JP4191972B2 - インク液混合装置、インク液製造装置、製造方法、洗浄方法及び該製造方法で製造されたインク、及びそれを収納したインクカートリッジ、インクジェット装置、画像形成方法並びに画像形成物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、効率よく短時間で混合でき、多品種変量生産に対応可能であり、さらに混合時の泡の抱き込みやコンタミが少ないインク液混合装置、インク液製造装置及び製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット、万年筆、フェルトペン、朱肉等に用いられるインクには各種の水溶性染料、あるいは顔料分散液を水、水溶性有機溶剤、界面活性剤等と混合した水系インクが主に使用されている。近年インクの品種増加のためインクの混合装置も効率よく短時間で混合でき、多品種変量生産に対応可能であり、さらに品質確保のために混合時の泡の抱き込みやコンタミが少ない混合装置が求められている。
【０００３】
従来、主に用いられている攪拌翼による混合装置では攪拌時間が長くかかり、攪拌時間を短くすると攪拌不足によるインクの不均一化や固形材料の溶け残りが生じやすかった。また、攪拌翼が混合液に充分浸る必要があるため少なくともタンク容量の１／２の仕込量が必要であり、変量生産に充分対応できなかった。さらに泡の抱き込みも多く、表面の泡や液の乾燥による固形分の生成や物性変動を生じたり、特に顔料インクでは泡を抱きこむと分散破壊を起こす場合があり、混合液の品質低下の一因となっていた。一方、品種変更の際は複雑な形状の攪拌翼をタンクから引き上げて洗浄する必要があるため洗浄に時間がかかっていた。特に、インク液は少量のコンタミでも信頼性低下の原因となるため、洗浄性の確保は品質のためにも重要である。
【０００４】
上記の課題を解決するために攪拌翼を用いず、水流により攪拌を行なう混合装置が種々提案されている。例えば、図４に示されるような、混合槽の底部で水平方向に向けて被混合液を吐出する吐出口と、該吐出口上部から上向き垂直方向に被混合液を排出する排出口と、該排出口から出た液を該吐出口に循環するための循環パイプを有する液混合装置が知（非特許文献１）られ、図５に示されるような液体混合槽外部に循環ポンプと中央部に垂直に液流パイプを設置し、そのポンプより槽内部または底部において円周方向に配設された液体吐出または吸引ノズルを用いて槽内部に混合旋回流を生じさせ、内部流体を均一に混合させる混合装置が開示（特許文献１）されているが、これら混合装置では混合槽底部に液溜まりが生じやすく、混合効率が充分ではない。
【０００５】
一方、図６に示されるような、縦向きの円筒状部分とその下部に連なる下狭まりの正芯型錐形底部を混合槽（１）に備えさせ、前記円筒状部分に前記混合槽（１）から抜出した被処理液を噴出するための第１ノズル（４）を付設した混合装置であって、前記錐形底部の下端部から前記混合槽内にそこから抜出した被処理液を吹上げる第２ノズル（５）を設け、前記錐形底部内で前記混合槽から抜出した被処理液を前記錐形底部内に噴出する第３ノズル（７ａ）（７ｂ）を設け、前記円筒状部分と錐形底部の境界部分あるいはその近くに、前記混合槽内の被処理液をその循環のために取出す管路を接続してあることを特徴とする混合装置が開示（特許文献２）されているが、該混合装置ではノズルやポンプの数が多く洗浄が困難であり、第２ノズルが上向きに保持されているため仕込み液量を少なくするとノズルから吐出された混合液が液面より噴出してしまうため変量生産にも充分対応できない。
【０００６】
更に、図７に示されるような、側壁に回流角度をもって形成された流体噴出口（３）、底部に排出口（４）を設けた円筒もしくは多角柱形状の回流槽の一側に、所定の角度をもって槽内に下降する所定幅の回流調整体（５）を回流槽内に突出させるように構成した混合装置が開示（特許文献３）されているが、変量生産や泡の抱きこみについては考慮されておらず、また回流調整体の洗浄が困難であり、混合液への不純物のコンタミも懸念される。
【０００７】
また、図８に示されるような、液体を貯留する周壁が略円筒形状のタンク（３）と、貯留された液体を攪拌することができる攪拌装置（１１）とを有する攪拌装置付きタンクであって、前記攪拌装置は、前記タンクの中央底部近傍に設けられ、タンク上方に向けて前記タンク内に液体を噴出可能な第一液導管（２ａ）と、前記タンク内に設けられ、前記第一液導管（２ａ）から噴出される液体が衝突することにより前記タンク内にスワール流を発生させるスワール流発生部（１０）と、前記タンク底部に開口端を有し、タンクから液体を排出させる第二液導管（２ｂ）と、前記第二液導管（２ｂ）から液体を再度前記第一液導管（２ａ）に導入させるとともに、前記第一液導管内にジェット流を形成させる循環用ポンプ（１）とを有する攪拌装置付きタンクが開示（特許文献４）されているが、こちの装置では液体成分は効率よく攪拌できるが、固体やゲル状物質はタンク底部に滞留するため攪拌効率が悪く、やはり吐出部が上向きに保持されているため変量生産も困難である。
【０００８】
【非特許文献１】
化学工学便覧改定六版（４２７頁、図７・５）
【特許文献１】
特開昭６３−７８２８号公報（第１頁左欄第６行目〜第１０行目及び第１，２図）
【特許文献２】
特公昭６３−３３８９７号公報（第１頁第１欄第２行目〜第１７行目請求項１及び第１図）
【特許文献３】
特開２０００−６０５１４号公報（第１頁第１欄第２行目〜第７行目請求項１及び図１）
【特許文献４】
特開２００２−１１３３４２号公報（第２頁第１欄第２行目〜第２０行目 請求項１及び図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような事情に鑑みなされたもので、効率よく短時間で混合でき、多品種変量生産に対応可能であり、さらに品質確保のために混合時の泡の抱き込みやコンタミが少ないインク液混合装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、本発明を解決するに至った。
即ち、上記の課題は、本発明は以下の（１）「少なくともタンク底部に設けられた排出口とタンク底部に設けられた吐出口と連結パイプを有し、該吐出口は、タンク内壁に沿って横方向に被混合インク液を吐出しタンク内壁に沿った回流を形成する方向を向いて開口しており、前記排出口は、該回流の下流側に位置しかつタンク半径方向のタンク中心とタンク内壁との間に位置しており、前記連結パイプには、前記排出口から抜き出したインクを前記加圧しタンク吐出口より吐出するための送液ポンプ手段が設けられていることを特徴とする水流によって混合を行なうインク液混合装置」；
（２）「排出口の中心からタンク中心までの距離がタンクの半径の１／４以上３／４未満であることを特徴とする前記第（１）項に記載のインク液混合装置」；
（３）「タンク底面が曲面であることを特徴とする前記第（１）項または第（２）項に記載のインク液混合装置」；
（４）「前記吐出口から吐出されるインク液の流速が１ｍ／ｓ以上３０ｍ／ｓ以下であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（３）項の何れかに記載のインク液混合装置」；
（５）「タンク底部から吐出口までの高さがタンクの深さの２０％以内であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（４）項の何れかに記載のインク液混合装置」；
（６）「前記吐出口の垂直方向の向きが水平面より±１５゜以内であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（５）項の何れかに記載のインク液混合装置」；
（７）「前記吐出口の水平方向の向きが接線方向より±１５゜以内であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（６）項の何れかに記載のインク液混合装置」；
（８）「タンクの容量（Ｌ）／吐出口の断面積（ｍｍ^２）が１以上１０以下であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（７）項の何れかに記載のインク液混合装置」により達成される。
【００１１】
また、上記課題は、本発明の（９）「前記第（１）項乃至第（８）項の何れかのインク液混合装置を含むインク液製造装置」；
（１０）「少なくともインク液混合装置、ろ過装置からなるインク液製造装置のうち、混合用の循環ポンプとろ過用の送液ポンプを兼用することを特徴とする前記第（９）項に記載のインク液製造装置」により達成される。
【００１２】
また、上記課題は、本発明の（１１）「前記第（９）項または第（１０）項に記載のインク液製造装置を用いることを特徴とするインク液製造方法」；により達成される。
【００１３】
また、上記課題は、本発明の（１２）「前記第（９）項または第（１０）項に記載のインク液製造装置に洗浄液を入れ、循環させた後に排液を行なうことを特徴とするインク液製造装置の洗浄方法」；により達成される。
【００１４】
また、上記課題は、本発明の（１３）前記第（９）項または第（１０）項に記載のインク液製造装置で製造されたインク」；
（１４）「粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする前記第（１３）項に記載のインク」；
（１５）「前記第（９）項または第（１０）項に記載のインク液製造装置で製造されたインクを収容したインクカートリッジ」；
（１６）「前記第（９）項または第（１０）項に記載のインク液製造装置で製造されたインクを吐出させるヘッドを備えたインクジェット装置」；
（１７）「前記第（９）項または第（１０）項に記載のインク液製造装置で製造されたインクを用い、インクジェットプリンタで印字することを特徴とする画像形成方法」；
（１８）「前記第（９）項または第（１０）項に記載のインク液製造装置で製造されたインクを用い、インクジェットプリンタで印字された画像形成物」により達成される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に詳しく説明する。
図１は、本発明のインク液混合装置例の要部を説明する概略図であり、図２は、本発明のインク液製造装置の構成例を示す概略図である。
図１に示されるように、本発明のインク液混合装置は、少なくともタンク底部に設けられた排出口（２）とタンク底部に設けられた吐出口（１）と連結パイプ（４）を有し、吐出口（１）は、タンク内壁に沿って横方向に被混合インク液を吐出しタンク内壁に沿った回流を形成する方向を向いて開口しており、排出口（２）は、回流の下流側に位置しかつタンク半径方向のタンク中心（Ｏ）とタンク内壁との間に位置しており、連結パイプ（４）には、前記排出口から抜き出したインクを前記加圧しタンク吐出口より吐出するための送液ポンプ手段（５）が設けられているインク液混合装置である。ここで、「排出口が回流の下流側に位置する」とは、前記吐出口（１）とタンク中心（Ｏ）を結ぶ一方の直線ｌ_１と、排出口（２）の中心とタンク中心（Ｏ）を結ぶ他方の直線ｌ₂との間の夾角が、９０゜以上３６０゜未満であることを意味する。
【００１６】
また、図２に示されるように、このような本発明のインク液混合装置は、連結パイプ（４）の送液ポンプ手段（５）の下流側で吐出口（２）との間に流路切換手段としての例えばこの例ではバルブ（６）を介して、ろ過装置（７）に連結せる管路（８）を設けたものとすることができ、この場合には、ポンプ手段（５）は混合用の循環ポンプとろ過用の送液ポンプを兼ねたものにあっており、このような装置は、本発明のインク液混合装置を、少なくともインク液混合装置、ろ過装置を含むインク液製造装置として用いる際に特に適している。
【００１７】
本発明のインク液混合装置は、タンクにおける上記のような特定構造の吐出口（１）と排出口（２）とについて、上記のような特定な位置関係を確立することにより、所期の目的を達成するこのであり、特に、攪拌翼と比較して小サイズの吐出口によってタンク中の液体に攪拌の動力を伝達し、吐出口が横向きについているため液跳ねが生じにくく変量生産への対応性が高い。また、タンク中に複雑な形状の攪拌翼が存在せず、吐出口と排出口のみであるので洗浄性も優れている。
【００１８】
排出口の中心からタンク中心までの距離をタンクの半径の１／４以上３／４未満とすることにより気泡の巻き込みを効果的に抑制できる。排出口の中心からタンク中心までの距離をタンクの半径の１／４未満（タンク中心部に排出口が存在する場合）は気泡の巻き込みが多く、一方、３／４より大きいと中心部に液溜まりができ充分攪拌できない。
【００１９】
本発明のインク液混合装置の底面は平板でなく曲面とし、側面と滑らかに接続することが望ましい。また、排出口が最下端となるよう形成することがさらに望ましい。すなわち、底面が平板であると側面と底面の継ぎ目部分に液溜まりが生じるばかりでなく、吐出口から排出口への水流がスムーズに流れず攪拌効率が低下する傾向がある。また、排出口が最下端でないとやはり液溜まりが生じ攪拌効率や洗浄の効率が低下する傾向にある。
【００２０】
吐出口から吐出される液体の流速は１ｍ／ｓ以上３０ｍ／ｓ以下が好ましく、３ｍ／ｓ以上２０ｍ／ｓ以下がさらに好ましい。液体の流速が１ｍ／ｓ未満である場合は流速が低すぎるため攪拌が不充分であり、３０ｍ／ｓを超えると流速が高すぎるため気泡を巻き込んで液体の品質劣化の原因となり、また液が跳ねて混合装置周囲を汚染する危険性がある。
本発明におけるインクの流速とは単位時間に吐出口から吐出されるインクの体積と吐出口の断面積から計算される値のことである。
【００２１】
タンク底部から吐出口までの高さはタンクの深さの２０％以内が好ましい。２０％を超えると液量が多くないと攪拌できなくなり、変量生産が困難になる。なお、ここでいうタンク底部とはタンク底面で最も低い地点を指し、タンク深さとはタンク底部からタンク最上面までの垂直方向への高さを意味する。
【００２２】
吐出口の垂直方向の向きは水平面より±１５゜以内が好ましい。−１５゜（下向き）を超えると攪拌効率が悪くなり、＋１５゜（上向き）を超えると攪拌効率が悪くなるばかりでなく吐出口から吐出した液体が跳ねてしまい、インクがタンクからこぼれたり発泡の原因となる。
【００２３】
吐出口の水平方向の向きは接線方向より±１５゜以内が好ましい。＋１５゜（外向き）を超えるかあるいは−１５゜（内向き）未満ではタンク中の液の混合攪拌がスムーズに行なわれず、攪拌効率が充分でなくなる。
【００２４】
上記のように、「吐出口」−「タンク中心」−「排出口の中心」の角度は９０゜以上３６０゜未満が好ましい。ここでの角度はタンク上面から見たときの角度であり、吐出口のノズルが向いている方向への角度を意味する（図１参照）。角度が９０度未満のときは吐出口から吐出された液体がすぐに排出口から排出されるショートパスのため、ノズルから遠い位置でタンク内に溜まりができやすい。
【００２５】
タンクの容量（Ｌ）／吐出口の断面積（ｍｍ^２）は１以上１０以下が好ましく、２以上７以下がさらに好ましい。１未満では吐出口が太いため攪拌に充分な流速を確保するためには大容量のポンプを接続する必要があるため設備コストがかかり、１０を超えると吐出口が細すぎて攪拌が不充分になる。
【００２６】
本発明で開示される混合装置はインク液、特にインクジェットインクの混合攪拌に有用である。すなわちインク液は少量のコンタミでもプリンタのノズルヘッドの目詰まり等の信頼性低下の原因となり、表面の泡や抱き込んだ気泡による固形分の生成や物性変動を引き起こし、また顔料インクでは分散の不安定化等の品質劣化を生じやすいからである。
【００２７】
一般的にインクの製造工程では混合工程の後にインク中の不純物を除くろ過工程が必要であるが、混合用の循環ポンプとろ過用の送液ポンプを兼用することにより一つの動力源で攪拌とろ過の２工程をまかなうことができ、設備コスト、設備スペースの点で有利である。
【００２８】
該インク液製造装置の洗浄方法として、インク液製造装置からインクを抜き出した後に水、有機溶剤等の洗浄液を入れ、循環させた後に排液を行なう洗浄方法が装置の洗浄を簡便に行なうことができて好ましい。
【００２９】
上記の製造装置でのインクの製造方法は、色材、水溶性有機溶剤、界面活性剤、水等のインク原材料をタンクに投入後ポンプ循環により均一になるまで混合攪拌を行ない、インクを製造する。この後ろ過装置にインクを圧送し、ろ過を行なっても良い。なお、色材として染料は固体または水溶液のいずれの状態で投入しても良いし、顔料は分散液として投入することができる。
【００３０】
本発明のインクに用いる色材は、例えば染料としてはカラーインデックス分類によるところの酸性染料、直接染料、及び反応性染料が挙げられる。より具体的な例として酸性染料としては、アシッドイエロー１７、アシッドイエロー２３、アシッドイエロー４２、アシッドイエロー４４、アシッドイエロー７９、アシッドイエロー１４２、アシッドレッド３５、アシッドレッド４２、アシッドレッド５２、アシッドレッド８２、アシッドレッド８７、アシッドレッド９２、アシッドレッド１３４、アシッドレッド２４９、アシッドレッド２５４、アシッドレッド２８９、アシッドブルー１、アシッドブルー９、アシッドブルー１５、アシッドブルー５９、アシッドブルー９３、アシッドブルー２４９、アシッドブラック２等がある。直接染料としては、ダイレクトイエロー３３、ダイレクトイエロー４４、ダイレクトイエロー５０、ダイレクトイエロー８６、ダイレクトイエロー１４４、ダイレクトオレンジ２６、ダイレクトレッド９、ダイレクトレッド１７、ダイレクトレッド２８、ダイレクトレッド８１、ダイレクトレッド８３、ダイレクトレッド８９、ダイレクトレッド２２５、ダイレクトレッド２２７、ダイレクトブルー１５、ダイレクトブルー７６、ダイレクトブルー８６、ダイレクトブルー２００、ダイレクトブルー２０１、ダイレクトブルー２０２、ダイレクトブラック１９、ダイレクトブラック２２、ダイレクトブラック３２、ダイレクトブラック３８、ダイレクトブラック５１、ダイレクトブラック１５４、ダイレクトブラック１６８が挙げられ、反応性染料としては、リアクティブイエロー１７、リアクティブレッド６、リアクティブレッド１８０、リアクティブブルー２が本発明に用いられる好ましい例である。
【００３１】
顔料としては、ブラック顔料はファーネス法あるいはチャネル法で製造されたカーボンブラック、またはこれらの顔料に表面処理をした自己分散顔料等が挙げられる。
【００３２】
イエロー顔料はピグメントイエロー１、ピグメントイエロー２、ピグメントイエロー３、ピグメントイエロー１２、ピグメントイエロー１３、ピグメントイエロー１４、ピグメントイエロー１６、ピグメントイエロー１７、ピグメントイエロー７３、ピグメントイエロー７４、ピグメントイエロー７５、ピグメントイエロー８３、ピグメントイエロー９３、ピグメントイエロー９５、ピグメントイエロー９７、ピグメントイエロー９８、ピグメントイエロー１１４、ピグメントイエロー１２０、ピグメントイエロー１２８、ピグメントイエロー１２９、ピグメントイエロー１３８、ピグメントイエロー１５０、ピグメントイエロー１５１、ピグメントイエロー１５４、ピグメントイエロー１５５、ピグメントイエロー１８０等が挙げられる。
【００３３】
マゼンタ顔料としては、ピグメントレッド５、ピグメントレッド７、ピグメントレッド１２、ピグメントレッド４８（Ｃａ）、ピグメントレッド４８（Ｍｎ）、ピグメントレッド５７（Ｃａ）、ピグメントレッド５７：１、ピグメントレッド１１２、ピグメントレッド１２２、ピグメントレッド１２３、ピグメントレッド１６８,ピグメントレッド１８４, ピグメントレッド２０２,ピグメントバイオレット１９等が挙げられる。
【００３４】
シアン顔料としては、ピグメントブルー１、ピグメントブルー２、ピグメントブルー３、ピグメントブルー１５、ピグメントブルー１５：３、ピグメントブルー１５：４、ピグメントブルー１６、ピグメントブルー２２、ピグメントブルー６０、バットブルー４、バットブルー６０、アルミニウムフタロシアニン等が挙げられる。
【００３５】
インクへの添加剤としては、水の他に水溶性有機溶剤としてメタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、イソブチルアルコール等のアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、グリセリン等の多価アルコール、上記多価アルコールと上記アルコールを脱水縮合して得られるモノエーテル誘導体及びジエーテル誘導体、Ｎ−メチルピロリドン、２−ピロリドン等のピロリドン誘導体、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミン、またノニオン、アニオン、カチオン、両性の各種の界面活性剤、防腐剤等が挙げられる。
【００３６】
本発明のインクの粘度としては２０ｍＰａ・ｓ以下が好ましい。インクの粘度が２０ｍＰａ・ｓより高いと本混合装置で攪拌するには粘度が高すぎるため混合が充分に行なわれない可能性があり、またインクとしてもプリンタのヘッドからの吐出が不安定になりやすい。なお、インク構成成分の１種以上は粘度が１００ｍＰａ・ｓ以上のものがあっても良い。
本発明におけるインクの粘度とは東機産業株式会社製粘度計ＲＥ８０Ｌでローター１゜３４×Ｒ２４を用い、回転数２０ｒｐｍで測定した値のことである。
【００３７】
上記のインクを印字する方法としては連続噴射型あるいはオンデマンド型が挙げられる。オンデマンド型としてはピエゾ方式、サーマルインクジェット方式、静電方式等、いずれの方法でも使用できる。例えば図３に示されるようなインクジェット装置に適用することができる。
【００３８】
図３に図示するように、このインクジェット装置（５０）は、紙送りモータ（５１）によって用紙（５２）を搬送する機構と、キャリッジモータ（５３）によってキャリッジ（５４）をプラテン（５５）と対向しながら往復動させる機構と、キャリッジ（５４）に搭載された印刷ヘッド（５６）を駆動してインクの吐出およびドット形成を制御する機構と、これらの紙送りモータ（５１）、キャリッジモータ（５３）、印刷ヘッド（５６）および操作パネル（５７）との信号のやり取りを司る制御回路（５８）とから構成されている。
記録媒体である用紙（５２）を搬送する機構は、紙送りモータ（５１）の回転をプラテン（５５）のみならず、図示しない用紙搬送ローラに伝達するギヤトレインを備える。また、キャリッジ（５４）を往復動させる機構は、プラテン（５５）の軸と並行に架設されキャリッジ（５４）を摺動可能に保持する摺動軸（５９）と、キャリッジモータ（５３）との間に無端状の駆動ベルト（６０）を張設するプーリ（６１）と、キャリッジ（５４）の原点位置を検出する位置検出センサ（６２）等から構成されている。
【００３９】
なお、制御系については、図示しないが、インクジェット装置内に設けられた制御回路は、例えば、周知のＣＰＵ、プログラムなどを記憶したＰ−ＲＯＭ、ＲＡＭ、文字のドットマトリクスを記憶したキャラクタジェネレータ（ＣＧ）などを中心とする算術論理演算回路として構成されており、この他、外部のモータ等とのインタフエースを専用に行なうＩ／Ｆ専用回路、このＩ／Ｆ専用回路に接続され印刷ヘッド（５６）を駆動するヘッド駆動回路、同じく紙送りモータ（５１）およびキャリッジモータ（５３）を駆動するモータ駆動回路等を備える。
【００４０】
【実施例】
以下、実施例に基づき本発明をより詳細に説明するが、本発明は本実施例に限定されないものである。
（実施例１）
インク液製造装置の概略構成図を図２に示す。タンク（半径１７５ｍｍ、深さ５５０ｍｍ、容量４０Ｌ、底面は曲面とした）に排出口と吐出口を設け（排出口の中心からタンク中心までの距離＝７０ｍｍ、タンク底部から吐出口までの高さ＝６８ｍｍ、吐出口の垂直方向の向き＝０゜、吐出口の水平方向の向き＝０゜、「吐出口」−「タンク中心」−「排出口の中心」の角度＝１８０゜、吐出口の断面積＝１２．６ｍｍ^２（４ｍｍφ）、ポンプとして株式会社花塚製作所製ロータリーポンプＭＦ２５を接続し、下記処方１のインク原材料を投入後バルブを混合側に切り替えてポンプを回転数８５０ｒｐｍで３０分運転しインクの調合を行なった。インクの流速は１２ｍ／ｓであった。攪拌後、バルブをろ過側に切り替えて回転数２５０ｒｐｍでろ過を行ない（使用フィルター：日本ポール社製プロファイルII１．０μｍ１０インチ）インク（ａ）を得た。インクタンク使用後、純水を約５Ｌ投入して循環させた後、バルブをろ過側に切り替えて排液を行なうサイクルを数回繰り返してタンクの洗浄を行なったところ、インクタンクの洗浄は非常に容易だった。
・処方１（１０ｋｇ）。粘度２．６ｍＰａ・ｓ
顔料分散液：キャボット社製、ＣＡＢ−Ｏ−ＪＥＴ３００
（自己分散ブラック顔料、固形分１５％） ３３３３ｇ
グリセリン ５００ｇ
ジエチレングリコール １５００ｇ
ポリオキシエチレン（３）アルキル（Ｃ１３）エーテル酢酸ナトリウム１００ｇ
水 ４５６７ｇ
【００４１】
（実施例２）
排出口をタンク中心に設置し、インク仕込み量を４０ｋｇ（処方１を４倍にしたもの）にし、吐出口の高さを２００ｍｍにした以外は実施例１と同様にしてインクを調合、ろ過し、インク（ｂ）を得た。インクの流速は１２ｍ／ｓであった。攪拌時に気泡の巻き込みが生じたがインクの調合は可能だった。インクタンクの洗浄効率は実施例１と同等だった。
【００４２】
（実施例３）
吐出口の垂直方向の向きを−１０゜、水平方向の向きを−１０゜、「吐出口」−「タンク中心」−「排出口の中心」の角度を９０゜、吐出口の断面積を７．１ｍｍ^２（３ｍｍφ）にした以外は実施例１と同様にしてインクを調合、ろ過し、インク（ｃ）を得た。インクの流速は１８ｍ／ｓであった。混合効率が実施例１より悪かったがインクの調合は可能だった。インクタンクの洗浄効率は実施例１と同等だった。
【００４３】
（実施例４）
吐出口の垂直方向の向きを−２０゜、水平方向の向きを−２０゜、「吐出口」−「タンク中心」−「排出口の中心」の角度を６０゜、吐出口の断面積を３．１ｍｍ^２（２ｍｍφ）にした以外は実施例１と同様にしてインクを調合、ろ過し、インク（ｄ）を得た。インクの流速は２２ｍ／ｓであった。混合効率が実施例３より悪かったがインクの調合は可能だった。インクタンクの洗浄効率は実施例１と同等だった。
【００４４】
（比較例１）
インク攪拌に攪拌翼（直径２０ｃｍ）を用いる以外は実施例１と同様にしてインク調合を試みたが、インクが跳ねて攪拌ができなかった。またインクタンクの洗浄は実施例１と比較して洗浄箇所が多く、形状も複雑で効率が悪かった。
【００４５】
上記（ａ）〜（ｄ）のインクをＥＰＳＯＮ社製インクジェットプリンタＥＭ−９００Ｃの黒カートリッジに充填後真空脱気し、ＥＰＳＯＮ社製インクジェットプリンタＥＭ−９００ＣでＸｅｒｏｘ社製普通紙４０２４に印字したが、いずれも印字は可能であり、差はなかった。
【００４６】
【発明の効果】
以上、詳細かつ具体的な説明から明らかなように、本発明のインク液混合装置は効率よく短時間で混合でき、多品種変量生産に対応可能であり、さらにインクの品質確保のために混合時の泡の抱き込みやコンタミも少ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインク液混合装置の構成概略図である。
【図２】本発明のインク液製造装置の構成概略図である。
【図３】本発明のインクジェット装置の概略構成図である。
【図４】従来に関する攪拌翼を用いず、水流により攪拌を行なう混合装置である。
【図５】従来に関する内部流体を均一に混合させる混合装置である。
【図６】従来に関する混合装置を示した図の一例である。
【図７】従来に関する流体旋回調整機構の実施例を示すもので、外郭部を断面として内部の基本構造を示した回流槽の側面断面図である。
【図８】従来に関する攪拌装置付きタンクを説明した図である。
【符号の説明】
１ 吐出口
２ 排出口
３ 「吐出口」−「タンク中心」−「排出口の中心」の角度
４ 連結パイプ
５ ポンプ
６ バルブ
７ ろ過装置
８ 管路
Ｏ タンク中心
ｌ_１ 一方の線分
ｌ_２ 他方の線分
５０ インクジェット装置
５１ 紙送りモータ
５２ 用紙
５３ キャリッジモータ
５４ キャリッジ
５５ プラテン
５６ 印刷ヘッド
５７ 操作パネル
５８ 制御回路
５９ 摺動軸
６０ 駆動ベルト
６１ プーリ
６２ 位置検出センサ
６３ カラーインクカートリッジ
６４ 仕切り板
６５ 黒インク用カートリッジ

Claims (19)

1. 少なくともタンク底部に設けられた排出口とタンク底部に設けられた吐出口と連結パイプを有し、該吐出口は、タンク内壁に沿って横方向に被混合インク液を吐出しタンク内壁に沿った回流を形成する方向を向いて開口しており、前記排出口は、該回流の下流側に位置しかつタンク半径方向のタンク中心とタンク内壁との間に位置しており、前記連結パイプには、前記排出口から抜き出したインクを前記加圧しタンク吐出口より吐出するための送液ポンプ手段が設けられていることを特徴とする水流によって混合を行なうインク液混合装置。
2. 排出口の中心からタンク中心までの距離がタンクの半径の１／４以上３／４未満であることを特徴とする請求項１に記載のインク液混合装置。
3. タンク底面が曲面であることを特徴とする請求項１または２に記載のインク液混合装置。
4. 前記吐出口から吐出されるインク液の流速が１ｍ／ｓ以上３０ｍ／ｓ以下であることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のインク液混合装置。
5. タンク底部から吐出口までの高さがタンクの深さの２０％以内であることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のインク液混合装置。
6. 前記吐出口の垂直方向の向きが水平面より±１５゜以内であることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のインク液混合装置。
7. 前記吐出口の水平方向の向きが接線方向より±１５゜以内であることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載のインク液混合装置。
8. 前記吐出口とタンク中心を結ぶ一方の直線と、排出口の中心とタンク中心を結ぶ他方の直線との間の夾角が、９０゜以上３６０゜未満であることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載のインク液混合装置。
9. タンクの容量（Ｌ）／吐出口の断面積（ｍｍ^２）が１以上１０以下であることを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載のインク液混合装置。
10. 請求項１乃至９の何れかのインク液混合装置を含むインク液製造装置。
11. 少なくともインク液混合装置、ろ過装置からなるインク液製造装置のうち、混合用の循環ポンプとろ過用の送液ポンプを兼用することを特徴とする請求項１０に記載のインク液製造装置。
12. 請求項１０または１１に記載のインク液製造装置を用いることを特徴とするインク液製造方法。
13. 請求項１０または１１に記載のインク液製造装置に洗浄液を入れ、循環させた後に排液を行なうことを特徴とするインク液製造装置の洗浄方法。
14. 請求項１０または１１に記載のインク液製造装置で製造されたインク。
15. 粘度が２０ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項１４に記載のインク。
16. 請求項１０または１１に記載のインク液製造装置で製造されたインクを収容したインクカートリッジ。
17. 請求項１０または１１に記載のインク液製造装置で製造されたインクを吐出させるヘッドを備えたインクジェット装置。
18. 請求項１０または１１に記載のインク液製造装置で製造されたインクを用い、インクジェットプリンタで印字することを特徴とする画像形成方法。
19. 請求項１０または１１に記載のインク液製造装置で製造されたインクを用い、インクジェットプリンタで印字された画像形成物。

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