JPS59182863A - 染料精製装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は染料精製装置に関し、特にインクシェフ　１−
記録や筆記具等に適した記録液（一般にインクと呼ぶ）
の調製に好適な精製染料を連続供給する染料精製装置に
関する。

［従来技術］ 従来、ピエゾ振動子による振動等により記録ヘンド内の
インクを吐出オリフィスから吐出させて記録を行うイン
クジェｙ　ｌ・記録方式に使用するインクとしては、各
種の染料、顔料を水またはその他の有機溶剤からなる液
媒体中に溶解あるいは分散させたものが知られている６
また、フェル）・メン、万年筆等の筆記具においても同
様なインクが使用されることが知られている。

このようなインクの一般的な基本構成例としては、水溶
性染料、その溶媒であろ水および乾燥防止剤であるグリ
コール類の三者を主成分として成るものをあげることが
できる。

ここで、水溶性染料には、塩化ナトリウムや値酸ナトリ
ウムなどの無機塩類が多量に含まれているのが普通であ
る。これらのＳ機塩類は、染料合成反応の過程で副生じ
たものの他に、塩析剤、希釈剤あるいは均染剤として積
極的に添加されたものである。

このような無機塩類を含む染料で記録用インクを調製す
ると、次のような不都合な事態を招来する。すなわち、
無機塩類はインク中の染料溶解安定性を低化せしめ、染
料の凝集、沈殿をもたらす。また、インクジェット記録
ヘンドや筆記具においては、吐出オリフィス付近でイン
クが蒸発して液組成が変化すると、無機塩類の析出をひ
き起す。これらはいずれも、最も、８避すべき吐出オリ
フィスの目詰まりの原因となる。

そこで、かかる弊害を除去するために、インクの製造に
際して無機塩類濃度が所定の範囲内（−ｎシには、イン
ク中に０．５重蓋％以下とする）になるように制御する
８閥がある。このことは、無機塩Ｍを不純物として含む
一般の市販染料を、インクジェット記録用インクや筆記
具用インクの調製に用いる場合に、不可欠である。

［目的］ 未発ｕｌ］の目的は、このような点に鑑みて、インクの
調製を行うにあたり、インク中に含まれるフ１１）、機
塩類を制御し、以てインクジェット記録用イ７りやＪｓ
ｐ記具用具用インク調製に好適な精製した染オ′Ｉ溶液
をＸ！ｌ！続供給し得るようにした染料精製装置を提供
することにある。

［実施例］ 以十′、図面に従って本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明装置の一実施例を示す。

ここで、２Ｉは染料粉末２２を貯留した染料供給部であ
り、染料／ヘルプ２３を介してその染料粉末２２を調合
槽２４に供給する。また、調合４ｐＪ２４には、純水バ
ルブ２５を介挿した純水供給パイプ２８を介して純水を
供給する。

この調合槽２４では、供給された染料粉末２２および純
水を調合槽撹拌機２７により混合、溶解して、染料水溶
液をつくるものである。調合槽２４内に貯留している染
料水溶液の液量は、調合槽液部検出器２８により検出す
る。調合槽内に得られた染料水溶液には、純水に溶解し
なかった染料粉末の粒子等が残存しており、これをろ過
フィルタ２９により除去する。このフィルタ２９には、
通常のろ紙またはフロロボア（商品名）等を用いること
かできる。フィルタ２９を通過させて粒子等を除去した
染料水溶液を、供給槽３１に供給する。

供給槽３１に供給された染料水溶液は、供給バルブ３２
が閉状態にある限り、供給槽３１内に貯留される。ここ
で、この供給槽３１には、液面高さ制御用の３’７−３
３を配設し、供給槽内に貯留される染料水溶液の敬を一
定策以下に抑える。

次に、４１は染料水溶液から無機塩類を排除する精製部
である。この精製部４１において、４２は減塩槽、４３
は減塩フィルタであり、４４は排塩槽である。減塩槽４
２には、供給バルブ３２を介して染料水１容滴を供給す
る。この供給された染料水溶液を、ｉｌ＆　ＪＭ槽撹拌
機４５により撹拌して、その水溶液を均一化し、無機塩
類濃度検出器４６によりその水溶液中の無機塩類の濃度
を検出する。この濃度検出は、例えばイオンクロマトグ
ラフィー法に−より行う。また、染料濃度検出器４７に
より、その水溶液中の染料濃度を検出する。この濃度検
出は、例えは分光光度法により行うものである。後述の
ように、無機塩類の濃度が所定値（例えば、染料に対し
て５ＩＴ（量％）以−Ｊ−であることが検出されると、
循環ポンプ４８を作動させて、減塩槽内の染料水溶ｌｔ
４をｉ斌１ｊ４　フィルタ４３を介して循環させる。こ
の減小フィルタとしては、例えば限外ろ過フィルタ。

ｉ！！４　ｆｓＬ透フィルタ等を用いる。かかる減塩フ
ィルタ４３を通過させることにより、染料水溶液に含ま
れ′する塩化ナトリウムや硫酸ナトリウム等の無ａ塩が
水溶液として染料水溶液中からろ過されて、排塩槽４４
に排出される。このように、υト塩槽４４には、染料の
溶媒である水の一部が無機塩類と共にり１出されてしま
う。そこで、この排出された分の水を染料水溶液に補充
すると共に、減塩槽４２内において所望濃度の染料水溶
液が得られるように、純水バルブ４８を介して減塩槽４
２に純水を供給する。

このようにして、減塩槽４２内に、無機塩類濃度および
染料濃度が所定範囲内のイ１６である染料水溶液を得る
。なお、減塩槽４２内の染料水溶液の量を、減塩槽液量
検出器５０により検出する。

上述のように（減塩）精製した後の染料水溶液を、貯蔵
バルブ５１を介して貯蔵槽５２に排出し、その貯蔵槽内
に貯蔵する。

第２図は第１図に示す装置の制御系を示す。ここで、６
１は制御器であり、各部の駆動制御をつかざどる。６２
はリードオンリメモリ（ＲＯＭ）であり、第３図に示す
動作手順等の制御プログラムが記憶されている。８３は
ランタムア゛クセスメモリ（ＲＡＭ）であり、各種テー
クの一時記憶等がなされる。

本例では、無機塩類濃度検出器４６および染料濃度検出
器４７からは、アナログ信号が出力され、それぞれＡ／
Ｄ変換器６４および６５を介してデジタル１ご号に変換
された後、大力４フファ回路６６を介して制御器６１に
供給される。一方、調合槽液量検出器２８およびイ戊塩
槽液量検出器５０からはそれぞれデジタル信号が出力さ
れ、入カパッファ回路６６を介して制御器６１に供給さ
れる。

６７〜７４は前述した各バルブ２３．２’５，４８．３
２および５１、撹拌機２７および４５、ならびに循環ポ
ンプ４８をそれぞれ１ス動するためのドライブ回路であ
り、制御器６１から出力バッファ回路７５を介して供給
される駆動信号によりオンオフ制御される。

８１および８２は、それぞれ染料濃度範囲設定スイフチ
および無機塩類濃度範囲設定スイッチであり、ｊＪ定さ
れたＪ震度範囲に対応する信号がコンソール入出力４２
２７回路８３を介１７て制御器に供給される。８４およ
び８５は、それぞれ染料濃度表示器および無機塩類濃度
表示器であり、精製中にある染料水溶液中の染料濃度値
および無ａ塩類濃度仙が表示される。従って、この装置
の操作者は製造中の染料水溶液の品質を容易に知見する
ことができる。

スイッチ８１および８２による染料濃度範囲および無機
塩類濃度範囲の設定値はＲＡＭ　８３内しこ一時記憶さ
れる。無機塩類濃度検出器４６および染料濃度検出器４
７により検出された精製中にある染料水溶液の無機塩類
および染料の各検出濃度値は、制御器の比較部１３１１
において設定値と比較され、その比較結果に基づき、後
述のように循環ポンプ４８′４の各負荷の駆動が制御さ
れる。

第３図は第１図１こ示す装置の動作フローを示す。図に
おいて、手順５ＴＩ−９Ｔ４は調合槽２４内の染料水溶
液を一定量に保持する手順である。すなわち手順ＳＴＩ
では、調合槽液量検出器２日の出力から、調合槽２４内
の染料水溶液の液面高さが予め定められた設定範囲を規
定する低位置に対して１−１＆こあるか否かを検出する
。その低位置よりも下の場合にはｆ、　ｌｌＴｌ　Ｓ　
Ｔ　２に進み、そうでない場合には手順ＳＴ３に進む。

手１１１ｆｔ　Ｓ　Ｔ　２では、染料バルブ２３および
純水バルブ２５を開き、それぞれ所定量の染料粉末およ
び純水を調合槽２８内に投入する。調合槽２４において
は、撹拌機２７が常時動作状態にあるので、投入された
染料粉末が純水に溶解されて、染料水溶静か調合される
。手順ＳＴ３では、液量検出器２８の出力により、調合
槽２４内の液面が設定範囲を規定する高位置よりも上か
否かを検出する。その高位１°ν１よりも」二の場合に
は手順ＳＴ４に進み、そうでない場合には手ｌｌ１１１
ＳＴ５に進む。手順ＳＴ４では、閉状ｊｉ、にある染料
バルブ２３および純水バルブ２５を閉して、染料粉末お
よび純水の供給を止める。

ｒ順ＳＴ５ては、染料ａ度検出器４７により検出された
減塩槽４２内の染料水溶液における染料濃度値を、表小
器８４に表示する。手順ＳＴ６では、同じく無機ｍ類濃
度検出器４６により検出された無機塩類濃度値を表示器
８５に表示する。

１″、ｍｎ　Ｓ　Ｔ　７では、検出器４７により検出さ
れた染料濃度が、スイフチ８１により設定された染料濃
度の範囲内にあるか否かを判定する。その；没定範囲内
にあると判定された場合には手順ＳＴ８に進み、そうで
ない場合には、手順ＳＴ９に進む。手順ＳＴ８では、検
出器４６により検出された無機１ハ類の濃度が、スイッ
チ８２により設定された値の範囲内にあるか否かを判定
する。その設定範囲内にあると判定された場合には手順
５ＴＩＯに進み、そうでない場合には手順ＳＴ９に進む
。

手順ＳＴ９では、検出器５０により検出された減塩槽４
２内の液面が設定範囲を規定する高位置よりも旧か否か
を判定する。その高位置より下の場合には、手順５Ｔ１
１へ進み、そうでない場合には手順５Ｔ１２に進む。手
順５ＴＩＩでは、供給バルブ３２および純水バルブ４９
を開閉制御して、減塩槽４２内へ染料水溶液および純水
を供給する。これによって、減塩槽４２内の染料水溶液
における染料濃度を、」−述のようにスイッチ８１によ
り設定された範囲内になるように調整する。この後、手
順５ＴＩ３へ進む。−・方、手順５Ｔ１２では、供給バ
ルブ３２および純水／ヘルプ４９の閉動作を行う。

ｆ順５Ｔ１３では、循環ポンプ４８を作動させて、減Ｉ
へ４ｆ１１１４２内の染料水溶液を減塩フィルタ４３を
介して循環させ、その染料水溶液から無機塩類の排除を
行う。

」−述のように、染料濃度および無！！ＩＩＭ類濤度が
設定範囲外の場合には、手順５ＴＩＩおよび手順５Ｔ１
３または１−順５Ｔ１２および手順５Ｔ１３を通るルー
チンを繰り返して、染料濃度および無機塩類濃度を設定
範囲内の値となす。画濃度が設定範囲内に納まった後は
、手順５ＴＩＯに進む。

Ｔ＝順５ＴＩＯでは、検出器５０により検出された減塩
槽４２内の液ｍｉが６１ぐ定範囲を規定する低位置より
も１−か否かを判定する。その低位置よりも」−の場合
には、〔順５ＴＩ４へ進み、そうでない場合には手順５
Ｔ１５へ進む。毛１１［４ＳＴ１４では、循環ポンプ４
８の作動を停止］二させ、貯蔵バルブ５１の開動作を行
う。この結果、減Ｉム４Ｐ４４２内に得られた所定量の
精製染料水溶液が、１６゛蔵槽５２に供給される。

ト朧ＳＴ１’５では、貯蔵／ヘルプ５１の閉動作および
供給ノヘルブ３２．純水バルブ４８の開動作を行い、貯
蔵槽５２への供給を終了させると共に、減塩槽４２内の
染料水溶液の量を増やし、その液面高さが設定範囲内と
なるようにする。

この後、再び上述した手＋１ｉＴ１１，５Ｔ１３または
手順５Ｔ１２，５Ｔ１３を通るルーチンを繰り返して、
減塩槽４２内には、染料濃度および無機塩類濃度が設定
範囲内にある所定値の染料水溶液が得られる。この後は
、上述した手順５Ｔ１４へ進む。

上述したように、本実施例においては、精製部４１にお
いて、染料水溶液が一定量毎に精製される。

［効果］ 以上説明したように本発明によれば、染料溶油を製造す
るにあたり、染料溶液中に含有される９１１町機塩類の
濃度検出を行い、その検出結果にノ、（つき染料の精製
、すなわち、無機塩類の濃度調整を行うようにしたので
、インクジェット記録用インクや筆記具用インク等の；
ｉｍ製に好適な精製染料溶液を製造することができる。

更に、本発明によれば、かかる染料溶液を連続的に、し
かも自動的に％ｌ　ｊ５ｍすることが可能となり、高品
賀インクの大量生ｌｒにｂｆ適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の一実施例を示す概略構成図
、第２図は第１図に示す装置の制御部を示すブロック図
、第３図は第１図に示す装置の動作を示すフローチャー
トである。 ２１・・・染料供給部、 ２２・・・染料粉末、 ２３・・・染料バルブ、 ２４・・・調合槽、 ２５・・・純水バルブ、 ２６・・・純水供給パイプ、 ２７・・・調合槽撹拌機 ２８・・・調合槽液部：検出器、 ２９・・・ろ過フィルタ、 ３１・・・供給槽。 ３２・・・供給バルブ、 ３３・・・弁、 ４１・・・精製部、 ４２・・・減塩槽、 ４３・・・減塩フィルタ、 ４４・・・排塩槽、 ４５・・・減塩横撹拌機、 ４６・・・無機塩類濃度検出器、 ４７・・・染料濃度検出器、 ４８・・・循環ポンプ、 ４９・・・純水バルブ、 ５０・・・減塩槽液量検出器。 ５１・・・貯蔵バルブ、 ５２・・・貯蔵槽、 ６１・・・制御器、 ６２・・・リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、６３・・・
ランタムアクセスメモリ（ＲＡＭ）　。 ６４．６５・・・Ａ／Ｄ変換器、 ６８・・・入力４フファ回路。 ６７〜７４・・・ドライブ回路、 ７５・・・出力バッファ回路、 ８１・・・染料濃度範囲設定スイッチ、８２・・・無機
塩類濃度範囲設定スイ・ンチ、８３・・・コンソール入
出力４２２７回路、８４・・・染料濃度表示器、 ８５・・・無機塩類濃度表示器、 ｅｌｌ・・・比較部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 染料溶液の製造手段と、前記溶液中の無！！ｉ場類の濃
   度検出手段と、この検出出力に基づいて前記塩類の濃度
   を制御する無機塩類濃度制御手段とを具備したことを特
   徴とする染料精製装置。