JPS59196253A - インク製造装置 - 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］ 本発明はインク製造装置に関し、特にインクジェット記
録等に適した記録液（一般にインクと呼ぶ）の調製に好
適なインク製造装置に関する。

［従来技術１ 従来、ピエゾ振動子による振動等により記録ヘッド内の
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、ット記録方式に使用するインクとしては、各種
の染料、顔料を水または七の他の有機溶剤からなる液媒
体中に溶解あるいは分１Ｗさせたものが知られている。

また、フェルトペン、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、その溶媒である木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、塩化ナトリウムや硫酸ナトリ
ウムなどの無機塩類か多量に含まれているのが普通であ
る。これらの無機塩類は、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１次のような不都合な・Ｊ）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下せしめ
、染料の凝集、沈殿をもたらす。また、インクジェｙ）
記録ヘッドやＡＩｒ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、最も忌避すべき吐
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（一般には、インク
中に０．５重量％以下とする）になるように制御する必
要がある。このことは、無機塩類を不純物として含む一
般の市販染料を、インクシエンド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　　白り］ 本発明の目的は、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無機塩類の濃度制
御を行なうと共に、調製されたインクの性状管理を行い
得るようになし、以てインクシエンド記録や筆記具等に
適したインクの製造に好適なインク製造装置を提供する
ことにある。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明を詳Ｓ＋＋目ご説明する。

第１図は本発明によるインク製造装置の一実施例を示す
。ここで、ｌはインク調合槽であり、染料精製装置２か
らは後；市のように精製された染料水溶液をバルブ３を
介して供給する。まｊこ、貯留Δｌ（４および貯留部５
からは、それぞれ）旬レフ６および７を介して水可溶性
有機溶剤および添加剤を調合槽１に供給する。更に、純
水を／−ルブ８を介して同しく供給する。これらの供給
された各材料を、攪拌機９により攪拌して、インクを調
合する。

調合槽ｌ内に製造されたインクの都を、液砥検出器１０
により検出する。また、この調合槽１内で調製されたイ
ンクにおける染料濃度および無４９．’！類濃度を、そ
れぞれ染料濃度検出器１１および無機１１４類濃度検出
器１２により検出する。これら両検出器の出力に基づき
、調製されたインクの最終的な性状管理（ロント管理）
を行う。所望の（＋５目こ各成分が調製されたインクを
、必要に応して、Ｕｒ出／へルブ１３を介して排出する
。

第２図は第１図の装置における染料精製装置の構成を示
す。

ここで、２１は染料粉末２２を貯留した染料供給部であ
り、染料バルブ２３を介してその染料粉末２２を調合槽
２４に４？、給する。また、調合槽２４には、純水バル
ブ２５を介挿した純水供給パイプ２６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
水を調合槽攪拌機２７により混合、溶解して、染ネ２）
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、調合槽液量検出器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２８により除去する。このフィルタ２８に
は、通常のろ紙またはフロロポア（商品名）等を用いる
ことができる。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／ヘルプ３
２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、液面高さ制御用の弁３３を
配設し、供給槽内に貯留される染料水溶液の藁を一定量
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υ１塩槽である。減塩槽
４２には、供給バルブ３２を介して染料水溶液を供給す
る。この供給された染料水溶液を、臓塩槽攪拌機４５に
よりＩＷ拌して、その水溶ｔイＭ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ｆｌＡ度
を検出する。この濃度検出は、例えはイオンクロマトグ
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。

無機塩類濃度が所定値（例えば、染料に対して５正量％
）以上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液を減塩フィルタ４３を
介して循環させる。この減塩フィルタとしては、例えは
限外ろ過フィルタ、逆Ｉ：ψ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
溶液に含まれる塩化ナトリウムや硫酸ナトリウム等の無
機塩類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、排塩槽４４には、
染料の溶媒である水の一部が無機塩類と共に排出されて
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４９を介して減塩
槽４２に純水を供給する。

このようにして、減塩槽４２内に、＄、機塩類濃度およ
び染料濃度が所定範囲内の値である染料水溶液を得る。

なお、減塩槽４２内の染料水溶液の邦を、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／ヘルプ５１を介して貯蔵槽
５２に排出し、その貯蔵槽内に貯蔵する。貯蔵槽５２内
の染料水溶液は、第１図に示すように、バルブ３の開閉
制御により、調合槽ｌに供給されて、インクの調合に供
される。

第３図は第１１Ｋに示す装置の制御系を示す。

ＩΔにおいて、６１は制御器であり、各部の駆動制御を
つかさどる。６２はリートオンリメモリ（ＲＯＭ）であ
り、第４図に示す動作子＋）ｑ等の制御プログラムか記
憶されている。６３はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ
）であり、各種データの一時記憶等がなされる。

本例では、無機塩類濃度検出器１２．４８および染料濃
度検出器ＩＩ、　４７からは、アナログ信号が出力され
、それぞれＡ／Ｄ変換器６４．６５および８６．６７を
介してデジタル信号に変換された後、大力バッファ回路
６８を介して制御器６１に供給される。−力インク調合
槽液量検出器１０．調合槽液￥検出器２８および減塩槽
液量検出器５ｏからはそれぞれデジタル信号か出力され
、大力バッファ回路６８を介して制御器８１に供給され
る。

７１〜８４は前述した各バルブ３，８，７，８．＋３．
２３，２５，４８．３２および５１．撹拌機１３，２７
ｉよび４５、ならひに循環ポンプ４８をそれぞれ駆動す
るためのドライブ回路であり、制御器６１から出力４７
２７回路８５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。

８６および８７は、それぞれ染料濃度範囲設定スインチ
および無機塩類濃度範囲設定スイッチであり、設定され
た濃度範囲に対応する信号がコンソール入出力４７７７
回路８８を介して制御器６１に供給される。８８および
８０はそれぞれ染料濃度表示器、また９１および９２は
それぞれ無機塩類濃度表示器である。表示器８９および
８１により、精製中にある染料水溶液中の染料濃度値お
よび無機塩類濃度値が表示される。この結果、インク製
造装置の操作者は、製造中のインク品質を容易に知見す
ることができる。また、表示器８０および８２により、
インク調合槽ｌ内に得られた最終製品としてのインク中
の染料濃度値および無機塩類濃度値が表示される。これ
により、操作者は製造されたインクの性状管理（ロフト
管理）を行うことかできる。

スイッチ８６および８７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ＲＡに６３内に一時記憶される
。無機塩類濃度検出器４８および染料濃度検出器４７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イ１へは、制御器の比較部６１１　
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等の各負荷の駆動か制御され
る。

９３はプリンタであり、制御器６１により出力バッファ
回路９４を介して制御されるドライブ回路９５によって
オンオフされて、染料濃度検出器１１，４７および無機
塩類濃度検出器１２．４６により検出された濃度値を一
定時間毎にプリントアラＩ・する′。

第４図は第２図に示す染料精製装置２の動作フローを示
す。

図において、手順ＳＴ’ｌ−３Ｔ４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２８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−Ｈにあるか否かを検出す
る。その低位置よりも下の場合には手順ＳＴ２に進み、
そうでない場合には手順ＳＴ３に進む。手順ＳＴ２では
、染料バルブ２３および純水バルブ２５を開き、それぞ
れ所定部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、
染料水溶液が調合される。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。その高位置よ
りも上の場合には手順ＳＴ４に進み、そうでない場合に
は手順ＳＴ５に進む。手順ＳＴ４では、開状態にある染
料バルブ２３および純水バルブ２５を閉じて、染料粉末
および純水の供給を止める。

手順ＳＴ５では、染料濃度検出器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素度値を、表示
器８０に表示する。手順ＳＴ８では、同じく集機塩類濃
度検出器４８により検出された無機塩類濃度値を表示器
９２に表示する。

手順ＳＴ？では、検出器４７により検出された染料濃度
が、スイッチ８６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。その設定範囲内にあると判定
された場合には手＋＋ｎ５ｒｅ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塩類の濃■か、スイッチ８７によ
り設定された仙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ＳＴ８に進０・。

手順ＳＴ９では、検出器５０により検出された減塩槽４
２内の液面か設定範囲を規定する高位置よりも」二か否
かを判定する。その高位置より下の場合には、手順５Ｔ
１１へ進み、そうでない場合には手順ＳＴ＋２に進む。

手順５ＴＩＩでは、供給バルブ３２および純水バルブ４
９を開閉制御して、ｉｌｌｌｌ槽内２内料水溶液および
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、上述のようにスイッチ８６に
より設定された範囲内になるように調整する。この後１
手順５Ｔ１３へ進む。−力、手１１１１４ｓＴ１２では
、供給バルブ３２および純水バルブ４９の閉動作を行う
。

手順５Ｔ１３では、循環ポンプ４８を作動させて、減塩
槽４２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４！＆塩類濃度が設
定範囲外の場合には、手順５Ｔ１１および手順５Ｔ１３
または手順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１役定範
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。

手順５ＴＩＯでは、検出器５０により検出された減塩槽
４２内の液面が設定範囲を規定する低位置よりも上か否
かを判定する。その低位置よりも北の場合には、手順５
Ｔ１４へ進み、そうでない場合には手順ＳＴ＋５へ進む
。手順５Ｔ１４では、循環ポンプ４８の作動を停止させ
、貯蔵バルブ５１の開動作を行う。この結果、減塩＄４
！７４２内に得られた所定量の精製染料水溶液が、貯蔵
槽５２に供給される。

手順５Ｔ１５では、貯蔵バルブ５１の閉動作および供給
バルブ３２．純粋バルブ４８の開動作を行い、貯蔵槽５
２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、その液面部さが設定範囲内となるよ
うにする。

この後、古び上述した手順５ＴＩＩ、５ＴＩ３または手
順５Ｔ１２．５Ｔ１３を通るルーチンを繰り返して、７
１表１焦槽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部の染料水溶・、府が得られる。

この後は、上述した手＋１１ｆｉＳＴ＋４へ進む。

上述したように、木実施例においては、精製部４１にお
いて、染料水溶液が一定都毎に精製されるので染料精製
装置２からは精製された染料水溶液を連続して調合槽ｌ
に供給することができ、調合槽１内において、この精製
された染料水溶液を以て、インクの製造を連続して行う
ことができる。

［効　　果］ 以上説明したように本発明によれば、無機１４類を排除
した染料溶液を連続的に供給してインクを調製するにあ
たり、その調製されたインクの染料濃度を検出するよう
にしたので、最終製品であるインクの性状管理をその検
出結果に基づき行うことができ、インクジェット記録等
に用いる上で好適な品質の安定したインクを調製するこ
とができる。

【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図の装置における染料精製装置を示す概
略構成図、第３図は第１図に示す装置の制御部を示すブ
ロック図、第４図は第２図に示す染料精製装置の動作を
示すフローチャートである。 ｌ・・・調合槽、 ２・・・染料精製装置、 ３・・・バルブ、 ４・・・貯留部、 ５・・・貯留部、 ６・・・／ヘルプ、 ７・・・／ヘルプ、 ８・・・バルブ、 ８・・・撹拌機、 １０・・・油量検出器、 １１・・・染料潤度検出器、 １２・・・無機塩類濃度検出器、 １３・・・排出バルブ、 ２Ｊ・・・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・・・調合槽攪拌機 ２８・・・調合−液量検出器、 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・・・減塩槽攪拌機、 ４６・・・無機塩類濃度検出器、 ４７・・・染料濃度検出器、 ４８・・・循環ポンプ、 ４８・・・純水７ヘルプ、 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・・・
ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、６４．８５．８６
．８７・・・Ａ／Ｄ変換器、６８・・・入力バッフγ回
路、 ７１〜８４．９５・・・ドライブ回路、８５．８４・・
・出力バッファ回路、 ８６・・・染料濃度範囲設定スイッチ、８７・・・無機
塩類濃度範囲設定スイッチ、８８・・・コンンール入出
力バッファ回路、８９．９０・・・染料＃農産表示器、 ９１．９２・・・無機塩類濃度表示器、３３・・・プリ
ンタ、 ｅｌｌ・・・比較部。 特　許　出　願　人　　キャノン株式会社れ 第１図 ２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 無機塩類の含有濃度が制御された染料溶液を製ｊｈする
   染料溶液製造部と、この製造部から供給される染料溶液
   を以てインクの調製を行うインク調製部と、この調製部
   における染料濃度の検出手段とを具備したことを特徴と
   するインク製造装置。