JPS59184663A - 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］ 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
クジェット記録刃一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（、ｌ１士分赦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県、未構成例としては、水
溶性染料、その溶媒である水および乾燥防止剤であるグ
リコール類の王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、鳩化すトリウムめ硫酸ナトリ
ウムなどの無機塩類が多ギーに含まれているのが普通で
ある。これらの無Ｗ塩類は、染料合成反応の過程で副生
したものの他に、１ハ析剤、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１゛、態を招来する。すなわ
ち、無機１ｇ頬はインク中の染料イ容解安定性を低化せ
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
近てインクがＩＫＺして静組成が変化すると、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］ 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調
製を行い得るようになし、以てインクジェット記録や筆
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の詳細な説明する。

第１菌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、■は調合槽であり、染料ヨＥｌｉ製装置２か
らは後述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。また、貯留ｉ’＋ｌ（４および貯留部５
からは、それぞれハルプロおよび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
をバルブ８を介して同じくイ共浮合する。これらの１共
詐合されｊこ各利才斗を、朽１拌機９により攪拌して、
インクを調合する。

調合＋１ｌＩｉｌ内に製造されたインクの帛を、液甲″
検出器１０により検出する。また、この調合槽１内のイ
ンクを、必要に応じて、損出バルブ１１を介して４）１
出する。

第２図は第１図の装置ひにおける染料精製装置斤の禍成
を示す。

ここで、２１は染料粉末２２を貯留した染５ｖ：［供給
部であり、染料バルブ２３を介してその染料粉末２２３
調合槽２４に供給する。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４昆合、溶解して、染ネ゛
１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＋１ＩＩＩ’３１に供給された染ネ４水溶液は、供
給バルブ３２が閉状態にある醍り、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！
＜’？の量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を介して染料水溶液を供給する
。この供給された染料水溶液を、派塔槽攪打機４５によ
り撹拌して、七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４（ｋ中の無機塩類濃度を４！紗
出する。この濃度検出は。

例えはイ万ンクロマトクラフィー法により行う。

また、染料製置検出器４７により、その水溶府中の染料
濃度を検出する。この濃度検出は、例えば分光光度法に
より行うものである。後述のように、λ！１１機塩類濃
度が所定仙（例えは、りし料に付して５重量％）以上で
あることが検出されると、？Ｉｆｉ環ポンプ４８を作動
させて、類１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。この微１ノ２、フ１ルタとしては、
例えば限外ろ過フ１ルタ、迎４・４透フイルタ等を用い
る。かかる社用フィルタ４３を通過させることにより、
染料水’４’：　Ｊ＋Ｘに含まれる塙化すＩ・リウムや
硫酸ナトリウム等の軍機塩’Ｊか水溶１合として染料水
溶油中からろｉＭされて、す１１）１槽４４に排出され
る。このように、υト塔槽４４には、染料の溶媒である
水の−ａ）＋か無機塩類と共にυｒ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４２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内の染料水溶液の都を、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。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、ＲＡＩ合槽１に供給されて、インクの調合に供
される。

第３図は第１図に示す装置の制御系における染料精製装
置２に係る部位を示す。

図において、６１は制御器であり、各部の駆動制御をつ
かさどる。６２はリードオンリメモリ（ＲＯＭ）であり
、第４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。θ３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本例では、無機塩類
濃度検出器４らおよび染よ４濃俄検出器４７からは、ア
ナログイエ−２号が出力され、それぞれＡ／Ｄ変換器６
４および６５を介してデジタル信号に変換された後、入
カバ・ソファ回路６６ソ介して制御器６１に供給される
。−力、調合槽液ｔｄ検出器２８および減塩槽１夜都検
出器５０からはぞｎそれデジタル信号が出力され、人カ
バ、ファ回路６８をイ１して制御器６１に供給される。

６７〜７４は前述した各バルブ２３，２５，４８．３２
および５１、ｌＩｑ拌機打機および４５、ならひに循環
ポンプ４日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から出力パンファ回路７５を介して供給
される駆動イ菖−ぢ番こよりオンオフ制御される。

８１および８２は、それぞれ染Ａ：１濃度範囲設定スイ
ッチおよび無機塩類／７２度範囲設定スインチであり、
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
／へソファ回路８３を介し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１
ｇ８度値および無機塩類’Ｊｍ　ｌｒ価が表示される。

従って、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かできる。

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　ｆ３３内に一時記憶さ
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６１１に
おいて設定値と比較され、その比較結果に基つき、後述
のように循環ポンプ４８ぢ”、の各負荷の駆動が制御さ
れる。

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５ＴＩ−ＳＴ４は調合槽２４内の染料
水溶液を一定晒に保持する手順である。すなわち手順Ｓ
ＴＩでは、調合槽液量検出器２８の出力から、調合槽２
４内の染料水溶液の０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」−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
うてない場合には手順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
所定品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、攪拌機２７か常時動作状態に
あるので、投入された染料粉末が純水にイ容解されて、
染料水溶液が調合される。手順ＳＴ３では、！（々１′
、；検出器２８の出力により、調合−１２４内の液面か
設定１１屯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１１ｉ（ｉ　
Ｓ　Ｔ　４ては、開状態にある染料バルブ２３および純
水バルブ２５を閉にて、染料粉末および純水の供給を１
トめる。

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濃度４ｊｉを、
表示器８４に表示する。手順ＳＴ８ては、同１〜く無機
ｆｆｉ類！震度検出器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。

手順ＳＴ７では、検出器４７により検出された染よ゛↑
ｌ農瓜が、スイッチ８１により、没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”た場合には手順ＳＴ８に進み、そうでない
場合には、手＋１１１４３Ｔ９に進む。手＋１１１’ｎ
５Ｔ８では、検出器４６により検出された無機塩類の濃
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
ＳＴ８に進む。

手順ＳＴ８では、検出器５０により検出された減塩槽４
２内の１夜面が、没定範囲を規定する高位置よりも上か
否かを判定する。その高位置より下の場合には、手順５
ＴＩＩ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
４８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ａ度を、上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５Ｔ１３へ進む。一方、手順５Ｔ１２では、供給バ
ルブ３２および純水バルブ４８の閉動作を行う。

手＋１１Ｕ　Ｓ　Ｔ　１３では、循環ポンプ４８を作り
」させて、イＩＱ（塔槽４２内の染料水溶液をイ織塩フ
ィルタ４３を介して循環させ、その染料水溶静から無機
ｊ１４類の４：Ｉト除を行う。

」二連のように、染料濃度および無機１ハ類濃度力゛・
設定範囲外の場合には、手ｌ１ｌＩ′ｔＳＴ１１および
手順５Ｔ１３または手順５Ｔ１２および手順５Ｔ１３を
通るルーチン化繰り返して、染料濃度および無機塩類濃
度を設定範囲内の値となす。１山Ｊ濃度か設定範囲内（
こ納まった後は、手順５ＴＩＯに進む。

手）１噴５Ｔ１０では、検出器５０ｉこよりゆ出された
ｉ戒１）品種４２内の液面が設定φｈ囲を規定する低位
・寛よりもＬか否かを判定する。その低位罵よりも−Ｈ
の場合には、手順５Ｔ１４へ進み、そうでない場合には
手順５Ｔ１５へ進む。手順５Ｔ１４では、循環ポンプ４
８の作動を停止させ、帥蔵／大ルブ５１の開動作を行う
。この結果、減塩槽４２内にイηられた所定！Ａ、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３２−１純粋パルプ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、゛再び上述した手順５ＴＩＩ、Ｓ１’１３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量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、染料水溶液か一定量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、ｉｇ１
合槽１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１４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　　果コ 以上説明したように本発明によれば、インクを製造する
にあたり、無機塩類の濃度調整がなされた染料溶液を連
続的に供給できるようにしたので、インクジェット記録
等に用いる上で品質の安定したインクを連続的に、しか
もに１動的に製造することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の一一−ｉ１流側をボすＡｌ
ａ略構成図、第２図は第１　ｔＮの装置における染よ・
［精製装置を示す概略構成図、第３１Ａは第１図に示Ｔ
Ａ　ｋの制御Ｓ＋＋の一部を示すフロック！Ａ、　ａＲ
ｇ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。 １・・・調合槽、 ２・・・染料精製装置６゜ ３・・・／ヘルプ、 ４・・・貯留部、 ５・・・貯留ＢＢ、 ６・・・バルブ、 ７・・・バルブ、 ８・・・バルブ、 ８・・・攪拌機、 １０・・・液量検出器、 １１・・・排出バルブ、 ２１・・・染料供給部、 ２２・・・染料粉末、 ２３・・・染料７ヘルブ、 ２４・・・調合槽、 ２５・・・純水／ヘルツ、 ２６・・・純水供Ｓ合パイプ、 ２７・・・調合槽纜打機 ２８・・・調合槽液量検出器、 ２３・・・ろ過フィルタ。 ３１・・・供給槽、 ３２・・・イ共豫合パルフ′、 ３３・・・弁、 ４１・・・精製部、 ４２・・・減塩槽、 ４３・・・減塩フィルタ、 ４４・・・排塩槽、 ４５・・・減塩槽攪打機、 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・・・純水バルブ・ ５０・・・晶・、ｉＸｉ槽１イ′９ノー検出：（：：、
５１・・・貯蔵バルブ、 ５２・・・貯蔵一槽、 Ｃト・・制御器、 ６２・・・リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、８３・・・
ランタムアクセスメモリ（ＲＡ　Ｍ　）、ｅ４，８５・
・・Ａ／Ｄ変換器、 ６６・・・人カパソファ１］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１′ツチ、８２・・・無
機ｆｌｊｌ製類範囲設定スイッチ、８３・・・コンソー
ル人出ｊノハソファ［す」路、８４・・・染料濃度表示
器、 ８５・・・無機塩類濃度検出器、 ８１］・・・比較部。

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造する染
   料溶液製造部と、このみ“ノ造［１（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を具備
   したことを特徴とするインク製造装置。