JPS59196256A - 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。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、ｆｆｉ化ナトナトリウム酸ナ
トリウムなとの無機塩類が多量に含まれているのが普通
である。これらの無４ｇ、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”）Ｖ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、インフジエラＩ
・記録ヘッドや筆記具においては、吐出オリアイス付近
でインクがノＮ発して液組成か変化すると、無機塩類の
析出？ひき起す。これらはいずれも、最も、曽遊すべき
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か所定の範囲内（一般には、インク
中に０．５屯Ｍ％以下とする）になるように制御する必
要かある。このことは、爪壁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　　的コ 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
イη・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の詳細な説明する。

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＋′ｉｔ！　４および貯留部
５からは、それぞれ７ヘルブ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、
純水をバルブ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、ＩＷ拌機９によりＩＷ拌して、インク
を調合する。

調合槽Ｉ内に製造されたインクのφを、！イ々量検出器
１０により検出する。また、この調合槽ｌ内て調製され
たインクにおける染料濃度および無機塩類濃度を、それ
ぞれ染料濃度検出器１１および無機塩類濃度検出器１２
により検出する。これら両検出器の出力に基つき、調製
されたインクの最終的な性状管理（ロッ）４１理）を行
う。所望の値に各成分が調製されたインクを、必要に応
じて、排出、＜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に供給する。また、調合槽２４には、純水／゛・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、調合槽情景検出器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゛帛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贋を一定量
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１ｊ３槽、
４３は減塩フィルタであり、４４は排堪槽である。誠塩
槽４２には、供給バルブ３２を介して染料水溶液を供給
する。この供給された染ネ゛１水溶！ＩＭを、減塩槽攪
拌機４５により攪拌して、その水溶液を均一化し、無機
１ノ！類濃度検出器４６によりその水溶液中の無機塩類
１農度を検出する。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１うう。

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重量％）以上であること
か検出されると、ｉ１Ｍ環ポンプ４８を作動させて、減
塩槽内の染料水溶！少をｊ酸塩フィルタ４３を介して１
）ｎ環させる。この滅堪フィルタとしては、例えば限外
ろ過フィルタ、逆浸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
まれる塩化すＩ・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４
４に排出される。このように、排塩槽４４には、染わ１
の溶媒である水の一部が無機塩類と共に掴出されてしま
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、１戒塩槽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を介して誠塩槽
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伯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／゛・ルフ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を示す。

図において、６１は制御器であり、各ａ＋＋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。６３はランタムアクセスメモリ（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１２．４６および染料ノ
農度検出器ＩＩ、　４７からは、アナログイ１）シじが
出力され、それぞれＡ／Ｄ変換器６４，１３５およびｇ
ｂ、ｐ、７を介してデジタルイハ号に変換された後、入
カバ。

ファ回路８８を介して制御器６１に供給される。一方イ
ンク調合槽液量検出器１０．調合槽液量検出器２８およ
び減塩槽液量検出器５ｏからはそれぞれデシタル４８号
が出力ξれ、入カバンファ回路８日を介して制御器６１
に供給される。

７１〜８４は前述した各バルブ３．Ｊ？、８，１３，２
３，２５，４８．３２および５１、攪拌機８，２７およ
び４５、ならυ・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７１２
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ッチ
およυ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人出力パッファ
回路８８を介して制御器６１に供給される。８８および
８ｏ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Ｒ塩類／ａ度表示器である。表示器８８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９０および８２により
、インク調合槽１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（ロッ
ト管理）を行うことがてきる。

スイッチ８６および８７による染料濃度範囲および烈機
塩類濃度範囲の設定イ１６はＲＡＭ　６３内に一時記・
ｌ、Ｑされる。無機塩類濃度検出器４６および染料濃度
検出器４７により検出された精製中゛にある染料本然゛
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８１１　において設定値と比較ｙ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
動が制御される。

９３はプリンタであり、制御器６１により出カパッファ
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４農瓜検出器１１．４７および無
機塩類濃度検出器１２，４［１により検出された濃度値
を一定時間毎にプリントアウトする。

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５ＴＩ−３Ｔ４は調合槽２４内の染料
水溶液を一定層に保持する手順である。すなわち手順Ｓ
ＴＩでｌ±、調合槽液凝検出器２８の出力がら、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上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／＜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；η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１１１１１ＳＴ４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濃度値を、表示
器９０に表示する。手＋＋１ｊｉＳ丁８では、同しく無
機塩類濃度検出器４６により検出された無機塩類濃度値
を表示器８２に表示する。

手順ＳＴ７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＠川内にあると判定さ
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ｌ１ｌＩ′ｌ５Ｔ８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８７
により設定された（ｒ（＋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ｌ順ＳＴ９に進
む。

手順ＳＴ９では、検出器５ｏにより検出されたイ戊塩槽
４２内の液面が設定範囲を規定する高位置よりも上か否
かを判定する。その高位置より下の場合には１手順５Ｔ
ＩＩ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４
８を開閉制御して、減塙槽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５　ｈ述のようにスイッチ８８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。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。

上述のように、染料濃度および無機塩類濃度が設定範囲
外の場合には、手順ＳＴ１．１８よひ手順５Ｔ１３また
は手順５Ｔ１２および手Ｊ哨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。

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。その低位置よりも上の場合には、手順５
Ｔ１４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４Ｐ
Ｉ４２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、減鳩槽４２内の染料水
溶液の竜を増やし、その液面高さが１役定範囲内となる
ようにする。

この後、再び上述した手順５Ｔ１１．５Ｔ１３または手
順５Ｔ１２，５Ｔ１３を通るルーチンを繰り返して、誠
填槽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−夛の染料水溶液が１１）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−・シｉＫダ毎に精製ネれるので染
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ｌ内において、こ
の精製ネれた染ネ４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は、無機ｉ７４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無機塩類濃度を検出し
てその検出イ１αを表示するようにしたので、最終製品
であるインクの性状を表示に基づき管理でき、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′！ｈ製装置
の動作を示すフローチャー１・である。 １・・・調合槽、 ２・・・染料精製装置、 ３・・・バルブ、 ４・・・貯留部、 ５・・・貯留部、 ８・・・バルブ、 ７・・・バルブ、 ８・・・バルブ、 ８・・・攪拌機、 ｌＯ・・・液量検出器、 １１・・・染料濃度検出器、 １２・・・％機塩類濃度検出器、 １３・・・排出バルブ、 ２１・・・染料供給部、 ２２・・・染料粉末、　　′ ２３・・・染料／ヘルプ、 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・・・調合槽液量検出器、 ２８・・・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、 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・・・ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、８４．
１３５　、θＢ、６７・・・Ａ／Ｄ変換器、６８・・・
入カパッファ回路、 ７１〜８４．９５・・・ドライブ回路。 ８５、ｉ１４・・・出力バッフ７回路、８Ｇ・・・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・ソチ、８８・・・コンソール人出力八ツファ回
路、−８９ＪＯ・・・染料法度表示器、 ８１．８２・・・無機塩類濃度表示器、８３・・・プリ
ンタ、 ｆｉｌｌ・・・比較部。 特　許　出　願　人　　キャノン株式会社代 第１図

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
   おける無機塩類濃度を検出してその値を表示する表示手
   段とを具備したことを特徴とするインク製造装置。