JPS59184662A

JPS59184662A - インク製造装置

Info

Publication number: JPS59184662A
Application number: JP58058017A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Haruta; 春田　昌宏; Kunitaka Ozawa; 小澤　邦貴; Takashi Hamamoto; 浜本　敬
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-04-04
Filing date: 1983-04-04
Publication date: 1984-10-20

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
適なインク製造装鎖に関する。

［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１こ使用するインクとしては、６
挿の染料、　ｌｌ（ｉ料を水また１士その他の有機溶剤
からなるｔイＷ媒体中に溶解あるｌ、Ｘ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か使用されることか知られ
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
コール類の玉名を４：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、塙化す！・リウムや硫１）ダ
ナトリウムなとの無機ｊｊＡ類か多ｈ）に含よれている
のが痔通である。これらの無機塩類は、染よ゛↓合成反
応の過程で副生したものの他に、勇析剤、花釈剤あるい
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＋ｆｌｌ類はインク中の染料溶Ｍ４！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
・ント記録ヘントや筆記具においては、吐出オリフィス
付近でインクが友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ｄ古まりの原因となる。

そこて、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（−ｎμ・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ｉ）３類を否純物とし
て含む一般の市販染料を、インクシェラＩ・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。

し目　　　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１．い：ｉｌ　ｉこ、４
Ｑ　）！ＩＪ　する。

第１１ンｌ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、１は調合槽であり、染料精製装置２から
は後述のように精製された染ｆ゛［本ＱＷ：　Ｉ＜４を
バルブ３を介して供給する。また、貯留〆＜１Ｘ４およ
び貯留部５からは、それぞれハルブリおよび７を介して
水可溶性有機溶剤および添加剤を調合槽ｌに供給する。

更に、純水を／旬しフ８を介して同じく供給する。これ
らの供給された各材料を、Ｊｌｌ拌機打機より攪拌して
、インクを調合する。

調合槽１内に製造されたインクの早を、　Ｉ＋Ｗ帛検出
器ＩＯにより検出する。また、この調合槽］内のインク
を、必要に応じて、排出／＼ルブ１１を介して排出する
。

第２図は第１図の装、６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４［供給、パ
ζ１うであり、染料バルブ２３を介してその染イ４粉末
２２を調合槽２４に供給する。また、調合槽２４には、
純水／ヘルプ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
水を調合イリ１１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Ａ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）。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
去した染才、１水Ｉ容掖を、１共作合槽３１に供８合す
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１ル；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、液面高さ制御用の升３３
を配設し、供給槽内に貯留される染料水溶液の一品を一
定；７−以下に抑える。

欧に、４１は′染料水溶液から無機塩類を排除するＪＩ
ｌｌ製に１１である。この精製部４１において、４２は
減塩槽、４３は鍼１月フィルりであり、４４は４１１土
、□、→ハＱｉである。減塩槽４２には、供給バルブ３
２を介して′染料水７容１夜をイ共Ｉ合する。、二のイ
共￥０されたｒ合才］水４容４夜を１、！！塩塔槽拌ｊ
８．４５により攪拌して、ての水溶液を！−１−化し、
無機塩類濃度検出器４６により七の水溶；’＋（２＋中
の無機塩類濃度を検出する。この濃度検出は、イ列えは
°イオンクロマトグラフィー、去（こよりづ丁う、７ま
た、染料濃度検出器４７により、その水溶′１１（中の
染料濃度を検出する。この濃度検出は１例７、は分光光
度法により行うものである。彷述のように、：ｊｉｊｌ
：機塩類濃度が所定値（例えは、染料１こス、３１．て
ｂ重゛ψ％）以」二であることが検出されると、ｊ７１
ｒＩよ・Ｊ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。二の鍼幻
轟フィルタとしては、例えは限外ろ過フづルタ、連浸透
フづルク等を用いる。かかるｒｌｉ！　’ＩＡフィ）ｖ
夕４３を通過させることにより、染料水７、；府にイλ
まれイ）塩化ナトリウムや硫酸すトリウム′・：゛の無
機塩類か水溶液として染料水溶油中からろ過されて、υ
）１ハ槽４４に排出される。このように、＋ＪＦ１！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内の染料水溶液の量を、誠勇槽液二ｌｉ
ｉ検出器５０により検出する。」二律の、ように（教塩
）精製した後の染料水ノ合液を、貯蔵バルン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、ハルツ
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δ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１はさ
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士、０等かなされる。

本例でｌ汝、無機塩５＃濃度検出器４６およυ染料Ｊ農
１ｉ検出器４７からは、アナログ信号か出力され、くれ
それＡ／Ｄ変換器６４わよひ６５を介してデシクル４１
１号に変換された後、入カバ、ファ回路６６を介して制
御器６１に供給される。−リコ、調合槽液量検出器２８
およＵ・マ威塔槽液−騎検出器５ｏからは七れそれデ・
、／クルイ６号か出力され、人力パフファ回路６６を介
して制御器６１に供給される。

６７〜７４は前述した各ハルツ２３，２５．４！９，３
２８よひ５１、攪拌機２７および４５、ならひに１１１
′ｉ環ポンプ４８をそれぞれ駆動するためのドラ１゛ブ
回路であり、制御器６１から出カバ・ソファ回路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・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パッ７
７回路８３を介して制御器に供給される。８４および８
５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
び無機塩類濃度（＋＋ｌｉ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　６３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。

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ＳＴＩ〜ＳＴ４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内の染料水溶液の液面高さが予め定められた設定範囲
を規定する低位１１９に対して−Ｈにあるか否かを検出
する。その低１１″ｌ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１１
１４ｓＴ２ては、染才１ハルフ２３および純水バルブ２
５を開き、それぞれ所定ｊｙ：の染料粉末および純水を
調合槽２８内に投入する。調合材１ｔ２４においては、
攪拌機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、！（Ｑ　４ｆ検出器２８の出力により、
調合槽２４内の静Ｗｊか設定範囲を規定する重位置より
も上か否刀１に検出する。その品位置よりも上の場合に
は手；哨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
および純水ハルツ２５を閉じて、染料粉末お−よひ純水
の供給を０二める。

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８４に表示する。手順ＳＴ６では、同しく井機塩類濃
度検出器４６により検出された無機ｔＢ類濃度値を表示
器８５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、スイツチ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。その設定範囲内にあると判定さ
れた場合には手Ｈ４５Ｔｓ　ｈこ進み、そうでない場合
には、手順５ＴＩＩに進む。手順ＳＴ８ては、検出器４
６により検出された集機塩類の濃度が、スイッチ８２に
より設定された値の範囲白参こ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５ＴＩ
Ｏ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、截塔槽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／ベル
ブ３２および純水／ヘルプ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、１ｌ
ｉＥ塩槽４２内の染料水溶液を沃塩フ４ルり４３化介１
〜て循環させ、その染料水溶液から九［槻１λ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力）設定範
囲外の場合には、手順５Ｔ１１わよひゴ＋＋ｔｎｓｒ１
ａまたは手順５ｒ１２および手順５Ｔ１３を［株］るル
ーチンを繰り返して、染料濃度および弾機塩類濃度を設
定範囲内の値となす。ｌＩＩ；ｉ濃度が設定範囲内しこ
納まった後は、手＋１１１’１ＳＴ１０に進む。

手１１１１１ｓＴ１０では、検出器５０により検出され
た減塩槽４２内の液面か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５Ｔ１４へ進み、そうでない場合には手順５Ｔ１
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４１＋！４２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、その液面高さが設定範囲内となるよ
うにする。

この後、再ひ上述した手順５ＴＩＩ、’５Ｔ１３または
手順５Ｔ１２，５ＴＩ３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？３藪を連続して調合槽
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、インクを製造する
にあたり、染料濃度と共に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てきるようにしたので、イン
クジェット記ｊノ等に用いる１−で品質の安定したイン
クを沖−統帥に、しかも自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実力１肌例を示す概略構
成図、第２図は第１図の装；（ｉ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、ξの制御
部の一部を示すブロック１／、１．ム゛シ４１〆１は第
２図に示す染料精製装置６−の動作を示すフローチャー
トである。ｌ・・・調合槽、２　　・・・　染料精製装置示３・・・バルブ、４・・・貯留部、５・・・貯留部、６・・・バルブ、？・・・バルブ、８・・・バルブ、９・・・攪拌機、ｌＯ・・・液量検出器、１１・・・排出バルブ、２１・・・染料供給部、２２・・・染料粉末、２３・・・染料バルブ、２４・・・調合槽、２５・・・純水バルブ。２日・・・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・・・イ共８合／ヘルプ、３３・・・弁、４１・・・粘製部、４２・・・）酸塩槽　、４３・・・減塩フィルタ、４４・・・排塩槽、４５・・・減塩槽攪打機、４６・・・無機塩？１′ｉＪ農ｊ隻検出；；に、４７・
・・染料濃度検出器、４８・・・循環ポンプ、４９・・・純水バルブ、５０・・・減塩硬１液量検出器、５１・・・貯蔵バルブ、５２・・・貯蔵槽、８１・・・制御器、６２・・・リードオンリノモ１．＋　（’、Ｒ１）Ｍ）
、６３・・・ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、６４
．１３５・・・Ａ／Ｄ変換器、６６・・・入カパッファ回路、６７〜７４・・・ドライブ回路、７５・・・出力７１７２７回路、８１・・・染料濃度範囲設定スイッチ、８２・・・無機
塩類濃度柿囲１．９定スインチ、８３・・・コンソール
人出カバ、７７回路、８４・・・染料濃度表示器、８５・・・無機塩類濃度衣、Ｉ＼器、６１１・・・比較部。

Claims

【特許請求の範囲】

染料溶液を製造する製造手段、製造された染料溶液の染
料濃度を制御する染料濃度ｆｊｉ制御手段および前記染
料溶液の無機塩類濃度を制御する無機塩類濃度制御手段
を侑する染料溶液供給部と、該染料溶液供給部から供給
された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。