JPS59196255A

JPS59196255A - インク製造装置

Info

Publication number: JPS59196255A
Application number: JP58070035A
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: 1983-04-22
Filing date: 1983-04-22
Publication date: 1984-11-07

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】し技術分野］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
クシエンド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ｉ（ｆ
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ｉ・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、’ｊＡ化すトリウムや硫酸す
トリウムなどの無機ｍ類が多ψに含まれているのが普通
である。これらの無機ｍ類は、染ネ１合成反応の過程で
副生したものの他に、塩析剤、昂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［１で記録用インクを調製
すると、次のような不都合なＩＳ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；
・記録ヘッドや筆記具においては、吐出オリフィス伺近
でインクがへ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、已避すべき吐
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（−）投には、イン
ク中に０．５重−骨％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
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図は本発明によるインク製造装置６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↓こ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７”ｆｌ（４および貯留
部５からは、それぞれバルブ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、撹拌機８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昔を、液嬰検出器１０
により検出する。また、この調合槽ｌ内で調製されたイ
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づき、調製され
たインクの最終的な性状管理（ロフト管理）を行う。所
望のイ（ｔｉに各成分が調製されたインクを、必要に応
じて、排出バルブ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、純水バルブ２
５を介挿した純水供給パイプ２Ｂ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。

供給槽３１に供給された染料水溶液は、供給／−ルブ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、Ｔａ２
を配設し、供給槽内に貯留される染料水溶靜の量を一定
が以下に抑える。

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。）戚塩槽
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、ｉ成塩槽攪拌Ｐ！、
４５により攪拌して、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！夜中の無機塩類濃度を
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、例えば分光光度法に
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、染本）に対して５重量％）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ｌ威塩フィルタとしては、例えば限外ろ過フィ
ルタ、逆１ψ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、染料水溶液中含まれる
塩化ナトリウムや硫酸ナトリウム等の無機塩類か水溶液
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
る水の一部か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、無機塩類ノ農度およ
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内の染料水溶液の帛を、イ賊塩槽液量
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、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、各部の駆動制御をつ
かさどる。６２はり一トオンリメモリ（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はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）であ
り、各種データの一時記憶等かなされる。

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１１．４７からは、アナログ信けが出力され、
それぞれＡ／Ｄ変換器８４．［１５および８Ｂ、６７を
介してデジタル信号に変換された後、入カパッファ回路
６８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および派塩硬
１液量検出器５０からはそれぞれデジタル１５号が出力
され、入カハンファ回路６８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３，６，７，８，１３，
２３，２５，４９．３２および５１、攪拌機８，２７お
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・１７回路てあり、制御器１３１から出力
ハッファ回路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４７２７
回路８８を介して制御器６１に供給される。８９および
９０はそれぞれ染料濃度表示器、また８１および８２は
それぞれ軍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
よび無機塩類濃度イｆｉ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（ｉｅｉか表示さ
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％’理）を行うことができる。

スイッチ８６および８７による染料濃度範囲および弾機
塩類濃度範囲の設定値はＲＡＭ　８３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１１４は、制御器の比較部ｆｉ
ｌｌ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′：ｆｒ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により出力ハンファ
回路９４を介して制御されるドライブ回路８５によって
オンオフされて、染料濃度検出器１１．４？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ウト第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
水溶液を一定呈二に保持する手順である。すなわち手順
ＳＴＩでは、調合槽液液検出器２８の出力から、調合槽
２４内の染料水溶液の液面高さか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、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、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を閉して、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
ｖｆＡ塩槽４２内の染料水溶液における染料濃度値を１
表示器９０に表示する。手順ＳＴ６では、同じく無機塩
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９２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８Ｂ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Ｓ　ｔ８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一ヒか杏
かを判定する。その高位１δより下の場合には、手順Ｓ
’Ｔ　１１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１ｎ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、手順５７１３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５ＴＩ３では、循環ポンプ４８を作動させて、減墳
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Ｓジ定範
囲外の場合には、手順５ＴＩＩ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５
ＴＩＯ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、減塩槽４
２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の開動作を行し）、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、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、染料水溶液が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調合槽ｌ
に供給することかでき、調合槽ｌ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
ことがてきる。

［効　　果］以上説明したように本発明によれば、無機塩類を排除し
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してその検
出値を表示するようにしたので、厳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図は木゛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。 ■・・・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、９・・・攪拌機、１０・・・液液検出器、１１・・・染料濃度検出器、１２・・・無機塩類濃度検出器、１３・・・排出バルブ、２１・・・染料供給部、２２・・・染料粉末、２３・・・染料バルブ、２４・・・調合槽、２５・・・純水バルブ、２し・・純水供給パイプ。２？・・・調合槽撹拌機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）６４．８５　、Ｅ！
８．８７・Ａ／　Ｄ変換器、６８・・・入力パン７７回
路・７１〜８４．９５・・・ドライブ回路、８５、！１４・
・・出カバ、ンファ回路、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・・・コンソール人出力バッファ回路、８９．９０
・・・染料濃度表示器、９Ｊ　、　ｐ２・・１考傳夕濃度表示器８３・・・プリ
ンタ。８１１・・・比較部。特　許　出　願　人　　キャノン株式会社イ第１図２

Claims

【特許請求の範囲】

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
おける染料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。