JPS59196259A

JPS59196259A - インク製造装置

Info

Publication number: JPS59196259A
Application number: JP58070039A
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】［技術分野］本発明はインク製造装躬に関し、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。

このようか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Ｅ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、■ｎ化すトリウムや硫酸ナト
リウムなどの無Ｒ＃１類が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、右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、インクジェット記
録ヘッドや筆記具においては、吐出オリフィス付近でイ
ンクがＡ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、最も忌避すべま吐出オリ
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　ｉｉ％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１Ｍ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ＪＭｊ製に用いる場合に、不５ｆ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Ｖ造装置の−１；力甑例を
示す。ここで、１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Ｒ１（４および貯留部５
がらは、ぞれぞれバルブ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１〕〈供給する。これらの供給さ
れた各材ネ′１を、撹拌機９により攪拌して、インクを
調合する。

調合槽１内に製造されたインクの星を、液帛検出器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ａ度および無機塩類濃度を、それぞれ
染料濃度検出器器および無機塩類濃度検出器１２により
検出する。これら雨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省理（ロント管理）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
出バルブ１３を介して〃１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を介挿した純氷供給パイプ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２Ｓ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３Ｎに供給された染料水溶液は、供給バルブ３２
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、前面高さ制御用の弁３３を配
設し、供給槽内に貯留される染料水溶液の量を一定量以
下に抑える。

次に、４１は染料水溶！（シから無ａ塩類を胡・除する
才り製部である。このＭｊ製＊１１４１において、４２
は＃８堪４ｔ＃、４３は讐威塩フイルりであり、４４は
排土嘉槽である。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、減塩槽攪拌機４５により攪拌して、その水溶液を均
一化し、無機塩類濃度検出器４６によりその水溶液中の
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、−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、染料に対して５重量％）以上であること
が検出ｙれると、循環ポンプ４日を作動させて、減塩槽
内の染料水溶液を）Ｒ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４
３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ｇ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１ｎ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、貯蔵バルブ５１を介して貯蔵槽５
２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１１Ａ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はリードオンリメモリ（ＲＯＭ）であり
、＄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がなされる。

本例では、無ｍ塩類濃度検出器１２．４ｆｉおよび染料
濃度検出器１１．４７からは、アナログイ８−！が出力
され、それぞれＡ／Ｄ変換器６４．６５および６６．６
７を介してデジタル信号に変換された後、入力／へ。

ファ回路６８を介して制御器８１に供給される。−力イ
ンク調合槽液量検出器１０．調合槽掖量抄出器２８およ
び減塩槽液量検出器５０からはそれぞれデジタル信号が
出力され、入力パンフ７回路６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３，８，７，８，１３，
２３，２５．４８．３２および５１、攪拌機９．２７お
よび４５、ならびに循環ポンプ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から出力バッフ
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。

８Ｂ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パッファ
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
それぞれ無機塩類濃度表示器である。表示器８８および
９１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Ｉｎ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１表示器８０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（ロフ
ト管理）を行うことができる。

スインチ８Ｇ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８１１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。

８３はプリンタであり、制御器６１により出力バッファ
回路８４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ＩＩ、４７および無ｍ
塩類濃度検出器１２．４８により検出された濃瓜値を一
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−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、調合槽液早検出器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ＩＩＩＩ￥ＳＴ２
では、染料バルブ２３８よび純水バルブ２５を聞き、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イ１うを、
表示器９０に表示する。手順５ＴＥｉ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
あるか杏かを判定する。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、
手順ＳＴ９に進む。手順ＳＴ８では、検出器４８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により検出された絨塩槽４
２内の液面が設定範囲を規定する高位置よりも一１＝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
溶液における染料濃度を、上述のようにスイッチ８Ｇ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
ＨＩＩ４２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ＳＴＩ　１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Ｈ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。この結呆、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４３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
溶液の星を増やし、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
＋＋１ｇ５ＴＩ２，５ＴＩ３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、染料水溶液か一定場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
ことができる。

［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
出値を表示すると共に記録するようにしたので、最終製
品であるインクの性状につき、表示された値により現在
時の管理を行い得ると共に、記録された値により経時的
な状態を確認でき、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。

なお、上述した実施例においては、染料濃度の検出値を
、常時表示すると共に、一定時間毎に印字出力するよう
にしたか、本発明はこれのみに限るものではない。例え
ば、操作部に切換キーを配設し、検出値の表示および印
字出力のいずれか一方を必要に応じて行い得るようにし
ても良い。

【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・・・バルブ、７・・・バルブ、８・・・バルブ、８・・・攪拌機、１０・・・静−晶検出器、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、２６・・・純水供給パイプ、２７・・・調合槽攪拌機２８・・・調合槽液部検出器、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・・・減塩槽撹拌機、４６・・・無機塩類法度検出器、４７・・・染料濃度検出器、４８・・・循環ポンプ、４θ・・・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）、８４Ｊ５．８Ｊ６
７・・・Ａ／Ｄ変換器、６８・・・大力パフファ回路、７１〜８４．８５・・・ドライブ回路、８５．９４・・
・出力バッフ７回路、８６・・・染料＃に＠四設定スイッチ、８７・・・無機
塩類濃度範囲設定スイッチ、８８・・・コンソール人出
カパッファ回路、８Ｌ９０・・・染料濃度表示器、８１．９．２・・・無機塩類濃度表示器、９３・・・プ
リンタ、６１１・・・比較部。特　許　出　願　人　　キャノン株式会社第１図９

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する検出手段と、検出された染料
濃度値を表示する表示手段と、前記検出された染料濃度
値を記録する記録手段とを具備したことを特徴とするイ
ンク製造装動。