JP2001310449A

JP2001310449A - インクと湿し水の測定方法

Info

Publication number: JP2001310449A
Application number: JP2000128400A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Ito; 智弘伊藤; Masao Mogi; 雅男茂木; Norifumi Furuya; 憲文古谷; Takeshi Ono; 剛士小野
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2000-04-27
Filing date: 2000-04-27
Publication date: 2001-11-06

Abstract

(57)【要約】【課題】特に墨インクの印刷であっても、インクと湿し
水の混合物中のインクや湿し水の膜厚や量の精度よい測
定、また含水率の精度良い測定を可能にする測定方法を
提供する。【解決手段】内部に電磁波照射部を設置可能で、電磁波
透過性の材料をローラー部材が使用し、そこの混合層と
そこのローラー部材を間に介して、ローラーの内外部と
を電磁波が透過可能に設けてある中空ローラーを使用し
て、透過電磁波を利用してインクと湿し水の測定を行う
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明はオフセット印刷機、
特には輪転機におけるインクや湿し水の量や膜厚などの
測定や、印刷品質を良好に維持すべくインクや湿し水の
適切な供給を制御を行う為の装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】オフセット印刷機で印刷物の品質を高く
維持するためには、インクと湿し水の最適な供給量を維
持する必要がある。インクの供給量が大きく変化する
と、印刷物のインクの色濃度が変化する。

【０００３】一般的に、印刷オペレータは各インク色間
のバランスでインク供給量を制御している事が多く、経
験の浅いオペレータにおいては各インク色間のバランス
を重視するあまり、全体的に濃度の濃かったり薄かった
りする印刷物が生産し、損紙を増大させる。又、湿し水
供給量が変わると網点の着肉形状が変わってしまうた
め、インク供給量の調節だけでは基準印刷物の色調を維
持することが不可能になる。

【０００４】一般的に、もし湿し水の供給量が少ない
と、（１）版の網点に盛ることが可能なインク量が増え
印刷再現色域が大きくなる、（２）インクの着肉形状が
安定する為に色調が安定し易い、（３）紙が余分に水を
吸わないので見当が合い易い、という理由から、好まし
いとされている。しかし、もし湿し水の量が閾値を下回
ると、地汚れ、ブラン残りによっておこる汚れ等の印刷
障害が起こる。従って、湿し水の供給量は湿し水不足に
よる印刷障害が起こる寸前が品質的に一番良いとされて
いる。

【０００５】ところが、湿し水の供給量が湿し水不足に
よる印刷障害を起こす寸前か否かを判断するのは、長い
経験を要する。そのため、経験の浅い印刷機オペレータ
は湿し水の供給不足による印刷障害を恐れ、湿し水の過
剰供給を行い、印刷再現色域が狭く、色調が不安定で、
見当の合わない印刷物を作り、湿し水量が閾値を上回っ
た場合には、水マーク等の印刷障害を引き起こし損紙を
増大させる。

【０００６】高品質での安定と損紙の低減を目指し、特
公平７−９８３９６号公報では、インクと湿し水供給量
の制御装置として、反射型の赤外線による測定技術が用
いられており、オフセット印刷機のインクローラ群中の
金属ローラーのインクと湿し水の混合体の層に赤外線を
照射し、その反射光強度とインクと湿し水の赤外線吸収
特性から金属ローラー上に存在するインク膜厚と湿し水
膜厚と含水率のデータを得て、その値からインキキー開
度、インキ元ローラー回転数及び、水元ローラー回転数
の調節を行い、インクと湿し水供給量の制御をしてい
る。

【０００７】しかし、金属ローラー上に存在するインク
と湿し水とが混合された層に対して照射した赤外線によ
る反射赤外線を用いた測定値は、特に墨インクの場合に
は、墨インクによる赤外線吸収量があまりに大きいため
に、実際の印刷機のローラー上の墨のインク膜厚では、
インク供給量及び湿し水供給量制御に必要な精度のイン
ク膜厚、水膜厚、含水率のデータを得る事は困難を極め
ていたため、オフセット印刷機における墨ユニットに対
して、インク供給量や湿し水供給量の制御は実質不可能
となっていた。

【０００８】また、特開平５−２０８４８１号公報で
は、墨インクの大きな赤外線吸収に対処するため、水着
けローラーに測定用の金属ローラーを接触させた制御装
置が用いられている。測定用金属ローラーをインクの供
給ルートから外し、金属ローラー上にはインクがほぼ存
在しない状態で水膜厚だけを測定し、その値を用いて湿
し水制御を提案している。

【０００９】しかし、湿し水の制御においては、水膜厚
よりも含水率のほうが印刷物との品質の相関が高い事か
ら、湿し水供給量異常による印刷トラブルが続出し、損
紙発生率の高い水制御となってしまっていた。

【００１０】

【本発明が解決しようとする課題】本発明は前記従来の
技術の問題点に鑑みなされたものであり、インクと湿し
水とが混合された混合層のインクあるいは湿し水につい
て、特には、従来は困難であった墨インクの印刷の場合
であっても、インクと湿し水とが混合された混合層のイ
ンクあるいは湿し水についての、膜厚あるいは量の精度
のよい測定、またはその含水率の精度の良い測定を可能
にするインクと湿し水の測定方法を提供することを目的
とする。

【００１１】

【課題を解決する為の手段】前記課題を解決するために
本発明が提供する手段として、請求項１に示す発明は、
オフセット印刷機のローラー上にあるインクと湿し水と
の混合層に対する電磁波を利用した測定によって、該混
合層のインク膜厚、湿し水膜厚、インク量、湿し水量あ
るいは含水率のうちの少なくともいずれかを測定するイ
ンクと湿し水の測定方法であって、ローラーの内部に、
前記電磁波を照射する電磁波照射部が設けてあり、前記
測定に利用する電磁波に対して透過性のある材料が該ロ
ーラー部材の少なくとも一部に使用してあって、前記混
合層および該混合層を支持しているローラー部材を間に
介して、該ローラーの内部の前記空間側と該ローラーの
外部とを前記電磁波が透過可能に設けてある中空ローラ
ーを使用し、該中空ローラーの外部には、前記電磁波照
射部と対をなすことにより、前記中空ローラー面上にあ
る前記混合層とそれを支持するローラー面とを透過した
電磁波を検知可能な電磁波受信部を配置し、前記中空ロ
ーラー上の前記混合層を透過し、前記電磁波受信部によ
って検知された電磁波が有する情報を利用して、該混合
層のインク膜厚、湿し水膜厚、インク量、湿し水量ある
いは含水率のうちの少なくともいずれかを算出するこ
と、以上を全て具備することを特徴とするインクと湿し
水の測定方法である。尚、測定対象となるのはインクと
湿し水との混合層であることから、本発明でいう前記イ
ンク膜厚とか湿し水膜厚とは、そこにあるインクや湿し
水の量を、インクや湿し水のそれぞれが膜として存在す
るとした場合に、膜厚に換算したデータである。

【００１２】また、請求項２に示す発明は、オフセット
印刷機のローラー上にあるインクと湿し水との混合層に
対する電磁波を利用した測定によって、該混合層のイン
ク膜厚、湿し水膜厚、インク量、湿し水量あるいは含水
率のうちの少なくともいずれかを測定するインクと湿し
水の測定方法であって、ローラーの内部に、前記電磁波
を検知する電磁波受信部を設けてあり、前記測定に利用
する電磁波に対して透過性のある材料が該ローラー部材
の少なくとも一部に使用してあって、前記混合層および
該混合層を支持しているローラー部材を間に介して、該
ローラーの内部の前記空間側と該ローラーの外部とを前
記電磁波が透過可能に設けてある中空ローラーを使用
し、該中空ローラーの外部には、前記電磁波受信部と対
をなすことにより、前記電磁波を、前記中空ローラー面
上にある前記混合層とそれを支持するローラー面とを透
過させ該中空ローラーの内部にある電磁波受信部に検知
させることが可能な電磁波照射部を配置し、前記中空ロ
ーラー上の前記混合層を透過し、前記電磁波受信部によ
って検知された電磁波が有する情報を利用して、該混合
層のインク膜厚、湿し水膜厚、インク量、湿し水量ある
いは含水率のうちの少なくともいずれかを算出するこ
と、以上を全て具備することを特徴とするインクと湿し
水の測定方法である。

【００１３】また、請求項３に示す発明は、前記中空ロ
ーラーの前記電磁波に対して透過性のある材料が、少な
くとも無水石英、ガラス、あるいは水晶のうちのいずれ
か１以上を用いたものであることを特徴とする請求項１
又は２のいずれかであることを特徴とするインクと湿し
水の測定方法である。

【００１４】また、請求項４に示す発明は、印刷中に前
記の測定を繰り返し行うことを特徴とする請求項１乃至
３のいずれかに記載のインクと湿し水測定方法である。

【００１５】また、請求項５に示す発明は、前記インク
が墨であり、墨インクと湿し水の混合層に対して前記の
測定を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか
に記載のインクと湿し水測定方法である。

【００１６】また、請求項６に示す発明は、墨インクと
それ以外の色のインクを使用する多色の印刷を行うオフ
セット印刷機に対して、墨インクおよびそれ以外の１以
上の色のインクの各印刷ユニットで、前記混合層のイン
ク膜厚、湿し水膜厚、インク量、湿し水量あるいは含水
率のうちの少なくともいずれかを測定するが、少なくと
も墨インクの印刷ユニットについては、前記電磁波を該
混合層に照射し該混合層を透過して反対側から出射した
電磁波が持つデータを利用して測定すること、を特徴と
する請求項１乃至５のいずれかに記載のインク湿し水の
測定方法である。

【００１７】尚、請求項１乃至６のいずれかの記載のイ
ンクと湿し水の測定方法は、一例として、前記電磁波照
射部から照射された電磁波を、少なくとも、インクに強
く吸収される電磁波と、湿し水に強く吸収される電磁波
と、該インク及び湿し水との両方に対して他の波長の場
合よりも相対的に影響を受け難い電磁波、とに分離させ
たうえ、前記電磁波受信部に電磁波を検知させることが
可能な１種以上の電磁波透過フィルターも具備しておく
ことにより、実際に測定を行う場合に便利である為に好
ましい。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明によれば、電磁波を利用し
た測定装置として、反射型の測定装置ではなく、透過型
の測定装置を採用することにより、電磁波がインクと湿
し水の混合体の層を通過する光路を半分にする事が出
来、且つ、金属ローラー反射による散乱等の為に起きる
受信量の低下現象が皆無になる。また、インクと湿し水
の前記制御に関して、本発明によると、一般にインクと
湿し水の両方について制御することが、印刷品質を管理
するうえで大変好ましく、その場合には、前記測定につ
いてもインクと湿し水との両方に関わる前記データの測
定が必要となる。但し、諸状況（各職場の事情や管理目
的など）に応じて、必ずしもインクか湿し水の両方とも
ではなく、いずれか片方のみを制御してもよく、その場
合には、前記測定についてもインクか湿し水のいずれか
片方のみに関して測定を行ってもよい。

【００１９】尚、本発明で用いる電磁波としては、一般
に赤外線が最も好適である。但し、もしも赤外線だけで
は精度の良い測定が難しい場合には、赤外線の波長域と
非赤外線の波長域との両方を適宜組み合わせて採用して
も良い。赤外線とそれ以外に非赤外線も併用すべき場合
は、例えば、墨インクの場合にもし赤外線だけでは巧く
測定できない場合とか又はその他の特殊なインクの場合
に、必要となるケースが有るかもしれない。そして、イ
ンクの種類（インクに使用されている材料が持つ電磁波
に対する特性）にも依るが、それらの場合の適当な非赤
外線の波長域としては、そのインクに対する測定に都合
の良い波長域を適宜選択したうえで採用することで対応
できる。もし、測定や制御の対象となる墨インクが、赤
外域の波長だけで巧く測定できるインクである場合に
は、あえて非赤外線を併用しなくても良い。

【００２０】測定に用いる赤外線が透過する材料として
は、特に、インクに強く吸収される赤外域と、湿し水に
強く吸収される赤外域と、インク及び湿し水の両方に影
響を受け難い（相対的に他の波長域よりは吸収され難
い）赤外域での透過率が高い物質、特には、無水石英、
ガラス、水晶等を用いると、赤外線のローラー肉厚部透
過時における光量の低下も減少でき、更なる制御効果が
実現される。

【００２１】この結果、墨インクの印刷ユニットにおい
て、インク供給量と湿し水供給量の制御が実用レベルな
精度で、インク膜厚、湿し水膜厚、インク量、湿し水
量、あるいは含水率のデータが得られるようになり、オ
フセット印刷機において、墨インクの単独でも、あるい
は墨も含んだ複数色のインクであってもインク供給量や
湿し水供給量の制御が可能になる。

【００２２】

【実施例】＜実施例１＞１．図１のようにオフセット印刷機のインク着けローラ
ー（１ｃ，１ｄ）に接する往復ローラー（３ｂ）を、イ
ンクに強く吸収される赤外域と湿し水に強く吸収される
赤外域とインク及び湿し水に影響を受け難い赤外域での
透過率が高い無水石英で作られた中空ローラーとして用
意する。

【００２３】２．図１の往復ローラー（３ｂ）上のイン
クと湿し水の混合体にローラー内部側から赤外線を照射
して、赤外線センサー（１４）を用いて、測定のための
透過赤外線を検知（受信）する。この要部の詳細は、図
３のように無水石英の中空ローラーの中央から赤外線発
光体（３１；電磁波照射部の一例）がインクに強く吸収
される赤外域と湿し水に強く吸収される赤外域とインク
及び湿し水に影響を受け難い赤外域を含んだ赤外線を放
射し、赤外線は無水石英の中空ローラーの肉厚部（３
２）とインクと湿し水の混合体（３３）を透過し、フィ
ルター（３４）を通ることでインクに強く吸収される赤
外線と湿し水に強く吸収される赤外線とインク及び湿し
水に影響を受け難い赤外線毎分離され、レンズ（３５）
によって光電素子（３６；電磁波受信部の一例）に集光
される。

【００２４】３．光電素子（３６）に集光された赤外線
は電気信号に変換され、そのデータが、増幅装置（３
７）、ＡＤ変換機（３８）を経て、計算機（１５；デー
タ処理部の一例）に送られ、インク及び湿し水の赤外線
吸収特性を利用した演算により、インク膜厚、水膜厚、
含水率が算出される。

【００２５】４．インク供給量及び湿し水供給量制御装
置のついた印刷機において、校正印刷物が出力された時
の印刷用紙幅内のインキキー番号Ｋの校正インク膜厚を
ＩＫ、校正湿し水膜厚をＷＫ、校正含水率をＲＫ、校正
最低含水率をＬＲとする。また、制御中に計算機（１
５）から、インキキー番号Ｋのインク膜厚をＩ’Ｋ、湿
し水膜厚をＷ’Ｋ、含水率をＲ’Ｋ、最低含水率をＬ
Ｒ’であるとき制御装置（図１に示す１８）は、画線部
がある範囲幅内で、｜Ｉ’Ｋ−ＩＫ｜≦１μｍになるように各インキキー（図１の９）の開度を制御
し、印刷用紙幅範囲で，｜ＬＲ’−｛ＬＲ＋（２＋１）％｝｜≦２％になるように水元ローラー（図１に示す７）の回転数を
制御した。ここで、１％は湿し水による印刷不良を出さ
ないための安全マージンであり、常にＬＲ’がＬＲを下
回らないように制御している。また、印刷用紙幅範囲
で、｜Ｉ’Ｋ−ＩＫ｜≦２μｍ｜Ｗ’Ｋ−ＷＫ｜≦１μｍ｜Ｒ’Ｋ−ＲＫ｜≦５％のいずれかになった場合、制御装置（図１に示す１８）
は、制御不能状態ということで印刷機オペレータに知ら
せた。

【００２６】＜実施例２＞１．図２のようにオフセット印刷機のインク着けローラ
ー（１ｄ）に、無水石英で作られた測定の為に補助的に
設けた中空ローラー（１３）を接触させる。

【００２７】２．図２の中空ローラー（１３）上のイン
クと湿し水の混合体にローラー中央部から赤外線を当
て、赤外線センサー（１４；電磁波受信部の一例）を用
いて、測定のための透過赤外線を検知（受信）する。そ
の詳細は実施例１で図３を用いて説明済みである。

【００２８】３．光電素子（３６）に集光された光は電
気信号に変換され、増幅装置（３７）、ＡＤ変換機（３
８）を経て、計算機（１５）に送られ、インク及び湿し
水の赤外線吸収特性から、インク膜厚、水膜厚、含水率
を算出する。

【００２９】４．制御装置（図２に示す１８）を使用す
る以外は、前記実施例１の４．の場合と同様。

【００３０】以上、本発明を実施例にて説明したが、本
発明は実施例に限定されるものではなく、本発明の精神
を逸脱しない限りにおいて、様々な変更したものも含ま
れる。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、前記測定方法を用いる
ことにより、たとえ墨インクの印刷であったとしても、
インク供給量や湿し水供給量の制御が可能な程度の精度
の下で、インク膜厚、湿し水膜厚、インク量、湿し水
量、あるいはその含水率に関わる測定データを得られる
ようになり、その結果、それらのデータに基づくこと
で、適切なインク供給量や湿し水供給量の算出も可能と
なった。この結果、オフセット印刷で、印刷物の色調な
どを従来よりも高品質に維持しながら、損紙の発生を従
来よりもさらに減少させることができ、生産コストの減
少も可能になった。

【００３２】つまるところ、インクと湿し水とが混合さ
れた混合層のインクあるいは湿し水について、特には、
従来は根案であった墨インクの印刷の場合であっても、
インクと湿し水とが混合された混合層のインクあるいは
湿し水についての、膜厚あるいは量の精度のよい測定、
またはその含水率の精度の良い測定を可能にするインク
と湿し水の測定方法を提供することが出来た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に関わるインク湿し水の測定装置、およ
びインク供給量湿し水供給量の制御装置の一実施例を模
式的に示す説明図（測定に用いる中空ローラーが、イン
ク供給用のローラーの一つも兼ねている例）。

【図２】本発明に関わるインク湿し水の測定装置、およ
びインク供給量湿し水供給量の制御装置の別の一実施例
を模式的に示す説明図（測定に用いる中空ローラーを、
インク供給用のローラーの適当な一つに接するように付
属させるように設ける例。）。

【図３】本発明に関わるインク湿し水の測定装置の中空
ローラーとその周辺部について、模式的に示す説明図。

【符号の説明】

１ｃ，１ｄ・・・インク着けローラー１ａ，１ｂ・・・インク着けローラー２・・・水着けローラー３ａ・・・往復ローラー３ｂ・・・往復ローラー４・・・版胴５ａ，５ｂ・・・ブラン胴６・・・インキ元ローラー７・・・水元ローラー８・・・インクローラー群９・・・インキキー１０・・・インク１１・・・湿し水１２・・・紙１３・・・測定の為に補助的に設けた中空ロー
ラー１４・・・赤外線センサー１５・・・計算機１６・・・ローラー回転数制御装置１７・・・インキキー開度調整装置１８・・・制御装置２０・・・赤外線センサー３１・・・赤外線発光体３２・・・肉厚部３３・・・インクと湿し水の混合体３４・・・フィルター３５・・・レンズ３６・・・光電素子３７・・・増幅装置３８・・・ＡＤ変換機Ｋ・・・インキキー番号ＩＫ・・・校正インク膜厚ＷＫ・・・校正湿し水膜厚ＲＫ・・・校正含水率ＬＲ・・・校正最低含水率Ｉ’Ｋ・・・インク膜厚Ｗ’Ｋ・・・湿し水膜厚Ｒ’Ｋ・・・含水率ＬＲ’ ・・・最低含水率

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小野剛士東京都台東区台東１丁目５番１号凸版印刷株式会社内Ｆターム(参考） 2C034 AA12 BB03 BB23 BB43 2C250 DC03 DC12 DC13 EA23 EA29 EB18 EB20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】オフセット印刷機のローラー上にあるイン
クと湿し水との混合層に対する電磁波を利用した測定に
よって、該混合層のインク膜厚、湿し水膜厚、インク
量、湿し水量あるいは含水率のうちの少なくともいずれ
かを測定するインクと湿し水の測定方法であって、ローラーの内部に、前記電磁波を照射する電磁波照射部
が設けてあり、前記測定に利用する電磁波に対して透過
性のある材料が該ローラー部材の少なくとも一部に使用
してあって、前記混合層および該混合層を支持している
ローラー部材を間に介して、該ローラーの内部の前記空
間側と該ローラーの外部とを前記電磁波が透過可能に設
けてある中空ローラーを使用し、該中空ローラーの外部には、前記電磁波照射部と対をな
すことにより、前記中空ローラー面上にある前記混合層
とそれを支持するローラー面とを透過した電磁波を検知
可能な電磁波受信部を配置し、前記中空ローラー上の前記混合層を透過し、前記電磁波
受信部によって検知された電磁波が有する情報を利用し
て、該混合層のインク膜厚、湿し水膜厚、インク量、湿
し水量あるいは含水率のうちの少なくともいずれかを算
出すること、以上を全て具備することを特徴とするインクと湿し水の
測定方法。
【請求項２】オフセット印刷機のローラー上にあるイン
クと湿し水との混合層に対する電磁波を利用した測定に
よって、該混合層のインク膜厚、湿し水膜厚、インク
量、湿し水量あるいは含水率のうちの少なくともいずれ
かを測定するインクと湿し水の測定方法であって、ローラーの内部に、前記電磁波を検知する電磁波受信部
を設けてあり、前記測定に利用する電磁波に対して透過
性のある材料が該ローラー部材の少なくとも一部に使用
してあって、前記混合層および該混合層を支持している
ローラー部材を間に介して、該ローラーの内部の前記空
間側と該ローラーの外部とを前記電磁波が透過可能に設
けてある中空ローラーを使用し、該中空ローラーの外部には、前記電磁波受信部と対をな
すことにより、前記電磁波を、前記中空ローラー面上に
ある前記混合層とそれを支持するローラー面とを透過さ
せ該中空ローラーの内部にある電磁波受信部に検知させ
ることが可能な電磁波照射部を配置し、前記中空ローラ
ー上の前記混合層を透過し、前記電磁波受信部によって
検知された電磁波が有する情報を利用して、該混合層の
インク膜厚、湿し水膜厚、インク量、湿し水量あるいは
含水率のうちの少なくともいずれかを算出すること、以上を全て具備することを特徴とするインクと湿し水の
測定方法。
【請求項３】前記中空ローラーの前記電磁波に対して透
過性のある材料が、少なくとも無水石英、ガラス、ある
いは水晶のうちのいずれか１以上を用いたものであるこ
とを特徴とする請求項１又は２のいずれかであることを
特徴とするインクと湿し水測定方法。
【請求項４】印刷中に前記の測定を繰り返し行うことを
特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のインクと
湿し水測定方法。
【請求項５】前記インクが墨であり、墨インクと湿し水
の混合層に対して前記の測定を行うことを特徴とする請
求項１乃至４のいずれかに記載のインクと湿し水測定方
法。
【請求項６】墨インクとそれ以外の色のインクを使用す
る多色の印刷を行うオフセット印刷機に対して、墨イン
クおよびそれ以外の１以上の色のインクの各印刷ユニッ
トで、前記混合層のインク膜厚、湿し水膜厚、インク
量、湿し水量あるいは含水率のうちの少なくともいずれ
かを測定するが、少なくとも墨インクの印刷ユニットについては、前記電
磁波を該混合層に照射し該混合層を透過して反対側から
出射した電磁波が持つデータを利用して測定すること、を特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のインク
湿し水の測定方法。