JP2003341018A

JP2003341018A - 印刷機上のインキ乳化量の測定方法及び印刷機上の給水量・乳化量の制御機構をもつ印刷機

Info

Publication number: JP2003341018A
Application number: JP2002158413A
Authority: JP
Inventors: Kiyonobu Imai; 清信今井; Tatsuya Sugita; 達也杉田; Hiroyuki Sugiyama; 弘幸杉山; Takeshi Takahashi; 高橋　　健
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2003-12-03

Abstract

(57)【要約】【課題】印刷品質の安定化及び印刷機の稼動の安定化
を図り、用紙、インキのムダを減らすことを目的とし
て、印刷中の印刷機においてインキの乳化量及び又は版
面の水分量を測定し、乳化状態の良不良を迅速に知る方
法を提供する。また該測定方法を実施するための測定機
を組み込んだ印刷機を提供する。さらに、インキの乳化
状態を良好に保つため給水量を自動制御する方法を提供
する。【解決手段】印刷機の１ユニット内におけるインキ壷
から版面にインキを供給するローラー群において、着肉
ローラーに隣接する金属ローラー上でインキの乳化量を
測定することを特徴とする印刷機上のインキの乳化量の
測定方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、湿し水を使用する
平版オフセット印刷機上で、印刷中にインキの乳化量、
版への給水量を測定する方法に関する。また該測定を行
うために赤外線式水分計を取り付けた印刷機に関する。
さらに、得られた乳化量、給水量を任意に設定した目標
値に合うように制御する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】湿し水を使用する平版オフセット印刷で
は、インキの乳化状態を知り、それを適正に維持するこ
とは印刷物の品質及び印刷機稼動の安定化のために重要
である。

【０００３】印刷機には湿し水の供給量を調節する機構
はあるが、一定量の湿し水を供給し続けても、インキの
乳化特性により実際のインキの乳化量は変動する。イン
キによっては乳化した水がなかなか吐き出されずに、次
第に乳化量が上昇し、やがてローラーからはく離してイ
ンキが転移しなくなるようなトラブルを起こすものがあ
る。故に印刷中にインキの乳化量およびその変動を知る
ことは、良好な印刷物を得るために重要である。印刷機
上で印刷中にインキの乳化量を測定する手段としては、
赤外線式水分計を用いる方法がある。この測定機による
インキ中の水分測定に関する文献はあるが、運転中の印
刷機のどの部分で水分を測定するとインキの乳化状態を
正確に把握できるかについては知られていない。

【０００４】また前記したように、印刷機の運転中にイ
ンキの乳化量は変動し、この変動の傾向こそが該インキ
の乳化適性の良否を判断する上で重要であるが、一ヶ所
で乳化量の測定を行った場合は、乳化量の変動を知るの
に時間がかかる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】印刷品質の安定化及び
印刷機の稼動の安定化を図り、用紙、インキのムダを減
らすことを目的として、印刷中の印刷機においてインキ
の乳化量及び又は版面の水分量を測定し、乳化状態の良
不良を迅速に知る方法を提供する。また該測定方法を実
施するための測定機を組み込んだ印刷機を提供する。さ
らに、インキの乳化状態を良好に保つため給水量を自動
制御する方法を提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】発明者らは印刷インキの
乳化状態の良不良を迅速かつ正確に把握する為に、イン
キの乳化量の測定方法や測定装置を種々試みた結果、印
刷機のインキ壷から着肉ローラーまでのローラー群にお
いて、該ローラー群中の金属ローラー上で赤外線式水分
計によりインキの乳化量の測定をすることが好適である
ことを見出し、本発明を完成した。

【０００７】印刷機のローラーにはゴムで被覆されたも
のと、金属ローラーとがある。ゴムローラーの表面は一
般に黒色等の暗い色であり、反射が弱く光学的な測定は
難しい。金属ローラーはインキが付着して回転している
状態でも赤外線等による測定を行うことができる。

【０００８】前記のローラー群でインキの乳化量を測定
するのに好適なローラーが金属ローラーでない場合に
は、該ローラーに金属ローラーを接触させ、その金属ロ
ーラー上でインキの乳化量を測定することができる。

【０００９】上記の乳化量を最適に制御する場合には、
同時に版面上の給水量を正確に測定するで、より高精度
の制御が可能である。版面上の給水量は赤外線式水分計
によりを直接測定することができる。

【００１０】そしてインキの乳化量を適正に保つには、
インキの乳化量と版上の給水量の２つを制御対象とし、
給水量を制御することによってインキの乳化量を制御す
る方法が、異常なく印刷作業を遂行するのに最適である
ことを見いだした。

【００１１】

【発明の実施の形態】（Ｉ）印刷機の代表的な印刷ユニ
ットを図１に示す。本明細書で印刷ユニットとは、印刷
機の構造の一部であって、図１に示すように、あるイン
キで印刷するためのインキ及び湿し水を供給するまとま
りをいう。片面の４色機であれば、印刷機全体で４ユニ
ットある。

【００１２】インキ壷（１２）から供給されるインキ
は、一連のローラー群（２〜１１）を経由して着肉ロー
ラー（１）により版面に転移する。これらローラー群に
は表面の材質がゴムのものと金属のものとがある。本発
明ではインキの乳化量の測定は金属ローラー上で行う。

【００１３】金属ローラーは一般に複数本あるが、着肉
ローラー（１）に近いローラーほどその乳化状態が印刷
物の品質に影響する程度が大きい。故に図１に例示する
ローラー配置においては金属ローラー（２）で乳化量を
測定するのが良い。

【００１４】測定手段は赤外線式水分計がインキ中の水
分測定で実績があり好適である。近赤外線領域における
水の吸収スペクトルは、１．４３μｍ、１．９４μｍで
ある。この吸収波長のうちの１つを利用し、更に水に吸
収されない波長光を比較光として用い、両者のエネルギ
ーの比から水分量を求める事が出来る。次にＣ−Ｈ結合
の吸収スペクトルである波長光（３．４５μｍなど）を
用い、インキのローラー上の膜厚を同様にして計測出来
る。以上の方法で求められる水分量とインキ量からイン
キの乳化量を求めることが出来る。

【００１５】（ＩＩ）インキの乳化量を測定しようとす
るローラーが金属ローラーでない場合には、該ローラー
に金属ローラーを接触させ、その金属ローラー上で前記
の方法によりインキの乳化量を測定することができる。
金属ローラーの材質はインキとの親和性の高いものが良
く、例えばアルマイト加工をしたアルミ製のローラー等
を用いることができる。

【００１６】（ＩＩＩ）さらに前記の金属ローラー
（２）に加えて、少なくとも金属ローラー（４）上でイ
ンキの乳化量を測定するなど、２本以上のローラー上で
測定を行うとより正確に乳化状態を把握できる。

【００１７】一般的に、乳化特性の良好なインキは、金
属ローラー（２）と（４）での乳化量を比較すると、
（４）上のインキの方が乳化量が低く、湿し水供給ロー
ラーに近い（２）上のインキの方がより乳化量が高いと
いう特徴がある。金属ローラー（２）、（４）でのイン
キの乳化量を赤外線式水分計等を利用して同時に測定す
ることにより、インキの乳化量の変動の傾向やインキの
乳化特性の良不良を迅速に知ることができる。乳化特性
が不良のインキは、ローラー上で過乳化し水着けローラ
ーなどに溜まってくる水棒絡みや、金属ローラー、ゴム
ローラーのインキがすじ状になってはげ、インキの転移
性が著しく悪化するローラー剥げが起きやすい。

【００１８】得られた乳化量のデータからインキの乳化
特性の傾向や良不良が正確且つ迅速にわかる為、印刷イ
ンキの設計開発において乳化特性の優れたインキの開発
効率が高められる。

【００１９】また印刷中に本発明の方法によって乳化量
を測定すると、そのデータを印刷オペレーターは湿し水
の供給量の調節の参考とすることができ、印刷品質の安
定化や用紙・インキのムダを減らすことに役立てられ
る。また湿し水の調節において勘や経験に頼る度合いが
減少し、印刷物をサンプリングする回数や手間をも減ら
すことができる。

【００２０】測定するローラーは（２）、（４）に加え
て、さらに（６）及び又は（８）で測定してもよい。多
くのローラーで測定するほど、インキの乳化量や乳化特
性をより短時間で正確に知ることができる。

【００２１】（ＩＶ）金属ローラー上でインキの乳化量
を測定しようとする場合に、絵柄により該ローラー上の
インキ量の分布は様々である。固定した位置で測定して
いると、測定点がインキがほとんど供給されていない部
分に当たった場合にはローラー上のインキ量が少なく、
正確な乳化量の値は得にくい。

【００２２】ローラーの長さ方向の複数点で同時に測定
することにより、インキ量の分布の変動の影響を弱める
ことができる。但し赤外線式水分計も複数台必要にな
る。また一台の水分計をローラーと並行なガイドレール
等に取り付けて、ローラーの長さ方向に周期的に移動さ
せ、一定時間毎に積算した水分量を求めることにより、
絵柄全体の平均的な水分量を知ることができる。この方
法ではローラー毎に水分計は一台で良い。

【００２３】（１）や（２）のローラー上で乳化量を測
定しようとすると絵柄の履歴の影響でインキ膜厚が変動
し正確な乳化量の測定が難しい。これには、印刷機から
（１５）版胴の角度情報を取り出し、印刷機の回転に同
期を取って測定光を投射することで解決できる。

【００２４】（Ｖ）赤外線式水分計は測定の都度、印刷
機の機側に持ち込んで測定しても良いが、測定対象の金
属ローラー近傍に常設しても良い。測定しようとするロ
ーラーに並行に取り付けたガイドレールに測定機を載
せ、該ガイドレール上で測定機の位置を動かせるように
すれば、ローラーの長さ方向の任意の部分のインキの水
分を測定することができる。

【００２５】（ＶＩ）測定した乳化量の値はその絶対値
よりも、時間的な変動傾向や供給される湿し水の量との
相関が重要である。供給される湿し水量の調節は、印刷
機の湿し水調整ダイヤル値を使ってもよいが、機械温度
の上昇、湿し水の汚れ、給水ローラーの劣化などの原因
により、同じ設定値であっても同じ給水量である保証は
ない。より正確に給水量を求めるには版胴（１５）で、
インキの水分量を求めたと同様に赤外水分計を使用する
のがよい。この場合は版の万力・切り欠きが存在するこ
とや絵柄の影響があるため、測定は同期をとる必要があ
る。

【００２６】一定量の湿し水を供給している場合に、イ
ンキの乳化量が次第に上昇するなら該インキは湿し水を
抱き込みやすく、過乳化しやすい傾向がある。また湿し
水の供給量を変動させた場合に、インキの乳化量がその
変動と共に増減する程度が大きいほど、該インキは水を
良く吐き出し、過乳化しにくい、乳化特性の優れたイン
キであるといえる。

【００２７】

【実施例】（実施例１）使用する赤外線式水分計・・・
・クラボウ製ＲＸ−２２０。赤外線式水分計の印刷機への取り付け方法・・・赤外線
投受光器は一体となっていてほぼ同軸である。該投受光
器の光軸が測定しようとするローラーの表面に垂直にな
るように取り付ける。印刷機・・・ローランド社製Ｒ７０４枚葉印刷機用紙・・・・ＯＫトップコート（５７．５ｋｇ／Ａ全、
王子製紙社製）印刷速度・・８０００枚／時使用インキ・・・試作の枚葉平版オフセットインキ３種
類（Ａ、Ｂ、Ｃ）。試作インキＣのビヒクルはＡ、Ｂに比べて酸価の高いロ
ジン変性フェノール樹脂を用いたためその乳化特性は悪
いと予測される。水幅について・・・印刷機を運転し版面の絡み汚れが直
る最低限の湿し水供給量を水幅下限という。また、濃度低下またはローラー剥げが起きる時の湿し水
供給量を水幅上限という。水幅上限（％）−水幅下限
（％）を水幅という。今回、印刷機を利用して、それぞ
れのインキの水幅をみた。通常、水幅の範囲内で印刷し
ていれば水棒絡みやローラー剥げ等は起きにくいが、オ
ペレーターによっては汚れを防ぐために上限を越える
程、水を過剰に上げる場合がある。水幅の単位の％は印
刷機の湿し水調節ダイアルの目盛値である。表１に印刷
試験による水幅の結果を示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】表１に示す印刷試験結果より、インキＡ、
インキＢはインキＣに比べて水幅が広く、乳化特性がよ
り優れていることがわかる。

【００３０】次にインキＣの水幅を超える７０％で印刷
機を動かし、インキの乳化量を測定した。図２〜４はイ
ンキＡ、Ｂ、Ｃを用いた印刷試験中に、図１の（２）、
（４）、（６）、（８）の４本の金属ローラーでインキ
の乳化量を測定した値のグラフである。図２、３からわ
かるように、水幅の広い乳化特性の優れたインキＡ、Ｂ
はインキの乳化量が金属ローラー（２）から（８）にか
けて減少している程度がインキＣよりも大きい。即ち湿
し水の供給点に近いローラー（２）はインキ中の乳化量
は多いが、湿し水の供給点から遠いローラー（８）での
インキの乳化量は少ない。つまりインキ中に入った水は
内部にとどまったままにはならず、吐き出されやすいこ
とがわかる。これはインキが過乳化しにくいことを示し
ている。

【００３１】図４からは（２）〜（８）の４本の金属ロ
ーラー上でのインキＣの乳化量の差が、インキＡ、Ｂに
比べて小さいことがわかる。つまりインキ中に入った水
が内部にとどまったままでインキ壷に近いローラー
（８）にまで水が運ばれていることがわかる。インキ中
に入った水が吐き出されにくいことは、そのインキが過
乳化しやすい、あるいはすでに過乳化していることを示
す。

【００３２】ローラー（２）一本だけについてインキの
乳化量を測定する場合は、その乳化量の時間変動を記録
することにより、インキの乳化特性の良不良の知見を得
ることができる。例えば湿し水の供給量を増減させた場
合に、ローラー（２）上のインキの乳化量が湿し水の供
給量の増減に正に応答して増減する程度を記録すれば良
い。乳化特性の良いインキほど敏感に応答する。しかし
一本のローラーだけで測定する場合はしばらくの間測定
を続けてその間の乳化量の変動の傾向を見る必要があ
る。前記の複数本のローラーにおいて乳化量を測定する
ならば、任意の時点での乳化量の分布を知れば直ちに乳
化特性の良否を知ることができ、簡単・迅速であるし、
印刷機の運転状態を管理するのに適している。

【００３３】上記の方法で知り得た給水量、乳化量分布
をもとに、オペレーターがあらかじめ設定した任意の印
刷するのに最適な設定値に自動制御することで、汚れな
どによる損紙の低減、オペレータの検紙の手間を省くこ
とができる。

【００３４】制御則として、給水量は、水幅下限から上
限までの範囲が操作量の最大値となる。その範囲内で、
測定した乳化分布が目標値と比較しインキローラー上部
まで過剰の場合は給水量を下げる、インキローラー下部
のローラーでも過小な場合は給水量を下げる（図５のフ
ローチャート）。印刷しようとする絵柄、用紙、インキ
などの条件により、最適な給水量や乳化量は異なる。印
刷機には個々の仕事の条件をメモりとしてもつ機構をも
つものがある。このような機構をもつ場合には条件の１
項目として記述しておけば、仮にオペレーターに変更が
あっても容易に前回の最適値を反映させることができ
る。

【００３５】連続稼働している場合のインキの乳化分布
と、今まさに刷り出したばかりの時の乳化分布は当然異
なる。いち早く製品として出荷可能な本紙を得る為には
乳化分布をより速く連続稼働状態に近づけることが望ま
しい。そのために、あらかじめローラーにインキを巻く
プリインキングの際に給水を行う起動シーケンスを持た
せ、印刷開始前に最適な乳化分布を作り出す方法が構築
できる。この場合は印刷前なので水幅に関係なく給水量
を制御できる。

【００３６】（実施例２）使用する赤外線式水分計・・・・クラボウ製ＲＸ−２２
０。印刷機・・・ローランド社製Ｒ７０４枚葉印刷機赤外線式水分計の印刷機への取り付け方法・・・版胴Ｐ
Ｓ版に垂直になるように取り付ける。図１の版胴（１
５）の左右どちらでもよいが、一般に右側は版の自動交
換装置やブランケットの自動洗浄装置が設置されること
が多く各々の機構と干渉する。また、オペレーターの心
理として版胴が見えないことを嫌う。さらに、版の傷の
修正などの作業は右側で行う。よって、水分計は水舟
（１４）下部に取り付けることとした。当該印刷機は版
胴角度情報を0.01度単位でもつ。版の取り付け万力、絵
柄をさけるため版胴１回転につき１回、版胴が基準点か
ら90度位相進んだときにデータを取り込む。データに含
まれるノイズを除去するため、過去５秒間のデータを算
術平均し、給水量を算出する。給水量を調整する制御ユ
ニットは、当該機がもつ給水ローラーの調節機構のうち
ソフトウェア部分に割り込みをかけ、前述の制御則をソ
フトウェアで組みこみ実現した。

【００３７】用紙・・・・ＯＫトップコート（５７．５
ｋｇ／Ａ全、王子製紙社製）印刷速度・・８０００枚／時使用インキ・・・試作の枚葉平版オフセットインキ２種
類（Ａ、Ｃ）（実施例１と同一インキ）使用ＰＳ版・・ＲＰ（大日本インキ化学工業製）当該機の給水ダイヤル値を５５とした場合、版上の水分
量は0.70ｇ／ｍ²であった。この量を給水量の制御目標
値とした。インキＡを使用し、連続１時間印刷を行っ
た。インキダイヤルの推移は図６のようになり、稼働時
間が長くなると給水量を一定に保つ為には給水ダイヤル
は一定ではなく、漸増しなければならないことが確認で
きる。また、この間の給水量の変動は２％以内の精度で
制御できていた。この状態でのインキ乳化分布は図７の
通りであり、過乳化などの異状は認められず、汚れの発
生もなかった。給水量の自動制御が機能していることが
判る。

【００３８】次にインキＣに交換し、同条件で印刷し
た。この時の乳化分布は図８のようになり、乳化がすす
みインキＡとは異なる。乳化を抑えるため給水量をマニ
ュアルでさげた。給水量が0.65ｇ／ｍ^２のときに乳化分
布がインキＡの場合とよく似る。この給水量を目標値と
し、さらに印刷を行うと過乳化などの異状をおこさず印
刷をつづけることが可能であった。

【００３９】次に制御則として、入力を給水量だけでな
く乳化量も加える。乳化量を１６〜２０％とし、給水量
を0.63〜0.68ｇ／ｍ^２の範囲に収める制御則とした。ど
ちらか一方でも範囲から外れたら給水量を制御すること
とし、インキＣで同様に１時間連続印刷した。図９にこ
のときの給水量と乳化量の推移を示す。この場合は途中
で操作に介入せず、自動制御だけで異状なく刷了でき
た。給水量だけでなく乳化量も目標値にいれることで、
難度の高い印刷条件（この場合は乳化適性の劣るインキ
の使用）でも異状なく印刷を完遂できることが判る。

【００４０】

【発明の効果】本発明の印刷機上でのインキの乳化量及
びまたは版面の水分量を測定する方法により、印刷中の
インキの乳化状態の良不良を迅速に把握することができ
るので、印刷品質の安定化及び印刷機の稼動の安定化を
図り、用紙、インキのムダを減らすことができる。また
該測定方法を実施するための測定機を組み込んだ印刷機
は、印刷中のインキの乳化状態や乳化特性の良不良を簡
単かつ迅速に把握でき、湿し水の給水量などをオペレー
ターの力量を問わず正確に調整することができ、かつ自
動制御により簡便に運転できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】印刷機のインキ壷から版胴までのローラー配置
の例を示す図である。

【図２】ローラー（２）〜（８）におけるインキＡの乳
化量を示すグラフである。

【図３】ローラー（２）〜（８）におけるインキＢの乳
化量を示すグラフである。

【図４】ローラー（２）〜（８）におけるインキＣの乳
化量を示すグラフである。

【図５】自動制御のフローチャートである。

【図６】連続した印刷中の、版上の給水量と印刷機の給
水ダイヤル値の推移を示す。

【図７】給水量を自動制御したときの連続した印刷中の
インキＡの乳化分布の推移を示す。

【図８】給水量を自動制御したときの連続した印刷中の
インキＣの乳化分布の推移を示す。

【図９】給水量、乳化量を自動制御したときの、連続し
た印刷中のインキＣの乳化分布と給水量の推移を示す。

【符号の説明】１着肉ローラー２金属ローラー３ゴムローラー４金属ローラー５ゴムローラー６金属ローラー７ゴムローラー８金属ローラー９ゴムローラー１０ゴムローラー１１インキ壷ローラー１２インキ壷１３水浸けローラー１４湿し水パン１５版胴１６ブランケット胴１７圧胴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋健埼玉県さいたま市下落合６−４−25サンモール坂本Ｆターム(参考） 2C250 DA07 DB02 DC04 DC05 DC12 EA29 EB20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】印刷機の１ユニット内におけるインキ壷
から版面にインキを供給するローラー群の中の金属ロー
ラー上で、赤外線式水分計により、印刷中にインキの乳
化量を測定することを特徴とする印刷機上のインキの乳
化量の測定方法。
【請求項２】印刷機の１ユニット内におけるインキ壷
から版面にインキを供給するローラー群のローラー上で
印刷中にインキの乳化量を測定する方法において、測定
対象のローラーが金属ローラーで無い場合に、該ローラ
ーに金属ローラーを接触させ、該金属ローラー上で赤外
線式水分計により印刷中にインキの乳化量を測定するこ
とを特徴とする印刷機上のインキの乳化量の測定方法。
【請求項３】請求項１または２に記載の印刷機上のイ
ンキの乳化量の測定方法において、２本以上の金属ロー
ラー上で測定を行う印刷機上のインキの乳化量の測定方
法。
【請求項４】同一金属ローラー上の絵柄部分の長さ方
向における複数点でインキの乳化量を測定する請求項１
〜３のいずれかに記載の印刷機上のインキの乳化量の測
定方法。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の印刷機
上のインキの乳化量の測定方法を実施するために、前記
の金属ローラーにおけるインキの乳化量を測定するため
の赤外線式水分計を取り付けた印刷機。
【請求項６】印刷機における印刷中の版面の水分量を
測定するため、版胴に対し赤外線式水分計を取り付けた
印刷機
【請求項７】請求項６で得られた版面の水分量と、請
求項１〜４のいずれかに記載の測定方法で得られたイン
キの乳化量とを、オペレーターが設定した目標値と比較
参照してフィードバック制御する前記水分量及び乳化量
の制御方法。
【請求項８】請求項７に記載の水分量及び乳化量の制
御装置を備えた印刷機。