JP2005125640A - 湿し水供給装置と湿し水供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】湿し水の腐敗、および汚れを防止し、さらに、湿し水に使用される原水のばらつきによる印刷障害を防止する。
【解決手段】湿し水を印刷機水舟に供給する装置、水舟内の湿し水量の水位検知及び水位維持装置を有し、湿し水を供給装置から水舟方向にのみ供給し水舟から供給装置への湿し水の戻りが無いことを特徴とする湿し水供給システムと予め所定の原水を使用して湿し水を調合することによって印刷品質を向上させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は平版印刷における湿し水の供給装置及びそれに使用される湿し水に関するものであり、より詳しくは版面にローラー給水する印刷機に好適な湿し水供給装置と湿し水に関するものである。

平版印刷は、油と水の化学的反発作用を原理とした印刷方式であり、使用される印刷版は親油性の画像部と親水性の非画像部からなり、予め非画像部を湿し水で保水し印刷インキを受理しないように処理した後に印刷インキが画像部に転移供給される方式で印刷される。この湿し水は、水道水や工業用水、井戸水などの原水に非画像部の保護、給水ロールや版面への濡れ性を改良するために種々の薬品を調合し希釈されたものが使用される。図1に従来の一般的な湿し水の供給例を示す。湿し水１は混合冷却循環装置２で所定の濃度に希釈冷却され配管を通じて水舟３に送られ一部は版面に供給され本来の湿し水としての機能を果たし消費されるが、大部分は戻り配管を通じて混合冷却循環装置2に戻り循環使用される。消費した湿し水は装置2内で必要に応じて追加補充される。

版面に湿し水をローラー給水する方式では、給水ロールを経由してインキや紙紛が水舟内の湿し水に混入する。また給水ロールや版・ブランケット・インキロールを洗浄する溶剤成分も同様に水舟内の湿し水に混入し、湿し水が疲労し腐敗し汚れる為にその性能劣化が問題となる。湿し水の疲労を防止するために特開平０８−１３２７５４号公報では給油シートを湿し水循環装置に適用したり、特開平０７−３０４１５１号公報ではオゾンを湿し水に供給し殺菌したり、特開２００３−２１１６２５号公報では電位吸着フィルターを使用したり、特開２００３−８０６６６号公報では異物除去フィルターを用いて汚れの浄化の提案がされている。他にも紫外線光による殺菌などの提案がされているが何れの方法でも汚れの発生源を除去することには至らず、長期的に安定して汚れを除去し腐敗を防止するには不十分であった。また、浄化方法によっては、湿し水に必要とされる配合成分まで除去してしまうことから、湿し水の性能のばらつきが誘引され安定した印刷が損なわれるという課題が生じる。

特開平０６−３２８６５８号公報や特開平０６−１７１０６１号公報などに湿し水の調合方法が開示され、ｐＨ、電気伝導度、比重などの物理特性を利用した濃度管理方法が提案されているが、湿し水に異物成分が混入するとこれらの物理特性が変化することから一定濃度に管理することは事実上不可能である。これらの欠点を補うために循環している湿し水とは別に定量希釈によりフレッシュな湿し水を循環装置に追加補充する方式も提案されているが、何れの方法によっても安定した湿し水を水舟に供給し印刷に供することは困難である。

一般的に湿し水は冷却し使用されるが、これは印刷機自体からの発熱やローラー間でインキがせん断され発熱することによって版面の温度が上昇すると汚れなどの印刷障害を生じさせるのを抑制することと湿し水自体の粘性維持による安定した水上がりを付与させるためである。このため湿し水循環装置には冷却装置が付加されている。

湿し水は、一般的にエッチ液といわれる非画像部の保護、給水ロールや版面への濡れ性を改良するために種々の薬品を調合した濃縮液やイソプロピルアルコールなどのアルコール類、グリコールエーテル類の薬品を原水である水道水、井戸水、工業用水に希釈して使用することは前述したが、この原水の品質が地域、季節によって必ずしも同じとはいえない。例えば１リットルの水に含まれる炭酸カルシウムの量としてカルシウム、マグネシウムイオン量をＪＩＳ硬度で定義しているが、その値は地域、季節によって変動が大きい。原水に含まれるカルシウム、マグネシウムなどのアルカリ金属はエッチ液成分として使用される燐酸などの酸性成分と反応し水に不溶のスケールとなりインキロールに堆積しローラー剥げの印刷障害を生じさせることは良く知られている。特開平１１−３１４４７４号公報には原水の影響を排除するために水を電気分解し酸性水またはアルカリ水として使用することも提案されているが原水のｐＨが中性ではない新たな問題と維持コストが高く経済的ではなく普及していない。

特開平０８−１３２７５４号公報 特開平０７−３０４１５１号公報 特開２００３−２１１６２５号公報 特開２００３−８０６６６号公報 特開平０６−３２８６５８号公報 特開平０６−１７１０６１号公報 特開平１１−３１４４７４号公報

本発明は前述した湿し水の疲労による性能劣化を防止し、簡便な方法で湿し水を安定供給できる給水システムを提供するとともに湿し水の希釈調合の不均一や原水のばらつきに関わる問題を解決した湿し水を併せて提供することにより安定した印刷を可能とすることを目的としたものである。

即ち本発明は複数のローラー配列で水舟から版面への湿し水給水装置を有する平版印刷機用の湿し水を供給する装置において、湿し水を印刷機水舟に供給する装置、水舟内の湿し水量の水位検知及び水位維持装置を有し、湿し水を供給装置から水舟方向にのみ供給し水舟から供給装置への湿し水の戻りが無いことを特徴とする湿し水供給システムに関する。
また、本発明は、湿し水を印刷機水舟に供給する装置が、ひとつ乃至複数の湿し水濃縮成分と希釈原水をｐＨ、電気伝導度、定量混合から選ばれる制御手段により所定の希釈濃度に調合し貯蔵するタンクを有することを特徴とする請求項１記載の湿し水供給システムに関する。
さらに、本発明は湿し水を印刷機水舟に供給する装置、水舟の何れかまたは両方に湿し水温度を検知し所定の温度に冷却・加熱制御する調整装置を有することを特徴とする請求項１〜２記載の湿し水供給システムに関する。
さらに、本発明は予め所定の原水を用いてひとつ乃至複数の湿し水濃縮成分を希釈調合した状態の希釈液を湿し水として使用することを特徴とする請求項１〜３記載の湿し水供給システムと方法に関する。
さらに、本発明は原水としてＪＩＳ硬度が５０ｐｐｍ以下の水または蒸留水を用いることを特徴とする請求項４記載の湿し水供給システムと方法に関する。

本発明の湿し水供給装置と方法によれば、従来のような大掛かりな冷却・調合・循環装置は必要なく装置がコンパクトとなり、水舟からの湿し水戻りがないために湿し水の汚れ・腐敗から生じる配管及び湿し水タンク内の汚れをなくすことが出来る。また、安定した原水を用いて予め所定の量に計量混合した湿し水を用いて本湿し水供給手段により印刷することにより、乳化・汚れ・ローラー剥げなどの印刷障害を発生することなく安定した印刷が可能となり印刷物品質を大巾に向上されることができる。

本発明は複数のローラー配列で水舟から版面への湿し水給水装置を有する平版印刷機用の湿し水を供給する装置において、湿し水を印刷機水舟に供給する装置は少なくと湿し水を水舟に供給するためのポンプを有する。このポンプは後述する水舟内の湿し水水量の水位検知に基づく水位維持制御装置からの情報で制御される必要があるが、単独で制御することも可能である。ポンプとしては水を供給できるものであれば特に制限はないが湿し水に化学薬品が使用されることから、耐酸性・耐アルカリ性・耐溶剤性・耐蝕性を考慮した設計のものが好ましい。

湿し水供給装置と独立した湿し水タンクを設置し、設置タンク内の湿し水をポンプアップし水舟に供給することも可能であるが、湿し水供給装置がポンプと湿し水タンクを備えた仕様であることが好ましい。湿し水タンクは、耐酸性・耐アルカリ性・耐溶剤性・耐蝕性の材質で構成されステンレス、プラスチック、強化繊維プラスチックなどが好ましく使用される。湿し水タンク一体型の供給装置ではタンク内の湿し水を自動補充するための水位センサーを設置し絶えず湿し水を補充することも出来る。

水舟内の湿し水量の水位検知方式としては接触式のレベルセンサーを用いることができ、また光、電磁波、超音波など非接触式のレベルセンサーなどを用いることができる。この水位検知値に基づき水舟内の湿し水の水位が基準より低下すると湿し水供給装置のポンプの電源を入れ湿し水を補充し、基準値に達するとポンプの電源が切れるようにすることにより一定の湿し水を水舟に維持することが可能となる。

印刷ユニットが複数ある場合は、各水舟に水位検知器を設置する。また湿し水供給装置から水舟への配管は印刷ユニット毎に設置しても可能であるが、スペースの問題から水舟とポンプの間に電磁弁を設けてポンプ電源を入れると同時に必要な水舟にのみ湿し水が補給されるようにすることが好ましい。

本発明の湿し水供給システムは湿し水を供給装置から水舟方向にのみ供給し水舟から供給装置への湿し水の戻りが無いことを特徴としている。水舟底に排水ドレインを設けて水舟内の湿し水が長期使用で汚れた場合、何らかの原因で汚染された場合、長期間使用しない時などに簡単に水舟内の湿し水を排水、清掃、入替することができる。

必要に応じて湿し水を印刷機水舟に供給する装置に湿し水を調合することもできる。この場合ひとつ乃至複数の湿し水濃縮成分やＩＰＡなどのエッチ液成分と希釈原水をｐＨ、電気伝導度、定量混合から選ばれる制御手段により所定の希釈濃度に調合する。この調合液は湿し水供給装置に付随する湿し水タンクを利用することも可能であるし、別のタンクを設置すれば、先の湿し水タンクの液量が定位を下回った場合に補充することも可能である。

湿し水を必要に応じて冷却することは印刷品質を安定させる上で有用であり、印刷機水舟に供給する装置、水舟の何れかまたは両方に湿し水温度を検知し所定の温度に冷却・加熱制御する調整装置を有することもできる。湿し水供給装置を冷却する場合には、冷凍機を設置し湿し水タンク内に冷凍機からの冷媒と熱交換が効率良く行われるように循環配管などを設けるなど一般的な冷却手法を用いることができる。また、水舟の冷却に関しては、水舟を二重構造にしてその内部に冷媒を循環させる方式、水舟内の湿し水に冷却配管を通してその冷却管に冷媒を循環させる方式、水舟外底部、外側部にペルチェ素子などの電子冷却素子を利用した熱交換器を設置する方式などが好ましい。この場合水舟を直接冷却することから熱伝導度の高いアルミニウム、ステンレスなどを材質として使用することが好ましい。また保冷効果を高めるために水舟外部は断熱材で保護することが好ましい。また水舟を２重構造として冷媒を通水する場合は、温度ムラを防止するために水舟２重構造内部を堰き板で細かく敷居を設けたり、湿し水が接する面の表面積が増すように波打ち構造をとることが好ましい。冷媒としては、印刷機のインキロールを冷却する際に使用される冷水、冷凍機、ヒートポンプなどを用いた冷媒が使用できる。

本装置を用いる湿し水は湿し水供給装置に調合装置を設けて調合することも出来るが前述したように原水の硬度などのばらつきに起因する印刷トラブルを防止するためにも予め所定の原水を用いてひとつ乃至複数の湿し水濃縮成分を希釈調合した状態の希釈液を湿し水として使用することが好ましい。ＪＩＳ硬度が低すぎると、湿し水の腐敗が生じやすい。ＪＩＳ硬度が高すぎると、ローラー剥げの原因ともなる。ＪＩＳ硬度については、水道水を用いた場合、季節変動・地域等によりバラツキが見られることもあるが、安定したＪＩＳ硬度を持つ水源を用いることが好ましい。このためには硬度を規定することも有効であるが、間接的に使用する原水のｐH、電気伝導度を所定の範囲内に規定し使用することにより、より安定した印刷を行うことが好ましい。例えば電気伝導度を２００±３０μＳ/ｃｍ、ｐHを６．８±０．２に規定した原水を使うことも有効である。
本発明の湿し水循環システム及び湿し水循環方法は水舟からの湿し水の戻り循環がないことが特徴のひとつであるが、この手段によりインキや用紙からの溶出成分の湿し水への混入がないことから湿し水の汚れ腐敗の点でも有効であることから、使用する原水はＪＩＳ硬度が５０ｐｐｍ以下の水または蒸留水を用いることが好ましい。

以下に本発明の一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
図２に本発明の湿し水供給システムの概略構成を示す。湿し水は湿し水供給装置４から配管によって水舟３に一方通行で供給される。水舟内の湿し水量は水位検知器６で検知しその状態を水位維持制御装置７で演算処理し所定の水位を下回った場合に湿し水供給装置の送水ポンプの電源を入れ必要な印刷ユニットの水舟にのみ電磁弁５を介して補充し所定の水位に達すると電磁弁を閉じ最後にポンプの電源を切る。この場合２つ以上のユニットの水舟に湿し水を補充する時は、一方の湿し水が所定量に達した場合は当該ユニットへの配管の電磁弁のみを閉じ、最後に補給が完了した時に電磁弁と併せてポンプの電源が切られる仕組みとなっている。

図３に水舟の冷却方法の一例を示す。（ａ）は水舟を２重構造にして冷媒を循環させて湿し水を冷却するものである。入り口９から冷媒が入り、出口１０から冷媒が排出される。出口と入り口は図面では左右反対側に配置されているが、同一側にあっても差し支えない。また、２重構造の内部は堰板により冷媒の流れを変化させ温度ムラを無くすようにすることが好ましい。（ｂ）は水舟の湿し水中に冷却管を配置し冷媒を循環させ冷却するものである。（ｃ）は電子冷却素子１２を水舟外部に設置し水舟から湿し水を冷却するものである。

アクワユニティＳＲ（東洋インキ製造（株）製）を以下の配合処方で調合し湿し水１〜３を作製した。
湿し水１ アクワユニテイＳＲ ２％（使用原水：蒸留水）
湿し水２ アクワユニティＳＲ ２％（使用原水：水道水 ＪＩＳ硬度４０ｐｐｍ）
湿し水３ ワクワユニティＳＲ ２％（使用原水：井戸水 ＪＩＳ硬度１３０ｐｐｍ）
枚葉オフセット４色印刷機（三菱重工業（株）製）の各印刷ユニットを使用して表１の条件で印刷を１０万部実施した。

表２に印刷実施後の湿し水タンク内の湿し水の汚れ具合を目視評価した結果と印刷前後の印刷機のインキ第１着ゴムロールを溶剤でインキその他の汚れを除去した後蒸留水を一定量付着させてその濡れ具合を評価した。本来インキロールは親油性であり蒸留水には濡れ難いが、カルシウムスケールなどが堆積すると親水化し蒸留水に濡れ易くなる。

従来の循環方式では湿し水に着色が認められ汚れが認められたが、本発明の供給方式では全く汚れることはなかった。また、高硬度の原水を使用した湿し水ではインキロールの親水化が認められ、ローラー剥げ等の印刷障害が長期の使用で予想された。

本発明は平版印刷における湿し水の供給装置及びそれに使用される湿し水に関するものであり、より詳しくは版面にローラー給水する印刷機に好適な湿し水供給装置と湿し水に関するものである。

既存の湿し水供給システムと印刷機の概略構造を示した図面。 本発明の湿し水供給システムと印刷機の概略構成を湿した図面。 冷却器が設置された水舟の断面図と上面図。

符号の説明

１ 湿し水
２ 湿し水循環装置
３ 水舟
４ 湿し水供給装置
５ 電磁弁
６ 湿し水水位検知器
７ 水舟内水位検知値に基づく水位維持制御装置
８ 水元ロール
９ 冷媒入り口
１０ 冷媒出口
１１ 冷却管
１２ 電子冷却素子
ａ 水舟を２重構造にして冷媒を循環させる方式
ｂ 水舟に冷却管を設置し湿し水を冷却する方式
ｃ 水舟に電子冷却素子を設置して冷却する方式

Claims (6)

1. 複数のローラー配列で水舟から版面への湿し水給水装置を有する平版印刷機用の湿し水を供給する装置において、湿し水を印刷機水舟に供給する装置、水舟内の湿し水量の水位検知及び水位維持装置を有し、湿し水を供給装置から水舟方向にのみ供給し水舟から供給装置への湿し水の戻りが無いことを特徴とする湿し水供給システム。
2. 湿し水を印刷機水舟に供給する装置が、ひとつ乃至複数の湿し水濃縮成分と希釈原水をｐＨ、電気伝導度、定量混合から選ばれる制御手段により所定の希釈濃度に調合し貯蔵するタンクを有することを特徴とする請求項１記載の湿し水供給システム。
3. 湿し水を印刷機水舟に供給する装置、水舟の何れかまたは両方に湿し水温度を検知し所定の温度に冷却・加熱制御する調整装置を有することを特徴とする請求項１または２記載の湿し水供給システム。
4. 予め所定の原水を用いてひとつ乃至複数の湿し水濃縮成分を希釈調合した状態の希釈液を湿し水として使用することを特徴とする請求項１〜３いずれか記載の湿し水供給システム。
5. 原水としてＪＩＳ硬度が５０ｐｐｍ以下の水または蒸留水を用いることを特徴とする請求項４記載の湿し水供給システム。
6. 請求項１〜５いずれか記載の湿し水供給方法。
   
   
   

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