JP2020104494A

JP2020104494A - 密度値調整装置

Info

Publication number: JP2020104494A
Application number: JP2018248159A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　直人; Naoto Sato; 直人佐藤; 達也鵜飼; Tatsuya Ukai
Original assignee: Fuji Tokushu Shigyo Co Ltd
Current assignee: Fuji Tokushu Shigyo Co Ltd
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2018-12-28
Publication date: 2020-07-09
Anticipated expiration: 2038-12-28
Also published as: JP7194318B2

Abstract

【課題】経時や温度などの外部要因によって変化するインキや接着剤溶液の濃度を密度値によって常時測定し、初期を密度値に調整する装置を提供する。【解決手段】タンク６に貯えられたインキは循環用チューブポンプ２により密度測定器３へ送られ、密度測定器３で測定したインキ密度値が上昇していると、密度測定器３の測定値情報と液温センサ７及び周囲温度センサ８の温度情報に基づく電気回路部４による演算結果から決定された量の溶剤が溶剤タンク５から溶剤滴下用チューブポンプ１によりタンク６へ滴下されてタンク６内のインキは初期の密度値に維持される。【選択図】図１

Description

本発明は、液体の密度測定器を用いたインキや接着剤溶液の密度値調整装置に関する。

従来、インキに用いる溶剤としては油性溶剤が主流であったが、近年では環境負荷等の問題から水性溶剤へと移行している。

また、接着剤溶液では、従来よりも溶剤配合比を小さくする、もしくは配合比率を狭い範囲で管理することで、より高い性能を発揮するものが使われるようになってきている。

そして、これらインキ及び接着剤溶液の性状管理については、ザーンカップによる人為的な粘度管理や粘度コントローラーにより粘性の安定化を図ることが一般的に行われている。

しかし、水性インキでは溶剤成分が水とアルコール類となることで両者の揮発性の差が大きく、また経時や温度などの外部要因によって溶剤中の成分比が変動するため、粘度のみによる管理では成分比の変動を常時把握することは困難である。

また、接着剤においても、経時や温度などの外部要因によって接着剤溶液の密度が変化するため、粘度管理のみでは固形分と溶剤比率を安定させて接着剤の性能を維持することは困難である。

特開２０１５−０１３２２７特開２００７−２３８７５６

本発明は経時や温度などの外部要因によって変化するインキ及び接着剤溶液の濃度を密度値により常時測定し、初期濃度に調整する装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、インキ密度値調整装置において、インキを貯えたタンクと、インキを循環させるための循環用チューブポンプと、インキの密度を測定するための密度測定器と、水及びアルコールを含む溶剤を貯えた溶剤タンクと、この溶剤タンクの溶剤を前記タンクへ滴下するための溶剤滴下用チューブポンプと、前記タンク及び前記循環用チューブポンプ及び前記密度測定器を結んで前記タンク内のインキを循環させる循環用チューブと、前記タンク及び前記溶剤滴下用チューブポンプ及び前記溶剤タンクを結ぶ溶剤チューブと、前記タンク内に取り付けられた液温センサと、室内に設置された周囲温度センサと、演算制御部（ＣＰＵ）を含む電気回路部と、この電気回路部と密度測定器及び溶剤滴下用チューブポンプ及び循環用チューブポンプ及び液温センサ及び周囲温度センサを結ぶ伝送ケーブルから構成され、前記タンク内のインキは電気回路部からの電気信号を受けた前記循環用チューブポンプにより前記循環用チューブを通して前記密度測定器へ送られ、この密度測定器で測定したインキ密度値が初期のインキ密度値から上昇している場合に前記測定値情報が密度測定器から電気回路部へ伝送され、前記電気回路部で前記測定値情報と液温センサから伝送された温度情報と周囲温度センサから伝送された温度情報に基づいて滴下する溶剤量を決定する演算が実行され、前記電気回路部から演算結果に基づく溶剤量を示す電気信号が前記溶剤滴下用チューブポンプへ伝送され、前記演算結果に基づく量の溶剤が前記溶剤滴下用チューブポンプにより前記溶剤タンクから前記溶剤チューブを通して前記タンク内へ滴下され、前記タンク内のインキの密度値は初期のインキ密度値に維持されることを特徴とするものである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のインキ密度値調整装置において、前記溶剤はアルコールの含有率が水よりも高いことを特徴とするものである。

また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のインキ密度値調整装置において、前記溶剤として、アルコール含有率７０％〜９０％の水溶液を用いたことを特徴とするものである。

また、請求項４に記載の発明は、接着剤溶液密度値調整装置において、請求項１に係るインキに代えて接着剤溶液を貯えたタンクと、前記接着剤溶液を循環させるための循環用チューブポンプと、前記接着剤溶液の密度を測定するための密度測定器と、酢酸エチルを含む溶剤を貯えた溶剤タンクと、この溶剤タンクの溶剤を前記タンクへ滴下するための溶剤滴下用チューブポンプと、前記タンク及び前記循環用チューブポンプ及び前記密度測定器を結んで前記タンク内の接着剤溶液を循環させる循環用チューブと、前記タンク及び前記溶剤滴下用チューブポンプ及び前記溶剤タンクを結ぶ溶剤チューブと、前記タンク内に取り付けられた液温センサと、室内に設置された周囲温度センサと、演算制御部（ＣＰＵ）を含む電気回路部と、この電気回路部と密度測定器及び溶剤滴下用チューブポンプ及び循環用チューブポンプ及び液温センサ及び周囲温度センサを結ぶ伝送ケーブルから構成され、前記タンク内の接着剤溶液は電気回路部からの電気信号を受けた前記循環用チューブポンプにより前記循環用チューブを通して前記密度測定器へ送られ、この密度測定器で測定した接着剤溶液密度値が初期の接着剤溶液密度値から上昇している場合に前記測定値情報が密度測定器から電気回路部へ伝送され、前記電気回路部で前記測定値情報と液温センサから伝送された温度情報と周囲温度センサから伝送された温度情報に基づいて滴下する溶剤量を決定する演算が実行され、前記電気回路部から演算結果に基づく溶剤量を示す電気信号が前記溶剤滴下用チューブポンプへ伝送され、前記演算結果に基づく量の溶剤が前記溶剤滴下用チューブポンプにより前記溶剤タンクから前記溶剤チューブを通して前記タンク内へ滴下され、前記タンク内の接着剤溶液の密度値は初期の接着剤溶液密度値に維持されることを特徴とするものである。

請求項１〜３に係る発明によると、経時や温度などの外部要因によって変化するインキの密度値を常時測定し、その密度値に変化が生じた場合に、水とアルコール混合液（溶剤）の滴下及び密度値測定を繰り返し行い、初期のインキ密度値を維持することで、安定した水性グラビア印刷を行えるようになる。

また、請求項４に係る発明によると、経時や温度などの外部要因によって変化する固形分１０％以下の接着剤溶液の密度値を常時測定し、その密度値に変化が生じた場合に、溶剤の滴下及び密度値測定を繰り返し行い、初期の接着剤溶液密度値を維持することで、安定した固形分の接着剤溶液の塗布が行えるようになる。

密度値調整装置の模式図である。

以下、表及び図に基づいて本発明の実施例を説明する。
なお、本実施例はインキを使用する場合のものであるが、インキに代えて接着剤溶液を使用する場合は滴下する溶剤として酢酸エチルを含む溶剤を用いることで対応でき、本装置における各構成の作用はインキを使用する場合と略同様である。

図１に示すように、本願に係るインキ配合比維持管理装置は、インキを貯えたタンク６と、インキを循環させるための循環用チューブポンプ２と、インキの密度値を測定するための密度測定器３と、水及びアルコールを含む溶剤を貯えた溶剤タンク５と、この溶剤タンク５の溶剤をタンク６へ滴下するための溶剤滴下用チューブポンプ１と、タンク６及び循環用チューブポンプ２及び密度測定器３を結ぶ循環チューブ９と、タンク６及び溶剤滴下用チューブポンプ１及び溶剤タンク５を結ぶ溶剤チューブ１０と、タンク６内に取り付けられた液温センサ７と、室内に設置された周囲温度センサ８と、演算制御部（ＣＰＵ）を含む電気回路部４と、電気回路部４と密度測定器３，溶剤滴下用チューブポンプ１，循環用チューブポンプ２，液温センサ７，周囲温度センサ８を結ぶ伝送ケーブル１１から構成されている。

そして、表２に示すように、インキの温度が低下するにつれてインキ密度は上昇することから、本装置の作用は次のようになる。

タンク６内に貯留された濃度５９％の墨色インキ８５０ｇ（初期インキ密度値：１０００ｋｇ／ｍ^３）は、電気回路部４からの電気信号を受けた循環用チューブポンプ２により循環チューブ９を通して密度測定器３へ送られ、密度測定器３で振動が与えられることによりインキ密度値が測定（インキ密度値：１００１ｋｇ／ｍ^３）された後、循環チューブ９を通してタンク６に戻り、これを繰り返すことにより本装置内で循環される。

そして、密度測定器３における測定値（インキ密度値：１００１ｋｇ／ｍ^３）が初期インキ密度値（１０００ｋｇ／ｍ^３）から上昇していると、この測定値情報が密度測定器３から電気回路部４へ伝送される。

次に、電気回路部４は、密度測定器３から伝送された測定値情報と液温センサ７から伝送された温度情報（インキ温度：２６度）と周囲温度センサ８から伝送された温度情報（気温：２５度）に基づいて演算を実行する。

そして、電気回路部４の演算結果により滴下する溶剤量（１０ｇ）が決定され、溶剤量を示す電気信号が電気回路部４から溶剤滴下用チューブポンプ１へ伝送される。

次に、溶剤量を示す電気信号を受けた溶剤滴下用チューブポンプ１により溶剤タンク５内の溶剤（溶剤量：１０ｇ）は溶剤チューブ１０を通してタンク６内へ滴下されてタンク６内のインキ（インキ密度値：１００１ｋｇ／ｍ^３）が希釈され、タンク６内のインキの密度は初期の密度（インキ密度値：１０００ｋｇ／ｍ^３）に維持される。

なお、本実施例に係る溶剤に含まれる水：アルコールの比率は４：６から５：５であり、水よりもアルコールの比率が高いのが一般的である。
また、経時的に水性インキは水よりもアルコールの方が揮発性が高いため、水：アルコールの比率を３：７から１：９とした溶剤が用いられる場合もある。

以下の条件によりインキ濃度と密度値測定によって得られた結果を表１〜４に示す。

〈原料〉
・水性インキ：東洋インキ株式会社製ＪＷ３０３アクワエコール２３黄、１２１
紅、３９藍、９２墨
・水性インキ希釈溶剤：東洋インキ株式会社製ＡＱ６８２溶剤Ｎ
・ＡＣ剤：三井化学株式会社製タケラックＡ−３２１０、タケネートＡ−
３０７５
・ＡＣ剤希釈溶剤：東洋インキ株式会社製酢酸エチル
〈密度測定〉
・Ａｎｔｏｎ−Ｐａａｒ社製Ｌ−Ｄｅｎｓ３３００密度センサを使用してインキの密度
を測定する。
インキ原液５００ｇに希釈溶剤を加えて攪拌しながら、チューブポンプを使用して、イ
ンキを密度センサに常時注入し、密度が安定した時の測定値を読み取る。
〈温度測定〉
・２本の熱電対を使用して１本は周囲温度を、もう１本はインキ中に入れて液中温度を測
定する。

表１は黄色、赤色、藍色、墨色の各インキのインキ濃度の上昇にともなうインキ密度の変化を測定した結果を示す表である。

表２は濃度８１％、濃度６７％、濃度４６％の墨色インキの温度上昇にともなうインキ密度の変化を測定した結果を示す表である。

表３は濃度５％、濃度７％、濃度１０％の各ＡＣ（アンカーコート）剤の温度上昇にともなう各ＡＣ剤密度の変化を測定した結果を示す表である。

表４はＡＣ（アンカーコート）剤の濃度上昇にともなうＡＣ剤密度の変化を測定した結果を示す表である。

１溶剤滴下用チューブポンプ
２循環用チューブポンプ
３密度測定器
４電気回路部
５滴下溶剤
６インキ・接着剤タンク
７液温センサ
８周囲温度センサ
９循環チューブ
１０溶剤チューブ
１１伝送ケーブル

Claims

インキを貯えたタンクと、インキを循環させるための循環用チューブポンプと、インキの密度を測定するための密度測定器と、水及びアルコールを含む溶剤を貯えた溶剤タンクと、この溶剤タンクの溶剤を前記タンクへ滴下するための溶剤滴下用チューブポンプと、前記タンク及び前記循環用チューブポンプ及び前記密度測定器を結んで前記タンク内のインキを循環させる循環用チューブと、前記タンク及び前記溶剤滴下用チューブポンプ及び前記溶剤タンクを結ぶ溶剤チューブと、前記タンク内に取り付けられた液温センサと、室内に設置された周囲温度センサと、演算制御部（ＣＰＵ）を含む電気回路部と、この電気回路部と前記密度測定器及び前記溶剤滴下用チューブポンプ及び前記循環用チューブポンプ及び前記液温センサ及び前記周囲温度センサを結ぶ伝送ケーブルから構成され、
前記タンク内のインキは前記電気回路部からの電気信号を受けた前記循環用チューブポンプにより前記循環用チューブを通して前記密度測定器へ送られ、この密度測定器で測定したインキ密度値が初期インキ密度値から上昇している場合に前記インキ密度値情報が前記密度測定器から前記電気回路部へ伝送され、前記電気回路部で前記インキ密度値情報と前記液温センサから伝送された温度情報と前記周囲温度センサから伝送された温度情報に基づいて滴下する溶剤量を決定する演算が実行され、演算結果に基づく溶剤量を示す電気信号が前記電気回路部から前記溶剤滴下用チューブポンプへ伝送され、前記演算結果に基づく量の溶剤が前記溶剤滴下用チューブポンプにより前記溶剤タンクから前記溶剤チューブを通して前記タンク内へ滴下され、前記タンク内のインキの密度値は初期のインキ密度値に維持されること、を特徴とするインキ密度値調整装置。
前記溶剤はアルコールの含有率が水よりも高いこと、を特徴とする請求項１に記載のインキ密度値調整装置。
前記溶剤としてアルコール含有率７０％〜９０％の水溶液を用いたこと、を特徴とする請求項１又は２に記載のインキ密度値調整装置。
請求項１に係るインキに代えて接着剤溶液を貯えたタンクと、接着剤溶液を循環させるための循環用チューブポンプと、前記接着剤溶液の密度を測定するための密度測定器と、酢酸エチルを含む溶剤を貯えた溶剤タンクと、この溶剤タンクの溶剤を前記タンクへ滴下するための溶剤滴下用チューブポンプと、前記タンク及び前記循環用チューブポンプ及び前記密度測定器を結んで前記タンク内の接着剤溶液を循環させる循環用チューブと、前記タンク及び前記溶剤滴下用チューブポンプ及び前記溶剤タンクを結ぶ溶剤チューブと、前記タンク内に取り付けられた液温センサと、室内に設置された周囲温度センサと、演算制御部（ＣＰＵ）を含む電気回路部と、この電気回路部と前記密度測定器及び前記溶剤滴下用チューブポンプ及び前記循環用チューブポンプ及び前記液温センサ及び前記周囲温度センサを結ぶ伝送ケーブルから構成され、
前記タンク内の接着剤溶液は前記電気回路部からの電気信号を受けた前記循環用チューブポンプにより前記循環用チューブを通して前記密度測定器へ送られ、この密度測定器で測定した接着剤溶液密度値が初期接着剤溶液密度値から上昇している場合に前記接着剤溶液密度値が前記密度測定器から前記電気回路部へ伝送され、前記電気回路部で前記接着剤溶液密度値と前記液温センサから伝送された温度情報と前記周囲温度センサから伝送された温度情報に基づいて滴下する溶剤量を決定する演算が実行され、演算結果に基づく溶剤量を示す電気信号が前記電気回路部から前記溶剤滴下用チューブポンプへ伝送され、前記演算結果に基づく量の溶剤が前記溶剤滴下用チューブポンプにより前記溶剤タンクから前記溶剤チューブを通して前記タンク内へ滴下され、前記タンク内の接着剤溶液の密度値は初期の接着剤溶液密度値に維持されること、を特徴とする接着剤溶液密度値調整装置。