JP7194318B2 - Density value adjuster - Google Patents
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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。 The present invention relates to a density value adjusting device for ink or adhesive solution using a liquid density measuring device.
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。 Conventionally, oil-based solvents have been the mainstream solvents used in inks, but in recent years, due to problems such as environmental impact, there has been a shift to water-based solvents.
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。 In addition, adhesive solutions exhibiting higher performance have come to be used by reducing the solvent compounding ratio or controlling the compounding ratio within a narrower range than before.
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。 As for the property management of these inks and adhesive solutions, it is common practice to artificially manage the viscosity using a Zahn cup or to stabilize the viscosity using a viscosity controller.
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。 However, with water-based inks, the solvent components are water and alcohols, so there is a large difference in volatility between the two. It is difficult to constantly grasp the variation of the ratio.
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。 Also, with adhesives, the density of the adhesive solution changes due to external factors such as aging and temperature, so it is difficult to maintain the performance of the adhesive by stabilizing the solid content and solvent ratio only by viscosity control. .
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。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an apparatus for constantly measuring the density values of ink and adhesive solutions, which change due to external factors such as aging and temperature, and adjusting the initial densities.
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インキ密度値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インキ密度値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。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention described in
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。 According to a second aspect of the invention, in the ink density value adjusting device of the first aspect, the solvent has a higher alcohol content than water.
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。
Further, the invention according to
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。 Further, according to a fourth aspect of the invention, there is provided an adhesive solution density value adjusting device comprising: a tank storing an adhesive solution instead of the ink according to the first aspect; and a circulation tube for circulating the adhesive solution. a pump, a density measuring device for measuring the density of the adhesive solution, a solvent tank storing a solvent containing ethyl acetate, and a solvent dropping tube pump for dropping the solvent in the solvent tank into the tank. , a circulation tube that connects the tank, the circulation tube pump, and the density measuring device to circulate the adhesive solution in the tank; and a solvent tube that connects the tank, the solvent dropping tube pump, and the solvent tank. , a liquid temperature sensor installed in the tank, an ambient temperature sensor installed in the room, an electric circuit unit including an arithmetic control unit (CPU), the electric circuit unit, a density measuring device, and a tube pump for dropping a solvent. and a transmission cable that connects a circulation tube pump, a liquid temperature sensor, and an ambient temperature sensor, and the adhesive solution in the tank passes through the circulation tube by the circulation tube pump that receives an electric signal from the electric circuit section. is sent to the density measuring device, and the measured value information is transmitted from the density measuring device to the electric circuit section when the adhesive solution density value measured by the density measuring device is increasing from the initial adhesive solution density value. , the electric circuit unit performs a calculation for determining the amount of solvent to be dropped based on the measured value information, the temperature information transmitted from the liquid temperature sensor, and the temperature information transmitted from the ambient temperature sensor, and the electric circuit unit An electric signal indicating the amount of solvent based on the calculation result is transmitted to the solvent dropping tube pump, and the amount of solvent based on the calculation result is dropped from the solvent tank into the tank through the solvent tube by the solvent dropping tube pump. and the density value of the adhesive solution in the tank is maintained at the initial adhesive solution density value.
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。
According to the inventions according to
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。 Further, according to the fourth aspect of the invention, the density value of the adhesive solution with a solid content of 10% or less, which changes due to external factors such as aging and temperature, is constantly measured, and when the density value changes, the solvent By repeatedly dropping and measuring the density value and maintaining the initial adhesive solution density value, it becomes possible to apply the adhesive solution with a stable solid content.
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。
Examples of the present invention will be described below based on tables and figures.
In this embodiment, ink is used. However, when an adhesive solution is used instead of ink, it can be handled by using a solvent containing ethyl acetate as a solvent for dripping. is almost the same as when ink is used.
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。
As shown in FIG. 1, the ink mixing ratio maintenance and management device according to the present application includes a tank 6 storing ink, a
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。 Since the ink density increases as the ink temperature decreases as shown in Table 2, the operation of this device is as follows.
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/m3)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/m3)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。
850 g of 59% black ink (initial ink density value: 1000 kg/m 3 ) stored in the tank 6 is subjected to density measurement through the
そして、密度測定器3における測定値(インキ密度値:1001kg/m3)が初期インキ密度値(1000kg/m3)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。
Then, when the measured value (ink density value: 1001 kg/m 3 ) in the
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。
Next, the
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。
Then, the amount of solvent (10 g) to be dropped is determined based on the calculation result of the
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/m3)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/m3)に維持される。
Next, the solvent in the solvent tank 5 (solvent amount: 10 g) is dropped into the tank 6 through the
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。
The ratio of water:alcohol contained in the solvent according to this embodiment is from 4:6 to 5:5, and the ratio of alcohol is generally higher than that of water.
Further, since alcohol is more volatile than water in water-based ink over time, a solvent with a water:alcohol ratio of 3:7 to 1:9 may be used.
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。 Tables 1 to 4 show the results obtained by measuring ink density and density values under the following conditions.
〈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。
<material>
・ Water-based ink: JW303 Aqua Ecocol 23 yellow, 121 manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.
Crimson, 39 indigo, 92 black Water-based ink dilution solvent: AQ682 solvent N manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.
・ AC agent: Takelac A-3210, Takenate A- manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.
3075
・ AC agent dilution solvent: Ethyl acetate manufactured by Toyo Ink Co., Ltd. <Density measurement>
• Measure the density of the ink using an Anton-Paar L-Dens 3300 density sensor.
Add a diluted solvent to 500 g of the ink stock solution, and while stirring, use a tube pump to continuously inject the ink into the density sensor, and read the measured value when the density stabilizes.
<Temperature measurement>
・Using two thermocouples, one measures the ambient temperature and the other is placed in the ink to measure the liquid temperature.
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
1 Solvent
Claims (4)
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。 A tank storing ink, a circulation tube pump for circulating the ink, a density measuring instrument for measuring the density of the ink, a solvent tank storing a solvent containing water and alcohol, and the solvent in this solvent tank a solvent dripping tube pump for dripping into the tank, a circulation tube connecting the tank, the circulation tube pump and the density measuring device to circulate the ink in the tank, the tank and the solvent dripping A solvent tube connecting the tube pump and the solvent tank, a liquid temperature sensor installed in the tank, an ambient temperature sensor installed in the room, an electric circuit unit including an arithmetic control unit (CPU), and this electric A transmission cable connecting the circuit unit, the density measuring device, the solvent dripping tube pump, the circulation tube pump, the liquid temperature sensor, and the ambient temperature sensor,
The ink in the tank is sent to the density measuring device through the circulating tube by the circulating tube pump that receives an electric signal from the electric circuit section, and the ink density value measured by the density measuring device is the initial ink density. the ink density value is transmitted from the density measuring device to the electric circuit unit when the ink density value is increased from the value, and the electric circuit unit detects the ink density value , the temperature information transmitted from the liquid temperature sensor, and the ambient temperature. A calculation is performed to determine the amount of solvent to be dropped based on the temperature information transmitted from the sensor, and an electric signal indicating the amount of solvent based on the calculation result is transmitted from the electric circuit unit to the solvent dropping tube pump, and the calculation is performed. a resulting amount of solvent is dripped from the solvent tank through the solvent tube into the tank by the solvent drip tube pump, and the density value of the ink in the tank is maintained at the initial ink density value; An ink density value adjusting device characterized by:
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。
A tank storing an adhesive solution instead of the ink according to claim 1, a circulation tube pump for circulating the adhesive solution, a density measuring device for measuring the density of the adhesive solution, and ethyl acetate. a solvent tank storing a solvent containing A circulation tube for circulating the adhesive solution, a solvent tube connecting the tank, the solvent dropping tube pump, and the solvent tank, a liquid temperature sensor installed in the tank, and an ambient temperature sensor installed indoors. and an electric circuit unit including an arithmetic control unit (CPU), transmission that connects this electric circuit unit, the density measuring device, the solvent dripping tube pump, the circulation tube pump, the liquid temperature sensor, and the ambient temperature sensor made up of cables,
The adhesive solution in the tank is sent through the circulation tube to the density measuring device by the circulation tube pump that receives an electric signal from the electric circuit section, and the adhesive solution density value measured by the density measuring device. is increasing from the initial adhesive solution density value, the adhesive solution density value is transmitted from the density measuring device to the electrical circuit portion, and the adhesive solution density value and the liquid temperature sensor are measured in the electrical circuit portion. A calculation for determining the amount of solvent to be dropped is executed based on the temperature information transmitted from the ambient temperature sensor and the temperature information transmitted from the ambient temperature sensor, and an electric signal indicating the amount of solvent based on the calculation result is transmitted from the electric circuit unit to the solvent is transmitted to a dripping tube pump, and an amount of solvent based on the calculation result is dripped from the solvent tank through the solvent tube into the tank by the solvent dripping tube pump, and the density value of the adhesive solution in the tank is An adhesive solution density value adjusting device, wherein an initial adhesive solution density value is maintained.
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