KR102376585B1 - 점도 측정 장치, 인쇄액 공급 장치, 인쇄액 순환 장치와 인쇄기 및 인쇄액 점도 조정 방법 - Google Patents

점도 측정 장치, 인쇄액 공급 장치, 인쇄액 순환 장치와 인쇄기 및 인쇄액 점도 조정 방법 Download PDF

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Abstract

점도 측정 장치(3)는, 인쇄액을 압송하는 펌프(P)가 사이에 장착된 인쇄액의 공급로(LS)에 있어서, 인쇄액의 공급 실시 시에는 인쇄액에 의하여 밀어 올려짐과 함께 인쇄액의 공급 정지 시에는 인쇄액 중을 낙하하는 측정구(B)를 구비하고, 측정구(B)의 낙하 시간에 근거하여 인쇄액의 점도를 측정한다. 이 점도 측정 장치(3)는, 인쇄액의 유로 단면적이 제1 면적(A1)으로 설정된 제1 통로부(31)와, 인쇄액의 유로 단면적이 제1 면적(A1)보다 작은 제2 면적(A2)으로 설정되어, 제1 통로부(31)에 대하여 인쇄액의 공급 방향 상류 측에 배치된 제2 통로부(32)를 갖고, 상기 공급로 사이에 장착되어, 인쇄액의 공급 방향 하류 측을 향할수록 상방에 배치된 통로부(30)와, 제2 통로부(32)에 장착되어, 제2 통로부(32)에 있어서의 소정의 상하 방향 영역의 측정구(B)의 낙하 시간을 계측하는 센서(SP)를 구비한다.

Description

점도 측정 장치, 인쇄액 공급 장치, 인쇄액 순환 장치와 인쇄기 및 인쇄액 점도 조정 방법
본 건은, 잉크를 비롯한 인쇄액의 점도를 측정하는 점도 측정 장치와, 이것을 구비한 인쇄액 공급 장치와, 이것을 구비한 인쇄액 순환 장치와, 이것을 구비한 인쇄기와, 인쇄액의 점도를 조정하는 인쇄액 점도 조정 방법에 관한 것이다.
인쇄기에는, 잉크를 공급하는 장치나, 이 장치에 의하여 공급된 잉크를 순환시키는 장치와 같은 잉크 유통(流通)용 장치가 탑재되어 있다. 이러한 장치를 유통하는 잉크의 점도가 부적절할 때에는, 인쇄면에 전사되는 잉크의 농도도 부적절해져, 인쇄한 색의 농도의 차이로 불량품이 되는 경우가 있다.
따라서, 인쇄기에 이용되는 잉크의 점도를 측정하는 기술이 개발되고 있다.
예를 들면, 잉크의 공급로에 있어서, 펌프에 의하여 압송되는 잉크의 공급 방향 하류 측을 향할수록 상방에 배치된 측정 장치로 잉크의 점도를 측정하는 기술이 제안되고 있다. 이 측정 장치에서는, 잉크의 공급 실시 시에는 공급되는 잉크에 의하여 밀어 올려짐과 함께 잉크의 공급 정지 시에는 낙하하는 측정구(測定具)가 이용된다. 상기한 측정 장치가 내장된 잉크 공급 장치에서는, 잉크의 공급이 정지된 상태에서 소정의 상하 방향 영역에 있어서의 측정구의 낙하 시간이 계측되고, 이 낙하 시간에 근거하여 잉크의 점도가 측정된다(특허문헌 1 참조).
일본 공개특허공보 평09-183211호
그런데, 상술한 측정구의 낙하 시간이 길수록, 계측된 낙하 시간의 편차가 억제되어, 잉크의 점도 측정에 걸리는 오차도 억제된다. 이 점에서, 잉크의 점도를 양호한 정밀도로 측정하기 위하여, 측정구의 이동 영역에 있어서 잉크의 유로 단면적을 억제하는, 즉 잉크의 공급로 내벽과 측정구의 간극을 좁게 함으로써, 측정구의 낙하 시간을 확보하는 것을 생각할 수 있다. 또, 잉크의 유로 단면적을 억제함으로써, 잉크가 측정구를 밀어 올리는 힘이 커지기 때문에, 확실하게 측정구를 밀어 올릴 수 있다고 생각할 수 있다.
그러나, 측정구의 이동 영역에 있어서의 잉크의 유로 단면적이 일률적으로 억제된 경우에는, 측정구가 압송된 잉크의 흐름을 차단하기 때문에, 펌프에 의한 잉크의 압송 효율이 저하된다. 한편, 측정구의 이동 영역에 있어서의 잉크의 유로 단면적이 넓은 경우에는, 공급되는 잉크의 유속이 저하되거나, 잉크의 공급로 내벽과 측정구의 간극이 지나치게 넓어지는 경우는, 측정구를 밀어 올릴 수 없어, 잉크의 점도를 측정하지 못할 우려가 있다.
추가로 말하면, 잉크의 공급 방향과는 역방향으로 세정수(세정액)를 흐르게 하여 세정하는 경우에는, 잉크의 유로 단면적이 일률적으로 억제되어 있으면, 잉크와 마찬가지로 세정수의 흐름이 측정구에 의하여 차단되기 때문에, 세정수를 다량으로 흐르게 할 수 없어, 세정하기 어려워질 우려가 있다.
상기한 과제는, 잉크에 한정하지 않고, 도공액이나 니스와 같은 인쇄액을 공급하는 장치에 있어서도 우려된다. 따라서, 인쇄액의 점도 측정 정밀도의 확보와 펌프의 효율 저하의 억제를 양립시킴에 있어 개선의 여지가 있다. 또한, 세정의 용이함을 충족시킴에도, 개선의 여지가 있다.
본 건은, 상기와 같은 과제를 감안하여 창안된 것이며, 인쇄액의 점도 측정 정밀도의 확보와 펌프의 효율 저하의 억제를 양립시키는 것을 목적의 하나로 한다. 또한, 세정의 용이함을 충족시키는 것도 목적의 하나로 한다. 또한, 이 목적에 한정하지 않고, 후술하는 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용"에 나타내는 각 구성으로부터 도출되는 작용 및 효과이며, 종래의 기술에서는 얻어지지 않는 작용 및 효과를 나타내는 것도, 본 건의 다른 목적으로서 자리매김할 수 있다.
(1) 여기에서 개시하는 점도 측정 장치는, 인쇄액을 압송하는 펌프가 사이에 장착된 상기 인쇄액의 공급로에 있어서, 상기 인쇄액의 공급 실시 시에는 상기 인쇄액에 의하여 밀어 올려짐과 함께 상기 인쇄액의 공급 정지 시에는 상기 인쇄액 중을 낙하하는 측정구를 구비하고, 상기 측정구의 낙하 시간에 근거하여 상기 인쇄액의 점도를 측정한다.
본 점도 측정 장치는, 상기 인쇄액의 유로 단면적이 제1 면적으로 설정된 제1 통로부와, 상기 인쇄액의 유로 단면적이 상기 제1 면적보다 작은 제2 면적으로 설정되어, 상기 제1 통로부에 대하여 상기 인쇄액의 공급 방향 상류 측에 배치된 제2 통로부를 갖고, 상기 공급로 사이에 장착되어, 상기 인쇄액의 공급 방향 하류 측을 향할수록 상방에 배치된 통로부와, 상기 제2 통로부에 장착되어, 상기 제2 통로부에 있어서의 소정의 상하 방향 영역의 상기 측정구의 낙하 시간을 계측하는 센서를 구비한다.
(2) 여기에서 개시하는 인쇄액 공급 장치는, 인쇄액의 공급로 사이에 장착되어, 상기 인쇄액을 압송하는 펌프와, 상기 공급로 사이에 장착되어, 상기 인쇄액의 점도를 측정하는 점도 측정 장치를 구비한다. 상기 점도 측정 장치는, 상기 인쇄액의 유로 단면적이 제1 면적으로 설정된 제1 통로부와, 상기 제1 통로부에 대하여 상기 인쇄액의 공급 방향 상류 측에 배치되어, 상기 인쇄액의 유로 단면적이 상기 제1 면적보다 작은 제2 면적으로 설정된 제2 통로부를 갖고, 상기 공급로 사이에 장착되어, 상기 인쇄액의 공급 방향 하류 측을 향할수록 상방에 배치된 통로부와, 상기 인쇄액의 공급 실시 시에는 상기 인쇄액에 의하여 밀어 올려짐과 함께 상기 인쇄액의 공급 정지 시에는 상기 인쇄액 중을 낙하하는 측정구와, 상기 제2 통로부에 장착되어, 상기 제2 통로부에 있어서의 소정의 상하 방향 영역을 상기 측정구가 낙하하는 시간에 근거하여 상기 인쇄액의 점도를 측정하는 측정부를 구비한다.
(3) 여기에서 개시하는 인쇄액 순환 장치는, 상기한 인쇄액 공급 장치와, 당해 인쇄액 공급 장치에 의하여 공급된 인쇄액을 다시 상기 인쇄액 공급 장치로 되돌리는 인쇄액 반환 장치를 구비한다.
(4) 여기에서 개시하는 인쇄기는, 상기한 인쇄액 순환 장치와, 당해 인쇄액 순환 장치에서 순환되는 상기 인쇄액을 이용하여 인쇄하는 인쇄부를 구비한다.
(5) 또한, 여기에서 개시하는 인쇄액 점도 측정 방법은, 인쇄액의 거품을 제거하는 소포(消泡) 공정과, 상기 소포 공정에서 거품이 제거된 상기 인쇄액의 점도를 측정하는 측정 공정을 갖는다.
본 건에 의하면, 점도 측정 장치의 제1 통로부보다 제2 통로부의 유로 단면적이 작게 설정되어 있기 때문에, 잉크의 점도 측정 정밀도의 확보와 펌프의 효율 저하의 억제를 양립시킬 수 있다. 추가로 말하면, 점도 측정 장치의 제2 통로부보다 제3 통로부의 유로 단면적이 크게 설정되어 있으면, 세정의 용이함을 충족시킬 수도 있다.
도 1은 인쇄기에 있어서 잉크(인쇄액)를 공급하는 상태의 잉크 순환 장치(인쇄액 순환 장치)를 나타내는 모식도이다. 또한, 도 1에서는 잉크의 공급 방향을 검은 화살표로 나타낸다.
도 2는 잉크의 점도를 측정하는 상태의 점도 측정 장치를 나타내는 모식도이다. 또한, 도 2에서는 구(球)(측정구)의 낙하 방향을 물결 화살표로 나타낸다.
도 3은 인쇄기에 있어서 잉크를 세정하는 상태의 잉크 순환 장치를 나타내는 모식도이다. 또한, 도 3에서는 세정수의 급수 방향을 흰 화살표로 나타낸다.
도 4는 잉크의 점도 측정에 관한 제어 절차를 나타내는 플로 차트이다.
이하, 실시형태로서의 점도 측정 장치, 인쇄액 공급 장치, 인쇄액 순환 장치 및 인쇄기를 설명한다.
본 실시형태의 점도 측정 장치는, 잉크를 비롯하여, 도공액이나 니스와 같은 인쇄액의 점도를 측정하는 장치이다. 이 점도 측정 장치는, 점도가 측정된 인쇄액을 공급하는 인쇄액 공급 장치에 마련된다. 이 인쇄액 공급 장치는, 공급된 인쇄액을 다시 인쇄액 공급 장치로 되돌려 순환시키는 인쇄액 순환 장치에 마련된다. 이 인쇄액 순환 장치는, 순환하는 인쇄액을 이용하여 인쇄하는 인쇄부를 구비한 인쇄기에 마련된다.
하기의 실시형태에서는, 수성의 플렉소 잉크를 인쇄액의 예로 들고, 이 인쇄액을 이용하는 독터 챔버 방식의 플렉소 인쇄기를 인쇄기로서 예시한다. 이 인쇄기는, 골판지 상자의 제함기(製函機)에 있어서 골판지 시트(피인쇄물)에 인쇄하는 유닛으로서 이용되고, 설계된 색 수에 따른 대수가 이용된다.
단, 인쇄기는, 2롤 방식이나 잉크 단지 방식의 플렉소 인쇄기여도 되고, 그라비어 인쇄기나 잉크젯 프린터와 같은 플렉소 인쇄기 이외의 인쇄기여도 된다. 마찬가지로, 인쇄액은, 유성의 플렉소 잉크여도 되고, 그라비어 잉크나 잉크젯용 잉크와 같은 플렉소 잉크 이외의 잉크여도 된다.
또한, 여기에서 예시하는 플렉소 잉크나 플렉소 인쇄기에 대해서는, "플렉소"를 생략하여 "잉크"나 "인쇄기"라고 부른다.
그 외, 실시형태의 설명에서 이용하는 방향에 대하여, 특별히 설명하지 않는 한은 잉크의 공급 방향을 기준으로 상류 및 하류를 정하며, 중력의 작용 방향을 하방으로 하고, 하방의 반대 방향을 상방으로 한다.
[I. 일 실시형태]
[1. 구성]
먼저, 도 1~도 3을 참조하여, 인쇄기(I)를 개략 설명한다.
인쇄기(I)에는, 공급된 잉크를 이용하여 인쇄하는 인쇄부(1)와, 인쇄부(1)에 잉크를 순환시켜 공급하는 잉크 순환 장치(II)가 마련되어 있다.
잉크 순환 장치(II)에는, 인쇄부(1)에 잉크를 공급하는 잉크 공급 장치(III)와, 잉크 공급 장치(III)에 의하여 공급된 잉크를 다시 잉크 공급 장치(III)로 되돌리는 잉크 반환 장치(IV)가 마련되어 있다.
이 잉크 공급 장치(III)에는, 잉크의 점도를 측정하는 장치(이하 "점도 측정 장치"라고 약칭함)(3)가 마련되고, 점도 측정 장치(3)의 점도 측정에 관한 제어를 실시하는 제어 장치(5)도 구비되어 있다.
이하, 인쇄부(1), 잉크 공급 장치(III), 잉크 반환 장치(IV)의 순서대로 각각의 구성을 설명한다. 그 후, 잉크의 점도 측정의 제어에 관한 구성을 설명한다.
[1.1. 인쇄부]
인쇄부(1)에는, 아닐록스 롤(10), 판동(版胴)(11) 및 압동(壓胴)(13)의 3개의 롤이 서로 축심을 평행으로 하여 배치되어 있다.
아닐록스 롤(10)은, 미세한 구멍 혹은 홈의 셀이 표면에 가공되고, 셀 내에 잉크가 공급된다. 이 아닐록스 롤(10)은, 판동(11)과 압접되어 배치된다.
판동(11)은, 외주에 쇄판(12)이 권회되어 있다. 이 쇄판(12)에는, 아닐록스 롤(10)의 셀 내에 공급된 잉크가 전이된다.
압동(13)에는, 판동(11)이나 그 쇄판(12)의 사이에 골판지 시트(2)(도 1, 도 3에서는 2점 쇄선으로 나타냄)의 반송 경로가 설정되어 있다. 그 때문에, 판동(11)과 압동(13)의 사이에 골판지 시트(2)가 끼워진 상태에서, 쇄판(12)에 전이된 잉크가 골판지 시트(2)에 전사(인쇄)된다.
또한, 아닐록스 롤(10)에는, 셀 내에 잉크를 공급하기 위한 구성으로서, 잉크를 일시적으로 저류하는 챔버(6)가 마련되어 있다.
챔버(6)는, 아닐록스 롤(10)의 축심을 따라 뻗어 있는 프레임(61)과, 상하의 블레이드(62, 63)와, 축방향 단부(端部)의 엔드 시일(64)에 의하여 위요(圍繞)되어 있다.
프레임(61)은, 아닐록스 롤(10)을 수평 방향으로 덮도록 배치된다.
블레이드(62, 63)는, 그 일방(여기에서는 하방)의 독터 블레이드(62)가 잉크를 긁어내고, 타방(여기에서는 상방)의 시일 블레이드(63)와 독터 블레이드(62)로 챔버(6)의 상하를 폐색(閉塞)한다.
엔드 시일(64)은, 아닐록스 롤(10) 측의 단부와 고정된 프레임(61) 측의 단부를 연결하여 챔버(6)의 축방향 단부를 폐색한다.
여기에서는, 엔드 시일(64)로서 스펀지 재료가 이용되고 있다. 이 엔드 시일(64)에는, 챔버(6)의 잉크가 스며들어 경화되는 것을 억제하기 위하여, 엔드 시일(64)을 적실 수 있는 물(이하 "축임 물"이라고 함)을 뿌리는 살수부(69)가 부설(付設)되어 있다.
또한, 프레임(61)에는, 챔버(6)에 저류된 잉크의 수위가 소정의 수위보다 낮은지 여부를 검출하는 수위 센서(SL)가 부설되어 있다. 여기에서 말하는 "소정의 수위"란, 인쇄부(1)에 의한 인쇄를 실시함에 있어 충분한 잉크의 저류량에 대응하는 수위로서 미리 경험적 또는 실험적으로 설정되어 있다. 이 점에서, 수위 센서(SL)는, 인쇄에 필요한 잉크가 단절되었는지 여부를 검출하는 "잉크 단절 센서"라고 부를 수도 있으며, 잉크 단절에 의한 인쇄기(I)의 가용성 저하가 억제된다.
그 외, 챔버(6)에는, 잉크의 색 교체 시에 세정수를 공급하는 세척 기구(9)가 접속되어 있다. 세척 기구(9)에서는, 세정수를 공급하는 급수로(91)에 밸브(VC)가 사이에 장착되어 있다. 여기에서는, 원압(元壓)이 인가된 세정수가 급수로(91)에 공급된다. 세정 실시 시에는, 밸브(VC)가 개방되어, 챔버(6)로의 세정수의 공급이 실시된다. 그 이외일 때에는, 밸브(VC)가 폐쇄되어, 챔버(6)로의 세정수의 공급이 정지된다.
[1.2. 잉크 공급 장치]
잉크 공급 장치(III)는, 잉크 캔(C)(저류부)에 저류된 잉크를 상기한 챔버(6)로 공급하는 장치이다.
이 잉크 공급 장치(III)에는, 잉크의 공급로(LS)가 마련되어 있다. 공급로(LS)는, 상류 단부의 취입구(LI)가 잉크 캔(C)의 잉크에 침지되고, 하류 단부가 프레임(61)을 관통하여 챔버(6)와 연통되어 있다.
이 공급로(LS)에는, 잉크를 압송하는 펌프(P)와, 잉크의 유통 상태를 전환하는 밸브(VS)(개폐 밸브)와, 잉크의 점도를 측정하는 점도 측정 장치(3)가 마련되어 있다. 이들 펌프(P), 밸브(VS) 및 점도 측정 장치(3)는, 상류로부터 하류를 향하여 이 순서로 직렬로 배치되어 있다.
챔버(6)로의 잉크의 공급 실시 시에는, 밸브(VS)가 개방된 상태로 펌프(P)에 의하여 잉크가 압송된다. 잉크의 점도 측정 시에는, 펌프(P)에 의한 잉크의 압송이 정지됨과 함께 밸브(VS)가 폐쇄된 상태가 된다. 잉크의 세정 시에는, 밸브(VS)가 개방된 상태로 펌프(P)의 압송이 정지되고, 상술한 세척 기구(9)의 밸브(VC)가 개방되어, 세정수가 챔버(6)로부터 잉크 캔(C)으로 유통한다.
이하, 점도 측정 장치(3)에 대하여 상세하게 설명한다.
점도 측정 장치(3)에는, 점도의 측정 대상인 잉크가 유통하는 통로부(30)가 마련되어 있다.
통로부(30)는, 공급로(LS)의 일부를 이루며, 하류 측을 향할수록 상방에 배치되어 있다. 예를 들면, 연직을 따라 배치된 통로부(30)에는, 상류 측 단부가 하측 단부에 배치되고, 하류 측 단부가 상측 단부에 배치된다.
이 통로부(30)에는, 잉크의 점도를 측정하기 위한 부재로서, 잉크 중을 유동(遊動)하는 측정구(B)가 내장되어 있다. 여기에서는, 측정구(B)로서 구체를 이용하고 있다(이 점에서 하기의 설명에서는 "측정구(B)"를 "구(B)"라고 부른다). 즉, 점도 측정 장치(3)는, 낙구(落球) 방식으로 잉크의 점도를 측정한다.
구(B)는, 펌프(P)의 압송 실시 시(공급 실시 시)에는 잉크에 의하여 밀어 올려짐과 함께, 펌프(P)의 압송 정지 시(공급 정지 시)에는 잉크 중을 낙하한다. 바꾸어 말하면, 구(B)는, 잉크보다 큰 비중이며, 통로부(30)를 상방으로 유통하는 잉크의 밀어 올리는 힘에 대응하는 펌프(P)의 토출 성능을 고려한 비중으로 설정되어 있다.
또한, 통로부(30)는, 잉크의 유로 단면적이 일률적으로 설정되어 있지 않고, 유로 단면적으로서 설정된 면적(A1, A2, A3)의 크기와 상하 방향 위치에 따라, 이하에 열거하는 3개의 통로부(31, 32, 33)로 크게 나뉜다.
·상측 통로부(31)(제1 통로부): 유로 단면적이 제1 면적(A1)으로 설정되어 있다.
통로부(30)의 상부(하류)에 배치되어 있다.
·중간 통로부(32)(제2 통로부): 유로 단면적이 제2 면적(A2)으로 설정되어 있다.
통로부(30)의 상하 방향 중간부에 배치되어 있다.
·하측 통로부(33)(제3 통로부): 유로 단면적이 제3 면적(A3)으로 설정되어 있다.
통로부(30)의 하부(상류)에 배치되어 있다.
상기한 통로부(31, 32, 33)의 면적(A1, A2, A3)은, 구(B)의 투영 면적보다 크게 설정되어 있다. 이와 같이 면적(A1, A2, A3)의 크기가 설정됨으로써, 통로부(30)에 있어서의 구(B)의 유동이 보증된다.
또한, 통로부(30)로부터 상류 측이나 하류 측으로 구(B)가 유동하는 것을 규제하기 위하여, 상측 통로부(31)에는 스토퍼(36)가 마련되고, 하측 통로부(33)에도 스토퍼(37)가 마련되어 있다. 도 1~도 3에서는, 스토퍼(36, 37)로서 봉상의 부재를 예시한다. 단, 스토퍼(36, 37)로서는, 통로부(30) 이외로의 유동을 규제하는 다양한 부재를 이용할 수 있으며, 메시 필터나 스트레이너와 같은 면상의 부재를 채용해도 된다.
챔버(6)로의 잉크의 공급 실시 시에는, 밀어 올려진 구(B)가 스토퍼(36)로 유동이 규제되어 상측 통로부(31)에 위치한다(도 1 참조). 잉크의 점도 측정 시에는, 상측 통로부(31)로부터 중간 통로부(32)를 거쳐 하측 통로부(33)로 잉크 중을 구(B)가 낙하한다(도 2 참조). 잉크의 세정 시에는, 세정수에 의하여 눌려 내려진 구(B)가 스토퍼(37)로 유동이 규제되어 하측 통로부(33)에 위치한다(도 3 참조).
중간 통로부(32)의 제2 면적(A2)은, 상하측의 통로부(31, 33)의 면적(A1, A3)보다 작게 설정되어 있다(A2<A1, A3). 또, 제1 면적(A1) 및 제3 면적(A3)은 동등하게 설정되어 있다(A1=A3). 또한, 제1 면적(A1) 및 제3 면적(A3)의 관계는 이것에 한정되지 않는다.
여기에서는, 중간 통로부(32)의 상단(하류단)으로부터 상방(하류 측)을 향함에 따라, 제2 면적(A2)으로부터 제1 면적(A1)으로 유로 단면적이 연속적으로 커지는 확경 통로부(34)가 상측 통로부(31)에 마련되어 있다. 또, 중간 통로부(32)로 향함에 따라 제3 면적(A3)으로부터 제2 면적(A2)으로 유로 단면적이 연속적으로 작아지는 축경 통로부(35)가 하측 통로부(33)에 마련되어 있다.
또한, 제2 면적(A2)은, 펌프(P)의 압송에 의하여 구(B)가 적정하게 밀어 올려질 수 있도록, 또, 펌프(P)의 압송 정지 시에 구(B)가 잉크 중을 낙하하는 시간이 확보되도록, 크기가 억제되어 있다. 바꾸어 말하면, 상측 통로부(31) 및 하측 통로부(33)보다 중간 통로부(32)가 좁혀진 구조가 형성되어 있다.
제1 면적(A1)은, 상측 통로부(31)에 구(B)가 위치할 때에, 공급되는 잉크를 구(B)에 의하여 차단하지 않도록, 제2 면적(A2)보다 크게 설정되어 있다. 마찬가지로, 제3 면적(A3)은, 하측 통로부(33)에 구(B)가 위치할 때에, 공급되는 세정수를 구(B)에 의하여 차단하지 않도록, 제2 면적(A2)보다 크게 설정되어 있다.
예를 들면, 제1 면적(A1)이나 제3 면적(A3)으로부터 구(B)의 투영 면적을 감산한 면적은, 제2 면적(A2)과 동등하게 설정된다. 이와 같이 면적(A1, A2, A3)을 설정함으로써, 상측 통로부(31)나 하측 통로부(33)에 구(B)가 위치할 때에, 상측 통로부(31)나 하측 통로부(33)를 잉크나 세정수가 유통할 여지(실질적인 유로 단면적)의 크기와, 중간 통로부(32)를 잉크나 세정수가 유통하는 유로 단면적의 크기를 정렬할 수 있다. 그 때문에, 상측 통로부(31)나 하측 통로부(33)에 있어서, 잉크나 세정수의 흐름을 구(B)에 의하여 차단하지 않는다.
유로 단면적이 제2 면적(A2)에 억제된 중간 통로부(32)에는, 구(B)의 낙하 시간을 계측하기 위한 근접 센서(SP)가 장착되어 있다.
근접 센서(SP)는, 구(B)가 근접한 것을 검출하는 비접촉의 검출기이다. 이 근접 센서(SP)로서, 중간 통로부(32)의 상부에 장착된 상측 센서(SPU)와, 중간 통로부(32)의 하부에 장착된 하측 센서(SPL)가 상하로 이격되어 배치되어 있다.
잉크의 점도 측정 시에 중간 통로부(32)를 낙하하는 구(B)는, 먼저 상측 센서(SPU)에 의하여 근접한 것이 검출되고, 이어서 하측 센서(SPL)에 의하여 근접한 것이 검출된다. 상측 센서(SPU)에 의한 검출 시점부터 하측 센서(SPL)에 의한 검출 시점까지의 경과 기간으로부터, 상측 센서(SPU)와 하측 센서(SPL)에서 상하의 각 단부가 규정되는 소정의 상하 방향 영역(R)에 있어서의 구(B)의 낙하 시간이 계측된다.
[1.3. 잉크 반환 장치]
잉크 반환 장치(IV)는, 잉크 캔(C) 및 챔버(6)를 개재하여 상술한 잉크 공급 장치(III)에 접속되어 있으며, 잉크 공급 장치(III)에 의하여 공급된 잉크를 다시 잉크 공급 장치(III)로 되돌려보낸다. 이들 잉크 공급 장치(III) 및 잉크 반환 장치(IV)는, 잉크를 순환시키고, 잉크 순환 장치(II)를 구성한다.
잉크 반환 장치(IV)에는, 잉크의 반환로(LR)가 마련되어 있다. 반환로(LR)는, 상류 단부가 프레임(61)을 관통하여 챔버(6)로 연통되고, 하류 단부가 잉크 캔(C)을 향하여 잉크를 배출하도록 배치되어 있다.
또한, 반환로(LR)의 상류 단부는, 수위 센서(SL)보다 상방에 천설(穿設)된 챔버(6)의 관통 구멍을 개재하여 챔버(6)에 연통되어 있다. 이 관통 구멍에 넘쳐 나온(오버 플로된) 잉크가 반환로(LR)를 유통한다.
그런데, 챔버(6)의 잉크는, 회전하는 아닐록스 롤(10)에 의하여 교반되기 때문에, 거품이 일 우려가 있다. 특히 고속의 인쇄기(I)에서는, 아닐록스 롤(10)의 회전 속도도 고속이 되어, 잉크가 거품이 일기 쉬워진다. 또, 거품이 인 잉크는 구(B)를 밀어 올리는 힘이 저하되어, 구(B)가 적정하게 상측 통로부(31)에 도달하지 않게 되거나, 잉크의 저항이 저하되어, 소정의 상하 방향 영역(R)에 있어서의 구(B)의 낙하 시간을 적정하게 계측할 수 없게 된다.
따라서, 잉크의 거품을 제거하는 소포 장치(4)가 구비되어 있다.
소포 장치(4)는, 반환로(LR) 사이에 장착되어 있다.
이 소포 장치(4)에는, 2종의 소포 수단이 마련되어 있다. 1종은 소포제로서 물방울을 분사하는 노즐(41)이며, 다른 1종은 메시의 필터(42)이다. 반환로(LR)를 유통하는 잉크의 거품은, 필터(42)로 걸러져 모아지고, 노즐(41)로부터 분사된 물방울이, 모아진 거품을 파열시킨다.
여기에서는, 소포 장치(4)의 구성을 간소화하기 위하여, 분사와 그 정지가 전환 가능한 분사 밸브를 노즐(41)로서 이용하고 있다. 단, 노즐(41)로서 공급된 물을 그대로 분사할 뿐인 노즐 헤드를 이용함과 함께 분사되는 물의 공급로에 개폐 밸브를 사이에 장착하여, 물방울의 분사 기구와 물방울의 분사 및 그 정지의 전환 기구를 별도 설치해도 된다.
[1.4. 잉크의 점도 측정에 관한 제어]
계속해서, 잉크의 점도 측정에 관한 제어를 설명한다.
이러한 제어를 실시하기 위한 구성으로서, 제어 장치(5)가 마련되어 있다. 이 제어 장치(5)는, 마이크로 프로세서나 ROM(Read Only Memory)이나 RAM(Random Access Memory) 등을 집적한 LSI 디바이스나 내장 전자 디바이스로서 구성된다.
제어 장치(5)에는, 제어에 필요한 정보를 취득하는 입력계의 구성과, 제어 대상이 되는 출력계의 구성이 접속된다. 구체적으로는, 제어 장치(5)에 대하여 입력계의 구성이 정보를 입력할 수 있도록 접속되고, 제어 장치(5)로부터 출력계의 구성에 대하여 정보를 출력할 수 있도록 접속되어 있다.
입력계의 구성은, 잉크의 점도 측정에 관한 제어에 필요한 정보를 취득하고, 이러한 정보를 제어 장치(5)에 입력한다. 제어 장치(5)는, 입력계의 구성으로부터 입력된 각종 정보에 근거하여, 잉크의 점도 측정에 관한 제어 신호를 생성하고, 그 제어 신호를 출력계의 구성에 출력한다. 출력계의 구성은, 제어 장치(5)로부터 출력된 제어 신호에 의하여 작동한다.
이하, 입력계의 구성, 출력계의 구성의 순서대로 각각을 설명하고, 그 후에 제어계의 구성으로서의 제어 장치(5)를 설명한다.
--입력계의 구성--
입력계의 구성에는, 상술한 각종 센서(SL, SPU, SPL)가 포함된다.
또한, 입력계의 구성으로서, 인쇄기(I)의 오퍼레이터에 의하여 조작되는 HMI(HumanMachineInterface)(38)가 마련되어 있다. HMI(38)는, 점도 측정의 요구나, 점도 측정에 관한 각종 파라미터를 수동으로 입력하거나 혹은 설정하기 위한 디바이스이다. 예를 들면, 스위치나 누름버튼, 터치 패널 등이 HMI(38)에 이용된다.
--출력계의 구성--
출력계의 구성에는, 상술한 밸브(VS, VC)나 펌프(P), 노즐(41)이 포함된다.
또한, 출력계의 구성으로서, 인쇄기(I)의 오퍼레이터에게 정보를 알리는 알림부(39)가 마련되어 있다. 알림부(39)는, 점도 측정의 제어에 관한 정보를 알리는 디바이스이다. 예를 들면, 디스플레이나 버저가 알림부(39)에 이용된다.
--제어 장치(제어계의 구성)--
제어 장치(5)는, 구(B)의 낙하 시간으로부터 잉크의 점도를 측정하는 제어를 비롯하여, 측정된 점도에 근거하여 점도를 조정하는 제어나, 이들의 제어로 취득한 정보를 오퍼레이터에게 알리는 제어를 실시한다. 그 외, 잉크의 색 교환 시에 세정하는 제어도 실시한다.
제어 장치(5)는, 상기한 바와 같은 다양한 제어를 실시하는 기능 요소로서, 측정 제어부(51), 조정부(52), 알림 제어부(55), 세정 제어부(56)를 구비한다. 또한, 조정부(52)는, 판정부(53) 및 빈도 설정부(54)를 갖는다.
또한, 상기한 기능 요소는, 운전 지원 제어로 실행되는 프로그램 중 일부의 기능을 나타내는 것이며, 소프트웨어로 실현되는 것으로 한다. 단, 각 기능 요소의 일부 또는 전부를 하드웨어(전자 회로)로 실현해도 되고, 혹은 소프트웨어와 하드웨어를 병용하여 실현해도 된다.
<측정 제어부>
측정 제어부(51)는, 잉크의 점도를 측정하는 측정 제어를 비롯하여, 측정 제어의 전처리를 실시하는 개시 제어나 측정 제어의 후처리를 실시하는 종료 제어를 실시한다.
개시 제어는, 측정 조건이 성립된 경우에 실시된다. 또한, 측정 조건이 성립되지 않는 경우에는, 개시 제어는 실시되지 않는다.
이하, 개시 제어, 측정 제어, 종료 제어의 순서대로 각 제어를 설명한다.
여기에서 말하는 "측정 조건"은, 하기의 조건 A1 및 A2가 충족되었을 때에 성립되고, 그 이외일 때에는 성립되지 않는다.
·조건 A1: 수위 센서(SL)에 의한 검출 결과가 소정의 수위 이상일 것
·조건 A2: 잉크의 점도 측정이 요구되어 있을 것
조건 A1은, 인쇄기(I)에 의한 인쇄를 실시함에 있어 충분한 잉크가 챔버(6)에 저류되어 있는 것을 잉크의 점도 측정의 전제로 하는 요건이다.
조건 A2는, 불필요한 측정을 피하기 위하여 설정된 요건이며, 상세를 후술하는 빈도 설정부(54)에서 설정된 기간의 경과 후나, 잉크의 점도 측정이 HMI(38)를 개재하여 오퍼레이터로부터 요구되었을 때 등에 충족된다.
상기한 조건 A1 및 A2가 충족되었을 때에 실시되는 개시 제어에서는, 펌프(P)를 정지시키고, 밸브(VS)를 폐쇄한다. 펌프(P)의 정지 시점과 밸브(VS)의 폐쇄 시점은, 제어를 간소화하는 관점에서는 동 시점인 것이 바람직하고, 펌프(P)에 걸리는 부하를 억제하는 관점에서는 펌프(P)의 정지 후에 밸브(VS)의 폐쇄 시점을 설정하는 것이 바람직하다.
단, 펌프(P)가 정지된 후에 밸브(VS)가 폐쇄될 때까지의 기간(개방 기간)이 길어지면, 유하하는 잉크에 구(B)가 밀려나, 잉크의 점도 측정이 불가능해 질 수 있다. 그 때문에, 펌프(P)의 정지 후에는 신속하게 밸브(VS)를 폐쇄하는 것이 바람직하다.
측정 제어에서는, 근접 센서(SP)로부터의 검출 정보에 근거하여 소정의 상하 방향 영역(R)에 있어서의 구(B)의 낙하 시간을 계측하는 계측 제어를 실시하고, 계측 제어로 계측된 낙하 시간으로부터 잉크의 점도를 취득하는 취득 제어를 실시한다.
계측 제어에서는, 상측 센서(SPU)에 의한 구(B)의 검출 시점부터 하측 센서(SPL)에 의한 구(B)의 검출 시점까지의 경과 기간을 소정의 상하 방향 영역(R)에 있어서의 구(B)의 낙하 시간으로서 계측한다.
취득 제어에서는, 이하에 예시하는 수법에 의하여, 계측 제어로 계측된 구(B)의 낙하 시간으로부터 점도를 취득한다.
·수법 1: 구(B)의 낙하 시간을 함수로 하여 잉크의 점도를 산출하는 계산식을 연산함
·수법 2: 구(B)의 낙하 시간과 잉크의 점도가 관련된 맵으로부터 독출함
상기한 수법 1을 이용하는 경우에는, 측정 제어부(51)에 수법 1의 계산식이 미리 기억되어 있으며, 이 계산식의 함수에 계측 제어로 계측된 낙하 시간이 대입되어, 잉크의 점도가 연산된다. 여기에서 말하는 계산식에는, 공지의 다양한 계산식을 이용할 수 있다.
상기한 수법 2를 이용하는 경우에는, 측정 제어부(51)에 수법 2의 맵이 미리 기억되어 있으며, 이 맵으로부터 계측 제어로 계측된 낙하 시간에 관련된 잉크의 점도가 독출된다.
상술한 바와 같이 잉크의 점도를 측정하는 요소는, 상측 센서(SPU) 및 하측 센서(SPL)로 이루어지는 근접 센서(SP)와 측정 제어부(51)이다. 이들 근접 센서(SP)와 측정 제어부(51)가 잉크의 점도를 측정하는 측정부를 구성한다.
단, 측정 제어부(51) 중 잉크의 점도를 측정하는 기능(계측 제어 및 취득 제어를 실시하는 기능)을 근접 센서(SP)에 탑재하고, 이 근접 센서(SP)로 측정된 잉크의 점도의 정보를 제어 장치(5)에 입력하는 구성으로 해도 된다.
종료 제어는, 측정 제어의 종료를 개시 조건으로 한다. 즉, 종료 제어는, 측정 제어에 의하여 잉크의 점도가 측정된 후에 실시된다.
종료 제어에서는, 개시 제어와는 반대로, 밸브(VS)를 개방하여, 펌프(P)를 구동시킨다.
펌프(P)의 구동 시점과 밸브(VS)의 개방 시점은, 제어를 간소화하는 관점에서는 동 시점인 것이 바람직하고, 펌프(P)에 걸리는 부하를 억제하는 관점에서는 밸브(VS)의 개방 후에 펌프(P)의 구동 시점을 설정하는 것이 바람직하다. 단, 밸브(VS)가 개방되고 나서 펌프(P)가 구동될 때까지의 기간이 길어지면, 잉크가 챔버(6)로부터 유하하여, 챔버(6)의 잉크양이 저하될 수 있다. 그 때문에, 밸브(VS)의 개방 후에는 신속하게 펌프(P)를 구동시키는 것이 바람직하다.
<조정부>
그런데, 인쇄기(I)에서는, 아닐록스 롤(10) 혹은 잉크 캔(C)에서 잉크의 증발이 진행되면, 잉크의 점도가 높아질 수 있다. 한편, 엔드 시일(64)로부터 챔버(6)로 축임 물이 침입하면, 잉크의 점도가 낮아질 수 있다. 이와 같이 잉크의 점도가 변동될 수 있다는 점에서, 잉크의 점도를 조정하는 조정부(52)가 마련되어 있다.
조정부(52)는, 측정 제어부(51)에서 측정된 잉크의 점도에 근거하여 점도를 조정하는 조정 제어를 비롯하여, 측정된 잉크의 높낮이를 판정하는 판정 제어나 잉크의 점도의 측정 빈도를 설정하는 빈도 설정 제어도 실시한다. 판정 제어는 판정부(53)에 의하여 실시되고, 빈도 설정 제어는 빈도 설정부(54)에 의하여 실시된다.
조정 제어는, 취득 제어(측정 제어)가 종료되면 실시된다.
이 조정 제어는, 판정부(53)에 의하여 판정 제어가 실시된 것을 전제로 하고, 그 후에 조정부(52)에 의하여 조정 제어가 실시된다.
판정 제어에서는, 잉크의 점도가 소정의 점도 범위 내인지 여부를 판정한다.
여기에서 말하는 "소정의 점도 범위"는, 인쇄기(I)에 의한 인쇄를 적정하게 실시 가능한 잉크의 점도 범위이며, 미리 실험적 또는 경험적으로 설정되어 있다.
단, 판정 제어에 있어서, 소정의 점도 범위를 바꾸어 소정의 점도(값)를 이용해도 된다. 이 경우에는, 소정의 점도로서 인쇄기(I)에 의한 인쇄에 최적인 잉크의 점도가 미리 설정되고, 측정된 잉크의 점도가 소정의 점도인지 여부가 판정된다.
조정 제어는, 판정 제어에서 잉크의 점도가 소정의 점도 범위 외라고 판정된 경우에 실시된다. 여기에서는, 측정된 잉크의 점도가 소정의 점도 범위보다 높다고 판정된 경우에 조정 제어가 실시되는 예를 든다.
이 조정 제어에서는, 잉크에 가수(加水)하여 점도를 저하시킨다. 여기에서는, 소포 장치(4)의 노즐(41)을 제어하여 물을 잉크에 부가하는 조정 제어를 예시한다. 즉, 소포제인 물을 잉크의 점도를 조정하는 점조제로서 겸용하는 조정 제어를 구체예에 나타낸다. 부연하여 말하면, 잉크의 점도를 조정하는 점조제로서 소포제를 이용하고, 조정 기구로서 소포 장치(4)를 이용하고 있다.
빈도 설정 제어는, 판정 제어에 의한 판정 결과에 따라, 다시 잉크의 점도를 측정하는 빈도를 설정한다. 이 빈도 설정 제어에서는, 판정 제어에서 잉크의 점도가 소정의 점도 범위 내라고 판정된 경우에 제1 빈도 설정 제어가 실시되고, 조정 제어가 실시된 경우(여기에서는 잉크의 점도가 소정의 점도 범위보다 높다고 판정된 경우)에 제2 빈도 설정 제어가 실시되는 예를 든다.
제1 빈도 설정 제어에서는, 차회의 잉크의 점도 측정까지의 기간으로서 제1 기간 T1을 설정하고, 이 제1 기간 T1의 경과 후에 다시 잉크의 점도를 측정하는 제1 측정을 실시한다. 제2 빈도 설정 제어에서는, 차회의 잉크의 점도 측정까지의 기간으로서 제1 기간 T1보다 긴 제2 기간 T2를 설정하고(T2>T1), 이 제2 기간 T2의 경과 후에 다시 잉크의 점도를 측정하는 제2 측정을 실시한다.
즉, 측정된 잉크의 점도가 소정의 점도 범위 내인 경우에는, 잉크의 점도가 조정되지 않고, 잉크의 점도 측정 빈도가 낮게(측정 간격이 길게) 설정된다. 한편, 잉크의 점도가 조정된 경우에는, 잉크의 점도 측정 빈도가 높게(측정 간격이 짧게) 설정된다.
또한, 판정 제어에서 잉크의 점도가 소정의 점도 범위보다 낮다고 판정된 경우에는, 잉크의 점도 측정이나 인쇄를 정지하는 정지 제어가 실시된다. 이 점도 측정이나 인쇄의 정지 제어에 의한 정지는, 다음에 설명하는 알림 제어에서 정지 제어의 실시에 앞서 오퍼레이터에게 알려진다.
<알림 제어부>
알림 제어부(55)는, 측정 제어에서 측정된 잉크의 점도에 관한 다양한 정보를 인쇄기(I)의 오퍼레이터에게 알리는 알림 제어를 맡는다.
이 알림 제어부(55)는, 측정 제어에서 측정된 잉크의 점도를 알리는 점도 알림 제어나, 잉크의 점도가 소정의 점도 범위 외라고 판정된 경우의 점도 조정을 알리는 조정 알림 공정이나 인쇄의 정지를 알리는 정지 알림 제어를 실시한다. 예를 들면, 조정 알림 공정에서는, 점도를 조정하는 취지를 알린다. 또, 정지 알림 제어에서는, 알림부(39)에 포함되는 버저를 울리거나 알림부(39)에 포함되는 디스플레이에 점도 측정이나 인쇄를 정지하는 취지를 표시시키거나 한다.
그 외, 알림 제어부(55)는, 측정된 점도의 이력을 표시하는 이력 알림 제어나, 점도를 측정하는 대상의 잉크의 품번이나 형번(型番)과 그 잉크의 적정 점도를 연결지어 표시한다, 혹은 인쇄 오더에 관한 잉크와 그 적정 점도를 연결지어 표시하는 알림 제어를 실시해도 된다.
<세정 제어부>
세정 제어부(56)는, 잉크의 색 교환 시에 잉크를 세정하는 세정 제어를 실시한다.
세정 제어는, 세정 조건이 성립된 경우에 실시된다. 또한, 세정 조건이 성립되지 않는 경우에는, 세정 제어는 실시되지 않는다. 여기에서 말하는 "세정 조건"은, 잉크의 색 교환 요구 시나 인쇄기(I)의 가동 정지 요구 시에 성립된다. 예를 들면, 잉크의 색 교환이나 인쇄기(I)의 정지가 HMI(38)를 개재하여 오퍼레이터로부터 요구되었을 때 등에, 세정 조건이 충족된다.
이 세정 제어에서는, 공급로(LS)의 밸브(VS)를 개방함과 함께 펌프(P)를 잉크의 공급 실시 때와는 역회전시키고 나서, 급수로(91)의 밸브(VC)를 개방한다.
<그 외>
이하, 상술한 각 제어의 공정(방법)에 대해서는, 각 제어의 명칭에서 말미의 "제어"를 "공정"으로 치환한 명명으로 부른다. 예를 들면, 측정 제어를 "측정 공정"이라고 부르고, 빈도 설정 제어를 "빈도 설정 공정"이라고 부른다. 또한, 상기한 조정 제어에서는 점조제로 소포제를 겸용하는 점에서, 조정 제어를 소포 제어라고 부를 수도 있으며, 이 공정에 대해서는 소포 공정이라고 부를 수도 있다.
[2. 플로 차트]
다음으로, 도 4의 플로 차트를 참조하여, 잉크의 점도 측정에 관한 제어의 절차를 설명한다.
이 절차는, 인쇄기(I)에 있어서 소정의 제어 주기로 반복하여 실시된다. 또한, 본 절차는, 인쇄기(I)가 기동되어 있는 상태하에서 실시된다.
먼저, 세정 조건의 성립 여부를 판정한다(스텝 S1).
세정 조건의 성립이 판정된 경우에는, 세정 공정을 실시한다(스텝 S2).
세정 조건의 불성립이 판정된 경우에는, 측정 조건의 성립 여부를 판정한다(스텝 S10). 측정 조건의 불성립이 판정된 경우에는, 본 제어 주기를 종료한다(리턴).
측정 조건의 성립이 판정된 경우에는, 개시 공정의 실시에 의하여 잉크의 점도 측정 시에 전처리하고 나서(스텝 S20), 계측 공정 및 취득 공정의 측정 공정을 실시한다(스텝 S22, S24). 또한, 계측 공정이 종료되면, 취득 공정과 병행하여 실시되는 종료 공정에 의하여 잉크의 점도 측정의 후처리를 하고(스텝 S26), 본 제어 주기를 종료한다(리턴).
측정 공정에서 잉크의 점도가 측정된 후에는, 측정된 점도를 알리는 점도 알림 공정을 실시한다(스텝 S30).
그리고 나서, 판정 공정을 실시한다(스텝 S40, S42). 이 판정 공정에서는, 측정 공정에서 측정된 잉크의 점도에 대하여, 소정의 점도 범위 내인지 여부를 판정하고(스텝 S40), 그 후에 소정의 점도 범위보다 높은지 여부를 판정한다(스텝 S42).
잉크의 점도가 소정의 점도 범위 내라고 판정된 경우에는, 제1 빈도 설정 공정을 실시한다(스텝 S60). 한편, 잉크의 점도가 소정의 점도 범위보다 높다고 판정된 경우에는, 조정 알림 공정을 실시하고(스텝 S48), 그 후에 조정 공정을 실시하고 나서(스텝 S50), 제2 빈도 설정 공정을 실시한다(스텝 S62).
이와 같이 하여, 측정된 잉크의 점도가 소정의 점도 범위 내에 있으면, 잉크의 점도를 조정하지 않고, 점도 측정 빈도를 낮게(측정 간격을 길게) 설정한다. 한편, 측정된 잉크의 점도가 소정의 점도 범위보다 높으면, 잉크의 점도를 조정하고 나서, 점도 측정 빈도를 높게(측정 간격을 짧게) 설정하고 있다.
또한, 잉크 점도 측정 방법(인쇄액 점도 측정 방법)은, 적어도 상술한 측정 공정 및 조정 공정(소포 공정)을 갖고, 바람직하게는 제1 빈도 설정 공정 또는 제2 빈도 설정 공정을 갖는다.
잉크의 점도가 소정의 점도 범위보다 낮다고 판정된 경우에는, 정지 알림 공정을 실시하고(스텝 S52), 정지 제어를 실시한다(스텝 S70). 그리고, 잉크의 점도 측정에 관한 제어를 종료한다(종료).
또한, 상기한 종료 공정은, 계측 공정의 종료 후이면 임의의 타이밍으로 실시할 수 있다. 또, 상기한 점도 알림 공정은, 취득 공정(측정 공정)의 종료 후이면 임의의 타이밍으로 실시할 수 있다.
[3. 작용 및 효과]
본 실시형태는, 상술한 바와 같이 구성되기 때문에, 하기의 작용 및 효과를 얻을 수 있다.
(1) 잉크의 점도를 측정하는 점도 측정 장치(3)는, 구(B)가 낙하하는 중간 통로부(32)의 제2 면적(A2)(유로 단면적)이 상측 통로부(31)의 제1 면적(A1)(유로 단면적)보다 작다. 그 때문에, 잉크의 공급 실시 시에는 잉크가 구(B)를 밀어 올리는 힘이 커져, 확실히 구(B)를 밀어 올릴 수 있다. 또, 잉크의 점도 측정 시에는 구(B)가 낙하하는 시간이 불균일하게 계측되는 것을 억제할 수 있어, 잉크의 점도 측정 정밀도를 높일 수 있다.
반대로 말하면, 잉크의 공급 실시 시에 구(B)가 위치하는 상측 통로부(31)의 제1 면적(A1)(유로 단면적)이 중간 통로부(32)의 제2 면적(A2)(유로 단면적)보다 크다. 그 때문에, 공급 실시 시의 잉크가 구(B)에 의하여 차단되는 것을 저감시킬 수 있어, 펌프의 효율 저하를 억제할 수 있다.
이들로부터, 잉크의 점도 측정 정밀도의 확보와 펌프의 효율 저하의 억제를 양립시킬 수 있다.
(2) 또한, 중간 통로부(32)의 상단으로부터 상방을 향함에 따라, 제2 면적(A2)으로부터 제1 면적(A1)으로 유로 단면적이 연속적으로 커지는 확경 통로부(34)가 상측 통로부(31)에 마련되어 있다. 이 점에서, 공급되는 잉크의 유속이 확경 통로부(34)에 있어서 서서히 저하되고, 상측 통로부(31)로 밀어 올려지는 구(B)의 이동 속도도 점감된다. 그 때문에, 상측 통로부(31)에 대한 구(B)의 충돌 부하가 억제되어, 점도 측정 장치(3)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
(3) 점도 측정 장치(3)와 펌프(P)가 직렬로 배치되기 때문에, 점도 측정 장치(3)에 의한 잉크의 손실의 증가나 세정수의 증가를 억제할 수 있다.
만일, 펌프에 대하여 점도 측정 장치를 병렬로 배치한 경우에는, 공급되는 잉크를 분기시키거나 합류시켜 점도 측정 장치에 유통시키는 배관이나 밸브가 필요해져, 그만큼, 공급되는 잉크의 손실이 발생하거나 세정수가 더 필요해지거나 한다. 이에 반하여, 본 잉크 공급 장치(III)에 의하면, 잉크의 손실, 세정수의 증가를 저감시킬 수 있음과 함께, 배관이나 밸브의 증가를 억제하여 구성을 간소화할 수도 있다.
또한, 점도 측정 장치(3)가 펌프(P)의 하류 측에 배치되기 때문에, 정지된 펌프(P)에 따라서는, 점도 측정 장치(3)를 유하하려는 잉크의 유통을 억제할 수 있다. 따라서, 잉크의 점도 측정 정밀도를 높이는 것에 기여한다.
(4) 점도 측정 장치(3)에 의한 잉크의 점도 측정 시에 공급로(LS) 사이에 장착된 밸브(VS)를 폐쇄함으로써, 점도가 측정되는 잉크의 유동을 확실히 억제할 수 있다. 이로써, 잉크의 점도를 양호한 정밀도로 측정할 수 있다.
또한, 점도 측정 장치(3)의 상류 측에 밸브(VS)가 배치되기 때문에, 점도 측정 장치(3)를 상류 측으로 유하(역류)하려는 잉크의 유통이 확실히 억제된다. 따라서, 잉크의 점도 측정 정밀도를 높일 수 있다.
(5) 또, 하측 통로부(33)의 제3 면적(A3)(유로 단면적)이 중간 통로부(32)의 제2 면적(A2)(유로 단면적)보다 크다. 그 때문에, 급수 시의 세정수가 구(B)에 의하여 차단되는 것을 저감시켜, 세정수를 다량으로 흐르게 할 수 있으며, 세정 효율을 높여 세정하기 쉽게 할 수도 있다.
또한, 중간 통로부(32)로 향함에 따라 제3 면적(A3)으로부터 제2 면적(A2)으로 유로 단면적이 연속적으로 작아지는 축경 통로부(35)가 하측 통로부(33)에 마련되어 있다. 이 점에서, 하측 통로부(33)에 있어서 상방을 향함에 따라 공급되는 잉크의 유속이 축경 통로부(35)에 있어서 서서히 상승한다. 그 때문에, 하측 통로부(33)의 구(B)를 확실히 밀어 올릴 수 있다. 바꾸어 말하면, 하측 통로부(33)로부터 구(B)가 밀어 올려지지 않아 잉크의 점도가 측정 불가능해지는 것을 억제할 수 있다. 이와 같이 하여, 잉크의 점도를 확실히 측정할 수 있다.
반대로 말하면, 축경 통로부(35)에 의하면, 하측 통로부(33)의 상부에서 하방으로 향함에 따라 제2 면적(A2)으로부터 제3 면적(A3)으로 유로 단면적이 연속적으로 커진다. 이 점에서, 세정수의 유속이 축경 통로부(35)에 있어서 서서히 저하되고, 눌려 내려지는 구(B)의 이동 속도도 점감시킬 수 있다. 그 때문에, 하측 통로부(33)에 대한 구(B)의 충돌 부하가 억제되고, 점도 측정 장치(3)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
(6) 혹은, 점도가 측정되는 잉크에 거품이 발생했다고 해도, 소포 장치(4)에서 소포된다. 이 점에서도, 잉크의 점도 측정 정밀도를 높일 수 있다.
또한, 소포 장치(4)에서는, 노즐(41)로부터 소포제로서의 물을 분사하기 때문에, 잉크를 확실히 소포할 수 있다. 이와 같은 확실한 소포는, 잉크의 점도 측정 정밀도를 향상시키는 것에 기여한다.
(7) 또한, 조정 제어에 의하면, 판정 제어에 의한 점도의 높낮이가 판정된 후에 잉크의 점도가 자동적으로 조정된다. 그 때문에, 자동적으로 잉크의 점도를 적절히 조정할 수 있으며, 잉크의 적절한 점도를 유지할 수도 있다.
이 조정 제어에서는, 점조제로서 소포제를 겸용하고, 점도를 조정하는 조정 기구를 소포 장치(4)가 겸하기 때문에, 점조제 및 소포제의 각각을 별개로 준비할 필요가 없으며, 구성을 간소화할 수 있다.
(8) 빈도 설정 제어에 의하면, 잉크의 점도가 조정된 경우에는, 측정 간격이 짧게 설정된다. 그 때문에, 잉크의 점도를 조정한 후에 그 잉크의 점도를 신속하게 측정할 수 있으며, 그 점도를 점도 알림 제어에 의하여 오퍼레이터에게 알릴 수도 있다.
한편, 측정된 잉크의 점도가 소정의 점도 범위 내인 경우에는, 잉크의 점도가 조정되지 않아, 측정 간격이 길게 설정된다. 그 때문에, 불필요한 점도 조정이나 점도 측정을 억제할 수 있으며, 잉크 공급 장치(III)나 잉크 반환 장치(IV)의 안정 가동에 기여한다.
(9) 그 외, 잉크 공급 장치(III)에 의하여 공급된 잉크를 다시 잉크 공급 장치(III)로 되돌리는 잉크 반환 장치(IV)가 마련되기 때문에, 잉크를 낭비 없이 사용할 수 있다.
이 잉크 반환 장치(IV)에는, 아닐록스 롤(10)의 회전에 의하여 거품이 발생할 수 있는 잉크가 챔버(6)로부터 유통한다. 이와 같이 거품이 인 직후의 잉크가 유통할 수 있는 잉크 반환 장치(IV)에 소포 장치(4)가 배치됨으로써, 효율적으로 잉크를 소포할 수 있다. 이 점에서도, 잉크의 점도 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
(10) 상술한 바와 같이 점도 측정 정밀도가 확보된 잉크를 이용하여 인쇄하는 인쇄기(I)에 의하면, 인쇄 품질을 확보할 수 있다.
[II. 변형예]
상술한 실시형태는 어디까지나 예시에 지나지 않으며, 이 실시형태에서 명시하지 않는 다양한 변형이나 기술의 적용을 배제할 의도는 없다. 본 실시형태의 각 구성은, 그들의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다. 또, 필요에 따라 취사선택 할 수 있으며, 적절히 조합할 수도 있다.
--잉크의 점도 조정에 관한 변형예--
잉크의 점도를 조정하는 조정 제어에 있어서, 측정된 잉크의 점도가 소정의 점도 범위 혹은 점도보다 낮을 경우에, 잉크의 원액(점조제, 소포제)을 잉크 캔에 추가하거나, 소포 장치로 분사해도 된다. 부연하여 말하면, 잉크의 점도가 소정의 점도 범위 혹은 점도에 수렴되도록, 잉크의 점도를 높일 경우에는 고점도제(점조제)로서의 원액을 잉크에 부가하고, 잉크의 점도를 낮출 경우에는 저점도제(점조제)로서의 물을 잉크에 부가해도 된다.
또, 조정 제어에 의한 점조제의 부가는, 잉크가 점도 측정될 때마다 실시하는 것에 한정하지 않고, 2회나 3회와 같이 복수 회의 점도 측정마다 실시해도 된다. 이 경우에는, 판정 제어에 있어서, 측정된 복수의 점도의 평균값이 소정의 점도 범위 혹은 점도에 대하여 비교된다.
또한, 측정 제어를 개시하여 소정 시간 이내에 구의 근접이 검출되지 않을 경우에는, 잉크의 점도 측정을 정지하고 잉크를 공급시키는 에러 제어를 실시해도 된다.
그 외, 점조제를 부가하는 조정 기구를 소포 장치와는 별도로 마련해도 된다.
또한, 수성의 잉크를 바꾸어 유성의 잉크를 이용하는 경우에는, 유성의 점조제가 이용된다. 또한, 점조제는, 액체 외에 고체 혹은 고형이어도 된다.
--잉크의 공급로에 관한 변형예--
공급로에 있어서, 점도 측정 장치의 상류 측 사이에 장착된 밸브에 더하거나 또는 대신에, 점도 측정 장치의 하류 측에 밸브를 사이에 장착해도 된다. 이 하류 측의 밸브를 잉크의 점도 측정 시에 폐쇄하면, 점도가 측정되는 잉크의 유동을 억제시킬 수 있으며, 잉크의 점도 측정 정밀도의 향상에 기여한다.
반대로, 공급로로부터 밸브를 생략해도 된다. 이 경우에는, 정지 시에 잉크의 유통을 차단하는 형식(型式)의 펌프를 이용하고, 펌프에 밸브의 기능을 갖게 하면 된다.
점도 측정 장치는, 펌프와 직렬로 배치되는 구성에 한정하지 않고, 펌프와 병렬로 배치되어도 된다. 이 경우에는, 공급되는 잉크를 분기시키거나 합류시켜 점도 측정 장치에 유통시키는 밸브가 필요해져, 상술한 잉크 공급 장치(III)와 비교하여 구성이 복잡화되지만, 잉크의 공급과 잉크의 점도 측정을 병행하여 실시할 수 있어, 인쇄기의 가용성에 기여한다.
--그 외--
본 건은, 잉크 공급 장치에 이용되는 점도 측정 장치가 최소의 구성이며, 인쇄기나 그 잉크 순환 장치 등은 필수의 구성은 아니고, 다양한 기계나 장치에 적용 가능하다.
I 인쇄기
II 잉크 순환 장치(인쇄액 순환 장치)
III 잉크 공급 장치(인쇄액 공급 장치)
IV 잉크 반환 장치(인쇄액 반환 장치)
1 인쇄부
3 점도 측정 장치
4 소포 장치
5 제어 장치
6 챔버(잉크 저류)
9 세척 기구
10 아닐록스 롤
30 통로부
31 상측 통로부(제1 통로부)
32 중간 통로부(제2 통로부)
33 하측 통로부(제3 통로부)
34 확경 통로부
35 축경 통로부
36, 37 스토퍼
41 노즐
42 필터
69 살수부
A1 제1 면적
A2 제2 면적
A3 제3 면적
B 구(측정구)
C 잉크 캔
LR 반환로
LS 공급로
P 펌프
R 소정의 상하 방향 영역
SP 근접 센서
SPU 상측 센서
SPL 하측 센서
VC, VS 밸브

Claims (23)

  1. 인쇄액을 압송하는 펌프가 사이에 장착된 상기 인쇄액의 공급로에 있어서, 상기 인쇄액의 공급 실시 시에는 상기 인쇄액에 의하여 밀어 올려짐과 함께 상기 인쇄액의 공급 정지 시에는 상기 인쇄액 중을 낙하하는 측정구를 구비하고, 상기 측정구의 낙하 시간에 근거하여 상기 인쇄액의 점도를 측정하는 점도 측정 장치로서,
    상기 인쇄액의 유로 단면적이 제1 면적으로 설정된 제1 통로부와, 상기 인쇄액의 유로 단면적이 상기 제1 면적보다 작은 제2 면적으로 설정되어, 상기 제1 통로부에 대하여 상기 인쇄액의 공급 방향 상류 측에 배치된 제2 통로부를 갖고, 상기 공급로 사이에 장착되어, 상기 인쇄액의 공급 방향 하류 측을 향할수록 상방에 배치된 통로부와,
    상기 제2 통로부에 장착되어, 상기 제2 통로부에 있어서의 소정의 상하 방향 영역의 상기 측정구의 낙하 시간을 계측하는 센서를 구비한 것을 특징으로 하는 점도 측정 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 통로부는, 상기 제2 통로부로부터 상기 인쇄액의 공급 방향 하류 측으로 향함에 따라 연속적으로 유로 단면적이 커지는 확경 통로부를 구비한 것을 특징으로 하는 점도 측정 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 인쇄액의 공급 방향과는 역방향으로 세정액이 상기 공급로를 유통하는 점도 측정 장치로서,
    상기 인쇄액의 유로 단면적이 상기 제2 면적보다 큰 제3 면적으로 설정되고, 상기 제2 통로부에 대하여 상기 인쇄액의 공급 방향 상류 측에 배치된 제3 통로부를 구비한 것을 특징으로 하는 점도 측정 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제3 통로부는, 상기 제2 통로부로 향함에 따라 연속적으로 유로 단면적이 작아지는 축경 통로부를 구비한 것을 특징으로 하는 점도 측정 장치.
  5. 인쇄액의 공급로 사이에 장착되어, 상기 인쇄액을 압송하는 펌프와,
    상기 공급로 사이에 장착되어, 상기 인쇄액의 점도를 측정하는 점도 측정 장치를 구비하며,
    상기 점도 측정 장치는,
    상기 인쇄액의 유로 단면적이 제1 면적으로 설정된 제1 통로부와, 상기 제1 통로부에 대하여 상기 인쇄액의 공급 방향 상류 측에 배치되어, 상기 인쇄액의 유로 단면적이 상기 제1 면적보다 작은 제2 면적으로 설정된 제2 통로부를 갖고, 상기 공급로 사이에 장착되어, 상기 인쇄액의 공급 방향 하류 측을 향할수록 상방에 배치된 통로부와,
    상기 인쇄액의 공급 실시 시에는 상기 인쇄액에 의하여 밀어 올려짐과 함께 상기 인쇄액의 공급 정지 시에는 상기 인쇄액 중을 낙하하는 측정구와,
    상기 제2 통로부에 장착되어, 상기 제2 통로부에 있어서의 소정의 상하 방향 영역을 상기 측정구가 낙하하는 시간에 근거하여 상기 인쇄액의 점도를 측정하는 측정부를 구비한 것을 특징으로 하는 인쇄액 공급 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 통로부는, 상기 제2 통로부로부터 상기 인쇄액의 공급 방향 하류 측을 향함에 따라 연속적으로 유로 단면적이 커지는 확경 통로부를 갖는 것을 특징으로 하는 인쇄액 공급 장치.
  7. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 점도 측정 장치는, 상기 공급로에 있어서 상기 펌프와 직렬로 배치된 것을 특징으로 하는 인쇄액 공급 장치.
  8. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 점도 측정 장치는, 상기 펌프에 대하여 상기 인쇄액의 공급 방향 하류 측에 배치된 것을 특징으로 하는 인쇄액 공급 장치.
  9. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 공급로 사이에 장착되어, 상기 점도 측정 장치에 의한 상기 인쇄액의 점도의 측정 시에 상기 인쇄액의 유통을 차단하는 밸브를 구비한 것을 특징으로 하는 인쇄액 공급 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 밸브는, 상기 통로부보다 상기 인쇄액의 공급 방향 상류 측에 배치된 것을 특징으로 하는 인쇄액 공급 장치.
  11. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 인쇄액의 공급 방향과는 역방향으로 세정액을 유통시키는 세척 기구를 구비하고,
    상기 점도 측정 장치는, 상기 인쇄액의 유로 단면적이 상기 제2 면적보다 큰 제3 면적으로 설정되어, 상기 제2 통로부에 대하여 상기 인쇄액의 공급 방향 상류 측에 배치된 제3 통로부를 구비한 것을 특징으로 하는 인쇄액 공급 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제3 통로부는, 상기 제2 통로부로 향함에 따라 연속적으로 유로 단면적이 작아지는 축경 통로부를 구비한 것을 특징으로 하는 인쇄액 공급 장치.
  13. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 인쇄액의 거품을 제거하는 소포 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 인쇄액 공급 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 소포 장치는, 상기 인쇄액에 거품을 제거하는 소포제를 분사하는 노즐을 갖는 것을 특징으로 하는 인쇄액 공급 장치.
  15. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
    상기 인쇄액의 점도를 조정하는 점조제를 상기 인쇄액에 부가하는 조정 기구와,
    상기 점도 측정 장치로 측정된 상기 인쇄액의 점도가 소정의 점도 범위 내에 있는지 여부를 판정하는 판정부와, 상기 판정부에 의한 판정 결과에 따라 상기 조정 기구를 작동시키는 조정 제어를 실시하는 조정부를 갖는 제어 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 인쇄액 공급 장치.
  16. 청구항 14에 있어서,
    상기 인쇄액의 점도를 조정하는 점조제를 상기 인쇄액에 부가하는 조정 기구를 구비하고,
    상기 조정 기구는, 상기 점조제로서 상기 소포제를 이용하는 것을 특징으로 하는 인쇄액 공급 장치.
  17. 청구항 15에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 판정부에 의하여 상기 인쇄액의 점도가 상기 소정의 점도 범위 내에 있다고 판정된 경우에는, 소정의 제1 기간이 경과한 후에 다시 상기 인쇄액의 점도를 측정하고, 상기 판정부에 의하여 상기 인쇄액의 점도가 상기 소정의 점도 범위 외에 있다고 판정된 경우에는, 소정의 제1 기간보다 짧은 소정의 제2 기간이 경과한 후에 다시 상기 인쇄액의 점도를 측정하는 빈도 설정부를 갖는 것을 특징으로 하는 인쇄액 공급 장치.
  18. 청구항 5 또는 청구항 6에 기재된 인쇄액 공급 장치와,
    상기 인쇄액 공급 장치에 의하여 공급된 인쇄액을 다시 상기 인쇄액 공급 장치로 되돌리는 인쇄액 반환 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 인쇄액 순환 장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 인쇄액 공급 장치는 상기 인쇄액의 거품을 제거하는 소포 장치를 구비하고,
    상기 소포 장치는, 상기 인쇄액 반환 장치 사이에 장착된 것을 특징으로 하는 인쇄액 순환 장치.
  20. 청구항 18에 기재된 인쇄액 순환 장치와,
    상기 인쇄액 순환 장치에서 순환되는 상기 인쇄액을 이용하여 인쇄하는 인쇄부를 구비하는 것을 특징으로 하는 인쇄기.
  21. 인쇄액의 거품을 제거하는 소포 공정과,
    상기 소포 공정에서 거품이 제거된 상기 인쇄액의 점도를 측정하는 측정 공정을 갖고,
    상기 측정 공정에서는, 청구항 1에 기재된 점도 측정 장치에 의해 상기 인쇄액의 점도를 측정하는 것을 특징으로 하는 인쇄액 점도 측정 방법.
  22. 청구항 21에 기재된 인쇄액 점도 측정 방법으로 측정된 상기 인쇄액의 점도가 소정의 점도 범위 내에 있는지 여부를 판정하는 판정 공정과,
    상기 판정 공정에 의한 판정 결과에 따라, 상기 인쇄액의 점도를 조정하는 조정 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 인쇄액 점도 조정 방법.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 판정 공정에 의하여 상기 인쇄액의 점도가 상기 소정의 점도 범위 내에 있다고 판정된 경우에는, 소정의 제1 기간이 경과하고 나서 다시 상기 측정 공정을 실시하고, 상기 판정 공정에 의하여 상기 인쇄액의 점도가 상기 소정의 점도 범위 외에 있다고 판정된 경우에는, 상기 제1 기간보다 짧은 소정의 제2 기간이 경과하고 나서 다시 상기 측정 공정을 실시하는 빈도 설정 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 인쇄액 점도 조정 방법.
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