JP2000505553A - オフセット印刷用湿し水溶液の組成の連続測定及び制御方法並びに装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 水と少なくとも一種類の水混和性有機溶剤とからなる湿し水溶液。湿し水溶液の組成を一定に保持するために、湿し水溶液中の音速が測定され、これにて得られた値から制御信号が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】 オフセット印刷用湿し水溶液の組成の連続測定及び制御方法並びに装置 本発明は、水と少なくとも一種類の水混和性有機溶剤、特に短鎖アルコール、 グリコール又はグリコールエーテルのような有機溶剤とからなるオフセット印刷 用湿し水溶液の組成の連続測定及び制御方法並びに装置に関する。 オフセット印刷法において、版は感光層のコーティングされた薄い金属板から なっている。この層は画像に従って硬化可能であるので、平らな版が得られる。 印刷部分及び非印刷部分は、実質的に１つの平面にあり、その湿潤能力のみが異 なっている。親水性の非印刷領域は、水又は水と水溶性有機溶剤とからなる混合 体、いわゆる湿し水溶液と湿潤性が特に良好であり、油性液体とは湿潤性が非常 に悪い。一般的に有機主要成分としては、濃度３〜１５体積パーセントの間の２ プロパノールがこれらの湿し水溶液として使用される。 湿し水溶液は、印刷過程でいわゆる湿しユニットから薄い液膜として版面へ移 送される。そこでは、版の非印刷領域が湿し水溶液の一部を取り込む一方で、版 の親油性印刷領域では湿し水溶液がはじき返される。それによって湿し水溶液は 、いわゆる湿しローラ上に残留し、印刷機械のいわゆる水舟内でそこに入れられ た湿し水溶液と再び混合される。 従って、湿し水溶液は版面によって取り込まれる量だけ常に補充しなければな らない。この体積補充は一般的にいわゆる湿潤剤供給装置を用いて行われる。こ の装置内で湿し水溶液は冷却され、体積補充され、循環回路で再び水舟へ供給さ れる。さらにこの装置は湿し水溶液中の２プロパノールの割合を補充するという 課題を有している。つまり、２プロパノールの含有量は、その蒸発速度が水より もはるかに大きいので連続印刷過程の間に減少するのである。湿し水溶液の供給 時における２プロパノールの調量制御は、一般的に湿し水溶液の密度並びに密度 制御ユニットと接続された調量ユニットの制御によって行われる。この種のシス テムは例えばドイツ特許出願公開第４１３６２６３号により公知である。 密度制御による湿し水溶液の組成制御は、実際的には、測定値すなわち制御値 と水溶液中の実際含有量との間の大きな差をもたらす。５０％又はそれ以上の偏 差は、例外ではない。その原因は実際適用の場合に関連した濃度領域での絶対密 度値のわずかな変化である。特に、フロートの汚れによる指示誤差は、実際には 避けることができない。またフロートを大きくすることによってこの問題を最小 限にする試みによって改善が見られたが、しかしながらこの方法の原理的弱点を 補償することはできなかった。密度変化は使用添加剤や紙からの塩分混入並びに 温度変動に対して原理的に非常に影響されやすい。これらの影響は周知であり、 過去には許容されていた。この原因として、これらの影響は２プロパノール含有 量が１２〜１５％の場合に、高くはあるが許容され得る測定値偏差を示すことが 挙げられる。 しかしながら、最近の印刷技術研究が示したところによれば、７〜８％の２プ ロパノール含有量によって印刷することは、生産保証を制限することなく可能で ある。最適添加剤との組み合わせで特別設計された湿しユニットであれは、さら に大幅に低い２プロパノール含有量を使用することさえも可能であった。この濃 度範囲では原理的に避けられない密度制御の測定値偏差はもはや受け入れられな い。 密度調整ではなくて、２プロパノール含有量を制御する他の一連の技術が知ら れている。この種の公知方法は例えば屈折率、粘度及び導電率の測定である。欧 州特許公開第０１５９４１２号からは、特に、２プロパノール含有量を測定する ための表面張力の測定が記載されている。２プロパノール含有量の正確な測定の ための他の技術は、例えばドイツ特許出願公開第４３２４１４１号から公知であ るような吸光である。ドイツ特許出願公開第４３４００２６では、ガス相におけ る２プロパノールの濃度測定が行われる。 これらすべての方法は、実際の適用において実証されていない。いくつかの例 では、実際に生ずる汚れに対する適切なセンサ技術が十分に堅固なものではなか った。他の例では、センサ及びその関連制御ユニット類の製造コストが過度に高 いものであった。 従って、本発明の課題は、オフセット印刷用湿し水溶液の組成の特に正確な測 定及び制御を保証する方法並びに装置を提供することである。 この課題は、請求項１及び１１の特徴によって解決される。 本発明の他の態様は、従属請求項の対象である。 本発明によれば、湿し水溶液の組成を一定に保持するために、湿し水溶液中の 音波伝搬速度が測定されて、これから制御信号が形成される。 本発明に基づいた試験からは、音速の測定によって、濃度変化０．１％未満の 再現自在の検出が可能であることが実証された。特に、音速測定における測定信 号の百分率変化は、密度測定に比べて何倍も大きい。 特に本発明に従った方法は、原水又は紙成分からの塩分による濃度変化への影 響が明らかに小さい。下記の説明及び図面によって、本発明の他の利点及び態様 をさらに詳しく述べる。 図面に示すのは次のとおりである： 図１は、オフセット印刷用装置の概略図であり、 図２は、溶剤含有量に対する測定値の百分率変化の線図である。 図１に概略的に示したオフセット印刷用装置は、実質的に印刷ユニット１、湿 しユニット２及び湿潤剤供給装置３から成っている。 さらに、湿潤剤供給装置内にある湿し水溶液の音速測定装置が設けられている 。この測定装置は、例えば、音波発信器４ａ、特に超音波発信器並びに音波受信 器４ｂを有する液浸プローブとして形成されている。他の方法は、音速の測定装 置を管プローブとして形成し、例えば湿しユニット２と湿潤剤供給装置３との間 の接続管内に配置することである。 湿潤剤供給装置３は、さらに調量ユニット５と接続されている。この調量ユニ ットによって、湿し水溶液に対する水混和性有機溶剤の添加が設定自在である。 さらに、制御ユニット６が設けられ、この制御ユニット内で、音速測定装置４に よって検出された測定信号が制御信号に変換される。この制御信号は、調量ユニ ット５からの溶剤の調量を制御して、湿潤剤の組成が実質的に一定に保持される ようにする。 湿潤剤供給装置３内の湿し水溶液の温度は、装置７を介して測定され、場合に よっては再制御される。 湿し水溶液は、印刷過程において湿しユニット２から印刷ユニット１の版面へ と移送される。そこでは、版面の非印刷領域が湿し水溶液の一部を取り込む一方 で、版面の親油性印刷領域では湿し水溶液がはじき返され、湿しユニット２の水 舟内でそこに入れられた湿し水溶液と再び混合される。体積補充は、湿潤剤供給 装置３内で行われる。この湿潤剤供給装置内で湿し水溶液は、装置７を介して冷 却され、体積補充され、循環回路で再び湿しユニット２へ供給される。 湿し水溶液は、水と少なくとも一種類の水混和性有機溶剤、特に短鎖アルコー ル、グリコール又はグリコールエーテルのような有機溶剤とから成っている。さ らに湿し水溶液には、各種添加剤が添加されている。溶剤としては、現在一般的 には２プロパノールが使用される。その含有量は、湿し水溶液中で２プロパノー ルの蒸発速度が水よりもはるかに大きいので連続印刷過程の間に減少する。溶剤 の調量を制御するために、本発明に従った方法では、湿し水溶液の音波伝搬速度 が検出される。そのために、音波発信器４ａが短い信号を発信する。この信号は 、湿し水溶液中で伝搬し、音波発信器４ｂによって受信される。送信器と受信器 との間の離間距離が一定の場合には、送信器から受信器への音波信号が必要とす る時間の測定によって、音速が直接に算出可能である。各液体は、固有の音波伝 搬速度を有している。例えば２種の成分から成る混合液体においては、それによ って両成分の割合が、音速測定によって算出される。 公知のこの測定原理は、本発明においてもオフセット印刷用湿し水溶液中の溶 剤の濃度を測定する場合にも使用される。しかし、本発明に基づいた試験が示し たところによれば、湿し水溶液中に存在する気泡によって測定信号の誤差が生じ 、それによって音速の測定は大きな変動を受ける。従って、湿し水溶液中の気泡 によって引き起こされる誤った音波伝搬速度測定に基づく制御信号の形成を妨げ る手段を設けることが必要である。 これは、例えば、従来技術から公知であるような脱泡室によって実現される。 他には、気泡によって誤差を生じている測定信号を、制御信号形成時に無視した ままにする方法がある。これは、特に制御ユニット６の適切なソフトウェアによ って行うことができる。気泡による誤測定信号が明らかに通常測定信号と異なっ ているという事実は、この関連で特に好適であることが証明される。次に制御ユ ニット６では、測定された音速に応じて制御信号が形成される。この制御信号に よって、調量ユニット５を介し溶剤の含有量が、場合によっては変更自在である 。 水溶液の音波伝搬速度は温度によって非常に大きく左右されるので、特に装置 ７を介して温度が検出される。一般的に湿し水溶液は、所定温度に保持される。 しかしながら、制御信号の形成時に温度を顧慮することも可能である。 湿し水溶液が複数の溶剤を含んでいる限りにおいては、それに応じた数の調量 ユニット５を設けてもよい。 この方法によって、湿し水溶液の組成が一定に保持され、それによって特に溶 剤の濃度が一定に保持される。 溶剤用の調量ユニット５のほかに、特に水や他の添加剤のような湿し水溶液の 他の成分を補充するために他の追加ユニット類（図示せず）も設けることは当然 である。例１： 湿潤剤供給装置を校正するために、２プロパノールの含有量を増加させて脱イ オン水から成る試験混合溶液が製造された。これらの混合溶液は、２５℃でそれ ぞれ次の音速及び密度を示した。 図２の線図には、例１の測定値の百分率変化が２プロパノール含有量に対して パーセントで描かれている。ここで破線グラフ８は、音速測定時に求められた値 に対応する一方で、実線グラフ９は密度測定の値を表している。 音速測定における測定値の百分率変化は５．６％の値であるのに対して、密度 測定においては１．５１％の値である。したがって超音波測定によって、測定値 の本質的により大きな百分率変化が得られ、それに応じて湿し水溶液中の溶剤濃 度の一層正確な測定が可能となる。 音速の測定は、±０．１℃の十分に正確な温度測定が保証され得る限りにおい て、±０．１ｍ／ｓの精度まで行うことができる。これによって、２プロパノー ル／水混合溶液の場合に音速が約１５００〜１６５０ｍ／ｓであるならば、０． １％未満の濃度変化の確実な測定が可能となる。例２： 例１からの試験混合溶液に２％塩化ナトリウムを混ぜると（この量は、実際に 見いだされ得る塩濃度を大きく越えている）、２５℃で次の音速及び密度が得ら れた： この極度に塩添加した水溶液の測定値を校正曲線と比較する場合に、音速を観 察すると約３％高い２プロパノール含有量の平均偏差を示すことがわかった。密 度値の偏差を観察する場合には、例１と比較して高い密度値によって、実際には 通常の測定計器でもはや検出されない領域への測定値の移動が起こる。なぜなら ば、密度値は、一般的に密度測定の場合に０．９９５〜０．９６ｇ／ｃｍ³の範 囲にあるからである。 従って、超音波原理に基づく測定信号は、原水又は紙成分からの塩分による濃 度変化の影響が明らかに僅かである。例３： 生産稼働中のオフセット印刷機械から取り出される湿潤剤混合溶液の音速測定 は、１６１９．５ｍ／ｓの値を示した。この値は、校正曲線によれば１７．９％ の２プロパノール含有量に相当する。 湿潤剤の密度は、０．９８４ｇ／ｃｍ³が検出された。この密度値は、校正曲 線によれば９．３％の２プロパノール含有量に相当する。 これら双方の百分率測定値を、実験室で求めた１７．４％のガスクロマトグラ フ校正値と比較すれば、ここでも音速測定を用いた本発明による方法の優位性が 明白となる。 本発明に従った方法によって、湿し水溶液の２プロパノール含有量の検出及び 制御のみでなく、他の有機物質から成っている湿し水溶液の制御も可能である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．水と少なくとも一種類の水混和性有機溶剤とから成るオフセット印刷用湿し 水溶液の組成を連続測定及び制御する方法において、湿し水溶液の組成を一定に 保持するために、湿し水溶液中の音波伝搬速度が測定され、これから制御信号が 形成されることを特徴とする方法。 ２．湿し水溶液の温度が検出されることを特徴とする請求項１に記載の方法。 ３．検出された温度が制御信号の形成時に顧慮されることを特徴とする請求項２ に記載の方法。 ４．湿し水溶液が所定温度に保持されることを特徴とする請求項１に記載の方法 。 ５．気泡によって生ずる音波伝搬速度の誤測定に基づく制御信号の形成を妨げる 手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の方法。 ６．気泡が音速測定の領域で除去されることを特徴とする請求項５に記載の方法 。 ７．気泡によって引き起こされる音速の誤測定が、制御信号の形成時に無視され ることを特徴とする請求項５に記載の方法。 ８．制御信号が溶剤の調量のために用いられることを特徴とする請求項１に記載 の方法。 ９．有機溶剤として２プロパノールが使用されることを特徴とする請求項１に記 載の方法。 １０．有機溶剤として短鎖アルコール、グリコール又はグリコールエーテルある いはこれらの物質群からの混合体が使用されることを特徴とする請求項１に記載 の方法。 １１．請求項１に記載の湿し水溶液の組成を連続測定及び制御する装置において 、湿し水溶液中の音速を測定する装置（４）と、 測定された音速に応じて制御信号を形成する装置（制御ユニット（６））と、 制御信号に応じて溶剤を調量する調量ユニット（５）とを備えたことを特徴と する装置。