JPH042431B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 弁を介して行われるインク供給源からインク
溜めへのインク供給を調整することにより、印刷
機に使用される前記インク溜め内のインク液面レ
ベルを自動制御する装置において、 前記インク溜めから遠隔配置されると共に、前
記インク溜めへ超音波パルスを指向させインク表
面からの超音波帰還を表わすエコー信号を発生す
る超音波インク液面感知手段と、 前記エコー信号に応答して前記インク溜め内の
インクの動作レベルを示す測定インク液面信号を
発生する手段と、 前記インク溜め内の所望のインク液面を表わす
動作インク液面基準信号を発生する手段と、 前記測定インク液面信号と前記動作インク液面
基準信号とを比較し、前記インク溜め内のインク
液面レベルが動作基準レベル以下に降下した時に
インク供給信号を発生する比較手段と、 前記インク供給信号に応答してインク供給パル
スを発生する手段であつて、前記インク供給パル
スの各パルスは、前のパルス期間中のインク供給
に際して生ずる前記測定インク液面の変動による
前記測定インク液面信号の変化が収まるのに必要
な時間に等しくなるよう選定された所定持続時間
の間隔で離されており、前記インク供給パルス期
間中に前記弁を介して前記インク溜めへのインク
の流入を可能とする前記手段と、 前記インク溜めに指向された超音波パルスに応
答してエコー信号が発生しない場合を検出し、こ
の状態を示すエコーロス信号を発生する手段と、
このエコーロス信号によつて前記インクの流入を
効果的に阻止する手段とを含んで成るインク液面
制御器。

２ 請求の範囲第１項において、前記エコーロス
信号を発生する手段は、エコーロス信号に応答す
るエコーロス警報を記録する手段を有するインク
液面制御器。

３ 請求の範囲第１項において、前記エコーロス
信号を発生する手段は、前記エコーロス信号が前
記インク溜めの正常動作状態に相応するよう選定
された所定時間の間持続するまで前記エコーロス
信号を遅らせる手段を有するインク液面制御器。

４ 請求の範囲第１項において、前記エコーロス
信号が活性な場合に前記インク溜め内の許容イン
ク液面を示す模擬測定インク液面信号を発生する
手段を含んでいるインク液面制御器。

５ 請求の範囲第４項において、 前記測定インク液面信号発生手段は、その振幅
が前記インク溜め内のインク液面レベルを表わす
電圧を発生する手段を含んでおり、 模擬インク液面信号を発生する前記手段は、前
記エコーロス信号が発生する場合に前記インク溜
め内の許容インク液面レベルを表わす振幅に前記
電圧をクランプする手段を含んでいるインク液面
制御器。

６ 請求の範囲第４項において、 前記測定インク液面信号発生手段は、前記イン
ク溜め内のインク液面レベルを表わすデイジタル
信号を測定インク液面信号として記憶するデイジ
タル記憶手段を含んでおり、 模擬インク液面信号を発生する前記手段は、前
記発生記憶されたデイジタル信号を、エコーロス
信号が発生する場合の前記インク溜め内のインク
液面レベルを表わすものとして保持する手段を含
んでいるインク液面制御器。

７ 弁を介して行われるインク供給源からインク
溜めへのインク供給を調整することにより、印刷
機で使用されるインク溜め内のインク液面レベル
を自動制御する装置において、 前記インク溜めから遠隔配置されると共に、前
記インク溜めへ超音波パルスを指向させインク表
面からの超音波帰還を表わすエコー信号を発生す
る超音波インク液面感知手段と、 前記エコー信号に応答して前記インク溜め内の
インクの動作レベルを示す測定インク液面信号を
発生する手段と、 前記インク溜め内の所望インク液面を表わす動
作インク液面基準信号を発生する手段と、 前記測定インク液面信号と前記動作インク液面
基準信号とを比較し、前記インク溜め内のインク
液面レベルが動作基準レベル以下に降下した時に
インク供給信号を発生する第１比較手段と、 前記インク供給信号に応答してインク供給パル
スを発生する手段であつて、前記インク供給パル
スの各パルスは、前のパルス期間中に供給された
インクを前記測定インク液面信号の変化を記録で
きるのに必要な時間に等しくなるよう選定された
所定持続時間の間隔で離されており、前記インク
供給パルス期間中に前記弁を介して前記インク溜
めへのインクの流入を可能とする手段と、 前記インク溜め内の最小許容インク液面レベル
を表わすローインク液面基準信号を発生する手段
と、 前記測定インク液面信号と前記ローインク液面
基準信号とを比較して、前記インク溜め内のイン
ク液面レベルが最小許容インク液面レベル以下に
降下する時ローインク液面警報信号が発生する第
２比較手段と、 前記ローインク液面警報信号に応答して前記イ
ンク供給信号の効果を有効に阻止し、インクの供
給を不能として前記ローインクレベルを表わす警
報状態をもたらす手段とを有するインク液面制御
器。

８ 請求の範囲第７項において、前記インク供給
信号の効果を有効に阻止する手段は、インク液面
レベルが前記インク溜め内の前記最小許容レベル
以下に降下した時に前記第１比較手段を動作不能
とするよう第１比較手段に接続されているインク
液面制御器。

９ 請求の範囲第７項において、 前記インク溜め内の最大許容インク液面レベル
を表わすハイインク液面基準信号を発生する手段
と、 前記測定インク液面信号と前記ハイインク液面
基準信号とを比較して、所定時間中インク溜め内
のインク液面レベルが最大許容レベルを超える場
合にハイインク液面警報信号を発生する第３比較
手段を有しているインク液面制御器。

１０ 請求の範囲第９項において、前記ハイイン
ク液面警報信号を発生する手段は、 前記第３比較手段の出力に効果的に接続され、
前記インク溜め内の前記ハイインク液面レベルが
所定最小時間だけ継続した後に前記ハイインク液
面警報信号を発生するタイマ手段を含んでいるイ
ンク液面制御器。

発明の分野 本発明はオフセツト石版印刷機における粘性イ
ンク等の印刷機に使用されるインク溜め内のイン
ク液面制御器に関するものである。

発明の背景 現代の高速印刷機におけるインク消費は非常に
大きく、その結果パイプを介してポンプでインク
をプレスへ送る場合が多い。

大概のオフセツト印刷用インクは非常に粘度が
高く、非常に濃い糖密と同等である。その結果イ
ンクは容易に流動せず液面が迅速に定まらない。
インク供給系統内の弁を開き、印刷機に使用され
るインク溜めに、更に粘性のあるインクを送り込
む時は、インクの新しい液面が定まるまでに長い
時間を要する。

一般にインクは放置すれば凝固し、空気にさら
せば乾燥するという点において、活性物質とみな
されている。更にインクは粘性を有し一般的に使
用される全ての物質に容易に付着する。インクは
接触する感知部材、即ち部品上に蓄積し累積する
傾向があるため、インク液面の感知は困難とな
る。

典型的にオフセツト印刷機内のインク溜め、即
ちインクつぼは本発明と同一譲渡人に譲渡された
Gegenheimer et alの米国特許第3848529号に示
されたトラフ形状に構成されている。インクトラ
フはフオンテンローラとニツプを形成するフラツ
トブレートで形成されている。このようなインク
つぼの特徴のため、内部インクの表面は平坦では
なく、印刷機が毎秒0.25〜１回動作している間、
通常、波を打つことになる。このインク表面の静
脈はフオンテンローラのラチエツト動作によつて
生じ、その結果、インク液面の感知が困難とな
る。

多くの印刷機のインク溜めは一般にインク撹拌
器を備えており、その結果、インクの分布が改善
され、表面皮膜の形成が防止され、フラツトブレ
ードとフオンテンローラ間のニツプへのインクの
供給が改善される。インク撹拌器の主要素は円錐
形ローラとすることができ、それはインク溜めに
て前後に移動しながら回転させられる。このよう
なローラは前記Gegenheimer et alの特許に示さ
れている。撹拌器が存在するとインクに波が生
じ、その高さは2.5cm（１インチ）又はそれ以上
となる。このようにインクが撹乱されるとその表
面が振動して波立ち、インク液面の感知が困難と
なる。

インク溜めの上の空間は比較的障害物のない状
態にして、印刷機の操作者がインク溜めを清掃し
たり、スポツトカラーが必要な場合にインクを手
で供給できる余地がなければならない。その結果
インク液面の感知は、インク溜めの上の空間が不
当に妨害されないように行わなければならない。

多数のインク溜めを有する多色印刷機の場合に
は複数個のインク液面制御装置が採用される。し
かしながら、特定の印刷動作では全てのインク溜
めを使用する必要はない。その結果使用されない
インク溜めのいくつかはインクがないかもしれ
ず、インク液面制御器はこのような状態を正確に
感知し、装置が不調であるという誤まつた検出を
避けることができるものでなければならない。

従来、いろいろな設計の自動インク液面感知器
が提案されている。インク液面感知器はフロー
ト、触角、キヤパシタンス、空気圧もしくは超音
波技術を使用することができる。米国特許第
3025793号には、フロート操作インク供給弁を使
用した新聞印刷機用インク液面制御器が記載され
ている。この方法は比較的薄い、即ち低粘度のイ
ンクを使用する新聞印刷機には実施できるが、濃
いインクを必要とする商業印刷機では採算が合わ
ない。フロート装置が遭遇する主な難点はフロー
ト上にインクが蓄積してフロートを作動不能にす
ることにある。またフロートは大きな空間を必要
とする傾向があり、特にそのようなフロートに直
結してインク流制御弁を作動させる場合にそうで
ある。

米国特許第3373052号および前記Gegenheimer
et alの特許は触覚型感知器がインクに接触して
インク液面を検出するインク液面制御器の例であ
る。このような感知器はインクの活性による困難
を回避しておらず、そのため感知器触角素子は周
期的に清掃して信頼性のある動作を確保する必要
がある。

前記Gegenheimer et alの特許には触覚感知器
が採用されており、撹拌器が作るインクの波の高
さを監視し、インク液面の測定時に波による困難
性を克服している。またGegenheimer et alは可
調整タイマを使用してインク供給時間を制限し、
インク粘度が高いためインク弁を開いた時に迅速
に均一なインク液面が形成されるのを妨げるとい
う困難を克服することも開示している。このよう
なタイマの一形態において可調整供給パルスがリ
レーを介して印加されインク弁を起動する。供給
パルスの幅およびパルス間の間隔は選択すること
ができる。

多数の従来技術装置はキヤパシタンスの原理を
使用してインクとの接触を避ける感知器を採用し
ている。米国特許第4010683号に開示される１つ
のアプローチにおいて、インク溜めの上に１枚の
プレートが載置されこれとインクフオンテンブレ
ードとの間で電気的キヤパシタを形成している。
インクの誘電率は空気とは著しく異なるためその
キヤパシタンスはインク液面と共に変り、こうし
てインク液面を検出するための非接触方法が得ら
れる。この設計の感知器はインク表面からおよそ
2.5cm（１インチ）以内に感知器を配置しなけれ
ならないためインク溜めに接近することの障害と
なるという欠点を有している。

空気圧インク液面測定装置はインク溜め内に挿
入された垂直チユーブ形状とすることができる。
このチユーブは空気源に連結されており、チユー
ブ内の圧力を監視してインク液面の測定値を得
る。この概念は低粘度インクに対しては満足でき
るが高粘度オフセツト印刷用インクに応用するこ
とは困難である。

液面を検出する超音波技術は良く知られてお
り、限られた液体接触方法でインク液面制御器に
応用されている。超音波技術の一般的説明は
Instrumentation Technologyの1974年９月号の
“超音波レベルおよびフロー測定装置”の記事に
記載されている。

液面を決定する超音波装置は前述の２つの基本
的方法のいずれか一方を使用している。第１の液
体接触タイプにおいて、液体が超音波感知器と接
触する時に検出器はオンオフ信号を供給し、その
例としてAdams et alの米国特許第3520186号が
ある。超音波トランスジユーサが液体に接触する
時液面は超音波を遮断する。即ち超音波トランス
ジユーサの減衰特性に変化を生ずる。しかしなが
ら検出器とインクの接触は望ましくない。

別のタイプの超音波液面検出器にはCharlton
の米国特許第3985030号に記載されているような
エコー測距原理が採用されている。超音波エネル
ギパルスがトランスジユーサの液体表面に入射さ
れる。受信器が音響エコーを聴取し、エコーが戻
るのに要する時間によつて超音波トランスジユー
サと液体表面間の距離を測定する。Charltonの
特許では、エコーのロスを検出し、それを用い
て、最大の液面深さを記録することにより自動液
面表示器を無効にする。

発明の概要 本発明のインク液面制御器では、インク液面を
超音波パルスエコー技術により離隔した位置で感
知して必要な制御を行なうもので、請求の範囲記
載の発明の要旨にもとづいて次のような利点をも
たらす。すなわち、正確なインク液面制御器が用
意され、それは振動するインク表面、例えば撹拌
されて波が存在するインク液面の場合であつて
も、そのインク液面を正確に検出することがで
き、また信頼度の高いフエイルセーフ動作のため
の安全手段を提供する。

本発明によるインク液面制御器の実施例につい
ての説明で明らかにされるように、印刷機のイン
ク溜め付近に通常の空間的制約内で動作可能なタ
イプの超音波トランスジユーサが配設されてい
る。このトランスジユーサはインク溜めに対し遠
隔配置が可能であるから清掃のためにそれを接近
することができ、しかも利用可能な空間内に載置
したインクに指向される音響パルスの結果として
信頼度の高いインク表面感知器を提供することが
できる。インクからの音響反射は検出、処理さ
れ、インク溜め内のインク液面を表わすインク液
面測定信号を発生する。平均化、即ち平滑化され
たインク液面信号はインク溜め内の通常所望され
るインク液面を表わす基準値と比較され、その結
果インク供給信号が出される。

インク供給信号はインク供給パルスに変換さ
れ、このインク供給パルスは所定持続時間の間隔
で分離されている。さまざまなインク供給上の制
御が課されてインク溜めをオーバフローから防く
ようにインクの適正な供給を保証する。このよう
な制御器と共に正確な非接触超音波インク液面感
知器を使用して、インク液面を所望レベルに維持
しながらインク溜めへの余分なインクの供給を防
止することができる。

本発明の好適実施例の説明を通じて明らかにす
るように、エコーロス検出回路を使用してエコー
が受信されない場合を検出している。このような
ロスは、超音波ビーム経路内を撹拌器のインク波
が通過することにより発生する。エコーロスが発
生すると模擬的なインク供給信号が発生し、イン
ク液面制御器の正常動作を維持する。エコーロス
が特定時間以上長く継続する時は警報が発生す
る。

エコーロス検出回路は、超音波トランスジユー
サがインク表面と一致するインク制御器の現場取
付において特に有用である。エコーロス検出回路
は、起動中のエコーロス検出器によつて付勢され
る警報灯を観察することにより可視的に監視され
る。次にトランスジユーサの角度を変えてエコー
が得られる動作角度範囲を決定することにより、
トランスジユーサの正確な配列を達成することが
できる。次にトランスジユーサは動作範囲の中間
位置に固定される。インク表面に垂直な横断面に
対してこの手順を行うことにより、狭幅ビーム超
音波トランスジユーサを使用したフイールドアラ
イメントの簡便な技術が提供される。

本発明による前記インク液面制御器では、ハイ
インクレベルおよびローインクレベルの基準信号
が発生してインク溜め内のインク液面の許容範囲
を定める。測定されたイク液面信号は、これらの
基準信号と比較されてインク液面のレベル測定値
がこの許容範囲外になる時警報を発生する。イン
ク液面が許容ローレベル以下に降下する時、イン
ク供給を阻止することにより保護が強化される。
この特徴により、インク溜めを開いて清掃する場
合のインクこぼれが防止される。

従つて従来技術における叙上の不利益な点ない
し問題点を克服し、印刷機のインク溜め内のイン
ク液面を正確に高信頼度で制御できるインク液面
制御器を提供することが本発明の目的である。

本発明のこれらの利点およびその他の利点、目
的は、下記の図面に関連する実施例の説明から理
解することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は印刷機に使用される本発明によるイン
ク液面制御器のブロツク図、第２図は本発明によ
るインク液面制御器に使用する模擬的なインク供
給信号を発生する発生器の電気回路図、第３図は
本発明に係るインク液面制御器の各部の動作を説
明するたのタイミングチヤートである。

実施例の詳細な説明 第１図に基づいて印刷機（図示せず）用インク
液面制御器を説明する。Gegenheimer et alの特
許第3848529号において図示され説明されたイン
ク溜め１２は、フオンテンブレード１４と、ニツ
プ１８で収束するインクフオンテンローラ１６と
を有している。インク溜め１２には撹拌器２０が
設けられており、この撹拌器２０は
Gegenheimer et alの特許に記載されるように、
適当な起動器２２で前後に移動される。フオンテ
ンローラ１６はラチエツト機構（図示せず）によ
り周期的に起動される。インク２３は供給源２４
から自動制御インク供給弁２６と配管２８を介し
てインク溜め１２へ供給される。明確化の目的で
ポンプのような他のインク供給部材は省略してあ
る。３７に示すように、インク表面３６は、撹拌
器２０の動作頻度、フオンテンローラ１６および
インクの粘度に従つて正規の液面から変位する傾
向にある。３９のような、インク溜め１２の全長
にわたる半永久的な振動波にしばしば遭遇する。

超音波トランスジユーサ形のインク液面感知器
３０がインク溜め１２から適当な距離に配置され
ており、音響パルスをビーム軸３４に沿つてイン
ク２３の表面３６上へ指向させる。トランスジユ
ーサ３０には、音響パルスを発生し、印刷機の利
用可能空間内での音響帰還、即ちインク表面３６
からのエコーを表わすエコー信号が得られるタイ
プのものが選択される。トランスジユーサ３０
は、インク溜め１２上の利用可能空間内で動作で
きるものでなければならない。トランスジユーサ
３０は、空気中で動作しなければならないため減
衰しない音響パルスを発生し、さらに望ましくな
い鳴音効果が続くので、このような音響過渡現象
を消失させる目的でインクからの空間を大きくと
る必要がある。しかしながら、印刷機の空間的制
約により、空間を大きくとることは困難である。
およそ200KHzの範囲で動作可能な高周波トラン
スジユーサが望ましい。このような超音波トラン
スジユーサ３０は印刷機上の遠隔音響インク表面
感知システムを許容し得る精度で動作させて用い
ることを可能にする。しかしながら、高周波トラ
ンスジユーサ３０はおよそ６度の狭いビームを有
している。従つてトランスジユーサ３０は慎重に
整列するように位置決めされ、それにより印刷機
上のさまざまなインク表面を正確に感知する。

この実施例ではさらに制御回路３８が設けられ
ており、これはトランスジユーサ３０を起動し、
エコー信号に応答してインク溜め１２内のインク
液面のレベルを制御する。音響パルスの発生と検
出の２つの機能を行なうことのできる超音波トラ
ンスジユーサそれ自体は諸般の技術分野で良く知
られているので、ここでは詳細な説明を省略す
る。

超音波トランスジユーサ３０は市販のデイジタ
ル回路で形成されたトランシーバ４０によつて制
御される。このトランシーバ４０は、超音波の技
術分野では周知の技術的事項で、例えば米国特許
第3538751号の記載にも見ることができる。すな
わち、この米国特許は直読型超音波厚み計に関す
るものではあるが、そこには、電気的に励振され
て超音波パルスを発生するピエゾ電気トランスジ
ユーサを被測定試料に結合する一方、このトラン
スジユーサを電子的スペクトルアナライザにも結
合させ、スペクトルアナライザの出力に結合され
たカウンタにより、電子回路の手動操作を必要と
することなしに、試料の厚みをデイジタル値で直
示する技術が開示されておる。それ故、本発明の
主題との関連においてピエゾ電気トランスジユー
サの詳細な内容を必要とする場合は、一例として
この米国特許を参照されたい。さて、第３図に示
されるように、トランシーバ４０はタイマ４２か
ら線４１上に周期的に出力されるタイミングパル
スTx（第３図ａ）に応答し、タイマ４２はこれら
のパルスを毎秒100パルス程度の高頻度で発生す
ることができる。タイマ４２からの各パルスによ
りトランシーバは線４４上のトランスジユーサ３
０へ大きな駆動パルスを送出し、トランスジユー
サ３０はインク表面３６に向つて音響パルスを発
生する（第３図ｂ）。インク表面３６からの音響
帰来はトランスジユーサ３０により検出され、ト
ランシーバ４０で増幅され、その出力線上にエコ
ー信号４６として取り出される（第３図ｃ）。

エコー信号４６はゲート４８へ印加されるが、
このゲート４８は、タイマ４２に結合されたイン
バータ５２の出力線５０上のレベルにより動作を
可能とされる（第３図ｄ）。パルスTxが出力され
るときゲート４８は動作不能とされる（第３図
ｅ）。これによりトランスジユーサ３０が音響パ
ルスを発生する時の誤応答が防止される。所望す
る場合、インバータ５２を、インク表面３６から
の音響帰来が生じない期間のあいだ出力パルスが
持続するパルス回路と置き換えることにより、ゲ
ート４８をより長い時間の間動作不能とすること
ができる。例えば、音響エネルギの一往復通過時
間よりも持続時間がやや短い禁止パルスを使用す
ることができる。線５０上の動作不能レベルはフ
リツプフロツプ５４に対しこれをリセツトするた
めに印加される（第３図ｆ）。

ゲート４８が動作可能状態においてトランシー
バ４０からのエコー信号４６を受信すると、フリ
ツプフロツプ５４は線５６上のエコー信号をイン
ク液面信号発生器５８へ供給するようにセツトさ
れる（第３図ｆ）。インク液面信号発生器５８は、
線４１上のパルスTxとフリツプフロツプ５４か
らのエコー信号とに応答して両者間の時間差を測
定し、出力線６０上にインク溜め１２内の実際の
インク液面を表わすインク液面信号を発生する
（第３図ｊ）。インク液面レベルに対応する値を有
するインク液面信号の形成の仕方は、当業者にと
つてはよく知られた技術的事項であり、例えば米
国特許第3175639号に開示されている。すなわち、
この米国特許は、石油等の油井孔における透水性
及び泥ケーキの厚さを計測する形成多孔性測定シ
ステムに関するもので、油井孔内の泥ケーキ
（mud cake）に音響パルスを発射し、泥ケーキ
と油井の壁との界面によつて音響パルスを反射さ
せて帰来せしめ、音響パルスの発射と帰来との間
に費した時間、及び、帰来した音響パルスの波高
値の各測定値によつて形成多孔性に関する測定を
行なう。なお、具体的な内容については直接この
米国特許の明細書を参照させることを願い、ここ
では敢えて詳細な説明を省略する。

上述のように、音響パルスを反射表面へ与え、
それが帰来するまでの経過時間を測定する技術
は、従来よく知られている。従つてトランスジユ
ーサ３０とインク表面３６との間の距離の測定は
さまざまな異なるインク液面信号発生器５８で行
うことができる。インク液面信号発生器５８は、
インク液面レベルを表わす信号を発生することの
できるアナログ回路又はデイジタル回路で実現す
ることできる。

トランスジユーサ３０は、インク表面３６とト
ランスジユーサ３０との間隔の関数である時間に
対応するエコー信号を発生するため、インク液面
信号発生器５８が出力するインク液面信号も同様
な関係となる。しかしながら、トランスジユーサ
３０をインク溜め１２から一定の既知距離に配置
することにより、線６０上のインク液面信号は、
例えばニツプ１８の最深液面59.1を基準としたイ
ンク溜め内の実際のインク液面を表わしている。

線６０上のインク液面信号は、インク溜め１２
内において維持しようとする動作インク液面59.3
を表わす基準信号と共に比較器６２に印加され
る。この基準信号は動作基準を設定する適当な回
路６６から線６４上に得られ、測定されるインク
液面が動作基準以下に降下している時、比較結果
がインク供給信号として比較器６２の出力６８上
に発生する（第３図ｋ）。比較器６２は、測定さ
れるインク液面が動作レベル以上にある限りイン
ク供給を指示する出力を発生しない。比較器６２
の出力６８においてインク供給信号が発生する
と、クロツク７０が動作可能となり、インクレベ
ル間隔７４で離されたインクが供給パルス７２を
線７５上に発生する（第３図ｌ）。インクパルス
７２は弁２６を作動するように結合されたインク
供給リレー７６に印加され、これによりインクを
インク溜め１２へ流入することができるようにす
る。

クロツク７０は間隔７４の継続時間を制御する
間隔制御器７８とパルス７２のパルス幅を調整す
るパルス幅制御器８０とを有している。パルス幅
は印刷機のインク使用を維持するのに充分な長さ
に選択されるが、インク溜め１２がオーバフロー
するほど長くはない。

間隔７４はインクの供給間でインクが平坦とな
りオーバフローを防止するのに充分な長さでなけ
ればならないが、また印刷機のインク使用に遅れ
ないように充分短くなけばならない。

間隔制御器７８は連続するパルス７２の間の時
間をセツトする。この間隔は前のパルス期間中の
インク供給に際して生ずる前記測定インク液面の
変動による前記測定インク液面信号の変化が収ま
るのに充分な長さとなつている。

パルス間隔の継続時間は粘度の関数であり粘度
の高いインクほど長い間隔を必要とする。

実際の応用において200ポアズ程度の粘度を有
するインクのパルス幅は、15秒の間隔で離された
１〜15秒程度である。

インク液面制御器１０は、基準源８４からの線
８２上のハイインク液面基準信号を比較器８６へ
印加することにより、インク溜め内のインクの液
面を最大レベル59.5以下に維持している。ハイイ
ンク液面基準信号はインク溜め１２内の最大許容
インク液面59.5を表わし、線６０上の測定インク
液面信号と比較されてインク液面が最大レベル
59.5を超える時に比較器８６の出力線８８上に警
報を発生する。

時々撹拌器２０の作用で発生するインク波が音
響帰来を発生し、それによつて線６０上の測定イ
ンク液面信号はインク液面が一時的に最大レベル
59.5以上であることを表わす。このような場合、
比較器８６は出力線８８上に警報信号を発生する
ことがきる。このような警報状態は持続時間が短
いため、ハイタイマ９０を採用して瞬時的に検出
されたハイインクレベル検出を遮へいしている。
ハイタイマ９０は、線８８上のハイインク液面警
報が最小時間持続して、出力線９２上のハイイン
ク液面警報がハイレベルリレー９３を始動させる
ようなタイプのものである。リレー９３は可聴警
報９４を吹鳴させるように使用される。

インク溜め１２内のインク液面は通常作動レベ
ル59.3又はそれ以上に維持されている。このよう
な制御にかかわらず、インク液面が動作レベル
59.3および最小レベル59.2以下に降下すると、こ
の状態は最小レベル制御器９５により不調と識別
される。

線６０上の測定インク液面信号と、ローインク
液面基準源９８の発生する線９６上の最小レベル
59.2を表わすローインク液面基準信号とは、比較
器１００により比較される。測定インク液面が最
小値59.2以下に降下すると、比較器１００の出力
１０２にローインク液面警報信号が発生する。

ローインク液面警報は、例えばインク溜め１２
が非使用のオープン状態である時に生じる装置の
不調として解釈されるので、比較器１００の出力
１０２は比較器６２の阻止入力端へ印加され、比
較器６２が線６８上にインク供給信号を発生する
のを阻止する。比較器１００の出力１０２はロー
リレー１０４にも印加され、このようなローイン
ク液面状態に応答する必要のある装置を作動させ
る。その理由はローレベルが供給弁２６の詰り又
はインク供給の涸渇によるかもしれないからであ
る。例えば、リレー１０４は可聴警報１０６を吹
鳴させることができる。

超音波トランスジユーサ３０を使用すれば、イ
ンク液面のリモートセンシングの利点が得られ
る。しかしながら、時々インク表面３６は平坦で
ないため、音響帰来はトランスジユーサ３０に戻
るかわりに矢印３５方向に反射させることもあ
る。その結果エコーは失われ、線５６上にはエコ
ー信号が発生しない。このようなエコーロス（エ
コーの消失）を過度に低いインクレベルと誤解す
るのを避けるため、エコー信号のロスをエコーロ
ス検出器１１０で検出し、適当なインク液面信号
をシミレートし、線６０上に供給する。

エコーロス検出器１１０はパルス回路１１２を
有し、パルス回路１１２はパルスTxが出力され
た後に続く或る時間内に線５６上にエコー信号が
発生しない場合にフリツプフロツプ１１４をセツ
トする（第３図ｇ）。エコー信号が生じた場合、
フリツプフロツプ５４の線５６上のエコー信号が
フリツプフロツプ１１４をリセツト状態に維持す
るように印加されるため、パルス回路１１２から
のセツトパルスは有効なものとして働かない。

エコーが検出されない場合、フリツプフロツプ
１１４に与えられる線５６上のリセツトレベルは
存在せず、パルス回路１１２の線１１６上の出力
パルスがフリツプフロツプ１１４をセツトし、フ
リツプフロツプ１１４の出力線１１８上にエコー
ロス信号を発生する（第３図ｈ）。

線１１８上にエコーロス信号が発生するとエコ
ーシユミレータ回路１２０が動作状態になり、動
作レベル59.3と最大レベル59.5間のインク液面
59.4を表わす模擬的なインク液面信号を線１２２
上に発生する（第３図ｉ）。インク液面信号は、
インク液面信号発生器５８に印加され、エコーが
消失されている限り線６０上に生じる。エコー信
号が再び発生するとフリツプフロツプ１１４がリ
セツトされ、線１１８上の模擬的なインク液面信
号は消える。

エコーロス状態が所定時間だけ継続すると線１
１８上のエコーロス信号で起動されるタイマ１２
４により不調信号が発生する。タイマ１２４は線
１２６上に警報信号を発生して適切な警報１２８
を起動させる。

第２図に模擬的なインク液面信号を発生するた
めのアナログ型のエコーロスシユミレータ１２０
を示す。シユミレータ１２０はアナログ型のイン
ク液面信号発生器５８とともに動作する。通常フ
リツプフロツプ５４からの平均電圧（インク液面
に比例する）がキヤパシタ１３２に蓄えられる。

線１１８にエコーロス信号が発生すると、コレ
クタのようなパワー電極１３８に接続されたソー
ス１３６から模擬基準レベル信号が供給されるよ
うにされたトランジスタスイツチ１３４が閉成す
る。他のパワー電極であるエミツタ１４０はキヤ
パシタ１３２に結合されており、キヤパシタ１３
２の電圧をソース１３６からの模擬基準レベルに
クランプする。従つて、エコーロス状態が継続す
る限り線６０上に模擬的に設定されたインク液面
信号が供給される。

キヤパシタ１３２の特別な利点はインク液面信
号を平滑化するということである。この平滑化
は、随時のロス、即ちインク表面３６の振動や撹
乱性質によつてエコー信号の到着時間が変化する
という点から望しいことである。この平滑化は、
所望数のエコー信号を平均化するのに充分な時間
にわたつて行われる。キヤパシタ１３２の充電と
関係する時定数はおよそ1/3秒とすることができ
る。

本発明によるインク液面制御器はデイジタル回
路でも得られる。例えば、マイクロプロセツサで
は、トランシーバ４０の出力４６とパルスTxに
応答してデイジタルエコー信号を出すようにプロ
グラムすることができる。これを行う１つの方法
は内部マイクロプロセツサクロツクがレジスタへ
パルスを入れることができるようにし、トランシ
ーバがエコー信号を発生する時にこれを終止する
ことである。レジスタ内の累積カウントはトラン
スジユーサ３０からインク表面３６への超音波パ
ルスの２方向進行時間を表わしている。実際の距
離は進行時間に直接比例し、空中の音速値を使用
して求めることができる。

距離の値はトランスジユーサとインク溜めの最
低レベル59.2との間の既知の距離により測定イン
ク液面を表わす。こうして距離の値はマイクロプ
ロセツサ内で測定インク信号に変換され、適当な
記憶場所に記憶される。適当な平均化技術を用い
てインク液表面変化の影響を平滑化することがで
きる。進行時間即ち平均化すべき距離測定数は、
撹拌器２０の進行速度およびインク表面３６のサ
イズおよび振動周波数に依存する。毎秒およそ
100エコーパルスを発生するパルスエコーインク
液面制御器において、およそ50回の測定進行時間
の平均化を使用することができる。

次に記憶されたインク液面信号はハイ、ローお
よび動作レベルに対する予め記憶されたさまざま
なデイジタル値と比較され、インク供給弁２６へ
インク供給信号を供給する。エコーロスは59.1の
ような特に低いインク液面基準値と比較すること
により検出することができる。こうしてデイジタ
ル形のインク液面制御器１０はプログラムされた
マイクロプロセツサ又は個別のデイジタル回路の
形態をとることができる。第１図に示す制御器を
例示するためにインク液面信号発生器５８で発生
するデイジタル形の測定インク液面信号又はその
デイジタル対応部が、記憶回路５７で表わされる
ようなメモリに記憶される。この記憶装置は、マ
イクロプロセツサメモリ又は特定出力レジスタ内
の、次に基準信号と比較するための場所であつて
もよい。記憶されたインク液面信号は、新たな測
定の結果としてのエコー信号と置換されるまで保
持される。

エコー信号のロスを検出器１１０等で感知する
と、新たに測定されたインク液面レベルが過度に
低いインク液面レベルとして生じることになり、
これは使用してはならない。従つて、線１１８上
の出力は記憶回路５７に印加され、予め記憶され
たデイジタル測定インク液面信号と置換されるの
を防止する。このような効果は、例えば適当な論
理ゲートを有するレジスタ５７の入力を阻止する
ことにより得ることができる。それゆえ、エコー
ロスが生じると、予め測定されたインク液面信号
を使用することにより現在のインク液面がシミユ
レートされる。この状態は再びエコー信号が検出
されるまで継続する。

既知のインク液面のデイジタル式のインク液面
測定をシユミレートして、インクの供給を要求す
るようなインク液面信号が持続されるのを避ける
ことが望ましい。この場合、線１１８上のエコー
ロスの検出を使用して記憶回路５７内のデイジタ
ル信号が置換され、その内の１つは所定インク液
面を表わし前のインク液面測定がローインクレベ
ルを感知した時に生じるインク溜めのオーバフロ
ーを防止する。このようなデイジタル模擬所定イ
ンク液面信号はエコーロスが検出されるとすぐに
発生するか、あるいはマイクロプロセツサのメモ
リ場所に記憶できる第２図に示すようなデイジタ
ル形の模擬基準源１３６から得ることができる。

ある場合には、タイマ１２４からの出力線１２
６上の信号を直接クロツク７０の禁止入力１４４
として用いるのが便利である。これによつてエコ
ーロスが生じる延長された期間に関し自動的にイ
ンクの供給が阻止される。この場合、エコーが再
び感知されるとすぐにインクを供給する必要があ
ることを表示するインク液面信号の瞬時的な誤発
生を避けるように注意しなければならない。

エコーロス検出器１１０をうまく使用して超音
波トランスジユーサ３０をインク表面３６上に直
線配列させることができる。これはインク表面３
６に垂直な横断面内にトランスジユーサ３０を旋
回させることによつて行われる。トランスジユー
サ３０は、検出器１１０により付勢される可視警
報１２８を検出することによりエコーロスが観察
されるまで旋回される。各面の旋回範囲の中央が
トランスジユーサ３０の整列位置として選定され
る。

第１図の実施例において、前記整列手順はフリ
ツプフロツプ５４のリセツト出力５５で駆動され
るLED等の光源５３を観察して実施することも
できる。正常動作中は大部分の時間でリセツト出
力５５はオフであり、従つてインク液面制御器の
適正動作の感知として非常に暗いLED出力が得
られる。しかしながら、エコーが消失するとリセ
ツト出力５５が連続的なオン状態となり、その結
果LED出力は非常に明るくなる。フリツプフロ
ツプ５４の動作機能および制御器１０の関連セグ
メントがマイクロプロセツサ内に設けられてあれ
ば、トランスジユーサ３０の整列は警報１２８の
監視により実施することができる。

本発明による印刷機インク液面制御器について
説明してきたが、その利点は十分認識することが
できる。インク表面を撹拌器で撹拌しながらイン
クと直接接触することなくインク液面を正確に制
御することができる。本技術に習熟した人には前
記実施例からの設計変更が可能と思う。例えばエ
コーロスシユミレータ回路をデイジタル形として
デイジタルインク液面信号発生器を収容すること
ができる。また複数個のインク制御器を使用する
こともできる。従つて発明の範囲は次の特許請求
の範囲で決定されるものとする。