JPS6326564A - 混合溶液の濃度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、アル；−ル水溶液中のアルコール濃度など、
混合溶液の成分濃度を検出する装置に係り、特に、オフ
セット印刷における湿し水中のアルコール濃度の検出と
制御に好適な混合溶液の濃度測定装置に関する。

〔発明の背景〕

周知のとおり、オフセット印刷では版面に湿し水を与え
る必要がある。そして、この湿し水を版面に与える装置
、すなわち湿し水装置としては、版面への水付はローラ
としてモルトン（保水性の布）を用いた、いわゆるモル
トン方式のものが従来から広く用いられていた。

しかして、近年、安定した画質を保ち易いこと、操作や
メインテナンスが容易であることなどの理由により、版
面に対する水の供給にモルトンローラを用いない、いわ
ゆるアルコールダンプニングシステムが上記したモルト
ン方式に代って広く普及してきている。

第９図はこのアルコールダンプニングシステムの一例を
示したもので、この図において、１は湿し水タンクであ
り、一般に定温装置を備えていて内部の湿し水を１５℃
程度の温度に保つようになっている。このタンク１の中
の湿し水はポンプ２によってくみ上げられ、印刷機の水
舟３に送られるが、この水舟３の中には湿し水装置のロ
ーラ群４の一部が設けられ、湿し水に浸されるようにな
っている。そこで、水舟３の中の湿し水はローラ群４に
よって取り出され、版胴５に巷付けられている版６の表
面に供給されてゆくことＫなる。

一方、水舟３の中に余分に供給された湿し水は戻しパイ
プ７を経由して湿し水タンクＩＫ戻される。

ところで、このアルコールダンプニングシステムでは、
版面への水付はローラ自体は、モルトンローラの様な強
力な保水性を持たないので、版面に充分な湿し水を供給
するためＫは、アルコール等の界面活性剤を湿し水に加
え、表面張力を小さくし、インク中罠水が分散しやすい
ようにする必要があるとされている。

ここで、現在、界面活性剤として、最もよ〈使用されて
いるのが、アルコール類のうちでも特に、インプロビー
ルアルコールであり、このときの湿し水中でのアルコニ
ル濃度は、通常５％〜２０俤程度であるが、このアルコ
ール濃度の変化は、インキング装置に供給される水の量
つまり版１１ｉＫ供給される水の量、さらには、印刷物
の品質に非常に大きな影響を及ぼす。

従って、このようなアルコールダンプニングシステムで
は、湿し水中のアルコール濃度を所定値に保つことが不
可欠の要素となっており、このためにはアルコール濃度
の測定が必要である。

ところが、このようなアルコール濃度の測定方法として
は、従来から、アルコールの比重が水より小さいことを
利用し、比重ビンを用いて、湿し水の比重を測定し、ア
ルコール濃度を求める方法が主として用いられていた。

しかして、上記したアルコールダンプニングシステムな
どでは、湿し水は通常、ポンプにて印刷機上の水舟と、
湿し水のタンク間を循環させられているため、湿し水中
には微細な気泡が多くまざっており、これが比重ビンに
付着するなどして、正しい濃度測定が困難であった。ま
た、湿し水中のインクや汚れ等の比重ビンへの付着も測
定誤差の、原因となり、ひんばんに清掃してやる必要が
あり、取扱いが煩雑であった。

また、上記した湿し水以外の一般の混合溶液においても
、溶液に直接センサーを差し込み濃度を測定する方法で
は、センサーの汚れ等により検出値が不正確で、また溶
液の種類を変更する際は、そのつどセンサーの洗浄が必
要である等、取扱いも不便で改善が強く望まれでいた。

〔発明の目的〕

本発明は、上記した背景のもとでなされたもので、その
目的とするところは、混合溶液中の各成分の濃度を溶液
に混入する汚れ等に左右されず、常に高精度で連続的に
測定でき、しかも取扱いが容易な混合溶液の濃度測定装
置を提供す、ることにある。

〔発明の概４要〕 この目的を達成するため、本発明は、混合溶液の液面に
接して区画された所定の空、閣内での各成分のガス濃度
を検出し、このガス濃度に基づいて混合溶液の各成分濃
度を測定する装置において、上記した所定の空間内を連
続的に流通する外気の流れを作り、この外気の流れの中
で上記したガス濃度の検出を行なうようにした点を特徴
とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明による混合溶液の濃度制御装置につき、図
示の実施例により詳細に説明する。

第２図は本発明の一実施例をオフセット印刷機の７Ａ／
コールダンプニングシステムに適用したもので、８は本
装置の検出部であり、ポンプ２から水舟３に向って送り
出された湿し水の一部を、バイパスパイプ９を通じて採
取し、測定後、パイプ１０を通じて湿し水タンク１へ戻
すようになっている。

なお、本実施例で説明に使用する混合溶液は、前述した
湿し水（アルコールと水の混合溶液）であるが、その他
混合溶液にも適用できることは言うまでもない。

１１は制御部で、検出部８からのアルコールガス濃度検
出信号に基づき、湿し水中のアルコール濃度を算出する
とともに、あらかじめデジスイッチ等で設定した濃度に
なるように制御信号を出力する働きをする。すなわち、
アルコール濃度が設定値より低くなった場合には電磁弁
１２をひらき、湿し水タンク１内に所定量のアルコール
を供給する働きをするのである。

１３は表示部であり、測定されたアルコール濃度をデジ
タル表示し、印刷機オペレータの便宜をはかつている。

゛ 第１図は測定部８の拡大断面歯で、バイパスパイプ９を
介して採取された湿し水は、測定部８内に入ると遮蔽板
１４の下をくぐる。こめ遮蔽板１４は測定部８の中で水
面に波がおこるのを防止する働きをする。

もどりのパイプ１０は、その上端が測定部８の中で上方
につき出た形となっており、測定部８内の水面の高さを
常に一定に保ちつつ、余分になった湿し水を湿し水タン
クＩＫ戻す働きをする。

１６は測定部８のフタで、これには温度センサー１７、
ガスセンサー１８、それに樋状の部分１９などが取り付
けられている。

機状の部分１９は、第３図（ａ）　、　（ｂ）に示すよ
うに湿し水２１の液面を区画して所定の密閉空間２゜を
形成するだめのもので、センサー１８は、この測定部８
の中に抽入された湿し水２１から気化し、密閉空間２０
内に充満したアルコールガスの濃度を検知する働きをす
る。

この密閉空間２０内には、定令エアポンプ２２を常時作
動させることにより、パイプ２３を通して外部から吸込
んだアルコールガスを含まない新鮮な空気が流通される
ようになっており、これにより、樋状の部分１９を通過
する間に湿し水面より気化してきたアルコールガスを含
んだ空気中のアルコールガス濃度が測定室２４内のセン
サー１８によって測定されるようＫなっている。

なお、このときのポンプ２２による空気の流量は、測定
室２４内の空気からアルコール濃度が検出されるのに必
要な充分な時間、この測定室２４内に同一空気がとどま
る程度に少なく設定する必要がある。

また、樋状部分１９の大きさは、エアポンプ２２の吸引
量にあわせて、その中を通過中の空気にアルコールガス
が充分に充満する程度に長く、しかして湿し水中のアル
コール濃度変化をすばやくセンサー１８で検知するため
にはできるだけ短くする必要があり、従ってこれらを勘
案して所定め寸法を定める必要がある。

センサー１８は第４図に示すような周知の接触燃焼式の
ガスセンサーで、第５図Ｋｅすよ５に測定素子１８ａと
ダミー１８ｂからなり、ブリッジ回路により検出信号を
得るようＫなっている。

なお、本発明で使用するセンサーとしては、このような
接触燃焼式のものに限らず所定のガス一対して必要とす
る検出特性を示すものならどのようなセンサーでもよく
、例えば半導体式センサー、赤外線吸収式センサー、熱
伝導式センサー、あるいは光波干渉計センサーなどどの
ようなセンサーを用いてもよい。樋状の部分１９は着膜
容易に作られ、汚れなどによる影響のおそれを生じた時
には、容易に清掃や交換ができるよ５になっている。

第６図は装置全体の動作の概略フローを示したものであ
る。以下、各ステップ毎に説明する。

ステップ１（Ｓ−１）ガス濃度の測定 エアポンプ２２により新鮮な空気を外部から吸い込み、
この空気が樋状の部分１９を通過する間に含む、湿し氷
面より気化してきたアルコール−ガス濃度をセンサーで
測定する。

ステップ２．　（、Ｓ　−２”）液温の測定湿し水タン
ク１内に取付げられた温度センサー１７により液温を測
定する。

ステップ３（Ｓ−３）湿し水中のアルコール濃度の演算 このステップでは、ステップ１．２にて取り込んだ、ガ
スセンサー出力値と液温値により湿し水中のアルコール
濃度を、以下の様にして算出する。

液温Ｔとガスセンサー出力値Ｇは、第７図に示すような
関係にあるため、基本的にはこの関係を必要な温度範囲
と、ガスセンサー出力範囲にわたってテーブルとして記
憶しておき、測定の際には、ガスセンサー出力値Ｇと、
温度Ｔによりこのテーブルを参照して濃度を求めるよ５
にすればよい。

ただし、このような方法をとると、大量の記憶容量を必
要とするため、本実施例では次の様な方法をとっている
。

第７図に示すように、温度Ｔとガスセンサー出力値Ｇの
関係をある一定濃度ごとに、たとえば１０チでは Ｇ　＝　ｆ　ｔｏ（τ）　　　　　　　Ｔ：温度Ｇ：ガ
スセンサー値 １０：１０チを示す添字 というように近似式として記憶する。

実際には、０チ、５％、１０％、１５％の各濃度につい
て、それぞれ上記のような近似式の形で記憶させておく
。

測定の際には、たとえばガスセンサー出力値Ｇがａで温
度測定値Ｔがｂであったとすれば、これから求められる
点Ｃが、この第７図の場合、１０％と５チの各近似式の
３　の位置にあることから、このときの濃度は８％であ
ると比例的に算出できる。なお、この例では５％おきの
記憶であるが、さらＫ、たとえば１％おきＫするなどす
れば、さらに精度をあげることが可能である。

ステップ４（Ｓ−４） こうして得たアルコール濃度測定値はチ表示で表示部１
３１Ｃ設けであるデジタル表示器３７に表示するようＫ
して、オペレータの便をはかっている。また同時に温度
もデジタル表示している。

ステップ５（Ｓ−５）　　設定濃度との比較このステッ
プでは、ステップ３で既に計算された湿し水中のアルコ
ール濃度を表示部１３のデジタルスイッチ３６によって
予め設定されている濃度と比較し、測定値が設定値より
低い場合は電磁弁１２を開き、アルコールを添加しくス
テップ５）設定値より高い場合、及び設定値を中心にあ
らかじめ定められた許容幅以内に納まっている場合は、
とくＫなＫもしない。

なお、本実施例においては、湿し水タンク１の容量が限
られているため、アルコール濃度が高すぎる場合にアル
コール未添加の湿し水を加えて、濃度を下げるような制
御を行うと、湿し水がタンク１から溢れでる虞れがある
ため、このような制御は行っていない。しかして、この
ような虞れがない場合は、湿し水アルコール濃度が高す
ぎる場合にアルコール未添加の湿し水を加える様に構成
してもよい。なお、循環している湿し水は、かなり量が
あるため、アルコールを添加しても、アルコールが均一
にまざるには数分以上かかる。そのため、この実施例で
はアルコールの添加量は、測定値と設定値の差に見合っ
た量とし、−旦アルコールを添加した後は、数分間は、
湿し水のアルコール濃度が低すぎることを検知しても、
アルコール添加を行なわないなどして、アルコールの入
れすぎを防ぐよう罠なっている。

ステップ６（Ｓ−６）　　アルコールの添加このステッ
プは電磁弁１２を開くことＫより、アルコールを添加す
る処理である。添加の方法としては、必要な量を一度に
入れてもよいが、均一にまぜる目的で、数回に分けて入
れるようＫしてもよい。ステップ６が終わった後は、ス
テップ１にもどり処理を繰り返す。

第８図は装置全体のブロック図で、第６図のフローチャ
ートを参照しながら各部の動作を解説する。

すべての動作計算は、ＣＰＵ２８がコントロールしてお
り、センサー感度等のデータ及びプログラムを記憶して
いるＲＯＭ２６及びプログラムを実行するためのＲＡＭ
２７がデータバス２９に接続されている。尚、ＲＡＭ２
７はバッテリーによりバックアップされている。

まず、ステップ１．２では、ＣＰＵ２８は高温センサー
１７の信号及びガスセンサー１８の信号を各々図示しな
いアンプを経て、Ａ／Ｄ変換器３０でＡ／Ｄ変換して取
り込む。

ステップ３では、ＣＵＰ２８はステップ１，２において
取り込まれた温度、ガス濃度信号より、アルコール濃度
をＲＯＭ２　ｓ　、ＲＡＭ２フに記憶されているデータ
に従って演算する。ステップ４では、ステップ３で算出
したアルコール濃度及び温度をＩ／Ｆ　３１を介してデ
ジタル表示器３７に与え、アルコール濃度及び温度を表
示する。

ステップ５においては、デジスイッチ３６により設定さ
れている目標値をＩ／Ｆ″３３を介して読み、ステップ
３における算出アルコール温度と比較し、高低及びデジ
タルスイッチ２４によって設定されている許容範囲内に
あるか否かを判定する。

ステップ′Ｘｈ６　においては、アルコール濃度が設定
値より低い場合に、Ｉ／Ｆ３２を介して電磁弁１２を必
要回数、または必要時間開閉させ、必要量のアルコール
を添加する。

ところで以上の実施例では制御系としてマイクロコンピ
ュータを中心とした構成を用いたが、本発明ではアナロ
グ回路或いはハードワイヤードロジック回路で同様の機
能を果すようにしてもよい。

特に湿し水タンク１の中の湿し水が精度よく所定の一定
温度に保たれるように構成しておけば、温度を遂−測定
し、補正する必要はなく、センサー出力から直接湿し水
中のアルコール濃度を測定できるため、温度計は不要と
なり、構成を簡略化できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明によれば、混合溶液中の各
成分の濃度を周知のガスセンサーにより精度よく検出で
きるため、溶液中に混入する汚れ等に左右されず、取扱
いが容易で連続的に濃度測定が可能な混合溶液の濃度測
定装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による混合溶液の濃度測定装置の一実施
例における゛検出部の拡大断面図、第２図は本発明の一
実施例を示す全体構成図、第３図（ａ）は密閉空間の説
明図で、同図（ｂ）はそのＡ　−Ａ’による断面図、第
４図はガスセンサーの一例を示す外観図、第５図はガス
センサーの測定用回路図、第６図は動作説明用のフロー
チャート、第７図は濃度検出動作説明用の特性図、第８
図は本発明の一実施例における制御部を中心として示し
たブロック図、第９図はオフセット印刷におけるアルコ
ールダンプニングシステムの一例を示す説明図である。 １・・・・・・湿し水タンク、２・・・・・・ポンプ、
３・・・・・・水舟、４・・・・・・ローラ群、５・・
・・・・版胴、６・・・・・・版、８・・・・・・検出
部、９・・・・・・バイパスパイプ、１０・・・・・・
戻りのパイプ、１１・・・・・・制御部、１２・・・・
・・電磁弁。 １３・・・・・・表示部、１４・・・・・・遮蔽板、１
６・・・・・・フタ。 １７・・・・・・温度センサー、１８・・・・・・ガス
センサー、１９・・・・・・樋状の部分、２０・・・・
・・密閉空間、２１・・・・・・湿し水、２２・・・・
・・エアポンプ、２３・・・・・・パイプ、２４・・・
・・・測定室、２５・・・・・・センサーキャップ。 第１図 ／７：；ｌｋ＆センサー　　　２５：セフガーキャップ
ｔａニア１’スセンサー 第２図 第３Ｗ！Ｊ （ｂ） ≠ 第４図 第５図 信号比力 第６図 ・第７図 第８図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）濃度を検出すべき混合溶液の液面を含む所定空間
   を区画し、この所定空間内に上記液面から蒸発してくる
   成分ガス濃度の検出結果に基づいて上記混合溶液中の成
   分濃度を検出する方式の濃度測定装置において、上記所
   定空間を外気中に連通させる第１と第２の空気流通路と
   、該第２の空気流通路の途中に設置したガス検知手段と
   、上記第１の空気流通路を吸入通路、上記第２の空気流
   通路を排出通路として上記所定空間内に外気を流通させ
   る気体流通手段とを設け、上記ガス検知手段の検出結果
   に基づいて連続的に濃度検出を行うように構成したこと
   を特徴とする混合溶液の濃度測定装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、上記濃度検出に
   基づいて上記混合溶液の濃度制御を行なうように構成し
   たことを特徴とする混合溶液の濃度測定装置。
3. （３）特許請求の範囲第１項又は第２項において、上記
   混合溶液がオフセット印刷における湿し水であることを
   特徴とする混合溶液の濃度測定装置。