JP4966566B2 - 水性インキの成分調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、グラビア印刷等に使用される水性インキの、印刷作業時における成分比率を所定の設定状態付近に保つための成分調整装置に関する。

一般的な印刷用インキの主成分は、顔料等の着色剤と、合成樹脂等のバインダと、揮発性成分とからなる。この揮発性成分は印刷の乾燥工程で除去される。

従来、揮発性成分として有機溶剤を用いたインキが広く用いられていたが、近年、環境への配慮から、有機溶剤に代えて水を主成分とした水性インキが多用されつつある。

グラビア印刷等に用いられる水性インキの揮発性成分は完全水性が理想であるが、プラスチックフィルムへの濡れ性、乾燥性、印刷効果等を考慮して、通常はアルコール水溶液が用いられる。

このようなアルコール水溶液を含む水性インキを用いて印刷する場合、印刷中にインキ中の揮発性成分が蒸発してインキ成分比が変化する。特に、揮発成分であるアルコールと水との蒸発速度の違いにより、インキ成分比のバランスが崩れることが問題となる。従って、長時間に亘って安定した印刷効果を得るためには、適宜成分調整を行って、常に所定の設定状態（例えば初期状態や予め設定された調整目標の状態など）付近に保つ必要がある。揮発性成分、特にアルコール成分の比率が低下するとプラスチックフィルムへの濡れ性が低下したり乾燥速度が低下したりするからである。

このような課題に対し、例えば特許文献１には、水性インキの導電率と粘度とを一定に保つことによってアルコール濃度を一定に保つようにしたものが示されている。
特開２００３−１９１４４０号公報

しかしながら、上記特許文献１には、導電率が変化すると、それを初期状態に保つように「常に適正量のアルコールおよび水が添加され」、しかも同時に「アルコールおよび水の添加量は、粘度が一定に保たれるように、前記添加量データに反映される」と記載されているのみで、導電率と粘度の双方を一定に保つために如何にして「適正量」のアルコールや水を添加するかについては全く開示されていない。

アルコールや水を適正量添加することは、実際には容易ではない。仮にアルコールと水との蒸発比率が一定であれば、その比率に応じた所定濃度のアルコール水溶液を添加することにより、比較的容易に適正量の添加が可能である。しかし実際にはその蒸発比率が必ずしも一定ではなく、状況によって変化する。従って、添加するアルコール水溶液の濃度を予め決めておくような方法では適正量の添加を行い難い。

そこで、アルコールと水とを別々に適宜量添加することも一案ではあるが、アルコールも水も、その添加によって導電率と粘度の双方に影響を与えるので、この方法も容易ではない。例えば、先にアルコールを添加して導電率を設定状態に合わせ、次に水を添加して粘度を設定状態に合わせようとしても、後から添加した水によって先に合わせた導電率が変化してしまう。順序を逆にしても同様である。

本発明は、かかる事情に鑑み、アルコール水溶液を含む水性インキの成分比率を、容易かつ適正に所定の設定状態付近に調整することができる水性インキの成分調整装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための請求項１に係る発明は、アルコール水溶液を含む水性インキの成分比率を所定の設定状態付近に保つための成分調整装置であって、調整対象の水性インキの、該インキからのアルコール蒸発量および水蒸発量に応じて変化する第１物理量として、水性インキの導電率を測定する第１物理量測定手段と、上記調整対象の水性インキの、該インキからのアルコール蒸発量および水蒸発量に応じて変化する第２物理量として、水性インキの粘度を測定する第２物理量測定手段と、上記第１物理量および上記第２物理量の上記設定状態に対する変化量から上記調整対象の水性インキの、アルコールと水との蒸発量を演算する演算手段と、上記各蒸発量に等しい量のアルコールと水とを上記調整対象の水性インキに添加する添加手段とを備え、上記添加手段は、比較的高濃度のアルコール水溶液を貯溜する高濃度タンクと、上記高濃度タンク内のアルコール水溶液よりも低濃度のアルコール水溶液ないしは水を貯溜する低濃度タンクとを含み、上記高濃度タンクからのアルコール水溶液と上記低濃度タンクからのアルコール水溶液とを適宜割合で添加することにより、上記各蒸発量に等しい量のアルコールと水とを添加するものであり、上記演算手段は、上記第１物理量の上記設定状態からの変化から一義的に求められる第１変化量を、水蒸発量とアルコール蒸発量とを変数として表した第１方程式と、上記第２物理量の上記設定状態からの変化から一義的に求められる第２変化量を、水蒸発量とアルコール蒸発量とを変数として表した第２方程式との連立方程式の解を求めることを原理とした所定の演算式によって、上記各蒸発量に等しい量のアルコールと水とに相当する、上記高濃度タンクからの添加量と上記低濃度タンクからの添加量とを独立して算出するものであることを特徴とする。

なお請求項１において、第１物理量や第２物理量の測定に際しては、直接それらの物性を測定しても良いし、それらの代用特性を測定することによって間接的に測定しても良い。

また請求項１において、水性インキに添加されるアルコール水溶液は、適宜濃度のアルコール水溶液でよいが、濃度１００％のアルコールをインキに添加すると、ショックでゲル化する場合があるので、アルコール濃度９０％以下の水溶液として添加することが望ましい。

また請求項１において、適宜割合とは、一方の添加量が０である場合も含む。つまり、高濃度タンク内からのみ、または低濃度タンク内からのみ添加する場合を含む。

請求項２に係る発明は、請求項１記載の水性インキの成分調整装置において、上記第１変化量および上記第２変化量は、それぞれ、上記設定状態から任意量のアルコールおよび任意量の水が蒸発した蒸発点の水性インキを所定濃度のアルコール水溶液からなる希釈剤で希釈するとき、希釈のカット率に比例するものであり、その比例定数が上記希釈剤のアルコール濃度の一次関数となっていることを特徴とする。

なおカット率とは、非希釈状態のインキを希釈するときの希釈度合を示す値であって、（カット率）＝（希釈剤の質量）／（非希釈状態のインキ質量）で表される値である。

請求項３に係る発明は、請求項２記載の水性インキの成分調整装置において、上記第１変化量および上記第２変化量は、上記一次関数の勾配が、互いに正負逆勾配であるものであることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項３記載の水性インキの成分調整装置において、前記演算手段は、上記高濃度タンクから所定量のアルコール水溶液を添加した場合の上記第１変化量および第２変化量と、上記低濃度タンクから所定量のアルコール水溶液ないし水を添加した場合の上記第１変化量および第２変化量とに基づいて、水性インキに固有の複数の定数を求め、これら複数の定数を用いた演算式により、上記高濃度タンクからの添加量と上記低濃度タンクからの添加量とをそれぞれ算出することを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１乃至４の何れか１項に記載の水性インキの成分調整装置において、上記第２物理量測定手段は、上記調整対象の水性インキを循環させるダイアフラムポンプと、上記ダイアフラムポンプの脈動数を測定する脈動数測定手段とを備えていることを特徴とする。

なお、脈動数とは単位時間（例えば１分）当たりの脈動回数を指す。

請求項１の発明によると、以下に述べるように、アルコール水溶液を含む水性インキの成分比率を、容易かつ適正に所定の設定状態付近に調整することができる。

この発明の構成によれば、第１物理量と第２物理量とを測定し、その設定状態に対する変化量からアルコール蒸発量と水蒸発量とを演算し、その各蒸発量に等しい量のアルコールと水とを調整対象の水性インキに添加する。従って、水性インキ中のアルコールおよび水の成分比率を容易に蒸発前の状態、すなわち設定状態となすことができる。

高濃度タンクおよび低濃度タンクからの各添加は別々（一方の添加が完了した後に他方の添加を開始する）に行っても略同時（両方の添加を同時に開始する、ないしは少なくとも一方の添加が完了しないうちに他方の添加を開始する）に行っても良い。一方の添加が他方の添加量の決定に影響を及ぼさないからである。

しかし略同時に添加する方が、インキの成分比率の時間的ムラを抑制することができるので望ましい。さらに流動させながら略同時に添加する場合には、加えて空間的ムラも抑制することができる。

また、上記請求項１の発明によると、第１物理量と第２物理量の変化から一義的に求められる第１変化量と第２変化量を、第１方程式および第２方程式に代入し、これらの連立方程式を解くことによって容易にアルコール蒸発量および水蒸発量を求めることができる。また、アルコール蒸発量と水蒸発量という２つの未知数に対し、異なる連立方程式を２つ立てているので、特殊な場合を除いて一義的な解を得ることができる。従って、高い確度でアルコール及び水の蒸発量を求めることができる。

特に、請求項１の発明によると、高濃度タンクと低濃度タンクとからそれぞれ適宜量のアルコール水溶液を添加することにより、結果的に各タンクのアルコール濃度の間の範囲で任意濃度のアルコール水溶液を、任意量添加することができる（最高濃度は高濃度タンクのみから添加した場合、最低濃度は低濃度タンクのみから添加した場合）。つまり容易に必要な量の水とアルコールとを、インキに変質等の影響を与えないようにしつつ容易に添加することができる。

また、上述した第１方程式および第２方程式を、高濃度アルコール水溶液の蒸発量および低濃度アルコール水溶液の蒸発量を変数とする形に変形することにより、各タンク内のアルコール水溶液の濃度が不明、或いは蒸発によって任意に変化した場合であっても、各蒸発量（添加量）を算出することができる。

請求項２の発明によると、第１方程式および第２方程式を、簡単な二元一次方程式で表すことができるので、演算手段が簡単な演算処理でその連立方程式を解くことができ、容易にアルコール及び水の蒸発量を求めることができる。

請求項３の発明によると、このように一次関数の勾配を正負逆勾配とすることにより、グラフ化したときに第１方程式の直線と第２方程式の直線とが平行に近い状態となることが起こり難く、実用面において方程式の解の精度を高めることができる。

請求項４の発明によると、より簡便に必要なアルコールおよび水の添加量を算出することができる。

請求項５の発明によると、水性インキを循環させるダイアフラムポンプを粘度の測定にも併用することにより、簡単で低コストな装置とすることができる。インキの粘度とダイアフラムポンプの脈動数との間には特定の相関関係があるので、予めその特性を調べ、第２物理量測定手段に記憶させておくことにより、脈動数測定手段でダイアフラムポンプの単位時間当たりの脈動数を測定するだけで、容易にインキの粘度を測定することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る水性インキの成分調整装置の概略構成図である。アルコール水溶液を含む水性インキ（以下単にインキともいう）を貯溜するインキタンク６は図外の印刷機の一部である。この印刷機は、インキタンク６に貯溜されたインキを適宜少量ずつ図外の印刷部に供給し、印刷するように構成されている。

図１に示す水性インキの成分調整装置は、上記印刷機の印刷作業中においても、併行してインキの成分調整を適正に行うことができる装置である。インキタンク６と、インキを循環させるダイアフラムポンプ１の吸入口とが吸込ホース７，８を介して接続されている。またインキの導電率（第１物理量）を測定する測定室２とダイアフラムポンプ１の吐出口とが吐出ホース９を介して接続されている。そして測定室２とインキタンク６とが吐出ホース１０、１１を介して接続されている。吐出ホース１０と吐出ホース１１との接続部には切替弁５が設けられている。また吸込ホース７と吸込ホース８との接続部と、切替弁５とが閉回路ホース１２を介して接続されている。

切替弁５は、吐出ホース１０と吐出ホース１１とを連通させる状態と、吐出ホース１０と閉回路ホース１２とを連通させる状態とに切替可能となっている。従って、切替弁５が吐出ホース１０と吐出ホース１１とを連通させる方向に切替えられているときには、ダイアフラムポンプ１→吐出ホース９→測定室２→吐出ホース１０→切替弁５→吐出ホース１１→インキタンク６→吸込ホース７，８→ダイアフラムポンプ１という開回路３１が形成される。一方、切替弁５が吐出ホース１０と閉回路ホース１２とを連通させる方向に切替えられているときには、ダイアフラムポンプ１→吐出ホース９→測定室２→吐出ホース１０→切替弁５→閉回路ホース１２→吸込ホース８→ダイアフラムポンプ１という閉回路３２が形成される。閉回路３２は、小体積のインキをインキタンク６から切り離して測定室２の周囲を循環させる回路である。

吸込ホース８には、図外の電磁弁や逆止弁等を介して高濃度タンク１５と低濃度タンク１６とが接続されている。高濃度タンク１５には、比較的高濃度（濃度ｎ_１）のアルコール水溶液が貯溜されている。低濃度タンク１６には、濃度ｎ_１よりも低濃度（濃度ｎ_２）のアルコール水溶液が貯溜されている。濃度ｎ_１および濃度ｎ_２は、０％≦ｎ_２＜ｎ_１≦９０％であるように設定されている。各タンク１５，１６は、上記電磁弁を開けることにより、その開弁時間に応じた量のアルコール水溶液を、それぞれ独立に吸込ホース８中のインキに添加するように構成されている。

ダイアフラムポンプ１は周知の機器なので詳細構造は省略するが、エアー（圧縮空気）を動力源としてダイアフラムを脈動させることによりインキを循環させるポンプである。ダイアフラムポンプ１の脈動に伴って大きな圧力変動がある場所（例えば図外のエアー室）に圧力センサ１７が設けられている。圧力センサ１７は、圧力変動を検知することによってダイアフラムポンプ１の脈動を検出する。具体的には、圧力センサ１７に図外のパルス発生手段が設けられており、これがダイアフラムポンプ１が脈動する毎にパルス信号を発生させる。

測定室２には、循環するインキの温度を測定する温度センサ１９が設けられるとともに、その温度を調節するための温度調節器３が併設されている。また測定室２にはインキの導電率を測定する導電率センサ１８が設けられている。

当該成分調整装置の適所に、演算制御部４（演算手段）が設けられている。演算制御部４はマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）を含む電気回路からなり、圧力センサ１７、導電率センサ１８および温度センサ１９からの信号を含む入力信号を受け、切替弁５の切替えや温度調節器３の作動の制御を行うとともに、所定の演算処理を行って高濃度タンク１５や低濃度タンク１６に設けられた電磁弁の開閉等を制御する。

具体的には、演算制御部４は、ダイアフラムポンプ１の作動中、必要に応じて切替弁５を開回路３１側と閉回路３２側とに切替え、その切替えられた回路にインキを循環させる。さらに演算制御部４は、切替弁５が閉回路３２側に切替えられているときには、温度センサ１９からの検出信号に基いて温度調節器３をフィードバック制御し、閉回路３２を流れるインキの温度を所定の一定温度に保つ。

また演算制御部４は、次のようにしてインキの粘度（第２物理量）を算出する。圧力センサ１７が発生させた上記パルス信号（ダイアフラムポンプ１の脈動１回当たり１パルス）が演算制御部４に入力される。演算制御部４は、そのパルスの時間間隔をＣＰＵのクロック機能によって測定することによって、単位時間（例えば１分）当たりの脈動回数、すなわち脈動数を計測する。脈動数は、一般的にインキの粘度が低いほど多くなる。演算制御部４には、予めインキの粘度と脈動数との関係（換算式または換算用のマップ等）が記憶されており、計測された脈動数に基いて粘度を求めることができる。このようにダイアフラムポンプ１、圧力センサ１７および演算制御部４は、第２物理量としての粘度を測定する第２物理量測定手段を構成する。

また演算制御部４は、ダイアフラムポンプ１の脈動数に基いて、開回路３１または閉回路３２に循環するインキの単位時間当たりの流量（以下単に流量というときは、この単位時間当たりの流量を指す）を計測する。ダイアフラムポンプ１の脈動数が多いほど流量が多くなる。演算制御部４には、予めインキの流量と脈動数との関係（換算式または換算用のマップ等）が記憶されており、計測された脈動数に基いて流量を求めることができる。

さらに演算制御部４は、インキの導電率（第１物理量）と粘度（第２物理量）の変化に基き、所定の設定状態（例えば印刷の初期状態、または予め設定された調整目標の状態等）からのアルコールおよび水の各蒸発量を算出する（算出方法の詳細については後述する）。そして、それらの蒸発量に等しい量に相当するアルコール水溶液が高濃度タンク１５および低濃度タンク１６から同時に吸込ホース８中のインキに添加されるように、各タンク１５，１６の開閉弁を開弁させる。

次に、演算制御部４で行われる水蒸発量およびアルコール蒸発量の算出方法について、その原理を説明する。

図２はインキの希釈特性を示す図であり、（ａ）は希釈度合（カット率Ｂ）と導電率Ｃとの関係、（ｂ）は（ａ）に示す特性における、希釈剤（アルコール水溶液）のアルコール濃度Ｎと、特性の勾配αとの関係を示す。

図２（ａ）は、横軸に希釈度合としてインキのカット率Ｂを示す。カット率ＢはＢ＝（希釈剤の質量）／（非希釈状態のインキ質量）で表される値である。カット率Ｂ_１は設定点（設定状態）のカット率、カット率Ｂ_０は蒸発点のカット率である。蒸発点とは、設定点のインキから、アルコールと水とがそれぞれ任意量蒸発した後のインキの状態である。図２（ａ）の縦軸には、導電率Ｃの逆数、すなわち１／（導電率Ｃ）を示す。導電率Ｃ_１は設定点の導電率、導電率Ｃ_０は蒸発点の導電率である。

したがって図２（ａ）に示す特性は、蒸発点（Ｂ_０，１／Ｃ_０）を基準に見ると、その蒸発点にあるインキに希釈剤を添加したときのカット率Ｂと１／（導電率Ｃ）との関係を表すものとなっている。実線で示される特性Ｔ_１は設定点（Ｂ_１，１／Ｃ_１）を通っている。これは蒸発点にあるインキに希釈剤を添加することにより設定点のインキに調整することができることを示している。

ところで、特性Ｔ_１の比例定数（勾配α_１）は、添加する希釈剤のアルコール濃度Ｎによって変化する。特性Ｔ_１を示す希釈剤のアルコール濃度を濃度Ｎ_１とすると、破線で示す特性Ｔ_１’は、アルコール濃度Ｎ_１よりも低濃度の希釈剤を用いた場合であり、その勾配は勾配α_１よりも小さくなっている。逆に破線で示す特性（Ｔ_１’’）は、アルコール濃度Ｎ_１よりも高濃度の希釈剤を用いた場合であり、その勾配は勾配α_１よりも大きくなっている。このように勾配α_１は、希釈剤のアルコール濃度Ｎが高いほど大きくなる（矢印Ａ６参照）。

また特性Ｔ_１’では、（１／導電率Ｃ）が設定点の（１／導電率Ｃ_１）に等しいときのカット率Ｂ_１’が設定点のカット率Ｂ_１よりも大きくなっている。これは希釈剤の添加量が特性Ｔ_１の場合よりも多いことを示している。逆に特性Ｔ_１’’では、（１／導電率Ｃ）が設定点の（１／導電率Ｃ_１）に等しいときのカット率Ｂ_１’’が設定点のカット率Ｂ_１よりも小さくなっている。これは希釈剤の添加量が特性Ｔ_１の場合よりも少ないことを示している。

なお、上記のことから、蒸発点にあるインキに希釈剤を加えたとき、比較的低濃度の希釈剤を比較的多量に加えても（特性Ｔ_１’）、比較的高濃度の希釈剤を比較的少量加えても（特性Ｔ_１’’）、設定点に等しい（１／導電率Ｃ_１）とすることができることがわかる。換言すれば、蒸発点から設定点に調整する目的で希釈剤（アルコール水溶液）を添加する場合、単に導電率Ｃのみを設定点のＣ_１に合わせる方法を採ると、希釈剤のアルコール濃度Ｎと希釈剤の量との組み合わせが何通りも（理論的には無限に）存在することになる。従って、そのような単純な方法では、確実に設定点に調整できることが保証されない。

図２（ｂ）は、図２（ａ）に示す特性Ｔ_１の、希釈剤のアルコール濃度Ｎと勾配αとの関係を示す図である。特性Ｆ_１に示すように、勾配αとアルコール濃度Ｎとは一次関数（α＝β_１・Ｎ＋γ_１）の関係にあって、アルコール濃度Ｎ＝Ｎ_１のとき勾配α＝α_１となっている。またこの一次関数の勾配β_１の符号は正である（β_１＞０）。

以上のことから、次の各式を導くことができる。

Δ（１／Ｃ）＝α・（ΔＢ） ・・・（式１）
但し ΔＢ＝（Δｗ＋Δｈ）／Ｍ ・・・（式２）
α＝β_１・Ｎ＋γ_１ ・・・（式３）
但しＮ＝Δｈ／（Δｗ＋Δｈ） ・・・（式４）
ここで、Δ（１／Ｃ）は希釈剤を添加したことによる１／（導電率Ｃ）の増分（第１変化量）、ΔＢは希釈剤を添加したことによるカット率Ｂの増分、Δｗは添加した希釈剤中の水の質量、Δｈは添加した希釈剤中のアルコールの質量である。設定点から蒸発点への変化という視点から見れば、Δｗは設定点から蒸発した水の質量、Δｈは設定点から蒸発したアルコールの質量である。Ｍは調整対象のインキに含まれる、非希釈状態のインキに相当する質量である。

さらに（式１）〜（式４）から、次の各式を導くことができる。

Δ（１／Ｃ）＝ｂ_１１・Δｈ＋ｂ_１２・Δｗ ・・・（式５：第１方程式）
但しｂ_１１（定数）＝（β_１＋γ_１）／Ｍ ・・・（式６）
ｂ_１２（定数）＝γ_１／Ｍ ・・・（式７）
なお、質量Ｍが一定であれば、定数ｂ_１１及びｂ_１２はインキに固有の定数となる。

一方、図３はインキの希釈特性を示す図であり、（ａ）はカット率Ｂと粘度Ｖ（第２物理量）との関係、（ｂ）は（ａ）に示す特性における、希釈剤（アルコール水溶液）のアルコール濃度Ｎと、特性の勾配αとの関係を示す。

図３（ａ）は、横軸に希釈度合としてインキのカット率Ｂを示す。カット率Ｂ_１は設定点のカット率、カット率Ｂ_０は蒸発点のカット率である。図３（ａ）の縦軸には、粘度Ｖの逆数、すなわち１／（粘度Ｖ）を示す。粘度Ｖ_１は設定点の粘度、粘度Ｖ_０は蒸発点の粘度である。

したがって図３（ａ）に示す特性は、蒸発点（Ｂ_０，１／Ｖ_０）を基準に見ると、その蒸発点にあるインキに希釈剤を添加したときのカット率Ｂと１／（粘度Ｖ）との関係を表すものとなっている。実線で示される特性Ｔ_２は設定点（Ｂ_１，１／Ｖ_１）を通っている。これは蒸発点にあるインキに希釈剤を添加することにより設定点のインキに調整することができることを示している。

ところで、特性Ｔ_２の比例定数（勾配α_２）は、添加する希釈剤のアルコール濃度Ｎによって変化する。特性Ｔ_２を示す希釈剤のアルコール濃度を濃度Ｎ_１とすると、破線で示す特性Ｔ_２’は、アルコール濃度Ｎ_１よりも低濃度の希釈剤を用いた場合であり、その勾配は勾配α_２よりも大きくなっている。逆に破線で示す特性（Ｔ_２’’）は、アルコール濃度Ｎ_１よりも高濃度の希釈剤を用いた場合であり、その勾配は勾配α_２よりも小さくなっている。このように勾配α_２は、希釈剤のアルコール濃度Ｎが高いほど小さくなっている（矢印Ａ７参照）。

また特性Ｔ_２’では、（１／粘度Ｖ）が設定点の（１／粘度Ｖ_１）に等しいときのカット率Ｂ_２’が設定点のカット率Ｂ_１よりも小さくなっている。これは希釈剤の添加量が特性Ｔ_２の場合よりも少ないことを示している。逆に特性Ｔ_２’’では、（１／粘度Ｖ）が設定点の（１／粘度Ｖ_１）に等しいときのカット率Ｂ_２’’が設定点のカット率Ｂ_１よりも大きくなっている。これは希釈剤の添加量が特性Ｔ_２の場合よりも多いことを示している。

なお、上記のことから、蒸発点にあるインキに希釈剤を加えたとき、比較的低濃度の希釈剤を比較的少量加えても（特性Ｔ_２’）、比較的高濃度の希釈剤を比較的多量に加えても（特性Ｔ_２’’）、設定点に等しい（１／粘度Ｖ_１）とすることができることがわかる。換言すれば、蒸発点から設定点に調整する目的で希釈剤（アルコール水溶液）を添加する場合、単に粘度Ｖのみを設定点のＶ_１に合わせる方法を採ると、希釈剤のアルコール濃度Ｎと希釈剤の量との組み合わせが何通りも（理論的には無限に）存在することになる。従って、そのような単純な方法では、確実に設定点に調整できることが保証されない。

図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す特性Ｔ_２の、希釈剤のアルコール濃度Ｎと勾配α’との関係を示す図である。特性Ｆ_２に示すように、勾配α’とアルコール濃度Ｎとは一次関数（α’＝β_２・Ｎ＋γ_２）の関係にあって、アルコール濃度Ｎ＝Ｎ_１のとき勾配α’＝α_２となっている。またこの一次関数の勾配β_２の符号は負である（β_２＜０）。

以上のことから、次の各式を導くことができる。

Δ（１／Ｖ）＝α’・（ΔＢ） ・・・（式１１）
α’＝β_２・Ｎ＋γ_２ ・・・（式１２）
ここで、Δ（１／Ｖ）は希釈剤を添加したことによる１／（粘度Ｖ）の増分（第２変化量）を示す。

さらに（式２）、（式４）、（式１１）および（式１２）から、次の各式を導くことができる。

Δ（１／Ｖ）＝ｂ_２１・Δｈ＋ｂ_２２・Δｗ ・・・（式１３：第２方程式）
但しｂ_２１（定数）＝（β_２＋γ_２）／Ｍ ・・・（式１４）
ｂ_２２（定数）＝γ_２／Ｍ ・・・（式１５）
なお、質量Ｍが一定であれば、定数ｂ_２１及びｂ_２２はインキに固有の定数となる。

上記第１方程式（式５）と第２方程式（式１３）との連立方程式を解くと、次の各式（連立方程式の解）が得られる。

Δｈ＝（ｂ_２２・Δ（１／Ｃ）−ｂ_１２・Δ（１／Ｖ））／Φ_１ ・・・（式２１）
Δｗ＝（−ｂ_２１・Δ（１／Ｃ）＋ｂ_１１・Δ（１／Ｖ））／Φ_１ ・・・（式２２）
但しΦ_１（定数）＝ｂ_１１・ｂ_２２−ｂ_１２・ｂ_２１ ・・・（式２３）
（式２１）〜（式２３）からわかるように、予め各定数ｂ_１１、ｂ_１２、ｂ_２１およびｂ_２２を求めておけば、Δ（１／Ｃ）とΔ（１／Ｖ）とを測定することにより、設定点から蒸発したアルコールの質量Δｈと設定点から蒸発した水の質量Δｗとを独立して算出することができる。

図４は、図２（ｂ）と図３（ｂ）とを重ね合わせた図である。但し勾配α_１と勾配α_２とが縦軸上の同位置となるように縦軸αおよびα’の尺度を適宜調節した上で重ね合わせてある。この図を参照して一次関数Ｆ_１の勾配β_１と一次関数Ｆ_２の勾配β_２とを互いに正負逆勾配としたことの効果について説明する。

図４に示すように、一次関数Ｆ_１と一次関数Ｆ_２とが一点、すなわち設定点（Ｎ_１，α_１）で交わっている。インキの成分比率を設定点に保つということは、インキ中のアルコールおよび水が蒸発してアルコール濃度ＮがＮ_１から例えばＮ_０に変化して蒸発点となったとき、そのアルコール濃度Ｎの変化量ΔＮを相殺する方向にアルコールおよび水を添加することに他ならない。従って、実用的には、一次関数Ｆ_１と一次関数Ｆ_２との交点（目標となる設定点）の精度が高いことが望ましい。そのためには、一次関数Ｆ_１と一次関数Ｆ_２とが平行に近い特性ではないことが望ましい。一次関数Ｆ_１と一次関数Ｆ_２とが平行に近い特性だと、演算過程で０に近い小さな値で除することが起こり易く、実用的な精度が低下するからである。その点、当実施形態では一次関数の勾配β_１とβ_２とを互いに正負逆勾配としているので、そのような事態が起こり難い。従って、（式２１）、（式２２）で示される方程式の解の実用的な精度を高めることができる。

以上が原理説明であるが、このように、（式２１）、（式２２）によって、設定点から蒸発したアルコールの質量Δｈと設定点から蒸発した水の質量Δｗとが独立して算出されるので、調整にあたっては、アルコール蒸発量Δｈに等しい量のアルコールと水蒸発量Δｗに等しい量の水とを添加すれば良い。

しかし当実施形態では、直接的には高濃度タンク１５および低濃度タンク１６からアルコール水溶液が添加される。低濃度タンク１６の濃度ｎ_２は０％（すなわち水）を採り得るが、高濃度タンク１５の濃度ｎ_１は上述したようにインキの変質を防止するために９０％以下とする必要がある。そこで当実施形態では、上記（式５）〜（式２２）を次のように変形することにより、より簡便に必要量のアルコールと水とを添加する方法を採っている。

上記原理説明において、蒸発点は設定点からアルコールがΔｈ、水がΔｗだけ蒸発したものであると考えたが、これを、高濃度ｎ_１のアルコール水溶液がΔＱ_１、低濃度ｎ_２のアルコール水溶液がΔＱ_２だけ蒸発したものと考える。すなわち次の各式のように考える。

Δｈ＝ｎ_１・ΔＱ_１＋ｎ_２・ΔＱ_２ ・・・（式３１）
Δｗ＝（１−ｎ_１）・ΔＱ_１＋（１−ｎ_２）・ΔＱ_２ ・・・（式３２）
そして（式３１）、（式３２）をそれぞれ（式５）、（式１３）に代入することにより次の各式を得る。

Δ（１／Ｃ）＝ａ_１１・ΔＱ_１＋ａ_１２・ΔＱ_２ ・・・（式３３）
Δ（１／Ｖ）＝ａ_２１・ΔＱ_１＋ａ_２２・ΔＱ_２ ・・・（式３４）
但しａ_１１（定数）＝ｂ_１１・ｎ_１＋ｂ_１２・（１−ｎ_１） ・・・（式３５）
ａ_１２（定数）＝ｂ_１１・ｎ_２＋ｂ_１２・（１−ｎ_２） ・・・（式３６）
ａ_２１（定数）＝ｂ_２１・ｎ_１＋ｂ_２２・（１−ｎ_１） ・・・（式３７）
ａ_２２（定数）＝ｂ_２１・ｎ_２＋ｂ_２２・（１−ｎ_２） ・・・（式３８）
さらに、（式３３）と（式３４）との連立方式を解くと、次の各式（連立方程式の解）が得られる。

ΔＱ_１＝（ａ_２２・Δ（１／Ｃ）−ａ_１２・Δ（１／Ｖ））／Φ ・・・（式４１）
ΔＱ_２＝（−ａ_２１・Δ（１／Ｃ）＋ａ_１１・Δ（１／Ｖ））／Φ ・・・（式４２）
但しΦ（定数）＝ａ_１１・ａ_２２−ａ_１２・ａ_２１ ・・・（式４３）
（式４１）〜（式４３）からわかるように、予め各定数ａ_１１、ａ_１２、ａ_２１およびａ_２２を求めておけば、Δ（１／Ｃ）とΔ（１／Ｖ）とを測定することにより、設定点から蒸発した（と考えた）濃度ｎ_１のアルコール水溶液の質量ΔＱ_１と濃度ｎ_２のアルコール水溶液の質量ΔＱ_２とを独立して算出することができる。

そこで調整にあたっては、高濃度タンク１５から質量ΔＱ_１の高濃度アルコール水溶液を、低濃度タンク１６から質量ΔＱ_２の低濃度アルコールを、それぞれ添加すれば良い。

なお、仮に濃度ｎ_１＝濃度ｎ_２であったとすると、（式３５）〜（式３８）から、ａ_１１＝ａ_１２、ａ_２１＝ａ_２２となる。従って、（式４３）からΦ＝０となる。この場合、（式４１）、（式４２）から明らかなように、方程式が一義的な解を持たない。つまり各蒸発量ΔＱ_１、ΔＱ_２を独立的に算出することができない。当実施形態では濃度ｎ_１＞濃度ｎ_２としているので、このような事態が起こらず、高い確度で解（各蒸発量ΔＱ_１、ΔＱ_２）を求めることができる。

図５は、当該装置の演算制御部４によるインキ成分調整制御の概略フローチャートである。次に、このフローチャートを参照しつつ当該インキ成分調整装置の動作について説明する。図５に示すフローチャートは、インキに固有の定数（ａ_１１，ａ_１２，ａ_２１，ａ_２２）が未知のインキを用い、印刷の初期状態を設定点とする場合のものである。なおこの制御は、インキタンク６を含む印刷機の動作と併行して行われる。

このフローがスタートすると、まずステップＳ１で、切替弁５が開回路３１側に切替えられる。これによりインキがインキタンク６を含む開回路３１内を循環し、均質化される。

次にステップＳ３で、切替弁５が閉回路３２側に切替えられ、温度調節器３が作動させられる。これによって、閉回路３２内のインキの温度が一定（例えば２０℃）に保たれる。

次にステップＳ５で、初期状態の導電率Ｃ_１および粘度Ｖ_１が測定される。具体的には、導電率センサ１８によって測定室２内のインキの導電率Ｃ_１が測定され、圧力センサ１７からの信号に基くダイアフラムポンプ１の脈動数から、循環するインキの粘度Ｖ_１が測定される。これらの導電率Ｃ_１、粘度Ｖ_１が設定点の値として演算制御部４の記憶部に保存される。

次にステップＳ７で、演算制御部４が図外の電磁弁を開き、低濃度タンク１６および高濃度タンク１５から吸込ホース８内にそれぞれ所定量（ΔＱ_１１およびΔＱ_２２）のアルコール水溶液を添加する。そしてその添加によって変化した後の導電率Ｃ_２、Ｃ_３および粘度Ｖ_２、Ｖ_３を測定する。さらにその測定結果から、インキに固有の定数（ａ_１１，ａ_１２，ａ_２１，ａ_２２）を算出する。具体的には次の手順による。

演算制御部４は、まず高濃度タンク１５の電磁弁を開き、吸込ホース８内に高濃度ｎ_１のアルコール水溶液をΔＱ_１１だけ添加する。そしてその添加後の導電率Ｃ_２および粘度Ｖ_２を測定する。演算制御部４は、その値と設定値による第１変化量Δ（１／Ｃ）_２と第２変化量Δ（１／Ｖ）_２とを次の各式により求める。

Δ（１／Ｃ）_２＝１／Ｃ_２−１／Ｃ_１ ・・・（式５１）
Δ（１／Ｖ）_２＝１／Ｖ_２−１／Ｖ_１ ・・・（式５２）
そして演算制御部４は、（式３３）のΔ（１／Ｃ）にΔ（１／Ｃ）_２を、ΔＱ_１にΔＱ_１１を、ΔＱ_２に０を代入することにより、定数ａ_１１＝Δ（１／Ｃ）_２／ΔＱ_１１を求め、これを記憶する。

同様に、演算制御部４は、（式３４）のΔ（１／Ｖ）にΔ（１／Ｖ）_２を、ΔＱ_１にΔＱ_１１を、ΔＱ_２に０を代入することにより、定数ａ_２１＝Δ（１／Ｖ）_２／ΔＱ_１１を求め、これを記憶する。

次に演算制御部４は、低濃度タンク１６の電磁弁を開き、吸込ホース８内に低濃度ｎ_２のアルコール水溶液をΔＱ_２２だけ添加する。そしてその添加後の導電率Ｃ_３および粘度Ｖ_３を測定する。演算制御部４は、第１変化量Δ（１／Ｃ）_３と第２変化量Δ（１／Ｖ）_３とを次の各式により求める。

Δ（１／Ｃ）_３＝１／Ｃ_３−１／Ｃ_２ ・・・（式５３）
Δ（１／Ｖ）_３＝１／Ｖ_３−１／Ｖ_２ ・・・（式５４）
次に演算制御部４は、（式３３）のΔ（１／Ｃ）にΔ（１／Ｃ）_３を、ΔＱ_１に０を、ΔＱ_２にΔＱ_２２を代入することにより、定数ａ_１２＝Δ（１／Ｃ）_３／ΔＱ_２２を求め、これを記憶する。

同様に、演算制御部４は、（式３４）のΔ（１／Ｖ）にΔ（１／Ｖ）_３を、ΔＱ_１に０を、ΔＱ_２にΔＱ_２２を代入することにより、定数ａ_２２＝Δ（１／Ｖ）_３／ΔＱ_２２を求め、これを記憶する。

次にステップＳ９で、切替弁５が開回路３１側に切替えられる。これによって、吸込ホース８、吐出ホース９、吐出ホース１０（閉回路３２に相当する経路）にインキタンク６からの新鮮なインキが導かれる。

次にステップＳ１１で、所定時間が経過したか否かの判定が行われる。この所定時間は、成分調整を行うインターバル期間として予め設定されている時間である。ステップＳ１１でＮＯと判定されれば待機し、ＹＥＳと判定されれば次のステップに進む。このとき、印刷に伴う開回路３１の循環によって、インキからはある程度のアルコールおよび水が蒸発している。すなわちインキは蒸発点のインキとなっている。

次にステップＳ１３で切替弁５が閉回路３２側に切替えられ、温度調節器３が作動させられる。これによって、閉回路３２内のインキの温度が一定（例えば２０℃）に保たれる。

次にステップＳ１５で、蒸発点の導電率Ｃ_０および粘度Ｖ_０が測定される。具体的には、導電率センサ１８によって測定室２内のインキの導電率Ｃ_０が測定され、圧力センサ１７からの信号に基くダイアフラムポンプ１の脈動数から、循環するインキの粘度Ｖ_０が測定される。

次のステップＳ１７で、閉回路３２の容積に相当する量のインキに対するアルコール蒸発量Δｈおよび水蒸発量Δｗが求められる。これらの値は、具体的には、高濃度ｎ_１のアルコール水溶液の蒸発量ΔＱ_１、低濃度ｎ_２のアルコール水溶液の蒸発量ΔＱ_２として求められる。まずステップＳ１５で測定された蒸発点の導電率Ｃ_０、粘度Ｖ_０と、ステップＳ５で測定された設定点の導電率Ｃ_１、粘度Ｖ_１とから第１変化量Δ（１／Ｃ）_０と第２変化量Δ（１／Ｖ）_０とが次の各式により求められる。

Δ（１／Ｃ）_０＝１／Ｃ_１−１／Ｃ_０ ・・・（式５５）
Δ（１／Ｖ）_０＝１／Ｖ_１−１／Ｖ_０ ・・・（式５６）
そして（式４１）〜（式４３）のΔ（１／Ｃ）にΔ（１／Ｃ）_０を、Δ（１／Ｖ）にΔ（１／Ｖ）_０をそれぞれ代入し、ａ_１１〜ａ_２２にステップＳ７で求められた値を代入することにより、アルコール蒸発量Δｈおよび水蒸発量Δｗに相当する高濃度ｎ_１のアルコール水溶液の蒸発量ΔＱ_１と低濃度ｎ_２のアルコール水溶液の蒸発量ΔＱ_２とが求められる。

次のステップＳ２１で、切替弁５が開回路３１側に切替えられるとともに、吸込ホース８内のインキに高濃度タンク１５から質量ΔＱ_１の高濃度アルコール水溶液が、低濃度タンク１６から質量ΔＱ_２の低濃度アルコール水溶液が、それぞれ同時に添加される。これらの添加は、インキの循環速度に応じて徐々に行われる。具体的には、ダイアフラムポンプ１の脈動数から検知される流量を参照し、閉回路３２内の容積に相当する量のインキが添加位置（吸込ホース８）を通過する時間をかけて添加する。

このように高濃度アルコール水溶液と低濃度アルコール水溶液とを同時に添加することにより、インキの希釈ムラ（時間的ムラ）が抑制される。すなわち、例えば先に高濃度アルコール水溶液を添加し、次に低濃度アルコール水溶液を追加するというような方法を採った場合、一旦希釈剤中のアルコール濃度が設定点よりも高くなった後、薄められて設定点に収束するという経過をたどる。それに対して高濃度と低濃度のアルコール水溶液を同時に添加すれば、蒸発点から設定点に向けて、希釈剤中のアルコール濃度変化が波打つことなく穏やか且つ速やかに収束する。従って、印刷に供されるインキの希釈状態がより安定したものとなり、印刷品質の悪化を防止することができる。

また、インキを開回路３１内で循環させながらアルコール水溶液を添加することにより、インキの希釈ムラ（空間的ムラ）が抑制される。添加したアルコール水溶液は、すぐに開回路３１内に行き渡るわけではなく、インキが均質になるまでは場所によってインキの希釈度合が異なっている（空間的ムラ）。インキを循環させながら添加することにより、アルコールや水の偏在が効果的に抑制されるので、この空間的ムラを小さくすることができる。特に当実施形態のように、調整対象となる量（閉回路３２の容積相当）のインキが添加位置（吸込ホース８）を通過する時間をかけて徐々に添加するようにすれば、局所的に見ても設定点を越える希釈度合でインキが希釈されることがなく、より効果的である。

このように、インキの時間的、空間的な希釈ムラが抑制されるので、印刷に供されるインキの希釈状態がより安定したものとなり、印刷品質の悪化が防止される。このような添加方法ができるのは、（式２１）、（式２２）によってアルコール蒸発量Δｈおよび水蒸発量Δｗを同時に求め（実用上は（式４１）、（式４２）によって高濃度アルコール水溶液の蒸発量ΔＱ_１および低濃度アルコール水溶液の蒸発量ΔＱ_２を同時に求め）、少なくとも添加の開始時点以前に、それらの各蒸発量に等しい各添加量を確定させているからである。

なお、高濃度アルコール水溶液の添加量ΔＱ_１と低濃度アルコール水溶液の添加量ΔＱ_２（アルコール蒸発量Δｈおよび水蒸発量Δｗ）は、開回路３１内のインキ量に対するアルコールや水の蒸発量にではなく、閉回路３２内のインキ量に対するアルコールや水の蒸発量に相当する量となっている。このような方法は、開回路３１内のインキ量が一定ではなく、変動するような場合に適している。開回路３１内のインキ量が変動しても閉回路３２内のインキ量が一定なので、インキ固有の定数（ａ_１１，ａ_１２，ａ_２１，ａ_２２）を固定値とすることができるからである。

各アルコール水溶液の添加が完了したら、次にステップＳ２５で、所定時間が経過したか否かの判定が行われる。この所定時間は、開回路３１内のインキを均質化させるのに要する期間として予め設定されている時間である。ステップＳ２５でＮＯと判定されれば待機し、ＹＥＳと判定されればステップＳ２７に移行する。ステップＳ２７では切替弁５が閉回路３２側に切替えられ、温度調節器３による温度調節がなされる。そしてステップＳ７に戻り、以降、ステップＳ７からステップＳ２７までのルーチンが繰り返される。この繰り返しは装置の停止まで行われる。このように逐次成分調整を行うことにより、常にインキの成分を設定状態付近に維持し続けることができる。

ところで、（式３５）〜（式３８）に示すように、各定数（ａ_１１，ａ_１２，ａ_２１，ａ_２２）には濃度ｎ_１、ｎ_２が含まれている。つまり高濃度タンク１５内あるいは低濃度タンク１６内のアルコール濃度が変化すれば各定数（ａ_１１，ａ_１２，ａ_２１，ａ_２２）も変化する。当実施形態では、ステップＳ２７からステップＳ７に戻ることにより、毎回各定数（ａ_１１，ａ_１２，ａ_２１，ａ_２２）を更新するようにしている。こうすることにより、各タンク１５，１６内のアルコール水溶液からアルコールや水が任意量蒸発してアルコール濃度が変化したとしても、それに応じた適切な各定数（ａ_１１，ａ_１２，ａ_２１，ａ_２２）によって各蒸発量ΔＱ_１やΔＱ_２を精度良く求めることができる。

換言すれば、当実施形態では各タンク１５，１６内のアルコール濃度が不明であっても各蒸発量ΔＱ_１、ΔＱ_２を求めることができる。したがって、各タンク１５，１６内のアルコール濃度の厳密な管理を必要としないので、装置を簡潔にすることができる。

なお各タンク１５，１６内のアルコール濃度が一定となるように管理されている場合は、各定数（ａ_１１，ａ_１２，ａ_２１，ａ_２２）が固定値となるので、ステップＳ２７の後にステップＳ１５に戻るようにしても良い。

以上説明したことから明らかなように、当該インキの成分調整装置は、第１物理量（導電率）と第２物理量（粘度）とを測定し、その設定状態に対する変化量からアルコール蒸発量（Δｈ）と水蒸発量（Δｗ）、具体的にはそれらに相当する各アルコール水溶液の量Ｑ_１、Ｑ_２を演算し、その蒸発量に等しい添加量のアルコールと水、実際には濃度の異なる２種類のアルコール水溶液を調整対象の水性インキに添加するので、容易に適正量のアルコールと水とを添加することができる。

以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々の変形が可能である。

例えば当実施形態では、温度調節器３を用いて一定の温度下で導電率Ｃや粘度Ｖを測定しているが、温度補正が可能な場合や装置全体が一定温度に保たれているような場合には温度調節器３を省略しても良い。

また当実施形態では、切替弁５によって開回路３１と閉回路３２とに切替えるようにしている。閉回路３２に切替えることにより、温度調節器３による温度調節の効率が向上し、また調整対象のインキ量を一定にすることができる、すなわち定数ａ_１１，ａ_１２，ａ_２１，ａ_２２が温度変化によって変動することを抑制することができるという利点がある。従って、そのような要求のない場合、例えば温度調節器３を使用せず、かつ開回路３１内のインキ量に変動がない場合等においては切替弁５を省略し、全て開回路３１の状態で行っても良い。

低濃度タンク１６内のアルコール濃度が０％、つまりタンク内に水が貯溜流されている状態であっても良い。低濃度タンク１６のアルコール濃度を低くすると、アルコールと水との添加割合の調整範囲を大きくすることができるという利点がある。また低濃度タンク１６のアルコール濃度を高めて高濃度タンク１５のアルコール濃度に近づけると、相対的に高濃度タンク１５からの添加量が低減するので、高濃度のアルコール水溶液をインキに添加したときの発熱を抑制することができる。

設定点は、必ずしも初期状態でなくても良い。例えば、あるインキを所定の設定点（導電率Ｃ_１や粘度Ｖ_１等が既知）まで希釈するような場合に当装置を用いることもできる。

本発明の一実施形態に係る水性インキの成分調整装置の概略構成図である。 インキの希釈特性を示す図であり、（ａ）は希釈度合（カット率）と導電率との関係、（ｂ）は（ａ）に示す特性における、希釈剤（アルコール水溶液）のアルコール濃度と、特性の勾配との関係を示す。 インキの希釈特性を示す図であり、（ａ）はカット率と粘度との関係、（ｂ）は（ａ）に示す特性における、希釈剤（アルコール水溶液）のアルコール濃度と、特性の勾配との関係を示す。 図２（ｂ）と図３（ｂ）とを重ね合わせた図である。 図１に示すインキの成分調整装置の演算制御部によるインキ成分調整制御の概略フローチャートである。

１ ダイアフラムポンプ（第２物理量測定手段）
４ 演算制御部（演算手段、第２物理量測定手段、添加手段）
１５ 高濃度タンク（添加手段）
１６ 低濃度タンク（添加手段）
１７ 圧力センサ（第２物理量測定手段、脈動数測定手段）
１８ 導電率センサ（第１物理量測定手段）
Ｂ カット率
Ｃ 導電率（第１物理量）
Ｆ_１，Ｆ_２ 一次関数
Ｎ アルコール濃度
Ｖ 粘度（第２物理量）
Δｈ アルコール蒸発量
Δｗ 水蒸発量
Δ（１／Ｃ） 第１変化量
Δ（１／Ｖ） 第２変化量
ΔＱ_１ 高濃度アルコール水溶液の蒸発量、添加量
ΔＱ_２ 低濃度アルコール水溶液の蒸発量、添加量
β_１，β_２ 一次関数の勾配

Claims (5)

1. アルコール水溶液を含む水性インキの成分比率を所定の設定状態付近に保つための成分調整装置であって、
   調整対象の水性インキの、該インキからのアルコール蒸発量および水蒸発量に応じて変化する第１物理量として、水性インキの導電率を測定する第１物理量測定手段と、
   上記調整対象の水性インキの、該インキからのアルコール蒸発量および水蒸発量に応じて変化する第２物理量として、水性インキの粘度を測定する第２物理量測定手段と、
   上記第１物理量および上記第２物理量の上記設定状態に対する変化量から上記調整対象の水性インキの、アルコールと水との蒸発量を演算する演算手段と、
   上記各蒸発量に等しい量のアルコールと水とを上記調整対象の水性インキに添加する添加手段とを備え、
   上記添加手段は、比較的高濃度のアルコール水溶液を貯溜する高濃度タンクと、上記高濃度タンク内のアルコール水溶液よりも低濃度のアルコール水溶液ないしは水を貯溜する低濃度タンクとを含み、上記高濃度タンクからのアルコール水溶液と上記低濃度タンクからのアルコール水溶液とを適宜割合で添加することにより、上記各蒸発量に等しい量のアルコールと水とを添加するものであり、
   上記演算手段は、上記第１物理量の上記設定状態からの変化から一義的に求められる第１変化量を、水蒸発量とアルコール蒸発量とを変数として表した第１方程式と、上記第２物理量の上記設定状態からの変化から一義的に求められる第２変化量を、水蒸発量とアルコール蒸発量とを変数として表した第２方程式との連立方程式の解を求めることを原理とした所定の演算式によって、上記各蒸発量に等しい量のアルコールと水とに相当する、上記高濃度タンクからの添加量と上記低濃度タンクからの添加量とを独立して算出するものであることを特徴とする水性インキの成分調整装置。
2. 上記第１変化量および上記第２変化量は、それぞれ、上記設定状態から任意量のアルコールおよび任意量の水が蒸発した蒸発点の水性インキを所定濃度のアルコール水溶液からなる希釈剤で希釈するとき、希釈のカット率に比例するものであり、その比例定数が上記希釈剤のアルコール濃度の一次関数となっていることを特徴とする請求項１記載の水性インキの成分調整装置。
3. 上記第１変化量および上記第２変化量は、上記一次関数の勾配が、互いに正負逆勾配であるものであることを特徴とする請求項２記載の水性インキの成分調整装置。
4. 請求項３記載の水性インキの成分調整装置において、
   前記演算手段は、上記高濃度タンクから所定量のアルコール水溶液を添加した場合の上記第１変化量および第２変化量と、上記低濃度タンクから所定量のアルコール水溶液ないし水を添加した場合の上記第１変化量および第２変化量とに基づいて、水性インキに固有の複数の定数を求め、これら複数の定数を用いた演算式により、上記高濃度タンクからの添加量と上記低濃度タンクからの添加量とをそれぞれ算出することを特徴とする水性インキの成分調整装置。
5. 上記第２物理量測定手段は、
   上記調整対象の水性インキを循環させるダイアフラムポンプと、
   上記ダイアフラムポンプの脈動数を測定する脈動数測定手段とを備えていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の水性インキの成分調整装置。
   

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