JPH0240167B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、印刷機のローラ間ギヤツプにおける
液体乃至液層の２つの部分乃至部分層への分離乃
至分割過程を特徴付ける特性乃至量の無接触測定
検出装置に関する。

インキローラはインキを搬送する。インキロー
ラに供給される湿し媒体はローラの表面において
２つの異なつた形態において即ち一方はインキ表
面に付着している湿し媒体として、他方はインキ
内に乳化された湿し媒体として含まれる。本発明
は、インキ表面にとどまる湿し媒体の影響力が大
きいので、インキ表面の湿し媒体の方をインキ内
に乳化された湿し媒体より高く重みを付けて単位
面積当りの湿し媒体量の測定を行う。

発明の目的 インキ装置または湿し装置のようなローラユニ
ツトは所定の比較的薄い厚さの液体層を発生して
例えば版銅への付着インキの層厚を薄くして枚葉
紙へのインキ量を均一層厚として着ける目的を果
さなければならない。このために技術的に通例液
体乃至液層の２つの部分乃至部分層への分離乃至
分割が行われる。その場合本発明の方法は、相応
の機械において、監視および調整装置に対して即
時測定のために使用することができる。即ち例え
ば紙などの印刷材料にインキを用いて印刷する場
合殊に、印像の品質はつけられたインキ層の厚さ
に極めて大幅に依存する。更にオフセツト印刷に
おいて印像の品質および印刷方法の障害のない実
施は、インキ着けローラと版胴との間のローラ間
ギヤツプの出口における湿し媒体量に依存してい
るかまたはインキ量と湿し媒体量との比に著しく
依存している。インキ内乳化された湿し媒体よ
り、インキ表面にとゞまる湿し媒体の方がこの依
存性に関与す割合は大きくかつギヤツプの出口か
ら送出されて、音響センサによつて検出される音
波にもインキ内に乳化される湿し媒体よりも著し
い影響を及ぼし、これにより本発明の方法は、こ
の印刷方法における機能および品質監視に対して
特別適している。

公知技術 過程に物理的に影響しない、所定の量の部分乃
至所定厚の部分層における液体乃至液体層の分離
乃至分割の測定検出に対して、今日まず第１に、
電気、磁気およびスペクトル測定方法が使用され
る。第１群はとりわけ、容量および導電性測定装
置が所属し、第２群にはとりわけ誘導的変位量検
出器が所属し、また第３群にはマイクロ波、赤外
線、可視光線、紫外線、レントゲン線および放射
線によつて動作する測定装置が所属する。比較的
大きな量乃至比較的厚い層の検出に対してはこの
場合更に、音響測深−方法が挙げられる。

これまでオフセツト印刷過程において、湿し媒
体供給の監視のために使用される、過程に物理的
に影響しないすべての測定装置において、送信器
を用いて、電磁波の形態におけるエネルギーは、
湿し媒体を導くインキを介して送信されかつ送信
されたエネルギーの、湿し媒体によつて吸収され
た成分が適当な波長において検出器を用いて検出
される。同様印刷機におけるインキ層厚も、今日
では実験室においてのみ使用される放射性トレー
サ方法を別にすれば、無接触に測定される。

公知技術の欠点 部分における液体の分離をその量に応じて検出
するため乃至部分層における液体層の分割をその
層厚に応じて検出するための、今日まで使用され
ている、過程に物理的影響しない即時測定方法
は、信号受信器に付加的に、分離乃至分割過程に
は無関係な信号送信器を必要とし、これに対して
本発明の方法における液体乃至液層の２つの部分
乃至部分層への分離乃至分割過程はそれ自体送信
機能を行いかつ液体乃至液層の２つの部分乃至部
分層への分離乃至分割過程において送出される機
械波が検出される。

オフセツト印刷過程において特に、湿し媒体供
給を監視するために使用され、過程に物理的に影
響しない測定方法は更に、殊に次の欠点を有す
る。即ちこの測定方法は湿し媒体の全体の量を測
定するものであり、インキ表面に付いている湿し
媒体の量も、インキの中に乳化されている湿し媒
体の量も同じ重みで評価されて測定している。し
たがつて印刷の品質に大きな影響を与えるインキ
表面にとどまる湿し媒体の量を、インキの中に乳
化されている湿し媒体よりも高く評価して測定す
ること、即ち重みを付けて測定することはしてい
なかつた。更に湿し媒体監視に対することができ
ない。更に、湿し媒体監視に対して今日市販され
ている測定装置は多大な努力が払われているにも
拘わらず、困難なくオフセツト印刷機へ組込みで
きる程に小型化することはできなかつたし、なか
でもローラ間における測定場所を自由に選択する
ことができなかつた。測定場所としてのこの湿し
媒体監視装置において通例、湿し装置とインキ装
置との間の版胴の面要素が選択されるが、このこ
とは、湿し装置が版胴に直接接触しかつ若干のオ
フセツト印刷機におけるように、インキ装置にし
か直接接触していないようなことはないときにし
か可能でない。更に、インキ着けに対して設けら
れていない面要素に必要以上に十分な湿し媒体量
があると、湿し媒体の著しい蒸発およびインキ着
けローラと版胴との間のローラ間ギヤツプにおけ
る高すぎる圧力のため、この面要素にインキがつ
かないことが、保証されない。またインキ着けに
対して設けられている面要素においては、インキ
着けローラと版胴との間のローラ間ギヤツプにお
ける低すぎる圧力およびこれにより生じる、湿し
媒体のインキへの不完全な圧迫のため、インキ着
けが完全に行なわれることが、保証されない。

オフセツト印刷過程の実施に対して根本的な影
響を与える、インキ着けのために設けられていな
い面要素における湿し媒体膜の分割のこの種の障
害乃至インキ着けに対して設けられている面要素
におけるインキと湿し媒体との乳化の分割は、分
割過程において送出される音波に著しく影響を与
えるので、本発明の方法はこれら障害の発生場所
において直接、従つて実際に時間遅延なしにこれ
ら障害を検出する。

印刷機において使用され、無接触に動作する公
知のインキ層厚測定方法はすべて、印刷インキが
配置されているローラ材料の種々の物理的特性に
比較的強く依存する。従つてその使用は、それぞ
れの測定方法に対して適した、所定のローラ材料
が使用されている場合に限られる。即ち例えば容
量的な測定方法は、機械的なローラ表面または誘
電体定数がインキの誘電体定数と著しく異なつて
いる。ローラ材料に限つて適用される。可視光線
で動作するインキ層測定装置は不都合にも、印刷
機の実際の作動において不可避である、ローラの
表面の反射係数の変化に敏感に応答する。

これに対して本発明では、ローラ間ギヤツプに
依存するインキ層は、ギヤツプの出口において周
知の割合いで分割されかつ湿し媒体が存在してい
ないことを仮定すれば、ローラ材料によつて実際
に全く影響されない、インキ層厚の測定を可能に
する。乳化されたおよびインキ表面に付着してい
る形態における湿し媒体の存在によつて特徴付け
られるオフセツト印刷方法では特に、本発明は、
インキ層厚測定方法として条件付けでしか使用可
能でない。

しかしインキ層厚が例えば増加すると、乳化さ
れる湿し媒体成分もますます多くなる。即ちイン
キ層厚が増加乃至減少すると、インキ表面にとど
まる湿し媒体成分に比してインキに乳化される湿
し媒体成分の方がより多く増加乃至減少すること
になる。液体乃至液層の２つの部分乃至部分層へ
の分離乃至分割過程の際に出る音波は乳化された
湿し媒体および乳化されない、即ちインキ表面に
とどまる湿し媒体の割合がどの程度であるかに依
存している。従つて両方の湿し媒体成分が発生す
る音波に対して異なつた影響を与えるので、発生
する音波を測定することによつてインキ表面の湿
し媒体とインキ中に乳化されている湿し媒体量の
測定値に重みを付けて測定することになり、イン
キ層厚についてのデータも得ることができる。

発明の課題 本発明の課題は、液体の部分層への分離乃至分
割を特徴付けかつ量的に即時無接触に検出する測
定であつて、分離乃至分割過程に影響せずかつこ
の形式の過程の監視乃至調整のために使用するこ
とができる測定装置を提供することである。

発明の開示 この課題へは、本発明によれば次のように解決
される。即ち液体の部分層への分離乃至分割にお
いて発生しかつ送出される音波を、分離乃至分割
場所の近傍に取付けられた音響センサによつて受
信しかつ電子的方法で引続き処理しかつ指示す
る。液体乃至液体の混合物の液体成分の分離乃至
分割過程を特徴付ける特性、例えば粘性、弾性、
限界表面張力または分子の相互作用に基いて生じ
る硬さは、その際発生する音波も特徴付けるの
で、本発明は、分離乃至分割過程を特徴付ける量
を量的に即時無接触に測定するという課題を解決
しかつ従つてこの形式の過程の監視乃至調整にお
いて使用可能である。殊に、当該の液体乃至当該
の液体混合物によつて部分的または完全に被覆さ
れている。２つの相互に回転し合うローラ乃至ロ
ーラ部分の間のローラ間ギヤツプの出口における
本発明の測定は、別の測定を用いて、液体量乃至
相対液体量が直接指示されるように、較正され
る。一方のローラの半径を無限の大きさと見做す
ことができる極端な場合、一方のローラのプレー
トでの回転に対して同一のことが当嵌り、また２
つのローラの半径を無限と見做すことができる極
端な場合、片側に生じる一方のプレートの他方の
プレートからの持上げに対しても同一のことが当
嵌る。

印刷機乃至にかわ着け装置におけるインキ乃至
にかわ分割において特に既に公知の層厚測定方法
を用いて、本発明では、インキ乃至にかわ（サイ
ズ）層厚測定方法としてこの層厚の監視乃至調整
のために使用可能であるように、較正可能であ
る。オフセツト印刷方法において、ローラ間ギヤ
ツプに存在する印刷インキと湿し媒体混合物のう
ち湿し媒体は印刷インキの１／1000の粘性しか有
していないので、この混合物はローラ間ギヤツプ
出口において主に、湿し媒体を含む部分を横断す
る方向に、即ち最も弱い個所で分割され、これに
より湿し媒体は、次の分割過程に対する影響が最
大である所で、インキ表面に達する。このために
必要な動作およびその際音波の形態において送出
されるエネルギーは、インキの硬度と湿し媒体の
硬度との間の差が大きいため両方の成分の比が変
化するに従つて著しく強く変化する。音波放射を
惹起する、インキ膜およびインキ繊維の振動は更
に、乳化された湿し媒体滴（水滴）およびインキ
の表面にとどまる湿し媒体によつて、インキ湿し
媒体比に依存して著しく減衰される。

従つてローラ間ギヤツプの印刷インキ−湿し媒
体混合物の分割の際送出される音波を、音響セン
サを用いて測定検出することによつて、インキ表
面にとゞまる湿り媒体量が、印刷インキ内に乳化
される湿し媒体量より大きく重付けられて影響し
かつ更にインキ量に関する情報が含まれている、
量を検出しかつ測定するという課題が解決され
る。これにより殊に、オフセツト印刷方法の機能
の障害、ひいては少なすぎるまた多すぎる湿し媒
体供給のため乃至インキ着けローラと版胴との間
の高すぎるまたは低すぎる圧力のために生じる障
害のある分割過程によつて惹起される印刷の品質
の変化、所謂“テインテング”または所謂“ウオ
ータ・マーク”などを、その発生場所で直接、従
つて時間遅延なしに検出するという課題が解決さ
れた。即ち第１のインキ着けローラにおける分割
ノイズの測定は、プレートにおいて直接液体分配
を検出できるという特別な利点を有する。

従つて本発明は、オフセツト印刷過程にとつて
重要な、インキ量と湿し媒体量との比を、分割後
インキ表面にとゞまる湿し媒体成分に特別な重み
を付けて、無接触に即時検出するために使用可能
でありかつ上記の比、ひいては印刷の品質の監視
および調整における使用に適している。更に音響
センサは、非常に狭い場所にも組込み可能である
程、小形化することができる。

本発明の基礎となる原理は一般的に、２つの互
いに対向する面の間に液体を供給し、面を相反す
るように運動させ、この分割過程において発生し
かつ送出される音波を音響センサによつて検出し
かつ検出されたエネルギを測定して評価すること
によつて、液体量の無接触な測定のために使用可
能である。

特別には、この方法は、気体（例えば空気）に
おける蒸気（例えば水蒸気）の測定のために使用
することができ、その際２つのローラ乃至ローラ
部分が相互に回転し合う際にローラ間ギヤツプに
おいて、このギヤツプが蒸気を受けとる材料によ
つておゝわれている（例えば吸湿性の層）ときに
発生する送出される音波が、音響センサによつて
測定される。

発明の効果 本発明により得られる利点は殊に次の点にあ
る。即ち液体の部分層への分離乃至分割の、顕微
鏡でしか観察しえない機械的な過程を、その際発
生しかつ送出される機械波によつて無接触に、音
響センサを用いて測定・検出する。分割乃至分割
過程を特徴付ける、液体乃至液体混合物の特性は
また、その際発生しかつ送出される音波を特徴付
ける。従つてこの音波の測定検出は、分離乃至分
割過定を直接示す尺度となり、それをこの過程の
監視および調整のために使用することができる。
分離乃至分割過程は、本発明においては、それ自
体で送信機能を行ない、従つてこれまでこの過程
を検出するために使用された測定方法に比べて著
しい利点を有する。本発明によれば、部分量乃至
部分量分配を直接指示するように、較正すること
ができる。

殊に本発明は、印刷機およびにかわづけ（サイ
ズ）装置において生じるように、２つの互いに回
転し合うローラ乃至ローラ部分の間のローラ間ギ
ヤツプの出口における液体の分割において、層厚
測定方法として使用可能であり、その際公知の層
厚測定方法に比べて、ローラの材料によつて実際
に影響されずに無接触に検出しかつ過程に無関係
な送信器を必要としないという利点を有する。従
つて本発明は、この種の分割過程における液体の
層厚の監視および調整のために使用可能である。

湿し媒体供給の無接触な監視のために殊にオフ
セツト印刷方法に今日まで使用されている測定方
法に比べて、本発明は次の利点を有する。即ち本
発明は、湿し媒体量全体に代わつて、印刷インキ
と湿し媒体の量比が分割後インキ表面にとゞまる
湿し媒体成分の特別大きな重み付けにおいて影響
する、印刷インキと湿し媒体混合物の分割を特徴
付ける量を検出する。本発明における音響センサ
は、オフセツト印刷機において測定場所を自由に
選択可能である程に小型化可能であるので、更に
次の利点を有する。印刷インキと湿し媒体混合物
の割合を、インキつけローラと版胴との間のギヤ
ツプ出口に、即ちオフセツト印刷方法の非常によ
く知られている障害の発生場所において直接、即
時無接触に検出することができる。更に本発明
は、湿し装置が版板とではなくてインキ装置に接
触しているときでも使用することができるので、
すべての公知のオフセツト印刷機において、重み
付けられた印刷インキと湿し媒体との量比を検
出、監視および調整するために使用可能である。

実施例の説明 次に本発明を実施例につき図面を用いて詳細に
説明する。

第１図は、インキ装置および湿し装置を備えた
オフセツト印刷機の部分図である。詳しく図示さ
れていないローラ式インキ装置３のインキ着けロ
ーラ３は、版胴４上を回転する。インキ装置３か
ら見て版胴の回転方向の前方において、湿し装置
５が版胴４に対応配置されている。本発明におい
て重要な音響センサ６は、版胴４と第１のインキ
着けローラ１との間のローラ間ギヤツプの出口に
設けられている。

次に説明する本発明の第１の実施例が、第２図
に図示されている。

ここで位置２０は、周速度vrによつて相互に回
転し合う２つのローラ１８，１９によつて形成さ
れるギヤツプの出口を示す。これらローラの外周
面は、ギヤツプの出口において分割される液体混
合物でおゝわれている。ギヤツプの出口に対向し
て、音響センサ６が設けられている。音響センサ
は、分割過程の際送出される音響信号の測定・検
出のために用いられる。センサのうち位置２１
は、超音波水晶マイクロホンを示す。このマイク
ロホンは、受信された音響信号を電気信号に変換
し、次いで電気信号は、位置２２において図示の
増幅器２２において増幅される。位置２２には、
水晶マイクロホンおよび増幅器から成るユニツト
の周波数特性も図示されている。その際この周波
数特性は、40KHzの音響周波数に共振位置を有
し、これにより、40KHzより著しく下方にある周
波数を有する障害となる機械騒音の影響を大幅に
低減するという利点が生じる。増幅器の出力信号
は、整流器２３に供給される。整流器は、到来す
るバイポーラの信号列をユニポーラの信号列に変
換する。更に整流器に、周波数フイルタ２４（低
域フイルタ）が後置接続されている。フイルタ
は、高周波のユニポーラ信号列を、平均値形成に
よつて低周波信号に変換する。それらからこの信
号は、電圧表示装置２５によつて指示される。

第３図は、測定時間にわたつてxt−記録計を用
いて、記録された電圧表示を図示する。その際こ
の電圧表示は、枚葉紙オフセツト印刷機において
印刷条件を種々に変えて、第２図に図示の音響セ
ンサを用いて測定した際得られたものである。こ
の場合音響センサは、インキ装置に周方向におい
て後続する第１のインキつけローラとこれと重な
り合うインキならしローラとの間のギヤツプの出
力側に対向して配置された。

ところで第３図は左から右へ、正常な印刷条件
から出発して電圧表示がどのように経過するかを
示し、その際電圧表示は湿し媒体供給の中断後著
しく上昇しかつ７葉の枚葉紙の印刷に相応する比
較的短い時間の後、所謂“テインテイング”が始
まつた。即ち“テインテイング”とは、オフセツ
ト印刷において非印刷面として設定されている版
板の面要素を、湿し媒体膜によつてインキからも
はや保護できず、従つてインキを受容してしまう
機能障害である。この障害が現われた後すぐに行
なわれる、湿し媒体供給の開始によつて再び、電
圧表示は低下しかつ正常な印刷条件が調整設定さ
れる。引続いて、再び正常な印刷条件から出発し
て、スプレーを用いて非常に多くの湿し媒体が湿
し媒体着けローラ（水着けローラ）、ひいては版
胴に供給され、これにより電圧表示は、著しく減
少した。インキ装置におけるインキの湿し媒体含
有量と関連する、電圧表示の低下後比較的大きな
時間を経てから、印像に所謂“ウオーター・マー
ク”が現われた。即ち“ウオータ．マーク”と
は、インキ着けのために設けられている、版板の
面要素が、インキ表面における湿し媒体成分が多
すぎるために不十分にしかインキ着けされないこ
とにある。

実験工場においてインキ層厚、湿し媒体量およ
び速度をそれぞれ変化させて行なつた、第１図に
図示の本発明の第１の実施例を用いた一連の測定
により、次のような結果が得られた。

ａ） ローラ間ギヤツプにおけるインキ層厚が減
少するとき、および／またはローラ間ギヤツプ
における湿し媒体量が増加するとき、即ち単位
面積に関連して、比インキ量／湿し媒体量が減少すると きに、超音波レベル、即ち電圧表示が低下す
る。

この比の著しい減少は、印像においてウオー
タ・マークの発生を来たす。

ｂ） ローラ間ギヤツプにおけるインキ層厚が増
大するときおよび／またはローラ間ギヤツプに
おける湿し媒体量が低減するとき、即ち単位面
積に関連して比インキ量／湿し媒体量が増加するとき、 超音波レベル、即ち電圧表示は上昇する。

この比の著しい増加は、“テインテイング”
を生ぜしめる。

ｃ） 超音波レベルは、ローラの周速度が増加す
るとき、僅かだが上昇する。

本発明の第１の実施例によつて得られたこれま
での測定結果によれば、この実施例の電圧表示を
一定に維持する、インキおよび湿し媒体流の調整
により、インキ量と湿し媒体量、その際殊にイン
キ表面に付着した湿し媒体量との比を一定に維持
することになるということから出発することがで
きる。これにより、場合によつて印刷材料が変化
したり、場合により版板が磨耗したときなどを除
外視すれば、インキおよび湿し媒体流の調調整に
よる電圧表示の一定維持によつて一定のオフセツ
ト印刷の品質が得られる。

次に第４図に図示の、本発明の第２の実施例に
ついて説明する。

第４図において位置２６はここでも、周速vrで
互いに回転し合う２つのローラによつて形成され
るギヤツプの出口を示している。これらローラの
周面には、このギヤツプの出口において分割され
る液体混合物によつて被覆されている。ギヤツプ
出口に対向してここでも、分割過程の際に送出さ
れる音響信号の測定・検出のために用いられる音
響センサが設けられている。そのうち２７はこゝ
でも、受信された音響信号を電気信号に変換する
マイクロホンを示す。電気信号は、増幅器２８に
おいて引続き増幅される。２８には更に、マイク
ロホンと増幅器とから成るユニツトの周波数特性
が図示されている。周波数特性曲線は、後続の周
波数の選択的な評価に対して特別良好に適するよ
うに選択されている。増幅器の出力信号は、整流
器２９に供給される。整流器は到来するバイポー
ラ信号をユニポーラ信号に変換する。これらユニ
ポーラ信号は引続いて、フーリエ解析器３０に供
給されかつそこで周波数の選択性解析が行なわ
れ、即ちそのフーリエ成分に分解される。ギヤツ
プから送出される音波のフーリエ解析は、本発明
の第１の実施例において説明した評価方法より
も、分割過程およびその影響に関して一層詳しい
情報を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、インキおよび湿し装置を備えたオフ
セツト印刷機の部分略図であり、第２図は、測定
装置の第１の実施例のブロツク図であり、第３図
は、枚葉紙オフセツト印刷機において印刷条件を
種々に変えて、第２図に図示の音響センサを用い
て測定した際得られた電圧の時間的経過を示す波
形図であり、第４図は、測定装置の第２の実施例
のブロツク図である。 １，２…インキ着けローラ、３…ローラ式イン
キ装置、４…版胴、５…湿し装置、６…音響セン
サ、２０，２６…ギヤツプの出口、２１，２７…
マイクロホン、２２，２８…増幅器、２３，２９
…整流器、２４…低域フイルタ、２５…電圧指示
装置、３０…フーリエ解析器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 印刷機のローラ間ギヤツプにおける液体乃至
   液層の２つの部分乃至部分層への分離又は分割過
   程を特徴付ける特性ないし量の無接触測定検出装
   置において、音響センサ６が、ローラ間ギヤツプ
   の出口の近傍において配置されており、該音響セ
   ンサが、前記分離乃至分割過程の際発生する音響
   信号を受信しかつ電気信号に変換し、該電気信号
   が後置接続された電子信号処理回路２２，２３，
   ２４；２８，２９，３０において引続き処理され
   かつ指示される（２５）ことを特徴とする印刷機
   における無接触測定検出装置。 ２ センサ６が、着けローラ１，２と版板との間
   のギヤツプ出口に配置されている特許請求の範囲
   第１項記載の印刷機における無接触測定検出装
   置。 ３ センサ６が、超音波範囲にある音波のみを検
   出する特許請求の範囲第１項記載の印刷機におけ
   る無接触測定検出装置。 ４ センサ６の信号処理回路は、フーリエ解析器
   ３０を含んでいる特許請求の範囲第１項記載の印
   刷機における無接触測定検出装置。