(57)【要約】【課題】実機を使用しての評価と対応関係を有し、実機に比較して極めて簡易に評価することが可能な静電グラビア印刷用インキの評価装置および評価方法の提供。【解決手段】接地された導電性容器に静電的な特性を評価する対象のインキを貯留するインキ貯留過程と、前記導電性容器が貯留するインキの表面に対向する側の表面が水平面となるように、前記電極板を前記導電性容器の上方に配置する電極板配置過程と、設置された接地極と前記電極板に接続された出力極とを有する電圧印加手段が前記接地極と前記出力極との間に電圧を印加する電圧印加過程と、変位センサが前記インキの表面までの距離を測定する距離測定過程と、演算手段が前記電圧を印加する前後における前記測定で得た距離の差分である変位を演算する変位演算過程とを有する。【選択図】  図２
2011201998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電グラビア印刷に用いるインキの静電的な特性を評価する装置であって、導電性容器と、電極板と、電圧印加手段と、変位センサと、演算手段とを有し、
前記導電性容器は接地され、静電的な特性を評価する対象のインキを貯留し、
前記電極板は、前記導電性容器が貯留するインキの液面に対向する側の板面が水平面となるように、前記導電性容器の上方に配置され、
前記電圧印加手段は接地した接地極と前記電極板に接続した出力極とを有し、前記接地極と前記出力極との間に電圧を印加し、
前記変位センサは前記インキの液面までの距離を測定し、
前記演算手段は前記電圧を印加する前後における前記測定で得た距離の差分である変位を演算する、
ことを特徴とする静電グラビア印刷用インキ評価装置。
【請求項２】
静電グラビア印刷に用いるインキの静電的な特性を評価する方法であって、
接地された導電性容器に静電的な特性を評価する対象のインキを貯留するインキ貯留過程と、
前記導電性容器が貯留するインキの液面に対向する側の板面が水平面となるように、前記電極板を前記導電性容器の上方に配置する電極板配置過程と、
接地された接地極と前記電極板に接続された出力極とを有する電圧印加手段が前記接地極と前記出力極との間に電圧を印加する電圧印加過程と、
変位センサが前記インキの液面までの距離を測定する距離測定過程と、
演算手段が前記電圧を印加する前後における前記測定で得た距離の差分である変位を演算する変位演算過程と、
を有することを特徴とする静電グラビア印刷用インキ評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は印刷の技術分野に属する。特に、静電グラビア印刷に用いるインキの静電的な特性を評価するための静電グラビア印刷用インキの評価装置および評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
グラビア印刷においては、用紙における平滑性（動的平滑性）、クッション性、表層状態（コート層の有無、インキ吸収性）、等の特性が印刷品質に大きな影響を与える。この用紙の特性が印刷機の条件に対して不適合であると、特に、網点３０％以下においてインキの網点抜け（スペックル）が発生することがある。その発生を抑制するために、印圧を高くし、用紙とインキの接触を図ることが行なわれる。図４（Ａ）は印圧が通常設定のときにおけるグラビア印刷版のセル内のインキ表面と用紙（ウェブ）表面の接近状態を模式的に示し、図４（Ｂ）は印圧を通常設定よりも高くしたときにおけるグラビア印刷版のセル内のインキ表面と用紙（ウェブ）表面の接近状態を模式的に示している。図４（Ａ）と比較し、図４（Ｂ）においてはインキ表面と用紙（ウェブ）表面とがより接近している。そのため、インキ表面と用紙（ウェブ）表面との接触の程度が改善され、着肉（印刷版から用紙へのインキの転移）が向上することで、網点抜けの発生が抑制される。
しかしながら、少し印圧を高めただけではその発生の完全な回避は見込めない。また、十分な改善効果を期待して過度に印圧を高くすることは、印刷中の用紙（ウェブ）におけるシワの発生や紙切れ等の別の問題を発生させることとなる。
【０００３】
これらの理由から、着肉を向上する方法として、静電グラビア印刷方式が提案されている。静電グラビア印刷方式においてはグラビア印刷機の圧胴を帯電装置により帯電させることで、図４（Ｃ）に示すように、セル内のインキを盛り上がらせ着肉を向上させる。また、静電グラビア印刷方式では印圧を上げる必要が無いため、シワの発生や紙切れを起こすことなく着肉を向上させることが可能となる。しかし、着肉の悪い用紙（たとえば未塗工紙）に関しては、静電グラビア印刷方式を利用しても網点抜けを完全には回避することはできない。
静電グラビア印刷方式の効果を最大限得るために、静電グラビア印刷インキの開発も考案されている（引用文献１）。しかし、市販されている現状のインキにおいては網点抜けが発生しており、十分な要求品質に達しているとは言えない。そこで、静電グラビア印刷インキの改良試作が行なわれる。
【０００４】
その改良試作されたインキの評価方法としては、実機（製品印刷用の印刷機）を使用する方法と、展色機（簡易テスト用の印刷機）を使用する方法とが知られている。実機を使用しての試作インキの評価においては大量の印刷用紙、インキを必要とするだけでなく作業負荷も大きい。したがって、評価すべき試作インキの数量が多いときには実用的ではないという問題がある。また、展色機を使用しての評価は、通常グラビア印刷方式の展色機を静電グラビア印刷方式の展色機へと改造するための費用が掛かる、実機とは印刷条件が異なり対応関係が明らかでない、等の問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１２４９８７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の問題を解決するために成されたものである。その目的は、静電グラビア印刷に用いるインキの静電的な特性の評価に関して、実機を使用しての評価と対応関係を有し、実機に比較して極めて簡易に評価することが可能な静電グラビア印刷用インキの評価装置および評価方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に係る静電グラビア印刷用インキ評価装置は、静電グラビア印刷に用いるインキの静電的な特性を評価する装置であって、導電性容器と、電極板と、電圧印加手段と、変位センサと、演算手段とを有し、  前記導電性容器は接地され、静電的な特性を評価する対象のインキを貯留し、  前記電極板は、前記導電性容器が貯留するインキの液面に対向する側の板面が水平面となるように、前記導電性容器の上方に配置され、  前記電圧印加手段は接地した接地極と前記電極板に接続した出力極とを有し、前記接地極と前記出力極との間に電圧を印加し、  前記変位センサは前記インキの表面までの距離を測定し、  前記演算手段は前記電圧を印加する前後における前記測定で得た距離の差分である変位を演算する、ようにしたものである。
また、本発明の請求項２に係る静電グラビア印刷用インキ評価方法は、静電グラビア印刷に用いるインキの静電的な特性を評価する方法であって、  接地された導電性容器に静電的な特性を評価する対象のインキを貯留するインキ貯留過程と、  前記導電性容器が貯留するインキの液面に対向する側の板面が水平面となるように、前記電極板を前記導電性容器の上方に配置する電極板配置過程と、  接地された接地極と前記電極板に接続された出力極とを有する電圧印加手段が前記接地極と前記出力極との間に電圧を印加する電圧印加過程と、  変位センサが前記インキの表面までの距離を測定する距離測定過程と、  演算手段が前記電圧を印加する前後における前記測定で得た距離の差分である変位を演算する変位演算過程と、を有するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
静電グラビア印刷に用いるインキの静電的な特性の評価に関して、実機を使用しての評価と対応関係を有し、実機に比較して極めて簡易に評価することが可能な静電グラビア印刷用インキの評価装置および評価方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の静電グラビア印刷用インキの評価装置および評価方法における原理の説明図である。
【図２】本発明の静電グラビア印刷用インキの評価装置および評価方法における構成の一例を示す構成図である。
【図３】本発明の静電グラビア印刷用インキの評価装置および評価方法における動作の一例を示すフロー図である。
【図４】グラビア印刷版のセル内のインキ表面と用紙（ウェブ）表面の接近状態を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。本発明の静電グラビア印刷用インキの評価装置および評価方法における原理の説明図を図１に示す。図１において、１は導電性容器、２は電極板、１００はインキである。
導電性容器１は、図１に示すように、電気的に接地(アース)されている。導電性容器１は静電的な特性を評価する対象のインキ１００を貯留している。また、電極板２は、図１に示すように、導電性容器１が貯留するインキ１００の液面に対向する側の板面が水平面となるように、導電性容器１００の上方に所定距離を置いて配置される。
【００１１】
図１（Ａ）は電極板２に電圧を印加する前の状態、すなわち電圧の印加を行なっていない状態を示す。また、図１（Ｂ）は電圧を印加した後の状態、すなわち電圧の印加を行なっている状態を示している。図１（Ｂ）に示す一例においては、電極板２の電圧は５０００Ｖ（ボルト）となっている。
電極板２に電圧を印加する前は、図１（Ａ）に示すように、インキ１００の液面は平坦（静止した状態）となっている。電極板２に電圧を印加した後は、図１（Ｂ）に示すように、インキ１００の液面は盛り上がっている。これは電極板２が高電圧（５０００Ｖ）であるために、インキ１００の液面に電荷が誘起され、その電荷と高電圧の電極板２との間でクーロン力が作用するからである。
この電極板２に電圧を印加したときのインキの盛り上がりは、グラビア印刷機の圧胴を帯電装置により帯電させたときの、セル内のインキの盛り上がりと同様の効果とみなすことができる。したがって、インキ１００の液面の変位の数値によって、インキの静電的な特性を評価することが可能である。
【００１２】
以上、原理について説明した。次に、本発明の静電グラビア印刷用インキの評価装置における構成について説明する。本発明の静電グラビア印刷用インキの評価装置における構成を図２に示す。図２において、１は導電性容器、２は電極板、３は電圧印加装置、４は変位センサ、２１は電極板２に設けられたスリット、４１は静電シールド、１００は評価対象のインキである。
導電性容器１は導電性を有する容器である。たとえば、銅、ステンレス、等の金属材料からなる容器である。導電性容器１は、図１と同様に図２にも示すように接地されている。接地における漏洩抵抗（接地抵抗）は１．０×１０6Ω（オーム）以下（ＪＩＳ‐Ｋ‐６９１１による測定値）とすることが望ましい。
【００１３】
導電性容器１は静電的な特性を評価する対象のインキ１００を貯留するための容器である。グラビア印刷で使用するインキ１００は揮発性のインキ（主として有機溶剤成分が揮発する）である。したがって、揮発による組成の変化が測定に影響しないようにする必要性がある。たとえば、測定している期間内における揮発量に対して十分に大きな量のインキを貯留するようにする。また、空気の流れがインキ１００の液面に直接的に入り込まないように、液面を容器の開口部（淵）から下げた所定位置となるようにする。導電性容器１として、たとえば、２００ｍｌ（ミリリットル）の丸型ステンレス容器を使用し、その容器の淵から２ｃｍ下の位置にインキ１００の液面が来るようにする。
【００１４】
電極板２は、図２に示すように、導電性容器１が貯留するインキ１００の液面に対向して導電性容器の上方に配置される。インキ１００の液面に対向する側の電極板２の板面はインキ１００の液面に対し平行となっている。すなわち、その側の電極板２の板面とインキ１００の液面とはともに水平面となっている。電極板２の板面とインキ１００の液面とは所定距離を置いて対置しており、その距離はたとえば３ｍｍ〜１０ｍｍの間で定められた距離とする。
電極板２の形状は、図２に示す一例おいては、四角形として描かれているが、円形とすることも好適である。特に、導電性容器１が開口部が円形となっている容器であれば、電極板２の形状を円形とすることで対称な配置とすることができる。生成される電界の形状も対称となり、導電性容器１と電極板との位置決めも容易であり、測定の再現性を得やすい。
【００１５】
電圧印加装置３は接地した接地極と電極板２に接続した出力極とを有する。電圧印加装置３は接地極と出力極との間に電圧を印加する。電圧印加装置３としては、たとえば０〜±２０ＫＶの高電圧を発生する高圧電源を使用することができる。電圧印加装置が電圧を印加する前においては、電極板２の電圧は接地電位（電圧＝０Ｖ）と一致している。電圧印加装置が電圧を印加した後においては、電極板２の電圧は電圧印加装置３において設定した所定電圧、たとえば図１（Ｂ）に示すように５０００Ｖ（ボルト）となっている。なお、電圧印加装置３の接地極と導電性容器１とを良導体（配線コード等）により電気的に接続することができる。
【００１６】
変位センサ４は導電性容器１が貯留するインキ１００の液面までの距離を測定するセンサである。電極板２に電圧を印加する前後におけるその測定によって得られた距離の差分から、電極板２に電圧を印加する前後におけるインキ１００の液面の盛り上り量すなわち液面の変位を演算することができる。変位センサ４としては、発光素子（半導体レーザ）と光位置検出素子（ＰＳＤ：Position Sensitive Detector）とを使用し三角測量を応用した方式のレーザ式変位センサを好適に使用することができる。また、光位置検出にＣＣＤを使用するＣＣＤレーザ方式変位センサを使用することができる。また、たとえば対象物上で焦点を結んだことを検出する方式のレーザーフォーカス方式変位センサを使用することができる。本発明は変位センサの方式によって限定されない。
【００１７】
その演算は演算装置（図示せず）によって行なわれる。演算装置は電極板２に電圧を印加する前後における変位センサ４の測定で得た距離の差分である変位を演算する。インキ１００の液面の変位は、インキによって異なるが、通常は、１００μｍ以上の値を示す。演算装置は変位センサ４の出力信号を入力してデータ処理を行う装置である。変位センサ４が変位測定装置の検出部であって、その変位測定装置が変位を演算する演算部（データ処理部）、測定値を表示する表示部、操作部、等を有するときには、演算装置としてその演算部を使用することが可能である。
【００１８】
スリット２１は金属板等の導電性を有し光を遮蔽する材料からなる電極板２によってレーザ光線が遮られないように電極板２に設けられたスリットである。インキ１００の液面の変位センサ４として上記の三角測量を応用した方式のレーザ式変位センサを使用するときには、レーザ光線をインキ１００の液面に照射し、その反射光を受光するためにスリットを設けておく必要性がある。スリットの寸法は変位センサ４による測定の支障とならない範囲で最小の寸法とし、電極板２としての機能に影響がないようにする。
【００１９】
静電シールド４１は静電気による悪影響を受けることを防ぐためのシールドである。静電シールド４１は、変位センサ４の全体またはすくなくとも導電性容器１の側を包み込むように設けられる。静電シールド４１を構成する材料としては、金属板メッシュ等の導電性を有し静電界または低い周波数の電磁界を遮蔽することが可能な材料を使用し、静電シールド４１を接地する。勿論、静電シールド４１には変位センサ４の機能を損なわないように必要な範囲の開口部が設けられている。たとえば、レーザ式変位センサを使用するときには、レーザ光線の照射部、インキ１００の液面からの反射光の検出部を遮らないようにする。
なお、図２においては示していないが、導電性容器１は台座（ステージ、実験台、等）の上に載置しており、その台座と電極２と変位センサ４と静電シールド４１は、台座に結合する支柱によって一体に支持されている。
【００２０】
以上、構成について説明した。次に、本発明の静電グラビア印刷用インキの評価装置および評価方法における動作について説明する。本発明の静電グラビア印刷用インキの評価装置および評価方法における動作の一例をフロー図として図３に示す。
まず、図３のステップＳ１（インキ貯留）において、静電的な特性を評価する対象のインキ１００を導電性容器１に注ぎ容れる。このとき、変位センサ４によってオペレータはインキ１００の液面を監視し、インキ１００の液面の位置が所定位置（液面を容器の開口部（淵）から下げた所定位置）となるように調節する。なお、電圧印加装置３は電極板２に電圧を印加しない状態（電極板２は接地電位（電圧＝０Ｖ））となっている。また、インキ１００を導電性容器１に注ぎ容れるときに電極板２が障害物とならないように、電極板２を退避位置としておく。電極板２は、それを支持する支柱の軸回りに、たとえば１８０度回転することにより退避位置と測定位置とで停止させることができる。
【００２１】
次に、ステップＳ２（電極板配置）において、電極板２を退避位置から測定位置に配置する。電極板２は、測定位置においては、上記のように所定位置まで注ぎ入れたインキ１００の液面からの距離が所定距離（たとえば３ｍｍ〜１０ｍｍの間で定められた距離）となっている。
次に、ステップＳ３（距離測定）において、変位センサ４はインキ１００の液面の位置を測定する。この測定は電圧印加装置３が電極板２に電圧を印加する直前の測定として行なわれる。このとき、インキ１００の液面の位置が所定位置から許容範囲（あらかじめ定めておく）を超えて外れているときにはステップＳ１に戻って上述した以降のステップを繰り返す。一方、許容範囲に含まれているときにはステップＳ４に進む。
【００２２】
次に、ステップＳ４（電圧印加）において、電圧印加装置３は電極板２に所定電圧（たとえば５０００Ｖ（ボルト））の電圧を印加する。
次に、ステップＳ５（距離測定）において、変位センサ４はインキ１００の液面の位置を測定する。この測定は電圧印加装置３が電極板２に電圧を印加した後、すなわち電圧を印加している状態における測定として行なわれる。測定が終了すると、電圧印加装置３は電極板２に対する電圧の印加を停止する。すなわち、電極板２の電位を接地電位（電圧＝０Ｖ）とする。
次に、ステップＳ６（変位演算）において、演算装置は、ステップＳ３において測定した液面の位置と、ステップＳ５において測定した液面の位置との差分としてインキ１００の液面の変位を演算する。すなわち、電極板２に電圧を印加する前後におけるインキ１００の液面の盛り上り量が得られたことになる。
【００２３】
以上、動作について説明した。次に、本発明の評価装置を使用して実際に測定を行なった内容について以下に記載する。
（評価目的）
本発明の評価装置におけるインキの盛り上がり量と、静電グラビア印刷機において印刷した印刷物の品質との間における整合性（相関性）の有無を確認する。
（使用インキ）
インキＡ（市販インキ）
インキＢ（インキＡに添加剤５％を添加）
インキＣ（インキＡに添加剤１０％を添加）
（静電印刷条件）
紙：コート紙  版：彫刻版（９０線／ｃｍ）
印刷速度：５０ｍ／ｍｉｎ
印加電圧：２，５００Ｖ
【００２４】
（評価結果）
（１）評価装置における測定結果
評価装置における、インキの盛り上がり量の測定値としては、
インキＡ：１７０μｍ
インキＢ：１６５μｍ
インキＣ：１５８μｍ
が得られた。
（２）印刷物の品質
このインキＡ，Ｂ，Ｃを用い静電グラビア印刷を行ない、網点２０％部の網点面積率を測定した。
測定器としてはＧｒｅｔａｇＭａｃｂｅｔｈ社製品の「ＳｐｅｃｔｒｏＥｙｅ」（登録商標）を使用した。網点２０％部における実測値としては、
インキＡ：３３％
インキＢ：３２％
インキＣ：３０％
が得られ、インキの盛り上がり量と静電グラビア印刷品質（着肉）に整合性（相関性）があることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
インキの静電的な特性を評価するときに利用できる。特に、少量のインキで簡易に評価を行なうことができるため、インキの開発を行なうときには極めて利用価値が高い。
【符号の説明】
【００２６】
１  導電性容器
２  電極板
３  電圧印加装置
４  変位センサ
２１  スリット
４１  静電シールド
１００  インキ
【図１】
2011201998.tif 000003
【図２】
2011201998.tif 000004
【図３】
2011201998.tif 000005
【図４】
2011201998.tif 000006