(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
着色液体を膜状に形成し、該着色液体の光学特性を測定する液体測色装置であって、中央部に凸型の透明な上側セル部を保持する第１保持部材並びに前記凸型の透明な上側セル部に組合される凹型の透明な下側セル部を有する第２保持部材と、前記第２保持部材を保持及び着色液体を流入また排出するための入出口を有するハウジング部材とからなり、前記凹型の下側セル部の深さ方向に移動可能かつ、平行に気密するように自動平面密着機構を有した前記上側セル部と連結する駆動板から構成され、
前記着色液体を流入後、凹型の透明な下側セル部の底面と、凸型の透明な上側セル部の先端面間に薄膜を生成する隙間が形成されるように構成されており、
前記第１保持部材は、凹型球面を有する部材と、凸型球面を有し上側セル部を接合した部材とが、当該凸型球面と当該凹型球面を当接させて構成されており、
前記凹型球面を有する部材には固定鋼球が埋め込まれており、該固定鋼球は、前記凸型球面を有する部材に形成された溝に引っかかるように構成されていることを特徴とする膜形成機構を備えた液体測色装置。
【請求項２】
着色液体入出口より着色液体を流入後、凹型の透明な部材の底面と、凸型の透明な部材の先端面間に薄膜を生成する隙間によって形成された着色液体膜に、光を照射して反射率、透過率或いは双方の値から光学特性を測定することを特徴とする請求項１に記載の膜形成機構を備えた液体測色装置。
【請求項３】
前記着色液体を流入また排出するための入出口へ測定セル洗浄装置を連結したことを特徴とする請求項１〜２のいずれか１項に記載の膜形成機構を備えた液体測色装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーマッチング等を行うのに必要なインキ等の着色液体の光学特性を測定するための液体測色装置で、特に、測定の安定を向上するための機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
塗料、インキ、プラスチックなどの着色液体の製造ないし調色中、または可動中の印刷機においては、製造ないし調色時の着色液体の光学特性または印刷機に供給される着色液体の光学特性を正確に把握する必要がある。
その一つの方法として、上記着色液体に光を照射し、その透過光または反射光を分光分析する方法（例えば、特開平８―９４４４１号公報）が知られている。この種の光学測定方法は、インキ等の着色液体等の薄膜（５０ミクロン程度）を測色用セルに形成し、その薄膜部へ分析用の光を照射し、測色用セルの透過光または反射光を分光分析手段で分析することで、着色液体等の光学特性を測定するようにしている。
このときの薄膜形成手段は、予め任意の隙間が形成されるように設計された凸型及び凹型のセルの組み合わせによって薄膜が形成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の着色液体の光学特性測定装置の機構では、予め任意の隙間が出来るように設計された凸型及び凹型のセルの組み合わせによって薄膜が形成されるが、構成部品の温度変化等により、セル間に出来る隙間が一定間隔に再現されないことがあり、この隙間に形成される着色液体の層厚（本明細書における膜厚）が変化してしまう。膜厚が変化すると、測定される透過率等の光学特性値がバラツキ、異なった値となってしまう。このため、同一の着色液体の光学測定結果が変化するため信頼性に問題があった。
【０００４】
本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、本発明の目的は、着色液体を流入後凹型の透明な下側セル部の底面と、凸型の透明な上側セル部の先端面間に薄膜を生成する隙間が形成されるように構成されることを特徴とする安定膜形成機構を備えた液体測色装置において、前記凹型の下側セル部が固定で、凸型の上側セル部が上下に往復する場合、繰り返し位置の再現性を安定させ、信頼性の高い着色液体等の光学特性を測定することが可能な液体測色装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、着色液体を膜状に形成し、該着色液体の光学特性を測定する液体測色装置であって、中央部に凸型の透明な上側セル部を保持する第１保持部材並びに前記凸型の透明な上側セル部に組合される凹型の透明な下側セル部を有する第２保持部材と、前記第２保持部材を保持及び着色液体を流入また排出するための入出口を有するハウジング部材とからなり、前記凹型の下側セル部の深さ方向に移動可能かつ、平行に気密するように自動平面密着機構を有した前記上側セル部と連結する駆動板から構成され、
前記着色液体を流入後、凹型の透明な下側セル部の底面と、凸型の透明な上側セル部の先端面間に薄膜を生成する隙間が形成されるように構成されており、
前記第１保持部材は、凹型球面を有する部材と、凸型球面を有し上側セル部を接合した部材とが、当該凸型球面と当該凹型球面を当接させて構成されており、
前記凹型球面を有する部材には固定鋼球が埋め込まれており、該固定鋼球は、前記凸型球面を有する部材に形成された溝に引っかかるように構成されていることを特徴とする膜形成機構を備えた液体測色装置である。
【０００７】
特願平０９−３３１２１５号公報及び図３に記されているように、凸型の透明な上側セル（１ａ）、凹型の透明な下側セル（１ｂ）のいずれかが離間及び近接する方向に動作し、接合面が当接した際に測定膜の隙間が形成されるが、その際図４に示すように、前記凸型及び凹型の透明なセル（１ａ、１ｂ）のわずかな平行のズレを、凸型球体（１０ｂ）及び凹型球体（１０ａ）との組合せからなる関節が自由に動作することで、常に均等かつ平行に当接される。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、着色液体入出口より着色液体を流入後、凹型の透明な部材の底面と、凸型の透明な部材の先端面間に薄膜を生成する隙間によって形成された着色液体膜に、光を照射して反射率、透過率或いは双方の値から光学特性を測定することを特徴とする請求項１に記載の膜形成機構を備えた液体測色装置である。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、前記着色液体を流入また排出するための入出口へ測定セル洗浄装置を連結したことを特徴とする請求項１〜２のいずれか１項に記載の膜形成機構を備えた液体測色装置である。
【００１２】
【発明の実施形態】
本発明を図面を参照しながら詳細に実施形態を説明する。
図１は、本発明にかかる安定膜形成機構を備えた液体測色装置を用いた液体測色方法の形態を示す全体の構成図である。図１において、液体の光学特性測定装置は、石英ガラスやサファイヤガラス等の透明な材質からなる下側セル（１ｂ）とこの下側セル（１ｂ）を固定する、下側セルプレート（１ｃ）を備えている。
【００１３】
前記下側セル（１ｂ）に相対する形で備えられる上側セル（１ａ）と、この上側セル（１ａ）を固定する上側セル筒（１ｄ）からなり、前記上側セル（１ａ）は駆動シリンダー（２ｄ）、駆動プレート（２ａ）、駆動伝達シャフト（２ｂ）、自在ベアリング（２ｃ）と直結されており、駆動シリンダー（２ｄ）の上下動作に伴って、下側セル（１ｂ）に対して離間及び密着する機構となっている。
【００１４】
前記下側セル（１ｂ）は下側セルプレート（１ｃ）に固定され、かつハウジング（３ａ）の底面部に連結固定されている。また、前記上側セル筒（１ｄ）も上側セル（１ｂ）を下方に設けた形態で、ハウジング（３ａ）の中央部へ挿入されている。
【００１５】
前記上側セル筒（１ｄ）には、下側セル（１ｂ）に平行に密接するために、図２で示す球面で連結する凹型球体（１０ａ）関節と凸型球体（１０ｂ）関節が組み込まれている。前記両関節の表面は互いに潤滑性を向上させることと、表面硬度を高めるために、硬質クロムメッキや高周波焼き入れや、テフロン（Ｒ）コーティング等が施されている。
【００１６】
図４に示すように、凸型球体（１０ｂ）関節には、上側セル（１ａ）が連結されており、図４（ｂ）に示すように、上側セル（１ａ）が傾むき、下側セル（１ｂ）の底面と上側セル（１ａ）の先端面とが平行になっていない状態で、上側セル（１ａ）が下側セル（１ｂ）に接近すると、セル周辺部の接合した接合面に傾きを補正する力（Ｆ）が生じ、傾きが補正され図４（ｃ）のように、下側セル（１ｂ）の底面と上側セル（１ａ）の先端面とが平行になる。すなわち、隙間が一定になって上側セルと下側セルが接合される。
【００１７】
セルの動作は、図１に示す、電磁弁（３ｆ）によって切り替えられた圧空エアー等の流体を送り込むことによって、駆動シリンダー（２ｄ）のポート（３ｄ）へ送られ上側セル筒（１ｄ）が上昇し、下側セル（１ｂ）と上側セル（１ａ）にある大きな隙間を生じさせ、ハウジング（３ａ）にある供給口（３ｂ）より着色液体を流入し、前記電磁弁（３ｆ）を切り替えることによって、前記駆動シリンダー（２ｄ）のポート（３ｅ）へ圧空エアー等の流体を送り込むことによって、上側セル筒（1ｄ）が下降し、着色液体を挟み込みながら、下側セル（１ｂ）と上側セル（１ａ）に予め決められた隙間を形成する。
このとき形成された隙間が着色液体の測定膜となる。
【００１８】
上記動作を繰り返すことによって、着色液体の測定膜を形成する際に常に同様の隙間を形成しなければ、測定値に違いが生じてしまう。
そのため本発明においては、機構上からなる位置再現性の不具合や、上側セル（１ａ）並びに下側セル（１ｂ）を固定している上側セル筒（１ｄ）、及び下側セルプレート（１ｃ）の温度変化による、下側セル（１ｂ）の底面と上側セル（１ａ）の先端面との平行精度の狂いを補うために、安定膜形成機構を備えている。
具体的には、上側セル（１ａ）と下側セル（１ｂ）の単体の平行度が正しいければ、相対的に上側セル（１ａ）と下側セル（１ｂ）の取り付け位置関係が平行で無い場合でも、駆動シリンダー（２ｄ）の引き荷重によって、安定膜形成機構の球面の関節構造が、自動的に下側セル（１ｂ）に平行に習おうとする作用で予め決められた測定膜を、常に作り出すことが出来る。
【００１９】
上記手段により形成された測定膜は、位置再現性に優れており、光学特性を測定するのに適している。
【００２０】
上記、関節構造は図２（ａ）に示す従来形状と比較して、本発明の形状は図２（ｂ）に示すように２分割されており、前記２分割の連結部分が凹型球体（１０ａ）関節と凸型球体（１０ｂ）関節から構成されており、下側セル（１ｂ）に上側セル（１ａ）を上部より当接する場合は、前記関節の球面の接触によって適正に押し当てられる。
また、下側セル（１ａ）に上側セル（１ａ）を離間する場合は、凸球面部（１２ａ）に形成された溝に、凹型球体（１０ａ）関節に埋め込まれた固定鋼球（１１ａ）が引っかかり、凸型球体（１０ｂ）関節を同時に離間する事が出来る。
【００２１】
上記動作によって形成された着色液体測定膜に、図１示す光源（４ａ）より光を照射し、前記測定膜領域を透過する透過光を、積分球（４ｂ）に一旦集光し、分光器センサー（４ｃ）により検出し、この検出信号をコンピュータカラーマッチングシステムに入力して分析する事により、着色液体の分光特性を測定する。
【００２２】
上記、着色液体の測定機構は駆動シリンダー（２ｄ）を除き、全ての部材はベースプレートの上面に配置され、測定部固定プレート（５ｂ）によってベースプレート（５ａ）に固定されている。
【００２３】
前記、駆動シリンダー（２ｄ）と上側セル筒（１ｄ）は連動して動作するが、その際、垂直かつ平滑に動作するように、前記ベースプレートにスライドベアリング（５ｃ）が配置され、駆動伝達シャフト（２ｂ）の動作を補助している。
【００２４】
前記、上側セル（１ａ）を固定する上側セル筒（１ｄ）の外周部には、供給口（３ｂ）及び排出口（３ｃ）が設けられ、測定着色液体が供給、排出される。更に、着色液体及び洗浄液の外部漏出を防止するために、Ｏ−リング（５ｄ）が組み込まれている。
【００２５】
前記、上側セル（１ａ）を固定する上側セル筒（１ｄ）の外周部には、着色液体及び洗浄液の外部漏出を防止するために、Ｏ−リング（５ｄ）が組み込まれているが、この目的とは別に、特願平０９−３３１２１５号公報に記されているように、凸型及び凹型の透明なセルのいずれかが離間及び近接する方向に動作し、接合面が当接した際に測定膜の隙間が形成されるが、その際前記凸型及び凹型の透明なセルのわずかな平行のズレを、凸型球体及び凹型球体からなる関節が自由に動作することで、常に均等かつ平行に当接される為の、移動吸収機能を兼ねている。
【００２６】
ハウジング（３ａ）の供給口（３ｂ）より、例えば特願平１１−１９７４１２号公報に記載の測定セルの洗浄装置を連結する事で、着色液体を測定部へ強制的に供給、洗浄が容易に可能である。
【００２７】
上記実施の形態では、凹型の下側セル（１ｂ）が固定で、凸型の上側セル（１ａ）が上下に往復する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、凸部の上側セル（１ａ）を固定とし、凹部の下側セル（１ｂ）を往復動作する構成としても良い。
さらに、上記実施の形態では、駆動シリンダー（２ｄ）を用いた説明であるが、これに限らずラック・ピニオン機構などの駆動手段でもよい。
【００２８】
なお、上記実施の形態では、上側セル（１ａ）を固定する上側セル筒（１ｄ）の外周部には、着色液体及び洗浄液の外部漏出を防止するために、また、凸型球体及び凹型球体からなる関節が自由に動作することで、常に均等かつ平行に当接される為の、移動吸収機能Ｏ−リング（５ｄ）が組み込まれているが、これに限定することなく、例えばオイルシールなどを用いてもよい。
【００２９】
本発明の凹型球体と凸型球体の組合せからなる関節（図２（ｂ）参照）を用いたセルと、従来の形状（図２（ａ）参照）からなるセルを用いた場合に於ける測定のバラツキを比較した結果を図５に示す。これから判るように本発明の凹型球体と凸型球体の組合せからなる関節を用いた場合、極めて測定値が安定していることが判る。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように本発明の膜形成機構を備えた液体測色装置によれば、中央部に凸型の透明な上側セルと凸型の透明な下側セルで組合されて形成される隙間が一定となり安定する、また、凹型球体と凸型球体の組合せからなる関節を用いることで、上側セルの先端面と下側セルの底面とが常に平行になって、隙間を形成するように構成されることから、極めて測定誤差の小さい光学測定結果を得ることができる。
また、凹型球体及び凸型球体の組合せからなる関節に、硬質処理加工及び潤滑性加工を施すことで耐摩耗性を向上させることができる。
また、着色液体を流入また排出するための入出口へ測定セルの測定セル洗浄装置を連結する事で、単発的な着色液体の測定が容易に可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる、膜形成機構を備えた液体測色装置であり、
（Ａ）は実施の形態を示す全体の構成図、（Ｂ）はハウジング部の構成図、
をそれぞれ示す。
【図２】安定膜形成機構の関節部を示し、（Ａ）は従来形状、（Ｂ）は凹型球面と凸型球面との組合せからなる関節、（Ｃ）は凸型球面関節、
をそれぞれ示す側面図である。
【図３】測定セル部を説明する構成図である。
【図４】凹型球体と凸型球体との組合せからなる関節の機構を説明するものであり、
（ａ）は着色液体を下側セルに注入した状態、（ｂ）は上側セルの先端部と下側セルの底面が平行になっていない状態、（ｃ）は平行になるように補正された状態、
をそれぞれ示す側面図である。
【図５】従来の連続測定値と本発明による連続測定値を比較したグラフである。
【符号の説明】
１ａ…上側セル
１ｂ…下側セル
１ｃ…下側セルプレート
１ｄ…上側セル筒
２ａ…駆動プレート
２ｂ…駆動伝達シャフト
２ｃ…自在ベアリング
２ｄ…駆動シリンダー
３ａ…ハウジング
３ｂ…供給口
３ｃ…配出口
３ｄ…ポート（上昇）
３ｅ…ポート（下降）
３ｆ…電磁弁
４ａ…光源
４ｂ…積分球
４ｃ…分光器センサー
５ａ…ベースプレート
５ｂ…測定部固定プレート
５ｃ…スライドベアリング
５ｄ…Ｏ−リング
１０ａ…凹型球体関節
１０ｂ…凸型球体関節
１１ａ…固定鋼球
１２ａ…球面凸部
２０…着色液体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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