JP2000318123A - フレキソおよびグラビア印刷用のドライヤ - Google Patents
フレキソおよびグラビア印刷用のドライヤInfo
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- F26—DRYING
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- F26B21/10—Temperature; Pressure
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B41F23/04—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing by heat drying, by cooling, by applying powders
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- Sustainable Development (AREA)
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- Supply, Installation And Extraction Of Printed Sheets Or Plates (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 加熱空気を搬送する大型供給プレナムをなく
すことができる印刷機用のドライヤを提供すること。 【解決手段】 印刷機用のドライヤが、空気プレナムに
流入する空気を加熱する電気加熱器を使用している。加
熱された空気はプレナムから直径が約0.1016cm
(0.040インチ)のオリフィス列を通って高速で流
出する。その高速空気は、印刷機によってウェブ上に印
刷されたインクに衝突する。
すことができる印刷機用のドライヤを提供すること。 【解決手段】 印刷機用のドライヤが、空気プレナムに
流入する空気を加熱する電気加熱器を使用している。加
熱された空気はプレナムから直径が約0.1016cm
(0.040インチ)のオリフィス列を通って高速で流
出する。その高速空気は、印刷機によってウェブ上に印
刷されたインクに衝突する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ドライヤ、特にフ
レキソまたはグラビア印刷機によって連続ウェブに塗布
される油性(solvent based)または水性インクおよび塗
料用のドライヤに関する。
レキソまたはグラビア印刷機によって連続ウェブに塗布
される油性(solvent based)または水性インクおよび塗
料用のドライヤに関する。
【0002】
【従来の技術】フレキソおよびグラビア印刷機用の現在
のドライヤは、新しく印刷されて移動中のウェブに衝突
する高温空気を使用し、時には赤外線放射で補助を行
う。高温空気の温度は一般的に、印刷または塗料の皮張
り、印刷または塗料の沸騰またはフィルムウェブの熱降
伏を含む印刷、塗料またはウェブの品質低下を生じる温
度を超えないように制御される。
のドライヤは、新しく印刷されて移動中のウェブに衝突
する高温空気を使用し、時には赤外線放射で補助を行
う。高温空気の温度は一般的に、印刷または塗料の皮張
り、印刷または塗料の沸騰またはフィルムウェブの熱降
伏を含む印刷、塗料またはウェブの品質低下を生じる温
度を超えないように制御される。
【0003】一般的に、フレキソまたはグラビア印刷お
よび塗布装置に使用されている従来の強制高温空気乾燥
システムは、スロット付き空気衝突ノズルドライヤを使
用している。衝突とは、空気流の流れ方向がその空気流
を衝突させるウェブの局部的平坦表面に対して卓越垂直
速度成分を有することを意味している。これらのシステ
ムのノズルスロット幅は一般的に約0.1016〜0.
3175cm(0.040〜0.125インチ)で、ノ
ズルスロット長さはそれぞれの用途に応じて最大ウェブ
幅±約2.54〜3.81cm(1〜1・1/2インチ)
である。ノズル室内圧は一般的に1241.89〜37
25.68Pa[5〜15インチ水柱(1psi=2
7.76インチ水柱)]であり、これは毎分約1524
〜3657.6メートル(5,000〜12,000フ
ィート)の衝突空気流速を与える駆動力を生じる。シス
テムの乾燥能力は、衝突空気流の場所での熱伝達特徴に
よって決まる。熱伝達係数は衝突空気流速と強く関連し
ている。
よび塗布装置に使用されている従来の強制高温空気乾燥
システムは、スロット付き空気衝突ノズルドライヤを使
用している。衝突とは、空気流の流れ方向がその空気流
を衝突させるウェブの局部的平坦表面に対して卓越垂直
速度成分を有することを意味している。これらのシステ
ムのノズルスロット幅は一般的に約0.1016〜0.
3175cm(0.040〜0.125インチ)で、ノ
ズルスロット長さはそれぞれの用途に応じて最大ウェブ
幅±約2.54〜3.81cm(1〜1・1/2インチ)
である。ノズル室内圧は一般的に1241.89〜37
25.68Pa[5〜15インチ水柱(1psi=2
7.76インチ水柱)]であり、これは毎分約1524
〜3657.6メートル(5,000〜12,000フ
ィート)の衝突空気流速を与える駆動力を生じる。シス
テムの乾燥能力は、衝突空気流の場所での熱伝達特徴に
よって決まる。熱伝達係数は衝突空気流速と強く関連し
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の空気衝突ノズル
ドライヤ技術の性能の改善は、現在のところはこれらの
システムを統合する機構の技術的、経済的および空間的
制約によって制限されている。
ドライヤ技術の性能の改善は、現在のところはこれらの
システムを統合する機構の技術的、経済的および空間的
制約によって制限されている。
【0005】スロット付きノズル構造の変更例として、
オリフィス直径が約0.3175cm(0.125イン
チ)の分散型オリフィス列がある。一部のドライヤ製造
者は、そのようなオリフィス列によって蒸発乾燥性能が
改善されると主張している。この特別な形式の構造は、
上記のスロット付きノズルと同様な圧力供給源を使用し
ている。
オリフィス直径が約0.3175cm(0.125イン
チ)の分散型オリフィス列がある。一部のドライヤ製造
者は、そのようなオリフィス列によって蒸発乾燥性能が
改善されると主張している。この特別な形式の構造は、
上記のスロット付きノズルと同様な圧力供給源を使用し
ている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、直径が約0.
1016cm(約0.1016cm(0.040イン
チ))のオリフィス列から衝突空気を送り出すドライヤ
を提供している。空気は、専用制御回路によって制御さ
れた専用加熱器によって加熱される。加熱器の好適な実
施形態は、空気流路内に配置されたコイルワイヤ加熱素
子である。
1016cm(約0.1016cm(0.040イン
チ))のオリフィス列から衝突空気を送り出すドライヤ
を提供している。空気は、専用制御回路によって制御さ
れた専用加熱器によって加熱される。加熱器の好適な実
施形態は、空気流路内に配置されたコイルワイヤ加熱素
子である。
【0007】
【発明の実施の形態】次に、添付の図面に示された実施
形態に関連させて本発明を説明する。
形態に関連させて本発明を説明する。
【0008】図1を参照すると、フレキソ印刷機20
に、1対の側部フレーム22に回転可能に取り付けられ
た中央圧胴21が設けられている。図1に示されている
印刷機は、フレームに取り付けられた8個の色デッキ2
3を含む。各色デッキには、中央圧胴と共に回転するウ
ェブWにインクを塗布する版胴25およびアニロックス
ロール24が設けられている。
に、1対の側部フレーム22に回転可能に取り付けられ
た中央圧胴21が設けられている。図1に示されている
印刷機は、フレームに取り付けられた8個の色デッキ2
3を含む。各色デッキには、中央圧胴と共に回転するウ
ェブWにインクを塗布する版胴25およびアニロックス
ロール24が設けられている。
【0009】ウェブは巻出し機27から巻出され、ロー
ラ28上を通って中央圧胴21に達する。ウェブは中央
圧胴21と共に回転してから、トンネル式ドライヤ29
を通過して巻取り機30に達する。トンネル式ドライヤ
の内部でローラ31がウェブを支持している。最初の7
個の色デッキ23の各々の下流側に1つの色間ドライヤ
32が側部フレーム22に取り付けられて、個々の版胴
25によってウェブに塗布されたインクを乾燥する。第
8デッキの下流側の独立構造体にトンネル式ドライヤが
取り付けられている。
ラ28上を通って中央圧胴21に達する。ウェブは中央
圧胴21と共に回転してから、トンネル式ドライヤ29
を通過して巻取り機30に達する。トンネル式ドライヤ
の内部でローラ31がウェブを支持している。最初の7
個の色デッキ23の各々の下流側に1つの色間ドライヤ
32が側部フレーム22に取り付けられて、個々の版胴
25によってウェブに塗布されたインクを乾燥する。第
8デッキの下流側の独立構造体にトンネル式ドライヤが
取り付けられている。
【0010】後述する色間ドライヤおよびトンネル式ド
ライヤの特別な構造および作動を除いて、図1に示され
ているフレキソ印刷機は従来形で、周知のものである。
ライヤの特別な構造および作動を除いて、図1に示され
ているフレキソ印刷機は従来形で、周知のものである。
【0011】図2は、入口室37を形成する第1ケーシ
ング36と、ノズルプレナム39を形成する第2ケーシ
ング38とを含むドライヤ35を示している。最終的に
低圧空気源41に接続された給気管40によって入口室
37に圧縮空気が供給される。低圧圧縮空気は好ましく
は最大圧力が約344750Pa(50psi)であ
る。(それに対して、高圧圧縮空気は一般的に最低圧力
がゲージ圧で約551600Pa(80psig)であ
る。)入口室37に流入する空気量を調整するために、
サーボ制御給気弁42(SCASV)が給気管40に沿
って配置されている。
ング36と、ノズルプレナム39を形成する第2ケーシ
ング38とを含むドライヤ35を示している。最終的に
低圧空気源41に接続された給気管40によって入口室
37に圧縮空気が供給される。低圧圧縮空気は好ましく
は最大圧力が約344750Pa(50psi)であ
る。(それに対して、高圧圧縮空気は一般的に最低圧力
がゲージ圧で約551600Pa(80psig)であ
る。)入口室37に流入する空気量を調整するために、
サーボ制御給気弁42(SCASV)が給気管40に沿
って配置されている。
【0012】ケーシング38には好ましくは直径が約
0.1016cm(0.040インチ)以下の複数の丸
形オリフィス43が設けられている。空気がオリフィス
をほぼ音速約20574メートル/分(67,500フ
ィート/分)で通過する。オリフィスを出ると、空気は
相当に減速して進み、中央圧胴21によって支持されて
いるウェブW上に印刷されたインク44に衝突する。
0.1016cm(0.040インチ)以下の複数の丸
形オリフィス43が設けられている。空気がオリフィス
をほぼ音速約20574メートル/分(67,500フ
ィート/分)で通過する。オリフィスを出ると、空気は
相当に減速して進み、中央圧胴21によって支持されて
いるウェブW上に印刷されたインク44に衝突する。
【0013】空気流を加熱するように、加熱素子45が
加圧空気の経路上に配置されている。加熱素子は、最終
的に電圧源46によって給電される電気抵抗加熱器であ
る。加熱器は、一般的な軽工業で利用可能な電源、たと
えば120ボルト交流または240ボルト交流によって
加熱することができる。
加圧空気の経路上に配置されている。加熱素子は、最終
的に電圧源46によって給電される電気抵抗加熱器であ
る。加熱器は、一般的な軽工業で利用可能な電源、たと
えば120ボルト交流または240ボルト交流によって
加熱することができる。
【0014】1つの特定実施形態では、加熱素子45
が、カンサル(Kanthal)A1の商標で販売されている鉄
を主成分とした合金からなる巻線ワイヤで構成された市
販の加熱素子であった。この合金は、アルミニウムが
5.5%、クロムが22%、コバルトが0.5%、鉄が
62%である。カンサルA1は融点が約1410°C
(2750°F)で、電気抵抗が145マイクロΩ−c
mである。ワイヤをらせん状またはうずまき状のコイル
に巻いて加熱素子を形成しており、入口室37を流れる
空気は加熱素子の内部および周囲を流れる。この形式の
加熱素子は、米国特許第4,207,457号に充分に
記載されている。他の形式のワイヤまたは他の形の加熱
器を使用することもできる。
が、カンサル(Kanthal)A1の商標で販売されている鉄
を主成分とした合金からなる巻線ワイヤで構成された市
販の加熱素子であった。この合金は、アルミニウムが
5.5%、クロムが22%、コバルトが0.5%、鉄が
62%である。カンサルA1は融点が約1410°C
(2750°F)で、電気抵抗が145マイクロΩ−c
mである。ワイヤをらせん状またはうずまき状のコイル
に巻いて加熱素子を形成しており、入口室37を流れる
空気は加熱素子の内部および周囲を流れる。この形式の
加熱素子は、米国特許第4,207,457号に充分に
記載されている。他の形式のワイヤまたは他の形の加熱
器を使用することもできる。
【0015】熱電対などの温度センサ48がノズルプレ
ナム39内の加熱空気の温度を感知して、比例積分偏差
(PID)温度コントローラ49にフィードバックす
る。温度コントローラがマスターコントローラ50に入
力を送り、次にこのマスターコントローラ50が送る出
力が加熱器コントローラ51を作動させる。加熱器コン
トローラ51は固体リレーか、機械式リレーか、他の電
圧または電流調整装置にすることができる。ノズルプレ
ナム39内の温度に応じて、加熱器コントローラ51が
加熱素子45の接続、切断または供給電力調整を行う。
加熱器の励起前に、低閾圧力スイッチ52がプレナム内
の空気圧力、したがって空気流の有無を感知する。
ナム39内の加熱空気の温度を感知して、比例積分偏差
(PID)温度コントローラ49にフィードバックす
る。温度コントローラがマスターコントローラ50に入
力を送り、次にこのマスターコントローラ50が送る出
力が加熱器コントローラ51を作動させる。加熱器コン
トローラ51は固体リレーか、機械式リレーか、他の電
圧または電流調整装置にすることができる。ノズルプレ
ナム39内の温度に応じて、加熱器コントローラ51が
加熱素子45の接続、切断または供給電力調整を行う。
加熱器の励起前に、低閾圧力スイッチ52がプレナム内
の空気圧力、したがって空気流の有無を感知する。
【0016】ノズルプレナム39内の空気圧は、SCA
SV42内の空気圧サーボ弁機構によって制御される。
SCASVは体積ブースタまたは外部感知ドーム負荷レ
ギュレータと呼ばれることもある。
SV42内の空気圧サーボ弁機構によって制御される。
SCASVは体積ブースタまたは外部感知ドーム負荷レ
ギュレータと呼ばれることもある。
【0017】設定値圧力レギュレータ56が高圧圧縮空
気源57を調整し、これによってSCASV42の設定
値圧力すなわち基準圧力側を定める。プレナムからの圧
力がフィードバック圧力空気管58を通ってSCASV
42の他方側にフィードバックされる。SCASV42
内のサーボ機構の2側部間の圧力差によって弁機構がS
CASV42内で往復移動して、ノズルプレナム39内
に所望圧力を維持できるようにする。
気源57を調整し、これによってSCASV42の設定
値圧力すなわち基準圧力側を定める。プレナムからの圧
力がフィードバック圧力空気管58を通ってSCASV
42の他方側にフィードバックされる。SCASV42
内のサーボ機構の2側部間の圧力差によって弁機構がS
CASV42内で往復移動して、ノズルプレナム39内
に所望圧力を維持できるようにする。
【0018】設定値レギュレータからの圧力出力が、サ
ーボ制御給気弁遮断器55(SCASVSO)によって
SCASV42のドームへ送られる。SCASVSO5
5は、SCASV42のドームへの設定値圧力の供給ま
たは遮断を行う電子制御空気圧弁である。この機構によ
ってドライヤの設定値圧力を事前設定することができ、
したがってドライヤ35内の流れの開始または停止を行
う簡単な電気手段が得られる。
ーボ制御給気弁遮断器55(SCASVSO)によって
SCASV42のドームへ送られる。SCASVSO5
5は、SCASV42のドームへの設定値圧力の供給ま
たは遮断を行う電子制御空気圧弁である。この機構によ
ってドライヤの設定値圧力を事前設定することができ、
したがってドライヤ35内の流れの開始または停止を行
う簡単な電気手段が得られる。
【0019】本発明のさらなる利点は、設定値レギュレ
ータ56を遠隔配置することができ、したがって個々の
ドライヤシステムの効果的な調節および検査が可能であ
ることである。この構造の別の改善点は、単一の設定値
レギュレータで同時に複数のノズルプレナムへの圧力を
共通設定値圧力に制御できることである。
ータ56を遠隔配置することができ、したがって個々の
ドライヤシステムの効果的な調節および検査が可能であ
ることである。この構造の別の改善点は、単一の設定値
レギュレータで同時に複数のノズルプレナムへの圧力を
共通設定値圧力に制御できることである。
【0020】図3〜図6は、後述する2種類のドライヤ
構造の両方に共通の三路式加熱器の幾つかの図を示して
いる。
構造の両方に共通の三路式加熱器の幾つかの図を示して
いる。
【0021】三路式加熱器61は、流入空気流60を分
配プレナムへ送り出す前に加熱する円筒構造のラビリン
ス形装置である。空気流は最初に三路式加熱器61の空
気入口ポート62から空気入口室63に流入する。電気
コンセントポート64に挿入されたコンセント(図示せ
ず)と外側ケーシング65とによって、空気入口室63
と外部環境との間のバリヤが形成されている。加熱素子
67の加熱素子フランジ66と主ヘッダ68との接触面
によって、空気入口室63と中間室69との間のバリヤ
が形成されている。
配プレナムへ送り出す前に加熱する円筒構造のラビリン
ス形装置である。空気流は最初に三路式加熱器61の空
気入口ポート62から空気入口室63に流入する。電気
コンセントポート64に挿入されたコンセント(図示せ
ず)と外側ケーシング65とによって、空気入口室63
と外部環境との間のバリヤが形成されている。加熱素子
67の加熱素子フランジ66と主ヘッダ68との接触面
によって、空気入口室63と中間室69との間のバリヤ
が形成されている。
【0022】主ヘッダ68に設けられた主ヘッダスロッ
ト70によって、空気入口室63から外側室72までの
空気流路71が形成されている。外側ケーシング65と
外側ヘッダ73とによって、外側室72と外部環境との
間のバリヤが形成されている。
ト70によって、空気入口室63から外側室72までの
空気流路71が形成されている。外側ケーシング65と
外側ヘッダ73とによって、外側室72と外部環境との
間のバリヤが形成されている。
【0023】中間ケーシング75の中間ケーシングスロ
ット74によって外側室72から中間室69までの空気
流路76が形成されている。中間ケーシング75と内側
ヘッダ77とによって、外側室72と内側室78との間
のバリヤが形成されている。
ット74によって外側室72から中間室69までの空気
流路76が形成されている。中間ケーシング75と内側
ヘッダ77とによって、外側室72と内側室78との間
のバリヤが形成されている。
【0024】加熱素子67の外側シェルの加熱素子穴7
9が、中間室69から加熱素子67の内部通路に入る空
気流路手段80を形成している。ピン81が内側ケーシ
ング82を中間ケーシング75の内部に同心状に支持す
る構造手段を形成している。
9が、中間室69から加熱素子67の内部通路に入る空
気流路手段80を形成している。ピン81が内側ケーシ
ング82を中間ケーシング75の内部に同心状に支持す
る構造手段を形成している。
【0025】加熱素子67の外側シェルと内側ケーシン
グ82との間の接触面によって、空気が加熱素子の外表
面に沿って進まないようにすることができる。ピン83
によって、加熱素子フランジ66が加熱素子67から分
離した場合に加熱素子67が三路式加熱器61内に落ち
込むのを防止する冗長装置が形成されている。
グ82との間の接触面によって、空気が加熱素子の外表
面に沿って進まないようにすることができる。ピン83
によって、加熱素子フランジ66が加熱素子67から分
離した場合に加熱素子67が三路式加熱器61内に落ち
込むのを防止する冗長装置が形成されている。
【0026】加熱素子67から流出する時の流出空気流
84は加熱された状態にあり、中間ケーシング75によ
って三路式出口ポート86へ送られる。
84は加熱された状態にあり、中間ケーシング75によ
って三路式出口ポート86へ送られる。
【0027】この特定の実施形態では、中間ケーシング
75がエルボー形構造に形成されて、流出空気流84に
屈曲部を与えている。中間ケーシング75のこの特別な
特徴の構造は、三路式加熱器61の個々の用途の必要に
応じて無制限に変更される。
75がエルボー形構造に形成されて、流出空気流84に
屈曲部を与えている。中間ケーシング75のこの特別な
特徴の構造は、三路式加熱器61の個々の用途の必要に
応じて無制限に変更される。
【0028】色間ドライヤの特定の実施形態の詳細が図
7〜図9に示されている。上記の三路式加熱器61が色
間ドライヤアセンブリ89の中央給気部88に取り付け
られている。三路式出口ポート86は直接的に中央給気
部の入口ポート87にはめ付けられる。三路式加熱器6
1から出た空気は中央給気部88に流入し、分割されて
外向きに2つのノズルプレナム90の方に進む。
7〜図9に示されている。上記の三路式加熱器61が色
間ドライヤアセンブリ89の中央給気部88に取り付け
られている。三路式出口ポート86は直接的に中央給気
部の入口ポート87にはめ付けられる。三路式加熱器6
1から出た空気は中央給気部88に流入し、分割されて
外向きに2つのノズルプレナム90の方に進む。
【0029】ノズルプレナム90は、ドライヤの長手方
向中心線に直交する方向で、ウェブ103が色間ドライ
ヤアセンブリ89を通過して進む方向に平行に間隔を置
いて設けられた独立的底部ケーシング91で構成されて
いる。底部ケーシング91の各々は上下壁92および9
3と内側および外側壁94および95とを含む。端部プ
レート97がノズルプレナム90の後端部を密封してい
る。端部プレート98がノズルプレナム90の前端部を
密封している。端部プレート98には熱電対(図示せ
ず)および圧力フィードバック(図示せず)用のポート
99および100も設けられている。
向中心線に直交する方向で、ウェブ103が色間ドライ
ヤアセンブリ89を通過して進む方向に平行に間隔を置
いて設けられた独立的底部ケーシング91で構成されて
いる。底部ケーシング91の各々は上下壁92および9
3と内側および外側壁94および95とを含む。端部プ
レート97がノズルプレナム90の後端部を密封してい
る。端部プレート98がノズルプレナム90の前端部を
密封している。端部プレート98には熱電対(図示せ
ず)および圧力フィードバック(図示せず)用のポート
99および100も設けられている。
【0030】中央給気部88から入った空気流は各ノズ
ルプレナム90の内側壁94に設けられたノズルプレナ
ムスロット96を通過する。ノズルプレナム90の底壁
93の各々に複数のオリフィス101が設けられてい
る。オリフィスは好ましくは直径が約0.1016cm
(0.040インチ)以下である。
ルプレナム90の内側壁94に設けられたノズルプレナ
ムスロット96を通過する。ノズルプレナム90の底壁
93の各々に複数のオリフィス101が設けられてい
る。オリフィスは好ましくは直径が約0.1016cm
(0.040インチ)以下である。
【0031】特に事前印刷ウェブ103全体が中央圧胴
104または他の比較的平坦な中実または多孔質表面に
よって支持される色間ドライヤ構造の場合、オリフィス
101は、その衝突面積が最大になるように分散配置さ
れている。この場合、各ノズルプレナム90は横2列に
等間隔に並べられたオリフィスを有する。長手方向に見
ると、オリフィスは4列すべてで互い違いに配置され
て、同一長手方向線上に2つのオリフィスが位置するこ
とはない。この構造は一般的にドライヤの蒸発乾燥性能
を最大にする。
104または他の比較的平坦な中実または多孔質表面に
よって支持される色間ドライヤ構造の場合、オリフィス
101は、その衝突面積が最大になるように分散配置さ
れている。この場合、各ノズルプレナム90は横2列に
等間隔に並べられたオリフィスを有する。長手方向に見
ると、オリフィスは4列すべてで互い違いに配置され
て、同一長手方向線上に2つのオリフィスが位置するこ
とはない。この構造は一般的にドライヤの蒸発乾燥性能
を最大にする。
【0032】オリフィスの数は加熱素子のパワー能力(p
ower capacity)と、ドライヤの予定作動圧力、したがっ
て空気消費量と、ドライヤの予定最高作動温度とによっ
て決まる。
ower capacity)と、ドライヤの予定作動圧力、したがっ
て空気消費量と、ドライヤの予定最高作動温度とによっ
て決まる。
【0033】トンネル式ドライヤの特定の実施形態の詳
細が図10〜図12に示されている。上記の三路式加熱
器61がトンネル式ドライヤアセンブリ106の中央給
気部105に取り付けられている。三路式出口ポート8
6は直接的に中央給気部の入口ポート107にはめ付け
られる。三路式加熱器61から出た空気は中央給気部1
05に流入し、分割されて外向きに2つのノズルプレナ
ム108の方に進む。
細が図10〜図12に示されている。上記の三路式加熱
器61がトンネル式ドライヤアセンブリ106の中央給
気部105に取り付けられている。三路式出口ポート8
6は直接的に中央給気部の入口ポート107にはめ付け
られる。三路式加熱器61から出た空気は中央給気部1
05に流入し、分割されて外向きに2つのノズルプレナ
ム108の方に進む。
【0034】ノズルプレナム108は、ドライヤの長手
方向中心線に直交する方向で、ウェブ110がトンネル
式ドライヤアセンブリ106を通過して進む方向に平行
に間隔を置いて設けられた独立的底部ケーシング109
で構成されている。底部ケーシング109の各々は上下
壁111および112と内側および外側壁113および
114とを含む。端部プレート115がノズルプレナム
108の後端部を密封している。端部プレート116が
ノズルプレナム108の前端部を密封している。端部プ
レート116には熱電対(図示せず)および圧力フィー
ドバック(図示せず)用のポート117および118も
設けられている。
方向中心線に直交する方向で、ウェブ110がトンネル
式ドライヤアセンブリ106を通過して進む方向に平行
に間隔を置いて設けられた独立的底部ケーシング109
で構成されている。底部ケーシング109の各々は上下
壁111および112と内側および外側壁113および
114とを含む。端部プレート115がノズルプレナム
108の後端部を密封している。端部プレート116が
ノズルプレナム108の前端部を密封している。端部プ
レート116には熱電対(図示せず)および圧力フィー
ドバック(図示せず)用のポート117および118も
設けられている。
【0035】中央給気部105から入った空気流は各ノ
ズルプレナム108の内側壁113に設けられたノズル
プレナムスロット119を通過する。ノズルプレナム1
08の底壁112の各々に複数のオリフィス120が設
けられている。オリフィスは好ましくは直径が約0.1
016cm(0.040インチ)以下である。
ズルプレナム108の内側壁113に設けられたノズル
プレナムスロット119を通過する。ノズルプレナム1
08の底壁112の各々に複数のオリフィス120が設
けられている。オリフィスは好ましくは直径が約0.1
016cm(0.040インチ)以下である。
【0036】特に事前印刷ウェブ110の縁部がトンネ
ルロール121または他の曲率が高い中実または多孔質
表面によって支持されるトンネル式ドライヤ構造の場
合、オリフィス120は、トンネルロール121および
ウェブ110間の接触線の真上の位置で横方向に並んで
いる。この場合、ノズルプレナム108から出る衝突空
気流の真下でウェブの支持力を最大にするために、この
配置が好ましい。色間ドライヤの場合と同様にしてオリ
フィスを分散配置したとすると、衝突空気流によってウ
ェブ内に誘発される乱流が印刷ウェブの品質に悪影響を
与えるであろう。
ルロール121または他の曲率が高い中実または多孔質
表面によって支持されるトンネル式ドライヤ構造の場
合、オリフィス120は、トンネルロール121および
ウェブ110間の接触線の真上の位置で横方向に並んで
いる。この場合、ノズルプレナム108から出る衝突空
気流の真下でウェブの支持力を最大にするために、この
配置が好ましい。色間ドライヤの場合と同様にしてオリ
フィスを分散配置したとすると、衝突空気流によってウ
ェブ内に誘発される乱流が印刷ウェブの品質に悪影響を
与えるであろう。
【0037】長手方向に見ると、オリフィスは2列で互
い違いに配置されて、同一長手方向線上に2つのオリフ
ィスが位置することはない。この構造は一般的にトンネ
ル式ドライヤの蒸発乾燥およびウェブハンドリング性能
を最大にする。
い違いに配置されて、同一長手方向線上に2つのオリフ
ィスが位置することはない。この構造は一般的にトンネ
ル式ドライヤの蒸発乾燥およびウェブハンドリング性能
を最大にする。
【0038】オリフィスの数は加熱素子のパワー能力
と、ドライヤの予定作動圧力、したがって空気消費量
と、ドライヤの予定最高作動温度とによって決まる。
と、ドライヤの予定作動圧力、したがって空気消費量
と、ドライヤの予定最高作動温度とによって決まる。
【0039】上記ドライヤシステムは以下の利点を有す
る。
る。
【0040】1.送り出される衝突空気流は、それぞれ
の直径が約0.1016cm(0.040インチ)のオ
リフィス列を通って供給される。列のオリフィスの横方
向および長手方向の両方の間隔は、ウェブ幅、ウェブ滞
留時間およびウェブからの距離を含む個々のドライヤ用
途によって決められるであろう。
の直径が約0.1016cm(0.040インチ)のオ
リフィス列を通って供給される。列のオリフィスの横方
向および長手方向の両方の間隔は、ウェブ幅、ウェブ滞
留時間およびウェブからの距離を含む個々のドライヤ用
途によって決められるであろう。
【0041】2.単一のオリフィス群が専用加熱装置で
供給され、専用の制御回路で「閉ループ制御」される。
制御回路はプレナム圧力(従って流量)の制御および空
気温度の制御の一方または両方の方法を利用することが
できる。単一制御ループの場合、それぞれ加熱装置を連
続的に作動させるか、空気システムを連続的に作動させ
ることになるであろう。
供給され、専用の制御回路で「閉ループ制御」される。
制御回路はプレナム圧力(従って流量)の制御および空
気温度の制御の一方または両方の方法を利用することが
できる。単一制御ループの場合、それぞれ加熱装置を連
続的に作動させるか、空気システムを連続的に作動させ
ることになるであろう。
【0042】3.溶剤含有空気の最も離れた位置に(in
the extreme locale)この加熱装置が配置されることに
よって、この装置および構造を危険/可燃性がある溶剤
蒸気と共に使用することを回避できるであろう。水など
の危険性のない溶剤の場合に本構造は非常に適している
ようである。しかし、法規上の制約(regulatory constr
aints)を研究すれば、本装置が可燃性環境にも非常に適
することがわかるであろう。熱伝達媒体として溶剤を含
まない加圧空気を使用すると、加熱装置の内部室は抽気
封入容器(purged enclosure)であると言うことができ、
したがって溶剤含有環境に滞在することができる。加熱
装置シェルが通常の作動状態において自己点火温度(A
IT)以上の表面温度に達しないことを確認するための
実験的検証が必要であろう。
the extreme locale)この加熱装置が配置されることに
よって、この装置および構造を危険/可燃性がある溶剤
蒸気と共に使用することを回避できるであろう。水など
の危険性のない溶剤の場合に本構造は非常に適している
ようである。しかし、法規上の制約(regulatory constr
aints)を研究すれば、本装置が可燃性環境にも非常に適
することがわかるであろう。熱伝達媒体として溶剤を含
まない加圧空気を使用すると、加熱装置の内部室は抽気
封入容器(purged enclosure)であると言うことができ、
したがって溶剤含有環境に滞在することができる。加熱
装置シェルが通常の作動状態において自己点火温度(A
IT)以上の表面温度に達しないことを確認するための
実験的検証が必要であろう。
【0043】フレキソおよびグラビア印刷インクおよび
塗料に使用される最も一般的な溶剤のAITを列記する
と、アセトンが約465°C(869°F)、エチルア
セテートが約426.7°C(800°F)、イソプロ
ピルアセテートが約460°C(860°F)、メチル
エチルケトンが約403.9°C(759°F)、1−
プロパノールが約412.8°C(775°F)、2−
プロパノールが約398.9°C(750°F)、n−
プロピルアセテートが約450°C(842°F)、ト
ルエンが約480°C(896°F)、キシレンが約4
63.9°C(867°F)である。
塗料に使用される最も一般的な溶剤のAITを列記する
と、アセトンが約465°C(869°F)、エチルア
セテートが約426.7°C(800°F)、イソプロ
ピルアセテートが約460°C(860°F)、メチル
エチルケトンが約403.9°C(759°F)、1−
プロパノールが約412.8°C(775°F)、2−
プロパノールが約398.9°C(750°F)、n−
プロピルアセテートが約450°C(842°F)、ト
ルエンが約480°C(896°F)、キシレンが約4
63.9°C(867°F)である。
【0044】高温の(約1065.6°C(1950°
F)を超える)成分は清浄な空気流内にあって、準自己
点火温度の空気源の流れを加熱装置の層の外側へ向ける
ラビリンス形ジャケットを使用することによって分離さ
れる。従って、加熱装置の外表面は加熱空気流の温度よ
り相当に低温であり、約167.7°C(350°F)
未満に制御することができる。
F)を超える)成分は清浄な空気流内にあって、準自己
点火温度の空気源の流れを加熱装置の層の外側へ向ける
ラビリンス形ジャケットを使用することによって分離さ
れる。従って、加熱装置の外表面は加熱空気流の温度よ
り相当に低温であり、約167.7°C(350°F)
未満に制御することができる。
【0045】4.加熱装置は直接的に空気送り出しノズ
ルに取り付けられる。加熱装置は電気手段で励起され
る。本発明のさらなる利点は、加熱空気を搬送する大型
供給プレナムをなくすことによって、この装置を設置し
ている環境への追加熱負荷がなくなることである。その
ため、本発明はその環境の制御温度を維持するために必
要なエネルギを最低限に押さえる。本発明はまた、温度
発生(effecting the temperature)から温度変化感知ま
での滞留時間(dwell time)を最短に抑え、これによって
システムの応答時間を改善する。
ルに取り付けられる。加熱装置は電気手段で励起され
る。本発明のさらなる利点は、加熱空気を搬送する大型
供給プレナムをなくすことによって、この装置を設置し
ている環境への追加熱負荷がなくなることである。その
ため、本発明はその環境の制御温度を維持するために必
要なエネルギを最低限に押さえる。本発明はまた、温度
発生(effecting the temperature)から温度変化感知ま
での滞留時間(dwell time)を最短に抑え、これによって
システムの応答時間を改善する。
【0046】5.空気送り出しプレナム内の空気温度の
フィードバックを行うために熱電対形式の温度センサが
使用されている。好ましくは、センサは加熱素子から最
も離れた場所に配置される。
フィードバックを行うために熱電対形式の温度センサが
使用されている。好ましくは、センサは加熱素子から最
も離れた場所に配置される。
【0047】6.温度制御モジュールを遠隔配置するこ
とによって、個々のドライヤシステムの効果的な調節お
よび検査が可能になる。この構造のさらなる改善点は、
多数の温度制御システムを個別温度に制御することがで
きる単一制御モジュールを使用することである。
とによって、個々のドライヤシステムの効果的な調節お
よび検査が可能になる。この構造のさらなる改善点は、
多数の温度制御システムを個別温度に制御することがで
きる単一制御モジュールを使用することである。
【0048】7.(約21.1°C(70゜F)におい
て1気圧の標準圧力で計算した)予想標準供給空気消費
量は、幅方向(cross machine direction)のドライヤ長
さ約2.54cm(1インチ)当たり約28316.8
46〜45306.953立方センチメートル(1〜
1.6立方フィート)/分の範囲内であると予想され
る。従来構造のスロット付きノズルドライヤ(それぞれ
二重スロット付きで、それぞれのノズルスロット幅の中
央値が約0.20828cm(0.082インチ)、衝
突空気流速の中央値が約2590.8m(8,500フ
ィート)/分)と比較すると、一般的なドライヤシステ
ムは幅方向のドライヤ長さ約2.54cm(1インチ)
当たり約275806.08立方センチメートル(9.
74立方フィート)/分の空気を消費する。従来のスロ
ット付きノズルドライヤを用いた非循環式ドライヤシス
テムと比較した時、空気供給量の減少によってエネルギ
が節約される。浸透空気量(infiltration air volumes)
が一般的にノズル送り出し量の50%の追加分(additio
nal 50%)であることを考えれば、空気送り出し量が減少
する別の利点として、ドライヤ容器内部に負圧を維持す
るために必要な浸透空気量が減少する。浸透量の減少に
よって、版胴およびアニロックスロールを通過して版上
およびアニロックスセル内のインクの乾燥をもたらす空
気の作用を最小限に抑えることができる。これらの部材
上でインクを早期に乾燥させる影響を低減することによ
って、固体含有量が高く色濃度が改善されたインクが実
現可能な代替物になり、印刷処理全体が改善される。
て1気圧の標準圧力で計算した)予想標準供給空気消費
量は、幅方向(cross machine direction)のドライヤ長
さ約2.54cm(1インチ)当たり約28316.8
46〜45306.953立方センチメートル(1〜
1.6立方フィート)/分の範囲内であると予想され
る。従来構造のスロット付きノズルドライヤ(それぞれ
二重スロット付きで、それぞれのノズルスロット幅の中
央値が約0.20828cm(0.082インチ)、衝
突空気流速の中央値が約2590.8m(8,500フ
ィート)/分)と比較すると、一般的なドライヤシステ
ムは幅方向のドライヤ長さ約2.54cm(1インチ)
当たり約275806.08立方センチメートル(9.
74立方フィート)/分の空気を消費する。従来のスロ
ット付きノズルドライヤを用いた非循環式ドライヤシス
テムと比較した時、空気供給量の減少によってエネルギ
が節約される。浸透空気量(infiltration air volumes)
が一般的にノズル送り出し量の50%の追加分(additio
nal 50%)であることを考えれば、空気送り出し量が減少
する別の利点として、ドライヤ容器内部に負圧を維持す
るために必要な浸透空気量が減少する。浸透量の減少に
よって、版胴およびアニロックスロールを通過して版上
およびアニロックスセル内のインクの乾燥をもたらす空
気の作用を最小限に抑えることができる。これらの部材
上でインクを早期に乾燥させる影響を低減することによ
って、固体含有量が高く色濃度が改善されたインクが実
現可能な代替物になり、印刷処理全体が改善される。
【0049】空気送り出し量の減少のさらなる利点は、
排気が減少する可能性である。補給空気が自動的に絞ら
れるため、焼却炉へ運ばれる排気中の溶剤蒸気濃度を最
適にすることができ、これによって焼却炉システムの寸
法およびエネルギ消費量を減少させることができる。
排気が減少する可能性である。補給空気が自動的に絞ら
れるため、焼却炉へ運ばれる排気中の溶剤蒸気濃度を最
適にすることができ、これによって焼却炉システムの寸
法およびエネルギ消費量を減少させることができる。
【0050】8.衝突空気流速の大幅な上昇およびそれ
によって得られる熱伝達の改善および蒸発物質移動特性
のため、実際のインクおよび塗料乾燥性能が改善され
る。ドライヤ空気流のエネルギすなわち熱含量がインク
システムにさらに効果的に伝達された後、蒸発潜熱と呼
ばれることが多い蒸発に必要なエネルギとして注入され
る(infused)。
によって得られる熱伝達の改善および蒸発物質移動特性
のため、実際のインクおよび塗料乾燥性能が改善され
る。ドライヤ空気流のエネルギすなわち熱含量がインク
システムにさらに効果的に伝達された後、蒸発潜熱と呼
ばれることが多い蒸発に必要なエネルギとして注入され
る(infused)。
【0051】9.図示のノズル内で排気流によって発生
する可聴騒音が大幅に減少する。さらに現在のシステム
に一般的な大型の給気ダクト装置をなくすことによっ
て、騒音発生体がさらに減少する。排気の量および速度
を大幅に低下させることによっても同様な効果が得られ
るであろう。
する可聴騒音が大幅に減少する。さらに現在のシステム
に一般的な大型の給気ダクト装置をなくすことによっ
て、騒音発生体がさらに減少する。排気の量および速度
を大幅に低下させることによっても同様な効果が得られ
るであろう。
【0052】10.システムは全体として、実際の作業
線(machine line)上に取り付けられる物理的機械装置を
相当に削減するであろう。この特徴は、色デッキ間に得
られる空間を広げるのに大きな効果を有することができ
る。頭上に取り付けられる従来の加熱システムをなくす
ことによって、いずれの設備でも必要であった装置の上
方空間全体を減少させることができる。
線(machine line)上に取り付けられる物理的機械装置を
相当に削減するであろう。この特徴は、色デッキ間に得
られる空間を広げるのに大きな効果を有することができ
る。頭上に取り付けられる従来の加熱システムをなくす
ことによって、いずれの設備でも必要であった装置の上
方空間全体を減少させることができる。
【0053】11.圧縮空気供給装置(コンプレッサ、
ドライヤ、フィルタ)を印刷装置から相当な距離(数百
フィートまで)を置いて配置することができ、その装置
によって発生する騒音がなくなる。
ドライヤ、フィルタ)を印刷装置から相当な距離(数百
フィートまで)を置いて配置することができ、その装置
によって発生する騒音がなくなる。
【0054】12.空気コンプレッサシステムの利点
は、圧縮サイクル中に発生した熱を利用して、コンプレ
ッサ用冷却空気流を直接的に建物に送り込むか、熱交換
器に流すことによって、寒冷期に建物の暖房用の熱を発
生することができることである。熱交換器は圧縮空気流
に追加熱を加えることができ、これによって個々の独立
的なドライヤ内の空気温度を上昇させるために必要なパ
ワーを減少させることができる。
は、圧縮サイクル中に発生した熱を利用して、コンプレ
ッサ用冷却空気流を直接的に建物に送り込むか、熱交換
器に流すことによって、寒冷期に建物の暖房用の熱を発
生することができることである。熱交換器は圧縮空気流
に追加熱を加えることができ、これによって個々の独立
的なドライヤ内の空気温度を上昇させるために必要なパ
ワーを減少させることができる。
【0055】13.各モジュールのドライヤパラメータ
を個別に調節することによって、インクおよび塗料の両
方またはいずれか一方の被覆度が低い印刷作業の場合に
正味エネルギ必要量を減少させることができる可能性が
高い。
を個別に調節することによって、インクおよび塗料の両
方またはいずれか一方の被覆度が低い印刷作業の場合に
正味エネルギ必要量を減少させることができる可能性が
高い。
【0056】14.ドライヤモジュールをさらに発展さ
せて、それぞれの乾燥用途に合わせてトンネル式ドライ
ヤにドライヤ長さを段階的に追加することができる。こ
れは、本発明をモジュラー方式に発展させた当然の結果
であり、「必要に応じて」または「将来的に」追加のド
ライヤ長さを利用できるようにする販売上の利点を与え
る。
せて、それぞれの乾燥用途に合わせてトンネル式ドライ
ヤにドライヤ長さを段階的に追加することができる。こ
れは、本発明をモジュラー方式に発展させた当然の結果
であり、「必要に応じて」または「将来的に」追加のド
ライヤ長さを利用できるようにする販売上の利点を与え
る。
【0057】15.構造が、したがって内部ドライヤ室
内の加速空気交換処理がコンパクトであることによっ
て、パージサイクルが短縮され、したがって機械始動サ
イクルが短縮される。これによって、印刷機を一時停止
させて印刷機を断続使用する時の経済性も非常に高くな
る。本発明は、これらの期間中にドライヤシステムを完
全に遮断することができ、従ってエネルギコストが節約
される。
内の加速空気交換処理がコンパクトであることによっ
て、パージサイクルが短縮され、したがって機械始動サ
イクルが短縮される。これによって、印刷機を一時停止
させて印刷機を断続使用する時の経済性も非常に高くな
る。本発明は、これらの期間中にドライヤシステムを完
全に遮断することができ、従ってエネルギコストが節約
される。
【0058】16.熱源としてのガスをなくすと共に、
空気循環システムをなくすことによって、供給流内に可
燃下限界(爆発下限界濃度とも呼ばれる)監視装置の必
要性もなくなる。天然ガスなどを作業線施設に供給する
必要性をなくすことによって、FM保険などの工業保険
斡旋(industry insurance agencies)での引き受けが簡
単になることによってさらなる節約を実現できるであろ
う。
空気循環システムをなくすことによって、供給流内に可
燃下限界(爆発下限界濃度とも呼ばれる)監視装置の必
要性もなくなる。天然ガスなどを作業線施設に供給する
必要性をなくすことによって、FM保険などの工業保険
斡旋(industry insurance agencies)での引き受けが簡
単になることによってさらなる節約を実現できるであろ
う。
【0059】本発明の特に新規な特徴は以下のように要
約することができる。
約することができる。
【0060】1.乾燥性能を改善するために高い衝突速
度を、従って高い熱伝達および物質移動特性を得られる
ように少ない空気量を高圧で使用すること。
度を、従って高い熱伝達および物質移動特性を得られる
ように少ない空気量を高圧で使用すること。
【0061】2.ドライヤ長さ全体における個別ドライ
ヤ長さ部分のドライヤ制御を改善するための統合システ
ムのコンパクトな構造。
ヤ長さ部分のドライヤ制御を改善するための統合システ
ムのコンパクトな構造。
【0062】3.ドライヤシステムのモジュラー方式を
可能にする統合システムのコンパクトな構造。
可能にする統合システムのコンパクトな構造。
【0063】4.可聴騒音の低下と関連の空気ハンドリ
ング装置用の土地の減少とをもたらす独特な空気ハンド
リング方法。
ング装置用の土地の減少とをもたらす独特な空気ハンド
リング方法。
【0064】以上に特定の実施形態の詳細な説明を例示
として記載したが、当該技術分野の専門家であれば発明
の精神および範囲から逸脱することなく上記詳細の多く
を大幅に変更可能であることが理解されるであろう。
として記載したが、当該技術分野の専門家であれば発明
の精神および範囲から逸脱することなく上記詳細の多く
を大幅に変更可能であることが理解されるであろう。
【図1】フレキソ印刷機の中央圧胴を8個の色デッキ、
色間ドライヤおよびトンネル式ドライヤと共に示す概略
図である。
色間ドライヤおよびトンネル式ドライヤと共に示す概略
図である。
【図2】本発明に従って形成された色間ドライヤおよび
制御システムの概略説明図である。
制御システムの概略説明図である。
【図3】様々なドライヤ構造に共通の、本発明に従って
形成された三路式加熱器の上面図である。
形成された三路式加熱器の上面図である。
【図4】図3の三路式加熱器の端面図である。
【図5】図3の三路式加熱器の側面図である。
【図6】図3の三路式加熱器の側部断面図である。
【図7】本発明に従って形成された色間ドライヤの上面
図である。
図である。
【図8】図7のドライヤの側面図である。
【図9】図7のドライヤの端面図である。
【図10】本発明に従って形成されたトンネル式ドライ
ヤの上面図である。
ヤの上面図である。
【図11】図10のドライヤの側面図である。
【図12】図10のドライヤの端面図である。
36 第1ケーシング 38 第2ケーシング 39 ノズルプレナム 40 給気管 41 低圧空気源 45 加熱素子
Claims (10)
- 【請求項1】 印刷機によってウェブに塗布されたイン
クを乾燥するためのドライヤであって、 空気プレナムと、該空気プレナムを外部と連通させる複
数のオリフィスとを有し、該オリフィスがウェブに近接
する状態で取り付けられるようにしたケーシングと、 加圧空気源と、 加圧空気を前記加圧空気源から前記空気プレナムへ搬送
する空気通路と、 前記空気通路内に配置されて、空気が前記加圧空気源か
ら前記空気プレナムへ移動する時に空気を加熱する電気
加熱器とを備えたドライヤ。 - 【請求項2】 前記オリフィスは直径が約0.1016
cm(0.040インチ)である請求項1記載のドライ
ヤ。 - 【請求項3】 前記加熱器は、電気抵抗加熱器である請
求項2記載のドライヤ。 - 【請求項4】 前記加熱器は、らせん巻きワイヤを有す
る請求項2記載のドライヤ。 - 【請求項5】 前記加熱器は、電気抵抗加熱器である請
求項1記載のドライヤ。 - 【請求項6】 前記加熱器は、らせん巻きワイヤを有す
る請求項1記載のドライヤ。 - 【請求項7】 前記空気プレナム内の温度センサと、該
温度センサに応答して前記加熱器の温度を調節する手段
とを含む請求項1記載のドライヤ。 - 【請求項8】 前記空気通路は、前記加熱器を包囲する
ラビリンス形ジャケットを含む請求項1記載のドライ
ヤ。 - 【請求項9】 前記空気プレナム内の空気の圧力を制御
する手段を含む請求項1記載のドライヤ。 - 【請求項10】 前記制御手段は、設定値側および反対
側を有する外部感知ドーム負荷レギュレータ(externall
y sensed dome loaded regulator)と、該ドーム負荷レ
ギュレータの設定値側に接続された設定値レギュレータ
とを含み、前記空気プレナムが前記ドーム負荷レギュレ
ータの反対側に接続されている請求項9記載のドライ
ヤ。
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US09/293550 | 1999-04-16 | ||
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JP2000112819A Withdrawn JP2000318123A (ja) | 1999-04-16 | 2000-04-14 | フレキソおよびグラビア印刷用のドライヤ |
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CA (1) | CA2299745C (ja) |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070703 |