JP2001341284A - 印刷機における乾燥制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】印刷基材の伸縮による印刷品質への悪影響を起
こさない乾燥を行うための乾燥制御装置および方法を提
供する。 【解決手段】印刷基材に関する物性値と印刷速度に基づ
いて乾燥ユニットにおける乾燥パラメータを制御するよ
うにした乾燥制御装置および方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、印刷ユニットの間
に乾燥ユニットを有する印刷機における乾燥制御の技術
分野に属する。特に、印刷基材の伸縮による印刷品質へ
の悪影響を起こさない乾燥を行うための乾燥制御装置お
よび方法に関する。

【０００２】

【従来技術】従来においては、乾燥ユニットにおける温
度の設定は、印刷機の運転中は変更することなく、品目
ごとに印刷開始時だけ設定が行われている。また、最終
乾燥ユニットは高めであるが、他の複数ある乾燥ユニッ
トのにおいては、同一温度の設定が行なわれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、運転中に印
刷速度を変更することが行われており、必然的に乾燥ユ
ニットにおける印刷基材の滞留時間も変化する。そのた
め、低速運転時と高速運転時とでは印刷基材に温度差が
生じる。そして、この温度差に起因する印刷基材の物性
値（たとえばヤング率）の変化によって印刷基材の伸縮
率が変化する。その結果、印刷物における天地方向（移
送方向）だけでなく左右方向においても印刷絵柄のピッ
チが変化する。

【０００４】また、多色印刷機では印刷ユニットと同数
の乾燥ユニットが存在するが、上流の乾燥ユニットを通
過した印刷基材に比較して下流の乾燥ユニットを通過し
た印刷基材の温度は一般に高くなっている。その温度差
のため印刷絵柄のピッチが変化する。印刷基材を冷却す
るためのクーリングローラが乾燥ユニットの出口に設け
られている印刷機もある。しかし、そのような印刷機に
おいても、同様の問題が生じ印刷絵柄のピッチが変化す
ることがある。

【０００５】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたものである。その目的は、印刷基材の伸縮による印
刷品質への悪影響を起こさない乾燥を行うための乾燥制
御装置および方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題は下記の本発明
によって解決される。すなわち、本発明の請求項１に係
る乾燥制御装置は、印刷基材に関する物性値と印刷速度
に基づいて乾燥ユニットにおける乾燥パラメータを制御
するようにしたものである。本発明によれば、印刷基材
に関する物性値と印刷速度の変化に起因して生じる印刷
基材の伸縮を、乾燥ユニットにおける乾燥パラメータを
制御することで相殺することができる。したがって、印
刷基材の伸縮による印刷品質への悪影響を起こさない乾
燥を行うための乾燥制御装置が提供される。

【０００７】また本発明の請求項２に係る乾燥制御装置
は、請求項１に係る乾燥制御装置において、前記印刷基
材に関する物性値はヤング率の温度特性であるようにし
たものである。本発明によれば、印刷基材の伸縮に影響
の大きいヤング率の温度特性に基づいて効果的な乾燥制
御が行なわれる。

【０００８】また本発明の請求項３に係る乾燥制御装置
は、請求項１または２に係る乾燥制御装置において、前
記乾燥ユニットにおける乾燥パラメータは熱風温度であ
るようにしたものである。本発明によれば、印刷基材の
温度に影響の大きい乾燥ユニットの熱風温度を対象とし
効果的な乾燥制御が行なわれる。

【０００９】また本発明の請求項４に係る乾燥制御装置
は、請求項１〜３のいずれかに係る乾燥制御装置におい
て、前記乾燥ユニットにおける乾燥パラメータは熱風流
量であるようにしたものである。本発明によれば、熱伝
導効率に影響の大きい乾燥ユニットの熱風流量を対象と
し効果的な乾燥制御が行なわれる。

【００１０】また本発明の請求項５に係る乾燥制御装置
は、請求項１〜４のいずれかに係る乾燥制御装置におい
て、上流の乾燥ユニットと下流の乾燥ユニットとでは、
前記制御における目標値を変化するようにしたものであ
る。本発明によれば、乾燥ユニット間の温度差に起因す
る悪影響を起こさない乾燥が行なわれる。

【００１１】また本発明の請求項６に係る乾燥制御方法
は、印刷基材に関する物性値と印刷速度に基づいて乾燥
ユニットにおける乾燥パラメータを制御するようにした
ものである。本発明によれば、印刷基材に関する物性値
と印刷速度の変化に起因して生じる印刷基材の伸縮を、
乾燥ユニットにおける乾燥パラメータを制御することで
相殺することができる。したがって、印刷基材の伸縮に
よる印刷品質への悪影響を起こさない乾燥を行うための
乾燥制御方法が提供される。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の乾燥制御装置について実
施の形態により説明する。本発明の乾燥制御装置につい
て構成の一例を図１に示す。図１において、１は設定
器、２はライン速度演算器、３は乾燥温度演算器、４は
電空変換器、５は蒸気流量調節バルブ、６は給気流量調
節バルブ、７はヒートソース、８は乾燥温度検出器、９
は乾燥風速検出器、１０はクーリングローラ、１１は乾
燥ゾーン、１２は圧胴、１３は版胴、１４はモータ、１
５は速度検出器である。

【００１３】設定器１は、乾燥温度演算器３が目標乾燥
温度を演算するときに用いる演算式を設定するための設
定器である。乾燥温度演算器３はライン速度演算器２が
出力するライン速度（印刷速度）をその演算式の変数に
代入することにより目標乾燥温度を演算する。

【００１４】演算式の一例を関数のグラフとして図５に
示す。図５において、横軸はライン速度であり、縦軸は
乾燥温度である。図５に示す一例においては、ライン速
度と目標乾燥温度との関係は印刷機が運転停止してライ
ン速度がゼロのとき、図５に示す「乾燥初期温度」とな
る直線で表される。すなわち、エア圧はライン速度の一
次関数である。

【００１５】設定器１は、この演算式を設定するための
設定器である。設定器１はその設定を行うため、図１に
示すように、版胴周長１０１、乾燥初期温度１０２、パ
ラメータ１０３、選択ユニット１０４を入力する。入力
は印刷機オペレータが印刷機端末のパーソナルコンピュ
ータ等の入力画面において、数値入力するか、プルダウ
ンメニュー等から選択入力することにより行われる。ま
た、印刷品目によってそれらのデータは決まっているか
ら、作業指示書（ファイル）をダウンロードするか開く
ときに、自動的に設定器１に入力されるように構成する
こともできる。

【００１６】版胴周長１０１は、ライン速度が版胴の単
位時間あたりの回転数（たとえば、ＲＰＭ；revolution
s per minute）で与えられる場合に、ライン速度を単位
時間あたりのウェブ移送距離に変換する演算で用いられ
る。この演算は、設定器１の印刷速度演算手段（図示せ
ず）により行われる。

【００１７】乾燥初期温度１０２は、すでに説明したよ
うに、乾燥温度演算器３が乾燥速度を演算するときに用
いる演算式を決定するための定数である。言い換える
と、印刷機が運転停止してライン速度がゼロのとき、変
数にライン速度を代入したときの演算式の値は乾燥初期
温度１０２に一致する。なお、従来は、この乾燥初期温
度１０２が、ライン速度に係わらず一定の値として適用
されている。

【００１８】パラメータ１０３は、演算式を図５に示す
一次関数で表したときの直線の傾きである。これら乾燥
初期温度１０２とパラメータ１０３は、熟練した印刷機
オペレータが設定した適正な乾燥温度に基づいて得るこ
とができる（経験値）。また、印刷基材の伸縮による印
刷品質への悪影響を起こさないような印刷速度と乾燥温
度との関係から得ることができる（実験値）。演算式を
直線で表したときは、その直線上の２点を前述の経験値
または実験値によって得るだけで演算式を確定すること
ができる利点がある。

【００１９】ここで、上述の実験値、すなわち、印刷基
材の伸縮による印刷品質への悪影響を起こさないような
印刷速度と乾燥温度との関係から演算式を得る方法につ
いて一例を説明する。演算式を得る上での基本的なデー
タを図２、図３、図４に示す。図２は印刷基材のヤング
率がその温度によって変化することを示している。すな
わち、この図２からは、印刷基材の伸縮がその温度の変
化によって起こることとその程度が判る。したがって、
印刷基材の温度をどの程度の変化幅（精度）に制御すれ
ば良いかを判断するデータとなる。

【００２０】また、図３は乾燥ゾーン１１（乾燥ユニッ
ト）を通過した印刷基材の温度がその移送速度（ライン
速度）によって変化することと、その程度が判る。した
がって、基材温度に対する補正量をどの程度にすれば良
いかを判断するデータとなる。また、図４は印刷基材の
温度が上流から数えた乾燥ユニットの番号によって変化
することと、その程度が判る。したがって、基材温度に
対する補正量をどの程度にすれば良いかを判断するデー
タとなる。

【００２１】図３、図４は本発明の乾燥制御装置を用い
ない場合のデータを示している。すなわち、乾燥温度を
乾燥初期温度のまま一定の値にした場合のデータであ
る。ここで、乾燥温度の修正を適正に行なうと、図３に
おいて、印刷基材の温度が移送速度によって変化しなく
なるか、変化があっても図２と照らし合わせて問題ない
範囲とすることができる。また、乾燥温度の修正を適正
に行なうと、図４において、印刷基材の温度が上流から
数えた乾燥ユニットの番号によって変化しなくなるか、
変化があっても図２と照らし合わせて問題ない範囲とす
ることができる。この乾燥温度の適正な修正について実
験により定量的に把握することにより、前述の図５にグ
ラフと示した演算式を得ることができる。

【００２２】図１に戻り、本発明の乾燥制御装置におけ
る設定器１についての説明を続ける。上述において、設
定器１が演算式を設定することを説明したが、演算式を
設定する代わりに、ライン速度と目標乾燥温度との関係
を記述したルックアップテーブルを設定してもよい。そ
の場合には、設定器１は、該当するルックアップテーブ
ルを参照して目標乾燥温度を得る。

【００２３】ルックアップテーブルは、前述の演算式と
同様に、熟練した印刷機オペレータが設定した適正な乾
燥温度に基づいて得ることができる（経験値）。また、
印刷基材の伸縮による印刷品質への悪影響を起こさない
ような印刷速度と乾燥温度との関係から得ることができ
る（実験値）。また、ルックアップテーブルにおけるデ
ータの欠落部位については、周知の補間法を適用して設
定器１において演算することができる。

【００２４】図１に示すように、版胴１３とモータ１４
（Ｍ）とは、ラインシャフトによって結合しており、ラ
インシャフトを介してモータ１４（Ｍ）は版胴１３を駆
動する。そのラインシャフトには速度検出器（回転速度
検出器）１５が取付けられており、その速度検出器１５
が出力する速度信号をライン速度演算器２は入力する。

【００２５】乾燥温度演算器３は、設定器１が出力する
演算式の設定データ、または演算式そのもの、またはル
ックアップテーブルを入力する。また、乾燥温度演算器
３は、ライン速度演算器２が出力する、ライン速度を入
力する。これらのデータを入力して、乾燥温度演算器３
は、ライン速度に対応する目標乾燥温度を演算する。そ
して、乾燥温度検出器８が検出する乾燥温度がその目標
乾燥温度となるように操作量を出力する。

【００２６】電空変換器４は、乾燥温度演算器３が出力
する操作量を入力する。電空変換器４は、その操作量に
基づいて蒸気流量調節バルブ５の開度を調節し、その結
果としてヒートソース７に供給する蒸気の流量を調節す
る。

【００２７】給気流量調節バルブ６は、その開度によっ
てヒートソース７に供給する給気の流量を調節する。図
１に示す一例では給気流量調節バルブ６の開度は一定で
ある。後述するように、蒸気流量調節バルブ５の開度を
調節する代わりに、給気流量調節バルブ６の開度を調節
するように構成することもできる。

【００２８】ヒートソース７は、供給された蒸気と供給
された給気との間で、熱交換を行なう。印刷機の運転時
には、高温の蒸気によって低温の給気を加熱する。加熱
量は蒸気の流量によって変化し、給気の温度はその流量
によって決まる。

【００２９】乾燥温度検出器８は、加熱された給気の温
度を検出する。その検出した給気の温度は乾燥温度演算
器３によって入力される。乾燥風速検出器９は、加熱さ
れた給気の風速を検出する。後述するように、給気流量
調節バルブ６の開度を調節するような構成では、その検
出した給気の風速は乾燥温度演算器３によって入力され
る。

【００３０】図１に示すように、印刷ユニットの圧胴１
２と版胴１３の部分において印刷が行なわれた印刷基材
は、乾燥ゾーン（乾燥ユニット）１１に移送される。上
述の加熱された給気はこの乾燥ゾーン１１に供給され印
刷基材のインキ被膜を乾燥させるとともに印刷基材を加
熱する。乾燥ゾーン１１から排出した印刷基材はクーリ
ングローラ１０において冷却され次の印刷ユニットまた
は排紙ユニットへと移送される。

【００３１】図１には、印刷ユニットを１つだけ示して
あるが、印刷ユニットが複数存在する多色印刷機におい
ては、当然、複数の乾燥ゾーンに対して乾燥制御が行な
われる。すなわち、図１において、すくなくとも電空変
換器４、蒸気流量調節バルブ５、給気流量調節バルブ
６、ヒートソース７、乾燥温度検出器８、乾燥風速検出
器９、クーリングローラ１０、乾燥ゾーン１１、圧胴１
２、版胴１３の各々は、印刷ユニットと同数だけ存在す
ることになる。その場合、図４においてすでに説明した
ように、各乾燥ゾーンにはそれぞれに異なった適正な目
標乾燥温度が設定される。

【００３２】次に、本発明の乾燥制御装置における処理
過程について整理して説明を行う。本発明の乾燥制御装
置について、処理過程をフロー図として図６に示す。ま
ず、図６のステップＳ１において、印刷機オペレータは
設定器１を操作して、版胴周長入力、乾燥初期温度入
力、パラメータ入力、選択ユニット入力を行う。次に、
ステップＳ２において、ライン速度演算器２は、ライン
速度の検出または演算を行う。

【００３３】次に、ステップＳ３において、乾燥温度検
出器８は、乾燥ゾーン１１へ供給する給気の温度を検出
する。次に、ステップＳ４において、乾燥温度演算器３
は、設定器１とライン速度演算器２から入力したデータ
に基づいて目標乾燥温度を演算し、さらに、乾燥温度検
出器８から入力した乾燥温度をその目標乾燥温度とする
ための操作量を演算する。次に、ステップＳ５におい
て、電空変換器４はその操作量を入力して蒸気流量調節
バルブ５を操作する。次に、ステップＳ６において、蒸
気流量調節バルブ５は、そのバルブの開閉によりヒート
ソース７に供給する蒸気の流量を調節する。

【００３４】制御を継続している間は、ステップＳ６が
完了した後に、ステップＳ２に戻って上述のステップを
繰り返す。印刷が終了する等により、制御を終了するま
でその繰り返しが実行される。本発明の連動制御装置
は、この一連の過程により、乾燥温度をライン速度に対
応する適正な乾燥温度に制御する。

【００３５】以上、本発明について実施の形態に基づい
て説明を行なったが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、本発明の技術思想に基づいて様々な形態で実施
することができる。たとえば、実施の形態においては、
乾燥ゾーン１１に供給される給気温度（熱風温度）を制
御する一例を説明した。しかし、乾燥ゾーン１１に供給
される給気流量（熱風流量）を制御しても同様の効果を
得ることができる。すなわち、乾燥初期温度１０２に替
えて乾燥初期流量を設定し、図５における乾燥温度を乾
燥流量とした演算式を用いる。そして、給気流量調節バ
ルブ６を操作し、乾燥風速検出器９が検出する乾燥風速
（給気流量に対応する）をフィードバックして制御を行
なうように構成することで実施できる。

【００３６】

【発明の効果】以上のようであるから、本発明の請求項
１に係る乾燥制御装置によれば、印刷基材の伸縮による
印刷品質への悪影響を起こさない乾燥を行うための乾燥
制御装置が提供される。また本発明の請求項２に係る乾
燥制御装置によれば、印刷基材の伸縮に影響の大きいヤ
ング率の温度特性に基づいて効果的な乾燥制御を行なう
ことができる。また本発明の請求項３に係る乾燥制御装
置によれば、印刷基材の温度に影響の大きい乾燥ユニッ
トの熱風温度を対象とし効果的な乾燥制御を行なうこと
ができる。また本発明の請求項４に係る乾燥制御装置に
よれば、熱伝導効率に影響の大きい乾燥ユニットの熱風
流量を対象とし効果的な乾燥制御を行なうことができ
る。また本発明の請求項５に係る乾燥制御装置によれ
ば、乾燥ユニット間の温度差に起因する悪影響を起こさ
ない乾燥を行うことができる。また本発明の請求項６に
係る乾燥制御方法によれば、印刷基材の伸縮による印刷
品質への悪影響を起こさない乾燥を行うための乾燥制御
方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の乾燥制御装置について構成の一例を示
す説明図である。

【図２】演算式を得る上での基本的なデータ（その１）
をグラフとして示す図である。

【図３】演算式を得る上での基本的なデータ（その２）
をグラフとして示す図である。

【図４】演算式を得る上での基本的なデータ（その３）
をグラフとして示す図である。

【図５】演算式の一例を関数のグラフとして示す図であ
る。

【図６】本発明の乾燥制御装置について処理過程の一例
を示す図である。

【符号の説明】

１ 設定器 ２ ライン速度演算器 ３ 乾燥温度演算器 ４ 電空変換器 ５ 蒸気流量調節バルブ ６ 給気流量調節バルブ ７ ヒートソース ８ 乾燥温度検出器 ９ 乾燥風速検出器 １０ クーリングローラ １１ 乾燥ゾーン １２ 圧胴 １３ 版胴 １４ モータ １５ 速度検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内海 勉 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 (72)発明者 北川 水晶 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内 Ｆターム(参考） 2C020 CA01 3L113 AA03 AB02 BA30 BA32 CA08 CA11 DA24

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】印刷基材に関する物性値と印刷速度に基づ
   いて乾燥ユニットにおける乾燥パラメータを制御するこ
   とを特徴とする乾燥制御装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の乾燥制御装置において、前
   記印刷基材に関する物性値はヤング率の温度特性である
   ことを特徴とする乾燥制御装置。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の乾燥制御装置にお
   いて、前記乾燥ユニットにおける乾燥パラメータは熱風
   温度であることを特徴とする乾燥制御装置。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の乾燥制御
   装置において、前記乾燥ユニットにおける乾燥パラメー
   タは熱風流量であることを特徴とする乾燥制御装置。
5. 【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の乾燥制御
   装置において、上流の乾燥ユニットと下流の乾燥ユニッ
   トとでは、前記制御における目標値を変化することを特
   徴とする乾燥制御装置。
6. 【請求項６】印刷基材に関する物性値と印刷速度に基づ
   いて乾燥ユニットにおける乾燥パラメータを制御するこ
   とを特徴とする乾燥制御方法。