JP2003025549A - 乾燥装置及び乾燥方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】乾燥炉長を長くすることなく、かつ皮張り現象
による乾燥速度の低下を押さえることのできる乾燥装置
および乾燥方法の提供にある。 【解決手段】走行する基材１の上面に水性の印刷インキ
または塗工液が施された塗布部材３の乾燥装置１００で
あって、該塗布部材３の下面に熱板８でなる乾燥用熱源
を備え、上面には回転するベルトコンベアー形状の吸着
材７を備えている乾燥装置１００とするもので、前記回
転するベルトコンベアー形状の吸着材７の一部に熱風装
置１０を具備して吸着材７の再生部９としたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水性の印刷インキ
または塗布液の印刷またはコーティングにおける乾燥方
法及び乾燥装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、図１の側断面図に示すように、走
行するウエブ状あるいはシート状の基材（１）に印刷あ
るいはコーティングによって得られた塗布膜層（２）を
有する塗布部材（３）の乾燥装置には、様々なものがあ
り、現在広く使用されている乾燥装置として、例えばヤ
ンキーシリンダー、カウンタフロー、熱風噴射、エアー
スルー、赤外線、マイクロ波、紫外線硬化、電子線硬化
などがある。

【０００３】また従来の印刷機やコーティング機におい
ての乾燥は上記乾燥装置と同様に、熱風吹き付け方式、
ドラム加熱方式、赤外線加熱方式等の乾燥方法で印刷イ
ンキ及び塗工液を乾燥させていた。

【０００４】そこで特に水性（水溶性またはエマルジョ
ンタイプを含む）の印刷インキや塗工液のコーティング
で製品やその能率から最も問題とされるのが乾燥工程で
ある。即ち乾燥しにくい水性の印刷インキや塗工液を塗
布した塗布材の乾燥速度または塗布膜の厚みがあると乾
燥速度が遅いため、乾燥時間を多く要する。そこで熱風
温度を高くしたり、あるいは乾燥炉を長くすることによ
って乾燥効率を向上させている。

【０００５】しかしながら、乾燥温度を高くすると、例
えば図１に示すように塗布膜層（２）のうちの塗布膜内
面層（２ａ）での拡散速度よりも塗布膜表面層（２ｂ）
での蒸発速度が大きくなる。その塗布膜層（２）がこの
ような状態になると、塗布膜内面層（２ａ）に溶媒が存
在しながら、塗布膜表面層（２ｂ）で表面皮膜が形成さ
れるため、内部溶媒の表面への拡散が妨げられる。これ
が皮張り現象と呼ばれ、この塗布表面層（２ｂ）の皮張
り現象により、乾燥速度が低下することになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の問題点を解決するものであり、その課題とすると
ころは、基材に施された水性の印刷インキまたは塗工液
の乾燥において、乾燥炉長を長くすることなく、かつ皮
張り現象による乾燥速度の低下を押さえることのできる
乾燥装置および乾燥方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に於いて上記課題
を達成するために、まず請求項１の発明では、走行する
基材の上面に水性の印刷インキまたは塗工液が施された
塗布部材の乾燥装置であって、該塗布部材の下面に乾燥
用熱源を備え、上面には吸着材を備えていることを特徴
とする乾燥装置としたものである。

【０００８】また、請求項２の発明では、前記吸着材
が、回転するベルトコンベアー形状でなり、該ベルトコ
ンベアーの一部に熱風装置を具備していることを特徴と
する請求項１記載の乾燥装置としたものである。

【０００９】また、請求項３の発明では、前記走行する
塗布部材と吸着材との距離が３ｍｍ〜１００ｍｍの範囲
であることを特徴とする請求項１または２記載の乾燥装
置としたものである。

【００１０】また、請求項４の発明では、走行する基材
の上面に水性の印刷インキまたは塗工液が施された塗布
部材の乾燥方法であって、該塗布部材の下面に乾燥用熱
源を備え、上面には吸着材を備えている乾燥装置を用い
て、該乾燥用熱源で基材の下面から基材上面に施された
印刷インキまたは塗工液を温め、該乾燥用熱源で温めら
れて発生する揮発溶媒を吸着材に吸着せしめることを特
徴とする乾燥方法としたものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
用いて説明する。本発明の乾燥装置は、図２の側面概略
図に示すように、例えば鉄板、アルミ板、紙あるいはフ
ィルム等でなる基材（１）の表面に水性の塗工液をコー
ティングし、その乾燥工程にて、この基材（１）の下面
を熱板（８）上に接触させながら走行させ、その熱板
（８）の熱によって塗工液から発生する水系の揮発溶媒
を、回転しているベルトコンベア−形状の吸着材（７）
に吸着させて乾燥する乾燥装置（１００）である。

【００１２】特に、本発明の乾燥装置（１００）につい
て、水性の塗工液をコーティングする事例を用いて、図
２の側面概略図に基づいて説明するが、本発明がこれに
限定されるものではない。まず、例えば巻き出し部
（４）から繰り出された基材（１）に塗工装置（５）に
より水性の塗工液をコーティングして塗布部材（３）と
し、下面に熱板（８）を接触させながらその塗布部材
（３）を走行させ、その際に熱板（８）の熱によって、
塗布部材（３）上の塗工液より発生する揮発溶媒を、塗
布部材（３）の上面にあり、回転しているコンベアー形
状の吸着材（７）に吸着させ、冷却装置（１１）を通過
させ、巻き取り部（１２）で塗布部材（３）を巻き取
る。

【００１３】また、本発明では、前記ベルトコンベアー
形状の吸着材（７）と走行する塗布部材（３）との距離
は１００ｍｍ〜３ｍｍの範囲とするもので、好ましくは
２０ｍｍ〜５ｍｍの範囲である。この距離が３ｍｍに満
たないと基材（１）上の塗工液に吸着材（７）が接触し
て塗布面を損傷させる危惧があり、また１００ｍｍを越
えると水系の揮発溶媒の吸着力に欠け、その乾燥能率を
落とすことになり好ましくない。

【００１４】また、本発明では、図２および図５の拡大
図に示すように、例えば回転しているベルトコンベアー
形状の吸着材（７）に吸着した揮発溶媒は、吸着材の再
生部（９）にて、その下部にある熱風装置（１０）によ
る熱風をノズル（１９）より吹き付けて吸着材（７）を
再生し、揮発水分を含んだ熱風をダクト（１３）を通し
て排気ファン（１４）で強制排気し、乾燥装置外へ排出
する。

【００１５】前記ベルトコンベアー形状の吸着材（７）
の材料としては、例えば水系溶媒の吸着・脱着に優れる
シリカゲルまたはゼオライト等が挙げられ、この再生部
（９）によって、吸着材（７）が再生され、再度水系の
揮発溶媒を吸着し易いようになる。

【００１６】前記ベルトコンベアー形状の吸着材（７）
は、例えば２枚の金属メッシュの間にシリカゲルまたは
ゼオライトを封入し、ベルトコンベアー形状とすること
ができる。

【００１７】また前記熱板（８）の材質としては、例え
ば鉄、アルミ、ゴム等が挙げられ、内部にヒーターが内
蔵している熱板（８）が用いられる。

【００１８】上記乾燥方式により、塗布表面に皮張りを
形成することなく、塗布膜層全体が乾燥でき、乾燥速度
の速い乾燥ができる。

【００１９】本発明では、図３の側面概略図に示すよう
に、下面の熱源としての回転しているベルトコンベアー
形状の熱板（１５）に接触させながら基材（１）を走行
させ、ベルトコンベアー形状の熱板（１５）の効果によ
って塗工液から発生する揮発溶媒を、回転しているベル
トコンベア−形状の吸着材（７）に吸着させる乾燥装置
（１００）とすることもできる。

【００２０】また、本発明では、図４の側面概略図に示
すように、その塗布部材（３）を搬送用ロール（１６）
上を走行させ、その搬送用ロール（１６）の間から基材
（１）の塗布面とは逆の面に熱風を吹き付ける熱風装置
（１７）を配し、その熱風で蒸発した揮発溶媒を塗布面
の上側に設置した回転するベルトコンベアー形状の吸着
材（７）に吸着させて乾燥する乾燥装置（１００）とす
ることもできる。

【００２１】このように、塗布部材（３）の下部に搬送
用ロール（１６）とその熱風装置（１７）とを設けるこ
とによって、基材（１）をウエブ状のみならずシート状
（図示せず）とすることもできる乾燥装置である。

【００２２】

【実施例】次に実施例により、本発明を具体的に説明す
る。 〈実施例１〉 〔塗布条件〕図３に示すように、乾燥用熱減として、ベ
ルトコンベア形状の熱板（１５）を備えた乾燥装置（１
００）を用いて、 ・基材 ：鉄板（厚さ１０ｍｍ） ・塗工液 ：アクアエコール（東洋インキ製造社製） ・塗布膜厚 ：１００μｍ ・乾燥炉長 ：５ｍ ・塗工方式 ：ダイコート ・ベルトコンベア形状の吸着材：シリカゲル ・熱源としての鉄製コンベアー温度：３００℃ ・吸着材と塗布部材との距離：５ｍｍ ・再生熱風温度：１２０℃ の条件にてコーティングを行い、乾燥炉出口での水分率
を測定した。また、乾燥時の膜表面の外観を評価した。
その結果を表１に示す。

【００２３】〈実施例２〉 〔塗布条件〕実施例１と同様の乾燥装置（１００）を用
いて、 ・基材 ：アルミ板（厚さ１０ｍｍ） ・塗工液 ：ポリビニルアルコール重量％の水溶性塗
工液 ・塗布膜厚 ：５μｍ ・塗工方式 ：ダイコート ・乾燥炉長 ：５ｍ ・ベルトコンベア形状の吸着材：シリカゲル ・熱源としての鉄製コンベアー温度：３００℃ ・吸着材と塗布部材との距離：５ｍｍ ・再生熱風温度：１２０℃ の条件にてコーティングを行い、乾燥炉出口での水分率
を測定した。また、乾燥時の膜表面の外観を評価した。
その結果を表１に示した。

【００２４】〈比較例１〉実施例１において基材、塗工
液、塗工方式、塗布厚み、乾燥炉長を同等にし、塗布部
材の上面に熱風を与えて乾燥する熱風方式の乾燥装置と
した。 ・熱風温度 ：１００℃ ・風量 ：４０ｍ³ ／ｍｉｎ ・ノズル形状：Ｖ型ノズル の条件にてコーティングを行い、得られた塗布部材につ
き、実施例１と同様の評価を行い、その結果を表１に示
した。

【００２５】

【表１】

【００２６】表１より、実施例１、２のように、吸着材
を有する乾燥装置を用いると、塗布表面に皮張り現象が
なく、塗布膜層全体が乾燥可能でかつ乾燥速度の速い乾
燥装置を提供することができた。それに対し従来の熱風
方式の乾燥方法では、塗布層内面に、水分が残り、かつ
表面に皮張り現象が見られるものであった。

【００２７】

【発明の効果】本発明は以上の構成であるから、下記に
示す如き効果がある。即ち、走行する基材の上面に水性
の印刷インキまたは塗工液が施された塗布部材の乾燥装
置において、その塗布部材の下面に熱源を備え、上面に
は吸着材を備えている乾燥装置としたので、この熱源に
よって、インキあるいは塗工液が温められ、それによっ
て発生する水系の揮発溶媒を吸着材で吸着する。よって
乾燥炉長を長くする必要がなく、かつ塗布膜の表面に皮
張り現象がない、すなわち乾燥速度をも速くする乾燥装
置とその方法とすることができる。

【００２８】また、吸着材が、回転するベルトコンベア
ー形状でなり、その一部に熱風装置を具備することによ
って、この吸着材が再生可能になり、吸着力が維持でき
るので、乾燥能力を落とすことなく高能率の乾燥装置と
その方法とすることができる。

【００２９】従って本発明は、特に水性の印刷あるいは
コーティングにおける乾燥において、乾燥炉長を長くす
ることなく、乾燥効率のよい乾燥装置およびその方法と
して、優れた実用上の効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の乾燥装置で得られる塗工物の一実施の
形態を側断面で表した積層説明図である。

【図２】本発明の乾燥装置の一実施の形態を側面で表し
た説明図である。

【図３】本発明の乾燥装置の他の一実施の形態を側面で
表した説明図である。

【図４】本発明の乾燥装置のさらに他の一実施の形態を
側面で表した説明図である。

【図５】本発明の乾燥装置を構成する吸着材の再生部の
一実施の形態を示す拡大模式図である。

【符号の説明】

１‥‥基材 ２‥‥塗布膜層 ２ａ‥‥塗布膜内面層 ２ｂ‥‥塗布膜表面層 ３‥‥塗布部材 ４‥‥巻き出し部 ５‥‥塗工装置 ６‥‥乾燥炉 ７‥‥回転するベルトコンベアー形状の吸着材 ８‥‥熱板 ９‥‥再生部 １０‥‥熱風装置 １１‥‥冷却装置 １２‥‥巻き取り部 １３‥‥ダクト １４‥‥排気ファン １５‥‥回転するベルトコンベアー形状の熱板 １６‥‥搬送用ロール １７‥‥熱風装置 １９‥‥ノズル １００‥‥乾燥装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】走行する基材の上面に水性の印刷インキま
   たは塗工液が施された塗布部材の乾燥装置であって、該
   塗布部材の下面に乾燥用熱源を備え、上面には吸着材を
   備えていることを特徴とする乾燥装置。
2. 【請求項２】前記吸着材が、回転するベルトコンベアー
   形状でなり、該ベルトコンベアーの一部に熱風装置を具
   備していることを特徴とする請求項１記載の乾燥装置。
3. 【請求項３】前記走行する塗布部材と吸着材との距離が
   ３ｍｍ〜１００ｍｍの範囲であることを特徴とする請求
   項１または２記載の乾燥装置。
4. 【請求項４】走行する基材の上面に水性の印刷インキま
   たは塗工液が施された塗布部材の乾燥方法であって、該
   塗布部材の下面に乾燥用熱源を備え、上面には吸着材を
   備えている乾燥装置を用いて、該乾燥用熱源で基材の下
   面から基材上面に施された印刷インキまたは塗工液を温
   め、該乾燥用熱源で温められて発生する揮発溶媒を吸着
   材に吸着せしめることを特徴とする乾燥方法。