JP2006138500A - 被乾燥物の乾燥方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乾燥条件の調整及び切り換えを瞬時に行うことができるので、乾燥不良品の発生を大幅に低減できると共に、ロット切り換えにおいて切り換え時間ロスがなくなるので、生産性を向上できる。
【解決手段】ウエブ状の被乾燥物１２に、レーザー照射手段１４からレーザー光を照射すると共に、該被乾燥物１２の乾燥状態を評価する残留水分量や被乾燥物１２の表面温度を測定手段１１で測定し、その測定値と予め設定した設定値とのズレがなくなるように、レーザー照射手段４のレーザー出力をフィードバック制御するように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は被乾燥物の乾燥方法及び装置に係り、特に金属、プラスチック、紙あるいはこれらの複合した支持体上に塗布液が塗布された塗布物や、フィルムなどの被乾燥物の乾燥に好適な被乾燥物の乾燥方法及び装置に関する。

乾燥装置の乾燥方式としては、熱風を被乾燥物に当てて乾燥する熱風乾燥方式、赤外線ランプからの赤外線を被乾燥物に当てて乾燥する赤外線乾燥方式、加熱したロール上に被乾燥物を接触搬送して乾燥する加熱ロール乾燥方式等がある。これらの乾燥方式のうち、支持体上に塗布された塗布物やフィルムの乾燥としては、熱風乾燥方式が一般的に利用されている。熱風乾燥方式は、特許文献１に記載されるように、トンネル状の乾燥器内に、入口から出口に向かって複数のパスローラをアーチ状に配置することにより、ウエブをローラにラップ搬送しながら、熱風で乾燥するものが広く採用されている。また、ウエブの上下面からノズルにより乾燥エアを供給し、ウエブを非接触搬送しながら乾燥する方式のものもある。また、被乾燥物の乾燥状態は、例えば被乾燥物の残留水分量を測定し、残量水分量が設定値よりも高過ぎたり（乾燥不足）、低過ぎたり（過剰乾燥）した場合には、被乾燥物の残留水分量が設定値になるように熱風温度、風量等の乾燥条件を調整する。
特開平６−６３４８７号公報

しかしながら、これら熱風乾燥方式、赤外線乾燥方式、及び加熱ロール乾燥方式の熱伝導による乾燥方式は、乾燥条件を調整しても、調整後の乾燥条件になるまでの応答時間が長いために、その間に乾燥された被乾燥物は品質不良になり、乾燥不良品が多量に発生し易いという問題がある。また、被乾燥物のロットにより乾燥条件を切り換える場合、直ちに切り換え後の乾燥条件にはならず、切り換え時間ロスが長く発生することから、生産性が低下するという問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みて成されたもので、乾燥条件の調整及び切り換えを瞬時に行うことができるので、乾燥不良品の発生を大幅に低減できると共に、ロット切り換えにおいて切り換え時間ロスがなくなるので、生産性を向上できる被乾燥物の乾燥方法及び装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１は、前記目的を達成するために、ウエブ状の被乾燥物を乾燥する被乾燥物の乾燥方法において、前記被乾燥物を該被乾燥物のウエブ長手方向に移動させながら、前記被乾燥物にレーザー照射手段からレーザー光を照射して乾燥すると共に、前記被乾燥物の乾燥状態を評価する少なくとも１つの乾燥評価因子を測定し、前記乾燥評価因子の測定値と予め設定した設定値とのズレがなくなるように、前記レーザー照射手段のレーザー出力をフィードバック制御することを特徴とする。

レーザー照射手段からレーザー光が被乾燥物に照射されると、レーザー光により被乾燥物が加熱され、これにより被乾燥物が乾燥される。かかるレーザー乾燥において、本発明では、レーザー乾燥にフィードバック制御を組み合わせることにより、レーザーの特徴を最大に生かした乾燥条件制御を行うことができる。

即ち、レーザー出力を変えると、被乾燥物の加熱温度をレーザー出力に応じて瞬時（０．０１秒以内）可変することができるので、乾燥条件を調整してから調整後の乾燥条件になるまでの応答時間を極めて短くすることが可能となる。従って、被乾燥物の乾燥状態を評価する乾燥評価因子を測定し、乾燥評価因子の測定値と予め設定した設定値とのズレがなくなるように、レーザー照射手段のレーザー出力をフィードバック制御することにより、被乾燥物を常に適切な乾燥条件で乾燥することができるので、乾燥不良による品質不良品の発生を極力少なくすることができる。また、被乾燥物のロットにより乾燥条件を切り換える場合であっても、直ちに切り換え後の乾燥条件になるので、切り換え時間ロスがなくなり生産性を向上することができる。

請求項２は請求項１において、前記乾燥評価因子は、前記被乾燥物中の残留揮発物量であることを特徴とする。残留揮発物量は乾燥状態を評価する因子として適切だからである。ここで、揮発物としては、例えば水分や溶剤あるいは水分と溶剤の混合がある。

請求項３は請求項１又は２において、前記乾燥評価因子は、前記レーザー光の照射部位における前記被乾燥物の表面温度であることを特徴とする。被乾燥物の表面温度は乾燥状態を評価する因子として適切だからである。また、被乾燥物の残留揮発物量と表面温度の両方を乾燥評価因子としてレーザー出力をフィードバック制御すれば、更に好ましい。

請求項４は請求項１〜３の何れか１において、前記レーザー光の光束断面が前記被乾燥物のウエブ幅方向に広がるように前記レーザー光を拡散すると共に、拡散したレーザー光を前記被乾燥物に照射する拡散照射方式で乾燥することを特徴とする。

拡散照射方式の乾燥方法を用いれば、レーザー光の光束断面が被乾燥物のウエブ幅方向に広がるようにレーザー光が拡散するので、ウエブ幅方向全体にレーザー光を一度に照射して被乾燥物を加熱することができる。拡散されたレーザー光の光束断面の形状としては、楕円状又は矩形状のようにウエブ幅方向に広がりを有する形状が好ましい。これにより、高速乾燥してもウエブ幅方向において乾燥ムラができにくく、均一な乾燥を行うことができる。

請求項５は請求項１〜３の何れか１において、前記レーザー光を前記被乾燥物のウエブ幅方向にスキャンさせると共に、スキャンしたレーザー光を被乾燥物に照射するスキャン照射方式で乾燥することを特徴とする。

スキャン照射方式の乾燥方法の場合にも、フィードバック制御を組み合わせることで、乾燥条件を調整してから調整後の乾燥条件になるまでの応答時間を極めて短くすることが可能となる。これにより、被乾燥物の乾燥を常に適切な乾燥条件で乾燥することができる。また、スキャン照射方式の場合は、拡散照射方式に比べて乾燥の均一性の点では多少劣るものの、レーザー光を拡散しないのでパワーの大きなレーザー光源を必要としないメリットがある。

請求項６は請求項１〜５の何れか１において、前記レーザー照射手段を、前記被乾燥物のウエブ長手方向に間隔を置いて複数配設し、前記レーザー照射手段ごとに前記フィードバック制御を行うことを特徴とする。

被乾燥物によっては、異なる乾燥条件（レーザー出力）で多段乾燥する必要があるものもあるが、レーザー照射手段を、被乾燥物のウエブ長手方向に間隔を置いて複数配設し、レーザー照射手段ごとにフィードバック制御を行えば、簡単に且つ高精度な多段乾燥を行うことができる。また、複数のレーザー照射手段を同じ乾燥条件（レーザー出力）で使用して多段乾燥することも可能である。

尚、多段乾燥する場合のレーザー照射手段であるが、拡散照射方式の場合には、レーザー拡散手段を備えたレーザー照射手段（拡散照射光学系）を複数設けることを意味し、スキャン照射方式の場合には、回転多面鏡を備えたレーザー照射手段（スキャン照射光学系）を複数設けることを意味する。

請求項７は請求項１〜６の何れか１において、前記ウエブ状の被乾燥物は支持体に感光層が形成された平版印刷版であり、前記感光層を前記レーザー光で乾燥すると共に、前記レーザー照射手段のレーザー光源として前記感光層にカブリを発生させない波長のものを使用することを特徴とする。

これは、レーザー光が単色光であることを最大に生かすことのできる点であり、Ｙｇレーザー、炭酸ガスレーザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー等の多種類のレーザー光源の中から、感光層の感光領域を避けた波長のレーザー光源を選択することで、感光層のカブリを確実に防止できる。

本発明の請求項８は、前記目的を達成するために、ウエブ状の被乾燥物を乾燥する乾燥装置において、前記被乾燥物にレーザー光を照射するレーザー照射手段と、前記照射されるレーザー光の光束断面が前記被乾燥物のウエブ幅方向に広がるように前記レーザー光を拡散するレーザー拡散手段と、前記被乾燥物を該被乾燥物のウエブ長手方向に移動させる移動手段と、前記被乾燥物の乾燥状態を評価する乾燥評価因子を測定する測定手段と、前記乾燥評価因子の測定値と予め設定した設定値とのズレがなくなるように、前記レーザー照射手段のレーザー出力を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項８はレーザー拡散照射の乾燥方式による本発明を装置として構成したものである。

請求項９は請求項８において、前記レーザー拡散手段は平凸シリンドリカルレンズ又は凹凸シリンドリカルレンズであることを特徴とする。

平凸シリンドリカルレンズ又は凹凸シリンドリカルレンズを使用することで、入射時にスポット状のレーザー光を、レンズの曲率方向に拡散して広げることができる。

本発明の請求項１０は、前記目的を達成するために、ウエブ状の被乾燥物を乾燥する乾燥装置において、前記被乾燥物にレーザー光を照射するレーザー照射手段と、前記照射されるレーザー光を前記被乾燥物のウエブ幅方向にスキャンする回転多面鏡と、前記被乾燥物を該被乾燥物のウエブ長手方向に移動させる移動手段と、前記被乾燥物の乾燥状態を評価する乾燥評価因子を測定する測定手段と、前記乾燥評価因子の測定値と予め設定した設定値とのズレがなくなるように、前記レーザー照射手段のレーザー出力を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。

請求項１０は、レーザースキャン照射の乾燥方式による本発明を装置として構成したものである。

本発明の被乾燥物の乾燥方法及び装置によれば、乾燥条件の調整及び切り換えを瞬時に行うことができるので、乾燥不良品の発生を大幅に低減できると共に、ロット切り換えにおいて切り換え時間ロスがなくなるので、生産性を向上できる。

以下、添付図面に従って、本発明に係る被乾燥物の乾燥方法及び装置の好ましい実施の形態について詳説する。

図１は、本発明の被乾燥物の乾燥装置の第１の実施の形態の全体構成図であり、図２はレーザー拡散照射方式を示したものである。

図１及び図２に示すように、レーザー拡散照射方式の乾燥装置１０は、主として、ウエブ状の被乾燥物１２にレーザー光を照射するレーザー照射手段１４と、レーザー光の光束断面が被乾燥物１２のウエブ幅方向に広がるようにレーザー光を拡散するレーザー拡散手段１６と、被乾燥物１２を該被乾燥物１２のウエブ長手方向に移動させる移動手段と、被乾燥物１２の乾燥状態を評価する乾燥評価因子を測定する測定手段１１と、乾燥評価因子の測定値と予め設定した設定値とのズレがなくなるように、レーザー照射手段１４のレーザー出力を制御する制御手段１３と、で構成される。移動手段は、特に図示しないが、ウエブ状の被乾燥物１２を乾燥する工程では、送出機にロール状に巻回された被乾燥物１２を巻取機で巻き取ることにより、被乾燥物１２をパスローラ１５上を移動させる方式のものが一般的に使用される（図１０の平版印刷版原反の製造ライン参照）。また、送出機と巻取機との間に、ニップローラ、サクションローラ等の搬送ローラを設けてもよい。

ウエブ状の被乾燥物１２としては、帯状の支持体上に塗布液が塗布された塗布物や、流延塗布等により製造されたフィルム等がある。塗布物としては、例えば、支持体に感光層を設けた平版印刷版、支持体にインク吸収層を設けたインクジェット記録材料、支持体に磁気層を設けた磁気記録媒体等があるが、これらに限定されるものではない。

支持体としては、プラスチックフィルム、金属板、紙、あるいはこれらの複合支持体、もしくはこれらの支持体に各種の下塗り層を施した支持体も用いることができる。金属板としては、アルミニウム板、鋼板、銅板、その他の金属板を用いることができる。アルミニウム板は、純アルミニウム、及び微量の異元素を含むもの、あるいはアルミニウムがラミネート又は蒸着されたプラスチックフィルム等を使用することができる。プラスチックフィルムとしては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、６，６- ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、セルロースアセテート、アクリル系のフィルム等、各種のプラスチックフィルムを使用することができる。また、塗布物の塗布液としては、特に限定されるものではないが、高分子化合物の有機溶媒溶液又は水溶液、顔料分散液、コロイド溶液等を用いることができる。また、塗布液の溶媒としては、有機溶剤、水、あるいは有機溶剤と水との混合系等の各種の溶媒を使用することができ、塗布液から溶媒を揮発させることにより塗布物を乾燥する。有機溶剤としては、特開昭６２−２５１７３９号公報に記載される、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、第２ブチルアルコール、アセトン、ベンゼン、シクロヘキサン等を使用することができる。

また、レーザー照射手段１４のレーザー光源としては、一般に使用されている各種波長のもの、例えばＹＡＧレーザー（発振波長：１．０６４μｍ）、炭酸ガスレーザー（発振波長：１０．６μｍ）、Ｈｅ−Ｎｅレーザー（発振波長：０．４〜０．７μｍ）等の各種のものを被乾燥物１２の乾燥条件に応じて使い分けることができる。レーザー出力としては、レーザー光を拡散する幅、照射する強度、被乾燥物１２の移動速度に応じて適宜選択することが必要であり、数ＭＷレベル〜数千Ｗレベルまで幅広く使用することができる。また、被乾燥物１２に照射するエネルギーは、被乾燥物１２の特性、例えば熱変性し易いか否か、感光物であるか否か、乾燥速度が速いか遅いか等により適宜選択することが必要であるが、一般的に０．０１〜１００Ｊ（ジュール）／秒範囲のエネルギーを好適に使用することができる。

被乾燥物１２の乾燥状態を評価する乾燥評価因子としては、例えば被乾燥物１２中に残留する水分量、有機溶剤量等の残留揮発物量、あるいはレーザー光の照射部分における被乾燥物１２の表面温度を好適に採用することができるが、これらに限定するものではない。要は、被乾燥物１２の乾燥状態を適切に評価できる因子であればよく、例えば残留揮発物が有機溶剤であれば、被乾燥物１２から揮発する揮発分の有機溶剤濃度を乾燥評価因子としてもよい。図１には、乾燥評価因子を測定する測定器１１として、残留水分量を測定する非接触式の水分計１１Ａと、被乾燥物１２の表面温度を測定する非接触式の温度計１１Ｂを示してあるが、水分計１１Ａ又は温度計１１Ｂの何れか一方でもよい。

測定器１１Ａ、１１Ｂで測定された残留水分量と表面温度のデータは、レーザー照射手段１４のレーザー出力を制御する制御手段１３に逐次入力される。

制御手段１３は、主として、演算器１３Ａとレーザ出力調整器１３Ｂとで構成され、残留水分量と表面温度のデータは演算器に１３Ａに入力される。演算器１３Ａ内には予め設定された設定残留水分量と設定表面温度が入力されており、演算器１３Ａに入力されてくる測定残留水分量と測定表面温度と比較されると共に、比較差をなくすために必要なレーザー出力の可変量を演算する。比較差をなくすために必要なレーザー出力の可変量は、レーザー出力の可変量と残留水分量や表面温度との関係式を、試験等によって予め作成しておくとよい。そして、演算器１３Ａは演算結果をレーザ出力調整器１３Ｂに出力し、レーザ出力調整器１３Ｂがレーザー照射手段１４のレーザー光源の出力を制御する。これにより、被乾燥物１２の乾燥状態を評価する少なくとも１つの乾燥評価因子を測定し、乾燥評価因子の測定値と予め設定した設定値とのズレがなくなるように、レーザー照射手段１４のレーザー出力を制御するためのフィードバック制御機構が構成される。かかるフィードバック制御機構によれば、水分計１１Ａや温度計１１Ｂの測定結果に応じてレーザー出力が変わると、被乾燥物１２の加熱温度をレーザー出力に応じて瞬時（０．０１秒以内）可変することができるので、乾燥条件を調整してから調整後の乾燥条件になるまでの応答時間を極めて短くすることが可能となる。従って、被乾燥物１２の乾燥状態を評価する乾燥評価因子を測定し、乾燥評価因子の測定値と予め設定した設定値とのズレがなくなるように、レーザー照射手段のレーザー出力をフィードバック制御することにより、被乾燥物１２を常に適切な乾燥条件で乾燥することができるので、乾燥不良による品質不良品の発生を極力少なくすることができる。また、被乾燥物１２のロットにより乾燥条件を切り換える場合であっても、直ちに切り換え後の乾燥条件になるので、切り換え時間ロスがなくなり生産性を向上することができる。

本発明の被乾燥物の乾燥装置１０は、平版印刷版用や写真用の感光材料を製造する際の感光層の乾燥にも好適に使用することができ、この場合には、感光層の感光領域を避けた波長のレーザー光源を選択することにより、乾燥中に感光層にカブリが発生するのを防止できる。また、一般に、感光層を構成する材料を色々選択することで、感光層の感光波長を特定の波長の範囲に設計することも可能なので、レーザー光源の波長に応じて感光層の材料設計を変えることでカブリの発生を防止してもよい。

更に、本発明の被乾燥物の乾燥装置１０は、透明な樹脂フィルムの製造の乾燥工程にも使用することができ、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、アクリル等のような透明な樹脂フィルムはレーザー吸収度が高く、レーザーを吸収することにより加熱されるので、フィルム中の溶剤や水を揮発させることができる。例えば、ＰＥＴやＰＰは、ＹＡＧ第４高調波レーザー光（２６６ｎｍ）を吸収することが知られている。また、レーザー吸収度が高くない樹脂フィルムであっても、樹脂フィルムの表面処理の際に、所望のレーザー光の波長を吸収する表面改質や、レーザー光を吸収する材料を含ませた塗布液を塗布することによってレーザー乾燥することができる。

次に、レーザー拡散手段１６について説明する。

レーザー拡散手段１６としては、図３に示すように、一面がフラットで他面が凸な平凸シリンドリカルレンズ１６Ａ、又は一面が凹で他面が凸な凹凸シリンドリカルレンズ１６Ｂを好適に使用することができる。これらシリンドリカルレンズ１６Ａ又は１６Ｂのレンズ材料としては、レーザー光の透過性、レーザー光に対する耐久性、大気中等使用雰囲気での光学安定性等を満たすレンズ材料である必要があり、例えば、炭酸ガスレーザーでは、ＧａＡｓ（ガリウム砒素）、ＺｎＳｅ（亜鉛セレン）、Ｇｅ（ゲルマニウム）等を好適に用いることができる。

かかるシリンドリカルレンズ１６Ａ又は１６Ｂを、レーザー照射手段１４と、被乾燥物１２との間に配置し、拡散照射光学系１８を構成する。この拡散照射光学系１８では、レーザー照射手段１４から被乾燥物１２にレーザー光を照射することにより、シリンドリカルレンズ１６Ａ又は１６Ｂへの入射時にスポット状のレーザー光を、シリンドリカルレンズ１６Ａ又は１６Ｂの曲率方向に拡散して広げることができる。これにより、図２に示すように、レーザー光の光束断面が被乾燥物１２のウエブ幅方向に広がるようにレーザー光を拡散することができる。例えば、直径が１．５ｍｍ程度のスポット状の炭酸ガスレーザー光を、平凸シリンドリカルレンズ１６Ａを通すことにより、平凸シリンドリカルレンズ１６Ａの曲率方向に２００ｍｍ程度まで広げることが可能である。シリンドリカルレンズ１６Ａ又は１６Ｂの曲率方向の幅Ｗ（図３参照）は、レーザー光を拡散させる幅等に応じて数ｍｍ〜数百ｍｍ程度の範囲で選択するとよい。この場合、レーザー光を拡散しすぎると、被乾燥物１２を加熱するエネルギーが分散されて小さくなり、乾燥効率が悪くなるので、パワーの大きなレーザー光源を使用して大きく拡散するか、図４のように、拡散されたレーザー光の光束断面のウエブ幅方向の両端をカットするカット手段を設けるか、あるいは図５のように、ウエブ幅方向に拡散した複数のレーザー光の端部同士を重ね合わせるかの方法を適宜に用いることができる。

図４は、シリンドリカルレンズ１６Ａ又は１６Ｂと、被乾燥物１２との間にカット手段を設けた場合である。カット手段として被乾燥物１２のウエブ幅方向に長い四角状の開口部２０Ａ（アパーチャー）を有するマスク２０を配置することにより、図６（Ａ）に示す楕円形状に拡散されたレーザー光の光束断面の形状を、図６（Ｂ）に示す矩形状の光束断面を有するレーザー光に変えることができる。この場合、マスク２０を被乾燥物１２から離しすぎると、マスク２０の開口部２０Ａを通ったレーザー光がマスク２０の裏面（被乾燥物側面）に回り込んで光束断面が広がるので、被乾燥物１２の乾燥の邪魔にならない程度に被乾燥物１２に近づけることが好ましい。また、マスク２０でカットされたレーザー光によってマスク２０自体が加熱されるので、マスク２０の材質としては、熱容量の大きな耐火物として使用される材質のものであることが好ましい。マスク２０の内部に冷却装置を組み込んで、マスク２０を冷却する方法も好適に採用することができる。

また、図４では、カット手段としてマスク２０を使用したが、シリンドリカルレンズ１６Ａ又は１６Ｂと被乾燥物１２との間に、複数のレンズを配置することにより、拡散度合いや拡散によるエネルギーの分布を矯正するようにしてもよい。拡散されたレーザー光の光束断面のウエブ幅方向の長さＬ１は、ウエブ長手方向の長さＬ２の３倍以上であることが好ましい。これは、Ｌ２／Ｌ１が３倍未満で本発明の乾燥装置１０を構成しても実装置としての用途が極めてせまくなるからである。

図５のように、被乾燥物１２のウエブ幅方向に、レーザー照射手段１４とレーザー拡散手段１６とから成る複数の拡散照射光学系１８、１８、１８を配列し、それぞれの拡散照射光学系１８のレーザー光の光束断面が被乾燥物１２のウエブ幅方向に広がるようにレーザー光を拡散すると共に、拡散したレーザー光の光束断面のウエブ幅方向の端部が被乾燥物１２面上において互いに重なり合うようにすることにより、拡散されたレーザー光の拡散方向の端部は、中央部に比べてエネルギーが小さくなるという問題を解決することができる。尚、被乾燥物１２のウエブ幅方向に配列する拡散照射光学系１８の数は３基に限るものではなく、被乾燥物１２のウエブ幅方向の寸法、被乾燥物１２を乾燥するに必要なエネルギー等により任意に設定することができる。

また、図５は複数の拡散照射光学系１８を被乾燥物１２のウエブ幅方向に配列し、拡散したレーザー光の光束断面のウエブ幅方向の端部が被乾燥物１２面上において互いに重なり合うようにした場合であるが、図７のように、複数の拡散照射光学系１８をウエブ長手方向に配列し、拡散したレーザー光の光束断面のウエブ長手方向の端部が被乾燥物１２面上において互いに重なり合うようにすることもできる。更には、図５と図７を組み合わせてもよい。

図８の被乾燥物の乾燥装置１０’は、レーザー拡散手段１６を備えたレーザー照射手段１４である拡散照射光学系１８を、被乾燥物１２のウエブ長手方向に間隔を置いて複数配設し、拡散照射光学系１８ごとに上記したフィードバック制御を行うように構成したものである。

即ち、被乾燥物１２の乾燥ラインには、被乾燥物１２の上流側から順に、拡散照射光学系１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃが設けられると共に、それぞれに被乾燥物１２の表面温度を測定する温度計１１Ｂが設けられる。

それぞれの温度計１１Ｂは、搬送移動されてくる被乾燥物１２の表面温度を測定し、それぞれの測定データが演算器１３Ａに入力される。演算器１３Ａには、予めそれぞれの拡散照射光学系１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ位置における被乾燥物１２の設定表面温度が入力されており、演算器１３Ａに入力されてくる測定表面温度と比較されると共に、比較差をなくすために必要なレーザー出力の可変量を演算する。この場合、それぞれの拡散照射光学系１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ位置における設定表面温度は、それぞれ異なっていてもよく、同じであってもよく、乾燥される被乾燥物１２の多段乾燥に適した設定表面温度を設定することができる。例えば、被乾燥物１２が有機溶剤系の塗布膜の場合には、乾燥初期に急激に乾燥すると塗布膜面がムラになりやすいので、拡散照射光学系１８Ａから拡散照射光学系１８Ｃにいくに従って、設定表面温度が次第に高くなるように設定するとよい。

このように、被乾燥物１２によっては、異なる乾燥条件（レーザー出力）で多段乾燥する必要があるものもあるが、拡散照射光学系１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃを、被乾燥物１２のウエブ長手方向に間隔を置いて複数配設し、拡散照射光学系１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃごとにフィードバック制御を行えば、簡単に且つ高精度な多段乾燥を行うことができる。また、複数のレーザー照射手段を同じ乾燥条件（レーザー出力）で使用して多段乾燥することも可能である。

尚、図８では、多段乾燥として、拡散照射光学系１８を３基設けた例で示したが、２基でもよく４基以上でもよい。また、測定手段１１として温度計１１Ｂのみを図示してあるが、水分計１１Ａでもよく、温度計１１Ｂと水分計１１Ａの両方でもよく、更には乾燥評価因子を測定する別の測定手段でもよい。

図９は、本発明の被乾燥物の乾燥装置の第２の実施の形態の全体構成図であり、レーザースキャン照射方式を示したものである。尚、図１〜図８で説明したと同じ部材については同符号を付して説明すると共に、第１の実施の形態で説明した内容については省略するか、簡単に説明する。

レーザースキャン照射方式の乾燥装置１０’’は、主として、ウエブ状の被乾燥物１２にレーザー光を照射するレーザー照射手段１４と、前記レーザー光を被乾燥物１２の幅方向にスキャンする回転多面鏡１７（ポリゴンミラー）と、被乾燥物１２を該被乾燥物１２のウエブ長手方向に移動させる移動手段と、被乾燥物１２の乾燥状態を評価する乾燥評価因子を測定する測定手段１１と、乾燥評価因子の測定値と予め設定した設定値とのズレがなくなるように、レーザー照射手段１４のレーザー出力を制御する制御手段１３と、で構成される。

レーザー照射手段１４からの発射されたレーザー光を遮る位置には、回転多面鏡１７が設けられる。この回転多面鏡１７は、回転軸１７Ａがレーザー光の光路に対して傾斜して配置され、レーザー光を反射すると共に、被乾燥物１２側に屈折するように構成される。そして、回転多面鏡１７で反射し屈折されたレーザー光を遮る位置に被乾燥物１２の搬送移動ラインが配置される。

これにより、レーザー照射手段１４からの発射されレーザー光は、回転する回転多面鏡１７によって被乾燥物１２のウエブ幅方向にスキャンされると共に、スキャンしたレーザー光を被乾燥物１２に照射しながら、被乾燥物１２がそのウエブ長手方向に移動されるので、レーザー光により被乾燥物１２が加熱される。これにより、被乾燥物１２がレーザー乾燥することができる。この場合、回転多面鏡１７と被乾燥物１２との間に、ｆθレンズ１９を設けるようにすると、被乾燥物１２上に照射されるレーザー光が等速直線運動を行うので、被乾燥物１２に照射される単位時間当たりの照射時間を一定にすることができ、より好ましい。

制御手段１３については、第１の実施の形態と同様であるので、説明は省略する。

このように、本発明の第２の実施の形態であるレーザースキャン照射方式の乾燥装置１０’’の場合にも、被乾燥物１２の乾燥状態を評価する乾燥評価因子を測定し、乾燥評価因子の測定値と予め設定した設定値とのズレがなくなるように、レーザー照射手段１４のレーザー出力をフィードバック制御することにより、被乾燥物１２の乾燥を常に適切な乾燥条件で乾燥することができるので、乾燥不良による品質不良品の発生を極力少なくすることができる。また、被乾燥物１２のロットにより乾燥条件を切り換える場合であっても、直ちに切り換え後の乾燥条件になるので、切り換え時間ロスがなくなり生産性を向上することができる。

また、図示しなかったが、レーザースキャン照射方式の乾燥装置１０’’の場合にも、 図８の乾燥装置１０’のように、回転多面鏡１７を備えたレーザー照射手段１４であるスキャン照射光学系２１を、被乾燥物１２のウエブ長手方向に間隔を置いて複数配設し、スキャン照射光学系２１ごとに上記したフィードバック制御を行うように構成してもよい。これにより、図８の場合と同様の作用効果を得ることができる。この場合も、回転多面鏡１７と被乾燥物１２との間に、ｆθレンズ１９を設けることが好ましい。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明においては、被乾燥物１２面上にレーザー光を導くにあたり、ミラーを適切な位置に配置することにより、拡散照射光学系１８、２１を被乾燥物１２の移動ラインから離した位置に配置することも可能である。これにより、被乾燥物１２の移動ラインの上方に光学系全体を配置する必要がなくなり、装置構成をコンパクト化することができると共に、色々なフレキシビリティーをもった装置構成を自由に構成することができる。

また、本発明の被乾燥物の乾燥装置１０、１０’、１０’’は、従来の熱風乾燥装置のように、熱風を逃がさないためのトンネル状の乾燥器は必要ないが、被乾燥物１２から揮発した有機溶媒や水を除去する装置を設けることが好ましい。例えば、レーザー光が照射される被乾燥物上方に吸引フードを設けて、被乾燥物１２から揮発した溶剤や水を吸引除去する方式を好適に採用できる。この場合、乾燥装置１０、１０’、１０’’が設置されている室内に空気を送風して、揮発した溶剤や水を吸引フードを介して室外に積極的に排除するとよい。

また、本発明の被乾燥物の乾燥装置１０、１０’、１０’’は、他の乾燥方式、例えば熱風乾燥方式、赤外線乾燥方式、及び加熱ロール乾燥方式と併用する使い方も可能である。

図１０は、本発明を特に有効に利用することのできる平版印刷版原反の製造ライン１００に本発明の被乾燥物の乾燥装置１０、１０’、１０’’を組み込んだ一例である。

図１０に示すように、送出機２２には、ロール状に巻回された長尺な支持体２４がセットされる。この送出機２２から連続的に送り出された支持体２４は、表面処理部２６において表面処理が施される。表面処理が施された支持体２４は、バックコート層塗布・乾燥部２８において支持体２４の裏面にバックコート層が形成された後、下塗り塗布・乾燥部３０において支持体２４の表面に下塗り層が形成される。次に、感光層塗布・乾燥部３２において、下塗り層の上に光重合性組成物の感光層が形成された後、オーバーコート層塗布・乾燥部３４において、水素結合性基を含む水溶性高分子を主成分とするオーバーコート層が形成されると共に、形成されたオーバーコート層の水溶性高分子の結晶化度が所定範囲に制御される。次に、オーバーコート層は、オーバーコート層調湿ゾーン３６において、オーバーコート層の含水率が所定範囲になるように制御される。オーバーコート層の含水率は、赤外線水分計４１でオンライン測定され、その含水率データが一定になるようにオーバーコート層調湿ゾーンの空調ユニット４２がオーバーコート層調湿ゾーンの温湿度を制御する。これらの工程を経て製造された平板印刷版の原反２４Ａは、巻取機３８に巻き取られる。

かかる、平版印刷版原反の製造ラインのバックコート層塗布・乾燥部２８、下塗り塗布・乾燥部３０、感光層塗布・乾燥部３２の乾燥部において、本発明の被乾燥物の乾燥装置１０を使用することができる。特に、感光層塗布・乾燥部３２の乾燥部において、感光層の感光領域を避けた波長のレーザー光源を選択することにより、乾燥中に感光層にカブリが発生するのを防止できる。

本発明の被乾燥物の乾燥装置の第１の実施の形態の全体構成図 本発明の第１の実施の形態における拡散照射方式のレーザー照射の概念図 平凸シリンドリカルレンズ及び凹凸シリンドリカルレンズの説明図 レーザー光の拡散例で光束断面を楕円状から矩形状にするマスクを設けた概念図 複数のレーザー照射手段を被乾燥物のウエブ幅方向に配置して、複数の光束断面のウエブ幅方向端部が重なるようにした概念図 図４のマスクにより光束断面が楕円状から矩形状になることを説明する説明図 複数のレーザー照射手段を被乾燥物のウエブ長手方向に配置して、複数の光束断面のウエブ長手方向端部が重なるようにした概念図 レーザー拡散手段を備えたレーザー照射手段である拡散照射光学系を、被乾燥物のウエブ長手方向に間隔を置いて複数配設し、拡散照射光学系ごとに上記したフィードバック制御を行うようにした構成図 本発明の被乾燥物の乾燥装置の第２の実施の形態の全体構成図 平版印刷版原反の製造ラインのブロック図

符号の説明

１０、１０’、１０’’…乾燥装置、１１Ａ…水分計、１１Ｂ…温度計、１２…被乾燥物、１３…制御手段、１３Ａ…演算器、１３Ｂ…レーザ出力調整器、１４…レーザー照射手段、１５…パスローラ、１６…レーザー拡散手段、１６Ａ…平凸シリンドリカルレンズ、１６Ｂ…凹凸シリンドリカルレンズ、１７…回転多面鏡、１８…拡散照射光学系、１９…ｆθレンズ、２０…マスク、２１…スキャン照射光学系、２２…送出機、２４…支持体、２４Ａ…平版印刷版原反、２６…表面処理部、２８…バックコート層塗布・乾燥部、３０…下塗り塗布・乾燥部、３２…感光層塗布・乾燥部、３４…オーバーコート層塗布・乾燥部、３６…オーバーコート層調湿ゾーン、３８…巻取機、４１…赤外線水分計、４２…オーバーコート層調湿ゾーンの空調ユニット

Claims (10)

1. ウエブ状の被乾燥物を乾燥する被乾燥物の乾燥方法において、
   前記被乾燥物を該被乾燥物のウエブ長手方向に移動させながら前記被乾燥物にレーザー照射手段からレーザー光を照射して乾燥すると共に、
   前記被乾燥物の乾燥状態を評価する少なくとも１つの乾燥評価因子を測定し、
   前記乾燥評価因子の測定値と予め設定した設定値とのズレがなくなるように、前記レーザー照射手段のレーザー出力をフィードバック制御することを特徴とする被乾燥物の乾燥方法。
2. 前記乾燥評価因子は、前記被乾燥物中の残留揮発物量であることを特徴とする請求項１の被乾燥物の乾燥方法。
3. 前記乾燥評価因子は、前記レーザー光の照射部分における前記被乾燥物の表面温度であることを特徴とする請求項１又は２の被乾燥物の乾燥方法。
4. 前記レーザー光の光束断面が前記被乾燥物のウエブ幅方向に広がるように前記レーザー光を拡散する拡散照射方式で乾燥することを特徴とする請求項１〜３の何れか１の被乾燥物の乾燥方法。
5. 前記レーザー光を前記被乾燥物のウエブ幅方向にスキャンさせると共に、スキャンしたレーザー光を被乾燥物に照射するスキャン照射方式で乾燥することを特徴とする請求項１〜３の何れか１の被乾燥物の乾燥方法。
6. 前記レーザー照射手段を、前記被乾燥物のウエブ長手方向に間隔を置いて複数配設し、前記レーザー照射手段ごとに前記フィードバック制御を行うことを特徴とする請求項１〜５の何れか１の被乾燥物の乾燥方法。
7. 前記ウエブ状の被乾燥物は、支持体に感光層が形成された平版印刷版であり、前記感光層を前記レーザー光で乾燥すると共に、前記レーザー照射手段のレーザー光源として前記感光層にカブリを発生させない波長のものを使用することを特徴とする請求項１〜６の何れか１の被乾燥物の乾燥方法。
8. ウエブ状の被乾燥物を乾燥する乾燥装置において、
   前記被乾燥物にレーザー光を照射するレーザー照射手段と、
   前記照射されるレーザー光の光束断面が前記被乾燥物のウエブ幅方向に広がるように前記レーザー光を拡散するレーザー拡散手段と、
   前記被乾燥物を該被乾燥物のウエブ長手方向に移動させる移動手段と、
   前記被乾燥物の乾燥状態を評価する乾燥評価因子を測定する測定手段と、
   前記乾燥評価因子の測定値と予め設定した設定値とのズレがなくなるように、前記レーザー照射手段のレーザー出力を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする被乾燥物の乾燥装置。
9. 前記レーザー拡散手段は平凸シリンドリカルレンズ又は凹凸シリンドリカルレンズであることを特徴とする請求項８の被乾燥物の乾燥装置。
10. ウエブ状の被乾燥物を乾燥する乾燥装置において、
    前記被乾燥物にレーザー光を照射するレーザー照射手段と、
    前記照射されるレーザー光を前記被乾燥物のウエブ幅方向にスキャンする回転多面鏡と、
    前記被乾燥物を該被乾燥物のウエブ長手方向に移動させる移動手段と、
    前記被乾燥物の乾燥状態を評価する乾燥評価因子を測定する測定手段と、
    前記乾燥評価因子の測定値と予め設定した設定値とのズレがなくなるように、前記レーザー照射手段のレーザー出力を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする被乾燥物乾燥装置。

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