JP2007320182A - 印刷機の排気システム - Google Patents

Abstract

【課題】印刷機の排気システムの信頼性を確保する。
【解決手段】空気の加熱熱交換器（23）と乾燥フード（30）との間で空気を循環させて乾燥フード（30）内の印刷物を乾燥させる循環経路（13）を備えている。乾燥フード（30）には、排気ファン（27）を有する排気経路（15）が接続されている。排気ファン（27）の風量は、乾燥フード（30）における給排気温度差に基づいて制御される。給排気温度差はと乾燥フード（30）内の溶剤濃度とは一定の相関があるため、給排気温度差に基づく制御によって溶剤濃度が適切に制御される。
【選択図】図１

Description

本発明は、印刷機の排気システムに関し、特に、印刷物の乾燥フードの排気制御に係るものである。

従来より、印刷物のインキを乾燥させるドライヤシステム（乾燥装置）として、熱風をドライヤ（乾燥フード）へ循環供給するものが知られている。

例えば、特許文献１のドライヤシステムでは、バーナ（加熱器）で加熱された空気（熱風）が循環ファンによって印刷紙（印刷物）が走行するドライヤ内へ供給される。この供給された空気は、循環ファンによって排出され、再びバーナで加熱されてドライヤ内へ供給される。ドライヤ内では、供給された熱風によって印刷紙のインキ中の溶剤が蒸発し、印刷紙が乾燥される。
特開２００２−２３４１３５号公報

ところで、上述したドライヤシステムは、ドライヤ内において、溶剤の量が次第に増加して空気中の溶剤濃度が増大する。そうすると、印刷物のインキ中の溶剤が空気中へ蒸発し難くなり、印刷物の乾燥が不十分となる。したがって、この種のドライヤシステムでは、熱風を循環させる一方で、インキ中の溶剤を適切に蒸発させるべくドライヤ内の溶剤濃度を一定以下に抑えることが重要になる。そこで、上記特許文献１のドライヤシステムでは、排気ファンによってドライヤ内の溶剤を空気と共に排出している。そして、この空気と共に排出した溶剤は、脱臭装置において除去され、空気が室外へ排出される。これにより、ドライヤ内の溶剤濃度が低下する。

しかしながら、上記特許文献１のドライヤシステムでは、常にはドライヤ内の溶剤濃度を一定以下に抑えることができないという問題があった。つまり、上記ドライヤシステムでは、ドライヤ内の溶剤が外部へ流出するのを防止すべく、単にドライヤ内が負圧状態となるように排気ファンを制御しているに過ぎない。したがって、ドライヤ内の溶剤濃度を全く考慮せずに排気風量を制御している以上、常にはその溶剤濃度を所定値以下に維持することはできず、印刷物の乾燥を適切に行うことができないという問題があった。

ここで、ドライヤ内の溶剤濃度を検出して、その溶剤濃度に応じて排気風量を制御するという方法が考えられるが、その方法では、印刷物の乾燥処理を高精度に行うことができず、さらにはコスト高になるという問題があった。一般に、溶剤濃度を検出する濃度センサは、照射した光の屈折率に基づいて濃度検出を行うため、溶剤の種類やその成分率が変化すると、検出値に大きなバラツキが生じてしまう。つまり、この種のドライヤシステムは、印刷物のタイプに応じて溶剤の種類やその成分率が変更されるため、その溶剤濃度を高精度に検出することが困難である。したがって、必ずしもドライヤ内の溶剤濃度を一定以下に維持することはできず、印刷物に対する乾燥処理能力を一定に保つことができない。その結果、信頼性の低下を招くという問題があった。さらに、濃度センサは一般に高価なものであり、溶剤の種類ごとに濃度センサを用意するとすれば、システム全体が高コストになるという問題があった。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、熱風を循環させて印刷物を乾燥させる乾燥フード（ドライヤ）の排気システムにおいて、乾燥フード内の溶剤濃度を一定以下に維持すべく、排気風量の制御を高精度に且つ低コストで行い、信頼性を確保することである。

第１の発明は、空気の加熱手段（23）を有し、該加熱手段（23）と印刷物の乾燥フード（30）との間で空気を循環させて上記乾燥フード（30）内の印刷物を乾燥させる循環経路（13）と、該循環経路（13）の空気を該循環経路（13）の外部へ排出させる排気ファン（27）とを備えた印刷機の排気システムを前提としている。そして、本発明は、上記循環経路（13）における乾燥フード（30）への供給空気温度と、上記乾燥フード（30）からの排出空気温度との温度差に基づいて、上記排気ファン（27）の風量を制御する制御手段（50）を備えているものである。

上記の発明では、循環経路（13）において、加熱手段（23）で加熱された空気（熱風）が乾燥フード（30）へ供給され、印刷物（印刷紙やフィルム等）を乾燥した後、再び加熱手段（23）へ戻る循環を繰り返す。この循環において、乾燥フード（30）内では、印刷物のインク中の溶剤が熱風から吸熱して蒸発（蒸散）し、熱風の温度が低下する。なお、蒸発した溶剤の一部は、空気と共に循環経路（13）において循環する。そして、循環経路（13）における溶剤は、排気ファン（27）によって、空気と共に外部へ排出される。これにより、乾燥フード（30）内の溶剤濃度が高くなり、溶剤が蒸発し難くなる状態が回避される。その結果、印刷物の乾燥が十分に行われる。ここで、排気ファン（27）の風量が少ないと、乾燥フード（30）からの溶剤の排出量が少なくなるため、乾燥フード（30）内の溶剤濃度が高くなって溶剤が蒸発し難くなってしまう。逆に、排気ファン（27）の風量が多いと、溶剤の蒸発に全く影響がない状態にも拘わらず、無駄に空気が排出されることになり、システムのエネルギー効率が損なわれる。したがって、排気ファン（27）の風量は、乾燥フード（30）内の溶剤濃度に応じて制御することが重要である。

そこで、本発明では、乾燥フード（30）への供給空気温度と乾燥フード（30）からの排出空気温度との差（給排気温度差＝供給空気温度−排出空気温度）に基づいて排気ファン（27）の風量が制御される。これは、乾燥フード（30）内の溶剤濃度と給排気温度差との相関（図４を参照）を見出し、その相関を利用したものである。溶剤は、供給された空気（熱風）から蒸発潜熱を奪って蒸発する。これにより、空気は、温度が低下して排出される。したがって、給排気温度差と、溶剤が空気から奪う蒸発潜熱量とは一定の相関があると言える。一方、溶剤が空気から奪う蒸発潜熱量が多いほど、溶剤の蒸発量が多くなり、溶剤濃度が高くなる。したがって、溶剤が空気から奪う蒸発潜熱量と、溶剤濃度とは一定の相関があると言える。そうすると、給排気温度差と溶剤濃度とは一定の相関があると言える。このことから、濃度センサで検出した溶剤濃度を用いなくても、給排気温度差に基づいて排気ファン（27）の風量を調節することにより、乾燥フード（30）内の溶剤濃度が制御される。

ここで、溶剤の種類やその成分率が異なると、その溶剤の必要な蒸発潜熱量も異なる。そうすると、特定の種類の溶剤について定めた溶剤濃度と給排気温度差との相関が崩れるおそれがある。ところが、印刷インクに用いられる溶剤の蒸発潜熱量は、その種類によって殆ど差がないことが分かった。したがって、溶剤の種類が変わった場合でも、特定の溶剤について定めた相関がそれ程崩れることはない。その結果、濃度センサを用いなくても、適切に排気ファン（27）を制御することができる。

第２の発明は、上記第１の発明において、上記排気ファン（27）が設けられ、乾燥フード（30）に繋がる排気経路（15）を備えているものである。

上記の発明では、乾燥フード（30）内の溶剤が空気と共に排気経路（15）を通じて排出される。したがって、それ以外の部分から空気を排出させる場合に比べて、乾燥フード（30）内の溶剤濃度が早く変化する。

第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記循環経路（13）へ空気を供給する給気ファン（25）を備えている。そして、上記制御手段（50）は、上記給気ファン（25）の風量が排気ファン（27）の風量以下となるように上記給気ファン（25）を制御するものである。

上記の発明では、循環経路（13）において、排気ファン（27）により空気が排出されると共に、給気ファン（25）により空気が供給される。ここで、循環経路（13）において、供給される給気量が排出される排気量と比べて同等か少ないので、確実に乾燥フード（30）内が負圧状態となる。したがって、乾燥フード（30）から溶剤が外部へ漏れ出すおそれがない。

第４の発明は、上記第３の発明において、上記循環経路（13）が、加熱手段（23）と乾燥フード（30）とを繋ぐ循環ダクト（21）を備えている。一方、本発明は、上記給気ファン（25）が設けられ、上記加熱手段（23）の上流の循環ダクト（21）に繋がる給気経路（14）を備えているものである。

上記の発明では、空気が給気経路（14）を通じて循環経路（13）における加熱手段（23）の上流側に供給される。供給された空気は、加熱手段（23）で加熱された後、乾燥フード（30）へ流れる。したがって、例えば、加熱手段（23）の下流側へ、または直接乾燥フード（30）へ空気を供給する場合と比べて、高温の空気が乾燥フード（30）へ確実に供給される。

第５の発明は、上記第１の発明において、上記循環経路（13）を複数備えると共に、
上記排気ファン（27）を上記各循環経路（13）に対応して複数備えているものである。

上記の発明では、乾燥フード（30）が複数台設けられた排気システムにおいて、循環経路（13）と排気ファン（27）が各乾燥フード（30）毎に設けられている。したがって、各乾燥フード（30）毎に、循環経路（13）から排出させる排気量を別個独立に調節することができる。

第６の発明は、上記第５の発明において、上記循環経路（13）へ空気を供給する給気ファン（25）を上記各循環経路（13）に対応して複数備えているものである。

上記の発明では、各乾燥フード（30）毎に、循環経路（13）への給気量を別個独立に調節することができる。

本発明によれば、溶剤濃度と一定の相関がある給排気温度差に基づいて循環経路（13）の空気の排出量を制御するようにしたので、濃度センサの検出濃度に基づいて制御する場合に比べて、高精度に溶剤濃度を制御することができる。したがって、濃度センサを用いなくても、印刷物の乾燥性能を向上させることができる。その結果、低コストで且つ信頼性の高い印刷物の排気システムを提供することができる。

また、第２の発明によれば、乾燥フード（30）に排気経路（15）を接続して、直接乾燥フード（30）内から空気を排出させるようにしたので、乾燥フード（30）内の溶剤濃度をいち早く変化させることができる。したがって、排気制御の応答性が高いシステムを提供できる。

また、第３の発明によれば、循環経路（13）において給気量を排気量以下にしたので、確実に乾燥フード（30）内を負圧状態にすることができる。したがって、乾燥フード（30）からの溶剤の漏れを防止することができる。その結果、信頼性の一層高いシステムを提供することができる。

特に、第４の発明によれば、循環経路（13）における加熱手段（23）の上流に空気を供給するようにしたので、確実に加熱された高温の空気を乾燥フード（30）へ供給することができる。したがって、印刷物の乾燥性能を一層高めることができる。

また、第５および第６の発明によれば、複数の乾燥フード（30）が設けられたシステムにおいて、各乾燥フード（30）毎に、循環経路（13）と排気ファン（27）や給気ファン（25）を設けるようにした。したがって、各乾燥フード（30）の溶剤濃度を個別に制御することができる。これにより、例えば、共通の排気ファンや給気ファンを１台ずつ設け、各循環経路における排気量や給気量をダンパ等で個別に調節する場合に比べて、省エネ性を向上させることができる。つまり、上記の場合、全ての循環経路の給排気量を賄うため共通の排気ファン等はほぼ最大風量で運転されるが、ダンパ部分で抵抗が生じる分、排気ファン等の運転効率が低下してしまう。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

本実施形態の排気システム（10）は、印刷機（グラビア印刷機）における乾燥フード（30）の給排気を行うものである。この乾燥フード（30）は、印刷された印刷紙（印刷物）の乾燥を行うものである。

図１および図２に示すように、本実施形態の排気システム（10）は、乾燥フード（30）が複数台設けられた印刷機を対象としている。この排気システム（10）は、給気用集合ダクト（11）と排気用集合ダクト（12）を備えている。また、排気システム（10）は、各乾燥フード（30）毎に設けられた、循環経路（13）と給気経路（14）と排気経路（15）を備えている。

先ず、上記乾燥フード（30）について説明する。この複数の乾燥フード（30）は、横並びで配置されている。なお、図示しないが、各乾燥フード（30）毎の付近には、それぞれ設定された色のインキで印刷する印刷ユニットが設けられている。そして、印刷紙が印刷ユニットと乾燥フード（30）とへ交互に送られ、印刷と乾燥とが交互に行われる。具体的に、各乾燥フード（30）は、半密閉状態のフード本体（31）を備えている。このフード本体（31）内には、印刷紙を次の印刷ユニットおよび乾燥フード（30）へ送るための送りローラ（32）が設けられている。また、フード本体（31）内には、送りローラ（32）および印刷紙を覆うように形成された整流カバー（33）が設けられている。この整流カバー（33）は、貫通孔またはスリットが複数形成され、フード本体（31）内へ供給された熱風（後述する）が印刷紙に対して均一に吹き出すように構成されている。これにより、印刷紙が熱風によって満遍なく乾燥される。

上記給気用集合ダクト（11）は、各乾燥フード（30）の給気経路（14）が接続され、外気が流入して各給気経路（14）へ流れるように構成されている。上記排気用集合ダクト（12）は、各乾燥フード（30）の排気経路（15）が接続され、各排気経路（15）の空気が流入して室外へ排出するように構成されている。

上記循環経路（13）は、循環ダクト（21）と、循環ファン（22）と、加熱熱交換器（23）とを備えている。循環ダクト（21）の入口側である一端は、乾燥フード（30）のフード本体（31）の下部を貫通し、整流カバー（33）の内側に開口している。循環ダクト（21）の出口側である他端は、乾燥フード（30）のフード本体（31）の上部に接続され、フード本体（31）内における整流カバー（33）の外側の空間に開口している。この循環ダクト（21）は、空気通路を構成している。循環ファン（22）は、循環ダクト（21）の途中に設けられている。加熱熱交換器（23）は、循環ダクト（21）における循環ファン（22）の下流に設けられている。この加熱熱交換器（23）は、加熱媒体としての過熱蒸気が供給される。そして、加熱熱交換器（23）は、過熱蒸気と循環ダクト（21）を流れる空気とが熱交換し、循環ダクト（21）の空気が所定温度（例えば、８０℃）に加熱される空気の加熱手段を構成している。

上記循環経路（13）は、加熱熱交換器（23）とフード本体（31）との間で空気を循環させる循環手段を構成している。つまり、加熱熱交換器（23）で加熱された空気（熱風）がフード本体（31）内へ供給され、整流カバー（33）の貫通孔またはスリットからその内側へ吹き出す。これにより、印刷紙のインキ中の溶剤が蒸発する。蒸発した溶剤は、空気と共に循環ダクト（21）へ取り込まれ、再び加熱熱交換器（23）で加熱される。

上記給気経路（14）は、給気ダクト（24）と、給気ファン（25）とを備えている。給気ダクト（24）の入口側である一端は、給気用集合ダクト（11）に接続されている。給気ダクト（24）の出口側である他端は、循環ダクト（21）における循環ファン（22）の上流に接続されている。給気ファン（25）は、給気ダクト（24）の途中に設けられている。

上記給気経路（14）は、給気ファン（25）によって、給気用集合ダクト（11）の空気が給気ダクト（24）へ取り込まれ、循環ダクト（21）へ送られるように構成されている。つまり、給気経路（14）は、循環経路（13）に空気を供給する給気手段を構成している。

上記排気経路（15）は、排気ダクト（26）と、排気ファン（27）と、逆止ダンパ（28）とを備えている。排気ダクト（26）の入口側である一端は、乾燥フード（30）のフード本体（31）の下部を貫通し、整流カバー（33）の内側に開口している。排気ダクト（26）の出口側である他端は、排気用集合ダクト（12）へ接続されている。排気ファン（27）は、排気ダクト（26）の途中に設けられている。逆止ダンパ（28）は、排気ダクト（26）における排気ファン（27）の下流に設けられ、排気用集合ダクト（12）へ向かう空気流れのみを許容するように構成されている。つまり、この逆止ダンパ（28）は、排気用集合ダクト（12）から排気ダクト（26）を通じて循環経路（13）へ空気が逆流するのを防止する。

上記排気経路（15）は、排気ファン（27）によって、フード本体（31）内の溶剤が空気と共に排気ダクト（26）へ取り込まれ、排気用集合ダクト（12）へ送られる。つまり、排気経路（15）は、フード本体（31）から溶剤を排出させる排出手段を構成している。なお、図示しないが、排気用集合ダクト（12）の下流には、各排気経路（15）から空気と共に送られた溶剤を除去するための脱臭装置が設けられている。

上記排気システム（10）は、給気温度センサ（TH1）と排気温度センサ（TH2）が設けられている。給気温度センサ（TH1）は、循環ダクト（21）における加熱熱交換器（23）の下流のフード本体（31）付近に設けられている。この給気温度センサ（TH1）は、フード本体（31）へ供給される空気（熱風）の温度を検出する温度検出手段を構成している。排気温度センサ（TH2）は、排気ダクト（26）における排気ファン（27）の上流に設けられている。この排気温度センサ（TH2）は、フード本体（31）から排出された空気の温度を検出する温度検出手段を構成している。

上記排気システム（10）は、本発明に係る制御手段であるコントローラ（50）が設けられている。このコントローラ（50）は、本発明の特徴として、温度入力部（51）と、排気風量演算部（52）と、給気風量演算部（53）とを備えている。

上記温度入力部（51）は、給気温度センサ（TH1）の検出温度（以下、給気温度ｔｓという）と、排気温度センサ（TH2）の検出温度（以下、排気温度ｔｅという）が入力される。

上記排気風量演算部（52）は、温度入力部（51）の給気温度ｔｓおよび排気温度ｔｅに基づいて排気ファン（27）の排気風量Ｑｅ（排気風速Ｑｅ）を制御するように構成されている。具体的に、この排気風量演算部（52）は、給気温度ｔｓと排気温度ｔｅの温度差（ｔｓ−ｔｅ）を関数とする所定の演算式により、目標とする排気ファン（27）の排気風量Ｑｅを算出する。以下、給気温度ｔｓと排気温度ｔｅとの温度差（ｔｓ−ｔｅ）は、単に、給排気温度差（ｔｓ−ｔｅ）または給排気温度差という。この演算式は、一定の種類の溶剤について定められたもので、フード本体（31）内の溶剤濃度を所定値以下に維持できる排気風量Ｑｅを給排気温度差（ｔｓ−ｔｅ）から算出するものである。つまり、本実施形態では、給排気温度差とフード本体（31）内の溶剤濃度との相関を見出し、その相関を利用して排気風量Ｑｅを定めている。この給排気温度差と溶剤濃度との相関については、後述する。

上記給気風量演算部（53）は、排気風量演算部（52）で算出された排気風量Ｑｅに基づいて、給気ファン（25）の給気風量Ｑｓ（給気風速Ｑｓ）を制御するように構成されている。具体的に、この給気風量演算部（53）は、排気風量演算部（52）で算出された排気風量Ｑｅから定数Ｃを引いた値を、目標とする給気ファン（25）の給気風量Ｑｓとして算出する。

ここで、フード本体（31）内の溶剤濃度と給排気温度差（ｔｓ−ｔｅ）との相関について、図３を参照しながら説明する。なお、フード本体（31）内の溶剤濃度は、従来の濃度センサによって検出した値である。また、本図の横軸は計測時間を示す。

図３によれば、概ね次の関係になっているのが分かる。排気温度ｔｅ（太い実線）は、給気温度ｔｓ（細い実線）よりも低くなっているのが分かる。また、給排気温度差（一点鎖線）は、溶剤濃度（破線）が高くなるに従って大きくなり、逆に溶剤濃度が低くなるに従って小さくなっているのが分かる。

具体的に説明すると、フード本体（31）内では、供給された空気（熱風）からインク中の溶剤が吸熱して蒸発する。一方、供給された熱風は、溶剤の吸熱によって温度が低下し、蒸発した溶剤と共に循環ダクト（21）へ排出される。そのため、排気温度ｔｅが給気温度ｔｓよりも低くなる。このことから、給排気温度差が大きい場合、溶剤の蒸発量が多くて溶剤濃度が高いと推定され、逆に給排気温度差が小さい場合、溶剤の蒸発量が少なくて溶剤濃度が低いと推定される。したがって、排気風量演算部（52）では、給排気温度差が大きいと、溶剤濃度を低下させるために排気風量Ｑｅが増大され、給排気温度差が小さいと、所定の濃度まで余裕があるので排気風量Ｑｅが減少される。

次に、上述した給排気温度差に基づく制御によれば、従来の濃度センサの検出値に基づく制御に比べて、溶剤の種類の変更による影響を少なくできる原理について説明する。

溶剤の種類が変わると、その溶剤を蒸発させるための必要な潜熱量が変わる。そうすると、フード本体（31）内において、溶剤の蒸発量が同じであっても、溶剤が熱風から吸熱する熱量が変化するので、熱風の温度低下量が変化する。つまり、フード本体（31）内の溶剤濃度が同じであっても、溶剤の種類によって給排気温度差が異なることになる。したがって、本実施形態のように一定の種類の溶剤について定めた排気風量Ｑｅの演算式において、溶剤の種類が変化すると、給排気温度差と溶剤濃度との相関が崩れるおそれがある。ところが、溶剤の蒸発潜熱量は、その種類によって殆ど差がないことが分かった。そのため、溶剤が変更になっても、給排気温度差と溶剤濃度との相関はそれ程崩れることがない。その結果、一定の溶剤について定めた排気風量Ｑｅの演算式において、溶剤の変更による影響を殆ど受けずにすむので、溶剤濃度を所定値以下に維持することができる。

上記給気ファン（25）および排気ファン（27）は、ファン本体（41）と、そのファン本体（41）を駆動するファンモータ（42）を備えている。そして、この給気ファン（25）および排気ファン（27）には、それぞれファンモータ（42）を制御する駆動制御装置（29）が設けられている。

図４に示すように、上記ファンモータ（42）には、順に、インバータ（43）およびコンバータ（44）が電気的に接続されている。コンバータ（44）には、電源が接続されている。インバータ（43）とコンバータ（44）の間には、コンデンサ（45）が設けられ、ファンモータ（42）には、エンコーダ（46）が電気的に接続されている。コンバータ（44）は、電源の交流電力を直流電力に変換するものである。インバータ（43）は、コンバータ（44）の直流電力を交流電力に変換してファンモータ（42）に出力するものである。エンコーダ（46）は、ファンモータ（42）の回転速度を検出してその電気信号を送信するものである。

上記駆動制御装置（29）は、現在のファン本体（41）の風速を推定し、その推定風速が目標風速となるように、インバータ（43）を制御するように構成されている。具体的に、駆動制御装置（29）は、図５のＰ１〜Ｐ７の制御動作を行う。駆動制御装置（29）は、ファンモータ（42）の電流値が入力される（図５のＰ５）と共に、エンコーダ（46）より回転速度のエンコーダ信号が入力される（図５のＰ６）。次に、駆動制御装置（29）は、電流値とエンコーダ信号に基づいてファン本体（41）の風速を推定する（図５のＰ７）。この推定風速は、予め用意された電流値および回転速度の関数式によって算出される。

次に、駆動制御装置（29）は、目標風速と推定風速の差（目標風速−推定風速）を算出し（図５のＰ１）し、その風速の差に基づいてファンモータ（42）の制御回転速度を算出する（図５のＰ２）。駆動制御装置（29）は、算出した回転速度と、その回転速度に基づいて算出したファンモータ（42）の制御電流値とに基づいて、ファンモータ（42）を制御する（図５のＰ３およびＰ４）。

−給排気制御の動作−
次に、上記排気システム（10）の運転動作および制御動作について説明する。

上記排気システム（10）の運転中には、循環経路（13）内で空気が循環する。具体的に、加熱熱交換器（23）によって加熱された空気（熱風）がフード本体（31）内へ供給され、整流カバー（33）の貫通孔からその内部へ均一に吹き出す。この吹き出した熱風により、印刷紙のインク中から溶剤が蒸発し、その一部が空気と共に循環ダクト（21）へ排出される。一方、給気経路（14）において、給気用集合ダクト（11）の空気が給気ダクト（24）へ流れ、循環ダクト（21）へ供給される。また、排気経路（15）において、フード本体（31）内の整流カバー（33）の内部の溶剤が空気と共に排気ダクト（26）へ排出され、排気用集合ダクト（12）へ流れる。この溶剤は、脱臭装置にて除去され、除去後の空気は室外へ排出される。

上記コントローラ（50）では、図６に示すように、制御動作が行われる。先ず、ステップＳ１において、給気温度ｔｓが温度入力部（51）へ入力され、ステップＳ２において、排気温度ｔｅが温度入力部（51）へ入力される。

ステップＳ３では、排気風量演算部（52）において、給気温度ｔｓおよび排気温度ｔｅから給排気温度差（ｔｓ−ｔｅ）が算出され、その給排気温度差（ｔｓ−ｔｅ）がゼロ未満であるか否かが判定される。ゼロ以上であると判定されると、ステップＳ５へ移行する。このステップＳ５では、排気風量演算部（52）により、所定の演算式に給排気温度差（ｔｓ−ｔｅ）が代入され、排気ファン（27）の目標の排気風量Ｑｅが算出される。一方、ステップＳ３において、ゼロ未満であると判定されると、ステップＳ４へ移行し、給排気温度差（ｔｓ−ｔｅ）はゼロとみなされる。そして、ステップＳ５へ移行し、上述したように、給排気温度差（ｔｓ−ｔｅ）＝ゼロから排気ファン（27）の目標の排気風量Ｑｅが算出される。

ステップＳ６では、排気風量演算部（52）において、算出した排気風量Ｑｅが排気ファン（27）の最低風量以下であるか否かが判定される。最低風量より多いと判定されると、ステップＳ８へ移行する。一方、最低風量以下であると判定されると、ステップＳ７へ移行し、排気風量Ｑｅは最低風量とみなされる。その後、ステップＳ８へ移行する。

ステップＳ８では、排気風量演算部（52）で算出された排気風量Ｑｅまたは最低風量とみなされた排気風量Ｑｅが、目標風速として排気ファン（27）の駆動制御装置（29）へ出力される。駆動制御装置（29）は、上述したように、推定した現在の風速が目標風速となるようにファンモータ（42）を制御する。そうすると、排気風量Ｑｅに見合った溶剤量がフード本体（31）から排出される。これにより、溶剤濃度が所定値以下に維持される。

ステップＳ９では、給気風量演算部（53）において、排気ファン（27）の駆動制御装置（29）へ出力された排気風量Ｑｅから定数Ｃを引いた値が給気風量Ｑｓとして算出されれる。そして、ステップＳ１０において、給気風量演算部（53）で算出された給気風量Ｑｓが、目標風速として給気ファン（25）の駆動制御装置（29）へ出力される。駆動制御装置（29）は、上述したように、推定した現在の風速が目標風速となるようにファンモータ（42）を制御する。したがって、給気ダクト（24）から循環ダクト（21）へ空気が給気風量Ｑｓで供給される。

このように、循環経路（13）において、排気風量Ｑｅで空気が排出される一方、給気風量Ｑｓで空気が供給される。給気風量Ｑｓは排気風量Ｑｅよりも少ないので、フード本体（31）内が確実に負圧状態に維持される。その結果、フード本体（31）内から外部へ溶剤が漏れ出すのを確実に防止することができる。

また、本実施形態では、各乾燥フード（30）毎に、給気ファン（25）および排気ファン（27）と、それを制御するコントローラ（50）が設けられているので、各乾燥フード（30）を別個独立に制御することができる。

例えば、給排気温度差（ｔｓ−ｔｅ）が大きい乾燥フード（30）では、排気ファン（27）の排気風量Ｑｅを増大させる制御が行われ、その排気風量Ｑｅに基づいて給気ファン（25）が制御される。それと共に、給排気温度差（ｔｓ−ｔｅ）が小さい乾燥フード（30）では、排気ファン（27）の排気風量Ｑｅを減少させる制御が行われ、その排気風量Ｑｅに基づいて給気ファン（25）が制御される。つまり、各乾燥フード（30）毎に個別に給排気量が調節される。したがって、各乾燥フード（30）において、給排気量が過不足になる状態を回避することができる。

さらに、本実施形態の排気システム（10）では、システム全体の省エネを向上させることができる。例えば、各乾燥フード（30）毎に、給気ファン（25）や排気ファン（27）の代わりに給気ダンパや排気ダンパを設け、給気用集合ダクト（11）および排気用集合ダクト（12）に給気ファンと排気ファンを１つずつ設けた場合を考える。

この場合、各乾燥フード（30）の排気経路（15）の排気量は、それぞれの排気ダンパの開度制御によって調節される。そして、排気用集合ダクト（12）の排気ファンは、全ての排気ダンパが全開になったときの全ての排気経路（15）の排気量を賄うためほぼ最大風量で運転される。そうすると、各排気経路（15）において排気ダンパの開度が小さくなればなるほど排気抵抗が大きくなり、その分排気ファンの負荷が無駄に大きくなってしまう。同様に、各乾燥フード（30）の給気経路（14）の給気量は、それぞれの給気ダンパの開度制御によって調節される。そして、給気用集合ダクト（11）の給気ファンは、全ての給気ダンパが全開になったときの全ての給気経路（14）の給気量を賄うためほぼ最大風量で運転される。そうすると、各給気経路（14）において給気ダンパの開度が小さくなればなるほど給気抵抗が大きくなり、その分給気ファンの負荷が無駄に大きくなってしまう。つまり、この場合は、排気ファンや給気ファンを各乾燥フード（30）毎の給排気量に応じて個別に制御できないため、排気ファンや給気ファンに無駄な負荷が懸かってしまう。したがって、システム全体としてのエネルギ効率が低下する。

これに対し、本実施形態では、各乾燥フード（30）毎に給気ファン（25）や排気ファン（27）を設け、それらファン（25,27）の風量を個別制御して給排気量を調節するので、ファン（25,27）に無駄な負荷が懸かることもない。したがって、システム全体のエネルギ効率が向上する。なお、ファン（25,27）の数量は増えるが、１個当たりの容量が小さくてすむため、イニシャルコストはそれ程懸からない。

−実施形態の効果−
本実施形態によれば、溶剤濃度と一定の相関がある給排気温度差に基づいて循環経路（13）の空気の排出量を制御するようにした。これにより、濃度センサの検出濃度に基づいて制御する場合に比べて、乾燥フード（30）内の溶剤濃度を高精度に制御することができる。したがって、濃度センサを用いなくても、印刷物の乾燥性能を向上させることができる。その結果、低コストで且つ信頼性の高い印刷物の排気システム（10）を提供することができる。

また、乾燥フード（30）に排気経路（15）を接続して、直接乾燥フード（30）内から空気を排出させるようにしたので、乾燥フード（30）内の溶剤濃度をいち早く変化させることができる。

また、給気ファン（25）の風量を排気ファン（27）の風量より少なくしたので、確実に乾燥フード（30）内を負圧状態にすることができる。したがって、乾燥フード（30）からの溶剤の漏れを防止することができる。その結果、信頼性の一層高いシステムを提供することができる。

また、循環経路（13）における加熱熱交換器（23）の上流に空気を供給するようにしたので、確実に加熱された高温の空気を乾燥フード（30）へ供給することができる。したがって、印刷物の乾燥性能を一層高めることができる。

また、排気ファン（27）や給気ファン（25）は、そのファンモータ（42）の電流値と回転数から風量を推定する駆動制御装置（29）を備えるようにした。したがって、排気ファン（27）等自体が風量を検出できるため、別途風量センサを設けなくてもよい。よって、一層低コストなシステムを提供することができる。

《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

例えば、上記実施形態では、複数の乾燥フード（30）を備えた印刷機を対象としたが、本発明は、乾燥フードを１台のみ備えた印刷機にも適用することができる。

また、上記実施形態において、加熱熱交換器（23）は空気の加熱媒体として過熱蒸気が供給されるものとしたが、冷媒等他の加熱媒体を用いるようにしてもよい。さらに、本発明は、加熱熱交換器（23）に限らず、空気の加熱手段として電気ヒータ等を用いるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、排気経路（15）を直接乾燥フード（30）に接続するようにしたが、循環ダクト（21）における給気ダクト（24）の接続部より上流へ接続するようにしてもよい。

また、上記実施形態において、各給気経路（14）や給気用集合ダクト（11）を省略するようにしてもよい。この場合、排気経路（15）を通じて排出された分、乾燥フード（30）へ外部から空気が流入するように該乾燥フード（30）が構成される。これにより、乾燥フード（30）内を負圧状態に維持することができる。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、本発明は、熱風を循環させて印刷物を乾燥させる印刷機の排気システムについて有用である。

実施形態に係る排気システムの全体構成を示す配管系統図である。 排気システムの要部を示す配管系統図である。 溶剤濃度と給排気温度差との相関を示すグラフである。 ファンの構成を示す電気配線図である。 ファンの駆動制御装置の構成を示すブロック図である。 コントローラによる制御動作を示すフローチャート図である。

符号の説明

10 排気システム
13 循環経路
14 給気経路
15 排気経路
21 循環ダクト
23 加熱熱交換器（加熱手段）
25 給気ファン
27 排気ファン
30 乾燥フード
50 コントローラ（制御手段）

Claims (6)

1. 空気の加熱手段（23）を有し、該加熱手段（23）と印刷物の乾燥フード（30）との間で空気を循環させて上記乾燥フード（30）内の印刷物を乾燥させる循環経路（13）と、該循環経路（13）の空気を該循環経路（13）の外部へ排出させる排気ファン（27）とを備えた印刷機の排気システムであって、
   上記循環経路（13）における乾燥フード（30）への供給空気温度と、上記乾燥フード（30）からの排出空気温度との温度差に基づいて、上記排気ファン（27）の風量を制御する制御手段（50）を備えている
   ことを特徴とする印刷機の排気システム。
2. 請求項１において、
   上記排気ファン（27）が設けられ、乾燥フード（30）に繋がる排気経路（15）を備えている
   ことを特徴とする印刷機の排気システム。
3. 請求項１または２において、
   上記循環経路（13）へ空気を供給する給気ファン（25）を備え、
   上記制御手段（50）は、上記給気ファン（25）の風量が排気ファン（27）の風量以下となるように上記給気ファン（25）を制御する
   ことを特徴とする印刷機の排気システム。
4. 請求項３において、
   上記循環経路（13）は、加熱手段（23）と乾燥フード（30）とを繋ぐ循環ダクト（21）を備える一方、
   上記給気ファン（25）が設けられ、上記加熱手段（23）の上流の循環ダクト（21）に繋がる給気経路（14）を備えている
   ことを特徴とする印刷機の排気システム。
5. 請求項１において、
   上記循環経路（13）を複数備えると共に、
   上記排気ファン（27）を上記各循環経路（13）に対応して複数備えている
   ことを特徴とする印刷機の排気システム。
6. 請求項５において、
   上記循環経路（13）へ空気を供給する給気ファン（25）を上記各循環経路（13）に対応して複数備えている
   ことを特徴とする印刷機の排気システム。
   
   

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