JP2008241091A - シート乾燥方法およびシート乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高い熱効率でシートを乾燥できるシート乾燥方法を提供する。
【解決手段】本発明のシート乾燥方法は、乾燥室１１を備えた２つ以上の乾燥ユニット１０ａ，１０ｂ内にシートＳを通過させて乾燥させる際に、ｎ番目（ｎは１以上の整数）の乾燥ユニット（乾燥ユニット１０ａ）に、ｎ番目の乾燥ユニット以外の乾燥ユニット（乾燥ユニット１０ｂ）から排出された使用済みガスの少なくとも一部を供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、水分を含むシートを乾燥するためのシート乾燥方法およびシート乾燥装置に関する。

インクジェット記録用シートなど塗工シートの製造においては、例えば、支持体上に塗工液を塗布した後、乾燥して塗工層を形成する方法が採られる。このようなシート製造方法における乾燥では、熱風乾燥を行うのが一般的である。
熱風乾燥法としては、例えば、２個以上の乾燥室内に、塗工液が塗布された支持体を通す方法が知られている。ところで、熱風乾燥法では、外気等を加熱して熱風を得るため、多くのエネルギーを必要とするが、近年、環境への負荷を低減させるために、熱効率に優れた乾燥技術が求められている。
そこで、従来の熱風乾燥法では、乾燥に使用され、各乾燥室から排出された使用済みガスの一部を、乾燥室に接続された熱交換器に送り、加熱媒体と混ぜることがあった。
特開２００１−１４７５１３号公報

上記のように、使用済みガスを熱交換器に送れば、使用済みガスの熱を利用できるため、熱効率を向上させることができるが、より一層の熱効率の向上が求められている。
本発明は、前記事情を鑑みてなされたものであり、高い熱効率でシートを乾燥できるシート乾燥方法およびシート乾燥装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を採用した。
［１］乾燥室を備えた２つ以上の乾燥ユニット内にシートを通過させて乾燥させるシート乾燥方法において、
ｎ番目（ｎは１以上の整数）の乾燥ユニットに、ｎ番目の乾燥ユニット以外の乾燥ユニットから排出された使用済みガスの少なくとも一部を供給することを特徴とするシート乾燥方法。
［２］先頭から１番目の乾燥ユニットに、該１番目の乾燥ユニットより後段の乾燥ユニットから排出された使用済みガスの少なくとも一部を供給する［１］に記載のシート乾燥方法。
［３］先頭から１番目の乾燥ユニットから排出された使用済みガスの少なくとも一部を、前記１番目の乾燥ユニットより後段の乾燥ユニットに供給する［１］または［２］に記載のシート乾燥方法。
［４］乾燥室を備えた２つ以上の乾燥ユニットと、
各乾燥ユニットに接続され、熱風を供給する熱風供給手段と、
各乾燥ユニットに接続され、各乾燥ユニットから使用済みガスを排出させる使用済みガス排出手段と、
ｎ番目（ｎは１以上の整数）の乾燥ユニットに接続された熱風供給手段とｎ番目の乾燥ユニット以外の乾燥ユニットに接続された使用済みガス排出手段とを接続する使用済みガス循環用配管とを備えることを特徴とするシート乾燥装置。
［５］乾燥室を備えた２つ以上の乾燥ユニットと、
各乾燥ユニットに接続され、熱風を供給する熱風供給手段と、
各乾燥ユニットに接続され、各乾燥ユニットから使用済みガスを排出させる使用済みガス排出手段と、
先頭から１番目の乾燥ユニットに接続された熱風供給手段と前記１番目の乾燥ユニットより後段の乾燥ユニットに接続された使用済みガス排出手段とを接続する第１の使用済みガス循環用配管とを備えることを特徴とするシート乾燥装置。
［６］乾燥室を備えた２個以上の乾燥ユニットと、
各乾燥ユニットに接続され、熱風を供給する熱風供給手段と、
各乾燥ユニットに接続され、各乾燥ユニットから使用済みガスを排出させる使用済みガス排出手段と、
先頭から１番目の乾燥ユニットに接続された使用済みガス排出手段と前記１番目の乾燥ユニットより後段の乾燥ユニットに接続された熱風供給手段とを接続する第２の使用済みガス循環用配管とを備えることを特徴とするシート乾燥装置。

本発明のシート乾燥方法およびシート乾燥装置によれば、高い熱効率でシートを乾燥できる。

本発明のシート乾燥装置の一実施形態について説明する。
図１に、本実施形態のシート乾燥装置を示す。このシート乾燥装置１は、シートＳが内部を各々通過する２つの乾燥ユニット１０ａ，１０ｂと、乾燥ユニット１０ａ，１０ｂに熱風を各々供給する熱風供給手段２０ａ，２０ｂと、乾燥ユニット１０ａ，１０ｂから、乾燥に使用した使用済みガスを各々排出する使用済みガス排出手段３０ａ，３０ｂと、熱風供給手段２０ａに使用済みガス排出手段３０ｂを接続する第１の使用済みガス循環用配管４０と、熱風供給手段２０ｂに使用済みガス排出手段３０ａを接続する第２の使用済みガス循環用配管５０とを具備している。

上記シート乾燥装置１において、乾燥ユニット１０ａ，１０ｂはそれぞれ乾燥室１１を３個備えている。
熱風供給手段２０ａは、外気および使用済みガスを加熱する加熱機２１ａと、加熱した外気および使用済みガスを吸引すると共に熱風として先頭から１番目の乾燥ユニット１０ａに供給する供給用ブロワ２２ａと、供給用ブロワ２２ａを１番目の乾燥ユニット１０ａの各乾燥室１１に接続する熱風供給用配管２３ａとを備えている。熱風供給手段２０ａの加熱機２１ａには、第１の使用済みガス循環用配管４０が接続されている。
熱風供給手段２０ｂは、外気および使用済みガスを加熱する加熱機２１ｂと、加熱した外気および使用済みガスを吸引すると共に熱風として２番目の乾燥ユニット１０ｂに供給する供給用ブロワ２２ｂと、供給用ブロワ２２ｂを２番目の乾燥ユニット１０ｂの各乾燥室１１に接続する熱風供給用配管２３ｂとを備えている。熱風供給手段２０ｂの加熱機２１ｂには、第２の使用済みガス循環用配管５０が接続されている。
熱風供給手段２０ａ，２０ｂにおける加熱機２１ａ，２１ｂとしては、例えば、熱交換器などを用いることができ、供給用ブロワ２２ａ，２２ｂとしては、例えば、軸流ファン、シロッコファン、ターボファンなどを用いることができる。

使用済みガス排出手段３０ａは、１番目の乾燥ユニット１０ａから使用済みガスを吸引すると共に使用済みの一部をシート乾燥装置１外に排出させ、残部を第２の使用済みガス循環用配管５０に移送する排出用ブロワ３１ａと、排出用ブロワ３１ａを１番目の乾燥ユニット１０ａの各乾燥室１１に接続する使用済みガス排出用配管３２ａとを備えている。
使用済みガス排出手段３０ｂは、２番目の乾燥ユニット１０ｂから使用済みガスを吸引すると共に使用済みの一部をシート乾燥装置１外に排出させ、残部を第１の使用済みガス循環用配管４０に移送する排出用ブロワ３１ｂと、排出用ブロワ３１ｂを２番目の乾燥ユニット１０ｂの各乾燥室１１に接続する使用済みガス排出用配管３２ｂとを備えている。
排出用ブロワ３１ａ，３１ｂとしては、例えば、軸流ファン、シロッコファン、ターボファンなどを用いることができる。

上記シート乾燥装置１を用いたシート乾燥方法では、まず、シートＳを１番目の乾燥ユニット１０ａおよび２番目の乾燥ユニット１０ｂの内部に連続的に順次通過させる。ここで、シートＳとしては、例えば、抄紙後の湿紙、支持体上に塗工液が塗布された塗工シートなどが挙げられる。さらに、塗工シートとしては、支持体上に、微粒子とバインダと水とを含む塗工液が塗布されてインク受容層が形成されたインクジェット記録用シート、無色の塩基性染料と呈色剤とバインダと水とを含む塗工液が塗布された感熱記録層が形成された感熱記録用シートなどが挙げられる。

また、外気を加熱機２１ａにより加熱し、供給用ブロワ２２ａおよび熱風供給用配管２３ａを介して、加熱した外気を熱風として１番目の乾燥ユニット１０ａの各乾燥室１１に供給する。また、外気を加熱機２１ｂにより加熱し、供給用ブロワ２２ｂおよび熱風供給用配管２３ｂを介して、加熱した外気を熱風として２番目の乾燥ユニット１０ｂの各乾燥室１１に供給する。
それと同時に、排出用ブロワ３１ａおよび使用済みガス排出用配管３２ａにより、１番目の乾燥ユニット１０ａの各乾燥室１１から使用済みガスを吸引し、排出用ブロワ３１ｂおよび使用済みガス排出用配管３２ｂにより、２番目の乾燥ユニット１０ｂの各乾燥室１１から使用済みガスを吸引する。

また、排出用ブロワ３１ａにより１番目の乾燥ユニット１０ａから吸引した使用済みガスの一部をシート乾燥装置１外に排出させ、残部を、第２の使用済みガス循環用配管５０を介して、熱風供給手段２０ｂの加熱機２１ｂに供給する。そして、加熱機２１ｂにより、外気と共に１番目の乾燥ユニット１０ａから排出された使用済みガスを加熱する。
それと同時に、排出用ブロワ３１ｂにより２番目の乾燥ユニット１０ｂから吸引した使用済みガスの一部をシート乾燥装置１外に排出させ、残部を、第１の使用済みガス循環用配管４０を介して、熱風供給手段２０ａの加熱機２１ａに供給する。そして、加熱機２１ａにより、外気と共に２番目の乾燥ユニット１０ｂから排出された使用済みガスを加熱する。
このような工程を連続的に行い、シートＳを熱風により加熱して乾燥する。

上記乾燥方法において、熱風供給手段２０ａ，２０ｂへの外気の取り込み量および使用済みガス排出手段３０ａ，３０ｂからの使用済みガスの供給量は、乾燥室１１に供給される熱風の水分量などにより適宜決定される。例えば、１番目の乾燥ユニット１０ａの乾燥室１１に供給される熱風の水分量が多い場合には、熱風供給手段２０ａへの外気の取り込み量を多くしたり、使用済みガス排出手段３０ｂからの使用済みガス供給量を少なくしたりする。また、２番目の乾燥ユニット１０ｂの乾燥室１１に供給される熱風の水分量が多い場合には、熱風供給手段２０ｂへの外気の取り込み量を多くしたり、使用済みガス排出手段３０ａからの使用済みガス供給量を少なくしたりする。乾燥ユニット１０ａ，１０ｂの乾燥室１１に供給される熱風の水分量が少ない場合には、それぞれ上記と反対の操作を行えばよい。

以上説明した実施形態では、１番目の乾燥ユニット１０ａに供給される熱風の一部に、２番目の乾燥ユニット１０ｂから排出された使用済みガスを用いるため、以下の理由により、高い熱効率でシートＳを乾燥させることができる。
本実施形態における１番目の乾燥ユニット１０ａは、主にシートＳの温度を上昇させるために用いられ、２番目の乾燥ユニット１０ｂは、主にシートＳから水分を蒸発させるために用いられる。したがって、１番目の乾燥ユニット１０ａでは、シートＳからの水分除去量が少なく、一方、２番目の乾燥ユニット１０ｂでは、シートＳからの水分除去量が多い。その結果、１番目の乾燥ユニット１０ａから排出された使用済みガスは水分量が少なく、２番目の乾燥ユニット１０ｂから排出された使用済みガスは水分量が多い。
上記のように、１番目の乾燥ユニット１０ａは、主にシートＳの温度を上昇させるためのものであるから、それらの乾燥室には水分を多く含む熱風が供給されても構わない。むしろ、熱風に水分が多く含まれていれば、比熱が大きくなり、持っている熱量を大きくでき、熱伝導率を高くできるため、シートＳの温度を上昇させるのに適している。したがって、１番目の乾燥ユニット１０ａに供給される熱風に、２番目の乾燥ユニット１０ｂから排出され、水分を多く含む使用済みガスを用いることにより、熱効率を向上させることができる。

また、上記実施形態では、２番目の乾燥ユニット１０ｂに供給される熱風に、１番目の乾燥ユニット１０ａから排出された使用済みガスを用いるため、より熱効率を高めることができる。２番目の乾燥ユニット１０ｂは、主に水分を蒸発させるためのものであるから、水分の少ない熱風を用いることが求められるが、１番目の乾燥ユニット１０ａから排出された使用済みガスは水分量が少ないから、２番目の乾燥ユニット１０ｂに供給するのに充分に適している。そのため、１番目の乾燥ユニット１０ａから排出された使用済みガスを２番目の乾燥ユニット１０ｂに供給すれば、２番目の乾燥ユニット１０ｂに供給する熱風を得るための外気の量を少なくし、その結果として、加熱のためのエネルギーを少なくできる。

以上のように、本実施形態では、２番目の乾燥ユニット１０ｂから排出された使用済みガスを１番目の乾燥ユニット１０ａに戻し、１番目の乾燥ユニット１０ａから排出された使用済みガスを２番目の乾燥ユニット１０ｂに戻すことにより、乾燥効率を低下させることなく、使用済みガスの熱を再利用することができる。したがって、高い熱効率でシートＳを乾燥させることができる。

さらに、上述したようなシート乾燥方法では、初期の乾燥で用いる熱風中に水分が多く含まれるため、初期の乾燥での急激な水分の蒸発を抑えることができる。その結果、得られる乾燥シートにひび割れなどの不具合を発生させにくく、品質が向上する。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されない。例えば、上述した実施形態では、１番目の乾燥ユニット１０ａから排出された使用済みガスを２番目の乾燥ユニット１０ｂに供給し、２番目の乾燥ユニット１０ｂから排出された使用済みガスを１番目の乾燥ユニット１０ａに供給していたが、本発明では、１番目の乾燥ユニット１０ａから排出された使用済みガスを２番目の乾燥ユニット１０ｂに供給しなくてもよい。
上述した実施形態では、各乾燥ユニット１０ａ，１０ｂが乾燥室１１をそれぞれ３つ備えていたが、乾燥ユニットが備える乾燥室は１つであってもよいし、２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。また、各乾燥ユニットが備える乾燥室の数は、上記実施形態のように同じであってもよいし、それぞれ異なってもよい。

また、上述した実施形態では、乾燥ユニットが２つであったが、本発明では、乾燥ユニットが３つ以上であってもよい。そして、乾燥ユニットが３つ以上である場合には、ｎ番目（ｎは１以上の整数）の乾燥ユニットに、ｎ番目の乾燥ユニット以外の乾燥ユニットから排出された使用済みガスの少なくとも一部を供給すればよい。一般的に、乾燥工程の前期では主に温度上昇が起こり、後期では水分の蒸発が起こるため、乾燥前期での使用済みガスは水分量が少なく、乾燥後期での使用済みガスは水分量が多い。また、乾燥前期では水分量の少ない熱風を必要とせず、乾燥後期では水分量の少ない熱風を必要とする。したがって、水分量の多い乾燥後期の乾燥ユニットの各乾燥室から排出された使用済みガスの少なくとも一部を乾燥前期の乾燥ユニットの各乾燥室に供給して、水分量が多く、熱量の大きい熱風で乾燥前期の乾燥ユニットを加熱することにより、乾燥時の熱効率を向上させることができる。また、乾燥前期の乾燥ユニットの各乾燥室から排出された使用済みガスの少なくとも一部を乾燥後期の乾燥ユニットの各乾燥室に供給した場合には、熱風を得るための外気の量を少なくでき、加熱のためのエネルギー量を少なくすることできるから、熱効率が向上する。

本発明のシート乾燥装置の一実施形態を示す模式図である。

符号の説明

１ シート乾燥装置
１０ａ，１０ｂ 乾燥ユニット
１１ 乾燥室
２０ａ，２０ｂ 熱風供給手段
２１ａ，２１ｂ 加熱機
２２ａ，２２ｂ 供給用ブロワ
２３ａ，２３ｂ 熱風供給用配管
３０ａ，３０ｂ 使用済みガス排出手段
３１ａ，３１ｂ 排出用ブロワ
３２ａ，３２ｂ 使用済みガス排出用配管
４０ 第１の使用済みガス循環用配管
５０ 第２の使用済みガス循環用配管

Claims (6)

1. 乾燥室を備えた２つ以上の乾燥ユニット内にシートを通過させて乾燥させるシート乾燥方法において、
   ｎ番目（ｎは１以上の整数）の乾燥ユニットに、ｎ番目の乾燥ユニット以外の乾燥ユニットから排出された使用済みガスの少なくとも一部を供給することを特徴とするシート乾燥方法。
2. 先頭から１番目の乾燥ユニットに、該１番目の乾燥ユニットより後段の乾燥ユニットから排出された使用済みガスの少なくとも一部を供給する請求項１に記載のシート乾燥方法。
3. 先頭から１番目の乾燥ユニットから排出された使用済みガスの少なくとも一部を、前記１番目の乾燥ユニットより後段の乾燥ユニットに供給する請求項１または２に記載のシート乾燥方法。
4. 乾燥室を備えた２つ以上の乾燥ユニットと、
   各乾燥ユニットに接続され、熱風を供給する熱風供給手段と、
   各乾燥ユニットに接続され、各乾燥ユニットから使用済みガスを排出させる使用済みガス排出手段と、
   ｎ番目（ｎは１以上の整数）の乾燥ユニットに接続された熱風供給手段とｎ番目の乾燥ユニット以外の乾燥ユニットに接続された使用済みガス排出手段とを接続する使用済みガス循環用配管とを備えることを特徴とするシート乾燥装置。
5. 乾燥室を備えた２つ以上の乾燥ユニットと、
   各乾燥ユニットに接続され、熱風を供給する熱風供給手段と、
   各乾燥ユニットに接続され、各乾燥ユニットから使用済みガスを排出させる使用済みガス排出手段と、
   先頭から１番目の乾燥ユニットに接続された熱風供給手段と前記１番目の乾燥ユニットより後段の乾燥ユニットに接続された使用済みガス排出手段とを接続する第１の使用済みガス循環用配管とを備えることを特徴とするシート乾燥装置。
6. 乾燥室を備えた２個以上の乾燥ユニットと、
   各乾燥ユニットに接続され、熱風を供給する熱風供給手段と、
   各乾燥ユニットに接続され、各乾燥ユニットから使用済みガスを排出させる使用済みガス排出手段と、
   先頭から１番目の乾燥ユニットに接続された使用済みガス排出手段と前記１番目の乾燥ユニットより後段の乾燥ユニットに接続された熱風供給手段とを接続する第２の使用済みガス循環用配管とを備えることを特徴とするシート乾燥装置。

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