JP2014070752A - 加湿制御システム、加湿制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】省エネルギーで、基材の帯電による火災や品質不良などを防止することが可能な加湿制御システム等を提供する。
【解決手段】加湿制御システム１は、グラビア印刷機３が設置された印刷室２内の加湿制御を行うものである。この加湿制御システム１は、基材４４の帯電量を計測する複数の表面電位計測装置５、印刷室２内の湿度を計測する湿度計７、印刷室２内の加湿を行うための加湿器１１、制御装置９等を備える。制御装置９は、各表面電位計測装置５で計測された基材４４の帯電量の最大値が、帯電量の管理値を上回る場合と、湿度計７で計測された印刷室２内の湿度が、湿度の管理値を下回る場合に、加湿器１１による印刷室２内の加湿を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、グラビア印刷機等が設置された室内の加湿を行う加湿制御システム、加湿制御方法に関する。

印刷を行う技術の一つとして、グラビア印刷が知られている。グラビア印刷は、紙やフィルム等の基材を版胴ロールと圧胴ロールの間で搬送しつつ、版胴ロールの版の凹部に充填されたインキを基材に転写して印刷処理を行うものである。

グラビア印刷用のインキとしては水性インキも開発されているものの、依然として、揮発性の高い有機溶剤を含む溶剤インキを使用することが多い。有機溶剤は常温で揮発するため、グラビア印刷機が設置されている印刷室内では、空気中の酸素と揮発した有機溶剤が一定の割合で存在する箇所が発生する。

一方、グラビア印刷機における印刷時には、基材が、版胴ロールや圧胴ロール、あるいは基材搬送用の搬送ロールなどとの接触、剥離、摩擦によって静電気を帯びることがある。

揮発した有機溶剤が一定の割合で存在する箇所内で、静電気を帯びた基材などの帯電物と、その帯電物と電位差のある導体との間で静電気放電が発生すると、揮発した有機溶剤に着火して火災が発生する危険性がある。また、基材の帯電が軽度の場合でも、印刷物に静電気ヒゲと呼ばれる画像部分の周囲の糸状のはみ出しが生じ、品質不良の原因となることがある。

そこで、このような静電気障害があらかじめ予想される基材については、帯電防止剤の混入やコロナ放電処理などによって帯電を軽減する措置がとられているものの、十分ではない。

従って、グラビア印刷機では、自己放電型除電器やイオナイザーなどの除電装置を設置し、基材に帯電した静電気を取り除くことが多い。これと併せて、印刷室では加湿器による加湿を行い湿度を上昇させ、空気中の水分に多くの静電気を分散させることで、上記のような静電気障害を防ぐようにしている。このような加湿器の例が、特許文献１に記載されている。

特開２００６−２５８４０４号公報

近年、原油価格の高騰によるエネルギー費の上昇に伴い、生産コストの増加が問題になっており、印刷工場ではエネルギー費を削減するため省エネ活動を推進している。このような観点から、上記のような加湿時のエネルギー消費が問題になっている。

すなわち、現在印刷室の加湿は２４時間行い続けるケースがほとんどであり、加湿のための蒸気生成に必要な電気やガスなど、加湿に使用するエネルギー費が大きく、これが生産コストに直結している。一部の工場では廃熱を利用して水を加熱・気化させて加湿を行うケースもあるが、印刷工場では、多くの場合、印刷室の近辺に廃熱源がないため効率的に廃熱利用ができない。

本発明は、前述の問題点に鑑みてなされたもので、基材の帯電による火災や品質不良などを省エネルギーで防止できる加湿制御システム等を提供することを目的とする。

前述した目的を達するための第１の発明は、基材に対する処理を施す基材処理装置が設置された室内の加湿制御を行う加湿制御システムであって、前記基材の帯電量を計測する表面電位計測装置と、前記室内の加湿を行うための加湿器と、前記表面電位計測装置で計測された前記基材の帯電量が、帯電量の管理値を上回る場合、前記加湿器による前記室内の加湿を行う制御装置と、を備えることを特徴とする加湿制御システムである。

第１の発明により、基材の帯電量が管理値を上回る場合に加湿を行うので、帯電量が管理値以下の場合には加湿を停止して加湿に要する蒸気等の消費量を抑えて省エネルギー化を図りつつ、必要に応じて加湿を行い、火災や品質不良など、基材に静電気が帯電することによる種々の静電気障害を防止することが可能である。

第１の発明の加湿制御システムは、前記室内の湿度を計測する湿度計を更に備え、前記制御装置は、前記湿度計で計測された前記室内の湿度が、湿度の管理値を下回る場合、前記加湿器による前記室内の加湿を行うことが望ましい。
これにより、室内の湿度も更に考慮し、より安全な加湿制御が可能になる。

前記表面電位計測装置は複数設置され、前記制御装置は、複数の前記表面電位計測装置により計測された帯電量の最大値を、帯電量の管理値と比較することが望ましい。
このように、複数箇所における基材の帯電量の最大値を判定に用いて加湿制御を行うことで、より安全な加湿制御が可能になる。

前記基材処理装置は、グラビア印刷機であることが望ましい。
グラビア印刷機での印刷時には、前記した通り基材の帯電による火災や静電気ヒゲ等の品質不良が特に問題となる。従って、本発明を適用し省エネルギーでこれらの静電気障害を防ぐことが特に有効である。

第２の発明は、基材に対する処理を施す基材処理装置が設置された室内の加湿制御を行う加湿制御方法であって、表面電位計測装置で前記基材の帯電量を計測するステップと、前記表面電位計測装置で計測された前記基材の帯電量が、帯電量の管理値を上回る場合、制御装置が、加湿器による前記室内の加湿を行うステップと、を備えることを特徴とする加湿制御方法である。

本発明により、基材の帯電による火災や品質不良などを省エネルギーで防止できる加湿制御システム等を提供することが可能になる。

加湿制御システム１の構成について示す図 グラビア印刷機３を説明する図 印刷ユニット３１を説明する図 加湿制御システム１による加湿制御の流れを示すフローチャート 加湿制御システム１ａの構成について示す図 加湿器５１を示す図

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

［第１の実施形態］
（加湿制御システム１の構成）
図１は、第１の実施形態の加湿制御システム１の構成について示す図である。この加湿制御システム１は、グラビア印刷機３が設置された印刷室２の加湿制御を行うもので、図に示すように、制御装置９、表面電位計測装置５、湿度計７、加湿器１１等で構成される。

ここで、まず図２を参照してグラビア印刷機３について説明する。図に示すように、グラビア印刷機３は、給紙装置３３、巻取装置３５、及び複数の印刷ユニット３１等を有する。

グラビア印刷機３では、給紙装置３３から供給された紙やフィルム等の基材４４が、複数の搬送ロール３７によって巻取装置３５まで搬送される。この間、搬送中の基材４４に対し、各印刷ユニット３１にて対応する色(例えば、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラック等)の印刷処理が行われ、印刷処理が行われた基材４４が巻取装置３５で巻き取られる。

図３は印刷ユニット３１の一部を示す図である。図に示すように、印刷ユニット３１は、版胴ロール４１、圧胴ロール４２、昇降機構４３、インキパッド４５等を有する。

インキパッド４５には、各印刷ユニット３１に対応する色のインキ４６が入っている。インキ４６には有機溶剤が含まれる。版胴ロール４１の外周面には印刷用の版が巻き付けられている。この版には、上記のインキ４６にて印刷する画像に対応する凹部（不図示）が形成され、この凹部にインキ４６が充填される。基材４４は、版胴ロール４１と圧胴ロール４２の間を図中矢印に示す方向に搬送され、この際、版の凹部に充填されたインキ４６が基材４４に転写される。圧胴ロール４２は、搬送中の基材４４を版胴ロール４１の版に押し付ける。

なお、昇降機構４３は、圧胴ロール４２を上下させて印刷時の位置あるいは非印刷時の位置にセットするためのものである。また、基材４４の搬送経路中には、基材４４に帯電した静電気を取り除くための除電装置（不図示）が設けられる。

本実施形態の加湿制御システム１では、前記の表面電位計測装置５が、基材４４の搬送経路における圧胴ロール４２の出口側付近で、基材４４の版胴ロール４１による印刷面側に設置される。

表面電位計測装置５は、基材４４表面の静電気の帯電量を、これにより生じる表面電位として計測するものであり、例えば既知の表面電位計を用いることができる。あるいは電界計なども使用可能である。計測された基材４４の帯電量データは、制御装置９に入力される。

グラビア印刷機３では複数の印刷ユニット３１が設けられるが、本実施形態では、各印刷ユニット３１において、表面電位計測装置５を上記のようにして設置する。ただし、表面電位計測装置５の設置箇所はこれに限らない。例えば、基材４４の印刷面とは逆の面側に設けてもよい。また、基材４４の搬送経路における圧胴ロール４２の入口側付近や、搬送ロール３７の近傍に設けてもよい。あるいは巻取装置３５の近傍に設置してもよく、この場合では、帯電量の計測結果を後述する加湿制御の他、後工程における基材４４の品質管理に使用することも可能である。

図１の説明に戻る。湿度計７は印刷室２内に設けられており、これにより印刷室２内の湿度を計測する。計測した印刷室２内の湿度データは、制御装置９に入力される。

制御装置９は、例えばＰＬＣ（Programmable Logic Controller）で構成され、各表面電位計測装置５から入力された基材４４の帯電量データ、及び湿度計７から入力された印刷室２内の湿度データに基づいて、加湿器１１のＯＮ／ＯＦＦを示す制御信号を加湿器１１に出力して印刷室２の加湿制御を行う。これについては後述する。

加湿器１１は印刷室２内を加湿するためのものである。本実施形態において、加湿器１１は蒸気加湿器であり、複数の加湿器１１が、印刷室２に接続される複数の空調用ダクト１３のそれぞれに取り付けられる。これにより、各空調用ダクト１３を流れる空気に蒸気を供給でき、この空気を印刷室２内へと吹き出すことで印刷室２内の加湿が可能である。

加湿器１１では、空調用ダクト１３を流れる空気に蒸気を供給するための蒸気供給口にダンパ（不図示）が設けられており、このダンパの開閉あるいは開度の調整（インバータ・ダンパの場合）により蒸気の供給が制御できる。

（加湿制御システム１による印刷室２内の加湿制御）
次に、図４を参照して、加湿制御システム１による印刷室２内の加湿制御について説明する。図４は加湿制御システム１における加湿制御の流れを示すフローチャートである。

前記したように、本実施形態の加湿制御システム１では、複数の表面電位計測装置５により、グラビア印刷機３における基材４４の搬送経路の各箇所で基材４４の帯電量を計測するとともに、印刷室２内の湿度を湿度計７により計測する（Ｓ１）。帯電量および湿度の計測は所定の時間間隔で行われ、各表面電位計測装置５で計測した帯電量データと、湿度計７で計測した湿度データが、制御装置９に入力される。

制御装置９は、各表面電位計測装置５から入力された帯電量データの帯電量について、表面電位計測装置５間の最大値が予め定めた帯電量の管理値を上回る場合（Ｓ２：ＮＯ）、加湿器１１のＯＮ（ダンパの開）を示す制御信号を加湿器１１に出力する。これにより加湿器１１はＯＮの状態となる（Ｓ４）。すなわち、加湿器１１のダンパが開となり空調用ダクト１３内の空気に蒸気が供給される。また、湿度計７から入力された湿度データの湿度が予め定めた湿度の管理値を下回る場合（Ｓ３：ＮＯ）にも、同様に加湿器１１をＯＮの状態に制御する（Ｓ４）。

Ｓ４では、加湿器１１がそれまでＯＮの状態であった場合はその状態が維持され、加湿器１１がそれまでＯＦＦの状態であった場合は、帯電量あるいは湿度が管理値の基準を外れたことにより加湿器１１がＯＮの状態となる。

これにより、空調用ダクト１３を通る空気に蒸気が供給され、この空気を用いて印刷室２内が加湿されて湿度が上昇する。これに伴い、基材４４の帯電量も低下する。空気中の水分へ分散する静電気の量が多くなるためである。なお、本実施形態において、帯電量の管理値は例えば５〜７ｋｖ程度の値とし、湿度の管理値は例えば５５％程度としておくが、これらの値は基材４４の帯電による前記した静電気障害が生じないように所望の値に定めることができ、上記に限ることはない。

一方、制御装置９は、帯電量の最大値が管理値以下であり（Ｓ２：ＹＥＳ）、かつ、湿度が管理値以上である場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、加湿器１１のＯＦＦ（ダンパの閉）を示す制御信号を加湿器１１に出力する。これにより、加湿器１１はＯＦＦの状態となる（Ｓ５）。すなわち、加湿器１１のダンパが閉となり空調用ダクト１３内の空気への蒸気供給が停止され、印刷室２内の加湿が停止される。

Ｓ５では、加湿器１１がそれまでＯＮの状態であった場合は、帯電量及び湿度が管理値の基準を満たしたことにより加湿器１１がＯＦＦの状態となり、加湿器１１がそれまでＯＦＦの状態であった場合はその状態が維持される。

加湿制御システム１では、帯電量および湿度を所定の時間間隔で計測するごとに上記のＳ１からＳ５の処理が行われ、帯電量と湿度の計測結果に基づく印刷室２内の加湿制御が行われる。

以上説明したように、本実施形態の加湿制御システム１では、基材４４の帯電量が帯電量の管理値を上回る場合と、印刷室２内の湿度が湿度の管理値を下回る場合に加湿が行われるので、帯電量および湿度がそれぞれ管理値を満たす場合には加湿を停止して加湿に要する蒸気の消費量を抑えて省エネルギー化を図りつつ、必要に応じて加湿を行い火災や品質不良等の基材４４の帯電による静電気障害を防止することが可能になる。

また、本実施形態では、複数の表面電位計測装置５で帯電量を計測し、その最大値を判定に用いている。これにより、計測箇所から離れた箇所で基材４４の帯電による静電気障害が生じる恐れを低減し、より安全な加湿制御が可能になる。しかしながら、必ずしも帯電量の最大値を判定に用いる必要はなく、また表面電位計測装置５は１つのみ設置することも可能である。

なお、本実施形態では帯電量と湿度を判定に用いているが、帯電量のみを判定に用いてもよい。この場合、湿度計７は必ずしも必要ではない。ただし、帯電量に加え湿度も判定に用いることで常に印刷室２内を所望の湿度以上にしておけば、何らかの理由で正確な帯電量が計測できなかった場合にも静電気障害の恐れを軽減でき、より安全な加湿制御が可能である。

また、加湿器も上記した蒸気加湿器に限ることはない。以下、第２の実施形態として、用いる加湿器が異なる例を説明する。なお、第２の実施形態は第１の実施形態と異なる点を主に説明し、同様の点については説明を省略する。

［第２の実施形態］
図５は、第２の実施形態の加湿制御システム１ａの構成を示す図である。この加湿制御システム１ａは、加湿器５１として２流体スプレーノズル加湿器を用い、これを印刷室２内に複数設ける点で第１の実施形態と異なる。

図６は、２流体スプレーノズル加湿器である加湿器５１を示す図である。２流体スプレーノズル加湿器は、圧縮空気を用いて水を微細な液滴として印刷室２内に噴霧するもので、圧縮空気を供給するための流路５３と、水を供給するための流路５５が接続される。流路５３、５５にはそれぞれ電磁弁５４、５６が設けられ、これらの電磁弁５４、５６を開閉することにより、加湿器５１による印刷室２内の加湿、及び加湿の停止を行うことができる。

加湿制御システム１ａによる加湿制御の流れは、基本的には図４で説明したものと同様であり、必要時にのみ加湿を行うことで水や圧縮空気の消費量を抑えることができ、第１の実施形態と同様の効果が得られる。なお、加湿器５１は、前記のＳ４において制御装置９から加湿器５１のＯＮを示す制御信号が出力されることにより電磁弁５４、５６を開として加湿を行い、Ｓ５では、制御装置９から加湿器５１のＯＦＦを示す制御信号が出力されることにより電磁弁５４、５６を閉として加湿を停止する。

なお、以上の実施形態では、基材４４に対し印刷処理を行うグラビア印刷機３の例を説明した。グラビア印刷機３での印刷時には、前記した通り基材４４の帯電による火災や静電気ヒゲ等の品質不良が特に問題となるので、本発明を適用し省エネルギーでこれらの静電気障害を防ぐことが特に有効である。しかしながら、本発明の加湿制御システムは、グラビア印刷機３に限らず、基材に対し各種の処理を行う基材処理装置に関して適用することが可能である。

このような基材処理装置の例としては、枚葉印刷機、ラミネータ等が挙げられる。例えばラミネータは基材に対しラミネート処理を行うものであるが、この場合では、基材を搬送する搬送ロールの近傍に表面電位計測装置５を配置するなどして、本発明と同様の加湿制御を行うことが可能であり、同様の効果が得られる。

以上、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１、１ａ：加湿制御システム
２：印刷室
３：グラビア印刷機
５：表面電位計測装置
７：湿度計
９：制御装置
１１、５１：加湿器

Claims (5)

1. 基材に対する処理を施す基材処理装置が設置された室内の加湿制御を行う加湿制御システムであって、
   前記基材の帯電量を計測する表面電位計測装置と、
   前記室内の加湿を行うための加湿器と、
   前記表面電位計測装置で計測された前記基材の帯電量が、帯電量の管理値を上回る場合、前記加湿器による前記室内の加湿を行う制御装置と、
   を備えることを特徴とする加湿制御システム。
2. 前記室内の湿度を計測する湿度計を更に備え、
   前記制御装置は、前記湿度計で計測された前記室内の湿度が、湿度の管理値を下回る場合、前記加湿器による前記室内の加湿を行うことを特徴とする請求項１に記載の加湿制御システム。
3. 前記表面電位計測装置は複数設置され、
   前記制御装置は、複数の前記表面電位計測装置により計測された帯電量の最大値を、帯電量の管理値と比較することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の加湿制御システム。
4. 前記基材処理装置は、グラビア印刷機であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の加湿制御システム。
5. 基材に対する処理を施す基材処理装置が設置された室内の加湿制御を行う加湿制御方法であって、
   表面電位計測装置で前記基材の帯電量を計測するステップと、
   前記表面電位計測装置で計測された前記基材の帯電量が、帯電量の管理値を上回る場合、制御装置が、加湿器による前記室内の加湿を行うステップと、
   を備えることを特徴とする加湿制御方法。

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