JP2813421B2 - 輪転印刷機の乾燥装置 - Google Patents

輪転印刷機の乾燥装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は内部が負圧の乾燥装置本体内へ印刷された印
刷紙を導き、同印刷紙に熱風を吹きつけて、インキの溶
剤を蒸発させる輪転印刷機の熱風加熱式乾燥装置に関す
るもので、プラスチツクフイルムなどの製造過程の溶剤
含有物の乾燥排ガス処理装置にも適用することができ
る。
〔従来の技術〕
従来の印刷機の乾燥装置を第3図により説明すると、
1が乾燥装置本体、2が印刷された印刷紙、3が上記印
刷装置本体1内に設けた熱風吹き出しノズル、4が熱風
加熱用バーナ、5が第1ゾーン用送風機、6が第2ゾー
ン用送風機、7が排ガスブロア、8が脱臭装置で、印刷
機により印刷された印刷紙2が乾燥装置本体1内へ導か
れ、バーナ4からの熱風が熱風吹き出しノズル3を経て
同印刷紙2に吹き付けられて、インキの溶剤が蒸発す
る。また熱風吹き出しノズル3から乾燥装置本体1内に
吹き出して印刷紙2に当たった後の熱風が第1ゾーン用
送風機5及び第2ゾーン用送風機6の吸入側へ戻り、バ
ーナ4により再加熱されて、熱風吹き出しノズル3へ送
られる。またこの熱風の一部が排ガスブロア7により吸
引されて、脱臭装置8へ導かれ、ここで脱臭された後、
一部が乾燥装置本体1内へ戻され、残りが大気へ放出さ
れる。また公害対策上から、上記乾燥装置本体1内を負
圧にして、乾燥装置本体1内の熱風(排ガス)を外部へ
排出させないようにしている。
〔発明が解決しようとする課題〕
前記第3図に示す従来の輪転印刷機の乾燥装置では、
(I)通常運転時、熱風加熱用バーナ4へ供給した燃料
を燃焼して、乾燥装置本体1を循環する熱風の再加熱を
行っており、燃料消費量が大きい。(II)脱臭装置8か
ら排出される排ガス量を絞って、排ガス中の溶剤濃度を
上げると、脱臭装置8内に設けた触媒反応器内の温度が
上がり過ぎる(上限値500℃程度まで上がる)ので、排
ガス量を絞って運転することができない。(III)循環
ラインに設けた熱風加熱用バーナ4の燃焼状態を制御し
て、循環熱風温度或いは紙面温度を190〜250℃程度に維
持しているので、外気(燃焼用空気)を乾燥装置本体1
へ大量に持ち込むことになり、排ガスブロア7による乾
燥装置本体1の負圧維持に大量の排気が必要で、排ガス
ブロア7が大型化する。(IV)輪転印刷機は、版替え等
で度々停止するが、運転の立ち上がり特性を早くするた
めには、循環ラインに設けた熱風加熱用バーナ4の容量
を通常運転時に必要な容量の3〜5倍程度に大きくしな
ければならないという問題があった。
そこで本発明者らは、特願平01−083912号にて、以上
の問題を解決する発明を行なった。第2図にそれを示
す。その構造は次のとおりである。
1が乾燥装置本体,2が印刷された印刷紙,3が上記印刷
装置本体1内に設けた熱風吹き出しノズル,4が上記乾燥
装置本体1に設けた予熱バーナ(熱風加熱用バーナ)
で、同予熱バーナ4は、通常運転時前の運転立ち上がり
時に循環空気を速やかに所定温度まで昇温させるために
作動し、定常運転時には作動しない。また5が第1ゾー
ン用送風機,6が第2ゾーン用送風機,7が排ガスブロア,8
は直接燃焼式脱臭装置で、同直接燃焼式脱臭装置8が予
熱器11と直燃式反応炉12とにより構成されている。そし
て同予熱器11が上記排ガスブロア7と上記直燃式反応炉
12との間に介装されて、同直燃式反応炉12に脱臭用バー
ナ10が設けられている。また9が上記第1ゾーン用送風
機5と上記バーナ4との間に設けられた熱回収装置,な
お上記熱回収装置9には,シエルアンドチユーブ型熱交
換器或いはプレート式熱交換器を使用する。
しかし特願平01−083912号では、印刷機の速度変動
(熱負荷変動)が起ったときや、熱風吹出し温度のコン
トロール目標値(計器設定値)を変更しようとしたと
き、熱交換器9等の熱容量が大きいため、反応炉12内の
温度変更をしてもノズル吹出し温度は迅速に応答しない
ため、制御性は良好とは言えなかった。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は特願平01−083912号ををさらに発展させ、制
御応答性にすぐれた乾燥装置にするため、第1ゾーンの
熱風循環ラインに熱回収装置9を迂回するバイパスライ
ンを設け、乾燥装置出側の紙面温度あるいはノズル吹出
し熱風温度により、バイパス量を制御する。
さらに、ノズル吹出し熱風温度により、直燃式反応炉
12の炉内温度を同時に制御する手段を設ける。
〔作 用〕
印刷速度の変更に際しては、第1ゾーン熱風循環ライ
ンの熱風を熱回収装置を通さずにバイパスさせることに
より、熱容量が小さくなる。従って、脱臭装置の炉内温
度を制御することにより、ノズル吹出し熱風温度が迅速
に変化し、紙面温度が一定になるように制御できる。
〔実施例〕
第1図において、1は乾燥装置本体,2は印刷紙,3は熱
風吹き出しノズル,4は予熱バーナ,5は第1ゾーン用送風
機,6は第2ゾーン用送風機,7は排ガスブロア,8は直接燃
焼式脱臭装置,9は熱回収装置,10は脱臭用バーナ,11は予
熱器,12は直燃式反応炉,20はバイパスライン,21は自動
バイパスダンパ,22はモータ又はシリンダ,23は関数発生
器,24は脱臭器炉内温度検出器,25は第1ゾーン熱風温度
検出器,26は紙面温度検出器,TIC−1は紙面温度調節計,
TIC−2は脱臭器炉内温度調節計である。
本発明の主な構成については、既に説明した第2図と
同様であるが、第1ゾーン熱風循環ラインにバイパスラ
イン20を設け、ライン20の途中に自動バイパスダンパ21
が設けられている。紙面温度調節計TIC−1は自動バイ
パスダンパ21についているモータ22(あるいはシリン
ダ)及び起動用予熱バーナ4とリンクし,制御信号を送
る様になっている。又、脱臭器炉内温度調節計TIC−2
は、第1ゾーン熱風温度検出器25の温度信号に応じた出
力を計算する関数発生器23を介して、脱臭器炉内温度検
出器24からの炉内温度が所定の温度になるよう脱臭用バ
ーナの燃焼量を制御している。
次に前記第1図に示す輪転印刷機の乾燥装置の作用を
具体的に説明する。通常運転時前の運転立上がり時に
は、排ガスブロア7を作動して、外気(燃焼用空気)を
乾燥装置本体1内へ吸引し、また乾燥装置本体1内へ吸
引した外気を排ガスブロア7→予熱器11の伝熱管内→直
燃式反応器12→予熱器11の伝熱管外→熱回収装置9の伝
熱管内へ導く。また第1ゾーン用送風機5及び第2ゾー
ン用送風機6を作動して、乾燥装置本体1内へ吸引した
外気を同乾燥装置本体1内に循環させた後、予熱バーナ
4を着火,燃焼させて、乾燥装置本体1内に循環する空
気を加熱する。また乾燥装置本体1内の空気を排ガスブ
ロア7→予熱器11の伝熱管内→直燃式反応器12内へ燃焼
用空気として導き、脱臭用バーナ10からの燃料を着火,
燃焼させて、その際、生じた排ガスを予熱器11の伝熱管
外→熱回収装置9の伝熱管内へ導いて、上記のように乾
燥装置本体1内を循環する空気を予熱した後、乾燥装置
本体1外へ排出する。その結果、通常運転時前の運転立
上がり時に乾燥装置本体1内の循環空気が速やかに所定
温度まで昇温する。
この状態になったら、予熱バーナ4を停止して、通常
運転に入る。このときには、輪転印刷機により印刷され
た印刷紙2を乾燥装置本体1内へ導くとともに、熱風を
熱風吹き出しノズル3から印刷紙通路内へ吹き出し、印
刷紙2に当てて、印刷紙2上のインキに含まれている溶
剤を蒸発させる一方,蒸発した溶剤を含む熱風140〜170
℃程度の排ガス)を第1ゾーン用送風機5及び第2ゾー
ン用送風機6の吸入側である熱回収装置9の伝熱管外部
側へ戻し、ここで熱回収装置9の伝熱管内部を通る排ガ
ス、即ち、直接燃焼式脱臭装置8の直燃式反応器12から
の排ガス(400〜500℃程度の排ガス)により190〜250℃
程度に再加熱して、熱風吹き出しノズル3へ送る。また
乾燥装置本体1内の熱風の一部を排ガスブロア7により
吸引して、直接燃焼式脱臭装置8の予熱器11内へ導き、
ここで直燃式反応器12からの排ガスにより予熱して、直
燃式反応器12、即ち、脱臭用バーナ10により700〜1000
℃程度に加熱している直燃式反応器12へ導き、熱風中の
蒸発した溶剤を燃焼させて、熱風を脱臭し、このとき生
じる排ガスを熱回収装置9の伝熱管内部へ導いて、上記
熱交換を行った後、乾燥装置本体1外へ放出する。
第1ゾーン熱風循環ライン20に設けられたコントロー
ルダンパ21の開度と紙面温度(温度検出器26)又はノズ
ル吹出し温度(温度検出器25)との関係及び、直燃式反
応炉12の炉内温度との関係を第4図に示す。
印刷機運転中に印刷速度が変化し、例えば速度がaか
らbに下がると、紙面温度が上昇しはじめる。そこで紙
面温度の目標値Zと実際の紙面温度との偏差σがしだい
に大きくなる。従って偏差σを縮めるため第1ゾーンの
熱風温度を下げるように、第1ゾーンの熱風循環ライン
20のバイパスダンパ21の開度を開く方向にコントロール
する。これにより、第1ゾーンの熱風温度T1は急激に下
がり、紙面温度もやがて目標値Zに戻ることとなる。こ
こで第1ゾーンの熱風温度T1に対応した脱臭装置8の反
応炉内温度T3を一定の関係式T炉内=f(T熱風)で決
定しておくことにより、第1ゾーン熱風温度に追従して
脱臭装置8の炉内温度も下がるため、一定の熱回収率が
確保できる。
なお、従来の特願平01−083912号では、反応炉内温度
の制御だけで、第1ゾーン熱風温度を制御するため、第
4図の点線で示す如く、紙面温度への応答性は、本発明
に比べてかなり遅れることになる。
上述の如く、本発明に従がい、第1ゾーン循環ライン
20のバイパスダンパ21を紙面温度を一定にするよう開度
コントロールしつつ、第1ゾーン熱風温度に対応した脱
臭装置8の炉内温度を制御することにより、印刷速度の
変動等に対する応答性の優れた印刷紙の乾燥制御を行う
ことができる。
例えば、印刷速度375m/minを200m/minに変更したと
き、印刷紙面温度は125℃から徐々に上昇しはじめる。
特願平01−083912号のシステムでは、5〜10分かかっ
てもとの設定温度に戻るのに対し、本発明では1分以内
で設定値に戻すことが可能である。
〔発明の効果〕
本発明は、直接燃焼式脱臭装置と、その排ガスで乾燥
装置内を循環する熱風を加熱する熱回収装置とを具備し
た、印刷紙上のインキを乾燥させる輪転印刷機の乾燥装
置において、熱風循環ラインに熱回収装置を迂回するよ
うにバイパスラインを設け、バイパスラインに設けたバ
イパスダンパの開度により、印刷紙面温度及び/または
ノズル吹出し熱風温度を制御するとともに、ノズル吹出
し熱風温度に応じた脱臭装置炉内温度になる様、脱臭用
バーナの燃焼量を制御することにより、次の効果を有す
る。
(イ) 装置がコンパクトで、燃費が少ない。
(ロ) 印刷速度の変更などの外乱に対し、著しく制御
性が優れている。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に係る輪転印刷機の乾燥装置の
系統図、第2図は特願平01−083912号として特許出願し
た従来の乾燥装置の系統図、第3図は他の従来の輪転印
刷機の乾燥装置の系統図、第4図は本発明による乾燥装
置と第2図の乾燥装置における制御性を比較して示した
線図である。 1……乾燥装置本体、2……印刷紙 8……直接燃焼式脱臭装置、9……熱回収装置 10……脱臭用バーナ、21……バイパスダンパ 23……関数発生器 24……脱臭器炉内温度検出器 TIC−2……脱臭器炉内温度調節計 25……第1ゾーン熱風温度検出器 26……紙面温度検出器
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−263648(JP,A) 特開 平1−181011(JP,A) 特開 昭64−5846(JP,A) 特開 昭50−50756(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B41F 23/04 F26B 21/02 - 21/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】直接燃焼式脱臭装置と、同脱臭装置の排ガ
    スで乾燥装置内を循環する熱風を加熱する熱回収装置と
    を具備した、印刷紙上のインキを乾燥させる輪転印刷機
    の乾燥装置において、熱風循環ラインに熱回収装置を迂
    回するようにバイパスラインを設け、バイパスラインに
    設けたバイパスダンパの開度により、印刷紙面温度及び
    /またはノズル吹出し熱風温度を制御するとともに、ノ
    ズル吹出し熱風温度に応じた脱臭装置炉内温度になる
    様、脱臭用バーナの燃焼量を制御することを特徴とした
    輪転印刷機の乾燥装置。
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