JP4030555B2 - 乾燥器 - Google Patents

Description

本発明は、プラスチックフィルムあるいはグラビア印刷機等によって印刷が施された印刷シート、またはドライラミネート装置によってラミネートされた紙、アルミ箔等を重ね合わせてなるラミネートシート等に塗工された塗工液を乾燥させる乾燥器に関するものである。

従来、シートの搬入口および搬出口を有する箱状のケーシングと、このケーシング内に一定間隔で配設された複数の案内ローラと、上記シートに熱風からなる乾燥用エアを吹き出す複数の吹出部とを有する乾燥器に、プラスチックフィルム等からなるシートを上記案内ローラに沿って搬送しつつ、シートの表面に熱風を吹き付けることにより、シートに表面に塗工された塗工液を乾燥させるように構成された乾燥器が知られている。

近年、環境保全等の目的で有機溶剤タイプの塗工液に代えて水溶性の塗工液を使用することが行われているが、この水溶性の塗工液を乾燥させる場合には、有機溶剤タイプに比べて格段に多い熱量が必要であり、この熱量を確保するためにシートに吹き付けられる熱風の温度を高くすると、シートが高温に加熱されて大きく熱膨張することが避けられない。このため、上記シートが熱膨張することに起因して皺が形成されるという問題があるとともに、印刷が施されたシートに塗工液を塗工してコーティングする場合またはシートに塗工液を複数回重ねてカラー印刷を行う場合に、印刷柄の長さが伸びたり縮んだりする等の問題がある。

上記弊害を防止するため、上記熱風の温度を低い値に設定するとともに、乾燥器の全長を大きくし、あるいはシートの搬送速度を遅くすることにより、塗工液を乾燥するための熱量を確保することも考えられるが、このように構成した場合には、乾燥器が大型化してその設置スペースを確保することが困難になり、あるいはシートの搬送速度が低下することに起因して作業効率が悪くなる等の問題がある。

また、乾燥器を大型化することなく、シートの塗工液を迅速かつ適正に乾燥させることができるようにするため、シートに吹き付けられる熱風の温度を精密に制御し、必要最小限の熱エネルギーによって上記塗工液を乾燥させることも行われているが、この場合には、乾燥器の起動直後に、上記塗工液を乾燥させることができても、時間が経過するのに伴って塗工液の乾燥が不充分になることを発見した。これは、上記塗工液が乾燥する際の気化熱によって上記案内ローラの温度が次第に低下し、この案内ローラによってシートが冷却されるためであると考えられ、特にシートの搬入口の近傍に位置する案内ローラの温度が顕著に低下することが確認された。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、乾燥器を大型化することなく、シートの塗工液を迅速かつ適正に乾燥させることができる乾燥器を提供することを目的としている。

請求項１に係る発明は、シートの搬入口および搬出口を有する箱状のケーシングと、このケーシング内に一定間隔で配設された複数の案内ローラと、上記シートの表面に熱風からなる乾燥用エアを吹き出す複数の吹出部とを有する乾燥器において、上記複数の案内ローラのうちシートの搬入口の近傍に位置する案内ローラの内部にのみ、温水等からなる加熱媒体を注入する加熱媒体注入手段を設け、この加熱媒体注入手段により搬入口の近傍に位置する案内ローラをシートの搬出口の近傍に位置する案内ローラと同等もしくはそれ以上の温度に加熱するように構成したものである。

上記構成によれば、案内ローラの周辺部に熱影響が与えられることが防止されつつ、シートの搬入口の近傍に位置する案内ローラが、温水等からなる加熱媒体により効果的に加熱され、上記案内ローラの温度が低下することに起因した乾燥不良の発生が効果的に防止されることになる。
また、請求項２に係る発明は、シートの搬入口および搬出口を有する箱状のケーシングと、このケーシング内に一定間隔で配設された複数の案内ローラと、上記シートの表面に熱風からなる乾燥用エアを吹き出す複数の吹出部とを有する乾燥器において、上記複数の案内ローラのうちシートの搬入口の近傍に位置する案内ローラのみを、シートの搬出口の近傍に位置する案内ローラと同等もしくはそれ以上の温度に加熱する加熱手段と、上記搬入口の近傍に位置する案内ローラの間に配設されて加熱手段の熱がシートに及ぶのを阻止する遮熱板とを設けたものである。
上記の構成によれば、シートの搬入口の近傍に位置する案内ローラ加熱手段によって加熱されるとともに、このシートの裏面に与えられる加熱手段の熱影響が上記遮熱板によって阻止されことにより、シートが過度に過熱されることが防止されることになる。

以上説明したように、請求項１に係る発明は、シートの搬入口および搬出口を有する箱状のケーシングと、このケーシング内に一定間隔で配設された複数の案内ローラと、上記シートの表面に熱風からなる乾燥用エアを吹き出す複数の吹出部とを有する乾燥器において、上記複数の案内ローラのうち、少なくともシートの搬入口の近傍に位置する案内ローラの内部に、温水等からなる加熱媒体を注入する加熱媒体注入手段を設けたため、乾燥器を大型化することなく、シートの塗工液を迅速かつ適正に乾燥させることができる。
また、請求項２に係る発明は、シートの搬入口および搬出口を有する箱状のケーシングと、このケーシング内に一定間隔で配設された複数の案内ローラと、上記シートの表面に熱風からなる乾燥用エアを吹き出す複数の吹出部とを有する乾燥器において、上記複数の案内ローラのうち、少なくともシートの搬入口の近傍に位置する案内ローラを、シートと搬出口の近傍に位置する案内ローラと同等もしくはそれ以上の温度に加熱する加熱手段と、上記各案内ローラに間に配設されて加熱手段の熱がシートに及ぶのを阻止する遮熱板とを設けたため、単一の加熱手段によって複数の案内ローラを同時に加熱することができるとともに、上記加熱手段の熱影響がシートの裏面に及ぶのを上記遮熱板によって阻止し、上記各案内ローラを効率よく加熱することができるとともに、上記加熱手段の熱によりシートが過度に加熱されてシートが変形すること等を効果的に防止することができる。

図１および図２は、本発明に係る乾燥器の実施形態を示している。この乾燥器は、紙、プラスチックフィルムまたはアルミ箔を重ね合わせる等により構成されるシート１の搬入口２および搬出口３を有する箱状のケーシング４と、このケーシング４内に一定間隔で配設された複数の案内ローラ５と、上記シート１に向けて熱風からなる乾燥用エアを吹き出す吹出部６と、上記搬入口２の近傍に位置する一対の案内ローラ５ａ，５ｂを加熱する加熱手段２０とを備えている。

上記各案内ローラ５は、シート１の搬入口２から搬出口３までの間に、湾曲状のシート経路を構成するように配置されている。そして、図外のラミネート用の処理部等を経て上記ケーシング４内に導入されたシート１が、上記案内ローラ５によって案内されつつ上方に移動し、上記搬出口３から外部に導出されるようになっている。

上記ケーシング４の壁面には、図外の送風機および加熱源を有する給気部に接続された給気ダクト７がシート搬送方向の下流部側に設置されるとともに、図外の排気処理部等に連通する排気ダクト８が、上記給気ダクト７の背面側に設置されている。この給気ダクト７は、シート１の搬送方向に伸びる一定幅のヘッダ９の側壁面に接続されている。このヘッダ９には、シート１の搬送方向と直交する方向に伸びる乾燥用エアの吹出部６が設置されている。

上記吹出部６は、シートの搬入口２の近傍に配列されたＶ型ノズルからなる３個の第１吹出部６ａと、シートの搬出口３の近傍に設けられたＶ型ノズルからなる単一の第２吹出部６ｂと、上記第１吹出部６ａと第２吹出部６ｂとの間に配設された多数の乾燥用エアの吹出孔１０を有する多孔板ノズルからなる６個の第３吹出部６ｃとによって構成されている。この第３吹出部６ｃのうち最下流部に位置するものは、上記第２吹出部６ｂと一体に形成されている。

そして、上記第１〜第３吹出部６ａ〜６ｃは、それぞれ上記案内ローラ５に対向する位置に配設され、取付ボルト等によって上記ヘッダ９に着脱自在に取り付けられている。また、上記各吹出部６は、それぞれ所定間隔をおいて配設されることにより、各吹出部６ａ〜６ｃから吹き出された乾燥用エアの排気を上記排気ダクト８の設置部側に案内するための間隙１１が、相隣接する吹出部６との間に設けられている。この間隙１１は、上記乾燥用エアの排気をスムーズに案内することが可能な寸法で、上記ケーシング４が必要以上に大型化するのを防止し得る寸法に設定されている。

また、上記排気ダクト８は、ケーシング４の上方部においてその略方向全域に配設されている。そして、上記排気ダクト８の前面および底面等に形成された排気取入口から導入された上記乾燥用エアの排気が、上記排気ダクト８を介して外部に導出されるようになっている。

上記加熱手段２０は、図３に示すように、赤外線を照射する赤外線ヒータ２１と、この赤外線ヒータ２１から照射される赤外線の照射範囲を規制する反射板２２と、上記搬入口２の近傍に位置する両案内ローラ５ａ，５ｂの間に遮熱板２３とを備えている。この遮熱板２３は、上記両案内ローラ５ａ，５ｂの間においてシート１の搬送方向に沿って設置されることにより、赤外線ヒータ２１の熱がシート１に及ぶのを阻止するように構成されている。

上記赤外線ヒータ２１は、上記両案内ローラ５ａ，５ｂの背面側において、これらの案内ローラ５ａ，５ｂの軸方向に延びるように設置されている。また、上記反射板２２は、赤外線ヒータ２１の設置部と、上記両案内ローラ５ａ，５ｂの設置部との間を覆うように、断面Ｖ字状に形成されるとともに、その内面部が鏡面状に形成され、上記赤外線ヒータ２１から照射された赤外線を、両案内ローラ５ａ，５ｂの背面部に向けて反射することにより、両案内ローラ５ａ，５ｂを加熱するように構成されている。

上記赤外線ヒータ２１の加熱温度は、シート１の搬入口２の近傍に位置する案内ローラ５ａ，５ｂの温度が、後述するように気化熱によって低下するのを補い、上記案内ローラ５ａ，５ｂを、シート１の搬出口３の近傍に位置する案内ローラ５と同等もしくはそれ以上の温度に加熱し得る温度に設定されている。

上記構成において、図外のラミネート用の処理部等から繰り出されたシート１は、上記搬入口２からケーシング４内に導入された後、案内ローラ５に沿って案内されつつ、上記第１〜第３吹出部６ａ〜６ｃから吹き出した熱風からなる乾燥用エアが吹き付けられることにより、このシート１の表面に塗布されたラミネート用等の塗工液、つまり接着剤中に含有された溶剤等の気化が促進される。

この場合、まず上記搬入口２の近傍に位置するＶ型ノズルからなる複数の第１吹出部６ａから、シート１の表面に上記乾燥用エアが吹き付けられることにより、塗工液の塗布面が荒れるのを防止した状態で、この塗布面がある程度乾燥させられる。次いで、上記第１吹出部６ａの下流部に配設された多孔板ノズルからなる複数の第３吹出部６ｃおよび上記第２吹出部６ｂから上記シート１に乾燥用エアが吹き付けられることにより、上記塗工液の塗布面が十分に乾燥させられる。そして、上記各吹出部６ａ〜６ｃからシート１に吹き付けられた熱風からなる乾燥用エアの排気は、図１の矢印で示すように、各吹出部６間の間隙１１を通ってヘッダ９の背面側に案内された後、上記排気ダクト８内に導入されて外部に導出される。

また、上記赤外線ヒータ２１から照射された赤外線によって上記搬入口２の近傍に位置する案内ローラ５ａ，５ｂが所定温度に加熱されつつ、上記塗工液の乾燥が行われるため、上記シート１の表面に塗工された塗工液が乾燥する際の気化熱によって上記案内ローラ５ａ，５ｂの温度が低下することが防止され、この案内ローラ５ａ，５ｂによって上記シート１が裏面側からも加熱されることになる。

上記のようにシート１の搬入口２および搬出口３を有する箱状のケーシング４と、このケーシング４内に一定間隔で配設された複数の案内ローラ５と、上記シート１に熱風からなる乾燥用エアを吹き出す複数の吹出部６とを有する乾燥器において、上記複数の案内ローラ５のうち、少なくともシート１の搬入口２の近傍に位置する案内ローラ５ａ，５ｂを、シート１の搬出口３の近傍に位置する案内ローラ５と同等もしくはそれ以上の温度に加熱する加熱手段２０を設けた場合には、上記シート１の表面に塗工された塗工液を乾燥器内において迅速かつ適正に乾燥させることができる。

すなわち、上記吹出部６から吹き出された熱風からなる乾燥用エアをシート１の表面に吹き付けるとともに、上記加熱手段２０によってシートの搬入口２の近傍に位置する案内ローラ５ａ，５ｂを加熱することにより、少なくとも上記搬入口２の近傍において上記シート１を表裏両面から加熱することができる。したがって、上記シート１の搬送速度を遅くしたり、大形の乾燥器を使用したりすることなく、上記シート１の表面に塗工された塗工液の溶剤を効率よく乾燥させることができるとともに、上記搬入口２の近傍に位置する案内ローラ５ａ，５ｂの温度が時間の経過に伴って次第に低下することに起因した乾燥不良の発生を防止することができる。

また、上記実施形態に示すように、シート１の搬入口２の近傍に位置する一対の案内ローラ５ａ，５ｂを同時に加熱する赤外線ヒータ２１と、上記両案内ローラ５ａ，５ｂの間に配設されて赤外線ヒータ２１の熱がシートに及ぶのを阻止する遮熱板２３とを設けた場合には、単一の赤外線ヒータ２１から照射される赤外線によって上記両案内ローラ５ａ，５ｂを同時に加熱することができるとともに、この赤外線がシートの裏面に照射されるのを上記遮熱板２３によって阻止することができる。このため、上記両案内ローラ５ａ，５ｂを効率よく加熱することができるとともに、赤外線ヒータ２１の熱によりシートが過度に加熱されてシート１が変形すること等を効果的に防止することができる。

特に、上記実施形態では、赤外線ヒータ２１から照射された赤外線を、上記両案内ローラ５ａ，５ｂの背面部に向けて案内する反射板２２を設けたため、簡単な構成で上記両案内ローラ５ａ，５ｂを効率よく加熱して、熱エネルギーの損失を防止できるという利点がある。

なお、上記のように加熱手段２０によってシートの搬入口２の近傍に位置する一対の案内ローラ５ａ，５ｂを加熱するように構成された上記実施形態に代え、単一の案内ローラ５ａを加熱し、または三個以上の案内ローラ５を同時に加熱するように構成してもよい。なお、上記赤外線ヒータ２１を有する加熱手段により、単一の案内ローラ５ａを加熱する場合には、上記遮熱板２３を省略した構造とすることも可能である。

また、図４に示すように、シート１の搬入口２の近傍に位置する案内ローラ５ａ，５ｂ等に熱風を吹き付けて加熱する熱風吹付手段２４からなる加熱手段を設け、シート１の搬入口２の近傍に位置する案内ローラ５ａ，５ｂ等を上記熱風吹付手段２４から吹き付けられる熱風によって加熱するようにしてもよい。この場合には、上記熱風吹付手段２４の熱エネルギーとして、上記吹出部６の熱源を利用することができるという利点がある。

また、図５は、シート１の搬入口の近傍に位置する案内ローラ５の内部に電気ヒータ２６を配設し、この電気ヒータ２６に通電することによって案内ローラ５を内部から加熱するように構成してもよい。この場合には、上記電気ヒータ２６からなる加熱手段の熱エネルギーが外部に拡散するのを防止して上記案内ローラ５を効率よく加熱することができる。さらに、上記電気ヒータ２６に代えて、案内ローラ５の内部に温水等からなる加熱媒体を注入する加熱媒体注入手段からなる加熱手段を設け、上記温水等からなる加熱媒体によって案内ローラ５を内部から加熱するように構成してもよい。

また、図６および図７に示すように、シート１の搬入口２の近傍に位置する案内ローラ５の背面部を覆う被覆板２７を設け、上記乾燥用エアの吹出部６から吹き出された熱風を上記被覆板２７に沿って流動させることにより、上記案内ローラを加熱するように構成してもよい。すなわち、上記案内ローラ５の背面部に沿って断面円弧状の被覆板２７を設置し、上記シート１の左右両側辺部から上記被覆板２７の左右両側辺部内に吹き付けられた熱風を、上記被覆板２７の内面に沿って案内ローラ５の軸方向に流動させた後、上記被覆板２７の左右方向中央部に形成された排出口２８を介して外部に排出するように構成し、上記熱風により案内ローラ５を加熱するようにしてもよい。上記構成によれば、別体の加熱源を使用することなく、上記吹出部６から吹き出された熱風からなる乾燥用エアからなる熱風を利用して案内ローラ５を効果的に加熱して、その温度低下を防止できるという利点がある。

上記実施形態では、ヘッダ９のシート搬入部側にＶ型ノズルからなる複数の第１吹出部６ａを配設するとともに、シート搬出部側にＶ型ノズルからなる単一の第２吹出部６ｂを配設し、かつ上記第１吹出部６ａと第２吹出部６ｂとの間に多数の吹出孔１０を有する多孔板ノズルからなる複数の第３吹出部６ｃを配設したため、まず搬入口２の近傍に位置する上記Ｖ型ノズルからなる複数の第１吹出部６ａから上記シート１に乾燥用エアを吹き付けることにより、塗工液の塗布面を荒れさせることなく、この塗工面をある程度乾燥させた後に、上記第１吹出部６ａの下流部に配設された多孔板ノズルからなる複数の第３吹出部６ｃから上記シート１に乾燥用エアを吹き付けることにより、上記塗工液の塗布面を良好状態で迅速に乾燥させることができる。

しかも、シートの搬送方向の最下流側に位置する搬出口５の近傍には、上記Ｖ型ノズルからなる第２吹出部６ｂが配設されているため、上記ケーシング４から外部に搬出されるシート１が大きな吹出圧力を受けて搬送状態が乱れるという事態を生じることなく、上記排出口５からシート１を安定させた状態で搬出することができる。

また、上記実施形態では、上記ヘッダ９に第１〜第３吹出部６ａ〜６ｃを取付ボルト等によってそれぞれ着脱自在に取り付けたため、ケーシング４内に搬入されるシート１の搬送速度等に応じ、上記第１吹出部６ａおよび第３吹出部６ｃの個数を変更する等により、上記シート１に塗布された塗工液を効率よく乾燥させることができる。例えば、上記ケーシング４内に搬入されるシート１の搬送速度が速い場合には、上記Ｖ型ノズルからなる第１吹出部６ａの個数を減らすとともに、これに対応させて上記多孔板ノズルからなる第３吹出部６ｃの個数を増やすことにより、シート１に塗布された塗工液を迅速に乾燥させることができる。逆に、上記ケーシング４内に搬入されるシート１の搬送速度が遅い場合には、上記Ｖ型ノズルからなる第１吹出部６ａの個数を増やすとともに、これに対応させて上記多孔板ノズルからなる第３吹出部６ｃの個数を減らすことにより、シート１に塗布された塗工液の塗布面が荒れるのを確実に防止してこの塗布面を適正に乾燥させることができるという利点がある。

本発明に係る乾燥器の実施形態を示す側面断面図である。 上記乾燥器の実施形態を示す正面断面図である。 加熱手段の参考例を示す側面断面図である。 加熱手段の別の参考例を示す側面断面図である。 加熱手段のさらに別の参考例を示す正面断面図である。 加熱手段のさらに別の参考例を示す側面断面図である。 上記加熱手段による加熱作用を示す説明図である。

符号の説明

１ シート
２ 搬入口
３ 搬出口
４ ケーシング
５ 案内ローラ
６ 吹出部
２０ 加熱手段

Claims (2)

1. シートの搬入口および搬出口を有する箱状のケーシングと、このケーシング内に一定間隔で配設された複数の案内ローラと、上記シートの表面に熱風からなる乾燥用エアを吹き出す複数の吹出部とを有する乾燥器において、上記複数の案内ローラのうちシートの搬入口の近傍に位置する案内ローラの内部にのみ、温水等からなる加熱媒体を注入する加熱媒体注入手段を設け、この加熱媒体注入手段により搬入口の近傍に位置する案内ローラをシートの搬出口の近傍に位置する案内ローラと同等もしくはそれ以上の温度に加熱するように構成したことを特徴とする乾燥器。
2. シートの搬入口および搬出口を有する箱状のケーシングと、このケーシング内に一定間隔で配設された複数の案内ローラと、上記シートの表面に熱風からなる乾燥用エアを吹き出す複数の吹出部とを有する乾燥器において、上記複数の案内ローラのうちシートの搬入口の近傍に位置する案内ローラのみを、シートの搬出口の近傍に位置する案内ローラと同等もしくはそれ以上の温度に加熱する加熱手段と、上記搬入口の近傍に位置する案内ローラの間に配設されて加熱手段の熱がシートに及ぶのを阻止する遮熱板とを設けたことを特徴とする乾燥器。

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