JP4729942B2 - ブランケット乾燥装置およびブランケット乾燥方法 - Google Patents

Description

本発明は、印刷に用いるブランケットの乾燥装置および乾燥方法に関するものである。

従来より、高精細画像を高精度に形成する手段が各種検討されている。中でも高精細、高品質の画像パターンが印刷方法により安定して実現できれば、一般に短かい工程でコストダウンが図れるため、高精細の印刷方法による画像パターンの形成に対する期待が大きくなってきている。
この印刷方法での高精細画像パターンの形成方法として、反転オフセット印刷が有力な提案とされている。この反転オフセット印刷は、ブランケット胴の周囲に取り付けられたブランケットの全面に膜厚均一にしてインキを塗工し、得ようとするパターンのネガパターンを凸部とした版面の除去版にブランケット胴の前記ブランケットが押圧した後に分離することで、そのブランケット表面からネガパターンとしてインキを転写除去してブランケットにインキによるパターンを形成し、その後、ブランケット胴の前記ブランケットが被印刷体に押圧した後に分離することで、ブランケットから被印刷体にインキを転写してパターンを被印刷体に形成するものである。

この反転オフセット印刷を行なう印刷機では、ブランケット全面へのインキ供給と除去版への押圧分離による転写除去とブランケットから被印刷体への転写とを一印刷サイクルとし、このサイクルが繰り返されるものであるが、以下のことが懸念されている。
即ち、印刷サイクルが繰り返されると、ブランケット胴のブランケットにインキの溶剤の染み込んでブランケットが膨潤し、ブランケット表面の状態が変化することによってこのブランケット表面に凹凸ができ、インキ供給時の塗工膜厚が不均一になる。
また、ブランケットの膨潤によってブランケット厚が大きくなり、除去版や被印刷体への押し付け圧力が変化し、パターンの位置精度やパターンを形成するインキの膜厚が印刷開始時のものと異なって印刷再現性を失う。
さらに、上記反転オフセット印刷機では、ブランケットにインキを塗工してからそのブランケット上でインキの塗膜が除去版に対する転写除去や被印刷体への転写に最適な乾燥状態になるまでに自然乾燥させている。しかし、ブランケットがインキ溶剤で膨潤するに従って、インキの塗膜が前記転写除去や転写に最適な乾燥状態になるまでに要する乾燥時間が長くなるという不具合がある。
こうした不具合を回避するために、一印刷サイクルが終了した後からつぎの印刷サイクルを開始する間でブランケットから溶剤を自然放散させるための時間を取っており、印刷の生産性が向上し難いというものであった。

そして、乾燥を促進する方法として、ブランケットに熱風を吹き付ける方法（例えば、特許文献１参照）や、溶剤吸収体をブランケットに直接接触させ、ブランケット表面からブランケットに浸透している溶剤を吸収させる方法（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
特開平０４−０５９２５３号公報 特開２０００−１５８６３３号公報

しかしながら、上述したブランケットに熱風を吹き付ける方法や溶剤吸収体を接触させる方法では乾燥効率が悪いために乾燥時間を短縮することができず、生産性を向上させるまでには至らないものであった。そのため、乾燥効率の良い乾燥装置および乾燥方法が求められていた。
本発明者は、ブランケットに加温された空気を噴流として吹き付けた場合、図２に示すように衝突噴流Ａによる空気流状態の違いで自由噴流領域Ｂと衝突噴流領域Ｃと壁噴流領域Ｄとに大別でき、衝突噴流領域Ｃと壁噴流領域Ｄとのいずれかにブランケット表面がおかれるかにより熱伝達が変化し、また、強制対流での層流境界層と乱流境界層とのいずれかがブランケット表面に形成されるかにより熱伝達が変化する点に着目したものである。そこで本発明は上記事情に鑑み、加温された空気をブランケットに吹き付ける際の熱伝達が良好となる状態を設定し易くしてブランケットの乾燥効率を向上させることを課題とし、上記反転オフセット印刷により適正なパターンを得ることを目的とする。

本発明は上記課題を考慮してなされたもので、ブランケット胴のブランケットを乾燥させる装置であって、ブランケット胴の周面に対面してブランケット胴の軸方向に亘ってスリット状に開口しブランケットに衝突するように空気が送り出される一つの空気噴出口部と、前記空気噴出口部に連続しこの空気噴出口部を間にしてブランケットの移動方向上流側と下流側とに延設されてそれぞれがブランケット胴の周面に対応位置し、衝突した前記空気がブランケット表面との間でブランケット胴の周方向に移動可能な間隙を形成する一対の導風面部とからなる空気接触手段を備え、空気接触手段の前記空気噴出口部に向けて空気供給源から送り出された空気が、ブランケットに衝突してからブランケット表面に沿った状態でブランケット移動方向上流側および／または下流側に流れる構成としたことを特徴とするブランケット乾燥装置を提供して、上記課題を解消するものである。

本発明において、上記空気接触手段は、ブランケット胴の周面に対して離接可能に設けられているものとすることが可能である。
また、本発明において、上記空気接触手段の導風面部は、ブランケットの表面形状に対応した曲面形状とすることが可能である。
また、本発明において、上記空気供給源は、上記空気接触手段における空気噴出口部に連通した空気入口部に向けて空気を強制送出するエアブロワとすることが可能である。
また、本発明において、上記空気供給源、またはこの空気供給源から上記空気接触手段における空気噴出口部に連通する空気入口部に至る空気の送出経路の少なくとも何れかに、空気を加温する加熱手段が設けられているものとすることが可能である。
また、本発明において、ブランケット胴のブランケットの表面に回転接触する加熱ローラを備えているものとすることが可能である。
また、本発明において、ブランケット胴のブランケットの表面に回転接触する冷却ローラを備えているものとすることが可能である。

また、もう一つの発明は、ブランケット胴のブランケットを乾燥させるに当たり、ブランケット胴の周面に対面してブランケット胴の軸方向に亘ってスリット状に開口し、空気供給源側から送り込まれた空気が噴出する一つの空気噴出口部と、前記空気噴出口部を間にしてこの空気噴出口部からブランケット移動方向上流側と下流側とに連続し、それぞれがブランケット胴の周面に対応位置する一対の導風面部とからなる空気接触手段をブランケット胴の周面に対応させて、ブランケット表面と前記導風面部との間にブランケット胴の周方向に空気が移動可能な間隙を形成し、前記空気接触手段の空気噴出口部から送り出した空気を、ブランケット胴の周面における空気噴出口部対応部分でブランケットに衝突させ、衝突後の空気を前記隙間を通してブランケット表面に沿った状態でブランケット移動方向上流側および／または下流側に送り出すことを特徴とするブランケット乾燥方法であり、このブランケット乾燥方法を提供して上記課題を解消するものである。

上記発明において、上記空気接触手段は、ブランケット胴の周面に対して離接可能に設けられているものとすることが可能である。
また、上記発明において、上記空気接触手段の導風面部は、ブランケットの表面形状に対応した曲面形状とすることが可能である。
また、上記発明において、上記空気供給源は、上記空気接触手段における空気噴出口部に連通した空気入口部に向けて空気を強制送出するエアブロワとすることが可能である。
また、上記発明において、上記空気供給源、またはこの空気供給源から上記空気接触手段における空気噴出口部に連通する空気入口部に至る空気の送出経路の少なくとも何れかに、空気を加温する加熱手段を設け、加熱された空気を空気噴出口部からブランケットに向けて噴出することが可能である。
また、上記発明において、ブランケット胴のブランケットの表面に回転接触する加熱ローラを備えて、該加熱ローラによってブランケットを加熱することが可能である。
また、上記発明において、ブランケット胴のブランケットの表面に回転接触する冷却ローラを備えて、該冷却ローラによってブランケットを冷却することが可能である。

（請求項１の効果）
請求項１の発明により、空気をブランケット胴のブランケット側に送り出す空気接触体が、そのブランケットに向けて空気を吹き出す空気噴出口部を有していることから、この空気噴出口部から空気噴出口部対応部分に位置するブランケット表面に対する空気の衝突噴流を行なわせることができる。この衝突噴流は、衝突対象の平板の上で自由噴流領域、衝突噴流領域、壁噴流領域の三つの領域に大別されるものであり、空気噴出口部対応部分でのブランケット表面上を衝突噴流領域や壁噴流領域とすることで、ブランケットに対する熱伝達が有利になる。
また、空気噴流口部からブランケット表面に沿って空気が強制的に移動させることができるので、導風面部とブランケット表面との間の隙間を通る空気により強制対流を生じさせることが可能となる。この強制対流では流体の流れによってその流体が沿う面側で層流境界層と乱流境界層とのいずれかが生じる。そして、乱流境界層でのブランケット表面に対する熱伝達率が高く、乱流熱輸送による熱移動の促進が顕著であり、層流境界層（導風面部とブランケット表面との間を通る空気の主たる流れとともにブランケット表面側で乱れずに流れる空気層の部分）での熱伝達率に比較してはるかに大きいものとなる。
さらに、層流境界層が生じている場合や乱流境界層が生じている場合の何れでも、境界層厚さは空気の流れの下流に向うに従って増大し、熱伝達率は逆比例して変化するが、乱流境界層でのブランケット表面に対する熱伝達率は、遷移位置直前の層流境界層でのブランケット表面に対する熱伝達率と同程度もしくはそれ以上の値に保たれる。
これによって、空気噴出口部から噴出された流体（空気）が導風面部とブランケット表面との間の隙間を通る際のブランケット表面側での状態を、乱流境界層とすることにより、熱伝達率を向上できる。

（請求項２の効果）
請求項２の発明により、空気噴出口部とブランケット胴周面での空気噴出口部対応部分との距離を変化させることができ、空気噴出口部対応部分でのブランケット表面上での衝突噴流領域や壁噴流領域の広さを変えて熱伝達率を調整できる。また、導風面部とブランケット表面との間の隙間を通る空気の流れでのブランケット表面側の状態を層流境界層としたり乱流境界層としたりすることができ、強制対流での熱伝達率も調整できる。
（請求項３の効果）
請求項３の発明により、空気噴出口部から吹き出されてブランケット表面に衝突した空気がブランケット胴の周面の沿った方向に主流速を落とすことなく確実に移動できるようになる。
（請求項４の効果）
請求項４の発明により、噴流として空気噴出口部対応部分に位置するブランケット表面に吹き付ける空気を空気噴出口部から常時定量にして送り出すことができるようになる。
（請求項５の効果）
請求項５の発明により、空気接触手段に加熱手段を設ける必要が無くなるため、その空気接触手段を簡易な構造でコンパクトなものとすることができる。
（請求項６の効果）
請求項６の発明により、加熱ローラの熱が直接ブラケットに伝わり、このブランケットに浸透している溶剤の揮発をより一層促すようになる。
（請求項７の効果）
請求項７の発明により、冷却ローラが直接ブランケットの温度を下げることができるようになる。これによりブランケットが所定温度以上に昇温したときなどにおいて自然放熱による冷却を待つことなく、短時間でブランケットの温度を下げることができる。

（請求項８の効果）
請求項８の発明により、空気を衝突させる空気噴出口部対応部分でのブランケット表面上を、衝突噴流領域や壁噴流領域とすることができて、ブランケットに対する熱伝達が有利になる。
また、空気噴流口部からブランケット表面に沿って空気が強制的に移動させるので、導風面部とブランケット表面との間の隙間を通る空気により強制対流を生じさせることが可能となり、ブランケット表面に対する熱伝達率が高くなる乱流境界層を形成する上で有利になる。

（請求項９の効果）
請求項９の発明により、空気噴出口部とブランケット胴周面での空気噴出口部対応部分との距離を変化させることができ、空気噴出口部対応部分でのブランケット表面上での衝突噴流領域や壁噴流領域の広さを変えて熱伝達率を調整できる。また、導風面部とブランケット表面との間の隙間を通る空気の流れでのブランケット表面側の状態を層流境界層としたり乱流境界層としたりすることができ、強制対流での熱伝達率も調整できる。
（請求項１０の効果）
請求項１０の発明により、空気噴出口部から吹き出されてブランケット表面に衝突した空気がブランケット胴の周面の沿った方向に主流速を落とすことなく確実に移動できるようになる。
（請求項１１の効果）
請求項１１の発明により、噴流として空気噴出口部対応部分に位置するブランケット表面に吹き付ける空気を空気噴出口部から常時定量にして送り出すことができるようになる。
（請求項１２の効果）
請求項１２の発明により、空気接触手段に加熱手段を設ける必要が無くなるため、その空気接触手段を簡易な構造でコンパクトなものとすることができる。
（請求項１３の効果）
請求項１３の発明により、加熱ローラの熱が直接ブラケットに伝わり、このブランケットに浸透している溶剤の揮発をより一層促すようになる。
（請求項１４の効果）
請求項１４の発明により、冷却ローラが直接ブランケットの温度を下げることができるようになる。これによりブランケットが所定温度以上に昇温したときなどにおいて自然放熱による冷却を待つことなく、短時間でブランケットの温度を下げることができる。

つぎに本発明を図１に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図中１は反転オフセット印刷機のブランケット胴ａの周面に対応し、ブランケット胴ａに取り付けられたシリコーン樹脂製のブランケットｂを乾燥させるブランケット乾燥装置を示している。そして、前記反転オフセット印刷機では、上述したようにブランケットｂの表面に膜厚均一にしてインキを塗工した後、図示しない除去版に対するブランケット胴ａの回転接触でブランケットｂをその除去版に押圧してから分離することでインキを転写除去し、さらにブランケット胴ａが図示しない被印刷体（例えばカラーフィルタ用ガラス基板）に回転接触することでブランケットｂが押圧し分離してパターンをその被印刷体に転写するものであり、この一印刷サイクルが終了してからつぎの印刷サイクルに入る前までの間において本ブランケット乾燥装置１が動作し、溶剤を揮発させるための乾燥を行なう。

上記ブランケット乾燥装置１は、ブランケット胴ａの周面に対応位置してブランケット胴ａの径方向に離接可能に移動できるように図示しない印刷機本体フレームなどに支持された空気接触手段２と、エアブロワからなる空気供給源３を備えたものである。
空気接触手段２は図示されているように、ブランケット胴ａに対面してブランケット胴ａの軸方向に亘ってスリット状に開口している一つの空気噴出口部４と、前記空気噴出口部４に連続しこの空気噴出口部４を間にしてブランケット胴ａの周面に対応するようにブランケットｂの移動方向上流側と下流側とに延設された一対の導風面部５とから構成されていて、導風面部５はブランケットの表面形状に対応した曲面形状であり、導風面部５とブランケット表面ｃとの間で空気が移動できる隙間６をブランケットｂの移動方向上流側と下流側とに形成するようにしている。
また空気供給源３は、上記空気接触手段２の空気噴出口部４に連通する空気入口部７に送風管８を介して接続されていて、空気噴出口部４に向けて空気を強制送出して、空気噴出口部４からブランケット胴ａの周面に空気噴出口部対応部分９の位置に向けて常時定量の空気を噴流として吹き出すことができるようにしている。

また、上記空気接触手段２の空気噴出口部４から噴流として吹き出される空気は加温された空気（熱風）である。この加温された空気を空気噴出口部対応部分９に向けて吹き出して衝突させるために、本ブランケット乾燥装置１はヒーターなどからなる加熱手段１０を有していて、空気接触手段２に送り込まれる空気の流れ方向において空気入口部７より上流側にこの加熱手段１０が配置される。実施の形態にあっては空気供給源３に加熱手段１０が組み込まれていて、設定された温度に加温された空気が空気供給源３から送出される。勿論、空気供給源３から空気入口部４に亘る空気送出経路にこの加熱手段１０を配してもよく、加熱手段１０を空気入口部４より上流の位置で複数個所に配することも可能である。
このようにブランケット乾燥装置１では、加温された空気を噴流として空気接触手段２の空気噴出口部４から吹き出し、空気噴出口部対応部分９に位置するブランケット表面ｃに衝突させ、衝突噴流による衝突噴流領域や壁噴流領域の空気がこれらの領域に表面が対応するブランケットに熱伝達するようにしていて、空気接触手段２のブランケット胴ａに対する距離を変えて空気噴出口部４から空気噴出口部対応部分９、即ちブランケット胴ａの回転により移動するブランケット表面ｃまでの距離を調整することで、衝突噴流領域に対応するフランケット表面ａの広さと壁噴流領域に対応するブランケット表面ｃの広さを変え、熱伝達率を調整することができるものとなっている。
また、噴流として吹き出された加温空気が空気噴出口部対応部分９に衝突してからブランケット表面ｃに沿った状態でブランケット移動方向上流側と下流側とに分かれて流れるように設けられており、それぞれの空気が上記導風面部５とブランケット表面ｃとの間の隙間６を流れ、ブランケット表面ｃ側での層流境界層や乱流境界層の空気からの作用でその隙間６でのフランケットに対して熱伝達させるようにしているものである。この隙間６も空気接触手段２のブランケット胴２に対する離接によって隙間６の大きさが変化させることができフランケット表面ｃ側で乱流境界層が形成され易い状態に調整可能である。また、導風面部５がブランケット胴ａの周面形状に対応して、即ち、ブランケット表面ｃの表面形状に対応して曲面形状を呈しているので、隙間６を通る空気の流れが強制的にブランケット表面ｃに沿わされることとなり、境界層の剥離を防止して熱伝達をする上で有利なものとなっている。
なお、上流側のみに流れるようにしてもよいし、下流側のみに流れるようにしてもよい。
このようにブラケット乾燥装置１では衝突噴流となっている部位にブランケット表面ｃが対応するフランケットｂに対してより高い熱伝達率を確保し易い形態の下でそのブランケットｂを加温し、さらに隙間６での空気の流れにおける層流境界層や乱流境界層にブランケット表面ｃが対応するブランケットｂに対してより高い熱伝達率を確保し易い状態の下でそのブランケットｂを加温するものであり、ブランケットｂの溶剤の揮発をより促進してより良い乾燥状態にブランケットｂを戻す。

さらに本ブラケット乾燥装置１では、上記空気接触手段２に対してブランケット移動方向の上流側に加熱ローラ１１を有しており、この加熱ローラ１１はブランケット表面ｃに回転接触して空気接触手段２側に移動する前のブランケットｂを加温し、浸透している溶剤の揮発を促進させるものである。このように空気接触手段２に移動する手前でブランケットｂが加熱ローラ１１で加温されるため、空気接触手段２に対応する範囲にブランケットｂが入った時点で溶剤の揮発が効率よく行われる。この加熱ローラ１１はブランケット胴ａに離接可能に支持されており、必要に際してブランケット表面ｃへの回転接触を行なうようにコントロールされている。
また、空気接触手段２に対してのブランケット移動方向下流側に冷却ローラ１２を有している。この冷却ローラ１２もブランケット表面ｃに回転接触して空気接触手段２から出てきたブランケットｂを冷却するものであり、図示しない温度センサによって検知されたブランケット温度が、上記加熱ローラ１１からの加温や空気接触手段２での加温によって所定温度以上に加温されたときにブランケットｂに回転接触して冷却するようにコントロールされているものである。このように必要ときにブランケットｂに回転接触させるためにこの冷却ローラ１２もブランケット胴ａに対して離接可能に支持されている。

本発明に係るブランケット乾燥装置の一例を概略的に示す説明図である。 衝突噴流での自由噴流領域と衝突噴流領域と壁噴流領域とを示す説明図である。

符号の説明

１…ブランケット乾燥装置
２…空気接触手段
３…空気供給源
４…空気噴出口部
５…導風面部
６…隙間
７…空気入口部
８…送風管
９…空気噴出口部対応部分
１０…加熱手段
１１…加熱ローラ
１２…冷却ローラ
ａ…ブランケット胴
ｂ…ブランケット
ｃ…ブランケット表面

Claims (14)

1. ブランケット胴のブランケットを乾燥させる装置であって、
   ブランケット胴の周面に対面してブランケット胴の軸方向に亘ってスリット状に開口しブランケットに衝突するように空気が送り出される一つの空気噴出口部と、前記空気噴出口部に連続しこの空気噴出口部を間にしてブランケットの移動方向上流側と下流側とに延設されてそれぞれがブランケット胴の周面に対応位置し、衝突した前記空気がブランケット表面との間でブランケット胴の周方向に移動可能な間隙を形成する一対の導風面部とからなる空気接触手段を備え、空気接触手段の前記空気噴出口部に向けて空気供給源から送り出された空気が、ブランケットに衝突してからブランケット表面に沿った状態でブランケット移動方向上流側および／または下流側に流れる構成としたことを特徴とするブランケット乾燥装置。
2. 上記空気接触手段は、ブランケット胴の周面に対して離接可能に設けられている請求項１に記載のブランケット乾燥装置。
3. 上記空気接触手段の導風面部は、ブランケットの表面形状に対応した曲面形状である請求項１または２に記載のブランケット乾燥装置。
4. 上記空気供給源は、上記空気接触手段における空気噴出口部に連通した空気入口部に向けて空気を強制送出するエアブロワである請求項１から３の何れか一項に記載のブランケット乾燥装置。
5. 上記空気供給源、またはこの空気供給源から上記空気接触手段における空気噴出口部に連通する空気入口部に至る空気の送出経路の少なくとも何れかに、空気を加温する加熱手段が設けられている請求項１から４の何れか一項に記載のブランケット乾燥装置。
6. ブランケット胴のブランケットの表面に回転接触する加熱ローラを備えている請求項１から５の何れか一項に記載のブランケット乾燥装置。
7. ブランケット胴のブランケットの表面に回転接触する冷却ローラを備えている請求項１から６の何れか一項に記載のブランケット乾燥装置。
8. ブランケット胴のブランケットを乾燥させるに当たり、
   ブランケット胴の周面に対面してブランケット胴の軸方向に亘ってスリット状に開口し、空気供給源側から送り込まれた空気が噴出する一つの空気噴出口部と、前記空気噴出口部を間にしてこの空気噴出口部からブランケット移動方向上流側と下流側とに連続し、それぞれがブランケット胴の周面に対応位置する一対の導風面部とからなる空気接触手段をブランケット胴の周面に対応させて、ブランケット表面と前記導風面部との間にブランケット胴の周方向に空気が移動可能な間隙を形成し、
   前記空気接触手段の空気噴出口部から送り出した空気を、ブランケット胴の周面における空気噴出口部対応部分でブランケットに衝突させ、衝突後の空気を前記隙間を通してブランケット表面に沿った状態でブランケット移動方向上流側および／または下流側に送り出すことを特徴とするブランケット乾燥方法。
9. 上記空気接触手段は、ブランケット胴の周面に対して離接可能に設けられている請求項８に記載のブランケット乾燥方法。
10. 上記空気接触手段の導風面部は、ブランケットの表面形状に対応した曲面形状である請求項８または９に記載のブランケット乾燥方法。
11. 上記空気供給源は、上記空気接触手段における空気噴出口部に連通した空気入口部に向けて空気を強制送出するエアブロワである請求項８から１０の何れか一項に記載のブランケット乾燥方法。
12. 上記空気供給源、またはこの空気供給源から上記空気接触手段における空気噴出口部に連通する空気入口部に至る空気の送出経路の少なくとも何れかに、空気を加温する加熱手段を設け、加熱された空気を空気噴出口部からブランケットに向けて噴出する請求項８から１１の何れか一項に記載のブランケット乾燥方法。
13. ブランケット胴のブランケットの表面に回転接触する加熱ローラを備えて、該加熱ローラによってブランケットを加熱する請求項８から１２の何れか一項に記載のブランケット乾燥方法。
14. ブランケット胴のブランケットの表面に回転接触する冷却ローラを備えて、該冷却ローラによってブランケットを冷却する請求項８から１３の何れか一項に記載のブランケット乾燥方法。

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