JP5702957B2 - ドラム式乾燥装置 - Google Patents
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Description
乾燥ドラムの外周の一部は対流ユニットに囲繞されている。
対流ユニットにおける乾燥ドラムの外周面に対向する面には、噴気用カバーと排気用カバーとが乾燥ドラムの円周方向に交互に設けられている。噴気用カバーには送風機と噴気用ヒータからなる熱風送風装置がホースを介して接続されている。また、排気用カバーには、排気装置がホースを介して接続されている。
以上のような構成のドラム式乾燥装置によれば、ヒータを固定ドラムに固着させるので、基材との摩擦により回転する乾燥ドラムを備えていても、スリップリングなどのような回転接触器が必要ではなくなり、電気配線構造が簡単になる。
本発明のドラム式乾燥装置は、回転可能に支持され、基材を巻き掛けることで回転する円筒状のドラム部と、前記ドラム部の内腔に配置された係合部と、前記係合部に着脱可能に係合する被係合部を有する加熱部と、を備え、前記加熱部は、ヒータと、前記ヒータを支持する支持部材と、を有し、前記ヒータは前記支持部材に着脱可能であり、前記係合部は一対備えられて互いに対向するように配置され、一対の前記係合部は、前記ドラム部の軸線に平行に延びるように配置された一対の溝部であり、前記加熱部は、両端部が前記被係合部となって一対の前記溝部にそれぞれ係合する板状部材と、を有し、前記加熱部が一対の前記溝部の間に挿通されることで、前記被係合部が前記溝部にそれぞれ係合し、前記加熱部を前記ドラム部の軸線方向に位置決めして固定する位置決め部と、板状に形成されたヒータガイドと、前記ヒータガイドの前記軸線方向のそれぞれの端に設けられた第一の折り返し部及び第二の折り返し部と、を備え、前記位置決め部は、前記第一の折り返し部に固定され、前記溝部よりも前記軸線方向の一方側において前記溝部を前記軸線方向に投影した範囲を遮る第一のヒータユニット押えと長孔が形成され、前記長孔の長軸が前記ヒータガイドの厚さ方向に平行になるように配置された第二のヒータユニット押えと、前記長孔に挿通され、前記第二の折り返し部のネジ孔に螺合するネジ部材と、を有し、前記第二のヒータユニット押えを前記長孔の長軸に沿って移動させることで、前記第二のヒータユニット押えを前記溝部よりも前記軸線方向の他方側において前記溝部を前記軸線方向に投影した範囲を遮る係止位置と、前記範囲を遮らない退避位置との間で移動可能であることを特徴としている。
以下、本発明に係るドラム式乾燥装置の実施形態を、図1から図6を参照しながら説明する。このドラム式乾燥装置は、印刷インク、塗料、シーラントなどの水性であって液状の塗布材が塗布された長尺の基材を乾燥させるためのものである。本ドラム式乾燥装置は、たとえば、インクジェット印刷機、電子写真印刷機、オフセット印刷機、そしてインクジェット水性糊塗工機などに好適に用いることができる。
このように構成された乾燥ドラム20は、ドラム軸10およびベアリング23によりドラム本体21の軸線C1回りに回転可能に支持されている。
ドラム本体21の外周面には、印刷インクが塗布された紙などの基材Wが巻き掛けられる。基材Wは、不図示の搬送手段により引っ張られていて、ドラム本体21の外周面に一定の力で押し当てられている。そして、搬送手段により、基材Wを基材Wの長手方向に搬送させると、基材Wとドラム本体21との間に作用する摩擦力により乾燥ドラム20が軸線C1回りに回転する。
大径孔24および小径孔25は、乾燥ドラム20の内腔S1に連通していて、作業者は、乾燥ドラム20の外部から大径孔24または小径孔25を通して内腔S1に手などを挿入することができる。
それぞれのヒータ支持円板31は、ドラム軸10に固定部材34により固定されている。ヒータ支持円板31の縁部には、不図示のネジ孔が周方向に複数形成されている。
電力供給部13が配置されている側(以下、乾燥ドラム20の軸線方向Dにおいて、「一方D1側」と称する。)のヒータ支持円板31の径方向の中間部には、取り付けユニット32に対応する数の電源側コネクタ61が、周方向に並べて取り付けられている。各コネクタ61には、接点61a、61bが内蔵されている。
また、ヒータ支持円板31において、電源側コネクタ61の軸線C1側に複数の支持具62が取り付けられている。それぞれの電源側コネクタ61に電気的に接続されたリード線63は支持具62において何本かずつまとめられ、電力供給線64に接続されている。
前述の差し込み溝金具37は、ヒータガイド36における挿入孔36aの幅方向の両縁部において、軸線方向Dに平行に延びるとともに互いに対向するように配置されている。
図3および図4に示すように、差し込み溝金具37は、ヒータガイド36上に挿入孔36aの縁部から一定距離外側に離間して配置された基部40と、基部40の上端からヒータガイド36に対してほぼ平行に挿入孔36aの縁部まで突出するように形成された受け部41とを有している。基部40および受け部41は一体に形成され、軸線方向Dに平行に延びている。
なお、差し込み溝金具37とヒータガイド36の縁部とにより、本発明の溝部(係合部)45が形成されている。そして、一対の溝部45は、互いに対向するように配置されている。
軸線方向Dの一方D1側の折り返し部39において、切欠き39aの側方には不図示のネジ孔が形成されている。
ヒータユニット押え42は、長孔42aの長軸がヒータガイド36の厚さ方向に平行になるように折り返し部39上に取り付けられている。
ネジ部材43の螺合を緩めた状態では、ヒータユニット押え42を長孔42aの長軸に沿って移動させることで、ヒータユニット押え42は、ヒータユニット押え42の一端部がヒータガイド36の上面より差し込み溝金具37側に突出した係止位置と、ヒータユニット押え42の一端部がヒータガイド36の上面より切欠き39a側に退避した退避位置との間で移動することができる。
ヒータユニット押え42が係止位置にあるときには、ヒータユニット押え42の一端部側は、溝部45を軸線方向Dに投影した範囲を遮るように配置される。
それぞれの折り返し部39の軸線C1側の端部には、幅方向に一対の取り付け孔39bが形成されている。
本実施形態では、ヒータガイド36、折り返し部39、差し込み溝金具37、およびヒータユニット押え42、44は、NiやCrによるメッキ鋼板などといった反射率の大きな金属板により形成されている。
図2および図3に示すように、遮蔽板33および取り付けユニット32は、遮蔽板33の取り付け孔および取り付けユニット32の取り付け孔39bを挿通させたネジ部材46をヒータ支持円板31のネジ孔に螺合させることにより、軸線C1回りに複数取り付けられている。
遮蔽板33には、軸線方向Dから見たときに遮蔽板33がヒータユニット50に重ならないように、切り欠き33a〜33cが形成されている(図3参照)。
ヒータ支持板51は、軸線C1に平行に延びるように形成されている。なお、ヒータ支持板51の軸線方向Dに直交する方向側の両端部51aは、本発明の被係合部に相当する。
ヒータ支持板51における軸線方向D側の両端部には、両端の中央部から軸線方向Dに延びる通し溝54がそれぞれ形成されている。また、ヒータ支持板51における軸線方向Dの一方D1側の端部には、近赤外線ヒータ52側に突出する摘み55が設けられている。
このように構成されたリード線支持部材53の外形は、軸線C1に平行に見たときに、取り付けユニット32の切欠き39aの内形より小さくなるように構成されている。リード線支持部材53は、自身の内腔に後述するリード線58を挿通させる配線ダクトとしても機能している。
ヒータ支持板51およびリード線支持部材53は、NiやCrによるメッキ鋼板などといった反射率の大きな金属板により形成されている。
近赤外線ヒータ52の両端部には、リード線57、58の一方の端部がそれぞれ電気的に接続されている。
近赤外線ヒータ52の一方D1側の端部に接続されたリード線57は、ヒータ支持板51の一方D1側の通し溝54に挿通され、他方の端部がヒータ側コネクタ59に接続されている。一方で、近赤外線ヒータ52の他方D2側の端部に接続されたリード線58は、ヒータ支持板51の他方D2側の通し溝54に挿通されるとともにリード線支持部材53内を挿通され、他方の端部がヒータ側コネクタ59に接続されている。ヒータ側コネクタ59には、接点59a、59bが突出した状態に設けられていて、接点59a、59bはリード線57、58にそれぞれ電気的に接続されている。
図3に示すように、ヒータ側コネクタ59は、接点59a、59bを接点61a、61bに接続したり、この接続を解除したりすることで、電源側コネクタ61に着脱可能に接続することができる。
なお、電源側コネクタ61およびヒータ側コネクタ59で、本発明の接続機構を構成する。
一対のヒータ支持円板31の縁部に固定された複数の取り付けユニット32に対して、ヒータユニット50がそれぞれ固定されている。
まず、作業者は、乾燥ドラム20の外周面に基材Wを巻き掛け、電力供給部13により近赤外線ヒータ52に電力を供給して近赤外線ヒータ52を所定の温度まで加熱する。そして、不図示の搬送手段により基材Wを長手方向に搬送させる。
すると、基材Wの摩擦力により乾燥ドラム20が軸線C1回りに回転する。このとき、ヒータユニット50や電力供給線64などは軸線C1回りに回転しない。
このように、基材Wを搬送させながら近赤外線ヒータ52の熱で乾燥させることで、印刷インクなどが塗布された基材Wが乾燥される。
まず、電源側コネクタ61からヒータ側コネクタ59を取り外す。乾燥ドラム20の大径孔24または小径孔25を通して内腔S1に手を挿入し、ネジ部材43の螺合を緩め、ヒータユニット押え42を係止位置から軸線C1寄りの退避位置まで移動させる。そして、摘み55を持ってヒータユニット50を軸線方向Dの一方D1側に引いて、図6に示すように、ヒータユニット50を取り付けユニット32から取り外す。なお、ヒータユニット押え42を係止位置から退避位置まで移動させることは、予めヒータユニット押え42が退避位置に配置されている場合や、ヒータユニット押え42が備えられていない場合には必須ではない。
続いて、摘み55が手前(一方D1側)になるようにして、ヒータ支持板51の両端部51aを取り付けユニット32の溝部45に係合させるようにし、ヒータ支持板51を一対の溝部45の間にヒータユニット押え44に当接するまで挿通する。そして、ヒータユニット押え42を退避位置から軸線C1に対して離間する側に係止位置まで移動させ、ネジ部材43をきつく締めて、ヒータユニット50を取り付けユニット32に位置決めした状態で固定する。さらに、ヒータ側コネクタ59を電源側コネクタ61に接続させる。
すなわち、ヒータユニット50をドラム式乾燥装置1の外部に取り出した後で、故障した近赤外線ヒータ52からリード線57、58を取り外し、支持部材56から近赤外線ヒータ52を取り外す。そして、支持部材56に故障のない新品の近赤外線ヒータ52を取り付けるとともに、この近赤外線ヒータ52にリード線57、58を接続する。
このように、乾燥ドラム20の内腔S1に配置された取り付けユニット32に、ヒータユニット50を容易に着脱し、ヒータユニット50を交換することができる。
また、溝部45は軸線方向Dに平行に延びるように配置されている。基材Wは乾燥ドラム20の外周面に巻き掛けられるので、基材Wが支障とならない軸線方向Dからヒータユニット50を容易に着脱することができる。
取り付けユニット32は位置決め部38を備えるため、一対の溝部45により軸線方向Dに案内されるヒータユニット50を軸線方向Dに位置決めして固定することで、一対の溝部45の間にヒータユニット50を確実に保持することができる。
そして、ドラム式乾燥装置1は、電源側コネクタ61およびヒータ側コネクタ59で構成される接続機構と、電力供給部13とを備えている。これにより、取り付けユニット32に着脱するヒータユニット50に、接続機構を介して電力供給部13から電力を供給したり、電力供給部13からヒータユニット50を電気的に切り離したりと、容易に切り替えることができる。
一対の蓋体22には、それぞれ大径孔24および小径孔25が形成されているため、大径孔24および小径孔25を通して、ヒータユニット50を取り付けユニット32に容易に着脱することができる。
ヒータユニット50は、近赤外線ヒータ52を有している。近赤外線ヒータ52から発せられた熱は、乾燥ドラム20のドラム本体21の内周面を透過してドラム本体21の厚さ方向の中間部やドラム本体21の外周面などにも達しやすいため、ドラム本体21の外周面に巻き掛けられる基材Wを効果的に加熱し、乾燥させることができる。
そして、ドラム式乾燥装置1には遮蔽板33および反射率の大きなヒータ支持板51などが備えられているため、近赤外線ヒータ52から発せられた熱で乾燥ドラム20の内周面を効果的に加熱することができる。
ヒータユニット50のリード線支持部材53には、軸線方向Dに延びる隙間S3が形成されている。したがって、近赤外線ヒータ52に接続されたリード線58を隙間S3を通してリード線支持部材53の内腔に配置し、リード線57およびリード線58の端部をヒータユニット50の軸線方向Dの一方D1側にまとめることで、ヒータユニット50の交換を容易に行うことができる。
次に、本発明の第2実施形態について図7を参照しながら説明するが、前記実施形態と同一の部位には同一の符号を付してその説明は省略し、異なる点についてのみ説明する。
図7に示すように、本実施形態のドラム式乾燥装置2は、第1実施形態のドラム式乾燥装置1の取り付けユニット32に代えて取り付けユニット70を、ヒータユニット50に代えてヒータユニット80をそれぞれ備えている。
差し込み溝金具71は、ヒータガイド36上に挿入孔36aの縁部から一定距離離間して配置された柱状の基部72と、基部72の先端における挿入孔36a側の面からヒータガイド36とほぼ平行に突出する第1の受け部73と、基部72に対して一定の間隔をおいて第1の受け部73の先端から基部72とほぼ平行に突出する第2の受け部74とを有している。
第2の受け部74の先端とヒータガイド36との間には隙間が形成されている。基部72、第1の受け部73および第2の受け部74は一体となって、軸線方向Dに平行に延びるように形成されている。
なお、差し込み溝金具71とヒータガイド36の縁部とにより、本発明の溝部75が形成されている。
ヒータ支持板81の厚さは、第2の受け部74の先端とヒータガイド36との間の隙間よりわずかに薄くなるように設定され、折り返し部82の厚さは、基部72と第2の受け部74との間隔よりわずかに薄くなるように設定されている。
このように構成されたヒータユニット80は、ヒータ支持板81の折り返し部82を取り付けユニット70の溝部75に係合させるようにして挿通することで、乾燥ドラム20の径方向および周方向に位置決めされる。
さらに、取り付けユニット70に1つの差し込み溝金具71を設け、ヒータユニット80に1つの折り返し部82を設ければよいので、たとえば、ヒータガイド36の幅方向の一方の縁部に別の要素が配されている場合であっても、本実施形態の構成を用いることができる。
たとえば、前記第1実施形態および第2実施形態では、接続機構を電源側コネクタ61およびヒータ側コネクタ59で構成した。しかし、図8に示す接続機構85のように、接続機構85を、Y型やO型などの一対の接続端子86、87と、端子86、87同士を接続した状態に保持する不図示のネジ部材とで構成してもよい。
このように構成することで、接続機構をより簡単に構成することができる。
前記実施形態では、一対の蓋体22の両方に大径孔24および小径孔25を形成したが、大径孔24および小径孔25は、一対の蓋体22の少なくとも一方に形成されていればよい。蓋体22に形成する大径孔24などの貫通孔の数や大きさは、作業性に応じて適宜設定されてよい。
また、第1実施形態および第2実施形態では、位置決め部38は必須の構成要素ではない。ただし、取り付けユニットの係合部内でヒータユニットの被係合部が軸線方向Dに移動しやすい場合などには、位置決め部38を備えることが好ましい。
前記第1実施形態および第2実施形態では、ヒータユニットは近赤外線ヒータ52を備えた。しかし、ヒータユニットに用いられるヒータは近赤外線ヒータに限ることなく、遠赤外線ヒータなどの赤外線ヒータや、シートヒータなどの面状発熱体を適宜用いることができる。
10 ドラム軸(管状部材)
13 電力供給部
20 乾燥ドラム(ドラム部)
24 大径孔(貫通孔)
25 小径孔(貫通孔)
38 位置決め部
45、75 溝部(係合部)
50、80 ヒータユニット(加熱部)
51 ヒータ支持板(板状部材)
51a 端部(被係合部)
52 近赤外線ヒータ
64 電力供給線
82 折り返し部(被係合部)
85 接続機構
C1 軸線
D 軸線方向
S1、S2 内腔
W 基材
Claims (7)
- 回転可能に支持され、基材を巻き掛けることで回転する円筒状のドラム部と、
前記ドラム部の内腔に配置された係合部と、
前記係合部に着脱可能に係合する被係合部を有する加熱部と、
を備え、
前記加熱部は、ヒータと、前記ヒータを支持する支持部材と、を有し、
前記ヒータは前記支持部材に着脱可能であり、
前記係合部は一対備えられて互いに対向するように配置され、
一対の前記係合部は、前記ドラム部の軸線に平行に延びるように配置された一対の溝部であり、
前記加熱部は、両端部が前記被係合部となって一対の前記溝部にそれぞれ係合する板状部材と、を有し、
前記加熱部が一対の前記溝部の間に挿通されることで、前記被係合部が前記溝部にそれぞれ係合し、
前記加熱部を前記ドラム部の軸線方向に位置決めして固定する位置決め部と、
板状に形成されたヒータガイドと、
前記ヒータガイドの前記軸線方向のそれぞれの端に設けられた第一の折り返し部及び第二の折り返し部と、
を備え、
前記位置決め部は、
前記第一の折り返し部に固定され、前記溝部よりも前記軸線方向の一方側において前記溝部を前記軸線方向に投影した範囲を遮る第一のヒータユニット押えと、
長孔が形成され、前記長孔の長軸が前記ヒータガイドの厚さ方向に平行になるように配置された第二のヒータユニット押えと、
前記長孔に挿通され、前記第二の折り返し部のネジ孔に螺合するネジ部材と、
を有し、
前記第二のヒータユニット押えを前記長孔の長軸に沿って移動させることで、前記第二のヒータユニット押えを前記溝部よりも前記軸線方向の他方側において前記溝部を前記軸線方向に投影した範囲を遮る係止位置と、前記範囲を遮らない退避位置との間で移動可能であることを特徴とするドラム式乾燥装置。 - 前記加熱部は、前記板状部材に固定されたリード線支持部材を有し、
前記リード線支持部材は、
一端が前記板状部材に固定され他端が前記板状部材から離間する方向に延びる第一のガイド部材と、
前記第一のガイド部材の先端から前記板状部材に対して平行に延びる第二のガイド部材と、
前記第二のガイド部材の先端から前記板状部材側に延び、前記板状部材との間に隙間が形成された第三のガイド部材と、
を有することを特徴とする請求項1に記載のドラム式乾燥装置。 - 前記ヒータガイドに取り付けられた差し込み溝金具をさらに備え、
前記差し込み溝金具は、
前記ヒータガイドに形成された挿入孔から離間して配置された基部と、
前記基部の先端における前記挿入孔側の面から前記ヒータガイドと平行に突出する第1の受け部と、
前記基部に対して間隔をおいて前記第1の受け部の先端から前記基部と平行に突出し、前記ヒータガイドとの間に隙間が形成された第2の受け部と、
を有し、
前記差し込み溝金具と前記ヒータガイドの縁部とにより、前記係合部である溝部が形成され、
前記加熱部は、
板状部材と、
前記板状部材の端部に設けられた前記被係合部である折り返し部と、
を有し、
前記溝部に前記折り返し部が係合することを特徴とする請求項1に記載のドラム式乾燥装置。 - 前記加熱部に電力を供給する電力供給部と、
前記加熱部と前記電力供給部とを着脱可能に電気的に接続する接続機構と、
を備えることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のドラム式乾燥装置。 - 前記ドラム部における軸線方向側の面の少なくとも一方には、前記ドラム部の内腔に連通する貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のドラム式乾燥装置。
- 前記ドラム部を前記ドラム部の軸線回りに回転可能に支持する管状部材と、
前記接続機構と前記電力供給部とを電気的に接続する電力供給線と、
を備え、
前記電力供給線は、前記ドラム部の内腔から前記管状部材の内腔を通して前記ドラム部の外部に導かれていることを特徴とする請求項4に記載のドラム式乾燥装置。 - 前記ヒータは近赤外線ヒータであることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のドラム式乾燥装置。
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