JP5992161B2 - シートを処理する機械及び水性ニスコーティングされたシートを乾燥する方法 - Google Patents

Description

本発明は、シートを処理する機械、特に枚葉印刷機であって、コーティングユニットを備え、単数または複数のコンビネーションドライヤを備え、コンビネーションドライヤは、新しくコーティングされたシートにビームエネルギや加熱された空気を当てるものに関する。

このようなコンビネーションドライヤは、分散ワニスを乾燥するために公知である。コンビネーションドライヤは、多くの場合熱放射体、たとえばカーボン放射体として構成された赤外線放射体を備えており、放射体は、数秒の予備加熱時間を必要とし、したがって印刷ジョブを実行する間は継続的にスイッチオン（接続）されている。約３〜５シート／ｓのシート搬送サイクルの放射体のオンもしくはオフ（遮断）は、そのような放射体では不可能である。同時に乾燥されるべきシートに、典型的には１００°Ｃ〜１２０°Ｃの温度で熱気が吹き付けられる。このために新鮮空気が用いられ、新鮮空気は、場合によっては予備加熱後に電気エネルギを用いる熱交換機を介して１００°Ｃを超える温度に加熱される。

コンビネーションドライヤにおいて用いられる熱エネルギは、２０％を大幅に下回る部分しか蒸発エンタルピーに変換されない。したがって熱気により、乾燥アセンブリおよびその周囲に位置する全ての機械構成要素が加熱される（熱損失）。また、乾燥プロセス後に、高温高湿の排気が吸い出され、戸外へ送られる。赤外線放射体自体は、従来慣用のＩＲビーム源が放出する０．５μｍ〜１０μｍの波長範囲の電磁エネルギをどれだけ強く被印刷物およびその塗工インキが吸収するかに応じて、約１０％〜４０％の「総合効率」を有する。薄い水性の分散ワニス層は、このために用いられる赤外線放射体のビーム出力のごく僅かな成分しか吸収しない。

既にそのようなコンビネーションドライヤの総合効率を改善する試みが行われており、装置に関する追加手段を介して排気からたとえば熱交換機を用いて熱エネルギが得られ、新鮮空気を加熱するために利用される。しかしながらこれでも乾燥機の出力の約１０％の僅かなエネルギ再利用しか実現されない。

さらに公知の熱放射体、たとえばセラミックタイルや加熱された金属ベルトなどの使用により、放射波長をＩＲスペクトルの波長の長い成分にシフトする試みが成された。そのような放射体の運転温度は、依然として５００°Ｃ〜８００°Ｃであるので、強制対流および自由対流により極めて多くのエネルギが排熱として当初から失われる。さらに紙は既に２００°Ｃから燃焼し始めるので、シートは、乾燥機の構成要素の高温となる表面に接触してはならない。さらに乾燥機の熱を別の機械構成要素から離間するのは極めて困難である。分離手段は実効性がない。したがって一部では乾燥機の熱にさらされてはならない隣接する機械構成要素に手間の掛かる再冷却が行われる。

コンビネーションドライヤの記載の作用効率の要因としては、その大部分で、乾燥機の熱源のエネルギを分散ワニス層において水分を蒸発させるために必要とされる箇所にもたらすのが困難であることが挙げられる。その原因として、多くの場合においてシート表面への熱気の熱伝達が少なすぎることが推測される。そのような背景から、熱気に関する温度範囲およびノズルの最適化により作用効率を高める試みが成された。そこでドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００７０１９９７７号明細書には高温空気乾燥機が記載されており、ここではノズルを通る空気の流出温度は少なくとも３００°Ｃであり、ノズルに対するシートの距離はできるだけ小さく所望される。しかしながらその問題点によれば、乾燥されるべきニスが、短い距離および熱気の高い吹出速度に基づいて、実際に吹き飛ばされ、均等で正確にニス層を乾燥することができない。ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００６０５９０２５号明細書ならびに米国特許出願公開第２００４／００６０１９３号明細書および米国特許第６２９３１９６号明細書において、ノズルを設け、ノズルから熱気を乱流で高い速度で流出させ、シート表面との良好な相互作用を得ることが公知である。このような手段でも限られた範囲の結果しか得られない。

さらにＵＶインキおよびＵＶニスが塗布され、次いでＵＶ放射体により「冷間」乾燥され、つまり反応架橋される、シートを処理する機械が公知である。このような乾燥機では、熱気を追加的に用いる必要がない。その代わりにＵＶ光源自体を冷却するために冷気が要求される。そこで国際公開第２００５／０９３８５８号パンフレットにおいて面状のＵＶ光源が記載されており、そこでは紫外線を放出するダイオードの行列が用いられる。ダイオードは、ダイオード列の間のスリット状の通路を通る空気により冷却される。水性の分散ワニスを乾燥するためには、そのようなＵＶ光源は不適である。

欧州特許公開第２０６７６２０号明細書において、ＵＶまたはＩＲ−半導体光源を基に印刷済みのシートを周期的に乾燥する方法が記載されている。記載の方法は、インキの乾燥に関しており、インキは、半導体光源が放出を行う波長に関する吸収体を有している。水溶性ニスを乾燥するために、前掲明細書では、個別の慣用の熱気乾燥タワーが提供されている。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００７０１９９７７号明細書 ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００６０５９０２５号明細書 米国特許出願公開第２００４／００６０１９３号明細書 米国特許第６２９３１９６号明細書 国際公開第２００５／０９３８５８号パンフレット 欧州特許公開第２０６７６２０号明細書

本発明の課題は、使用エネルギをできるだけ効率的に利用するか、もしくは特に良好な総合効率を有する、好適には分散ワニスを乾燥するコンビネーションドライヤを提供することである。

この課題を解決するための本発明の装置によれば、シートを処理する機械、特に枚葉印刷機であって、コーティングユニットを備え、単数または複数のコンビネーションドライヤを備え、コンビネーションドライヤは、新しくコーティングされたシートにビームエネルギや加熱された空気を当てるものにおいて、単数または複数のコンビネーションドライヤが、丸いまたは多角の複数の空気ノズルを備えており、空気ノズルの間に狭い帯状の高出力赤外線光源が配置されており、赤外線光源から、コーティングされたシートに全体で少なくとも２５ｋＷ／ｍ²のビーム密度が加えられるようになっており、ノズルを通過する加熱された空気の温度は、１００°Ｃを下回り、好適には８０°Ｃを下回る。

好適には、ノズルは、シートをガイドする胴またはシートガイド板から、５０ｍｍより小さな距離、好適には１０ｍｍ〜４０ｍｍの距離を置いて配置されている。

好適には、ノズルは、単数または複数の高圧ファンと接続されており、高圧ファンは、５ｍ／ｓのシート速度で、シート上に、全体で少なくとも３０００ｍ³（空気体積）／ｍ²（シート面積）ｘｈ（時間）の乱流の空気流を形成する。

好適には、用いられる送風空気の立方メートル当たりの赤外ビームエネルギの比が１ｍ³空気体積当たり２ワット時〜１ｍ³空気体積当たり２０ワット時、好適には２．５Ｗｈ／ｍ³〜１２．５Ｗｈ／ｍ³であるように、高出力赤外線光源の数量および／または出力と、高圧ファンの数量および／または出力とが調節されている。

好適には、赤外線光源の放出波長は、１．９３μｍ、２．７μｍ、４．７μｍおよび／または６．３μｍである水の吸収帯域（吸収バンド）の単数または複数の波長にある。

好適には、赤外線光源は、半導体光源、好適にはＩＲダイオードレーザまたはダイオードレーザアレーである。

好適には、赤外線光源は、制御装置と接続されており、制御装置により、ＩＲ光源は、サイズに応じて、かつ／またはシート搬送運動のサイクルで接続および遮断されるようになっている。

好適には、シートをガイドする胴またはシートガイド板が冷却されており、各冷却回路からの排熱が、乾燥されるべきシートを予備加熱するために、シート搬送方向にみて単数または複数の乾燥機の上流側に配置されたシートをガイドする胴に供給されている。

好適には、赤外線光源は、単数または複数の冷却体に取り付けられており、冷却体は、冷却媒体回路に接続されており、冷却媒体回路は、送風空気を加熱するために用いられる熱ポンプの一部である。

また、本発明による方法によれば、シートを処理する機械で水性ニスコーティングされたシートを乾燥する方法において、単数または複数のコンビネーションドライヤを用い、乾燥されるべきシートに狭い帯状の赤外線光源から赤外ビームを当て、赤外ビームの波長は、単数または複数の水の吸収帯域であり、赤外ビームのビーム密度は、少なくとも２５ｋＷ／ｍ²であり、シートに、同時に少なくとも３０００ｍ³（空気体積）／ｍ²（シート面積）ｘｈ（時間）の空気流を吹き付け、その際、送風空気の温度を、１００°Ｃより低く、好適には８０°Ｃより低く調節する。

好適には、送風空気の温度は、４０°Ｃ〜６０°Ｃであり、送風空気ノズルの配置および数は、乾燥プロセスの熱伝達係数αが２５０Ｗ／ｍ²Ｋよりも大きくなるように調節されている。

好適には、使用される送風空気の量に対する使用される赤外ビームエネルギの比を、２Ｗｈ／ｍ³空気〜２０Ｗｈ／ｍ³空気、好適には２．５Ｗｈ／ｍ³空気〜１２．５Ｗｈ／ｍ³空気に選択する。

本発明の思想によれば、最適には、水を蒸発させるために分散ワニス層に及ぼされるべきエネルギは、ほぼ完全にニスの吸収スペクトルに調和された赤外ビームにより得られ、同時にシートに向けられた送風空気が、赤外ビームによりニス層から解放される水蒸気を取り除くかもしくは吹き出す作用を有しており、これには割合低い温度の空気で十分である。このような手段により、熱伝達係数αは、冒頭で述べたコンビネーションドライヤに対して、少なくとも係数２から係数５まで高まり、つまり、α＞２５０Ｗ／ｍ²の値が得られる。コーティングされたシート表面の強い通気と高い空気交換率とに基づいて、水蒸気が堆積されず、水蒸気の凝縮（霧化）も生じない。水蒸気の堆積および凝縮が生じると、入射された赤外線が、シート表面に達するまえに吸収されることになる。

このために用いられる暖気は、好適には４０°Ｃ〜８０°Ｃの温度範囲にある。このような温度範囲は、空気がシートから生じる水蒸気を吸収するのに十分である。

好適には、コンビネーションドライヤは、コーティングユニットの胴、つまりコーティングユニットの圧胴または後続の胴の上側に設置されており、このような胴を介してシートがデリバリに向かって搬送される。空気を供給するために、好適には、高出力ファン、たとえばサイドチャンネルコンプレッサまたはターボ渦流ファンまたは高圧ラジアル送風機が用いられる。そのようなファンは、たとえばドイツのショップハイムにある社名「Gardner Denver Schopfheim GmbH」またはドイツのデッティンゲンウンターテックにある社名「Dietz Motoren GmbH」により提供されている。そのようなファンは、８００００Ｐａを超える静圧を形成し、１０００ｍ³／ｈ〜２０００ｍ³／ｈの空気量を送り、その際、空気量は、複数のファンの使用により相応に高められる。１時間当たり少なくとも約３０００ｍ³（空気体積）／ｍ²（シート面積）が要求され、好適には１時間当たり５０００ｍ³（空気体積）／ｍ²（シート面積）の範囲の値が好適である。その際、「シート面積」とは、乾燥域にあるシートの面積と解される、つまり、１．０５ｃｍのシート幅で０．２７ｃｍの長さでは、ビームおよび送風空気にさらされるシート面積は１．０５×０．２７ｍ²＝０．２８ｍ²である。

空気流量に対する乾燥機内でシートに作用する赤外線出力の比は所定の範囲に維持されると好適であることが判った。送風空気温度と、シートに対するノズルフィールドの距離および幾何学形状と、吹出速度の好適な値とを考慮すると、前述の比は、１ｍ³空気体積当たり２ワット時〜２０ワット時、好適には２．５ワット時／ｍ³〜１２．５ワット時／ｍ^3である。

下限を下回ると、十分な乾燥率を得るのが困難であり、上限を上回ると、シート温度を満足できる程度に低く維持して、放出される湿気を吸収して搬出するのが困難である。

水の吸収帯域において放出を行う赤外光源は、ＩＲレーザ／ダイオードレーザまたはダイオードレーザアレイであってよく、エッジ放出型の高出力ダイオードレーザ、端面放出型のダイオードレーザまたはレーザアレイ、たとえば高出力ＶＣＳＥＬレーザアレイが用いられる。その他にファイバ結合型のダイオードレーザを用いてもよい。

本発明による乾燥機の低い排気温度とダイオードレーザにより放出される水蒸気の高い堆積とに基づいて、比較的簡単に、排気を露点以下に冷却することができ、このようにして水および場合によっては別の溶剤を凝縮するかもしくは除去することができる（アンモニア）。このようにして排出のないコンビネーションドライヤを形成することができる。

赤外放射体が好適には半導体光源である場合、赤外放射体は、適切な制御装置により、サイズに応じて、シート供給サイクルで接続および遮断することができるので、光源は、シート間隙の間に遮断され、これだけで既に乾燥機の効率を係数２改善することができる。さらに本発明による手段により、冒頭で述べたコンビネーションドライヤと比べて大幅に短い構造長さを実現することができる。

オフセット印刷機を示す図である。 図１に示す印刷機の後方部分を示す図である。 図２に対して択一的な印刷機の後方部分を示す図である。 コンビネーションドライヤを渡し胴の胴軸に対して垂直の断面図で詳細に示す図である。 取り外したプレートの一部を示す平面図である。 図５とは別の構成のプレートの一部を示す平面図である。 １２個のバーがまとめられたスタックを示す図である。

以下に本発明の実施の形態を、図面を用いて具体的に説明する。

図１には、タンデム型のオフセット印刷機１を示しており、フィーダ２が設けられており、フィーダ２に、未印刷のパイル（積み紙）３が位置しており、４つの基本色および場合によっては別の２つの特殊色のための６つの印刷ユニット８ａ〜８ｆが設けられており、第１のコーティングユニット９ａが設けられており、その下流側に２つの乾燥ユニット１０ａ，１０ｂが設けられており、排出されるスタック（積み紙）６を備えたデリバリ５が設けられている。デリバリ５のチェンガイドの付近に、別の４つの乾燥ユニット１１ａ〜１１ｄがシート搬送方向にみて相前後して配置されている。

このような印刷機は、たとえば社名「Heidelberger Druckmaschinen AG」のSpeedmaster XL105-6-LYYLX3により提供される。

４つの乾燥ユニット１１ａ〜１１ｄは、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０１１８７５７号明細書に記載されているように、挿入モジュールとして形成されている。このような挿入方式の乾燥機は、いわゆるコンビネーションドライヤ（赤外線と熱風との組み合わせタイプの乾燥機）であり、コンビネーションドライヤは、熱気やビームエネルギ、たとえばＩＲビームを、乾燥されるべきシートに当てる。

図２は、本発明に従って変更されたコンビネーションドライヤを備えた乾燥区間において図１に示す機械の後方部分を示すものである。ここでは符号１０９ｂを付したコーティングユニットもしくは圧胴１１９ｂに続いて２本の渡し胴１２０，１２１が設けられており、胴１２０は、トランスファータ（Transferter）として公知のように構成されていて、内側に位置するコーティング（ニス引き）されたシート表面が胴表面と接触せずに、エアクッションを介して間隔を置いて保持される。これに対して渡し胴１２１の表面には、シートが、既に乾燥された裏面で載置される。胴１２０，１２１は、循環走行するチェングリッパシステム１０５にシートを搬送し、チェングリッパシステム１０５から、コーティングされたシートは、公知のように、スタック１０６の上に搬送され、そこで積み重ねられる。符号１２６でシートガイド板を示しており、シートガイド板１２６を介して、シートは、チェングリッパにより同様にエアクッションを用いて非接触式に送られる。

既に圧胴１１９ｂには、胴半径に適合して湾曲されたノズルプレートを備えたコンビネーションドライヤ１１１ａが、約１ｃｍ〜約４ｃｍの間隔で配置されている（後述の例１、例２参照）。乾燥機の構造についてはあとの図面につき後述する。第２のコンビネーションドライヤ１１１ｂは、第２の渡し胴１２１に対応して配置されており、そこで胴表面に対して同一の間隔で取り付けられている。

図３に示す択一的な第２の実施の形態では、コーティングユニット１０９ｂの圧胴１１９ｂの傍に設けられたコンビネーションドライヤ１１１ａの代わりに、シートガイド板１２６の上方に第２のコンビネーションドライヤ１１１ｃが取り付けられている。このようなコンビネーションドライヤは、矩形で平らな形状を有している。その他の構成要素は同一の符号で示し、繰り返し説明することはしない。

図４には、コンビネーションドライヤ１１１ｂを渡し胴１２１の胴軸に対して垂直の断面図で詳細に示す。コンビネーションドライヤ１１１ｂは、胴表面の曲率もしくは半径に適合した凹んだ形状を有している。

取り外したプレート１３１の一部を平面図で示す図５から看取されるように、プレート１３１は、相互にずらした複数列のノズル１３４を備えており、ノズル１３４を通って空気が通流可能である。ノズル１３４に対してずらして、チェス盤のような配置で、複数の高出力ダイオードレーザ１３５が、ノズルの間の隙間に嵌め込むように配置されている。ダイオードレーザ１３５は、いわゆる「垂直スタック型レーザバー；vertikal gestapelte Laserbarren（vertical stacks）」として構成されていて、つまり、３０個まで、典型的には６、１２または２０個の個々のバーがまとめて冷却体に取り付けられている。図７には、１２個のバーがまとめられたスタックを示す。冷却体には符号１１３を付し、赤外ビームを出射する域には符号１１５を付す。そのようなダイオードレーザ自体は公知であり、たとえばドイツのマインツにある社名「Dilas」により提供されている。ダイオードレーザ１３５の冷却体１１３もまたウェブ１３７に固定されており（図４）、ウェブ１３７は、ノズルプレート１３１と乾燥機１１１ｂの背壁１３２との間に延在している。ウェブ１３７は、背壁１３２と同様にアルミニウムから成っていて、相互に良好に熱伝達するように結合されている。ウェブ１３７は背壁１３２と相俟ってダイオードレーザバー１３５のための冷却体を形成する。背壁１３２には、図４に示すように、冷却媒体通路が符号１２４で示されており、冷却媒体通路１２４を通って、ダイオードレーザ１３５から生じる損失熱を導出するために冷却媒体が通流する。

このようにして冷却体に取り付けられたダイオードレーザバー１３５の温度を２０°Ｃ〜２５°Ｃの温度範囲に保持することができ、この温度範囲ではビーム放出が最適化されている。

照射されるシートＢのコーティング層から放出される水蒸気を吹き飛ばすように働き、かつシート表面上で赤外ビームの早期の吸収をもたらさない送風空気（噴射空気）を供給するために、プレート１３１のノズル孔にプラスチック小管１２７が差し込まれている。プラスチック小管１２７は、分配システム１２８を介して相互に結合されており、プラスチック小管１２７には、図示していないコンプレッサ、たとえば上述のサイドチャンネルコンプレッサから、８０００Ｐａの圧力で送風空気が供給される。送風空気の温度は約５０°Ｃである。したがって送風空気は、一方では乾燥機と照射されるシートとの間に生じる水蒸気を吸収し、導出するのに十分に高い温度であるが、他方では熱すぎない。熱すぎる場合には、熱エネルギが過剰に消費されることになる。さらに中温の送風空気により、乾燥機１１１ｂ自体の付近に凝縮水が形成されないよう保証される。

送風空気は、冷却媒体循環路１２４に接続された図示していない水・空気熱ポンプを用いて加熱され、したがって約２５°Ｃのダイオードレーザの排熱が、５０°Ｃ〜６０°Ｃの高い温度レベルに変換され、図示していない空気が通流する熱交換機に渡される。ここで言及しておくと、空気は、既にサイドチャンネルコンプレッサにおいて断熱圧縮により約７°Ｃ加熱され、コンプレッサ／ファンの排熱もまた送風空気の加熱に利用可能である。したがって送風空気を加熱するための電気加熱装置（慣用の乾燥機で一般的である）は、省略することができる。

送風空気が、比較的小さな熱伝導性のプラスチック材料から成る小管１２７により、背壁１３２とプレート１３１とを通ってガイドされているので、暖かい送風空気は、ダイオードレーザ１３５から熱絶縁されており、その作用効率が損なわれることはない。さらにダイオードレーザ１３５の手前に、ダイオードレーザの波長に関して透過性のプラスチックから成るビーム窓１３９が嵌め込まれており、ビーム窓１３９により、プレート１３１もしくはその下に位置する内側スペースが平滑に形成され、湿気および汚れの侵入が防止される。このようにしてプレート１３１もしくは乾燥機が、ノズル孔を除いて全体的に平滑な表面を有するシートガイド体を形成し、その際、プラスチック小管１２７の端部から送出される空気流は、乾燥されるべきシートを、圧胴１１９ｂもしくは渡し胴１２１に押し付ける。

ダイオードレーザ１３５が放出する所定の広がり角では、ダイオードレーザ１３５の数と、胴１２１の表面もしくはその上に位置するシートＢからノズル孔１３４までの距離とは、乾燥機の下側を通過搬送されるシートに全面にわたって集中的に赤外ビームが当てられ、その間同時にプラスチック小管１２７から送出される乱流の空気流がシートＢのコーティング層から放出される水蒸気を吹き飛ばすように、選択されている。水蒸気が飽和した排気は、約６０°Ｃ〜７０°Ｃの温度を有しており、乾燥機の両側ならびにシート搬送方向に対して横向きに、吸込通路１３６ａ，１３６ｂを介して集められ、そこでは、排気は、図示していない排気通路を介して戸外に吹き出されるか、または、本発明の別の実施の形態では、排気を再利用するために、水蒸気および場合によっては水蒸気に含まれる溶剤成分が圧縮される。

１．９３μｍである水の吸収線において放出を行う高出力赤外ダイオードレーザは既に公知である。このような高出力赤外ダイオードレーザは、たとえば上述の社名「Dilas」により製造され、社名「Dilas GmbH」の論文「Highpower diode laser modules from 410-2200nm」、著者「Bernd Koehler et al」に記載されている。個々のバーは、１５Ｗの初期出力を有しているので、それぞれ１２のバーで約５０のスタックを使用する際に、水の吸収線において９ｋＷの赤外ビームが得られる。

高出力ダイオードレーザ１３５の電気接続部は、接続ブシュに設置され、接続ブシュは、適当なケーブルを介して、印刷機に設けられた乾燥機のための給電キャビネット内に位置する乾燥機制御装置の電源と接続されている。乾燥機制御装置は、ダイオードレーザ１３５のための初期電流もしくは初期電圧を機械角度に同期化して供給する。このために乾燥制御装置は、印刷機の制御装置と接続されていて、印刷機の制御装置から、現行の機械角度に関する情報の他に、実時間で、別のガイド命令が送られる。したがってコーティングされたシートがダイオードレーザの広がり円錐内でその下側を通走する場合に、ダイオードレーザ１３５に電圧が供給される。このためにダイオードレーザはグループ毎にまとめて切換可能であり、つまり、シートが「あとで来る」列に位置するダイオードレーザは、相応にあとで接続される。さらにダイオードレーザの外側のグループは、残りのグループとは別に接続および遮断することができる。最大サイズ（判型）よりも小さな紙が印刷される場合、外側のダイオードレーザは遮断される。

以下に、シートサイズ７４×１０５ｃｍを用いた、正確に寸法設定された、印刷機に設けられた本発明による乾燥機の２つの例について記載する。

この乾燥機により１３５ｇ／ｍ²の坪量で４ｇ／ｍ²のニス塗工量を有する水性コーティングされた枚葉紙は、４．９ｍ／ｓの印刷速度において、乾燥区間にわたって５５％の乾燥率で前乾燥される。２つあとのシート渡し胴において設けられた同一構造の乾燥機により、通走するシートに９８％の乾燥率が達成される。

５０°Ｃから７０°Ｃへ送風空気温度を高めると、乾燥率が６０％に高くなるので、その際、完全に乾燥するために、第２の乾燥機が用いられる。両方の乾燥機を通走したあとのシート温度は、前者では３８°Ｃであり、後者では場合４３°Ｃである。したがって乾燥後にシートを冷却するための特別な手段は不要である。

この乾燥機では、乾燥機を一度通走すると約９５％の乾燥率が達成され、その際、乾燥機の通走後のシート温度は４２°Ｃである。この場合追加的な乾燥機は不要である。

本発明の範疇で、別の構成も実現可能である。したがってたとえば乾燥機１１１ｃは、乾燥機１１１ｂと完全に同等に形成されているが、その違いによれば、乾燥機は凹状ではなく扁平に形成されている。

もちろん図１に示す印刷機の、第１のコーティングユニット９ａの下流側に配置された乾燥タワー１０ａ，１０ｂに、本発明による乾燥機１１１ａもしくは１１１ｂを装着してもよく、その際、たとえば乾燥機は、シート渡し胴２０ａの上側に配置される。たとえば例２における乾燥機の適切な寸法設定では、乾燥タワー１０ｂは省略してもよい。

さらにノズルの間に交互にずらして配置されたダイオードレーザバーの代わりに、図６に示すように、シート全幅にわたって相互に直に接して、シート走行方向にみて相応のノズル列で交互に位置するダイオードレーザアレーを用いてもよい。

さらに赤外線出力は、光ファイバを介して乾燥機にガイドしてもよく、その端部にはプレート１３１が固定されている。その際、高出力ダイオードレーザは、印刷機の乾燥機給電キャビネット内に配置されている。

１ オフセット印刷機、 ２ フィーダ、 ３ パイル、 ５ デリバリ、 ６ シートスタック、 ８ａ〜８ｆ 印刷ユニット、 ９ａ コーティングユニット、 １０ａ，１０ｂ 乾燥ユニット、 １１ａ〜１１ｄ 乾燥ユニット、 ２０ａ，２０ｂ 渡し胴、 １０５ チェングリッパシステム、 １０６ スタック、 １０９ａ コーティングユニット、 １１１ａ，１１１ｂ コンビネーションドライヤ、 １１３ 冷却体、 １１５ 出射域、 １１９ｂ 圧胴、 １２０ 渡し胴、 １２１ 渡し胴、 １２４ 冷却媒体通路、 １２６ シートガイド板、 １２７ プラスチック小管、 １２８ 空気分配システム、 １３１ プレート、 １３２ 背壁、 １３４ 空気ノズル、 １３５ （高出力）ダイオードレーザ、 １３６ａ，１３６ｂ 吸込通路、 １３７ ウェブ、 １３９ ビーム窓、 Ｂ シート

Claims (10)

1. シートを処理する機械であって、
   コーティングユニットを備え、単数または複数のコンビネーションドライヤを備え、該コンビネーションドライヤは、新しくコーティングされたシートにビームエネルギや加熱された空気を当てるものにおいて、
   単数または複数のコンビネーションドライヤ（１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ）が、丸いまたは多角の複数の空気ノズル（１３４）を備えており、該空気ノズル（１３４）の間に狭い帯状の高出力赤外線光源（１３５）が配置されており、該高出力赤外線光源（１３５）から、コーティングされたシートに全体で少なくとも２５ｋＷ／ｍ²のビーム密度が加えられるようになっており、ノズルを通過する加熱された空気の温度は、１００°Ｃを下回るようになっており、前記高出力赤外線光源（１３５）は、半導体光源であって、制御装置と接続されており、該制御装置により、ＩＲ光源は、シートサイズに応じて、かつ／またはシート搬送運動のサイクルでシートの通走に応じて接続および遮断されるようになっていることを特徴とする、シートを処理する機械。
2. ノズル（１３４）は、シートをガイドする胴（１１９ｂ，１２１）またはシートガイド板（１２６）から、５０ｍｍより小さな距離を置いて配置されている、請求項１記載の機械。
3. ノズル（１３４）は、単数または複数の高圧ファンと接続されており、該高圧ファンは、５ｍ／ｓのシート速度で、シート（Ｂ）上に、全体で少なくとも３０００ｍ³（空気体積）／｛ｍ²（シート面積）×ｈ（時間）｝の乱流の空気流を形成する、請求項１または２記載の機械。
4. 用いられる送風空気の立方メートル当たりの赤外ビームエネルギの比が１ｍ³空気体積当たり２ワット時〜１ｍ³空気体積当たり２０ワット時であるように、高出力赤外線光源の数量および／または出力と、高圧ファンの数量および／または出力とが調節されている、請求項３記載の機械。
5. 前記高出力赤外線光源（１３５）の放出波長は、１．９３μｍ、２．７μｍ、４．７μｍおよび／または６．３μｍである水の吸収帯域の単数または複数の波長にある、請求項１記載の機械。
6. シートをガイドする胴（１１９ｂ，１２１）またはシートガイド板（１２６）が冷却されており、各冷却回路からの排熱が、乾燥されるべきシートを予備加熱するために、シート搬送方向にみて単数または複数の乾燥機の上流に配置されたシートをガイドする胴に供給されている、請求項２記載の機械。
7. 前記高出力赤外線光源（１３５）は、単数または複数の冷却体（１３７，１３２）に取り付けられており、該冷却体（１３７，１３２）は、冷却媒体回路（１２４）に接続されており、冷却媒体回路（１２４）は、送風空気を加熱するために用いられる熱ポンプの一部である、請求項１から５までのいずれか１項記載の機械。
8. シートを処理する機械（１）で水性ニスコーティングされたシート（Ｂ）を乾燥する方法において、
   丸いまたは多角の複数の空気ノズル（１３４）を備え、該空気ノズル（１３４）の間に狭い帯状の高出力赤外線光源（１３５）が配置された単数または複数のコンビネーションドライヤ（１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ）を用い、乾燥されるべきシートに狭い帯状の前記高出力赤外線光源（１３５）から赤外ビームを当て、該赤外ビームの波長は、単数または複数の水の吸収帯域であり、赤外ビームのビーム密度は、少なくとも２５ｋＷ／ｍ²であり、シートに、同時に少なくとも３０００ｍ³（空気体積）／｛ｍ²（シート面積）×ｈ（時間）｝の空気流を吹き付け、その際、送風空気の温度を、１００°Ｃより低く調節し、前記高出力赤外線光源（１３５）に半導体光源を用いて制御装置と接続し、該制御装置により、ＩＲ光源を、シートサイズに応じて、かつ／またはシート搬送運動のサイクルでシートの通走に応じて接続および遮断することを特徴とする、水性ニスコーティングされたシートを乾燥する方法。
9. 送風空気の温度は、４０°Ｃ〜６０°Ｃであり、送風空気ノズルの配置および数は、乾燥プロセスの熱伝達係数αが２５０Ｗ／ｍ²Ｋよりも大きくなるように調節されている、請求項８記載の方法。
10. 使用される送風空気の量に対する使用される赤外ビームエネルギの比を、２Ｗｈ／ｍ³（空気体積）〜２０Ｗｈ／ｍ³（空気体積）に選択する、請求項８または９記載の方法。

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