JP7220326B1

JP7220326B1 - ローラ加湿装置

Info

Publication number: JP7220326B1
Application number: JP2022183389A
Authority: JP
Inventors: 雅博内田
Original assignee: Baldwin Japan Ltd
Current assignee: Baldwin Japan Ltd
Priority date: 2022-11-16
Filing date: 2022-11-16
Publication date: 2023-02-09
Anticipated expiration: 2042-11-16

Abstract

【課題】従来のローラの加湿装置は、寸法が大きいという課題があった。【解決手段】湿度を高くした加湿空気を供給する加湿空気供給部２及び加湿ヘッド部４によって構成し、加湿ヘッド部４が、ローラ３と略同一長さの導管６と、導管６の端に設けられ、加湿空気供給部２から供給される加湿空気を導管内６に導入する導入口７と、導管６の長手方向の沿って設けた、加湿空気を吹きだすためのスリット状のノズル８と、導管内に設けた導管内を通過する加湿空気の移動方向を変えて、一部の加湿空気をノズル８から吹き出すように配置した、ノズルに沿って設けた複数の偏向板９を設けた。【選択図】図１

Description

本発明は、ローラを使用した機械装置のローラを加湿するためのローラ加湿装置に関するものである。

ローラ加湿装置は、ローラを使用した機械装置にあっては、ローラに湿度を与えるために使用される。例示すれば、フレキソ印刷機の版胴がその加湿を必要とするローラである。ただし、以下に記述する印刷機への適用例は、発明を説明するための例示である。本発明は、加湿を必要とするローラ、走行する布帛、フィルム、紙などに適用可能である。

フレキソ印刷機で、水性インキを使用すると、版胴の予期しない乾燥が問題になる。水性フレキソ印刷では、印刷環境の湿度が低いと印刷を行う前に、版胴に上でインキが乾燥する。版胴のうえでインキが乾燥すると、印刷不良が生じる。

従来から水性インキを使用したフレキソ印刷機では、版胴の上のインキの乾燥を抑制するためのローラの加湿装置が用いられてきた。

特許文献１には、フレキソ印刷機のための加湿装置が記載されている。ここに示された加湿装置は、段ボール印刷に適した印刷機用に設計されている。この加湿装置は、印刷機の版胴を加湿する。

特許文献２は、ローラに取り付ける加湿ヘッドと加湿空気の発生部分を分離した加湿装置が記載されている。加湿ヘッドをローラに沿わせて配置し、加湿空気の発生部分と加湿ヘッドをパイプで接続する。こうすることで、少なくとも加湿ヘッド内に加湿空気発生部分を含まないので、加湿ヘッドの部分の寸法を小型化できる。

特開２０１６－０７８３７４特開２０１８－１１１２２４

従来のローラの加湿装置は、寸法が大きいという課題があった。
この原因は、特許文献１に記載のローラの加湿装置では、加湿空気を吐出する部分と加湿空気の発生部分を一体化した構造のため、形状が大きいという課題があった。また、このタイプの大型の加湿装置は、コンパクトな印刷機などの機械装置では、取り付けが困難であるという課題もあった。

また特許文献２に記載のローラの加湿装置では、加湿空気の導入口から導入した加湿空気を均等に吐き出すためには、加湿ヘッドの大型化を避けることができない。もし、加湿ヘッドの体積が小さいと、加湿空気の吐き出し量が不均一になる。また、この加湿装置は、形状が大きいのでコンパクトな機械装置では、取り付けが困難であるという課題もあった。

本発明は、ローラを加湿するためのローラ加湿装置であって、寸法を小型化できるローラの加湿装置を実現することを目的とする。
また、本発明は、ローラの全長にわたって均一な加湿空気の吐出が可能なローラの加湿装置を実現することを目的とする。

本発明は、課題を解決するために、湿度を高くした加湿空気を供給する加湿空気供給部及び加湿対象となるローラに近接して配置され、前記加湿空気供給部から供給された加湿空気を前記ローラに吹きつける加湿ヘッド部から構成されたローラ加湿装置において、前記加湿ヘッド部が、前記ローラと略同一長さの導管と、前記導管の端に設けられ、前記加湿空気供給部から供給される前記加湿空気を前記導管内に導入する導入口と、前記導管の長手方向の沿って設けた、前記加湿空気を吹きだすためのスリット状のノズルと、前記導管内に設けた前記導管内を通過する前記加湿空気の移動方向を変えて、一部の前記加湿空気を前記ノズルから吹き出すように配置した、前記ノズルに沿って設けた複数の偏向板から構成されていることを特徴とするローラ加湿装置とした。

また、前記導管は、前記導管内の結露による水滴を収集する排水手段を備えていることを特徴とするローラ加湿装置とした。

また、前記導管は、前記導管内の水滴を流す排水溝を備えており、かつ前記排水溝の水を前記導管内の外部に流す排水口を備えていることを特徴とするローラ加湿装置とした。

また、前記偏向板は、前記導管内を流れる加湿空気の移動方向に対して略直角に設けられるとともに、前記移動方向に対して時計方向又は反時計方向に傾けて固定することができることを特徴とするローラ加湿装置とした。

また、前記導管は、ノズルの形状を調製可能な調整板を備えていることを特徴とするローラ加湿装置とした。

本発明は、ローラを加湿するためのローラ加湿装置であって、寸法を小型化できるという効果がある。
また、本発明は、ローラの全長にわたって均一な加湿空気の吐出が可能なローラの加湿装置を実現することができる効果がある。

図１は、本発明の実施の態様を示す全体説明図である。図２は、加湿ヘッド部の内部構造説明図である。図３は、加湿ヘッド部の断面図である。図４は、加湿ヘッド部の平面図である。図５は、加湿ヘッド部の部分拡大図である。図６は、フレキソ印刷機に本発明を適用した例である。

図１は、本発明の実施の態様を示す全体説明図である。１は、ローラ加湿装置である。２は、加湿空気供給部であり、３はローラである。４は、加湿ヘッド部である。加湿空気供給部２と加湿ヘッド部４は、接続パイプ１７によって結合される。ローラ加湿装置１は、加湿空気供給部２と加湿ヘッド部４の２つから構成される。

加湿空気供給部２は、加湿空気を生成する。加湿ヘッド部４は、ローラ３に加湿空気を吹きつける。加湿ヘッド部４は、ローラ３に接近して設置される。
加湿ヘッド部４は、ローラ３と略同一長さの導管６と、導管６に加湿空気を導入する導入口７と、加湿空気を吹きだすためのスリット状のノズル８と、複数の偏向板９を備えている。１０は、排水口である。

加湿空気供給部２は、全体的に閉じた空気室１１内に主要な構成を含んでいる。１２は、霧発生ユニットである。霧発生ユニット１２は、水を満たした容器と市販の超音波霧発生ユニットから構成することができる。霧発生ユニット１２は、超音波霧発生ユニットを使う以外に、加熱ヒータで水を加熱して水蒸気を作るものでもよい。霧発生ユニットは、空気室１１の湿度を上げる。

１３は、吸気ファンである。吸気ファンは、市販の電子機器用の冷却ファンを使用することができる。吸気ファン１３は、矢印１４に示すように、外気を吸引して、空気室１１の内部に送り込み、空気室１１の内部を与圧する。１５は、空気室１１内の加湿空気を吐き出す吐き出し口である。１６は、空気室１１内にあって、空気室１１内の加湿空気の温度を上げる加熱ユニットである。加熱ユニット１６は、必須ではないが、選択的に使用可能である。

１７は、接続パイプである。接続パイプ１７は、吐き出し口１５と導入口７を接続する。そうすると、与圧された空気室１１の加湿空気は、接続パイプ１７を通して、導入口７から導管６に供給される。
導管６に流れ込んだ加湿空気は、導管６に沿って流れ、偏向板９の作用を受けながらノズル８を通して吹出す。

図２は、加湿ヘッド部４の内部構造説明図であり、図１に示した導管６を上下反転して示したもので、図１及び図３の矢印１８の方向から見た図である。なお、導管６の内部構造を示すために、導管６の半分を取り外して示している。
１９は、導入口７に供給された加湿空気が、スリット状のノズル８から吐出される状態を模式的に示したものである。

図３は、図１及び図４に示した加湿ヘッド部４の導管６を、矢印Ｘ１、Ｘ２の方向から見た断面図である。図３に示す例では、導管６の内部は、おおよそ２０、２１、２２、２３の４つの壁で囲まれた通気空間２５である。壁２０と壁２３の隙間でスリット状のノズル８を形成している。偏向板９は、導管６の内部に、隙間２４をもつように立っている。すなわち偏向板９は、通気空間２５全体を塞いでいない。偏向板９は、通気隙間２４ができるように立っている。通気空間２５の内側に形成される通気隙間２４は、導入口７から供給される加湿空気の導管６の長手方向に沿った通り道になる。

図２に示す模式図１９は、幅が加湿空気の風量を示している。２６は、導入口７の近傍のノズル８から吐出される加湿空気であり、２７は、導入口７と遠い部分のノズル８から吐出される加湿空気である。偏向板９は、９０１から９０８まで８枚取り付けられている。図３に示す通気隙間２４を通過する加湿空気は、偏向板９によって少しずつ変更される。結果的にスリット状のノズル８から吐出する加湿空気は、ほぼ均一になる。この均一の程度は、微視的に均一というよりは、加湿対象となるローラ３が均質に加湿されれば足りる。

図２及び図３において、２８及び２９は、取り付けアームである。取付アーム２８、２９は、図示はしないが、加湿対象となるローラ３を支持する支持フレームのハンガーに乗るようになっている。取付アーム２８及び２９は、加湿ヘッド部４に固定されているが、ハンガーと組み合わされるリンク３０は、円柱状になっている。従って、加湿ヘッド部４の取り付け取外しは、加湿ヘッド部４を、リンク３０を中心に回転させることができる。また、ハンガーが半円筒であるので、取り付け取外しが容易にできるようになっている。

なお、図３において、導管６の通気空間２５を形成する壁２０、２１と、壁２２、２３は、容易に分離可能である。これは、結合部３１と結合部３２において分離可能なように組み合わされているためである。３３は、位置決めピンである。位置決めピン３３は、ピン３４が２つの部材を貫通するようになっている。位置決めピン３３は、結合部３２部分で、組み立て時の位置決めを容易にする。

図３において、排水口１０は、加湿ヘッド部４の取り付け姿勢で、下端に設けられる。導管６は、環境条件によっては、結露が生じる。環境条件とは、導入口７から供給される加湿空気が、高湿度で、かつ温度が高い場合に水滴として結露が生じやすい。水滴が、導管６の意図しない部分から外部に滴下すると、水滴によるトラブルの原因となる。排水口１０は、図３に示す壁２１と２３で形成される下端部の排水溝３５に設けられる。排水溝３５と排水口１０は、排水手段５５を構成する。排水溝３５は、導管６内の水滴を収集する。排水口１０は、排水溝３５の水を外部に排出する。

なお、排水手段５５は、結露による水滴が発生しないか、水滴の量が少ないことが予想できれば、吸水材料５６で代用することもできる。吸水材料５６は、セルロースの不織布やフェルトでよく、自然乾燥による水滴の解消が期待できる場合は、排水口１０が不要となる。

図４は、加湿ヘッド部４の平面図である。図３に示した壁２３は、ノズル８の部分に調整板３６、３７、３８、３９を備えている。調整板３６は、長孔とねじを組み合わせた調整ねじ４０、４１によって壁２３に取り付けられている。調整板３６は、壁２３に対して移動可能であり、ノズル８の形状を変更することができる。すなわち、ノズル８の吐出口の間隔を調製することができる。調整板３７、３８、３９も同様な構造である。図３では、調整板３９と、調整ねじ５７の詳細な構造を示している。ノズル８から吐出される加湿空気の調整は、大部分は、偏向板９で可能である。すなわち、調整板３６、３７、３８、３９によるノズル８の吐出口の形状変更は必須ではないが、加湿空気の吐出調整に有効な場合もある。実際は、ノズル８から吐出される加湿空気の状態で調整する。

図５は、加湿ヘッド部４の部分拡大図である。偏向板９は、導管６内の加湿空気の流れである長手方向４３に対して、略直角に配置される。また、偏向板９は、必要に応じて、導管６の長手方向４３に対して、時計方向又は反時計方向に傾けて固定することができる。偏向板９の取付穴４２は、長孔になっている。偏向板９の導管６の長手方向４３に対する傾け角度は、取付穴４２で調整可能な範囲で設定可能である。図５では、偏向板９０１を時計方向、偏向板９０２を反時計方向に角度を移動して取り付けた例を示している。

導入口７から供給された加湿空気４５は、まず偏向板９０１で、流れ４６と流れ４７に分かれる。これは、偏向板９０１に加湿空気４５の一部が当たるためである。偏向板９０１を通過した加湿空気４６は、図３に示した隙間２４を通って、偏向板９０２に至る。偏向板９０２に到達した加湿空気は、偏向板９０２によって、流れ４８と４９に分かれる。即ち、偏向板９０１から偏向板９０８は、加湿空気４６の移動方向を変えることができる。

図６は、CIドラム式のフレキソ印刷機に本発明を適用した例である。５０はCIドラムであり、５１は版胴である。CIドラムは、図面において時計方向に回転し、版胴は反時計方向に回転する。版胴５１は、CIドラムに接触し、印刷が終わったあと、直ちに意図しない乾燥が始まる。そこで、本発明にローラ加湿装置の加湿ヘッド部４を版胴に接近して設ける。そして、加湿空気５４を版胴５１に向けて吐出する。そうすることで、版胴５１の乾燥は抑制される。加湿ヘッド部４の重要な機能は、版胴５１の全長にわたって均一に加湿空気を吐出するのが望ましい。

そこで、図２に示した模式図１９のように、均等な吐出となるように、調整する。実際の調整は、図５に示すように偏向板９の角度を変えて行う。加湿ヘッド部４は、取り外しを容易にすることにより、単独で調整可能である。実際の調整は、実際に加湿ヘッド部４に加湿空気を供給して、目で見ながら行うのが良い。偏向板９０１は、他の偏向板９に比べて、導入口７に近い位置にある。これは、導入口７に近いほうが隙間２４を通過する加湿空気の速度が速いためである。

本発明は、図６でCIドラムを使用した印刷機に適用した例を示したが、広範囲に適用可能である。例えば、フィルムの生産工程でのWEBの加湿、電子機器の帯電防止のための加湿、輪転機の巻紙の印刷前の加湿などに適用可能である。特に殆ど加湿機構の設置スペースが設けられていない生産機械には、本発明のローラの加湿装置が小型であるため有効である。

偏向板９の枚数は、導管６の長さが約１メートルのとき、8枚程度で良好な結果が得られた。良好な結果とは、第１に加湿空気の実用的な範囲での均一化が得られるという意味であり、第２に加湿空気供給部２から供給される風量がいくらか変化しても良好な結果が得られるという意味である。しかし、実用可能であれば、偏向板９の数は、増やしてもよく、減らしても良い。

本発明によれば、偏向板９の作用により、隙間２４の体積が小さくても加湿対象となるローラを全長にわたって均一な加湿空気の吐出が可能になり、ローラ３の全長にわたる均一な加湿が可能である。

１ローラ加湿装置
２加湿空気供給部
３ローラ
４加湿ヘッド部
６導管
７導入口
８ノズル
９偏向板
１０排水口
１１空気室
１２霧発生ユニット
１３吸気ファン
１９加湿空気吐出の模式図
２４通気隙間
３５排水溝
５５排水手段

Claims

湿度を高くした加湿空気を供給する加湿空気供給部及び加湿対象となるローラに近接して配置され、前記加湿空気供給部から供給された前記加湿空気を前記ローラに吹きつける加湿ヘッド部から構成されたローラ加湿装置において、
前記加湿ヘッド部が、前記ローラと略同一長さの導管と、
前記導管の端に設けられ、前記加湿空気供給部から供給される前記加湿空気を前記導管内に導入する導入口と、
前記導管の長手方向の沿って設けた、前記加湿空気を吹きだすためのスリット状のノズルと、
前記導管内に設けた前記導管内を通過する前記加湿空気の移動方向を変えて、一部の前記加湿空気を前記ノズルから吹き出すように配置した、前記ノズルに沿って設けた複数の偏向板から構成されていることを特徴とするローラ加湿装置。
前記導管は、前記導管内の結露による水滴を収集する排水手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載のローラ加湿装置。
前記排水手段は、前記導管内の水滴を流す排水溝を備えており、かつ前記排水溝の水を前記導管内の外部に流す排水口を備えていることを特徴とする請求項２に記載のローラ加湿装置。
前記偏向板は、前記導管内を流れる前記加湿空気の移動方向に対して略直角に設けられるとともに、前記移動方向に対して時計方向又は反時計方向に傾けて固定することができることを特徴とする請求項１に記載のローラ加湿装置。
前記導管は、前記ノズルの形状を調製可能な調整板を備えていることを特徴とする請求項１に記載のローラ加湿装置。