JPH0214772A - ドライヤー内ウエブ乾燥制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （Ａ＞産業上の利用分野 本発明はドライヤーの乾燥制御装置に関する。

更に詳しくはドライヤー内の走行ウェブの表面温度と熱
風の温度及び湿度を測定し、ウェブの乾燥状態を制御す
る制御装置に関する。

（Ｂ）従来の技術 従来ドライヤーは、ウェブに塗工した塗液を乾燥したり
、含湿または含水ウェブを乾燥したり、ウェブを加熱処
理するために用いられている。

ウェブに塗液をコーターで塗布し、ドライヤーで熱風乾
燥する場合、熱風の温度が高く、熱風圀が大きいと、走
行ウェブがドライヤー前半で乾燥終了し、ドライヤー後
半で過乾燥となり、塗布層の含水率が低下し、ひび割れ
たり、塗布面の反対側が熱収縮したりする。特にウェブ
の表面が熱可塑性、樹脂である場合、表面が過剰の加熱
により融解し、不都合な光沢が発生したりする。逆に乾
燥湿度が低い場合とか、熱風呈が少ない場合などは、未
乾燥のウェブがドライヤーから出てきて、ドライヤー以
降のロールを塗液で汚してしまう。このような状態をな
くすために従来とられてきたウェブの乾燥状態を管理す
る手段は、ドライヤーから出て巻きとられた後、ロール
の上巻部より試料をサンプリングし、例えばウェブの塗
布量、塗布面質、光沢、含水率、表面抵抗等を評価し運
転中の乾燥装置の乾燥温度、湿度及び風量などの設定値
を決定し、目標品質に合った乾燥条件になるよう各々の
設定値を最適化している。具体的手段としては、実験か
ら得られたデータをもとに塗ニスピード、塗工量に応じ
て乾燥条件にかかわる例えばヒーターの蒸気バルブ、熱
風供給ファンの回転数、ダンパー開度等を設定し、乾燥
後にウェブの品質項目をチエツクし、副面している。好
ましくない品質の場合は、過去のデータをもとに再び条
件の設定変更をする。また前記手段よりもできるだけリ
アルタイムでウェブの状態を管理するためにドライヤフ
ード口にβ線坪吊計等の電磁放射線厚み計測装置を設け
たり、熱風の温度検出器を設け、出力をアウトプットし
、監視作業をしている。このような方法では要求される
品質に合ったものを常に安定して製造することは難しい
。

（Ｃ）発明が解決すべき課題 しかし、前記手段ではドライヤー内でのウェブの温度が
わからす、また走行ウェブの速度を変える必要が出たり
、含水率の異る巻取をドライヤーにかけた場合とか、途
中から塗布１が変更された場合など、乾燥前のウェブの
持つ水分但によって乾燥後のウェブの品質が異なってし
まい、設定変更が遅れると品質不良ウェブを生じてしま
う。本発明の解決すべぎ課題はウェブの走行スピードや
乾燥前のウェブの含水率あるいは塗工通等乾燥前のウェ
ブの条件が変っても乾燥後に一定の品質のウェブが得ら
れるようウェブの乾燥を制御するドライヤー制御装置を
提供することにある。

（Ｄ＞課題を解決するための手段 前述の課題を解決するため、以下の構成によって達成す
ることができた。即ち、本発明は走行ウェブに熱風を与
えるドライヤー部と、該ドライヤー部に熱風を供給する
熱風供給部と、前記ドライヤー部と熱風供給部とを連繋
するダクト、及び制御部とからなり、該制御部がドライ
ヤー内ウェブ表面温度を測定する赤外線放ｔＪＪ温度測
定器、熱風の温度、湿度を検出する温度湿度検出器、前
記測定器並びに検出器によって検出された各々のアナロ
グ信号をデジタル信号に変換する変換器Ａ、前記デジタ
ル信号がインプットされ乾燥制御演算を行う演算器、及
び該演算器から出力されたデジタル信号をインプットし
熱風供給部に変量をアラ１〜プツトする変換器Ｂを有す
ることを特徴とするドライヤー内つェブ屹燥制御装置で
おる。

本発明におけるドライヤーフードは、ウェブを中心に上
下両方、またはいずれか一方に開閉する機構を有しても
よいし、側面がドア式に開閉する機構を有していてもよ
い。

本発明におけるノズルは、ドライヤー内にウェブを挟ん
で上下両方、またはいずれか一方に複数弦べて置くこと
ができる。並べ方は目的に応じてノズル本数とともに考
慮される。

また複数のノズルを区分ごとに分け、ひとつのドライヤ
ーフードの中で異なった温度、湿度、風量の熱風を供給
できるように熱風供給ダクトを区分に分は各々のダクト
にダンパー等を設は乾燥制御を行ってもよい。

ノズルの形状は、ノズル先端よりウェブに熱風を吹きつ
ける角度、風量、風速との関係を考慮し目的に応じて設
計したものが使用できる。また熱風風１に応じてウェブ
とノズル先端距離を副面する機構をノズルに付設するこ
ともできる。

ドライヤー内の走行ウェブのナボー１〜殿溝は上側のノ
ズルから吹出す熱風に対し、ウェブ下側でロールによっ
て支持してもよいし、上側と同じく下側もノズルから熱
風を吹出してエアーフロートさせてサポートさせてもよ
い。ドライヤー全長が短く、ウェブが強靭でおれば、ド
ライヤー出入口のロールでヤヤ強い張力でザポー１〜し
、ドライヤー内はサポートなしでもよい。

本発明における熱風供給部は蒸気、電熱、加熱オイルな
どの熱媒体を放熱フィンで放熱する熱源部を内蔵する加
熱器、ターボファン、第六ブロアーなどによるエアー供
給ファン、及び湿度の高い回収熱風を排出し外気を取入
れ露点温度を下げるための回収熱風排出ダンパーや外気
取入ダンパー並びに熱媒体供給樋、ファン送風量、ダン
パー開度等を調節する機構及び駆動部、例えばダイヤフ
ラム調節弁、電磁弁、ピストン調節弁、ステッピングモ
ーター、インバーターモーター、ヒータートランスなど
からなる。また加熱器の内部に熱風の露点温度を補正で
きるよう加湿器が内蔵されてもよい。またドライヤーを
区分ごとに分け、ひとつのドライヤーフードの中で異な
った温度、湿度、風量の熱風が供給できるように熱供給
部を複数設けてもよい。

本発明における熱風の温度湿度検出器は乾燥前後の熱風
の温度及び湿度を検出することが目的であるので、ウェ
ブに吹き付けられる直前の熱風と乾燥に使われた直後の
熱風をドライヤーフード内に設置された検出器で検出さ
れることが理想であることは言うまでもないが、実質的
に同一であるところのノズルに熱風を供給するダウ１〜
壁、及びドライヤーフードからもどってくるダクト壁に
それぞれ穴をあけ温度、湿度の検出センサーを挿入固定
し、アナログ信号を取り出すことができる。

本発明は湿度を用いているが、露点温度をそのかわりに
用いてもよい。

本発明における赤外線放射温度測定器は、第３図に従っ
て説明すると、ウェブ２より放射された赤外線がセンサ
一部１３で受光され、その強さをアナログ信号としてア
ウトプットし、ウェブの表面温度に対応させるものであ
る。赤外線受光センサ一部１３に外乱放射赤外線が入ら
ないよう光路は筒状の光路カバー１４でカバーされ、ウ
ェブ表面からの放射赤外線だけが赤外線受光センサ一部
１３に入射される。赤外線受光センサ一部１３自体も赤
外線入射窓１５を除いてセンサ一部カバー１６でカバー
され、センサ一部カバー１６は筒状の光路カバー１４と
一体化されている。筒状の光路カバー１４はドライヤー
フード１の壁にあけられた穴よりウェブの１　ｃｍ〜５
ｃｍ直上まで挿入され、全体はフード壁に固定台１７で
固定される。更にセンサ一部カバー１６の内部へは、パ
ージ空気吹込み口１８より冷却空気が吹込まれセンサ一
部カバー１６内から光路カバー１４内を通りウェブの表
面温度に影響されないようにパージされる構造となって
おり、ドライヤー？ｊｊ、風によるセンサ一部の過熱故
障を防止している。赤外線放射温度測定器及びドライヤ
ーフードとの位置関係は、センサ一部の過熱故障を起こ
さない限り、センサ一部を覆うカバーを含め界外線敢則
測定装置全体がドライヤフードード内に入ってもかまわ
ない。またドライセ−フード内のノズルが少数並んでい
る場合は、ノズルの間に筒状カバーが挿入され、ウェブ
の表面温度が測定できる。該測定器はドライヤーフード
内のとこの場所にも、また複数設置されてもかまわない
。

本発明における変換器Ａは、センサー数に応じた多チャ
ンネルの△／Ｄコンバータである。演算器はマイクロコ
ンピュータ−を用いる。またデータボックスとしての記
憶装置を演算器に連結すると更に良い。変換器Ｂは演算
器からのデジタル信号を受けて熱風供給部の各動力部が
駆動するための変量を出力する出力ゲートである。また
、変換器Ａ、演算器、記憶装置、変換器Ｂを全て一体化
し中央制御しても本発明に記載されている機能を有すれ
ばこの限りではない。

本発明に於けるドライヤー内ウェブ乾燥制＠装置の制御
方法はドライヤー内を走行するウェブに熱風を吹つける
ことにより、ウェブから水分等の揮発物が潜熱を吸収し
蒸発するので、蒸発速度の大小により、また、単に加熱
される場合はウェブの顕熱の諮積の大小により、ウェブ
の表面温度が変化するので、表面温度が常に一定になる
よう走行するウェブに吹つける熱風の風」、温度及び湿
度の変化量を増加減することにより、一定品質が１ｑら
れるよう制御するものである。

乾燥制御における各構成要素の相互関係を具体的に説明
すると、赤外線放射温度測定器によりつニブの表面温度
が測定され、ドライヤーノズルに供給される熱風の温度
、湿度が供給熱風温度湿度検出器により検出され、ドラ
イヤーフードより回収される熱風の温度、湿度が回収熱
風温度湿度検出器により検出される。各々検出されたア
ナログ信号は変換器Ａによりデジタル信号に変換され演
算器に入りされる。演算器では目標とするウェブの表面
温度、熱風の上下限温度、湿度、及び風聞の設定値、並
びに入力信号と設定値の関係を示す演算式が入力されて
いる。演算器において、赤外線放射温度測定器で測定さ
れたウェブ表面温度の値と設定値とが比較演算され、ウ
ェブ表面温度が設定値より高い場合は加熱器の熱供給及
び熱風供給量を減少する信号が、演算器より出力され、
変換器Ｂに入力され、変換器Ｂから各々の熱供給調節動
力部及び熱風供給ファン駆動部に動力ｍが小さくなるよ
う変ｍが出力される。例えば、熱供給が蒸気である場合
、蒸気弁開度を閉じ、ファン駆動部がインバーターモー
ターであれば、回転数を下げる方向に動作する。演算さ
れた結果、逆にウェブ表面温度が設定値より低い場合は
加熱器の熱供給及び熱風供給量が増加するための信号が
演算器より出力され、変換器Ｂに入力され、更に変換器
Ｂより前記熱供給調節動力部及び熱風供給ファン駆動部
に動力増加の変量がアウトプットされ熱風の温度、ａｍ
が増加し乾燥が促進し、ウェブの表面温度が上昇し、設
定値に近づく。変換器Ｂより出力される熱風供給調節動
力部及び熱風供給ファン駆動部への変量の割合は予め演
算器に入力された演算式により信号が分配される。

また、熱風の温度の変動幅が極端な加熱や低下が発生し
ないように、熱風の温度の上下限が、条件として演算器
に設定入力され供給熱＆１温度湿度検出器によりチエツ
クされ、調部温度が上下限の範囲外の温度を必要とする
状態になった場合は風聞で調節される。

湿度についてみると、熱風は循環するので、湿度が増加
するため一定の湿度の熱風が供給されるよう制御されね
ばならない。

即ち、予め熱風の相対湿度を設定しておく。

供給及び回収熱風温度湿度検出器から変換器Ａにより変
換され演算器に入力されてきた信号は、演算器において
、予め設定された相対湿度の値と比較演算され、熱風の
湿度が設定より高いと外気取入ダンパーの開度を上げる
ための信号が演算器よりアウトプットされ変換器Ｂに入
力され、更に変換器Ｂより外気取入ダンパー開度調節動
力部に変」が出力され、フレッシュエア−を取り込む。

外気取入ダンパーの開度に比例して、回収熱風排出ダン
パー開度調節動力部にも変量が出力され、回収熱風排出
ダンパーの開度が増し、その結果、湿度の低い熱風がノ
ズルに供給される。

熱風の湿度が設定値よりフレッシュ−エアーの取込みを
抑制するために外気取入ダンパー開度を小さくし、それ
に比例して回収熱風排出ダンパー開度も絞られる信号が
演算器より変換器Ｂにアウトプットされ、更に変換器Ｂ
より回収熱風排出ダンパー開度調節動力部に変量が出力
される。また極端な加湿、減湿が発生しないよう湿度の
上下限が、演算器に設定入力され、供給側と回収側の湿
度の差が定常状態を保つように両者の比較が演算され、
演算式に組込まれ比例制御される。

本発明におけるウェブとは帯状シート物なら、その種類
を問わない。また乾燥のみならず、本発明の制御装置を
用いての熱処理を目的とするウェブも含まれる。特に好
ましくは塗工乾燥工程における紙、ラミネート紙、フィ
ルム、不織布、布帛、金属シート等が上げられる。また
熱処理工程における含浸紙、不織布、フィルム、ウェブ
状綱状物等があげられる。

本発明は塗工液を塗布した写真用支持体の乾燥あり御装
置として好適でおる。叩も、精密な乾燥条件を要求され
る写真用支持体の乾燥過程での写真用支持体の上昇温度
を制御することにより、写真用支持体としてのトラブル
を最小限に抑えることができる。例えば、写真用支持体
の原紙水分の減少による写真印画紙となってからのカブ
リ、ゼラチン組成物溶液を塗布し乾燥する際の過乾燥に
よるカール、急激な乾燥によるゼラチン徂成物塗被居の
異常光沢、同じく塗被層の膜強度の低下、あるいは乾燥
不足によるベタツキ、写真乳剤塗布後の乳剤膜付不足な
どを抑制または改善することができる。

また、本発明は熱可塑性樹脂被覆層を有するウェブに対
しては樹脂層の加熱融解による光沢のギラツキ発生、微
粗面加工の微細な型の融解を抑えることに有効であり、
上述の写真用支持体を考慮に加えると、ポリオレフィン
樹脂被覆写真用支持体にゼラチン組成物溶液あるいは合
成バインダー組成物溶液を下引あるいは裏塗りすること
に対して、特に好適な乾燥制御装置でおる。

（Ｅ）作用 作用を実施例を示す第２図とともに説明する。

第２図は、本発明の制御信号のブロック図を示す。

まず、記憶装置１１ａまたは演算器１１にウェブの表面
温度、供給熱風の上下限の温度、湿度、風量を予め設定
し、走行ウェブの乾燥を開始する。

赤外線放射温度測定器８によりドライヤー内走行ウェブ
の表面温度が測定され、ドライヤーノズルに供給する熱
風の温度及び湿度が供給熱風温度湿度検出器９ａにより
検出され、ドライヤーフードより回収される熱風の温度
及び湿度か回収熱風温度湿度検出器９ｂにより検出され
る。各々検出されたアナログ信号は変換器Ａによりデジ
タル信号に変換され演算器１１に入力される。デジタル
信号が入力された演算器１１において、ウェブ表面温度
は予め設定された温度との差が演算され、その差分に対
応する風量かつまたは加熱温度を増加減する出力デジタ
ル信号が変換器８１２に送られ、信号を受けた変換器Ｂ
１２より加熱器の熱供給量を調節する熱供給調節動力部
４ａかつまたは熱風供給ファン駆動部５ａに変量が出力
される。

熱供給調節動力部と熱供給ファン駆動部との出力の分配
は予め演算式を演算器に入力しておく。

また過度の高熱または低温にならないよう上下限温度が
演算器に入力されており、供給熱Ｊｌ温度湿度検出器９
ａより検出された信号が変換器Ａを通り、演算器に入力
され、設定値と比較されチエツクされる。加熱温度の上
下限が設定されるため、加熱温度で制御できない場合は
風量にその分が増加減される。

熱風の温度湿度は、供給側検出器９ａと排気側検出器９
ｂとの差、及び設定値と供給側検出器との差が演算され
、熱風温度の低下分に対応する温度を加熱器によって昇
温する信号が演算器より変換器８１２にアウトプットさ
れ、変換器Ｂ１２より加熱器の蒸気バルブを駆動する動
力部４ａに変量が出力される。また、ウェブからの蒸発
による熱風）９度の増加に対応して演算器よりデジタル
信号か変換器Ｂ１２にアウトプットされ、変換器Ｂ１２
より、グンパー開度を調節する変名か外気取入ｈグンパ
ー開度調節動力部６ａに出力されフレッシュエア−が取
込まれる。

また、必要に応じてフレッシュエアの導入に応じた外気
取入ダンパー６の開度に比例して回収熱風を排出すべく
回収熱風排出ダンパー６ｂの開度を調節する信号も同時
に変換器Ｂに出力され、変換器Ｂより、ダンパー開度を
調節する変量が回収熱風排出ダンパー開度調節動力部６
Ｃに出力される。

フレッシュエア−取込みによる熱風の温度低下分は供給
熱風温度湿度検出器９ａまたは赤外線放射温度測定器８
によって検出され変換器Ａを経て演算器において加熱器
で昇温されるべき値が演算され、変換器Ｂに出力される
。

（Ｆ）実施例 本発明の実施例を実施例に対応する第１図を用いて説明
する。

ドライセ−フード１、その内部を走行するウェブ２、及
び熱風を吹付けるノズル３を有するドライヤー部と、ノ
ズルに熱風を供給するための加熱器４、加熱器内部で牧
熱効率を上げる敢然フィン４ｂ、熱風供給フ１ン５、外
気取入ダンパー６、及び回収熱風排出ダンパー６ｂ、並
びに各々に連結した動力部、即ち、熱供給調節動力部４
ａ、熱風供給ファン駆動部５ａ、外気取入ダンパー開度
調節動力部６ａ、回収熱風排出ダンパー開度調節動力部
６Ｃからなる熱風供給部と、前記ドライヤー部のノズル
３と熱風供給部と連繋しノズルに熱風を供給する熱風供
給ダクト７ａ、ドライヤーフ−ド１と熱風供給部とを連
繋し熱風を回収する熱風回収ダクト７ｂと、制御部とか
らなり、該制御部はドライヤー内を走行するウェブ２０
表面温度を測定する赤外線放射温度測定器８、供１恰熱
風、回収熱風合々の温度湿度を検出する温度湿度検出器
９ａ及び９ｂ、更に前記測定器８、検出器９ａ、及び９
ｂのアナログ信号をインプットしデジタル信号をアウト
プットする変換器Ａ１０、前記デジタル信号がインプッ
トされ演算または制御を行う演算器１１、及び演算器１
１からアウトプットされた出力を熱風供給部の加熱器４
の加熱を加減する動力部４ａ、供給ファン５の風量を調
節する熱風供給ファン駆動部５ａ、外気取入ダンパー６
の開度を調節する動力部６ａ、及び回収熱風排出ダンパ
ー６ｂの開度を調節する動力部６Ｃに各々の変量をアラ
１ヘプツトする変換器Ｂ１２を有することによってドラ
イヤー内の走行ウェブ２の乾燥を制御することができる
乾燥制御装置である。

また、銘柄、塗液種類等に応じて、各々の設定値を記憶
装置１１ａにインプラｌへしておき、銘柄、塗液種類等
を指定するだけでドライヤー内走行ウェブの乾燥が制御
できる。

ウェブとして、ゼラチン、顔料、硬膜剤、界面活性剤か
らなる塗液を塗布したポリエチレン樹脂被覆写真支持体
を乾燥する際、ドライヤー内走行前記写真用支持体の表
面温度を６８±２℃になるように赤外線放射温度測定器
の検出温度を定め、また、ドライヤー内のノズルから吹
出す熱風屋をノズルより吹き出す風速が１ａｍ、／ｓｅ
ｃ〜１２ｒｒｔ／　ＳｅＣに対応する宿を設定し、供給
熱風の上限温度を１００℃、下限温度６０℃、相対湿度
を上限７０　Ｒｌ−ｉ％、下限５０ＲＨ％となるよう設
定し乾燥した。

その結果、紙面温度は６８±２℃の範囲に入り、ポリエ
チレン被覆樹脂の融解による光沢の増加や原紙水分の減
少がなく、また乾燥不足（どなることもなく乾燥制御す
ることができた。

（Ｇ）！明の効果 本発明は制御部がドライヤー内ウェブ表面温度を測定す
る赤外線放射温度測定器、熱風の温度、湿度を検出する
温度湿度検出器、前記測定器並びに検出器によって検出
された各々のアナログ信号をデジタル信号に変換する変
換器Ａ、前記デジタル信号がインプットされ、９乞燥制
御演算を行う演算器、及び該演算器からの出力をインプ
ットし熱風供給部に変量をアラ１〜プツトする変換器Ｂ
を有することを特徴とするドライヤー内ウェブ乾燥制′
ｇａ装置であるので、ドライヤー内ウェブの水分率が変
化すると赤外線放射温度測定器、熱風温度検出器のアナ
ログ信号が変化し、演算器において、設定値と比較演算
され、設定との偏差をなくすべく、熟１凪供給ファン、
１１［１熱器、及びダンパーを適性変化ざぜ、走行ウェ
ブが未乾燥や過乾燥でドライヤーから出てくることはな
く、一定の乾燥状態のウェブが得られ、乾燥が制御され
る。

特に実施例に述べられているようにポリオレフィン樹脂
被覆写真用支持体のドライヤー内ウェブ乾燥制御装置に
好適であることがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明する概略図を示す。第２図
は乾燥制御装置の制御系フローと制御すべき駆動部との
関係を示す。 第３図は赤外線放射温度測定器及びドライヤーフードと
の位置関係を示す。そのうち（３−１＞はウェブの流れ
方向からみたＷ−Ｚ断の立面図であり、（３−２）はｘ
−ｙ断面の平面図でおる。 １・・・ドライヤーフード、２・・・ウェブ、３・・・
ノズル、４・・・加熱器、 ４ａ・・・熱供給調節動力部、４ｂ・・・放熱フィン、
５・・・熱風供給ファン、 ５ａ・・・熱風供給ファン駆動部、 ６・・・外気取入ダンパー ６ａ・・・外気取入ダンパー開度調節動力部、６ｂ・・
・回収熱風排出ダンパー ６Ｃ・・・回収熱風排出ダンパー開度調節動力部７ａ・
・・熱風供給ダクト、 ７ｂ・・・熱風回収ダクト ８・・・赤外線放射温度測定器、 ９ａ・・・供給熱風温度湿度検出器、 ９ｂ・・・回収熱風温度湿度検出器、 １０・・・変換器Ａ、１１・・・・・・演算器、１１ａ
・・・記憶装置、１２・・・・・・変換器Ｂ、１３・・
・赤外線受光センサ一部、 １４・・・光路カバー、 １５・・・赤外線入射窓、 １６・・・センサ一部カバー １７・・・固定台、 １８・・・パージ空気吹込み口

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）走行ウェブに熱風を与えるドライヤー部と、該ド
   ライヤー部に熱風を供給する熱風供給部と、前記ドライ
   ヤー部と熱風供給部とを連繋するダクト、及び制御部と
   からなり、該制御部がドライヤー内ウェブ表面温度を測
   定する赤外線放射温度測定器、熱風の温度、湿度を検出
   する温度湿度検出器、前記測定器並びに検出器によつて
   検出された各々のアナログ信号をデジタル信号に変換す
   る変換器Ａ、前記デジタル信号がインプットされ乾燥制
   御演算を行う演算器、及び該演算器から出力されたデジ
   タル信号をインプットし熱風供給部に変量をアウトプッ
   トする変換器Ｂを有することを特徴とするドライヤー内
   ウェブ乾燥制御装置。
2. （２）該ウェブが熱可塑性樹脂層を有するウェブである
   請求項（１）記載のドライヤー内ウェブ乾燥制御装置。
3. （３）該ウェブが写真用支持体である請求項（１）また
   は（２）記載のドライヤー内ウェブ乾燥制御装置。