JPH04502887A - 乾燥装置 - 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】 ｕ■ 本発明は請求の範囲第１項の前文に記載した、印刷機に使用する乾燥装置及び、 この形式の乾燥装置から成る乾燥ユニットに関する。

印刷業界においては異なるベース、異なるバインダ、異なる顔料を用いた印刷イ ンキが使用される。通常のオフセット印刷インキや油性フェスを乾燥させるため には赤外線輻射を利用した乾燥装置が好ましい、製品表面につやを出すためにを 使用する場合は熱風乾燥が好ましい。プリポリマ化した合成材料を含む特殊フェ スと印刷インキについては紫外線輻射を用いた乾燥装置が使用される。

強力な紫外線発生装置を設置する必要があるだけでなく紫外縁に対する防護と紫 外線により生成されるオゾンの除去のためこのような紫外線乾燥装置は非常に特 殊な手段を必要とし、従って紫外線乾燥装置を装備した印刷機は常に能力いっば いに使用される 一方、赤外線乾燥装置と熱風乾燥装置の場合には、同じ印刷機で異なる印刷支持 体を処理する場合には切換を頻繁に行うことが好ましい。しかし、現在のところ 、この切換は赤外線乾燥装置と熱風乾燥装置とが異なる広さを必要とするためう まくいっていない。

赤外線乾燥装置では印刷物の乾燥は非常に小さなスペースで行うことができるの に対し、通常の熱風乾燥機は非常に大きなスペースを必要とするからである。

従って本発明の目的は大量の熱風を局所的に発生することのできる非常に小型の 乾燥機を提供し、熱風乾燥ユニットを小型化することにより通常の赤外線乾燥装 置を熱風乾燥機と交換可能とすることである。この目的は請求の範囲第１項に記 載の本発明による乾燥装置により達成される。

本発明による乾燥装置においてはロンド形の赤外線輻射器が非常に小さな空間内 で大量の熱を発生させるのに使用される。空気流に対するこの熱の伝達は最初に 赤外線輻射器に平行に延設された加熱チューブ内での吸収により行われる。加熱 される空気流は加熱チューブ内を通って流れる。加熱チューブは次にプロワダク トの上流側に配置され、加熱空気を供熱伝達が行われるが、赤外線輻射器に直接 空気を吹き付けたのでは良好な熱伝達を得ることはできない。

空気流の加熱は空気流がプロワダクトに入る前に全部終了してしまうため、同じ 温度の空気がプロワダクトの様々な場所から逃げ出してしまうからである。

もし、熱風を従来の方法で発生させるとすると空気流は直接抵抗線を通過するよ うに導かれるため、ラジェータを設ける必要があり、このラジェータは印刷機外 部に別個に設置しなければならない、従って、この場合余分な設置スペースを必 要とすることになるが、既に設置されている印刷機においては通常これらのスペ ースを得ることはできない。また同様に、熱を発生する場所から熱を使用する場 所までの経路で余分な熱損失が生じることになる。

本発明の有利な改変例が従属請求の範囲に記載されている。

請求の範囲２に記載された乾燥エレメントはその構成全体の長さを特に短くする ことができる。それは加熱チューブ及びブロワは印刷物の搬送方向に関して同一 の横方向のリミットを維持するからである。

請求の範囲３に関するこの発明の改善は一面では加熱チューブでの渦の発生を回 避することができることに関して有利である。加えて、加熱チューブの外面が凸 曲面をなしていることから、加熱チューブに入射する熱線が赤外線放射装置に反 射によって戻され、赤外線放射装置から加熱チューブへの熱流の有効性を改善す ることができる。

この場合、請求の範囲４によれば、機械的に一層単純な手段で、かつ同手段を空 気の加熱に使用することにより、加熱チューブの凸状外面から伝わる熱線をより 多量に収拾することができる。

この発明の請求の範囲５の改良によれば、赤外線放射装置から発した、加熱チュ ーブを最初に通過した熱線ですら加熱チュー・プの表面に到達させることができ る。

請求の範囲６によれば、加熱チューブの表面に対しこれらの熱線を案内する光漏 斗は製造が簡単な機械的に単純であり、円形断面を有するエレメントにて形成さ れる。

円形反射装置及びその半径の中心を請求の範囲７のように選定し、エレメントの 中心平面の両側に位置する２本の光漏斗の端部が赤外線放射装置に対向して配置 され、かつ一点に向かって先細をなしていることにより、周囲方向での加熱チュ ーブを著しく均等に加熱することができる。

請求の範囲８のこの発明の改良構造は、加熱チューブから離間した半球において 赤外線放射装置により放射される熱線の加熱チューブへの供給に関して有利であ る。

請求項９に記載した本発明によれば、コンパクトな構造の乾燥装置の場合に大量 の熱を加熱管に供給するのに有利である。２！赤外線放射器を用いることにより 乾燥装置の電気的設備並びに保守さえ容易になる。

電気的接続部並びに赤外線放射器に関連する保持装置を冷却するために、赤外線 放射器の部分での冷却空気流を制限することが一般的に必要である。請求項１０ に記載した発明によれば、ウォータジェットポンプの方法でプロワダクトの出口 に連結される、赤外線放射器を取り囲む冷却空気ハウジングの一部が反射器を構 成するようになっているので、追加のファンを設けることなく機械的に非常に簡 単な方法で限られた冷却空気流をたやすく得ることが出来る。

原則として、費用の関係で、反射器の内表面を例えば研磨したりあるいはコーテ ィングを施したりして完全な反射面とすることはできない。赤外線放射器により 生ぜしめられる放熱ができるだけ多く加熱管外表面へ放射されそこで吸収される ようにするためには高反射面それ自体は望ましい。しかしながら、もし２次空気 流が反射器を通り、そこで加熱されたこの２次空気流が主空気流と混合され得る 場合には、反射器により受容される熱量も利用される。この副次的効果は請求項 １０に記載の乾燥装置並びにそれを更に発展させた請求項１１に記載の乾燥装置 の双方において達成される。この場合、請求項１１に記載の乾燥装置においてさ えも、ウォータジェットポンプの原理に従い、追加のファンを設けることなく２ 次空気流が作られる。請求項１１に記載の発明ではまた、外ハウジングは素早く 低温となるという効果があり、従って、事故に対する保全と言う観点から有利で ある。

本発明の請求項１２による発展は、ウォータジェットアクションは大きな断面を もつ空気の遅いカーテンよりも小さな断面をもつ空気のの規定された、速いジェ ットであるので、２次空気の最も優れた且つ有効なひきずり効果についての利点 である。

請求項１３に記載された乾燥ユニットは同じような標準的な挿入フレームに設け られる赤外線乾燥ユニットと簡単に交換できる。これは、１つの同じプリンター でで、低い切り替え時間で、赤外線乾燥とブローエア乾燥とを任意選択的に作動 させることを可能にする。

以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明する。図面において、 第１図はオフセット印刷機のためのブローエア乾燥ユニットの乾燥装置の横断面 図である。

第２図は赤外線ラジェータから第１図の乾燥装置の加熱チューブへの熱の伝達を 説明する拡大略解図である。

第３図は修正した乾燥装置の第２図と同様な略解図である。

第４図は第１図の乾燥装置と、同じ外形ジオンｌ−ＩＪを有する赤外線乾燥ユニ ットとから構成されたブローエア乾燥ユニットを示す図である。

第１図は全体的に参照数字１０によって示された乾燥装置を示し、この乾燥装置 １０は全体的に参照数字１２によって示された外側ハウジングを有する。外側ハ ウジング１２は側壁１４，１６、底壁１８、並びに側壁１４　、１６の曲げられ た支持部分２２に位置されたグリッド２０によって形成される。側壁１４　、１ ６及び底壁Ｉ８は、図面の紙面に直角な方向で見て、大きな寸法を有する。

第１図で左の底になる外側ハウジング１２の端部には、長く延びる空気の放出チ ャネル２４が設けられ、これは側壁１４　、１６及び底壁１８の曲げられた壁部 分２６　、２８によって形成される。

アーム３０　、３２によって、側壁１４　、１６はレフレクタ壁３４　、３６を 支持し、レフレクタ壁３４　、３６はともに全体的に参照数字３日によって示さ れた内側ハウジングを形成する。内側ハウジング３８は２次空気チャネルがこれ らの２つのハウジングの間に生成されるようなある距離だけ外側ハウジング１２ から延びる。

第１図によ（示されるように、水平なベース部分がレフレクタ壁３４　、３６に 一体に形成され、レフレクタ壁３４　、３６の下端部は空気の放出ヂャネル２４ の延長部で終端する。レフレクタ壁３４　、３６の上方壁部分４０　、４２は円 弧の形状に形成される。それらの自由工・ンジは内側ハウジング３８の冷却空気 入口開口部４４を形成し、これはグリッド２０の後方である距離のところに位置 する。

全体的に参照数字４６によって示された加熱／ノズルユニットが内側ハウジング ３８に設けられる。この加熱／ノズルユニット４６に属するのは、第１図の紙面 に直角な方向に延びる加熱チューブ４８と、加熱チューブ４８の下方ある距離の ところに加熱チューブ４８と平行に延びるノズルチューブ５０と、同じ断面を有 する１８０度ベント５２であり、この１８０度ベント５２は図面の紙面の後方に 位置する加熱チューブ４８とノズルチューブ５０の端部を連結する。

図１の前方に位置する加熱チューブ４８の端部は、例えば可とう性を有するホー スによってファン（図示せず）の前方側に連結され得る連結部５４を支持する。

図１の前方に位置するノズル・チューブ５０の端部は、端部壁５６によって閉塞 される。

ノズル・チューブ５０の外周壁の、排出チャネル２４の軸線に整列する外形線上 には、ノズル・ボディ６０が挿入される所定２４の中央面に整列するノズル・ボ ア６２をそれぞれ有する。

図１から理解され得るように、ノズル・ボディ６０は、反射壁３４　、３６の下 方端部の自由縁部によって画成されるスロット６４を通して排出チャネル２４の 最初まで所定距離延びている。

従って、ノズル・ボディ６０は、側壁１４の下方端部からかつ基部壁１８の左側 端部から所定距離にある。参照符号６６で一般的に示されたディープレックス赤 外線ラジェータ６６は、Ｕ字形の加熱／ノズル　ユニットの側部間にある空間に 配設される。

このデユーブレックス赤外線ラジェータ６６は、２つの加熱コイル７０　、７２ が位置する石英ガラスを包含する透明なハウジング６８を有する。赤外線ラジェ ータ７６は、加熱チューブ４８の最下点から相対的に短い距離にかつ加熱チュー ブ４８の全長を越えて延びている。

ハウジング６８の外面の中間には、実際上蒸着によって付与される金の層である 反射層が設けられる。

赤外線ラジェータ６６の端部は、８０で示されたノズル・チューブ５０の上部側 に溶着されたアングル・ブラケット７８によって保持される。

上記乾燥装置は次ぎのように作動する。

連結部５４に供給される空気は、加熱チューブ４８に送り込まれる。赤外線ラジ ェータ６６によって発せられた熱線は、加熱チューブ４８の外面によって吸収さ れ、加熱チューブ４８は、一般的に高温に加熱される。加熱チューブ４８は、そ こを通る空気に熱を伝達し、加熱空気は、１８０ベンド５２を介してノズル・チ ューブ５０に到る。そこから、加熱空気は、ノズル・ボディ６０を通して排出チ ャネル２４に排出される。加熱空気のこの排出は、確定された噴射の形式で起き る。ノズル・ボディ６０の排出端部における噴射の断面の急激な増大のため、こ の点で低減された圧力が得られる。このため、矢印８２で示したように、空気は 内部ハウジング３８の内側を通って引き出される。

更に、矢印８４で示したように、次ぎの空気チャネルを通して吸引される。

従って、二次的空気は反射壁３４　、３６のまわりの両側に流れ、その上には同 様に赤外線ラジェータ６６による放射の一部が降り、これらの壁は結果的に冷却 される。このように先に加熱される二次的空気は、グリッド２０を介して吸引さ れ、排出チャネル２４において、加熱チューブ４８を通って流れた極めて高温の 空気と混合される。全体として、大量の温かい空気８６が得られ、それはカーテ ン形式で排出チャネル２４から逃げ、印刷されたシート８８と斜めに出会う。こ のシートは矢印９０の方向に進む。噴出空気の熱いカーテンは、インクの層を乾 燥させ、印刷されたシート８８上で消失する。

実際上、赤外線放射装置６６は、３．５ｋＷの出力を有し、一時間当たりに６０ から１００ｍ′３の空気の量を約１４０°Ｃに加熱することができる。第二の空 気の約半分の量と混合することにより、水性フェスの乾燥に必要な約１００℃の 温度を有する吹出し空気が得られる。

加熱管４８から得られる放射エネルギと反射装置の壁３４　、３６から得られる 放射エネルギとの間の関係は、これらの要素の表面の特性によって決定され、も し反射装置の壁３５　、３６の内側表面が、高度に反射し、加熱管４８の表面が 、放射をよく吸収するならば、赤外線放射装置６６によって与えられる熱は、主 に加熱管４８を通り空気流に達する。もし反射装置の壁３４゜３６の反射能力が 減少されるならば、放射エネルギの増加分は、反射装置の壁３４　、３６によっ て第二の空気流８２　、８４へ伝達される。

図２は、加熱コイル７０からのいくつかの放射線の通路を拡大して示す。簡単の ために、加熱管４８を同軸に取り囲む単一の筒状反射装置９２だけが設けられて いるように想定されている。この構造において、垂線に対して約４５°の角度で 傾斜して加熱コイル７０を離れる線が、加熱管４８の表面によって反射されるこ とがわかる（線の不完全吸収を想定して）。反射装置９２の内面で反射した後、 すぐに加熱管４８の外面に衝突するこの種の線は、参照番号９４　、９６、及び ９８が示されている。

これらの線が、もはや加熱管４８の表面で反射した後でさえ赤外線放射装置６６ に達しないことがわかる。

たとえば線１００のように、垂線に関して４５″′より大きな角度で傾斜して加 熱コイル７０を離れる線は、明らかに加熱管４８の表面に達することはなく、反 対にそれらは、筒状反射装置９２の内面で何回も反射される。

加熱チューブ４８を取巻く円筒形反射装置の場合は、赤外線放射器６６の出力の 一部が幾何学的関係の理由で反射器の壁３４゜３６に伝達される。

第１図の実施Ｂ様においては、この効果は、反射器が加熱チューブ４８の中心線 の直上で円筒形であり、一方においてこの中心線より下方で平坦であるという事 実により弱められる。

このようにして、この点で同様に表示される放射線１００が示すように、垂直線 に対して４５°より多い角度で傾斜された加熱コイルによって発射される放射線 でさえも加熱チューブ４８の外側表面に到達することが保証される。

同じ目的で、円筒形反射器を用いる時は、第３図に示すように、反射器の軸線を 加熱チューブの軸線と平行にかつこの軸線からある距離をおいて配置することが できる。この場合は、符号ＭＩが加熱チューブの軸線を示し、符号Ｍ２が反射器 の軸線を示している。したがって、乾燥装置の垂直中心線の両側に、鎌の形状の 先細となった２つの照射ファンネルが得られ、これら照明ファンネルは、加熱チ ューブ４８の外側表面に向って加熱チューブ４８の外側表面に相接するようにな っている。垂直線と放射線１０２との間に位置する放射線と同じ熱出力を有する 、この間に位置する放射線が、全体として加熱チューブ４８のほぼ上方半分に到 達することがわかるであろう。第３図に示されている配置構造においては、その 周方向に全く均一である加熱チューブ４８の加熱作用を有している。

第４図は全体が符号１０４で示され、数個の乾燥装置１０を支持する型材部分か らなるフレーム１０６を備えている吹出し空気乾燥ユニットを示している。

全体を符号１０Ｂで示す赤外線乾燥ユニットが、１つのフレーム１０６上に複数 の赤外線放射器６６を支持している。

これら２つの型の乾燥ユニットが印刷機上で相互に対し迅速かつ容易に取り替え ることのできることがわかるであろう。

補正書の翻訳文提出書 （特許法第１８４条の８） 平成３年４月１５日

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. １．送られた空気を流す電気加熱装置および送風機ダクトを有し、上記送風機ダ クトが温風を印刷物の移送方向に対して横切って分配する印刷機に使用するため の乾燥要素であって、ロッド状赤外線放熱器（６６）が加熱管（４８）の表面に 平行に延び、上記加熱管（４８）が送風機ダクト（５０，６０）の上流に設置さ れかつ表面吸収赤外放射線を有することを特徴とする印刷機用乾燥要素。
2. ２．上記送風機ダクト（５０，６０）は上記加熱管（４８）に平行に延びかつ１ ８０°の曲折（５２）により後者に連結されていることを特徴とする請求項１の 乾燥要素。
3. ３．上記加熱管（４８）は円形断面を有することを特徴とする請求項１または２ の乾燥要素。
4. ４．上記加熱管（４８）を少なくとも部分的に囲周する反射器（３４，３６，９ ２）が上記加熱管（４８）に連結されていることを特徴とする請求項３の乾燥要 素。
5. ５．上記反射器（９２）の上記加熱管（４８）からの距離は上記赤外線放熱器（ ６６）からの距離の増加に伴って減少することを特徴とする赤外線放熱器（６６ ）４の乾燥要素。
6. ６．上記反射器（９２）は円形断面を有し、かつ上記反射器の軸（Ｍ２）は上記 加熱管の軸（Ｍ１）に平行してそこから所定距離で延びることを特徴とする請求 項５の乾燥要素。
7. ７．上記反射器（９２）の内面は上記赤外線放熱器（６６）の反対面上で上記加 熱管（４８）と接触していることを特徴とする請求項６の乾燥要素。
8. ８．上記赤外線放熱器は石英ガラスのハウジング（６８）内に設置された加熱コ イル（７０，７２）からなり、かつ銀皮膜（７４）が上記加熱管（４８）から遠 位部位で上記石英ガラスハウジング上に設けられていることを特徴とする１から ７のいずれか１の乾燥要素。
9. ９．上記赤外線放熱器（６６）は上記加熱管（４８）の直径と比較して相互から 短距離に設置された２つの加熱コイル（７０，７２）を有する二重放熱器である ことを特徴とする１から８のいずれか１の乾燥要素。
10. １０．上記反射器（３４，３６）は内部ハウジング（３８）の一部であり、上記 内部ハウジングは上記赤外線放熱器（６６）から遠位のセクション上に出口孔（ ６４）を有し、上記出口孔は送風排出溝（２４）へ連通し、かつ上記内部ハウジ ング（３８）は上記加熱管（４８）に隣接するセクション内で空気を冷却するた めの吸引口（４４）を有することを特徴とする１から９のいずれか１の乾燥要素 。
11. １１．所定間隔で上記内部ハウジング（３８）を囲周する外部ハウジング（１２ ）を有し、上記外部ハウジングは上記反射器側上の上記内部ハウジング（３８） のセクションに隣接する第２空気用の入口（２０）および上記反射器（３４、３ ６）により加熱された第２空気用の送風機ダクト（５０，６０）へ隣接する出口 を有することを特徴とする請求項９または１０の乾燥要素。
12. １２．上記送風機ダクト（５０，６０）は相互に所定間隔を置く分離ノズル（６ ０）を有することを特徴とする請求項１０または１１の乾燥要素。
13. １３．請求項１から１２のいずれか１の複数の乾燥要素を有し、上記乾燥要素は 乾燥機フレームの誘導により挿入される標準挿入フレームにより上記乾燥要素が 相互に平行に並ぶ同一線上に保持されていることを特徴とする印刷機に使用する 乾燥ユニット。