JPH11254642A - 乾燥装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンパクトで容易に取り扱うことができる乾
燥装置を提供する。 【解決手段】 溶剤を含む塗膜面を有するウェブ２は、
乾燥炉１内を通過する。乾燥炉１内は、溶剤ガスと窒素
ガスとからなる混合ガスが充満している。この混合ガス
は、吸気ノズル１ｄから吸引されて加熱された後に、排
気ノズル１ｃから排出される。赤外線ヒータ７は、ウェ
ブ２が通過する方向に沿って、乾燥炉１内に設置されて
いる。赤外線ヒータ７は、加熱した蒸気や油などの流体
によって、塗膜面を乾燥しないために、この流体の漏れ
などによって塗膜面を汚すことがない。また、赤外線ヒ
ータ７は、ボイラなどの大規模な装置を必要としないた
めに、乾燥装置全体をコンパクトにすることができる。
赤外線ヒータ７は、ウェブ２が通過する方向に沿って、
温度が高くなるように温度勾配を付与する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶剤を含む塗膜面
を有する塗布対象物を乾燥容器内で乾燥する乾燥装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来の乾燥装置（熱風乾燥方
式）の構造を概略的に示した側面図である。乾燥炉１
は、溶剤を含むインキなどの塗膜面を有するウェブ２を
乾燥するためのものである。乾燥炉１は、その長手方向
の両端部に、ウェブ２が図中矢印方向に通過可能なよう
に、搬入口１ａ及び搬出口１ｂと、ウェブ２を矢印方向
に案内する複数のガイドローラ１０と、熱風乾燥ノズル
１７とを備えている。

【０００３】熱風乾燥ノズル１７は、熱風をウェブ２に
吹き付けて、このウェブ２上の塗膜面を乾燥するもので
ある。熱風乾燥ノズル１７は、乾燥炉１内の上部に、ウ
ェブ２が通過する方向に沿って、複数取り付けられてい
る。

【０００４】図５は、従来の乾燥装置（熱媒乾燥方式）
の構造を概略的に示した平面図である。ヒータ２７は、
加熱した蒸気、油又はガスなどの流体（熱媒）を熱源と
するコイル状のヒータである。ヒータ２７は、制御装置
１８と、この制御装置１８からヒータ２７に流体を供給
する供給用配管２７０ａと、ヒータ２７を通過した流体
を制御装置１８にリターンするリターン用配管２７０ｂ
とを備えている。

【０００５】制御装置１８は、ヒータ２７に供給する流
体の温度をコントロールするものである。制御装置１８
は、蒸気、油又はガスなどの流体を加熱する図示しない
ボイラ又はバーナーと、蒸気圧を可変して蒸気の温度を
調節したり、油の温度を調節する図示しない温度調節器
などを備えている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】熱風乾燥方式による乾
燥装置は、塗膜面を乾燥する手段として熱風を使用して
いた。このために、湿っている塗膜面を乾燥する初期の
段階において、この塗膜面に熱風を吹き付けると、溶剤
が気泡となって塗膜面に現れて、塗膜面が粗くなり印刷
物の質が低下してしまう可能性があった。

【０００７】また、熱媒乾燥方式による乾燥装置には、
以下に記載するような問題点があった。 （１） 供給用配管２７０ａとヒータ２７との接続部及
びリターン用配管２７０ｂとヒータ２７との接続部など
から流体が漏れだして、塗膜面を汚してしまう可能性が
あった。

【０００８】（２） 流体を加熱するボイラや、流体の
温度を調節する温度調節器などを備えるために、大規模
な制御装置１８が必要であった。この制御装置１８は、
例えば、３台のヒータ２７に対して１台設置する必要が
あり、ヒータ２７の数が増えると配管系統などが大型化
して、複雑な設備になってしまう問題があった。

【０００９】（３） ボイラや温度調節器などの加熱装
置を調整したり、ガスや油などを交換するなど、頻繁な
メンテナンスが必要であり、取り扱いが不便であるとい
う問題があった。

【００１０】（４） ヒータ２７が高温であるほど、乾
燥効率や熱伝導率は向上するが、蒸気の場合には、約１
８０°Ｃ程度、油の場合には、約３２０°Ｃ程度までし
か温度を上げることができなかった。また、蒸気や油な
どの流体を使用するときには、所定の温度に上げるまで
に長時間を要するという問題があった。

【００１１】本発明の課題は、コンパクトで容易に取り
扱うことができる乾燥装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、以下のような
解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容
易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付
して説明するが、これに限定するものではない。すなわ
ち、請求項１の発明は、少なくとも溶剤ガス及び不活性
ガスを含む乾燥容器（１）内で、溶剤を含む塗膜面を有
する塗布対象物（２）を乾燥する乾燥装置において、前
記乾燥容器内に、前記塗膜面を乾燥する電気式加熱手段
（７）を備えることを特徴とする乾燥装置である。

【００１３】請求項２の発明は、請求項１に記載の乾燥
装置において、前記電気式加熱手段は、赤外線ヒータ
（７）であることを特徴とする乾燥装置である。

【００１４】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
に記載の乾燥装置において、前記電気式加熱手段は、前
記塗布対象物の通過方向に複数設置されており、前記電
気式加熱手段の温度を制御する温度制御手段（８）を備
え、前記温度制御手段は、前記通過方向に沿って温度が
高くなるように、前記電気式加熱手段を制御することを
特徴とする乾燥装置である。

【００１５】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、図面を参
照して、本発明の第１実施形態について、さらに詳しく
説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る乾燥装
置を概略的に示す図である。図２は、本発明の第１実施
形態に係る乾燥装置における乾燥炉の内部を示す側面図
である。図３は、本発明の第１実施形態に係る乾燥装置
における赤外線ヒータ及び温度制御装置を示す平面図で
ある。なお、図４及び図５に示した部材と同一の部材
は、同一の番号を付して説明し、その部材の詳細な説明
は省略する。

【００１６】乾燥炉１は、メチルエチルケトンやトルエ
ンなどの溶剤を含む塗膜面を有するウェブ２を乾燥する
ものである。乾燥炉１は、溶剤濃度を一定に保って、塗
膜面からの溶剤の蒸発速度をある程度抑制するために、
塗膜面に含まれる溶剤と同じ溶剤ガスを内部に充満し
て、この塗膜面の質の向上を図っている。また、乾燥炉
１は、窒素ガスなどの不活性ガスを内部に充満してい
る。乾燥炉１は、図１及び図２に示すように、搬入口１
１と、搬出口１２と、吸気ノズル１ｃと、排気ノズル１
ｄと、吸引口１ｅと、リターン口１ｆと、図２及び図３
に示すように、赤外線ヒータ７とを備えている。なお、
乾燥炉１は、窒素ガスを吹き付けて搬入口１１及び搬出
口１２をシールし、乾燥炉１内に空気が浸入するのを防
止する図示しないカーテンボックスを備えている。

【００１７】凝縮器４は、乾燥炉１内の溶剤ガス及び窒
素ガス（以下、混合ガスという）を凝縮して、溶剤を回
収する装置である。凝縮器４は、図１に示すように、流
入用配管４３，４５と、ポンプ４４と、冷却室４０と、
冷却用配管４１と、溶剤タンク４２と、リターン用配管
４６とを備えている。

【００１８】流入用配管４３は、吸引口１ｅとポンプ４
４とを接続し、乾燥炉１内の混合ガスをポンプ４４に導
く。ポンプ４４は、流入用配管４３内の混合ガスを図中
矢印方向に循環して、流入用配管４５に送出する。流入
用配管４３は、ポンプ４４と冷却室４０とを接続し、流
入用配管４５内の混合ガスを冷却室４０内に導く。

【００１９】冷却室４０は、流入した混合ガスを冷却し
て溶剤を回収するものである。冷却室４０は、冷却用配
管４１及び溶剤タンク４２を備えている。冷却用配管４
１は、冷却室４０内に冷却水を通過して混合ガスを冷却
する。溶剤タンク４２は、回収した溶剤を収納する。リ
ターン用配管４６は、冷却室４２とリターン口１ｆとを
接続し、冷却室４０内の混合ガス又は窒素ガスを乾燥炉
１内に導く。

【００２０】加熱送風装置５は、乾燥炉１内を通過する
ウェブ２に混合ガスの熱風を送風する装置である。加熱
送風装置５は、図１に示すように、流入用ダクト５１
と、循環ファン５３と、熱源ヒータ５４と、リターン用
ダクト５２とを備えている。なお、加熱送風装置５は、
熱源ヒータ５４の下流側で溶剤を噴霧し、熱風によって
気化した溶剤ガスを乾燥炉１内に供給して、この乾燥炉
１内における溶剤ガスの濃度を上げている。

【００２１】流入用ダクト５１は、吸気ノズル１ｃと循
環ファン５３とを接続し、乾燥炉１内の混合ガスを循環
ファン５３に導く。循環ファン５３は、流入用ダクト５
１内の混合ガスを図中矢印方向に循環して、熱源ヒータ
５３に送出する。熱源ヒータ５４は、循環ファン５３が
送出した混合ガスを所定温度まで昇温する。リターン用
ダクト５２は、熱源ヒータ５４と排気ノズル１ｄとを接
続し、熱源ヒータ５４が加熱した混合ガスを乾燥炉１内
に供給する。リターン用ダクト５２は、ウェブ２上の塗
膜面に混合ガスの熱風を送風して、この塗膜面を乾燥す
る。

【００２２】赤外線ヒータ７は、溶剤を含む塗膜面を有
するウェブ２を乾燥するヒータである。赤外線ヒータ７
は、取扱いの容易性などから、図２及び図３に示すよう
に、パネル状の電気式赤外線ヒータが好ましい。赤外線
ヒータ７は、その表面を、例えば、セラミックプレート
などによって処理しており、単色光成分が７５０ｎｍ〜
１ｍｍの波長範囲内にあり、約５００°Ｃ程度の赤外線
を放射面から放出する。赤外線ヒータ７は、単色光成分
が２５０００ｎｍ〜１ｍｍの波長範囲にある遠赤外線を
放射する遠赤外線ヒータが、塗膜面の樹脂などに対する
吸収性が優れており特に好ましい。赤外線ヒータ７は、
ウェブ２が通過する方向に沿って、乾燥炉１内に３つ取
り付けられている。

【００２３】温度制御装置８は、赤外線ヒータ７の温度
を調節する装置である。温度制御装置８は、図３に示す
ように、３つの赤外線ヒータ７に配線７０を介して接続
されている。温度制御装置８は、赤外線ヒータ７の温度
を調節するために、図示しない制御盤や温度勾配設定器
などを備えている。温度制御装置８は、搬入口１１側の
ヒータを低温に、搬出口１２側のヒータを高温に設定し
て、ウェブ２が通過する方向に沿って温度が高くなるよ
うに、所定の温度勾配を付与している。

【００２４】つぎに、本発明の第１実施形態に係る乾燥
装置の動作を説明する。図示しない窒素タンクは、図１
に示す乾燥室１内に窒素ガスを供給し、循環ファン５３
が駆動を開始する。循環ファン５３は、流入用ダクト５
１を通じて、乾燥炉１内の窒素ガスを吸引する。熱源ヒ
ータ５４は、循環ファン５３が送出する窒素ガスを所定
温度まで徐々に上げる。熱源ヒータ５４によって加熱さ
れた窒素ガスは、リターン用ダクト５２を通じて、乾燥
炉１内に供給される。

【００２５】図示しない溶剤供給装置は、熱源ヒータ５
４の下流側で溶剤を噴霧し、循環ファン５４は、熱風に
よって気化した溶剤ガスを乾燥炉１内に送出して、この
乾燥炉１内における溶剤ガス濃度を上げる。温度制御装
置８は、赤外線ヒータ７に電源を供給し、赤外線ヒータ
７は、乾燥炉１内の温度を所定温度まで上げる。また、
温度制御装置８は、搬入口１１側から搬出口１２側にか
けて温度が徐々に高くなるように、図２及び図３に示す
３つの赤外線ヒータ７を制御する。

【００２６】乾燥炉１内が所定温度に達し、溶剤ガス濃
度が所定濃度に達すると、搬入口１１から搬出口１２に
向けてウェブ２が通過する。図１及び図２に示す排気ノ
ズル１ｆは、乾燥炉１内に熱風を吹き付ける。この熱風
は、図２に示すように、吸気ノズル１ｄに向かう気流を
形成して、乾燥炉１内を通過するウェブ２の塗膜面を乾
燥する。また、赤外線ヒータ７は、ウェブ２の塗膜面に
赤外線を放射する。その結果、赤外線ヒータ７が塗膜面
の樹脂や溶剤の温度を上げて、塗膜面から溶剤が蒸発す
る。塗膜面から蒸発した溶剤ガスを含む混合ガスは、凝
縮器４の冷却室４０内に乾燥炉１内から吸引されて、液
化した溶剤が溶剤タンク４２内に収納される。

【００２７】本発明の第１実施形態に係る乾燥装置は、
以下に記載する効果を有する。 （１） 本発明の第１実施形態は、赤外線ヒータ７を乾
燥炉１内に設置し、赤外線による材料への吸収エネルギ
ーを利用することによって、ウェブ２の塗膜面を乾燥し
ている。その結果、蒸気や油などを使用しないために、
塗膜面を汚すことがなく清潔であり、油の交換などのメ
ンテナンスも不要になって取扱いが容易になる。また、
空気などの伝熱媒体を必要としないために、塗膜面に直
接熱風を吹き付けて印刷面を粗してしまうのを防止する
ことができる。

【００２８】（２） 本発明の第１実施形態は、電気式
の赤外線ヒータ７を使用するために、高温で正確な温度
分布を得ることができるとともに、応答性が向上して、
温度上昇に要する時間も短くなり、細かな温度調整も容
易になる。また、従来の乾燥装置に比べて、温度制御装
置８が小型であるために、乾燥装置全体をコンパクトに
することができる。

【００２９】（３） 本発明の第１実施形態は、ウェブ
２が通過する方向に沿って、温度が徐々に高くなるよう
に、温度制御装置８によって赤外線ヒータ７を制御する
ことができる。その結果、湿っている塗膜面を乾燥する
初期の段階では、この塗膜面を低温で加熱し、その後、
徐々に加熱温度を上がるために、塗膜面に気泡を形成し
たり、この塗膜面を粗くなって印刷物の質が低下するの
を防止することができる。

【００３０】（４） 本発明の第１実施形態は、窒素ガ
スなどの不活性ガスで乾燥炉１内を置換しているため
に、溶剤ガス濃度の爆発下限界をなくすことができる。
その結果、溶剤ガス濃度が上昇しても引火する危険性が
ないために、空気中では爆発の危険がある引火性溶剤系
のインキを、電気式の赤外線ヒータ７で乾燥することが
できる。また、蒸気や油などの流体を使用して乾燥装置
を防爆仕様にする必要がなくなり、電気式の赤外線ヒー
タ７を安全に使用することができる。

【００３１】（他の実施形態）本発明は、以上説明した
実施形態に限定するものではなく、以下に記載するよう
に、種々の変形又は変更が可能であって、それらも本発
明の均等の範囲内である。 （１） 本発明の実施形態は、電気式加熱装置として、
パネル状の赤外線ヒータ７を例に挙げて説明したが、こ
れに限定するものではない。例えば、赤外線ヒータ７
は、パイプ状のものであってもよく、赤外線ヒータ７以
外の電気式ヒータを使用することもできる。

【００３２】（２） 本発明の実施形態は、複数の溶剤
ガスや不活性ガスで充満した乾燥炉１内を通過するウェ
ブ２を乾燥する場合についても、適用することができ
る。

【００３３】

【発明の効果】以上詳しく説明したように、本発明によ
れば、塗膜面を有する印刷対象物を乾燥する電気式加熱
手段を、溶剤ガス及び不活性ガスを含む乾燥容器内に設
けたので、装置全体をコンパクトにすることができると
ともに、容易に取り扱うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る乾燥装置を概略的
に示す図である。

【図２】本発明の第１実施形態に係る乾燥装置における
乾燥炉の内部を示す側面図である。

【図３】本発明の第１実施形態に係る乾燥装置における
赤外線ヒータ及び温度制御装置を示す平面図である。

【図４】従来の乾燥装置（熱風乾燥方式）の構造を概略
的に示す側面図である。

【図５】従来の乾燥装置（熱媒乾燥方式）の構造を概略
的に示す平面図である。

【符号の説明】

１ 乾燥炉 ２ ウェブ ４ 凝縮器 ５ 加熱送風装置 ７ 赤外線ヒータ ８ 温度制御装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも溶剤ガス及び不活性ガスを含
   む乾燥容器内で、溶剤を含む塗膜面を有する塗布対象物
   を乾燥する乾燥装置において、 前記乾燥容器内に、前記塗膜面を乾燥する電気式加熱手
   段を備えること、 を特徴とする乾燥装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の乾燥装置において、 前記電気式加熱手段は、赤外線ヒータであること、 を特徴とする乾燥装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の乾燥装置
   において、 前記電気式加熱手段は、前記塗布対象物の通過方向に複
   数設置されており、 前記電気式加熱手段の温度を制御する温度制御手段を備
   え、 前記温度制御手段は、前記通過方向に沿って温度が高く
   なるように、前記電気式加熱手段を制御すること、 を特徴とする乾燥装置。