WO2018146960A1 - シート乾燥装置及び方法並びに製函機 - Google Patents

シート乾燥装置及び方法並びに製函機 Download PDF

Info

Publication number
WO2018146960A1
WO2018146960A1 PCT/JP2017/046305 JP2017046305W WO2018146960A1 WO 2018146960 A1 WO2018146960 A1 WO 2018146960A1 JP 2017046305 W JP2017046305 W JP 2017046305W WO 2018146960 A1 WO2018146960 A1 WO 2018146960A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
voltage
sheet
water
heating lamp
lamp
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/046305
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
将一 青木
山口　賢剛
山本　修
和也 杉本
Original Assignee
三菱重工機械システム株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱重工機械システム株式会社 filed Critical 三菱重工機械システム株式会社
Priority to US16/481,486 priority Critical patent/US11390050B2/en
Priority to EP17895785.8A priority patent/EP3557168B1/en
Priority to CN201780084317.XA priority patent/CN110199166A/zh
Priority to KR1020197022235A priority patent/KR20190104173A/ko
Publication of WO2018146960A1 publication Critical patent/WO2018146960A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B—MAKING CONTAINERS OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B50/00—Making rigid or semi-rigid containers, e.g. boxes or cartons
    • B31B50/25—Surface scoring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B—MAKING CONTAINERS OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B50/00—Making rigid or semi-rigid containers, e.g. boxes or cartons
    • B31B50/14—Cutting, e.g. perforating, punching, slitting or trimming
    • B31B50/20—Cutting sheets or blanks
    • B31B50/22—Notching; Trimming edges of flaps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B—MAKING CONTAINERS OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B50/00—Making rigid or semi-rigid containers, e.g. boxes or cartons
    • B31B50/26—Folding sheets, blanks or webs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F23/00—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing
    • B41F23/04—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing by heat drying, by cooling, by applying powders
    • B41F23/044—Drying sheets, e.g. between two printing stations
    • B41F23/045—Drying sheets, e.g. between two printing stations by radiation
    • B41F23/0456—Drying sheets, e.g. between two printing stations by radiation by infrared dryers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F23/00—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing
    • B41F23/04—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing by heat drying, by cooling, by applying powders
    • B41F23/044—Drying sheets, e.g. between two printing stations
    • B41F23/0463—Drying sheets, e.g. between two printing stations by convection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F23/00—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing
    • B41F23/04—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing by heat drying, by cooling, by applying powders
    • B41F23/044—Drying sheets, e.g. between two printing stations
    • B41F23/0463—Drying sheets, e.g. between two printing stations by convection
    • B41F23/0466—Drying sheets, e.g. between two printing stations by convection by using heated air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M7/00—After-treatment of prints, e.g. heating, irradiating, setting of the ink, protection of the printed stock
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B65/00—Details peculiar to packaging machines and not otherwise provided for; Arrangements of such details
    • B65B65/08—Devices for counting or registering the number of articles handled, or the number of packages produced by the machine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B25/00—Details of general application not covered by group F26B21/00 or F26B23/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/28—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun
    • F26B3/30—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun from infrared-emitting elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B—MAKING CONTAINERS OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B50/00—Making rigid or semi-rigid containers, e.g. boxes or cartons
    • B31B50/74—Auxiliary operations
    • B31B50/88—Printing; Embossing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B31—MAKING ARTICLES OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER; WORKING PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B—MAKING CONTAINERS OF PAPER, CARDBOARD OR MATERIAL WORKED IN A MANNER ANALOGOUS TO PAPER
    • B31B50/00—Making rigid or semi-rigid containers, e.g. boxes or cartons
    • B31B50/74—Auxiliary operations
    • B31B50/92—Delivering
    • B31B50/98—Delivering in stacks or bundles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F23/00—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing
    • B41F23/04—Devices for treating the surfaces of sheets, webs, or other articles in connection with printing by heat drying, by cooling, by applying powders
    • B41F23/044—Drying sheets, e.g. between two printing stations
    • B41F23/045—Drying sheets, e.g. between two printing stations by radiation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B25/00—Details of general application not covered by group F26B21/00 or F26B23/00
    • F26B25/22—Controlling the drying process in dependence on liquid content of solid materials or objects

Definitions

  • the present invention relates to a sheet drying apparatus and method for drying a sheet such as a corrugated cardboard sheet or a printed sheet, and a box making machine provided with the sheet drying apparatus.
  • a general box making machine manufactures a box (corrugated cardboard box) by processing a sheet material (for example, a corrugated cardboard sheet), and includes a paper feeding unit, a printing unit, a paper discharging unit, a die cutting unit, It consists of a folding unit (folder gluer) and a counter ejector unit.
  • a folding unit folder gluer
  • a counter ejector unit In this box making machine, after the printing section prints on the corrugated cardboard sheet, the paper discharge section forms ruled lines on the printed corrugated cardboard sheet, and after grooving and glue piece processing, the die cutting section It will be punched.
  • the printing drying apparatus of the box making machine described in Patent Document 1 described above detects the pattern of the cardboard sheet by the pattern detection sensor when the cardboard sheet goes from the printing unit to the printing ink drying unit, and the printing ink drying corresponding thereto. Energy saving is achieved by operating only the unit. In this case, the ink is dried by supplying hot air only to the area where the pattern is detected.
  • the printing section is generally capable of multi-color printing, and the amount of heat required for drying differs between the one-color printed area and the multi-color printed area, and it is sufficient to turn on and off the hot air supply alone. Energy saving has not been achieved.
  • the present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a sheet drying apparatus and method, and a box making machine that can save energy and extend the life of a heating lamp.
  • a sheet drying apparatus is a sheet drying apparatus that dries a water-based paint on a sheet to be conveyed, a heating lamp disposed opposite to a printing surface of the sheet, and the heating A voltage adjusting unit for adjusting a voltage of electric power supplied to the lamp, and the reference voltage according to a coating amount of the water-based paint on the sheet, using a voltage lower than a rated voltage of the heating lamp by a predetermined value as a reference voltage And a voltage setting unit that sets the working voltage of the heating lamp by increasing and decreasing, and a control unit that changes the voltage of the heating lamp to the working voltage set by the voltage setting unit by the voltage adjusting unit. It is what.
  • the voltage lower than the rated voltage of the heating lamp is used as the reference voltage, the reference voltage is increased / decreased according to the amount of water-based paint applied on the sheet, the heating lamp operating voltage is set, and the set operating voltage is applied to the heating lamp. Then, the water lamp on the sheet is dried by turning on the heating lamp. Therefore, the water-based paint is dried with a minimum amount of energy, and the energy saving of the heating lamp can be achieved while maintaining the drying performance of the water-based paint, and the life of the heating lamp can be extended.
  • the reference voltage is set to a voltage between 75% and 85% of the rated voltage of the heating lamp.
  • the reference voltage is set to a voltage between 75% and 85% of the rated voltage of the heating lamp, energy saving of the heating lamp can be achieved while maintaining the drying performance of the water-based paint, and the heating lamp Long life can be achieved.
  • the water-based paint is water-based ink or water-based varnish of at least one color
  • the voltage setting unit increases the reference voltage as the overlapping amount of the water-based paint increases, and It is characterized by setting the working voltage.
  • the sheet drying apparatus of the present invention is characterized in that the voltage setting unit sets the use voltage by increasing or decreasing the reference voltage based on print information.
  • the use voltage of the heating lamp according to the print pattern can be set, and drying unevenness can be suppressed.
  • the voltage setting unit increases the use voltage as the conveyance speed of the sheet as print information increases.
  • a moisture sensor that measures the moisture content of the water-based paint on the sheet after drying is provided, and the voltage setting unit has a measured value of the moisture sensor higher than a predetermined determination value In some cases, the operating voltage is increased.
  • the heating lamp is constituted by a plurality of lamp bodies arranged along the sheet conveyance direction and at a predetermined interval in a direction intersecting the sheet conveyance direction, and the voltage setting The unit is characterized in that the use voltage for each of the plurality of lamp bodies is set in accordance with an application amount of the water-based paint on the sheet.
  • the sheet drying method of the present invention is a sheet drying method in which a water-based paint on a conveyed sheet is dried by a heating lamp arranged to face the sheet, and is lower by a predetermined value than a rated voltage of the heating lamp.
  • a step of setting a voltage to a reference voltage, and a step of setting an operating voltage of the heating lamp by increasing / decreasing the reference voltage in accordance with an application amount of the water-based paint on the sheet. is there.
  • the sheet drying method of the present invention is a sheet drying method in which the water-based paint on the conveyed sheet is dried by a heating lamp arranged to face the heating paint according to the maximum application amount of the water-based paint on the sheet.
  • a step of adjusting the rated voltage is a sheet drying method in which the water-based paint on the conveyed sheet is dried by a heating lamp arranged to face the heating paint according to the maximum application amount of the water-based paint on the sheet.
  • the box making machine of the present invention includes a paper feeding unit that supplies a corrugated cardboard sheet, a printing unit that performs printing on the corrugated cardboard sheet, and the sheet drying device that dries the aqueous paint on the printed cardboard sheet, A paper discharge unit that performs crease processing and grooving processing on a dried cardboard sheet, a folding unit that manufactures a flat cardboard box by folding the cardboard sheet along the ruled line, and a flat cardboard box And a counter ejector section that discharges every predetermined number after being piled up while counting.
  • the cardboard sheet from the paper feeding unit is printed by the printing unit, the water-based paint on the cardboard sheet is dried by the sheet drying device, the ruled line processing and the grooving processing are performed by the paper discharge unit, and the rotary die
  • the corrugated cardboard sheet is punched with a cutter, folded at the folding portion and joined at the ends to form a box, and the box is stacked while being counted at the counter ejector.
  • the voltage lower than the rated voltage of the heating lamp is set as the reference voltage
  • the working voltage of the heating lamp is set by increasing or decreasing the reference voltage according to the application amount of the water-based paint on the sheet.
  • the voltage lower than the rated voltage of the heating lamp is used as the reference voltage, and the heating lamp is used by increasing or decreasing the reference voltage according to the amount of water-based paint applied on the sheet. Since the voltage is set, the energy saving of the heating lamp can be achieved while maintaining the drying performance of the water-based paint, and the life of the heating lamp can be extended.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a box making machine according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating the sheet drying apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the relationship between the ink application state and the heating state of the heating lamp.
  • FIG. 4 is a graph showing the lamp wavelength required for drying ink and varnish.
  • FIG. 5 is a graph showing changes in lamp wavelength due to a decrease in lamp radiation intensity.
  • FIG. 6 is a graph showing the drying performance with respect to the lamp voltage, the lamp energy saving magnification, and the lamp life magnification.
  • FIG. 7 is a graph showing the required lamp voltage with respect to the water film thickness.
  • FIG. 8 is a table showing a comparison of operational effects between the conventional sheet drying apparatus and the sheet drying apparatus of the present embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a box making machine according to the present embodiment.
  • the box making machine 10 manufactures a cardboard box (box) B by processing a cardboard sheet (sheet) S.
  • the box making machine 10 includes a paper feeding unit 11, a printing unit 21, a paper discharge unit 31, a die cut unit 41, and a speed increasing unit that are arranged in a straight line in a conveyance direction D for conveying the cardboard sheet S and the cardboard box B. 51, a folding unit 61, and a counter ejector unit 71.
  • the paper feeding unit 11 feeds the cardboard sheets S one by one and sends them to the printing unit 21 at a constant speed.
  • the sheet feeding unit 11 includes a table 12, a front pad 13, a supply roller 14, a suction device 15, and a feed roll 16.
  • the table 12 can be mounted by stacking a large number of cardboard sheets S and is supported so as to be lifted and lowered.
  • the front pad 13 can position the front end position of the cardboard sheets S stacked on the table 12, and a gap through which one cardboard sheet S can pass is secured between the lower end portion and the table 12. .
  • a plurality of supply rollers 14 are arranged in the conveying direction D of the corrugated cardboard sheet S corresponding to the table 12, and when the table 12 descends, the supply roller 14 is at the lowest position among the stacked corrugated cardboard sheets S.
  • the cardboard sheet S can be sent forward.
  • the suction device 15 sucks the stacked cardboard sheets S downward, that is, toward the table 12 or the supply roller 14 side.
  • the feed roll 16 can supply the cardboard sheet S sent out by the supply roller 14 to the printing unit 21.
  • the printing unit 21 performs multicolor printing (in this embodiment, four color printing) on the surface of the cardboard sheet S.
  • four printing units 21A, 21B, 21C, and 21D and one varnish application unit 21E are arranged in series, and printing is performed on the surface of the cardboard sheet S using four ink colors. A varnish can be applied thereon.
  • Each printing unit 21A, 21B, 21C, 21D and varnish application unit 21E are configured in substantially the same manner, and have a printing cylinder 22, an ink supply roll (anilox roll) 23, an ink chamber 24, and a receiving roll 25.
  • a printing cylinder 22 is attached to the outer periphery of the printing cylinder 22 and is rotatably provided.
  • the printing cylinder 22 is the coater cylinder
  • the ink supply roll (anilox roll) 23 is the coater roller.
  • the ink supply roll 23 is disposed so as to be in contact with the printing plate 26 in the vicinity of the printing cylinder 22 and is rotatably provided.
  • the ink chamber 24 stores water-based ink (or water-based varnish) as a water-based paint, and is provided in the vicinity of the ink supply roll 23.
  • the receiving roll 25 conveys the corrugated cardboard sheet S with the printing cylinder 22 while applying a predetermined printing pressure, and is provided rotatably below the printing cylinder 22. Yes.
  • a drying unit (sheet drying device) 21F is arranged on the downstream side of the varnish application unit 21E of the printing unit 21. As will be described later, the drying unit 21F is for drying the water-based ink and the water-based varnish on the conveyed cardboard sheet S with a heating lamp and air.
  • the paper discharge unit 31 applies a ruled line process, a cutting process, a grooving process, and a glue piece process to the corrugated cardboard sheet S by a slotter device.
  • the paper discharge unit 31 includes a first ruled line roll 32, a second ruled line roll 33, a first slotter head 34, a second slotter head 35, and a slitter head 36.
  • the first ruled line roll 32 and the second ruled line roll 33 perform ruled line processing on the back surface (lower surface) of the cardboard sheet S.
  • the first slotter head 34 and the second slotter head 35 perform grooving processing at a predetermined position in the corrugated cardboard sheet S and paste margin processing.
  • the slitter head 36 is provided adjacent to the second slotter head 35 and cuts the end portion in the width direction of the cardboard sheet S.
  • the die cut part 41 is for punching the cardboard sheet S such as a hand hole.
  • the die cut portion 41 has a pair of upper and lower feed rolls 42, an anvil cylinder 43 and a knife cylinder 44.
  • the feed roll 42 nips and conveys the cardboard sheet S from above and below, and is rotatably provided.
  • the anvil cylinder 43 and the knife cylinder 44 are each formed in a circular shape and can be rotated in synchronization with a driving device (not shown).
  • the anvil cylinder 43 has an anvil formed on the outer peripheral portion, while the knife cylinder 44 has a head and a die formed at predetermined positions on the outer peripheral portion.
  • the speed increasing unit 51 increases the speed of the cut corrugated cardboard sheet S, thereby securing a predetermined transport interval between the corrugated cardboard sheets S being transported.
  • the speed increasing portion 51 has a pair of upper and lower conveying belts 52 and 53.
  • the conveyor belts 52 and 53 convey the corrugated cardboard sheet S from above and below, and can be rotated in synchronization with a driving device (not shown).
  • the conveyance speed of the cardboard sheet S in the speed increasing portion 51 is set to a speed higher than the conveyance speed of the cardboard sheet S up to the die cut portion 41.
  • the folding unit 61 is formed by folding the cardboard sheet S while moving it in the transport direction D, and joining both end portions in the width direction to form a flat cardboard box B.
  • the folding unit 61 includes an upper conveyance belt 62, lower conveyance belts 63 and 64, and a sheet folding device (folder gluer) 65.
  • the upper conveyor belt 62 and the lower conveyor belts 63 and 64 convey the corrugated cardboard sheet S and the corrugated cardboard box B from above and below.
  • the sheet folding device 65 folds each end portion in the width direction of the cardboard sheet S while folding it downward.
  • the folding unit 61 is provided with a gluing device 66.
  • the gluing device 66 has a glue gun, and can paste at a predetermined position on the cardboard sheet S by discharging the glue at a predetermined timing.
  • the counter ejector unit 71 stacks the cardboard boxes B while counting them, sorts them into a predetermined number of batches, and then discharges them.
  • the counter ejector unit 71 has a hopper device 72.
  • the hopper device 72 has a liftable elevator 73 on which the cardboard boxes B are stacked.
  • the elevator 73 is provided with a front contact plate and a rectifying plate.
  • a carry-out conveyor 74 is provided below the hopper device 72.
  • the box making machine 10 performs printing, ruled line processing, groove and paste margin processing, and punching processing on the corrugated cardboard sheet S, and then folds to manufacture the corrugated cardboard box B.
  • the corrugated cardboard sheet S is formed by pasting a corrugated core between the front liner and the back liner.
  • two fold lines are formed in the previous process of the box making machine 10. This folding line is for folding the flap when the cardboard box B manufactured by the box making machine 10 is assembled later.
  • Such corrugated cardboard sheets S are stacked on the table 12 of the paper feeding unit 11 as shown in FIG.
  • a large number of cardboard sheets S stacked on the table 12 in the paper feeding unit 11 are first positioned by the front pad 13 and then lowered by the plurality of supply rollers 14 as the table 12 descends.
  • the cardboard sheet S in the lower position is sent out.
  • the cardboard sheet S is supplied to the printing unit 21 at a predetermined constant speed by the pair of feed rolls 16.
  • ink is supplied to the surface of the ink supply roll 23 from the ink chamber 24.
  • ink supply is performed.
  • the ink on the surface of the roll 23 is transferred to the printing plate 26.
  • the cardboard sheet S is conveyed between the printing cylinder 22 and the receiving roll 25, the cardboard sheet S is sandwiched between the printing plate 26 and the receiving roll 25, and printing pressure is applied to the cardboard sheet S.
  • the varnish application unit 21E the varnish is applied to the surface of the cardboard sheet S.
  • the corrugated cardboard sheet S is composed of four sheet pieces with a ruled line (groove) as a boundary.
  • a hand hole or the like is formed in the die cut part 41.
  • punching such as a hand hole is appropriately performed according to the type of the corrugated cardboard sheet S, and when a hand hole or the like is unnecessary, a blade mounting base (punching blade) for performing this punching is a knife.
  • the cardboard sheet S is removed from the cylinder 44 and passes between the rotating anvil cylinder 43 and the knife cylinder 44. Then, the corrugated cardboard sheet S in which a hand hole or the like is formed is conveyed to the speed increasing unit 51.
  • the cardboard sheet S is conveyed while being sandwiched between the upper and lower conveying belts 52 and 53. At this time, the corrugated cardboard sheet S is conveyed at a conveyance speed increased from the conveyance speed of the die cutting unit 41, so that a predetermined conveyance interval is formed between the corrugated cardboard sheets S. Thereafter, the cardboard sheet S is conveyed to the folding unit 61.
  • the speed increasing unit 51 may not be provided. In this case, the cardboard sheet S is conveyed from the die cut part 41 to the folding part 61.
  • the corrugated cardboard sheet S is moved in the conveying direction D by the upper conveying belt 62 and the lower conveying belts 63 and 64, and after the glue is applied to the glue margin piece by the gluing device 66, the sheet is folded.
  • the device 65 is folded downward with the ruled line as a base point.
  • the cardboard box B is sent to the hopper device 72, and the leading end in the transport direction D hits the front contact plate and is stacked on the elevator 73 in a state of being shaped by the rectifying plate.
  • the elevator 73 descends, and the predetermined number of cardboard boxes B are discharged as one batch by the carry-out conveyor 74, and the post-process of the box making machine 10 Sent to.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the sheet drying apparatus of this embodiment
  • FIG. 3 is a schematic view showing the relationship between the ink application state and the heating state of the heating lamp.
  • the sheet drying apparatus 100 includes the drying unit 21F and the control apparatus 101 described above.
  • the drying unit 21 ⁇ / b> F is disposed to face the printing surface of the conveyed cardboard sheet S, and includes a heating lamp 111 and an air supply device 112.
  • the control device 101 controls the drying unit 21F and includes a voltage adjustment unit 122 and a voltage setting unit 121.
  • the heating lamps 111 are arranged in a bar shape along a conveyance direction D of the corrugated cardboard sheet S and at a predetermined interval in a direction orthogonal to (intersect) the conveyance direction D. It is comprised by.
  • the heating lamp 111 is, for example, an incandescent lamp, and an infrared irradiation lamp such as a halogen lamp, a carbon heater, or a ceramic heater, a krypton bulb, a general bulb, or the like is used.
  • the plurality of lamp bodies 113 are arranged in parallel to the conveyance direction D of the corrugated cardboard sheet S, but may be arranged so as to be inclined by a predetermined angle (for example, 5 to 10 degrees).
  • the air supply device 112 is configured by providing a plurality of air injection ports (not shown) between the plurality of lamp bodies 113.
  • the drying unit 21 ⁇ / b> F irradiates the water-based ink and the water-based varnish on the conveyed cardboard sheet S with heat generated from each lamp body 113 of the heating lamp 111, and the air supply device Air is ejected from the air ejection ports 112. Then, the water-based ink and water-based varnish on the corrugated cardboard sheet S are dried by receiving incandescent light and air and evaporating moisture.
  • the rated voltage and the rated current are set for the heating lamp 111 (lamp body 113) of the drying unit 21F.
  • the rated voltage and rated current are set according to the maximum film thickness (maximum application amount) of the ink and varnish applied to the corrugated cardboard sheet S.
  • the water content (moisture content) of the ink or varnish used is set to a predetermined value
  • the application part where each ink by each printing unit 21A, 21B, 21C, 21D and the varnish by all varnish application units 21E overlap is the ink and Maximum film thickness of varnish.
  • a heating lamp 111 (lamp body 113) that can reduce the ink and varnish having the maximum film thickness to a predetermined water content is applied.
  • the voltage adjusting unit 122 adjusts the voltage of power supplied to the heating lamp 111.
  • the voltage setting unit 121 uses a voltage lower than the rated voltage of the heating lamp 111 by a predetermined value as a reference voltage as a reference voltage according to the film thickness (application amount) of the aqueous paint (ink or varnish) on the cardboard sheet S.
  • the operating voltage of the heating lamp 111 is set by increasing / decreasing.
  • the control device (control unit) 101 changes the voltage of the heating lamp 111 to the working voltage set by the voltage setting unit 121 by the voltage adjustment unit 122.
  • the application amount of the water-based paint is described as the film thickness of the water-based paint, but the application amount of the water-based paint is an application amount per unit area and has almost the same meaning as the film thickness of the water-based paint. .
  • the reference voltage is a voltage between 75% and 85% of the rated voltage of the heating lamp 111, and 80% of the rated voltage of the heating lamp 111 is optimal.
  • the voltage setting unit 121 sets the use voltage by increasing / decreasing the reference voltage based on the print information.
  • the print information is pattern information to be printed, and is an overlapping state of each ink and varnish in the width direction of the cardboard sheet S.
  • the voltage setting unit 121 sets the use voltage by increasing the reference voltage as the overlapping amount of each ink and water-based varnish on the cardboard sheet S increases.
  • the printing information is the conveyance speed of the cardboard sheet S
  • the voltage setting unit 121 increases the use voltage as the conveyance speed of the cardboard sheet S increases.
  • the control device 101 receives sheet information, ink information, and varnish information.
  • the voltage setting unit 121 increases the use voltage as the cardboard sheet S is made of a material that is hard to dry (low water absorption) based on the sheet information, and the use voltage as the cardboard sheet S has a higher water content based on the ink information and the varnish information. Increase.
  • a temperature sensor 131 that measures the atmospheric temperature of the drying unit 21F, a humidity sensor 132 that measures the atmospheric humidity of the drying unit 21F, and a temperature sensor 133 that measures the temperature of the cardboard sheet S are provided, and each measurement result is controlled. Input to the device 101.
  • the voltage setting unit 121 increases the operating voltage as the ambient temperature is lower, increases the operating voltage as the ambient humidity is higher, and increases the operating voltage as the temperature of the cardboard sheet S is lower.
  • a moisture sensor 134 for measuring the moisture content of the ink and varnish on the corrugated cardboard sheet S after drying is provided on the downstream side of the drying unit 21F and the upstream side of the paper discharge unit 31, and the measurement result is sent to the control device 101. Entered.
  • the voltage setting unit 121 increases the use voltage when the measured value of the moisture sensor, that is, the moisture content of the ink and varnish on the corrugated cardboard sheet S after drying is higher than a predetermined determination value.
  • the film thicknesses t1, t2, and t3 of the three ink application areas A1, A2, and A3 and the film thickness t4 of one varnish application area A4 are set in the width direction of the corrugated cardboard sheet S.
  • the voltage setting unit 121 sets a working voltage for each of the plurality of lamp bodies 113 according to the film thickness of the ink and varnish on the cardboard sheet S.
  • the varnish film thickness t4 having no ink application areas A1, A2 and A3 and only the varnish application area A4 is the thinnest area, and is set to the use voltage V0. . Further, the varnish film thickness t1 + t4 area having the ink application area A1 and the varnish application area A4 is set to the use voltage V1, and the varnish film thickness t1 + t2 + t4 area having the ink application areas A1, A2 and the varnish application area A4 is the use voltage V2.
  • the region of the varnish film thickness t1 + t2 + t3 + t4 where the ink application regions A1, A2, A3 and the varnish application region A4 are present is set to the working voltage V3.
  • the use voltage V0 is set as a reference voltage
  • the magnitude relationship between the use voltages V0, V1, V2, and V3 is V0 ⁇ V1 ⁇ V2 ⁇ V3.
  • each end part in the width direction of the corrugated cardboard sheet S is difficult to be heated, it is desirable to increase the use voltage at each end part in the width direction with respect to the use voltage (reference voltage) V0.
  • the temperature of the printing unit 21 itself is low at the beginning of printing, it is desirable to increase the voltage used at the start of printing.
  • FIG. 4 is a graph showing a lamp wavelength necessary for drying ink and varnish
  • FIG. 5 is a graph showing a change in lamp wavelength due to a decrease in lamp radiation intensity.
  • a halogen lamp as the heating lamp 111 has a peak at 1.1 ⁇ m (A). Since the lamp protection glass transmits almost 100%, the strength does not decrease here.
  • the intrinsic absorption wavelength of water is mainly 3 ⁇ m (B), and this (A) ⁇ (B) determines the intensity of water absorption.
  • the transmittance (%) of the lamp protection glass is almost constant from 0 ⁇ m to 4.0 ⁇ m.
  • the relationship between the lamp wavelength, the lamp radiation intensity, and the water absorptivity is shown only considering the intensity and the water inhalation rate.
  • the solid line and the dotted line represent the lamp radiation intensity
  • the alternate long and short dash line represents the water absorption rate.
  • the lamp radiation intensity is reduced, but the lamp wavelength at which the lamp radiation intensity is maximized is shifted to the increasing side, and the peak wavelength of the lamp is absorbed by water. Approach the rate.
  • This is based on Planck's law, and is a formula relating to the spectral radiance of electromagnetic waves radiated (radiated) from a black body or the wavelength distribution of energy density in physics.
  • the lamp wavelength at which the lamp radiation intensity is maximum approaches the lamp wavelength at which the water absorption rate is maximum, so that the drying performance is large. It turns out that a fall is suppressed.
  • FIG. 6 is a graph showing the drying performance with respect to the lamp voltage, the lamp energy saving magnification, and the lamp life magnification.
  • the alternate long and short dash line represents the drying performance (water film thickness) with respect to the lamp voltage
  • the alternate long and two short dashes line represents the lamp energy saving magnification
  • the solid line represents the lamp life magnification.
  • the operating condition in this case is that the corrugated cardboard sheet S is run at a conveyance speed of 400 BPM, and the four-color printing process and the varnish application process are performed.
  • the drying performance represented by the alternate long and short dash line tends to decrease as the lamp voltage decreases, but the limit value of the water film thickness remaining in the ink or varnish is, for example, 4 ⁇ m, and the lamp The voltage is secured at 70% or more of the rated voltage.
  • the lamp energy saving magnification represented by a two-dot chain line tends to improve as the lamp voltage decreases.
  • the lamp life magnification indicated by the solid line tends to improve as the lamp voltage decreases, but the lamp voltage decreases at the peak of 80% of the rated voltage. From this experimental result, it is understood that it is preferable to set the working voltage of the heating lamp 111 to 80% of the rated voltage, considering only the lamp life magnification.
  • FIG. 7 is a graph showing the required lamp voltage with respect to the water film thickness.
  • the working voltage of the heating lamp 111 is changed. set at 90% of the rated voltage, gradually reduced to 80% side of the rated voltage using the voltage of the heating lamp 111 enough MizumakuAtsu shifts to the minimum thickness t min.
  • the operating voltage of the heating lamp 111 is 80% of the rated voltage, the remaining water film thickness becomes a limit film thickness t g (for example, 4 ⁇ m) or less.
  • the corrugated sheet S conveyance speed is the maximum conveyor speed V max of 4 when the water film thickness conducted varnish applied to color printing is the maximum thickness t max, 100% of the rated voltage using the voltage of the heating lamp 111 set, gradually reduced to 90% side of the rated voltage using the voltage of the heating lamp 111 enough MizumakuAtsu shifts to the minimum thickness t min.
  • the operating voltage of the heating lamp 111 is 90% of the rated voltage, the remaining water film thickness becomes a limit film thickness t g (for example, 4 ⁇ m) or less.
  • the operating voltage of the heating lamp 111 is changed according to the conveyance speed of the cardboard sheet S.
  • FIG. 8 is a table showing a comparison of the effects of the conventional sheet drying apparatus and the sheet drying apparatus of the present embodiment.
  • the power density is 70 kW / m 2
  • the color temperature is 2500 k (Kelvin). )
  • the power density is 50 kW / m 2
  • the color temperature is 2250 k (Kelvin)
  • the wavelength is 1.3 ⁇ m
  • the moisture absorption rate is 16.4%
  • the moisture input heat is 8.2 kW / m 2
  • the lamp life magnification at this time is four times.
  • the lamp life magnification can be made four times.
  • the heating lamp 111 disposed to face the printing surface of the corrugated cardboard sheet S, and the voltage adjusting unit 122 that adjusts the voltage of the power supplied to the heating lamp 111, Using the voltage lower than the rated voltage of the heating lamp 111 by a predetermined value as a reference voltage, the reference voltage is increased or decreased according to the film thickness (application amount) of the water-based paint on the cardboard sheet S. And a control device 101 that changes the voltage of the heating lamp 111 to a working voltage set by the voltage setting unit 121 by the voltage adjusting unit 122.
  • a voltage lower than the rated voltage of the heating lamp 111 is used as a reference voltage
  • the use voltage of the heating lamp 111 is set by increasing or decreasing the reference voltage according to the film thickness of the water-based paint on the corrugated cardboard sheet S
  • the set use voltage is
  • the water-based paint on the cardboard sheet S is dried by applying to the heating lamp 111 and turning on the heating lamp 111. Therefore, the water-based paint is dried with a minimum amount of energy, energy saving of the heating lamp 111 can be achieved while maintaining the drying performance of the water-based paint, and the life of the heating lamp 111 can be extended. it can.
  • the reference voltage is set to a voltage between 75% and 85% of the rated voltage of the heating lamp 111. Therefore, the energy saving of the heating lamp 111 can be achieved while maintaining the drying performance of the water-based paint, and the life of the heating lamp 111 can be extended.
  • the water-based paint is water-based ink and water-based varnish of different colors
  • the voltage setting unit 121 increases the reference voltage as the overlapping amount of the water-based ink and water-based varnish on the cardboard sheet S increases. To set the operating voltage. Accordingly, sufficient drying performance can be ensured even in a region where the water-based ink and the water-based varnish overlap. Further, even when the aqueous varnish is not applied, sufficient drying performance can be ensured even in a region where different aqueous inks overlap each other or a region of a single color and a thick ink film.
  • the voltage setting unit 121 sets the use voltage by increasing or decreasing the reference voltage based on the print information. Therefore, the working voltage of the heating lamp 111 can be set according to the printed pattern, and uneven drying can be suppressed.
  • the voltage setting unit 121 increases the use voltage as the conveyance speed of the corrugated cardboard sheet S as print information increases. Therefore, insufficient drying due to an increase in the conveyance speed of the corrugated cardboard sheet S can be suppressed.
  • a moisture sensor 134 that measures the moisture content of the water-based paint on the corrugated cardboard sheet S after drying is provided, and the voltage setting unit 121 is a determination value in which the measurement value of the moisture sensor 134 is set in advance.
  • the voltage setting unit 121 is a determination value in which the measurement value of the moisture sensor 134 is set in advance.
  • a plurality of lamp bodies 113 arranged along the conveyance direction D of the cardboard sheet S and at a predetermined interval in the direction intersecting the conveyance direction D of the cardboard sheet S are used as the heating lamps 111.
  • the provided voltage setting unit 121 sets a working voltage for each of the plurality of lamp bodies 113 according to the film thickness of the water-based paint on the cardboard sheet S. Therefore, even if the ink film thickness changes in the width direction of the cardboard sheet S, stable drying performance can be maintained.
  • a step of setting a voltage lower than the rated voltage of the heating lamp 111 by a predetermined value as a reference voltage, and a film thickness of the water-based paint on the cardboard sheet S ( And a step of setting a working voltage of the heating lamp 111 by increasing / decreasing the reference voltage according to the application amount). Therefore, the energy saving of the heating lamp 111 can be achieved while maintaining the drying performance of the water-based paint, and the life of the heating lamp 111 can be extended.
  • the sheet drying method of the present invention is not limited to this method.
  • the paper feed unit 11, the printing unit 21, the drying unit 21F, the paper discharge unit 31, the die cut unit 41, the speed increasing unit 51, the folding unit 61, and the counter ejector unit 71 are provided. And are provided. Accordingly, printing is performed on the corrugated cardboard sheet S from the paper feeding unit 11 by the printing unit 21, ruled line processing and grooving processing are performed by the paper discharge unit 31, and folding is performed by the folding unit 61 to join the ends.
  • the cardboard boxes B are formed, and the cardboard boxes B are stacked while being counted by the counter ejector unit 71.
  • a voltage lower than the rated voltage of the heating lamp 111 is used as a reference voltage, and the use voltage of the heating lamp 111 is set by increasing or decreasing the reference voltage according to the film thickness of the water-based paint on the cardboard sheet S. Then, by applying the set operating voltage to the heating lamp 111 and turning on the heating lamp 111, the water-based paint on the cardboard sheet S is dried. Therefore, the energy saving of the heating lamp 111 can be achieved while maintaining the drying performance of the water-based paint, and the life of the heating lamp 111 can be extended.
  • the voltage setting unit 121 sets the use voltage for each of the plurality of lamp bodies 113 arranged at predetermined intervals in the width direction according to the film thickness of the water-based paint on the cardboard sheet S.
  • the plurality of lamp bodies 113 may be arranged at predetermined intervals in the conveyance direction, and the voltage setting unit 121 may set a use voltage for each lamp body 113 in the conveyance direction according to the film thickness of the water-based paint on the cardboard sheet S. .
  • the voltage of the electric power supplied to the heating lamp 111 is adjusted according to the film thickness of the water-based paint.
  • a hot air fan is provided to provide a heat source or a power source for the hot air fan. The voltage may be adjusted.
  • the working voltage of the heating lamp is set by increasing / decreasing the reference voltage according to the film thickness (application amount) of the water-based paint on the sheet. Accordingly, the working voltage of the heating lamp may be set by increasing or decreasing the reference voltage.
  • the box making machine 10 includes the paper feeding unit 11, the printing unit 21, the paper discharge unit 31, the die cut unit 41, the speed increasing unit 51, the folding unit 61, and the counter ejector unit 71. It is not limited to this configuration.
  • the box making machine 10 may be configured by only the paper feeding unit 11, the printing unit 21, and the folding unit 61.
  • the sheet drying apparatus of the present invention has been described as applied to the box making machine 10.
  • the sheet drying apparatus of the present invention is applied to newspaper offset rotary printing machines, commercial offset rotary printing machines, offset sheet-fed printing machines, and the like. May be.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)
  • Supply, Installation And Extraction Of Printed Sheets Or Plates (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)
  • Making Paper Articles (AREA)
  • Printing Methods (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

シート乾燥装置及び方法並びに製函機において、段ボールシート（Ｓ）の印刷面に対向して配置される加熱ランプ（１１１）と、加熱ランプ（１１１）に供給する電力の電圧を調整する電圧調整部（１２２）と、加熱ランプ（１１１）の定格電圧より予め設定された所定値だけ低い電圧を基準電圧として段ボールシート（Ｓ）上の水性塗料の膜厚に応じて基準電圧を増減して加熱ランプ（１１１）の使用電圧を設定する電圧設定部（１２１）と、加熱ランプ（１１１）の電圧を電圧調整部（１２２）により電圧設定部（１２１）が設定した使用電圧に変更する制御装置（１０１）とを設ける。

Description

シート乾燥装置及び方法並びに製函機
　本発明は、印刷が施された段ボールシートや印刷シートなどのシートを乾燥するシート乾燥装置及び方法、並びに、シート乾燥装置を備える製函機に関するものである。
　例えば、一般的な製函機は、シート材（例えば、段ボールシート）を加工することで箱体（段ボール箱）を製造するものであり、給紙部、印刷部、排紙部、ダイカット部、フォルディング部（フォルダグルア）、カウンタエゼクタ部から構成されている。この製函機では、印刷部が段ボールシートに印刷を行った後、排紙部が印刷済の段ボールシートに対して罫線を形成すると共に溝加工や糊代片加工を施した後、ダイカット部が打ち抜き加工を施すこととなる。
　このとき、印刷により段ボールシートの表面に塗布されたインキなどの乾燥が不十分であると、ダイカット部による打ち抜き加工時に、ナイフによりインキが擦れて印刷不良が発生してしまう。また、このとき、ダイカット部のナイフにインキなどが付着し、次の段ボールシートの打ち抜き加工時に、段ボールシートをインキにより汚してしまうおそれがある。そこで、製函機における印刷部の下流側に乾燥装置を設け、段ボールシートに塗布されたインキを乾燥することが考えられている。製函機の乾燥装置として、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。
特開平０５－１３８７７１号公報
　上述した特許文献１に記載された製函機の印刷乾燥装置は、段ボールシートが印刷ユニットから印刷インキ乾燥ユニットに向かうとき、絵柄検出センサにより段ボールシートの絵柄を検出し、それに対応した印刷インキ乾燥ユニットだけを作動させることで、省エネルギーを達成するものである。この場合、絵柄が検出された領域だけ熱風を供給してインキを乾燥している。ところが、印刷部は、一般に多色刷りが可能となっており、一色刷りされた領域と多色刷りされた領域とでは、乾燥に必要な熱量が相違し、熱風供給のオンとオフだけでは、十分な省エネルギー化が図られていない。
　本発明は上述した課題を解決するものであり、加熱ランプの省エネルギー化及び長寿命化を図るシート乾燥装置及び方法並びに製函機を提供することを目的とする。
　上記の目的を達成するための本発明のシート乾燥装置は、搬送されるシート上の水性塗料を乾燥するシート乾燥装置において、前記シートの印刷面に対向して配置される加熱ランプと、前記加熱ランプに供給する電力の電圧を調整する電圧調整部と、前記加熱ランプの定格電圧より予め設定された所定値だけ低い電圧を基準電圧として前記シート上の水性塗料の塗布量に応じて前記基準電圧を増減して前記加熱ランプの使用電圧を設定する電圧設定部と、前記加熱ランプの電圧を前記電圧調整部により前記電圧設定部が設定した使用電圧に変更する制御部と、を備えることを特徴とするものである。
　従って、加熱ランプの定格電圧より低い電圧を基準電圧とし、シート上の水性塗料の塗布量に応じて基準電圧を増減して加熱ランプの使用電圧を設定し、設定した使用電圧を加熱ランプに付与して加熱ランプを点灯することで、シート上の水性塗料を乾燥する。そのため、最小限のエネルギー量で水性塗料を乾燥することとなり、水性塗料の乾燥性能を維持したままで加熱ランプの省エネルギー化を図ることができると共に、加熱ランプの長寿命化を図ることができる。
　本発明のシート乾燥装置では、前記基準電圧は、前記加熱ランプの定格電圧の７５％から８５％の間の電圧に設定されることを特徴としている。
　従って、基準電圧を加熱ランプの定格電圧の７５％から８５％の間の電圧に設定するので、水性塗料の乾燥性能を維持したままで加熱ランプの省エネルギー化を図ることができると共に、加熱ランプの長寿命化を図ることができる。
　本発明のシート乾燥装置では、前記水性塗料は、少なくとも１色以上の水性インキまたは水性ニスであり、前記電圧設定部は、前記水性塗料の重なり量が増加するほど前記基準電圧を増加して前記使用電圧を設定することを特徴としている。
　従って、シート上の水性インキまたは水性ニスの重なり量が増加するほど基準電圧を増加して使用電圧を設定することで、水性インキや水性ニスが重なった領域であっても、十分な乾燥性能を確保することができる。
　本発明のシート乾燥装置では、前記電圧設定部は、印刷情報に基づいて前記基準電圧を増減して前記使用電圧を設定することを特徴としている。
　従って、印刷情報に基づいて基準電圧を増減して使用電圧を設定することで、印刷絵柄に応じた加熱ランプの使用電圧を設定することができ、乾燥むらを抑制することができる。
　本発明のシート乾燥装置では、前記電圧設定部は、印刷情報としての前記シートの搬送速度が増加するほど前記使用電圧を増加することを特徴としている。
　従って、シートの搬送速度が増加するほど使用電圧を増加することから、シートの搬送速度の増加による乾燥不足を抑制することができる。
　本発明のシート乾燥装置では、乾燥後の前記シート上の水性塗料の水分量を計測する水分センサが設けられ、前記電圧設定部は、前記水分センサの計測値が予め設定された判定値より高いときに前記使用電圧を増加することを特徴としている。
　従って、乾燥後のシート上の水性塗料の水分量が判定値より高いときに使用電圧を増加することで、水性塗料の乾燥のばらつきが発生しても、早期に使用電圧を増加して加熱量を増加させるため、安定した乾燥性能を維持することができる。
　本発明のシート乾燥装置では、前記加熱ランプは、前記シートの搬送方向に沿うと共に前記シートの搬送方向に交差する方向に所定間隔を空けて配置される複数のランプ本体により構成され、前記電圧設定部は、前記シート上の水性塗料の塗布量に応じて前記複数のランプ本体ごとの前記使用電圧を設定することを特徴としている。
　従って、シート上の水性塗料の塗布量に応じて複数のランプ本体ごとの使用電圧を設定することで、シートの幅方向でインキ塗布量が変化しても、安定した乾燥性能を維持することができる。
　また、本発明のシート乾燥方法は、搬送されるシート上の水性塗料を対向して配置される加熱ランプにより乾燥するシート乾燥方法において、前記加熱ランプの定格電圧より予め設定された所定値だけ低い電圧を基準電圧に設定する工程と、前記シート上の水性塗料の塗布量に応じて前記基準電圧を増減して前記加熱ランプの使用電圧を設定する工程と、を有することを特徴とするものである。
　従って、水性塗料の乾燥性能を維持したままで加熱ランプの省エネルギー化を図ることができると共に、加熱ランプの長寿命化を図ることができる。
　また、本発明のシート乾燥方法は、搬送されるシート上の水性塗料を対向して配置される加熱ランプにより乾燥するシート乾燥方法において、前記シート上の水性塗料の最大塗布量に応じて前記加熱ランプの定格電圧を設定する工程と、前記シート上の水性塗料の塗布量が前記最大塗布量より減少したときに前記定格電圧と前記定格電圧の７５％の電圧の範囲で前記塗布量に応じて前記定格電圧を調整する工程と、を有することを特徴とするものである。
　従って、水性塗料の乾燥性能を維持したままで加熱ランプの省エネルギー化を図ることができると共に、加熱ランプの長寿命化を図ることができる。
　また、本発明の製函機は、段ボールシートを供給する給紙部と、段ボールシートに対して印刷を行う印刷部と、印刷済の段ボールシート上の水性塗料を乾燥する前記シート乾燥装置と、乾燥済の段ボールシートに罫線加工を行うと共に溝切り加工を行う排紙部と、段ボールシートを罫線に沿って折り畳むことで扁平状の段ボール箱を製造するフォルディング部と、扁平状の段ボール箱を計数しながら積み上げた後に所定数ごとに排出するカウンタエゼクタ部と、を備えることを特徴とするものである。
　従って、給紙部からの段ボールシートに対して印刷部で印刷が行われ、シート乾燥装置で段ボールシート上の水性塗料が乾燥され、排紙部で罫線加工と溝切り加工が行われ、ロータリダイカッタで段ボールシートに打ち抜き加工が施され、フォルディング部で折り畳んで端部が接合されて箱体が形成され、カウンタエゼクタ部で箱体が計数されながら積み上げられる。このとき、シート乾燥装置にて、加熱ランプの定格電圧より低い電圧を基準電圧とし、シート上の水性塗料の塗布量に応じて基準電圧を増減して加熱ランプの使用電圧を設定し、設定した使用電圧を加熱ランプに付与して加熱ランプを点灯することで、シート上の水性塗料を乾燥する。そのため、水性塗料の乾燥性能を維持したままで加熱ランプの省エネルギー化を図ることができると共に、加熱ランプの長寿命化を図ることができる。
　本発明のシート乾燥装置及び方法並びに製函機によれば、加熱ランプの定格電圧より低い電圧を基準電圧とし、シート上の水性塗料の塗布量に応じて基準電圧を増減して加熱ランプの使用電圧を設定するので、水性塗料の乾燥性能を維持したままで加熱ランプの省エネルギー化を図ることができると共に、加熱ランプの長寿命化を図ることができる。
図１は、本実施形態の製函機を表す概略構成図である。 図２は、本実施形態のシート乾燥装置を表すブロック構成図である。 図３は、インキ塗布状態と加熱ランプの加熱状態の関係を表す概略図である。 図４は、インキ及びニスの乾燥に必要なランプ波長を表すグラフである。 図５は、ランプ放射強度の低下によるランプ波長の変化を表すグラフである。 図６は、ランプ電圧に対する乾燥性能、ランプ省エネ倍率、ランプ寿命倍率を表すグラフである。 図７は、水膜厚に対する必要なランプ電圧を表すグラフである。 図８は、従来のシート乾燥装置と本実施形態のシート乾燥装置との作用効果の比較を表す表である。
　以下に添付図面を参照して、本発明に係るシート乾燥装置及び方法並びに製函機の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
　本実施形態は、本発明のシート乾燥装置及び方法を製函機に適用して説明する。図１は、本実施形態の製函機を表す概略構成図である。
　本実施形態において、図１に示すように、製函機１０は、段ボールシート（シート）Ｓを加工することで段ボール箱（箱体）Ｂを製造するものである。この製函機１０は、段ボールシートＳ及び段ボール箱Ｂを搬送する搬送方向Ｄに直線状をなして配置された給紙部１１、印刷部２１、排紙部３１、ダイカット部４１、増速部５１、フォルディング部６１、カウンタエゼクタ部７１から構成されている。
　給紙部１１は、段ボールシートＳを１枚ずつ送り出して一定の速度で印刷部２１に送るものである。この給紙部１１は、テーブル１２と、前当て１３と、供給ローラ１４と、吸引装置１５と、フィードロール１６とを有している。テーブル１２は、多数枚の段ボールシートＳを積み重ねて載置可能であると共に、昇降可能に支持されている。前当て１３は、テーブル１２上に積み重ねられた段ボールシートＳの前端位置を位置決めすることができ、下端部とテーブル１２との間に１枚の段ボールシートＳが通過可能な隙間が確保されている。供給ローラ１４は、テーブル１２に対応して段ボールシートＳの搬送方向Ｄに複数配置されてなり、テーブル１２が下降したときに、積み重ねられた多数枚の段ボールシートＳのうちの最下位置にある段ボールシートＳを前方に送り出すことができる。吸引装置１５は、積み重ねられた段ボールシートＳを下方、つまり、テーブル１２や供給ローラ１４側に吸引するものである。フィードロール１６は、供給ローラ１４により送り出された段ボールシートＳを印刷部２１に供給することができる。
　印刷部２１は、段ボールシートＳの表面に多色刷り（本実施形態では、４色刷り）を行うものである。この印刷部２１は、４つの印刷ユニット２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄと、１つのニス塗布ユニット２１Ｅが直列をなして配置され、段ボールシートＳの表面に４つのインキ色を使用して印刷を行い、その上にニスを塗布することができる。各印刷ユニット２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ及びニス塗布ユニット２１Ｅは、ほぼ同様に構成され、印刷シリンダ２２、インキ供給ロール（アニロックスロール）２３、インキチャンバ２４、受ロール２５を有している。印刷シリンダ２２は、その外周部に印版２６が取付けられ、回転可能に設けられている。尚、ニス塗布ユニット２１Ｅの場合は、印刷シリンダ２２がコータ胴、インキ供給ロール（アニロックスロール）２３がコータ着けローラとなる。インキ供給ロール２３は、印刷シリンダ２２の近傍にて印版２６に対接するように配置され、回転可能に設けられている。インキチャンバ２４は、水性塗料としての水性インキ（または、水性ニス）を蓄えるものであり、インキ供給ロール２３の近傍に設けられている。受ロール２５は、印刷シリンダ２２との間で段ボールシートＳを挟持することで、所定の印圧を付与しながら搬送するものであり、印刷シリンダ２２の下方に対向して回転可能に設けられている。
　また、印刷部２１のニス塗布ユニット２１Ｅより下流側に位置して乾燥部（シート乾燥装置）２１Ｆが配置されている。この乾燥部２１Ｆは、後述するが、搬送される段ボールシートＳ上の水性インキや水性ニスを加熱ランプとエアにより乾燥するものである。
　排紙部３１は、段ボールシートＳに対して、スロッタ装置により罫線加工と切断加工と溝切り加工と糊代片加工を施すものである。この排紙部３１は、第１罫線ロール３２と、第２罫線ロール３３と、第１スロッタヘッド３４と、第２スロッタヘッド３５と、スリッタヘッド３６を有している。第１罫線ロール３２と第２罫線ロール３３は、段ボールシートＳの裏面（下面）に罫線加工を施すものである。第１スロッタヘッド３４と第２スロッタヘッド３５は、段ボールシートＳにおける所定の位置に溝切り加工を行うと共に、糊代片加工を行うものである。スリッタヘッド３６は、第２スロッタヘッド３５に隣接して設けられ、段ボールシートＳにおける幅方向の端部を切断するものである。
　ダイカット部４１は、段ボールシートＳに対して、手穴などの打ち抜き加工を施すものである。このダイカット部４１は、上下一対の送りロール４２と、アンビルシリンダ４３及びナイフシリンダ４４を有している。送りロール４２は、段ボールシートＳを上下から挟持して搬送するものであり、回転可能に設けられている。アンビルシリンダ４３及びナイフシリンダ４４は、それぞれ円形状に形成され、図示しない駆動装置により同期して回転可能となっている。アンビルシリンダ４３は、外周部にアンビルが形成される一方、ナイフシリンダ４４は、外周部における所定の位置にヘッド及びダイが形成されている。
　増速部５１は、切断された段ボールシートＳを増速することで、搬送される各段ボールシートＳの間に所定の搬送間隔を確保するものである。増速部５１は、上下一対の搬送ベルト５２，５３を有している。搬送ベルト５２，５３は、段ボールシートＳを上下から挟持して搬送するものであり、図示しない駆動装置により同期して回転可能となっている。増速部５１における段ボールシートＳの搬送速度は、ダイカット部４１までの段ボールシートＳの搬送速度より速い速度に設定されている。
　フォルディング部６１は、段ボールシートＳを搬送方向Ｄに移動させながら折り畳み、幅方向の両端部を接合して扁平状の段ボール箱Ｂを形成するものである。このフォルディング部６１は、上搬送ベルト６２と、下搬送ベルト６３，６４と、シート折り畳み装置（フォルダグルア）６５とを有している。上搬送ベルト６２及び下搬送ベルト６３，６４は、段ボールシートＳ及び段ボール箱Ｂを上下から挟持して搬送するものである。シート折り畳み装置６５は、後述するが、段ボールシートＳにおける幅方向の各端部を下方に折り曲げながら折り畳むものである。また、フォルディング部６１は、糊付装置６６が設けられている。この糊付装置６６は、グルーガンを有し、所定のタイミングで糊を吐出することで、段ボールシートＳにおける所定の位置に糊付けを行うことができる。
　カウンタエゼクタ部７１は、段ボール箱Ｂを計数しながら積み重ねた後、所定数のバッチに仕分けした後、排出するものである。このカウンタエゼクタ部７１は、ホッパ装置７２を有している。このホッパ装置７２は、段ボール箱Ｂが積み重ねられる昇降自在なエレベータ７３を有し、このエレベータ７３には、前当板と整角板とが設けられている。なお、ホッパ装置７２の下方に、搬出コンベア７４が設けられている。
　ここで、上述した本実施形態の製函機１０にて、段ボールシートＳから段ボール箱Ｂを製造する動作を説明する。本実施形態の製函機１０は、段ボールシートＳに印刷、罫線加工、溝及び糊代片の加工、打ち抜き加工を行った後、折り畳んで段ボール箱Ｂを製造するものである。
　段ボールシートＳは、表ライナと裏ライナとの間に波形を成す中芯が糊付けされて形成されたものである。この段ボールシートＳは、製函機１０の前工程にて、２つの折り線が形成されている。この折り線は、製函機１０で製造された段ボール箱Ｂを、後に組み立てる際にフラップを折るためのものである。このような段ボールシートＳは、図１に示すように、給紙部１１のテーブル１２上に積み重ねられる。
　給紙部１１にて、テーブル１２上に積み重ねられている多数枚の段ボールシートＳは、まず、前当て１３により位置決めされ、次に、テーブル１２が下降することで、複数の供給ローラ１４により最下位置にある段ボールシートＳが送り出される。すると、この段ボールシートＳは、一対のフィードロール１６により所定の一定速度で、印刷部２１に供給される。
　印刷部２１にて、各印刷ユニット２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄでは、インキ供給ロール２３の表面にインキチャンバ２４からインキが供給されており、印刷シリンダ２２及びインキ供給ロール２３が回転すると、インキ供給ロール２３の表面のインキが印版２６に転移される。そして、印刷シリンダ２２と受ロール２５との間に段ボールシートＳが搬送されると、この段ボールシートＳが印版２６と受ロール２５とにより挟持され、この段ボールシートＳに印圧が付与されることでその表面に印刷が施される。また、ニス塗布ユニット２１Ｅでは、同様に、段ボールシートＳの表面にニスが塗布される。そして、乾燥部２１Ｆにて、搬送される段ボールシートＳ上の水性インキや水性ニスに対して加熱ランプから白熱光が照射されると共に、エアが吹き付けられることで、水性インキや水性ニスの水分が減少して乾燥される。印刷及び乾燥された段ボールシートＳは、送りロールにより排紙部３１に搬送される。
　排紙部３１にて、まず、段ボールシートＳが第１罫線ロール３２を通過するとき、段ボールシートＳの裏面（裏ライナ）側に罫線が形成される。また、段ボールシートＳが第２罫線ロール３３を通過するとき、段ボールシートＳの裏面（裏ライナ）側に罫線が再形成される。
　次に、この罫線が形成された段ボールシートＳが第１、第２スロッタヘッド３４，３５を通過するとき、罫線の位置に溝が形成される。このとき、罫線の位置で端部が切断されることで、糊代片が形成される。また、段ボールシートＳがスリッタヘッド３６を通過するとき、切断位置の位置で端部が切断される。そのため、段ボールシートＳは、罫線（溝）を境界として４枚のシート片により構成される。
　ダイカット部４１にて、段ボールシートＳは、アンビルシリンダ４３とナイフシリンダ４４との間を通過するとき、手穴などが形成される。但し、手穴などの打ち抜き加工は、段ボールシートＳの種類に応じて適宜行われるものであり、手穴などが不要のとき、この打ち抜き加工を実施するための刃物取付台（打ち抜き刃）がナイフシリンダ４４から取り外されており、段ボールシートＳは、回転するアンビルシリンダ４３とナイフシリンダ４４の間を通過する。そして、手穴などが形成された段ボールシートＳは、増速部５１に搬送される。
　増速部５１にて、段ボールシートＳは、上下の搬送ベルト５２，５３により挟持されながら搬送される。このとき、段ボールシートＳは、ダイカット部４１の搬送速度から増速された搬送速度で搬送されることで、各段ボールシートＳの間に所定の搬送間隔が形成される。その後、段ボールシートＳは、フォルディング部６１に搬送される。なお、増速部５１はなくてもよい。この場合、段ボールシートＳは、ダイカット部４１からフォルディング部６１に搬送される。
　フォルディング部６１にて、段ボールシートＳは、上搬送ベルト６２及び下搬送ベルト６３，６４により搬送方向Ｄに移動されながら、糊付装置６６により糊代片に糊が塗布されてから、シート折り畳み装置６５により罫線を基点として下方に折り畳まれる。この折り畳みが１８０度近くまで進むと折り畳み力が強くなり、糊代片と段ボールシートＳの端部とが押えられて互いに密着され、段ボールシートＳの両端部が接合され、段ボール箱Ｂとなる。そして、この段ボール箱Ｂは、カウンタエゼクタ部７１に搬送される。
　カウンタエゼクタ部７１にて、段ボール箱Ｂは、ホッパ装置７２に送られ、搬送方向Ｄの先端部が前当板に当たり、整角板により整形された状態でエレベータ７３上に積み重ねられる。そして、所定数の段ボール箱Ｂがエレベータ７３上に積み重ねられると、このエレベータ７３が下降し、所定数の段ボール箱Ｂが１バッチとなって搬出コンベア７４により排出され、製函機１０の後工程に送られる。
　ここで、乾燥部２１Ｆについて詳細に説明する。図２は、本実施形態のシート乾燥装置を表すブロック構成図、図３は、インキ塗布状態と加熱ランプの加熱状態の関係を表す概略図である。
　本実施形態において、図２に示すように、シート乾燥装置１００は、上述した乾燥部２１Ｆと制御装置１０１を備える。この乾燥部２１Ｆは、搬送される段ボールシートＳの印刷面に対向して配置され、加熱ランプ１１１とエア供給装置１１２から構成されている。制御装置１０１は、乾燥部２１Ｆを制御するものであり、電圧調整部１２２と電圧設定部１２１を備えている。
　加熱ランプ１１１は、図３に示すように、段ボールシートＳの搬送方向Ｄに沿うと共にこの搬送方向Ｄに直交（交差）する方向に所定間隔を空けて配置されて棒状をなす複数のランプ本体１１３により構成されている。この加熱ランプ１１１は、例えば、白熱ランプであって、ハロゲンランプ、カーボンヒータ、セラミックヒータなどの赤外線照射ランプや、クリプトン電球、一般型電球などが使用される。なお、複数のランプ本体１１３は、段ボールシートＳの搬送方向Ｄに対して平行に配置されているが、所定角度（例えば、５～１０度）だけ傾斜して配置してもよい。エア供給装置１１２は、複数のランプ本体１１３の間に複数のエア噴射口（図示略）が設けられて構成されている。
　そのため、図２に示すように、乾燥部２１Ｆは、搬送される段ボールシートＳ上の水性インキや水性ニスに対して、加熱ランプ１１１の各ランプ本体１１３から発熱光を照射すると共に、エア供給装置１１２の各エア噴射口からエアを噴射する。すると、段ボールシートＳ上の水性インキや水性ニスは、白熱光やエアを受けて水分が蒸発し、乾燥される。
　乾燥部２１Ｆの加熱ランプ１１１（ランプ本体１１３）は、定格電圧と定格電流が設定されている。この定格電圧と定格電流は、段ボールシートＳに塗布されるインキ及びニスの最大膜厚（最大塗布量）に応じて設定されている。使用するインキやニスの水分量（含水率）が所定値に設定されるとき、各印刷ユニット２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄによる各インキとニス塗布ユニット２１Ｅによるニスが全て重なった塗布部がインキ及びニスの最大膜厚になる。段ボールシートＳが所定の搬送速度で走行するとき、この最大膜厚のインキとニスを所定の水分量まで低下させることができる加熱ランプ１１１（ランプ本体１１３）が適用される。
　電圧調整部１２２は、加熱ランプ１１１に供給する電力の電圧を調整するものである。電圧設定部１２１は、加熱ランプ１１１の定格電圧より予め設定された所定値だけ低い電圧を基準電圧として段ボールシートＳ上の水性塗料（インキやニス）の膜厚（塗布量）に応じて基準電圧を増減して加熱ランプ１１１の使用電圧を設定するものである。制御装置（制御部）１０１は、加熱ランプ１１１の電圧を電圧調整部１２２により電圧設定部１２１が設定した使用電圧に変更する。ここで、水性塗料の塗布量を水性塗料の膜厚として説明しているが、水性塗料の塗布量とは、単位面積当たりの塗布量であり、水性塗料の膜厚とほぼ同等の意味である。
　この場合、基準電圧は、加熱ランプ１１１の定格電圧の７５％から８５％の間の電圧であって、加熱ランプ１１１の定格電圧の８０％が最適である。
　また、電圧設定部１２１は、印刷情報に基づいて基準電圧を増減して使用電圧を設定する。ここで、印刷情報とは、印刷する絵柄情報であり、段ボールシートＳの幅方向における各インキ及びニスの重なり状態である。電圧設定部１２１は、段ボールシートＳ上の各インキと水性ニスの重なり量が増加するほど基準電圧を増加して使用電圧を設定する。
　また、印刷情報とは、段ボールシートＳの搬送速度であり、電圧設定部１２１は、段ボールシートＳの搬送速度が増加するほど使用電圧を増加する。更に、制御装置１０１は、シート情報、インキ情報、ニス情報が入力される。電圧設定部１２１は、シート情報に基づいて乾燥しにくい（吸水性の低い）材質の段ボールシートＳほど使用電圧を増加し、インキ情報とニス情報に基づいて水分量が多い段ボールシートＳほど使用電圧を増加する。
　乾燥部２１Ｆの雰囲気温度を計測する温度センサ１３１と、乾燥部２１Ｆの雰囲気湿度を計測する湿度センサ１３２と、段ボールシートＳの温度を計測する温度センサ１３３が設けられており、各計測結果が制御装置１０１に入力される。電圧設定部１２１は、雰囲気温度が低いほど使用電圧を増加し、雰囲気湿度が高いほど使用電圧を増加し、段ボールシートＳの温度が低いほど使用電圧を増加する。
　また、乾燥部２１Ｆより下流側で且つ排紙部３１より上流側に、乾燥後の段ボールシートＳ上のインキとニスの水分量を計測する水分センサ１３４が設けられ、計測結果が制御装置１０１に入力される。電圧設定部１２１は、水分センサの計測値、つまり、乾燥後の段ボールシートＳ上のインキとニスの水分量が予め設定された判定値より高いときに使用電圧を増加する。
　具体的に説明すると、図２及び図３に示すように、段ボールシートＳの印刷面に対して３つのインキ塗布領域Ａ１，Ａ２，Ａ３が存在すると共に、１つのニス塗布領域Ａ４が全域にわたって存在するとき、段ボールシートＳの幅方向で３つのインキ塗布領域Ａ１，Ａ２，Ａ３の膜厚ｔ１，ｔ２，ｔ３と１つのニス塗布領域Ａ４の膜厚ｔ４が設定される。このとき、電圧設定部１２１は、段ボールシートＳ上のインキとニスの膜厚に応じて複数のランプ本体１１３ごとの使用電圧を設定する。
　段ボールシートＳの印刷面にて、各インキ塗布領域Ａ１，Ａ２，Ａ３がなく、ニス塗布領域Ａ４だけがあるニスの膜厚ｔ４が最も膜厚が薄い領域であり、使用電圧Ｖ０に設定される。また、インキ塗布領域Ａ１とニス塗布領域Ａ４があるニス膜厚ｔ１＋ｔ４の領域が使用電圧Ｖ１に設定され、インキ塗布領域Ａ１，Ａ２とニス塗布領域Ａ４があるニス膜厚ｔ１＋ｔ２＋ｔ４の領域が使用電圧Ｖ２に設定され、インキ塗布領域Ａ１，Ａ２，Ａ３とニス塗布領域Ａ４があるニス膜厚ｔ１＋ｔ２＋ｔ３＋ｔ４の領域が使用電圧Ｖ３に設定される。ここで、使用電圧Ｖ０が基準電圧に設定され、各使用電圧Ｖ０，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３の大小関係は、Ｖ０＜Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３となる。
　なお、段ボールシートＳは、幅方向の各端部が加熱されにくいことから、幅方向の各端部の使用電圧を使用電圧（基準電圧）Ｖ０に対して増加させることが望ましい。また、印刷開始当初は、印刷部２１自体の温度が低いことから、印刷開始時の使用電圧を増加させることが望ましい。
　ここで、段ボールシートＳ上のインキとニスの膜厚に応じてランプ本体１１３ごとの使用電圧を設定することが好ましい理由について説明する。図４は、インキ及びニスの乾燥に必要なランプ波長を表すグラフ、図５は、ランプ放射強度の低下によるランプ波長の変化を表すグラフである。
　図４に示すように、例えば、加熱ランプ１１１としてのハロゲンランプは、１．１μｍにピークがある（Ａ）。ランプ保護ガラスは、ほぼ１００％透過するので、ここで強度は低下しない。水の固有の吸収波長は主に３μｍであり（Ｂ）、この（Ａ）×（Ｂ）で水が吸収する強度が決まる。
　一方で、図５に、加熱ランプ１１１としてのハロゲンランプにて、ランプ保護ガラスの透過率（％）は、ランプ波長が０μｍから４．０μｍまでほぼ一定であることからこれを除いて、ランプ放射強度と水の吸入率だけを考慮してランプ波長とランプ放射強度及び水の吸収率との関係を示す。図５にて、実線及び点線がランプ放射強度、一点鎖線が水の吸収率を表している。加熱ランプ１１１（ランプ本体１１３）の電圧を定格電圧（１００％）とすると、ランプ放射強度が最大となるランプ波長と水の吸収率が最大となるランプ波長がずれている。そして、加熱ランプ１１１の電圧を定格電圧の８０％に低下させると、ランプ放射強度が低下するものの、ランプ放射強度が最大となるランプ波長が増加側に移行し、ランプのピーク波長が水の吸収率に近づく。これは、プランクの法則に基づくものであり、物理学における黒体から輻射（放射）される電磁波の分光放射輝度、または、エネルギー密度の波長分布に関する公式である。その結果、加熱ランプ１１１の使用電圧を定格電圧の８０％に低下させても、ランプ放射強度が最大となるランプ波長が水の吸収率が最大となるランプ波長に近づくことから、乾燥性能の大きな低下が抑制されることがわかる。
　図６は、ランプ電圧に対する乾燥性能、ランプ省エネ倍率、ランプ寿命倍率を表すグラフである。図６にて、一点鎖線は、ランプ電圧に対する乾燥性能（水膜厚）、二点鎖線は、ランプ省エネ倍率、実線は、ランプ寿命倍率を表している。この場合の運転条件は、段ボールシートＳを搬送速度４００ＢＰＭで走行させ、４色印刷工程とニス塗布工程を実施するものである。
　図６に示すように、一点鎖線で表す乾燥性能は、ランプ電圧の低下に応じて低下する傾向にあるが、インキやニスに残留する水膜厚の限界値は、例えば、４μｍであり、ランプ電圧が定格電圧の７０％以上で確保されている。二点鎖線で表すランプ省エネ倍率は、ランプ電圧の低下に応じて向上する傾向にあるが、ランプ電圧が定格電圧の７０％以下になると乾燥用のランプとして機能しなくなる。そして、実線で表すランプ寿命倍率は、ランプ電圧の低下に応じて向上する傾向にあるが、ランプ電圧が定格電圧の８０％を頂点として低下してしまう。この実験結果から、ランプ寿命倍率だけを考えると、加熱ランプ１１１の使用電圧を定格電圧の８０％に設定することが好ましいことがわかる。
　図７は、水膜厚に対する必要なランプ電圧を表すグラフである。図７に示すように、段ボールシートＳの搬送速度が最小搬送速度Ｖｍｉｎで、４色刷りにニス塗布を実施して水膜厚が最大膜厚ｔｍａｘであるとき、加熱ランプ１１１の使用電圧を定格電圧の９０％に設定し、水膜厚が最小膜厚ｔｍｉｎに移行するほどに加熱ランプ１１１の使用電圧を定格電圧の８０％側に低下させていく。この加熱ランプ１１１の使用電圧が定格電圧の８０％であるとき、残留する水膜厚の限界膜厚ｔｇ（例えば、４μｍ）以下となる。また、段ボールシートＳの搬送速度が最大搬送速度Ｖｍａｘで、４色刷りにニス塗布を実施して水膜厚が最大膜厚ｔｍａｘであるとき、加熱ランプ１１１の使用電圧を定格電圧の１００％に設定し、水膜厚が最小膜厚ｔｍｉｎに移行するほどに加熱ランプ１１１の使用電圧を定格電圧の９０％側に低下させていく。この加熱ランプ１１１の使用電圧が定格電圧の９０％であるとき、残留する水膜厚の限界膜厚ｔｇ（例えば、４μｍ）以下となる。加熱ランプ１１１の使用電圧は、段ボールシートＳの搬送速度に応じて変更される。
　図８は、従来のシート乾燥装置と本実施形態のシート乾燥装置との作用効果の比較を表す表である。
　図８に示すように、従来のように、加熱ランプ１１１の使用電圧を定格電圧の１００％に設定してインキやニスの乾燥作業を実施すると、電力密度７０ｋＷ／ｍ２、色温度２５００ｋ（ケルビン）、主波長１．１μｍ、水分吸収率１３．３％、水分入熱９．３ｋＷ／ｍ２となり、このときのランプ寿命倍率を１倍とする。そして、本実施形態のように、加熱ランプ１１１の使用電圧を定格電圧の８０％に設定してインキやニスの乾燥作業を実施すると、電力密度５０ｋＷ／ｍ２、色温度２２５０ｋ（ケルビン）、主波長１．３μｍ、水分吸収率１６．４％、水分入熱８．２ｋＷ／ｍ２となり、このときのランプ寿命倍率が４倍となる。ここで、電力は、５０ｋＷ／ｍ２÷７０ｋＷ／ｍ２、＝７１％に低下するが、水への入熱は、８．２ｋＷ／ｍ２÷９．３ｋＷ／ｍ２＝８８％とその低下が抑制され、ランプ寿命倍率を４倍とすることができる。
　このように本実施形態のシート乾燥装置にあっては、段ボールシートＳの印刷面に対向して配置される加熱ランプ１１１と、加熱ランプ１１１に供給する電力の電圧を調整する電圧調整部１２２と、加熱ランプ１１１の定格電圧より予め設定された所定値だけ低い電圧を基準電圧として段ボールシートＳ上の水性塗料の膜厚（塗布量）に応じて基準電圧を増減して加熱ランプ１１１の使用電圧を設定する電圧設定部１２１と、加熱ランプ１１１の電圧を電圧調整部１２２により電圧設定部１２１が設定した使用電圧に変更する制御装置１０１とを設けている。
　従って、加熱ランプ１１１の定格電圧より低い電圧を基準電圧とし、段ボールシートＳ上の水性塗料の膜厚に応じて基準電圧を増減して加熱ランプ１１１の使用電圧を設定し、設定した使用電圧を加熱ランプ１１１に付与して加熱ランプ１１１を点灯することで、段ボールシートＳ上の水性塗料を乾燥する。そのため、最小限のエネルギー量で水性塗料を乾燥することとなり、水性塗料の乾燥性能を維持したままで加熱ランプ１１１の省エネルギー化を図ることができると共に、加熱ランプ１１１の長寿命化を図ることができる。
　本実施形態のシート乾燥装置では、基準電圧を加熱ランプ１１１の定格電圧の７５％から８５％の間の電圧に設定している。従って、水性塗料の乾燥性能を維持したままで加熱ランプ１１１の省エネルギー化を図ることができると共に、加熱ランプ１１１の長寿命化を図ることができる。
　本実施形態のシート乾燥装置では、水性塗料を異なる色の水性インキと水性ニスとし、電圧設定部１２１は、段ボールシートＳ上の水性インキと水性ニスの重なり量が増加するほど基準電圧を増加して使用電圧を設定している。従って、水性インキと水性ニスが重なった領域であっても、十分な乾燥性能を確保することができる。また、水性ニスは塗布しない場合であっても、異なる水性インキ同士が重なり合った領域や単色でインキ膜厚が厚い領域についても、十分な乾燥性能を確保することができる。
　本実施形態のシート乾燥装置では、電圧設定部１２１は、印刷情報に基づいて基準電圧を増減して使用電圧を設定している。従って、印刷絵柄に応じた加熱ランプ１１１の使用電圧を設定することができ、乾燥むらを抑制することができる。
　本実施形態のシート乾燥装置では、電圧設定部１２１は、印刷情報としての段ボールシートＳの搬送速度が増加するほど使用電圧を増加している。従って、段ボールシートＳの搬送速度の増加による乾燥不足を抑制することができる。
　本実施形態のシート乾燥装置では、乾燥後の段ボールシートＳ上の水性塗料の水分量を計測する水分センサ１３４を設け、電圧設定部１２１は、水分センサ１３４の計測値が予め設定された判定値より高いときに使用電圧を増加している。従って、水性塗料の乾燥のばらつきが発生しても、早期に使用電圧を増加して加熱量を増加させるため、安定した乾燥性能を維持することができる。
　本実施形態のシート乾燥装置では、加熱ランプ１１１として、段ボールシートＳの搬送方向Ｄに沿うと共に段ボールシートＳの搬送方向Ｄに交差する方向に所定間隔を空けて配置される複数のランプ本体１１３を設け、電圧設定部１２１は、段ボールシートＳ上の水性塗料の膜厚に応じて複数のランプ本体１１３ごとの使用電圧を設定している。従って、段ボールシートＳの幅方向でインキ膜厚が変化しても、安定した乾燥性能を維持することができる。
　また、本実施形態のシート乾燥方法にあっては、加熱ランプ１１１の定格電圧より予め設定された所定値だけ低い電圧を基準電圧に設定する工程と、段ボールシートＳ上の水性塗料の膜厚（塗布量）に応じて基準電圧を増減して加熱ランプ１１１の使用電圧を設定する工程とを設けている。従って、水性塗料の乾燥性能を維持したままで加熱ランプ１１１の省エネルギー化を図ることができると共に、加熱ランプ１１１の長寿命化を図ることができる。
　なお、本発明のシート乾燥方法は、この方法に限定されるものではない。例えば、段ボールシートＳ上の水性塗料の最大膜厚に応じて加熱ランプ１１１の定格電圧を設定する工程と、段ボールシートＳ上の水性塗料の膜厚が最大膜厚より減少したときに定格電圧と定格電圧の７５％の電圧との範囲で水性塗料の膜厚（塗布量）に応じて定格電圧を調整する工程とを設けてもよい。この場合であっても、水性塗料の乾燥性能を維持したままで加熱ランプ１１１の省エネルギー化を図ることができると共に、加熱ランプ１１１の長寿命化を図ることができる。
　また、本実施形態の製函機にあっては、給紙部１１と印刷部２１と乾燥部２１Ｆと排紙部３１とダイカット部４１と増速部５１とフォルディング部６１とカウンタエゼクタ部７１とを設けている。従って、給紙部１１からの段ボールシートＳに対して印刷部２１で印刷が行われ、排紙部３１で罫線加工と溝切り加工が行われ、フォルディング部６１で折り畳んで端部が接合されて段ボール箱Ｂが形成され、カウンタエゼクタ部７１で段ボール箱Ｂが計数されながら積み上げられる。このとき、乾燥部２１Ｆにて、加熱ランプ１１１の定格電圧より低い電圧を基準電圧とし、段ボールシートＳ上の水性塗料の膜厚に応じて基準電圧を増減して加熱ランプ１１１の使用電圧を設定し、設定した使用電圧を加熱ランプ１１１に付与して加熱ランプ１１１を点灯することで、段ボールシートＳ上の水性塗料を乾燥する。そのため、水性塗料の乾燥性能を維持したままで加熱ランプ１１１の省エネルギー化を図ることができると共に、加熱ランプ１１１の長寿命化を図ることができる。
　なお、上述した実施形態にて、電圧設定部１２１は、段ボールシートＳ上の水性塗料の膜厚に応じて幅方向に所定間隔で配置された複数のランプ本体１１３ごとの使用電圧を設定したが、複数のランプ本体１１３を搬送方向に所定間隔で配置し、電圧設定部１２１が段ボールシートＳ上の水性塗料の膜厚に応じて搬送方向のランプ本体１１３ごとの使用電圧を設定してもよい。
　なお、上述した実施形態にて、加熱ランプ１１１に供給する電力の電圧を水性塗料の膜厚に応じて調整するようにしたが、加熱ランプの代わりに熱風ファンを設けて熱源または熱風ファンの電源電圧を調整しても良い。また加熱ランプの代わりに赤外線ＬＥＤランプの電流量を膜厚（塗布量）に応じて制御してもよい。
　また、上述した実施形態にて、シート上の水性塗料の膜厚（塗布量）に応じて基準電圧を増減して加熱ランプの使用電圧を設定するようにしたが、コータ着ローラの回転数に応じて基準電圧を増減して加熱ランプの使用電圧を設定してもよい。
　また、上述した実施形態では、製函機１０を給紙部１１と印刷部２１と排紙部３１とダイカット部４１と増速部５１とフォルディング部６１とカウンタエゼクタ部７１により構成したが、この構成に限定されるものではない。製函機１０を給紙部１１と印刷部２１とフォルディング部６１だけにより構成してもよい。
　また、上述した実施形態では、本発明のシート乾燥装置を製函機１０に適用して説明したが、新聞用オフセット輪転印刷機、商業用オフセット輪転印刷機、オフセット枚葉印刷機などに適用してもよい。
　１１　給紙部
　２１　印刷部
　２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ　印刷ユニット
　２１Ｅ　ニス塗布ユニット
　２１Ｆ　乾燥部
　３１　排紙部
　４１　ダイカット部
　４２　送りロール
　４３　アンビルシリンダ
　４４　ナイフシリンダ
　５１　増速部
　６１　フォルディング部
　６５　シート折り畳み装置
　７１　カウンタエゼクタ部
　１００　シート乾燥装置
　１０１　制御装置
　１１１　加熱ランプ
　１１２　エア供給装置
　１１３　ランプ本体
　１２１　電圧設定部
　１２２　電圧調整部
　Ｄ　搬送方向
　Ｓ　段ボールシート
　Ｂ　段ボール箱

Claims (10)

  1. 　搬送されるシート上の水性塗料を乾燥するシート乾燥装置において、
    　前記シートの印刷面に対向して配置される加熱ランプと、
    　前記加熱ランプに供給する電力の電圧を調整する電圧調整部と、
    　前記加熱ランプの定格電圧より予め設定された所定値だけ低い電圧を基準電圧として前記シート上の水性塗料の塗布量に応じて前記基準電圧を増減して前記加熱ランプの使用電圧を設定する電圧設定部と、
    　前記加熱ランプの電圧を前記電圧調整部により前記電圧設定部が設定した使用電圧に変更する制御部と、
    　を備えることを特徴とするシート乾燥装置。
  2. 　前記基準電圧は、前記加熱ランプの定格電圧の７５％から８５％の間の電圧に設定されることを特徴とする請求項１に記載のシート乾燥装置。
  3. 　前記水性塗料は、少なくとも１色以上の水性インキまたは水性ニスであり、前記電圧設定部は、前記水性塗料の重なり量が増加するほど前記基準電圧を増加して前記使用電圧を設定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシート乾燥装置。
  4. 　前記電圧設定部は、印刷情報に基づいて前記基準電圧を増減して前記使用電圧を設定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のシート乾燥装置。
  5. 　前記電圧設定部は、印刷情報としての前記シートの搬送速度が増加するほど前記使用電圧を増加することを特徴とする請求項４に記載のシート乾燥装置。
  6. 　乾燥後の前記シート上の水性塗料の水分量を計測する水分センサが設けられ、前記電圧設定部は、前記水分センサの計測値が予め設定された判定値より高いときに前記使用電圧を増加することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のシート乾燥装置。
  7. 　前記加熱ランプは、前記シートの搬送方向に沿うと共に前記シートの搬送方向に交差する方向に所定間隔を空けて配置される複数のランプ本体により構成され、前記電圧設定部は、前記シート上の水性塗料の塗布量に応じて前記複数のランプ本体ごとの前記使用電圧を設定することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のシート乾燥装置。
  8. 　搬送されるシート上の水性塗料を対向して配置される加熱ランプにより乾燥するシート乾燥方法において、
    　前記加熱ランプの定格電圧より予め設定された所定値だけ低い電圧を基準電圧に設定する工程と、
    　前記シート上の水性塗料の塗布量に応じて前記基準電圧を増減して前記加熱ランプの使用電圧を設定する工程と、
    　を有することを特徴とするシート乾燥方法。
  9. 　搬送されるシート上の水性塗料を対向して配置される加熱ランプにより乾燥するシート乾燥方法において、
    　前記シート上の水性塗料の最大塗布量に応じて前記加熱ランプの定格電圧を設定する工程と、
    　前記シート上の水性塗料の塗布量が前記最大塗布量より減少したときに前記定格電圧と前記定格電圧の７５％の電圧の範囲で前記塗布量に応じて前記定格電圧を調整する工程と、
    　を有することを特徴とするシート乾燥方法。
  10. 　段ボールシートを供給する給紙部と、
    　段ボールシートに対して印刷を行う印刷部と、
    　印刷済の段ボールシート上の水性塗料を乾燥する請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のシート乾燥装置と、
    　乾燥済の段ボールシートに罫線加工を行うと共に溝切り加工を行う排紙部と、
    　段ボールシートを罫線に沿って折り畳むことで扁平状の段ボール箱を製造するフォルディング部と、
    　扁平状の段ボール箱を計数しながら積み上げた後に所定数ごとに排出するカウンタエゼクタ部と、
    　を備えることを特徴とする製函機。
PCT/JP2017/046305 2017-02-13 2017-12-25 シート乾燥装置及び方法並びに製函機 WO2018146960A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/481,486 US11390050B2 (en) 2017-02-13 2017-12-25 Sheet drying device and method, and box making machine
EP17895785.8A EP3557168B1 (en) 2017-02-13 2017-12-25 Sheet drying device and method, and box making machine
CN201780084317.XA CN110199166A (zh) 2017-02-13 2017-12-25 纸板干燥装置及方法以及制盒机
KR1020197022235A KR20190104173A (ko) 2017-02-13 2017-12-25 시트 건조 장치 및 방법과, 제함기

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-024079 2017-02-13
JP2017024079A JP6846229B2 (ja) 2017-02-13 2017-02-13 シート乾燥装置及び方法並びに製函機

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018146960A1 true WO2018146960A1 (ja) 2018-08-16

Family

ID=63108304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/046305 WO2018146960A1 (ja) 2017-02-13 2017-12-25 シート乾燥装置及び方法並びに製函機

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11390050B2 (ja)
EP (1) EP3557168B1 (ja)
JP (1) JP6846229B2 (ja)
KR (1) KR20190104173A (ja)
CN (1) CN110199166A (ja)
WO (1) WO2018146960A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109435452A (zh) * 2018-12-26 2019-03-08 天津市永利奇纸品机械有限公司 高速真空吸附水墨印刷开槽模切联动线

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7275966B2 (ja) * 2019-07-30 2023-05-18 ウシオ電機株式会社 インク乾燥用光源装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6076346A (ja) * 1983-10-03 1985-04-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 印刷紙の乾燥装置
JPH01501073A (ja) * 1986-10-31 1989-04-13 アイアールティー―フィンランド　リミテッド 移動ウエブ素材を乾燥するための方法と手段
JPH05138771A (ja) 1991-11-25 1993-06-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 製函機の印刷インキ乾燥装置
JP2004506553A (ja) * 2000-08-25 2004-03-04 ハワード　ウォーレン　デムーア 節電型領域自動調節式乾燥装置及び方法
JP2005083630A (ja) * 2003-09-08 2005-03-31 Shima Seiki Mfg Ltd 編織物の乾燥装置。
JP2012076334A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Mitsubishi Heavy Industries Printing & Packaging Machinery Ltd 製函機の不良品除去装置及び製函機
JP2013073071A (ja) * 2011-09-28 2013-04-22 Ricoh Co Ltd 加熱装置及び加熱方法
JP2014069367A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 乾燥装置、乾燥装置を備えた印刷装置、および乾燥方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60175358A (ja) * 1984-02-20 1985-09-09 林原　健 白熱電球の寿命延長装置
US4756091A (en) * 1987-06-25 1988-07-12 Herbert Van Denend Hybrid high-velocity heated air/infra-red drying oven
JPH01130938A (ja) * 1987-11-18 1989-05-23 Isowa Ind Co プリスロフォルダーグルアーシステム複合分割システム
JPH01135646A (ja) * 1987-11-24 1989-05-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 印刷機のインキ乾燥方法
US5537925A (en) * 1993-09-03 1996-07-23 Howard W. DeMoore Infra-red forced air dryer and extractor
JPH09199283A (ja) * 1996-01-22 1997-07-31 Suzuki Motor Corp ハロゲン電球の駆動方法およびこれを用いた立体物の形状検査装置
DE19737785C2 (de) * 1997-08-29 2002-09-26 Heidelberger Druckmasch Ag Rotationsdruckmaschine mit einem Lackierwerk sowie einem dem Lackierwerk nachgeordneten Trockner
JP5173341B2 (ja) 2007-09-26 2013-04-03 三菱重工印刷紙工機械株式会社 製函機の不良品除去装置および製函機
JP5631908B2 (ja) * 2012-01-31 2014-11-26 富士フイルム株式会社 乾燥装置及び画像形成装置
US8959792B2 (en) * 2012-09-28 2015-02-24 Ricoh Company, Ltd. Dryers that adjust power based on non-linear profiles
JP6561699B2 (ja) * 2015-09-03 2019-08-21 株式会社リコー 高周波誘電加熱装置及び画像形成装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6076346A (ja) * 1983-10-03 1985-04-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 印刷紙の乾燥装置
JPH01501073A (ja) * 1986-10-31 1989-04-13 アイアールティー―フィンランド　リミテッド 移動ウエブ素材を乾燥するための方法と手段
JPH05138771A (ja) 1991-11-25 1993-06-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 製函機の印刷インキ乾燥装置
JP2004506553A (ja) * 2000-08-25 2004-03-04 ハワード　ウォーレン　デムーア 節電型領域自動調節式乾燥装置及び方法
JP2005083630A (ja) * 2003-09-08 2005-03-31 Shima Seiki Mfg Ltd 編織物の乾燥装置。
JP2012076334A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Mitsubishi Heavy Industries Printing & Packaging Machinery Ltd 製函機の不良品除去装置及び製函機
JP2013073071A (ja) * 2011-09-28 2013-04-22 Ricoh Co Ltd 加熱装置及び加熱方法
JP2014069367A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 乾燥装置、乾燥装置を備えた印刷装置、および乾燥方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109435452A (zh) * 2018-12-26 2019-03-08 天津市永利奇纸品机械有限公司 高速真空吸附水墨印刷开槽模切联动线

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018132206A (ja) 2018-08-23
EP3557168A1 (en) 2019-10-23
EP3557168B1 (en) 2021-01-20
KR20190104173A (ko) 2019-09-06
EP3557168A4 (en) 2020-01-08
US20200023605A1 (en) 2020-01-23
CN110199166A (zh) 2019-09-03
JP6846229B2 (ja) 2021-03-24
US11390050B2 (en) 2022-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11318732B2 (en) Machine arrangement for sequential processing of sheet-type substrates
US11485131B2 (en) Machine arrangement with printing unit for the sequential processing of sheet-type substrates
TW200909196A (en) Creasing device for corrugated board sheet and corrugated-box making machine
US20150104613A1 (en) Offset printing for high-speed corrugation applications
WO2018146960A1 (ja) シート乾燥装置及び方法並びに製函機
US20100288142A1 (en) Printer for corrugated cardboard sheet and box making machine for corrugated cardboard sheet
JP2012111123A (ja) 印刷装置及び印刷方法並びに輪転印刷機、印刷機
JP2010017885A (ja) 段ボールシートの製造装置
CN118215561A (zh) 瓦楞机的配置
US20090007808A1 (en) Sheet-fed printing press
JPS5919273Y2 (ja) 乾燥装置
CN112297655B (zh) 用于在印刷机中处理页张的方法
JP2010149412A (ja) 印刷装置及び印刷方法並びに枚葉印刷機と輪転印刷機
JP2537514Y2 (ja) 段ボール製函機
JP2017074725A (ja) 新聞用輪転機及びそれに使用するデジタル印刷機
JP5714147B1 (ja) 印刷装置
JPH05338118A (ja) 段ボール製凾機
JPH05138771A (ja) 製函機の印刷インキ乾燥装置
JPH1142765A (ja) 印刷部のシート搬送装置
CN101204892A (zh) 孔版印刷装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17895785

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20197022235

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017895785

Country of ref document: EP

Effective date: 20190719

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE