(57)【要約】【課題】  熱エネルギーの消費量を削減でき、熱風の流出を抑えることができる熱風乾燥装置を提供する。【解決手段】  印刷紙の熱風乾燥装置１は、印刷紙Ｐを通過可能にする入口１２と出口１４とを備えた乾燥室１０と、乾燥室１０内に配置され、加熱ガスを印刷物に吹き付けるノズル１８と、乾燥室１０の排気ガスを排出するため、送風機３０と脱臭装置３４とを有する排出路３９と、乾燥室１０の入口１２、及び／又は出口１４に配置され、印刷紙Ｐを通過可能にする入口４２と出口４４と、相互に連通し前後に並ぶ前室４０ａと後室４０ｂとを有する予熱室４０と、前室４０ａから後室４０ｂへ新鮮風を循環させる送風機５２を有する循環路６０と、脱臭装置３４を通過した排気ガスにより新鮮風を加熱する熱交換器３８と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷紙を通過可能にする入口と出口とを備えた乾燥室と、
前記乾燥室内に配置され、加熱ガスを前記印刷紙に吹き付けるノズルと、
前記乾燥室の排気ガスを排出するため、送風機と脱臭装置とを有する排出路と、
前記乾燥室の前記入口、及び／又は前記出口に配置され、前記印刷紙を通過可能にする入口と出口と、相互に連通し前後に並ぶ前室と後室とを有する予熱室と、
前記前室から前記後室へ新鮮風を循環させる送風機を有する循環路と、
前記脱臭装置を通過した前記排気ガスにより前記新鮮風を加熱する熱交換器と、
を備える印刷紙の熱風乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷紙を熱風で乾燥させる印刷紙の熱風乾燥装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、オフセット印刷機は、帯状の印刷紙にインキを塗布する印刷装置と、印刷機の下流に配置され、インキを蒸発させる乾燥装置とを備えている。乾燥装置は印刷面に向けた多数のノズルを備え、ノズルから燃焼ガスを使用した高温の加熱ガスを印刷面に吹き付けることでインキを蒸発させている。さらに、乾燥装置は直接燃焼方式、又は触媒等を用いた脱臭装置を備えており、インキの乾燥に利用された溶剤成分を含む排気風は、脱臭装置で処理された後、大気に放出される。脱臭装置での浄化過程で、排気風は高温となる。排熱を有効に利用するため熱交換器を使用することで、熱を回収し再利用することが進められている。しかしながら、回収後においても、大気に放出される排気風は２５０℃〜３７０℃の温度を有している。
【０００３】
また、印刷インキによる溶剤蒸気を乾燥装置外に放出しないように、乾燥装置は印刷紙の入口と出口とから新鮮風を取り込んでいる。新鮮風は２０℃〜３０℃の温度を有している。そのため、乾燥装置に新鮮風が流入すると、乾燥装置内の温度が下がる。特に、新鮮風と乾燥風との温度差が大きくなるにしたがい、熱エネルギーの消費量が大きくなる。
【０００４】
上記の問題に対応するため、特許文献１には、乾燥室の前側には熱気室を設け、熱気室は入口と出口を設け、新鮮空気を浄化排出路の浄化後の高温排気で加熱して加熱後の熱気を熱気室に供給する熱気供給路を設け、熱気室の熱気が乾燥室の入口から乾燥室に流入する構成にし、熱気室の圧力を検出する検出器を設け、検出器の検出圧力に応じて熱気供給路の熱気の供給流量を制御する制御装置を設け、熱気室の圧力を室外の気圧とほぼ同一に維持する構成にした印刷紙の熱風乾燥装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４８０００８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の印刷紙の熱風乾燥装置は、熱気室の圧力を室外の気圧とほぼ同一に維持するために、圧力検出器と熱気の供給流量を制御する制御装置とを備えている。そのため、装置が複雑となり高価となる。
【０００７】
また、圧力検出器、又は制御装置に不具合が生じた場合、熱気室の圧力と室外の気圧とが同一にならず、乾燥室から溶剤蒸気が放出される問題がある。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、熱エネルギーの消費を抑え、溶剤蒸気が放出されるのを抑制できる印刷紙の熱風乾燥装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様による印刷紙の熱風乾燥装置は、印刷紙を通過可能にする入口と出口とを備えた乾燥室と、前記乾燥室内に配置され、加熱ガスを前記印刷物に吹き付けるノズルと、前記乾燥室の排気ガスを排出するため、送風機と脱臭装置とを有する排出路と、前記乾燥室の前記入口、及び／又は前記出口に配置され、前記印刷紙を通過可能にする入口と出口と、相互に連通し前後に並ぶ前室と後室とを有する予熱室と、前記前室から前記後室へ新鮮風を循環させる送風機を有する循環路と、前記脱臭装置を通過した前記排気ガスにより前記新鮮風を加熱する熱交換器と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、乾燥室の入口及び／又は出口に設置された前室と後室とを有する予熱室と、前室と後室とを連通する新鮮風の循環路と、排出路の脱臭装置を通過した排気ガスと新鮮風との熱交換器とを備えた簡単な装置だけで構成されるために、安価に構成でき、熱風を効率良く確実に乾燥室に供給することができる。圧力検出器や流量制御装置等を用いないため圧力検出器等が故障した際に、熱風が乾燥室外へ流出する危険がない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】印刷紙の熱風乾燥装置の概略図
【図２】別の形態の印刷紙の熱風乾燥装置の概略図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について説明する。本発明は以下の好ましい実施の形態により説明されるが、本発明の範囲を逸脱することなく、多くの手法により変更を行なうことができ、本実施の形態以外の他の実施の形態を利用することができる。したがって、本発明の範囲内における全ての変更が特許請求の範囲に含まれる。
【００１３】
図１は、本実施の形態に係る印刷紙の熱風乾燥装置の概略図である。熱風乾燥装置１は、印刷機（不図示）の下流側に配置され、印刷機から送り出される印刷紙Ｐを通過させる間にインキを乾燥させて、インキの溶剤成分を除去する装置である。熱風乾燥装置１は、印刷紙Ｐを通過可能にする入口１２と出口１４とを備える乾燥室１０を有している。印刷紙Ｐは入口１２から乾燥室１０内に搬送され、乾燥室１０内を通過して、乾燥室１０外へ送り出される。
【００１４】
乾燥室１０内には複数のチャンバー１６を備え、各チャンバー１６は印刷紙Ｐに向けた複数のノズル１８を備えている。チャンバー１６は加熱装置２０と送風機２２とに連通されている。乾燥室１０内の空気が送風機２２から加熱装置２０に送り込まれ、加熱装置２０により加熱され、チャンバー１６のノズル１８から加熱ガス（１００℃〜２５０℃）が印刷紙Ｐに吹き付けられる。ノズル１８は加熱ガスを吹き付けることができれば、その形は限定されない。
【００１５】
ノズル１８から吹き付けられた加熱ガスによりインクが乾燥される。インキの乾燥に利用された溶剤成分を含む排気ガスは、送風機３０により乾燥室１０からガス管３２に導出され、脱臭装置３４に送られる。脱臭装置３４は触媒酸化方式の脱臭装置である。脱臭装置３４では、排気ガスを加熱装置（不図示）で加熱し、高温の状態で酸化触媒を通過させて、酸化燃焼反応で脱臭する。脱臭装置３４を通過した排気ガスは２５０℃〜３７０℃で大気に排出される。
【００１６】
脱臭装置３４から送り出された排気ガスはガス管３６に導出され、熱交換器３８に送られる。熱交換器３８を通過した排気ガスは大気に放出される。大気に放出される排気ガスは熱交換により２００℃〜３００℃の温度となる。送風機３０とガス管３２と脱臭装置３４とガス管３６とにより排気ガスの排出路３９が構成される。
【００１７】
図１に示すように乾燥室１０の入口１２側に予熱室４０が設置されている。予熱室４０は印刷紙Ｐを通過可能にする入口４２と出口４４とを備えている。予熱室４０の出口４４と乾燥室１０の入口１２とが同じ位置になるよう隙間なく配置されている。予熱室４０は相互に連通する２室である前室４０ａと後室４０ｂとを備える。予熱室４０は仕切板４６により新鮮風を取り入れる側の前室４０ａと乾燥室１０側の後室４０ｂとに分離されている。仕切板４６は開口４８を有し、前室４０ａと後室４０ｂとを連通する。印刷紙Ｐは入口４２と開口４８と出口４４とを通過し、乾燥室１０に搬送される。予熱室４０と乾燥室１０の一部を共有し、予熱室４０の出口４４と乾燥室１０の入口１２とを兼用することができる。
【００１８】
予熱室４０の前室４０ａにガス管５０が接続されており、ガス管５０は送風機５２に接続されている。送風機５２にガス管５４が接続され、ガス管５４は熱交換器３８に接続されている。熱交換器３８にガス管５６が接続され、ガス管５６は予熱室４０の後室４０ｂに接続されている。前室４０ａと、ガス管５０と、送風機５２と、ガス管５４と、ガス管５６と、後室４０ｂとにより循環路６０が構成される。送風機５２により、前室４０ａ内の新鮮風が、ガス管５０に導出され、熱交換器３８に送られる。熱交換器３８では、排気ガスと新鮮風との間で熱交換が行われ、新鮮風が２００℃〜２５０℃に加熱される。加熱された新鮮風が後室４０ｂに送り込まれる。この循環路６０を介して、予熱室４０の前室４０ａに取り込まれた新鮮風が、加熱され、予熱室４０の後室４０ｂに送り込まれることになる。新鮮風とは、予熱室４０の入口４２を介して外部から前室４０ａ内に取り入れられた空気と、場合により後室４０ｂから開口４８を通過して前室４０ａ内に取り入れられた空気とを含んでいる。
【００１９】
本実施形態の熱風乾燥装置１の動作について説明する。まず、送風機２２，３０，５２、加熱装置２０と、脱臭装置３４を作動させる。印刷機から印刷紙Ｐが搬送路にセットされ、熱風乾燥装置１に搬送される。印刷紙Ｐは予熱室４０を通過し、乾燥室１０に搬送される。
【００２０】
乾燥室１０内では加熱装置２０で加熱されたチャンバー１６に供給され、チャンバー１６のノズル１８から加熱ガスが印刷紙Ｐに向けて吹き付けられる。ノズル１８から噴出される加熱ガスの温度を、乾燥室１０内の上流側と下流側とで異ならせることができる。
【００２１】
溶剤成分を含む排気ガスは、送風機３０により乾燥室１０からガス管３２に導出され、脱臭装置３４に送られる。これにより乾燥室１０内は負圧となる。排気ガスは脱臭装置３４により脱臭され、脱臭装置３４を通過後の排気ガスは２００℃〜３００℃を有している。排気ガスは熱交換器３８を通過し、大気に放出される。
【００２２】
予熱室４０の前室４０ａの新鮮風は送風機５２によりガス管５０，５４を介して熱交換器３８に送られる。これにより前室４０ａは負圧となり、外部から新鮮風が前室４０ａに取り込まれやすい状況となる。外部から前室４０ａに取り込まれる新鮮風は２０℃〜３０℃の温度を有している。２０℃〜３０℃の温度の新鮮風は、熱交換器３８で２５０℃〜３００℃を有する排気ガスと熱交換され、２００℃〜２５０℃まで加熱される。２００℃〜２５０℃の新鮮風がガス管５６を介して後室４０ｂに送られる。
【００２３】
上述したように乾燥室１０は負圧となっているので、２００℃〜２５０℃の新鮮風は後室４０ｂから乾燥室１０に流入される。乾燥室１０内において流入される新鮮風と加熱ガスとの温度差を小さくできるので、加熱装置２０で消費される熱エネルギーを削減することができる。
【００２４】
送風機３０の送風量は毎分１００Ｎｍ３(０℃１気圧換算風量)である。送風機３０により乾燥室は負圧となり、乾燥室１０には乾燥室入口１２及び乾燥室出口１４より各々毎分５０Ｎｍ３の新鮮風が流入する。一方、送風機５２による循環風量は毎分５０Ｎｍ３である。予熱室４０では入口４２より室内から毎分５０Ｎｍ３が前室４０ａに流入し、それらはガス管５０、送風機５２、熱交換器３８、ガス管５６を経由し後室４０ｂに導入される。熱交換器３８により２００〜２５０℃に加熱された高温風は後室４０ｂから、乾燥室入口１２より負圧状態にある乾燥室１０に流入される。
【００２５】
なお、後室４０ｂと乾燥室１０との圧力差が小さいとき、後室４０ｂの新鮮風は開口４８を通過して前室４０ａに流入される。前室４０ａは送風機５２により吸引されているので、予熱室４０から外部、特に印刷機に向けて新鮮風が流れ出すのを抑制することができる。
【００２６】
図１では予熱室４０を乾燥室１０の入口１２に設置した例で説明したが、予熱室４０を乾燥室１０の出口１４に設置しても良いし、予熱室４０を乾燥室１０の入口１２と出口１４の両方に設置しても良い。
【００２７】
Ａ４横両面４色オフセット輪転機において、熱風乾燥装置１を設置し、毎分２０ｍ３の約２５℃の新鮮風を約２００℃まで昇温させると、約２０％の省エネルギーができる。
【００２８】
図２は、本実施の形態に係る別の印刷紙の熱風乾燥装置の概略図である。図１と同様の構成には同様の符号を付して説明を省略する場合がある。図２と図１との違いは、図２の熱風乾燥装置１はガス管５６から分岐され乾燥室１０に接続される流入配管６２を備えている。
【００２９】
図２の熱風乾燥装置１における新鮮風の流れを説明する。予熱室４０の前室４０ａの新鮮風は送風機５２によりガス管５０，５４を介して熱交換器３８に送られる。これにより前室４０ａは負圧となり、外部から新鮮風が前室４０ａに取り込まれやすい状況となる。外部から前室４０ａに取り込まれる新鮮風は２０℃〜３０℃の温度を有している。２０℃〜３０℃の温度の新鮮風は、熱交換器３８で２５０℃〜３００℃を有する排気ガスと熱交換され、２００℃〜２５０℃まで加熱される。２００℃〜２５０℃の新鮮風がガス管５６を介して後室４０ｂに送られる。さらに、新鮮風の一部が流入配管６２を介して乾燥室１０に直接送られる。
【００３０】
熱交換後の新鮮風の一部を直接乾燥室１０に送ることで、予熱室４０の後室４０ｂ内で印刷紙Ｐに吹き付けられる高温の新鮮風の風量を少なくできる。これにより印刷紙Ｐがばたつくのを抑制でき、ノズル１８と印刷紙Ｐとの接触事故を防止することができる。また、印刷紙Ｐが急激に加熱され印刷紙Ｐ中の水分が膨張して起こる火ぶくれ（ブリスター）の発生も抑制することができる。
【００３１】
例えば、図２の熱風乾燥装置１において、乾燥室１０から送風機３０により毎分５０Ｎｍ３の排気ガスが排出される。予熱室４０の前室４０ａに２０Ｎｍ３の新鮮風が取り込まれ、乾燥室１０に出口１４から３０Ｎｍ３の新鮮風が取り込まれる。前室４０ａに取り込まれた２０Ｎｍ３の新鮮風は、送風機５２によりガス管５０，５４を介して熱交換器３８に送られる。熱交換された２０Ｎｍ３の新鮮風の一部、例えば１０Ｎｍ３の新鮮風が流入配管６２を介して乾燥室１０に送られ、残りの１０Ｎｍ３の新鮮風が予熱室４０の後室４０ｂに送られる。後室４０ｂに送られた１０Ｎｍ３の高温の新鮮風が乾燥室１０に送られる。
【００３２】
図１、及び図２の実施形態の熱風乾燥装置１は予熱室４０が乾燥室１０とは別に設けられている。しかし、これに限定されることなく、例えば、乾燥室１０内の入口１２側又は出口１４側、又はその両方に、乾燥機能を持たない区間を形成し、さらにその区間を二つの区間に分けて、予熱室４０の前室４０ａと後室４０ｂと同様の機能を持たせる態様でも良い。
【００３３】
これによれば、新たな予熱室４０を設けなくても、既存の乾燥室１０に区間を設ける改良で省エネを実現することができる。特に、予熱室４０を設けるスペースを有しない熱風乾燥装置１でも対応することができる。
【符号の説明】
【００３４】
Ｐ…印刷紙、１…熱風乾燥装置、１０…乾燥室、１６…チャンバー、１８…ノズル、２２，３０，５２…送風機、３４…脱臭装置、３８…熱交換器、３９…排出路、４０…予熱室、４０ａ…前室、４０ｂ…後室、６０…循環路、６２…流入配管
【図１】
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【図２】
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