(57)【要約】【課題】乾燥炉入口における気流を極力防止し、乾燥むらの生じ易い塗膜に対しても塗布面の面質不良を防止しうる乾燥装置及びその制御方法を提供する。【解決手段】乾燥炉２の内外の差圧を検出する静圧センサ２０と、乾燥炉２の入口４を通過する気流の動圧を検出する動圧センサ２５を設け、該動圧センサ２５の検出値から、乾燥炉内外の適正な差圧値を設定し、静圧センサ２０からの検出値が適正な差圧値に維持されるように、乾燥炉２に対する給気量及び／又は排気量を制御する構成とする。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾燥すべき基材が通過する乾燥空間を形成した乾燥炉と、該乾燥炉内に乾燥用の空気を供給する給気手段と、前記乾燥炉内を排気する排気手段とを備えた乾燥装置において、前記乾燥炉の、基材が進入する乾燥炉入口に、該入口を通過する気流の動圧を検出する動圧センサを設けたことを特徴とする乾燥装置。
【請求項２】
乾燥すべき基材が通過する乾燥空間を形成した乾燥炉と、該乾燥炉内に乾燥用の空気を供給する給気手段と、前記乾燥炉内を排気する排気手段とを備えた乾燥装置において、前記乾燥炉の、基材が進入する乾燥炉入口の動圧を検出し、その検出値に基づいて前記給気手段及び排気手段のいずれか一方若しくは双方を制御することを特徴とする乾燥装置の制御方法。
【請求項３】
乾燥すべき基材が通過する乾燥空間を形成した乾燥炉と、該乾燥炉内に乾燥用の空気を供給する給気手段と、前記乾燥炉内を排気する排気手段とを備えた乾燥装置において、前記乾燥炉の、基材が進入する乾燥炉入口の動圧を検出し、その検出値から乾燥炉内圧力を決定し、乾燥炉内圧力をその決定した値になるように、前記給気手段及び排気手段のいずれか一方若しくは双方を制御することを特徴とする乾燥装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルム状、シート状等の基材に塗布したインキ、塗工液等の塗膜を乾燥させるための乾燥装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、フィルム状、シート状等の基材に塗布した塗膜を乾燥させる装置として、熱風乾燥方式の乾燥装置が広く使用されている。図３はこの種の乾燥装置の従来の１例を概略的に示すものである。図３に示す乾燥装置は、乾燥すべき基材１が通過する乾燥空間３を形成すると共に、その前後端に基材１が出入りする乾燥炉入口４及び乾燥炉出口５を備えた乾燥炉２と、乾燥炉２内を通過する基材１を案内するガイドロール７と、乾燥炉２内を走行中の基材１に乾燥用の空気（通常は熱風）を吹き付けるよう配置された複数の給気ノズル８と、その給気ノズル８に乾燥用の空気を供給するよう給気ダクト９を介して接続された給気ファン１０及びそのコントローラ１１等を備えた給気手段と、隣接した給気ノズル８、８の間に形成された排気ノズル１４と、該排気ノズル１４に排気ダクト１５を介して連結され、排気ノズル１４を介して乾燥炉内を排気する排気ファン１７及びそのコントローラ１８等を備えた排気手段等を備えており、塗膜を形成された基材１が矢印Ａで示す方向に乾燥炉２内を走行し、走行中の基材１に対して給気ノズル８から乾燥用の空気を吹き付けて塗膜を乾燥させ、同時に排気ノズル１４から炉内を排気する構成となっている。この種の乾燥装置では、乾燥炉２の内外に差圧があると、乾燥炉入口４及び乾燥炉出口５において差圧起因の気流が発生し、特に、未乾燥状態の塗膜が通過する乾燥炉入口４における気流が塗膜に悪影響を及ぼし、乾燥むらなどの面質不良につながる。そこで、乾燥炉２に、炉内外の差圧を検出する静圧センサ（差圧計）２０を設け、その検出値を制御装置２１に入力し、その検出値に基づいて、給気ファンのコントーラ１１及び／又は排気敷衍のコントローラ１８を制御して、加熱炉２に対する給気量及び／又は排気量を調整することにより、乾燥炉内圧を操作し、乾燥炉内と乾燥炉外の差圧をなすく差圧制御を行い、乾燥炉入口４における差圧起因の気流を抑制していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、乾燥炉内と乾燥炉外の差圧制御だけでは、以下の（１）、（２）に示す理由により、乾燥炉入口で発生する気流を十分には抑えることができなかった。
（１）給気ノズルからの乾燥用空気が基材に当たった際に炉外へ流れる気流
乾燥炉入口付近の給気ノズル８からの乾燥用空気が基材１に当たった後、全ての空気が排気ノズル１４から排気されるとは限らず、一部が乾燥炉入口４を通って乾燥炉外に流れ、乾燥炉入口４に気流を発生させる。
（２）乾燥炉内に設置された静圧センサ２０の検出誤差による気流
風量等の乾燥条件を変更するために静圧センサ２０で差圧を検出する際に、静圧センサ２０の前に気流が生じていると、静圧センサ２０に動圧が作用し、静圧センサにより検出する差圧値に誤差が発生する。そのため、精度の高い差圧制御を行うことができず、乾燥炉入口において気流が発生する。
これらの理由によって乾燥炉入口に気流が生じる結果、乾燥むらの生じ易い塗膜にあっては、塗布面の面質不良を生じるという問題となっていた。
【０００４】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、乾燥炉入口における気流を極力防止し、乾燥むらの生じ易い塗膜に対しても、塗布面の面質不良を防止しうる乾燥装置及びその制御方法を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の乾燥装置は、乾燥炉入口に、該入口を通過する気流の動圧を検出する動圧センサを設けるという構成としたものである。また、本発明の制御方法は、乾燥炉入口の動圧を検出し、その検出値に基づいて、給気手段及び排気手段のいずれか一方若しくは双方を制御して乾燥炉内への給気量及び排気量のいずれか一方若しくは双方を調節するという構成としたものである。この構成により、従来の静圧センサのみで行う差圧制御では防ぐことのできなかった乾燥炉入口の気流を抑制でき、塗布面の面質不良を防止できる。
【０００６】
ここで、乾燥炉入口の動圧検出値に基づいて給気手段及び排気手段のいずれか一方若しくは双方を制御するに当たっては、動圧検出値の目標値に対する偏差に基づいて直接、給気手段及び排気手段のいずれか一方若しくは双方を制御する構成としてもよいが、直接制御する代わりに、乾燥炉入口の動圧検出値から乾燥炉内圧力を決定し、乾燥炉内圧力がその決定した値になるように、前記給気手段及び排気手段のいずれか一方若しくは双方を制御する方法を採用することが好ましい。この方法を採用すると、乾燥炉入口の動圧の変動が大きくても、その変動に過剰に応答するということがなく、安定して乾燥炉内外の差圧を制御できると共に乾燥炉入口の気流を抑制できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る乾燥装置を示す概略構成図であり、図３に示す従来例と同一部品には同一符号を付している。図１に示す乾燥装置も、図３に示す従来の乾燥装置と同様に、乾燥すべき基材１が通過する乾燥空間３を形成すると共に、その前後端に基材１が出入りする乾燥炉入口４及び乾燥炉出口５を備えた乾燥炉２と、乾燥炉２内を通過する基材１を案内するガイドロール７と、乾燥炉２内を走行中の基材１に乾燥用の空気（通常は熱風）を吹き付けるよう配置された複数の給気ノズル８と、その給気ノズル８に乾燥用の空気を供給するよう給気ダクト９を介して接続された給気ファン１０及びそのコントローラ１１等を備えた給気手段と、隣接した給気ノズル８、８の間に形成された排気ノズル１４と、該排気ノズル１４に排気ダクト１５を介して連結され、排気ノズル１４を介して乾燥炉内を排気する排気ファン１７及びそのコントローラ１８等を備えた排気手段等を備えており、塗膜を形成された基材１が矢印Ａで示す方向に乾燥炉２内を走行し、走行中の基材１に対して給気ノズル８から乾燥用の空気を吹き付けて塗膜を乾燥させ、同時に排気ノズル１４から炉内を排気する構成となっている。
【０００８】
ここで、給気ノズル８からの給気量及び排気ノズル１４からの排気量はそれぞれ、給気ファン１０及び排気ファン１７の風量を調節することで操作可能であり、これらの調節により乾燥炉内外の差圧及び乾燥炉入口における動圧を調節できる。そこで、これらの差圧及び動圧を制御するため、乾燥炉内圧力と炉外圧力との差圧を検出する静圧センサ（差圧計）２０と、乾燥炉入口４を流れる気流の動圧を検出する動圧センサ２５と、静圧センサ２０と動圧センサ２５からの検出値を入力し、給気ファンのコントローラ１１及び排気ファンのコントローラ１８を制御する制御演算器２６を設けている。動圧センサ２５は乾燥炉入口４の基材１上において動圧が最も高くなる位置に設置している。
【０００９】
制御演算器２６は、静圧センサ２０及び動圧センサ２５より得られた値を用いて、乾燥炉入口４における動圧が目標動圧値となるように、給気ファン１０、排気ファン１７の給気量、排気量を決定し、乾燥炉内圧の制御指令を行う。すなわち、制御演算器２６からの出力により、給気ファンのコントローラ１１及び／又は排気ファンのコントローラ１８を経て、給気ファン１３及び／又は排気ファン１７の回転数を操作し、乾燥炉内圧を制御する構成となっている。更に具体的には、前記した制御演算器２６は、初期値として、目標差圧値と許容偏差、及び目標動圧値と許容偏差を入力しておくことにより、以下の項目についての演算・制御を行う機能を備えている。
（１）目標差圧値、差圧値の許容偏差及び静圧センサ２０からの現在の差圧値を取得し、差圧制御を行う。
（２）目標動圧値、動圧値の許容偏差及び動圧センサ２０からの現在の動圧値を取得し、差圧制御における目標差圧値の補正値を算出し、補正を行う。
【００１０】
次に上記構成の乾燥装置における制御動作を、図２に示す制御アルゴリズムのチャートも参照して説明する。制御開始時に乾燥装置の乾燥炉２の内外の差圧に対し、目標差圧値と許容偏差の初期条件を設定する。同様に、乾燥炉入口４に発生する動圧に対しても、目標動圧値と許容偏差の初期条件を設定する。乾燥装置の運転開始に伴い、静圧センサ２０にて乾燥炉２内と乾燥炉外の差圧を測定し、差圧値が目標差圧値と許容偏差を満たすように差圧制御を行う。乾燥炉内と乾燥炉外の差圧が許容偏差を満たした場合、差圧制御を維持した状態で、動圧センサ２５にて乾燥炉入口４における気流の動圧検出を行う。動圧センサ２５の検出値が、目標動圧値と許容偏差を満たしている場合には、差圧制御を維持する。一方、検出した動圧値が目標動圧値と許容偏差を満たさない場合には、動圧センサ２５の検出値が目標動圧値と許容偏差を満たすように、維持している差圧制御の目標差圧値を補正し、補正した目標差圧値を用いた差圧制御を行う。補正した目標差圧値の差圧制御により、目標差圧値と許容偏差を満たした段階で、再び乾燥炉入口の動圧を確認し、動圧が目標動圧値と許容偏差を確認する。以降、動圧センサ２５による検出値が目標動圧値と許容偏差を満たすように差圧制御の目標差圧値の補正を繰り返し、差圧制御を行う。以上の制御により、静圧センサ２０のみで行う差圧制御では防ぐことができなかった乾燥炉入口に発生する気流の流れを抑制することが可能となる。そして、乾燥炉入口４での気流を抑制できる結果、風の影響を受け易い未乾燥の塗膜が通過する乾燥炉入口４で、塗膜が気流による悪影響を受けることがなく、これによって乾燥後の製品品質を向上させることができる。
【００１１】
なお、上記した実施の形態では、検出した乾燥炉入口の動圧から乾燥炉内外の目標差圧値を補正し、差圧制御を行うことで、乾燥炉入口の動圧が目標動圧値と許容偏差を満たすように制御しているが、本発明はこの制御方法に限らず、検出した乾燥炉入口の動圧の、目標動圧値からの偏差に基づいて直接、給気量或いは排気量を調節し、乾燥炉入口の動圧が目標動圧値と許容偏差を満たすように制御する構成としてもよい。
【００１２】
【発明の効果】
以上のように本発明は、乾燥装置の乾燥炉入口に動圧センサを設け、その検出値を、乾燥炉に対する給気量及び／又は排気量の調節に使用する構成としたことにより、乾燥炉内の静圧のみを検出して行う差圧調整では防ぐことができない乾燥炉入口の気流を抑制することができ、気流が原因となる面質不良を発生させることなく、塗布面を乾燥することが可能となり、乾燥むらの生じやすい塗布面に対しても面質不良をほとんど生じることなく乾燥させることができ、乾燥後の製品品質を向上させることができるという効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る乾燥装置を示す概略構成図
【図２】図１に示す乾燥装置の制御アルゴリズムのチャート
【図３】従来の乾燥装置を示す概略構成図
【符号の説明】
１　基材
２　乾燥炉
３　乾燥空間
４　乾燥炉入口
５　乾燥炉出口
７　ガイドロール
８　給気ノズル
１０　給気ファン
１４　排気ノズル
１７　排気ファン
２０　静圧センサ（差圧計）
２５　動圧センサ
２６　制御演算器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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