(57)【要約】【課題】有機溶剤の爆発リスクを考慮し、かつ、省エネルギー効率の高い給気ファン制御を行う印刷機の乾燥システムを提供する。【解決手段】オフセット輪転機１の乾燥部（乾燥システム）２０ａの脱臭装置３１において気体中の炭化水素濃度を加熱型ＴＨＣ測定装置３７で測定し、当該炭化水素濃度に応じて、ドライヤ２１等、乾燥部２０ａへの給気量を調整するための給気ファン２７の回転数を制御する。加熱型ＴＨＣ測定装置３７は炭化水素濃度値をシーケンサ３９へ入力し、シーケンサ３９は、炭化水素濃度値に応じた給気ファン２７の回転数の制御信号をインバータ４１に入力し、インバータ４１は入力される制御信号に基づき、給気ファン２７の回転数を制御する。【選択図】図１
2012077977.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷機に備えられる乾燥システムであって、
給気ファンにより搬送される気体を用いて印刷物を乾燥するドライヤと、
前記給気ファンにより搬送される乾燥を行った後の気体に含まれるインキ中の有機溶剤の除去を行う脱臭装置と、
前記乾燥を行った後の気体の炭化水素濃度を測定する炭化水素濃度測定手段と、
前記炭化水素濃度測定手段により測定された炭化水素濃度に従って前記給気ファンの回転数を所定の回転数に制御する制御手段と、
を有することを特徴とする乾燥システム。
【請求項２】
前記炭化水素濃度測定手段は、前記脱臭装置において、前記脱臭装置に設けられる触媒に対して気体搬送方向の前段の空間に設けられることを特徴とする請求項１記載の印刷機の乾燥システム。
【請求項３】
前記制御手段は、前記炭化水素濃度測定手段から入力される炭化水素濃度に基づき前記給気ファンの回転数を示す制御信号を出力するシーケンサと、前記シーケンサからの制御信号に基づき、前記給気ファンの回転数を制御するインバータにより構成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の乾燥システム。
【請求項４】
印刷機に備えられる乾燥システムにおける給気ファン回転数制御方法であって、
給気ファンにより搬送される気体を用いて、ドライヤで印刷物を乾燥する工程と、
前記給気ファンにより搬送される乾燥を行った後の気体に含まれるインキ中の有機溶剤の除去を、脱臭装置により行う工程と、
を具備し、
前記給気ファンの回転数を、炭化水素濃度測定手段で測定した前記乾燥を行った後の気体中の炭化水素濃度に従って、制御手段により所定の回転数に制御することを特徴とする給気ファン回転数制御方法。
【請求項５】
前記炭化水素濃度測定手段は、前記脱臭装置において、前記脱臭装置に設けられる触媒に対して気体搬送方向の前段の空間に設けられることを特徴とする請求項４記載の給気ファン回転数制御方法。
【請求項６】
前記制御手段は、前記炭化水素濃度測定手段から入力される炭化水素濃度に基づき前記給気ファンの回転数を示す制御信号を出力するシーケンサと、前記シーケンサからの制御信号に基づき、前記給気ファンの回転数を制御するインバータにより構成されることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の給気ファン回転数制御方法。
【請求項７】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の乾燥システムが設けられた印刷機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オフセット輪転機やグラビア等の印刷機に用いられる乾燥システム、給気ファン回転数制御方法、および印刷機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、印刷手法として、オフセット輪転機を用いて行うものが知られている。図４は、オフセット輪転機１の概略構成の一例を示す図である。オフセット輪転機１は、給紙部５、複数の印刷部３（３ａ〜３ｄ）、乾燥部（乾燥システム）２０、排紙部１１等で構成される。
【０００３】
給紙部５にはオフセット輪転機１により印刷が行なわれる印刷用紙１３がセットされ、印刷用紙１３が搬送ローラ等により印刷部３に送られる。
【０００４】
各印刷部３は、搬送される印刷用紙１３の上下に版胴７とブランケット胴９をそれぞれ有し、版胴７上の版に施されたインキがブランケット胴９に移され、このインキがブランケット胴９の間を搬送される印刷用紙１３に移ることにより印刷が行われる。
【０００５】
各印刷部３（３ａ〜３ｄ）で１色ずつの印刷が施された印刷用紙１３は、乾燥部２０を通り、インキの乾燥が行われた後、排紙部１１に排紙され、裁断等の次の工程へ送られる。
【０００６】
図５は、従来の乾燥部（乾燥システム）２０の例を示す概略構成図である。乾燥部２０は、ドライヤ２１と脱臭装置３１等で構成される。
【０００７】
ドライヤ２１は、バーナー２５、循環ファン２３（２３ａ、２３ｂ）等を備える。ドライヤ２１には、給気ファン２７により（図のＢ方向に）外気４２が搬送、供給され、外気４２はバーナー２５で熱せられる。熱せられた外気４２は循環ファン２３で循環しつつ、ドライヤ２１内を搬送方向（図のＡ方向）に通過する印刷用紙１３に吹き付けられ、印刷用紙１３に印刷されたインキを乾燥させる。なお、ドライヤ２１では、赤外線ヒータ等を用いて乾燥が行なわれる場合もある。
【０００８】
ドライヤ２１内には、印刷用紙１３に印刷されたインキが乾燥することによりインキ中の揮発成分である有機溶剤が揮発する。気体中の有機溶剤は、引火により爆発を発生する危険性等があるので、乾燥部２０には、気体中の溶剤成分を酸化させることにより除去し、無臭化するための脱臭装置３１が備えられている。
【０００９】
有機溶剤を含む気体４３は、給気ファン２７によりドライヤ２１から搬送、排出され、給気ファン２７を介して、ドライヤ２１と脱臭装置３１をつなぐ流路４４を脱臭装置３１に向かう方向（図のＣ方向）に進み、脱臭装置３１に達する。脱臭装置３１に搬送される有機溶剤を含む気体４３の量は、給気ファン２７の回転数で決定され、給気ファン２７の回転数が高いほど多量の気体が脱臭装置３１に送り込まれる。このとき、給気ファン２７の回転数が高くなるとドライヤ２１内の気圧がドライヤ２１の外より低下するので、それによりドライヤ２１内に流入する外気４２の量が増加し、その結果、乾燥部２０（ドライヤ２１、脱臭装置３１等）内の有機溶剤濃度は低下する。
【００１０】
脱臭装置３１には、触媒３３、バーナー３５、温度計５１等が備えられている。脱臭装置３１に送り込まれた有機溶剤を含む気体４３は、バーナー３５により加熱され、触媒３３による触媒反応（酸化反応）により溶剤成分が酸化され、脱臭処理が行われる。触媒３３は、例えば、白金を塗布した白金触媒等である。触媒３３を通過し脱臭装置３１で脱臭処理された気体４６は、脱臭装置３１に設けられた流路４５を外部に向かう方向（図のＤ方向）に進み、大気放出される。この気体の体積を削減することは、熱ロスの低減と、給気ファン２７の動力の低減につながり、省エネルギーの観点からは非常に重要である。
【００１１】
一方、乾燥部２０においても、有機溶剤への引火による爆発を防ぐことが安全性の面から重要である。このため従来は脱臭装置３１に設けた温度計５１で計測された脱臭装置内温度による調整が行われ、温度を所定値以下とすることにより爆発を防ぐことが行われている。その例が特許文献１に示す、脱臭装置内の温度計測により、給気ファンを制御するものである。
また、特許文献２には、乾燥装置（ドライヤ）から気体を排出する管路や乾燥装置等に揮発性有機溶剤の濃度を検出するガス濃度センサを設け、このセンサの出力に応じて、乾燥装置に外気を供給する供給用管路に設けた供給用ダンパ、乾燥装置から気体を排出する排出用管路に設けられた排出用ダンパ等の開度を制御し、外気と、乾燥装置から排出されバイパス管路を介して供給される気体とを混合した乾燥用気体を乾燥装置に供給する際の混合比を調整するものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開昭５８−１１２０２９号公報
【特許文献２】特開２００９−２０４２８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、特許文献１も含め、従来の温度監視による制御については、脱臭装置内温度は有機溶剤濃度と関連し、有機溶剤濃度が上昇するに従って温度が上昇することは知られているが、その定量的な関連性についてはばらつきがあり、有機溶剤の爆発リスクを回避するため、当該ばらつきを踏まえて脱臭装置内の制御温度をより低めにとった制御を行なうことが通常である。しかしながら、必要以上に温度を低くする制御を行うことは、給気ファン２７の回転数を必要以上に上げることにつながり、消費エネルギーが多くなるという問題がある。
【００１４】
また、特許文献２の方法は、乾燥装置から気体を排出する管路や乾燥装置等における有機溶剤濃度を計測して、その濃度値によりダンパ制御を行なうことで、有機溶剤の濃度上昇による危険を回避している。しかしながら、ダンパ開度の制御による省エネルギー効率はやや低いという問題がある。
【００１５】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、有機溶剤の爆発リスクを考慮し、かつ、省エネルギー効率の高い給気ファン制御を行う印刷機の乾燥システム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】
【００１６】
前述した目的を達成するための第１の発明は、印刷機に備えられる乾燥システムであって、給気ファンにより搬送される気体を用いて印刷物を乾燥するドライヤと、前記給気ファンにより搬送される乾燥を行った後の気体に含まれるインキ中の有機溶剤の除去を行う脱臭装置と、前記乾燥を行った後の気体の炭化水素濃度を測定する炭化水素濃度測定手段と、前記炭化水素濃度測定手段により測定された炭化水素濃度に従って前記給気ファンの回転数を所定の回転数に制御する制御手段と、を有することを特徴とする乾燥システムである。
【００１７】
例えば、前記炭化水素濃度測定手段は、前記脱臭装置において、前記脱臭装置に設けられる触媒に対して気体搬送方向の前段の空間に設けられる。また、前記制御手段は、前記炭化水素濃度測定手段から入力される炭化水素濃度に基づき前記給気ファンの回転数を示す制御信号を出力するシーケンサと、前記シーケンサからの制御信号に基づき、前記給気ファンの回転数を制御するインバータにより構成される。
【００１８】
前述した目的を達成するための第２の発明は、印刷機に備えられる乾燥システムにおける給気ファン回転数制御方法であって、給気ファンにより搬送される気体を用いて、ドライヤで印刷物を乾燥する工程と、前記給気ファンにより搬送される、乾燥を行った後の気体に含まれるインキ中の有機溶剤の除去を、脱臭装置により行う工程と、を具備し、前記給気ファンの回転数を、炭化水素濃度測定手段で測定した前記乾燥を行った後の気体中の炭化水素濃度に従って、制御手段により所定の回転数に制御することを特徴とする給気ファン回転数制御方法である。
【００１９】
例えば、前記炭化水素濃度測定手段は、前記脱臭装置において、前記脱臭装置に設けられる触媒に対して気体搬送方向の前段の空間に設けられる。また、前記制御手段は、前記炭化水素濃度測定手段から入力される炭化水素濃度に基づき前記給気ファンの回転数を示す制御信号を出力するシーケンサと、前記シーケンサからの制御信号に基づき、前記給気ファンの回転数を制御するインバータにより構成される。
【００２０】
前述した目的を達成するための第３の発明は、第１の発明の乾燥システムが設けられた印刷機である。
【００２１】
炭化水素濃度は気体中に揮発する有機溶剤を示し、爆発要因として温度より定量的に明確であり、例えば爆発（下）限界としてその値が定められている。従って、本発明により、気体中の炭化水素濃度を測定し、これに従って給気ファンによる給気量を調節可能にすることにより、爆発リスクを確実に回避できるとともに、定量的関係が不明確であるがゆえに必要以上に給気ファンの回転数を上げることなく、省エネルギーを実現することが可能な印刷機の乾燥システムを提供することが可能になる。また、乾燥部内では、脱臭装置における、触媒に対して気体搬送方向の前段の空間で最も炭化水素濃度が高くなるので、当該箇所で炭化水素濃度を検出することにより、より確実な制御が可能になる。また、給気ファンの回転数について、シーケンサの出力によるインバータ制御を行なうことで、省エネルギー効果を更に高めることが可能である。
【発明の効果】
【００２２】
以上により、有機溶剤の爆発リスクを考慮し、かつ、省エネルギー効率の高い給気ファン制御を行う印刷機の乾燥システム等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例に係る印刷機の乾燥部（乾燥システム）２０ａの概略構成図
【図２】給気ファン２７の回転数制御の処理の流れを示すフローチャート
【図３】炭化水素濃度値と給気ファン回転数の制御カーブ例を示す図
【図４】オフセット輪転機１の構成を示す概略構成図
【図５】乾燥部２０の概略構成図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施例に係る印刷機の乾燥部（乾燥システム）２０ａの概略構成図である。本実施例の乾燥部２０ａは、図４等で例示したオフセット輪転機１の一部として、従来の乾燥部２０にかえて設けられるものである。図４、図５等で説明したものについては、同じ番号を付し、説明を一部省略する。
【００２５】
本実施の形態の印刷機の乾燥部２０ａは、ドライヤ２１、脱臭装置３１、加熱型ＴＨＣ測定装置３７（炭化水素濃度測定手段）、シーケンサ３９およびインバータ４１（制御手段）等を備える。
【００２６】
加熱型ＴＨＣ(ｔｏｔａｌ  ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ：全炭化水素)測定装置３７は、脱臭装置３１に設けられ、脱臭装置３１で触媒３３に対して気体搬送方向（流路４４から流路４５へ向かう図１の右方向）の前段の空間に配置される。触媒３３に対して気体搬送方向の前段の空間とは、触媒３３に対して、有機溶剤を含んだ気体４３が流路４４を介して供給される側の空間であり、図１においては触媒３３の左側の空間である。なお、触媒３３に対して気体搬送方向の後段の空間は、触媒３３に対して、触媒３３による脱臭処理が行われた気体４６が流路４５を介して大気放出される側の空間であり、図１においては触媒３３の右側の空間となる。加熱型ＴＨＣ測定装置３７は、脱臭装置３１内の気体中の有機溶剤成分の揮発濃度を炭化水素濃度により測定するための炭化水素濃度測定手段である。
【００２７】
加熱型ＴＨＣ測定装置３７は、任意の炭化水素（ＣｎＨｍ）の濃度を測定可能であり、例えばＨＯＲＩＢＡ製のＭＥＸＡ−１１７０ＨＦＩＤなどを用いることができる。測定する炭化水素は目的に応じて適切に選択すればよい。
【００２８】
なお、所望の炭化水素の濃度を計測可能な限りにおいて、その測定手段は加熱型ＴＨＣ測定装置３７に限られることはない。また、加熱型ＴＨＣ測定装置３７の設置位置も、脱臭装置３１内に設けるものに限らず、例えば流路４４内に設けてもよい。しかしながら、乾燥部２０ａ内では、脱臭装置３１の触媒３３に対して気体搬送方向の前段の空間で最も炭化水素濃度が高くなるので、当該箇所で炭化水素濃度を検出することにより、より安全性を確実とする制御が可能になる。
【００２９】
炭化水素濃度に従った給気ファン２７の回転数制御は、シーケンサ３９およびインバータ４１によって実行する。
【００３０】
シーケンサ３９は、演算部、メモリ、入出力インタフェース等で構成され、後述するフローチャートに従って所定の条件による制御を行なう制御装置である。メモリにはシーケンサ処理を行うためのプログラムと処理に使用されるデータが格納される。加熱型ＴＨＣ測定装置３７の出力である炭化水素濃度情報は、シーケンサ３９に送信、入力され、シーケンサ３９は、加熱型ＴＨＣ測定装置３７の出力値である炭化水素濃度の値に応じた制御信号をインバータ４１に出力する。
【００３１】
インバータ４１は、シーケンサ３９からの制御信号に応じて出力周波数を変化させ、給気ファン２７の回転数を制御する。具体的には、炭化水素濃度の値が大きければ、給気ファン２７の回転数を上昇させ、ドライヤ２１、および脱臭装置３１等の乾燥部２０ａ内に多くの外気を搬送、供給することにより、乾燥部２０ａ内の炭化水素濃度を低下させる。
【００３２】
図２は、本実施形態の乾燥部２０ａにおける給気ファン２７の回転数制御の処理の流れを示すフローチャート、図３は、シーケンサ３９の入出力関係を示す、脱臭装置３１と給気ファン２７の回転数を制御するための制御信号の関係を示す図である。
【００３３】
乾燥部２０ａにおける給気ファン２７の回転数制御では、まず、図２に示すように、加熱型ＴＨＣ測定装置３７により、脱臭装置３１（の触媒３３に対して気体搬送方向の前段の空間）の炭化水素濃度を測定する（ステップＳ１０１）。測定結果の炭化水素濃度値は炭化水素濃度情報としてシーケンサ３９に入力される。
【００３４】
シーケンサ３９は、加熱型ＴＨＣ測定装置３７から入力された炭化水素濃度値に応じた制御信号をインバータ４１に出力する。すなわち、シーケンサ３９は、図３に示すような、炭化水素濃度値（シーケンサ３９の入力値）に対して、給気ファン２７を最適な回転数に制御するためのシーケンサ３９の出力値の関係を予めプログラムしておき、炭化水素濃度値に応じた出力値（回転数）を示す制御信号をインバータ４１へ出力する（ステップＳ１０２）。
【００３５】
インバータ４１は、シーケンサ３９からの制御信号に従って、給気ファン２７の回転数を変更する制御を行なう（ステップＳ１０３）。
【００３６】
図３に示すように、シーケンサ３９は、炭化水素濃度が上昇するとともに給気ファン２７の回転数を増加させるように制御する。即ち、上昇した炭化水素濃度を低減させるように、給気ファン２７の回転数を上昇させて給気量を増加させ、炭化水素濃度が常に所定値（例えば爆発下限界）以下となるようにする。但し、炭化水素濃度と給気ファンの回転数の関係は、図３に示すようなものにかぎることはなく、炭化水素濃度が常に爆発下限界等の所定値以下である状態が維持されるように、予め適切な関係を規定して、シーケンサ３９にプログラムしておけばよい。また、給気ファン２７の回転数は、上記の炭化水素濃度による制御と合わせ、ドライヤ２１内が負圧になるように制御されることも望ましい。ドライヤ２１内の有機溶剤を含む気体が流路４４以外から外部に流出しないようにするためである。
【００３７】
本実施形態の乾燥部２０ａにおける給気ファン回転数制御方法により、インキ溶剤（炭化水素）の揮発濃度に応じて乾燥部２０ａへの給気量が制御可能になる。従来の温度による制御に比べ、炭化水素濃度による制御は、炭化水素濃度と爆発発生との間の定量的関係が明確（爆発下限界など）であることから、必要以上に給気ファンの回転数を上げるなどの制御を行うことがないため、爆発発生を防いで安全性を確保しつつ給気ファン２７にかかる動力の消費エネルギーをより削減することが可能になる。給気ファン２７の消費エネルギーは、軸動力の３乗に比例することが周知であり、本実施の形態の乾燥部２０ａでの給気ファン回転数制御による省エネルギー効果は非常に高くなる。脱臭装置３１への給気量が給気ファン２７の回転数制御により最適に保たれるため、脱臭装置３１の脱臭処理にかかるバーナー３５の燃焼燃料を削減することも可能になる。また、乾燥部２０ａ内では、脱臭装置３１における、触媒３３に対して気体搬送方向の前段の空間で最も炭化水素濃度が高くなるので、当該箇所で炭化水素濃度を検出することにより、より確実な制御が可能になる。また、給気ファン２７の回転数について、シーケンサ３９の出力によるインバータ制御を行なうことで、省エネルギー効果を更に高めることが可能である。
【００３８】
また、加熱型ＴＨＣ測定装置３７により溶剤濃度をリアルタイム監視でき、オフセット輪転機１の印刷プロセスにおいてどの品目、どの作業で溶剤濃度上昇が起こっているのかを確認でき、爆発を未然に防ぐことも可能になる。
【００３９】
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る乾燥システム等の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４０】
例えば、本実施の形態の乾燥部２０ａあるいは給気ファン回転数制御方法等は、図４に示したようなオフセット輪転機１だけでなく、グラビア印刷機のような、他の方式の印刷機にも適用することが可能である。
【００４１】
グラビア印刷機では各色の印刷を行う印刷ユニットごとに乾燥装置が設けられ、脱臭装置には、各グラビア印刷機の各印刷ユニットの乾燥装置で吹き付けられた、有機溶剤（炭化水素）を含む気体を給気ファンによりまとめて給気し、脱臭を行う。従って、例えば当該脱臭装置に加熱型ＴＨＣ測定装置等の炭化水素測定手段を設けておき、測定した値に伴って、乾燥装置や脱臭装置への給気を行う給気ファンの回転数の制御を行えばよい。
【符号の説明】
【００４２】
１………オフセット輪転機
１３………印刷用紙
２０、２０ａ………乾燥部
２１………ドライヤ
２７………給気ファン
３１………脱臭装置
３３………触媒
３７………加熱型ＴＨＣ測定装置
３９………シーケンサ
４１………インバータ
５１………温度計
【図１】
2012077977.tif 000003
【図２】
2012077977.tif 000004
【図３】
2012077977.tif 000005
【図４】
2012077977.tif 000006
【図５】
2012077977.tif 000007