(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の乾燥チャンバを直列に配置して構成され、塗布膜が塗布された帯状の支持体を前記各乾燥チャンバ内を走行させて前記塗布膜を乾燥する乾燥装置であって、新鮮エアと前記乾燥チャンバから循環される排気ガスの一部を混合した乾燥エアを給気する循環ブロアを各乾燥チャンバごとに有する給気系統と、前記各乾燥チャンバから排気ガスを排気する排気系統とを有する乾燥装置において、
前記排気系統は、前記各乾燥チャンバからの排気ガスが合流する合流ダクトと、
前記合流ダクトに設けられた排気ブロアと、
前記各乾燥チャンバごとに設けられ、乾燥チャンバ内のガス濃度分布の異なる位置に形成された複数の吸込口にそれぞれ接続された複数の排気ダクトと、から成り、
前記複数の排気ダクトは、排気ガスを前記循環ブロアに循環するためのダクトと、排気ガスを前記合流ダクトに直接送気するためのダクトと、から成る独立した排気経路を構成し、前記複数の吸込口のうちのガス濃度分布の低い吸込口に接続された排気ダクトの排気ガスを前記循環ブロアに循環させることを特徴とする乾燥装置。
【請求項２】
前記複数の排気ダクトを流れる排気ガスを前記合流ダクトと前記循環ブロアとに切り換える切換手段と、
前記複数の排気ダクトにガス濃度測定器を設け、測定結果に基づいて切換手段を切り換えることにより、前記複数の吸込口のうちのガス濃度分布の低い吸込口に接続された排気ダクトの排気ガスを前記循環ブロアに循環させることを特徴とする請求項１の乾燥装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は乾燥装置に係り、特に、写真感光材料や磁気記録媒体の製造に使用される有機溶剤系の乾燥装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、写真感光材料や磁気記録媒体は、連続走行する帯状の支持体（以下「ウエブ」という）上に磁性液等の所定の塗布液を塗布した後、塗布液中の有機溶剤を乾燥装置で蒸発することにより塗布液を乾燥する乾燥工程を経て製造される。
【０００３】
このような有機溶剤系の乾燥装置においては、有機溶剤を含む排気ガスの有機溶剤濃度（以下「ガス濃度」という）を爆発下限界（ＬＥＬ）よりも十分に低く保つことが必要である。仮に、ガス濃度を爆発下限界以下を保てない場合には、高価な防爆設備を設けて安全を確保しなくてはならない。特に、乾燥装置の防爆安全上、着火源となりうる装置はブロアであり、ブロアに導入されるガス濃度を低く保つことが重要になる。
【０００４】
通常、乾燥のプロセスは、余熱期〜恒率期〜減率期に分けられるが、磁気記録媒体に用いられる比較的低沸点の有機溶剤の乾燥においては、溶剤の乾燥進行が極めて速く、塗布液から有機溶剤が急激に蒸発することが多い。即ち、恒率期が極めて短く、直ぐに減率期後期に入ってしまう。この危険を回避するためにはブロアに導入される新鮮エア量を増加させる必要があるが、それに伴い排気風量をバランスさせる必要がある。この場合、防爆上危険な領域が一部であったとしても乾燥装置全体の排気風量をバランスさせる必要がある。このことは、装置の効率を落とす要因となり、ひいては乾燥ゾーンごとに給排気量を設定できる複雑な装置が必要となり、装置の重厚長大化を招いてしまう。
【０００５】
従来、有機溶剤系の乾燥装置のガス濃度を爆発下限界以下の一定に保つように制御するガス濃度制御に関する技術としては、実公平６−２８２２１号公報に記載される乾燥機内の内圧・溶剤ガス濃度制御装置がある。
【０００６】
この装置は、乾燥機を複数の乾燥ゾーンで構成し、各乾燥ゾーンには給気系と排気系のダクトが接続されている。そして、給気系では、循環用配管による各乾燥ゾーンからの循環風と、給気系配管による新鮮風とを一定比率で混合させてから循環ブロアにより乾燥ゾーンに給気する。また、排気系では、排気ダクトに設けられた可変変速制御用モータ付きの排気ブロアで排気ガスを排気系配管に合流させ、合流させたガスを主排気ブロアで排気するとともに、排気系に設置した開度制御用モータ付きダンパによるダンパ開度制御を排気ダクトの途中に設置したガス濃度計の測定値に基づいて自動調節することにより、排気ガスの溶剤ガス濃度を爆発下限界以下に制御するようにしている。
【０００７】
【特許文献１】
実公平６−２８２２１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実公平６−２８２２１号公報の従来の乾燥装置では、複数の乾燥ゾーンのうちの１つの乾燥ゾーンにおいて有機溶剤が急激に蒸発した場合に、極めて高いガス濃度の排気ガスが循環ブロアに循環されてしまうために、主給気ブロアで新鮮エアを大量に混合しないと防爆上危険な運転状態になることがあるという問題がある。この結果、主給気ブロアや循環ブロアに大能力のものを設置せざるを得なくなり設備コストやランニングコストが増大する。また、開度制御用モータ付きダンパによるダンパ開度制御を排気ダクトの途中に設置したガス濃度計の測定値に基づいて自動調節することにより排気ガスのガス濃度を爆発下限界以下に保つ方法は、防爆システムが大がかりになり、装置コストやランニングコストが増大する。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、簡単な装置構成で循環ブロアと排気ブロアに導入されるガス濃度を低くすることができるので、防爆システムを簡素化でき設備コストやランニングコストを大幅に低減できる乾燥装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、複数の乾燥チャンバを直列に配置して構成され、塗布膜が塗布された帯状の支持体を前記各乾燥チャンバ内を走行させて前記塗布膜を乾燥する乾燥装置であって、新鮮エアと前記乾燥チャンバから循環される排気ガスの一部を混合した乾燥エアを給気する循環ブロアを各乾燥チャンバごとに有する給気系統と、前記各乾燥チャンバから排気ガスを排気する排気系統とを有する乾燥装置において、前記排気系統は、前記各乾燥チャンバからの排気ガスが合流する合流ダクトと、前記合流ダクトに設けられた排気ブロアと、前記各乾燥チャンバごとに設けられ、乾燥チャンバ内のガス濃度分布の異なる位置に形成された複数の吸込口にそれぞれ接続された複数の排気ダクトと、から成り、前記複数の排気ダクトは、排気ガスを前記循環ブロアに循環するためのダクトと、排気ガスを前記合流ダクトに直接送気するためのダクトと、から成る独立した排気経路を構成し、前記複数の吸込口のうちのガス濃度分布の低い吸込口に接続された排気ダクトの排気ガスを前記循環ブロアに循環させることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、排気系統において、複数の乾燥チャンバからの排気ガスを合流ダクトに合流させてから排気ブロアで排気するようにしたので、乾燥チャンバごとに高低のあるガス濃度が合流ダクトに合流することにより、高いガス濃度の乾燥チャンバからの排気ガスを低いガス濃度の乾燥チャンバからの排気ガスで希釈される。この希釈された排気ガスを排気ブロアに導入するようにしたので、簡単な装置構成で、防爆安全上、着火源となりうる排気ブロアでのガス濃度を爆発下限界以下に保つことができる。
【００１２】
また、乾燥チャンバ内の異なる位置に吸込口を有する複数の排気ダクトを設け、排気ガスを循環ブロアに循環するためのダクトと、排気ガスを合流ダクトに直接送気するためのダクトと、から成る独立した排気経路を構成するようにした。この構成により、最も低いガス濃度のエリアに吸込口を有する排気ダクトを循環ブロアに循環させる排気ガスのためのダクトとして使用することができ、高いガス濃度のエリアに吸込口を有する排気ダクトを合流ダクトに直接送気する排気ガスのためのダクトとして使い分けることができる。これにより、高いガス濃度の排気ガスが循環ブロアに導入されることがない。従って、簡単な装置構成で、防爆安全上、着火源となりうる循環ブロアでのガス濃度を爆発下限界以下に保つことができる。
【００１３】
本発明の好ましい態様としては、複数の排気ダクトの連通先を、循環ブロアと合流ダクトとに任意に切り換える切換手段を設けることが好ましい。この場合、複数の排気ダクトにガス濃度測定器を設けて、測定結果に基づいて最も低いガス濃度のエリアに吸込口を有する排気ダクトが循環ブロアに連通されるようにすると一層好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係る乾燥装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１５】
図１は、本発明の乾燥装置の第１の実施の形態を説明する概念図である。尚、図１では、乾燥チャンバ同士を離すようにしたが、隣接させるようにしてもよい。
【００１６】
図１に示すように、本発明の乾燥装置１０は、塗布液が塗布されたウエブ１２の走行方向に沿って直列に配列された４つの乾燥チャンバ１４と、各乾燥チャンバ１４に乾燥エアを給気する給気系統１６と、塗布液から蒸発した有機溶剤を含む排気ガスを乾燥チャンバ１４から排気する排気系統１８とで構成される。尚、乾燥チャンバ１４の数は４つに限定されるものではなく、２つ以上であればよい。
【００１７】
乾燥チャンバ１４内には、ウエブ１２の走行方向に沿って多数のノズル２０が配置され、給気系統１６からの乾燥エアがノズル２０を介してウエブ１２に吹き付けられる。これにより、ウエブ１２に塗布された塗布液の有機溶媒が蒸発して乾燥される。図１では、ノズル２０をウエブ１２の上方に配置させたが、これに限定されるものではなく、ウエブ１２の上方と下方の両方に配置してもよい。また、乾燥チャンバ１４内でのウエブ１２の搬送支持は、乾燥チャンバ１４内に配列させたサポートローラ（図示せず）によって行ってもよく、或いはウエブ１２の上方と下方からのエアにより支持する非接触タイプで行っても良い。
【００１８】
給気系統１６は、新鮮エアを導入する外気導入ダクト２２と、外気導入ダクト２２から分岐されて各乾燥チャンバ１４に至る給気ダクト２４と、給気ダクト２４に設けられた循環ブロア２６とで構成され、循環ブロア２６の吸込側には後記する循環のための排気ダクト２８が接続される。これにより、乾燥チャンバ１４からの排気ガスの一部と外気導入ダクト２２からの新鮮エアとが混合された乾燥エアが乾燥チャンバ１４に供給される。
【００１９】
排気系統１８は、各乾燥チャンバ１４からの排気ガスが合流する合流ダクト３０と、合流ダクト３０に設けられた排気ブロア３２と、乾燥チャンバ１４内の異なる位置に吸込口２８Ａ，２９Ａを有する２本の排気ダクト２８，２９と、から構成される。そして、２本の排気ダクト２８，２９のうち、ガス濃度の低いエリアに吸込口２８Ａを有する排気ダクト２８が循環ブロア２６の吸込側である給気ダクト２４に接続され、ガス濃度の高いエリアに吸込口２９Ａを有する排気ダクト２９が合流ダクト３０に直接接続される。これにより、２本の排気ダクト２８，２９は、排気ガスを循環ブロア２６に循環するためのダクトと、排気ガスを合流ダクト３０に直接送気するためのダクトと、から成る独立した排気経路を構成する。この場合、乾燥チャンバ１４でのガス濃度分布を予め測定しておいて２本のうちの何れの排気ダクト２８，２９を循環ブロア２６に接続するかを選択すればよい。尚、排気ダクト２８，２９の数は２本に限定されるものではなく２本以上であればよい。また、図１では、排気ダクト２８，２９の吸込口２８Ａ，２９Ａをウエブ走行方向の上流側位置と下流側位置に配置させるようにしたが、これに限定されるものではなく、それぞれの乾燥チャンバ１４内のガス濃度分布に基づいてガス濃度の高いエリアと低いエリアの複数位置に配置することが好ましい。また、全ての乾燥チャンバ１４において上流側位置に吸込口２８Ａを有する排気ダクト２８を循環ブロア２６側に接続したが、これに限定されるものではなく、乾燥チャンバ１４ごとにガス濃度の低いエリアに吸込口を有する排気ダクト２８又は２９を循環ブロア２６に接続することが必要である。
【００２０】
次に、上記の如く構成された乾燥装置１０の給気系統１６、及び排気系統１８の作用を説明する。尚、乾燥チャンバ１４内のガス濃度がウエブ走行方向上流側が低く、下流側が高いとした図１の例で説明する。
【００２１】
排気系統１８に設けた排気ブロア３２に導入される排気ガスのガス濃度の低下は、複数の乾燥チャンバ１４からの排気ガスを合流ダクト３０に合流させてから排気ブロア３２で排気することにより解決される。即ち、有機溶剤系の乾燥は、上記したように、塗布液から有機溶剤の蒸発が急激に進行することから、複数の乾燥チャンバ１４を直列に配置した乾燥装置１０においては、ガス濃度の極めて高い乾燥チャンバ１４は極く一部であり、他の乾燥チャンバ１４のガス濃度は低い。従って、各乾燥チャンバ１４からの排気ガスを合流ダクト３０に合流させることにより、ガス濃度の高い乾燥チャンバ１４からの排気ガスはガス濃度の低い乾燥チャンバ１４からの排気ガスにより希釈される。この希釈された後の排気ガスを排気ブロア３２に導入することにより、従来のように、乾燥チャンバ１４ごとに開度制御用モータ付きダンパやガス濃度計を設けてガス濃度を制御しなくても簡単な構成で排気ブロア３２に導入する排気ガスのガス濃度を低下できる。
【００２２】
また、給気系統１６に設けた循環ブロア２６に循環される排気ガスのガス濃度の低下は、乾燥チャンバ１４内の異なる位置に吸込口２８Ａ，２９Ａを有する複数の排気ダクト２８、２９のうちの、最も低いガス濃度のエリアに吸込口２８Ａを有する排気ダクト２８を循環ブロア２６の吸込側である給気ダクト２４に接続させて、高いガス濃度のエリアに吸込口２９Ａを有する排気ダクト２９を合流ダクト３０に接続させることにより解決される。即ち、個々の乾燥チャンバ１４内のガス濃度分布を見た場合も、乾燥チャンバ１４内の位置によってガス濃度が相違する。例えば、乾燥チャンバ１４内において、塗布液が塗布されたウエブ１２の走行方向の上流側と下流側とでは、ガス濃度が相違する。従って、ガス濃度の最も低いエリアに吸込口２８Ａが位置する排気ダクト２８を循環ブロア２６への排気ダクトとして選択すれば、最小限の新鮮エアを混合するだけでガス濃度を低下することができる。一方、ガス濃度の高いエリアに吸込口２９Ａが位置する排気ダクト２９は合流ダクトに接続されることになるが、前記したように合流ダクト３０で他の乾燥チャンバ１４からの排気ガスで希釈されるので問題ない。
【００２３】
従って、循環ブロア２６と排気ブロア３２に導入される排気ガスのガス濃度の低下を、簡単な装置構成により達成することができるので、装置コスト及びランニングコストを低減できる。
【００２４】
図２は、本発明の第２の実施の形態の乾燥装置５０を説明する概念図であり、図１で説明した２本（２本以上あればよい）の排気ダクト２８、２９の連通先を、循環ブロア２６と合流ダクト３０とに任意に切り換えできるように構成したものである。図１と同じ部材には同符号を付して説明する。
【００２５】
第２の実施の形態の乾燥装置５０は、第１の実施の形態と同様に、塗布液が塗布されたウエブ１２の走行方向に沿って直列に配列された４つの乾燥チャンバ１４と、各乾燥チャンバ１４に乾燥エアを給気する給気系統１６と、塗布液から蒸発した有機溶剤を含む排気ガスを乾燥チャンバ１４から排気する排気系統１８とで構成される。かかる構成のうち、乾燥チャンバ１４と給気系統１６については第１の実施の形態と同様なので説明を省略し、排気系統１８について以下に説明する。
【００２６】
排気系統１８は、各乾燥チャンバ１４からの排気ガスが合流する合流ダクト３０と、合流ダクト３０に設けられた排気ブロア３２と、乾燥チャンバ１４内の異なる位置に吸込口２８Ａ，２９Ａを有する２本の排気ダクト２８，２９と、この２本の排気ダクト２８，２９の連通先を、循環ブロア２６と合流ダクト３０とに任意に切り換える複数のダンパ５２とで構成される。
【００２７】
即ち、２本の排気ダクト２８，２９は、合流ダクト３０に接続されるとともに、それぞれの排気ダクト２８，２９途中の分岐点５４から分岐されたそれぞれの分岐ダクト５６が循環ブロア２６の吸込側に接続される。そして、分岐ダクト５６と、分岐点５４よりも合流ダクト３０側の排気ダクト２８、２９に、それぞれダンパ５２が設けられる。
【００２８】
本発明の第２の実施の形態によれば、例えば、ウエブ走行方向の上流側に吸込口２８Ａを有する排気ダクト２８のガス濃度が低く、下流側に吸込口２９Ａを有する排気ダクト２９のガス濃度が高くなるように、乾燥チャンバ１４内のガス濃度分布が形成されている場合には、上流側の排気ダクト２８から排気される排気ガスが循環ブロア２６に導入され、下流側の排気ダクト２９から排気される排気ガスが合流ダクト３０に直接送気されるように、４つのダンパ５２を開閉する。これにより、排気ガスを循環ブロア２６に循環するためのダクトと、排気ガスを合流ダクト３０に直接送気するためのダクトと、から成る独立した排気経路が構成される。従って、第１に実施の形態で説明したと同様に、循環ブロア２６と排気ブロア３２に導入される排気ガスのガス濃度の低下を、簡単な装置構成により達成することができる。
【００２９】
次に、塗布液の処方変更により、ウエブ走行方向の上流側に吸込口２８Ａを有する排気ダクト２８のガス濃度が高く、下流側に吸込口２９Ａを有する排気ダクト２９のガス濃度が低くなるように、乾燥チャンバ１４内のガス濃度分布が変わった場合には、上流側の排気ダクト２８から排気される排気ガスが合流ダクト３０に直接送気され、下流側の排気ダクト２９から排気される排気ガスが循環ブロア２６に導入されるように、４つのダンパ５２を開閉する。これにより、塗布液の処方、例えば、有機溶剤の種類、塗布液の粘度、ウエブ１２の搬送速度等の乾燥条件が変わることにより乾燥点が移動し、これにより乾燥チャンバ１４内のガス濃度分布が変化しても、柔軟に対応することができる。この場合、２本の排気ダクト２８、２９にガス濃度測定器（図示せず）を設けて、測定結果に基づいて低いガス濃度のエリアに吸込口を有する排気ダクトが循環ブロアに連通されるようにすると一層好ましい。
【００３０】
【実施例】
次に、表１に示す塗布液組成の磁性塗布液をウエブに塗布した磁気記録媒体原反を、図１に示す乾燥装置で乾燥した実施例を説明する。比較のための乾燥装置としては、乾燥チャンバに設けた１本の排気ダクトから排気される排気ガスを循環ブロアと合流ダクトに分配する排気系統を備えた乾燥装置を使用した。
【００３１】
そして、実施例及び比較例において、循環ブロアに導入される排気ガスのガス濃度を調べた。
【００３２】
塗布操作は、厚みが９μｍで５５０ｍｍ幅のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製のウエブに、表１の塗布液を乾膜厚みが２．５μｍになるように塗布速度２００ｍ／分で塗布した。
【００３３】
【表１】
0003912258.tif 000002
乾燥装置での乾燥条件は、実施例及び比較例ともに、総排気風量が１２０Ｎ／ｍ3 、各乾燥チャンバ当たり給気風量が３０Ｎ／ｍ3 （４つの乾燥チャンバ合計で１２０Ｎ／ｍ3 ）、各乾燥チャンバの循環風量が３０Ｎ／ｍ3 になるようにした。
【００３４】
また、実施例及び比較例ともに、各乾燥チャンバから合流ダクトに排気される排気ガスの濃度は、ウエブ走行方向の上流側からみた第１の乾燥チャンバが２０％、第２の乾燥チャンバが８０％、第３の乾燥チャンバが６％、第４の乾燥チャンバが４％であった。また、合流ダクトに合流された排気ガスのガス濃度は２８％であった。
【００３５】
図３は、本発明の乾燥装置で磁気記録媒体原反を乾燥したときのガス濃度の一番高い第２の乾燥チャンバに着目して循環ブロア２６に導入される排気ガスのガス濃度の調べたものである。図３に示すように、ウエブ走行方向の上流側に吸込口２８Ａを有する排気ダクト２８からは２８％の低いガス濃度の排気ガスと新鮮エアとが混合されて１４％に低下してから循環ブロア２６に導入される。このように、本発明の乾燥装置を使用した実施例では、高いガス濃度の乾燥チャンバであっても、その乾燥チャンバ内のおけるガス濃度分布があることを利用して、低いガス濃度のエリアに吸込口２８Ａを有する排気ダクト２８を循環ブロア２６に循環させる排気ガスダクトとして使用するので、循環ブロア２６での爆発の危険性がない。ちなみに、ウエブ走行方向の下流側に吸込口２９Ａを有する排気ダクト２９からは８０％の極めて高いガス濃度の排気ガスが合流ダクト３０に送気されるが、合流ダクト３０においてガス濃度の低い他の乾燥チャンバからの排気ガスで希釈されるので問題ない。これにより、防爆安全上、着火源となりうるブロアでのガス濃度を爆発下限界以下に保つことができる。
【００３６】
図４は、本発明における比較例の乾燥装置で磁気記録媒体原反を乾燥したときのガス濃度の一番高い第２の乾燥チャンバに着目して循環ブロアに導入される排気ガスのガス濃度の調べたものである。図４に示すように、１本の排気ダクト２８により８０％のガス濃度の排気ガスが循環ブロア２６と合流ダクト３０に分配される。そして、８０％のガス濃度の排気ガスが新鮮エアで４０％に希釈されてから循環ブロア２６に導入される。このように、比較例では８０％の高いガス濃度の排気ガスが循環ブロア２６へ循環される排気ガスダクトとして使用されるので、新鮮エアを混合しても依然として４０％の高いガス濃度に維持されてしまう。これにより、循環ブロア２６での爆発の危険性が大きくなる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の乾燥装置によれば、簡単な設備構成で循環ブロアと排気ブロアに導入されるガス濃度を低くすることができるので、防爆システムを簡素化でき設備コストやランニングコストを大幅に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の乾燥装置の第１の実施の形態を説明する概念図
【図２】図２は、本発明の乾燥装置の第１の実施の形態を説明する概念図
【図３】図３は、図１の乾燥装置を用いて磁気記録媒体原反を乾燥した場合の実施例の説明図
【図４】図４は、比較例としての乾燥装置を用いて磁気記録媒体原反を乾燥した場合の比較例の説明図
【符号の説明】
１０、５０…乾燥装置、１２…ウエブ、１４…乾燥チャンバ、１６…給気系統、１８…排気系統、２０…ノズル、２２…外気導入ダクト、２４…給気ダクト、、２６…循環ブロア、２８、２９…排気ダクト、２８Ａ、２９Ａ…吸込口、３０…合流ダクト、３２…排気ブロア、５２…ダンパ、５４…分岐点、５６…分岐ダクト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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