JP3637262B2

JP3637262B2 - 印刷機の廃液再生装置

Info

Publication number: JP3637262B2
Application number: JP2000139639A
Authority: JP
Inventors: 章友手島; 仁磯野; 将一青木; 昌之江田; 穣末田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2000-05-12
Filing date: 2000-05-12
Publication date: 2005-04-13
Anticipated expiration: 2020-05-12
Also published as: JP2001315312A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は印刷機のブランケット胴や圧胴の洗浄時に出る廃液の再生装置に関する。更に詳しくは、帯電したインキ顔料を短時間で効率的に回収する廃液再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来では、印刷機のブランケット胴や圧胴の洗浄時にでる廃液をそのまま廃棄するため、環境問題から廃液処理等の廃棄コストがかかっていた。また、ブランケット胴等を洗浄するのに、多量の洗浄液を使用することからランニングコストが嵩むといった問題があった。
そこで、最近になって廃液を再処理し、洗浄液を再利用しようという試みも出てきた。その一例は、沈降法と言われるもので、図４にその沈降法に用いられる廃液再処理装置の概略を示す。
【０００３】
図に示すように、従来の廃液再処理装置１は、洗浄廃液１６を溜める容器２を設け、容器２の底部には底部排出配管２４を接続し、容器２の側壁には側部排出配管２５を接続している。これらの配管２４，２５のうち、底部排出配管２４の出口には濃縮廃液回収容器２６が配設され、側部排出配管２５の出口には再生洗浄液回収容器２７が配設されている。また、一方の底部排出配管２４の通路には開閉バルブ１４が接続され、他方の側部排出配管２５の通路には上流側に開閉バルブ１５を接続し、その下流側にフィルタ１２を配設している。
【０００４】
廃液再処理装置１はこのような構成により、印刷機のローラを洗浄した後の廃液１６を容器２に溜め、インキ顔料１８の沈降を促進する薬剤を廃液１６に添加することによりインキ顔料１８を容器２の底部に沈降させる。沈降した沈殿インキ顔料すなわち、濃縮廃液１９は、底部排出配管２４から濃縮廃液回収溶液２６に回収し、廃液１６の上澄み液を側部排出配管２５からフィルタ１２でろ過することにより、インキ顔料１８の除去された再生洗浄液２０を、再生洗浄液回収容器２７に回収する。こうして得た再生洗浄液２０を再利用している。
しかしながら、この方法では再処理洗浄液２０の純度が低く、インキと洗浄液の組み合わせによっては、インキ顔料１８の沈降が不充分で、すぐにフィルタ１２が目詰まりすることから、フィルタ１２の交換若しくは清掃を頻繁に行うという問題があった。
【０００５】
そこで、図５に示すような装置を用いて、インキ顔料が帯電していることを利用して電界印加により電気泳動でインキ顔料を回収しようという試みもある(特願平11-297540)。
本印刷機の廃液再生装置１は、容器２の内部に高圧電源のアース側に設置した金属ローラ３を配設している。この金属ローラ３のほぼ下半分に対向して、所定間隔隔てて金属電極４が配置してある。この固定電極４は、その上端が隠れる程度まで廃液１６に浸漬されている。また、金属ローラ３にはブレード５が圧接されており、ブレード５に連結してインキ顔料回収容器６が配設されている。ここで、金属ローラ３はステンレス製で、固定電極４は銅板で製作した。また、ブレード５もステンレス製のものを用いて接地した。
【０００６】
廃液再生は下記の手順の通りである。
金属ローラ３を接地し、固定電極４に正の高電圧を印加した状態で金属ローラ３を回転させる。固定電極４に正の高電圧を印加すると、金属ローラ３との間の電界でまず洗浄液と水１７とが分離し、次いでインキ顔料１８が電気泳動して金属ローラ３に付着する。
金属ローラ３は、図５において反時計周りの方向に走行するので、金属ローラ３に付着したインキ顔料１８は廃液１６から出た後、ブレード５で掻き取られ、インキ顔料回収容器６に入れられる。一方、容器２の底に溜まった水１７は水抜きバルブ１０により定期的に除去される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、実際の印刷機の洗浄システムでは通常は３０分の周期で洗浄が行われ、廃液が再生装置に流入してくるので、短時間でインキ顔料を除去する必要がある。また、再生した洗浄液を再利用するため、再生装置容量はある程度余裕を持った大きなものにする必要があるが、装置容量が大きくなると、電界印加領域にインキ顔料が拡散してくるのに時間がかかり再生速度が低下し、ローラや電極が大きくなり装置コストも嵩むといった問題が出てくる。
本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、装置が大型化することのない印刷機の廃液再生処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、廃液再生装置の容器を、インキ顔料を回収する回収槽と再生した洗浄液をためておく貯蔵槽に分割し、両槽の間にインキ顔料を通さず洗浄液のみ通すフィルタを設けている。
また、本発明は、廃液再生装置の容器を、インキ顔料を回収する回収槽と再生した洗浄液をためておく貯蔵槽に分割し、両槽の間に多数の開口を有する開口電極を設け、上記開口電極に帯電したインキ顔料を回収槽の側に電気泳動さす電圧を印加してインキ顔料を回収槽に閉じ込め、洗浄液のみ貯蔵槽に流入させるようにしている。なお、この発明は、上記開口電極が回収槽のインキ顔料回収用固定電極と一体化させることも可能である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による印刷機の廃液再生装置について、図１を参照しながら説明する。
本発明の廃液再生装置の構成を図1に示す。廃液再生装置１の容器２はインキ顔料を回収する回収槽８と再生した洗浄液２０をためておく貯蔵槽９とに隣接して分割されており、印刷機を洗浄して排出されたインキ顔料，水及び洗浄液を含む廃液１６は、回収槽８に供給されるように構成されている。容器２は、両槽８，９の間を横方向に並設させて区画する仕切壁１３を設け、この仕切壁１３にはインキ顔料１８を通さず、洗浄液２０のみ通すフィルタ１２が設けられている。フィルタ１２は、仕切壁１３の上側の一部に設けられているが、回収槽８の底部の水が貯蔵槽９側に流入しない高さの仕切壁１３にフィルタ１２を配設することができる。
【００１０】
回収槽８の中には、接地した金属ローラ３とそのほぼ下半分に対向して所定間隔隔てられ、かつ薄板で形成された半円弧形断面の固定電極４が配置してある。金属ローラ３は、図示しない駆動手段により反時計回りに回転が可能である。本実施の形態では、金属ローラ３と固定電極４の間隔を１０ｍｍに設定し、固定電極４は、その上端が隠れる程度まで廃液１６に浸漬されている。容器２外には高圧電源７が配設され、＋（正）側は固定電極４に接続され、−（負）側は金属ローラ３に接続されている。
【００１１】
また、円形断面の金属ローラ３の外周面には、ブレード５が押し当てられており、ブレード５の位置は廃液１６の液面上に配置されるようにしており、ブレード５に連結してインキ顔料回収容器６が同じく廃液１６の液面上に配設されている。また、回収槽８の底部側面若しくは底部には、開閉が自在の水抜きバルブ１０が設けられている。
本実施の形態では、金属ローラ３及び固定電極４はステンレスで製作した。また、ブレード５はプラスティック製のものを用いた。
【００１２】
廃液再生装置１における洗浄液２０の再生は、下記手順により行う。
金属ローラ３を接地し、固定電極４に正の高電圧を印加した状態で金属ローラ３を回転させる。ここで、固定電極４への印加電圧は高圧電源７により＋１０ｋＶに設定した。発明者の独自の研究により、インキ顔料１８は正に帯電しており、溶液中で電気泳動することを見出している。また、高電圧を印加すると、廃液１６に含まれる水１７は短時間で分離し、洗浄液より比重が大きいため容器２の底に沈む現象も見出している。従って、固定電極４に正の高電圧を印加すると、金属ローラ３との間の電界でまず廃液１６と水１７とが分離し、次いでインキ顔料１８が電気泳動して金属ローラ３に付着する。金属ローラ３は、図1において反時計周りの方向に回転するので、金属ローラ３に付着したインキ顔料１８は廃液１６から出た後、ブレード５で掻き取られ、インキ顔料回収容器６に入れられる。一方、容器２の底に溜まった水１７は、水抜きバルブ１０により定期的に除去される。
【００１３】
一方、両槽８，９の間には、インキ顔料１８を通さず洗浄液のみ通すフィルタ１２が設けられており、貯蔵槽９にはインキ顔料を含まない再生洗浄液２０がためられている。フィルタ１２には耐久性のあるグラスファイバ製の定性濾紙GS-25(アドバンテック東洋(株)製)を用いた。回収槽８によるインキ顔料回収を行わないでフィルタ１２のみで分離することもできるが、極短期間でフィルタ１２が目詰まりしてしまうことを実験で確認しているので、回収槽８を設けている。また貯蔵槽９に何も入れない状態で回収槽８に廃液を入れると、この場合もフィルタ１２が容易に目詰まりしてしまうことを実験で把握しているので最初に貯蔵槽９には、新鮮な洗浄液を入れておくことにした。
このようにして、洗浄装置から出てきた廃液１６はまず本廃液再生装置の回収槽８に入り、そこでインキ顔料を除去された後、インキ顔料１８を含まない洗浄液はフィルタ１２を通して徐々に貯蔵槽９に移動する。貯蔵槽９に貯えられた洗浄液２０は、ブランケットや圧胴を洗浄する際に、洗浄システムにポンプで供給され再利用される。
【００１４】
［実施例１］
次に、本廃液再生装置を用いて試験を行った結果について説明する。廃液再生装置については、上記の廃液再生装置１を使用した。
（廃液再生装置）
固定電極４と金属ローラ３との隙間：１０ｍｍ
固定電極４及び金属ローラ３間の印加電圧：＋１０ｋＶ
（インキ）
インキには、枚葉インキの以下の５種類のインキを用いた。
▲１▼ハイエコーＭＺ(東洋インキ(株)製)
▲２▼ジオス‐ＧＮ(大日本インキ(株)製)
▲３▼スーパーテックプラスＨ(Ｔ＆Ｋ(株)製)
▲４▼ダイアトーンＭ(サカタインクス(株)製)
▲５▼セルボＹ(東京インキ(株)製)
【００１５】
（洗浄液）
洗浄液には、以下の５種類の洗浄液を用いた。
▲１▼ ダイクリーン(大日本インキ(株)製)
▲２▼ オートクリーン(日研化学(株)製)
▲３▼ ブラクリンＳ(ニッカ(株)製)
▲４▼ プリントクリーナ(東洋インキ(株)製)
▲５▼ スーパークリーン(インキテック(株)製)
これらを組み合わせた２５種類について、藍、紅、黄、墨の４色のインキを均等に混合して洗浄液で１％に希釈した溶液に更に２０％の水を加えて、模擬廃液を作り実験を行った。
【００１６】
この結果、インキは、ジオス‐ＧＮ(大日本インキ(株)製)およびセルボＹ(東京インキ(株)製)、洗浄液は、オートクリーン(日研化学(株)製)、ブラクリンＳ(ニッカ(株)製)およびプリントクリーナ(東洋インキ(株)製)を組み合わせた６種類の模擬廃液においてインキ顔料１８の金属ローラ３への付着力が若干弱く、付着インキ顔料１８が脱落し易いという傾向が見られたものの、全ての組み合わせにおいて、電圧印圧後、水１７の分離、インキ顔料１８の金属製ローラ３への付着、金属ローラ３の回転、及びブレード５による掻き取りの諸工程によりインキ顔料１８及び水１７の分離回収が出来ることを確認した。
【００１７】
通常の印刷機においては、一連の印刷が終了するたびに、印刷機のブランケット胴や圧胴はインキ顔料を除去するための石油系溶剤の洗浄液、及び紙粉を除去するための水で洗浄する必要があり、廃液はインキ成分及び絶縁性の洗浄液の外に導電性の水が混入するのは避けられない。一般的な常識からは、導電性液体中の帯電粒子は、効率的に電気泳動しないと考えられているが、電界を印加すると絶縁性の洗浄液と導電性の水とが分離し、インキ顔料は洗浄液の中に偏在することを見出した。また、インキ顔料が帯電していることは発明者が独自に発見した現象で、一般に知られていないため、このような試みがなされたことは過去になく、本発明の独自性は、このような発明者独自の新規発見現象に立脚している。
【００１８】
本実施の形態によれば、廃液再生装置を回収槽と貯蔵槽に分割し、小容量の回収槽で濃い廃液からインキ顔料を回収するので、高効率・高速回収が可能となり、また装置がコンパクトになり、装置コストも低減できる。更に貯蔵槽には常に再生された清浄な洗浄液があるので洗浄の時間間隔が大きく変動してもいつでも洗浄液が使用でき、装置のフレキシビリティが向上する。また沈降法のようにフィルタを頻繁に交換する必要がなく、電圧を印加するだけで自動的に成分が分離されるのでメンテナンスも楽になる。
【００１９】
次に、本発明の第２の実施の形態について図２を参照しながら説明する。
本発明の廃液再生装置の構成を図2に示す。廃液再生装置の容器２はインキ顔料を回収する回収槽８と再生した洗浄液２０をためておく貯蔵槽９とに仕切壁１３により分割されており、回収槽８の中には、接地した金属ローラ３とそのほぼ下半分に対向して所定間隔隔てられた固定電極４が配置してある。固定電極４の一部、すなわち仕切壁１３側端部は多数の開口部を有する開口電極１１になっており、その部分が回収槽８と貯蔵槽９の仕切壁となっている。したがって、開口電極１１が仕切壁１３の一部として、回収槽８及び貯蔵槽９を区画している。
開口電極１１に正の電圧を印加すると正に帯電したインキ顔料は金属ローラの方に押しやられ、貯蔵槽９の方には流入しないように出来る。今回の実験では開口電極１１には打抜金網とメッシュ状金網を用い、固定電極４と一体化して金属ローラ３との間隔を１０ｍｍに設定した。
【００２０】
このとき、開口電極１１の開口の大きさを様々に変化させてインキ顔料の透過阻止能を評価したが、電極間距離の１０分の1の１ｍｍ程度にすればが貯蔵槽９の側に流入するインキ顔料の量を充分小さく出来ることが判った。但し、電極間距離を小さくすれば開口部の大きさも小さくする必要があると考えられる。電極間距離が大きい場合は等電位面の分布を考えれば１ｍｍより大きくすることも可能だが、液の流動等の影響等を考えればむやみに大きくするのは好ましくない。貯蔵槽９へのインキ顔料の流入を確実に阻止するには１ｍｍ以下程度が望ましいであろう。
【００２１】
インキ顔料の回収プロセスは上記第１の実施の形態と全く同じである。また、上記実施の形態と同じく各種インキ及び洗浄液の組み合わせで廃液再生の実験を行ったが、回収特性は上記第１の実施の形態と同じく良好だった。
このようにして、洗浄装置から出てきた廃液１６はまず本廃液再生装置の回収槽８に入り、そこでインキ顔料１８を除去された後、インキ顔料を含まない洗浄液は開口電極１１を通して貯蔵槽９に移動する。貯蔵槽９に貯えられた洗浄液２０は、ブランケットや圧胴を洗浄する際に洗浄システムにポンプで供給され再利用される。
【００２２】
次に、本発明の第３の実施の形態について図３を参照しながら説明する。
本実施の形態では、回収槽８と貯蔵槽９との間に、これらを横方向に仕切る仕切壁としての開口電極１１を別途設け、開口電極１１には高圧電源７ａの正側を接続している。本実施の形態では、仕切壁の全体に開口電極１１を配設しているが、必ずしも全体に開口電極１１を配設することなく、部分的に配設してもよい。高圧電源７ａの電圧は、一方の高圧電源７の印加電圧より大きくしている。これにより、インキ顔料を回収槽８の方に電気泳動させるさせることができる。その他の構成に金属ローラ３や固定電極４等の構成については、第１実施例と同じである。
この廃液再処理装置１の構成により、開口電極１１に＋１５ｋＶの電圧を印加して検証実験を行った結果、上記実施例２の場合と同じくインキ顔料１８は回収でき、しかも貯蔵槽９へのインキ顔料１８の拡散は殆どなかった。しかし、本装置構成では固定電極４用の高圧電源７の外にもう1個の高電圧電源７ａが必要になるので、コスト及び装置構成の簡便さの点から上記第２の実施の形態の方が優れているであろう。
【００２３】
本発明によれば、廃液再生装置を回収槽と貯蔵槽に分割し、小容量の回収槽で濃い廃液からインキ顔料を回収するので、高効率・高速回収が可能となり、また装置がコンパクトになり、装置コストも低減できる。更に貯蔵槽には常に再生された清浄な洗浄液があるので洗浄の時間間隔が大きく変動してもいつでも洗浄液が使用でき、装置のフレキシビリティが向上する。また上記第１の実施の形態のようにフィルタ１２を使用していないので、フィルタの目詰まりの心配は全くなく、メンテナンスも楽になる。
【００２４】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく本発明の技術的思想に基いて種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、開口電極１１とフィルタ１２とを別途設けたが、これらを併せて用いることも可能である。すなわち、開口電極１１面にフィルタ１２を併設してもよいし、仕切壁を２枚設け、開口電極１１とフィルタ１２を別途に配設してもよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、印刷機を洗浄して排出されたインキ顔料、水、洗浄液を含んだ廃液を回収する容器を、インキ顔料を回収する回収槽と再生した洗浄液を溜めておく貯蔵槽とに仕切壁によって分割し、該仕切壁に上記インキ顔料を通さず洗浄液を通すフィルタを設けたので、貯蔵槽側に再生洗浄液を溜めることができるようになった。
また、本発明によれば、印刷機を洗浄して排出されたインキ顔料、水、洗浄液を含んだ廃液を回収する容器を備え、該容器に一対の電極を設け、該電極のうち一方の電極に上記インキ顔料を電気泳動により付着させる廃液再生装置において、上記容器内を仕切壁により回収槽と貯蔵槽とに分割し、上記回収槽に上記電極を配設するとともに、一実施形態では上記仕切壁に洗浄液を通す開口を形成した開口電極を設け、該開口電極に電圧を印加することにより、上記回収槽のインキ顔料を開口電極の側と反対方向に電気泳動させて、上記貯蔵槽へのインキ顔料の流入を阻止させるようにしたので、回収槽ではインキ顔料を回収し、貯蔵槽では再生洗浄液をより効果的に再生できる。
また、本発明の他の実施形態では、上記一対の電極のうち他方の電極を、上記開口電極の一部として構成したので、電極数の節約が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による印刷機の廃液再生装置の構成図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態による印刷機の廃液再生装置の構成図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態による廃液再生装置の構成図である。
【図４】従来の沈降法による廃液再処理装置の構成図である。
【図５】本発明の先行技術による印刷機の廃液再生装置の構成図である。
【符号の説明】
１廃液再生装置
２容器
３金属ローラ
４固定電極
５ブレード
７高圧電源
８回収槽
９貯蔵槽
１０水抜きバルブ
１１開口電極
１２フィルタ
１６廃液
１７水
１８インキ顔料
２０再生洗浄液

Claims

印刷機を洗浄して排出されたインキ顔料、水、洗浄液を含んだ廃液を回収する容器を備え、該容器にプラス電極とマイナス電極の一対の電極を設け、該電極に電圧を印加して上記インキ顔料を電気泳動により上記マイナス電極に付着させる印刷機の廃液再生装置において、
上記容器内を仕切壁により回収槽と貯蔵槽とに仕切り、上記回収槽に上記一対の電極を配設し、該一対の電極の他に、洗浄液を通す開口が形成されたプラス側の開口電極を上記仕切壁に設け、該開口電極に電圧を印加することにより、上記回収槽のインキ顔料を貯蔵槽の側と反対方向に電気泳動させて、上記貯蔵槽へのインキ顔料の流入を阻止させるようにしたことを特徴とする印刷機の廃液再生装置。
上記プラス電極の一部を、上記仕切壁の開口電極として構成したことを特徴とする請求項１に記載の印刷機の廃液再生装置。