(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷機で使用したインキ顔料，水及び洗浄液を含んだ廃液を再生する廃液再生装置であって、
該廃液中に部分的に浸漬された導電性ローラと、
該導電性ローラの周囲に間隔を開けて設けられる導電性電極と、
該導電性ローラに付着した該インキ顔料の粒子及び該洗浄液を掻き取るための掻き取りブレードと、
上記の導電性ローラ及び導電性電極の両者間に電界を印加する高電圧電源と、
該掻き取りブレードによって掻き取られた該インキ顔料を濾材で濾過するための濾過室とをそなえている
ことを特徴とする、印刷機の廃液再生装置。
【請求項２】
該濾過室は、該電界で処理された洗浄液により該濾材を逆洗するための逆洗室を兼ねた濾過兼逆洗室として構成されていることを特徴とする、請求項１記載の印刷機の廃液再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷機のブランケット胴や圧胴等インキが付着する印刷機の構成部品の洗浄時に出る廃液の再生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
印刷機のブランケット胴や圧胴の洗浄時には廃液が出るが、地球環境を考慮して、この廃液に何らかの処理を施して廃棄する動きが高まっている。
この場合、廃棄処理に対するコスト（廃棄コスト）が掛かる上、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んでしまう。
【０００３】
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あり、図４は沈降法で用いられる廃液再生装置の概略構成を示す。図４に示すように、従来の廃液再生装置５１は、洗浄廃液（廃液）５２を溜める容器５３を備えており、この容器５３の底壁には底部排出配管５４が接続され、容器５３の側壁には側部排出配管５５が接続されている。されに、これらの排出配管５４，５５のうち、底部排出配管５４の出口下方には濃縮廃液回収容器５６が配設され、側部排出配管５５の出口下方には再生洗浄液回収容器５７が配設されている。また、一方の底部排出配管５４の通路には開閉バルブ５８が接続され、他方の側部排出配管５５の通路には、その上流側に開閉バルブ５９が接続され、その下流側にフィルタ６０が配設されている。
【０００４】
このように構成された廃液再生装置５１では、印刷機のブランケット胴等を洗浄した後の廃液５２を容器５３に溜め、インキ顔料（単に、顔料ともいう）６１の沈降を促進する薬剤を廃液５２に添加することにより、インキ顔料６１を容器５３の底部に沈降させる。次いで、沈降したインキ顔料、すなわち濃縮廃液６３を底部排出配管５４から濃縮廃液回収容器５６に回収し、廃液５２の上澄み液を側部排出配管５５からフィルタ６０で濾過することによりインキ顔料６１を除去し、再生洗浄液回収容器５７に回収する。こうして得られた洗浄液６２は再利用されることになる。
【０００５】
ところが、この方法では再生洗浄液６２の純度が不充分なだけでなく、インキと洗浄液の組合せによってはインキ顔料６１の沈降が不充分で、すぐにフィルタ６０が目詰まりしてしまうことから、フィルタ６０の交換もしくは清掃を頻繁に行わなければならないという課題があった。
一方、電子写真の分野では、溶媒中に分散させた帯電トナーを電気泳動により静電潜像に付着させて可視化する湿式現像法も一部で採用されている。このシステムにおいて、クリーニング後の廃液から帯電したトナー粒子を電気的に除去する方式も提案されている（特開昭５３−１０４４０号公報）。
【０００６】
また、同一出願人が最近学会発表した文献（黒島他：Ｊａｐａｎ  Ｈａｒｄｃｏｐｙ  ’９６論文集、ｐ１５３（１９９６））では、本発明の装置に似たトナー粒子除去装置が提示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報の従来技術や上記学会発表文献の技術では、導電性の水が混入した場合は想定されていない。例えば上記学会発表文献では、回収したキャリア液に水が含まれている場合に、キャリア液と水との比重の違いを利用して水分を分離しているが、この方式では大きな装置が必要なだけでなく、分離に長い時間が掛かってしまうのは必至である。
【０００８】
そこで、本出願人は、高効率かつ短時間に洗浄液の再生が可能で、環境問題も回避でき、しかもランニングコストを大幅に削減でき、メンテナンスも容易となるようにすべく、印刷機の廃液再生装置を発明し既に出願した（特願平１１−２９７５４０号，  特願平１１−３２９０１９号）。
しかし、これらの技術では、金属ローラに付着した顔料をブレードにて掻き取って、回収容器にて回収・廃棄しているが、この廃棄物の中には顔料だけでなく多量の洗浄液が含まれるので洗浄液の消費量を十分には抑制できず、ランニングコストが嵩む等の課題が残る。
【０００９】
更に、これらの技術では、ポリエステル系樹脂製のブレードの場合に、洗浄液がブレードに付着し易く、含まれる顔料は洗浄液とともにブレードに付着し、ブレード上に蓄積してしまうため、これを除去するには、ブレードの傾斜角を大きしてブレードからすべり落とすようにするか、あるいは、これを掻き取る等の手段を備える必要がある等、装置設計上多くの課題が残っている。
【００１０】
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、シンプルな構成で、洗浄液の消費量を大幅に抑え、高効率かつ短時間に洗浄液の再生を可能とし、環境問題を回避できるようにして、メンテナンスも容易でランニングコストを大幅に削減できるようにした、印刷機の廃液再生装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明の印刷機の廃液再生装置（請求項１）は、印刷機で使用したインキ顔料，水及び洗浄液を含んだ廃液を再生する廃液再生装置であって、該廃液中に部分的に浸漬された導電性ローラと、該導電性ローラの周囲に間隔を開けて設けられる導電性電極と、該導電性ローラに付着した該インキ顔料の粒子及び該洗浄液を掻き取るための掻き取りブレードと、上記の電性ローラ及び導電性電極の両者間に電界を印加する高電圧電源と、該掻き取りブレードによって掻き取られた該インキ顔料を濾材で濾過するための濾過室とをそなえていることを特徴としている。
【００１２】
また、該濾過室は、該電界で処理された洗浄液により該濾材を逆洗するための逆洗室を兼ねた濾過兼逆洗室として構成されていることが好ましい（請求項２）。
該導電性ローラに付着する該インキ顔料の粒子が該電界によって凝集して粗大化するのに対応するように、該濾材には比較的目の粗いものが用いられることが好ましい。
【００１３】
さらに、該掻き取りブレードが、該洗浄液に対して濡れ難い材質、例えばポリ四フッ化エチレン系樹脂（テフロン（登録商標）系樹脂），ヘキサトリアコンタン，六フッ化プロピレン，パラフィン等により構成されていることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明すると、図１は本発明の一実施形態としての印刷機の廃液再生装置を示す模式的な構成図である。
図１に示すように、本実施形態の廃液再生装置は、廃液（洗浄廃液）９を貯留する容器２と、金属ローラ（導電性ローラ）３と、金属電極（導電性電極）４と、掻き取りブレード（ブレード）５と、高圧電源（高電圧電源）６と、濾過・逆洗室（濾過兼逆洗室）１０とをそなえている。なお、廃液９内には、インキ顔料７と水８に洗浄液が混ざっているが、一般に、水８は容器２内の下部に溜まりやすい。
【００１５】
金属ローラ３は、回転可能であって、高圧電源６のアース側に接地されており、容器２内の廃液９中に部分的（下半分）に浸漬されている。金属電極４は、金属ローラ３のほぼ下半分に対向した廃液側周囲に配置され、金属ローラ３に対して所定の間隔を開けるようにして、その左右上端部が隠れる程度まで廃液９に浸漬された状態に配設されていて、高圧電源６に接続されている。したがって、高圧電源６は、これらの金属ローラ３及び金属電極４の両者間に電界を印加するようになっている。
【００１６】
この電界によって、廃液９中のインキ顔料７は、金属ローラ３に付着（電着）しつつ凝集して粗大粒子になる。即ち、廃液９９中のインキ顔料７は、金属ローラ３によって回収され、容器２内には、水８に洗浄液が混ざったものが残るようになっている。
ブレード５は、金属ローラ３に付着したインキ顔料７の粒子及び洗浄液９を掻き取るためのもので、ブレード５の一端は、金属ローラ３の上部に圧接されており、このブレード５の他端は濾過室として機能する濾過・逆洗室１０に連結されている。
【００１７】
ところで、濾過・逆洗室１０内には、比較的目の粗い濾材１１がそなえられ、濾過・逆洗室１０は、ブレード５によって掻き取られたインキ顔料７をこの粗い濾材１１で濾過するための濾過室として機能するのに加えて、上記の電界で処理された洗浄液９により濾材１１を逆洗するための逆洗室としても機能するようになっている。
【００１８】
つまり、ブレード５で掻き取られたインキ顔料（単に、顔料ともいう）７は、濾過室として機能する濾過・逆洗室１０に脱落し、濾材１１で濾過され、濾液１２と顔料７とに分離され、濾液１２は再利用される。そして、濾材１１に捕捉された顔料７は定期的に濾材１１ごと装置から取り外され廃棄されるが、濾材１１は徐々に目詰まりしていくため、定期的に（例えば約１ヶ月毎に）廃棄される洗浄液をポンプ（図示略）で逆洗室として機能する濾過・逆洗室１０に送り、濾材１１による濾過とは逆の方向からこれを逆洗して、繰り返し使用する。
【００１９】
このため、例えば図１に示すように、濾過・逆洗室１０の底部にバルブ１２Ａを設けて、濾過・逆洗室１０を逆洗室とて機能させる場合には、常時は閉のバルブ１２Ａを開放して容器２内の洗浄液をする濾過・逆洗室１０は底部より洗浄液を送入し、逆洗後の洗浄液はオーバフローで抜き取って容器１３に回収できるような構成にするのが好ましい。
【００２０】
なお、濾材１１を比較的目の粗いものにしているのは、金属ローラ３に付着した濾過すべきインキ顔料７が前述のように凝集して粗大粒子になるためである。
ここで、金属ローラ３はステンレス製、金属電極４は銅板製、ブレード５はポリ四フッ化エチレンン樹脂（テフロンン系）製である。
金属ローラ３及び金属電極４の材料設定は、電界をつくり易くするように配慮したものである。
【００２１】
また、ブレード５の材料設定は、ブレード５上に蓄積した顔料７がブレード５上を容易にすべり落ちるように配慮したものであり、これについて説明する。
つまり、ブレード５上に蓄積した顔料７はある量になると自重によりブレード５上をすべり落ちるが、その条件は蓄積重量とブレードの傾斜角とによって決まり、この場合の傾斜角は洗浄液に対するブレード５表面の濡れ性に相関があることを見い出した。
【００２２】
ブレード５の材質が、洗浄液に対して濡れ易いもの程大きな傾斜角が必要になるため、ブレード５の材質として洗浄液に対して濡れ難い材質を採用することにより、ブレード５上に蓄積した顔料７がブレード５上を容易にすべり落ちるようになる。
洗浄液に対して濡れ難いブレード材質としては、ポリ四フッ化エチレン系樹脂（テフロン系樹脂），ヘキサトリアコンタン，六フッ化プロピレン，パラフィン等がある。
【００２３】
表１に固体高分子の臨界表面張力γｃの例を示す。各個体はこの臨界表面張力γｃよりも小さい表面張力γを持つ液体で濡れることを表している。例えばポリエチレンテレフタレート（ポリエステル系樹脂）の臨界表面張力γｃは約４３ｄｙｎｅ／ｃｍであるのに対して、ポリ四フッ化エチレン系樹脂（テフロン系樹脂）のそれは約２２ｄｙｎｅ／ｃｍとポリエステル系の約半分である。
【００２４】
【表１】
0003592997.tif 000002
【００２５】
エーテル，アルコール，ヘキサン等の数種の例外を除いてほとんどの有機溶剤は約２５ｄｙｎｅ／ｃｍ以上の表面張力γを有しており、有機溶剤に対してテフロン系樹脂はポリエステル樹脂に比し著しく濡れ難いことが判る。もちろん、インキ洗浄液（ダイクリン）の表面張力γも約２６ｄｙｎｅ／ｃｍであり、この例に漏れない。したがって、このような材質のブレードによれば、ブレード上に蓄積した顔料もブレード表面に弾かれる洗浄液とともにブレード上を滑り落ち易くなるのである。
【００２６】
本発明の一実施形態としての印刷機の廃液再生装置は、上述のように構成されているので、以下のような作用及び効果を奏する。
つまり、ブレード５によって掻き取られたインキ顔料７は、高圧電源６により金属ローラ３と金属電極４との間に印加された電界によって、凝集して粗大粒子になる。このため比較的目の粗い濾材１１でインキ顔料７の粒子を確実に濾過することができる。したがって、従来の沈降法による処理（図４参照）に比べて、再生洗浄液の純度が充分に高くなり、しかも、比較的目の粗い濾材１１は、すぐには目詰まりしない。このため、洗浄液の消費量を極めて少ないものにでき、ランニングコストを著しく低減できる。
【００２７】
しかし、電界処理により顔料７を除去した再生洗浄液も繰り返し使用しているとビヒクル濃度が高くなってくるため、新しい洗浄液と交換する必要が生じるが、これに対しては、再生洗浄液を定期的に（例えば約１ヶ月毎に）廃棄することで対応できる。しかも、本装置の場合、この再生洗浄液の廃棄時に、廃棄する再生洗浄液で濾材１１を逆洗するので、濾材を繰返し使用することができ、濾材１１の交換頻度を大幅に低減させることができるため、この点でも、ランニングコストを著しく低減でき、洗浄液の回収効率を向上させることができる利点もある。
【００２８】
また、ブレード５の材料として、ポリ四フッ化エチレンン樹脂（テフロンン系）が用いられているので、ブレード５上に蓄積した顔料７がブレード５上を容易にすべり落ちるようになり、ブレード５の傾斜角をかなり小さく設定してもできるので、ブレード５上に蓄積した顔料７を自重で除去できる。したがって、装置の設計上の自由度を大幅に増大させることができる利点がある。
【００２９】
また、金属ローラ３に付着するインキ顔料７の粒子が電界によって凝集して粗大化するので、濾材１１として比較的目の粗いものを用いることができ、廃液中のインキ顔料の粒子を確実に除去しながら、濾材１１の目詰まりを抑制することや、濾材１１の洗浄を容易にすることができるようになる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００３０】
例えば、本実施形態では、濾過室を、電界で処理された洗浄液を用いて濾材を逆洗するための逆洗室を兼ねた濾過兼逆洗室として構成しており、スペース上も作業上も極めて効率のよい構成になっているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、濾過室を逆洗機能のないものとすることも考えられる。
また、ブレード５の材料には、ポリ四フッ化エチレン系樹脂（テフロン系樹脂）以外に、ヘキサトリアコンタン，六フッ化プロピレン，パラフィン等の各樹脂を用いても良い。
【００３１】
【実施例】
ここで、上記実施態様にかかる廃液再製装置を用いて、ブレード５による金属ローラ３に付着した顔料の掻き取り状況を調べたので、その結果を説明する。
［実施例１］
まず、上記廃液再製装置を用いて、ブレード５による金属ローラ３に付着した顔料の掻き取り状況をポリエチレンテレフタレート樹脂（ポリエステル系樹脂）及びポリ四フッ化エチレン樹脂（テフロン系樹脂）のブレードで比較した。金属ローラ３と金属電極４との間隔は１０ｍｍ、両者間に印加した電圧は５ｋＶであった。また、ブレードは図２に示すように、角度α［度］とθ［度］で表す位置［傾斜角＝９０−（α＋θ）］に設定した。
【００３２】
金属ローラ３と金属電極４の両者間に所定の電圧を印加して、金属ローラ３を約１ｒｐｍで回転させた時のブレードによる顔料の掻き取り状況をビデオ撮影して観察し、ブレードの角度及び材質等でどのように異なるかを比較・検討したところ、表２に示すような結果を得た。すなわち、ポリエステル系樹脂の場合、掻き取り顔料がブレード表面を滑り落ちるためには角度αが１０度以下、角度θは５度以下、したがって約７５度以上の傾斜角が必要であったが、ポリ四フッ化エチレン樹脂（テフロン系樹脂）の場合には、約６０度以上の傾斜角で良好に滑り落ちることが確認できた。
【００３３】
【表２】
0003592997.tif 000003
【００３４】
［実施例２］
次に、実施例１を複数回繰返し、それぞれ掻き取った洗浄液を含む顔料（顔料濃度３．２０ｗｔ％）を目開き３２５メッシュ（４４μ），２００メッシュ（７４μ），１５０メッシュ（１０６μ），１００メッシュ（１５０μ），６０メッシュ（２５０μ）のステンレス金網でそれぞれ濾過し、顔料の粒度分布及び濾液中の顔料濃度を計測したところ、最も細かい粒度の場合で図３（ａ）及び表３（ａ）に示す結果を、最も粗い粒度の場合で図３（ｂ）及び表３（ｂ）に示す結果を得た。
【００３５】
【表３】
0003592997.tif 000004
【００３６】
電界によって凝集した顔料は３２５メッシュ（４４μ）パスの粒子が多くても全体の約１２ｗｔ％以下であり、この金網で濾過した後の濾液中の顔料濃度は約０．３７ｗｔ％であった。これを元の洗浄液に循環した場合、顔料濃度は約０．０００７４ｗｔ（７．４ｐｐｍ）となり、十分希薄であると言える。また顔料の堆積した金網は濾液の逆洗によって十分清浄になることを確認した。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の印刷機の廃液再生装置によれば、帯電したインキ顔料，絶縁性の洗浄液及び導電性の水が混在した系で、回収した顔料を含む洗浄液を効率的に再生して、洗浄液の消費量を大幅に抑え、高効率かつ短時間に洗浄液の再生を可能とし、環境問題を回避できるようにして、メンテナンスも容易でランニングコストを大幅に削減できるようになる（請求項１）。
【００３８】
該濾過室を、該電界で処理された洗浄液により該濾材を逆洗するための逆洗室を兼ねた濾過兼逆洗室として構成することにより、単一の装置で、しかも短時間で、帯電したインキ顔料，絶縁性の洗浄液及び導電性の水の三成分を分離し、洗浄液を回収・再生することができるため、シンプルな構成となり、スペース上も作業上も極めて効率のよいものになる（請求項２）。
【００３９】
該導電性ローラに付着する該インキ顔料の粒子が該電界によって凝集して粗大化するのに対応するように、該濾材に比較的目の粗いものを用いることにより、廃液中のインキ顔料の粒子を確実に除去しながら、濾材の目詰まりを抑制することや、濾材の洗浄を容易にすることができるようになる。
該掻き取りブレードを、該洗浄液に対して濡れ難い材質により構成することによって、ブレードに付着したインキ顔料を除去できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての印刷機の廃液再生装置を示す模式的な構成図である。
【図２】本発明の一実施形態としての印刷機の廃液再生装置にかかるブレードの角度を説明する模式図である。
【図３】本発明の一実施形態としての印刷機の廃液再生装置の作用を説明するための顔料の粒度分布特性を示す図である。
【図４】従来の印刷機の廃液再生装置を示す模式的な構成図である。
【符号の説明】
１，５１  廃液再生装置
２，５２  容器
３  金属ローラ（導電性ローラ）
４  金属電極（導電性電極）
５  掻き取りブレード
６  高圧電源
７，６１  インキ顔料
８  水
９，５２  廃液（洗浄廃液）
１０  濾過・逆洗室（濾過兼逆洗室）
１１  濾材
１２  濾液
１２Ａ  バルブ
１３  容器
５４  底部排出配管
５５  側部排出配管
５６  濃縮廃液回収容器
５７  再生洗浄液回収容器
５８，５９  開閉バルブ
６０  フィルタ
６１  インキ顔料
６２  洗浄液
６３  濃縮廃液
【図１】
0003592997.tif 000005
【図２】
0003592997.tif 000006
【図３】
0003592997.tif 000007
【図４】
0003592997.tif 000008