(57)【要約】【課題】  簡易型の装置を提案し、製作コストの低減が図れる廃液再生装置を提供すること。【解決手段】  廃液再生装置１内の向かい合う縦壁部にプラス電極４とマイナス電極３とを配置し、印刷機で使用したインキ顔料、水、洗浄液を含んだ廃液を廃液再生処理槽に入れる。プラス電極４とマイナス電極３間に電圧を印加させ、廃液を静電界処理してインキ顔料をマイナス電極に誘導し、凝集した水を廃液再生装置１内の底部に沈降させる。そして、水より比重の軽い洗浄液を上澄み液として分離し、廃液から洗浄液を再生するようにした。縦壁部の電極板３，４の上側に電気絶縁体５を設け、廃液の水面高さを電気絶縁体が配設された位置に合わせた。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃液再生処理槽内の向かい合う縦壁部にプラス電極とマイナス電極とを配置し、印刷機で使用したインキ顔料、水、洗浄液を含んだ廃液を前記廃液再生処理槽内に入れ、前記プラス電極と前記マイナス電極との間に電圧を印加させ、前記廃液を静電界処理して前記インキ顔料を前記マイナス電極に誘導し、凝集した水を前記廃液再生処理槽内の底部に沈降させて該水より比重の軽い洗浄液を上澄み液として分離し、前記廃液から洗浄液を再生する印刷機の廃液再生装置において、
前記プラス電極と前記マイナス電極との間の印加電圧が５ｋＶ〜３０ｋＶとし、前記プラス電極と前記マイナス電極間の間隔を１０ｍｍ〜２００ｍｍとすることを特徴とする印刷機の廃液再生装置。
【請求項２】
前記縦壁部の電極板の上側に電気絶縁体を設け、前記廃液の水面高さを前記電気絶縁体の上下間の位置に合わせ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。
【請求項３】
前記プラス電極と前記マイナス電極とを有する前記廃液再生処理槽を２槽以上配設したことを特徴とする請求項１または２に記載の印刷機の廃液再生装置。
【請求項４】
内部容量の異なる前記廃液再生処理槽を２槽以上配設したことを特徴とする請求項３に記載の印刷機の廃液再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷機のブランケット胴等のインキが付着する印刷機の構成部品の洗浄時に排出される廃液を再生処理する装置に関し、特に、帯電したインキ顔料、絶縁性の洗浄液、及び導電性の水の３成分が混在した処理槽において、単一の装置でそれらの３成分を分離する廃液再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷機のブランケット胴や圧胴の洗浄は、石油系の洗浄液を使用するため廃液が出る。従来、廃液は廃棄されていたが、近年では、廃液を再処理して洗浄液の再利用が試みられている。
廃液の再生方法としては、種々の方式が提案されているが、高効率で再生を行えることから、インキ顔料、水、洗浄液の３成分を含んだ廃液中に静電界を発生させ、インキ顔料を廃液中で電気泳動させるとともに、水を静電凝集させて、インキ顔料、水、洗浄液を分離する静電界利用方式が注目されている。
本出願人は、本発明の提案に先立ち、特開２０００−７９２５９号公報（特許文献１）により、静電界利用方式を利用した実用性の高い廃液再生装置について提案している。
【０００３】
特許文献１に記載した静電界利用方式の廃液再生方法の原理を、図９に示している。図９の（ａ）〜（ｃ）は、廃液再生装置の容器内に間隔を空けて配設されている電極５５，５６を示し、容器の壁は省略している。
図９の（ａ）に示すように、容器５１内に廃液５２が供給され、廃液５２の中には、水５３、インキ顔料５４、石油系の洗浄液５５が混在している。このような容器５１の一方側及び他方側に電極板５６，５７を設置し、マイナス電極板５６は接地アースとし、プラス電極板５７に高電圧を印加する。これにより、電極板５６，５７間には電界が発生し、図９の（ｂ）に示すように、廃液５２中のインキ顔料５４の電気泳動と、水５３の静電凝集が生じ、水５３及びインキ顔料５４は、それぞれ別の方向に移動し分離してゆく。
【０００４】
電界を発生させている状態を続けると、電界中での反応が進み、水５３とインキ顔料５４とが完全に分離し、図９の（ｃ）に示すように、水５３は一群に凝集して、重力により底部に沈降する。また、プラス電荷のインキ顔料５４はマイナス電極板５６に付着する。これにより、水５３とインキ顔料５４が除去された洗浄再生液５５が分離される。
このような、インキ顔料、水、洗浄液の３成分を含んだ廃液中に静電界を発生させ、インキ顔料を廃液中で電気泳動させるとともに、水を静電凝集させて、インキ顔料、水、洗浄液を分離する静電界利用方式は、特許文献１以外に、発明者らにより特開２００２−２９２８３４号公報（特許文献２）が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−７９２５９号公報
【特許文献２】特開２００２−２９２８３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら本発明者らが提案している印刷機の廃液再生装置の特許文献１及び特許文献２には、静電界利用法及びこの方式を用いた装置構成については提案しているが、印加電圧とアース電極の関係について、具体的な数値が提示されていなかった。そのため、実用化において充分な性能を発揮できないケースも生じていた。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、印加電圧とアース電極の関係を具体的な数値で明確化し、高性能な印刷機の洗浄廃液の再生を行う廃液再生装置を提供することを目的とする。また、特許文献１、２で提案されている印刷機の廃液再生装置は、複雑な構成となっているため、製作コストが比較的高くなる欠点がある。そのため簡易型の装置を提案し、製作コストを安くする廃液再生装置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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の印刷機の廃液再生装置は、廃液再生処理槽内の向かい合う縦壁部にプラス電極とマイナス電極とを配置し、印刷機で使用したインキ顔料、水、洗浄液を含んだ廃液を前記廃液再生処理槽内に入れ、前記プラス電極と前記マイナス電極との間に電圧を印加させ、前記廃液を静電界処理して前記インキ顔料を前記マイナス電極に誘導し、凝集した水を前記廃液再生処理槽内の底部に沈降させて該水より比重の軽い洗浄液を上澄み液として分離し、前記廃液から洗浄液を再生する印刷機の廃液再生装置において、前記プラス電極と前記マイナス電極との間の印加電圧が５ｋＶ〜３０ｋＶとし、前記プラス電極と前記マイナス電極間の間隔が１０ｍｍ〜２００ｍｍとすることを特徴とする。
前記発明は、前記縦壁部の電極板の上側に電気絶縁体を設け、前記廃液の水面高さを前記電気絶縁体の上下間の位置に合わせるとよい。
また、前記発明は、前記プラス電極と前記マイナス電極とを有する前記廃液再生処理槽を２槽以上配設することができ、内部容量の異なる前記廃液再生処理槽を２槽以上配設することができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、本発明の請求項１によれば、印加電圧と電極板の配置関係を定量化し、安全で適切な装置の設計及び処理操業が行える。
また、本発明の請求項２によれば、液面上での放電を防止することができる。
また、本発明の請求項３によれば、増設した廃液再生装置の数量に応じた処理能力が得られる。
また、本発明の請求項４によれば、処理廃液の容量に応じていずれか一方の廃液再生処理槽を選択することにより、処理量に応じて最適な廃液再生処理槽の使用が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の第１の実施形態の印刷機の廃液再生装置について、図面を参照しながら説明する。
図１〜図３は、本発明の廃液再生装置の基本構成を示し、図１は平面視から見た横断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線における縦断面図であり、図３は、図１のＢ−Ｂ線における断面図である。
廃液再生装置１は、直方体形状の処理槽２を備えている。処理槽２を形成する向かい合う一組の縦壁２５ａ，２５ｂのうち一方の縦壁２５ａ面には、マイナス電極板３を配置し、他方の縦壁２５ｂ面にはプラス電極４を配置している。マイナス電極３は、縦壁２５ａの横幅全体にわたって設けられ、同様にプラス電極板４もまた、縦壁２５ｂの横幅全体にわたって設けられている。電極板３，４の下端側は、処理槽２の中間部よりもやや下側まで配置され、電極板３，４の上部には、電気を絶縁する絶縁体５を縦壁２５ａ，２５ｂに、電極板３，４と面一になるように配設している。この絶縁体５は、電圧供給部及び廃液からの絶縁を目的としている。
【００１１】
電極板３，４の左右両端部は、処理槽２に形成した電極板３，４の厚さと同幅の縦溝２７に嵌入させることによって支持され、電極板３，４は、上下に処理槽２内から出し入れできるように構成されている。なお、電極板３，４を取り外す場合は、電極板３，４の上に絶縁体５を配設しているので、絶縁体５も一緒に取り外す必要がある。しかしながら、絶縁体５を縦壁２５ａ，２５ｂに埋設させて、絶縁体５の取り外しを行わないで、電極板３，４のみを取り外すようにしてもよい。
処理槽２の上部には、蓋１３を設け、処理槽２内への異物混在や、感電防止を行っている。また、電極板３，４には、図示しない電源が接続され、蓋１３には、その電源用の電圧供給線２８用の孔１４を備えている。電圧供給線２８は、絶縁体５の裏面や内側を通すことができる。
【００１２】
図２に示すように、処理槽２の底部には傾斜板６を配置し、傾斜板６は上述の電極板３，４を配置した縦壁２５ａ，２５ｂとは異なる一組の側壁２６ａ，２６ｂの間で、一方の側壁２６ａ側が高く、他方の側壁２６ｂ側が低く形成されている。そして、一方の側壁２６ａには、傾斜板６の位置よりも高い位置に、再生洗浄液７の排出孔１０を形成している。また、他方の側壁２６ｂの下端には、水排出孔１１を形成し、傾斜板６の勾配は排水処理が円滑になるように形成している。
【００１３】
図４の（ａ）〜図４の（ｄ）を参照して、本実施形態の作用について説明する。なお、図４の（ｃ）の排出孔１０及び図４の（ｄ）の水排出孔１１は、説明の便宜上、電極側に示している。また、これらの孔１０，１１は、初期段階では塞いでおく。
処理槽２内に、絶縁性の再生洗浄液７、導電性の水８、プラスに帯電したインキ顔料９の３成分が混在した印刷機の洗浄廃液７〜９を供給する。洗浄廃液７〜９の供給量は、廃液７〜９面が、電極板３，４より上の位置であって、絶縁体６の縦幅の範囲内になるように供給する（図４の（ａ）参照）。こうして、廃液７〜９面上での放電を防止することができる。
【００１４】
そして、電極４にプラスの電圧を印加する。ここで、図４の（ｂ）に示す電極板３，４間の距離ＬＤは、例えば、印加電圧が５ｋｖ〜２０ｋＶの範囲である場合に、電極板ＬＤ＝１０〜１００ｍｍとする。
この状態で電極３，４間に電圧を印加させると、静電界作用で、徐々に廃液中の水が分離し、分離した水８は重力で容器の底部に沈降してゆく。同時に分離したプラス電荷のインキ顔料９は、マイナス電極板３に吸引されて付着する。
処理時間が進むにつれて、水８とインキ顔料９が分離し、１時間以内で処理槽２内には、純度良く再生された再生洗浄液７が上澄み液として分離され、水８の上部に得られる。
【００１５】
図４の（ｂ）で得られた再生洗浄液７は、図４の（ｃ）に示すように、排出孔１０を開いて排出孔１０から排出し、次回の印刷機の洗浄液として利用する。再生洗浄液７を排出したのち、図４の（ｄ）に示すように、水排出孔１１を開いて底部に分離されている水８を、水排出孔１１から排出する。この時、分離されたインキ顔料の一部１２も水排出孔１１から同時に排出される。この状態では、マイナス電極板３の表面に分離されたインキ顔料９が付着している。このインキ顔料９は、ある程度付着量が増えたとき（例えば１０回使用後に１回処理）に電極板３ごと処理槽２外に取り出し、処理槽２の外で手動操作により掻き取り処理した後、再度セットして使用する。もしくは、廃棄処分として新たなマイナス電極板２をセットしても良い。
以上のように、廃液再生処理が１サイクル完了したら、再度、図４の（ａ）に示すように、新たな洗浄廃液７〜９を処理槽２内に供給し、同様に静電界処理を行う。
【００１６】
本実施形態の作業工程では、洗浄廃液の供給及び再生液の回収は手動方式とし、静電界処理方法も手動で行う。これにより、処理槽と電極板で構成される簡易な構造で、制作コストが安く、静電界利用のシンプルな印刷機の廃液再生装置を提供できる。このように手動操作を主とすることにより、簡単で高性能な廃液再生装置となり、故障等のトラブルがなく、安定した操業が可能となる。なお、簡易な自動供給、自動静電界処理、自動廃液回収方式とすることも、勿論可能である。また、廃液再生装置の印加電極電圧と電極間の距離が、静電界の再生洗浄液の分離性能に及ぼす影響を数値化し、静電界利用方式での印加電極板間の基準距離及び印加電圧基準に関する装置設計基準を設け、廃液再生装置を稼働させる。この基準は、下記の実施例で説明する。
【００１７】
次に、本発明の第２の実施形態の印刷機の廃液再生装置について図５を参照して説明する。
図５は２槽式の廃液再生装置１５の平面図である。この廃液再生装置１５は、２槽の処理槽１６，１７を設けている。処理槽１６，１７の基本構成は、図１に示した廃液再生装置１と実質的に同様であり、各処理槽１６，１７に電極板３，４、絶縁体５、傾斜板６、排出孔１０、水排出孔１１などを設けている。廃液再生装置１５を２槽の処理槽１６，１７とすることにより、図１に示した廃液再生装置１３の２倍の処理能力が得られる。他の効果は、上記第１の実施形態と同じである。
【００１８】
次に、本発明の第３の実施の形態の印刷機の廃液再生装置について図６を参照して説明する。
図６は、３槽式の廃液再生装置１８の平面図である。この廃液再生装置１８は、３槽の処理槽１９〜２１を設けている。処理槽１９〜２１の基本構成は、図１〜図３に示した廃液再生装置１と実質的に同様であり、各処理槽１６，１７に電極板３，４、絶縁体５、傾斜板６、排出孔１０、水排出孔１１などを設けている。廃液再生装置１８を３槽の処理槽１９〜２１とすることにより、図１に示した廃液処理槽の３倍の処理能力が得られる。その他、処理槽を４槽以上装備してもよく、その増加分に相当する再生洗浄液が得られる。他の効果は、上記第１の実施形態と同じである。
【００１９】
次に、本発明の第４の実施の形態の印刷機の廃液再生装置について図７を参照しながら説明する。
図７は、２槽式の廃液再生装置２２の平面図である。この廃液再生装置２２は、２槽の処理槽２３，２４を設けている。処理槽２３，２４の基本構成は、図５に示した廃液再生装置１と実質的に同様であり、各処理槽２３，２４に電極板３，４、絶縁体５、傾斜板６、排出孔１０、水排出孔１１などを設けている。ただし、容量の異なる処理槽２３，２４を２個配置したことが、図５の処理槽１６，１７と異なっている。すなわち、電極板３，４間距離がＬＤ１とＬＤ２とし、電極板３，４の間隔を変えている。容量の異なる２槽の処理槽２３，２４とすることにより、洗浄廃液の容量に応じていずれか一方の処理槽２３，２４を選択することにより、単独で最適な処理槽の使用が可能となる。また同時に２槽の処理槽を用いた処理もできるので、用途に応じた操業が行える。その他、処理容量の異なる処理槽を３以上装備してもよい。他の効果は、上記第１の実施形態と同じである。
【００２０】
［実施例］
図８に本発明の基本とする廃液再生装置の電極板３，４の電圧と電極間距離に対応する静電界処理時間の関係を明確にするため、調査した試験データを示す。縦軸のＬＤは、電極板３，４間距離であり、横軸のΔＶＤは電極３，４の印加電圧である。そして、５分で廃液が透明になるときの電極間距離と印加電圧をプロットし、別に１時間で廃液が透明になるときの電極間距離と印加電圧をプロットした。
試験データから以下の結果が判った。
（１）印加電圧ΔＶＤが大きくなるにつれて、静電界処理が可能な電極間距離ＬＤは広くなる。
（２）電極板３，４間距離ＬＤ＜１０ｍｍの範囲では、分離した水がプラス電極に流れて放電するおそれがある。そのため、１０ｍｍよりも短い長さでは使用できない。
（３）静電処理時間（印加時間）が長くなると、電極間距離が広くても、充分な再生処理が行える。ただし、一時間以上印加電圧を加えても再生できない範囲がある。
【００２１】
印加電圧と電極板距離の適性配置は、次の通りである。
（１）印加電圧Δｋｖ＝５ｋｖの時のＬＤ＝１０〜５５ｍｍ（推奨値２０〜３０ｍｍ）
（２）印加電圧Δｋｖ＝１０ｋｖの時のＬＤ＝１０〜６０ｍｍ（推奨値２０〜４０ｍｍ）
（３）印加電圧Δｋｖ＝１５ｋｖの時のＬＤ＝１０〜７５ｍｍ（推奨値３０〜５０ｍｍ）
（４）印加電圧Δｋｖ＝２０ｋｖの時のＬＤ＝１０〜１００ｍｍ（推奨値４０〜６０ｍｍ）（５）印加電圧Δｋｖ＝３０ｋｖの時のＬＤ＝１０〜２００ｍｍ（推奨値５０〜１００ｍｍ）
である。なお、上述の範囲（括弧書き）を推奨値としたのは、安全性（放電防止）と処理効率（処理時間短縮）の両方を考慮した場合に、より適正となる範囲だからである。
本発明では、電極間の印加電圧が５ｋＶ〜３０ｋＶとし、電極間の間隔が１０ｍｍ〜２００ｍｍ（正確には図８）とした数値を、上述した静電界利用方式での印加電極板間の基準距離及び印加電圧基準とする。
【００２２】
また、電界強度（Δ／ＬＤ）について考察すると、電極板３，４間に空気及び洗浄廃液が存在する条件下で電界を印加した場合に、電極板３，４間で放電が発生する前の限界値が上限値である。また、現状では印加電圧を３０ｋＶ以上の高圧電源装置だとコストが過大となり現実的ではない。この事情を考慮すると電界強度の上限値は、４．０ｋＶ／ｍｍ程度である。また、電界強度が小さくなると、インキ顔料がアース電極に付着するよりも、重力沈降により容器底に沈殿する量が増え、効率よくインキ顔料が分離できない。この事情を考慮すると、電界強度の下限値の実用的範囲として、０．０５ｋＶ／ｍｍ程度である。
以上、本発明の実施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及び変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施形態による廃液再生装置の基本構成の水平方向断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図４】（ａ）は、図３の廃液再生装置に印刷機の廃液を入れた状態の断面図であり、（ｂ）は廃液再生装置内でインキ顔料、水、再生洗浄液を分離した状態を示す断面図であり、（ｃ）は再生洗浄液を排出孔から排出した状態の断面図であり、（ｄ）は水排出孔から水を排出した状態の断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の２槽式の廃液再生装置の平面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態の３槽式の廃液再生装置の平面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態の２槽式の異なる容量の処理槽を有する廃液再生装置の平面図である。
【図８】本発明の実施例で行った試験結果を示す線図である。
【図９】（ａ）は、本発明の基本原理を示す図であり、処理槽の電極間に印刷機の廃液が溜まっている状態の断面図であり、（ｂ）は電極間に電圧を印加した状態の断面図であり、（ｃ）は廃液に混入したインキ顔料と水と再生洗浄液を分離した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  廃液再生装置
２  処理槽
３  マイナス電極板
４  プラス電極板
５  絶縁体
６  傾斜板
７  再生洗浄液
８  水
９  インキ顔料
１０  排出孔
１１  水排出孔
１２  インキ顔料の一部
１３  蓋
１４  電圧供給線用の孔
１５  ２槽式廃液再生装置
１６，１７  処理槽
１８  ３槽式廃液再生装置
１９〜２１  処理槽
２２  ２槽式廃液再生装置
２３，２４  処理槽
【図１】
2005305205.tif 000003
【図２】
2005305205.tif 000004
【図３】
2005305205.tif 000005
【図４】
2005305205.tif 000006
【図５】
2005305205.tif 000007
【図６】
2005305205.tif 000008
【図７】
2005305205.tif 000009
【図８】
2005305205.tif 000010
【図９】
2005305205.tif 000011