(57)【要約】【課題】  印刷機で使用した、帯電したインキ顔料、導電性の水、絶縁性の洗浄液を含む廃液が強く攪拌され、ヘドロ状物質が発生した場合であっても、静電界による廃液再生が可能な廃液再生方法を提供することを目的とする。【解決手段】  印刷機で使用した廃液中に、水と洗浄液から主としてなるエマルションを破壊する機能とインキ顔料粒子を凝集させる機能を少なくとも有するエマルション処理剤を添加してから、この廃液に静電界を印加し、廃液再生を行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に供給された廃液を再生する廃液再生容器と、該廃液再生容器内に配設され該廃液が流通可能で且つ高電圧電源により電圧を印加される水平に配設された金属電極板と、該廃液再生容器内の該金属電極板よりも下方に設けられ該廃液再生容器内で分離され沈降した再生水を回収する水回収容器と、該水回収容器に接続されたアース端子とを有する廃液再生装置を用いて、印刷機で使用した、帯電したインキ顔料、導電性の水、絶縁性の洗浄液を含む廃液を再生する廃液再生方法であって、かつ
前記水回収容器内の前記アース端子と通電する前記再生水をアース側電極とし、該アース側電極と前記高電圧電源により電圧を印加された前記金属電極板との間に静電界を形成して、該静電界を前記廃液に印加することにより、該廃液を前記再生液と前記再生水と前記インキ顔料とに分離し、分離した該再生液と該再生水と該インキ顔料とをそれぞれ回収する方法であって、
前記廃液中に、水と洗浄液から主としてなるエマルションを破壊する機能とインキ顔料粒子を凝集させる機能を少なくとも有するエマルション処理剤を添加する
ことを特徴とする、印刷機の廃液再生方法。
【請求項２】
前記エマルション処理剤が、非イオン性界面活性剤を主成分として含有することを特徴とする請求項１に記載の印刷機の廃液再生方法。
【請求項３】
前記非イオン性界面活性剤が、ポリオキシエチレン鎖及びポリオキシプロピレン鎖の少なくとも一方を構造の一部として有する共重合体であり、ＨＬＢが１０以下であることを特徴とする、請求項２に記載の印刷機の廃液再生方法。
【請求項４】
前記非イオン性界面活性剤が、ポリオキシエチレン鎖を構造の一部として有する共重合体であり、ＨＬＢが８以下であることを特徴とする、請求項２に記載の印刷機の廃液再生方法。
【請求項５】
前記非イオン性界面活性剤の重量平均分子量が１２００以上であることを特徴とする、請求項２から請求項４のいずれかに記載の印刷機の廃液再生方法
【請求項６】
前記エマルション処理剤の有効成分が前記廃液全体に対して０．００５〜１ｗｔ％になるように、前記エマルション処理剤が前記廃液中に添加されることを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれかに記載の印刷機の廃液再生方法
【請求項７】
前記廃液に前記エマルション処理剤を添加し、攪拌したのちに、該廃液を前記廃液再生容器に供給することを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれかに記載の印刷機の廃液再生方法
【請求項８】
印刷機から排出された前記廃液を再生装置に投入するまで保管しておく保管容器中において、前記エマルション処理剤の添加及び攪拌を行うことを特徴とする、請求項７に記載の印刷機の廃液再生方法。
【請求項９】
前記廃液を前記廃液再生容器に供給する流路において前記廃液に前記エマルション処理剤を添加し、前記流路における廃液自身の流れにより前記攪拌を行うことを特徴とする、請求項７に記載の印刷機の廃液再生方法。
【請求項１０】
印刷機から排出される洗浄廃液を受け入れる廃液受け入れ槽中において、前記エマルション処理剤の添加を行うことを特徴とする、請求項７に記載の印刷機の廃液再生方法。
【請求項１１】
非イオン性界面活性剤を主成分として含有し、
印刷機で使用した、帯電したインキ顔料、導電性の水、絶縁性の洗浄液を含む廃液に添加した際に、前記水と前記洗浄液から主としてなるエマルションを破壊する機能と前記インキ顔料粒子を凝集させる機能を少なくとも有することを特徴とする印刷機の廃液再生用エマルション処理剤。
【請求項１２】
前記非イオン性界面活性剤が、ポリオキシエチレン鎖及びポリオキシプロピレン鎖の少なくとも一方を構造の一部として有する共重合体であり、ＨＬＢが１０以下であることを特徴とする、請求項１１に記載のエマルション処理剤。
【請求項１３】
前記非イオン性界面活性剤が、ポリオキシエチレン鎖を構造の一部として有する共重合体であり、ＨＬＢが８以下であることを特徴とする、請求項１１に記載のエマルション処理剤。
【請求項１４】
前記非イオン性界面活性剤の重量平均分子量が１２００以上であることを特徴とする、請求項１１から請求項１３のいずれかに記載のエマルション処理剤。
【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などの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を再生する方法に関し、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成分が混在した系において、単一の装置で３成分を分離する、印刷機の廃液再生方法に関する。さらに詳しくは、前記３成分が混在した廃液を強く攪拌すると発生するヘドロ状物質が含まれる系において、重力場、電場、ろ過などの物理的な作用だけでは３成分が分離できないような状況でさえも、容易に前記３成分を分離することができる印刷機の廃液再生方法に関する。
また本発明は、上記印刷機の廃液再生方法に用いられるエマルション処理剤に関する。
【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）がかかる上、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る。図３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である。図３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。さらに、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な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（特許文献１）。
また、非特許文献１には、トナー粒子除去装置が提示されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１および非特許文献１に開示された技術では、導電性の水が混入した場合は想定されていない。例えば非特許文献１の装置は、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。
【０００７】
そこで、高効率で洗浄液の再生を行なうことができるようにして、洗浄廃液の廃棄コストや印刷機の洗浄にかかるランニングコストの削減、ひいては印刷機の生産性の向上を図ることを目的として、静電界利用方式の印刷機の廃液再生装置及び廃液再生方法が創案されている（特許文献２参照）。
この静電界利用方式とは、印刷機で使用したインキ顔料，水，洗浄液を含んだ廃液の再生に、静電界による顔料の電気泳動を利用する方式である。
【０００８】
すなわち、特許文献２には、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成分が混在した廃液を単一の装置で分離する方法として、廃液が流通可能であって水平に配設された金属電極板と、アース側電極として用いられる再生水との間の静電界を利用する方法が開示されている。
【特許文献１】特開昭５３−１０４４０号公報
【特許文献２】特許第３５８６６５６号公報
【非特許文献１】黒鳥他，「液体現像剤を用いたフルカラー電子写真プリンター」，Ｊａｐａｎ  Ｈａｒｄｃｏｐｙ  ’９６  論文集，１９９６年，ｐ．１５３−１５６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、上記特許文献２に記載の印刷機の廃液再生方法において、上記３成分を含む廃液が強く攪拌された場合には、洗浄液成分と水からなるエマルションが凝集した嵩高いヘドロ状物質が発生する。アース側電極である再生水と水平に配設された金属電極板の間が前記へドロ状物質で満たされてしまうと、水を含むヘドロ状物質は電気伝導性が高いため、静電界を印加することができなくなり、静電界による廃液再生が出来なくなるという課題がある。
さらに、上記へドロ状物質が発生してない洗浄廃液の処理において、廃液再生処理速度を上げると、再生水層表面に堆積したインキ顔料が、廃液自身の流動によって舞い上がってしまい洗浄液層に混入するため、処理速度の増大には、そのままでは限界があるという課題がある。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、印刷機で使用した、帯電したインキ顔料、導電性の水、絶縁性の洗浄液を含む廃液が強く攪拌され、前記洗浄液成分と前記水からなるエマルションが凝集した嵩高いヘドロ状物質が発生した場合であっても、静電界による廃液再生が可能な廃液再生方法を提供することを目的とする。
さらに本発明は、上記ヘドロ状物質が発生していない洗浄廃液の処理において、再生水層表面に堆積したインキ顔料が舞い上がるのを防いで、高速で廃液処理を行うことが可能な廃液再生方法を提供することを目的とする。
さらに本発明は、上記印刷機の廃液再生方法に好適に用いられる、印刷機の廃液再生用エマルション処理剤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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の廃液再生方法及びエマルション処理剤は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる印刷機の廃液再生方法は、内部に供給された廃液を再生する廃液再生容器と、該廃液再生容器内に配設され該廃液が流通可能で且つ高電圧電源により電圧を印加される水平に配設された金属電極板と、該廃液再生容器内の該金属電極板よりも下方に設けられ該廃液再生容器内で分離され沈降した再生水を回収する水回収容器と、該水回収容器に接続されたアース端子とを有する廃液再生装置を用いて、印刷機で使用した、帯電したインキ顔料、導電性の水、絶縁性の洗浄液を含む廃液を再生する廃液再生方法であって、かつ前記水回収容器内の前記アース端子と通電する前記再生水をアース側電極とし、該アース側電極と前記高電圧電源により電圧を印加された前記金属電極板との間に静電界を形成して、該静電界を前記廃液に印加することにより、該廃液を前記再生液と前記再生水と前記インキ顔料とに分離し、分離した該再生液と該再生水と該インキ顔料とをそれぞれ回収する方法であって、前記廃液中に、水と洗浄液から主としてなるエマルションを破壊する機能とインキ顔料粒子を凝集させる機能を少なくとも有するエマルション処理剤を添加することを特徴とする。
【００１２】
上記本発明にかかる印刷機の廃液再生方法によれば、帯電したインキ顔料、絶縁性の洗浄液、及び導電性の水の３成分が混在した系を単一の装置で分離するために、廃液が流通可能であって水平に配設された金属電極板と、アース側電極として用いられる再生水との間の静電界を利用する方法において、エマルションを破壊する機能とインキ顔料を凝集させる機能を少なくとも有する物質（以後、エマルション処理剤と記す）と静電界印加を組み合わせて処理することで、上記３成分を含む廃液が強く攪拌された場合に生じる洗浄液成分と水から主としてなるエマルションが凝集した嵩高いヘドロ状物質の発生を防止することができる。あるいは、発生した嵩高いへドロ状物質の容積を１／５以下〜１／１０以下に減容できる。従って、廃液の攪拌状態に関わらず、静電界によりインキ顔料、洗浄剤、水の３成分を速やか且つ低ランニングコストで効率よく分離することが可能となる。
【００１３】
上記本発明にかかる印刷機の廃液再生方法において用いられるエマルション処理剤は、非イオン性界面活性剤を主成分として含有することが好ましい。
【００１４】
界面活性剤は、一定の大きさの親水基と疎水基を分子内に併せ持つ構造を有している。界面活性剤には、親水基が水中でイオン解離しない非イオン性界面活性剤、水中でイオン解離して界面活性剤がプラス帯電するカチオン界面活性剤、マイナス帯電するアニオン界面活性剤がある。カチオン活性剤とアニオン活性剤は、自身が帯電する際に、自身の帯電特性と逆の帯電特性のイオン（カウンターイオン）を水中に放出する。
本発明のエマルション処理剤は、静電界を利用した廃液再生方法において用いられるものであり、静電界で洗浄液とインキ顔料成分を分離するためには、インキ顔料成分はインキの種類によらず常に一方の帯電特性を有する必要がある。従って、本発明のエマルション処理剤は顔料粒子表面に吸着することがあっても顔料粒子の帯電特性に影響を与えないもの、あるいはインキ顔料成分に吸着する可能性があるカウンターイオンを発生しないものが好ましく、その点で、上述の通り、イオン解離しない非イオン性界面活性剤を主成分として含有するものが好ましい。
【００１５】
本発明において、前記非イオン性界面活性剤は、ポリオキシエチレン鎖及びポリオキシプロピレン鎖の少なくとも一方を構造の一部として有する共重合体であり、ＨＬＢが１０以下であることが好ましい。前記ＨＬＢは８以下であることがより好ましい。
【００１６】
エチレンオキサイドＣＨ２ＣＨ２ＯやプロピレンオキサイドＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏを付加重合させて得られるポリオキシエチレン鎖（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎやポリオキシプロピレン鎖（ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎは親水基として機能し、このポリオキシエチレン鎖を構造の一部として有する非イオン性界面活性剤は、疎水基の種類やアルキレンオキサイドの付加モル数を変えることによって、目的の物性を持つ界面活性剤とすることが可能になる。
親水性と疎水性の強さのバランスを数値として表したものがＨＬＢ（Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｅ−Ｌｉｐｏｐｈｉｌｅ  Ｂａｌａｎｃｅ）で、非イオン界面活性剤の基本物性を表す代表的な指標である。親水基を全く持たない界面活性剤はＨＬＢ＝０となり、またポリエチレングリコールのように親水基のものはＨＬＢ＝２０となるので、非イオン性界面活性剤のＨＬＢ範囲は０〜２０となる。このＨＬＢ値は、数字が小さいほど疎水性が強く、大きいほど親水性が強いことを意味する。
【００１７】
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成分を含む廃液が強く攪拌された場合には、洗浄液成分と水から主としてなるエマルションが凝集した嵩高いヘドロ状物質が生じる。本発明者は、ＨＬＢが１０以下、好ましくは８以下の非イオン性界面活性剤を主成分とするエマルション処理剤を廃液に添加することで、前記へドロ状物質の発生を抑制できる、あるいは発生したヘドロ状物質の容積を１／５以下、好ましくは１／１０以下まで減少できることを実験的に見出した。本発明のエマルション処理剤は、印刷機で使用されているインキの種類や洗浄液の種類にほとんど影響されること無く、有効に使用することができる
インキ中には、元々界面活性物質が含有されており、この界面活性物質が廃液中のエマルションを安定化させていると推定される。この界面活性物質がＨＬＢを有するとすれば、おそらく中程度ないし高めのＨＬＢ値を持つために、ＨＬＢが１０以下、好ましくは８以下のような低めのＨＬＢ値を持つ本発明のエマルション処理剤を廃液に添加することにより、前記エマルションの不安定化ないしエマルションの破壊を引き起こし、エマルション発生防止、ないし発生したエマルションの減容が可能になると推定される。
【００１８】
また、本発明において、前記非イオン性界面活性剤の重量平均分子量は１２００以上であることが好ましい。
【００１９】
本発明の再生方式では、静電界によって洗浄液中に分散している帯電した微細なインキ顔料をアース側電極である再生水層表面に堆積させて、再生洗浄液とインキ顔料成分を分離するが、従来の再生方式では、廃液再生処理速度が速すぎると、再生水層表面に堆積したインキ顔料微粒子が、廃液自身の流動によって舞い上がって浮遊してしまい、洗浄液層に混入して再生洗浄液が濁ってしまうため、処理速度を２．５リットル／時より速くすることは困難であった。
【００２０】
しかしながら、本発明者は、重量平均分子量（Ｍｗ；以下、単に「平均分子量」と呼ぶ）が１２００以上の非イオン性界面活性剤を主成分とするエマルション処理剤には、エマルション発生防止あるいはエマルション減容化すると同時に、インキ顔料成分を凝集させて粗大化させる凝集剤としての機能があることを実験的に見出した。
イオン性の界面活性剤の場合であれば、分子量が１２００より小さくても、顔料の帯電特性の反対電荷（活性剤とそのカウンターイオンが電荷を持った状態で存在するため、顔料粒子がプラスまたはマイナスのどちらに帯電していても、活性剤とそのカウンターイオンのどちらかは、必ず顔料粒子と静電気的に引き合うことになる）が帯電した顔料表面に吸着して顔料粒子の電荷をキャンセルし、静電気的反発を無くすことで顔料粒子を凝集させることが可能である。
【００２１】
一方、非イオン性界面活性剤による顔料微粒子の凝集では、静電気的反発力の中和による凝集作用は発現できないが、１つの非イオン性界面活性剤分子が複数の顔料微粒子に吸着して、それらの顔料粒子を絡め取るようにして凝集粒子を形成する。このため、非イオン性界面活性剤の分子鎖には、ある程度の長さが必要である。その必要な長さを確保するためには平均分子量Ｍｗが１２００以上必要であることを実験的に見出したものである。
非イオン性界面活性剤による顔料微粒子の凝集により、廃液再生処理速度を従来の２〜３倍に速くしても、廃液自身の流動により再生水層表面の粗大化したインキ顔料粒子は舞い上がって浮遊することはなくなり、再生洗浄液は透明の清浄な液として回収できる。
【００２２】
本発明のエマルション処理剤の主成分として用いることができる非イオン性界面活性剤としては、三洋化成工業株式会社製のポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレン・ブロックコポリマーであるニューポールＰＥ−６１（ＨＬＢ：１．８〜２．０、ポリオキシプロピレン部分の平均分子量：１，７５０）及びニューポールＰＥ−６２（ＨＬＢ：４．０〜４．３、ポリオキシプロピレン部分の平均分子量：１，７５０）、第一工業製薬株式会社製のポリオキシエチレンラウリルエーテルであるＤＳＫ  ＮＬ−１５（ＨＬＢ：５．０、ポリオキシエチレン部分の平均分子量：２，９００）及びＤＳＫ  ＮＬ−３０（ＨＬＢ：８．１、ポリオキシエチレン部分の平均分子量：５，８００）、同ポリオキシエチレンオレイルセチルエーテルであるノイゲンＥＴ−６９型（ＨＬＢ：５．７、ポリオキシエチレン部分の平均分子量：４，４４０）及びノイゲンＥＴ−８９型（ＨＬＢ：７．９、ポリオキシエチレン部分の平均分子量：７，１７０）、同ポリアルキレンポリアミン・プロピレンオキサイド−エチレンオキサイド付加物であるディスコール２０６（ＨＬＢ：６．０、平均分子量：９３，０００）、同ポリオキシエチレン・ラウリルエーテルであるノイゲンＥＴ−８３（ＨＬＢ：６．４、ポリオキシエチレン部分の平均分子量：３，８７０）、ならびに同ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンのブロックポリマーであるエパン４１０（ＨＬＢ：６．０、疎水基の分子量：１，２００（これに親水基の分子量が加わったものが活性剤の分子量である））などがあるが、これらに限られるものではない。
【００２３】
また、本発明にかかる印刷機の廃液再生方法において、前記エマルション処理剤の有効成分が前記廃液全体に対して０．００５〜１ｗｔ％になるように、前記エマルション処理剤を前記廃液中に添加することが好ましい。
【００２４】
本発明のエマルション処理剤を廃液に添加し攪拌した後に、例えば一晩静置すると、嵩高いへドロ状物質は減容し、上部が洗浄液層、中央部が減容したヘドロ状物質層（このヘドロ状物質層にインキ顔料成分が含まれる。エマルション処理剤の効果が十分なときは、ヘドロ状物質層は消失しインキ顔料微粒子の堆積層となる）下部が水層の３層に分離するが、エマルション処理剤と静電界を併用した場合よりも前記３成分（絶縁性の洗浄液、帯電したインキ顔料、及び導電性の水）の分離に時間がかかり、廃液の処理速度が著しく低下する。一方、エマルション処理剤と静電界を併用した場合は、廃液にエマルション処理剤を廃液に添加し攪拌した後、せいぜい数分静置するだけで本発明の静電界を併用した廃液再生装置で処理が可能になり、少なくとも廃液処理速度２．５リットル／時で再生処理を開始できる。
【００２５】
さらに、エマルション処理剤を廃液に添加し攪拌した後に、静置するだけでは、ヘドロ状物質の容積の低減の程度はエマルション処理剤の添加量と相関し、添加量が十分でないと減容効果が小さくなるため、廃液によって多少の差はあるが、十分なヘドロ状物質の減容効果を得るためには、少なくとも０．３ｗｔ％以上、好ましくは１ｗｔ％以上の添加量を必要とする。一方、エマルション処理剤と静電界を併用する場合は、おそらくエマルション処理剤は洗浄液／水から主としてなるエマルションを安定化させている界面活性物質の作用を阻害し、エマルション破壊のきっかけを作るだけでよく、前記きっかけが出来れば、後は静電界の作用でエマルションの不安定化ないしはエマルションの破壊が促進されるため、エマルション添加剤の添加量は廃液全体に対して０．００５〜１ｗｔ％でよいことを実験的に確認した。添加量が０．００５ｗｔ％以下では静電界を併用しても効果が十分ではない場合もある。逆に１ｗｔ％を超えると、廃液の攪拌状況によっては水層の中に洗浄剤が再乳化する場合があり、好ましくない。
したがって、エマルション処理剤を添加し攪拌した後に静置するだけの場合は、エマルション処理剤と静電界を併用した場合よりもエマルション処理剤の添加量を多くしなければ十分な効果が得られず、ランニングコストの上昇となる。
【００２６】
なお、本発明のエマルション処理剤は低めのＨＬＢを持つので、有機溶剤への溶解性があり、有機溶剤を含む再生洗浄液中にも溶解している。このため、再生洗浄液を使用してブランケット洗浄を行った後の廃液再生の際には、新たにエマルション処理剤を廃液に対して０．００５ｗｔ％〜１ｗｔ％加える必要はないことは言うまでも無い。そのような場合は、前記適正濃度範囲以下になった場合に、不足分を補充すれば良い。
なおエマルション処理剤の廃液中の濃度管理方式としては、再生処理前の廃液中あるいは再生後の再生洗浄液中のエマルション処理剤濃度をモニターし、最適濃度範囲を下回りそうになったら補充する方式が好ましい。濃度モニターの方法としては、一定時間毎に化学分析する方法、一定時間または連続的に再生洗浄液の電気伝導率を測定する方法などがあるが、これに限るものではない。
最も簡素な濃度管理方法としては、最適濃度範囲になるようにエマルション処理剤を添加したブランケット洗浄液を最初から使用し、ブランケット洗浄液を補充する場合も、最適濃度範囲になるようにエマルション処理剤を添加したブランケット洗浄液を補充すればよい。
【００２７】
上記本発明にかかる印刷機の廃液再生方法においては、前記廃液に前記エマルション処理剤を添加し、攪拌したのちに、該廃液を前記廃液再生容器に供給することができる。
上記攪拌の後に、約５分間静置し、その後に該廃液を静電界を印加する方式の廃液再生処理装置に送液して再生処理してもよい。
【００２８】
例えば、印刷機から排出された前記廃液を再生装置に投入するまで保管しておく保管容器中において、前記エマルション処理剤の添加及び攪拌を行ってもよい。
また、エマルション処理剤を添加された廃液が静電界印加部に廃液が到達するまでの実質的な時間が約５分とれるならば、廃液貯留容器から廃液再生容器内の静電界印加部の間の廃液流路のどこかで、エマルション処理剤を廃液に添加してもよい。
例えば、前記廃液を前記廃液再生容器に供給する流路において前記廃液に前記エマルション処理剤を添加し、前記流路における廃液自身の流れにより前記攪拌を行ってもよい。
【００２９】
また、印刷機から排出される洗浄廃液を受け入れる廃液受け入れ槽中において、前記エマルション処理剤を添加してもよい。
この廃液受け入れ槽は各印刷ユニット毎に設けられた廃液受け入れ槽でもよく、また各印刷ユニットから排出される洗浄廃液を集合して受け入れる廃液受け入れ槽でもよい。さらにまた、廃液受け入れ槽内の洗浄廃液は強く攪拌されるような状況でもよく、逆に攪拌はほとんどない（廃液がタンク内に流入することによる液の流動程度を指す）ような状況でも、差し支えない。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の印刷機の廃液再生方法によれば、帯電したインキ顔料、絶縁性の洗浄液、及び導電性の水の３成分が混在した廃液を再生するために、廃液が流通可能であって水平に配設された金属電極板と、アース側電極として用いられる再生水との間の静電界を利用する方法において、エマルションを破壊する機能とインキ顔料を凝集させる機能を少なくとも有するエマルション処理剤の添加と静電界の印加とを組み合わせて再生処理をすることで、上記３成分を含む廃液が強く攪拌された場合に生じる洗浄液成分と水から主としてなるエマルションが凝集した嵩高いヘドロ状物質の発生を防止する、あるいは発生した嵩高いへドロ状物質の容積を１／５以下、好ましくは１／１０以下に減容できる。従って、廃液の攪拌状態に関わらず静電界によりインキ顔料、洗浄剤、水の３成分を速やか且つ低ランニングコストで効率よく分離することが可能となる。
【００３１】
さらに、本発明の印刷機の廃液再生方法によれば、エマルション処理剤を添加することで、微粒子状態で存在しているインキ顔料粒子が凝集して粗大化し、廃液自身の流動によるインキ顔料の浮遊が抑制されることで、洗浄液層への混入が防止されるため、廃液再生の処理速度の向上が可能となる。
さらに本発明の印刷機の廃液再生用エマルション処理剤は、非イオン性界面活性剤を主成分として含有し、印刷機で使用した、帯電したインキ顔料、導電性の水、絶縁性の洗浄液を含む廃液に添加した際に、前記水と前記洗浄液から主としてなるエマルションを破壊する機能と前記インキ顔料粒子を凝集させる機能を少なくとも有するものであり、上記本発明の印刷機の廃液再生方法に好適に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面および実施例により、本発明の実施の形態について説明する。
［廃液再生装置］
図１は本発明の実施形態に係る印刷機の廃液再生方法に用いられる廃液再生装置の一例を示すもので、再生前の廃液を貯留する廃液タンク（廃液貯留容器）の側面方向から見た模式的な断面図である。
【００３３】
本実施形態にかかる印刷機の廃液再生装置４０は、静電界利用方式を採用している。
図１に示すように、この印刷機の廃液再生装置４０では、外装ケース４１内に、廃液タンク（廃液貯留容器）８０と、再生タンク（廃液再生容器）７５と、水回収用水槽（水回収容器）９０と、再生液タンク（再生液貯留容器）７０と、回収水タンク（回収水貯留容器）９１と、濾過タンク（ろ過容器）１０１とがそなえられている。
【００３４】
廃液タンク８０及び再生タンク７５は、外装ケース４１内の中央上部に設けられており、廃液タンク８０の上方には、廃液投入管４２が設けられている。廃液タンク８０内は、絶縁壁２，１９で仕切られており、これら絶縁壁２，１９の内側が再生タンク７５になっている。廃液投入管４２から廃液タンク８０内に投入された廃液１１は絶縁壁２，１９間の再生タンク７５に浸入していくようになっている。
【００３５】
廃液タンク８０内（再生タンク７５を含む）には、第１の印加電極板３０ａ及び該第１の印加電極板３０ａの上方に設けられた第２の印加電極板３０ｂが何れも水平又は略水平に設置されている。第１の印加電極板３０ａ及び第２の印加電極板３０ｂは、いずれも金網状になっている。図１には示さないが、第１の印加電極板３０ａ及び第２の印加電極板３０ｂはそれぞれ別々の電圧を印加できるように互いに異なる電圧負荷を介して高電圧電源に接続されている。したがって、再生タンク７５内に浸入した廃液１１は、第１の印加電極板３０ａ及び第２の印加電極板３０ｂにより電圧を印加され、インキ顔料８８と再生液６２および水９とに分離されるようになっている。
【００３６】
再生液タンク７０は、再生タンク７５の側方に隣接して設けられており、再生液回収管７２を介して再生タンク７５と連通している。したがって、再生タンク７５内で分離された再生液６２は、再生タンク７５から再生液回収管７２を介して、再生液タンク７０に回収されるようになっている。なお、再生液タンク７０の底部近傍の側壁には配管１２３が接続されている。配管１２３の入り口には開閉弁１２７が設けられている。この開閉弁１２７は通常時は閉鎖されているが、再生液タンク７０内に回収した再生液６２を排出する場合には開放される。
【００３７】
一方、水回収用水槽９０は再生タンク７５の下部に設けられており、再生タンク７５内で分離された再生水９はこの水回収用水槽９０に落下する。また、水回収用水槽９０には、アース端子８が水槽９０内の水と通電するように接続されている。したがって、水槽９０に落下した再生水９自体がアース側電極となり、インキ顔料８８は再生水９の表面と廃液１１との間で分離され、膜を形成する。
【００３８】
回収水タンク９１は、水槽９０の下方に設けられ、水槽９０の下部と回収管９３を介して連通しており、水槽９０内の再生水９は回収管９３を通じて回収水タンク９１内に回収されるようになっている。回収水タンク９１の底部近傍の側壁には配管１２３が接続され、配管１２３の入り口には開閉弁１２２が設けられている。この開閉弁１２２は通常時は閉鎖されているが、回収水タンク９１内に回収した再生水９を排出する場合には開放される。
【００３９】
また、濾過タンク１０１は、水槽９０の底部よりも下方に開閉弁９２を介して設けられ、開閉弁９２は開閉駆動モータ９４によって開閉駆動されるようになっている。開閉弁９２が設けられている。この開閉弁９２は水槽９０を開閉するために使用するもので、常時は閉鎖されている。
濾過タンク１０１内には、濾過フィルタ１００が水平又は略水平に配設されている。このフィルタ１００はインキ顔料を回収するためのものであり、水９と廃液１１とはこのフィルタ１００を介して、タンク１０１内下部に回収される。濾過タンク１０１の下部には配管１２０が接続され、配管１２０の入り口には開閉弁１２１が介装されている。
【００４０】
なお、各タンクにはそれぞれ液面検出センサが設けられており、オーバーフローやレベル低下を防止できるようになっている。つまり、廃液タンク８０内には廃液１１の上面を検出する廃液レベルセンサ１１０が設けられ、水槽９０内には廃液１１と再生水９との界面を検出する水界面検出センサ１１１，１１２が設けられている。また、再生タンク７５内には再生液６２を検出する検出センサ１１３が設けられ、回収水タンク９１内には回収水９を検出するセンサ１１４が設けられている。
【００４１】
また、再生液タンク７０と回収水タンク９１とに接続された配管１２３は二本の配管１２４，１２６に分岐しており、各配管１２４，１２６の分岐部付近には、開閉弁１２８，１２５が介装されている。開閉弁１２８は再生液６２と水９とをブランケット洗浄装置へ送るためのものである。
なお、配管１２０，１２３，１２４，１２６は再生液６２や再生水９や廃液１１を廃液タンク８０に戻す戻し流路として機能する。
【００４２】
本発明の実施形態にかかる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、廃液タンク８０に投入された廃液１１は絶縁壁１９間の再生タンク７５に浸入し、この廃液１１は再生タンク７５内において印加電極３０ａ，３０ｂにより印加され、インキ顔料８８と再生液６２及び水９とに分離される。
【００４３】
［洗浄廃液（模擬廃液）］
以下のインキと洗浄液、および水を混合して模擬廃液を調製し廃液再生テストを実施した。
（インキ）
１）ハイエコーＭＺ（東洋インキ（株）製）
２）ジオスー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）
【００４４】
（洗浄液）
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）
【００４５】
［実施例１］
ハイエコーＭＺの藍、紅、黄、墨の４色のインキを均等に混合して、ダイクリーンで顔料濃度２ｗｔ％に希釈し、さらに顔料を分散した洗浄液と同量の水を加えて、模擬廃液を２０ｋｇ調製した。この模擬廃液をホモジナイザー（商品名：ＵＬＴＲＡ  ＴＵＲＲＡＸ  Ｄｉｓｐｅｒｓｅｒ  Ｔ−５０、ＭＡＳＵＤＡ製）で１５分攪拌した後、１０分間静置した。図２（ａ）は、１０分間静置後の模擬廃液の状態を示す模式図である。模擬廃液２０１全体が洗浄液と水からなるエマルションと推定される物質（流動性が低く、特に下部は弾力のあるゼリー状である。以後、「ヘドロ状物質２０２」と記載する）になっており、洗浄液層や水層は目視で確認できなかった。
【００４６】
この模擬廃液２０１に、エマルション処理剤としてニューポールＰＥ−６１（（ＨＬＢ：１．８〜２．０、ポリオキシプロピレン部分の平均分子量：１，７５０、三洋化成製）を、模擬廃液２０１の０．０５ｗｔ％の量となるように添加した。次に、攪拌機で２分間ゆっくり攪拌したあと、５分間静置した。図２（ｂ）は、エマルション処理剤を添加し、攪拌、静置した後の模擬廃液２１１の状態を示す模式図である。
５分間静置後には、模擬廃液２１１の上部には透明性のある洗浄液２０３の層（模擬廃液２１１全体の１０ｖｏｌ％程度）、中央部はヘドロ状物質２０２の層（模擬廃液２１１全体の８０ｖｏｌ％程度）、下部には透明性のある水２０４の層（模擬廃液２１１全体の１０ｖｏｌ％程度）が目視確認できた。ヘドロ状物質２０２の層がまだ模擬廃液２１１の８０ｖｏｌ％程度を占めているが、エマルションの不安定化ないしエマルション破壊が始まっていることが確認できた。
このエマルション処理剤を添加した模擬廃液２１１をポンプで４リットル／時の送液速度で送液し、廃液投入管４２から廃液再生装置４０に投入し再生処理を開始した。
【００４７】
第１の印加電極板３０ａには８ｋＶ程度の高電圧を印加し、第２の印加電極板３０ｂにはそれよりも大きい１０ｋＶ程度の高電圧を印加した。これにより、廃液タンク８０内の第１の印加電極板３０ａより下の領域内では、アース側電極と第１の印加電極板３０ａとの間で８ｋＶの電位差が発生する。この電位差により、すでにエマルション処理剤により不安定化ないしは破壊が始まっている模擬廃液２１１中のエマルション、すなわちヘドロ状物質２０２の破壊が進み、ヘドロ状物質２０２はエマルションを形成している再生洗浄液６２と水９に分離した。再生洗浄液６２は再生タンク７５から再生液回収管７２を介して再生液タンク７０に回収した。分離された水９は凝集して水槽９０に落下し、さらにその水９はアース側電極となる。水槽９０内に落下した再生水９は、回収管９３を介して水タンク９１に回収した。
【００４８】
エマルションの破壊に伴って、エマルションが内包していたインキ顔料８８も洗浄液中に放出されるが、インキ顔料８８はプラス帯電しているためにアース側電極である水９に吸引されて、水９と再生洗浄液６２の界面にインキ顔料８８の層を形成した。
なお、エマルション処理剤を添加した模擬廃液２１１は、この第１の印加電極３０ａより下の領域内のみで、ほぼ完全に洗浄液、顔料、水に分離されているが、場合によっては帯電が弱い一部のインキ顔料８８が模擬廃液２１１中に残量する可能性があるため、分離をより完全に行うために、金網状の第１の印加電極板３０ａを通過した模擬廃液２１１は、第１の印加電極板３０ａと第２の印加電極板３０ｂの間の領域でも分離が行われる。この領域では、第１の印加電極板３０ａと第２の印加電極板３０ｂとの間で２ｋｖの電圧差が発生しているため、模擬廃液２１１中に残留していたわずかなインキ顔料８８も、第１の印加電極晩３０ａの方向に凝集してゆき、ここから更に電位差の大きい、アース側電極方向に凝集してゆく。
【００４９】
次に、上述のインキ顔料８８の回収、廃棄方法を記す。水槽９０の下部に設けてある開閉弁９２を開くことにより、水槽９０内の水９および分離されて水９の表面に存在するインキ顔料８８の層と、廃液タンク８０内の模擬廃液２１１および再生タンク７５内の模擬廃液２１１と再生液６２とを、水槽９０の下方に設けられた濾過タンク１０１に落下させた。
このようにインキ顔料８８を、模擬廃液２１１や再生液６２および水９とともに急激に排出するため、粘度の高いインキ顔料８８でも水流により同時に落下されられることになる。
【００５０】
このとき、濾過タンク１０１内には濾過フィルタ１００が介装されているため、濾過タンク１０１内に落下したインキ顔料８８はフィルタ１００に捕集され、その他の水９、模擬廃液２１１、再生液６２は濾過タンク１０１内の下部に貯蔵される。
このとき、インキ顔料にヘドロ状の特性（液を含んで嵩高い、ゼリー状で弾性を有する、粘性が高いなど）が残っていると、濾過速度が遅くなるとともに、フィルタ１００の捕集能力がすぐに低下するため、フィルタ１００を新しいものに頻繁に交換しなければならないが、エマルション処理剤と静電界印加を併用して分離したインキ顔料を含む液は、流動性を有する粘性の低い液で、固形分容積もヘドロ状物質の１／１０〜１／２０まで減容されるため、分離がすんだ２０ｋｇの液を濾過するのに要する時間は１０分程度で、濾過フィルタ１００は最初につけたもので、最後まで濾過できた。
このようにして再生処理で回収された再生洗浄液は約９．８ｋｇ、再生水は約９．９ｋｇ、インキ顔料（液を含む状態）は約０．２ｋｇであった。
【００５１】
［比較例１］エマルション処理剤を添加しない例
実施例１において、模擬廃液２１１にエマルション処理剤としてニューポールＰＥ−６１（三洋化成製）を添加せず、その後の攪拌機による２分間の攪拌と、５分間の静置をしなかった以外は、同様にして、図２（ａ）に示した模擬廃液２０１を処理した。
ヘドロ状物質２０２の層は、絶縁性の洗浄液と水からなるエマルションであるため、電気導電率が高い。したがって、ほぼ全体がヘドロ状物質２０２の層である模擬廃液２０１を再生処理しようとすると、第１の印加電極板３０ａおよび第２の印加電極板３０ｂとアース側電極との間が漏電して静電界を印加することが出来ず、模擬廃液２０１を再生洗浄液６２、インキ顔料８８、再生水９に分離することは出来なかった。
【００５２】
なお、ホモジナイザーで１５分攪拌し、１０分間静置した模擬廃液２０１を、さらに１２時間静置したところ、模擬廃液２０１の上層はヘドロ状物質とほぼ同じ色の濁った液層（模擬廃液２０１全体の１０ｖｏｌ％程度、インキ顔料が懸濁した洗浄液と考えられる）と下層のヘドロ状物質層（模擬廃液全体の９０ｖｏｌ％程度）に分離したが、さらに数日間静置しても、模擬廃液２０１の状況に変化は無く、洗浄液と水からなるエマルションはエマルション処理剤を添加しない場合は、極めて安定であることが確認できた。
【００５３】
［比較例２］電場印加を行わない例
実施例１と同様にホモジナイザーで１５分攪拌した模擬廃液２０１を、下部から液を排出するための排出管と弁を備えた容器に２０ｋｇ採取した。実施例１と同様にエマルション処理剤としてニューポールＰＥ−６１を模擬廃液２０１に対して０．０５ｗｔ％の量を添加して、攪拌機で２分間ゆっくり攪拌し、その後１２時間静置した。１２時間静置後の模擬廃液２１１の上部には透明性のある洗浄液２０３の層（模擬廃液２１１全体の１５ｖｏｌ％程度）、中央部はヘドロ状物質２０２の層（模擬廃液２１１全体の７０ｖｏｌ％程度）、下部には透明性のある水２０４の層（模擬廃液２１１全体の１５ｖｏｌ％程度）が目視確認できた。さらに２４時間静置したが、模擬廃液２１１の状況は静置時間１２時間後と大差なかった。この模擬廃液２１１を、容器下部の弁を開いて、濾過フィルタ１００が介装されている濾過タンク１０１内に送液した。濾過タンク１０１内に落下したインキ顔料８８はフィルタ１００に捕集され、その他の水９、模擬廃液２１１、再生液６２は濾過タンク１０１内の下部に貯蔵されたが、ヘドロ状物質層が残っているため、２０ｋｇの模擬廃液２１１を濾過するのに要する時間は５時間かかり、濾過フィルタ１００の目詰まりも早いため、濾過フィルタ１００も新しい物に４回の交換を要した。
【００５４】
［比較例３］ヘドロ状物質が発生してない廃液の処理の例
実施例１において、模擬廃液をホモジナイザー（商品名：ＵＬＴＲＡ  ＴＵＲＲＡＸ  Ｄｉｓｐｅｒｓｅｒ  Ｔ−５０、ＭＡＳＵＤＡ製）で１５分攪拌する操作を除いたことと、エマルション処理剤としてニューポールＰＥ−６１を添加しなかったこと以外は、実施例１と同様にして、静電界印加により廃液再生処理を開始した。
しかし、模擬廃液を廃液再生装置へ送液する速度が４リットル／時では、再生洗浄液６２と水９との界面に蓄積されたインキ顔料８８が液の流れで舞い上がり、再生洗浄液６２中にインキ顔料８８が懸濁して再生洗浄液６２が濁ることを確認した。
送液速度を２．５リットル／時まで下げると、前記インキ顔料の舞い上がりが抑えられ、濁りのない透明な再生洗浄液６２を得ることができた。
【００５５】
上記実施例及び比較例の結果から、静電界印加だけで再生処理できない嵩高いヘドロ状物質を含有する洗浄廃液に、エマルション処理剤を添加することで、静電界印加で再生処理することが可能となることが分かる。
また、エマルション処理剤を洗浄廃液に添加し攪拌した後に、静置するだけの場合に比べて、エマルション処理剤添加と静電界印加を組み合わせた処理方法では、絶縁性の洗浄液、帯電したインキ顔料、及び導電性の水の分離に要する時間は著しく短縮できると伴に、最終的に分離され、廃棄されるインキ顔料の容積も減容するため、廃棄処理コストの低減ができ、さらにエマルション処理剤の使用量も少なくなることが分かる。
さらにまた、上記嵩高いヘドロ状物質が発生してない洗浄廃液の処理を静電界印加により廃液再生処理する場合と比較しても、本発明のエマルション処理剤を添加することで、微粒子状態で存在しているインキ顔料粒子が凝集して粗大化し、廃液自身の流動によるインキ顔料の浮遊が抑制されることで洗浄液層への混入が防止されるため、処理速度の向上が可能となることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】廃液再生装置の一例を示す模式断面図である。
【図２】実施例及び比較例で再生処理した模擬廃液の状態を示す模式図であり、（ａ）は本発明のエマルション処理剤を添加する前の状態、（ｂ）はエマルション処理剤を添加し、攪拌、静置した後の状態を示す。
【図３】沈降法で用いられる従来の廃液再生装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
８  アース端子
９  再生水（水）
１１，２１１  廃液
３０ａ，３０ｂ  印加電極
４０  廃液再生装置
６２  再生液
７０  再生液タンク（再生液貯留容器）
７５  再生タンク（廃液再生容器）
８０  廃液タンク（廃液貯留容器）
８８  インキ顔料
９０  水回収用水槽（水回収容器）
９１  回収水タンク（回収水貯留容器）
１００  濾過フィルタ
１０１  濾過タンク（ろ過容器）
【図１】
2007160177.tif 000003
【図２】
2007160177.tif 000004
【図３】
2007160177.tif 000005