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特集論文

インキ洗浄液の使用量を大幅削減する洗浄廃液再生装置
Wash-up Solution Recycling Unit for Reducing
Printing Solution
江 田 昌 之＊1

青 木 将 一＊2

高 良 和 幸＊3

末 田

Masayuki Eda

Kazuyuki Kora

Shoichi Aoki

Minoru Sueda

穣＊4

本報では，印刷機から多量に排出されるインキ洗浄廃液を効率よく廉価に再利用するために開発したインキ洗浄廃液再生装置について紹介する．本装置は独自に開発した静電フィルタ方式によりインキ洗浄廃液に混入しているインキ顔料と水の不純物を除去し，洗浄廃液を再生する．静電フィルタ方式とは，金属フィルタに高電圧を印加することで，このフィルタを絶縁体の洗浄液のみが通過でき，不純物であるインキ顔料と水が通過できないことを利用したものである．本方式の採用により，インキ洗浄廃液からきれいに再生された洗浄液を瞬時に分離，回収することが可能となる．本装置を印刷会社で使用した実績によれ
ば，印刷機の環境負荷低減が図れるとともにランニングコスト（洗浄液購入・廃却費）の大幅な低減が達成できた．

1．はじめに枚葉印刷機や商業用輪転印刷機では，個々の印刷ジョブの終了後，ブランケット上に残留するインキを多費用の削減が達成された．これは，プランケット洗浄に要するランニングコストの 90 ％程度の削減に相当する．ここでは，本装置の基本特性と性能について記述する．

量の石油系溶剤で洗浄するが，その廃液は廃棄され2．静電界を利用した洗浄液再生の原理る．
現在，印刷の小ロット化が進行しており，必然的に2．1 静電フィルタの原理

印刷での洗浄回数が増加傾向にある．この結果，使用図１により静電フィルタでインキ洗浄廃液からインされる洗浄液量も増加している．このブランケットのキ顔料を分離する原理を説明する．

インキ洗浄廃液から洗浄液を廉価に，高純度で回収，（1）正電圧を印加した静電フィルタ（金属メッシュ）再生できれば，環境負荷の低減及び印刷コストの削減に貢献できる．

洗浄廃液投入現状，一部で行われているインキ洗浄廃液の再生では，自然沈降，濾過，蒸留といった方法が用いられてモデル図（メッシュ部拡大）
絶縁体セル＋10 kV 印加

洗浄液流れ電極板（アース）
顔料

いるが，再生液の純度が低い，再生に要する装置価格，保守などの負担が大きいなどの理由により，廃液再生顔料のメリットが少ない状況にある．

再生液槽

題記の廃液再生装置では，インキ洗浄廃液に電界を印加すると，インキ顔料が電気泳動する現象に着目し，静電フィルター（金属メッシュ）静電界を用いた方式でインキ洗浄廃液中の顔料を効率よく，廉価に除去できる．この世界初の画期的な方式
により，高い純度を有する再生洗浄液が得られ，運用

図１ 静電フィルタの原理静電フィルタ（金属メッシュ）に高電圧を印加することで，洗浄液のみ通過させインキ顔料の通過を防ぐ．

テストを実施した印刷会社では年間 240 万円の洗浄液＊1＊2

技術本部広島研究所印刷機械研究室
技術本部広島研究所印刷機械研究室主席

電界ベクトル＊3＊4

紙・印刷機械事業部印刷機械サービス営業グループ主席
菱明技研
（株）部長

247とアースとした金属板間にインキ洗浄廃液を投入す

若干量のインキ顔料が静電フィルタ（＋６ kV 印加）

る．

を通過しても，２枚目の静電フィルタ（＋ 10kV 印（2）静電フィルタとアース電極板間の電界によりインキ顔料は正帯電し，正電圧を印加された静電フィルタ（正極）に反発するため，インキ顔料はフィルタを通過せず，アースされた金属板上に電気泳動により引き寄せられ付着する．
（3）一方，インキ洗浄液（石油系溶剤）は絶縁体であ加）の電界により，インキ顔料はアース電極板側に引き戻された．
（4）このようにして，再生液槽にはインキ顔料の混入しない再生液が得られた．

3．静電フィルタ方式廃液再生処理の装置化るため，電界の影響を受けず，静電フィルタのメッ3．1

シュ間を通過できる．この原理により，再生液槽内静電フィルタを利用して洗浄液とインキ顔料を分離にはインキ顔料が混入せず，再利用可能な透明な洗できることが確認できた．しかし，インキ洗浄廃棄中浄液が流入する．には水も含まれており，その成分比は洗浄液：水：イ2．2

ンキ顔料≒ 1 ： 0.6 ： 0.01 である．静電フィルタ式廃静電フィルタの原理検証

横型静電フィルタ方式の概要

静電フィルタの原理検証を小型モデルテスト装置で液再生処理の装置化に当たり，（a）インキ洗浄廃液中実施した．小型モデル装置では，再生液槽内へのインに含まれている水の分離及び処理，（b）分離したインキ顔料の混入を防ぐ効果を向上させるため，静電フィキ顔料の簡便な廃棄といった課題があった．そこで，ルタを２枚設置している．小型モデル装置でのインキこれらの課題を解消するため，図３に示すような横型洗浄廃液の再生の様子を図２に示す．

静電フィルタ方式を考案した．本方式では，電界によ（1）静電フィルタ（＋６ kV 印加）とアース電極板間り静電凝集し，洗浄液との比重差により重力沈降したに投入されたインキ洗浄廃液中のインキ顔料は静電水自体にアースを取り，水の界面上にインキ顔料を付フィルタ（＋６ kV 印加）を通過せず，洗浄液のみ着させる．この方式では，インキ顔料の重力沈降も利が静電フィルタ（＋６ kV 印加）を通過した．

用できるため，より効率的にインキ顔料は分離される．

（2）静電フィルタ（＋６ kV 印加）とアース電極板間

また，静電フィルタを通過した洗浄液は，オーバフロのインキ顔料は，アース電極板表面に引き寄せられー分が再生洗浄液として回収できるので，連続的な再付着し，インキ洗浄廃液投入から 10 分経過後に洗生が可能である．水界面上に分離したインキ顔料は凝浄液は透明になった．

集しており，定期的に水とともに底から排出した際，（3）インキ洗浄廃液投入時に，洗浄液の流れとともにインキ顔料のみ比較的目の粗いプラスチックメッシュで回収できる．以上のように，横型静電フィルタ方式

静電フィルタ
10 kV

洗浄廃液投入を採用することで，インキ洗浄廃液中の洗浄液，水，インキ顔料を連続的に分離して，即座に再生液が得ら

6 kV

インキ洗浄廃液投入

再生液
槽

電極板

水水顔料

顔料

10 kV

6 kV

10 分経過

再生液
回収

再生液
槽

水水

廃液投入直後廃液再生

・顔料の電気泳動
・水の静電凝集・洗浄液のみフィルタ間通過

図２ 静電フィルタ原理検証ラボテストの再生液槽には顔料の混入しな様子
い透明な洗浄液が得られ，静電フィルタの原理が実証された．

・電極による顔料除去
・水の重力沈降分離

図３ 横型静電フィルタ方式による洗浄液，水，インキ水自体にアースを取り，水界面上顔料の同時分離にインキ顔料を付着させた．
三菱重工技報 Vol.41 No.4（2004-7）

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廃液供給

洗浄液

10 kV
6 kV
再生液
タンク

水槽

再生液
取出口

濾過フィルタ
廃液タンク
濾液タンク

P

水タンク
水排出口

図４

横型静電フィルタ方式実用レベルテスト装置

れ，分離したインキ顔料や水も簡便に回収できる．
3．2

洗浄液を採取し，混入しているインキ顔料濃度を計測

横型静電フィルタ方式のテスト装置

した．２ヶ月経過後も再生液は透明（顔料濃度：図４に示す横型静電フィルタ方式の実用レベルテス0.001 ％以下）を維持している．再生液でインキ洗浄ト装置を製作した．この装置によりインキ洗浄廃液中を行い洗浄性能の確認を行った結果を図６に示す．再の各成分（洗浄液，水，インキ顔料）は次のように分生洗浄液は新品洗浄液同様の洗浄性能を発揮してい離し，再生利用できる．

る．また，性能確認を行った印刷会社においても，再① 洗浄液：インキ洗浄廃液が廃液再生装置に投入さ生洗浄液使用による印刷障害は発生せず，新品洗浄液れると，洗浄液は静電フィルタを通過し，投入廃使用時と同等のブランケット洗浄性能を維持してい液量と同量の再生洗浄液が再生液タンクにオーバフローして連続的に回収される．再生液タンク中の洗浄液はインキ顔料が混入しないため，再利用できる．
② 水：廃液再生装置に投入された水は，電界により静電凝集し，底の水槽内に貯められた水面上に重力沈降する．水槽の水レベルはセンサで検知し，上限レベルを超える場合は水タンクに回収される．
水タンク中の水は洗浄水として再利用できる．
③ インキ顔料：インキ顔料は電界の反発により静電フィルタを通過せず，電気泳動により水槽内に貯再生液
1 日目

洗浄廃液

再生液
1 ヶ月目

再生液
2 ヶ月目

図５ 再生洗浄液採取サンプル

フィールドテ
スト２ヵ月経過後も再生洗浄液は透明を維持していた．

められた水面上に電気泳動し蓄積される．インキ顔料がある量まで蓄積すると，水と共に底から排出し濾過フィルタで回収する．インキ顔料は濾過フィルタ上でコンパクトに凝集しており，濾過フ印刷物の白紙部での汚れ濃度変化

1：新品洗浄液：再生洗浄液ィルタごと廃棄できる．
0.8

図４に示すテスト装置を用いて，印刷会社で２ヶ月間の性能確認を行った．結果を表１に示す．
性能確認の期間中，図５に示すように定期的に再生
表１
調査項目廃液処理量

フィールドテスト結果
結0.6
新品洗浄液，再生洗浄液共に印刷
10枚目で汚れがほぼ無くなり，再生洗浄の性能は新品と同様

0.40.2

果

平均 120 L/日（Max 200 L/日）

再生液顔料濃度0.001 wt ％ 以下

再生液の洗浄性

新品同様

再生効率度（D）

横型静電フィルタ方式廃液再生の性能

濃3．3

99 ％ 以上（蒸発除く）

05

1015202530

印刷枚数（枚）図６ 再生液の洗浄性能検証結果

再生洗浄液の洗浄性能は新品洗浄液と同等であった．

249

表２ 廃液再生装置によるコストメリッ
ト例

プラン
洗浄装置

廃液再生装置導入前

導入後

洗浄液購入費 （万円／年）

160

9

廃液処理費

972（万円／年）

消耗品（運用費）（万円／年）―

6

コストメリット （万円／年）

―

240

廃液再生槽

LSP

V1V2
PS

水槽

S

廃液再生液タンクLS濾過フィルタ

水タンク

濾液タンク
LSLS

LS

10 L
リザーバ
タンク

廃液再生装置

図７ 静電フィルタ方式廃液再生システム

廃液再生装置と印刷機本体をつなぐことで自動循環式化が可能となる．

刷会社では，本廃液再生装置を導入することで印刷機た．
運用テストを実施した印刷会社では，表２に示すようにランニングコストが大幅に削減された．
図４の濾過フィルタ上に回収された分離インキ顔料は定期的（１回／１〜２週）に濾過フィルタ上に回収の環境負荷低減が図れるとともに，洗浄液購入費・廃液廃却費削減に伴いランニングコストの大幅低減が達成された．
ますます環境規制が厳しくなる中で，印刷会社は産業廃棄物の削減が可能となる装置開発を強く望まれてし廃棄した．

4．静電フィルタ方式廃液再生システム
図７に示すように印刷機本体（ブランケット洗浄装おり，今後本開発品と印刷機本体を一体化させ，自動循環式の廃液再生システムとしてより簡便で高性能な装置として提供していく所存である．

置）と配管で繋ぎ，ブランケット洗浄装置の運転状況に応じて廃液再生装置を動作させることにより，自動循環式の廃液再生システムが可能となる．
今後は，印刷会社のオペレータの手を煩わすことなく，より簡便に本開発装置を扱って貰うためにも，自動廃液再生システム化の開発を進めていく．

5．まとめ

江田昌之

青木将一

高良和幸

静電フィルタ方式を利用してインキ廃液再生装置を開発し，客先印刷会社での運用テストを実施した結果，新品インキ洗浄液使用量が大幅に削減できた．また，再生洗浄液の洗浄性能は新品同様であり，操作も簡便に行えることが確認できた．また，運用テスト先の印

末田穣

三菱重工技報 Vol.41 No.4（2004-7）