JP5046540B2

JP5046540B2 - 分別方法

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Publication number: JP5046540B2
Application number: JP2006086593A
Authority: JP
Inventors: 正和長田; 明増田
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2006-03-27
Filing date: 2006-03-27
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2026-03-27
Also published as: JP2007260514A; EP1839755B1; EP1839755A2; EP1839755B2; EP1839755A3

Description

本発明は、非金属不純物と平板印刷版を分別する分別方法に関するものである。

平版印刷版の製造工程において、工程トラブル等による不良品（出荷された未使用印刷版返品も含む）や、平版印刷版として所定の幅・長さに切断する際に生じる切断屑には、非金属不純物（感光層保護材、包装材料等）が混合しており、それらは一般の屑アルミニウムとして（売却）処理され、再生合金となり、平版印刷版用の原料にはならなかった。つまり、平版印刷版はその支持体が所定の合金成分になるよう調整されたアルミニウム合金であるにも関わらず、再度平版印刷版になるようなリサイクルが行えないでいた。

このため、平板印刷版と非金属不純物とを分離させる方法として、特許文献１では、研磨ブラシと研磨材とを用いる方法やボールと研磨材とを用いる方法等が開示されており、これにより、非金属不純物を平板印刷版から分離させ、該平版印刷版をリサイクル可能としている。

しかしながら、平版印刷版の製造工程において発生する未使用平版印刷版の大きさは、小片サイズから大判シートまで様々なサイズが混在しており、平板印刷版と非金属不純物とを分離させる前に、人手により未使用平版印刷版を所定のサイズに分別する必要が生じ、コスト、時間が掛っていた。
特開２００５−１８６４１５号公報

本発明は上記事実を考慮し、低コスト、短時間で非金属不純物と平板印刷版を分別することができる分別方法を得ることを目的とする。

請求項１に記載の発明は、合紙で保護された平版印刷版を所定の大きさに切断する切断工程と、前記切断工程で形成された切断片を粉砕して変形させ、合紙を剥離させる粉砕工程と、前記粉砕工程で変形した粉砕片から合紙を吸引し分離する分離工程と、を有することを特徴とする。

請求項１に記載の発明では、平版印刷版を所定の大きさに切断し切断片を形成した後、該切断片を粉砕すると共に変形させることで、合紙を剥がすことができる。これにより、吸引手段において、合紙のみを吸引することで、合紙と金属部とが分別されることとなる。

本発明では、まず、平版印刷版を所定の大きさに切断するため、帯状、シート状、チップ状等、大きさの異なる平版印刷版を所定のサイズに分別する手間が省け、コスト、時間の削減を図ることができる。また、粉砕片を変形させることで、粉砕片の金属部から合紙を剥がすことができるため、溶剤などで合紙を剥がす場合と比較して、簡易的な装置で実現可能である。

また、このようにして、非金属不純物が除去された粉砕片をリサイクルすることで、粉砕片を溶融する際に生じる非金属不純物の燃焼による飛灰を防止できると共に、非金属不純物の燃焼による粉砕片の表面の酸化を抑制することができる。このため、溶融時のロスを最少にすることができ、効率良く安価な平版印刷版を製造する事を可能にする。

請求項２に記載の発明は、非金属不純物と平版印刷版を分別する分別方法において、前記分離工程は、合紙のみが吸引されるように吸引力が設定されたサイクロン分離機を用いて行われていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明では、サイクロン分離機の吸引力が合紙のみが吸引される吸引力に設定されているので、平版印刷版に貼り合わされた合紙だけを吸引して分離することができる。

本発明は、上記構成としたので、低コスト、短時間で非金属不純物と平板印刷版を分別することができる。

図１には、通常の感光性平版印刷版（以下、「ＰＳ版」という）の加工ライン１００が示されている。

この加工ライン１００の上流側（図１右上側）には、あらかじめロール状に巻かれたウエブ１２を順次巻き出す送出機１４が配設されている。送出機１４から送り出された長尺状のウエブ１２はカール矯正された後、合紙１８が貼り合わされる。そして、帯電により合紙１８がウエブ１２に密着された状態で、ノッチャー２０に至り、ウエブ１２に打ち抜き部を設ける。次に、裁断加工部２２を構成する裁断刃２４が、ウエブ１２の幅方向へ移動して、打ち抜き位置でウエブ１２を連続裁断する。これにより、ウエブ１２の両側端部からはそれぞれ耳部７８が切り離される。

このようにして、所定の裁断幅に裁断されたウエブ１２は、指示されたタイミングで走間カッタ３０により切断される。これにより、設定されたサイズのシート状のＰＳ版１０が製造される。このＰＳ版１０は、コンベア３２によって集積装置４０へ送られ、該集積装置４０によって所定枚数積み重ねられて、積層体６０が構成される。

一方、集積装置４０の近傍には、保護材としての厚紙６２（以下「当てボール６２」という）の裁切断部３９が配設されており、予め積層体６０のサイズに合わせて裁切断される。

裁切断された当てボール６２は、コンベア７０によって搬送され、積層体６０の少なくとも最上部に載置される。この当てボール６２によって、積層体６０を構成するＰＳ版１０の湾曲や、外力による変形、損傷等が防止される。

そして、積層体６０は、搬送部３５を経て、ラック倉庫等の保管庫あるいは包装工程に送られ、包装材料（テープ、内装材、外装材等）によって包装される。また、自動製版機用のスキッド４１に積み重ねることも可能である。

以上のようにして、ＰＳ版１０は包装されて出荷されるが、包装形態によっては、合紙１８や、その他の包装材料を省略してもよい。

ここで、金属ウエブとしてのアルミニウム板は、例えば、ＪＩＳ１０５０材、ＪＩＳ１１００材、ＪＩＳ１０７０材、Ａｌ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｍｎ系合金、Ａｌ−Ｍｎ−Ｍｇ系合金、Ａｌ−Ｚｒ系合金、Ａｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金等を適用し得る。メーカにおけるアルミニウム板の製造過程では、上記規格に適合するアルミニウムの鋳塊を製造し、このアルミニウム鋳塊を熱間圧延した後、必要に応じて焼鈍と呼ぶ熱処理を施し、冷間圧延により所定の厚さとされた帯状のアルミニウム板に仕上げる。

ＰＳ版１０は、長方形の板状に形成された薄いアルミニウム板の片面に、塗布層（感光性印刷版の場合には感光層、感熱性印刷版の場合には感熱層）を塗布して形成されている。この塗布層に、露光、現像処理、ガム引き等の製版処理が行われ、印刷機にセットされ、インクが塗布されることで、紙面に文字、画像等が印刷される。

なお、ＰＳ版１０の具体的構成は特に限定されないが、例えば、ヒートモード方式およびフォトン方式のレーザ刷版用の平版印刷版とすることによって、デジタルデータから直接製版可能な平版印刷版とすることができる。

そして、塗布層が塗布された面を画像形成面といい、この反対側の面、すなわち塗布層が塗布されていない面を非画像形成面という。なお、本実施形態のＰＳ版１０は、印刷に必要な処理（露光や現像等）が施される前段階のものであり、場合によっては平版印刷版原版あるいは平版印刷版材と称されることもある。

ＰＳ版１０の形状等は特に限定されず、例えば、厚み０．１〜０．５ｍｍ、長辺（幅）２００〜１６５０ｍｍ、短辺（長さ）２００〜３１５０ｍｍのアルミニウム板の片面に感光層又は感熱層が塗布されたもの等とすることができる。

使用される合紙としては平版印刷版に用いられる一般的なものでよいが、代表例を下記に示す。合紙１８としても、ウエブ１２の塗布層を確実に保護できれば、その具体的構成は限定されないが、例えば、木材パルプを１００％使用した紙や、木材パルプを１００％使用せず合成パルプを使用した紙、及びこれらの紙の表面に低密度ポリエチレン層を設けた紙等を使用できる。

特に、合成パルプを使用しない紙では、材料コストが低くなるので、低コストで合紙１８を製造することができる。より具体的には、漂白クラフトパルプから抄造した坪量２０〜５５ｇ／ｍ²、密度０．７〜０．８５ｇ／ｃｍ³、水分４〜６％、ベック平滑度１０〜８００秒、ＰＨ４〜６、透気度１５〜３００ｓｅｃの合紙が挙げられるが、もちろんこれに限定されない。

次に、本発明の実施形態に係る分別装置について説明する。

図１に示す加工ライン１００では、ウエブ１２の巻ズレ等によるＮＧ品、試作品、試運転用等、非製品のアルミ屑、期限切れ品、ＮＧ品、試作品等、ＰＳ版１０によるシート屑、裁断などにより発生した耳部７８等によるスリット屑（ギロチンによるギロチン端材屑も含む）などが生じるが、これらはそれぞれ図２に示す分別ライン１０２へ搬送される。なお、これらの屑には、非金属不純物（合紙１８、当てボール６２等）が含まれている。

分別ライン１０２には、油圧切断機１０４を配設しており、加工ライン１００から搬送されてきたアルミ屑、シート屑及びスリット屑を、一辺が少なくとも５０〜１０００ｍｍの長さとなるように切断し、切断片１０５とする（切断工程）。なお、耳部７８の場合は、アルミコイルの長さ分、連続して形成されるため、収容性が良くないことを考えると、図示はしないが、加工ライン１００に切断装置を設置してスリット屑を所定長さに切断したものを分別ライン１０２へ搬送しても良い。

また、分別ライン１０２には、油圧切断機１０４の分別ライン１０２の下流側（以下、単に「下流側」という）に、回転式粉砕機１０６を配設しており、油圧切断機１０４によって切断された切断片１０５を、回転式粉砕機１０６によって粉砕し、さらに小片化（一辺が１〜１００ｍｍ以下）させる（粉砕工程）。

このように、切断片１０５を回転式粉砕機１０６で粉砕することで、切断片１０５には粉砕時に回転刃（図示省略）による回転力が作用し捩れなどが生じて切断片１０５は変形する。以下、粉砕後の切断片１０５を粉砕片１０８という。

このようにして変形した粉砕片１０８では、帯電接着により表面に付着していた合紙１８が粉砕片１０８の表面から剥がれてしまう（分離する）。

ここで、粉砕時の、回転式粉砕機１０６の回転数は、固定刃に対する回転刃の相対速度が５０ｍ／分以上となるようにする。固定刃に対する回転刃の相対速度が５０ｍ／分未満の場合、合紙１８にアルミが食込み、合紙１８が粉砕片１０８の表面から剥がれなくなってしまうからである。

一方、回転式粉砕機１０６の下流側には、搬送ベルト１１２を配設しており、回転式粉砕機１０６の排出口から排出された粉砕片１０８を搬送する。このとき、回転式粉砕機１０６の処理能力に対する搬送ベルト１１２の搬送速度を調整して、粉砕片１０８同士がなるべく重ならない様に広げた状態で搬送されるようにする。

そして、搬送ベルト１１２の近傍には、２台のサイクロン分離機１１４が配設されている。このサイクロン分離機１１４には吸引ノズル１１６が備えられており、吸引ノズル１１６によって吸引された吸引物は、ダクト１１７を通って略円筒状の分離槽１１８内へ投入される。

この分離槽１１８内では、分離槽１１８の内壁に沿って旋回する旋回気流と分離槽１１８の軸芯に沿って上方へ向かう上方気流とが発生し、分離槽１１８内へ投入された投入物のうち、質量の大きいものは、該分離槽１１８内で旋回気流により分離槽１１８の軸心を略中心とする螺旋運動を行いつつ、重力の作用により落下し、質量の小さいものは分離槽１１８の上部に設けられた上部排出口１２０から排出される。

ここで、搬送ベルト１１２上では、粉砕片１０８と該粉砕片１０８の表面から剥がれた合紙１８とが混在している。以下、合紙１８が表面から剥がれた粉砕片１０８をアルミ片１１０という。このアルミ片１１０の質量（約０．６〜３．３ｇ）に対して合紙１８の質量（約０．０７〜０．１ｇ）はかなり軽いため、吸引ノズル１１６の吸引力は、合紙１８のみが吸引されるように設定し、該吸引ノズル１１６で合紙１８を吸引する（分離工程）。

これにより、搬送ベルト１１２上には、合紙１８が剥がれたアルミ片１１０が残され、搬送されることとなる。そして、このアルミ片１１０は、複数のアルミ片１１０を収容可能な収容ボックス１１１を複数備えた搬送装置１１３によって、該搬送装置１１３の下流側に配置されたアルミ片回収箱１２２へ搬送され、アルミ片１１０が回収されることとなる。

ここで、シート屑（ＰＳ版１０）内に当てボール６２が含まれていない場合、このアルミ片回収箱１２２内では、非金属不純物が混在することなく、純粋なアルミのみが回収されることとなる。

一方、合紙１８は吸引ノズル１１６から吸引され、分離槽１１８へ投入された後、分離槽１１８の底部に設けられた排出口１２１から排出され、上部排出口１２０からはゴミ等を含むエアが排出される。そして、排出口１２１の下方には、合紙回収箱１２３が配置されており、合紙回収箱１２３内にゴミ等が取り除かれた合紙１８が回収されることとなる。

なお、ここでは、サイクロン分離機１１４を用いたが、合紙１８のみを吸引することができれば良いため、単なる吸引装置を用いても良い。

ところで、シート屑の中には、当てボール６２も含まれている場合がある。粉砕された当てボール６２の粉砕紙片６３は、質量が約１．５２〜２．５７ｇであり、アルミ片１１０の質量約０．６〜３．３ｇとあまり変わらない。したがって、吸引ノズル１１６によって粉砕紙片６３も吸引しようとすると、アルミ片１１０も吸引されてしまため、この方法により、粉砕紙片６３とアルミ片１１０とを分別することは困難である。

このため、合紙１８が剥離されたアルミ片１１０と粉砕紙片６３とを分別するには、アルミ片１１０と粉砕紙片６３とが混在した混在物１２８を、図３に示す分別ライン１２４へ搬送する。

この分別ライン１２４では、水槽１２６を用いており、アルミ片１１０と粉砕紙片６３とが混在した混在物１２８を搬送ベルト１２９によって該水槽１２６内へ投入する（投入工程）。これにより、粉砕紙片６３は浮力により水面へ浮上し、アルミ片１１０は水中に沈下して、混在物１２８は分別されることとなる。

粉砕紙片６３はオーバーフローさせ、水槽１２６に設けられた排出口１３０から排出させる（第２収容工程）。この排出口１３０の下部には、水切り部１３２を設けており、粉砕紙片６３を水切りするようにしている（第２水切り工程）。水切りされた粉砕紙片６３は、当てボール回収箱１３４に回収される。ここで、水切り部１３２の下部には、水分を貯留する貯留部１３３を設けており、該貯留部１３３内に貯留された水分は水槽１２６へ戻すようにしている。

一方、水槽１２６の底部には、搬送ベルト１３６が配置されており、水中に沈下するアルミ片１１０が該搬送ベルト１３６上に載置される。搬送ベルト１３６には搬送ベルト１３８が接続されており、搬送ベルト１３８の一端側は水槽１２６内に配置され、他端側は水槽１２６の外部へ露出して、搬送ベルト１３６によって搬送されたアルミ片１１０を、搬送ベルト１３８によって、水槽１２６外へ搬送するようにしている（第１収容工程）。

また、搬送ベルト１３８には、搬送ベルト１４０が接続されており、搬送ベルト１４０の下流側に配置された水切り振動フルイ１４２上へアルミ片１１０を搬送している。この水切り振動フルイ１４２によって、アルミ片１１０に振動を与えながら水切りをする（第１水切り工程）。

そして、水切り振動フルイ１４２の下流側に配置された乾燥機１４４内へアルミ片１１０を投入し乾燥させる（乾燥工程）。乾燥機１４４によって乾燥したアルミ片１１０はアルミ片回収箱１４６へ回収され、アルミ片回収箱１４６内では、非金属不純物が混在することなく、純粋なアルミのみが回収されることとなる。

ここで、水切り振動フルイ１４２の下部には、水分を貯留する貯留部１４３を設けており、該貯留部１４３内に貯留された水分は水槽１２６へ戻すようにしている。

次に、本発明の実施形態に係る分別装置の作用について説明する。

本発明では、図２に示すように、切断片１０５を回転式粉砕機１０６で粉砕することで、粉砕時に、切断片１０５に回転力を付与して切断片１０５を変形させるようにしている。これにより、粉砕片１０８（粉砕片１０８は切断片１０５を粉砕したものである）の表面に付着した合紙１８を粉砕片１０８から剥がすことができる。この状態で、吸引ノズル１１６によって合紙１８のみを吸引することで、粉砕片１０８と合紙１８とが分別され、純粋なアルミのみの回収が可能となる。

表１は、シート屑及びギロチン端材屑において、回転式粉砕機１０６で粉砕した粉砕品（粉砕片１０８）と、切断機による切断品との比較が示されている。

図示はしないが、切断片を切断機により切断しただけでは、切断片には折れや変形が少ないため、該切断片の表面から合紙を剥がすことはできず、搬送ベルト１１２（図２参照）上では、切断片同士が互いに重なり合い易く、また、重なった状態のまま搬送されてしまうこととなる。このように、互いに重なった状態の場合、切断片から合紙のみを吸引することは大変困難であり、切断片と合紙とが混在してしまう。

表１に示す実験結果では、板厚０．２４ｍｍ、２０×９３〜１９０ｍｍの切断品において、アルミ片回収箱１２２内に混入する合紙の混入率は２．０７％であり、さらに小片化した２０×２０〜５０ｍｍの切断品でも合紙の混入率は０．４９％であった。

しかし、本発明のように、切断片１０５を変形させる（粉砕片１０８）ことで、粉砕片１０８の表面から合紙１８を剥がすだけでなく、粉砕片１０８同士が重なり難くなるため、合紙１８のみの吸引が可能となる。

表１に示す実験結果でも、粉砕片のサイズに拘わらず合紙の混入率は０．１２％以下であることが分かる。ここでは、粉砕片の板厚を変えてデータを取っている。粉砕片の板厚が薄過ぎると合紙がアルミに食い込み、厚過ぎると回転式粉砕機１０６に用いられる刃の寿命が短くなり問題となってしまうが、０．２４ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲では好適であった。

また、粉砕片１０８は変形することで、搬送ベルト１１２による搬送時においてひっくり返りやすく、合紙１８が粉砕片１０８の下敷きになった状態のままであるということはほとんど無い。つまり、粉砕片１０８の重みで合紙１８を吸引することができないという問題はほとんど生じない。

なお、搬送ベルト１１２に段差を複数設け、搬送される粉砕片１０８に大きな振動を与えるようにしても良い。これにより、粉砕片１０８を積極的にひっくり返したり、重なった粉砕片１０８をばらけさせたりすることもできる。

以上のように、本発明では、まず、ウエブ１２を所定の大きさに切断するため、アルミ屑、シート屑、スリット屑等、大きさの異なるウエブ１２を所定のサイズに分別する手間が省け、コスト、時間の削減を図ることができる。また、粉砕片１０８を変形させることで、粉砕片１０８の表面から合紙１８を剥がすことができるため、溶剤などで合紙１８を剥がす場合と比較して、簡易的な装置で実現可能である。

また、このようにして、非金属不純物が除去された純粋なアルミであるアルミ片１１０をリサイクルすることで、アルミ片１１０を溶融する際に生じる非金属不純物の燃焼による飛灰を防止できると共に、非金属不純物の燃焼によるアルミ片１１０の表面の酸化を抑制することができる。このため、溶融時のロスを最少にすることができ、効率良く安価なウエブ１２を製造する事を可能にする。

一方、シート屑の中に粉砕紙片６３が含まれている場合は、図３に示すように、アルミ片１１０及び粉砕紙片６３が混在した混在物１２８を水槽１２６へ投入することで、アルミ片１１０と粉砕紙片６３の比重差を利用した分別を行う。

図４に示すように、永久磁石１４８を用いて高速回転させることで渦電流を発生させ、瞬間的にアルミ１５０に磁力を発生させてアルミ１５０をはじき飛ばして、アルミ１５０と紙片１５２とを選別する磁気選別機１５４を用いた場合と比較して、本発明では選別率が高く、粉砕片１０８と粉砕紙片６３とを精度良く分別することができる。また、このような磁気選別機１５４を用いた場合と比較して、設備費が安く、約６３％削減することができる。

また、図示はしないが、磁気選別機以外にも、比重差を利用してアルミと紙材とを選別する風力選別機もある。しかし、これも本発明と比較すると選別率が低く、また、装置自体の高さを必要とするため、建屋改造の必要が生じ、費用が増大してしまう。

平版印刷版の加工ラインの全体構成を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る分別装置一つが備えられた分別ラインを示す斜視図である。本発明の実施形態に係る他の分別装置が備えられた分別ラインを示す斜視図である。磁気選別機による分別方法を説明する説明図である。

符号の説明

１２ウエブ（金属ウエブ）
１８合紙
６２当てボール（保護部材）
６３粉砕紙片（保護部材）
７８耳部
１００加工ライン
１０２分別ライン
１０４油圧切断機（切断手段）
１０５切断片
１０６回転式粉砕機（粉砕手段）
１０８粉砕片
１１０アルミ片（粉砕片）
１１４サイクロン分離機（吸引手段）
１２４分別ライン
１２６水槽
１２８混在物
１２９搬送ベルト（投入手段）
１３０排出口（第１収容手段）
１３２水切り部（第１水切り手段）
１３６搬送ベルト（第２収容手段）
１３８搬送ベルト（第２収容手段）
１４０搬送ベルト（第２収容手段）
１４２水切り振動フルイ（第２水切り手段）
１４４乾燥機（乾燥手段）

Claims

合紙で保護された平版印刷版を所定の大きさに切断する切断工程と、
前記切断工程で形成された切断片を粉砕して変形させ、合紙を剥離させる粉砕工程と、
前記粉砕工程で変形した粉砕片から合紙を吸引し分離する分離工程と、
を有することを特徴とする合紙と平版印刷版を分別する分別方法。
前記分離工程は、合紙のみが吸引されるように吸引力が設定されたサイクロン分離機を用いて行われていることを特徴とする請求項１に記載の合紙と平版印刷版を分別する分別方法。