JP2011164325A - 複写機用廃トナーから汚泥状トナーを製造する方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】廃トナーの飛散を防止し、静電気の発生を削減し、静電気をアースし、廃トナーによる爆発・火災の発生を防止して、フレコンバック入りの廃トナーから汚泥状トナーを回収する方法を提供する。
【解決手段】廃トナー２の入ったフレコンバック１から廃トナーをミキサー１０に移動し、単環式モノテルペノイド含有の混和水７を混練し、所要の汚泥状トナー９の量と所要の水分率の汚泥状トナーを製造する混練工程と、前記混練工程では飛散防止方法と静電気防止削減方法からなる廃トナーの移送工程からなり、安全に汚泥状トナーを製造回収して、廃トナーのリサイクルを促進するシステム。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機の印字用等に使用された廃トナーの回収に関するものである。

複写機用廃トナーの回収法として、フレコンバックに充填された廃トナーをミキサーに移して、汚泥状トナーもしくは汚泥を固体状トナーにして処理し、運搬する方法があるが、フレコンバックからミキサーに移す時に、廃トナーの飛散により作業環境を汚染したり、廃トナー移送中の摩擦で発生した静電気により何らかの衝撃で火花を発生させ、爆発・火災に至ることが知られている。

この静電気の発生を防ぐ方法、静電気をアースする方法として、水によりアースする方法があるが、水そのままでは親水性の悪いトナー同士が水に馴染まず汚泥状トナーにならず、したがって安定した固体状トナーを得ることが難しい。また汚泥状トナーや固体状トナーが壊れ易く微粉を撒き散らし、作業場環境を汚し、火事の発生が心配されるなど安全上の問題がある。

前期の汚泥状トナーや固体状トナーの不安定さを解決するため、界面活性剤を溶解させた水溶液を使ってフレコンバックからミキサーに移す方法があるが、ミキサーの中でまだ界面活性剤を溶解させた水溶液に馴染まない廃トナーが残り混練状況が円滑に処理できない。

これを解決する方法として、単環式モノテルペノイドと界面活性剤の混合水溶液（以下 混和水という）をに吹きかけることにより廃トナー同士境界の接着力を減少または無くし、廃トナーの粒状の周囲に水の皮膜を生成させることができる。

このようにすることにより、前記の廃トナー同士が水に馴染まず汚泥状トナーにならず、したがって安定した固体状トナーを得ることが難しいという問題も発生しなくなる。

次に問題になるのは、汚泥状トナーや固体状トナーをどのようにして搬送するかという課題である。前記の安定した汚泥状トナーは容易に搬送用バックに移し搬送できるが、固体状トナーを得るには、遠心分離または強制乾燥によって固体状トナーを得ることができる。

しかし、ここでは固体状トナーについては触れず、廃トナーと混和水によって得られる汚泥状トナーを得るまでの範囲の特許について記述する。汚泥状トナーは、セメント工場の燃料またはRPFに混ぜて燃料として活用される。

特開2010‐21021 特開2004‐130281 特開2007‐332192

この特開2010‐21021は複写機用廃トナーカートリッジからのトナーの回収法の発明でありその請求項１にあるように、廃トナーカートリッジを粉砕する時の静電気防止と廃トナーを懸濁液に懸濁するのが目的で本発明の廃トナー混練とは技術範囲が一致しない。

この特開2004‐130281は粉体の液中添加方法及び装置の発明でありその請求項１にあるように、粉体を搬送エアーの吹き出しによって搬送するものであり、本発明のようにスクリュウコンベアの入口及び本体に混和水を噴射散布しながら、静電気発生を減らしかつ静電気をアースする搬送とは異なり技術が一致しない。

この特開2007‐332192は廃トナーの燃料化方法及びトナー燃料の発明であり、その請求項４にあるように、界面活性剤を添加した水の液体に混合、分散するということを提案しているが、この方法では、トナー同士境界の接着力を減少または無くすることはできず、この特許特開2007‐332192の請求項４が目指す混合、分散状態は、前記のように界面活性剤を溶解させた水溶液では、ミキサーの中で十分に馴染まないトナーが残ってしまう。この問題を解決している点で混和水を使用する本発明とは技術が異なる。

解決しようとする課題は、廃トナー微粉の入ったフレコンバックから廃トナーをミキサーに移送する場合、廃トナーが飛散することで火災や爆発の危険性があった。この課題を解決するために、フレコンバックとスクリュウコンベアを密着させ廃トナーの飛散を防止する。

更に、廃トナー微粉末同士間、廃トナー微粉末とスクリュウコンベア間の摩擦によって発生する高位の静電気を防止する必要があった。静電気の発生を削減するために、混和水を廃トナーに噴射して摩擦を減らし静電気の発生をなくする。

またミキサーの中で水溶液に馴染まない廃トナーが残り、汚泥状トナーが得られないで混練状況が円滑に処理できないで時間が掛かる点を解決するために混和水を使用する必要があった。

本発明の第１は、廃トナー微粉の入ったフレコンバックから廃トナーをミキサーに移送する場合、廃トナーが飛散することで火災や爆発の危険性があったため、フレコンバックからミキサーに移送するとき、廃トナーがミキサーに落下すると廃トナーが飛散するので、廃トナーがフレコンバックからミキサーに大量に落下しないように、スクリュウコンベアで移送させる方法を取った。

第２は、廃トナー微粉の入ったフレコンバックからスクリュウコンベアに移す時にも、フレコンバックとスクリュウコンベアの間で、廃トナーが洩れることが予測される。そこでフレコンバックとスクリュウコンベアを直接つなぐため、フレコンバック穴あけ槍をフレコンバック置き台に設け、フレコンバックを台に設置する時に、フレコンバックに穴を開け同時にもしくは穴が空く直前に混和水のスプレーを噴射して、廃トナーの洩れを防止した。

第３は、廃トナー微粉末同士間、廃トナー微粉末とスクリュウコンベア間の摩擦によって発生する高位の静電気を防止するため、廃トナーの間に入り込む混和液を採用し廃トナー微粉末同士間の静電気を防止し、更に廃トナー微粉末とスクリュウコンベア間の摩擦を無くすためにスクリュウコンベアの入口で混和水を噴射し、静電気の発生を削減した。また、静電気が発生してもアースして電位を下げるために、スクリュウコンベア本体にも混和水を噴射した。

静電気によって発生する爆発・火災の発生を防止するため、セメント工場の燃料またはRPFに混ぜて燃料として活用する場合、安全性を向上させるため、汚泥状トナー９に対する要求があったが、この要求を満たす技術が十分でないため、廃トナーをフレコンバックに入れたままで保管、輸送してきた。その結果、廃トナーが複写機製造会社、トナーカートリッジ製造会社または廃トナーカートリッジ処理会社に停滞しがちであった。

これを効率的に安価に汚泥状トナーにすることにより安全な保管が可能になり、また容易に移送でき、セメント工場の燃料またはRPFに混ぜて燃料として活用しやすくなった。流通の停滞によって山済みにされていた廃トナーが円滑に処理され、火災・爆発による延焼災害の危険性が減少することができる。

廃トナーから汚泥状トナーの製造法 フレコンバック穴あけ槍の側面図 フレコンバック穴あけ槍の平面図 スクリュウコンベア駆動軸及びフレコンバック穴あけ槍駆動軸部の縦断面図

廃トナー２の入ったフレコンバック１をフレコンバック置き台４の上に置く。廃トナー２の入ったフレコンバック１は、フレコンバック穴あけ槍５にて穴が開けられ、この槍とスクリュウコンベアとの隙間から廃トナーがスクリュウコンベアに流れ込む、この時もしくは穴が空く前に、混和水７を噴射し、廃トナーの飛散を防止する。フレコンバック１をフレコンバック置き台４の上に密着すれば、廃トナーの飛散は防止できる。

フレコンバック中の廃トナーの重量をこのラインに搬入する前に測定しておき、客先の要求水分率から、混和水７の噴射する量を決定し、スクリュウコンベア６入口及び本体への噴射はスクリュウコンベア６での静電気発生量を最低とすることによって分けられ、汚泥状トナー９水分率を決定する。

混和水の働きは、４種類あって、一つはフレコンバック１からの飛散防止、一つはスクリュウコンベア６での静電気発生防止と、一つはスクリュウコンベア６からミキサータンク８に廃トナー２が落下する時に発生が予想される飛散防止であり、一つは廃トナー２を容易に汚泥状トナー９にするための働きをする。

ミキサータンク８に落下した廃トナー２とスクリュウコンベア６本体から落下した混和水７がミキサー１０によって必要時間混練され、汚泥状トナー９が得られ、汚泥状トナー排出ポンプ１１によって、所定の搬送バックに移される。

廃トナーからの汚泥状トナーの製造法を図１に示す。

廃トナー２の入ったフレコンバック１がフオークリフト等でフレコンバック置き台４に置かれ、押し下げ応力３が掛けられると、フレコンバック１はフレコンバック穴あけ槍５が刺さりフレコンバック置き台４に接すると、次にフレコンバック穴あけ槍５が上昇し２０ｃｍ程で停止させる。フレコンバック穴あけ槍５とスクリュウコンベア６との間から廃トナー２がスクリュウコンベア６に落ちて行く。

図２、図３に示すように、フレコンバック穴あけ槍の穂先１３はフレコンバック１に穴が開けやすい形状とスクリュウコンベア６入口に蓋が出来るようにフレコンバック穴あけ槍の蓋１４からなっている。フレコンバック穴あけ槍５を上昇させる方法は、スクリュウコンベアの駆動軸１６のパイプ中を通したフレコンバック穴あけ槍駆動軸１２を油圧またはモーターで上下させる。

廃トナー２がスクリュウコンベア６に入ると同時に、混和水７を吹きつけて廃トナー２の表面を湿らせる。スクリュウコンベア６の回転はスクリュウコンベアの駆動軸１６によってモーターで回転が伝えられる。汚泥状トナーを得るための混和水の混合比率を表１に示す。

混和水７の目的は、廃トナー２の表面を湿らせることによりスクリュウコンベア６との摩擦力を低減させるばかりでなく、フレコンバック１の穴の隙間から廃トナー２の微粉が洩れだすのを防止する。さらに多少とも発生する静電気をアースするためにスクリュウコンベア６の本体に混和水７を吹きつけアースすると同時に汚泥状トナー９の水分調整を行う。混練方法と安全性の問題点について表２に示す。

図４にスクリュウコンベア駆動軸及びフレコンバック穴あけ槍駆動軸部の縦断面図を示すように、ミキサータンク８とフレコンバック穴あけ槍駆動軸１２とスクリュウコンベアの駆動軸１６とミキサータンク下面１５の関係を示す。ミキサータンク８から汚泥状トナー９が流出しないようにして、その中にスクリュウコンベアの駆動軸１６のパイプを入れ、更にそのパイプ中にフレコンバック穴あけ槍駆動軸１２を入れることにしている。

ミキサータンク８に落ちた廃トナー２は水分を持っているために飛散がし難く、さらに上から落ちてくる混和水７によって更に飛散が防止される。汚泥状トナー９はミキサー１０によって均一に混練され、均質が確認されれば汚泥状トナー排出ポンプ１１により、搬出バックに移され、搬送される。表３に汚泥状トナーの水分率を示す。

セメント工場の燃料またはRPFに混ぜて燃料として活用する場合、安全性を向上させるため、汚泥状トナー９に対する要求があったが、この要求を満たす技術が確立され表３に示すように水分率も幅広く設定できるために安全に保管、輸送されるようになった。その結果、廃トナーが複写機製造会社、トナーカートリッジ製造会社または廃トナーカートリッジ処理会社に停滞しがちで火災が発生する危険度が高かったがこれも改善されるようになった。

表３汚泥状トナーの水分率にあるように、汚泥状トナーの水分率は３０〜７０％を得ることができた。セメント工場の燃料またはRPFに混ぜて燃料とする上ではこれで十分であるが、要求があれば水分率をさらに上げることは可能である。

１ フレコンバック
２ 廃トナー
３ 押し下げ応力
４ フレコンバック置き台
５ フレコンバック穴あけ槍
６ スクリュウコンベア
７ 混和水
８ ミキサータンク
９ 汚泥状トナー
１０ ミキサー
１１ 汚泥状トナー排出ポンプ
１２ フレコンバック穴あけ槍駆動軸
１３ フレコンバック穴あけ槍の穂先
１４ フレコンバック穴あけ槍の蓋
１５ ミキサータンク下面
１６ スクリュウコンベアの駆動軸

Claims (4)

1. フレコンバックに収納された廃トナーをフレコンバックからミキサータンクに移送して、汚泥状トナーを製造するにあたり、フレコンバック置き台に置かれたフレコンバックにフレコンバック穴あけ槍を適用し、フレコンバックから廃トナーをスクリュウコンベアに向けて落下させ、フレコンバックとミキサータンクを結ぶスクリュウコンベアの少なくても入口近傍において、単環式モノテルペノイドと界面活性剤の混合水溶液を混和水として用い、前記廃トナーに向けて適用し、ミキサータンク内で廃トナーと混和水を混練し、所望の水分率の汚泥状トナーを製造する方法。
2. 前記混和水の適用は、更にスクリュウコンベアの側面から行うことを特徴とする請求項１記載の汚泥状トナーを製造する方法。
3. フレコンバックから廃トナーをスクリュウコンベアに落下させる際に、落下する廃トナーの落下する量を制御し、所望の汚泥状トナーの製造量および水分率を変更することを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の汚泥状トナーを製造する方法。
4. フレコンバック穴あけ槍をつけたフレコンバック置き台を有し、フレコンバック穴あけ槍の駆動軸により、廃トナーを落下させるスクリュウコンベアの駆動軸もフレコンバック穴あけ槍の駆動軸もミキサータンクの下面を抜いて駆動し、廃トナーをフレコンバックからスクリュウコンベアに落下させ、混和水をスクリュウコンベア入口または側面に適用できるノズルを有し、ミキサータンク中のミキサーにより汚泥状トナーを製造する装置。

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