JP2014124855A - 使用済み熱転写インクリボンのリサイクル方法、プラスチック用黒色着色剤および黒色プラスチップ成型品 - Google Patents

Abstract

【課題】使用済み熱転写インクリボン１Ａを単純に焼却あるいは埋め立てすることなく、任意のプラスチック製品の着色剤として再利用可能な使用済み熱転写インクリボンのリサイクル方法、プラスチック用黒色着色剤および黒色プラスチップ成型品を提供すること。
【解決手段】回収した使用済み熱転写インクリボン１Ａに含まれるカーボンブラックを黒色の着色剤として再利用することに着目したもので、リボンフィルム基材と、リボンフィルム基材に積層するとともにカーボンブラックを分散したインク層と、を有する熱転写インクリボンを熱転写プリンターに装填して印字を行ったのちの使用済み熱転写インクリボン１Ａを高速剪断粉砕処理による剪断熱および摩擦熱により熱溶融し、冷却処理により造粒して黒色粉体とし、プラスチック用黒色着色剤２０として再利用可能とする。
【選択図】図１

Description

本発明は使用済み熱転写インクリボンのリサイクル方法、プラスチック用黒色着色剤および黒色プラスチップ成型品にかかるもので、とくに熱転写方式によるサーマルプリンター（熱転写プリンター）に装填して印字に用いる熱転写インクリボンをリサイクル可能とした使用済み熱転写インクリボンのリサイクル方法、プラスチック用黒色着色剤および黒色プラスチップ成型品に関するものである。

従来から、熱転写インクリボンは、熱転写プリンターに装填して印字に用いられる。
図４および図５にもとづき概説する。
図４は、従来からの熱転写インクリボン１の斜視図であって、熱転写インクリボン１は、リボンフィルム基材２と、リボンフィルム基材２に積層したインク層３と、を有し、一般的には、紙製の支管（紙支管４）にロール状に巻いて使用される。

リボンフィルム基材２は、任意の樹脂材、たとえばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製のフィルムであって、所定の強度および耐熱性を有し、このリボンフィルム基材２にインク層３を積層している。

インク層３は、黒色のカーボンブラックおよびワックスを主成分として分散含有し、必要に応じて樹脂バインダーその他充填剤や安定化剤などを混合した塗工層であって、リボンフィルム基材２側からの加熱により、上記ワックスが溶融することによってリボンフィルム基材２からこのワックスとともに上記カーボンブラックが印字用紙に転写され、印字の画像を形成可能である。

図５は、熱転写インクリボン１を装填して印字を行う熱転写プリンター５の概略側面図であって、熱転写プリンター５は、印字用紙６の供給部７と、印字部８と、を有する。

印字用紙６は、ラベル連続体やタグ連続体など任意の用紙材であって、上記熱転写インクリボン１のインク層３が、印字データに応じた上記加熱によりその表面に転写固着可能である。

供給部７は、帯状の印字用紙６をロール状に保持し、印字部８方向に印字用紙６を帯状に繰り出し可能である。

印字部８は、サーマルヘッド９と、プラテンローラー１０と、熱転写インクリボン１の供給軸１１および使用済み熱転写インクリボン１Ａの巻取り軸１２と、を有する。
熱転写インクリボン１の供給軸１１に熱転写インクリボン１の紙支管４を嵌め込んで熱転写インクリボン１を熱転写プリンター５に装填する。

サーマルヘッド９およびプラテンローラー１０の間に熱転写インクリボン１および印字用紙６を挟持し、プラテンローラー１０の回転駆動とともに、サーマルヘッド９に印字データにもとづいた電流を供給し、サーマルヘッド６の発熱素子９Ａの発熱走査によって熱転写インクリボン１のインク層３を印字用紙６の表面側に転写して必要な印字を行う。

なお、上述の印字作用によりインク層３の一部が印字データに応じて印字用紙６に転写するため、巻取り軸１２における使用済みリボン用紙支管４Ａに巻き取られる、印字を行ったのちの使用済み熱転写インクリボン１Ａには、この印字データが反転した反転画像１３が残ることになる。
印字用紙６に転写したインク層３の平均印字率は３〜１０％、高くても３０％程度であり、インク層３の大半はリボンフィルム基材２上に留まっている。

現在、データの機密性確保の意図から、さらには、環境保全の意味からも、使用済み熱転写インクリボン１Ａを回収してリサイクルするシステムが一部実行されている。

従来のリサイクルシステムにおいては、使用済み熱転写インクリボン１Ａを主に産業廃棄物として、たとえばセメント工場などにおいて焼却処分することにより、石炭代替え品の一部として天然資源の使用抑制に寄与している（いわゆる、サーマルリサイクル）。
また、焼却しない分については、埋め立て処分されているが、環境負荷の軽減化および廃棄物の軽量化などの観点から、使用済み熱転写インクリボン１Ａについて何らかの再利用を行うことが要請されているという問題がある。

特開２００６−１８１８６４号公報

本発明は以上のような諸問題にかんがみなされたもので、使用済み熱転写インクリボンを単純に焼却あるいは埋め立てすることなく、その再利用を可能とする使用済み熱転写インクリボンのリサイクル方法、プラスチック用黒色着色剤および黒色プラスチップ成型品を提供することを課題とする。

また本発明は、回収された使用済み熱転写インクリボンを任意のプラスチック製品の着色剤として利用可能な使用済み熱転写インクリボンのリサイクル方法、プラスチック用黒色着色剤および黒色プラスチップ成型品を提供することを課題とする。

また本発明は、使用済み熱転写インクリボンを回収して、任意のプラスチック製品、たとえば熱転写インクリボンの支管としても再利用可能な使用済み熱転写インクリボンのリサイクル方法、プラスチック用黒色着色剤および黒色プラスチップ成型品を提供することを課題とする。

すなわち本発明は、回収した使用済み熱転写インクリボンに含まれるカーボンブラックを黒色の着色剤として再利用することに着目したもので、第一の発明は、リボンフィルム基材と、このリボンフィルム基材に積層するとともにカーボンブラックを分散したインク層と、を有する熱転写インクリボンを熱転写プリンターに装填して印字を行ったのちの使用済み熱転写インクリボンのリサイクル方法であって、上記使用済み熱転写インクリボンを高速剪断粉砕処理による剪断熱および摩擦熱により熱溶融し、冷却処理により造粒して黒色粉体とし、プラスチック用黒色着色剤として再利用可能とすることを特徴とする使用済み熱転写インクリボンのリサイクル方法である。

第二の発明は、リボンフィルム基材と、このリボンフィルム基材に積層するとともにカーボンブラックを分散したインク層と、を有する熱転写インクリボンを熱転写プリンターに装填して印字を行ったのちの使用済み熱転写インクリボンを、高速剪断粉砕処理による剪断熱および摩擦熱により熱溶融し、冷却処理により造粒して黒色粉体としたことを特徴とするプラスチック用黒色着色剤である。

第三の発明は、リボンフィルム基材と、このリボンフィルム基材に積層するとともにカーボンブラックを分散したインク層と、を有する熱転写インクリボンを熱転写プリンターに装填して印字を行ったのちの使用済み熱転写インクリボンを、高速剪断粉砕処理による剪断熱および摩擦熱により熱溶融し、冷却処理により造粒してプラスチック用黒色着色剤とした黒色粉体を、プラスチック製品の材料に混練して成型したことを特徴とする黒色プラスチップ成型品である。

上記高速剪断粉砕処理は、高速回転可能な剪断用羽根を有するミキサータンク内でこれを行うことができる。

上記冷却処理ののち、さらに解砕処理を行って上記黒色粉体とすることができる。

上記プラスチック用黒色着色剤を上記熱転写インクリボン用のプラスチック支管の材料に混練することができる。

上記黒色プラスチック成型品は、上記熱転写インクリボン用のプラスチック支管であることができる。

本発明による使用済み熱転写インクリボンのリサイクル方法、プラスチック用黒色着色剤および黒色プラスチップ成型品においては、使用済み熱転写インクリボンを高速剪断粉砕処理による剪断熱および摩擦熱により熱溶融、冷却処理により造粒して、プラスチック用黒色着色剤として再利用可能に回収するので、使用済み熱転写インクリボンを単なる焼却処分や埋め立て処分ではなく、再利用可能な材料（プラスチック用黒色着色剤）としてリサイクルすることができる。したがって、省資源の観点から望ましいとともに、環境負荷を低減することができる。

とくに第一の発明の使用済み熱転写インクリボンのリサイクル方法によれば、使用済み熱転写インクリボンを、熱溶融および冷却という比較的簡単な工程により、プラスチック用黒色着色剤として再利用可能に回収することができる。

とくに第二の発明のプラスチック用黒色着色剤によれば、使用済み熱転写インクリボンの熱溶融および冷却により、インク層中のカーボンブラックをプラスチック成型品の着色剤として再利用可能となる。

とくに第三の発明の黒色プラスチップ成型品によれば、使用済み熱転写インクリボンからのカーボンブラックをプラスチック用黒色着色剤として再利用して、新たな成型品とすることができる。

本発明の、使用済み熱転写インクリボン１Ａ（図５）のリサイクル方法を示す概略説明図である。 同、得られたプラスチック用黒色着色剤２０をプラスチック支管２１とする工程を示す概略説明図である。 同、使用済み熱転写インクリボン１Ａのリサイクル方法の全容を、プラスチック用黒色着色剤２０およびプラスチック支管２１と合わせて示す概略説明図である。 従来からの熱転写インクリボン１の斜視図である。 同、熱転写インクリボン１を装填して印字を行う熱転写プリンター５の概略側面図である。

本発明は、使用済み熱転写インクリボンを、熱溶融および冷却により、プラスチック用黒色着色剤として再利用可能に回収する使用済み熱転写インクリボンのリサイクル方法、プラスチック用黒色着色剤および黒色プラスチップ成型品を実現した。

つぎに本発明の実施例による使用済み熱転写インクリボンのリサイクル方法、プラスチック用黒色着色剤および黒色プラスチップ成型品を図１ないし図３にもとづき説明する。ただし、図４および図５と同様の部分には同一符号を付し、その詳述はこれを省略する。
図１は、前記使用済み熱転写インクリボン１Ａ（図５）のリサイクル方法を示す概略説明図であって、前記熱転写プリンター５（図５）に装填して印字用に用いた使用済み熱転写インクリボン１Ａを回収し（リボン回収工程）、その使用済みリボン用紙支管４Ａを除去する（紙支管除去工程）。

ついで、使用済み熱転写インクリボン１Ａを高速剪断粉砕処理による剪断熱および摩擦熱により熱溶融する（熱溶融工程）。
この高速剪断粉砕処理は、たとえば、高速回転可能な剪断用羽根を有するミキサータンク（図示せず）内でこれを行うことができる。すなわち、ミキサータンクに使用済み熱転写インクリボン１Ａを投入し、剪断用羽根の高速回転によってリボンフィルム基材２を細かく剪断するとともに、この高速回転にともなう剪断熱および摩擦熱により、とくにインク層３を熱溶融して半ゲル化させる。
かくして、細かく剪断されたリボンフィルム基材２と、リボンフィルム基材２から分離したインク層３のカーボンブラックおよびワックス等とがほぼ均一に混練した混練物を得る。

この半ゲル化した混練物に冷却水を添加して急冷することにより固化させて造粒する（冷却造粒工程）。
さらに必要であれば最後に、造粒物をさらに細かく解体するように砕く解砕処理を行い（解砕工程）、所定の粒径を有する黒色粉体とし、乾燥工程を経て、プラスチック用黒色着色剤２０を得る。

得られたプラスチック用黒色着色剤２０は、細粒状、針状さらには不定形状など各種形状の粒子の集合体であり、約０．０１〜３ｍｍ程度のサイズ（粒径）を有する。
インク層３に含まれるカーボンブラック自体の粒径は、数ｎｍ〜１００ｎｍ程度が一般的であり、このカーボンブラックの粒径に対してプラスチック用黒色着色剤２０は、比較的大きな粒径を有するため、着色剤としてはカーボンブラックよりプラスチック材料に比較的混練しやすくなっている。

たとえば図２は、得られたプラスチック用黒色着色剤２０をプラスチック支管２１とする工程を示す概略説明図であって、プラスチック用黒色着色剤２０を任意の合成樹脂材たとえばポリカーボネート樹脂を混ぜて黒色のペレット（図示せず）に成型する（ペレット成型工程）。
なお、このペレットには、使用済み熱転写インクリボン１Ａのリボンフィルム基材２に由来する透明ないし白色透明な粒子も含まれることになるが、ペレット全体としては、インク層３に由来するカーボンブラックの黒色を呈することになる。
ペレットのサイズは、たとえば押出し成型する成型機（図示せず）の押出し口径およびカットタイミングを調整することにより、最終成型品（プラスチック支管２１）あるいはその材料や成型条件に応じて任意に選定可能であって、たとえば、直径約２ｍｍ、長さ約３ｍｍなどとすることができる。

このペレットをプラスチック材料に混練し（混練工程）、成型して（成型工程）、プラスチック支管２１を得る。もちろん、このプラスチック支管２１の色は、プラスチック用黒色着色剤２０の黒色に由来する黒色である。

図３は、使用済み熱転写インクリボン１Ａのリサイクル方法の全容を、プラスチック用黒色着色剤２０およびプラスチック支管２１と合わせて示す概略説明図であって、まず、使用済み熱転写インクリボン１Ａを回収し（リボン回収工程）、その使用済みリボン用紙支管４Ａを除去する（紙支管除去工程）。
除去した使用済みリボン用紙支管４Ａは、これを古紙として再利用するか、焼却処分する。

ついで、図１にもとづいて説明したように、使用済み熱転写インクリボン１Ａから、造粒物ないし粉体としてのプラスチック用黒色着色剤２０を得る（着色剤回収工程）。
さらに、図２にもとづいて説明したように、プラスチック用黒色着色剤２０を黒色のペレットとし、このペレットをプラスチック支管２１の材料に混練して、熱転写インクリボン用として、黒色のプラスチック支管２１を得る（成型工程）。

このプラスチック支管２１に、熱転写インクリボン１を必要な大きさに小巻する（小巻き工程）。
この熱転写インクリボン１について、通常の販売および熱転写プリンター５での使用を介して、再度リボン回収工程に戻る。

ただし、図３に仮想線による矢印で示すように、上記リボン回収工程において、本発明のリサイクル方法によりすでに成型したプラスチック支管２１に使用済み熱転写インクリボン１Ａが巻かれている場合には、このプラスチック支管２１を除去することなく（すなわち、紙支管除去工程を経ることなく）、上記着色剤回収工程として、既述した高速剪断粉砕処理により使用済み熱転写インクリボン１Ａおよびプラスチック支管２１を丸ごと処理して、プラスチック用黒色着色剤２０を得ることができる。

かくして、使用済み熱転写インクリボン１Ａを、高速剪断粉砕処理による剪断熱および摩擦熱により熱溶融し、冷却し、さらに解砕して黒色粉体とし、プラスチック用黒色着色剤２０として再利用可能である。
また、プラスチック用黒色着色剤２０をペレットに成型しておけば、任意のプラスチック製品の材料に混練し、成型して、黒色プラスチップ成型品とすることができ、たとえば図２および図３にもとづいて説明したように、熱転写インクリボン１用のプラスチック支管２１とすることができる。

１ 熱転写インクリボン（図４、図５）
１Ａ 熱転写インクリボン１の使用済み熱転写インクリボン（図１、図５）
２ リボンフィルム基材
３ インク層
４ 紙支管
４Ａ 使用済みリボン用紙支管（図１、図５）
５ 熱転写プリンター（図５）
６ 印字用紙
７ 供給部
８ 印字部
９ サーマルヘッド
９Ａ サーマルヘッド９の発熱素子
１０ プラテンローラー
１１ 熱転写インクリボン１の供給軸
１２ 使用済み熱転写インクリボン１Ａの巻取り軸
１３ 反転画像
２０ プラスチック用黒色着色剤（実施例、図１、図２）
２１ プラスチック支管（図２）

Claims (7)

1. リボンフィルム基材と、このリボンフィルム基材に積層するとともにカーボンブラックを分散したインク層と、を有する熱転写インクリボンを熱転写プリンターに装填して印字を行ったのちの使用済み熱転写インクリボンのリサイクル方法であって、
   前記使用済み熱転写インクリボンを高速剪断粉砕処理による剪断熱および摩擦熱により熱溶融し、冷却処理により造粒して黒色粉体とし、プラスチック用黒色着色剤として再利用可能とすることを特徴とする使用済み熱転写インクリボンのリサイクル方法。
2. 前記高速剪断粉砕処理は、高速回転可能な剪断用羽根を有するミキサータンク内でこれを行うことを特徴とする請求項１記載の使用済み熱転写インクリボンのリサイクル方法。
3. 前記冷却処理ののち、さらに解砕処理を行って前記黒色粉体とすることを特徴とする請求項１または２記載の使用済み熱転写インクリボンのリサイクル方法。
4. 前記プラスチック用黒色着色剤を前記熱転写インクリボン用のプラスチック支管の材料に混練することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の使用済み熱転写インクリボンのリサイクル方法。
5. リボンフィルム基材と、このリボンフィルム基材に積層するとともにカーボンブラックを分散したインク層と、を有する熱転写インクリボンを熱転写プリンターに装填して印字を行ったのちの使用済み熱転写インクリボンを、高速剪断粉砕処理による剪断熱および摩擦熱により熱溶融し、冷却処理により造粒して黒色粉体としたことを特徴とするプラスチック用黒色着色剤。
6. リボンフィルム基材と、このリボンフィルム基材に積層するとともにカーボンブラックを分散したインク層と、を有する熱転写インクリボンを熱転写プリンターに装填して印字を行ったのちの使用済み熱転写インクリボンを、高速剪断粉砕処理による剪断熱および摩擦熱により熱溶融し、冷却処理により造粒してプラスチック用黒色着色剤とした黒色粉体を、プラスチック製品の材料に混練して成型したことを特徴とする黒色プラスチップ成型品。
7. 当該黒色プラスチック成型品は、前記熱転写インクリボン用のプラスチック支管であることを特徴とする請求項６記載の黒色プラスチップ成型品。

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