JP2022074398A - トナー容器の情報取得方法、トナー容器の分別方法、トナー容器の粉砕方法、トナー容器の加工方法、およびトナー容器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】使用済みトナー容器の劣化の度合いを推定することができるトナー容器の情報取得方法と、を提供すること。【解決手段】上記トナー容器の情報取得方法は、トナー容器を形成する樹脂に含有されているトナーの量を測定する工程と、上記測定されたトナー粒子の量に基づき、上記トナー容器の機械強度に関する情報を取得する工程と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、トナー容器の情報取得方法、トナー容器の分別方法、トナー容器の粉砕方法、トナー容器の加工方法、およびトナー容器の製造方法に関する。

従来、使用済みのトナー容器を回収し、原料として再利用する（リサイクル）ことが可能であることが知られている。回収された使用済みのトナー容器には、排出しきれなかったトナーや、除去しきれなかったトナーが少量付着している。この容器を、粉砕して、溶融し、再度、容器に加工して使用すると、トナー容器に含有されたトナーを起点にした破損や、トナー容器の衝撃強度の低下といった問題が起きる。上記のように、トナー容器が劣化する問題は、特に、リサイクルの回数を重ねたときに顕著であるため、トナー容器の劣化の状態をより正確に推定し、推定された状態に応じてトナー容器を分別することや、トナー容器の劣化を抑制することが重要である。

トナー容器の劣化を抑制する手段として様々な方法が存在する。

例えば、特許文献１では、トナーと、該トナーのバインダー樹脂と相溶性のある原料樹脂とを混合して、プラスチック成型されるトナー容器が記載されている。特許文献１によれば、該原料樹脂アイゾット衝撃強度を８．０～１３．０（ｋｇｆ・ｃｍ／ｃｍ^２）に設定し、３０重量％以下のトナーと混合することにより、アイゾット衝撃強度を６．０～１０．０（ｋｇ・ｃｍ／ｃｍ^２）に調節することができ、トナーが付着した容器を再生利用することが可能になったとされている。

また、樹脂製容器の、リサイクルによる劣化の度合いを推定する手段として、様々な方法が存在する。

特許文献２では、樹脂材のリサイクル回数判別方法が記載されている。特許文献２によれば、リサイクル回数の異なる各樹脂材に、測定光を照射し、前記樹脂材からの反射光から得られる第１の色調値と前記リサイクル回数とを対応させたデータを準備したとしている。これにより、対象となる樹脂材から得られる第２の色調値と、第１の色調値との差が所定範囲内の前記樹脂材のリサイクル回数を求めることができる、とされている。

特許文献３では、熱可塑性結晶性プラスチックのリサイクル成型選別方法が記載されている。特許文献３によれば、熱分析装置を用いて測定した融解熱量によって、熱可塑性結晶性ポリマーの劣化の度合いを評価することができたとされている。

特開平７－２４４４２７号公報 特開２００４－２８７０７号公報 特開平５－３２２８１１号公報

特許文献１のように、トナー容器の劣化を抑制する方法が知られている。

しかしながら、特許文献１の方法では、既存のトナー容器をリサイクルした際の、劣化の度合いが不明である。

また、特許文献２～３のように、樹脂製容器の、リサイクルによる劣化の度合いを推定する方法が知られている。

しかしながら、特許文献２～３の選別方法では、手間がかかり、簡易的に推定することができない。

本発明は上記の事情に鑑みて成されたものであり、使用済みトナー容器の劣化の度合いを推定することができるトナー容器の情報取得方法と、上記推定された劣化の度合いに応じてトナー容器を分別するトナー容器の分別方法と、トナー容器の劣化による破損を抑制するトナー容器の粉砕方法、トナー容器の加工方法、およびトナー容器の製造方法、とを提供することを目的とする。

上記課題を解決するための本発明の一実施形態に関する、トナー容器の情報取得方法は、トナー容器を形成する樹脂に含有されているトナーの量を測定する工程と、前記測定されたトナーの量に基づき、前記トナー容器の機械強度に関する情報を取得する工程と、を有する、トナー容器の情報取得方法である。

また、上記課題を解決するための本発明の一実施形態に関する、トナー容器の分別方法は、上記トナー容器の情報取得方法により、トナー容器の情報を取得する工程と、前記取得されたトナー容器の情報に応じて、前記トナー容器を分別する工程と、を有する、トナー容器の分別方法である。

また、上記課題を解決するための本発明の一実施形態に関する、トナー容器の粉砕方法は、上記トナー容器の分別方法により分別されたトナー容器を、粉砕する工程を有する、トナー容器の粉砕方法である。

また、上記課題を解決するための本発明の一実施形態に関する、トナー容器の加工方法は、上記トナー容器の分別方法により分別されたトナー容器、または上記トナー容器の粉砕方法により粉砕されたトナー容器を、溶融混練する工程と、前記溶融混練により得られた溶融混練物を成形する工程と、を有する、トナー容器の加工方法である。

また、上記課題を解決するための本発明の一実施形態に関する、トナー容器の製造方法は、上記トナー容器の加工方法により得られたペレットを溶融する工程と、前記溶融されたペレットをトナー容器に成形する工程と、を有する、トナー容器の製造方法である。

本発明により、使用済みトナー容器の劣化の度合いを推定することができるトナー容器の情報取得方法と、上記取得されたトナー容器の情報に応じてトナー容器を分別するトナー容器の分別方法と、トナー容器の劣化による破損を抑制するトナー容器の粉砕方法、トナー容器の加工方法、およびトナー容器の製造方法、とが提供される。

図１は、本発明の一実施形態に関する、トナー容器の情報取得方法のフローチャートである。 図２は、本発明の一実施形態に関する、トナー容器の情報取得方法の具体例における、リサイクル回数と容器含有トナー量の関係図である。 図３は、本発明の一実施形態に関する、トナー容器の情報取得方法の具体例における、リサイクル回数と、トナー容器を形成する樹脂に含まれるシリカ粒子、酸化チタン粒子、アルミナ粒子の総量の関係図である。 図４は、本発明の一実施形態に関する、トナー容器の分別方法のフローチャートである。 図５は、本発明の一実施形態に関するトナー容器の粉砕方法のフローチャートである。 図６は、本発明の一実施形態に関するトナー容器の加工方法のフローチャートである。 図７は、図６のフローチャートにおける、トナー容器を溶融混練する工程の詳細を表すフローチャートである。 図８は、本発明の一実施形態に関するトナー容器の製造方法のフローチャートである。 図９は、本発明に係るトナー容器の粉砕方法、トナー容器の加工方法、およびトナー容器の製造方法の具体例における、衝撃強度とリサイクル材の含有量との関係図である。 図１０は、図９において、各リサイクル回数における、衝撃強度が８ｋＪ／ｍｍ^２以上となる、リサイクル材の含有量の上限値を表した図である。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の形態に限定されるものではない。なお、本明細書における、「リサイクル回数」は、トナー容器または他の樹脂がリサイクルされた回数のことをいう。「他の樹脂」については後述する。

１．トナー容器の情報取得方法
図１は、本発明の一実施形態に関する、トナー容器の情報取得方法のフローチャートである。

図１に示すように、本発明の一実施形態に関する、トナー容器の情報取得方法は、トナー容器を形成する樹脂に含有されているトナーの量を測定する工程と、上記測定されたトナーの量に基づき、上記トナー容器の機械強度に関する情報を取得する工程と、を有する。

１－１．トナーの量を測定する工程（工程Ｓ１１０）
本工程では、トナー容器を形成する樹脂に含有されているトナー（以下、容器含有トナーと言う。）の量を測定する。

本工程では、容器内に充填されたトナーを、可能な限り取り除いたトナー容器を使用する。具体的な例としては、画像形成装置において、トナー交換サインが出た状態のトナー容器や、容器内に充填されたトナーを吸引除去したトナー容器等が挙げられる。

本発明におけるトナー容器は、樹脂製の容器が用いられる。トナー容器に含まれる樹脂は、本発明の効果を奏するものであれば特に限定されないが、例として、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリル酸、メタクリル酸及びこれらのエステル、アクリロニトリル等の重合により得られるアクリル樹脂またはメタクリル樹脂、ポリビニル樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール樹脂等の合成樹脂等が挙げられる。これらは単独で含まれていても良いし、２種類以上含まれていてもよい。水分による劣化が少なく、リサイクル性に優れている観点から、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂が好ましい。

本発明で用いるトナー容器は、特に限定されず、トナー容器の例として、トナーカートリッジやトナーボトル等があげられる。

トナーカートリッジの形状は、特に限定されないが、一例として、開口部と底部を有し、底部側にスライドシャッターとトナー排出口が設けられている、円筒状の容器等が挙げられる。

トナーボトルの形状は、特に制限されないが、一般的に樹脂をブロー成形してなる一体型の形状である。たとえば、上記トナーボトルは、トナーを貯蔵する本体部と、トナーの排出機能およびキャップを被せて、トナーを密封する機能、画像形成装置本体との位置決め機能等を有する口部と、からなる、全体形状が円筒状を成している筒状容器等が挙げられる。

本工程で測定するトナーの量は、トナー母体粒子、外添剤およびキャリア等の量を含む。したがって、本工程では、トナー母体粒子の量を測定してもよいし、トナー母体粒子から脱落した外添剤の量を測定してもよいし、キャリアの量を測定してもよく、これらを含んだトナー全体の量を測定してもよい。

上記トナー母体粒子は、結着樹脂と、任意に添加される着色剤、離型剤、荷電制御剤および外添剤と、を含む。

上記結着樹脂は、結晶性樹脂であってもよいし、非晶性樹脂であってもよいし、これらの組み合わせであってもよい。

上記結晶性樹脂は、公知の結晶性樹脂を使用できる。具体的な例として、結晶性ポリエステル樹脂、結晶性ポリウレタン樹脂、結晶性ポリウレア樹脂、結晶性ポリアミド樹脂、結晶性ポリエーテル樹脂等が挙げられる。結晶性樹脂は、１種類を単独で使用してもよいし、２種類以上を併用してもよい。

上記非晶性樹脂は特に限定されないが、例として、スチレン、パラクロロスチレン、α－メチルスチレン等のスチレン類の単独重合体または共重合体、ポリエステル樹脂等が含まれる。

上記着色剤は、染料でもよいし顔料でもよい。有色トナーを構成するトナー粒子は、当該有色トナーによって呈されるべき色調に応じた、イエロー、マゼンタ、シアンまたはブラック等の着色剤を含有すればよい。

イエローの着色剤の例には、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１９、４４、７７、７９、８１、８２、９３、９８、１０３、１０４、１１２、および１６２等を含むイエロー染料、ならびに、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、１７、７４、９３、９４、１３８、１５５、１８０および１８５等を含むイエロー顔料が含まれる。

マゼンタの着色剤の例には、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１、４９、５２、５８、６３、１１１および１２２等を含むマゼンタ染料、ならびに、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、４８：１、５３：１、５７：１、１２２、１３９、１４４、１４９、１６６、１７７、１７８および２２２等のマゼンタ顔料が含まれる。

シアンの着色剤の例には、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー２５、３６、６０、７０、９３および９５等のシアン染料、ならびに、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、７、１５、１５：３、６０、６２、６６および７６等のシアン顔料が含まれる。

ブラックの着色剤の例には、チャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラックおよびランプブラック等を含むカーボンブラック、フェライトおよびマグネタイト等を含む磁性体、ならびに、鉄・チタン複合酸化物等が含まれる。

上記離型剤は、トナー粒子に離型剤として含有され得る公知のワックスであればよい。

上記ワックスの例には、ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、および酸化型の低分子量ポリプロピレン等を含むオレフィン系ワックス、パラフィン、ならびに合成エステルワックス等が含まれる。これらのうち、定融点かつ低粘度であることから、合成エステルワックスが好ましく、ベヘン酸ベヘニル、グリセリントリベヘネート、およびペンタエリスリトールテトラベヘネート等がより好ましい。これらのワックスは、トナー粒子に、一種のみが含まれても、複数種が組み合わせて含まれていてもよい。

上記荷電制御剤は、摩擦帯電によりトナー粒子に正または負の電荷を付与できる、トナー粒子に荷電制御剤として含有され得る公知の無色の化合物であればよい。荷電制御剤は、トナー粒子に、一種のみが含まれても、複数種が組み合わせて含まれていてもよい。

上記外添剤は、有色トナーおよび透明トナーの流動性、帯電性およびクリーニング性を高めるためにトナー粒子の表面に後処理剤として添加される、公知の流動化剤およびクリーニング剤等とすることができる。

上記外添剤の例には、シリカ粒子、アルミナ粒子、および酸化チタン粒子等を含む無機酸化物粒子、ステアリン酸アルミニウム粒子、およびステアリン酸亜鉛粒子等を含む無機ステアリン酸化合物粒子、ならびに、チタン酸ストロンチウム粒子、およびチタン酸亜鉛粒子等の無機チタン酸化合物粒子等が含まれる。なお、これらの外添剤は、耐熱保管性および環境安定性等を高めるため、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、高級脂肪酸、およびシリコーンオイル等によって表面処理されていてもよい。外添剤は、トナー粒子に、一種のみが添加されても、複数種が組み合わせて添加されていてもよい。

上記キャリアは、上述したトナー粒子と混合して２成分磁性トナーを構成する。上記キャリアは、トナーに含有され得る公知の磁性粒子であればよい。

上記磁性粒子の例には、鉄、鋼、ニッケル、コバルト、フェライト、およびマグネタイト、ならびに、これらとアルミニウムおよび鉛等との合金等の磁性体を含む粒子が含まれる。上記キャリアは、上記磁性体からなる粒子の表面を樹脂等で被覆したコートキャリアであってもよいし、バインダー樹脂中に上記磁性体を分散させた樹脂分散型キャリアであってもよい。上記被覆用の樹脂の例には、オレフィン樹脂、スチレン樹脂、スチレン・アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、およびフッ素樹脂等が含まれる。上記バインダー樹脂の例には、アクリル樹脂、スチレン・アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、およびフェノール樹脂等が含まれる。

これらのトナーは、特に、トナー容器の内壁面に強固に付着していることがある。そして、本発明者らは、トナー容器をリサイクルするごとに、容器含有トナーの量が増加することを見出した。これは、トナー容器にトナーが付着したまま、溶融して再成形することで、トナー容器を形成する樹脂中にトナーが含まれてしまうためだと考えられる。

また、本発明者らは、容器含有トナーの量が多いときはトナー容器の強度が低いことを見出した。これは、容器含有トナーの量が多いとき、このトナーが異物となってトナー容器の強度を低下させるためだと考えられる。これらの知見をもとに、本発明者らは、容器含有トナーの量から、トナー容器のリサイクル量およびトナー容器の強度を推定できることを見出した。

容器含有トナーの量を測定する方法は、特に限定はされないが、例としては、観察測定法や元素分析法等が挙げられる。

観察測定法には、トナー容器の断片の断面を観察して容器含有トナーの量を測定する方法、およびトナー容器の表面を観察して容器含有トナーの量を測定する方法（表面観察測定法）等が含まれる。

トナー容器の断片の断面を観察して測定する方法は、具体的には、光学顕微鏡等を用いて、上記断面を観察し、観察画像を画像処理して、容器含有トナーの量を測定する方法である。

上記表面観察測定法は、具体的には、光学顕微鏡等を用いて、トナー容器を形成する樹脂の表面を観察し、観察画像を画像処理して、トナーの量を測定する。

なお、観察画像を得る方法は、高倍率レンズを備えたＣＣＤカメラ等を用いて行ってもよい。また、トナーが含まれている部分と、含まれていない部分との色調の差がはっきりわかる場合は、トナー容器の全体の画像を撮影し、画像処理でトナーが含まれている部分の面積率から、トナー量を算出してもよい。また、トナー容器の表面積に対するトナー含有面積の割合をもとに、トナー含有レベルを判定してもよい。

上記元素分析法は、容器含有トナーが含まれる特定の元素の量を分析することで、トナーの量を測定する方法である。具体的には、トナーが含有する外添剤に含まれる無機物粒子を分析する。元素分析する方法は特に限定されないが、測定操作の簡便性や、測定結果の迅速性の観点から、蛍光Ｘ線分析法が好ましい。

なお、本発明では、トナー容器の外側から観察して測定してもよく、内側から観察して測定してもよい。また、測定によって得られるトナーの量は、絶対数としての値でもよいし、トナー容器に対する含有率の値でもよい。

１－２．トナー容器の機械強度に関する情報を取得する工程（工程Ｓ１２０）
本工程では、トナーの量を測定する工程で測定された容器含有トナーの量に基づき、前記トナー容器の機械強度の劣化に関する情報を取得する。

トナー容器のリサイクル回数を重ねるごとに、容器含有トナーの量が増加し、機械強度が低下するため、上記トナーの量を測定する工程で測定されたトナーの量が多いほど、機械強度が低下していることがわかる。

トナー容器の機械強度に関する情報を取得する方法の具体例として、リサイクル回数を推定する方法等が挙げられる。これにより、推定されたリサイクル回数から、トナー容器の機械強度に関する情報を取得することができる。

リサイクル回数を推定する方法は、上記測定されたトナーの量に基づいてなされるものであれば、特に限定されないが、簡易的に行うことができるという観点から、リサイクル回数と、容器含有トナーの量との関係図を用いて推定する方法が好ましい。具体的には、所定のリサイクル回数における、容器含有トナーの量との対応関係を表すグラフ等の関係図をあらかじめ作成しておき、上記関係図を用いて、対象となるトナー容器で測定されたトナー量からリサイクル回数を推定する。

［具体例］
《リサイクル回数とトナー粒子量の関係図の作成》
〈トナー容器のリサイクル〉
トナーを充填したトナー容器（ポリエチレン樹脂容器）から、充填されているトナーを吸引機（ＣＶ－９５Ｈ２、株式会社日立産機システム製）で吸引除去した後、上記トナー容器を粉砕機（１５０－３５、Ｒａｐｉｄ社製）でフレーク状に粉砕した。得られたフレークを、二軸混練機（ＫＴＸ－３０、株式会社神戸製鋼所製）で溶融混練した後、押し出し、ペレット状に加工して、成形材料とした。得られた成形材料を用いて、ポリエチレン樹脂容器を、押出機（ＭＳＤ－７０Ｅ 株式会社タハラ製）を用いてブロー成形し、成形したトナー容器にトナーを充填した。このとき、トナー容器のリサイクル回数を１とし、リサイクル回数が５となるまで、上記の操作を繰り返し行った。

〈容器含有トナー量の測定〉
リサイクル回数が１であるトナー容器から、トナーを上記吸引機で吸引除去した後、上記トナー容器の外側表面を光学顕微鏡（ＶＫ－Ｘ２５０ 株式会社キーエンス製）で観察し、観察画像を撮影した。撮影画像を、ルーゼックス（株式会社ニレコ製）を用いて、二値化処理し、トナーが含まれている部分と、含まれていない部分との面積比から、容器中に含有されているトナーの量を測定した。リサイクル回数が２～５であるトナー容器についても同様にして、トナーの量を測定し、リサイクル回数と容器含有トナー粒子量の関係を表１に示した。表１を基に図２に示した検量線を作成した。

表１に示したように、トナー容器のリサイクル回数と、容器含有トナーの量との間に、相関関係があることから、対象となるトナー容器について容器含有トナーの量から、リサイクル回数を推定することができる。なお、上記検量線によって、推定されるリサイクル回数は整数でなくてもよい。

また、リサイクル回数が１であるトナー容器から、トナーを上記吸引機で吸引除去した後、上記トナー容器を形成する樹脂に含有された、シリカ粒子、酸化チタン粒子、アルミナ粒子の総量を、ケイ素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）を元素分析の対象として、蛍光Ｘ線分析装置(ＤＥＬＴＡ、ＯＬＹＭＰＡＳ社製)を、用いて測定した。リサイクル回数が２～５であるトナー容器についても同様にして測定し、リサイクル回数とシリカ（ＳｉＯ_２）粒子、酸化チタン（ＴｉＯ_２）粒子、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）粒子の総量の関係を表２に示した。表２を基に図３に示した検量線を作成した。

表２に示したように、トナー容器のリサイクル回数と、トナー容器を形成する樹脂に含有されたシリカ粒子、酸化チタン粒子、アルミナ粒子の総量との間に、相関関係があることから、対象となるトナー容器を形成する樹脂に含有される、上記粒子の量から、リサイクル回数を推定することができる。

上記のような、蛍光Ｘ線分析による測定結果は、リサイクルの過程で、容器含有トナーのトナー母体粒子が溶融してしまった場合でも、リサイクル回数の推定に適用することができる。上述のように、トナーは、シリカ粒子等の無機粒子を含む外添剤を含有しているため、トナー母体粒子が溶融しても、外添剤が含む無機粒子を対象にして、元素分析を行えばよい。なお、上記検量線によって、推定されるリサイクル回数は整数でなくてもよい。

なお、上記具体例の記載によって、本発明の範囲は限定して解釈されない。

２．トナー容器の分別方法
図４は、本発明の一実施形態に関する、トナー容器の分別方法のフローチャートである。

図４に示すように、本発明の一実施形態に関するトナー容器の分別方法は、上記トナー容器の情報取得方法により、トナー容器の機械強度に関する情報を取得する工程と、上記取得されたトナー容器の情報に応じて、上記トナー容器を分別する工程と、を有する。

２－１．トナー容器の情報を取得する工程（工程Ｓ２１０）
本工程では、上記トナー容器の情報取得方法によって、トナー容器の情報を取得する。具体的な方法は、上記トナー容器の情報取得方法と同様であるため、詳しい説明は省略する。

２－２．トナー容器を分別する工程（工程Ｓ２２０）
本工程では、上記トナー容器の情報を取得する工程で取得されたトナー容器の情報に応じて、トナー容器を分別する。

トナー容器を分別する方法の例としては、上記取得されたトナー容器の情報に応じて、トナー容器を強度が同程度のものごとに分類する方法、リサイクルするトナー容器と、リサイクルしないトナー容器と、を選別する方法、上記リサイクル回数をトナー容器にラベル付けする方法等が含まれる。

上記トナー容器を分類する方法およびラベル付けする方法では、推定されたリサイクル回数に応じた、トナー容器の粉砕、加工、および製造ができるように分類またはラベル付けを行う。たとえば、強度の低下の度合い（リサイクル回数）によってトナー容器を分別しておくことにより、それぞれの分別されたトナー容器ごとに後の工程（工程Ｓ４１１）で添加すべき他の樹脂（バージン材）の量を、この段階で決定することができる。

上記リサイクルするトナー容器と、リサイクルしないトナー容器と、を選別する方法では、上記トナー容器の情報を取得する工程で取得されたトナー容器の情報に応じて、対象のトナー容器をリサイクルするか否かで選別する。選別の精度を上げる観点から、上記リサイクル回数を推定する方法によって推定されたリサイクル回数によって選別することが好ましい。具体的には、リサイクル回数が所定の回数以下であるトナー容器は、所定の強度を維持しているためリサイクルに使用し、リサイクル回数が所定の回数以上であるトナー容器は、強度が低下しているためリサイクルに使用しない、と選別する。

より具体的には、上記トナー容器の状態を推定する工程で、容器含有トナーの量が７％以上であるとき、リサイクルに使用しないことが好ましく、６％以上であるとき、リサイクルに使用しないことがより好ましく、５．５％以上であるとき、リサイクルに使用しないことがさらに好ましい。

３．トナー容器の粉砕方法
図５は、本発明の一実施形態に関するトナー容器の粉砕方法のフローチャートである。

図５に示すように、本発明の一実施形態に関するトナー容器の粉砕方法は、上記トナー容器の分別方法により分別されたトナー容器を、粉砕する工程（工程Ｓ３１０）を含む。

なお、本発明に係るトナー容器の粉砕方法では、トナー容器を粉砕してもよいし、破砕するにとどめてもよい。上記粉砕されるトナー容器は、機械強度に関する情報を取得されたトナー容器であってもよいし、機械強度に関する情報を取得されていないトナー容器であってもよい。機械強度に関する情報を取得されていないトナー容器を粉砕するとき、図５に示すように、本実施形態ではトナーを粉砕する工程のあとに、トナーの量を測定する工程（工程Ｓ３２０）と、トナー容器の機械強度に関する情報を取得する工程（Ｓ３３０）を含む。

３－１．トナー容器を粉砕する工程（工程Ｓ３１０）
本工程では、上記トナー容器の分別方法により、分別されたトナー容器を粉砕する工程である。

トナー容器の粉砕方法は特に限定されないが、例として、ハンマー式粉砕機、一軸粉砕機、二軸粉砕機を用いた方法が含まれる。

３－２．トナーの量を測定する工程（工程Ｓ３２０）
本工程は、トナー量を測定していないトナー容器に対して行う。上記トナー容器を粉砕する工程で、トナー容器を破砕したとき、破砕後のトナー容器について容器含有トナーの量を測定してもよい。トナー容器トナーの量を測定する方法は、上記トナー容器の情報取得方法と同様であるため、詳しい説明は省略する。

３－３．トナー容器の機械強度に関する情報を取得する工程（工程Ｓ３３０）
本工程は、トナー量を測定していないトナー容器に対して行う。上記トナー容器を粉砕する工程で、トナー容器を破砕したとき、破砕後のトナー容器について容器含有トナーの量を測定してもよく、上記測定されたトナーの量に基づき、トナー容器の情報を取得してもよい。トナー容器の情報を取得する方法は、上記トナー容器の情報取得方法と同様であるため、詳しい説明は省略する。

４．トナー容器の加工方法
図６は、本発明の一実施形態に関するトナー容器の加工方法のフローチャートである。

図６に示すように、本発明の一実施形態に関するトナー容器の加工方法は、上記トナー容器の分別方法により分別されたトナー容器、または上記トナー容器の粉砕方法により粉砕されたトナー容器を、溶融混練する工程と、上記溶融混練により得られた溶融混練物を成形する工程と、を有する。

４－１．トナー容器を溶融混練する工程（工程Ｓ４１０）
本工程では、上記トナー容器の分別方法により分別されたトナー容器、または上記トナー容器の粉砕方法により粉砕されたトナー容器を溶融混練する。

トナー容器を溶融混練する方法は特に限定されないが、例として、一軸混練機、二軸混練機を用いた方法が含まれる。

トナー容器を溶融する温度は、特に限定されないが、通常１５０℃以上２２０℃以下である。

上記トナー容器の分別方法により分別されたトナー容器を溶融混練する場合、上記分別されたトナー容器をそのまま混練機に投入する等して、溶融混練する。また、上記トナー容器の粉砕方法により粉砕されたトナー容器を溶融混練する場合、上記粉砕されたトナー容器を混練機に投入する等して、溶融混練する。

なお、本工程では、一軸混練機や二軸混練機等を用いて溶融混練を行ってもよいし、溶融と混練を別々の機械で行っても良い。

図７に示すように、本工程は、上記分別または粉砕されたトナー容器に、他の樹脂を添加して混合物を生成する工程と、上記生成された混合物を溶融混練する工程を有していてもよい。

４－１－１．他の樹脂を添加して混合物を生成する工程（工程Ｓ４１１）
本工程では、上記分別または粉砕されたトナー容器に、他の樹脂を添加して混合物を生成する。

本発明において、「他の樹脂」は、トナー容器が含有する樹脂と相溶する樹脂であれば、特に限定はされないが、相溶性を高める観点から、トナー容器が含有する樹脂と同一であることが好ましい。また、加工後に成形されるトナー容器の衝撃強度を向上させる観点から、上記他の樹脂のリサイクル回数は、上記トナー容器の情報取得方法によって推定されたトナー容器のリサイクル回数よりも少ないことが好ましく、上記他の樹脂のリサイクル回数は０であることがより好ましい。

上記混合物中における、上記分別または粉砕されたトナー容器と上記他の樹脂との混合比率は、上記推定されたトナー容器の状態に応じて変化させる。具体的には、上記トナー容器の情報取得方法によって取得される、トナー容器の強度が劣化しているほど、上記混合物の全質量に対する他の樹脂の含有量が増えるように調整する。上記トナー容器の情報取得方法が、トナー容器のリサイクル回数を推定する工程を有するときは、上記推定されたリサイクル回数が多いほど、上記混合物の全質量に対する他の樹脂の含有量が増えるように調整する。このようにすることで、回収されたトナー容器に対して、リサイクルして得られるトナー容器に要求される強度を担保するために最低限必要な他の樹脂の量を判断することができる。そのため、リサイクルする際に、必要な量だけの他の樹脂を添加して溶融混練することができ、作業の効率を向上させ、材料の用意のコストを低減することもできる。

４－１－２．混合物を溶融混練する工程（工程Ｓ４１２）
本工程では、上記混合物を生成する工程で生成された混合物を、溶融混練する。

上記混合物を溶融混練する方法は、上記トナー容器を溶融混練する工程と同様であるため、詳しい説明は省略する。

４－２．溶融混練物を成形する工程（工程Ｓ４２０）
本工程では、上記トナー容器を溶融混練する工程で得られた、溶融混練物を成形する。

成形される溶融混練物の形状は特に限定されないが、例として、ペレット化が含まれる。ペレット化は、ペレタイザー等を用いて行われる。ペレタイザーは公知のものを用いることができる。

ペレットの粒径は特に限定されないが、通常は３ｍｍ以上６ｍｍ以下であり、ペレットを溶融しやすくする観点から、３ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。

５．トナー容器の製造方法
図８は、本発明の一実施形態に関するトナー容器の製造方法のフローチャートである。

図８に示すように、本発明の一実施形態に関するトナー容器の製造方法は、上記トナーの容器の加工方法により得られたペレットを溶融する工程と、上記溶融されたペレットをトナー容器の形状に成形する工程と、を有する。

５－１．ペレットを溶融する工程（工程Ｓ５１０）
本工程では、上記トナー容器の加工方法により得られたペレットを溶融する。

ペレットを溶融する方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。

ペレットを溶融する温度は、特に限定されないが、通常１５０℃以上２２０℃以下である。

５－２．トナー容器の形状に成形する工程（工程Ｓ５２０）
本工程では、上記ペレットを溶融する工程で溶融されたペレットを、トナー容器の形状に成形する。

トナー容器の形状に成形する方法は、特に限定されないが、例として、ブロー成形、射出成形が含まれる。成形にかかるコストを抑える観点からは、ブロー成形が好ましい。

なお、本発明に係る、トナー容器の情報取得方法、トナー容器の分別方法、トナー容器の粉砕方法、トナー容器の加工方法、およびトナー容器の製造方法は、それぞれ別個独立して実施してもよいし、連続して実施してもよい。
［具体例］

《実験１～２５》
上記トナー容器の情報取得方法によって推定された、リサイクル回数が１であるトナー容器から、トナーを上記吸引機で吸引除去した後、トナー容器を上記粉砕機でフレーク状に粉砕した。得られたフレークと、あらかじめ上記粉砕機でフレーク状に粉砕したリサイクル回数が０であるポリエチレン樹脂（以下、バージン材と呼ぶ）とを、溶融混練したものを上記二軸混練機で溶融混練した後、で押し出し、ペレット状に加工して、成形材料とした。得られた成形材料を用いて、トナー容器を成形し、成形したトナー容器にトナーを充填した。リサイクル回数が２～５であるトナー容器についても同様にして行い、リサイクルされたトナー容器（以下、リサイクル材と呼ぶ）とバージン材の混合比率を表３～５に示したように調整して、実験１～２５を行った。

〈衝撃強度の測定〉
実験１～２５と同様の方法で試験片を別途作製し、ＪＩＳ Ｋ ７１１１－１の方法に従い、シャルピー衝撃強度を測定した。そして、以下の基準に沿って評価を行い、○および△を合格とした。
○：シャルピー衝撃強度１０ｋＪ／ｍｍ^２以上
△：シャルピー衝撃強度８ｋＪ／ｍｍ^２以上１０ｋＪ／ｍｍ^２未満
×：シャルピー衝撃強度８ｋＪ／ｍｍ^２未満

〈容器落下試験〉
実験１～２５で、トナーを充填し終えたトナー容器を、水平にした状態で、１ｍの高さからコンクリート上に落下させ、トナーこぼれがあるか目視で確認し、トナーこぼれがないものを○、トナーこぼれがあるものを×とした。

結果をまとめたものを表３～表５に示した。

表３～５から、リサイクル回数１～５における、衝撃強度に対するリサイクル材の含有量の影響を示した関係図（図９）を作成した。また、衝撃強度が８ｋＪ／ｍｍ^２以上となるときにおける、リサイクル材の最大の含有量を示した図１０を作成した。

上記のように、上記推定されたリサイクル回数に応じて、リサイクル材とバージン材との混合比率を調整することで、リサイクル回数を重ねても、トナー容器の劣化を抑制することができた。

また、図１０によって、上記推定されたリサイクル回数において、衝撃強度が合格となる、８ｋＪ／ｍｍ^２以上のトナー容器を製造するための、リサイクル材の含有量の上限を見積もることができた。なお、図１０は、推定されたリサイクル回数の値が整数でなくても適用可能である。例えば、推定されたリサイクル回数が２回以下であれば、リサイクル材の含有量が９０％以下にしてバージン材と混合すればよく、推定されたリサイクル回数が２回より多く４回以下であれば、リサイクル材の含有量が７０％以下にしてバージン材と混合すればよい。

しかし、実験１５、２０、２４～２５においては、衝撃強度および落下試験において、評価が劣る結果となった。また、図９～１０から、リサイクル材とバージン材との混合物の全質量に対するリサイクル材の含有量の上限値は、リサイクル回数を重ねるごとに下がった。すなわち、リサイクル回数を重ねるごとに、バージン材の含有量を増やさなければならないことがわかった。

本発明のトナー容器の情報取得方法、トナー容器の分別方法、トナー容器の粉砕方法、トナー容器の加工方法、およびトナー容器の製造方法は、トナー容器のリサイクルにおける、トナー容器の劣化の度合いの推定、および劣化の抑制を可能にした。そのため、本発明は破損し難いトナー容器のリサイクル品の製造を可能にし、同分野における、技術の進展および普及に貢献することが期待される。

Ｓ１１０ トナーの量を測定する工程
Ｓ１２０ トナー容器の情報を取得する工程
Ｓ２１０ トナー容器の情報を取得する工程
Ｓ２２０ トナー容器を分別する工程
Ｓ３１０ トナー容器を粉砕する工程
Ｓ３２０ トナーの量を測定する工程
Ｓ３３０ トナー容器の情報を取得する工程
Ｓ４１０ トナー容器を溶融混練する工程
Ｓ４１１ 混合物を生成する工程
Ｓ４１２ 混合物を溶融混練する工程
Ｓ４２０ 溶融混練物を成形する工程
Ｓ５１０ ペレットを溶融する工程
Ｓ５２０ トナー容器を成形する工程

Claims (16)

1. トナー容器を形成する樹脂に含有されているトナーの量を測定する工程と、
   前記測定されたトナーの量に基づき、前記トナー容器の機械強度に関する情報を取得する工程と、
   を有する、
   トナー容器の情報取得方法。
2. 前記トナーの量を測定する工程は、前記トナー容器を形成する樹脂に含有されているトナー母体粒子の量を測定する工程である、請求項１に記載のトナー容器の情報取得方法。
3. 前記トナーの量を測定する工程は、前記トナー容器を形成する樹脂に含有されている外添剤の量を測定する工程である、請求項１または２に記載のトナー容器の情報取得方法。
4. 前記トナーの量は、前記トナー容器の観察により測定される、請求項１～３のいずれか１項に記載のトナー容器の情報取得方法。
5. 前記トナーの量は前記トナー容器の表面の観察により測定される、請求項１～４のいずれか一項に記載のトナー容器の情報取得方法。
6. 前記トナーの量は、元素分析により測定される、請求項１～５のいずれか１項に記載のトナー容器の情報取得方法。
7. 前記トナーの量は、蛍光Ｘ線分析により測定される、請求項６に記載のトナー容器の情報取得方法。
8. 前記機械強度に関する情報を得る工程は、前記トナー容器のリサイクル回数を推定する工程である、請求項１～７のいずれか１項に記載のトナー容器の情報取得方法。
9. 前記トナー容器は、ポリオレフィン樹脂またはポリスチレン樹脂を含有する、請求項１～８のいずれか１項に記載のトナー容器の情報取得方法。
10. 請求項１～９のいずれか１項に記載のトナー容器の情報取得方法により、トナー容器の情報を取得する工程と、
    前記取得されたトナー容器の情報に応じて、前記トナー容器を分別する工程と、
    を有する、
    トナー容器の分別方法。
11. 前記トナー容器を分別する工程は、リサイクルする前記トナー容器と、リサイクルしない前記トナー容器と、を選別する工程である、請求項１０に記載のトナー容器の分別方法。
12. 請求項１０または１１に記載のトナー容器の分別方法により分別されたトナー容器を、粉砕する工程を有する、
    トナー容器の粉砕方法。
13. 請求項１０または１１に記載のトナー容器の分別方法により分別されたトナー容器、または請求項１２に記載の方法で粉砕されたトナー容器を、溶融混練する工程と、
    前記溶融混練により得られた溶融混練物を成形する工程と、を有する、
    トナー容器の加工方法。
14. 前記溶融混練する工程は、
    前記分別または粉砕されたトナー容器に、他の樹脂を添加して混合物を生成する工程と、
    前記混合物を溶融混練する工程と、を有し、
    前記混合物を生成する工程において、前記トナー容器の前記取得された情報に応じて、前記得られる混合物の全質量に対する前記他の樹脂の含有量を変化させる、
    請求項１３に記載のトナー容器の加工方法。
15. 前記成形する工程は、前記溶融混練物をペレット化する工程である、請求項１３または１４に記載のトナー容器の加工方法。
16. 請求項１５に記載のトナー容器の加工方法により得られたペレットを溶融する工程と、
    前記溶融されたペレットをトナー容器に成形する工程と、
    を有する、
    トナー容器の製造方法。

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