(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式の画像形成装置に用いる、トナーを内蔵するユニットの廃棄処理方法において、
前記ユニットを加熱することでユニット内に残留するトナーを加熱溶融した後、当該ユニット全体を冷却することでユニット内の溶融トナーを凝固させてから当該ユニットの破砕処理を行うことを特徴とする、電子写真方式の画像形成装置に用いるトナーを内蔵するユニットの廃棄処理方法。
【請求項２】
前記ユニットを本体装置から取り出して加熱処理することを特徴とする、請求項１に記載の廃棄処理方法。
【請求項３】
廃棄処理を行う工場施設の廃熱を利用して前記ユニットを加熱処理することを特徴とする、請求項１に記載の廃棄処理方法。
【請求項４】
前記ユニットを、スチーム加熱又は熱水槽環境の中で直接又は間接に加熱処理することを特徴とする、請求項１または３に記載の廃棄処理方法。
【請求項５】
前記加熱処理されたユニットを、破砕処理前に自然冷却により冷却することを特徴とする、請求項１に記載の廃棄処理方法。
【請求項６】
前記加熱処理されたユニットを、破砕処理前に冷却手段により冷却することを特徴とする、請求項１に記載の廃棄処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置の廃棄処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境保護、省資源が叫ばれ、環境問題に対する取組みが益々重要な課題となっており、例えば、オフィスで使用される各種ＯＡ機器に関しても、例外無くその対応が求められている。ＯＡ機器の代表である複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置においては、廃棄処理に際し、装置全体または一部をリサイクルし資源を有効に利用して環境問題の解決策の一つとする方策が検討されている。
【０００３】
図７は、電気機械器具の廃棄処理系統を示すフローチャートである。この図に示されるように、複写機等のＯＡ機器は、解体作業又は金属破砕機等のシュレッダ作業によりパーツ，部品，金属材料等を再生利用しリサイクルを行っている。また、破砕に伴う破砕屑等は埋立て処分されている。
【０００４】
複写機等の廃棄処理にあたり準拠しなくてはならない法律は、環境法，リサイクル法，廃棄法，ＰＬ法（いずれも略称）とよばれる所謂環境４法があるが、電子写真方式の画像形成装置については、特に、１９９５年４月の通産省通達の廃掃法により「トナーの入っている部品及びユニットは破砕してはならない」、「機械本体から外しなさい」と具体的に規制されるようになった。
【０００５】
ここで、トナーの入っている部品及びユニットの破砕処理が禁止される理由について説明する。
市場にて稼働を終えて回収されてきた複写機等の画像形成装置は、現像ユニットの現像室，ホッパ部及びトナーカートリッジ、或いは、クリーニングユニット，廃トナータンク等にかなりの量のトナーが残留していることがある。もし、トナーが多量に残っている現像ユニット等を金属破砕機にかけた場合、残留トナーが破砕により舞い上がり、シュレッダ機の内部にこもってしまう。シュレッダ機は金属材料等を細かく粉砕するためのハンマーを備えており、高速回転するハンマー部周辺で金属同志がぶつかり合って火花が発生し、その火花がシュレッダの内部にこもったトナーに引火して所謂粉塵爆発を引き起こすことが有る。このような理由で現像ユニット等を金属破砕機により破砕処理することが禁じられるようになった。
【０００６】
そのため、現在は、トナーの入っている部品及びユニットは解体作業で機械本体より取り出され、埋立て等の廃棄処分がなされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、廃棄処分場が全国的に不足するとともに埋立てコストも高騰し、また、廃棄物質の複合化学反応により環境破壊や自然への悪影響が生じるという問題が有った。トナーの入っている部品及びユニットの処理方法に関し、現状では、環境に無害で且つ経済的にも妥当な処理方法がなく、業界及び関係者にとって悩みの種となっていた。
【０００８】
本発明は、従来の、画像形成装置の廃棄処理方法における上述の問題を解決し、トナーの入っている部品及びユニットを含めた画像形成装置の廃棄処理時の無害安全にして経済的な処理方法を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記の課題は、本発明により、電子写真方式の画像形成装置に用いる、トナーを内蔵するユニットの廃棄処理方法において、前記ユニットを加熱することでユニット内に残留するトナーを加熱溶融した後、当該ユニット全体を冷却することでユニット内の溶融トナーを凝固させてから当該ユニットの破砕処理を行うことにより解決される。
【００１０】
また、前記ユニットを本体装置から取り出して加熱処理すると有利である。
さらに、廃棄処理を行う工場施設の廃熱を利用して前記ユニットを加熱処理すると経済的に有利である。
【００１１】
さらに、前記ユニットを、スチーム加熱又は熱水槽環境の中で直接又は間接に加熱処理すると有利である。
さらに、前記加熱処理されたユニットを、破砕処理前に自然冷却により冷却すると有利である。
【００１２】
さらに、前記加熱処理されたユニットを、破砕処理前に冷却手段により冷却すると有利である。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の廃棄処理方法を実施するために用いる加熱装置の一例を示すものである。この加熱装置は、ヒータ２，リフレクタ３，炉台４，遮蔽部材５等により構成される。炉台４上に設けられた遮蔽部材５が加熱炉（加熱装置）を覆い、炉の天井部中央にヒータ２が取り付けられている。そして、加熱効率を上げるためのリフレクタ３が設けられている。炉台４上に載置された現像ユニット１は、加熱ヒータ２の熱照射を受ける。
【００１４】
図２は、同じく本発明の廃棄処理方法を実施するために用いられる連続加熱式の加熱装置の一例を示すものであり、遮蔽部材１５により炉が覆われ、リフレクタ１３の下に複数のヒータ１２が取り付けられている。また、炉台には現像ユニット１を搬送するための搬送手段１４が設けられている。炉を遮蔽部材１５で覆うことにより、熱気を遮断するとともに外から冷気が流入しないようにして、炉内に一定の環境を保つように構成されている。搬送手段１４により炉内を搬送される現像ユニット１は、加熱ヒータ１２の熱照射を受ける。この加熱装置では、多量のユニットを連続加熱することが可能である。
【００１５】
これらの加熱装置において、加熱ヒータからの熱照射を現像ユニット１が受けると、ユニット内にあるトナー粉は溶け、加熱装置から出た後、冷却により凝固してトナー塊となり、大きなプラスチックの塊となる。冷却は自然冷却又は強制冷却どちらでも良い。
【００１６】
図３に示すように、粒径１０ミクロン前後の球形に近いトナー粉ｔは温度が６０度を超えると軟化を始め、８０度を過ぎると流動化を始める。完全流動するにはそれ以上の温度を加え所定の時間をかけると、トナー粉は粒間の隙間が完全に無くなり、一つのトナー塊Ｔとして密着する。即ち、現像ユニット内の残存トナーはそのまま近似の大きさのプラスチック固体となる。流動化を完全に達成するには１００〜２００℃付近までの温度が好ましいが、１５０℃位の温度下では、２時間から３時間の加熱により現像ユニット内の全ての残存トナーは完全に流動化する。溶融凝固後のトナーはトナー本来の粒子形状が崩れ、飴菓子のように固まったトナー塊は非常に硬く容易には壊れない程に固化する。本実施例においては、トナーの種類や量に対応すると共に溶融化の効果を上げるために２００℃程度に加熱する。これにより、現像剤（キャリア）を含む２成分トナーの場合でも、加熱後の固化が促進され、より硬くなって粉砕処理時にも崩れが少なくなる。よって、シュレッダ内におけるトナーや現像剤の飛散を押える効果をもたらす。
【００１７】
トナー凝固後の現像ユニット１は、図４に示すような金属破砕機２０にかけられる。金属破砕機２０は二軸剪断機２１及び粉砕機（シュレッダ）２３より構成される。二軸剪断機２１は、図５（ａ）の正面図，（ｂ）の側面図に示されるような形状をしており、上部に複写機本体及び現像ユニット等を投入するホッパを備えている。ホッパの下方は図６に示すようなカッタ部になっている。このカッタ部は多数のカッタ２２が二軸に組み合わされた構成となっており、双方のカッタ２２は破砕部材をカッタ間にくわえ込むように互いに逆回転している。また、くわえ込まれた部材が跳ね上がらないように毎秒１回転以下という非常にゆっくりした回転によりくわえ込んだ部材を剪断している。従って、火花等が発生することはない。一方、シュレッダ２３は、何列にも並んだ回転可能な打撃ハンマー２４を内蔵しており、そのハンマの外側周囲に刃物が配設されている。そして、ハンマー２４を６００ＲＰＭ程で高速回転させて二軸剪断機２１により小片に剪断された破砕片を更に微粉砕する。
【００１８】
次に、上記した加熱装置２又は１２、及び、金属破砕機２０を用いた複写機等の処理作業について説明する。
本実施例においては、回収された複写機等の電子写真装置から、解体（分解）作業により現像ユニット，クリーニングユニット等のトナーの入っているユニットを取り出す。以下の説明では、処理するユニットを現像ユニット１で代表する。取り出した現像ユニット１を図１又は図２に示す加熱装置内に入れて高温熱処理を施す。図３に１成分トナーの場合を示すように、加熱溶融性のトナー粉ｔは溶けて軟化し、回りのトナーと一体化する。そのトナー塊Ｔは冷却すると凝固して固体化する。２成分トナーの場合も同様で、キャリアの回りのトナー粉は溶けて他のトナーと一体化し、冷却すると凝固してトナーはプラスチックの塊となる。加熱処理後の現像ユニット１は、ベルトコンベア等の搬送手段により図４に示す金属破砕機２０に投入される。本実施例では、加熱後の現像ユニット１の冷却は自然冷却によっているが、真夏でも数時間の自然放置により、投入破砕が充分可能な程度に冷却される。なお、加熱処理した現像ユニット１のみをまとめて破砕しても構わないが、通常は、解体後の複写機筐体や他の金属製品と共に破砕処理されることが多い。その場合には、現像ユニット１内の現像剤（軟鉄粒のキャリア）は、装置動作中に帯びた自己の磁力により鉄片に付着したままで排出されるため、現像剤が飛び散ることも少なくなり好ましい。
【００１９】
金属破砕機２０に投入された現像ユニット１及び本体機械等は、図６に内部構成を示した二軸剪断機２１により粗破砕が行われる。粗破砕が行われた破砕片は、ベルトコンベアによりシュレッダ２３に送られて更に小片に砕かれ微塵化される。シュレッダにおいては、高速回転で振り回されるハンマーによる金属どうしの打撃に伴う火花発生を避けることはできない。もし、残留トナーが粉体のままのユニットをシュレッダの中に送り込むと、トナーはシュレッダ内全体に飛散浮遊し、発生した火花により引火して粉塵爆発を起こす恐れが有る。しかし、本実施例によりトナーの溶融凝固処理を行った現像ユニット１は、シュレッダに投入して破砕処理を行ってもトナーが飛散することがなく、粉塵爆発を起こすことはない。
【００２０】
シュレッダにより微塵化された現像ユニット１（及び複写機本体）の小片は、図示しない分別機に送られて、リサイクル可能な金属材料等が分別収集される。本願出願人による実験では、加熱処理された現像ユニット内の凝固トナーは、二軸剪断機２１による剪断及びシュレッダ２３による破砕後も小豆程度の大きさであり、小さいものでも米粒以上であることが確認された。現像剤（キャリア）も同様であり、単体粒状もしくは鉄片に付着した状態で排出された。
【００２１】
このように、本実施例の処理方法においては、加熱処理により固化されたトナー塊は、粉砕処理時に粒状となってシュレッダから落下し、粉塵状にトナーが浮遊することはない。従って、粉塵爆発を引き起こすことはなく、シュレッダによる破砕処理が可能となり、破砕処理後のトナーはゴミ屑として埋立て処分することができるので、処分が容易でユニットの減容量によって場所もとらない。
【００２２】
なお、加熱処理によるトナーの溶融凝固は、トナーの入っているユニットを本体装置から取り外さずに装置全体を加熱することによっても可能であるが、トナーの入っているユニットのみを取りだして処理する方が効率的であり、経済的にも有利である。
【００２３】
また、加熱処理を行うためのヒータとしては種々の方式のものを利用することができ、電気ヒータやガスヒータの他、各種の製造工場等で用いられている部品の乾燥炉などを用いることもできる。あるいは、スチーム加熱や熱水槽環境の中での直接又は間接的な加熱を行うことも可能である。さらに、加熱処理を行うための熱源として工場施設の廃熱を利用すればより経済的である。そして、スチーム加熱や熱水槽環境を利用した加熱の場合には、比較的簡単な設備や容易な制御で加熱処理を行うことができる。また、その加熱手段は一定温度以上の熱雰囲気中の加熱でも反射熱又は輻射熱等の熱照射手段でもよく、その手段は問わない。
【００２４】
ところで、本実施例においては、加熱処理後の現像ユニットを自然冷却により冷却して破砕処理を行っていたが、冷却手段により冷却してやれば処理時間を短縮することができ、有利である。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の廃棄処理方法によれば、ユニット内に残留するトナーを加熱溶融後に凝固させてからユニットの破砕処理を行うので、残留トナーの飛散・浮遊を防いで粉塵爆発を防止することができる。よって、ユニットの破砕処理が可能となり、処分が容易で場所もとらず、処理コストを抑えることができる。
【００２６】
請求項２の構成により、ユニットを本体装置から取り出して加熱処理するので、効率的な加熱処理を行うことができ経済的である。
請求項３の構成により、廃棄処理を行う工場施設の廃熱を利用して加熱処理を行うので、加熱のために新たな熱源の確保が不要となり経済的である。
【００２７】
請求項４の構成により、ユニットをスチーム加熱又は熱水槽環境の中で直接又は間接に加熱処理することにより、比較的簡単な設備や容易な制御で加熱処理を行うことができる。
【００２８】
請求項５の構成により、特別な冷却手段を必要とせず、安価に大量に溶融トナーの固化を達成することができる。
請求項６の構成により、加熱処理されたユニットを破砕処理前に冷却手段により冷却することにより、処理時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の廃棄処理方法を実施するために用いられる加熱装置の一例を示す断面構成図である。
【図２】同じく、本発明の廃棄処理方法を実施するために用いられる連続加熱式の加熱装置の一例を示す断面構成図である。
【図３】トナー粉が加熱処理によりトナー塊となる様子を示す模式図である。
【図４】本実施例の処理方法に用いられる、金属破砕機を示す概略構成図である。
【図５】その金属破砕機の二軸剪断機を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図６】その二軸剪断機のカッタ部構成を示す断面図である。
【図７】電気機械器具の廃棄処理系統を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１        現像ユニット
２，１２  ヒータ
３，１３  リフレクタ
４        炉台
５，１５  遮蔽部材
１４      搬送手段
２０      金属破砕機
２１      二軸剪断機
２２      カッタ
２３      シュレッダ
２４      打撃ハンマー
ｔ        トナー粉
Ｔ        トナー塊
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003650669.tif 000007
【図７】
0003650669.tif 000008