(57)【要約】【課題】  廃トナーを効率良く、安全に処理する方法を提供する。【解決手段】  廃トナーを７５℃から１０５℃未満で加熱して固化する前処理（Ｓ１０２）を行った後に、廃棄物処理炉で焼却処理（Ｓ１０４）する廃トナーの処理方法である。本発明によると、前処理を施すことにより廃トナーが加熱されて取扱い易い凝集固化した形態となる。この廃トナーを焼却処理するので、粉塵を発生させず、安全かつ効率よく廃トナーを処理できる。前記前処理後の廃トナーを塊状に破砕してから廃棄物処理炉に投入すると、さらに効率良く廃トナーを処理できる。また、廃トナーを１６０〜２２０℃の加熱空気により加熱して固化する前処理を行った後に、廃棄物処理炉で焼却処理してもよい。【選択図】    図１
2006175312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃トナーを７５℃から１０５℃未満で加熱して固化する前処理を行った後に、廃棄物処理炉で焼却処理することを特徴とする廃トナーの処理方法。
【請求項２】
廃トナーを１６０〜２２０℃の加熱空気により加熱して固化する前処理を行った後に、廃棄物処理炉で焼却処理することを特徴とする廃トナーの処理方法。
【請求項３】
前記前処理後の前記廃トナーを塊状に破砕してから、前記廃棄物処理炉に投入することを特徴とする請求項１又は２に記載の廃トナーの処理方法。
【請求項４】
前記前処理で水分を添加することを特徴とする請求項１又は２に記載の廃トナーの処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コピー装置やプリンターなどから回収される廃トナーや、トナー製造工場などで発生する廃トナーを処理する方法に関する。より詳細には、廃トナーに前処理を施して安全かつ効率よく処理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーは電子写真法を利用する画像形成装置で用いられる粉体状のインクであり、一般に熱可塑性樹脂を基材とし、これにバインダや着色剤が添加されている。トナーは、加熱により溶融して用紙に接着し、冷却されることで固化する。トナーには一成分現像法に用いられるトナーと、二成分現像法に用いられるトナーとがある。前者のトナーは、熱可塑性樹脂に磁性体としての酸化鉄の微粉末を添加したもので主に黒色トナーとして用いられる。後者のトナーは、熱可塑性樹脂に着色剤および数種の添加剤を混合したもので、主にカラートナーとして用いられる。これらのトナーは粒子径が数〜十数ミクロン（μｍ）の超微粒子である。      
【０００３】
近年のＯＡ機器の普及に伴って、トナーの使用量が急速に増大している。トナーは前述のように極めて小さい粒子であるので飛散し易く、また、静電気によって爆発するとの報告もあるので大量に処理する場合には注意を要する。例えば廃棄物処理炉に廃トナーを投入して焼却処理する場合、廃トナーが粉塵となって舞うので著しく悪い作業環境となる。また、廃トナー同士の擦れ合いで静電気が発生して爆発する虞がある。よって、回収した廃トナーを安全に且つ効率良く処理する方法を確立することが急務な課題となっている。
【０００４】
例えば特許文献１は廃トナー処理方法を提案している。この文献１は、廃トナーを液化する加熱処理溶融処理、液化した廃トナーを冷却して固化する冷却処理及び固化した廃トナーを破砕する破砕処理を含み、これらの処理を連続的に行う処理方法を開示している。また、特許文献２は製鉄所のダストリサイクルシステムを利用してスラリー状のダストに廃トナーを添加し、脱水してミックスダストを製造する。このミックスダストを焼結することで廃トナーを有効活用する方法を提案する。また、特許文献３は製鉄所の焼結原料に廃トナーを混合して焼結機で焼結することで廃トナーを有効活用する方法を提案する。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−６４７８０号公報
【特許文献２】特開２０００−３２８１４４号公報
【特許文献３】特開２００２−６９５３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１で提案する処理方法では廃トナーを液化して、冷却固化している。トナーを液化するには多量の熱を要し、また、これを冷却固化させた形成物は強固ものとなる。このような形成物は焼却処理し難く、焼却しようとすると多大なコストを要する。また、この形成物を埋立て処理することは用地確保や環境保護の観点から問題がある。
【０００７】
特許文献２及び特許文献３の処理方法は、製鉄所のラインを利用して廃トナーを処理するものであり、廃トナーを活用するという点で優れている。しかし、これらの技術は製鉄所で発生するスラリー等に廃トナーを混合して処理する技術である。よって、前提として大きな設備が必要であり、また、廃トナーだけを効率良く処理できない。さらに、特許文献２及び特許文献３の処理方法では、前述した廃トナーの爆発性の対処について検討されていない。
【０００８】
そこで、本発明は上述した従来の課題に鑑みてなされたもので、廃トナーを効率良く、安全に処理する方法を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は、廃トナーを７５℃から１０５℃未満で加熱して固化する前処理を行った後に、廃棄物処理炉で焼却処理する廃トナーの処理方法によって達成される。本発明によると、前処理を施すことにより廃トナーが加熱により取扱い易い凝集固化した形態となる。この廃トナーを焼却処理するので、粉塵を発生させず、安全かつ効率よく廃トナーを処理できる。
【００１０】
また、上記目的は、廃トナーを１６０〜２２０℃の加熱空気により加熱して固化する前処理を行った後に、廃棄物処理炉で焼却処理する廃トナーの処理方法によっても同様に達成できる。
【００１１】
また、前記前処理後の廃トナーを塊状に破砕してから、前記廃棄物処理炉に投入すると、さらに効率良く廃トナーを処理できる。また、前記前処理で水分を添加してもよい。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明の廃トナーの処理方法によれば、廃トナーを効率良く、安全に処理できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。図１は実施例に係る廃トナーの処理工程を示した図である。本発明の廃トナーの処理方法では、粉塵となり、さらに爆発の虞のある廃トナーを前処理することで取扱い易い凝集固化した形態に変更する。そして、その後に廃棄物処理炉で焼却処理することで、安全かつ効率良く廃トナーを処理する。図１を参照して廃トナーの処理工程を順に説明する。一般に、廃トナーは袋状のフレキシブルコンテナや、ダンボール、ドラム缶等の容器に収納されて回収される。
【００１４】
容器に収納された状態の廃トナーを受入れる（Ｓ１０１）。廃トナーを容器に収納したままの状態で前処理として加熱処理を行う（Ｓ１０２）。後述する所定条件で廃トナーを加熱すると凝集固化させることができる。容器に収納したままの状態で加熱処理するので粉塵や静電気による爆発の問題を回避できる。このステップ１０２では、例えば１６０〜２２０℃の熱風を用いて廃トナーを処理する。このときに廃トナーの温度が７５℃〜１０５℃未満、より好ましいくは８０〜１００℃となるように調整する。熱風の送込み量や熱風の供給時間を適宜に調整することで、廃トナーの温度を管理する。このステップ１０２における処理により、基材である樹脂材が凝集固化する。この前処理としての加熱処理では廃トナーを液状となるまで加熱することを目的としたものではなく、廃トナーを凝集させて飛散を抑制できる程度の粒状或いは塊状とする。
【００１５】
なお、熱風に水分を添加してもよい。水分を添加して廃トナーを加熱処理すると、微細粉の散乱或いは、炭塵爆発等の危険を未然に防止できる。また、上記熱風に替えて高温の水蒸気を用いてステップ１０２の処理を行ってもよい。上記同様、微細粉の散乱或いは、炭塵爆発等の危険を未然に防止できる。
【００１６】
図２は、本願発明者が確認した、廃トナーと加熱温度との関係をまとめて示した図である。青トナーは凝集固化し難い傾向がある。青トナーは８５℃で１時間保持すると部分的な凝集が認められ、粉塵抑制に効果が認められる。そして、青トナーを８５℃で３時間保持すると、確実に凝集して容積が約１／２にまで減少（減容）する。よって、充分な粉塵抑制効果を期待できる。
【００１７】
より低温となる６５℃では、青トナー、赤トナー及び黒トナーのいずれのトナーについても変化が認められない。そして、青トナーは７５℃でも変化が認められない。しかし、赤トナー及び黒トナーについては７５℃で１時間保持すると部分的な凝集が認められ、粉塵抑制に効果が認められる。更に、赤トナー及び黒トナーを７５℃で３時間保持すると確実に凝集固化する。よって、赤トナー及び黒トナーについては、７５℃から充分な粉塵抑制効果を期待できる。なお、図２では青トナー、赤トナー及び黒トナーについて示しているが、黄トナーは赤トナー及び黒トナーと同じ傾向を示す。
【００１８】
一方、高温側については１０５℃を超えると、青トナー、赤トナー及び黒トナーのいずれのトナーも焼結し、容積が１／２に減容する。同様に粉塵抑制効果はあるが、焼結するとトナー粒子が強固に結合してしまうので焼却効率が低下する。そこで、トナーを破砕処理してから焼却するのが好ましいが、焼結したトナーは硬いので破砕に時間を要することになる。そこで、前述したように廃トナー温度を７５℃〜１０５℃未満、より好ましいくは８０〜１００℃に設定し、凝集固化させるのが望ましい。
【００１９】
再度、図１を参照する。ステップ１０２の前処理が完了した廃トナーを取出して（Ｓ１０３）、凝集固化した廃トナーを破砕処理する（Ｓ１０４）。このステップ１０４での破砕処理は、容器と一緒に処理してもよい。例えばパワーショベルを用いて、容器に収納した状態で破砕して廃トナーを塊状とする。凝集固化している廃トナーを塊状に破砕することにより、表面積が増加するのでこの後の廃棄物焼却炉で効率良く焼却できる。そして、最後のステップ１０５で塊状とした廃トナーを廃棄物処理炉に投入して焼却する。廃棄処理炉に投入するときには、廃トナーは塊状となっているので飛散して粉塵が発生することはない。また、トナーが塊状となっているので静電気の発生を抑制できる。
【００２０】
以上説明したように、本発明による方法では、廃トナーを加熱処理することにより取扱い易い形態に変更してから焼却処理するので、粉塵を発生させず、安全かつ効率よく廃トナーを処理できる。
【００２１】
図３は、本発明を適用した設備の一例について示した図である。図３で示す設備では、既存の焼却炉１０に２００℃の加熱空気が供給されている。加熱空気はエロフィンヒータ１１に図示しない蒸気を供給し、常温空気を加熱して昇温させたものである。
【００２２】
上記設備に廃トナーを凝集させるための凝集固化室２０を併設する。この凝集固化室２０に前記加熱空気の一部を供給する。凝集固化室２０には廃トナーＴを収納した容器２２を保持するパレット２１を準備する。このパレット２１上に容器２２を載置した状態で、凝集固化室２０を昇温させて廃トナーＴを加熱処理する加熱処理の条件は前述した通りである。
【００２３】
凝集固化室２０での加熱処理が完了した廃トナーＴは、例えば破砕処理場に引出されて容器２２ごとパワーショベル等で破砕される。容器２２が破損すると廃トナーＴが露出するが、凝集固化しているので粉塵が舞うことはない。この破砕処理で、廃トナーＴは例えば野球ボール程度の塊状にされる。この後、廃トナーＴは高温の廃棄物処理炉２５に投入される。このときは容器２２の破片を一緒に投入してもよい。投入される廃トナーＴは焼結しておらず、破砕によって焼却し易い大きさとなっている。よって、廃トナーＴは廃棄物処理炉２５により効率良く焼却される。廃トナーＴの基材は炭素を主体とする樹脂であるので焼却の過程で還元剤として機能し、また熱源となる。よって、廃トナーＴは廃棄物処理炉２５内で効率の良く焼却される。焼却灰には鉄粉が含まれるのでこれをリサイクル供することができる。
【００２４】
以上、本発明の好ましい一実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施例に係る廃トナーの処理工程を示した図である。
【図２】廃トナーと加熱温度との関係をまとめて示した図である。
【図３】本発明を適用した設備の一例について示した図である。
【符号の説明】
【００２６】
２０              凝集固化室
２１              パレット
２２              容器
２５              廃棄物処理炉
Ｔ                トナー
【図１】
2006175312.tif 000003
【図２】
2006175312.tif 000004
【図３】
2006175312.tif 000005