(57)【要約】【課題】  粉じん爆発の原因となるトナーを高温蒸気による物理的処理によって危険性をなくし、使用済みトナーカートリッジからカートリッジの構成材料であるプラスチックと金属類を素材として再生利用可能なレベルの高い精度で分別回収でき、一連のシステムを極力人を介さずに半自動化し、更なる安全性担保と高効率な操業を可能とした、使用済みトナーカートリッジ半自動処理システム及び処理方法を提供する。【解決手段】  蒸気処理装置と、破砕処理装置と、前記破砕処理された被処理カートリッジ体破砕物に対して渦電流選別を行うための渦電流選別装置と、前記破砕処理された被処理カートリッジ体破砕物に対して整粒処理を行うための整粒装置と、前記渦電流選別及び前記整粒処理が行われた前記被処理カートリッジ体破砕物に対して比重差選別を行うための比重差選別装置と、を含む、システムとした。【選択図】図１
2018192404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用済みトナーカートリッジからカートリッジの各構成材料を分別回収するための使用済みトナーカートリッジの半自動処理システムであり、
使用済みトナーカートリッジである被処理カートリッジ体に対して高温蒸気による蒸気かけ処理を行うための蒸気処理装置と、
前記高温蒸気がかけられた前記被処理カートリッジ体を破砕処理するための破砕処理装置と、
前記破砕処理された被処理カートリッジ体破砕物に対して渦電流選別を行うための渦電流選別装置と、
前記破砕処理された被処理カートリッジ体破砕物に対して整粒処理を行うための整粒装置と、
前記渦電流選別及び前記整粒処理が行われた前記被処理カートリッジ体破砕物に対して比重差選別を行うための比重差選別装置と、
を含む、使用済みトナーカートリッジ半自動処理システム。
【請求項２】
前記高温蒸気が焼却炉内の余熱を利用した高温蒸気である、請求項１記載の使用済みトナーカートリッジ半自動処理システム。
【請求項３】
請求項１又は２記載の使用済みトナーカートリッジ半自動処理システムを用いて、使用済みトナーカートリッジからカートリッジの各構成材料を分別回収するための使用済みトナーカートリッジの半自動処理方法であり、
使用済みトナーカートリッジである被処理カートリッジ体に対して高温蒸気による蒸気かけ処理を行う蒸気処理工程と、
前記高温蒸気がかけられた前記被処理カートリッジ体を破砕処理する破砕処理工程と、
前記破砕処理された被処理カートリッジ体破砕物に対して渦電流選別を行う渦電流選別工程と、
前記破砕処理された被処理カートリッジ体破砕物に対して整粒処理を行う整粒工程と、
前記渦電流選別及び前記整粒処理が行われた前記被処理カートリッジ体破砕物に対して比重差選別を行う比重差選別工程と、
を含む、使用済みトナーカートリッジ半自動処理方法。
【請求項４】
前記高温蒸気が焼却炉内の余熱を利用した高温蒸気である、請求項３記載の使用済みトナーカートリッジ半自動処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用済みトナーカートリッジからカートリッジの各構成材料を安全かつ高精度で分別回収するための使用済みトナーカートリッジ半自動処理システム及び処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、使用済みトナーカートリッジからカートリッジの構成材料を分別回収するための使用済みトナーカートリッジ処理システムとして、例えば、特許文献１〜３に記載された使用済みトナーカートリッジ処理システムがある。
【０００３】
これら特許文献１〜３に記載された使用済みトナーカートリッジ処理システムは、使用済みトナーカートリッジを破砕して、分別し回収するための装置である。
【０００４】
一方、各構成材料については、素材として再生利用するためには高精度で分別されていること、トナーの付着がないことが求められる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１〜３に記載されたような従来の使用済みトナーカートリッジ処理システムでは、トナーによる粉塵爆発防止のための安全性担保に終始しており、各素材について、高い精度で判別・分別回収できないため、素材として再生利用可能なレベルのものを得ることができないという問題があった。
【０００６】
また、特許文献２に示されるように最終的に分別作業員による分別作業を行うのでは、安全性や効率の面で問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−７９１２５
【特許文献２】特開２００５−１３１６１０
【特許文献３】特開２００８−２３４７４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、粉じん爆発の原因となるトナーを高温蒸気による物理的処理によって危険性をなくし、使用済みトナーカートリッジからカートリッジの構成材料であるプラスチックと金属類を素材として再生利用可能なレベルの高い精度で分別回収でき、一連のシステムを極力人の手を介さずに半自動化し、更なる安全性担保と高効率な操業を可能とした、使用済みトナーカートリッジ半自動処理システム及び処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の使用済みトナーカートリッジ半自動処理システムは、使用済みトナーカートリッジからカートリッジの各構成材料を分別回収するための使用済みトナーカートリッジの半自動処理システムであり、使用済みトナーカートリッジである被処理カートリッジ体に対して高温蒸気による蒸気かけ処理を行うための蒸気処理装置と、前記高温蒸気がかけられた前記被処理カートリッジ体を破砕処理するための破砕処理装置と、前記破砕処理された被処理カートリッジ体破砕物に対して渦電流選別を行うための渦電流選別装置と、前記破砕処理された被処理カートリッジ体破砕物に対して整粒処理を行うための整粒装置と、前記渦電流選別及び前記整粒処理が行われた前記被処理カートリッジ体破砕物に対して比重差選別を行うための比重差選別装置と、を含む、使用済みトナーカートリッジの処理システムである。
【００１０】
前記高温蒸気が焼却炉内の余熱を利用した高温蒸気であるのが好適である。例えば産業廃棄物処理施設に設置される焼却炉付設の廃熱ボイラーから高温蒸気が供給されるようにすればよい。
【００１１】
本発明の使用済みトナーカートリッジの処理方法は、使用済みトナーカートリッジ半自動処理システムを用いて、使用済みトナーカートリッジからカートリッジの各構成材料を分別回収するための使用済みトナーカートリッジの処理方法であり、使用済みトナーカートリッジである被処理カートリッジ体に対して高温蒸気による蒸気かけ処理を行う蒸気処理工程と、前記高温蒸気がかけられた前記被処理カートリッジ体を破砕処理する破砕処理工程と、前記破砕処理された被処理カートリッジ体破砕物に対して渦電流選別を行う渦電流選別工程と、前記破砕処理された被処理カートリッジ体破砕物に対して整粒処理を行う整粒工程と、前記渦電流選別及び前記整粒処理が行われた前記被処理カートリッジ体破砕物に対して比重差選別を行う比重差選別工程と、を含む、使用済みトナーカートリッジ半自動処理方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、粉じん爆発の原因となるトナーを高温蒸気による物理的処理によって危険性をなくし、使用済みトナーカートリッジからカートリッジの構成材料であるプラスチックと金属類を素材として再生利用可能なレベルの高い精度で分別回収でき、一連のシステムを極力人の手を介さずに半自動化し、更なる安全性担保と高効率な操業を可能とした、使用済みトナーカートリッジ半自動処理システム及び処理方法を提供することができるという著大な効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る使用済みトナーカートリッジ半自動処理システムの一つの実施の形態を示す概略構成説明図である。
【図２】本発明に係る使用済みトナーカートリッジ半自動処理方法の工程例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、これら実施の形態は例示的に示されるもので、本発明の技術思想から逸脱しない限り種々の変形が可能なことはいうまでもない。
【００１５】
図１において、符号２０は、本発明に係る使用済みトナーカートリッジ半自動処理システムの一つの実施の形態を示す。また、図２は、本発明に係る使用済みトナーカートリッジ処理方法の工程例である。これら図１及び図２に基づいて説明する。
【００１６】
使用済みトナーカートリッジ半自動処理システム２０は、使用済みトナーカートリッジからカートリッジの各構成材料を分別回収するための使用済みトナーカートリッジ半自動処理システムである。
【００１７】
使用済みトナーカートリッジ半自動処理システム２０は、使用済みトナーカートリッジである被処理カートリッジ体２２に対して高温蒸気による蒸気かけ処理を行うための蒸気処理装置１と、前記高温蒸気がかけられた前記被処理カートリッジ体２２を破砕処理するための破砕処理装置５と、前記破砕処理された被処理カートリッジ体破砕物２４に対して渦電流選別を行うための渦電流選別装置９と、前記破砕処理された被処理カートリッジ体破砕物に対して整粒処理を行うための整粒装置１１と、前記渦電流選別及び前記整粒処理が行われた前記被処理カートリッジ体破砕物に対して比重差選別を行うための比重差選別装置１２と、を含む、使用済みトナーカートリッジ半自動処理システムである。
【００１８】
蒸気処理装置１は、被処理カートリッジ体２２に対して、焼却炉内の余熱から生じた高温蒸気を装置内に導入し、高圧、高温状態下で蒸気かけ処理を行うための装置である。本発明では、高温蒸気が焼却炉内の余熱を利用した高温蒸気であるのが好適である。例えば産業廃棄物処理施設に設置される焼却炉付設の廃熱ボイラーから高温蒸気が供給されるようにすればよい。蒸気処理装置１内に導入される高温蒸気の温度としては、廃熱ボイラーなどの高温蒸気の供給設備で測定した温度が例えば１００〜２２０℃であるのが好適である。
【００１９】
被処理カートリッジ体２２は、鉄製の籠状バスケット２６に収容され、籠状バスケット２６ごと例えば約２００℃の高温蒸気をかけられることで、高温蒸気による蒸気かけ処理が行われる（図２のステップ１００）。これにより、トナーカートリッジ内に残留するトナーが高温蒸気で溶融される。かかる高温蒸気としては、例えば焼却施設からの熱を廃熱ボイラーで回収し、かかる廃熱ボイラーから排出される高温の水蒸気を利用するのが好適である。前記蒸気かけ処理は、例えば特許文献３に記載されているトナー溶融工程と同様にして高温蒸気を供給し、トナーカートリッジ内に残留するトナーを高温蒸気で溶融させるのが好ましい。蒸気かけ処理の後は、冷却場所２でしばらく放熱し、自然冷却する。
【００２０】
熱が取り去られた被処理カートリッジ体２２は、投入口３から定量投入されてリフトコンベア４で搬送されて、破砕処理装置５へと送られる。
【００２１】
破砕処理装置５には、回転式破砕手段６が槽の底部に設けられているのが好適である。図示例では、回転式破砕手段６として回転式チェーンが槽の底部に設けられている。回転式破砕手段６としては回転式チェーンが好ましい。図示例では、破砕処理装置５の底部に分銅付の回転式チェーンが回転可能に設けられており、前記分銅付の回転式チェーンが高速回転することで、被処理カートリッジ体２２が破砕せしめられる。破砕処理装置５としては、公知の破砕処理装置が使用できる。このようにして、破砕処理装置５で被処理カートリッジ体２２が破砕処理せしめられる（図２のステップ１０２）。
【００２２】
前記破砕処理装置５で破砕処理された被処理カートリッジ体破砕物２４は、ベルトコンベア１６で搬送され、吊下げ磁力選別機７へと送られ、吊下げ磁力選別が行われる（図２のサブステップ２００）。吊下げ磁力選別機７での吊下げ磁力選別は必須ではないが、行った方が選別精度が上がるため好ましい。吊下げ磁力選別機７では鉄（Ｆｅ）等の強磁性体の金属が選別除去される。吊下げ磁力選別機７としては、公知の吊下げ磁力選別機が使用できる。
【００２３】
ベルトコンベア１６上の被処理カートリッジ体破砕物２４はさらに搬送されて、ドラム型の磁力選別機であるドラム磁力選別機８へと送られ、ドラム磁力選別が行われる（図２のサブステップ２０２）。ドラム磁力選別機８でのドラム磁力選別は必須ではないが、行った方が選別精度が上がるため好ましい。ドラム磁力選別機８ではさらに鉄（Ｆｅ）等の磁性金属が選別除去される。ドラム磁力選別機８としては、公知のドラム磁力選別機が使用できる。
【００２４】
鉄等の磁性物質が選別除去された被処理カートリッジ体破砕物２４は、渦電流選別装置９に送られ、渦電流選別が行われる（図２のステップ１０４）。渦電流選別装置９ではアルミニウム（Ａｌ）等の非鉄或いは非磁性金属が選別除去される。渦電流選別装置９としては、公知の渦電流選別装置が使用できる。
【００２５】
アルミニウム等が選別除去された被処理カートリッジ体破砕物２４は、振動篩１０に送られて、振動篩１０によって振動篩処理によって篩分けされる（図２のサブステップ２０４）。篩の網の上には、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等が残るため、ステンレス鋼等が選別除去される。かかる振動篩１０での振動篩処理は必須ではないが、行った方が選別精度が上がるため好ましい。振動篩１０としては、公知の振動篩が使用できる。
【００２６】
ステンレス鋼等が選別除去された被処理カートリッジ体破砕物２４は、更にプラスチックと非磁性金属の分離性を向上させるため、整粒装置１１に送られて、整粒装置１１によって整粒処理が行われる（図２のステップ１０６）。整粒装置１１では装置内の回転するハンマー２８によって整粒処理されて粒度調整が行われる。整粒装置１１としては、公知の種々の整粒装置のほか、公知のハンマー式破砕機も使用可能である。
【００２７】
整粒処理が行われた被処理カートリッジ体破砕物２４は、比重差選別装置１２に送られて、比重差選別装置１２によって比重差選別が行われる（図２のステップ１０８）。このように、本発明では、比重差選別装置１２によって比重差選別が行われる前に、渦電流選別及び整粒処理が行われるため、プラスチックを高い精度で判別・分別回収できる。図示例では、渦電流選別の後に整粒処理が行われる例を示したが、比重差選別が行われる前に、渦電流選別及び整粒処理が行われるようにすればよいものであるから、整粒処理の後に渦電流選別を行ってから比重差選別を行うようにすることもできる。
【００２８】
比重差選別装置１２としては、公知の比重差選別装置を使用することができる。例えば、基台上に設置された基枠に選別スクリーンを傾斜して設け、前記選別スクリーンの下方に設置された送風手段によって送風された空気を前記選別スクリーン面に吹き上げ、前記選別スクリーン面に選別原料である被処理カートリッジ体破砕物２４を投入し、被処理カートリッジ体破砕物２４のうち比重の大きい物質を上端方向に、比重の小さい物質を下端方向に分離移動せしめ、網を通過する細かい物質は選別スクリーン下に落下することにより比重差選別するようにした比重差選別装置を好適に使用することができる。
【００２９】
比重差選別装置１２では、重量物である非鉄が重量物側に排出され、軽量物であるプラスチックは軽量物側に排出されて選別される。また、選別スクリーン下にはトナーが落下することで選別される。このようにして、分別回収が行われる（図２のステップ１１０）。このとき、前記整粒装置１１による整粒処理が行われていない被処理カートリッジ体破砕物２４の場合には、嵩張る形状の比重の軽い非鉄（例えば長細い形状の非鉄金属物体など）などが軽量物側に排出されてしまう。そして、嵩張る形状が含まれている状態の被処理カートリッジ体破砕物２４をそのまま比重差選別装置１２に投入すると投入口を塞いでしまうこととなる。このため、これらの嵩張る形状の被処理カートリッジ体破砕物２４を圧縮して密度を上げる（例えば、長細い状態から圧縮する）必要がある。このため、前記整粒装置１１による整粒処理を比重差選別の前に行うことが重要である。
【００３０】
また、破砕処理装置５での破砕処理、吊下げ磁力選別機７での吊下げ磁力選別、ドラム磁力選別機８でのドラム磁力選別、渦電流選別装置９での渦電流選別、第一の振動篩１０での振動篩処理、整粒装置１１での整粒処理、及び比重差選別装置１２での比重差選別を行うにあたっては、各装置には防爆仕様の集塵機１５を使用し（図１）、集塵しながら処理を行うのが好適である。図示の使用済みトナーカートリッジ半自動処理システム２０では、投入口３よりも下流の装置は操業が自動化されているため、投入口３から被処理カートリッジ体２２が投入されれば、その後は自動的に各装置へと搬送されて処理される。
【００３１】
使用済みトナーカートリッジ半自動処理システム２０では、投入口３から被処理カートリッジ体２２が投入されれば、その後は自動的に各装置へと搬送されて処理されるため、最終的に分別作業員による分別作業を行ったりする必要がないため、安全性や効率の面も極めて高いシステムである。
【００３２】
上記のようにした、使用済みトナーカートリッジ半自動処理システム及び使用済みトナーカートリッジ半自動処理方法を用いれば、使用済みトナーカートリッジからカートリッジの各構成材料を安全かつ高精度で分別回収することができる。
【００３３】
また、本発明の使用済みトナーカートリッジ半自動処理システムでは、破砕処理装置よりも下流の装置を自動化して操業可能であるため、一連のシステムが極力人の手を介さずに半自動化されている。そのため、更なる安全性担保と高効率な操業が可能とされている。
【符号の説明】
【００３４】
１：蒸気処理装置、２：冷却場所、３：投入口、４：リフトコンベア、５：破砕処理装置、６：回転式破砕手段、７：吊下げ磁力選別機、８：ドラム磁力選別機、９：渦電流選別装置、１０：振動篩、１１：整粒装置、１２：比重差選別装置、１５：集塵機、１６：ベルトコンベア、２０：本発明の使用済みトナーカートリッジ半自動処理システム、２２：被処理カートリッジ体、２４：被処理カートリッジ体破砕物、２６：籠状バスケット、２８：ハンマー。
【図１】
2018192404.tif 000003
【図２】
2018192404.tif 000004