(57)【要約】【課題】トナーカートリッジの廃棄処理を、低コストで安全に行うことを可能にする。【解決手段】プラスチック部品が破断する以上の圧力であってプラスチック部品が金属部品に固着する圧力より小さい圧力で、使用済みのトナーカートリッジＣを加圧機構１により機械的に加圧した後、作業台２上で作業者がプラスチック部品と金属部品とを分離する。加圧機構１による圧力は、０．１ＭＰａから８０ＭＰａの範囲、より好ましくは１０ＭＰａから６０ＭＰａの範囲である。作業台２には、残留したトナーを吸引収集するトナー吸引収集手段３が設けられている。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用済みのトナーカートリッジを廃棄処理する方法であって、プラスチック部品が破断する以上の圧力であってプラスチック部品が金属部品に固着する圧力より小さい圧力で、使用済みのトナーカートリッジを機械的に加圧した後、プラスチック部品と金属部品とを分離することを特徴とするトナーカートリッジ廃棄処理方法。
【請求項２】
前記プラスチック部品が破断する以上の圧力であってプラスチック部品が金属部品に固着する圧力より小さい圧力は、０．１ＭＰａから８０ＭＰａの範囲であることを特徴とする請求項１記載のトナーカートリッジ廃棄処理方法。
【請求項３】
前記プラスチック部品が破断する以上の圧力であってプラスチック部品が金属部品に固着する圧力より小さい圧力は、１０ＭＰａから６０ＭＰａの範囲であることを特徴とする請求項１記載のトナーカートリッジ廃棄処理方法。
【請求項４】
使用済みのトナーカートリッジを廃棄処理するトナーカートリッジ廃棄処理装置であって、プラスチック部品が破断する以上の圧力であってプラスチック部品が金属部品に固着する圧力より小さい圧力で、使用済みのトナーカートリッジを機械的に加圧する加圧機構を備えていることを特徴とするトナーカートリッジ廃棄処理装置。
【請求項５】
前記プラスチック部品が破断する以上の圧力であってプラスチック部品が金属部品に固着する圧力より小さい圧力は、０．１ＭＰａから８０ＭＰａの範囲であることを特徴とする請求項１記載のトナーカートリッジ廃棄処理装置。
【請求項６】
前記プラスチック部品が破断する以上の圧力であってプラスチック部品が金属部品に固着する圧力より小さい圧力は、１０ＭＰａから６０ＭＰａの範囲であることを特徴とする請求項１記載のトナーカートリッジ廃棄処理装置。
【請求項７】
前記加圧機構により加圧されたトナーカートリッジを人の手によりプラスチック部品と金属部品とを分離するための作業台を備えており、この作業台には、残留したトナーを吸引収集するトナー吸引収集手段が設けられていることを特徴とする請求項４、５又は６記載のトナーカートリッジ廃棄処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願の発明は、コピー機やプリンター等に搭載されているトナーカートリッジの廃棄処理の技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
環境問題に関する関心の高まりの中、ゼロエミッション社会の実現に向けて、廃棄物の処理に関する研究が盛んに行われている。産業界でも、製品のリサイクルに努めるなど、環境に配慮した経営姿勢をアピールしている。
廃棄物の処理や製品のリサイクルで問題になるのは、そのコストである。コストがかさむと、製品の価格に転嫁されたり、廃棄物の処理や製品のリサイクルがなかなか進まなかったりする。
【０００３】
本願発明は、このような廃棄物の処理の分野において、特にトナーカートリッジの処理を対象としている。コピー機やプリンター等に搭載されているトナーカートリッジは、トナーが無くなると取り出されて廃棄処分に回される。トナーカートリッジは、プラスチックの部分と金属の部分とを含むので、そのままでは廃棄できず、プラスチック部品と金属部品とを分離する必要がある。従来、この作業は、人の手によって行われる場合が多い。人の手により工具を使ってトナーカートリッジを分解し、プラスチック部品と金属部品とを分離している。また、また、機械的な方法によりプラスチック部品と金属部品とを分離する方法も採られている。この方法では、まず破砕機によりトナーカートリッジを破砕し、その後、磁選機（磁力の作用によりプラスチック片と金属片とを選別する機械）により選別を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、人手による方法では非常に手間がかかり、一つのトナーカートリッジを処理するのに、１０分程度も要している。また、機械的な方法では、設備費が高価なため、廃棄処理の全体のコストが高くなってしまう問題がある。また、使用済みとはいっても多少のトナーの残留があり、トナーは可燃性であるため、破砕機においてトナーが原因で爆発が誘発される問題もある。さらに、選別機における選別の精度上の問題から、プラスチックと金属とが充分に分離されず、適切な廃棄処理が達成されないという問題もある。
本願の発明は、係る課題を解決するために成されたものであり、トナーカートリッジの廃棄処理を、低コストで安全に行うことを可能にする技術的意義を有する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本願の請求項１記載の発明は、使用済みのトナーカートリッジを廃棄処理する方法であって、プラスチック部品が破断する以上の圧力であってプラスチック部品が金属部品に固着する圧力より小さい圧力で、使用済みのトナーカートリッジを機械的に加圧した後、プラスチック部品と金属部品とを分離するという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項２記載の発明は、前記請求項１の構成において、前記プラスチック部品が破断する以上の圧力であってプラスチック部品が金属部品に固着する圧力より小さい圧力は、０．１ＭＰａから８０ＭＰａの範囲であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項３記載の発明は、前記請求項１の構成において、前記プラスチック部品が破断する以上の圧力であってプラスチック部品が金属部品に固着する圧力より小さい圧力は、１０ＭＰａから６０ＭＰａの範囲であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項４記載の発明は、使用済みのトナーカートリッジを廃棄処理するトナーカートリッジ廃棄処理装置であって、プラスチック部品が破断する以上の圧力であってプラスチック部品が金属部品に固着する圧力より小さい圧力で、使用済みのトナーカートリッジを機械的に加圧する加圧機構を備えているという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項５記載の発明は、前記請求項４の構成において、前記プラスチック部品が破断する以上の圧力であってプラスチック部品が金属部品に固着する圧力より小さい圧力は、０．１ＭＰａから８０ＭＰａの範囲であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項６記載の発明は、前記請求項４の構成において、前記プラスチック部品が破断する以上の圧力であってプラスチック部品が金属部品に固着する圧力より小さい圧力は、１０ＭＰａから６０ＭＰａの範囲であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項７記載の発明は、前記請求項４、５又は６の構成において、前記加圧機構により加圧されたトナーカートリッジを人の手によりプラスチック部品と金属部品とを分離するための作業台を備えており、この作業台には、残留したトナーを吸引収集するトナー吸引収集手段が設けられているという構成を有する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態（以下、実施形態）について説明する。
図１は、本願発明の実施形態であるトナーカートリッジ廃棄処理装置の正面概略図、図２は、図１に示す作業台２の周辺部分の構成を示す側面図である。図１及び図２に示す装置は、使用済みトナーカートリッジＣを機械的に加圧する加圧機構１と、加圧機構１により加圧されたトナーカートリッジＣを人の手によりプラスチック部品と金属部品とを分離するための作業台２とを備えている。
【０００７】
加圧機構１は、廃棄処理されるトナーカートリッジＣが置かれる受け台１１と、受け台１１の上方に配置されたプレス盤１２と、プレス盤１２を受け台１１に向けて押して使用済みトナーカートリッジＣを加圧する加圧源１３とから主に構成されている。
受け台１１は、プレス盤１２による加圧に耐え得る頑丈な構造となっている。プレス盤１２も鋳物のような頑丈な金属から形成されている。加圧源１３は、本実施形態では、油圧により圧力を発生させるものとなっている。例えば、油研工業株式会社製のＹＢ−１２Ｃ−３０で使用されている加圧源と同様のものを使用することができる。
【０００８】
実施形態の方法及び装置の特徴点の一つは、プラスチック部品が破断する以上の圧力であってプラスチック部品が金属部品に固着する圧力より小さい圧力で加圧する点である。以下、この点について説明する。
図３は、発明者が行った使用済みトナーカートリッジの破壊試験の結果について示した図である。この実験では、種類の異なる四つの使用済みトナーカートリッジＣを用意し、加圧機構１で加圧して破壊試験を行った。使用したのは、（株）島津製作所製の万能試験機ＡＧ２００Ｂであり、どの程度の荷重で使用済みトナーカートリッジＣが破壊されるかを試験した。
【０００９】
図３は、使用済みトナーカートリッジＣに対する荷重を大きくしていった際、プラスチック部分と金属部分とを人の手によりそのまま分離可能な程度に破壊されるに至る荷重の大きさを示している。「そのまま分離可能」とは、ねじ回し等を使用せずに単に手で分離できる、ということを意味する。
図３に結果を示すサンプルや他に実験を行った多くのサンプルについてのデータから、０．１ＭＰａ以上の圧力で分離可能な程度に破壊できることが判明した。また、８０ＭＰａを越える圧力をかけてしまうと、プラスチック部分と金属との固着が発生し、人の手による分離は極めて困難になることが判った。従って、０．１〜８０ＭＰａの圧力としておけば、固着が無く人の手による分離が可能である。
【００１０】
上記範囲のうち、０．１〜１０ＭＰａの範囲では、使用済みトナーカートリッジの種類によってはプラスチック部品の破断が少なく、分離に多少時間が係るものもあった。１０〜６０ＭＰａ程度であると、すべての使用済みトナーカートリッジにおいて、固着はなく、容易に人の手により分離可能であった。また、６０ＭＰａ〜９０ＭＰａでは、部分的に固着が見られるものもあったが、人の手による分離は充分に可能であった。以上のことから、０．１〜８０ＭＰａの加圧で分離可能であり、１０〜６０ＭＰａとすることがより好ましいことが判明した。本実施形態の方法及び装置は、このような知見に基づき、上記範囲で加圧機構１を動作させるようになっている。
【００１１】
また、図１に示すように、作業台２は、受け台１１に隣接して設けられている。本実施形態の別の特徴点は、作業台２に、残留したトナーを吸引収集するトナー吸引収集手段３が設けられている点である。前述したように、使用済みトナーカートリッジＣには、トナーが多少残留している。加圧機構１により加圧された破壊された使用済みトナーカートリッジＣからは、残留トナーが漏れ出してしまう場合が多い。漏れ出したトナーが周辺に飛散すると、作業者にとって有害であるし、発火や爆発の危険性も生ずる。そこで、本実施形態では、トナー吸引収集手段３を設けている。
【００１２】
具体的には、作業台２は、パンチング等、小さな開口を多数設けた構成となっている。図２に示すように、作業台２の下方には、トナー溜め２３が設けられ、トナー溜め２３にトナーを導くガイド筒２２が設けられている。一方、作業台２には、フード２１が取り付けられている。フード２１は、作業台２上のスペースを取り囲むように設けられており、作業台２上での作業の際に残留トナーが周囲に飛散しないようにしている。トナー吸引収集手段３は、フード２１に接続された吸引ダクト３１と、吸引ダクト３１を通してトナーを吸引する吸引ファン３２と、トナーを捕集するために吸引ダクト３１上に設けられたフィルタ３３等から構成されている。
【００１３】
吸引ダクト３１による吸引速度は、例えば０．５〜１．０メートル／秒程度で良い。フィルタ３３は、いわゆるバグフィルタである。フィルタ３３は、トナーの捕集に適した材質、目の細かさとなっており、材質としては、綿、ウール、アクリル、ポリエステル等である。フィルタ３３を通過する速度（ろ過速度）は０．５〜２メートル／分程度である。吸引ファン３２の下流側には排気ダクト３４が設けられているが、フィルタ３３を通しているため、排気ダクト３４からはトナーを実質的に含まない排気がなされる。フィルタ３３は、ある程度の期間使用すると、寿命になり目詰まりしてくるので、その際には新品と交換される。尚、吸引したトナーを液体に溶かし込んだり混ぜたりしながら収集する場合もある。また、トナーを再利用可能な状態で収集する場合もある。尚、トナー吸引収集手段３は、使用済みトナーカートリッジＣの加圧を行う場所（具体的には受け台１１上）からのトナーの吸引収集も行えるようにしておくと、さらに好適である。尚、フィルタ３３を収めたボックスには、粉じん爆発対策のための設備が必要に応じて設けられる。例えば、内部の爆発を外に逃がす爆発放散口を設け、爆発の際に破れる板又は逆止弁等を爆発放散口に設ける場合がある。
【００１４】
方法の発明の実施形態の説明も兼ねて、上記装置の使用して使用済みトナーカートリッジＣを廃棄処理する作業について説明する。まず、図１に示すように、使用済みトナーカートリッジＣを受け台１１の上に数個並べる。そして、加圧機構１を動作させ、上述したように、プラスチック部品が破断する以上の圧力であってプラスチック部品が金属部品に固着する圧力より小さい圧力で使用済みトナーカートリッジＣを加圧する。その後、プラスチック部品が破断した使用済みトナーカートリッジＣを作業台２の上に移し、作業者が手によってプラスチック部品と金属部品とを分離する。
【００１５】
上記動作において、使用済みトナーカートリッジＣがガラス製やセラミックス製の部品を含んでいる場合、加圧機構１による加圧で割れている場合もある。この場合、作業者は割れた破片に注意しながら、金属、プラスチック、セラミックスの分離を行う。
【００１６】
本願発明は、粉々に破砕してしまうのではなく、プラスチック部品が破断する以上の圧力であってプラスチック部品が金属部品に固着する圧力より小さい圧力で使用済みトナーカートリッジＣを機械的に加圧することを特徴とするが、加圧の後、人の手により分離を行うことを必須の条件とするものではない。振動等を与えて分離したり、ロボットが分離を行うようにする場合もあり得る。
【００１７】
いずれにしても、上記実施形態のようにすることで、破砕機や選別機といった高価な設備は不要であり、設備コストが安くなる。また、作業者が工具を使用して一つ一つ分解する場合に比べ、はるかに短時間で分離が完了する。従って、使用済みトナーカートリッジＣの廃棄処理装置として、極めて優れたものとなっている。また、破砕機を使用しないので、トナーが舞い散ることによる爆発の誘発の恐れが小さく、安全性の点でも優れている。さらに、トナー吸引収集手段３がトナーを吸引収集するので、トナーによる爆発の誘発の恐れがさらに少なくなっている。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明した通り、本願の各請求項記載の発明によれば、トナーカートリッジの廃棄処理を、低コストで安全に行うことが可能になる。
また、請求項７記載の発明によれば、上記効果に加え、トナー吸引収集手段がトナーを吸引収集するので、トナーによる爆発の誘発の恐れがさらに少なく、安全性がさらに高められている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施形態であるトナーカートリッジ廃棄処理装置の正面概略図である。
【図２】図１に示す作業台２の周辺部分の構成を示す側面図である。
【図３】発明者が行ったトナーカートリッジの破壊試験の結果について示した図である。
【符号の説明】
１　加圧機構
１１　受け台
１２　プレス盤
１３　加圧源
２　作業台
２１　フード
２２　ガイド筒
２３　トナー溜め
３　トナー吸引収集手段
３１　吸引ダクト
３２　吸引ファン
３３　フィルタ
３４　排気ダクト
Ｃ　トナーカートリッジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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