(57)【要約】　　　（修正有）【課題】トナーカートリッジなどの紛体を含む容器のリサイクルのための破砕工程における残存トナーを効率的かつ安全に回収する方法する。【解決手段】紛体を含む容器を破砕手段で破砕処理後に被破砕物から紛体を分離する手段による紛体の分離を行うことを特徴とした紛体を含む容器の破砕方法であって、破砕工程で所定の大きさ、又は、所定の破砕力で破砕後、破砕された粉体を含む被破砕物に衝撃を与えつつ、粉体を回収する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紛体を含む容器の破砕方法であって、前記容器を破砕手段で破砕処理後に被破砕物から前記紛体を分離する手段による紛体の分離を行うことを特徴とした紛体を含む容器の破砕方法。
【請求項２】
粉体を含む容器の破砕方法であって、前記紛体を含む容器を破砕工程で所定の大きさ、又は、所定の破砕力で破砕後、前記破砕された紛体を含む被破砕物に衝撃を与えつつ、前記紛体を回収することを特徴とした紛体を含む容器の破砕方法。
【請求項３】
前記被破砕物への衝撃は振動作用であることを特徴とした請求項２記載の紛体を含む容器の破砕方法。
【請求項４】
紛体を含む容器の破砕方法であって、前記容器を破砕工程で前記紛体の回収を行いつつ破砕処理を行い、その後、被破砕物に振動を与えつつ前記紛体を回収するようにしたことを特徴とした紛体を含む容器の破砕方法。
【請求項５】
前記破砕工程で前記容器の破砕処理中の雰囲気を不活性ガス雰囲気にしたことを特徴とした請求項４記載の破砕方法。
【請求項６】
前記破砕工程で前記振動付与工程の雰囲気を不活性ガスの雰囲気にしたことを特徴とした請求項４記載の破砕方法。
【請求項７】
画像形成装置用のカートリッジの破砕方法であって、前記カートリッジを破砕手段で破砕処理後に、被破砕物からトナーを分離する手段によるトナーの分離を行うことを特徴とした画像形成装置用のカートリッジの破砕方法。
【請求項８】
画像形成装置用のカートリッジの破砕方法であって、前記カートリッジを破砕工程で所定の大きさ、又は、所定の破砕力で破砕後、前記破砕されたトナーを含む被破砕物に衝撃を与えつつ、前記トナーを回収することを特徴とした画像形成装置用のカートリッジの破砕方法。
【請求項９】
画像形成装置用のカートリッジの破砕方法であって、前記カートリッジを破砕工程でトナーの回収を行いつつ破砕処理を行い、その後、被破砕物に振動を与えつつ前記トナーを回収するようにしたことを特徴とした画像形成装置用のカートリッジの破砕方法。
【請求項１０】
前記破砕工程で前記容器の破砕処理中の雰囲気を不活性ガス雰囲気にしたことを特徴とした請求項９記載の破砕方法。
【請求項１１】
前記破砕工程で前記振動付与工程の雰囲気を不活性ガスの雰囲気にしたことを特徴とした請求項１０記載の破砕方法。
【請求項１２】
紛体を含む容器の破砕装置であって、前記容器を所定の破砕力で破砕する破砕手段と、破砕した被破砕物に振動を与える振動手段を有することを特徴とした紛体を含む容器の破砕装置。
【請求項１３】
前記振動手段による処理工程中の雰囲気を不活性ガス雰囲気にする手段を有したことを特徴とした請求項１２記載の紛体を含む容器の破砕装置。
【請求項１４】
紛体を含む容器の破砕装置であって、前記容器を破砕する破砕手段を備えた破砕処理部と、前記破砕処理部で破砕した被破砕物に衝撃を与える衝撃手段を備えた衝撃処理部から成ることを特徴とした紛体を含む容器の破砕装置。
【請求項１５】
前記衝撃手段は前記被破砕物に振動を与える振動手段であることを特徴とした請求項１４記載の破砕装置。
【請求項１６】
前記破砕処理部及び振動処理部の雰囲気を不活性ガスの雰囲気にする手段を有したことを特徴とした請求項１５記載の紛体を含む容器の破砕装置。
【請求項１７】
紛体を含む容器からの前記紛体の回収方法であって、前記容器を破砕工程で破砕処理し、前記破砕処理した被破砕物に衝撃を与えて前記紛体を分離し、分離した紛体を吸引して回収することを特徴とした紛体の回収方法。
【請求項１８】
前記被破砕物への衝撃作用の時に、雰囲気を不活性ガスの雰囲気に保つことを特徴とした請求項１７記載の紛体の回収方法。
【請求項１９】
トナーカートリッジのトナー回収方法であって、前記カートリッジを破砕工程で破砕処理し、前記破砕処理した被破砕物に衝撃を与えて前記トナーを分離し、分離したトナーを吸引して回収することを特徴としたトナーカートリッジのトナーの回収方法。
【請求項２０】
紛体を含む容器の破砕装置であって、前記容器を収容し、破砕作用を行う破砕室と、該破砕室に連なり前記破砕室で破砕した被破砕物を送り込み、被破砕物に衝撃作用を与える衝撃作用室とを含むことを特徴とした破砕装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は紛体を含む容器の破砕方法に関する。
【０００２】
本発明は紛体を含む容器の破砕装置に関する。
【０００３】
更に本発明は複写機、レーザー　ビーム　プリンター等の画像形成装置の画像形成素材であるトナーを含む容器の破砕方法及びその装置に関する。
【０００４】
特に本発明はトナーカートリッジの破砕方法及び破砕装置に関する。
【０００５】
更に、本発明はトナーカートリッジなどのトナーの回収方法に関する。
【０００６】
【従来の技術】
本出願人は先述した画像形成装置用のトナーカートリッジの破砕工程からプラスチック材料、金属材料、ゴム材料などの諸材料を処理する発明として特許出願平成１４年第１０８２２４号として破砕処理を行う新規な処理方法及び装置を提案した。
【０００７】
又、プラスチック成型品、電気製品のリサイクル処理、特に破砕処理に関する先行資料としては特開平０８−２１５５９１号公報（特許第２７０４５０３号）がある。
【０００８】
又、トナーの入っている部品及びユニットの破棄処理方法に関する技術として特開平９−１５０１３７号公報がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前記した本出願人の出願に係る発明はトナーカートリッジなどのトナー等の微紛体を内臓する使用済みカートリッジを分解し、材料を分別処理して材料のリサイクル利用を図るために、トナーカートリッジを分解するために、破砕処理をする際に、破砕手段の破砕力による金属部分による火花発生と、トナー及び大気雰囲気中処理による粉塵爆発の危険性を回避する発明である。
【００１０】
そのために、破砕処理工程中において、雰囲気条件を不活性雰囲気にするとともに、トナーの吸引回収工程を設ける発明である。
【００１１】
検討の結果、前記発明に係る処理方法は粉塵爆発を抑えるとともに、トナーの回収効率も上々であり、その後の材料分別処理についても良い結果が得られた。
【００１２】
しかしながら、複写機、プリンターの普及量は非常に多く、トナーカートリッジのリサイクル処理量も大容量処理と、高い処理効率が求められてきている。
【００１３】
即ち、破砕工程でのカートリッジ処理量の増大と、破砕工程以後の分別処理工程におけるトナーの除去性能の向上が必要である。
【００１４】
本発明は上記の課題にたいする解決策として提案するものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題の解決のために、紛体を含む容器の破砕方法であって、前記容器を破砕手段で破砕処理後に、被破砕物から前記紛体を分離する手段による紛体の分離を行うことを特徴とした紛体を含む容器の破砕方法を提案する。
【００１６】
更に、粉体を含む容器の破砕方法であって、前記紛体を含む容器を破砕工程で所定の大きさ、又は、所定の破砕力で破砕後、前記破砕された紛体を含む被破砕物に衝撃を与えつつ、前記紛体を回収することを特徴とした紛体を含む容器の破砕方法を提案する。
【００１７】
前記被破砕物への衝撃は振動作用であることを特徴とした請求項２記載の紛体を含む容器の破砕方法の態様がある。
【００１８】
本発明の１つは、紛体を含む容器の破砕方法であって、前記容器を破砕工程で前記紛体の回収を行いつつ破砕処理を行い、その後、被破砕物に振動を与えつつ前記紛体を回収するようにしたことを特徴とした紛体を含む容器の破砕方法を提案する。
【００１９】
前記破砕工程で前記容器の破砕処理中の雰囲気を不活性ガス雰囲気にしたことを特徴とした破砕方法がある。
【００２０】
前記破砕工程で前記振動付与工程の雰囲気を不活性ガスの雰囲気にしたことを特徴とした破砕方法。
【００２１】
本発明の１つは、画像形成装置用のカートリッジの破砕方法であって、前記カートリッジを破砕手段で破砕処理後に、被破砕物からトナーを分離する手段によるトナーの分離を行うことを特徴とした画像形成装置用のカートリッジの破砕方法を提案する。
【００２２】
更に、画像形成装置用のカートリッジの破砕方法であって、前記カートリッジを破砕工程で所定の大きさ、又は、所定の破砕力で破砕後、前記破砕されたトナーを含む被破砕物に衝撃を与えつつ、前記トナーを回収することを特徴とした画像形成装置用のカートリッジの破砕方法を提案する。
【００２３】
本発明は、画像形成装置用のカートリッジの破砕方法であって、前記カートリッジを破砕工程でトナーの回収を行いつつ破砕処理を行い、その後、被破砕物に振動を与えつつ前記トナーを回収するようにしたことを特徴とした画像形成装置用のカートリッジの破砕方法を提案する。
【００２４】
前記破砕工程で前記容器の破砕処理中の雰囲気を不活性ガス雰囲気にしたことを特徴とした破砕方法がある。
【００２５】
前記破砕工程で前記振動付与工程の雰囲気を不活性ガスの雰囲気にしたことを特徴とした破砕方法。
【００２６】
本発明の他の１つは、紛体を含む容器の破砕装置であって、前記容器を所定の破砕力で破砕する破砕手段と、破砕した被破砕物に振動を与える振動手段を有することを特徴とした紛体を含む容器の破砕装置を提案する。
【００２７】
前記振動手段による処理工程中の雰囲気を不活性ガス雰囲気にする手段を有したことを特徴とした紛体を含む容器の破砕装置。
【００２８】
本発明の他は、紛体を含む容器の破砕装置であって、前記容器を破砕する破砕手段を備えた破砕処理部と、前記破砕処理部で破砕した被破砕物に衝撃を与える衝撃手段を備えた衝撃処理部から成ることを特徴とした紛体を含む容器の破砕装置である。
【００２９】
前記衝撃手段は前記被破砕物に振動を与える振動手段であることを特徴とした破砕装置。
【００３０】
前記破砕処理部及び振動処理部の雰囲気を不活性ガスの雰囲気にする手段を有したことを特徴とした紛体を含む容器の破砕装置。
【００３１】
本発明の１つは、紛体を含む容器からの前記紛体の回収方法であって、前記容器を破砕工程で破砕処理し、前記破砕処理した被破砕物に衝撃を与えて前記紛体を分離し、分離した紛体を吸引して回収することを特徴とした紛体の回収方法である。
【００３２】
前記被破砕物への衝撃作用の時に、雰囲気を不活性ガスの雰囲気に保つことを特徴とした紛体の回収方法を提案する。
【００３３】
更に本発明の他の１つは、トナーカートリッジのトナー回収方法であって、前記カートリッジを破砕工程で破砕処理し、前記破砕処理した被破砕物に衝撃を与えて前記トナーを分離し、分離したトナーを吸引して回収することを特徴としたトナーカートリッジのトナーの回収方法を提案する。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下に図を参照して本発明の実施例について説明する。
【００３５】
図１は本発明の実施例の装置構成の要部を示す。
【００３６】
本例においては被破砕対象品を複写機のトナーカートリッジについて説明する。
【００３７】
図において、符号１は破砕装置の容器であり、該容器内には駆動手段２により回転駆動する回転羽根４が配置され、容器内は被破砕処理対象品の複数のカートリッジＷを収容する容積空間１ａが設けられる。
【００３８】
前記破砕容器１は基台６の水平面に対して傾斜角度３０度（±５度）の傾斜を持って取り付けられている。
【００３９】
１ｂは前記容器の上蓋である。
【００４０】
前記破砕容器１には連通扉１ｃを介して紛体の分離室８が取り付けられており、該分離室８も前記破砕容器と同じ傾斜角度で配置されている。
【００４１】
８ａは分離室の扉である。
【００４２】
符号１０は前記分離室８内に配置された被破砕物内部に滞留している粉体を分離するための分離手段であり、本例では回転羽根を構成している。
【００４３】
回転羽根１０は駆動手段１０Ａにより駆動される。
【００４４】
符号１２は前記破砕容器１に接続した紛体（トナー）回収手段であり、接続管１２ａ，集塵手段１２ｂ、フイルター１２ｃなどから構成する。
【００４５】
符号１４は酸素濃度測定手段であり、容器１内に配置した濃度センサーからの情報を測定手段１４で測定する。
【００４６】
１６は不活性ガス供給手段であり、窒素ガス発生手段１６ａからのガスをガス供給手段１６ｂ，１６ｃ、供給管１６ｄ、１６ｅを介して夫々、容器１と分離室８に供給する。
【００４７】
１８は前記分離室８で被破砕物から分離した紛体を分離回収する手段であり、接続管１８ａ，集塵装置１８ｂ，フイルター１８ｃなどから構成する。
【００４８】
２０は分離室８の酸素濃度測定手段である。
【００４９】
次に前記図１の構成の装置の仕様について説明する。
【００５０】
装置仕様
容器１の構成材料　　　　　　ＳＵＳ（ステンレス）
容器１の容積　　　　　　　　約０．６ｍ３
容器１の傾斜角度　　　　　　３０度（±５度）
破砕羽根材料、寸法　　　　　ＳＵＳ
破砕羽根の回転数　　　　　　１３００〜１６００ｒｐｍ
濃度センサーの種類　　　　　ジルコニア式
不活性ガスの種類　　　　　　　窒素ガス
窒素ガスの供給量　　　　　　１２０ｍ３／ｈｏｕｒ
集塵装置１２の回収能力　　　５ｍ３／ｍｉｎ
分離室８の構成材料　　　　　ＳＵＳ
分離室８の容積　　　　　　　０．２ｍ３
次に図１の装置の操作について上記仕様に基づいて説明をする。
【００５１】
まず、破砕容器１内に市場から回収してきた使用済みのトナーカートリッジＷを複数個投入して蓋１ｂを閉じる。
【００５２】
蓋１ｂを閉じた時の容器１の雰囲気は大気状態である。
【００５３】
蓋を閉じ、集塵手段１２の作動開始と同時に、不活性ガス供給手段１６ｂによる容器内への窒素ガスの供給を行う。
【００５４】
破砕羽根４による破砕操作開始前に、前記破砕容器１内の酸素濃度を酸素濃度測定センサーからの信号を測定手段１４で計測する。
【００５５】
２４は制御手段であり、前記測定手段１４の信号に基づいて容器１内の酸素濃度を不活性ガス供給手段１６による窒素ガスの供給量との調整により容器内の酸素濃度を１０パーセント以下に調整する。
【００５６】
前記の酸素濃度調整後に破砕羽根４の回転操作を開始し、カートリッジＷの破砕を始める。
【００５７】
破砕羽根４の回転運動により容器内のカートリッジは羽根により容器内部の周囲の壁にぶつけられて破損し、更に、カートリッジ形状が破壊されて裁断状態に破砕が行われる。
【００５８】
このカートリッジの破砕運動によりカートリッジ内のトナーはカートリッジ外に飛び散り、破砕容器１内に充満するが、飛び散ったトナーは集塵手段１２により順次回収される。
【００５９】
前記破砕容器１内でのカートリッジの破砕は前記回転羽根４の破砕能力によりカートリッジの破砕片の大きさが決められる。
【００６０】
カートリッジの容器は主要構成部品の外装部品、及び内装部品はプラスチック材料が主であるが、カートリッジの構成部品にはゴム製ローラ、金属部品、歯車部品等の、種々の材料が使用されている。
【００６１】
カートリッジのトナーを収容する部品はプラスチック材料であり、破砕容器１内でのカートリッジの破砕程度はカートリッジ構成部品のプラスチック部品をある程度の寸法に破砕することを目的とし、トナー収容部品を破砕して中のトナーをカートリッジの外に出し集塵手段１２によりトナーを集塵する。
【００６２】
本例では上記した仕様条件下で破砕容器１内にカートリッジを複数個（供給量として１７ｋｇ）投入し、破砕羽根回転数１４００ｒｐｍで、２０秒間回転して破砕操作を行った。
【００６３】
その結果、カートリッジ容器のプラスチック部品は扁平状態に破砕され、カートリッジを構成するローラ部品、歯車部品は個々に分解状態に破砕され、カートリッジ内のトナーはその多くは集塵手段１２により回収された。
【００６４】
前記容器１内での破砕工程での破砕作用は前記したようにカートリッジ容器の形態を分解状態にし、かつ、プラスチック構成部品を所定の寸法に裁断状態にする。
【００６５】
破砕されたカートリッジの被破砕物は破砕容器が傾斜角度をもっているので、容器内の破砕された被破砕物は図１の図示右隅に溜まり、容器１の連通扉１ｂを開けることにより、容器の傾斜角度により分離室８内に滑り込まれる。
【００６６】
その後、連通扉１ｃを閉める。
【００６７】
分離室８内の雰囲気条件も前記破砕容器１と同じように酸素濃度の調整を行う。
【００６８】
扉１ｃの閉成後、直ちに、集塵手段１８の駆動を開始し、窒素ガス供給管１６ｅから窒素ガスの供給を始める。
【００６９】
前記破砕容器１内の破砕操作で破砕されたカートリッジ内に含まれているトナーは前記集塵手段１２により回収操作されるが、カートリッジ容器の破砕は細かい状態に破砕されるわけではないので、破砕されたプラスチックの断片部品内に留まっているトナーもまだかなりの量存在する。
【００７０】
そのような状態の被破砕物を材料分別工程に送り込むと、残存トナーが一緒に送り込まれて、分別材料に付着する問題が生じる。
【００７１】
本発明はそのような、破砕工程での未回収トナーを破砕工程の後に、分離工程を設けてトナーの回収効率を上げるものである。
【００７２】
破砕容器１から分離室８に滑り込まれた被破砕物はカートリッジ容器の構成部品が破砕裁断状態となっており、被破砕物の部品形状は平板状態でなく、容器の隅部の凹凸部分形状が多くあり、その凹凸部分にトナーが残る状態であり、これらのトナーは前記破砕容器１内での集塵手段１２による回収作業で回収できないトナーが残る。
【００７３】
分離室８はそれらのトナーの回収を図るものである。
【００７４】
破砕容器１から滑り込まれた被破砕物は分離室８内の衝撃手段１０による襲撃作用を受ける。
【００７５】
本例の襲撃手段は分離室８の底部に設けた回転羽根で構成し、該回転羽根１０を駆動手段１０ａによる回転を与え、羽根１０の回転運動が被破砕物に衝撃作用を与え、被破砕物を襲撃作用にて分離室の底部に溜まっている被破砕物を舞い上がらせ、同時に、被破砕物の間に滞留しているトナーを舞い上がらせ、集塵手段１８によるトナーの回収操作を行う。
【００７６】
前記分離室８の回転羽根の回転運動は前記破砕容器１の破砕目的の回転運動とは異なる作用をさせるためであり、回転数は毎秒数回転である。
【００７７】
分離室８内での被破砕物への衝撃作用によるトナーの舞い上がりを誘発して残存トナーの回収を行うことで、分離室８内に残る被破砕物に含まれるトナーの量は格段に減少する。
【００７８】
分離室８内での残存トナーを効果的に回収するために、本例では分離室８内における分離作用として回転羽根による衝撃作用を行させたが、衝撃作用以外の他の作用、例えば、分離室の被破砕物に振動作用を与えることも可能である。
【００７９】
破砕容器１内での破砕の程度によるが、破砕工程での被破砕物が細かく破砕されると、その後の、プラスチック材料、ゴム材料、金属材料、繊維材料などの分別作業への影響が生じる。
【００８０】
したがって、破砕工程でのトナーカートリッジの破砕の大きさはトナーカートリッジの容器形態の破損分解を主眼とするものであり、トナーカートリッジ容器のプラスチック容器を数ミリ片に粉砕するものではない。
【００８１】
それゆえ、破砕工程でのトナーの回収は完全な状態には行えにくく、本発明における分離室によるトナーの二次回収はその後の、材料分別、材料リサイクルに好ましい効果を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成の説明図
【符号の説明】
１　　破砕容器
１ａ　トナーカートリッジ収容部
１ｂ　上蓋
２　駆動手段（モータ）
４　回転羽根
８　分離室
１０　分離手段（回転羽根）
１２　トナー回収手段
１４、２０　酸素濃度測定手段
１６　不活性ガス供給手段
１８　トナー回収手段
２４　制御手段
【図１】
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