(57)【要約】      （修正有）【課題】粉体状の廃棄トナーが塊状に固形化されてなる固形燃料を、環境汚染を惹起せしめることなく、低コストに製造可能な方法を提供する。【解決手段】粉体状の廃棄トナー３４が収容された収容体３６内に熱水を注入して、収容体３６内の廃棄トナー３４に対して熱水を接触させることで、廃棄トナー３４中に含まれるバインダ樹脂を加熱溶融せしめた後、かかる溶融バインダ樹脂を冷却して、凝固せしめることにより、廃棄トナー３４を塊状に固形化させて、目的とする固形燃料を製造するようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物として処分される粉体状の電子写真用乾式トナーを用い、それを塊状に固形化せしめることにより、固形の燃料を製造するに際して、
所定の収容体内に前記トナーを収容せしめた状態下において、該収容体内に熱水を注入して、該収容体内のトナーに対して該熱水を接触させることにより、該トナー中に含まれるバインダ樹脂を加熱溶融せしめ、その後、かかる溶融バインダ樹脂を冷却して、凝固せしめることにより、該トナーを固形化させるようにしたことを特徴とする固形燃料の製造方法。
【請求項２】
前記収容体内に前記熱水を注入してから予め定められた時間が経過した後に、該熱水を該収容体内から排出させるようにした請求項１に記載の固形燃料の製造方法。
【請求項３】
前記電子写真用乾式トナーが、該トナーとは別の可燃性固形物と混合せしめられた状態で、前記収容体内に収容されている請求項１又は請求項２に記載の固形燃料の製造方法。
【請求項４】
前記電子写真用乾式トナー中に含まれる前記バインダ樹脂の加熱溶融時に、該トナーの粒子同士の間が密となるように、該トナーを加圧するようにした請求項１乃至請求項３の何れかに記載の固形燃料の製造方法。
【請求項５】
前記バインダ樹脂の加熱溶融時における前記電子写真用乾式トナーに対する加圧操作が、該トナーが収容される前記収容体に対して上下方向に振動を加えて、該トナーを自重により締め固めることによって実施されている請求項４に記載の固形燃料の製造方法。
【請求項６】
前記熱水が供給されると共に、該供給された熱水を外部に噴出させる噴出孔が管壁に複数設けられた熱水噴出パイプを、前記収容体内に収容された前記電子写真用乾式トナーの内部に差し込んだ後、該熱水噴出パイプ内に該熱水を供給し、該熱水噴出パイプの各噴出孔を通じて、該トナーの内部に該熱水を噴出させることにより、前記収容体内に該熱水を注入するようにした請求項１乃至請求項５の何れかに記載の固形燃料の製造方法。
【請求項７】
前記収容体として、布製若しくは合成樹脂製の袋体を用いる一方、前記熱水噴出パイプとして、先端部において該袋体を突き破って、該袋体内に突入可能とされたパイプを用い、該袋体内に前記電子写真用乾式トナーを収容せしめると共に、前記熱水噴出パイプを上方に向かって延びるように配設した状態下において、該トナーが収容された袋体を、該熱水噴出パイプの先端部に対して、かかる袋体の自重が負荷されるように接触させることで、該熱水噴出パイプが、その先端部において該袋体の下側部分を突き破って、該袋体内に突入せしめられるように為すことにより、該熱水噴出パイプを該袋体内の前記トナーの内部に差し込んだ後、該熱水噴出パイプの前記各噴出孔を通じて、該トナーの内部に前記熱水を噴出させるようにした請求項６に記載の固形燃料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固形燃料の製造方法に係り、特に、廃棄処分される粉体状の電子写真用乾式トナーを塊状に固形化せしめて得られる固形燃料の有利な製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
よく知られているように、乾式複写機やプリンタ、ファクシミリ、及びそれらの複合機等の電子写真式画像形成装置では、電子写真用乾式トナーが、感光体表面に形成された静電潜像に付着して、可視画像を形成する現像剤として使用されているが、この電子写真用乾式トナーは、粒子径が数μｍ〜数十μｍ程度とされた粉体にて構成されるものであるところから、取扱時に、かかるトナーが粉塵として舞い上がって、拡散し、周囲の環境を汚染するといった欠点があった。そのため、電子写真式画像形成装置において、画像形成後の感光体のクリーニング時に発生する廃棄トナーや、トナーの製造工場等において生ずる廃棄トナーは、従来、主に、埋め立て地等に廃棄処分されており、殆ど有効利用されていなかった。
【０００３】
かかる状況下、廃棄物として処分される粉体状の電子写真用乾式トナーを利用して、固形の燃料を製造する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。即ち、これは、粉体状の廃棄トナーを押出機に供給して、可塑化、混練せしめた後、押出機の先端開口部から押し出して、所定形状の押出成形体を成形し、その後、この押出成形体を裁断機にて切断して、ペレット状の固形燃料を得る技術であって、それまで廃棄処分されていた廃棄トナーを、固形の燃料として、有効に利用しようとするものである。
【０００４】
ところが、このような従来の粉体状廃棄トナーの有効利用を目的とした固形燃料の製造技術においては、押出機や裁断機等が必要とされるため、そのような高価な機械や装置の設置コストによって、固形燃料の製造コスト、換言すれば、廃棄トナーの有効利用に掛かるコストが高騰するといった問題が内在していたのであり、また、廃棄トナーを押出機に供給する際に、廃棄トナーが粉塵として舞い上がって、拡散し、作業環境が悪化するといった不具合も惹起されていたのである。
【特許文献１】特許第３２０５０４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここにおいて、本発明は、上述せる如き事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、廃棄物として処分される粉体状の電子写真用乾式トナーを塊状に固形化せしめてなる固形燃料を、可及的に低いコストで、しかも、かかるトナーからなる粉塵の拡散による作業環境の悪化を招くことなく、有利に製造し得る方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そして、本発明は、上記せる課題の解決のために、その第一の態様とするところは、廃棄物として処分される粉体状の電子写真用乾式トナーを用い、それを塊状に固形化せしめることにより、固形の燃料を製造するに際して、所定の収容体内に前記トナーを収容せしめた状態下において、該収容体内に熱水を注入して、該収容体内のトナーに対して該熱水を接触させることにより、該トナー中に含まれるバインダ樹脂を加熱溶融せしめ、その後、かかる溶融バインダ樹脂を冷却して、凝固せしめることにより、該トナーを固形化させるようにしたことを特徴とする固形燃料の製造方法にある。
【０００７】
また、本発明に従う固形燃料の製造方法の有利な第二の態様においては、前記収容体内に前記熱水を注入してから予め定められた時間が経過した後に、該熱水が該収容体内から排出せしめられることとなる。
【０００８】
さらに、本発明に従う固形燃料の製造方法の好ましい第三の態様においては、前記電子写真用乾式トナーが、該トナーとは別の可燃性固形物と混合せしめられた状態で、前記収容体内に収容される。
【０００９】
更にまた、本発明に従う固形燃料の製造方法の望ましい第四の態様においては、前記電子写真用乾式トナー中に含まれる前記バインダ樹脂の加熱溶融時に、該トナーの粒子同士の間が密となるように、該トナーが加圧される。
【００１０】
また、本発明に従う固形燃料の製造方法の別の有利な第五の態様においては、前記バインダ樹脂の加熱溶融時における前記電子写真用乾式トナーに対する加圧操作が、該トナーが収容される前記収容体に対して上下方向に振動を加えて、該トナーを自重により締め固めることによって実施されることとなる。
【００１１】
さらに、本発明に従う固形燃料の製造方法の他の好ましい第六の態様においては、前記熱水が供給されると共に、該供給された熱水を外部に噴出させる噴出孔が管壁に複数設けられた熱水噴出パイプを、前記収容体内に収容された前記電子写真用乾式トナーの内部に差し込んだ後、該熱水噴出パイプ内に該熱水を供給し、該熱水噴出パイプの各噴出孔を通じて、該トナーの内部に該熱水を噴出させることにより、前記収容体内に該熱水を注入するように構成される。
【００１２】
更にまた、本発明に従う固形燃料の製造方法の更に別の望ましい第七の態様においては、前記収容体として、布製若しくは合成樹脂製の袋体を用いる一方、前記熱水噴出パイプとして、先端部において該袋体を突き破って、該袋体内に突入可能とされたパイプを用い、該袋体内に前記電子写真用乾式トナーを収容せしめると共に、前記熱水噴出パイプを上方に向かって延びるように配設した状態下において、該トナーが収容された袋体を、該熱水噴出パイプの先端部に対して、かかる袋体の自重が負荷されるように接触させることで、該熱水噴出パイプが、その先端部において該袋体の下側部分を突き破って、該袋体内に突入せしめられるように為すことにより、該熱水噴出パイプを該袋体内の前記トナーの内部に差し込んだ後、該熱水噴出パイプの前記各噴出孔を通じて、該トナーの内部に前記熱水を噴出させるように構成される。
【発明の効果】
【００１３】
そして、かかる本発明に従う固形燃料の製造方法の第一の態様によれば、例えば、押出機や裁断機等を用いて、廃棄物として処分される粉体状の電子写真用乾式トナー、つまり廃棄トナーから固形燃料を製造するようにした従来手法とは異なって、高価な機械や装置等を何等用いることなく、単に、廃棄トナーが収容された収容体内に熱水を注入して、収容体内の廃棄トナーを加熱した後、冷却するだけで、かかる廃棄トナーが固形化せしめられて、目的とする固形の燃料が得られるようになっているところから、かかる固形燃料の製造に際して、押出機や裁断機等の高価な機械や装置を設置するためのコストが有利に削減され得る。
【００１４】
また、本発明手法では、粉体状の廃棄トナーが、固形化せしめられるまでの課程において、収容体内から取り出されることがなく、しかも、そのような収容体内の廃棄トナーに対して接触するように、熱水が収容体内に注入されるものであるため、粉体状の廃棄トナーから固形燃料を製造する際に、かかる廃棄トナーが粉塵として舞い上がって、拡散するようなことが、効果的に抑制乃至は回避され得る。
【００１５】
従って、かくの如き本発明に従う固形燃料の製造方法によれば、廃棄物として処分される粉体状の電子写真用乾式トナー（廃棄トナー）を塊状に固形化せしめてなる固形燃料を、可及的に低いコストで、しかも、かかるトナーからなる粉塵の拡散による作業環境の悪化を招くことなく、極めて有利に製造することが出来るのである。そして、その結果として、廃棄トナーの有効利用が、環境汚染を惹起せしめることなく、しかも経済的に有利に実現され得ることとなるのである。また、かかる本発明手法では、廃棄トナーが、固形化により、その体積が減少せしめられることとなるため、そのような廃棄トナーの固形燃料として再利用に際して、廃棄トナーの取扱性の向上も効果的に図られ得る。
【００１６】
なお、収容体内に収容されたトナーを、例えば、適当な加熱装置等により外部から加熱する場合、トナー粒子間に存在する空気層が、断熱層となって、トナー全体の加熱を阻害することとなるが、本発明に従う固形燃料の製造方法では、熱水が、そのような空気層に沿って、収容体内のトナーの内部に確実に浸透せしめられることとなるため、収容体内のトナー全部を、その内部から確実に且つ迅速に加熱することが出来、それによって、目的とする固形燃料の製造の効率化が、有利に達成され得るといった利点が得られる。また、本発明手法によれば、
【００１７】
また、本発明に従う固形燃料の製造方法の第二の態様によれば、熱水との接触によって加熱溶融された、収容体内のトナー中に含まれるバインダ樹脂が、かかる熱水の収容体内からの排出によって、より迅速に冷却、凝固せしめられ得、以て、目的とする固形燃料が、より効率的に製造され得ることとなる。
【００１８】
さらに、本発明に従う固形燃料の製造方法の第三の態様によれば、トナーと混合せしめられる可燃性固形物として、例えば、トナーよりも燃焼性の高い物質や、廃棄物として処分されるべき物質等を適宜に選択することによって、目的とする固形燃料の燃焼性の向上や、廃棄物の更なる有効利用が、より効果的に図られ得る。
【００１９】
更にまた、本発明に従う固形燃料の製造方法の第四の態様によれば、トナーの粒子間に存在する空気や熱水が、確実に且つ迅速に外部に追い出されて、トナーの固形化が有利に促進され得、以て、目的とする固形燃料が、更に一層効率的に製造され得る。
【００２０】
また、本発明に従う固形燃料の製造方法の第五の態様によれば、バインダ樹脂の加熱溶融時におけるトナーに対する加圧操作が、より簡単に且つ確実に実施され得て、固形燃料の製造の効率化が、より容易に実現され得る。
【００２１】
さらに、本発明に従う固形燃料の製造方法の第六の態様によれば、例えば、熱水を、収容体の外部への開口部から収容体内に流し込むようにして、注入する場合に比して、熱水を、トナーの内部に、より迅速に且つ容易に浸透させることが出来、しかも、トナー内部に差し込まれる熱水噴出パイプの数や、各熱水噴出パイプの管壁に設けられる噴出孔の形成位置等を工夫することで、熱水を、収容体内のトナー内部に、より均一に且つ更に一層迅速に浸透させることも可能となる。従って、このような本発明手法にあっては、固形燃料が、より一段と効率的に製造され得ることとなる。
【００２２】
更にまた、本発明に従う固形燃料の製造方法の第七の態様によれば、例えば、単に、収容体を構成する袋体を熱水噴出パイプの先端部上に載置する操作を行うだけで、熱水噴出パイプが、袋体を突き破って、袋体内のトナーの内部に差し込まれ得るため、熱水噴出パイプをトナー内部に差し込む際の作業性、ひいては固形燃料の製造作業における作業性が、効果的に簡便化され得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明をより具体的に明らかにするために、本発明に係る固形燃料の製造方法の構成について、図面を参照しつつ、詳細に説明することとする。
【００２４】
先ず、図１には、本発明に従う固形燃料の製造方法を実施する際に好適に使用される固形燃料製造装置が、概略的に示されている。かかる図１において、１０は、所定の容積をもって上方に開口する、片側有底筒状のバケットであって、その底部に、複数のパイプ挿通孔１２と、一つの排水孔１４とが、それぞれ底部を貫通するように設けられて、構成されている。
【００２５】
そして、かかるバケット１０の底部に設けられた二種類の孔部１２，１４のうち、複数のパイプ挿通孔１２は、バケット１０の底部を鉛直方向に貫通して延び、且つ互いに適当な間隔をおいて、縦横に分散するように位置せしめられており、また、それら各パイプ挿通孔１２には、バケット１０の高さよりも所定寸法長い長さを有する熱水噴出パイプ１６が、それぞれ、一本ずつ挿通されている。これによって、バケット１０内に、複数の熱水噴出パイプ１６が、バケット１０の筒壁の高さと略同一の高さをもって、上方に向かって鉛直に延出せしめられると共に、下端部をバケット１０の底部から下方に突出させた状態で、互いに適当な距離を隔てて、縦横に分散するように配設されている。
【００２６】
また、それら各熱水噴出パイプ１６にあっては、上端部が、外部に対して閉塞せしめられた、円錐形状を呈する先鋭部１８とされている。更に、そのような各熱水噴出パイプ１６の管壁には、比較的に小さな径をもって、管壁を厚さ方向に貫通する噴出孔２０の複数が、周方向と上下方向とにそれぞれ適当な間隔をおいて形成されている。
【００２７】
また、そのような熱水噴出パイプ１６が複数配設されたバケット１０の底部の下方には、熱水供給管路２２が、配設されている。この熱水供給管路２２は、バケット１０の底部の下方から、所定長さをもって側方に延出せしめられており、その中間部に、公知のポンプ２４が設けられている。また、かかる熱水供給管路２２にあっては、バケット１０の底部の下方に位置する一端側部分において、複数に分岐せしめられ、それら各分岐管路が、バケット１０の底部の下面に沿って延びる接続管路部２６とされている。そして、そのような接続管路部２６のそれぞれが、バケット１０の底部から下方に突出せしめられた各熱水噴出パイプ１６の下端部に接続されている。
【００２８】
さらに、かかる熱水供給管路２２の接続管路部２６側とは反対の端部側には、熱水供給槽２８が、設置されている。この熱水供給槽２８は、図に明示されてはいないものの、水を所定の量だけ貯留する貯留槽と、かかる貯留槽に貯留された水を沸騰させるか若しくはそれに近い温度にまで加熱するヒータやバーナ、蒸気加熱等による公知の加熱装置とを備えている。そして、このような熱水供給槽２８に対して、熱水供給管路２２の接続管路部２６側とは反対の端部が接続されている。
【００２９】
一方、バケット１０の底部に対して、複数のパイプ挿通孔１２とは別に設けられた一つの排水孔１４には、排水管路３０が、その一端部において、挿通固定されている。そして、この排水管路３０は、前記熱水供給槽２８に向かって延び出しており、排水孔１４への挿通側とは反対側の端部において、熱水供給槽２８に接続されている。また、かかる排水管路３０の中間部には、排水管路３０を任意に開閉せしめるバルブ３２が、設けられている。
【００３０】
かくして、かくの如き構造とされた固形燃料製造装置にあっては、熱水供給槽２８の図示しない加熱装置で加熱されて貯留槽（図示せず）に貯留された熱水が、熱水供給管路２２上のポンプ２４の作動により、熱水供給管路２２内に汲み上げられて、各接続管路部２６から、それらに接続される各熱水噴出パイプ１６内に供給され、更に、それら各熱水噴出パイプ１６の各噴出孔２０から外部に噴出されるようになっている（図２参照）。また、熱水噴出パイプ１６の各噴出孔２０から噴出されて、バケット１０内に貯まった水（熱水）が、排水管路３０上のバルブ３２の開作動により、排水孔１４から排水管路３０内に排出せしめられ、更に、この排水管路３０を通じて、熱水供給槽２８の図示しない貯留槽内に、返送され得るように構成されている。
【００３１】
而して、このような固形燃料製造装置を用いて、廃棄物として処分される粉体状の電子写真用乾式トナーから、目的とする固形燃料を製造する際には、その操作が、例えば、以下の如き手順に従って行われることとなる。
【００３２】
すなわち、先ず、図２に示されるように、廃棄物として処分される粉体状の電子写真用乾式トナー３４が適当な量において収容された、収容体としてのフレキシブルコンテナ３６が、クレーンやフォークリフト等に取り付けられて上下動せしめられるフック３８に吊り下げられた状態で、バケット１０の上方にまで移動せしめられ、そこで、フック３８の下降により、トナー３４が内部に収容されたフレキシブルコンテナ３６が降下せしめられて、バケット１０の底部上に載置される。
【００３３】
そして、このとき、バケット１０内において、上方に向かって鉛直に延びるように配設された複数の熱水噴出パイプ１６が、フレキシブルコンテナ３６内に収容されるトナー３４の内部に差し込まれる。
【００３４】
つまり、本工程では、トナー３４が内部に収容されたフレキシブルコンテナ３６がバケット１０内を降下せしめられる際に、かかるフレキシブルコンテナ３６が、その底部において、各熱水噴出パイプ１６の上端に位置する先鋭部１８に対して、フレキシブルコンテナ３６の自重が負荷されるように接触せしめられ、それによって、フレキシブルコンテナ３６の底部が、各熱水噴出パイプ１６の先鋭部１８にて突き破られる。そして、フレキシブルコンテナ３６の更なる降下に伴って、各熱水噴出パイプ１６が、フレキシブルコンテナ３６内に徐々に突入せしめられ、フレキシブルコンテナ３６がバケット１０の底部上に載置された際には、各熱水噴出パイプ１６における、バケット１０内において上方に向かって延出する部分の全部が、フレキシブルコンテナ３６内に収容されるトナー３４の内部に、面倒な作業を行うことなく、極めて簡単に差し込まれることとなるのである。
【００３５】
なお、本工程で用いられるフレキシブルコンテナ３６としては、その材質が特に限定されるものではないものの、ここでは、熱水噴出パイプ１６の先鋭部１８にて、底部が比較的に容易に突き破られ得るような材質のもの、例えば、布製や合成樹脂製のもの、具体的には、ポリプロピレン材質の布製や樹脂コーティング織布製のものが、好適に使用される。また、このようなフレキシブルコンテナ３６は、例えば、ポリエチレン等の樹脂材料からなる内袋が装備されていても良い。
【００３６】
また、そのようなフレキシブルコンテナ３６内に収容されるトナー３４の種類も、何等限定されるものではなく、廃棄物として処分される電子写真用乾式トナーであれば、その色や磁性粉の含有の有無等が特定されるものではない。
【００３７】
さらに、フレキシブルコンテナ３６内には、必ずしも、トナー３４のみが、単独で収容されていなければならない訳ではなく、かかるトナー３４に対して、それとは別の可燃性固形物が添加、混合された状態でフレキシブルコンテナ３６内に収容せしめられていても良い。なお、このトナー３４に混合される可燃性固形物としては、後述する如きトナー３４の固形化に際して、トナー３４と共に固形化されるものであれば如何なるものも使用可能であるが、トナー３４との固形化をより容易と為す上で、粉体であることが、望ましい。また、そのような可燃性粉体固形物としては、トナー３４よりも燃焼性の高い粉体や、ＩＣ基板の製造時に廃棄物として生ずる炭化珪素の粉体等の可燃性粉体廃棄物等が、例示される。このようなが可燃性固形物を用いることによって、最終的に得られる固形燃料の燃焼性の向上や、廃棄物の有効利用が、効果的に図られ得ることとなる。
【００３８】
そして、上述の如くして、バケット１０の底部上に、内部にトナー３４が収容されたフレキシブルコンテナ３６が載置された後、排水管路３０上のバルブ３２が閉鎖せしめられた状態で、熱水供給管路２２上のポンプ２４が作動せしめられる。これによって、熱水供給槽２８内の熱水が、フレキシブルコンテナ３６内に収容されるトナー３４の内部に差し込まれた各熱水噴出パイプ１６内に供給され、更に、図２において矢印で示されるように、それら各熱水噴出パイプ１６内に供給された熱水が、各熱水噴出パイプ１６の各噴出孔２０を通じて、トナー３４の内部に噴出せしめられて、フレキシブルコンテナ３６内に注入される。
【００３９】
このとき、フレキシブルコンテナ３６内に注入された熱水は、トナー３４の粒子間に存在する空気層に沿って、フレキシブルコンテナ３６内のトナー３４の内部に確実に浸透せしめられる。しかも、ここでは、各熱水噴出パイプ１６が、バケット１０内において、互いに適当な距離を隔てて、縦横に分散するように配置されていると共に、それら各熱水噴出パイプ１６の管壁に対して、複数の噴出孔２０が、管壁の周方向と上下方向とにそれぞれ適当な間隔をおいて形成されているところから、そのようなトナー３４の内部への熱水の浸透が、より均一化並びに迅速化されることとなる。かくして、本工程では、フレキシブルコンテナ３６内のトナー３４の内部に浸透せしめられた熱水が、かかるトナー３４の全部に対して確実に接触せしめられるのである。
【００４０】
なお、本工程においてフレキシブルコンテナ３６内に注入される熱水は、各熱水噴出パイプ１６の先鋭部１８にてフレキシブルコンテナ３６の底部が突き破られて形成された孔から、一部が漏出するものの、そのような孔には、熱水噴出パイプ１６が挿通されたままとされ、しかも、フレキシブルコンテナ３６がバケット１０の底部上に載置されていることにより、フレキシブルコンテナ３６の底部に形成された孔が、バケット１０の底部上面にて閉塞せしめられた状態とされるため、各熱水噴出パイプ１６の挿通孔を通じての熱水のフレキシブルコンテナ３６内からの漏出量が十分に低く抑えられて、熱水の殆どが、フレキシブルコンテナ３６内に留められることとなる。
【００４１】
また、本工程でフレキシブルコンテナ３６内に注入される熱水の量は、フレキシブルコンテナ３６内のトナー３４の全部に対して、かかる熱水が十分に接触せしめられるように、フレキシブルコンテナ３６内のトナー３４の量に応じて適宜に決定されるところではあるが、一般的には、フレキシブルコンテナ３６内のトナー３４と同程度以下の量とされる。更に、熱水の温度も、特に限定されるものではないが、後述するように、熱水のトナー３４との接触により、トナー３４全体の内部温度を、トナー３４中に含まれるバインダ樹脂の融点よりも高い温度にまで加熱し得る温度である必要があり、その点からして、好適には、８５〜１００℃程度とされる。
【００４２】
次いで、フレキシブルコンテナ３６内への熱水の注入が終了したら、予め設定された時間だけ放置され、かかる設定時間の経過後に、フック３８が上昇せしめられて、フレキシブルコンテナ３６の全体が、バケット１０内から離脱する高さ位置まで吊り上げられる。そして、その吊上げ状態下において、フック３８の連続的な上下動により、フレキシブルコンテナ３６が、複数回、上下に振動させられた後、常温で放冷される。
【００４３】
このような本工程では、フレキシブルコンテナ３６内に熱水が注入された状態で放置されている間に、フレキシブルコンテナ３６内のトナー３４の内部に浸透せしめられて、かかるトナー３４と接触せしめられた熱水により、トナー３４の全部が、それらのトナー３４中に含まれるバインダ樹脂の融点よりも高い温度に加熱されて、かかるバインダ樹脂が加熱溶融せしめられる。このため、フレキシブルコンテナ３６内への熱水の注入状態での放置時間は、全てのトナー３４中のバインダ樹脂が十分に加熱溶融されるのに必要な時間において、適宜に決定されることとなる。
【００４４】
そして、かかる放置状態の後、トナー３４中のバインダ樹脂の加熱溶融状態下において、フレキシブルコンテナ３６がバケット１０内から離脱する高さ位置まで吊り上げられることにより、フレキシブルコンテナ３６内のトナー３４の内部から各熱水噴出パイプ１６が引き抜かれる。また、それによって、フレキシブルコンテナ３６内に注入されて、このフレキシブルコンテナ３６内のトナー３４中に含まれるバインダ樹脂を加熱溶融せしめる熱水が、フレキシブルコンテナ３６の底部に形成される各熱水噴出パイプ１６の引抜孔（挿通孔）から排出される。
【００４５】
さらに、そのようなフレキシブルコンテナ３６内からの熱水の排出中に、フレキシブルコンテナ３６が上下に複数回振動せしめられることによって、トナー３４が自重により加圧されて、トナー３４の粒子同士の間が密となるように、締め固められ、以て、トナー３４の粒子間に未だ存在する空気や熱水が、確実に且つ迅速に外部に追い出される。かくの如きトナー３４に対する加圧のためのフレキシブルコンテナ３６の上下振動の回数は、何等限定されるものではないが、一般的には、２、３回程度で良い。
【００４６】
そして、トナー３４内部の熱水や空気が外部に追い出された後、放冷されることによって、トナー３４中に含まれるバインダ樹脂が溶融状態から冷却されて、凝固せしめられる。かくして、フレキシブルコンテナ３６内のトナー３４全部が、表面に気泡が形成されたコークスの如き形態をもって、塊状に固形化され、以て、目的とする固形燃料が得られる。そして、この固形燃料が、必要に応じて、粉砕されて、使用に供されることとなるのである。
【００４７】
なお、本工程で、フレキシブルコンテナ３６内から排出された熱水は、フレキシブルコンテナ３６の下方に位置するバケット１０内に、温度が低下せしめられた状態で貯留されるが、フレキシブルコンテナ３６内からの熱水の排出中に、或いはフレキシブルコンテナ３６内から熱水が完全に排出された後に、排水管路３０のバルブ３２が開作動せしめられることにより、バケット１０内の低温の熱水が、バケット１０の底部に設けられた排水孔１４から、排水管路３０を通じて、熱水供給槽２８に返送される。そして、この返送された低温の熱水が、熱水供給槽２８内で再び加熱され、次回の固形燃料製造工程に再利用されることとなる。
【００４８】
このように、本実施形態では、単に、廃棄物として処分される粉体状のトナー３４が収容されたフレキシブルコンテナ３６が収納されるバケット１０と、そのバケット１０内に配設された複数の熱水噴出パイプ１６と、それら複数の熱水噴出パイプ１６に熱水を供給する熱水供給管路２２及び熱水供給槽２８とを備えただけの単純な構造を有し、それ故に、比較的に安価な装置を用い、そして、かかる装置のバケット１０内に、トナー３４が収容されたフレキシブルコンテナ３６を、各熱水噴出パイプ１６がフレキシブルコンテナ３６内のトナー３４の内部に差し込まれるように収納した状態で、各熱水噴出パイプ１６の各噴出孔２０から熱水を噴出させて、フレキシブルコンテナ３６内に熱水を注入するだけの極めて簡単な作業を行うことで、フレキシブルコンテナ３６内のトナー３４を固形化せしめることが出来る。
【００４９】
従って、このような本実施形態に係る固形燃料の製造手法によれば、粉体状のトナー３４を固形化するために、押出機等の高価な機械や装置を何等用いることなく、廃棄物として処分される粉体状のトナー３４から、固形燃料が、可及的に低コストに且つ簡単に製造され得、以て、廃棄物たるトナー３４の有効利用が、優れた経済性をもって、容易に実現され得ることとなるのである。
【００５０】
また、そのような本実施形態手法では、フレキシブルコンテナ３６内に熱水を注入することにより、フレキシブルコンテナ３６内で、粉体状のトナー３４の固形化が行われるようになっているところから、例えば、トナー３４を固形化するために、フレキシブルコンテナ３６から、トナー３４を別に容器等に移し替える作業を何等行う必要がなく、しかも、熱水が、トナー３４の内部に差し込まれた熱水噴出パイプ１６の各噴出孔２０からトナー３４の内部に直接に噴出されるため、粉体状のトナー３４の固形化作業中に、かかるトナー３４が粉塵として舞い上がって、拡散するようなことが、有利に回避され得る。
【００５１】
これによって、かかる本実施形態においては、粉体状のトナー３４の拡散による作業環境の悪化を招くことなく、廃棄物として処分されるトナー３４を有効的に利用した固形燃料の製造が、より一層有利に実現され得るのである。
【００５２】
さらに、本実施形態手法によれば、フレキシブルコンテナ３６内のトナー３４の内部に熱水が噴出されることで、熱水がトナー３４の内部に確実に浸透せしめられて、トナー３４が内部から加熱されるため、例えば、適当な加熱装置を用いて、トナー３４を外部から加熱する場合に比して、トナー３４が確実に且つ迅速に加熱され得、それによって、固形燃料が、より一層効率的に製造され得る。
【００５３】
更にまた、本実施形態手法によれば、粉体状のトナー３４が固形化せしめられることにより、その体積が有利に減少せしめられるため、トナー３４の再利用に際しての取扱性が効果的に高められ得るといった利点もある。
【００５４】
ところで、前記実施形態では、バケット１０内に、複数の熱水噴出パイプ１６が配設されてなる固形燃料製造装置が用いられていたが、そのような装置を何等用いることなく、例えば、熱水を、フレキシブルコンテナ３６におけるトナー３４の投入口からフレキシブルコンテナ３６内に、ホース等により流し込むようにして、注入したり、或いは、バケット１０とは別に、持ち運び自由に構成された熱水噴出パイプ１６を、フレキシブルコンテナ３６の投入口やそれ以外の部位を通じて、フレキシブルコンテナ３６内のトナー３４内部に差し込んだ状態で、熱水を、熱水噴出パイプ１６の噴出孔２０から噴出させて、フレキシブルコンテナ３６内に注入したりしても、何等差し支えない。このような場合には、特別な装置を用いない分だけ、目的とする固形燃料が、より安価に製造され得ることとなる。
【００５５】
また、フレキシブルコンテナ３６を突き破って、熱水噴出パイプ１６をフレキシブルコンテナ３６内のトナー３４の内部に差し込むような作業を行わない場合には、トナー３４を収容する収容体として、フレキシブルコンテナ３６以外のものも、勿論、使用可能となる。
【００５６】
さらに、熱水との接触により加熱溶融されたトナー３４中のバインダ樹脂を冷却せしめて、凝固させる際には、例えば、水等をフレキシブルコンテナ３６等の収容体の内部に注入したり、或いは収容体の外面に掛け流したりして、強制的な冷却操作を行っても良い。それによって、目的とする固形燃料が、より迅速に製造され得る。
【００５７】
その他、本発明は、各種の形態において実施され得るものであって、当業者の知識に基づいて採用される本発明についての種々なる変更、修正、改良に係る各種の実施の形態が、何れも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、本発明の範疇に属するものであることが、理解されるべきである。
【実施例】
【００５８】
以下に、本発明の幾つかの実施例を示し、本発明の特徴を更に明確にすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって、何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。
【００５９】
＜実施例１＞
先ず、廃棄物として処分される粉体状の電子写真用乾式トナーである、乾式複写機において発生した黒色廃棄トナーの５００ｋｇが収容されたフレキシブルコンテナを準備した。なお、このフレキシブルコンテナとしては、ポリエチレン製の内袋と塩化ビニル製の外袋とからなる二重構造を有するものを用い、また、かかるフレキシブルコンテナ内に収容される黒色廃棄トナーとして、融点が５０℃であるバインダ樹脂を含むトナーを用いた。
【００６０】
そして、この準備されたトナー入りのフレキシブルコンテナを、クレーンで吊り上げて、図１に示される如き構造を有する固形燃料製造装置のバケット上に移動させ、その後、フレキシブルコンテナを降下させることにより、バケット内に配設された複数の熱水噴出パイプの先鋭部にてフレキシブルコンテナの底部が突き破られて、それら各熱水噴出パイプ１６がフレキシブルコンテナ内のトナー内部に差し込まれた状態で、フレキシブルコンテナをバケットの底部状に載置した。
【００６１】
その後、各熱水噴出パイプ内に８５℃の温度の熱水を供給し、それら各熱水噴出パイプの管壁に設けられた複数の噴出孔から、かかる熱水を噴出させて、フレキシブルコンテナ内に、８５℃の温度の熱水を３００Ｌ（リットル）注入した後、１５分間保持した。このときのフレキシブルコンテナ内のトナーの内部温度を測定したところ、かかる温度が、トナー中に含まれるバインダ樹脂の融点よりも高い５５℃となっていた。
【００６２】
そして、フレキシブルコンテナ内への熱水の注入から１５分経過した後に、フレキシブルコンテナをクレーンで吊り上げて、各熱水噴出パイプをトナー内部から引き抜き、フレキシブルコンテナの底部に形成された各熱水噴出パイプの引抜孔から、フレキシブルコンテナ内の熱水を排出させ、また、その熱水の排出中に、フレキシブルコンテナを上下に２回揺すった後、その状態で放置することにより、トナーを常温で放冷した。
【００６３】
その結果、表面に気泡が形成されたコークスの如き形態を呈する塊状の固形燃料が、フレキシブルコンテナ内に、当初、収容された粉体状のトナーと同量の５００ｋｇ得られた。
【００６４】
＜実施例２＞
先ず、実施例１にて準備された黒色廃棄トナーとフレキシブルコンテナと同じ種類の黒色廃棄トナーとフレキシブルコンテナとを用いて、かかる黒色廃棄トナーが６００ｋｇ収容されたフレキシブルコンテナを準備した。
【００６５】
そして、この準備されたトナー入りのフレキシブルコンテナの投入口から、９０℃の温度の熱水を、トナー上に流し込むようにして、フレキシブルコンテナ内に、３００Ｌ注ぎ入れた後、２０分間放置した。このときのフレキシブルコンテナ内のトナーの内部温度を測定したところ、かかる温度が、トナー中に含まれるバインダ樹脂の融点よりも高い５５℃となっていた。
【００６６】
次いで、フレキシブルコンテナをクレーンで適当な高さまで吊り上げて、上下に３回揺すった後、フレキシブルコンテナの胴部の下側部分と底部とに小さい孔を複数開けて、フレキシブルコンテナ内の熱水を、かかる複数の孔から排出し、その後、その状態で放置することにより、フレキシブルコンテナ内のトナーを常温で放冷した。
【００６７】
その結果、表面に気泡が形成されたコークスの如き形態を呈する塊状の固形燃料が、フレキシブルコンテナ内に、当初、収容された粉体状のトナーと同量の６００ｋｇ得られた。
【００６８】
＜実施例３＞
先ず、廃棄物として処分される粉体状の電子写真用乾式トナーである、乾式カラー複写機において発生した黄色廃棄トナーの所定量と、実施例１にて準備されたものと同じフレキシブルコンテナとを用いて、かかる黄色廃棄トナーが６５０ｋｇ収容されたフレキシブルコンテナを準備した。
【００６９】
そして、この準備されたトナー入りのフレキシブルコンテナの投入口から、９５℃の温度の熱水を、トナー上に流し込むようにして、フレキシブルコンテナ内に、４００Ｌ注ぎ入れた後、２５分間放置した。このときのフレキシブルコンテナ内のトナーの内部温度を測定したところ、かかる温度が、トナー中に含まれるバインダ樹脂の融点よりも高い６０℃となっていた。
【００７０】
次いで、実施例２と同様に、フレキシブルコンテナをクレーンで適当な高さまで吊り上げて、上下に３回揺すった後、フレキシブルコンテナの胴部の下側部分と底部とに小さい孔を複数開けて、フレキシブルコンテナ内の熱水を、かかる複数の孔から排出し、その後、その状態で放置することにより、フレキシブルコンテナ内のトナーを常温で放冷した。
【００７１】
その結果、表面に気泡が形成されたコークスの如き形態を呈する塊状の固形燃料が、フレキシブルコンテナ内に、当初、収容された粉体状のトナーと同量の６５０ｋｇ得られた。
【００７２】
＜比較例１＞
また、比較のために、実施例２にて準備されたものと同じ６００ｋｇの黒色廃棄トナー入りフレキシブルコンテナを準備して、このフレキシブルコンテナ内に、６０℃の温水を、実施例２と同様にして、注ぎ入れた。このときのフレキシブルコンテナ内のトナーの内部温度を測定したところ、かかる温度が、トナー中に含まれるバインダ樹脂の融点よりも低い４３℃となっていた。
【００７３】
次いで、実施例２と同様に、フレキシブルコンテナをクレーンで適当な高さまで吊り上げて、上下に３回揺すった後、フレキシブルコンテナの胴部の下側部分と底部とに小さい孔を複数開けて、フレキシブルコンテナ内の熱水を、かかる複数の孔から排出し、その後、その状態で放置することにより、フレキシブルコンテナ内のトナーを常温で放冷した。
【００７４】
その結果、フレキシブルコンテナ内に、握力で容易に破壊されるようなトナーの固まりが３００ｋｇ程度形成されたものの、実施例１乃至実施例３にて得られる如き塊状の固形燃料は、何等得られなかった。
【００７５】
これら実施例１乃至実施例３の結果と、比較例１の結果とから、廃棄物として処分される粉体状の電子写真用乾式トナーを用いて、本発明手法に従う一連の操作を実施することにより、初めて、目的とする塊状の固形燃料が製造可能となることが、明確に理解され得るのである。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明手法に従って、固形燃料を製造する際に好適に用いられる固形燃料の製造装置を概略的に示す、一部切欠図を含む説明図である。
【図２】図１に示された装置を用いて、本発明手法により固形燃料を製造する際の一工程を示す説明図であって、トナーが内部に収容されたフレキシブルコンテナ内に、熱水を注入している状態を示している。
【符号の説明】
【００７７】
１０  バケット                          １６  熱水噴出パイプ
１８  先鋭部                            ２０  噴出孔
２２  熱水供給管路                      ２８  熱水供給槽
３０  排水管路                          ３４  トナー
３６  フレキシブルコンテナ
【図１】
2005120112.tif 000003
【図２】
2005120112.tif 000004