(57)【要約】【課題】静電記録方式又は電子写真方式による画像形成装置において使用され、使用後に廃棄処分されている廃トナーは焼却炉や溶鉱炉の燃料として場合には粉塵爆発の危険があり、通常の液体燃料のような取扱い性が得られないところ、より安全で取扱い性を良くできる廃トナーの燃料化方法及び廃トナー燃料を提供する。【解決手段】本発明は、廃トナーを、該廃トナーが混合分散可能な液体（たとえば、植物油、動物油、炭素数５〜１６のエチレン系炭化水素、炭素数５〜１５のアセチレン系炭化水素、炭素数５〜１６のメタン系炭化水素で石油及びナフテン系環状炭化水素及びヂオレフィン類の１種又は２種以上の混合物、あるいはアルコール類、エーテル、チオアルコール、アミノアルコール、ケトン類、エステル化合物，液状芳香族化合物及びテルペン類の１種又は２種以上の混合物、あるいは界面活性剤を添加した水）に、混合、分散させることを特徴としたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用済みトナー、製造過程で排出される不良品トナーなどの廃トナーを、該廃トナーが混合、分散可能な液体に、混合、分散させることを特徴とする廃トナーの燃料化方法。
【請求項２】
前記液体が、植物油、動物油、炭素数５〜１６のエチレン系炭化水素、炭素数５〜１５のアセチレン系炭化水素、炭素数５〜１６のメタン系炭化水素で石油及びナフテン系環状炭化水素及びヂオレフィン類の１種又は２種以上の混合物であることを特徴とする請求項１に記載の廃トナーの燃料化方法。
【請求項３】
前記液体が、アルコール類、エーテル、チオアルコール、アミノアルコール、ケトン類、エステル化合物，液状芳香族化合物及びテルペン類の１種又は２種以上の混合物であることを特徴とする請求項１に記載の廃トナーの燃料化方法。
【請求項４】
前記液体が、界面活性剤を添加した水であることを特徴とする請求項１に記載の廃トナーの燃料化方法。
【請求項５】
前記液体が、廃トナー重量に対して、１２．５重量％以上であることを特徴とする請求項１〜４のうちの１に記載の廃トナーの燃料化方法。
【請求項６】
使用済みトナー、製造過程で排出される不良品トナーなどの廃トナーを、該廃トナーが混合、分散可能な液体に、混合、分散させたことを特徴とする廃トナー燃料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃トナーを燃料として有効利用するための廃トナーの燃料化方法及び廃トナー燃料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、静電記録方式又は電子写真方式による画像形成装置において使用され、使用後に廃棄処分されている廃トナー、あるいは製造過程で廃棄される不良品トナーなどの廃トナーには、一成分系、二成分系、白黒用、カラー用など種々のトナーがあり、排出量も年々増加する傾向にある。これらの廃トナーは、通常、産業廃棄物として埋め立て地などにて埋め立て処理されているが、費用がかかるばかりでなく、地球環境の破壊等社会的な問題としても論じられていることから廃トナーの有効利用の方法が求められていた。
【０００３】
上記有効利用の方法として、特開平５−３１７８３１号公報には、プラスチック製品の焼却灰や木粉など産業廃棄物の粉体に、熱可塑性樹脂を主成分とする廃トナーを混ぜて加熱することにより溶かし、該廃トナーを該産業廃棄物の粉体の結合材として利用することが記載されている。また、一部には、焼却炉や溶鉱炉の燃料としての利用法も検討されている。
【特許文献１】特開平５−３１７８３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特開平５−３１７８３１号公報記載の方法は、廃トナーを産業廃棄物の粉体の結合材として利用するもので、年々増加する廃トナーの排出量に比べて利用量には限界があり、未だ、充分ではなかった。また、廃トナーは微粒子であり、乾燥粉体でもあるため、これをそのまま燃料として使用した場合には粉塵爆発の危険があり、通常の液体燃料のような取扱い性が得られない。尤も、廃トナーは燃焼発熱量が高く、燃料としての使用が、より安全で、より取扱い性が良くなると、非常に有益なものとなる。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑み創出したもので、その目的とするところは、廃トナーを焼却炉や溶鉱炉の燃料として、より安全で取扱い性を良くすることのできる廃トナーの燃料化方法及び廃トナー燃料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、使用済みトナー、製造過程で排出される不良品トナーなどの廃トナーを、該廃トナーが混合分散可能な液体に、混合、分散させることを特徴とし、液体化により粉塵爆発の危険がない燃料となるように構成した。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、前記液体が、植物油、動物油、炭素数５〜１６のエチレン系炭化水素、炭素数５〜１５のアセチレン系炭化水素、炭素数５〜１６のメタン系炭化水素で石油及びナフテン系環状炭化水素及びヂオレフィン類の１種又は２種以上の混合物であることを特徴とし、廃トナーと馴染み性がよく、混合分散の均一化がすばやく可能になるように構成した。
【０００８】
さらに、請求項３に記載の発明は、前記液体が、アルコール類、エーテル、チオアルコール、アミノアルコール、ケトン類、エステル化合物，液状芳香族化合物及びテルペン類の１種又は２種以上の混合物であることを特徴とし、現在産業廃棄物として処理されている液体自身を廃トナーとの混合分散液として有効利用できるように構成した。
【０００９】
さらにまた、請求項４に記載の発明は、前記液体が、界面活性剤を添加した水であることを特徴とし、廃トナーを安価に液体化し燃料化できるように構成した。
【００１０】
さらにまた、請求項５に記載の発明は、前記液体が、廃トナー重量に対して、１２．５重量％以上であることを特徴とし、液体化した廃トナーの燃料として使用して充分な発熱量が得られるように構成した。
【００１１】
さらにまた、請求項６記載の発明は、使用済みトナー、製造過程で排出される不良品トナーなどの廃トナーを、該廃トナーが混合、分散可能な液体に、混合、分散させたことを特徴とし、粉塵爆発の危険がなく、安全性や取扱い性の良好な、しかも発生熱量の高い燃料が得られるように構成した。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、使用済みトナー、製造過程で排出される不良品トナーなどの廃トナーを、該廃トナーが混合、分散可能な液体に、混合分散させることを特徴としているから、非常に粒子が細かく、水を弾く性質があって、加水しただけでは一部が塊となってしまう廃トナーを液体燃料化することができ、しかも、液体化した廃トナーは、粉塵爆発の危険がなく、燃料としての安全性や取扱い性が良好となるなど、各種の優れた効果を奏するものである。
【００１３】
また、請求項２の発明によれば、前記液体が、植物油、動物油、炭素数５〜１６のエチレン系炭化水素、炭素数５〜１５のアセチレン系炭化水素、炭素数５〜１６のメタン系炭化水素で石油及びナフテン系環状炭化水素及びヂオレフィン類の１種又は２種以上の混合物であることを特徴としているから、これら液状有機化合物は、廃トナーと瞬間的に馴染み、均一分散を可能にする。しかも液状有機化合物の燃焼発熱量と相待って充分燃料としての使用が可能となるという優れた効果を奏するものである。
【００１４】
さらに、請求項３の発明によれば、前記液体が、アルコール類、エーテル、チオアルコール、アミノアルコール、ケトン類、エステル化合物，液状芳香族化合物及びテルペン類の１種又は２種以上の混合物であることを特徴としているから、これらの液体は、未使用のものでも、不純物が混合しているものでも、水を含んだものでも利用できるが、現在産業廃棄物として処理されているものを、廃トナーの混合分散液として有効利用できるという優れた効果を奏するものである。
【００１５】
さらにまた、請求項４の発明によれば、前記液体が、界面活性剤を添加した水であることを特徴としているから、界面活性剤により廃トナーと水との混合が促進され、短時間にて混合、分散させることができ、しかも廃トナーを安価に液体化し、燃料化できるという優れた効果を奏するものである。
【００１６】
さらにまた、請求項５の発明によれば、前記液体が、廃トナー重量に対して、１２．５重量％以上であることを特徴としているから、廃トナーとよく混合分散して液状化することにより粉塵爆発の危険性をなくし、かつ通常の液体燃料の燃焼と同等に扱え、しかも充分な発熱量が得られるという優れた効果を奏するものである。
【００１７】
さらにまた、請求項６の発明によれば、使用済みトナー、製造過程で排出される不良品トナーなどの廃トナーを、該廃トナーが混合、分散可能な液体に、混合、分散させたことを特徴としているから、液体化した廃トナーは、粉塵爆発の危険がなく、通常の液体燃料の燃焼と同等の安全性や取扱い性の良好な燃料が一般に提供できるという優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本願方法を実現する実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本願方法を実現する廃トナーの混合分散する貯槽と分散機とを示す正面図である。
【００１９】
本願方法を実現するために、図１に示す如く、廃トナーＡを混合分散するための液体Ｂを収容した貯槽１と、分散機２とを有している。該貯槽１は、槽下部に設けたバルブ４及び配管７を介して前記分散機２の入口５に繋がっている。該分散機２の出口６は前記貯槽１の上部に、配管７′を介して繋がっており、貯槽１と分散機２との間を液が循環するように構成されている。
【００２０】
前記分散機２はローター、ステータで構成（図示せず）されたインライン分散機が利用され、インライン分散機のローターにより回転するブレードによって貯槽１内の混合用の液体Ｂが吸引加速され、再び貯槽に戻し循環させる。
【００２１】
前記分散機２の上部には廃トナー吸引口８が設けられ、該廃トナー吸引口８に基端部を接続した導管８′の先端部は廃トナー収容容器３内の廃トナーＡに没している。したがって、前記分散機２で貯槽１内の液が吸引加速される際に、分散機２内のローター中心部に発生する真空を利用して廃トナーＡを貯槽１内の液体中に直接吸引させ、ステータ内で混合分散を行う。換言すると、廃トナー吸引口８が陰圧（真空）となり、非常に粒子の細かい廃トナーＡはその収容容器３内から一定の吸引速度で吸い込まれ、瞬時に分散機２の出口６にて循環液に混合分散させて貯槽１に移送されることとなる。
【００２２】
前記分散液は、貯槽１と分散機２との間を循環しながら廃トナーＡとの混合分散が所定の比率になるまで行われる。しかして、時間の経過とともに貯槽１内の分散液が一定の混合比率になって燃料化されることとなる。
【００２３】
このように、混合液を循環し、廃トナーＡを混合することにより混合比率が調整でき、また、粉塵の飛散がなく、粉塵爆発の危険もない安全な操業ができ、燃焼対象に適した燃焼発熱量、粘度等を調整した燃料化が可能となる。
【００２４】
なお、上記した構成の場合、分散機２としてインライン分散機を使用しないで、バッチ槽に攪拌機を取付けて混合液と廃トナーとを、バッチ式に投入して攪拌混合することにより混合分散させることもできることは勿論である。
【００２５】
前記貯槽１内には、分散された廃トナーの沈降を防ぐため、攪拌機９が取り付けられている。しかして、前記貯槽１内にて燃料として調整された混合分散液は、貯槽１の下部のバルブ１０を介して燃焼装置（図示せず）に連通させて、通常の液体燃料の燃焼と同等の安全性や取扱い性の良好な燃料として適用できる。
【００２６】
上述の如く、貯槽１と分散機２との間を循環する液体の流れにより前記廃トナー吸引口８に生ずる陰圧を利用し、収容容器３内から廃トナーＡを吸引して分散機２の出口６にて循環液に混合分散させたのは、廃トナーが非常に粒子が細かいことと、水を弾く性質があるため、単に、加水しただけでは混合、分散が困難で、仮に、水と長時間混合し、大量の水で分散させた場合、廃トナーの一部が塊となり、均一分散ができず、通常の液体燃料のような取扱い易い燃料にはならないからである。
【００２７】
前記液体Ｂは、前記灰トナーＡと瞬間的に馴染ませ、均一分散を可能とするには、該液体Ｂとして、植物油、動物油、炭素数５〜１６のエチレン系炭化水素、炭素数５〜１５のアセチレン系炭化水素、炭素数５〜１６のメタン系炭化水素で石油及びナフテン系環状炭化水素及びヂオレフィン類の１種又は２種以上の混合物（その純度は問わない。）を用いると良い。液状有機化合物、たとえば、メチルアルコール等を添加すると良い。これにより廃トナーとの瞬間的な混合、分散をさせることができ、均一分散を可能とする。また、液体Ｂとして水を用いることもできるが、界面活性剤を添加し、混合を促進し、短時間にて混合、分散ができるようにすることが必要である。
【００２８】
前述の如く、液状有機化合物、たとえば、メチルアルコールを添加液とした場合、この燃料の燃焼発熱量は、廃トナーとメチルアルコールの燃焼発熱量となり単位量の発熱量は大きいものとなる。たとえば、廃トナー：１０％含水廃メチルアルコールの重量混合比率を５０：５０とした場合、燃焼発熱量は約６，０００ｋｃａｌ／ｋｇとなり、石炭火力と同等の燃焼発熱量を持ち、充分燃料としての使用が可能となる。
【００２９】
前記廃トナーＡに混合する液体Ｂには、アルコール類、エーテル、チオアルコール、アミノアルコール、ケトン類、エステル化合物，液状芳香族化合物及びテルペン類の１種又は２種以上の混合物（その純度は問わない。）を用いても良い。この場合、未使用のものでもよいが、使用済みの回収廃棄物で、現在産業廃棄物として処理されているもの、あるいは不純物が混合しているもの、水を含んだものなどでもよい。中でも、現在産業廃棄物として処理されている液状有機化合物は、廃トナーの混合分散液として使うときは、本願燃料化方法において最も有益な選択であるといえる。
【００３０】
また、廃トナーＡに対する液体Ｂの混合比率、混合する液の種類及び該液の不純物量、含水量は、燃焼発熱量や安全性や取扱い性に影響を与えることとなる。本願方法では廃トナー重量に対して、１２．５重量％以上であると良い。すなわち、１２．５重量％以上としたのは、廃トナーとよく混合分散して液状化でき、粉塵爆発の危険性をなくし、かつ通常の液体燃料の燃焼と同等に扱えるようになるからである。
【実施例１】
【００３１】
今、図１の如く、貯槽１内に９０〜９８％純度の廃メタノール１，０００ｋｇを貯留しておき、容器３内に廃トナーを１，０００ｋｇを用意する。しかして、分散機２を作動させて貯槽１と分散機２との間を液が循環するようにすると、前記分散機２の上部の廃トナー吸引口８より廃トナーＡを２０ｋｇ／ｍｉｎの吸引速度で吸い込ませ、瞬時に分散機出口６にて混合分散させて貯槽１に移送を開始する。このように、分散液を循環させながら所定の混合比率まで廃トナーを混合分散させると、約１時間で混合比１：１の燃焼発熱量６，０００ｋｃａｌ／ｋｇの燃料を作ることができることが確認できた。
【００３２】
この貯槽１に燃料として調整された混合分散液は、貯槽下部のバルブ１０を開いて燃焼装置（図示せず）に移送して溶鉱炉の燃料として使用したところ、粉塵爆発の危険もないので、通常の液体燃料の燃焼と同等の安全な燃料として操業できることが判った。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、静電記録方式あるいは電子写真方式による画像形成装置において使用された廃トナー、製造過程ででる不良品トナーなどの廃トナーを燃料として再生することにより産業廃棄物として廃棄されることをなくし、資源の有効利用を可能にし、かつ、産業廃棄物の排出量の削減に繋がるようにしたものである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本願方法を実現する廃トナーの混合分散する貯槽と分散機とを示す正面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  貯槽
２  分散機
３  廃トナー収容容器
４  バルブ
５  分散機の入口
６  分散機の出口
７  配管
７′  配管
８  廃トナー吸引口
８′  導管
９  攪拌機
１０  バルブ
【図１】
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