(57)【要約】【課題】画像形成装置に用いられるトナーなどの消耗品については、一部において使用済みトナーカートリッジを回収し、再度トナーを充填することによって、使用済みトナーの発生量を抑制する環境への取り組みがなされている。  しかしながら、埋立処理されるトナーは、使用済みトナーだけでなく、トナー製造時に発生する不良品トナーや未使用トナーもあることから、抜本的な環境対策にはなっておらず、トナーの処理方法が望まれていた。【解決手段】トナーを加熱して分解ガスを得る分解工程と、分解ガスと水素とを反応させる水素化工程と、分解ガスを冷却し油化回収する一次液化工程と、一次液化工程後に残存する分解ガスを冷却し油化回収する二次液化工程を具備する構成にすることで、トナーから高沸点の油と低沸点の油と石炭相当の熱量を持つ燃料を回収する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用済みトナー、未使用トナー、トナー製造時に発生する不良品トナーの少なくともいずれか１種からなる廃棄処理トナーを分解槽内に投入して加熱して分解ガスを得る分解工程と、上記分解工程によって得られた分解ガス中の油分を冷却し液化回収する油分回収工程と、を具備することを特徴とするトナーの処理方法。
【請求項２】
上記廃棄処理トナーを粉塵爆発防止状態にして上記分解槽に投入する請求項１に記載のトナーの処理方法
【請求項３】
上記液化回収工程後に得られた油を回収しようとする油の沸点以下の一定範囲の温度に保持して、上記分解ガスに直接噴霧する噴霧工程を具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のトナーの処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタなど画像形成装置に使用されるトナーの処理方法に係り、更に詳しくはトナーから油分と石炭相当の燃料を回収するトナーのリサイクル処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から複写機やプリンタなどの画像形成装置にはトナーと呼ばれる、表面に顔料を付着させた帯電性を持ったプラスチック粒子が用いられている。
現在、これらのトナーの廃棄方法は焼却処理や埋立処理であり、複写機などにおいて使用された使用済みトナーだけでなく、製造過程において発生する不良品トナーや、製品として出荷された後に使用されることなく廃棄される未使用トナーなども処理の対象となっている。
【０００３】
近年、環境への配慮から画像形成装置に用いられる消耗品についても、さまざまなリサイクル処理方法が検討されており、トナーともに画像形成装置の代表的な消耗品であるキャリア（鉄粉表面を樹脂などによって処理した磁性粒子）については、いくつかのリサイクル処理方法が考えられている。
具体的には、キャリアを加熱することによってキャリアの被覆樹脂層を炭化し、キャリア粒子表面から分離することで鉄粉部分を再生利用する方法（特許文献１、特許文献２）や、同じくキャリアを加熱することによって、キャリアに付着したトナーを炭化し、キャリア粒子表面から分離することでキャリアを再生利用する方法（特許文献３）などが紹介されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２５６８６４号公報
【０００５】
【特許文献２】特開２００５−２６６６１８号公報
【０００６】
【特許文献３】特開２００２−２２９２７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記したキャリアの炭化処理技術は、プラスチックが主成分であるトナーには、その加熱によって成分のほとんどが炭化してしまうことから有用な方法ではない。
さらに、近年、廃プラスチックのリサイクル技術として注目されているプラスチックの油化処理をトナーの処理に応用することも考えられるが、トナーが微粒子であり、粉塵爆発の危険があることからいままで行われていなかった。
このような状況において、一部では使用済みトナーカートリッジを回収し再度トナーを充填することによって、使用済みトナーの発生量を抑制する取り組みがなされているが、上記の通り、焼却処理や埋立処理されるトナーは使用済みトナーだけでなく不良品トナーや未使用トナーもあることから、抜本的な環境対策にはなっていないのが現状である。
【０００８】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであって、使用済みトナー、不良品トナー、未使用トナーの少なくともいずれか１種からなる廃棄処理トナーを熱分解処理することによって、これらトナーから油分と石炭相当の燃料を回収するトナーのリサイクル処理方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係るトナーの処理方法は、使用済みトナー、未使用トナー、トナー製造時に発生する不良品トナーの少なくともいずれか１種からなる廃棄処理トナーを分解槽内に投入して加熱して分解ガスを得る分解工程と、分解工程によって得られた分解ガスの油分を冷却し液化回収する油分回収工程とを具備する構成にしてある。
【００１０】
そして、上記分解工程において、廃棄処理トナーをトナーが入っている容器の状態など、粉塵爆発防止状態にして分解槽に投入するものである。
【００１１】
更に、上記構成において、液化回収工程後に得られた油を回収しようとする油の沸点以下の一定範囲の温度に保持して、分解ガスに直接噴霧する噴霧工程を有するものである。
【００１２】
なお、分解工程後の分解ガスは油分回収工程において、より安定して油分を回収するために、ゼオライト触媒などの改質触媒に通過させて、水素添加処理または脱水素処理をすることもできる。
また、油分回収工程については、冷却温度を異ならせた２以上の複数の油分回収工程を設けることによって、沸点の異なる油を種類ごとに分離して回収することもできる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るトナーの処理方法によれば、上記したように構成されているので、従来はリサイクル処理が困難であったトナーを、埋立処理を行うことなく油分と石炭相当の燃料として回収でき、環境への対応を可能とすることができる。
【００１４】
また、分解工程において、トナーが入っている容器の状態で当該工程を行うことから、粉塵爆発の危険性を考慮することなくトナーの処理を行うことができる。
【００１５】
そして、油分回収工程後に得られた油を、回収しようとする油の沸点以下の一定範囲の温度に保持して分解ガスに直接噴霧する噴霧工程を有することから、分解ガス中の回収しようとする油成分をもれなく液化回収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の最良の実施形態を説明する。尚、以下に述べる実施形態は本発明を具体化した一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものでない。特に、油分回収工程については、冷却温度を異ならせた２以上の複数の油分回収工程を設けることによって、沸点の異なる油を種類ごとに分離して回収することもできる。
図１は、本発明の処理方法の例を示すブロック図である。
図において、廃棄処理トナーは分解槽１で加熱され、熱分解し分解ガスとなる。係る分解ガスは、改質工程２において水素添加処理または脱水素処理された後、一次油分回収工程３において高沸点の油が油化回収され、回収槽４に回収される。  その後、一次油分回収工程３において液化回収されなかった低沸点の油が二次油分回収工程５において油化回収され、回収槽６に回収される。また、回収槽４において油化回収された高沸点の油は熱交換器７によって、回収しようとする油の沸点以下の一定範囲の温度に保持された後、一次油分回収工程３に噴霧して使用されることで、分解ガス中の高沸点油成分をもれなく回収することができる。
【００１７】
なお、本発明に用いる廃棄処理トナーについては、市販されているトナーであればいずれでもよく、具体的にはエチレン、プロピレン、スチレン、アクリルモノマー、メタクリル酸モノマーなどを必要に応じて１種または２種以上用いて共重合させた樹脂、あるいはポリエステル樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹脂などを主成分とし、カーボンブラック、セルリアンブル−、コバルトバイオレット、イエローオーカー、カドミウムイエロー、カドミウムレッド、ローダミンレーキ、キノリンイエローレーキ、レーキレッドＣ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ファーストイエロー、ジスアゾイエロー、クロモフタルイエロー、クロモフタルレッド、ニッケルアゾイエロー、ベンズイミダゾロンイエロー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーンなどの顔料を着色剤として用いているものがあげられる。
【００１８】
次に、処理の流れを各工程に基づいて説明する。
[分解工程]
まず、廃棄処理トナーを分解槽に投入する。なお、分解槽への投入方法は特に問わないが、粉塵爆発を起こすことなく安全に処理を行うためにはトナーを熱分解が可能なフレコンバックなどの容器ごと投入し、バッチ処理を行うのが好ましい。また、必要に応じて、トナーを有機溶媒などと混合して分散液の状態したり、廃棄処理トナーを後述の樹脂等と混合してペレット状やスラリー状など、廃棄処理トナーが飛散しない状態にして、渦巻きポンプなどの遠心式ポンプやギアポンプなどの容積回転式ポンプやダイヤフラムポンプなどの容積往復動式ポンプなどを用いて、分解槽に連続的に投入することもできる。但し、これらの方法のなかでも、コスト面を考慮すると前述のフレコンバックを用いる方法が優れている。
ここで、熱分解が可能な容器としては、本工程の加熱温度で分解しガス化する材質のものであれば何でもよく、木材で作られた容器または、紙や熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂で作られた袋あるいは容器などを用いることができる。ここで、熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＰＭＭＡ樹脂などがあげられる。また、熱硬化性樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリエステル樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹脂などがあげられる。
【００１９】
次に、分解槽を加熱することで、トナーのプラスチック成分を熱分解し、ガス化する。ここで、加熱温度はプラスチック成分が完全に炭化してしまうのを防止する必要があることから、４００℃以下で行うことが好ましい。また、炭化をより防止するためには分解槽を無酸素状態または窒素雰囲気下などの低酸素状態にすることが好ましい。なお、加熱方法については、分解ガスを発生させる状態に分解槽を加熱できる方法であれば加熱方法は問わず、重油、軽油、ガソリン、生成油などの可燃性燃料の燃焼熱を利用する方法はもちろんのこと、電磁誘導やマイクロ波など電気を使った加熱方法や遠赤外線を使った加熱方法など、いずれの方法も用いることができる。
【００２０】
[改質工程]
分解されたガスは改質工程に送られ水素添加処理または脱水素処理されることによって、後述する油分回収工程においてより安定的に油として回収することができる。
なお、改質の方法については特に制限されず、例えばゼオライト系触媒やシリカーアルミナ系触媒、コバルト系触媒などの触媒に分解ガスを通過させる方法があげられる。
また、分解ガスの改質処理が必要でない場合には、当該工程そのものを省略することもできる。
【００２１】
[一次油分回収工程]
分解ガスは、一次油分回収工程であるガス冷却器に送られ、冷却されることによって液化され、高沸点の油となり回収槽に回収される。
【００２２】
[噴霧工程]
一次油分回収工程によって回収された高沸点油は噴霧工程に送られ、温度を回収しようとする油の沸点以下の一定範囲の温度、例えば８０℃から±１〜１０℃程度の範囲の温度に保持した後、再度ガス冷却器に送られ、分解ガスの冷却に再使用される。この工程により、分解ガス中の高沸点成分をもれなく液化回収することができ、後記する二次油分回収工程において、低沸点油のみを回収することができるのである。
なお、ここで、噴霧する油の温度については、回収しようとする油の成分に応じて適宜決定すればよい。
【００２３】
[二次油分回収工程]
一次油分回収工程によっても液化されなかった分解ガスの低沸点成分は、二次油分回収工程に送られ、冷却されることによって液化され、低沸点の油となり回収槽に回収される。
なお、一次油分回収工程および二次油分回収工程においても、液化回収できない分解ガスがある場合には、さらに油分回収工程を設けて液化回収をしてもよいし、再度、分解工程に返送することで大気中への拡散を防止することもできる。
【実施例】
【００２４】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
シャープ株式会社製複写機用トナー４６５０ｇを分解槽に入れ、分解槽を窒素雰囲気下にした後、１００分かけて１５℃から３００℃まで昇温し、その後３６０分間３００℃の状態を維持した。その後、室温まで自然冷却し、回収された油と残渣を計量したところ、高沸点油と低沸点油の割合が６０：４０の混合油３０２０ｇと残渣１２１０ｇを回収した。
得られた高沸点油と低沸点油の混合油は、炭素数が１０〜３０の油であった。また、トナーからの油化率は６５％であった。更に、得られた残渣はその成分のほとんどが炭素であることから、燃料として利用できることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のトナーの処理方法の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  分解槽
２  改質工程
３  一次油分回収工程
４  回収槽
５  二次油分回収工程
６  回収槽
７  噴霧工程
【図１】
2009210685.tif 000003