JP4605367B2 - Waste toner solidification and reuse carbon resin-molding material manufacturing equipment - Google Patents
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Description
本発明は複写機やプリンター等の微粉状廃棄トナーを固形化し、再利用カーボン入り樹脂成形材料を製造する装置および処理方法に関する。 The present invention relates to an apparatus and a processing method for producing a reusable carbon-containing resin molding material by solidifying fine powder waste toner such as a copying machine or a printer.
従来の廃棄トナー処理方法はそのまま廃棄焼却するか、微粉状廃棄トナーを加熱・溶融・冷却の工程を経て固形化し燃料等に供される方法が考案されている。
従来考案されている廃棄トナー処理方法は、微粉状の廃棄トナーをそのままの形態で処理しようとするために飛散などの周囲環境汚染等の弊害が発生する。さらにはその処理を行う装置についても、メカニカルな部分に対して微粉状トナーが付着・固着する等装置の稼働率の低下及び装置の短寿命化等の課題が発生する。又、固形化された廃棄トナーを燃料に供する考案がされているが、燃焼の際の有害ガスの発生等が課題として残されている。 Conventionally devised waste toner processing methods cause problems such as scattering of the surrounding environment, such as scattering, because fine powdery waste toner is to be processed as it is. Furthermore, the apparatus that performs the processing also has problems such as a decrease in the operation rate of the apparatus and a shortened life of the apparatus, such as adhesion and fixing of fine powder toner to the mechanical portion. Further, there has been devised to use solidified waste toner as fuel, but generation of harmful gas during combustion remains as a problem.
本発明は、廃棄トナーと一般的増粘剤を溶解させた水溶液であるケミカルコンパウンド(水)溶液を混練した状態で固形化処理工程に投入し、シート状又は棒状で取り扱うことができるようにした。 In the present invention, a chemical compound (water) solution, which is an aqueous solution in which waste toner and a general thickener are dissolved, is introduced into a solidification process in a kneaded state so that it can be handled in the form of a sheet or rod. .
さらに本発明は、廃棄トナーとケミカルコンパウンド(水)溶液の混練物をシート状又は棒状に成形・乾燥・冷却後小片に分割した状態で一旦取出し本乾燥・粉砕することによって、廃棄トナーを燃料としてではなくカーボン入り樹脂成形材料に再利用することができるようにした。 Furthermore, the present invention provides a waste toner as fuel by taking out a kneaded product of a waste toner and a chemical compound (water) solution into a sheet or rod shape, drying, cooling, and then taking out and drying and crushing into small pieces. Instead, it can be reused for carbon-containing resin molding materials.
微粉状の廃棄トナーに比べて固形化処理工程での取り扱いが容易で、従来の課題であった固形化処理装置へのトナーの付着・固着や飛散などの周囲環境汚染が解消され、固形化処理装置の長寿命化がもたらされる。又、廃棄トナーをシート状又は棒状に成形後帯状に平滑化し加熱乾燥・冷風冷却時間を短縮することによって生産性が向上する。 Compared to fine powder waste toner, it is easier to handle in the solidification process, and it eliminates contamination of the surrounding environment such as toner adhesion, sticking and scattering to the solidification processing equipment, which was a conventional problem, and solidification treatment Longer life of the device is brought about. Further, productivity can be improved by smoothing the waste toner into a strip shape after forming into a sheet shape or a rod shape and shortening the time for heating and drying and cooling with cold air.
廃棄トナーを再利用カーボン入り樹脂成形材料として樹脂成形メーカーに供給することが可能となり、有効な再資源化が実現される。 Waste toner can be supplied to a resin molding manufacturer as a carbon-containing resin molding material, and effective recycling is realized.
本発明の1実施例を図1から図9を用いて説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は実施例の全体工程図である。集荷され計量装置3、4で計量が行われた廃棄トナー1とケミカルコンパウンド(水)溶液2は混練装置5にて混練される。その後成形装置7(実施例は押出し成形機)にてシート状又は棒状に成形され、スタンパーユニット8で帯状に平滑化された後、分割溝形成部9で分割溝を形成し加熱乾燥部10冷風冷却部11によって固形化が行われる。固形化された廃棄トナー18は分割ユニット12でチョコブレークされ固形物19の状態で落下し取出し部13に収納される。小片の形状で収納された固形物19は残留している水分を完全除去するために本乾燥炉15に投入されて本格的に乾燥後、破砕装置16によって再利用カーボン入り樹脂成形材料として出荷が可能な形状・寸法に破砕され梱包・出荷工程17に送出される。 FIG. 1 is an overall process diagram of the embodiment. Waste toner 1 and chemical compound (water) solution 2 collected and weighed by weighing
次に前記各工程について詳細な説明を行う。図2は廃棄トナー1とケミカルコンパウンド(水)溶液2を混練装置5から成形装置7へカートリッジ61にて投入する投入部6の工程とカートリッジの実施例断面を示す。廃棄トナー1と、あらかじめ水に一般的増粘剤を溶解させたケミカルコンパウンド(水)溶液2を計量装置3、4で計量後混練装置5に投入し混練する。この際の混練割合は重量比で廃棄トナー1.0に対してケミカルコンパウンド(水)溶液0.5〜0.9が実施例として最良な結果が得られている。この混練物をカートリッジ61に充填し成形装置7の入口部に移動させ、空気圧シリンダー62の押下によって成形装置7へ混練物の投入を行う。投入が終わり空になったカートリッジ61は再び混練装置5の所定の位置に戻される。 Next, the above steps will be described in detail. FIG. 2 shows an embodiment of the cartridge and a step of the charging unit 6 for charging the waste toner 1 and the chemical compound (water) solution 2 from the kneading device 5 to the
ケミカルコンパウンド(水)溶液2に用いる一般的増粘剤は、グリセリン、(メチル)セルロース、デキストリン、スクロース、グルコース、グルカン、カラギーナン、ステアリン酸ポリエチレングリコールなどが用いられる。水に対する配合割合は0.1〜10重量%の範囲内が望ましい。又、水は純水などの特別な処理を施したものを使用する必要がないのでコスト面での圧迫にも繋がらない。 Typical thickeners used for the chemical compound (water) solution 2 include glycerin, (methyl) cellulose, dextrin, sucrose, glucose, glucan, carrageenan, polyethylene glycol stearate and the like. The blending ratio with respect to water is preferably in the range of 0.1 to 10% by weight. Further, since it is not necessary to use water that has been subjected to special treatment such as pure water, it does not lead to cost pressure.
図3にシート成形装置7の断面図を示す。この実施例ではケミカルコンパウンド(水)溶液2と混練された廃棄トナー1が、回転モータ71の駆動による成形スクリュー72の押出し成形方式でシート状又は棒状に成形される。押出し成形される断面寸法はシート状で幅200〜300mm、厚さ5〜10mm、棒状でφ5〜10mmの範囲内で調整が可能な装置となっている。又、本実施例では1時間あたり50kgf以上の押出し能力を確認している。図5、図6に成形装置7の出口部穴形状の一例73、74を示す。 FIG. 3 shows a cross-sectional view of the
図4にスタンパーユニット8から取出し部13までの一連の工程を示す。成形装置7によってシート状又は棒状に成形された後、ベルトコンベア14上でスタンパーユニット8によって帯状に平滑化される。さらに分割溝形成部9によって分割溝が形成される。本実施例では加熱乾燥部10の入口部に、直交する2方向のV字形状溝を形成する分割溝形成部9を装備している。ベルトコンベア14の流れ方向の溝は、いわゆる櫛状の先端形状を有する固定板91によって連続形成される。又、ベルトコンベア14の流れと直角方向の分割溝は、小型モータの回転運動を利用したリンク機構を有する分割溝形成部9に連結された可動板92で間歇的に一定ピッチで形成される。固定板91のV字形状加工ピッチと小型モータの回転速度を可変することによってそれぞれの方向の分割溝ピッチ寸法が設定できる。図7に固定板91の正面図及び側面図を示す。又、図8には可動板92の正面図及び側面図を示す。さらに図9に固定板91でベルトコンベア14の流れ方向に分割溝が形成された帯状廃棄トナーの断面を示す。 FIG. 4 shows a series of steps from the
分割溝が形成された帯状の廃棄トナーはベルトコンベア14によって加熱乾燥部10・冷風冷却部11に搬送される。本実施例では遠赤外線ヒータによる加熱乾燥温度250〜300℃、加熱乾燥時間10〜20分の加熱乾燥後冷風冷却を行い、加熱乾燥部10・冷風冷却部11の後に配置された分割ユニット12で押下されチョコブレークされた固形物19が取出し部13に収納される。 The belt-shaped waste toner in which the dividing grooves are formed is conveyed by the
固形物19に残留するケミカルコンパウンド(水)溶液2の水分の完全除去をこのベルトコンベア14上で行おうとするとコンベアの長さを長くする必要があり、生産工程としてのレイアウト上合理的でないために、水分の完全除去は本乾燥炉15で単独に行う方式を選択した。 If the chemical compound (water) solution 2 remaining on the
固形物19を本乾燥炉15で100〜200℃、1〜2時間本乾燥し固形物19の水分除去を完全に行う。その後粉砕装置16にて2〜4mm角程度のサイズに粉砕し再利用カーボン入り樹脂成形材料として梱包・出荷工程17に送出する。 The
1 廃棄トナー
2 ケミカルコンパウンド(水)溶液
3 計量装置
4 計量装置
5 混練装置
6 投入部
7 成形装置
8 スタンパーユニット
9 分割溝形成部
10 加熱乾燥部
11 冷風冷却部
12 分割ユニット
13 取出し部
14 ベルトコンベア
15 本乾燥炉
16 粉砕装置
17 梱包・出荷
18 帯状廃棄トナー(分割溝形成後)DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Waste toner 2 Chemical compound (water)
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