DE102011119383B4

DE102011119383B4 - Vorrichtung und Verfahren zur Verwertung von Toner-Restmengen aus unterschiedlichen Tonerkartuschen für Drucker oder Kopierer vor dem Recyceln derselben

Info

Publication number: DE102011119383B4
Application number: DE102011119383A
Authority: DE
Inventors: Holger Brückmann-Turbon
Original assignee: Turbon AG
Current assignee: Turbon AG
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2011-11-25
Publication date: 2013-11-28
Anticipated expiration: 2031-11-26
Also published as: DE102011119383A1

Abstract

Vorrichtung zur Verwertung von Toner-Restmengen aus unterschiedlichen Tonerkartuschen für Drucker oder Kopierer vor dem Recyceln derselben, gekennzeichnet durch eine Rüttelmaschine, mit der die Tonerrestmenge aus der Tonerkartusche entfernt wird, wenigstens eine Einrichtung (11) zur Identifizierung der Tonersorte und wenigstens eine Einrichtung (18) zur mindestens einfachen Siebung des sortenreinen Toners sowie durch eine zusätzliche Einrichtung (19) zur Qualitätsüberprüfung des sortenreinen Toners.

Description

Die Erfindung betrifft zunächst eine Vorrichtung zur Vorrichtung zur Verwertung von Toner-Restmengen aus unterschiedlichen Tonerkartuschen für Drucker oder Kopierer vor dem Recyceln derselben.
Aus dem druckschriftlich nicht belegbaren Stand der Technik ist es lediglich bekannt, dass Tonerkartuschen durch den Austausch von Verschleißteilen, Neubefüllung und Verkauf als wiederbefüllte Tonerkartuschen recycelt werden können. Die im Zusammenhang mit dem Recycling bei der Entleerung der Tonerkartusche anfallenden Restmengen an Toner werden lediglich einer thermischen Verwertung zugeführt. Diese Art der Verwertung wird jedoch aufgrund der Werthaltigkeit der Toner-Restmengen als nicht wirtschaftlich angesehen.
Darüber hinaus ist aus der DE 602 16 998 T2 eine Tonerrückgewinnungsvorrichtung bekannt, welche jedoch innerhalb eines Bilderzeugungsgerätes anfallenden Toner nach wiederverwertbarem Toner und nach zu entsorgendem Toner klassifiziert.
Ausgehend von dem zuerst genannten Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung deshalb darin, eine neue Vorrichtung zur Verwertung von Toner-Restmengen aus unterschiedlichen Tonerkartuschen zu schaffen, durch die sich die Kosten der Wiederbefüllung der Tonerkartuschen insgesamt verringern, ohne dass die Qualität der wieder gefüllten Tonerkartuschen darunter leidet.
Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Patentanspruchs 1, insbesondere den Merkmalen des Kennzeichenteils, wonach die Vorrichtung durch eine Rüttelmaschine, mit der die Tonerrestmenge aus der Tonerkartusche entfernt wird, eine Einrichtung zur Identifizierung der Tonersorte und eine Einrichtung zur mindestens einfachen Siebung des sortenreinen Toners sowie durch eine zusätzliche Einrichtung zur Qualitätsüberprüfung des sortenreinen Toners gekennzeichnet ist.
Durch diese erfindungsgemäße Vorrichtung wird es möglich, bei jeder einzelnen, bereits einmal wieder gefüllten Kartusche wie auch bei OEM-Kartuschen von Geräteherstellern, welche jeweils eine erhebliche Restmenge an Toner aufweist, eine Identifizierung der Tonersorte zu erreichen und in unterschiedlichen Behältern jeweils unterschiedlichen, sortenreinen Toner zu sammeln und diese durch eine zusätzliche einfache Siebung des sortenreinen Toners zu einem hochwertigen Tonerwertstoff zu recyceln, der dann zum Wiederbefüllen der überarbeiteten Tonerkartuschen verwendet werden kann. Im Hinblick darauf, dass in den zur Wiederbefüllung vorgesehenen Tonerkartuschen ungefähr durchschnittlich 25–30% der Toner-Restmenge verbleibt und aufgrund des hohen Preises von Toner, kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf besonders vorteilhafte Weise ein Teil der Kosten für die Überarbeitung und Wiederbefüllung der Tonerkartuschen gedeckt werden. Des Weiteren trägt die erfindungsgemäße Vorrichtung durch das Wiederbefüllen der überarbeiteten Tonerkartuschen mit recyceltem Toner in erheblichem Maße zum Umweltschutz bei. Konkret ergibt sich aufgrund der Wiederbefüllung überarbeiteter Tonerkartuschen mit recyceltem Toner eine deutliche Ressourcenschonung und auch Einsparungen im Energieverbrauch, weil geringere Tonermengen neu produzierten Toners eingesetzt werden müssen.
Darüber hinaus geschieht die Entfernung der Toner-Restmenge aus einer Tonerkartusche erfindungsgemäß mit Hilfe einer Rüttelmaschine. Damit wird sichergestellt, dass auch nahezu die gesamte Restmenge aus der Kartusche entfernt und der erfindungsgemäßen Verwertung zugeführt werden kann.
Letztlich ist erfindungsgemäß auch eine Einrichtung zur Qualitätsüberprüfung des sortenreinen Toners vorhanden, wodurch auf vorteilhafte Weise sichergestellt ist, dass die wiederbefüllten Toner ebenfalls mit hochwertigem Tonermaterial gefüllt werden.
Grundsätzlich ist es bei einer Ausführungsform der Erfindung möglich, dass die Einrichtung zur Identifizierung der Tonersorte durch eine Röntgeneinrichtung gebildet wird, in der anhand des Reflektionsverhaltens der Röntgenstrahlung der Hersteller des Toners und/oder die Tonersorte bestimmbar ist. Der Vorteil der Bestimmung der Tonersorte durch eine Röntgeneinrichtung besteht darin, dass die Identifizierung schnell (innerhalb von maximal einer Minute) und sehr sicher erfolgen kann.
Alternativ ist es jedoch auch denkbar, dass die Einrichtung zur Identifizierung der Tonersorte durch eine Einrichtung zur Bestimmung von Partikelgrößen und -verteilung mittels Laserbeugung bzw. Lichtstreuung der Hersteller des Toners und/oder die Tonersorte bestimmbar ist.
Letztlich weist eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung eine Einrichtung zur zumindest einfachen Siebung des sortenreinen Toners auf, die aus zwei Sieben gebildet wird, die aus Kunststoff, vorzugsweise Nylon, aufgebaut sind. Damit werden eventuell in den Toner gelangte Fremdstoffe und eventuell entstandene Verklumpungen (Agglomerate) entfernt.
Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Verwertung von Toner-Restmengen aus unterschiedlichen Tonerkartuschen für Drucker oder Kopierer vor dem Recyclen derselben.
Ausgehend von demselben Stand der Technik sowie derselben Aufgabe besteht die Lösung dieser Aufgabe gemäß Anspruch 6 aus folgenden Verfahrensschritten:

a.) Entfernen der Toner-Restmenge einer Toner-Kartusche durch Rütteln;
b.) Identifizierung der aus mindestens einer Toner-Kartusche stammenden Tonersorte;
c.) mindestens einfache Siebung des sortenreinen Toners;
d.) Qualitätsüberprüfung des sortenreinen Toners.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den wesentlichen Vorteil, dass es zum ersten Mal ermöglicht, die Toner-Restmengen nicht nur thermisch zu verwerten, sondern diese im sortenreinen Zustand den wieder zu befüllenden Tonerkartuschen zuzuführen. Damit dieser aufbereitete, sortenreine Toner keine Qualitätseinbußen aufweist, ist bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eine diesbezügliche Überprüfung vorhanden, wobei dies beispielsweise durch einen Praxistest mit einer mit dem recycelten Tonermaterial gefüllten Kartusche geschehen kann.
Grundsätzlich ist – wie oben bereits dargelegt – die Identifizierung des Toners einerseits durch Röntgenbestrahlung sowie die Erfassung des tonersortentypischen Reflektionsverhaltens und andererseits durch einer Laser- oder Lichtbestrahlung sowie die Bestimmung der tonersortentypischen Partikelgrößen und -verteilung mittels Laserbeugung bzw. Lichtstreuung möglich.
Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus dem nachfolgenden Unteranspruch sowie aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.
In der anhängenden Darstellung ist eine auf dem erfindungsgemäßen Verfahren beruhende Vorrichtung 10 dargestellt. Die Vorrichtung 10 weist zunächst eine Einrichtung 11 zur Identifizierung der Tonerkartuschen auf. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Einrichtung zur optischen Erkennung von unterschiedlichen OEM-Kartuschen bzw. unterschiedlichen wiederbefüllten Kartuschen handeln. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, dass die Identifizierung der Tonerkartuschen manuell geschieht.
Beim Toner handelt es sich um ein feines Pulver aus 5 bis 30 μm. Aufgrund der geringen Partikelgröße ist der Toner fließfähig und verhält sich wie eine Flüssigkeit.
Die als wiederbefüllt identifizierten Kartuschen sind im Schaubild mit WK gekennzeichnet. Diese werden einzeln einer Rüttelvorrichtung 12 und dann einer Röntgeneinrichtung 13 zugeführt. In der Rüttelvorrichtung 12 wird jede einzelne Kartusche WK vollständig entleert, wobei die Toner-Restmenge dann in der Röntgeneinrichtung 13 hinsichtlich der Tonersorte untersucht wird. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich – wie nicht dargestellt – die Toner-Restmenge aus OEM-Kartuschen hinsichtlich der Tonersorte zu überprüfen.
Da bei den von der Einrichtung zur Identifizierung der Tonerkartuschen 11 ermittelten OEM-Kartuschen OK, d. h. Kartuschen der Gerätehersteller, die jeweilige Tonersorte bekannt ist, werden diese OEM-Kartuschen OK lediglich in der Rüttelvorrichtung 12 entleert, wobei wiederum die Toner-Restmengen in getrennten Behältern 16, 17 gesammelt werden. Die in verschiedenen Behältern 14, 15, 16, 17 sortenrein gesammelten Toner-Restmengen können dann nacheinander in einer Siebanlage 18, welche auf nicht dargestellte Weise aus zwei Nylonsieben gebildet wird, gesiebt und von Fremdstoffen befreit werden. Zwischen den Siebvorgängen der unterschiedlichen Tonersorten erfolgt jeweils eine vollständige Reinigung der Siebanlage 18, so dass gegenseitige Verunreinigungen der einzelnen sortenreinen Toner-Restmengen verhindert werden.
Letztlich werden die einzelnen Behälter 14, 15, 16, 17 mit jeweils unterschiedlichen sortenreinen Tonern einer Qualitätsüberprüfung 19 unterzogen. Hierzu wird jeweils eine Kartusche mit der jeweiligen sortenreinen Tonerqualität versehen und dann die Lebensdauer und die Qualität in einem Drucker oder Kopierer bis zum Leerstand überprüft. Wenn sich Qualitätsmängel ergeben, wird die gesamte Charge in einem Behälter 14, 15, 16 oder 17 der Verbrennung 20 zugeführt.
Bei positivem Ausgang der Qualitätsprüfung wird dem jeweiligen Behälter 14, 15, 16, 17 eine Identifikationsnummer (Vergabestation 21) vergeben und die entsprechende Tonercharge zur Befüllung der Tonerkartuschen eingesetzt.

Claims

Vorrichtung zur Verwertung von Toner-Restmengen aus unterschiedlichen Tonerkartuschen für Drucker oder Kopierer vor dem Recyceln derselben, gekennzeichnet durch eine Rüttelmaschine, mit der die Tonerrestmenge aus der Tonerkartusche entfernt wird, wenigstens eine Einrichtung (11) zur Identifizierung der Tonersorte und wenigstens eine Einrichtung (18) zur mindestens einfachen Siebung des sortenreinen Toners sowie durch eine zusätzliche Einrichtung (19) zur Qualitätsüberprüfung des sortenreinen Toners.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (11) zur Identifizierung der Tonersorte durch eine Röntgeneinrichtung gebildet wird, in der anhand des Reflektionsverhaltens der Röntgenstrahlung der Hersteller und auch die Tonersorte bestimmbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (11) zur Identifizierung der Tonersorte durch eine Einrichtung zur Bestimmung von Partikelgrößen und -verteilungen mittels Laserbeugung oder Lichtstreuung der Hersteller und die Tonersorte bestimmbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (18) zur Siebung aus zwei Sieben gebildet wird, die aus Kunststoff gebildet werden.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kunststoffsiebe aus Nylon gebildet werden.
Verfahren zur Verwertung von Toner-Restmengen aus unterschiedlichen Tonerkartuschen für Drucker oder Kopierer vor dem Recyceln derselben, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a) Entfernen der Toner-Restmenge einer Toner-Kartusche durch Rütteln; b) Identifizierung der aus mindestens einer Toner-Kartusche stammenden Tonersorte; c) mindestens einfache Siebung des sortenreinen Toners; d) Qualitätsüberprüfung des sortenreinen Toners.
Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Identifizierung des Toners durch eine Röntgenbestrahlung sowie die Erfassung des tonersortentypischen Reflektionsverhaltens.
Verfahren nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Identifizierung des Toners durch eine Laser- oder Lichtbestrahlung sowie die Bestimmung der tonersortentypischen Partikelgrößen und -verteilungen mittels Laserbeugung oder Lichtstreuung.