JPH07225540A

JPH07225540A - 画像保持支持体の再生方法および画像剥離体

Info

Publication number: JPH07225540A
Application number: JP29653094A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Kawanishi; 敏之川西; Masato Igarashi; 正人五十嵐; Eiichi Kawamura; 栄一川村; Shigeto Kojima; 成人小島
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-12-10
Filing date: 1994-11-30
Publication date: 1995-08-22

Abstract

(57)【要約】【目的】普通紙にトナーで画像を印字したコピー済の
用紙から画像を剥離して複写紙を再生する方法。【構成】疎水性画像２が存在する複写済の紙１に水を
含む剥離液を含浸させた状態で、この画像２と画像剥離
体８とを接触させ、加熱することによりこの画像２を画
像剥離体８に転写させて複写紙１から画像２を剥離する
複写紙１の再生方法において、この画像剥離体８が、臨
界表面張力２５ｍＮ／ｍ以上の材料で作られている複写
紙の再生方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱可撓性インキ（トナ
ー）よりなる画像を形成している画像保持支持体の再生
に用いる画像剥離体に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近のＯＡ化により、プリンター用紙や
複写用紙が大量に使用されるようになってきた。そのた
めに、森林の伐採による地球環境の悪化の問題まで引き
起こすようになってしまった。従来、この問題に対して
は、一度使用した用紙上のインキ等をとり、潰して再び
すいて、古紙といわれる紙に再生するしか方法がなかっ
た。しかし、最近、一度使用した紙の上の文字画像をク
リーニングにより取り去り、複写あるいはプリンティン
グに再利用することができる方法が開発された。

【０００３】例えば、このような方法として、以下の公
報に記載されている。（１）特開平４−６４４７２号：特開平４−６７０４３未使用の複写紙の表面にシリコーンシール剤などの離型
剤を塗布乾燥させ、複写再生用用紙を作製した後に該離
型剤塗布面上に画像形成複写を行う。該画像形成体を熱
溶融性樹脂（画像形成成分のトナー樹脂）と接着させ画
像を除去し、複写再生用用紙を作製するものである。し
かしながら、この方法によると、離型剤上の画像であるため、当然定着性が悪くなる。

【０００４】画像形成成分のトナー樹脂と接着させ、
加熱状態で機械的に画像を剥ぎ取る。従って、紙繊維の
目の中に浸透している画像成分のトナー樹脂は、完全に
除去することは不可能である。従って、再生効率は非常
に悪いものと考える。資源再利用という観点からは、両面コピー、即ち一枚
の複写用紙の表・裏両面コピーが重要であり、今後、主
流となるものと考えられる。このような状況下では、片
面に離型剤を塗布する方法は非常に効率が悪くなる。たとえ、両面に離型剤を塗布乾燥したとしても、シリ
コーンシール剤では複写紙内に浸透し、結果的に半透明
な複写紙となるであろう。従って、両面コピーは、不可
能（見づらい）となる。イレーザブルペーパーと普通紙とを区別して複写しな
ければならず非能率的である。イレーザブルペーパーと
普通紙とを混合し、実情に合った状態では複写すること
は困難である。

【０００５】（２）特開平１−１０１５７６号、特開平
１−１０１５７７号：画像形成支持体上の画像形成トナ
ー樹脂を溶解させる有機溶剤に、画像を形成した支持体
を浸漬し、超音波処理することにより画像形成した支持
体から画像を除去するというものである。しかしなが
ら、この方法は有機溶剤に画像形成材料を溶解し除去す
るために、有機溶剤を大量に必要とし、処理装置も大型
になり、溶剤の再生処理、可燃性、毒性および公害等の
問題があり、一般のオフィス、家庭などでの使用には難
点がある。

【０００６】（３）特開平１−２９７２９４号：画像形
成支持体として、プラスチック、金属、液浸透性の悪い
紙あるいはセラミック等で形成されたものを使用し、該
支持体上に形成された画像を熱溶融性剥離体を介在させ
て加熱し、画像を支持体から剥ぎ取るクリーニング方法
が記載されているが、表面に離型処理を施した特別な用
紙（イレーザブルペーパー）を用いなければならず、現
在、大量に使用されている一般的な複写用紙、プリンテ
ィング紙などに適用できない難点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は画像支持体、
例えば普通紙に直接熱軟化性インク、例えばトナーで印
字した画像を完全に紙から剥離しようとする方法であ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の構成は、特許請求の範囲に記載のとおりの画
像保持支持体の再生方法および画像剥離体である。すな
わち、疎水性画像が存在する画像保持支持体に、剥離液
を含浸させた状態で、上記疎水性画像と画像剥離体とを
接触させ、加熱することによりこの画像を画像剥離体に
転写させて画像保持体から画像を剥離する画像保持体の
再生方法において、上記画像剥離体の表面が、臨界表面
張力２５ｍＮ／ｍ以上であることを特徴とする画像保持
支持体の再生方法である。図１〜４に従って本発明の原
理を説明する。図１には電子写真記録方法に従って画像
２が被記録媒体１上に印字された状態を示している。図
２は剥離液容器４の中の剥離液３（被記録媒体１とイン
ク画像２との結合力を弱めるための液体）に被記録媒体
１を浸漬した状態を示している。

【０００９】次に図３に示すように、被記録媒体１は、
画像剥離体層７を表面に有する剥離ローラー８と加圧ロ
ーラー５との間に送られ、画像２が画像剥離体に圧着さ
れると画像２を形成している熱軟化性インク６が画像剥
離体層７に転写され被記録媒体１から剥離される。画像
剥離体層７の表面に付着した熱軟化性インク６は剥離ロ
ーラー８の回転にともなって、ブレード１０によって剥
離ローラーの表面から掻き取られ、容器９の中に溜る。
画像２を剥離された被記録媒体１は図４に示すように二
つの熱ローラー１１の間を通過させて剥離液を蒸発さ
せ、乾燥し、再生される。本発明において使用される剥
離液、画像剥離体は熱軟化性インクの処方、被記録媒体
の材質が多岐に亙ることにより、それらに対応して適切
な材料が選択される。

【００１０】図５に示す装置は本発明の方法を実施する
のに適当な装置の一例である。トナー１３によって形成
された画像を有する使用済複写紙１２を剥離液供給ロー
ラ７と接触させて剥離液１４を含浸させた後、ヒータ１
５を内蔵する支持体ローラ１７と剥離材ベルト１９の間
に供給し、複写紙１２を加熱しながら剥離材ベルト１９
とトナー画像１３とを接触させるとトナー画像は剥離材
ベルトに転写され、複写紙１２から画像が剥離する。こ
うして複写紙１２が再生される。剥離材ベルトに転写さ
れたトナーはクリーニングユニット２０によって除去さ
れ、トナーは回収される。図６に示す装置は剥離材が剥
離材ローラ１６の形状になっており、ヒータ１５が支持
体ローラ１７と剥離材ローラ１６の両方に設けられてい
る。それ以外の構造は図５の装置と同じである。

【００１１】図７はこの硬質層の形成に適する装置の一
例である。高周波電源２７に接続した対向電極２６を内
蔵した真空槽２１の中に、マンドレル回転モーター２３
によって回転させられるマンドレル２４を配置し、それ
に被処理体２２を載置してその表面に硬質層を形成す
る。被処理体の中心部にヒーター２５を配置して被処理
体を加熱しながら材料ガスボンベ群３３から硬質層の形
成に必要なガスを真空槽に供給し、高周波電源２７から
電力を供給し、硬質層を形成する。真空槽には真空計３
０、真空ポンプ２８、排気及び圧力調整用排気弁２９が
備えられている。材料ガスは流量計３３を経て真空槽２
１に送られる。揮発性有機化合物はその収納容器を恒温
槽３２に入れて、供給量を調整する。

【００１２】本発明の各工程の作用を図８を参照して説
明すると、下記のＩ〜IIIのとおりである。（Ｉ）トナーによる画像が定着しているいわゆるコピー
済みの紙に、水を含む液体、すなわち剥離液を含浸させ
るとトナーと紙との接着強度が低下する。（II）これを加熱するとトナーが溶融する。（III）溶融したトナーに画像剥離体を圧接する。この
画像剥離体は熱変形有機高分子材料であるので、トナー
は紙よりも画像剥離体に親和性がある。したがってトナ
ーは画像剥離体に接着する。こうして画像剥離体と紙と
を離すとトナーは紙から離れる。

【００１３】図９は本発明の方法を実施するのに適した
装置の一例である。給紙トレイ３５から供給されるコピ
ー済の紙が給紙ローラー３６、ガイド板３７、搬送ロー
ラー３８を経て剥離ローラ３９に達する。この剥離ロー
ラー３９に接触した状態で運ばれる過程で剥離液４１の
含浸、加熱ローラー４２による加熱が行われ、トナーが
剥離ローラーに転写される。こうしてトナー画像が除か
れたコピー紙は分離爪４３によって剥離ローラー３９と
分離され、搬送ローラー４５−１を経て乾燥ベルト４６
で乾燥後、搬送ローラー４５−２を経て用紙トレイ４７
に収容される。剥離ローラー３９に近接して剥離液４１
の貯槽があり、剥離液４１は給液ローラー４０、剥離ロ
ーラー３９を経て上記コピー済の紙に含浸される。剥離
ローラー３９に転写されたトナーはトナークリーニング
部４４で剥離ローラー３９から掻き取られ、回収され、
剥離ローラー３９が再生される。

【００１４】熱軟化性インクの主成分となる材料として
はスチレン−アクリルポリエステルなどの合成樹脂や天
然ワックス、種々の合成ワックスなどが用いられるが、
インク中に使用される染料や他の添加剤によっても被記
録媒体や画像剥離体との付着性が微妙に変化する。被記
録媒体としてはセルロース繊維を主体とした紙、ポリエ
ステル、アセテート、ポリカーボネート等のプラスチッ
ク・フィルム等が用いられるが、紙においてもセルロー
ス繊維の長さや太さ、表面あるいは内添サイズ剤の種類
や量等の紙の組成や構造の変化により被記録媒体や画像
剥離体との付着性が変化する。しかしながら、発明者の
検討により、剥離液として安全性、コストなどの点から
特に好ましい剥離液は水、エタノール、あるいは水／エ
タノールの混合系であり、これらが全成分の７０重量％
以上含有されたものであること、更に剥離液に界面活性
剤及び／又はこれらの溶媒に溶解する高分子化合物を添
加することにより、広い範囲のインク組成、被記録媒体
に対応できることが判明した。

【００１５】特に通常の紙のように繊維素を主体として
構成された被記録媒体上の画像は、水または水を主体と
した剥離液によりインク画像と被記録媒体との結合力が
著しく弱められる。プラスチック・フィルムの場合には
エタノールあるいは水とエタノールとの混合溶媒を用い
ることが好ましい。本発明における画像剥離体は、画像
に対して接着性を有する材料をシート状にしたものであ
って、その臨界表面張力が２５ｍＮ／ｍ以上の表面から
なるものである。２５ｍＮ／ｍ未満では、画像形成に用
いられる普通のトナー（その臨界表面張力は約３５ｍＮ
／ｍである）との接着性が悪いために画像保持支持体上
の画像を完全に画像剥離体に転写できない。臨界表面張
力が２５ｍＮ／ｍ以上の有機高分子材料を例示すると、
ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ
ート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポ
リスチレン、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、エポキシ
樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。

【００１６】更に、画像剥離体の表面層として炭素を主
成分とし、それ以外に水素、酸素だけを主成分とする高
硬度薄膜より構成されるものは耐久性が大きく、好まし
いものである。この材料は炭素を主成分とし、それ以外
に水素、酸素だけを含有する表面層とは、好ましくはＳ
Ｐ³軌道を有するダイヤモンドと類似のＣ−Ｃ結合を有
した膜のことである。またこの膜中には、ＳＰ²軌道を
有するグラファイトと類似の構造を含んでいても構わな
いし、結晶構造は結晶質でも非晶質性のものであっても
構わない。

【００１７】このような膜は、炭化水素ガス（メタン、
エタン、エチレン、アセチレン等）を主材料として、Ｈ
₂，Ａｒ等のキャリアガスやＣＯ₂等の添加物ガスを伴っ
たプラズマＣＶＤ法、グロー放電分解法、光ＣＶＤ法な
どやグラファイト等をターゲットとしたスパッタリング
法等により形成され、特にその製膜法は限定されるもの
ではないが、ＣＶＤ法、あるいはグロー放電分解法を利
用した製膜法によれば支持体を特に加熱する必要がな
く、約１５０℃以下の低温で被膜を形成できるという利
点がある。

【００１８】

【実施例】以下、実施例によって、本発明を具体的に説
明する。実施例１〜４、比較例１〜３普通のＰＰＣ複写機（リコー製ＦＴ６９６０）で画像を
形成させた複写画像紙を水を含む剥離液に浸漬させた
後、画像面を厚さ１００μｍのフィルムからなる画像剥
離体と接触させ、ヒートローラーで約９０℃に加熱した
後複写画像紙と画像剥離体を剥離した。画像剥離体の材
料は表に示したとおりである。剥離後の複写紙上に残っ
た画像のインキのかけらの状態を目視で評価した。１０
段階評価で、微小なかけらの残りが少ないほど点を高く
し、未使用の紙の表面と同じものを１０点とした。評価
点５以上が実用的に使用可能な状態である。

【００１９】実施例５ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製エンドレスベ
ルトを図７のプラズマＣＶＤ装置のマンドレル２４にセ
ットし、真空排気を行った後、表面保護層として、炭素
を主成分とする硬質層の形成を以下の製膜条件で行っ
た。製膜前排気圧力：２×１０^-5以下Ｃ₂Ｈ₄流量：１００ｓｃｃｍＨ₂流量：２００ｓｃｃｍ反応圧力：０．０１ｔｏｒ
ｒ高周波電力出力（１３．５６ＭＨｚ）：１００Ｗバイアス電圧：−１０Ｖ製膜時間の調節によりＰＥＴ製エンドレスベルト上に膜
厚２μｍの保護層が積層された画像剥離体を作製した。
このエンドレスベルトを図５のような装置に用い、繰り
返し使用済コピー紙の再生処理を行ったところ、２００
０回の使用が行えた。この表面の臨界表面張力は３５ｍ
Ｎ／ｍであった。熱変形温度は２００℃以上であった。

【００２０】実施例６表面に樹脂被覆したＡｌ製ドラムに同様に以下の製膜条
件にてＣ₂Ｈ₄およびＮＦ₃からなる硬質層を形成した。製膜前排気圧力：２×１０^-5以下Ｃ₂Ｈ₄流量：１００ｓｃｃｍＨ₂流量：２００ｓｃｃｍＮＦ₃流量：５０ｓｃｃｍ反応圧力：０．０２ｔｏｒ
ｒ高周波電力出力（１３．５６ＭＨｚ）：１００Ｗバイアス電圧：−１０Ｖこのドラムを図６のような装置に用い繰り返し、使用済
コピー紙の再生処理を行ったところ、３０００回の使用
が行えた。この表面の臨界表面張力は３８ｍＮ／ｍであ
った。熱変形温度は２００℃以上であった。

【００２１】実施例７〜１２通常の複写機（リコー製、ＦＴ４５２５）で画像を形成
させた複写画像紙（リコー製ＰＰＣ用紙、タイプ６００
０）を、純水９９．５％、ノニオン系界面活性剤（ＢＴ
−７、日光ケミカルズ製）０．５％からなる剥離液に浸
漬した後、図９の剥離ローラー３９と加熱ローラー４２
の間に送り画像を剥離した。加熱ローラー４２の表面温
度９０℃、紙送り速度２０ｍｍ／ｓｅｃとした。

【００２２】

【表１】

【００２３】ここでＰＥＴはポリエチレンテレフタレー
トの略でＴｉＯ₂（酸化チタン）およびＳｉＯ₂（酸化珪
素）が約３０％入っている。このためＰＥＴ単体よりは
臨海表面張力および熱変形温度が若干大きな値となる。
Ａｌ蒸着ＰＥＴの表面は一部酸化されたアルミニウムに
なっているため臨界表面張力は金属単体よりは小さい値
となっている。実施例１１，１２も同様に一部酸化され
ていると考えられる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像保持支持体例えば複写紙上の熱軟化性トナー像を充
分剥離することができ、複写紙を再利用することが容易
である。

【００２５】また、本発明で用いる剥離体の硬質層はビ
ッカース硬度１００〜３０００ｋｇ／ｍｍ²と、極めて
硬い層となり、クリーニング部の摩擦で引き起こされる
摩耗やスクラッチによる劣化が少なく、高寿命の画像剥
離体ができる。更に、この硬質層を有する剥離体はエン
ドレスベルト状又はドラム上に形成することにより、繰
り返しトナー画像剥離−残存トナークリーニング処理が
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法の一工程の説明図、

【図２】本発明の方法の一工程の説明図、

【図３】本発明の方法の一工程の説明図、

【図４】本発明の方法の一工程の説明図、

【図５】本発明の方法を実施するための装置の一例の説
明図、

【図６】本発明の方法を実施するための装置の一例の説
明図、

【図７】本発明で用いる画像剥離体の表面に硬質層を形
成するための装置の一例の説明図、

【図８】本発明の各工程の作用の説明図、

【図９】本発明を実施するための装置の説明図。

【符号の説明】

１被記録媒体２画像３剥離液４剥離液容器５加圧ローラー６熱軟化性インク７画像剥離体層８剥離ローラー９容器１０ブレード１１熱ローラー１２紙１３トナー１４剥離液１５ヒータ１６剥離材ローラ１７支持体ローラ１８剥離液供給ローラ１９剥離材ベルト２０トナークリーニングユニット２１真空槽２２被処理体２３マンドレル回転用モーター２４マンドレル２５ヒータ２６対向電極２７高周波電源２８真空ポンプ２９排気及び圧力調整用排気弁３０真空計３１揮発性有機化合物収納容器３２恒温槽３３流量計３４材料ガスボンベ群３５給紙トレイ３６給紙ローラー３７ガイド板３８搬送ローラー３９剥離ローラー４０給液ローラー４１剥離液４２加熱ローラー４３分離爪４４トナークリーニング部４５−１搬送ローラー４５−２搬送ローラー４６乾燥ベルト４７用紙トレイ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小島成人東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】疎水性画像が存在する画像保持支持体に
水を含む剥離液を含浸させた状態で、上記疎水性画像と
画像剥離体とを接触させ、加熱することによりこの画像
を画像剥離体に転写させて画像保持支持体から画像を剥
離する画像保持支持体の再生方法において、上記画像剥
離体の表面が臨界表面張力２５ｍＮ／ｍ以上であること
を特徴とする画像保持支持体の再生方法。
【請求項２】画像剥離体の表面が臨界表面張力２５ｍ
Ｎ／ｍ以上の有機高分子材料であることを特徴とする請
求項１記載の画像保持体の再生方法に用いる画像剥離
体。
【請求項３】画像剥離体の表面が炭素または炭素を主
成分とする層であることを特徴とする請求項２に記載の
画像剥離体。
【請求項４】画像剥離体の形状がベルトまたはドラム
であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載
の画像剥離体。
【請求項５】画像剥離体の熱変形温度が８０℃以上で
あることを特徴とする請求項２ないし請求項４の何れか
に記載の画像剥離体。
【請求項６】画像剥離体が酸化チタンを含有すること
を特徴とする請求項２ないし請求項５の何れかに記載の
画像剥離体。
【請求項７】画像剥離体が酸化珪素を含有することを
特徴とする請求項２ないし請求項６の何れかに記載の画
像剥離体。
【請求項８】画像剥離体が金属または金属を含む化合
物からなることを特徴とする請求項２ないし請求項７の
何れかに記載の画像剥離体。