JPH1031396A

JPH1031396A - 被記録材再生装置

Info

Publication number: JPH1031396A
Application number: JP20539196A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Tokita; 才明鴇田; Hiroshi Kondo; 浩近藤; Tadahiro Yanagisawa; 匡浩柳澤; Tetsuya Kaneko; 哲也金子; Kakuji Murakami; 格二村上
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-07-15
Filing date: 1996-07-15
Publication date: 1998-02-03

Abstract

(57)【要約】【課題】像形成物質を被記録材から除去する手段とし
ての加熱、加圧及びズレ応力付与に関する適正条件を設
定し、常に良好に被記録材を再生できる被記録材再生装
置を提供する。【解決手段】粘弾性を有する熱可塑性樹脂を主成分と
した乾式トナーによるトナー像が形成された転写紙１２
は、トナー剥離ユニット６１へ搬送され、上下オフセッ
トベルト２１ａ、２１ｂに挟持されながら順次ニップ部
を通過する。この間に、転写紙１２は千鳥状に配設され
た上下加圧加熱ローラ２２〜２８により表面温度７０℃
以上１５０℃以下に加熱され、１×１０⁴Ｐａ以上８×
１０⁵Ｐａ以下の圧力を受け、該ベルトとの相対的位置
変位量が０．０５ｍｍ以上となるズレ応力を付与され
て、該ベルトへトナーを剥離転写する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター等の画像形成装置によって表面に像形
成物質が付着した被記録材から像形成物質を取り除き、
被記録材を再利用可能な状態に再生する被記録材再生装
置に関するものである。

【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。それに
伴い、オフィスからは大量の廃棄用紙が生じるようにな
り、この大半が無駄に捨てられているというのが現状で
ある。この用紙の廃棄処理には、多大の費用がかかると
同時に、地球環境の悪化、ひいては紙を生産するための
森林の伐採による地球規模での環境破壊まで引き起こす
おそれがあるため、最近では大きな問題として取り上げ
られている。従来、上記問題を解消して用紙のリサイク
ルを可能にするために、一度使用した用紙上のインキ等
を取り除き、浸して再びすくことにより、古紙といわれ
る紙に再生する処理を施していた。しかし、この処理に
は大規模な古紙再生施設が必要となる上、使用済みの古
紙に対して分別、回収及び輸送などのいくつもの工程を
踏まざるを得なかったという問題点があった。

【０００３】上記問題点を解決すべく、一度使用した被
記録材上の像形成物質を除去して被記録材を複写或いは
印刷に再利用可能にする方法が、種々提案されている。
例えば特開平４−６７０４３号公報には、被記録材とし
てのシート状支持体表面に離型処理を施し、かつ、離型
処理した支持体に印を付けて、普通紙と区別したものが
開示されている。また、特開平１−２９７２９４号公報
には、被記録材としてプラスチック、金属、液浸透性の
悪い紙或いはセラミックなどで形成された、すなわち、
表面に離型処理を施したものを使用し、この被記録材表
面に形成された像形成物質を、熱溶融性の剥離体を介在
させて加熱することにより被記録材から剥離するクリー
ニング方法が開示されている。しかし、これらの被記録
材は、離型処理された特殊用紙であるため、一般の転写
紙として使用するにはトナーが安定して定着しないおそ
れがあった。また、特開平１−１０１５７６号公報、特
開平１−１０１５７７号公報には、像形成物質の付着し
た被記録材を可溶性の有機溶剤中で超音波処理すること
により、像形成物質を被記録材から除去する方法が開示
されている。しかし、一般のオフィスや家庭での使用に
適さないという問題点があった。

【０００４】また、先に本発明人は、少なくとも画像が
形成される側の表面近傍に液体で膨潤する層を設けた被
記録材を用い、該画像を形成する皮膜状の像形成物質よ
りも該被記録材の膨潤層を大きく膨潤せしめる、水を含
有した液体（以下、画像除去促進液という）を被記録材
に付与する液付与手段と、液付与後に該被記録材を剥離
部材に圧接或いは加熱圧接して、該像形成物質を被記録
材から該剥離部材に転写剥離する剥離手段を有する像形
成物質除去方法及び再生方法に関する被記録材の再生装
置を提案している（特開平６−２８９７５４号、特開平
７−１３３８３号参照）。ここで、上記皮膜状とは、必
ずしも画像全体が一つの膜を形成している状態ではな
く、単に像形成物質が被記録材の内部に深く浸透してい
ない状態ということ、及び、染料を含有する水性インク
で印字した場合のように像形成物質がほとんど分子レベ
ルで被記録材に吸着されている状態ではないということ
を意味する。これによれば、被記録材に対してその紙質
を比較的損傷することなく像形成物質のみを除去し、被
記録材を再利用可能な状態に再生できることが確認され
ている。

【０００５】さらに、本発明人は、上記提案に関する改
良として、水を含有する液体が含浸された被記録材の像
形成物質を有する面に剥離部材を密着させるとともに水
分を透過しないシール部材により被記録材と剥離部材と
を密着或いは密着挟持させ、被記録材からの水分蒸発が
実質的に生じない状態で、少なくとも被記録材及び像形
成物質を加熱し、像形成物質が可塑化或いは軟化し、被
記録材からの水分蒸発が実質的に生じない状態で複数回
被記録材と剥離部材とを加圧することにより可塑化或い
は軟化した像形成物質を被記録材から剥離部材へと転写
する操作を行うこと、或いはまた水を含有する液体が含
浸された被記録材の像形成物質を有する面に剥離部材を
密着させるとともに水分を透過しないシール部材により
被記録材と剥離部材とを密封又は密着挟持させ、被記録
材からの水分蒸発が実質的に生じない状態で、被記録材
と剥離部材との間にズレが生じるような操作を行い、像
形成物質の転写処理を行う被記録材再生方法及び再生装
置を提案している（特開平７−５６４７２号、特開平８
−４４２６０号参照）。ここで、上記被記録材は、プリ
ンター用紙、複写用紙などのセルロース繊維を主成分と
した紙質層で構成されたものに限定されず、少なくとも
像形成物質が付着する側の表面近傍に水を含む液体で膨
潤する層を有するものであればその対象となる。これに
よれば、上記画像除去促進液の必要量の低減、再生エネ
ルギーの低減、処理速度の高速化、被記録材搬送の信頼
性の向上、被記録材サイズの変化の低減、再生装置の小
型化、大量の画像除去促進液が蒸発することに起因する
再生装置内外のトラブルの防止、及び、像形成物質の転
写剥離の際に被記録材の一部が像形成物質とともに剥離
し、該被記録材の表面が荒れてしまうこと、すなわち紙
剥けの防止などの効果を得ることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記被記録
材再生方法及び再生装置においては、被記録材上の像形
成物質を剥離部材に剥離転写するために複数回にわたり
加熱、加圧、及び、ズレ応力付与を行うことは明示され
ているが、この再生方法を具現化する上で、上記複数回
のうちの各回における作用条件の適正な設定値について
は提案されていない。

【０００７】上記加熱の条件が適正でないと、像形成物
質の軟化が不十分であることに起因する被記録材からの
像形成物質の剥離不良を生じたり、像形成物質が溶融し
て凝集破壊することに起因して、図１（ａ）に示すよう
に、像形成物質４３を被記録材１２側と剥離部材２１側
とに分断することなく剥離部材２１側へ転写することが
困難になったりするという問題点がある。また、上記加
圧の条件が適正でないと、剥離部材と像形成物質とが密
着しないことに起因する転写不良を生じたり、図１
（ａ）に示すように、被記録材１２に対する負荷が大き
すぎることに起因する紙剥けを生じるという問題点があ
る。また、上記ズレ応力付与の条件が適正でない、すな
わち、ズレ応力を付与せずに被記録材と剥離部材とを垂
直に分離した、或いは、被記録材と像形成物質との間に
ズレに伴う分離が生じない程度のズレ応力により被記録
材と剥離部材とを分離した場合、図１（ａ）に示すよう
に、像形成物質４３の凝集破壊による転写不良が発生し
やすく、また凝集破壊が生じない場合においても被記録
材１２の像形成物質付着部一面にほぼ均一の引っ張り力
が作用するために、該一面全体が像形成物質に接着した
状態で剥がれ、紙剥けを生じるという問題点がある。

【０００８】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、像形成物質を被記録
材から除去する手段としての加熱、加圧及びズレ応力付
与に関する適正条件を設定することにより、常に良好に
被記録材を再生できる被記録材再生装置を提供すること
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、被記録材表面に付着している像
形成物質に、該被記録材表面と該像形成物質との付着力
よりも該像形成物質に対して大きい付着力を有する剥離
部材を接触させた状態で被記録材を搬送する搬送手段
と、該搬送手段による搬送の過程で複数回にわたり該被
記録材に対して加熱、加圧、又は、ズレ応力付与のうち
少なくとも１つ以上の作用により該像形成物質を被記録
材から剥離して該剥離部材に転写する剥離転写手段と、
該剥離転写手段により該剥離部材に転写された像形成物
質を除去する除去手段とを有する被記録材再生装置にお
いて、上記剥離転写手段における加熱の条件として、被
記録材表面温度が上記像形成物質の軟化点以上であっ
て、且つ、像形成物質が溶融しない程度の温度になるよ
うにしたことを特徴とするものである。

【００１０】この請求項１の被記録材再生装置において
は、上記加熱の条件に基づき、上記剥離転写手段とし
て、被記録材表面温度が、像形成物質が十分に軟化する
像形成物質の軟化点以上であって、且つ、像形成物質が
溶融すると被記録材上の像形成物質を被記録材側と剥離
部材側に分断することなく剥離部材側に転写することが
困難になるため像形成物質が溶融しない程度の温度にな
るように複数回にわたり加熱を行う。上記加熱は、像形
成物質を軟化させ、これにより被記録材から剥がれやす
くするために行うものである。一般に、電子写真に用い
られる像形成物質としての乾式の電子写真用トナーは、
粘弾性を有する熱可塑性樹脂を主成分としたものであ
り、この場合、上記加熱の条件を、被記録材表面温度が
７０℃以上１５０℃以下になるように設定する。ここ
で、通常、上記トナーの軟化点は７０℃以上８０℃以下
程度である。よって、下限値を７０℃に設定している。
一方、トナーの流出開始温度は、１００℃以上１３０℃
以下程度であり、この温度を越えると動的せん断弾性力
が急激に低下してトナーが凝集破壊を生じやすくなる。
本発明人らが検討したところ、１５０℃より高い温度域
において、この凝集破壊による画像除去特性の劣化が確
認された。よって、上限値を１５０℃に設定している。
なお、上記複数回にわたる加熱の条件は、上記条件範囲
内であれば、一定に保っても、複数回にわたって変化さ
せてもよい。また、像形成物質の剥離転写を促進するた
めに、剥離転写前に被記録材に上記画像除去促進液を塗
布するようにしてもよい。但し、被記録材表面温度が高
すぎると、該画像除去促進液が蒸発してその効果が半減
したり、或いは、被記録材が損傷したりするなどの不具
合を生じるおそれがある。

【００１１】また、請求項２の発明は、被記録材表面に
付着している像形成物質に、該被記録材表面と該像形成
物質との付着力よりも該像形成物質に対して大きい付着
力を有する剥離部材を接触させた状態で被記録材を搬送
する搬送手段と、該搬送手段による搬送の過程で複数回
にわたり該被記録材に対して加熱、加圧、又は、ズレ応
力付与のうち少なくとも１つ以上の作用により該像形成
物質を被記録材から剥離して該剥離部材に転写する剥離
転写手段と、該剥離転写手段により該剥離部材に転写さ
れた像形成物質を除去する除去手段とを有する被記録材
再生装置において、上記剥離転写手段における加圧の条
件として、上記被記録材と上記剥離部材との間に、上記
像形成物質と剥離部材とが十分に密着するだけの強度で
あって、且つ、像形成物質が剥離する際に被記録材に及
ぼされる負荷により被記録材が損傷しない程度の強度の
圧力を付与する加圧部を、上記搬送手段による被記録材
の搬送方向に対して２か箇所以上に設けたことを特徴と
するものである。

【００１２】この請求項２の被記録材再生装置において
は、上記加圧の条件に基づき、上記剥離転写手段とし
て、上記搬送手段による被記録材の搬送方向に対して２
か箇所以上で、像形成物質が剥離部材に十分に密着する
だけの強度であって、且つ、像形成物質が剥離する際に
被記録材に及ぼされる負荷により被記録材が損傷しない
程度の強度の圧力を付与する。上記加圧は、被記録材上
の像形成物質と剥離部材とを密着させて、これにより像
形成物質の剥離部材への転写を良好に行うためのもので
ある。上記加圧を複数回に分散して行うことにより、１
回あたりの上記被記録材に及ぼされる負荷を低減できる
とともに、１回の加圧で被記録材から剥離されなかった
像形成物質が２回目以降の加圧で剥離されるようにな
り、被記録材表面を損傷することなく像形成物質の除去
を良好に行うことができる。本発明人らが検討したとこ
ろ、一般に、電子写真に用いられる粘弾性を有する熱可
塑性樹脂を主成分とした像形成物質としての乾式の電子
写真用トナーを用いた場合、上記加圧の条件を、１×１
０⁴Ｐａ以上８×１０⁵Ｐａ以下なる圧力を被記録材の搬
送方向に対して２箇所以上で付与するように設定する
と、像形成物質の剥離部材への転写が良好に行われるこ
とが確認された。なお、上記複数回にわたる加圧の条件
は、上記条件範囲内であれば、一定に保っても、複数回
にわたって変化させてもよい。また、上記加圧の手段と
しては、搬送を良好に行うために、被記録材と剥離部材
との両側からローラ状の弾性体で挟み込むことが望まし
い。

【００１３】また、請求項３の発明は、被記録材表面に
付着している像形成物質に、該被記録材表面と該像形成
物質との付着力よりも該像形成物質に対して大きい付着
力を有する剥離部材を接触させた状態で被記録材を搬送
する搬送手段と、該搬送手段による搬送の過程で複数回
にわたり該被記録材に対して加熱、加圧、又は、ズレ応
力付与のうち少なくとも１つ以上の作用により該像形成
物質を被記録材から剥離して該剥離部材に転写する剥離
転写手段と、該剥離転写手段により該剥離部材に転写さ
れた像形成物質を除去する除去手段とを有する被記録材
再生装置において、上記剥離転写手段によるズレ応力付
与の条件として、上記搬送手段により、被記録材の搬送
方向上流側における加圧部から、該上流側よりも搬送方
向下流側における次の加圧部に搬送される過程におい
て、少なくとも被記録材と剥離部材との間の相対的位置
変位量が、被記録材と像形成物質とのズレに伴う分離が
生じる程度になるようにしたことを特徴とするものであ
る。

【００１４】この請求項３の被記録材再生装置において
は、上記ズレ応力付与の条件に基づき、上記剥離転写手
段として、上記被記録材が、搬送方向上流側の加圧部に
達した時点と、次の加圧部に達した時点とで、被記録材
と剥離部材との間に、被記録材と像形成物質とのズレに
伴う分離が生じるだけの相対的位置変位量（以下、ズレ
量という）を有するズレ応力を付与する。上記ズレ応力
付与は、図１（ｂ）に示すように、像形成物質において
は、凝集破壊を生じさせるような大きな負荷をかけず
に、ゴム状に凝集した状態で像形成物質を被記録材から
部分的に分離させるために行うものである。また、被記
録材においては、像形成物質付着部のある一部にのみ引
っ張り力を作用させ、時間とともにこの作用の位置を変
化させて、紙剥けの発生を防止するために行うものであ
る。本発明人らが検討したところ、一般に、電子写真に
用いられる粘弾性を有する熱可塑性樹脂を主成分とした
像形成物質としての乾式の電子写真用トナーを用いた場
合、上記ズレ応力付与の条件を、ズレ量が０．０５ｍｍ
以上になるように設定すると、被記録材と像形成物質と
のズレに伴う分離が生じ、像形成物質が被記録材から良
好に剥離できることが確認された。また、上記複数回に
わたるズレ応力付与の条件は、ズレ量が少なくとも一回
は被記録材と像形成物質とのズレに伴う分離が生じる程
度であれば、各回にわたって変化させてもよい。また、
上記ズレ応力付与の手段としては、被記録材を両側から
支持し、少なくとも被記録材の像形成物質付着側は剥離
部材からなる部材を用いて、該部材と被記録材との相対
速度を変化させる方法などがある。（以下、余白）

【００１５】また、請求項４の発明は、請求項３の被記
録材再生装置において、上記剥離転写手段として、上記
被記録材を挟持し、少なくとも一方が上記剥離部材とし
ての機能を備えた一対の無端ベルトと、該無端ベルトを
支持し、千鳥状に配設された複数個の加熱又は加圧、或
いは、加熱及び加圧手段を備えたローラ状の支持部材を
設け、該無端ベルトと該支持部材とを、１つの支持部材
へのベルト巻付角をθ、無端ベルトの厚みをｔb、被記
録材の厚みをｔpとしたとき、［（ｔb＋ｔp）／２］・
θが上記相対的位置変位量以上になるように構成したこ
とを特徴とするものである。

【００１６】この請求項４の被記録材再生装置において
は、上記無端ベルトと上記支持部材とを、［（ｔb＋ｔ
p）／２］・θが上記相対的位置変位量以上になるよう
に構成することにより、上記被記録材が、搬送方向上流
側の加圧部に達した時点と、次の加圧部に達した時点と
で、被記録材と剥離部材との間に、被記録材と像形成物
質とのズレに伴う分離が生じるだけのズレ応力を付与で
きるようにする。図２及び図３は、上記条件を満たすた
めの無端ベルトと支持部材との構成を示す模式図であ
る。図２において、図示しない被記録材は無端ベルトと
しての上下ベルト２１ａ、２１ｂに挟持された状態で矢
印Ａ方向に搬送され、第１、２、３、４加圧部（以下、
ニップ部という）ｎ１、ｎ２、ｎ３、ｎ４で複数回の加
圧を受ける。このニップ部は、上記支持部材としての上
加圧加熱ローラ２２、２３と下加圧加熱ローラ２５、２
６、２７との軸中心を結ぶ直線上に形成される。また、
上下ベルト２１ａ、２１ｂは、例えば第１ニップ部ｎ１
から第２ニップ部ｎ２に到達するまでの間に、上加圧加
熱ローラ２２に対して所定のベルト長さだけ巻き付きな
がら運動する（以下、ベルトが巻き付いている部分と加
圧加熱ローラの中心とがなす角θをベルト巻付角とい
う）。図３において、被記録材１２と上ベルト２１ａと
の間、及び、被記録材１２と下ベルト２１ｂとの間には
それぞれズレ量ｘ１、ｘ２が発生する。ここで、図中の
数字を付した矢印は、単時時間（仮に秒とする）あたり
の上下ベルト２１ａ、２１ｂ及び被記録材１２の移動量
を示しており、下ベルト２１ｂが１２秒間で第２ニップ
部ｎ２から第３ニップ部ｎ３に到達した時点で、被記録
材１２はｘ２、上ベルト２１ａは（ｘ１＋ｘ２）のズレ
が生じていることが分かる。被記録材１２と下ベルト２
１ｂとのズレ量ｘ２と、被記録材１２と上ベルト２１ａ
とのズレ量ｘ１が同量であり、且つ、上下ベルト２１
ａ、２１ｂ及び被記録材１２の厚み中心に伸びが生じな
いと仮定し、ズレ量をｘ、ベルト巻付け角をθ、上下ベ
ルトの厚みｔb、被記録材の厚みｔp、加圧加熱ローラの
直径をｒとすると、

【数１】ｘ＝（ｒ＋ｔb＋ｔp／２）・θ−（ｒ＋ｔb／２）・θ ＝［（ｔb＋ｔp）／２］・θ が導かれる。本発明人らが検討したところ、一般に、電
子写真に用いられる粘弾性を有する熱可塑性樹脂を主成
分とした像形成物質としての乾式の電子写真用トナーを
用いた場合、

【数２】［（ｔb＋ｔp）／２］・θ≧０．０５を満たすように上下ベルトと上下加圧加熱ローラとを構
成することにより、被記録材と像形成物質とのズレに伴
う分離が生じ、像形成物質が被記録材から良好に剥離で
きることが確認された。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を転写型の電子写真
複写機によって画像が形成された被記録材から、像形成
物質としての乾式の電子写真用トナー（以下、トナーと
いう）を取り除き、被記録材を再生する被記録材再生装
置（以下、トナー除去装置という）に適用した実施形態
について説明する。なお、一般に、上記トナーは、粘弾
性を有する熱可塑性樹脂を主成分としたものである。

【００１８】図４は、本実施形態に係るトナー除去装置
の概略構成を示す正面図である。このトナー除去装置
は、積載状態で収容されているトナー像が形成された被
記録材としての転写紙１２を一枚づつ分離給送する給紙
ユニット６０と、給紙ユニット６０から送られてきた転
写紙１２からトナーを剥離し、後述する剥離部材として
のオフセットベルト２１ａ、２１ｂに転写する剥離転写
手段としてのトナー剥離ユニット６１と、トナー剥離ユ
ニット６１から排出されるトナーが除去された転写紙５
２を受ける紙受けユニット６２とを備えている。

【００１９】上記給紙ユニット６０は、ペーパートレー
１１に積載された転写紙１２を、給紙コロ１３により給
紙ガイド１４ａ、１４ｂを介してトナー剥離ユニット６
１に一枚づつ分離給送するものである。その具体的な構
造及び動作は電子写真複写機における給紙機構と同様で
あるので、詳細な説明は省略する。

【００２０】上記トナー剥離ユニット６１は、複数のベ
ルト支持ローラ（以下、支持ローラという）３１ａ、３
１ｂ、３２ａ、３２ｂ、４２ａ、４２ｂ、入口ローラ３
３ａ、３３ｂ、及び、分離ローラ２９ａ、２９ｂに掛け
回された上下トナーオフセット用ベルト（以下、オフセ
ットベルトという）２１ａ、２１ｂと、オフセットベル
ト２１ａ、２１ｂを挟んで千鳥状に配設された図示しな
い加熱ランプ内蔵の上下加圧加熱ローラ２２、２３、２
４、２５、２６、２７、２８と、オフセットベルト２１
ａ、２１ｂ表面に転写されたトナーを除去するクリーニ
ング装置４１ａ、４１ｂとにより構成される。

【００２１】上記オフセットベルト２１ａ、２１ｂは、
両ベルトともに剥離部材としての機能を有する一対の無
端ベルトであり、転写紙１２と接触した状態で該転写紙
１２を搬送する搬送手段として、それぞれ矢印Ｂ、Ｃ方
向に駆動される。このオフセットベルト２１ａ、２１ｂ
の駆動手段は、図示しない電動機によりギアを介して駆
動される下加圧加熱ローラ２５、２６、２７、２８が、
オフセットベルト２１ａ、２１ｂを介して上加圧加熱ロ
ーラ２２、２３、２４に押圧され、摩擦力によって上加
圧加熱ローラを回転させるように構成されている。な
お、本実施形態においては、オフセットベルト２１ａ、
２１ｂ両方ともが剥離部材として構成されているため、
上記給紙ユニット６０において、転写紙１２は、トナー
像が形成された面を上下どちらに向けてベーパートレイ
１１上に載置してもよい。

【００２２】また、上記上下加圧加熱ローラ２２、２
３、２４、２５、２６、２７、２８は、オフセットベル
トを支持するローラ状の支持部材であり、上加圧加熱ロ
ーラ２２、２３、２４は例えばアルミニウムやステンレ
スなどの金属材料で形成されており、上加圧加熱ローラ
２５、２６、２７、２８の表面はシリコンゴムなどの弾
性部材により被覆されている。上加圧加熱ローラ２２、
２３、２４と下加圧加熱ローラ２５、２６、２７、２８
との間には、図示しないバネや油圧などの付勢手段によ
り圧力が加えられ、ニップ部ｎ１、ｎ２、ｎ３、ｎ４、
ｎ５、ｎ６が形成されている。トナー像が形成された転
写紙１２は、上下加圧加熱ローラ２２、２３、２４、２
５、２６、２７、２８によりオフセットベルト２１ａ、
２１ｂを介して加熱、及び、加圧される。

【００２３】上記クリーニング装置４１ａ、４１ｂは、
オフセットベルト２１ａ、２１ｂ表面に転写されたトナ
ー４３ａ、４３ｂを除去するクリーニング手段としての
回転ブラシローラ４０ａ、４０ｂを備え、これによりオ
フセットベルトを繰り返し使用可能な状態にする。この
回転ブラシローラ４０ａ、４０ｂとして、スパイラル状
の刃を有するローラ、ループ状に金属や有機ポリマーの
細線を巻き付けたたわし状の表面を有するローラ、或い
は、金属や有機ポリマーのワイヤーを有するローラなど
を用いることが望ましい。また、クリーニング手段とし
ては、回動可能なローラに限定されず、金属、セラミッ
クス、或いは、有機ポリマーからなる固定ブレードを用
いてもよい。

【００２４】以上の構成において、給紙ユニット６０か
らトナー剥離ユニット６１へ搬送されてきたトナー像が
形成された転写紙１２は、上下オフセットベルト２１
ａ、２１ｂに挟持されながら順次ニップ部ｎ１、ｎ２、
ｎ３、ｎ４、ｎ５、ｎ６、ｎ７を通過する。このニップ
部を通過する間に、転写紙上のトナーは上下加圧加熱ロ
ーラ内蔵の加熱ヒーターにより加熱され、所定の温度に
達して軟化する。この軟化したトナーは、ニップ部にお
いて所定の圧力で押圧され、オフセットベルト表面に付
着する。また、このニップ部通過の間に、転写紙１２は
千鳥状に配設された上下加圧加熱ローラ２２、２３、２
４、２５、２６、２７、２８の形状にしたがって順次逆
方向に湾曲するため、ニップ部間では、オフセットベル
ト間、及び、オフセットベルトと転写紙との間にはそれ
ぞれ所定の速度差、つまり、所定のズレ量が生じる。こ
のズレ量の発生により、トナーを介して接触していた転
写紙１２とオフセットベルトとの間にズレ応力が作用し
て、転写紙１２とオフセットベルトとが分離され、分離
の際にトナーは転写紙１２から剥離されてオフセットベ
ルト側に転写される。これにより、転写紙１２からトナ
ーが除去される。このトナーが除去された転写紙１２
は、紙受けユニット６２に排出される。一方、トナーが
転写されたオフセットベルト２１ａ、２１ｂは、クリー
ニング装置により再度使用可能な状態にクリーニングさ
れ、除去されたトナー４３ａ、４３ｂはケース内に収容
される。

【００２５】ここで、上記所定の温度とは、前述のよう
に、転写紙１２の表面温度が、トナーの軟化点以上であ
って、且つ、トナーが溶融しない程度の温度、すなわ
ち、７０℃以上１５０℃以下なる範囲内の温度のことで
ある。特に、良好なトナー除去を行うためには、転写紙
１２の表面温度が９０℃以上１３０℃以下になるように
することが望ましい。なお、上記上下加圧加熱ローラ２
２、２３、２４、２５、２６、２７、２８それぞれの加
熱条件は、上述の温度範囲内であれは、一定であって
も、変化させてもよい。

【００２６】また、上記所定の圧力とは、前述のよう
に、転写紙１２とオフセットベルト２１ａ、２１ｂとの
間に、トナーと該ベルトとが十分に密着するだけの強度
であって、且つ、トナーが剥離する際に転写紙１２に及
ぼされる負荷により該転写紙が損傷しない程度の圧力、
すなわち、１×１０⁴Ｐａ以上８×１０⁵Ｐａ以下なる範
囲内の圧力のことである。なお、６箇所のニップ部ｎ
１、ｎ２、ｎ３、ｎ４、ｎ５、ｎ６における加圧条件
は、それぞれ上記圧力範囲内であれば、一定であって
も、変化させてもよい。

【００２７】また、上記所定のズレ量とは、前述のよう
に、被記録材と像形成物質とのズレに伴う分離が生じる
程度、すなわち、０．０５ｍｍ以上なるズレ量のことで
ある。なお、ズレ応力付与条件は、少なくとも１回はズ
レ量が０．５ｍｍ以上であれば、各回でのズレ量を変化
させてもよい。

【００２８】なお、本実施形態においては、転写紙への
トナー付着力を低下させることを目的とする液付与など
を行う手段を設けていない。これは、本発明人が検討し
たところ、上述のような構成によれば、液付与を行わな
くても良好なトナー除去を行うことができることが確認
されたためである。

【００２９】以上の構成によれば、トナー剥離ユニット
６１における転写紙上のトナーへの加熱条件、加圧条
件、及び、ズレ応力付与条件を適正に設定することによ
り、転写紙表面を損傷することなく、良好にトナー除去
を行うことができる。

【００３０】特に、上記加熱条件を適正に設定すること
により、トナーの軟化が不十分であることに起因する剥
離不良、或いは、トナーが溶融して凝集破壊することに
起因する転写不良を防止できる。

【００３１】また、特に、上記加圧条件を適正に設定す
ることにより、オフセットベルト２１ａ、２１ｂとトナ
ーとが密着しないことに起因する転写不良、或いは、転
写紙１２に対する負荷が大きすぎることに起因する紙剥
けを防止できる。

【００３２】また、特に、上記ズレ応力付与条件を適正
に設定することにより、トナーの凝集破壊に起因する転
写不良、或いは、転写紙１２上のトナー付着面一面にほ
ぼ均一に作用する引っ張り力に起因する紙剥けを防止で
きる。

【００３３】また、通常、実用に耐えうる程度の定着性
を有するトナー像は、転写紙との接着力が大きいため、
転写紙とオフセットベルトとの一度の圧接及び分離によ
り転写紙上のトナーを全て剥離部材に剥離転写しようと
すると、トナーが転写紙表面に残ったり、転写紙の一部
が破損してトナーとともに剥離部材に付着したり、転写
紙と剥離部材との分離不良により、転写紙が剥離部材に
巻き込まれてジャムが発生したりするおそれがある。こ
れに対して、本実施形態は、上記ニップ部を複数備え、
転写紙とオフセットベルトとの圧接及び分離繰り返すこ
とにより、段階的に転写紙１２上のトナーをオフセット
ベルト２１ａ、２1ｂ上に剥離転写するため、トナーの
除去が良好に行われ、転写紙表面の損傷及び転写紙１２
とオフセットベルト２１ａ、２1ｂとの分離不良による
ジャムの発生を防止できる。

【００３４】また、剥離部材としての上下オフセットベ
ルト２１ａ、２１ｂを備えた本実施形態の構成によれ
ば、両面にトナーの付着した転写紙に対しても上述のよ
うな一連の処理を一度行えばよいため、片面ずつトナー
除去を行う場合に比して、加熱などに要するエネルギー
を低減し、処理速度の高速化、及び、機械構成の簡略化
をはかることができる。

【００３５】

【実施例】

［実施例１］アルキルスルホ琥珀酸ソーダ（５ｗｔ
％）、フッ素系界面活性剤（５ｗｔ％）、イオン交換水
（残量）からなる混合液を調合し、界面活性剤として、
市販のコピー用紙（リコー社製、Ｔｙｐｅ６２００、紙
厚約０．０７ｍｍ）の両面に、片面約０．１５ｇ／Ａ４
（２．４ｇ／ｍ²）となるように塗布して乾燥させた。
この転写紙の両面に市販の複写機（リコー社製、ＦＴ６
５００）を用いてトナー像を形成する操作を、連続して
３０枚について行ったところ、界面活性剤を塗布してい
ない転写紙の場合と比して明らかな差は観察されず、正
常な画像が得られることが確認された。一般に、定着性
の悪い転写紙にトナー像を形成すると、複写機の定着ロ
ーラに転写紙上のトナーが付着して、画像濃度が低下し
たり、オフセットにより地肌汚れが発生したりするおそ
れがある。したがって、上記界面活性剤を塗布した上記
転写紙においては、定着ローラへのトナー付着は微量で
あるか、或いは、生じていないものと推測される。ま
た、転写紙上のトナー像を指先で触れても、トナーが脱
落を生じることはなく、十分に実用に耐え得ることが確
認された。

【００３６】上記界面活性剤を塗布した転写紙上のトナ
ー像を、図４に示すトナー除去装置を用いて除去し、転
写紙を再生した。上記オフセットベルト２１ａ、２１ｂ
として、ポリエチレンナフチレート樹脂からなる厚さ約
０．１ｍｍのフィルムを、超音波接合により無端ベルト
状に成形したものを用いた。また、上下加圧加熱ローラ
２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８として、内
部に加熱手段としてのハロゲンランプを備えた直径３０
mmのローラを用いた。上加圧加熱ローラ２２、２３、２
４はステンレス製、下加圧加熱ローラ２５、２６、２
７、２８は厚み３mmのシリコン・ゴム層を有するアルミ
ニウム製のローラである。上下加圧加熱ローラ間圧力
３．９×１０⁴Ｐａ（ローラ有効長：３２０ｍｍ、ニッ
プ幅：２ｍｍ、ローラ間荷重：２５Ｎ）、上加圧加熱ロ
ーラ間及び下加圧加熱ローラ間の間隔４２．４ｍｍ、転
写紙搬送速度２０ｍｍ／ｓｅｃ、ニップ通過時間１００
ｍｓｅｃと設定し、上下加熱加圧ローラの加熱条件を５
０℃以上１７０℃以下の範囲で変化させてトナー除去を
行った。なお、上記設定におけるベルト巻付角は９０°
であり、前記数１に基づいて算出したところズレ量ｘは
０．１５ｍｍであった。

【００３７】図５は、転写紙の表面温度と剥離率との関
係を示すグラフである。ここで、剥離率は、目視による
評価により、トナー除去が全く行われていないと判断さ
れた場合を０％、完全に除去されていると判断された場
合を１００％としており、転写紙３０枚に対する評価の
平均値である。これにより、転写紙の表面温度が７０℃
よりも低い領域（トナー接着力不足領域）、及び、１５
０℃よりも高い領域（トナー凝集破壊領域）では、転写
紙上にトナーが残ったが、７０℃以上１５０℃以下の領
域（剥離域）では、転写紙の両面とも良好にトナーを除
去できることが確認された。

【００３８】さらに、転写紙の表面温度９０℃以上１３
０℃以下の条件下で再生された転写紙３０枚の両面に、
再び上記複写機を用いて、初回と同様に連続してトナー
像を形成したところ、画像は界面活性剤を塗布していな
い転写紙の場合と比して明らかな差は観察されず、正常
な画像が得られた。また、このトナー像を指先で触れて
も、トナーが脱落を生じることはなく、十分に実用に耐
え得ることが確認された。また、３０枚の連続複写中
に、ジャムが発生したり、転写紙に皺が発生するなどの
不具合も生じなかった。

【００３９】以上のような複写、トナー除去の操作を繰
り返し５回行ったところ、複写画像に異常が生じたり、
トナー除去時にジャムや皺が発生したりすることはな
く、トナー除去も良好に行われた。

【００４０】以上の結果から、良好なトナー除去を行う
ための加熱条件は、転写紙１２の表面温度が７０℃以上
１５０℃以下、特に９０℃以上１３０℃以下が適正であ
ることが確認された。

【００４１】［実施例２］本実施例２におけるトナー除
去は、基本的には実施例１と同様の条件下で図４に示す
トナー除去装置を用いて行ったものである。異なる点
は、上下加熱加圧ローラの加熱条件を１０５℃に設定
し、上下加圧加熱ローラ間の加圧条件を０以上１×１０
⁶Ｐａ以下の範囲で変化させた点である。

【００４２】図６は、ニップ部における転写紙への印可
圧力と剥離率との関係を示すグラフである。これによ
り、上下加圧加熱ローラ間圧力１×１０⁴Ｐａ以下の領
域では、転写紙上にトナーが残り、８×１０⁶Ｐａ以上
の領域では、転写紙に皺が発生したが、１×１０⁴Ｐａ
以上８×１０⁶Ｐａ以下の領域（剥離域）では、良好に
トナーを除去できたことが確認された。

【００４３】さらに、ニップ部における転写紙への印可
圧力２×１０⁴Ｐａ以上５×１０⁵Ｐａ以下の条件下で再
生された転写紙３０枚の両面に、再び上記複写機を用い
て、初回と同様に連続してトナー像を形成したところ、
画像は界面活性剤を塗布していない転写紙の場合と比し
て明らかな差は観察されず、正常な画像が得られた。ま
た、このトナー像を指先で触れても、トナーが脱落を生
じることはなく、十分に実用に耐え得ることが確認され
た。また、３０枚の連続複写中に、ジャムが発生した
り、転写紙に皺が発生するなどの不具合は生じなかっ
た。

【００４４】以上の結果から、良好なトナー除去を行う
ためのニップ部における転写紙への加圧条件は、１×１
０⁴Ｐａ以上８×１０⁵Ｐａ以下が適正であることが確認
された。

【００４５】［実施例３］本実施例３におけるトナー除
去は、基本的には実施例１と同様の条件下で図４に示す
トナー除去装置を用いて行ったものである。異なる点
は、上下加熱加圧ローラの加熱条件を１０５℃に設定し
た点、及び、実施例１においては上下加圧加熱ローラ間
のニップ部それぞれにおいて転写紙に３．９×１０⁴Ｐ
ａなる一定の圧力を印可していたのに対し、本実施例３
は、この圧力を転写紙の搬送方向上流側から順次操作し
てニップ数を変化させた点である。なお、この圧力の操
作方法として、例えば上加圧加熱ローラ２２と下加圧加
熱ローラ２５との間における圧力を０とするためには、
上加圧加熱ローラ２２の軸方向に対するオフセットベル
ト２１ａとの接触部両端に、オフセットベルト２１ａと
当接しないように耐熱性のテープを数周にわたってテー
プの厚みがオフセットベルト２１ａと転写紙の厚みより
も厚くなるように巻き付けばよい。これによれば、テー
プが上加圧加熱ローラ２２と下加圧加熱ローラ２５との
スペーサとしての役割を果たし、両者に荷重がかからな
い状態を実現できる。（以下、余白）

【００４６】図７は、ニップ数と剥離率との関係を示す
グラフである。これにより、ニップ部が１箇所（トナー
接着力不足領域）の場合はトナー除去はほとんど行われ
ず、２箇所（トナー接着力不足領域）の場合は塊状のト
ナーは除去されたが粒状のトナーはわずかに残り、３箇
所以上（剥離域）になるとこの粒状のトナーもほぼ完全
に除去されることが確認された。

【００４７】さらに、ニップ部２箇所以上の条件下で再
生された転写紙３０枚の両面に、再び上記複写機を用い
て、初回と同様に連続してトナー像を形成したところ、
画像は界面活性剤を塗布していない転写紙の場合と比し
て明らかな差は観察されず、正常な画像が得られた。ま
た、このトナー像を指先で触れても、トナーが脱落を生
じることはなく、十分に実用に耐え得ることが確認され
た。また、３０枚の連続複写中に、ジャムが発生した
り、転写紙に皺が発生するなどの不具合は生じなかっ
た。

【００４８】以上の結果から、良好なトナー除去を行う
ためには、ニップ部を２箇所以上に設けることが適正で
あることが確認された。

【００４９】［実施例４］本実施例４におけるトナー除
去は、基本的には実施例１と同様の条件下で図４に示す
トナー除去装置を用いて行ったものである。異なる点
は、上下加熱加圧ローラの加熱条件を１０５℃に設定
し、上下加圧加熱ローラの直径４０mm、或いは、２５ｍ
ｍと変化させた点である。また、上記オフセットベルト
２１ａ、２１ｂのベルト厚０．０３ｍｍ、転写紙の厚み
０．０５ｍｍと設定した。

【００５０】直径４０mmの上下加圧加熱ローラを用いて
トナー除去を行ったところ、転写紙上にトナーが残り、
良好にトナー除去が行われなかった。なお、この場合の
ベルト巻付角は６２°であり、前記数１に基づいて算出
したところ、ズレ量ｘは０．４２ｍｍであった。また、
直径２５ｍｍの上下加圧加熱ローラを用いて同様のトナ
ー除去を行ったところ、良好なトナー除去が行われた。
なお、この場合のベルト巻付角は１１６°であり、前記
数１に基づいてズレ量ｘを算出したところ０．０８１ｍ
ｍであった。

【００５１】以上の結果及び実施例１より、良好なトナ
ー除去を行うためには、ズレ量ｘを０．０５ｍｍ以上と
なるようにするか、或いは、ベルト巻付角θ、オフセッ
トベルト２１ａ、２１ｂの厚みｔb、転写紙の厚みｔpに
おいて［（ｔb＋ｔp）／２］・θ≧０．０５の条件を満
たすようにオフセットベルト及び上下加圧加熱ローラを
構成することが適正であることが確認された。

【００５２】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、上記剥離転写
手段における加熱条件を適正に設定することにより、像
形成物質が軟化して被記録材から凝集した状態で剥がれ
やすくなる。したがって、像形成物質の軟化が不十分で
あることに起因する剥離不良、或いは、像形成物質が溶
融して凝集破壊することに起因する転写不良を防止で
き、常に良好に被記録材を再生できるという優れた効果
がある。

【００５３】請求項２の発明によれば、上記剥離転写手
段における加圧条件を適正に設定することにより、被記
録材上の像形成物質と剥離部材とが適切な密着状態にな
り、像形成物質の剥離部材への転写が良好に行われる。
したがって、剥離部材と像形成物質とが密着しないこと
に起因する転写不良、或いは、被記録材に対する負荷が
大きすぎることに起因する被記録材表面の損傷を防止
し、常に良好に被記録材を再生できるという優れた効果
がある。

【００５４】請求項３の発明によれば、上記剥離転写手
段におけるズレ応力付与条件を適正に設定することによ
り、像形成物質は、凝集破壊が生じるような大きな負荷
がかからずに、ゴム状に凝集した状態で被記録材から部
分的に分離するようになる。また、被記録材には、像形
成物質付着部のある一部にのみ引っ張り力が作用し、時
間とともにこの作用の位置が変化するようになる。した
がって、像形成物質の凝集破壊による転写不良、或い
は、被記録材の像形成物質付着部一面にほぼ均一の引っ
張り力が作用することに起因する紙剥けを防止し、常に
良好に被記録材を再生できるという優れた効果がある。

【００５５】請求項４の発明によれば、上記被記録材再
生装置における上記無端ベルト及び支持部材を、所定の
条件を満たすように構成することにより、簡易に適正な
ズレ応力付与条件を実現できるという優れた効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、トナーの剥離転写により生じる凝集
破壊及び紙剥けの説明図。（ｂ）は、ズレ応力付与を付
与した場合におけるトナーの剥離転写過程の説明図。

【図２】無端ベルトと支持部材との構成の模式図。

【図３】無端ベルトと支持部材との構成により生じるズ
レ量の説明図。

【図４】本実施形態に係るトナー除去装置の概略構成を
示す正面図。

【図５】転写紙の表面温度と剥離率との関係を示すグラ
フ。

【図６】ニップ部における転写紙への印可圧力と剥離率
との関係を示すグラフ。

【図７】ニップ数と剥離率との関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１１ペーパートレー１２転写紙１３給紙コロ１４ａ、１４ｂ給紙コロ２１ａ、２１ｂオフセットベルト２２、２３、２４上加圧加熱ローラ２５、２６、２７、２８下加圧加熱ローラ２９ａ、２９ｂ分離ローラ３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂ、４２ａ、４２ｂ支
持ローラ３３ａ、３３ｂ入口ローラ４０ａ、４０ｂ回転ブラシローラ４１ａ、４１ｂクリーニング装置６０給紙ユニット６１トナー剥離ユニット６２紙受けユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者金子哲也東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者村上格二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】被記録材表面に付着している像形成物質
に、該被記録材表面と該像形成物質との付着力よりも該
像形成物質に対して大きい付着力を有する剥離部材を接
触させた状態で被記録材を搬送する搬送手段と、該搬送
手段による搬送の過程で複数回にわたり該被記録材に対
して加熱、加圧、又は、ズレ応力付与のうち少なくとも
１つ以上の作用により該像形成物質を被記録材から剥離
して該剥離部材に転写する剥離転写手段と、該剥離転写
手段により該剥離部材に転写された像形成物質を除去す
る除去手段とを有する被記録材再生装置において、上記剥離転写手段における加熱の条件として、被記録材
表面温度が上記像形成物質の軟化点以上であって、且
つ、像形成物質が溶融しない程度の温度になるようにし
たことを特徴とする被記録材再生装置。
【請求項２】被記録材表面に付着している像形成物質
に、該被記録材表面と該像形成物質との付着力よりも該
像形成物質に対して大きい付着力を有する剥離部材を接
触させた状態で被記録材を搬送する搬送手段と、該搬送
手段による搬送の過程で複数回にわたり該被記録材に対
して加熱、加圧、又は、ズレ応力付与のうち少なくとも
１つ以上の作用により該像形成物質を被記録材から剥離
して該剥離部材に転写する剥離転写手段と、該剥離転写
手段により該剥離部材に転写された像形成物質を除去す
る除去手段とを有する被記録材再生装置において、上記剥離転写手段における加圧の条件として、上記被記
録材と上記剥離部材との間に、上記像形成物質と剥離部
材とが十分に密着するだけの強度であって、且つ、像形
成物質が剥離する際に被記録材に及ぼされる負荷により
被記録材が損傷しない程度の強度の圧力を付与する加圧
部を、上記搬送手段による被記録材の搬送方向に対して
２か箇所以上に設けたことを特徴とする被記録材再生装
置。
【請求項３】被記録材表面に付着している像形成物質
に、該被記録材表面と該像形成物質との付着力よりも該
像形成物質に対して大きい付着力を有する剥離部材を接
触させた状態で被記録材を搬送する搬送手段と、該搬送
手段による搬送の過程で複数回にわたり該被記録材に対
して加熱、加圧、又は、ズレ応力付与のうち少なくとも
１つ以上の作用により該像形成物質を被記録材から剥離
して該剥離部材に転写する剥離転写手段と、該剥離転写
手段により該剥離部材に転写された像形成物質を除去す
る除去手段とを有する被記録材再生装置において、上記剥離転写手段によるズレ応力付与の条件として、上
記搬送手段により、被記録材の搬送方向上流側における
加圧部から、該上流側よりも搬送方向下流側における次
の加圧部に搬送される過程において、少なくとも被記録
材と剥離部材との間の相対的位置変位量が、被記録材と
像形成物質とのズレに伴う分離が生じる程度になるよう
にしたことを特徴とする被記録材再生装置。
【請求項４】請求項３の被記録材再生装置において、上記剥離転写手段として、上記被記録材を挟持し、少な
くとも一方が上記剥離部材としての機能を備えた一対の
無端ベルトと、該無端ベルトを支持し、千鳥状に配設さ
れた複数個の加熱又は加圧、或いは、加熱及び加圧手段
を備えたローラ状の支持部材を設け、該無端ベルトと該
支持部材とを、１つの支持部材へのベルト巻付角をθ、
無端ベルトの厚みをｔb、被記録材の厚みをｔpとしたと
き、［（ｔb＋ｔp）／２］・θが上記相対的位置変位量
以上になるように構成したことを特徴とする被記録材再
生装置。