JPH10316905A - 画像剥離液およびそれを用いた画像保持支持体の再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 より少量の画像剥離液でトナー剥離するため
に、従来よりトナーと画像剥離体とがより長い加熱接触
時間（２〜１０秒）をする剥離方法を採用し、その方法
に、より効果的な界面活性剤を提供すること。 【解決手段】 少なくとも一部がセルロース繊維を主成
分とした紙質層で構成され、かつ、該紙質層に熱溶融性
または熱可塑性の画像形成物質よりなる画像を形成して
いる画像保持支持体に対し、水を含む剥離液を保持さ
せ、画像剥離体と２秒以上加熱接触させることにより、
画像を剥離除去して画像保持支持体を再生する方法にお
いて、その剥離液がトナー再付着性が少なく、かつトナ
ー親和性の強い界面活性剤を含む水溶液であることを特
徴とする画像剥離液。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも一部が
セルロース繊維を主成分とした紙質層で構成され、か
つ、該紙質層に熱溶融性または熱可塑性の画像形成物質
よりなる画像を形成している画像保持支持体から画像を
剥離する際に使用される水性画像剥離液および前記画像
保持支持体の再生方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近のＯＡ化により、プリンタ用紙や複
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取り除き潰して再び抄
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紙が開発された。例えば、この
ような紙としては、特開平４−６７０４３号公報に記載
されているように、シート状支持体の表面、特に片面の
みに離型処理してなり、且つ該離型処理した支持体に印
を付け、普通紙と区別したものが挙げられる。しかしな
がら、このような複写用紙は； 表面に離型処理を施した特別な用紙となり、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
紙とはならず、適用には難点がある。 したがって、一般的な複写用紙と混合してコピーする
には困難性が伴う。 更に、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
は片面に剥離剤を塗布した再生紙の利用には難点が伴
う。 離型剤上の画像となり、当然定着性が悪く使用に難点
が伴う。；といった問題がある。

【０００３】特開平１−１０１５７６号公報、特開平１
−１０１５７７号公報等には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方法が開示されてい
る。しかしながら、これらの方法では有機溶剤を使用す
ることにより公害、発火性、及び毒性などの問題があ
り、一般のオフィス、家庭などでの使用に難点がある。

【０００４】また、特開平１−２９７２９４号公報に
は、画像形成支持体としてプラスチック、金属、液浸透
性の悪い紙或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とるクリーニン
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
リンティング紙等に適用できない難点がある。

【０００５】更に、特開平７−１３３８３号公報、特開
平７−１１０６４４号公報等においては、これらの方法
に対して現在大量に使用されている一般的な複写用紙、
プリンティング紙等に複写したトナー画像を取る方法と
して、少なくとも一部がセルロース繊維を主成分とした
紙質層で構成され、かつ該紙質層に熱可撓性インキ（ト
ナー）よりなる疎水性画像を形成している画像保持支持
体に水を含む画像剥離液を保持させ、該画像剥離液の保
持状態で、該疎水性画像と画像剥離体とを接触させるこ
とにより、疎水性画像を紙質層から剥離する画像保持支
持体の再生方法が提案された。しかし、それを具体的に
実施するには種々の問題が残されている。例えば、画像
保持支持体（複写用紙）に画像剥離液を含浸させると、
複写用紙Ａ４サイズ１枚当たり１ｇ以上（通常３〜５ｇ
／Ａ４）消費するため乾燥に多量の電力を消費すると
か、シワが発生しやすいとかの問題がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、より
少量の画像剥離液でトナー剥離するために、従来よりト
ナーと画像剥離体とがより長い時間加熱接触（２〜１０
秒）をする剥離方法を提供し、また、その方法に特に適
したより効果的な界面活性剤を用いた画像剥離剤提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的は、本発
明の（１）「少なくとも一部がセルロース繊維を主成分
とした紙質層で構成され、かつ、該紙質層に熱溶融性ま
たは熱可塑性の画像形成物質よりなる画像を形成してい
る画像保持支持体に対し、水を含む剥離液を保持させ、
画像剥離体と２秒以上加熱接触させることにより、画像
を剥離除去して画像保持支持体を再生する方法におい
て、その剥離液がトナー再付着性が少なく、かつトナー
親和性の強い界面活性剤を含む水溶液であることを特徴
とする画像剥離液」、（２）「上記界面活性剤水溶液の
トナーへの前進張力が５ｍＮ／ｍ以上であることを特徴
とする前記（１）項に記載の画像剥離液」、（３）「上
記界面活性剤水溶液のトナーへの後退張力が３０ｍＮ／
ｍ以下であることを特徴とする前記（１）項に記載の画
像剥離液」、（４）「該画像剥離液中の上記界面活性剤
がフッ素を含む界面活性剤であることを特徴とする前記
（２）又は（３）項に記載の画像剥離液」、（５）「該
画像剥離液中の上記界面活性剤がシリコーンを含む界面
活性剤であることを特徴とする前記（２）又は（３）項
に記載の画像剥離液」、（６）「該画像剥離液中の上記
界面活性剤が炭素数６以上のアルキル基を含むジアルキ
ルスルフォコハク酸塩系界面活性剤であることを特徴と
する画像剥離液」、（７）「該画像剥離液中の上記界面
活性剤が請求項２又は３の性質の一つを持つ界面活性剤
を２種以上混合することを特徴とする前記（２）又は
（３）項に記載の画像剥離液」、（８）「該画像剥離液
中の上記界面活性剤が炭素数６以上のアルキル基を含む
ジアルキルスルフォコハク酸塩系界面活性剤の２種がジ
オクチルスルフォコハク酸塩およびジシクロヘキシルス
ルフォコハク酸塩を含むことを特徴とする画像剥離液」
によって達成される。また、（９）「少なくとも一部が
セルロース繊維を主成分とした紙質層で構成され、か
つ、該紙質層に熱溶融性または熱可塑性の画像形成物質
よりなる画像を形成している画像保持支持体に上記界面
活性剤を含む水溶液を画像剥離液としてＡ４サイズ１枚
当たり０．１ｇ以上１．０ｇ未満保持させ、画像剥離体
と２秒以上加熱接触させることにより該画像形成物質を
画像保持支持体から剥離再生することを特徴とする画像
保持支持体の再生方法」によって達成される。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明は、従来の特開平７−１３
３８３号公報、特開平７−１１０６４４号公報（図１）
等に示すような比較的短い加熱接触（１〜２秒）により
トナー剥離をする剥離方法に比較して、図２に示すよう
なより長い加熱接触（２〜２０秒）によりトナー剥離を
する剥離方法の方が、より少量の画像剥離液でトナー剥
離が可能であるとの知見に基くものであり、また、その
新しい剥離方法に特に適したより効果的な界面活性剤の
使用の基くものである。

【０００９】図２に示されるトナー剥離装置は、給紙
部、給液部、転写及び分離部、及び、仕上げ部からな
り、本発明のトナー剥離方法を有利に実施するのに適し
た装置の１例である。該給紙部はトナー像を形成してい
る紙質の画像保持体（紙質基体）（３）の給紙のための
ガイドローラ（７）（７）とガイド板（８）等から構成
され、また、該給液部は消去液（２）を保有する消去液
槽（１０）の中に一部浸漬されその回転により消去液
（２）を汲み上げて供給されてきた紙質基体（３）のト
ナー像保有面に消去液（２）を塗布する塗布ローラ
（５）（５）等から構成されている。前記転写及び分離
部は、１対を成して同調して回転駆動する剥離用無端ベ
ルト（１ａ）と剥離用無端ベルト（１ｂ）を有し、これ
ら無端ベルトは少なくとも一方が吸水性吸湿性の優れた
耐熱性多孔質材料、剥離済みトナーの受容能に優れた耐
熱性多孔質材料からなることが好ましい。一方の剥離用
無端ベルト（１ａ）は４本の加熱ローラ（６）と駆動ロ
ーラ（１２ａ）の間に、また他方の剥離用無端ベルト
（１ｂ）は４本の加熱ローラ（４）と駆動ローラ（１２
ｂ）の間に、各無端ベルト（１）の張力をそれぞれ調節
するためのテンションローラ（１３）を介して架け渡さ
れ、かつ、クリーニングローラ（１１ａ）（１１ｂ）が
それぞれの駆動ローラ（１２）の箇所に設けられてい
る。クリーニングローラ（１１ａ）（１１ｂ）は場合に
より設けなくてもよく、また、駆動ローラ（１２）に代
えて加熱ローラのうちの１本乃至複数本を駆動ローラと
兼ねさせることができる。この例においてはそれぞれの
４本の加熱ローラのうち最初の１本が大径の加熱ロー
ラ、残りの３本が小径の加熱ローラとなっている。

【００１０】このようにすることにより、トナー像を有
する紙質基体（３）は、ガイドローラ（７）（７）とガ
イド板（８）等から構成される給紙部から給液部に導入
され、ここで剥離液（２）を必要量供給された後、転写
分離部に運ばれここで、２枚の剥離用無端ベルト（１
ａ）（１ｂ）間に挟持されつつ加熱され加熱ローラとは
直接摺擦されることなくトナーの転写分離が行われるの
で紙質基体の傷みや変形がない。前記仕上げ部は仕上げ
ドラム（１４）の表面に適度の張力を以って当接する無
端ベルト（１６）を有し、この無端ベルト（１６）は例
えば４本のローラ間に架け渡されている。該４本のロー
ラのうち少なくとも１本のローラは無端ベルト（１６）
を回転駆動させるための駆動ローラ（１５）であり得、
他のローラは適度の張力を持つ無端ベルト（１６）の円
滑な駆動回転を補助するガイドローラ（７）である。こ
の例の装置においては無端ベルト（１６）が駆動回転す
るものになっているが、無端ベルト（１６）は駆動回転
させず仕上げドラム（１４）を駆動回転させることも可
能であり、また、無端ベルト（１６）と加熱ドラム（１
４）の双方を駆動回転させることも可能である。

【００１１】例えば図２において、加熱接触パスが２１
０ｍｍで、搬送速度が３０ｍｍ／秒の剥離条件が好適
で、このときの加熱接触時間は７秒である。その要求特
性として、このようなより少量の画像剥離液でトナー剥
離が可能であるためには、その剥離液がトナー層を十分
濡らして紙との界面に浸透する性質（トナーへの剥離液
の親和性）を有することが必要となる。また、その要求
特性としてこのような長い加熱（２〜２０秒）の間に、
紙から一度剥離ベルトに剥離・転写したトナーが再度紙
に付着することによるトナー剥離率の低下モードがある
ため、そのトナーの紙への再付着を少なくする性質（ト
ナー再付着防止性）が必要である。

【００１２】そのようなトナーへの親和性が良好で、か
つトナー再付着防止性を有する界面活性剤を評価する方
法としては、オリエンテック社製動的接触角測定装置Ｄ
ＣＡ−２０によるトナーへの剥離液の前進接触張力およ
び後退接触張力を測定することが有効であった。すなわ
ち、本発明において、トナーへの界面活性剤を含む剥離
液の親和性の尺度について説明すると、トナーへの剥離
液の前進接触角が５ｍＮ／ｍ以上、好ましくは１０ｍＮ
／ｍ以上が使用可能範囲である。また本発明において、
トナー再付着防止性の良好な界面活性剤を評価する方法
について説明すると、各種の界面活性剤の１％水溶液を
５ｇ／Ａ４付着させたコピー用紙と剥離ベルトに用いら
れる１００μｍ厚さの白ＰＥＴフィルム（東レ社製Ｅ−
２０）を重ねてコピー機の定着ユニットを用い１００℃
で１秒間加熱・加圧し、冷却後剥離して白ＰＥＴフィル
ム上にトナー像を転写させ、その白ＰＥＴフィルムと新
しい白紙を重ね、同様に１００℃で５秒間（１秒間で５
回）加熱・加圧し、冷却後剥離して白紙上に再度転移し
てきたトナーの量でトナー再付着性とした。このトナー
再付着防止性は、上記ＤＣＡ−２０による後退接触角と
良い相関があることが判った。

【００１３】すなわち表１に見られるように、トナー再
付着防止性の良好な界面活性剤のトナーへの後退張力
は、３０ｍＮ／ｍ以下であることが共通していた。３０
ｍＮ／ｍ以下の界面活性剤からなる剥離液を用いると、
これらの界面活性剤が紙の表面に吸着して低エネルギー
表面を形成していると推定されるためにトナー再付着性
が少ないものと推定される。トナー再付着防止性とし
て、トナー再付着性５％未満レベルをランク５、５％以
上２０％未満をランク４、２０％以上５０％未満をラン
ク３、５０％以上８０％未満をランク２、８０％以上を
ランク１として表示した。ランク３以上、好ましくはラ
ンク４以上が使用可能範囲であった。このトナー再付着
防止性に対応した尺度としてのトナーへの後退接触張力
は３０ｍＮ／ｍ以下、好ましくは２５ｍＮ／ｍ以下が使
用可能範囲である。表１に各種の界面活性剤のトナーへ
の後退接触張力、トナー再付着防止性およびトナーへの
後退接触張力の値を示した。

【００１４】

【実施例】以下、実施例により、本発明をさらに具体的
に説明する。図２の装置を用いて、加熱接触パスが２１
０ｍｍで、搬送速度が３０ｍｍ／秒で、加熱温度１００
℃の剥離条件で評価した。この時の加熱接触時間は７秒
である。これらの界面活性剤を含む水溶液を剥離剤とし
て評価したところ、表２に示す実施例および比較例及び
それらの結果に見られるように、表１のトナーへの前進
張力、後退張力とトナー再付着防止性と、図２の装置に
おけるトナー剥離性が良い一致を示した。なお、処理し
た紙のしわや、搬送性を考慮すると、剥離液の付着量を
低下させる方が有利であることが判っているが、そのた
めには界面活性剤のトナーへの親和性をよくするために
トナーへの濡れ性の尺度である前進接触張力の大きい界
面活性剤をより濃度を高めて用いる必要があることが判
った。表２の実施例８〜１１は、上記界面活性剤のトナ
ーへの前進張力が１０ｍＮ／ｍ以上のものと、後退張力
が１０ｍＮ／ｍ以下のものを組み合わせることにより、
より効果的にトナー剥離可能な剥離液の例を示す。比較
例６、７は、上記で有効でない界面活性剤の組み合わせ
では、トナー剥離も不十分であることの例を示した。

【００１５】トナー剥離率評価 ◎：９５％以上 ○：９０％以上９５％未満 △：８０％以上９０％未満 ×：５０％以上８０％未満 ××：５０％未満

【００１６】

【表１】

【００１７】

【表２】

【００１８】この実施例８〜１１と、比較例６、７の剥
離液のトナー再付着防止性およびトナーへの前進張力、
後退張力は、表３に示すように実施例８〜１１ではその
特性が良好なのに対して、比較例６、７ではこれらの特
性が悪いことがわかる。

【００１９】

【表３】

【００２０】以上の結果より、トナーの親和性の高い、
すなわちトナーへの前進張力が５ｍＮ／ｍ以上で、か
つ、トナー再付着防止性の良好な、すわなちトナーへの
後退張力３０ｍＮ／ｍ以下の界面活性剤として、フッ素
系界面活性剤（旭硝子社製サーフロンＳ−１１３）、シ
リコーン系界面活性剤（東レダウコーニング社製ＳＨ３
７４６、ＳＦ８４２７）、ジアルキルスルフォコハク酸
塩（三井サイテック社製エアロゾルＯＴ（ジオクル、Ｒ
＝Ｃ８）、エアロゾルＡＴＲ（ジトリデシル、Ｒ＝Ｃ１
３）、エアロゾルＭＡ−８０（ジヘキシル、Ｒ＝Ｃ
６）、エアロゾルＡ１９６（ジシクロヘキシル、Ｒ＝Ｃ
６）などが見い出された。（実施例１〜７） ニッコールＢＴ−７ポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル（ニッコーケミカル社製）はトナーへの親和性は高
く、すなわちトナーへの前進張力が５ｍＮ／ｍ以上であ
ったが、トナーへの後退張力が３２ｍＮ／ｍと３０ｍＮ
／ｍ以下になっていないために、トナー再付着防止性が
悪かった。（比較例１） また、フッ素系界面活性剤（旭硝子社製サーフロンＳ−
１４５）やドデシル硫酸ナトリウム（関東化学社製）は
トナー再付着防止性は良好であったが、トナーへの前進
張力が５ｍＮ／ｍ以下でトナーへの親和性が不十分であ
った。（比較例２、３） 一方、同じフッ素系界面活性剤でもＳ−１１２や、同じ
ジアルキルスルフォコハク酸塩でも、エアロゾルＩＢ−
４５（ジブチル、Ｒ＝Ｃ４）などは、トナーへの親和性
も低く、トナー再付着防止性も悪かった。（比較例４、
５） なお、これらの内、一方のみ満足している界面活性剤は
２種以上混合することにより使用可能にすることもでき
る。（実施例８〜１１） ただし、両方の性質が満足できない場合、すなわちトナ
ーへの前進張力が５ｍＮ／ｍ以下であり、かつ、トナー
への後退張力が３０ｍＮ／ｍ以上になっている場合は使
用できなかった。（比較例６、７）

【００２１】

【発明の効果】以上、詳細且つ具体的な説明から明らか
なように、本発明により、トナーへの親和性が良好で、
かつトナー再付着防止性を有する界面活性剤を、トナー
への前進張力、および、トナーへの後進張力から選択す
ることが可能となり、そのような界面活性剤を含む優れ
た水性剥離液が提供され、かつ、該水性剥離液を使用し
た改善されたトナーの方法及び該方法を実施するのに適
した剥離装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトナー剥離方法の実施に特に適した装
置の１例を示す図である。

【図２】従来の装置例を示す図である。

【符号の説明】

１ 無端ベルト ２ 消去液 ３ トナー像を保持する紙質基体 ４ 加熱ローラ ５ 塗布ローラ ６ 加熱ローラ ７ ガイドローラ ８ ガイド板 ９ ガイド板 １０ 消去液槽 １１ クリーニングローラ １２ 駆動ローラ １３ テンションローラ １４ 仕上げドラム １５ 駆動ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松井 秀年 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 (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一部がセルロース繊維を主成
   分とした紙質層で構成され、かつ、該紙質層に熱溶融性
   または熱可塑性の画像形成物質よりなる画像を形成して
   いる画像保持支持体に対し、水を含む剥離液を保持さ
   せ、画像剥離体と２秒以上加熱接触させることにより、
   画像を剥離除去して画像保持支持体を再生する方法にお
   いて、その剥離液がトナー再付着性が少なく、かつトナ
   ー親和性の強い界面活性剤を含む水溶液であることを特
   徴とする画像剥離液。
2. 【請求項２】 上記界面活性剤水溶液のトナーへの前進
   張力が５ｍＮ／ｍ以上であることを特徴とする請求項１
   に記載の画像剥離液。
3. 【請求項３】 上記界面活性剤水溶液のトナーへの後退
   張力が３０ｍＮ／ｍ以下であることを特徴とする請求項
   １に記載の画像剥離液。
4. 【請求項４】 該画像剥離液中の上記界面活性剤がフッ
   素を含む界面活性剤であることを特徴とする請求項２又
   は３に記載の画像剥離液。
5. 【請求項５】 該画像剥離液中の上記界面活性剤がシリ
   コーンを含む界面活性剤であることを特徴とする請求項
   ２又は３に記載の画像剥離液。
6. 【請求項６】 該画像剥離液中の上記界面活性剤が炭素
   数６以上のアルキル基を含むジアルキルスルフォコハク
   酸塩系界面活性剤であることを特徴とする画像剥離液。
7. 【請求項７】 該画像剥離液中の上記界面活性剤が請求
   項２又は３の性質の一つを持つ界面活性剤を２種以上混
   合することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像剥
   離液。
8. 【請求項８】 該画像剥離液中の上記界面活性剤が炭素
   数６以上のアルキル基を含むジアルキルスルフォコハク
   酸塩系界面活性剤の２種がジオクチルスルフォコハク酸
   塩およびジシクロヘキシルスルフォコハク酸塩を含むこ
   とを特徴とする画像剥離液。
9. 【請求項９】 少なくとも一部がセルロース繊維を主成
   分とした紙質層で構成され、かつ、該紙質層に熱溶融性
   または熱可塑性の画像形成物質よりなる画像を形成して
   いる画像保持支持体に上記界面活性剤を含む水溶液を画
   像剥離液としてＡ４サイズ１枚当たり０．１ｇ以上１．
   ０ｇ未満保持させ、画像剥離体と２秒以上加熱接触させ
   ることにより該画像形成物質を画像保持支持体から剥離
   再生することを特徴とする画像保持支持体の再生方法。