JP2005173232A

JP2005173232A - 再利用可能転写材

Info

Publication number: JP2005173232A
Application number: JP2003413381A
Authority: JP
Inventors: Motohiro Ogura; 基博小倉
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-12-11
Filing date: 2003-12-11
Publication date: 2005-06-30

Abstract

【課題】再生可能な記録媒体、その再生方法を溶剤などの化学薬品を用いず、しかも容易にトナー剥離可能で何度も繰り返し使用できることを提供すること。
【解決手段】トナーの消去が可能な転写材においてトナーを転写する表面を薄膜で覆い、その薄膜の一部が基材にくっついていて、その他の部分が剥離、及び接着可能である。すなわち、トナーなどの記録材料を転写するものを薄膜にすることで、転写材の自由度を増し、トナーなどの記録材料を剥ぎ取りやすくする。また、通常の電子写真装置の搬送は維持しなければならないため、ベースの基材は必要である。さらに薄膜は一部基材にくっついているため、残しておいて何度も使用できることで、薄膜自体の消去もなくなる。この除去方法は、溶剤などの環境に良くないものを使用しなくてよく、記録材用の特性をいかした除去方法であり、記録材の中で無駄になるものが出ない点が良いところである。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式、熱転写方式等に適用した画像形成装置に用いられる記録体に関する。さらに詳しくは画像記録装置で形成された画像形成材料を容易に除去し、容易に再生可能にし繰り返し使用できる画像記録体の再生方法に関するものである。

近年、地球環境問題が表面化し、森林資源保護の重要性が認知され、木材などの紙材料の再利用が問われてきている。

このような状況の中で、近年では古紙のリサイクルが当然であり、オフィスで分別された古紙は古紙業者、製紙工場というルートを経て古紙の再生が行われている。しかしながら、再生にかかる手間やコスト、さらに再生にかかる莫大なエネルギーについての大きな問題がある。

そこで、このような問題を解決する方法として、一度使用した用紙上に形成された画像を化学的、あるいは物理的に消去して再利用する方法が提案されている。例えば電子写真方式で得られた画像を消去する方法として、以下の公報に記載の方法を挙げることができる。

特に溶剤使用して、除去するものが多いが、これでは地球環境問題に対しての取り組みとは思えない。例えば以下のようなものがある。

特開平７−３０１９４０号公報には、トナーなどの熱可塑性樹脂または熱溶解性樹脂で主として形成された画像形成物質の除去を画像除去促進液の膨潤と物理的な剥離で行い、記録媒体の再生を行う方法が開示されている。しかし、この方法では、記録媒体が画像除去促進液などの溶媒を使用するため、結局、再利用した記録材には溶媒が残り、それを再度通紙するには、他の弊害が持ち上がる危険性がある。

特開平８−２２０７９２号公報には、電子写真用トナーとして独自に発明したトナーを用い、それを用いた印字物に紫外線を照射した後、機械的に擦過することで、印字部分を除去、記録媒体の再生を行う方法が開示されている。しかし、この方法では特別なトナーを用いなければならず、全部の機種に対応した記録材を提供できるものではない。

特開平９−２０４０６１公報には、用紙表面にトナー離型性のよい皮膜を形成することで、トナーを除去する技術が開示されている。この方法は、主としてパルプ繊維で構成されている基材上に、シリコーン化合物と酸化チタンなどの微粒子を含む液組成物を塗布または含浸し乾燥させ皮膜を形成し、この皮膜上にトナーによる画像が形成され、形成された画像は熱ローラーに通紙することでトナーを除去するものである。しかし、この方法は、再度熱ローラーに通すという別の装置を用いることになりとても容易に剥離できるものとは思えない。

本発明の目的は、再生可能な記録媒体、その再生方法を溶剤などの化学薬品を用いず、しかも容易にトナー剥離可能で何度も繰り返し使用できることを提供することにある。

上記課題を解決する本発明は次のようである。

本発明はトナーの消去が可能な転写材においてトナーを転写する表面を薄膜で覆い、その薄膜の一部が基材にくっついていて、その他の部分が剥離、及び接着可能であることを特徴とする画像記録体である。

すなわち、トナーなどの記録材料を転写するものを薄膜にすることで、転写材の自由度を増し、トナーなどの記録材料を剥ぎ取りやすくする。また、通常の電子写真装置の搬送は維持しなければならないため、ベースの基材は必要である。さらに薄膜は一部基材にくっついているため、残しておいて何度も使用できることで、薄膜自体の消去もなくなる。この除去方法は、溶剤などの環境に良くないものを使用しなくてよく、記録材用の特性をいかした除去方法であり、記録材の中で無駄になるものが出ない点が良いところである。

また、着脱可能部に接着剤を用いる方法もあるが、トナー部をよりとれるようにするためには箔膜部の薄層化が望まれ、そのため、接着剤を用いると破れてしまう傾向があるため、静電的に着脱可能が望ましい。

以上説明したように本発明により、再生可能な記録媒体、その再生方法を溶剤などの化学薬品を用いず、しかも容易にトナー剥離可能で記録材における無駄をださずに何度も繰り返し使用できることを提供することにある。

以下に本発明を詳しく説明する。

図１は本発明の電子写真用写し絵転写材１の層構成を示す概略射影図と断面図である。１１は転写材１の基材であって中質あるいは上質の普通紙、あるいはこれらの紙の片面または両面に目止め用の表層コートを施した紙、いわゆるコート紙、アート紙等の塗工紙でもよい。また、基材にプラスチックフィルムを用いてもよくそれは従来公知のものでよい。例えば、アセテートフィルム、三酢酸セルロースフィルム、ナイロンフィルム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリフェニレンサルファイドフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリイミドフィルム、セロハン等を用いることができるが、これらの機械的、電気的、物理的、化学的特性、加工性等総合的に考慮すれば、ポリエステルフィルム、特に二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムが好ましい。

紙の場合、坪量は３０ｇ／ｍ² 以上が好ましく、４５ｇ／ｍ² 以上がより好ましい。３０ｇ／ｍ² 未満の紙では、塗工樹脂膜を厚くしても電子写真装置における搬送性が確保されにくい。また、坪量は２００ｇ／ｍ² 以下が好ましく、１５０ｇ／ｍ² 以下がより好ましい。２００ｇ／ｍ² を越えると、原紙の剛性が高過ぎるため、搬送性が不良になり易い。また、
１２は接着層であって、その接着剤として公知のものでアクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤などを使用することができるが、特に、粘着剤のはみ出しが少ないアクリル系粘着剤を好適に使用することができる。粘着剤の塗布方法には特に制限はなく、粘着剤の溶液をディップ方式、スプレイコート方式、ブレードコート方式、グラビアコート方式、キスコート方式、カーテンコート方式、エアナイフコート方式、リバースロールコート方式など通常用いられている公知の塗布方式を用いて塗布することができる。粘着剤の塗布量は、粘着剤の固形分の重量として0.1〜2０ｇ／ｍ²、0.5〜5ｇ／ｍ²である。粘着性を強くしすぎると敗れてしまい、また、弱いと剥がれてしまう可能性がある。

ただ、斜線部15の部分は剥がれが無いように強固にくっつける。その場合の粘着材として上記のものでもよく、その場合、塗布量を増やす必要がある。また、従来から公知のものでもよく強固な接着材料としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル等のエマルジョン系接着剤、カルボキシル基含有ポリエステル等の水溶性接着剤、さらにポリウレタン系、アクリル系等の有機溶剤系の接着剤も使用出来る。

箔膜層に対する静電層13について述べる。静電層に置いては通常ベースの表面性を上げるための塗工用材料を用いる。しかもその中には帯電防止剤などの樹脂自体の抵抗を下げるようなものが含まれていない方がよい。たとえば、塗工用の一般的なもので基材や顔料等の添加物との接着力が強い水溶性接着剤、またはエマルジョン、ラテックス等を単独で使用できる。例えば、ポリビニールアルコール、変性ポリビニールアルコール、澱粉類、ゼラチン、カゼイン、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、アクリル酸エステル系共重合体、アクリル酸アミド−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸アミド−アクリル樹脂−メタクリル酸３元共重合体、スチレン−アクリル樹脂、イソブチレン−無水マレイン酸樹脂、カルボキシメチルセルロース等の水溶性樹脂やアクリル系エマルジョン、酢ビ系エマルジョン、塩化ビニリデンエマルジョン、ポリエステル系エマルジョン、塩化ビニリデンエマルジョン、ポリエステル系エマルジョン、スチレン−ブタジエンラテックス、アクリロ二トリル−ブタジエンラテックス、アクリル二トリル−ブタジエンラテックス等を使用する。これらの樹脂は電荷が保持されやすいものが良い。

静電層の塗布量は、剥離剤固形分として、０.１〜10ｇ／ｍ²、好ましくは3〜5ｇ／ｍ²である。

次に、転写層１４について述べると、この層は、電子写真装置によってトナー像を受け取り、少なくとも薄膜を剥ぎ取ったときにトナーが除去できることが望ましい。具体的には、変性ナイロンや共重合ナイロンなどの特殊なナイロン、ポリビニルアルコール、アクリルアミド、ポリビニルピロリドン、水性ビニルウレタン、水性アクリル系ポリマー、アルファオレフィン・マレイン酸系ポリマー、ポリスチレンスルホン酸などの水溶性合成高分子、デンプン、多糖類、にかわ、カゼインなどの水溶性天然物などのポリマーポリエステル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリプロピレン、ポリイミド、セロハン等などでも十分な役割を果たせ、膜時代は簡単に破れないものが良い。また、これらの樹脂も電荷が保持しやすいものがよい。

転写層の厚みとしては、1μｍ〜10μｍでよく、好ましくは5μｍ〜10μｍでよい。あまり、薄すぎるとトナーが転写層部に定着できず、また、厚すぎるとトナーが定着してしまい、剥がれ難くなる。

また、この転写層１４には必要に応じて電子写真転写性の向上のためカチオン系あるいはノニオン系の帯電防止剤を加えることも可能である。帯電防止剤量としては、目標表面固有抵抗値として１０¹⁰〜１０¹³／□になるように調整すればよい。更に、通紙搬送性の確保のためシリカ粉末等の無機白色顔料を混合してもよい。また、前述したトナーの剥がれよより満足させるために、７重量％未満の公知の離型剤を混合してもよい。あまり、混入しすぎると定着性が保たれないためである。

また、通紙をより確実なものにし、カールを抑制するために裏打ち層を設けてもよい。この場合、裏打ちの樹脂としては、転写層と同様なものを用いることが一番このましい。

次に、本発明のトナー除去システムに対する電子写真用トナーについて詳述する。一般的なトナーでよく。さらには、カラーに用いられる、スチレン−アクリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、エポキシ、ポリエステル等の樹脂を主体とするバインダー樹脂にカーボンブラックの他、イエロー、シアン、マゼンタ等の染顔料を含む電子写真用トナーが使用可能であることも大きな特徴である。

次にこの、除去プロセスを簡単に図2に説明する。上記で構成さらた転写紙1に電子写真装置で形成されたトナーを転写させる。（Ａ）熱定着装置によってトナーは表面に追従するように定着され固まる。（Ｂ）その転写材上の薄膜を剥がすことで転写材を変形しやすいものとする。（Ｃ）薄膜が変形することにより固まったトナーはベースに追従できなくなり除去される。（Ｄ）さらに、薄膜をまっすぐ引き伸ばしベースに接着固定する。

以下に、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

坪量104.7ｇ/ｍ²のコート紙に静電層をアクリル樹脂（商品アロン、東亜合成製）樹脂１００重量部を３重量％トルエン溶液を、バーコーターにて乾燥で10μｍになるように塗布した後、これを１２０℃のオーブンで２分間乾燥することにより、静電層を有する剥離シートを得た。そのときの静電層の表面抵抗は1.5×10¹⁵Ω/□だった。

その際、通紙方向の端部5ｍｍ幅の部分には塗工を行わなかった。

次に接着層を形成する。接着層については、アクリル系粘着剤（商品名：オリバイン、東洋インキ製造（株）製）を形成し乾燥させる。そのときの乾燥厚みは10μｍだった。

最後に転写層については、ポリビニールアルコール（クラレ製：クラレポバールＰＶＡ110）を水５部帯電防止剤1.5部シリコーン消泡剤４部と混ぜ合わせて塗工し、110℃のオーブンで乾燥させる。そのときの乾燥厚みは10μｍだった。

これをキヤノン製のＣＬＣ700で画像を出力し、鮮明な画像が形成された。そのとき薄膜を接着部まで剥ぎ取るとトナーが簡単にとれ、再び薄膜を戻すことで転写材が再形成できた。

静電層をポリアクリル酸エステル系樹脂［商品名：Sumitex Resin AMH-3000、住友化学製］、転写層の材料を共重合ナイロン（グリロンC、スイスエムス社製）にした以外実施例1と同様に転写材にした以外実施例1と同様の転写剤を作成した。

実施例1と同様の評価を行ったが、トナーの除去については、簡単で、しかも何度も使用可能となった。

転写層にポリプロピレンフィルム（トレリナ：東レ製）を用いて実施例1と同様なフィルムを形成した。その転写材をキヤノン製の複写機ＦＣ230にて画像形成を行った。その際、薄膜を剥がすことでトナー除去は容易で薄膜をくっつけると元にもどった。

（比較例１）
静電層ではなく、接着層を設けそのときの材料はアクリル系粘着剤（商品名：オリバイン、東洋インキ製造（株）製）を形成し乾燥させる。そのときの乾燥厚みは1μｍだった。

転写層の厚みを1μｍにした以外実施例1と同様な方法で転写材を形成した。

実施例1と同様な方法でトナー除去を行った。薄膜が薄いため、剥がすとき破れた。

（比較例２）
薄膜の厚みを200μｍにする以外実施例1と同様な方法で転写材を形成した。実施例1と同様な方法でトナー剥がれをテストしたが、トナーはうまく剥がれず、所々残る結果になった。

（比較例３）
静電層に帯電防止処理剤を混入し、静電層の表面抵抗を1×10⁹Ω/□した以外、実施例1と同様な方法でトナー剥がれをテストした。トナーの剥離は上手くいったが薄膜自体くっつくことはなく、二度と再利用紙としては用いられることはできなかった。

本発明に係わるトナー除去するための転写材の概略図及び断面図。本発明に係わるトナー除去方法の簡単な説明。

符号の説明

1 トナー除去用転写材
11 基紙
12 接着層
13 離型層
14 転写層
15 接着部
Ｔトナー

Claims

トナーの消去が可能な転写材においてトナーを転写する表面を薄膜で覆い、その薄膜の一部が基材に接着剤でくっついていて、その他の部分が静電的に剥離、及び接地可能であることを特徴とする画像記録体。
着脱可能の薄膜の厚みが10μｍより小さいことを特徴とする請求項1記載の画像記録体。