JP2011145619A - 画像除去装置及び画像形成除去システム - Google Patents

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任良 中谷
Yusuke Taneda
裕介 種子田
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Abstract

【課題】剥離部材からクリーニング部材に転移した画像形成物質を効率よく回収すると共に、クリーニング部材及びクリーニングブレードの破損を抑制する。
【解決手段】剥離ローラ102を回転させながら、熱可塑性画像形成物質をリユーザブル被記録材Rから剥離ローラ102に熱転写することにより剥離する剥離手段と、熱可塑性画像形成物質をクリーニングローラ105を加熱すると共に回転させながら、クリーニングローラ105と剥離ローラ102を摺動させることにより、クリーニングローラ105に転移させる第一のクリーニング手段と、転移された熱可塑性画像形成物質をクリーニングローラ105と当接するクリーニングブレード106で堰き止め、絞り出し部材107を用いて、クリーニングローラ105の回転軸に平行な方向の端部に絞り出した後、回転刃108を用いて掻き落とす第二のクリーニング手段を有する。
【選択図】図1

Description

本発明は、画像除去装置及び画像形成除去システムに関する。
近年、電子写真法、インクジェット記録法、熱転写記録法が用いられているプリンタ、アナログ複写機、デジタル複写機、印刷機等の画像形成装置が普及している。このような画像形成装置を用いて画像が形成される被記録材として、一般に用いられている紙は、再生可能な木材パルプを原料としている。
しかしながら、紙を製造するために、木材からパルプを抽出する工程、抄紙した紙を乾燥する工程で、多くのエネルギーが消費される。このような紙を製造する工程の一部では、木材からバルプを抽出した残渣である黒液等のバイオマス由来の燃料が使用されているが、全工程では、多量の化石燃料が使用されているのが現状である。
化石燃料を使用することにより発生する二酸化炭素は、地球の温暖化を生じる原因物質とされていることに加え、化石燃料の枯渇を防ぐことからも、紙の使用量を低減することが望まれている。また、紙の消費量を低減することにより、森林を保護して、生態系を維持し、地球環境の悪化を防止することも重要な社会的な課題である。さらに、紙には、一般に、燃焼、腐敗しない無機成分が添加されているため、紙が廃棄されると、一定の割合で埋め立てが必要な廃棄物が発生する。
このため、熱可塑性画像形成物質を用いて、リユーザブル被記録材に画像を形成した後、熱可塑性画像形成物質を剥離部材に熱転写して剥離することにより画像を除去する方法が知られている。
特許文献1には、被記録材上に形成された熱可塑性を有する画像形成物質を、被記録材とローラ形状剥離部材を重ね合わせて画像形成物質が加熱された状態で加圧して画像形成物質をローラ形状剥離部材に接着させた後、被記録材をローラ形状剥離部材から分離することにより被記録材上の画像形成物質をローラ形状剥離部材に転写して除去する画像除去装置が開示されている。この画像形成装置は、画像形成物質に対して接着性を示す材料で表面が構成された転移クリーニング部材をローラ形状剥離部材と連れ回りさせず、ローラ形状剥離部材と加圧・接触・摺動するように駆動・搬送して、被記録材からローラ形状剥離部材に転写された画像形成物質を、一旦、転移クリーニング部材に転移する。転移クリーニング部材に転移した画像形成物質は、クリーニングブレードにより除去される。
しかしながら、転移クリーニング部材に転移した画像形成物質の大半は、クリーニングブレードで堰き止められた後、自重で落下するため、画像形成物質が落下する位置を制御できず、クリーニング部材に転移した画像形成物質を効率よく回収することが困難であるという問題がある。また、画像除去装置を停止している間に、クリーニングブレードで堰き止められた熱可塑性画像形成物質が冷却されて固化するため、画像除去装置を起動する時に、転移クリーニング部材及びクリーニングブレードが破損しやすいという問題がある。
本発明は、上記従来技術が有する問題に鑑み、剥離部材からクリーニング部材に転移した画像形成物質を効率よく回収すると共に、クリーニング部材及びクリーニングブレードの破損を抑制することが可能な画像除去装置及び該画像除去装置を有する画像形成除去システムを提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、被記録材に形成されている熱可塑性画像形成物質からなる画像を除去する装置であって、剥離部材を回転させながら、前記熱可塑性画像形成物質を前記被記録材から該剥離部材に熱転写することにより剥離する剥離手段と、該剥離部材に熱転写された熱可塑性画像形成物質を、クリーニング部材を加熱すると共に回転させながら、該クリーニング部材と前記剥離部材を摺動させることにより、該クリーニング部材に転移させる第一のクリーニング手段と、該クリーニング部材に転移した熱可塑性画像形成物質を該クリーニング部材と当接するクリーニングブレードで堰き止め、絞り出し部材を用いて該クリーニング部材の回転軸に平行な方向の端部に絞り出した後、掻き落とし部材を用いて掻き落とす第二のクリーニング手段を有し、前記絞り出し部材は、前記クリーニング部材に対して、弾性部材を圧縮する圧縮部材を前記クリーニング部材の回転軸に平行な方向に駆動させることにより、前記クリーニングブレードで堰き止められた熱可塑性画像形成物質を絞り出し、前記剥離部材及び前記クリーニング部材は、それぞれ独立に、ローラ又はエンドレスベルトであることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像除去装置において、前記絞り出し部材は、前記クリーニング部材に対して、前記弾性部材を圧縮しながら、前記圧縮部材を前記クリーニング部材の回転軸に平行な方向に往復駆動させることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の画像除去装置において、前記弾性部材は、ゴム硬度が20°以上40°以下であり、ガラス転移点が前記クリーニング部材を加熱する温度以上であることを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像除去装置において、前記弾性部材は、フッ素樹脂を含む離型層が表面に形成されていることを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像除去装置において、前記弾性部材は、前記クリーニング部材の熱可塑性画像形成物質が転移する領域よりも前記クリーニング部材の回転軸に平行な方向の長さが大きいことを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の画像除去装置において、前記圧縮部材は、ローラ又はコロであることを特徴とする。
請求項7に記載の発明は、請求項1乃至6のいずれか一項に記載の画像除去装置において、前記絞り出し部材を制御する制御手段をさらに有し、前記制御手段は、所定の枚数の前記被記録材に形成されている熱可塑性画像形成物質を前記剥離部材に熱転写する毎に、前記絞り出し部材が前記クリーニングブレードで堰き止められた熱可塑性画像形成物質を絞り出すように制御することを特徴とする。
請求項8に記載の発明は、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の画像除去装置において、前記絞り出し部材を制御する制御手段をさらに有し、前記制御手段は、前記クリーニング部材の加熱を停止した後、前記クリーニング部材が所定の温度未満になるまでの間、前記絞り出し部材が前記クリーニングブレードで堰き止められた熱可塑性画像形成物質を絞り出すように制御することを特徴とする。
請求項9に記載の発明は、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の画像除去装置において、前記クリーニング部材は、前記剥離部材よりも線速が大きいことを特徴とする。
請求項10に記載の発明は、被記録材に形成されている熱可塑性画像形成物質からなる画像を除去する装置であって、表面に熱可塑性組成物層が形成されている剥離部材を回転させながら、前記熱可塑性画像形成物質を前記被記録材から該剥離部材に熱転写することにより剥離する剥離手段と、該剥離部材に熱転写された熱可塑性画像形成物質及び前記熱可塑性組成物層を、クリーニング部材を加熱すると共に回転させながら、該クリーニング部材と前記剥離部材を摺動させることにより、該クリーニング部材に転移させる第一のクリーニング手段と、該クリーニング部材に転移した熱可塑性画像形成物質及び熱可塑性組成物層を該クリーニング部材と当接するクリーニングブレードで堰き止め、絞り出し部材を用いて該クリーニング部材の回転軸に平行な方向の端部に絞り出した後、掻き落とし部材を用いて掻き落とす第二のクリーニング手段と、前記剥離部材に熱転写された熱可塑性画像形成物質及び前記熱可塑性組成物層を前記クリーニング部材に転移させた剥離部材に前記熱可塑性組成物層を形成する熱可塑性組成物層形成手段と、前記第一のクリーニング手段、前記第二のクリーニング手段及び前記熱可塑性組成物層形成手段を制御する制御手段を有し、前記絞り出し部材は、前記クリーニング部材に対して、弾性部材を圧縮する圧縮部材を前記クリーニング部材の回転軸に平行な方向に駆動させることにより、前記クリーニングブレードで堰き止められた熱可塑性画像形成物質及び熱可塑性組成物層を絞り出し、前記剥離部材及び前記クリーニング部材は、それぞれ独立に、ローラ又はエンドレスベルトであることを特徴とする。
請求項11に記載の発明は、画像形成除去システムにおいて、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の画像除去装置と、前記被記録材に前記画像を形成する画像形成装置を有することを特徴とする。
請求項12に記載の発明は、請求項11に記載の画像形成除去システムにおいて、前記被記録材は、前記画像除去装置により画像を除去できることを示す識別情報が付与されており、前記画像形成装置は、前記識別情報を検知する第一の検知手段を有し、前記画像除去装置は、前記識別情報を検知する第二の検知手段をさらに有し、前記第一の検知手段が前記識別情報を検知した時のみに、前記被記録材に前記画像を形成するように前記画像形成装置を制御すると共に、前記第二の検知手段が前記識別情報を検知した時のみに、前記画像が形成された被記録材から前記画像を除去するように前記画像除去装置を制御する制御手段をさらに有することを特徴とする。
請求項13に記載の発明は、請求項11に記載の画像形成除去システムにおいて、前記被記録材は、前記画像除去装置により画像を除去できることを示す第一の識別情報が付与されており、前記画像形成装置は、前記第一の識別情報を検知する第一の検知手段を有すると共に、前記被記録材に前記画像を形成すると共に、第二の識別情報を付与し、前記画像除去装置は、前記第二の識別情報を検知する第二の検知手段をさらに有し、前記第一の検知手段が前記第一の識別情報を検知した時のみに、前記被記録材に前記画像を形成するように前記画像形成装置を制御すると共に、前記第二の検知手段が前記第二の識別情報を検知した時のみに、前記画像が形成された被記録材から前記画像を除去するように前記画像除去装置を制御する制御手段をさらに有することを特徴とする。
本発明によれば、剥離部材からクリーニング部材に転移した画像形成物質を効率よく回収すると共に、クリーニング部材及びクリーニングブレードの破損を抑制することが可能な画像除去装置及び該画像除去装置を有する画像形成除去システムを提供することができる。
本発明の画像除去装置の一例を示す図である。 剥離ローラからリユーザブル被記録材を分離する方法を示す図である。 図1の画像除去装置の部分拡大図である。 図1のクリーニングブレードを示す図である。 図1の絞り出し部材を示す図である。 図1の回転刃を示す図である。 図1の回転刃の変形例を示す図である。 本発明の画像除去装置の変形例を示す図である。 図8の剥離ローラを示す図である。 本発明の画像除去装置の変形例を示す図である。 本発明の画像形成除去システムの一例を示す図である。 本発明の画像形成除去システムの他の例を示す図である。
次に、本発明を実施するための形態を図面と共に説明する。
図1に、本発明の画像除去装置の一例を示す。画像除去装置100には、加熱加圧ローラ101と、加熱加圧ローラ101と対向する、剥離部材としての剥離ローラ102及びガイド板103が設けられている。加熱加圧ローラ101は、バネ等の付勢手段(不図示)を用いて、片側当たり20〜200Nの圧力を両端部に印加することにより、剥離ローラ102に付勢されており、ニップが形成されている。熱可塑性画像形成物質からなる画像が形成されているリユーザブル被記録材Rは、ニップに搬送されると、加熱加圧され、軟化した熱可塑性画像形成物質を介して、剥離ローラ102に接着する。次に、剥離ローラ102に接着されたリユーザブル被記録材Rは、剥離ローラ102とガイド板103が交差する位置Aにおいて、両側部の角度が変えられた後、分離板104により分離される(図2参照)。ガイド板103は、リユーザブル被記録材Rの両側部と重なるように設けられており、分離板104は、リユーザブル被記録材Rが分離する角度が90〜120°となるように設けられている。その結果、リユーザブル被記録材Rに形成されていた熱可塑性画像形成物質を剥離ローラ102に熱転写することにより剥離することができる。このとき、剥離ローラ102は、両端部が軸受け(不図示)で保持されており、軸受けの一方に設けられたギアに、駆動モータ(不図示)からの駆動力が伝達されることにより、回転することができる。なお、剥離ローラ102の代わりに、エンドレスベルトを用いてもよい。また、ガイド板103及び分離板104を設置する代わりに、バネ等の付勢手段を用いて、分離板や分離爪を剥離ローラ102に当接させてもよい。
また、画像除去装置100には、熱可塑性画像形成物質が熱転写された剥離ローラ102と摺動して、熱可塑性画像形成物質が転移されるクリーニングローラ105、クリーニングローラ105に転移された熱可塑性画像形成物質を堰き止めるクリーニングブレード106、クリーニングブレード106で堰き止められた熱可塑性画像形成物質をクリーニングローラ105の回転軸に平行な方向の両端部に絞り出す絞り出し部材107、絞り出し部材107によりクリーニングローラ105の回転軸に平行な方向の両端部に絞り出された熱可塑性画像形成物質を掻き落とす回転刃108及び回転刃108により掻き落とされた熱可塑性画像形成物質が回収される回収容器109が設けられている。このとき、クリーニングローラ105は、バネ等の付勢手段(不図示)を用いて、片側当たり5〜50Nの圧力を両端部に印加することにより、剥離ローラ102に付勢されており、ニップが形成されている。また、クリーニングローラ105は、両端部が軸受け(不図示)で保持されており、軸受けの一方に設けられたギアに、駆動モータ(不図示)からの駆動力が伝達されることにより、回転することができる。さらに、クリーニングローラ105の回転軸は、剥離ローラ102の回転軸と平行である。なお、クリーニングローラ105の代わりに、クリーニング部材として、エンドレスベルトを用いてもよい。
一方、画像除去装置100には、リユーザブル被記録材Rが収納されるトレー110R、トレー110R内に収納されたリユーザブル被記録材Rを一枚ずつ供給するローラ111R、ローラ111Rにより供給されたリユーザブル被記録材Rを搬送するローラ対112Rが設けられている。
また、画像除去装置100には、後述するリユーザブル被記録材Rの識別情報を検知するセンサ113が設けられている。
センサ113は、リユーザブル被記録材Rの識別情報を検知すると、CPU、ROM、RAM等を有する制御手段(不図示)に信号を送信する。次に、制御手段は、信号を受信すると、リユーザブル被記録材Rを、加熱加圧ローラ101と剥離ローラ102の間に搬送する。一方、センサ113は、リユーザブル被記録材Rの識別情報を検知しないと、制御手段に信号を送信せず、制御手段は、被記録材をトレー114に搬送するように制御する。
さらに、画像除去装置100には、熱可塑性画像形成物質が剥離されたリユーザブル被記録材Rを排出するローラ対115及びリユーザブル被記録材Rが排出されるトレー116が設けられている。
熱可塑性画像形成物質としては、特に限定されないが、電子写真法、熱転写記録法、ソインクジェット記録法等で用いられる画像形成物質が挙げられる。このような画像形成物質は、熱可塑性樹脂を50〜98質量%、着色剤を1〜15質量%、離型剤を1〜10質量%含むことが好ましい。また、離型剤は、融点が60〜110℃であることが好ましい。
リユーザブル被記録材Rは、基材の表面に、熱可塑性画像形成物質との定着性を低下させる物質が付与された被記録材である。
基材としては、紙、合成紙、樹脂フィルム等が挙げられるが、耐熱性が高いことから、紙が好ましい。
熱可塑性画像形成物質との定着性を低下させる物質としては、シリコーン樹脂、シランカップリング剤、フッ素樹脂、オレフィン樹脂、界面活性剤、サイズ剤、離型剤等が挙げられるが、オレフィン−無水マレイン酸共重合体が好ましい。このとき、オレフィン−無水マレイン酸共重合体の剥離部材や被記録材の内部へ移行を防止し、被記録材を繰り返し使用できることから、オレフィンは、炭素数が10〜20のα位に二重結合を有するオレフィンが好ましい。
リユーザブル被記録材Rとしては、特に限定されないが、シリコーン化合物が表面に付与された被記録材(特開平9−204060号公報、特開平9−204061号公報参照)、界面活性剤が表面に付与された被記録材(特開平10−74025号公報参照)、直鎖または分岐したアルキル基またはアルケニル基を有する化合物が表面に付与された被記録材(特開2005−234162号公報)、オレフィン−無水マレイン酸共重合体が表面に付与された被記録材(特開2006−78618号公報)等が挙げられる。
なお、基材として、紙を用いる場合は、ベック平滑度計による平滑度が90秒以上とすることが好ましい。リユーザブル被記録材Rの表面の凹凸を小さくするためには、基材の表面に、白色顔料と樹脂を含む目止め層を形成してもよい。白色顔料としては、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム等が挙げられる。また、樹脂としては、スチレン−ブタジエン重合体、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール、でんぷん、ポリ酢酸ビニル、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸、アラビアゴム等が挙げられる。なお、目止め層は、熱可塑性画像形成物質との定着性を低下させる物質をさらに含んでもよい。
なお、リユーザブル被記録材Rは、画像除去装置100により画像を除去できることを示す識別情報として、切り欠き、穴等の形状、バーコード等の画像が付与されており、識別情報は、画像除去装置100により消去されない。
加熱加圧ローラ101は、図3に示すように、アルミニウム、SUS等の金属からなる基材101aの表面に、熱可塑性画像形成物質等の付着を防止するために、PTFE、PFA等のフッ素樹脂を含む離型層101bが設けられている。また、加熱加圧ローラ101には、ヒータ101cが内蔵されている。ヒータ101cとしては、ハロゲンランプ、赤外線ランプ、IHヒータ等を用いることができる。さらに、加熱加圧ローラ101には、接触式又は非接触式の温度センサ(不図示)が設けられており、表面の温度が制御される。なお、熱可塑性画像形成物質の熱特性にもよるが、加熱加圧ローラ101の表面の温度は、通常、80〜180℃であり、90〜150℃が好ましい。これにより、熱可塑性画像形成物質を65〜130℃に加熱することができる。
剥離ローラ102は、図3に示すように、基材102a上に、弾性体層102b及び樹脂層102cが順次積層されている。
基材102aは、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属からなる。
弾性体層102bは、ゴム硬度が20〜60°のシリコーンゴム、シリコーンゴムの発泡体等の耐熱性ゴムからなる。弾性体層102bは、厚さが1〜10mmであることが好ましい。これにより、2〜20mmのニップを形成することができる。
樹脂層102cは、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン等の耐熱性樹脂からなる。このため、樹脂層102cは、リユーザブル被記録材Rに形成されている熱可塑性画像形成物質を熱転写する際に、熱可塑性画像形成物質を接着することができる。樹脂層102cは、厚さが20〜100μmであることが好ましい。
クリーニングローラ105は、図3に示すように、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属からなる基材105aを有し、ヒータ105bが内蔵されている。ヒータ105bとしては、ハロゲンランプ、赤外線ランプ、IHヒータ等を用いることができる。さらに、クリーニングローラ105には、接触式又は非接触式の温度センサ(不図示)が設けられており、表面の温度が制御される。なお、熱可塑性画像形成物質の熱特性にもよるが、クリーニングローラ105の表面の温度は、剥離ローラ102の表面の温度よりも10〜40℃高いことが好ましい。基材105aとして用いられるアルミニウムは、耐久性を向上させるために、アルマイト処理されていることが好ましい。
クリーニングローラ105の周速は、剥離ローラ102の周速よりも大きいが、剥離ローラ102の周速の2〜6倍であることが好ましい。これにより、剥離ローラ102から熱可塑性画像形成物質を転移する速度を大きくすることができる。なお、糸曳き現象の発生を抑制するために、クリーニングローラ105が回転する向きは、剥離ローラ102が回転する向きとは逆向きであることが好ましい。
クリーニングブレード106は、図4に示すように、クリーニングローラ105と当接する先端Bがクリーニングローラ105の回転軸Cと平行になるように設置されている。このとき、クリーニングブレード106を設置する位置は、絞り出し部材107がクリーニングブレード106で堰き止められた熱可塑性画像形成物質Tをクリーニングローラ105の回転軸Cに平行な方向の両端部に絞り出すことが可能であれば、特に限定されない。なお、図4(a)及び(b)は、それぞれ断面図及び下面図である。これにより、クリーニングブレード106の先端Bを、均一な圧力でクリーニングローラ105に当接させることができる。
また、クリーニングブレード106の先端Bの角度αは、45°以上であることが好ましく、クリーニングブレード106の先端Bにおいて、クリーニングローラ105が回転する向きDと、クリーニングブレード106の熱可塑性画像形成物質を堰き止める側の面のなす角度βは、α〜135°であることが好ましい。このとき、βがα未満であると、クリーニングブレード106をクリーニングローラ105に当接させる圧力が低下するため、熱可塑性画像形成物質を堰き止めることが困難になることがある。一方、βが135°を超えると、クリーニングブレード106に堰き止められた画像形成物質がクリーニングブレード106を押しのけて通過しやすくなるため、熱可塑性画像形成物質を堰き止めることが困難になることがある。なお、αが45°未満であると、クリーニングブレード106の先端Bの近傍の強度が不十分となることがある。
クリーニングブレード106を構成する材料としては、耐熱性材料であれば、特に限定されないが、アルミニウム、ステンレス等の金属;ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリブチレンテレフタレート、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂等の耐熱性樹脂等が挙げられる。このとき、耐熱性樹脂にガラス繊維を添加すると、熱膨張係数を小さくすることができる。
クリーニングブレード106は、PTFE、PFA等のフッ素樹脂を含む離型層が表面に形成されていることが好ましい。これにより、熱可塑性画像形成物質の固着を抑制することができる。なお、離型層は、フッ素樹脂を含む塗布液を塗布することにより、形成することができる。
このとき、セラミックヒータ、ラバーヒータ等のヒータを用いて、クリーニングブレード106を120〜150℃に加熱してもよい。
なお、クリーニングブレード106の代わりに、公知のクリーニングブレードを用いてもよい。
絞り出し部材107は、図5に示すように、クリーニングローラ105に対して、弾性板107aを圧縮する圧縮コロ107bをクリーニングローラ105の回転軸Cに平行な方向に往復駆動させる。なお、図5(a)は、斜視図であり、図5(b)及び(c)は、それぞれ図5(a)の位置X及びYにおける断面図である。
弾性板107aは、クリーニングローラ105の回転する向きに対して、クリーニングブレード106の上流側に、クリーニングローラ105と離間している状態で、クリーニングブレード106の先端Bにおけるクリーニングローラ105の回転方向に平行になるように保持部材(不図示)に保持されている。このとき、弾性板107aは、クリーニングローラ105に対して、圧縮される際に、クリーニングブレード106に当接するように、保持されている。
圧縮コロ107bは、弾性板107aに対して、クリーニングローラ105が設置されている側とは反対側に設置されており、ステッピングモータによりボールネジを回転させることにより駆動するスライダを用いて駆動される。このとき、圧縮コロ107bは、クリーニングローラ105に対して、弾性板107aを圧縮する際に、クリーニングブレード106に当接するように設置されている。
なお、圧縮コロ107bを駆動する駆動手段としては、圧縮コロ107bをクリーニングローラ105の回転軸Cに平行な方向に往復駆動させることが可能であれば、特に限定されず、リニアモータにより駆動するスライダを用いてもよい。
弾性板107aは、ゴム硬度が20〜40°であることが好ましい。弾性板107aのゴム硬度が20°未満である場合又は40°を超える場合は、クリーニングブレード106で堰き止められた熱可塑性画像形成物質Tを、クリーニングローラ105の回転軸Cに平行な方向の両端部に十分に絞り出せなくなることがある。
なお、弾性板107aのゴム硬度は、JIS K 6253に準じて測定することができる。
弾性板107aは、ガラス転移点がクリーニングローラ105を加熱する温度以上であることが好ましい。弾性板107aのガラス転移点がクリーニングローラ105を加熱する温度未満であると、クリーニングブレード106で堰き止められた熱可塑性画像形成物質Tを、クリーニングローラ105の回転軸Cに平行な方向の両端部に絞り出せなくなることがある。
なお、弾性板107aのガラス転移点は、示差熱量計(DSC)を用いて測定することができる。
弾性板107aを構成する材料としては、特に限定されないが、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム等の耐熱性ゴム;ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルホン等の耐熱性樹脂等が挙げられる。このとき、耐熱性樹脂にガラス繊維を添加すると、熱膨張係数を小さくすることができる。
弾性板107aは、PTFE、PFA等のフッ素樹脂を含む離型層が表面に形成されていることが好ましい。これにより、熱可塑性画像形成物質Tの固着を抑制することができる。このとき、離型層は、フッ素樹脂を含む塗布液を塗布又は含浸することにより、形成することができる。
弾性板107aの厚さは、通常、3〜10mmである。弾性板107aの厚さが3mm未満であると、弾性板107aの強度が不十分になることがあり、10mmを超えると、クリーニングブレード106で堰き止められた熱可塑性画像形成物質Tを、クリーニングローラ105の回転軸Cに平行な方向の両端部に十分に絞り出せなくなることがある。
弾性板107aは、クリーニングローラ105の熱可塑性画像形成物質が転移する領域よりもクリーニングローラ105の回転軸Cに平行な方向の長さが大きいことが好ましい。弾性板107aのクリーニングローラ105の回転軸Cに平行な方向の長さが、クリーニングローラ105の熱可塑性画像形成物質が転移する領域と同一又はそれ以下であると、クリーニングローラ105の回転軸Cに平行な方向の両端部に絞り出された熱可塑性画像形成物質Tが、剥離ローラ102を経由して、リユーザブル被記録材Rに付着することを抑制できる。
弾性板107aのクリーニングローラ105の回転軸Cに垂直な方向の長さは、通常、10〜30mmである。弾性板107aのクリーニングローラ105の回転軸Cに垂直な方向の長さが10mm未満であると、クリーニングブレード106で堰き止められた熱可塑性画像形成物質Tを、クリーニングローラ105の回転軸Cに平行な方向の両端部に十分に絞り出せなくなることがある。一方、弾性板107aのクリーニングローラ105の回転軸Cに垂直な方向の長さを30mmより大きくしても、クリーニングブレード106で堰き止められた熱可塑性画像形成物質Tを絞り出すことに寄与しない。
圧縮コロ107bは、剛体であれば、特に限定されないが、弾性板107aに対する摩擦抵抗が小さいことが好ましい。
なお、圧縮部材として、圧縮コロ107aの代わりに、圧縮ローラを用いてもよい。
一方、絞り出し部材107を設けないと、クリーニングブレード106で堰き止められた熱可塑性画像形成物質の一部は、クリーニングローラ105の回転軸Cに平行な方向の両端部に移動するが、大半は、自重で落下する。このため、クリーニングブレード106で堰き止められた熱可塑性画像形成物質が落下する位置を制御できず、熱可塑性画像形成物質を効率よく回収することが困難である。また、画像除去装置が停止している間に、クリーニングブレード106で堰き止められた熱可塑性画像形成物質が冷却されて固化するため、画像除去装置を起動する時に、クリーニングローラ105及びクリーニングブレード106が破損しやすい。
また、クリーニングローラ105を設置しないと、剥離ローラ102に弾性体層102bが形成されていることに加え、剥離ローラ102に熱転写された熱可塑性画像形成物質の流動性が低いことから、クリーニングブレード106で熱可塑性画像形成物質を堰き止めることが困難である。
なお、制御手段は、所定の枚数、例えば、10枚のリユーザブル被記録材Rに形成されている熱可塑性画像形成物質を剥離ローラ102に熱転写する毎に、圧縮コロ107bを駆動し、絞り出し部材107がクリーニングブレード106で堰き止められた熱可塑性画像形成物質Tをクリーニングローラ106の回転軸Cに平行な方向の端部に絞り出すように制御してもよい。これにより、クリーニングブレード106で堰き止められた熱可塑性画像形成物質Tをクリーニングローラ105の回転軸Cに平行な方向の両端部に効率よく絞り出すことができる。具体的には、熱可塑性画像形成物質を剥離ローラ102に熱転写したリユーザブル被記録材Rの枚数をカウントするセンサ(不図示)を設ける。このとき、センサが、熱可塑性画像形成物質を剥離ローラ102に熱転写したリユーザブル被記録材Rの枚数が所定の枚数になったことを検知すると、制御手段に信号を送信する。次に、制御手段は、信号を受信すると、圧縮コロ107bを駆動し、絞り出し部材107がクリーニングブレード106で堰き止められた熱可塑性画像形成物質Tをクリーニングローラ105の回転軸Cに平行な方向の端部に押し出すように制御する。一方、制御手段は、信号を受信しない場合、圧縮コロ107bを駆動しない。
また、制御手段は、クリーニングローラ105の加熱を停止した後、クリーニングローラ105の表面の温度が所定の温度、例えば、80℃未満になるまでの間、圧縮コロ107bを駆動し、絞り出し部材107がクリーニングブレード106で堰き止められた熱可塑性画像形成物質をクリーニングローラ106の回転軸Cに平行な方向の端部に絞り出すように制御することが好ましい。これにより、熱可塑性画像形成物質の固着を抑制することができる。具体的には、クリーニングローラ105の加熱を停止した後、温度センサが、クリーニングローラ105の表面の温度が所定の温度以上であることを検知すると、制御手段に信号を送信する。次に、制御手段は、信号を受信すると、圧縮コロ107bを駆動し、絞り出し部材107が、ブレード部材106で堰き止められた熱可塑性画像形成物質をクリーニングローラ105の回転軸Cに平行な方向の端部に絞り出すように制御する。一方、制御手段は、信号を受信しない場合、圧縮コロ107bを駆動しない。
回転刃108は、図6に示すように、クリーニングローラ105の回転軸Cに平行な方向の両端部に絞り出された後、クリーニングローラ105の回転方向に搬送された熱可塑性画像形成物質Tを掻き落とす。このとき、回転刃108を設置する位置は、掻き落とされた熱可塑性画像形成物質Tを回収することが可能であれば、特に限定されない。なお、図6(a)及び(b)は、それぞれ正面図及び側面図である。
回転刃108の代わりに、スクレーパー108'を設置してもよい(図7参照)。スクレーパー108'は、回転刃108と同様に、熱可塑性画像形成物質T'を掻き落とす。このとき、スクレーパー108'を設置する位置は、掻き落とされた熱可塑性画像形成物質Tを回収することが可能であれば、特に限定されない。なお、図7(a)及び(b)は、それぞれ正面図及び側面図である。
スクレーパー108'の幅は、通常、5〜10mmであり、ヒータが設置されていてもよい。
回収容器109は、ヒータが設置されていてもよい。ヒータを用いて、回収容器109に回収された熱可塑性画像形成物質を所定のタイミングで加熱し、溶融させると、回収容器109に回収された熱可塑性画像形成物質の空隙率を減少させることができる。
図8に、本発明の画像除去装置の変形例を示す。画像除去装置100'は、剥離ローラ102の代わりに、熱可塑性組成物層102dがさらに設けられている剥離ローラ102'(図9参照)を用い、熱可塑性画像形成物質からなるベタ画像が形成されている媒体Mが収納されるトレー110M、トレー110M内に収納された媒体Mを一枚ずつ供給するローラ111M、ローラ111Mにより供給された媒体Mを搬送するローラ対112Mがさらに設けられており、所定のタイミングで熱可塑性組成物層102dを再生しながら、画像を除去する以外は、画像除去装置100と同様である。なお、図8において、図1と同一の構成については、同一の符号を付して、説明を省略する。
媒体Mは、公知の画像形成装置を用いて、リユーザブル被記録材Rに熱可塑性画像形成物質からなるベタ画像を形成することにより、作製することができる。このとき、媒体に形成するベタ画像の長さを剥離ローラ102の周長の整数倍とすることにより、均一な厚さの熱可塑性組成物層102dを形成することができる。
なお、制御手段は、画像を除去する際に、クリーニングローラ105が回転しないように制御する。
一方、制御手段は、熱可塑性組成物層102dを再生する際に、ローラ111R及びローラ対112を停止して、クリーニングローラ105が回転するように制御する。これにより、剥離ローラ102'に熱転写された熱可塑性画像形成物質及び熱可塑性組成物層102dは、クリーニングローラ105に転移し、クリーニングブレード106で堰き止められ、絞り出し部材107を用いて、クリーニングローラ105の回転軸Cに平行な方向の両端部に絞り出された後、回転刃108を用いて掻き落とされる。その結果、剥離ローラ102'から熱可塑性組成物層102dが除去される。
次に、制御手段は、クリーニングローラ105が回転しないように制御し、媒体Mに形成されているベタ画像を、熱可塑性組成物層102dが除去された剥離ローラ102'に熱転写することにより、熱可塑性組成物層102dを形成した後、画像の除去を再開するように制御する。
なお、制御手段は、画像を除去する際に、クリーニングローラ105が回転しないように制御する代わりに、クリーニングローラ105を加熱しないように制御してもよいし、クリーニングローラ105を剥離ローラ102に付勢しないように制御してもよい。
また、制御手段は、画像を除去する際に、剥離ローラ102の周速をクリーニングローラ105の周速より大きくして、熱可塑性組成物層102dを再生する際に、剥離ローラ102の周速をクリーニングローラ105の周速より小さくするように制御してもよい。例えば、クリーニングローラ105の周速を30mm/秒とし、画像を除去する際及び熱可塑性組成物層102dを再生する際の剥離ローラ102の周速を、それぞれ60mm/秒及び10mm/秒とすることができる。
熱可塑性組成物層102dは、加熱加圧ローラ101を用いて、加熱すると共に加圧すると、軟化するため、リユーザブル被記録材Rの表面に凹凸が存在する場合やリユーザブル被記録材Rに高低差がある画像が形成されている場合でも、熱可塑性画像形性物質と接触することができ、熱可塑性画像形性物質を良好に熱転写することができる。
熱可塑性組成物層102dの厚さは、通常、5〜200μmであり、熱可塑性画像形成物質の接着性及びリユーザブル被記録材Rの分離性の点から、20〜100μmが好ましい。厚さが5μm未満であると、熱可塑性組成物層102dを形成する効果が不十分となることがあり、200μmを超えると、リユーザブル被記録材Rと剥離ローラ102を分離しにくくなることがある。
熱可塑性組成物層102dは、熱可塑性画像形成物質の接着性の点から、熱可塑性画像形成物質に含まれる熱可塑性樹脂とSP値が近い熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。このような熱可塑性樹脂としては、特に限定されないが、ポリエステル;ポリスチレン、ポリ(p−クロロスチレン)、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の重合体;スチレン−p−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタレン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸グリシジル共重合体、スチレン−メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ジエチルアミノエチル共重合体、スチレン−アクリル酸ジエチルアミノプロピル共重合体、スチレン−エチレングリコールメタクリレート共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体;ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂等が挙げられる。
ポリエステルを合成する際に用いるカルボン酸としては、テレフタル酸、フマル酸、マレイン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ブラシル酸、ピロメリット酸、シトラコン酸、グルタコン酸、メサコン酸、イタコン酸、テラコン酸、フタル酸、イソフタル酸、ヘミメリト酸、メロファン酸、トリメシン酸、プレーニト酸、トリメリット酸等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
ポリエステルを合成する際に用いるアルコールとしては、ビスフェノールA、水添ビスフェノールA、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルジオール、ヘキサメチレンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオール、ペンタグリセロール、ペンタエリトリトール、シクロヘキサンジオール、シクロペンタンジオール、ピナコール、グリセリン、エーテル化ジフェノール、カテコール、レゾルシノール、ピロガロール、ベンゼントリオール、フロログルシノール、ベンゼンテトラオール等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
熱可塑性組成物層102dは、リユーザブル被記録材Rの分離性の点から、離型剤を含むことが好ましい。離型剤は、融点が60〜110℃であることが好ましい。このような離型剤としては、特に限定されないが、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、長鎖アルキル基を側鎖に有する樹脂、カルナバワックス、モンタンワックス、蜜ロウ、パラフィンワックス、ミクロクリスタリンワックス、高級アルキルアルコール類、高級脂肪酸類、高級脂肪酸のエステル類、高級アルキルアミド類等が挙げられる。
熱可塑性組成物層102dの組成は、熱可塑性画像形成物質の組成と略同一であることが好ましい。これにより、熱可塑性画像形成物質の接着性を向上させることができる。また、リユーザブル被記録材Rに形成されている熱可塑性画像形成物質の剥離を繰り返すと、熱可塑性組成物層102dは、リユーザブル被記録材Rから熱転写される熱可塑性画像形成物質と混合されるが、熱可塑性組成物層102dの組成が大きく変化しない。その結果、安定した熱可塑性画像形成物質の接着性及びリユーザブル被記録材Rの分離性が得られる。
図10に、本発明の画像除去装置の変形例を示す。画像除去装置100''は、リユーザブル被記録材Rに形成されていた熱可塑性画像形成物質を、順次、剥離ローラ102及び剥離ローラ102'に熱転写する以外は、画像除去装置100及び100'と同様である。なお、図10において、図1及び図8と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。これにより、画像除去特性が向上すると共に、剥離ローラ102でリユーザブル被記録材Rに形成されていた熱可塑性画像形成物質の大部分を除去することができるため、熱可塑性組成物層102dを再生する頻度を少なくすることができる。
以上、剥離部材に熱転写された熱可塑性画像形成物質をクリーニングローラに転移する方法について説明したが、剥離部材に熱転写された熱可塑性画像形成物質をクリーニングローラに転写してもよい(特開平7−311520号公報参照)。
図11に、本発明の画像形成除去システムの一例を示す。なお、図11において、図1と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。図11に示す画像形成除去システムは、筐体内に、画像除去装置100と画像形成装置200が設けられている。
まず、画像形成装置200について説明する。画像形成装置200は、タンデム型デジタルカラー電子写真装置である。画像形成装置200においては、感光体ドラム201Y、201M、201C及び201Bk上に、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(Bk)のトナー画像が形成される。次に、バイアス電圧が印加された転写ローラ202Y、202M、202C及び202Bkにより、各色のトナー画像は、中間転写ベルト203に転写され、重ね合わされる。中間転写ベルト203上で重ね合わされたトナー画像は、バイアス電圧が印加された転写ローラ204により、一般紙P又はリユーザブル被記録材Rに転写された後、定着装置205の加熱された定着ローラ205aと加圧ローラ205bの間に搬送されてトナーが軟化し、一般紙P又はリユーザブル被記録材Rに定着される。以上のようにして、画像が形成された一般紙P又はリユーザブル被記録材Rは、ローラ対206を経て、トレー207上に排出される。
感光体ドラム201は、金属等の導電性基体上に、光導電体層や保護層が設けられており、帯電ローラ、ワイヤ帯電器等の帯電手段(不図示)により均一に帯電される。次に、均一に帯電された感光体ドラム201は、レーザー、LED、発光体−液晶光バルブ等の露光手段(不図示)により露光され、静電潜像が形成される。さらに、静電潜像が形成された感光体ドラム201は、磁気ローラやトナー搬送ローラを内部に有する現像手段(不図示)により、離型剤を含むトナーで現像され、トナー像が形成される。なお、トナー像が転写された後の感光体ドラム201上に残留したトナーは、クリーニング手段(不図示)により除去される。また、必要に応じて、トナー像が転写された後の感光体ドラム201上に残留した電荷を、交流帯電器、光照射器等の除電手段により除去してもよい。さらに、感光体ドラム201上に形成されたトナー像を、転写される前に、コロナ放電器等の帯電手段により均一に帯電してもよい。また、感光体ドラム201の表面電位を検知する手段と、帯電手段に印加する電圧を制御する手段により、環境変動や繰り返し使用による劣化があっても、感光体ドラム201の表面電位を一定に保持してもよい。逆に、トナー像が転写された後の感光体ドラム201上に残留したトナーを除去する必要がない場合には、クリーニング手段を除いてもよい。
中間転写ベルト203は、ローラ203a及び203bを内接するように設けられており、テンション印加機構(不図示)により、張力が印加されている。なお、必要に応じて、一般紙P又はリユーザブル被記録材Rにトナー像が転写された後に、中間転写ベルト203に残留したトナーを、ブラシ、ローラ等のクリーニング手段により除去してもよい。また、一般紙P又はリユーザブル被記録材Rにトナー像が転写された後に、中間転写ベルト203に残留した電荷を、除電手段により除去してもよいし、帯電手段により均一に帯電してもよい。
画像形成装置200は、一般紙用カセット208P及びリユーザブル被記録材用カセット208Rを有し、一般紙用カセット208Pには、上質紙等の一般紙Pが収納され、リユーザブル被記録材用カセット208Rには、リユーザブル被記録材Rが収納される。このとき、一般紙P及びリユーザブル被記録材Rは、それぞれローラ209P及び209Rにより、一枚ずつ供給され、ローラ対210P及び210Rにより、ローラ203aと転写ローラ204の間に搬送される。なお、必要に応じて、サイズの異なる一般紙又はリユーザブル被記録材や、使用可能な紙種を増加させたり、送り方向(縦送り、横送り)の異なる一般紙又はリユーザブル被記録材を収納させたりするために、カセットの数を増加させてもよい。
次に、図11の画像形成除去システムを用いて画像を形成する方法について説明する。画像形成除去システムは、操作パネル(不図示)や、画像形成除去システムに接続されているコンピュータのディスプレーに表示されるユーザインターフェイスにおいて、第一の制御モード又は第二の制御モードで画像を形成するかをユーザが選択できるように、CPU、ROM、RAM等を有する制御手段(不図示)、表示手段(不図示)、制御ソフト(不図示)、ボタン等の入力手段(不図示)等が設けられている。
第一の制御モードは、リユーザブル被記録材Rに画像を形成する制御モードであり、ユーザが第一の制御モードを選択した場合、制御手段は、リユーザブル被記録材用カセット208Rからリユーザブル被記録材Rを供給し、画像が形成された後、トレー207に搬送するように制御するように制御する。このとき、センサ211が、画像除去装置100により画像を除去できることを示す識別情報を検知すると、制御手段に信号を送信する。次に、制御手段は、信号を受信すると、リユーザブル被記録材Rに画像を形成すると共に、例えば、画像を形成する際に用いられるトナーを用いて、リユーザブル被記録材Rの隅等に、第一の制御モードで画像を形成したことを示す識別情報として、バーコード等の画像を付与した後、リユーザブル被記録材Rをトレー2に搬送するように制御する。なお、第一の制御モードで画像を形成したことを示す識別情報は、画像を除去する際に消去されるため、リユーザブル被記録材Rに画像を形成する毎に書き換えられる。但し、第一の制御モードで画像を形成したことを示す識別情報は、画像でなくてもよく、例えば、リユーザブル被記録材RにICチップを埋め込み、画像形成装置200や画像除去装置100にICチップに記録される情報を書き換える手段を設けてもよい。
一方、制御手段は、信号を受信しない場合、画像除去装置100により画像を除去できることを示す識別情報が付与されていない被記録材に画像を形成せずに、トレー207に搬送するように制御する。さらに、制御手段は、画像除去装置100により画像を除去できることを示す識別情報が付与されていない被記録材が供給されたことをユーザに通知するための情報を操作パネルやディスプレーに表示する処理を実行するように制御する。これにより、リユーザブル被記録材収納容器208Rに混入した、画像除去装置100により画像を除去できることを示す識別情報が付与されていない被記録材に、第一の制御モードで画像を形成すること、第一の制御モードで画像を形成したことを示す識別情報を付与することを防止できる。
また、第二の制御モードは、一般紙Pに画像を形成する制御モードであり、ユーザが第二の制御モードを選択した場合、制御手段は、一般紙用カセット208Pから一般紙Pを供給し、画像が形成された後、トレー207に搬送するように制御する。
次に、画像形成除去システムを用いて画像を除去する方法について説明する。制御手段は、カセット110Rからリユーザブル被記録材Rが供給されるように制御する。このとき、センサ113が、画像除去装置100により画像を除去できることを示す識別情報及び第一の制御モードで画像を形成したことを示す識別情報を検知すると、制御手段に信号を送信する。次に、制御手段は、信号を受信すると、リユーザブル被記録材Rに形成されている画像を除去した後、リユーザブル被記録材Rをトレー116に搬送するように制御する。
一方、制御手段は、信号を受信しない場合、画像を除去せずに、被記録材をトレー114に搬送するように制御する。これにより、画像除去装置100により画像を除去できない被記録材に形成された画像を除去すること及び第一の制御モードで形成されていない画像を除去することを防止できる。その結果、画像が除去されにくいためにリユーザブル被記録材Rを剥離ローラ102から分離することが困難になって発生するジャム等のトラブルを防止することができる。
なお、センサ113は、画像除去装置100により画像を除去できることを示す識別情報を検知せず、第一の制御モードで画像を形成したことを示す識別情報のみを検知してもよい。
また、単に、画像除去装置100により画像を除去できない被記録材が混入することによるジャム等のトラブルを防止するためだけであれば、リユーザブル被記録材Rに画像を形成する際に、第一の制御モードで画像を形成したことを示す識別情報を付与しなくてもよい。この場合、センサ113は、画像除去装置100により画像を除去できることを示す識別情報のみを検知する。
一方、画像が除去されたリユーザブル被記録材Rは、ユーザが、トレー116からリユーザブル被記録材用カセット208Rに搬送して、再度画像を形成することができる。このとき、トレー116とリユーザブル被記録材用カセット208Rを同一の構成とすることにより、両者を交換して用いることができる。
また、トレー116を設ける代わりに、画像が除去されたリユーザブル被記録材Rを、直接、リユーザブル被記録材用カセット208Rに搬送する搬送経路を設けてもよい。
さらに、一般紙用カセット208Pを設けず、第二の制御モードで画像を形成しない構成としてもよい。
図12に、本発明の画像形成除去システムの他の例を示す。なお、図12において、図11と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。図12(a)に示す画像形成除去システムは、それぞれ別の筐体に設けられている複数の画像形成装置200と、別の筐体内に設けられている画像除去装置100を有する。また、図12(b)に示す画像形成除去システムは、同一の筐体内に設けられている画像形成装置200及び画像除去装置100と、それぞれ別の筐体に設けられている複数の画像形成装置200を有する。このような画像形成除去システムでは、複数の画像形成装置200を用いて画像が形成されたリユーザブル被記録材Rは、画像情報が利用された後、回収される。回収されたリユーザブル被記録材Rは、画像除去装置100を用いて画像が除去された後、再度使用される。
以上、画像形成装置として、電子写真法を用いる画像形成装置を用いる場合について説明したが、熱転写記録法、ソリッドインクを用いるインクジェット記録法等の、他の熱可塑性画像形成物質を用いて画像を形成する方法を用いる画像形成装置を用いてもよい。
以下、具体的な実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、実施例で挙げられた条件に限定されるものではない。
[リユーザブル被記録材Rの作製]
オレフィン−無水マレイン酸共重合体の加水分解物の25質量%水溶液1質量部、ポリビニルアルコールの10質量%水溶液10質量部を混合し、塗布液を得た。
得られた塗布液を、片面の乾燥塗布量が2.3g/mとなるように、コピー用紙Type6200(リコー社製)の両面に、ワイヤバーを用いて塗布し、120℃で5分間乾燥させた後、スーパーキャレンダーを用いて、平滑化処理し、リユーザブル被記録材Rを得た。
[実施例1]
リユーザブル被記録材Rに、imagio Neo C285(リコー社製)を用いて、単色のベタ画像からなるカラーパターンを形成した。なお、トナーとしては、ワックス成分を5〜10質量%含み、ポリエステルを主成分とするオイルレス重合トナーを用いた。
図1の画像除去装置100を用いて、下記の条件で画像を除去した。
加熱加圧ローラ101の設定温度:120℃
加熱加圧ローラ101と剥離ローラ102の間の圧力:60N
剥離ローラ102の周速度(リユーザブル被記録部材Rの搬送速度):40mm/秒
クリーニングローラ105の設定温度:140℃
クリーニングローラ105と剥離ローラ102の間の圧力:20N
クリーニングローラ105の周速度:120〜240mm/秒
クリーニングローラ105の回転方向:剥離ローラ102とはカウンター方向
圧縮コロ107bの駆動速度:25mm/秒
加熱加圧ローラ101は、直径が30mmのアルミニウム製の基材101a上に、厚さが50μmのPFAからなる離型層101bが形成されており、ヒータ101cとして、ハロゲンヒータが内蔵されている。
剥離ローラ102は、直径が30mmのアルミニウム製の基材102a上に、厚さが4mm,ゴム硬度が40°のシリコーンゴム発泡体からなる弾性体層102b及び厚さが50μmのポリイミドフィルムチューブからなる樹脂層102cが順次積層されている。
クリーニングローラ105は、直径が30mmのアルミニウム製の基材105aを有し、ヒータ105bとして、ハロゲンヒータが内蔵されている。基材105aの表面は、平坦であり、アルマイト処理されている。クリーニングローラ105は、熱可塑性画像形成物質が転移する領域の長さが220mmである。
クリーニングブレード106は、ポリイミド製であり、PTFEからなる離型層が表面に形成されている。クリーニングブレード106は、幅が230mmであり、αが45°であり、βが100°である。なお、クリーニングブレード106は、クリーニングローラ105の最下面に当接するように配置されている。
弾性板107aは、ゴム硬度が20°、ガラス転移点が200℃、耐熱安全温度が180℃のシリコーンゴム製であり、PTFEからなる離型層が表面に形成されている。弾性板107aは、厚さが3mmであり、クリーニングローラ105の回転軸Cに平行及び垂直な方向の長さがそれぞれ230mm及び20mmである。
圧縮コロ107bは、ポリウレタン製であり、直径が10mm、長さが10mmである。
その結果、クリーニング動作をスタートすると、剥離ローラ102に熱転写されたトナーは、剥離ローラ102が1〜2回転する間に、クリーニングローラ105に転移された。このため、クリーニング性が高いと判定した。なお、クリーニング動作中のクリーニングローラ105の表面には、クリーニングブレード106で堰き止められずに通過するトナーが若干付着していたが、クリーニング性能に問題がなかった。このとき、付着しているトナーの厚さは、2μm程度であった。なお、実用上は、トナーの厚さが10μm以下であれば、クリーニング性能に問題がないことが確認された。
クリーニング動作中は、クリーニングブレード106で堰き止められたトナーを、絞り出し部材107が、クリーニングローラ105の回転軸Cに平行な方向の両端部に押し出すことが確認された。このため、回収性が高いと判定した。
また、1000枚通紙した後のクリーニングローラ105及びクリーニングブレード106に、クリーニング性能を損なうような傷や磨耗は無く、トナーが残留していなかった。このため、耐久性が高いと判定した。
[比較例1]
絞り出し部材107を設けなかった以外は、実施例1と同様にして、画像を除去した。
その結果、クリーニング動作をスタートすると、剥離ローラ102に熱転写されたトナーは、剥離ローラ102が1〜2回転する間に、クリーニングローラ105に転移された。このため、クリーニング性が高いと判定した。
クリーニング動作中は、クリーニングブレード106で堰き止められたトナーの滞留部がランダムに発生し、自重で落下することが確認された。このため、回収性が低いと判定した。
また、1000枚通紙した後のクリーニングローラ105及びクリーニングブレード106に、クリーニング性能を損なうような傷や磨耗は無かったが、トナーが残留していた。このため、耐久性が低いと判定した。
[比較例2]
クリーニングブレード106の代わりに、厚さが0.5mm、幅が230mmのSUS製のクリーニングブレードを用いた以外は、比較例1と同様にして、画像を除去した。クリーニングブレードは、PTFEからなる離型層が表面に形成されている。このとき、クリーニングブレードは、セラミックヒータで150℃に加熱されている。
その結果、クリーニング動作をスタートすると、剥離ローラ102に熱転写されたトナーは、剥離ローラ102が1〜2回転する間に、クリーニングローラ105に転移された。このため、クリーニング性が高いと判定した。
クリーニング動作中において、クリーニングブレードに堰き止められて堆積したトナーが軟化状態となり流動することが確認された。このため、回収性が高いと判定した。
また、1000枚通紙すると、一部に切粉が発生し、クリーニングローラ105に深い傷が見られた。このため、耐久性が低いと判定した。
100、100'、100'' 画像除去装置
101 加熱加圧ローラ
102、102' 剥離ローラ
103 ガイド板
104 分離板
105 クリーニングローラ
106 クリーニングブレード
107 絞り出し部材
107a 弾性板
107b 圧縮コロ
108 回転刃
200 画像形成装置
M メディア
R リユーザブル被記録材
P 一般紙
特開2009−92996号公報

Claims (13)

  1. 被記録材に形成されている熱可塑性画像形成物質からなる画像を除去する装置であって、
    剥離部材を回転させながら、前記熱可塑性画像形成物質を前記被記録材から該剥離部材に熱転写することにより剥離する剥離手段と、
    該剥離部材に熱転写された熱可塑性画像形成物質を、クリーニング部材を加熱すると共に回転させながら、該クリーニング部材と前記剥離部材を摺動させることにより、該クリーニング部材に転移させる第一のクリーニング手段と、
    該クリーニング部材に転移した熱可塑性画像形成物質を該クリーニング部材と当接するクリーニングブレードで堰き止め、絞り出し部材を用いて該クリーニング部材の回転軸に平行な方向の端部に絞り出した後、掻き落とし部材を用いて掻き落とす第二のクリーニング手段を有し、
    前記絞り出し部材は、前記クリーニング部材に対して、弾性部材を圧縮する圧縮部材を前記クリーニング部材の回転軸に平行な方向に駆動させることにより、前記クリーニングブレードで堰き止められた熱可塑性画像形成物質を絞り出し、
    前記剥離部材及び前記クリーニング部材は、それぞれ独立に、ローラ又はエンドレスベルトであることを特徴とする画像除去装置。
  2. 前記絞り出し部材は、前記クリーニング部材に対して、前記弾性部材を圧縮しながら、前記圧縮部材を前記クリーニング部材の回転軸に平行な方向に往復駆動させることを特徴とする請求項1に記載の画像除去装置。
  3. 前記弾性部材は、ゴム硬度が20°以上40°以下であり、ガラス転移点が前記クリーニング部材を加熱する温度以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像除去装置。
  4. 前記弾性部材は、フッ素樹脂を含む離型層が表面に形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像除去装置。
  5. 前記弾性部材は、前記クリーニング部材の熱可塑性画像形成物質が転移する領域よりも前記クリーニング部材の回転軸に平行な方向の長さが大きいことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像除去装置。
  6. 前記圧縮部材は、ローラ又はコロであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の画像除去装置。
  7. 前記絞り出し部材を制御する制御手段をさらに有し、
    前記制御手段は、所定の枚数の前記被記録材に形成されている熱可塑性画像形成物質を前記剥離部材に熱転写する毎に、前記絞り出し部材が前記クリーニングブレードで堰き止められた熱可塑性画像形成物質を絞り出すように制御することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の画像除去装置。
  8. 前記絞り出し部材を制御する制御手段をさらに有し、
    前記制御手段は、前記クリーニング部材の加熱を停止した後、前記クリーニング部材が所定の温度未満になるまでの間、前記絞り出し部材が前記クリーニングブレードで堰き止められた熱可塑性画像形成物質を絞り出すように制御することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の画像除去装置。
  9. 前記クリーニング部材は、前記剥離部材よりも線速が大きいことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の画像除去装置。
  10. 被記録材に形成されている熱可塑性画像形成物質からなる画像を除去する装置であって、
    表面に熱可塑性組成物層が形成されている剥離部材を回転させながら、前記熱可塑性画像形成物質を前記被記録材から該剥離部材に熱転写することにより剥離する剥離手段と、
    該剥離部材に熱転写された熱可塑性画像形成物質及び前記熱可塑性組成物層を、クリーニング部材を加熱すると共に回転させながら、該クリーニング部材と前記剥離部材を摺動させることにより、該クリーニング部材に転移させる第一のクリーニング手段と、
    該クリーニング部材に転移した熱可塑性画像形成物質及び熱可塑性組成物層を該クリーニング部材と当接するクリーニングブレードで堰き止め、絞り出し部材を用いて該クリーニング部材の回転軸に平行な方向の端部に絞り出した後、掻き落とし部材を用いて掻き落とす第二のクリーニング手段と、
    前記剥離部材に熱転写された熱可塑性画像形成物質及び前記熱可塑性組成物層を前記クリーニング部材に転移させた剥離部材に前記熱可塑性組成物層を形成する熱可塑性組成物層形成手段と、
    前記第一のクリーニング手段、前記第二のクリーニング手段及び前記熱可塑性組成物層形成手段を制御する制御手段を有し、
    前記絞り出し部材は、前記クリーニング部材に対して、弾性部材を圧縮する圧縮部材を前記クリーニング部材の回転軸に平行な方向に駆動させることにより、前記クリーニングブレードで堰き止められた熱可塑性画像形成物質及び熱可塑性組成物層を絞り出し、
    前記剥離部材及び前記クリーニング部材は、それぞれ独立に、ローラ又はエンドレスベルトであることを特徴とする画像除去装置。
  11. 請求項1乃至10のいずれか一項に記載の画像除去装置と、前記被記録材に前記画像を形成する画像形成装置を有することを特徴とする画像形成除去システム。
  12. 前記被記録材は、前記画像除去装置により画像を除去できることを示す識別情報が付与されており、
    前記画像形成装置は、前記識別情報を検知する第一の検知手段を有し、
    前記画像除去装置は、前記識別情報を検知する第二の検知手段をさらに有し、
    前記第一の検知手段が前記識別情報を検知した時のみに、前記被記録材に前記画像を形成するように前記画像形成装置を制御すると共に、前記第二の検知手段が前記識別情報を検知した時のみに、前記画像が形成された被記録材から前記画像を除去するように前記画像除去装置を制御する制御手段をさらに有することを特徴とする請求項11に記載の画像形成除去システム。
  13. 前記被記録材は、前記画像除去装置により画像を除去できることを示す第一の識別情報が付与されており、
    前記画像形成装置は、前記第一の識別情報を検知する第一の検知手段を有すると共に、前記被記録材に前記画像を形成すると共に、第二の識別情報を付与し、
    前記画像除去装置は、前記第二の識別情報を検知する第二の検知手段をさらに有し、
    前記第一の検知手段が前記第一の識別情報を検知した時のみに、前記被記録材に前記画像を形成するように前記画像形成装置を制御すると共に、前記第二の検知手段が前記第二の識別情報を検知した時のみに、前記画像が形成された被記録材から前記画像を除去するように前記画像除去装置を制御する制御手段をさらに有することを特徴とする請求項11に記載の画像形成除去システム。
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