JP2804673B2

JP2804673B2 - 紙面上トナーの剥離回収装置

Info

Publication number: JP2804673B2
Application number: JP9757192A
Authority: JP
Inventors: 佳紀富田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-04-17
Filing date: 1992-04-17
Publication date: 1998-09-30
Anticipated expiration: 2013-09-30
Also published as: JPH05297766A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は不要となったコピー紙を
再生紙とするために紙面上のトナーを簡便に剥離する装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】森林資源を守るという環境保護の立場か
ら、近年不要となったコピー紙を再生利用する研究が盛
んである。コピー紙を再生利用するためには紙面上のト
ナー粒子を剥離することが工程上必要となる。しかし、
トナー粒子は紙の繊維に熱や圧力で定着されているの
で、カッターなどで剥離しようとすると紙面まで削って
紙質を損なう。従来は専門の業者が溶剤を使って脱墨す
る方法が用いられてきたが、コストが高いうえに、完全
にはトナーが剥離できず、さらには廃溶剤が環境を破壊
する原因ともなる。

【０００３】また、コピー紙に企業秘密などの情報が記
載されている場合には、裁断機（商品名シュレッダー）
にかけて裁断することが一般に行われてきた。しかし、
シュレッダーにかけるとかさばるうえに、紙の繊維が寸
断されてしまって再生が難しい問題がある。

【０００４】また、表面に凹凸部のあるものでコピー紙
のトナーを擦り落すことも考えられるが、トナー粒子の
大きさ・厚さは数乃至数十ミクロンであり、従来の金属
加工でこの幅や深さの凹凸部を作成することは不可能で
あった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は上記問題を
解決するために種々検討した結果、数乃至数十ミクロン
のピッチ、及び深さの凹凸部を形成する方法として半導
体製造プロセスを利用すると上記問題を解決できること
に想到し、本発明を完成するに到ったもので、その目的
とするところは、溶剤を使わずに、コピー紙面上のトナ
ー粒子だけを剥離でき、更にはコピー紙を再生するうえ
で、紙としての性質を損なわない簡便な紙面上トナーの
剥離回収装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の紙面上トナーの剥離回収装置を、表面に１乃
至１００μｍのピッチ及び深さの凹凸部を形成した剥離
基板と、前記剥離基板を振動及び／又は回転させる手段
と、コピー紙を表面に保持する圧接板と、前記剥離基板
と圧接板とを互に圧接する手段とを有してなり、圧接板
の表面に保持したコピー紙の記録面に前記剥離基板を圧
接すると共に振動及び／又は回転させることによりコピ
ー紙の紙面上のトナー粒子を剥離するよう構成するもの
で、少なくとも基板に形成した凸部がコピー紙又はトナ
ー以上の硬度を有するものであること、及び剥離基板表
面の凹凸部が半導体製造プロセスで形成したものである
ことを含む。

【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。

【０００８】本発明においては、上述したように表面に
１乃至１００μｍのピッチ、及び深さの凹凸部を形成し
た剥離基板を用いて、コピー紙面上のトナー粒子を擦る
ことにより剥離回収するものであるが、紙面上に定着さ
れたトナー粒子の一般的な大きさは数乃至数十ミクロン
である。定着により隣接するトナー粒子同士が１かたま
りとなることもあるが、機械的にトナー粒子を剥離する
ためにはこの程度の大きさのピッチおよび深さの凹凸が
必要である（ライン＆スペース１組の幅をピッチとし、
ラインとスペースの幅の比を１：９から９：１の間とす
る）。これより大きいピッチや深さではトナーだけを剥
離することができず、紙も多く削ることになる。

【０００９】本発明においては、剥離基板に数乃至数十
ミクロンのピッチおよび深さの凹凸を形成するために半
導体製造プロセスを利用するものである。

【００１０】ここで、半導体製造プロセスとは、リソグ
ラフィーを用いて基板上にレジストパターンを形成し、
エッチングすることにより基板表面に所定の凹凸微細加
工を施すプロセスを言う。即ち、シリコンなどの基板上
にレジストを塗布し、数乃至数十ミクロンピッチで開口
しているマスクを乗せて露光現像して、数乃至数十ミク
ロンピッチのレジストパターンを形成する。プラズマな
どで数乃至数十ミクロンの深さまでエッチングして、ピ
ッチおよび深さが数乃至数十ミクロンのシリコンからな
る凹凸を得るものである。

【００１１】基板としては、特に制限はないが、シリコ
ン、ＳｉＯ₂ 、Ｓｉ₃ Ｎ₄ 、ＳｉＣ等を用いることがで
き、更にこれらの上面に金属膜、高分子膜等を蒸着した
り塗布したりしたものも使用できる。これらは、トナー
や紙の硬さに応じて選択するものである。

【００１２】レジストとしては、公知の任意のものが使
用でき、通常の半導体製造の方法を適宜用いて前記基板
表面に凹凸部を形成する。

【００１３】この凹凸の断面は単純な矩形でもよいが、
図１（ａ）に示すように逆三角形のオーバーハング状や
図１（ｂ）に示す台形状や、図１（ｃ）に示す三角形状
などのテーパー状になっているものはナイフエッジ効果
があるので好ましい。

【００１４】基板上の凹凸部の全体配置としては、基板
がコピー紙上を擦動する形態によって各種のものがあ
る。基板の擦動形態が回転形態の場合には、図２に示す
ように基板１の中心に対して回転対象に凸部２、及び凹
部３を配置することが好ましい。図２の場合にピッチは
一定ではなく、中心部ではピッチが狭く、円周部では広
くなる。ピッチに幅があるほうが、トナーの粒径分布に
適応できる。

【００１５】基板の擦動形態が振動形態である場合に
は、図３に示すように振動方向にたいして±４５度にな
るように、ピッチを配置するのが好ましい。

【００１６】また、図４に示すような格子縞模様に凹
部、凸部を交互に形成すれば、回転・振動両手段に用い
ることもできる。

【００１７】こうして形成した凹凸部を有する基板を回
転させるか、あるいは振動させるものであるが、回転手
段としては例えばレジスト塗布に用いるスピンナーのよ
うなモーターにより回転するものを用いることができ
る。スピンナーには回転板に穴が開いていて、この穴か
らポンプで空気を吸い出して回転板と基板とを密着（真
空チャッキング）させることができる。回転板と基板と
を接着してもよい。

【００１８】振動手段としてはリニアステージや圧電素
子を用いたものがある。基板と振動板とはスピンナーの
ように真空チャッキングしてもよいし、接着してもよ
い。その他、任意の固定手段が採用できる。

【００１９】図５は本発明の紙面上トナーの剥離回収装
置を示すもので、図中４は回転ステージ等の基板を回転
させる手段で、基板を回転させる手段４の下面に上記の
剥離基板１が取付けられている。５はコピー紙６を保持
する手段（図示せず）を有する圧接板で、圧接板の下面
にはバネ７等を介して圧接板５を上方へ押し上げるピス
トン等の圧接する手段８が設けられている。

【００２０】回転あるいは振動する凹凸を有する基板に
たいして、コピー紙が平板で押しつけられることで紙面
上のトナーのみが剥離される。上記平板にはバネなどを
付属して、必要以上の圧力でコピー紙を押しつけて紙や
基板上の凹凸を傷つけることがないようにする。

【００２１】上記装置においては、基板を回転ステージ
に取付けたが、一方向に振動する一軸振動ステージを回
転ステージの代りに用いることもできる。

【００２２】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。実施例１．３インチシリコン基板をフッ酸で洗浄後、水
洗、窒素雰囲気下で乾燥した。マスクとして図２に対応
する形状の１万本のライン＆スペース（各５千本ずつ）
で中心から５ｍｍの部分から円周方向へ長さ２５ｍｍの
ライン（ピッチは中心から５ｍｍの部分で３．１４ミク
ロン、中心から３０ｍｍの円周部分で１８．８４ミクロ
ンとなる）を用いた。レジスト剤のＡＺ１３７０（ヘキ
スト製）をスピンナーで塗布し、上記マスクを重ね合わ
せて紫外線露光し、現像液ＭＦ−３１２（ヘキスト製）
で現像した。反応性ガスとしてＣＦ₄ （他にＣ₂ Ｆ₆ ，
Ｃ₃ Ｆ₈ ，ＣＦ₄ ＋Ｏ₂ ，Ｃｌ₂ Ｆ₂ ，ＣＣｌ₄ ，ＰＣ
ｌ₃ ，ＣＢｒＦ₃ が使える）を用いてプラズマエッチン
グを行ない、深さ平均１０ミクロンまでエッチングし
た。凹凸を形成していない裏側を３０００ｒｐｍで回転
できる回転板にエポキシ系接着剤で接着した。コピー済
みコピー用紙（Ａ４）の印字していない面を図５のよう
な圧接板に両面テープで接着した。３０００ｒｐｍで回
転している凹凸のある基板に、この印字面を平板で軽く
圧接したところ、圧接部分のトナーが剥離された。顕微
鏡で観察したところ紙面はほとんど損傷がなく、摩擦に
よる痕もほとんど認められなかった。

【００２３】この回転板と平板との位置関係を紙面に平
行に移動することでＡ４の紙面全体のトナーを剥離する
ことができた。実施例２．図３に対応する形状でライン１本の長さ１０
ｍｍ、ラインの幅とライン間のスペースが１０ミクロン
のマスクを用意した。幅５ｃｍ、長さ１０ｃｍ、厚さ１
ｃｍの長方形のクォーツ基板にレジスト剤としてＲＤ２
０００Ｎ（日立化成）をスピンナーで塗布した。これに
上記マスクを重ね合わせて露光し、専用現像液で現像し
た。これをフッ酸で１０ミクロンの深さまでエッチング
して凹凸を形成した。これをピエゾ圧電素子で駆動する
１軸振動ステージに固定し１Ｋヘルツで振動させた。実
施例１で用いた平板でコピー紙を押しつけたところ、表
面のトナーが剥離された。実施例３．図４に対応する１辺が２０ミクロンの正方形
からなる格子縞模様のマスクを用意した。シリコンウエ
ハー上にＣＶＤで炭素を１０００オングストローム積層
し、３００℃でアニールして表面をＳｉＣ構造とした。
実施例１と同様の半導体製造プロセスを利用して表面に
凹凸を形成し、回転板に固定した。これを実施例１と同
様に図５に示す装置に組み上げたところ、ＳｉＣの凹凸
は硬いので磁性体を主成分とする比較的硬いトナーを用
いて記録したコピー紙にたいしても有効に剥離でき、且
つ紙も、剥離装置の表面凹凸も傷つけることがなかっ
た。実施例４．シリコンウエハー上に１０ミクロンのポリイ
ミド膜を形成し、更にその上にレジスト（ＡＺ１３７
０）を塗布した。図４に示すパターンのマスクを介して
露光した。レジスト現像剤ＭＦ−３１２を用いてレジス
ト現像及びエッチングを行なった。得られた剥離基板を
用いて図５の構成の装置とした。上記装置を用いてＯＨ
Ｐ紙上に付着したトナーを剥離した。ポリイミド膜はト
ナーより硬いがシリコンに比べれば柔らかく、これを用
いれば、ＯＨＰ用紙上のトナーも剥離でき、ＯＨＰ用紙
（ＰＥＴフィルム）を傷つけることもなかった。

【００２４】

【発明の効果】本発明に用いる剥離基板は数乃至数十ミ
クロンのピッチおよび深さの凹凸部を有するので、コピ
ー紙面上のトナー粒子だけを剥離し、紙面を傷つけるこ
とがほとんどない。また、上記剥離基板を組込んだ本発
明装置は小型で簡便なので、シュレッダーのようにオフ
ィスの片隅に置いて機密文書を消去できる。

【００２５】更に、シュレッダーのように紙を切り刻む
ことがないので処理したコピー紙がかさばることもなく
回収が楽であるうえに、再生する紙としての紙質も良好
である。

【００２６】また、特に再生処理をするまでもなく表面
のトナーを剥離しただけでコピー用紙として十分に再利
用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ本発明に用
いる剥離基板の形状例を示す側面図である。

【図２】本発明に用いる剥離基板の形状例を示す平面図
である。

【図３】本発明に用いる剥離基板の他の形状例を示す平
面図である。

【図４】本発明に用いる剥離基板の更に他の形状例を示
す平面図である。

【図５】本発明に係る紙面上トナーの剥離回収装置の一
実施例を示す斜視図である。

【符号の説明】１剥離基板２凸部３凹部４基板を回転させる手段５圧接板６コピー紙７バネ８圧接する手段

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に１乃至１００μｍのピッチ及び深
さの凹凸部を形成した剥離基板と、前記剥離基板を振動
及び／又は回転させる手段と、コピー紙を表面に保持す
る圧接板と、前記剥離基板と圧接板とを互に圧接する手
段とを有してなり、圧接板の表面に保持したコピー紙の
記録面に前記剥離基板を圧接すると共に振動及び／又は
回転させることによりコピー紙の紙面上のトナー粒子を
剥離することを特徴とする紙面上トナーの剥離回収装
置。
【請求項２】少なくとも基板に形成した凸部がコピー
紙又はトナー以上の硬度を有する請求項１記載の剥離回
収装置。
【請求項３】剥離基板表面の凹凸が半導体製造プロセ
スで形成した請求項２記載の剥離回収装置。