JPH0491298A - コピー用紙の再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、コピー機等で使用されたコピー済みの紙の
再生方法に関する。

「従来の技術」 近年、地球的規模の環境問題が注目されてきている。そ
の中でも特に紙の大量消費については、紙の供給源とし
ての森林の伐採が大気中のＣＯを増加の一因と考えられ
、大きな問題として検討されている。

そして紙の大量消費を少しでも改善するための手段とし
て、使用済みの紙を再生し、再利用できるようにする試
みが各方面で研究されてきている。

特に、今日では事務処理のＯＡ化が進み、それに伴いコ
ピー機やプリンターなどのＯＡ機器からは大量の使用済
コピー紙等が排出されていることから、使用済コピー紙
の再生処理の実現が強く望まれてい４゜ 従来、再生紙を製造する一般的方法としては、使用済み
となった紙を回収し、これを脱印刷処理し、パルプ化し
た再生パルプと、木材から製造した化学バルブを混合し
た後、その混合パルプを叩きほくす膠解工程、またその
膠解されたバルブに耐水性を与えるザイジンク工程、さ
らに目止め、精整、紙すき等の工程を経て再生紙とする
方法か知られている。

「発明が解決しようとする課題」 しかしなから上述した従来のコピー用紙の再生方法にあ
っては、再生バルブとするための古紙原料として、不純
物の含量が多い新聞古紙を中心に使用しているため、再
生された再生紙の外観、触感、強度等の品質が化学パル
プ１００％の上質紙に比へ、劣ってしまう問題があった
。また、従来の古紙の再生パルプ化工程は、通常のコピ
ー用紙の製造方法における化学パルプ化工程と比べ、脱
インキ処理等の余分な工程が必要なため、通常のコピー
用紙の製造コストよりも高くなってしまう問題があった
。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、使用前の
コピー用紙と品質の変わらないコピー用再生紙が得られ
、かつそのコピー用再生紙を再生するための工程が簡略
なコピー用紙の再生方法の提供を目的とする。

「課題を解決する７こめの手段Ｊ かかる課題は、コピー済の紙を脱印刷溶剤あるいは脱印
刷溶剤に界面活性剤を添加した混合液中に浸漬し該コピ
ー済の紙の脱印刷を行う洗浄工程と、洗浄後の紙を乾燥
する乾燥工程を有する再生方法を実施することにより解
決される。

また上記洗浄工程においては、超音波洗浄装置を用いる
ことが望ましい。

また、上記洗浄工程を、脱印刷溶剤に水を添加した前処
理液中にコピー済の紙を浸漬して前処理を行う第１洗浄
工程と、水を含まない脱印刷溶剤あるいは脱印刷溶剤に
界面活性剤を添加した混合液中にコピー済の紙を浸漬し
て洗浄を行う第２洗浄工程とから構成してもよい。

以下、本発明方法を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は本発明方法に係るコピー用紙の再生プロセスの
第１の例を示すものであり、図中符号ｌは、使用済コピ
ー用紙、２は洗浄装置、３は乾燥装置、４はコピー用再
生紙である。

この再生プロセスでは、まずコピー済みのＰＰＣ用紙（
コピー用普通紙）や、トレーソング用紙、ＯＨＰノート
等の使用済コピー用紙ｌ（以下、紙ｌという）を洗浄装
置２内に浸漬する（洗浄工程）。

この洗浄工程で上記の紙ｌは、洗浄槽６内の洗浄液５に
浸され超音波洗浄装置７により超音波洗浄を受け、紙表
面に印刷されたトナーやインキが溶脱して除去される。

上記のような洗浄工程を経た紙ｌは、次に乾燥装置３に
送られる（乾燥工程）。

この乾燥工程て紙１は、乾燥装置３の乾燥炉ｌｌ内に運
ばれる。この乾燥炉１１内では、さらに熱風送風装置１
２からの熱風が熱風送風口１３を経て吹き込まれ、この
熱風により洗浄後の紙１が加熱乾燥される。

なお乾燥装置３内に設ける乾燥手段としては、前述の熱
風の他に、赤外線あるいは遠赤外線を用いてもよい。

上記各工程を経た紙ｌは、印刷使用前の紙と同様に再生
される。

」二足洗浄液５を構成する溶剤としては、使用済みコピ
ー用紙に付着したトナーの種類に応じそのトナーを溶か
すのに最も適した溶剤を用いるのか好ましい。最も一般
的なコピー法である乾式コピーにおいて通常用いられて
いるトナーは、ポリスチレン、スチレン−ブタジェン共
重合樹脂、ノエラック等の接合剤（バインダー）にカー
ボンブラックを接合させたものなどである。従って、乾
式コピーを行った使用済みコピー用紙を再生する際には
、トナー中のバインダーすなわちポリスチレン、スチレ
ン−ブタジェン共重合樹脂、シェラツク等を容易に溶解
することができる溶剤が好ましい。

例えば、アセトン、メチルエチルケトン、ジアセトンア
ルコール、シクロヘキサノン等のケトン類や、酢酸エチ
ル、酢酸メチル等のエステル類や、四塩化炭素、トリク
ロロエチレン、１，１．１−トリクロロエタン、塩化ア
ミル、１．２−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素
や、メタノール、エタノール、シクロヘキサノール、ペ
ンジルアルコ−ル等のアルコール類や、メチルセロソル
ブ、ジエヂレングリコールモノメチルエーテル、ジエチ
レングリコールモノエヂルエーテル、ヘキルングリコー
ル等の多価アルコールとそのエーテル類や、ベンゼン、
トルエン等の炭化水素類など各種の溶媒を単独であるい
は数種類を混合して使用される。

また、顔料と乾性油等を原料としたビヒクルと少量の助
剤から構成されている油性インクにより印刷されたコピ
ー用紙等を再生する際には、キジロール、ペンゾール、
シクロヘキサン、クリーニングソルベント等の炭化水素
あるいは、四塩化炭素や塩化アミル等のハロゲン化炭化
水素などの各種の溶媒を単独であるいは数種類を混合し
て使用される。

洗浄液５は、上述した様々の溶剤の他、この溶剤中に少
量の界面活性剤を添加した混合液も好適に使用される。

界面活性剤は、コピー用紙等に付着したトナーを紙表面
から浮き上がらせ、洗浄工程における洗浄効率を向上さ
せることができる。

本発明において好適に用いられる界面活性剤を例示すれ
ば、アルキル硫酸エステル塩、アルキルヘノゼンスルホ
ン酸塩、脂肪酸アミドスルホノ酸塩、ポリオキノエチレ
ンアルキル、アルキルフェニルエーテル、グリコールエ
ーテル等がある。また界面活性剤の添加量は、ＯＩ〜１
０％程度添加するのが望ましい。

なお不法において上記洗浄液５は、第１図に示すように
、少しずつ　ろ過装置９に送り固形の顔料やトナーある
いは不純物を除去し、さらに精留装置ｌＯにより精製し
た後、再び溶剤として洗浄液５中に戻し、循環再利用す
ることか望ましい。

また第２図は、この例において好適に使用される洗浄装
置の一例を示すものである。

この洗浄装置２は、洗浄液５で満たされている洗浄槽６
と、超音波洗浄を行うための超音波振動発生装置７と温
度調節装置８より構成されている。

上記洗浄槽６は、脱印刷溶剤あるいは脱印刷溶剤（以下
、溶剤という）と界面活性剤を混合した洗浄液５で満た
されており、この洗浄液５で満たされた洗浄槽６中に、
紙１か浸漬、洗浄される。

上記洗浄槽６には、洗浄を良好に行うための超音波振動
発生装置７と温度調節装置８か設けられている。この超
音波振動発生装置７より発生した超音波振動か洗浄液５
と洗浄しようとする紙１に伝わり、洗浄液５によるイン
キ洗浄工程の洗浄効率を向上させる。この時の超音波振
動発生装置７の出力は２０〜１００　ｋＨｚが望ましい
。

また温度調節装置８は、洗浄液５中に浸漬された紙１の
洗浄に最も適した温度を得るために洗浄槽６中の洗浄液
温を調節する。

この例によるコピー用紙の再生方法にあっては、従来の
再生方法のように再生バルブ化の工程や抄紙化工程が不
要であるため製造工程が簡略となる。

また、本発明の洗浄工程において、超音波洗浄を行うこ
とにより、使用済みコピー用紙の表面に付着したトナー
を容易に脱離させることができる。

次に、本発明に係るコピー用紙再生方法の第２の例につ
いて述べる。

第３図は本発明に係るコピー用紙再生方法の第２の例を
実施するのに好適に使用される再生装置を示すものであ
る。この装置は長い洗浄槽１８を有する洗浄装置１５と
、長い管状炉２０を有する乾燥装置１６と、紙を搬送し
これらの装置内を通過さＵる搬送装置１７を備えて構成
されている。

この装置を用いて使用済コピー用紙＋４（以下、紙１４
という）を再生するには、ます再生すべき紙１４を搬送
装置Ｉ７に取り付けて洗浄装置１５内に搬入し、さらに
この紙１４を洗浄液１９て満たした洗浄槽１８に搬送、
浸漬する。このとき洗浄液１９は、温度調節装置２１に
より、紙１４表面に付着したトナーを洗浄するのに最も
適した液温に調節されている。このとき超音波振動発生
装置２２を作動させ、洗浄液１９あるいは紙１４に超音
波振動を与える。紙１４は、搬送装置１７によって数十
秒ないし数分間かけて洗浄槽１８内を移動し、−この間
に表面のトナー等が剥離、除去される。洗浄槽１８を出
た紙は、続いて搬送装置１７により乾燥装置１６内に搬
入される。乾燥装置１６内に送られた紙１４は、長い管
状炉２０内を、乾燥装置１６内に設けられた熱風送風装
置２３から熱風送風口２４を経て送り込まれる熱風を受
けて乾燥されなから移動し、十分乾燥された後乾燥装置
１Ｇから取り出され、コピー用再生紙２５が得られる。

この例では洗浄装置と乾燥装置を連続式にしたので、先
の例に比へ再生処理能力が向上するとともに、洗浄効率
及び乾燥効率も向上し、さらに−度に大量の紙を再生す
ることができる。

次に本発明に係るコピー用紙再生方法の第３の例を説明
する。

この例では洗浄工程を、水を含む溶剤（＠処理液）にコ
ピー済の紙を浸漬して前処理を行う第１洗浄工程と、水
を含まない溶剤で前処理後のコピー紙を処理する第２洗
浄工程とから構成したことを特徴としている。

第４図は本例において好適に用いられる前処理装置を示
すものである。この前処理装置２６は、長い前処理槽２
７と温度調節装置２８と搬送装置２９から構成されてい
る。

上記前処理槽２７には、前処理液３０か満たされている
。この前処理液３０は、エタノール等の水溶性溶媒に水
を添加して得られる混合液であり、添加する水の量は、
１０〜３０容量％とするのか望ましい。またエタノール
の他に好適な水溶性溶媒を例示すれば、メタノール、プ
ロピルアルコール等のアルコール類、アセトン、メチル
エヂルケトン、ジアセトン、シクロヘキサノン等のケト
ン類、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類、メチル
セロソルブ、エチルセロソルブ、ノエチレングリコール
モノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチル
エーテル、ヘキンレングリコール等の多価アルコールと
そのエーテル類、フェノールなどが望ましい。

この例で用いる再生装置は、上記前処理装置２６と、第
３図に示す洗浄装置１５それぞれの、搬送装置２９の終
末端部２９Ａと搬送装置１７の開始端部１７Ａを連結し
、連続的な紙の再生処理装置としたものである。

この例のコピー用紙再生方法では、まずコピー済の紙を
、上記前処理装置２６内の搬送装置２９に取り付け、前
処理槽２７に満たされた前述の前処理液３０中に数秒〜
数十秒浸漬して１ｉｉ７処理（第１洗浄工程）を行う。

さらにこの紙は、搬送装置２９に連結した搬送装置１７
により、第３図に示す洗浄装置１５内に搬送され、第２
の例と同様の洗浄操作（第２洗浄工程）経て洗浄される
。この浸紙は乾燥装置■６に搬送され、乾燥工程を経て
コピー用紙として再生される。

この例のコピー用紙の再生方法によれば、エタノール等
の水溶性溶媒に水を添加して得た前処理液中にコピー済
の紙を数秒〜数十秒間浸漬することにより、水を含有す
る前処理液が紙の表面のセルロース繊維中に浸透し、セ
ルロース繊維どうしの水素結合が一部分断される。これ
によりセルロース繊維どうしの間隔が広がり、あるいは
一部セルロースが遊離することにより、第２洗浄工程に
おける洗浄液が紙の内部まで浸透し、第２洗浄工程のみ
からなる洗浄工程では除去が困難な紙の繊維の奥深い部
分に絡まっているトナーも、容易に除去することができ
る。

（実施例１　） 第１図に示す装置を用いて使用済コピー用紙の再生実験
を行った。

まず短冊状に裁断した使用済コピー用紙（以下、試験片
という）を３種類用意した。これら３種類の試験片は、
コピー用普通紙（Ｐ　Ｐ　Ｃ用紙）と、トレーシング用
紙と、ＯＨＰシートそれぞれを乾式コピーで複写したも
のである。次に、上記３種類の試験片を同時に洗浄装置
２の洗浄槽６中に搬入、浸漬した。この時洗浄槽６には
、アセトン（溶剤）に、界面活性剤（第−工業製薬株式
会社製、商品名ダイホープＤ−５００）を１重量％とな
るように添加した洗浄液５を入れた。また温度調節装置
８は３０℃とした。また３種類の使用済みコピー用紙を
洗浄槽に浸漬すると同時に超音波振動発生装置を周波数
２８　ｋＨｚの出力で作動させた。上記条件でそれぞれ
の試験片表面上に付着したトナーが完全に除去されるま
で洗浄した後、さらに４０℃の熱風が吹き込まれている
乾燥装置３に送り乾燥さ仕た。この時、試験片を洗浄Ｗ
Ｉ６に浸漬して洗浄を開始してから、試験片表面−ヒに
イ」着したトナーか完全に除去されて洗浄を終了するま
でに要した時間を測定した結果、ＰＰＣ用紙は１分、ト
レーソング用紙は２０秒、０１（Ｐノートは１分であっ
た。またこれら３種試験片の外観は、通常の未使用紙と
ほとんど変わらなかった。

（実施例２　） 界面活性剤添加による洗浄効果の変化を調べるために以
下の実験を行った。

まず３段階の濃度にコピーしたコピー済みＰＰＣ用紙を
各濃度２枚ずつ用意し、上記各紙のコピー面に一定光強
度の光を照射しその投射光強度と反射光強度を測定した
。次に洗浄液Ａとしてアセトンを単独のもの、洗浄液Ｂ
としてアセトンに界面活性剤（第−工業株式会社製、商
品名ダイホープＤ−５００）を１重量％となるように添
加したものを用意し、前述の各濃度２枚ずつ用意したコ
ピー済みＰＰＣ用紙のうち１枚を洗浄液Ａに、他の１枚
を洗浄液Ｂに各２０秒間ずつ浸し、先の実施例１と同様
の装置を用いて洗浄を行った。上記洗浄操作の後、再び
洗浄面に行ったのと同様に、走光強度の光を紙の洗浄面
に照射しその投射光強度と反射光強度を測定した。上記
のように測定して得られた測定値を以下に示ず式■に従
って計算し、その計算値をコピー濃度とした。

濃度−１０ｇ（投射光強度／反射光強度）・・・式■上
記計算式によって得られたコピー濃度のうち、縦軸を洗
浄後のコピー濃度、横軸を洗浄前のコピー濃度としてグ
ラフとしたものを第５図に示す。

（実施例３　） 先の第３の例における第１洗浄工程で使用される前処理
液中の水の含有量の変化による洗浄効果への影響、及び
これにより再生されたコピー用紙の品質を調べるために
、先の第３の例の中で示される装置を用いて以下の実験
を行った。

２１枚のＰＰＣ用紙を用意し、それぞれ１．５０の濃度
にコピーした紙（Ａ）を７枚、０．５０の濃度にコピー
した紙（Ｂ）を７枚、０１２の濃度にコピーした紙（Ｃ
）を７枚作製した。なおこれら濃度を表す数値は、先の
実施例２と同様の方法を用いて測定して得られたそれぞ
れの投射光強度と反射光強度を、同じく先の実施例２で
用いた式■に代入して得られた数値であり、この数値を
濃度と定義した。

上記各濃度にコピーしたＰＰＣ用紙Ａ、Ｂ、Ｃを搬送装
置２９に取り付けて、前処理装置２６中に搬送し、さら
に前処理槽２７内に満たされた前処理液３０中に以下の
条件で浸漬して第１洗浄工程を行った。

前処理液３０組成・・・エタノール＋水（Ｘ容量％）前
処理液３０液温・・・２５℃ 前処理時間　・・・２０秒 この時、上記前処理液３０の水の含有量（Ｘ容態％）を
、０，１０．２０，２５，３０，４０．１００容量％と
した７種類の前処理液を調製しておき、各々の濃度につ
いて第１洗浄工程を１１った。

またさらに、第１洗浄工程を終えたＰＰＣｍ紙を、第３
図に示す装置を用い、先の実施例１と同様の操作により
第２洗浄工程及び乾燥工程を行った。ただし第２洗浄工
程において、洗浄液５に浸漬する時間は全て２０秒とし
た。

上記操作により洗浄再生された紙すべてについて、操作
前に行ったと同様の方法で投射光強度及び反射光強度を
測定した後、前述の式■を用いて濃度を算出し、その数
値を縦軸に洗浄後のコピー濃度、横軸に前処理液３０の
水含有！（容量％）としてグラフ化したものを第６図に
示す。

次に、上記操作において用いたのと同様の、水含有量の
異なった６種類の前処理液３０を用意し、７Ｎ類の前処
理液各々につきコピー済のＰＰＣ用紙を１分枚ずつ上記
と同様の操作で洗浄再生した。

さらにこれら再生した７種類のＰＰＣ用紙を、市販の乾
式コピー機を用いて各々１分枚ずつ連続でコピーした。

なおこの時、各々１分枚ずつコピーする毎に、感光ドラ
ムを新しいものに交換して行った。

このよろにして再生したＰＰＣ用紙を再コピーする際に
発生した紙の走行不良、感光トラムの汚れによる画像の
荒れ、熱カールによる紙送り不良、シワの発生等の印刷
トラブルの件数を各々７種類の再生紙について調査した
。この結果を第１表に示す。

（以下余白） 第１表 本実験結果によれば、前処理液３０の水含有量は、１０
〜３０％とするのが望ましく、さらに言えば、２５〜３
０％が最適である。

（実施例４　） 先の第３の例における第１洗浄工程で使用される前処理
液の液温変化か洗浄効果に与える影響を調べるために、
先の実施例３と同様の装置を用いて以下の実験を行った
。

まず２４枚のＰＰＣ用紙を用意し、それぞれ１．５０の
濃度にコピーした紙（Ａ）を８枚、０５０の濃度にコピ
ーした紙（Ｂ）を８枚、０．１２の濃度にコピーした紙
（Ｃ）を８枚作製した。なおこれら濃度を現す数値は、
先の実施例３と同様に投射光強度及び反射光強度の測定
を行い、同様の手法により求めた。

次に、前処理装置２６内の前処理槽２７にエタノール＋
水（２５容量％）の組成に調製した前処理液３０を満た
した。さらに前処理装［２６の温度調節装置２８を操作
して前処理液３０の液温を２５℃から５℃ずっ液温−を
上昇させていき、各液温段階に調節された前処理液３０
中に、各液温段階につきＡ、Ｂ、Ｃ３種類のＰＰＣ用紙
各１枚ずつを浸漬して第１洗浄工程を行った。

上記第１洗浄工程を終えたＰ　Ｉ）　Ｃ用紙は、さらに
先の実施例３と同様の装置を用い、同様の操作を経て、
第２洗浄工程及び乾燥工程を行った。

上記のようにして再生されたＰＰＣ用紙について、６ト
浄操作萌に行ったのと同様に投射光強度及び反射光強度
の測定を行い、コピー濃度を算出した。

この算出したコピー濃度の数値を、縦軸に洗浄後のコピ
ー濃度、横軸に前処理液３ｏの液温をプロットしてグラ
フ化したものを第７図に示す。

本実験結果によれば、前処理液３ｏの液温を高くすると
、それに伴い洗浄効果も向上するが、５０℃以上の液温
では、それ以上液温を高くしても、洗浄効果の向上は、
はとんど見られないことが明らかとなった。

またこれにより、前処理液３ｏの液温は３０〜５０℃が
望ましく、さらに言えば４０〜５０’Ｃとするのが最適
であることがわかった。

「発明の効果」 以上述べたように、本発明によるコピー用紙再生方法で
は、従来の再生方法のように再生Ｉ（ルプ化の工程や抄
紙化工程を省略したので製造工程を簡略化することがで
きる。

またこのコピー用紙再生方法にあっては、脱印刷溶剤あ
るいは脱インキ溶剤に界面活性剤を添加した混合液中に
浸して洗浄することにより、再生紙を得る方法なので、
再生プロセス中紙自体の品質には何ら変化はなく、未使
用紙と同じ品質の再生紙が得られる。

また、洗浄工程で超音波洗浄法を用いるので、洗浄工程
における洗浄効率が向上し、効率良い再生プロセスを構
築できる。

また洗浄工程において、水を含む溶剤（前処理液）に紙
を浸漬して、前処理することにより、エタノール等の水
溶性溶媒に水を添加して得た前処理液中にコピー済の紙
を数秒〜数十秒間浸漬することにより、水を含有する前
処理液が紙の表面のセルロース繊維中に浸透し、セルロ
ース繊維どうしの水素結合が一部分断される。これによ
りセルロース繊維どうしの間隔が広がり、あるいは一部
セルロースが遊離することにより、第２洗浄工程におけ
る洗浄液が紙の内部まで浸透し、第２洗浄工程のみから
なる洗浄工程では除去が困難な紙の繊維の奥深い部分に
絡まっているトナーも、容易に除去することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施するための、コピー用紙の再
生プロセスの第１の例を示す図、第２図は本発明方法に
おいて好適に用いられる洗浄装置の一例を示す概略図、
第３図は本発明を実施するための再生プロセスの第２の
例を示す図、第４図は本発明を実施するための再生プロ
セスの第２の例において好適に用いられる洗浄装置の一
部を示す図、第５図は実施例２の結果を示すグラフ、第
６図は実施例３の結果を示すグラフ、第７図は実施例４
の結果を示すグラフである。 ｌ・・・使用済みコピー用紙、 ２・・洗浄装置、 ３・・乾燥装置、 ４　・コピー用再生紙、 ３０　　前処理液。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、コピー済の紙を脱印刷溶剤あるいは脱印刷溶剤に界
   面活性剤を添加した混合液中に浸漬し、該コピー済の紙
   の脱印刷を行う洗浄工程と、洗浄後の紙を乾燥する乾燥
   工程を有することを特徴とするコピー用紙の再生方法。 ２、上記洗浄工程で、超音波洗浄を行うことを特徴とす
   るコピー用紙の再生方法。 ３、上記洗浄工程を、脱印刷溶剤に水を添加した前処理
   液中にコピー済の紙を浸漬して前処理を行う第１洗浄工
   程と、水を含まない脱印刷溶剤あるいは脱印刷溶剤に界
   面活性剤を添加した混合液中にコピー済の紙を浸漬して
   洗浄を行う第２洗浄工程とから構成したことを特徴とす
   る請求項１記載のコピー用紙の再生方法。