JPH09171332A - 乾燥・仕上げ装置及び該装置を用いた像形成物質除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面が湿潤したシート材を、無端移動するベ
ルトを用いて加熱装置に押圧して乾燥・仕上げを行い、
乾燥・仕上げ後のシート材に波打ちやしわなどの変形が
生じない乾燥・仕上げ装置及び該装置を用いた像形成物
質除去装置を提供する。 【解決手段】 加熱ドラム４０１内の加熱ランプの発光
幅Ｗ１を用紙幅Ｗ３より小さくすることによって、加熱
ドラム上の加熱有効幅Ｗ２を用紙幅Ｗ３より小さくす
る。これによって用紙中央部から端部へと乾燥が徐々に
進んでいき、用紙内でひずみが生じにくくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体が付与された
シート材を厚み方向に挟持しながら搬送する搬送部材
と、該搬送部材に挟持されているシート材を加熱する加
熱手段と、を有した乾燥・仕上げ装置及び該装置を用い
た像形成物質除去装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、記録済みシート材としての用紙か
らトナーなどの像形成物質を除去してシート材を再生す
る方法及びその装置として種々のものが知られている。
例えば溶剤を使用するものとして特開平１−１０１５７
６号公報には、トナーが付着された用紙をトナー樹脂の
可溶性溶剤中に浸漬させて超音波振動を印加し、溶剤に
溶解したトナーを紙面より遊離させる像形成物質除去方
法が開示されている。また、特開平４−３００３９５号
公報には、廃紙の印字部分に溶剤を浸漬、噴霧あるいは
塗布等による方法で付着させてトナーを溶解し、溶解し
たトナーを洗浄、エアー吸引、吸着剤接触、機械剥離あ
るいは静電気吸着等による方法で除去する像形成物質除
去方法が開示されている。

【０００３】また、先に本出願人は、記録済みシート材
に、不安定化剤としての水、界面活性剤を含む水溶液、
水溶性ポリマーを含む水溶液、及び界面活性剤と水溶性
ポリマーとを含む水溶液よりなる群から選ばれた少なく
とも１種の水あるいは水溶液を保持させるとともに、剥
離部材を介在させ、像形成物質を該剥離部材に加熱接着
もしくは加圧接着してシート材から剥離する像形成物質
除去方法を提案した（例えば、特願平４−２５５９１６
号参照）。これによれば、シート材の紙質を比較的損傷
することなく、像形成物質のみを除去することができ
る。

【０００４】これらのように、表面に像形成物質が付着
したシート材から像形成物質を除去してシート材を再生
するためにシート材に少なくとも液体付与処理を行う場
合には、再生後の取り扱いの便宜のために像形成物質除
去後にシート材に付着している液体を除去してシート材
を乾燥させることが望ましい。

【０００５】そこで、表面に像形成物質が付着したシー
ト材に液体を付与して、該表面と像形成物質との付着を
不安定にする不安定化液を付与する不安定化液付与手段
と、該表面上の像形成物質に、像形成物質に対して該表
面よりも大きい付着力を有する剥離体を接触させた後
に、該表面と該剥離体とを離間させる像形成物質剥離手
段とを有するシート材の再生装置において、像形成物質
剥離後のシート材を乾燥させる手段を設けたものが提案
されている（例えば、特願平５−２６９８７３号参
照）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来提案さ
れていたシート材の像形成物質除去装置においては、液
体付与されて表面が湿潤した状態のシート材を乾燥させ
るために、表面が湿潤した状態の該シート材を、複数の
ローラに張架された無端ベルトを用いて加熱部材に押圧
して急速に乾燥させる方法が採用されていた。ところが
上記の方法では、以下に述べるような理由のため、乾燥
・仕上げ後のシート材に波打ちやしわなどが生じるとい
う不具合があった。

【０００７】少なくとも表面部が吸液性を有するシート
材として、例えば、紙を用いる場合、水分を含むと伸長
し、乾燥させると収縮する性質がある。このため、液体
付与されて表面が湿潤した状態のシート材の水分含有量
が幅方向に対し不均一であったり、加熱部材による加熱
温度の分布が幅方向に対し不均一であったりすると、水
分を蒸発させる乾燥過程においてシート材の水分含有量
が幅方向で不均一となり、シート材の伸長にバラツキが
生じる。このため、シート材の水分含有量の異なる２つ
の領域の境界にストレスすなわち内部応力がかかり、こ
の結果ひずみが生じることとなる。シート材の乾燥が進
むにしたがって、ひずみは乾燥していない領域の方へと
移動する。そして、対向してきた別のひずみとぶつかる
と、ひずみはその部分に残留し、シート材の波うちやし
わの原因となる。

【０００８】通常の沙紙工程での用紙の乾燥・仕上げは
長時間かけてゆっくりと仕上げる。この場合は、水分が
少量ずつゆっくりと蒸発していくため、上記加熱温度の
不均一が生じていても、上記内部応力が比較的小さく、
ひずみも残留しにくい。しかしながら、像形成物質除去
装置等において急速乾燥する場合には、乾燥が進む速度
が比較的速いため、乾燥過程における内部応力が比較的
大きく、ひずみも残留しやすい。よって、波打ちやしわ
を生じやすい。そして、このように波打ちやしわが生じ
た用紙は、画像形成装置で再利用した場合に搬送性能が
低下するという不具合があった。

【０００９】なお、シート材がある面積に裁断されたカ
ット用紙である場合、用紙の各所で周囲からの拘束力が
異なる。すなわち、用紙中央部では周囲との間で互いに
引き合う力が働いて拘束し合うが、用紙端部では一方向
のみの力しか働かない。このため、周囲との間で互いに
拘束し合う用紙中央部に比して、用紙端部の方が、上記
ひずみに基づく波打ち等が生じやすい。

【００１０】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、液体が付与されたシ
ート材を厚み方向に挟持しながら搬送する搬送部材と、
該搬送部材に挟持されているシート材を加熱する加熱手
段と、を有した乾燥・仕上げ装置及び該装置を用いた像
形成物質除去装置において、乾燥後の像保持体の仕上が
り状態を高品質に維持することができる装置を提供する
ことである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、液体が付与されたシート材を厚
み方向に挟持しながら搬送する搬送部材と、外搬送部材
に挟持されているシート材を加熱する加熱手段と、を有
した乾燥・仕上げ装置において、該加熱手段のシート材
幅方向における加熱温度分布を、シート幅内における中
央部が該幅内における端部よりも高くなるように設定し
たことを特徴とするものである。

【００１２】この請求項１の乾燥・仕上げ装置において
は、上記加熱手段のシート材幅方向における加熱温度分
布を、シート幅内における中央部が該幅内における端部
よりも高くなるように設定することによって、該シート
材が上記加熱装置によって加熱された領域から徐々に乾
燥が進むので、該シート材の水分含有量に不均一が生じ
にくくなり、内部応力が発生しにくくなるため、ひずみ
が生じにくくなる。

【００１３】請求項２の発明は、請求項１の乾燥・仕上
げ装置において、上記加熱手段の発熱部材をシート材の
幅方向の両端と重ならないように設けたことを特徴とす
るものである。

【００１４】この請求項２の乾燥・仕上げ装置において
は、上記加熱手段の発熱部材をシート材の幅方向の両端
と重ならないように設けることによって、上記シート材
の両端部では徐々に乾燥が進むので、上記シート材の水
分含有量に不均一が生じにくくなり、内部応力が発生し
にくくなるため、用紙端部にひずみが生じにくくなる。

【００１５】請求項３の発明は、像形成物質が付着して
いる像保持体に少なくとも液体を付与して像保持体から
像形成物質を除去する像形成物質除去手段と、該像形成
物質除去手段で像形成物質を除去した像保持体の乾燥・
仕上げを行う乾燥・仕上げ装置と、を有した像形成物質
除去装置において、請求項１又は２の乾燥・仕上げ装置
を上記乾燥・仕上げ装置として用いることを特徴とする
ものである。

【００１６】この請求項３の像形成物質除去装置におい
ては、請求項１又は２の乾燥・仕上げ装置を上記乾燥・
仕上げ装置として用いるので、請求項１の乾燥・仕上げ
装置を用いた場合には、上記像保持体が上記加熱装置に
よって加熱された領域から徐々に乾燥していくので、上
記像保持体の水分含有量に不均一が生じにくくなり、内
部応力が発生しにくくなるため、ひずみが生じにくくな
る。また、請求項２の乾燥仕上げ装置を用いた場合に
は、上記像保持体の両端部では徐々に乾燥が進むので、
上記像保持体の水分含有量に不均一が生じにくくなり、
内部応力が発生しにくくなるため、用紙端部にひずみが
生じにくくなる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を転写型の電子写真
複写機によって像を形成した像保持体としての転写紙か
ら、像形成物質としての疎水性でかつ熱可撓性の電子写
真用トナー（以下、トナーという）を取り除く像保持体
からの像形成物質除去装置（以下、トナー除去装置とい
う）に適用した実施例について説明する。

【００１８】まず、本発明を適用できるトナー除去装置
の一例の概略について説明する。図１において、このト
ナー除去装置は、積載状態で収容しているトナー像が形
成された転写紙１０を一枚づつ分離給送する給紙ユニッ
ト２０と、給紙ユニット２０から送られてきた転写紙１
０に液を供給する液供給ユニット３０と、液が供給され
た転写紙１０からトナーを剥離する剥離手段としてのト
ナー剥離ユニット４０と、トナーが除去された転写紙１
０を像保持体乾燥手段によって乾燥させて仕上げる仕上
げ装置としての乾燥ユニット６０と、乾燥ユニット６０
から排出される転写紙１０を受ける紙受けユニット７０
とを備えている。

【００１９】上記給紙ユニット２０は、トナー像が形成
された面（以下、トナー像面という）を下に向けて給紙
台２１上に積載された転写紙１０を最下部のものから給
紙ローラ２２で給紙し、分離ローラ対２３で重送紙を分
離して一枚の転写紙１０のみを給紙搬送ローラ対２４で
送り出すものである。その具体的な構成及び動作は電子
写真複写機における給紙機構と同様であるので、詳細な
説明は省略する。

【００２０】上記液供給ユニット３０は、水又は転写紙
１０への浸透性を向上させるために界面活性剤を含んだ
水溶液などの液３１を転写紙１０に供給するものであ
る。図示の例では、液を収容する液容器３２と、この液
容器３２中の液中に部分的に没するように設けられ回転
によって液を汲み上げて転写紙１０のトナー像面に供給
する塗布ローラ３３と、紙搬送経路を挟んでこの塗布ロ
ーラ３３に対向するように設けられた紙規制部材として
の規制ローラ３４とを備えている。この塗布ローラ３３
としては、保液性を有する材質、例えば、親水性多孔質
材質、スポンジなどからなるローラや、ゴムなどの弾性
体又は金属などの剛体からなるローラなどを用いること
ができる。

【００２１】また、この液供給ユニット３０には、給紙
ユニット２０から送られてくる転写紙１０を塗布ローラ
３３と規制ローラ３４との対向部（以下、液供給部とい
う）に案内する第１紙ガイド機構３５と、液供給部を通
過した転写紙１０をトナー剥離ユニット４０側に案内す
る第２紙ガイド機構３６とを備えている。

【００２２】上記トナー剥離ユニット４０は、複数の支
持ローラ（以下、支持ローラという）４１，４２，４３
に掛け回されたベルト上の剥離部材としてのトナーオフ
セット用ベルト（以下、オフセットベルトという）４４
と、オフセットベルト４４を挟んで互いに圧接し合うよ
うに設けられた加熱ランプ４５ａ，４６ａ内蔵の上下加
熱ローラ４５，４６と、オフセットベルト４４表面から
トナーを除去するベルトクリーニング装置４７とを備え
ている。このオフセットベルト４４の少なくとも表面
は、軟化したトナーに対して、転写紙１０の表面と該ト
ナーとの付着力より大きい付着力を有する材料で形成さ
れている。例えばベルト自体がアルミ系、銅系、ニッケ
ル系など金属材料、又は酸化チタンを分散させたポリエ
チレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの高分子系材料で
形成されている。

【００２３】このオフセットベルト４４を支持する支持
ローラのうち、上下加熱ローラ４５，４６の加圧部を通
過した後のベルト部分が巻き付く支持ローラ（以下、分
離ローラという）４３の回りで、ベルトの移動方向を急
激に変化させて、オフセットベルト４４からの転写紙１
０の曲率分離を行わせるになっている。またこのベルト
の移動方向の変化を大きくするための案内ローラ４８
や、テンションローラ４９も設けられている。

【００２４】また、上記上下加熱ローラ４５，４６は、
転写紙１０のトナー像面をオフセットベルト４４に密着
させるとともに転写紙１０に固着しているトナーを加熱
して軟化させるものである。

【００２５】また、上記ベルトクリーニング装置４７
は、オフセットベルト４４周面に断続的な引っ掻き力を
及ぼして付着トナーを除去する回転ブラシローラ５０
と、この回転ブラシローラ５０よりもベルト移動方向下
流側で、ベルト周面に接触し摩擦力によるスクラブで付
着トナーを除去するパッド５１とを備え、これらにより
ベルト周面から除去されたトナーをユニットケーシング
５２内に収容するようになっている。

【００２６】また、このトナー剥離ユニット４０には、
液供給ユニット３０側から送られてくる転写紙１０を、
加圧部に進入させるための挾持搬送手段としての中継搬
送ローラ対５３、オフセットベルト４４から曲率分離さ
れた転写紙１０を乾燥ユニット６０側に案内するための
上下ガイド部材５４も設けられている。

【００２７】上記乾燥ユニット６０は、例えば転写紙１
０の液保持量が紙重量の１０％以下になるように転写紙
１０を乾燥させるものであり、加熱ランプ６７内蔵の例
えばアルミからなる加熱装置としての加熱ドラム６１
と、複数の支持ローラ６２に掛け渡され、該加熱ドラム
６１の周面に一定角度巻きついた状態で無端移動する像
保持体押圧部材としての紙押圧用ベルト６３とから構成
されている。図示の例では一つの支持ローラ６２がテン
ションローラを兼ねている。上記紙押圧用ベルト６３の
材質としては、耐熱性や通気性を備えた材質、例えばキ
ャンバス地、木綿地、テトロン地などの布を用いること
ができる。また、加熱ドラム６１の表面近傍には、該ド
ラム６１内の加熱ランプ６７を制御するためのサーミス
タ６８が設けられている。

【００２８】また、この乾燥ユニット６０には、加熱ド
ラムと紙押圧用ベルトとの挾持領域を抜け出した転写紙
１０をガイドする上下ガイド部材６４と、これによりガ
イドされてきた転写紙１０を紙受けユニット７０の紙受
け面上に排紙するための排紙ローラ対６５が設けられて
いる。

【００２９】以上の構成において、給紙ユニット２０か
ら送られた転写紙１０は、液供給ユニット３０でそのト
ナー像面に液が均一に供給され、トナー剥離ユニット４
０に送られる。このトナー剥離ユニット４０で、転写紙
１０に固着しているトナーが加熱ローラ４５，４６から
の加熱で軟化し、オフセットベルト４４表面に付着す
る。そして分離ローラ４３の回りで転写紙１０とオフセ
ットベルト４４から分離する際に、オフセットベルト４
４表面に付着したトナーが転写紙１０から剥離し、これ
により、転写紙１０からトナーが除去される。トナーが
除去された転写紙１０は乾燥ユニット６０で乾燥され、
紙受けユニット７０に排出される。

【００３０】以上の構成によれば、トナーが付着した転
写紙１０に液を供給して転写紙１０のトナーとの界面部
に液を浸透させた状態でトナーを剥離させるので、紙繊
維を傷めることなく、トナーを除去できる。

【００３１】また、乾燥ユニット６０には吸水性を有す
る紙押圧用ベルト６３を転写紙１０に接触させているの
で、加熱ドラム６１内部の加熱ランプ６７からの加熱に
よる乾燥に加えて、この紙押圧用ベルト６３に転写紙１
０の液３１を付着させることによる乾燥促進機能も発揮
させることができる。

【００３２】そして、本実施形態における乾燥ユニット
６０においては、用紙の乾燥が中央部から端部へと徐々
に進んでいくような構成を採用している。以下、この構
成について、図２を用いて説明する。本実施形態では、
図２(a)で示すように加熱ランプ６７としてのハロゲン
ランプの発光幅Ｗ１を用紙幅Ｗ３（例えば２９７mm）に
対して小さく設定（例えば２６７〜２７７mm程度）する
ことによって、加熱ドラム６１上の加熱有効領域の幅Ｗ
２を用紙幅に対して小さく設定している。ここで、加熱
有効領域とは、前記加熱ドラム６１表面において、用紙
を加熱乾燥するために充分な高温に発熱する領域のこと
である。

【００３３】このことにより、加熱ドラム６１の表面温
度は、図２(b)に示すように加熱有効領域内ではなだら
かな分布を示し、中央部と加熱有効領域端部との温度差
はΔＴ１となるが、加熱有効領域外では急激に低下し、
加熱有効領域端部と用紙端部との温度差はΔＴ２（＞Δ
Ｔ１）となる。このため、用紙の端部では中央部に比べ
て加熱ドラムからの熱の供給量が少ないので、この部分
の乾燥は徐々に進むこととなる。したがって、用紙は常
に中央付近から乾燥していき、徐々に端部方向に進んで
いくようになる。この場合、用紙の水分含有量や加熱有
効領域内の温度に幅方向における不均一が生じても、内
部応力が生じにくい。したがって、用紙内にひずみが生
じず、波打ちやしわが発生しにくい。

【００３４】上記実施形態では、加熱手段における発熱
部材としての加熱ランプ６７を１本だけ設けた例につい
て述べたが、上記実施例で用いた加熱手段としての加熱
ドラムの代わりに、図３に示すように、発熱幅が異なる
複数の発熱部材としての加熱ランプ６７ａ、６７ｂを備
えた加熱手段としての加熱ドラムを設け、シート材の幅
を検出する検出手段と、上記検出手段によって検出した
結果に基づき、上記シート材の幅に応じて上記発熱部材
を選択する制御手段としての例えばリレー１００を設
け、それぞれのシート材に対して、上記加熱装置のシー
ト材幅方向における加熱温度分布を、シート幅内におけ
る中央部が該幅内における端部よりも高くなるように設
定するような構成にしても良い。この場合、操作部上
で、あるいは、給紙カセットを検知することによって、
あるいは、搬送上に用紙幅を検知するセンサを設けるこ
と等によって乾燥・仕上げを行う用紙幅の検知を行い、
例えば図３において、用紙幅が大きい用紙１０ａを乾燥
・仕上げする場合には、発光幅が上記用紙１０ａの用紙
幅よりも小さい加熱ランプ６７ａを用い、用紙幅が小さ
い用紙１０ｂを乾燥・仕上げする場合には、発光幅が上
記用紙１０ｂの用紙幅よりも小さい加熱ランプ６７ｂを
用いる。本実施形態によれば、それぞれの用紙につい
て、加熱有効領域幅が用紙幅よりも小さくなる加熱ドラ
ムの温度分布が得られるため、用紙幅の異なるそれぞれ
の用紙に対して波打ちやしわの発生を低減することがで
きる。 （以下、余白）

【００３５】

【発明の効果】請求項１乃至３の発明によれば、液体が
付与されたシート材が上記加熱装置によって加熱された
領域から徐々に乾燥が進むので、該シート材の水分含有
量に不均一が生じにくくなり、内部応力が発生しにくく
なるため、ひずみが生じにくくなる。よって、シート材
に波打ちやしわが生じることなく良好な状態に仕上げる
ことができるという優れた効果がある。

【００３６】また、請求項２及び３の発明によれば、液
体が付与されたシート材の両端部では徐々に乾燥が進む
ので、該シート材の水分含有量に不均一が生じにくくな
り、内部応力が発生しにくくなるため、ひずみが生じに
くくなる。よって、シート材の端部にも波打ちやしわが
生じることなく良好な状態に仕上げることができるとい
う優れた効果がある。

【００３７】特に、請求項３の発明によれば、像保持体
に波打ちやしわが生じることなく、乾燥後に画像形成装
置で再利用する場合の搬送能力を向上させることができ
るという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用可能なトナー除去装置の１構成例
を示す概略構成図。

【図２】本実施形態に係る乾燥ユニットの説明図。

【図２】変形例に係る乾燥ユニットの説明図。

【符号の説明】

１０ 転写紙 ３０ 液供給ユニット ４０ トナー剥離ユニット ６０ 乾燥ユニット ６１ 加熱ドラム ６３ 紙押圧用ベルト ６７ 加熱ランプ ６８ サーミスタ

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【手続補正書】

【提出日】平成８年３月２８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用可能なトナー除去装置の１構成例
を示す概略構成図。

【図２】本実施形態に係る乾燥ユニットの説明図。

【図３】変形例に係る乾燥ユニットの説明図。

【符号の説明】 １０ 転写紙 ３０ 液供給ユニット ４０ トナー剥離ユニット ６０ 乾燥ユニット ６１ 加熱ドラム ６３ 紙押圧用ベルト ６７ 加熱ランプ ６８ サーミスタ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】液体が付与されたシート材を厚み方向に挟
   持しながら搬送する搬送部材と、該搬送部材に挟持され
   ているシート材を加熱する加熱手段と、を有した乾燥・
   仕上げ装置において、 該加熱手段のシート材幅方向における加熱温度分布を、
   シート幅内における中央部が該幅内における端部よりも
   高くなるように設定したことを特徴とする乾燥・仕上げ
   装置。
2. 【請求項２】請求項１の乾燥・仕上げ装置において、 上記加熱手段の発熱部材をシート材の幅方向の両端と重
   ならないように設けたことを特徴とする乾燥・仕上げ装
   置。
3. 【請求項３】像形成物質が付着している像保持体に少な
   くとも液体を付与して像保持体から像形成物質を除去す
   る像形成物質除去手段と、上記像形成物質除去手段で像
   形成物質を除去した像保持体の乾燥・仕上げを行う乾燥
   ・仕上げ装置と、を有した像形成物質除去装置におい
   て、 請求項１又は２の乾燥・仕上げ装置を上記乾燥・仕上げ
   装置として用いることを特徴とする像形成物質除去装
   置。