JPWO2018062493A1 - 画像除去装置、被記録材の再生方法及び画像除去方法 - Google Patents

Abstract

プラスチック製の被記録材の表面に形成された画像形成物質による画像を確実且つ綺麗に除去することができる画像除去装置を構成する。表面に画像が形成された被記録材１の搬送路上に紫外線硬化性樹脂を塗布する手段２、紫外線を照射する手段４、画像形成物質１ａを紫外線硬化性樹脂に転写せしめ、紫外線の照射により紫外線硬化性樹脂とともに剥離体５の表面に付着させることで、被記録材１の表面から画像を除去する。

Description

本発明は、トナー像を被記録材に転写する電子写真方式によりプラスチック製の被記録材の表面に形成された、画像形成物質による画像を被記録材表面から剥離除去する装置とその方法に関する。

複写機や印字プリンター類の高性能化に伴い、これらの機器が書類の印刷や複写の他に、写真や映像の印刷、帳票や伝票類の発行などの様々な用途や形態の紙材の発行に用いられ、企業や家庭における複写用紙やプリンター用紙の消費量が増加している。

複写用紙やプリンター用紙を含む紙の大量消費に対して、紙の原料である木材チップの輸入量の増加は森林伐採を抑制する観点から望ましくないため、使用済みの紙を回収し、製紙工場で再生パルプに離解してリサイクルした再生紙が利用されてきている。
再生紙は、その主な原料が回収した使用済みの用紙であり、木材資源は必要としないものの、上質紙と比べて未だ品質が劣っていること、製造コストがかかって上質紙よりも割高になりやすいことなどの問題があるため、上質紙に代わる用紙として利用は定着していないのが実状である。

このような再生紙に代えて、複写機などの電子写真方式によって紙の表面に形成された画像を除去することで、一旦使用した紙を再利用する技術が提案されており、例えばトナーの画像形成物質で紙に形成された画像の表面に接着力を有する剥離部材を重ね合せ、その状態で適宜に加熱及び加圧することで画像形成物質を剥離部材に転写して除去する方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
また、プラスチック製のシートに形成された熱溶融性の画像を、熱溶融性剥離体を介在させて画像表面を加熱することで、シート表面から画像を剥離除去する方法が知られている（例えば特許文献２参照）。

特開２００７−２７９６１９号公報 特開平１−２９７２９４号公報

前記接着力を有する剥離部材を画像表面に重ね合わせて画像形成物質を転写し除去する方法は、剥離部材が重ね合わされた画像形成物質を凝集破壊が生じる温度まで加熱する必要があるとともに加熱温度の調整が難しいことと相俟って、この方法による画像除去装置は加熱手段や加熱温度を調整する機構などが組み込まれた複雑で大型の構成のものとなり、ランニングコストも高くならざるを得ず、画像形成物質を除去して紙を再生するコストを低廉に抑えることができないという問題がある。
また、前記プラスチック製のシートに形成された画像を、熱溶融性剥離体を介在させて剥離除去する方法は、熱溶融性剥離体と画像形成物質がともに熱溶融性樹脂を含んでいるため、シート表面を加熱・加圧することで熱溶融樹脂が相溶し界面を形成しない状態となり、シート表面から剥離部材に転写された画像形成物質を除去することが難しいという問題がある。

前述の通り、木材資源の消費量を抑制するべく、紙に代えて再生紙が利用されてきているが、紙を材料とする複写用紙やプリンター用紙は高い品質が求められており、リサイクル率が低いのが現状であり、また、回収された使用済みの紙から再生紙を造るにしても、ある程度の量の木材資源が必要であり、再生紙の利用率が上がったとしても木材資源が消費されることに変わりはなく、再生紙の利用は森林環境を保護するための抜本的な解決策にはならない。また、紙を材料とする複写用紙を用いてカラー印刷を行なった場合はトナーが紙に染込んで色彩が薄くなり、再生紙からなる複写用紙を用いた場合には、白色度が下がって色目がグレーがかり、印刷したときの発色が落ちて、ともに画像品質が劣化することがある。
日用品などにはポリプロピレン製の合成紙が利用されているが、かかる合成紙は熱に弱く、複写機やプリンターに使用することができない。
複写用紙やプリンター用紙の汎用材料としてプラスチック製のシートの使用が広がれば、プラスチック製のシートは木材資源を使わずに製造可能なため、森林環境の保護に極めて有効であり、また、前記の如きカラー印刷を行なった場合でもトナーの染込みなどは生じず、画像を高品質で印刷することが可能である。
また、紙を材料とする複写用紙やプリンター用紙は、複写機やプリンターの中で破れたり詰まったりしないように、また、吸湿して皺やカールが発生したりトナー固着時の加熱・加圧によって破れたりしないように、さらには両面について特に全面印刷した際に裏写りがしないように、ある一定の厚みを有している。紙を材料とする用紙に代えてプラスチック製のシートを用いれば、プラスチック製のシートは、紙よりも厚みを薄くして複写機やプリンターでの印字・印刷が可能であり、そのため、紙を材料とする用紙よりも輸送や配送効率が良く、印字・印刷物をファイルにしたときの減容、保管スペースの削減が可能であり、大量の印字・印刷物を持ち運びする際の作業負担が軽減され、さらには耐水性に優れ、長期保管が可能となるなど、実用上の多くメリットがある。紙を材料とする用紙におけるリサイクルのためのシュレッダー紙などの回収作業も不要である。
複写機やプリンターで印刷・印字する被記録材として紙や再生紙に代えてプラスチック製のシートを用いれば上記のような多くの利点があるが、これをシートへの一回の印刷・印字で廃棄したのでは石油資源の浪費となることから、シート表面に印刷・印字された画像を除去するなどして、同じシートを繰り返し複写用やプリンター用の被記録材として用いることができるようにすることが好ましい。

本発明は従来技術の有するこのような問題点に鑑み、簡易な構成で且つ低廉なランニングコストで利用することができ、プラスチック製の被記録材の表面に形成された画像を確実且つ綺麗に除去することができる画像除去装置を構成することを課題とする。また、本発明は、表面に画像が形成されたプラスチック製の被記録材を低廉なコストで再利用することができるようにすることを課題とする。

前記課題を解決するため本発明は、プラスチック製の被記録材の表面に形成された、画像形成物質による画像を除去する画像除去装置において、前記被記録材の前記画像が形成された面に紫外線硬化性樹脂を塗布する手段と、前記被記録材に紫外線を照射する手段を備え、被記録材に形成された画像が紫外線硬化性樹脂に転写され、紫外線硬化性樹脂が剥離体に付着して被記録材から分離することにより、前記画像が被記録材から剥離除去されるように設けられた構成を有することを特徴とする。

本発明の画像除去装置は、複写用紙などの紙に代わる情報印字媒体である被記録材としてプラスチック製のシートを用い、トナー像を被記録材に転写する電子写真方式や熱転写方式、インクジェット方式などの方式によって、被記録材であるこのプラスチック製のシートの表面に形成された、画像形成物質による画像を除去するものである。
前記被記録材であるプラスチック製のシートとしては、例えば、ポリプロピレンやポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンとポリエチレンテレフタレートをブレンドしたもの、或いはその他のプラスチック材料からなるシート、さらには前記シートの表面にプライマーをコートしたものなどを用いることができる。

図１は、前述の各処理手段により構成される本発明の画像除去装置よって被記録材に記録された画像を除去する処理工程を示している。
すなわち、本発明の画像除去装置は、表面に画像形成物質１ａによる画像が形成されたプラスチック製のシートである被記録材１を搬送手段２により搬送路に沿って搬送しつつ、搬送路上に配置された樹脂塗布手段３、紫外線照射手段４、剥離体５及び加圧手段６の各処理手段による加工処理を施して、被記録材１の表面から画像形成物質１ａが除去されるように設けてある。

先ず、図１（Ａ）に示されるように、搬送手段２により搬送路上を移送される被記録材１は、樹脂塗布手段３により、その画像が形成された面に紫外線硬化性樹脂が塗布される。紫外線硬化性樹脂は、被記録材１の画像形成物質１ａが形成された側の面全体に薄く均一な厚み、例えば３μｍ程度の厚みで一様に塗布される。
続いて、被記録材１の紫外線硬化性樹脂が塗布された面に、紫外線照射手段４によって紫外線が照射される。

次いで、図１（Ｂ）に示されるように、被記録材１の紫外線硬化性樹脂が塗布された面に剥離体５を重ね合せて、剥離体５表面を接触させることが好ましい。
ここで、剥離体５は、例えば硬くて薬品に侵され難く且つ表面が凹凸のない滑らかな面に形成されていて汚れを落としやすい素材、さらには剥離体５を透過させて紫外線を被記録材１に向けて照射する場合には光透過性も良好な素材、例えば透明なガラスなどを素材として、被記録材１の一側の面全体に重ね合わさる大きさに形成することができる。ガラス製の剥離体５では、その表面に光透過性を向上させるための剤をコーティングしてもよい。硬くて薬品に侵され難く、表面が凹凸のない滑らかな面に形成されていれば、ガラス材以外の材料により剥離体５が形成されていてもよい。

この場合に、被記録材１に形成された画像形成物質１ａを紫外線硬化性樹脂に確実に転写させ、且つランニングコストを抑えるべく被記録材１表面に塗布された紫外線硬化性樹脂をできるだけ薄膜にする必要があること、また、紫外線照射時に紫外線硬化性樹脂が空気中の酸素の影響により硬化阻害を引き起こす傾向があり、可能な限り紫外線硬化性樹脂塗布面への酸素（空気）の混入を防いで酸素に触れないようにする必要があることから、被記録材１の紫外線硬化性樹脂が塗布された面に剥離体５の表面が密着して接触するように設けることが好ましい。加圧手段６を設け、加圧手段６で接触圧を調整しつつ剥離体５を被記録材１に押し付けるようにしてもよい。

前記の通り、被記録材１の画像が形成された面の画像形成物質１ａに紫外線硬化性樹脂を一様に塗布し、その表面に剥離体５を接触させることにより、紫外線硬化性樹脂は被記録材１と剥離体５の両方に接着して硬化する。この硬化の際に、被記録材１に形成された画像形成物質１ａが紫外線硬化性樹脂に転写して保持され、また、紫外線硬化性樹脂の被記録材１と剥離体５へのそれぞれの接着力は、剥離体５への接着力の方が強いために、図１（Ｃ）に示されるように、画像形成物質１ａが被記録材１から紫外線硬化性樹脂に転写されて紫外線硬化性樹脂に保持され、且つ硬化した紫外線硬化性樹脂が、被記録材１よりも接着力が強い剥離体５の表面に接着し、紫外線硬化性樹脂が被記録材１から分離することで画像形成物質１ａが被記録材１から除去されることとなる。

図２は、略半円形断面に湾曲した形状の剥離体５を用いて被記録材１に形成された画像を除去する形態を示している。
同図に示されるように、紫外線照射手段４は被記録材１に剥離体５が重ねる手前の位置に配置し、剥離体５が被記録材１に重なる直前か同時に紫外線が照射されるように設けることができる（ａ）。また、剥離体５の上方に紫外線照射手段４を配置して、剥離体５を透過した紫外線が剥離体５に重なった被記録材１の紫外線硬化性樹脂塗布面に照射されるように設けてもよい（ｂ）。或いは、搬送手段２で移送される被記録材１を挟んで、剥離体５とは反対側の位置に紫外線照射手段４を配置し、被記録材１を透過した紫外線が剥離体５に重なった被記録材１の紫外線硬化性樹脂塗布面に照射されるように設けてもよい（ｃ）。

図２に示されるように、剥離体５を湾曲した形状に形成し、搬送路上を移送される被記録材１に剥離体５が回転しながら接触し、必要に応じて加圧手段６で接触圧を調整しつつ剥離体５が被記録材１に圧接するように設ければ、紫外線硬化性樹脂が被記録材１と剥離体５の両方に接着して硬化し、硬化に伴って被記録材１の表面の画像形成物質１ａが紫外線硬化性樹脂に転写して保持されるとともに、紫外線硬化性樹脂が、接着力が強い剥離体５の表面に接着して被記録材１から分離し、これにより被記録材１から画像形成物質１ａが剥離除去され、かかる剥離除去処理を被記録材１の移送と同時に連続的に行なうことが可能となる。
この場合、被記録材１から転写された画像形成物質１とともに剥離体５に付着した硬化した紫外線硬化性樹脂は、剥離体５の表面を摺動可能に配置されたブレード７によって、剥離体５の表面から掻き取って除去することができる。ブレード７により剥離体５から除去された画像形成物質１ａと紫外線硬化性樹脂はブレード７に隣接して設置した回収容器８に収納された後に廃棄される。

本発明の画像除去装置によれば、簡易な構成であるにもかかわらず、プラスチック製の被記録材の表面に形成された画像形成物質を確実且つ綺麗に除去することが可能となり、これを使用して被記録材の画像を除去することで、低廉なコストで被記録材を再利用することが実現可能となる。

（Ａ）から（Ｃ）は本発明の画像除去装置よって被記録材に記録された画像を除去する処理工程を説明するための図である。 図１の処理工程の他の形態を示した図である。 本発明の一実施形態の画像除去装置の構成を示した図である。 図３中のＩＶ−ＩＶ線に沿った矢視図である。 本発明の他の実施形態の画像除去装置の構成を示した図である。

本発明の好適な一実施形態を、図面を参照して説明する。
図１及び図２は本発明の画像除去装置の一例の構成を示している。
図示された画像除去装置は、前記図１に示されたものと同様に、表面に画像形成物質１ａによる画像が形成されたプラスチック製の被記録材１を、搬送手段２により搬送路に沿って搬送しつつ、搬送路上に配置された樹脂塗布手段３、紫外線照射手段４、剥離体５及び加圧手段６の各処理手段による加工処理を施して、被記録材１の表面から画像が除去されるように構成してある。

詳しくは、搬送手段２は、図示されない駆動モータにより回転するローラーを搬送路中に複数配置してなり、被記録材１を上下のローラーで挟んで、或いはローラー上に支持して搬送路に沿って移送するように設けてある。

樹脂塗布手段３は、適宜な容量の紫外線硬化性樹脂が充填されたタンクからなり、その下端部に設けられた供給口３ａから所定量の紫外線硬化性樹脂を、被記録材１の画像が形成された面全体に均一な厚みで塗布するように設けてある。

紫外線照射手段４は、図４に示されるように、その下部に設けられた光照射面が複数のＬＥＤを列状に配置して被記録材１の幅と同じ幅に形成されてなり、剥離体５に接触した被記録材の紫外線硬化性樹脂塗布面に鉛直上方から紫外線を照射することができるように、光照射面を下方に向けて剥離体５の中空な内部に設置してある。
図示した紫外線照射手段４は、複数のＬＥＤを列状に並べて被記録材１に幅方向に沿って紫外線が直線状に照射されるように設けてあるが、例えば一つ又は複数のＬＥＤからなる点状光源をガイドレールに沿って移動自在に設置し、前記点状光源を被記録材１に幅方向に沿って往復走査することで、移送される被記録材１の表面に紫外線が照射されるように設けてもよい。

剥離体５は、ガラス製の回転ロールであり、加圧手段６でもある駆動ロール６１により、回転しながらその外周面を、搬送路上を移送される被記録材１の表面に重ねて圧接するように設けてある。
詳しくは、図４に示されるように、剥離体５と駆動ロール６１はそれぞれの両端部外周面に設けられたギア５ａ，６１ａが互いに接続しており、駆動ロール６１に接続していて駆動ロール６１を回転させる駆動モータ９の回転がギア５ａ，６１ａを介して剥離体５に伝達されて、剥離体５が回転するように設けてある。
駆動ロール６１は、スプリングなどの弾性部材６１ｂにより、駆動ロール６１と剥離体５の中心Ｏ−Ｏを通る線分方向に沿って、剥離体５を下方へ押圧することができるように設けてある。また、被記録材１の下面を支持する搬送手段２が設置された位置には、スプリングなどの弾性部材６２２により、前記中心Ｏ−Ｏを通る線分に沿って剥離体５を上方へ押圧する押圧ロール６２が設けてある。駆動ロール６１と押圧ロール６２は、弾性部材６１ｂ，６２ａによる加圧力を適宜に調整して、被記録材１への剥離体５の接触圧を適宜に調整することができるように設けてある。これら押圧ロール６２や弾性部材６２ａなどの、紫外線照射手段４からの紫外線の照射を受ける部材は、耐紫外線に優れた材料により形成されていることが好ましい。

被記録材１の搬送路下流に位置する剥離体５の外側には、ゴムなどの弾性材料を用いてヘラ状に形成された、剥離体５に付着した紫外線硬化性樹脂及び画像形成物質１ａを除去するためのブレード７が、その先端部を剥離体５の表面に摺動自在に接触させて配置してあり、その側方にはブレード７により剥離体５から除去された紫外線硬化性樹脂及び画像形成物質１ａを回収するための回収容器８が設置してある。

また、剥離体５に付着した紫外線硬化性樹脂及び画像形成物質１ａは、前記ブレード７で掻き取ることで除去可能であるが、より容易に除去することができるように、前記ブレード７の下側の剥離体５の外周面近傍の位置には、熱線ヒータ１０を設置してある。熱線ヒータ１０は、剥離体５に付着した紫外線硬化性樹脂及び画像形成物質１ａを加熱することで、ブレード７に衝突したときに剥離体５の表面から剥離し易くするためのものである。剥離体５に付着した紫外線硬化性樹脂及び画像形成物質１ａを剥離体５から容易に剥がれるように、剥離体５表面の紫外線硬化性樹脂及び画像形成物質１ａに水を噴射する装置（図示せず）を熱線ヒータ１０に代えて、或いは熱線ヒータ１０とともに設置してもよい。

このように構成された本形態の画像除去装置によれば、被記録材１の画像が形成された面に紫外線硬化性樹脂を一様に塗布し、紫外線硬化性樹脂が塗布された被記録材１に紫外線を照射するとともに、紫外線硬化性樹脂の塗布面に剥離体５を接触させることにより、紫外線硬化性樹脂が被記録材１と剥離体５の両方に接着して硬化し、この際に被記録材１に形成された画像形成物質１ａが紫外線硬化性樹脂に転写して保持され、紫外線硬化性樹脂がより接着力が強い剥離体５に接着して被記録材１から分離することにより、被記録材１の表面から画像形成物質１ａを除去することができる。
また、剥離体５は移送される被記録材１に回転しながら接触し、この際、駆動ロール６１と加圧ロール６２で剥離体５の被記録材１への接触圧が適宜に調整されて、被記録材１の移送と同時にその表面の画像形成物質１ａが紫外線硬化性樹脂に転写され、さらに画像形成物質１ａとともに紫外線硬化性樹脂が剥離体５の表面に連続的に接着して、被記録材１の表面から画像形成物質１ａ及び紫外線硬化性樹脂が剥離して、被記録材１の表面から画像形成物質１ａを除去せしめ、さらに、剥離体５に付着した紫外線硬化性樹脂及び画像形成物質１ａをブレード７によって剥離体５の表面から掻き取り、回収容器８に収納することが可能である。

なお、図示した画像除去装置、これを構成する各手段は一例であり、本発明は図示した構成や形態のものに限定されず、他の適宜な手段を組み合わせて構成することが可能である。
被記録材１が両面印刷されたもの、つまり表裏両面に画像形成物質１ａによる画像が形成されている場合に、表裏両面の画像形成物質１ａを除去する装置構成としては、例えば前記図１から３に示された何れかの装置を二段に並設し、一段目の装置で被記録材１の表面側の画像形成物質１ａを除去し、二段面の装置でその裏面側の画像形成物質１ａを除去する処理が行なわれるように設けてもよい。或いは、図５に示されるように、被記録材１の搬送路を挟んで、樹脂塗布手段（図紙せず）、紫外線照射手段４及び剥離体５を対向配置し、表裏両面に画像が形成された被記録材１を搬送路上で搬送しつつ、紫外線硬化性樹脂が塗布された両面に剥離体５，５を接触させつつ紫外線を照射して、表裏両面の画像形成物質１ａを紫外線硬化性樹脂に転写させて被記録材１から同時に剥離除去されるように設けてもよい。

また樹脂塗布手段３の手前にセンサーを設置して、被記録材１に形成された画像形成物質１ａを感知して紫外線硬化性樹脂を選択的に塗布させてもよい。紫外線硬化性樹脂を選択的に塗布させることで、ランニングコストを抑えられるだけでなく、画像を除去する処理工程において、被記録材１の損傷がより最小限に抑えられ、被記録材１の再生利用が可能となる。

１ 被記録材、２ 搬送手段、３ 樹脂塗布手段、４ 紫外線照射手段、５ 剥離体、６ 加圧手段、７ ブレード、８ 回収容器、９ 駆動モータ、１０ 熱線ヒータ

Claims (11)

1. プラスチック製の被記録材の表面に形成された、画像形成物質による画像を除去する画像除去装置において、
   前記被記録材の前記画像が形成された面に紫外線硬化性樹脂を塗布する手段と、
   前記被記録材に紫外線を照射する手段を少なくとも備え、
   被記録材に形成された画像が紫外線硬化性樹脂に転写され、紫外線硬化性樹脂が剥離体に付着して被記録材から分離することにより、前記画像が被記録材から剥離除去されるように設けられた構成を有することを特徴とする画像除去装置。
2. 前記被記録材を搬送路に沿って搬送する手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記被記録材の搬送路上に設けられていて搬送される被記録材の紫外線硬化性樹脂塗布面に接触する剥離体を備えてい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. 剥離体は透光性を有する材料により形成されていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の画像除去装置。
5. 剥離体は搬送路上に配置された回転ロールである請求項１から４の何れかに記載の画像除去装置。
6. 被記録材の搬送路を挟んで、樹脂塗布手段、紫外線照射手段及び剥離体が対向配置され、両面に画像が形成された被記録材を搬送路上で搬送しつつ前記両面の画像が被記録材から剥離除去されるように設けられた構成を有することを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の画像除去装置。
7. 被記録材の紫外線硬化性樹脂塗布面と剥離体表面との接触圧を調整する手段を備えた請求項１から６の何れかに記載の画像除去装置。
8. プラスチック製の被記録材の表面に形成された、画像形成物質による画像を、請求項１から７の何れかに記載の画像除去装置を用いて剥離除去することで、前記被記録材をその表面への画像形成に再利用することができるようにした被記録材の再生方法。
9. プラスチック製の被記録材の表面に形成された、画像形成物質による画像を除去する画像除去方法において、
   前記被記録材の前記画像が形成された面に紫外線硬化性樹脂を塗布する工程と、
   前記被記録材に紫外線を照射する工程と、
   紫外線硬化性樹脂に転写した画像形成物質とともに紫外線硬化性樹脂を剥離体表面に付着させる工程と、
   剥離体表面に付着した硬化樹脂及び画像形成物質を剥離体から除去する工程と、
   の各工程を経て画像形成物質を被記録材の表面から剥離除去することを特徴とする画像除去方法。
10. 前記被記録材の紫外線硬化性樹脂塗布面に剥離体を接触させる工程を有することを特徴とする請求項９に記載の画像除去方法。
11. 剥離体に接触した状態の被記録材に紫外線が照射されることを特徴とする請求項９又は１０に記載の画像除去方法。

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