米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 写真;映画 -> キヤノン株式会社

発明の名称 画像除去装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平11−194685
公開日 平成11年(1999)7月21日
出願番号 特願平9−366972
出願日 平成9年(1997)12月26日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 勝広 (外1名)
発明者 金子 修三 / 吉永 和夫 / 幸村 昇
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 基材及び該基材の少なくとも一方の面に形成された光触媒を含有する表面層を有する画像形成媒体の該表面層にインク又はトナーを用いて形成されている画像を除去するための画像除去装置であって、該画像除去装置は、画像が形成されている表面層に近紫外光を照射するための紫外光照射手段と、近紫外光の照射された表面層から画像を除去するための画像除去手段とを少なくとも有することを特徴とする画像除去装置。
【請求項2】 前記画像形成媒体は、波長350nm乃至500nmの領域に光吸収のない光透過性を有する基材及び該基材の少なくとも一方の面に形成された光触媒を含有する表面層を有しており、前記紫外光照射手段は、前記画像形成媒体の画像が形成されている面と反対側の面から画像形成媒体の基材を透して画像が形成されている表面層に近紫外光を照射し得るように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の画像除去装置。
【請求項3】 前記画像形成除去装置は、前記画像形成媒体を保持し且つ前記紫外線照射手段により画像が形成されている表面層に近紫外光が照射される部位である近紫外光照射部、及び前記画像除去手段により画像が除去される部位である画像除去部に搬送するための媒体保持搬送部材を更に有し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。
【請求項4】 前記紫外光照射手段及び前記画像除去手段は、前記媒体保持搬送部材によって搬送される画像形成媒体が、紫外光照射手段による画像の形成されている表面層への近紫外光の照射を複数回繰り返して行った後に、画像除去手段による画像の除去を行い得るように配置されていることを特徴とする請求項3に記載の画像除去装置。
【請求項5】 前記紫外光照射手段及び前記画像除去手段は、媒体保持搬送部材によって搬送される画像形成媒体が、紫外光照射手段による画像の形成されている表面層へ近紫外光を照射した後に画像除去手段による画像の除去を順次複数回数繰り返して行い得るように配置されていることを特徴とする請求項3に記載の画像除去装置。
【請求項6】 前記画像形成媒体は、波長350nm乃至500nmの領域に光吸収のない光透過性を有する基材及び該基材の少なくとも一方の面に形成された光触媒を含有する表面層を有しており、前記媒体保持搬送部材は、波長350nm乃至500nmの領域に光吸収がない光透過性を有しており、前記紫外光照射手段は、画像形成媒体の画像が形成されている面と反対側の面から媒体保持搬送部材及び画像形成媒体の基材を透して画像の形成されている表面層に近紫外光を照射し得るように、媒体保持搬送部材の画像形成媒体を保持している側と反対側に配置されていることを特徴とする請求項3乃至5のいずれか1項に記載の画像除去装置。
【請求項7】 前記画像除去装置は、前記画像除去手段により画像が除去される部位である画像除去部よりも下流側に、画像形成媒体の表面層に形成されている画像の存在の有無を検知するための検知手段を更に有していることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像除去装置。
【請求項8】 前記トナー画像が形成されている表面層は、近紫外光の照射によって、近紫外光の照射前に比較して該トナーの剥離性が向上することを特徴とする請求項1に記載の画像除去装置。
【請求項9】 前記画像除去手段は、前記トナー画像を有する画像形成媒体の表面層に当接する剥離ブラシを有することを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の画像除去装置。
【請求項10】 前記画像除去手段は、前記トナー画像を有する画像形成媒体の表面層に回転して当接するローラ形状の剥離ブラシ及び剥離ブラシに付着したトナーを掻き落とすためのブレードを有することを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれかに記載の画像除去装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、インク又はトナーによる画像を形成する電子写真、インクジェット、感熱転写(若しくは昇華転写)法等による画像を消去可能にし、画像坦持体を繰り返し使用することができるようにした画像消去装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、従来のハードコピーとして形成されていたインク又はトナー画像を消色若しくは剥離することにより、記録紙を再利用する方法が検討されている。例えば、特開平5−333589号公報や特開平6−51669号公報には消色性のトナーを使用する例、特開平5−173454号公報には熱によりトナーの結着樹脂を分解して記録紙より除去する例、特開平7−98513号公報や特開平7−295304号公報等には光分解性のトナーを用いることにより記録紙よりトナー像を剥離する例、又、特開平7−225540号公報においては従来より数種の公知例が記載されるとともに、特殊な画像剥離体により記録紙よりトナーを剥離する方法が記載されている。
【0003】これらのうち、特殊なトナーを用いる場合、例えば、電子写真法においてはトナーの摩擦帯電特性や記録紙への転写特性等、従来の作像プロセスに対して困難な影響を与える。又、再利用する記録媒体として通常記録紙を用いると、しわや折曲げにより、良好な再生状態の記録紙が得られないという問題点を生ずる。
【0004】上記の理由により、画像坦持体として再利用する用途としてはフイルム状のシート媒体程度のものが適していると思われる。このような特殊シートを用いて画像を熱により剥離する方式が、例えば、特開平1−297294号公報等に記載されているが、熱による定着性と剥離性の両立が困難である等の問題が予想される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的は、インクやトナーに特殊な機能を与えずに繰り返し使用することができ、耐久性の高い画像形成媒体に対して画像を確実に消去するための画像消去装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的は以下の本発明によって達成される、即ち、本発明は、基材及び該基材の少なくとも一方の面に形成された光触媒を含有する表面層を有する画像形成媒体の該表面層にインク又はトナーを用いて形成されている画像を除去するための画像除去装置であって、該画像除去装置は、画像の形成されている表面層に近紫外光を照射するための紫外光照射手段と、近紫外光の照射された表面層から画像を除去するための画像除去手段とを少なくとも有することを特徴とする画像除去装置である。尚、本発明において、近紫外光とは、250nm〜500nmの波長領域の光を意味する。
【0007】
【発明の実施の形態】次に好ましい実施の形態を挙げて本発明を更に詳しく説明する。本発明の装置により、その表面層上に形成されたインク又はトナーによる画像を消去し得る画像形成媒体として、該媒体の基板表面に酸化電位が1.5V以上の光触媒性の薄層を有したものが用いられる。1.5V以上の酸化電位を有する光触媒は250nm〜500nmの紫外光照射時に活性酸素を生成することが可能であり、この発生した酸素は光触媒近傍の有機化合物を酸化することが可能である。最終的には有機化合物を水と二酸化炭素にまで分解することが可能で、光触媒を含む表面層に定着されたトナーやインクを除去可能な状態にすることができる。例えば、酸化チタンであれば、250nm〜400nmの光を照射したときに最も良好に光を吸収して光触媒活性を示す。
【0008】このような状態は半導体のバンドモデルで示すときに光触媒の伝導帯が水素発生電位より上にあり、価電子帯が酸素発生電位より下にあることを必要としており、この条件を満足する光触媒としては、例えば、TiO2、SrTiO3、ZnO、SiC、GaP、CdS、CdSe、MoS3等がある。より好ましくは酸化電位が2.0V以上のものが用いられ、例えば、TiO2やZnO等がこの条件を満たしている。更に化学的な安定性やコスト、更には製造の容易性からTiO2が良く、特に光触媒活性の点からアナターゼ型酸化チタンが好ましい。
【0009】上記画像形成媒体においては、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリメチルペンテン、ポリシクロオレフィン等のポリオレフィン樹脂、ポリスルホン等の如く近紫外領域に光吸収のないプラスチック基板が望ましく用いられるが、350nm〜500nmにおいて光透過率が50%以上あるプラスチック基板であれば、いずれも使用可能である。
【0010】前記近紫外領域で光吸収のないプラスチック基板が望ましい理由は、紫外線を画像形成媒体の裏面から照射することで、画像を形成しているトナーやインクにより紫外線が吸収されることなく、画像が接触している媒体部分に十分照射されるようにすることで、より効率良く活性酸素を発生し得るからである。
【0011】本発明で使用する画像形成媒体の特徴は、上記活性酸素の発生が、媒体の表面側つまり、インク又はトナーの付着している側で起こる表面の現象であるにも拘らず、裏面からの紫外線露光により、基板側の上記光触媒層内で発生した電子や正孔が良好に表面の反応に作用することである。
【0012】前記近紫外領域に光吸収のないプラスチック基板は電子写真方式においては定着時の熱に対して、熱転写方式においては印字時のサーマルヘッド等からの熱に対して安定であることが求められる。好ましくはガラス転移温度が100℃以上のプラスチックが用いられる。前記の近紫外領域に光吸収のないプラスチック基板の表面に酸化電位が1.5V以上の光触媒を含有する表面層を形成するには、光触媒とバインダー成分とを混合して基板表面に塗布するか、バインダー層を形成した上に光触媒を塗布した後に熱等で固着してもよい。
【0013】塗布方法としては、例えば、スプレーコーティング法、ロールコーティング法、デイップコーティング法、バーコーティング法、ブレードコーティング法等があるが、どのような方法を用いてもよい。複数回の塗布を行う場合には複数の方法を組み合わせることも可能である。光触媒を含有する層は0.5〜10μmの膜厚に形成されることが好ましい。0.5μm未満の膜厚では照射した光が十分に吸収されないために触媒としての効果が低下するという問題がある。一方、10μmを超える膜厚では光触媒を含有する層のないプラスチック基板の面(裏面)から光照射した場合に、バインダー成分が障害となりトナー若しくはインクと光触媒を含有する層の接着面に触媒機能をもたらす電子や正孔が十分に到達しない恐れがあり望ましくない。
【0014】光触媒と組み合わせ用いられるバインダー成分としては熱硬化性のSiO2ゾル、TiO2ゾル、ZrO2ゾル等の無機ガラス材料、フェノール樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂、オルガノシロキサン樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂等が用いられる。より好ましくはシロキサン成分を含有する熱硬化性のハードコートレジン若しくはTiO2ゾル等が用いられる。前記バインダー成分を熱硬化させる温度条件としては150℃以下が好ましい。形成された光触媒を含有する表面層は繰り返し使用に耐えるために、プラスチック基板との良好な接着性とともに鉛筆硬度で4H以上の表面硬度を持つことが望ましい。
【0015】上記画像形成媒体が電子写真方式において用いらる場合は、光触媒を含有する表面層を形成した面における画像形成媒体の表面抵抗が1×107〜1×1014であることが好ましい。1×107未満の表面抵抗ではトナーを転写する場合に転写電界が十分に印加されないために転写不良が発生し易い。一方、1×1014を超える表面抵抗では光触媒の特性が不十分となり易いために好ましくない。より好ましい表面抵抗の範囲は1×108〜1×1013である。
【0016】次に本発明で使用する画像形成媒体の1例を以下に示す。
画像形成媒体例厚さが100μmのポリカーボネート樹脂製のプラスチックシート上に、平均粒径10nmの酸化チタンゾルに20重量%のハードコートレジン(ダウコーニング製、Vestar Q96503)を加えて混合した液をバーコート法により塗布し、130℃にて2時間焼成した。得られた光触媒を含有する表面層の膜厚は約2μmであった。
【0017】この画像形成媒体の表面抵抗を金の蒸着により形成した櫛形電極で測定すると、25℃・湿度50%の環境で1×10Ω□であった。鉛筆硬度は4Hであった。この画像形成媒体をキヤノン製カラー複写機CLC500に使用して画像出力を行ったところ、良好な品位の出力画像が得られた。
【0018】次に上記画像を消去する本発明の消去装置を図面を参照して説明する。図1及び図2は本発明の消去装置をわかり易く説明する実施形態図であり、図3は本発明の一部を実施した形態図である。図1において、符号1は上記したインク又はトナー画像が形成された上記画像形成媒体であり、給紙トレイ13上に1枚若しくは複数枚、画像面を下向きにしてセットされている。以下消去プロセスとして、搬送ローラ8,9により媒体1は1枚ずつ紫外線露光光源2による露光位置に導かれる。ここで、媒体の搬送スピードを調節し、100W/cm2の高圧水銀灯2により画像形成面の裏面から30分間紫外線が照射されるようにし、次に画像形成面を剥離手段3のブラシローラ4で摺擦した後、搬送ローラ10,11部を通過し排紙トレイ14ヘ送られる。
【0019】上記条件で実施した図1に示す消去装置により、画像面のトナーは良好に除去された。この実施形態においては、ブラシローラ4は媒体の送り方向と同方向に媒体の送りスピードに比べて十分高速で回転させた。又、ブラシローラ4に対向したローラ12は媒体の送りスピードと等速で回転させた。更に剥離手段3においてブラシローラ4にブレード5が当接し、ブラシに付着したインク又はトナーを排トナーケース6に落とす。該排トナーケース6は図面上手前に引き出すことができ、随時、排トナーを廃棄することができる。
【0020】図1における符号7は、媒体面の残存画像を検出する検知手段であり、例えば、LED等の発光素子とこの発光素子により発光された光の上記媒体面での反射光強度を検出する受光素子とで構成することができ、1例としては、上記発光素子と受光素子を同時に画像形成媒体1の送り方向と垂直方向に機械的に間欠走査させることにより、媒体面方向の反射光強度の変化を読み取り、媒体面の残存画像の有無や残存濃度の程度を知ることが可能である。
【0021】ここで、残存画像が認められた場合は、搬送ローラ10,11及び8,9を消去時とは逆方向に回転させ、再び媒体を初期のセット位置であるトレイ13位置まで戻した後、再び上述の消去プロセスを開始するようにする。尚、予め設定した規定時間又は消去プロセスの繰り返し回数に到達した場合には、強制的に媒体を排紙トレイ14に排出する制御手段を有することが望ましい。
【0022】検知手段7により更に確実に残存画像を検出するためには、先ず、最初に紫外線照射手段及び剥離手段を作動させずに、トレイ13上の媒体1の末端を搬送ローラ10,11部まで適度な搬送スピードで空送りし、このときに検知手段7を作動させることにより、画像の有無の判断を行い、画像が存在すると判断した場合は予め消去前の画像検知信号を記憶させることが有効である。
【0023】画像が存在する場合は、この後、搬送ローラ10,11及び8,9を消去時とは逆方向に回転させ、再び媒体を初期のセット位置であるトレイ13位置まで戻した後、上述の消去プロセスを開始するようにする。以後、検知手段7においては、上記記憶させた画像検知信号と比較して、残存画像の程度を検出することができる。
【0024】図2は、紫外線照射ランプ2を画像形成媒体の裏面及び表面の両面側に配置した例であり、上記図1で示した消去プロセスの条件で良好に画像が消去された。図3は、紫外線照射ランプ2を媒体の画像形成面表面に配置した例であり、上記図1の説明で示した消去プロセス条件では画像が良好に消去されず、搬送ローラ8,9による搬送スピードを調節して、紫外線の照射時間を3時間に設定した場合、又は上述の残存画像検知手段7の作動により、上記消去プロセスを5回繰り返した後に画像をほぼ消去することができる。
【0025】図4及び図5は、本発明の消去装置の別の形態を示すもので、基本的な消去プロセス及び紫外線照射手段、剥離手段、残存画像検知手段等の作用については前記図1ないし図3で説明したものと同様である。図4は、基本装置の構成を示す側面断面図であり、図5は、正面外観図である。この実施形態では、装置上部に給紙トレイ15を配置し、装置正面側より排トナーケース6及び排紙トレイ16を着脱可能としたものであり、フレキシブルな上記画像形成媒体1を画像面を正面側(上側)向きにセットするようにしたものである。
【0026】尚、この実施形態においては紫外線照射ランプ2は媒体1の画像側表面及び裏面側両面に配置しているが、少なくとも裏面側に設ければよい。但し媒体1の基板としては必ずしも紫外線透過性の高いものとは限らないので、両面に設けた方が装置の汎用性が高くなる。
【0027】更に図6に本発明の消去装置の別の実施形態を示す。この実施形態においても給紙トレイ17にインク又はトナーの形成された画像形成媒体1を画像面を正面側(図面で右上側)向きに複数枚セットすることができ、給紙部材19により媒体1は1枚ずつ搬送ローラ8,9部へ送られる。この後、媒体1は電圧印加ローラ(静電吸着用ローラ)21により、制御されたスピードで回転する巻き付けドラム20に静電吸着により巻き付けられる。この時、分離爪23は巻き付けドラム20より当接解除されている。
【0028】ランプ2aによる紫外線を透過する材質又は構造をもつ巻き付けドラム20にセットされた媒体1は、剥離手段3を素通り後、残存画像検知手段7により初期画像が検知される。次にランプ2a及び2bにより紫外線が照射され、剥離手段3へ搬送され、媒体1の搬送スピードに比べて十分速く同方向又は逆方向へ回転する剥離ブラシ4により摺擦される。更に検知手段7を通過後、必要に応じて再度紫外線照射及び剥離ブラシ4による摺擦を受けるように搬送される。
【0029】予め設定した所定時間の紫外線照射と剥離動作終了後、若しくは紫外線照射と剥離動作を予め設定した回数繰り返した後、或は残存画像検知手段7により、画像消去終了が判断された後、媒体1は除電帯電器22により巻き付けドラム20との静電吸着力を弱められ、分離爪23が巻き付けドラム20に当接されることによりドラム20より分離され、排紙トレイ18に送られる。
【0030】尚、この実施形態においては紫外線照射手段、剥離手段、残存画像検知手段の配置に自由度は大きく、例えば、検知手段7が剥離手段3の上流側にあってもよいし、照射手段2が静電吸着用ローラのすぐ下流にあってもよい。又、照射時間を長くするためにドラム20の複数回の回転により紫外線照射のみを繰り返す場合等には剥離ブラシ4等はドラム20より当接解除するような機構を設けてもよい。
【0031】図6で示したようなドラム(若しくはエンドレスベルト等)に巻きつける形態のものは、消去に、例えば、数分間以上の時間を要する画像形成媒体に対する画像消去装置として最適なものである。何故ならば、このような消去装置の稼動は、例えば、深夜であるとか、人が必ずしも側にいない環境で行われるケースも多く、このようなときに媒体1を長時間安定して保持することができ、媒体送り(いわゆる紙送り)にまつわる負担が小さく、ジャム等のトラブルが起きにくいからである。特に、ごく低速(例えば、1cm/分間ないし10cm/分間)の媒体送りスピードを順方向のみの回転制御で行うことができ信頼性が高い。尚、画像消去装置は、上記のように稼動時間が長時間にわたるケースも多いので、ジャム時や他のトラブルに対して安全に対処する機構を設けることが好ましい。
【0032】
【発明の効果】本発明の画像消去装置によれば、インク又はトナーによる画像を形成する電子写真、インクジェット、感熱転写(若しくは昇華転写)法等によりインクやトナーに特殊な機能を与えずに、繰り返し使用し得る画像形成媒体に形成した画像を、安定して確実に消去することができ、一過性の画像や文書に必要としていた多量の記録用紙を大きく減少せしめることができる。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013