(57)【要約】【課題】像形成物質除去装置に使用される加熱ローラは発泡シリコンゴムなどの耐熱性の柔らかいゴム製の弾性体層１０２を設けてニップ幅を確保出来るように工夫しているが、発泡シリコンゴムは熱伝導性が悪いので、ローラ用ヒータ１０３の熱変化がローラ外周に伝達し、所定の温度になるまでの時間がかかるので、運転開始時の立ち上がり時間や待機状態からの復帰時間が長くなってしまう欠点や、表面の温度分布ムラが発生しやすく、像形成物質の除去ムラの発生が有るなどの欠点が有った。【解決手段】高熱伝導性材質で作成したパイプ状の芯金１０１、の外周の所定の寸法離間した箇所に、弾力性を持った耐熱性のチューブ１０５を形成し、チューブ１０５と芯金１０１の間を高熱伝導性物質１０４で充填して、パイプ状の芯金１０１の中央部に、加熱手段としてローラ用ヒータ１０３を設けた構造の加熱ローラを構成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央部に、発熱手段１０３を設けたパイプ状の芯金１０１に、外殻に弾力性を持ったチューブ１０５を形成し、該チューブと該芯金の間を高熱伝導性物質１０４で充填したことを特徴とする加熱ローラ。
【請求項２】
高熱伝導性物質として、ゲル状体の物質を使用することを特徴とする請求項１に記載の加熱ローラ。
【請求項３】
高熱伝導性物質として、液体状物質を使用することを特徴とする請求項１に記載の加熱ローラ。
【請求項４】
像保持体上の像形成物質を加熱して、溶融又は軟化させた後、像形成物質との付着力が像保持体との付着力よりも大きい付着力を有する剥離部材を像保持体に押圧したのち剥離部材を剥離して、像形成物質を剥離部材側に転写して像保持体から除去する像形成物質除去装置において、請求項２及び請求項３を含む請求項１の加熱ローラを用いた事を特徴とする、像形成物質除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  複写機、プリンター等によって、表面に像形成物質（以後、トナー）からなる画像等が形成されている像保持体（以後、用紙）からトナーを除去する装置において、トナーを加熱して、軟化、または溶融化する手段としての加熱ローラ、及びそれを用いた像形成物質除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、資源の有効利用の観点から、トナーの付着した用紙からトナーを除去して、用紙を再使用可能にする方法、装置が色々と発明され、開示されている。
その中で、界面活性剤を含む水溶液などを用紙に塗布した後加熱し、用紙上のトナーを溶融または軟化させ、トナーに対する付着力が用紙よりも大きい付着力を持つ剥離部材を用紙に圧接したのち、用紙を該剥離部材から離間してトナーを用紙から剥離部材側に転写して除去する像形成物質除去装置がある。【０００３】  図２は従来の像形成物質除去装置の剥離ユニットの構成例である。加熱ローラは、アルミなどの高熱伝導性材料の芯金１０１に発泡シリコンゴムなどの耐熱性の有る弾性体層１０２を外周に捲着し、中央にローラ用ヒータ１０３を内蔵させ、表面温度を図示しない温度制御装置で所定の温度範囲に制御している。【０００４】  加熱支持部材２はアルミニュームなどの高熱伝導性材料を使用した中空の加熱ブロック２０１の内部にブロック用ヒータ２０２を内蔵させ、表面温度を図示しない温度制御装置で所定の温度に制御している。【０００５】  剥離ベルト３は加熱支持部材２に掛け回され、加熱ローラ１００により、加熱支持部材２に押圧され、加熱ローラに形成されたニップ幅を加熱支持部材２に接触しながら回転する。【０００６】  この様な目的に使用する加熱ローラに関する技術は、特許文献１のように、加圧ローラ６を、アルミニューム製の芯金１上に、シリコンゴム５から成る弾性層、金属薄膜を蒸着させた高熱伝導性層１０、ＰＦＡチューブ２にて形成した表面離型性層を設けて形成する構造のローラや、特許文献２のように、プレスローラ５９の表面に、厚さ２０μｍ程度のＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）チューブからなる外周層５９ａを形成する構造などを持つローラが有る。【０００７】
【特許文献１】特開平０７−０３６３０３号広報（要約書１ページ、図１）
【特許文献２】特開平０８−０１６０１５号広報（詳細な説明の段落００３１、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
【０００９】  剥離部へ送られてきた不安定化液７０３が塗布された用紙５は、このニップを通過する際に必要な熱と圧力が加えられて、用紙表面のトナーが剥離ベルト３へ転写され、用紙５が再生される。この様に必要な熱を加える為にはある程度のニップが必要である。しかし、特許文献１や特許文献２で開示されているローラは弾性体層の厚みが小さく、つぶれ代が少ないのでニップ幅が所望量取れないという欠点がある。ニップ幅が少ないと、加熱時間を長くとれないのでトナーを十分に軟化出来ず、除去不良を生じる。【００１０】  その為に加熱ローラ１００は発泡シリコンゴムなどの耐熱性の柔らかいゴム製の弾性体層１０２を設けてニップ幅を確保出来るように工夫しているが、発泡シリコンゴムは熱伝導性が悪いので、ローラ用ヒータ１０３の熱変化がローラ外周に伝達し、所定の温度になるまでの時間がかかるので、運転開始時の立ち上がり時間や待機状態からの復帰時間が長くなってしまう欠点が有った。【００１１】また、用紙５の通紙等により加熱ローラ１００の表面温度が変化した場合も、図示しない温度制御装置により、ローラ用ヒータ１０３のＯＮ−ＯＦＦ制御を行ない、所定の温度に制御する方式がとられているが、弾性体層１０２の熱抵抗により、ローラ表面の温度上昇が追いつけなく、１枚の用紙の中でも加熱ムラによる転写ムラを生じてしまう事があり、結果としてトナー除去ムラが発生する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】  以上の欠点を解決した本発明の加熱ローラを図３及び図４により説明すると、請求項１の発明は、高熱伝導性材質で作成したパイプ状の芯金１０１、の外周の所定の寸法離間した箇所に、弾力性を持った耐熱性のチューブ１０５を形成し、チューブ１０５と芯金１０１の間を高熱伝導性物質１０４で充填して、パイプ状の芯金１０１の中央部に、加熱手段としてローラ用ヒータ１０３を設けた構造とする。図４は本発明の加熱ローラの長手方向断面図である。【００１３】  請求項２の発明は、請求項１の発明に、高熱伝導性物質１０４にゲル状体の高熱伝導性物質を使用するものである。ゲル状体の高熱伝導性物質の例としてはシリコングリスが有る。【００１４】  請求項３の発明は、請求項１の発明に、高熱伝導性物質１０４に液体状の高熱伝導性物質を使用するものである。液体状の高熱伝導性物質の例としてはシリコンオイルなどが考えられる。
【発明の効果】
【００１５】請求項１の効果は、熱伝導性能の向上により、ローラ用ヒータ１０３の熱がチューブ１０５の表面まで伝達される時間が短縮されるので、運転開始時の立ち上げ時間や、待機状態からの復帰時間が短くなる。また加熱ローラ表面温度を所望の一定範囲内に保つ性能が向上して、連続処理時も加熱ローラ周方向の温度分布ムラが少なくなり、トナーの除去ムラを防止出来る。【００１６】  請求項２の効果は、高熱伝導性物質として、ゲル状体である物質を使用することと、弾力性のあるチューブ１０５により、少ない押圧力で幅広いニップを形成できるので、像保持体上の像形成物質を溶融または軟化させるのに必要な熱量を効率よく伝達出来る。【００１７】  請求項３の効果は、高熱伝導性物質として、液体状物質を使用することにより、熱伝導のみではなく対流作用によっても熱を運ぶことができるので、効率よく必要な熱量が伝達出来る。【００１８】請求項４の像形成物質除去装置では、上記請求項１乃至請求項３の加熱ローラを用いることにより、運転開始時の立ち上げ時間や待機状態からの復帰時間が短く、用紙とトナーの加熱を安定化した結果、トナー除去性能の優れた像形成物質除去装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】  図３は本発明の加熱ローラを使用した剥離ユニット１を拡大した図である。用紙５から用紙に付着したトナー１６Ａが用紙から取り除かれる順序を説明すると、不安定化液が塗布された用紙５を加熱ローラにて加熱ブロックに押圧すると用紙に付着したトナー１６Ａは剥離ベルト３に転写され、剥離ベルトに転写されたトナー１６Ｂとなり、これは図１で説明すれば、クリーニングローラ１０で掻き落され、容器１０に貯留され、所定量貯まったところで廃棄する。【００２０】  図１は、図３の剥離ユニットを搭載した像形成物質除去装置の構成例である。この装置は、転写型の電子写真複写機、プリンター等によって、用紙の表面に定着されたトナーを取り除き、用紙を再使用可能な状態に再生する装置である。ただし、この装置は図１の構成に限定されるものではない。【００２１】  ここで使う剥離ベルト３は軟化したトナーに対して、用紙と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。これには、例えばアルミ系、銅系、ニッケル系などの金属材料、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したものが使用される。
また、加熱指示部材２はブロック用ヒータ２０２で、加熱ローラ１００はローラ用ヒータ１０３で、どちらも図示しない温度制御装置で所定の温度に制御され、安定した加熱性能を確保している。【００２２】  図１の装置は以下のように運転する。給紙トレイ４にトナーの定着された面を下側にして積載されたコピー済みの用紙５は、図示しない用紙分離機構により最上面の１枚だけを分離して、給紙ローラ対６にて液塗布ユニット７へ送入する。液塗布ユニット７には界面活性剤を含んだ水溶液などの不安定化液７０３が、図示しない液供給装置により液面が所定の範囲内に位置するように制御されている。【００２３】  供給ローラ７０２は不安定化液７０３に浸漬して、塗布ローラ７０１に接しながら回転して塗布ローラ７０１の表面に不安定化液７０３を供給している。
給紙ローラ対６により送入された用紙５は押さえローラ７０５で塗布ローラ７０１に圧接されながら進行することにより、不安定化液７０３が表面に塗布されて、用紙とトナーとの付着力が弱められる。【００２４】  トナーとの付着力が弱められた用紙５は、回転している剥離ベルト３を加熱支持部材２に押圧しながら従動回転している加熱ローラ１００と剥離ベルト３との間に挿入され、排紙ローラ対８の方向に送られる。このとき、表面のトナーは加熱されて軟化し用紙との付着力がさらに弱められる。【００２５】  その結果、加熱ローラ１００で剥離ベルト３に押圧された用紙表面の軟化したトナーは用紙から剥離され、剥離ベルト３側に転写されて用紙は再使用可能な状態に再生されて、排紙ローラ対８で排紙トレイ９に排出される。
また、剥離ベルト３へ転写されたトナーはバックアップローラ１１の箇所で剥離ベルト３に接して回転するクリーニングローラ１０で掻き落され、容器１５内に貯留され、所定の量貯まったところで廃棄される。剥離ベルトのトナーが掻き落された部分は再度、用紙表面のトナーの剥離に使用される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】像形成物質除去装置の構成例である。
【図２】従来の加熱ローラを用いた剥離ユニットの構成例である。
【図３】本発明の加熱ローラを用いた剥離ユニットの構成例である。
【図４】本発明の加熱ローラの長手方向の断面図である。
【符号の説明】
【００２７】１  剥離ユニット
２  加熱支持部材
３  剥離ベルト
４  給紙トレイ
５  用紙（像保持体）
６  給紙ローラ対
７  液塗布ユニット
８  排紙ローラ対
９  排紙トレイ
１０  クリーニングローラ
１１  バックアップローラ
１２  テンションローラ
１３  ガイドローラＡ
１４  ガイドローラＢ
１５  容器
１６Ａ  用紙に付着したトナー
１６Ｂ  剥離ベルトに転写されたトナー
１６Ｃ  剥離ベルトから落とされたトナー
１００  加熱ローラ
１０１  芯金
１０２  弾性体層
１０３  ローラ用ヒータ
１０４  高熱伝導性物質
１０５  チューブ
２０１  ブロック
２０２  ブロック用ヒータ
７０１  塗布ローラ
７０２  供給ローラ
７０３  不安定化液
７０４  液容器
７０５  押さえローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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