JP3665693B2 - Paper surface modifying apparatus and image forming apparatus using the apparatus - Google Patents
Paper surface modifying apparatus and image forming apparatus using the apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP3665693B2 JP3665693B2 JP35366096A JP35366096A JP3665693B2 JP 3665693 B2 JP3665693 B2 JP 3665693B2 JP 35366096 A JP35366096 A JP 35366096A JP 35366096 A JP35366096 A JP 35366096A JP 3665693 B2 JP3665693 B2 JP 3665693B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- paper
- paper surface
- toner
- image forming
- modifying
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置における定着技術、並びに、該画像形成装置による画像形成後の用紙のリサイクル技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、上記画像形成装置は、オフィス、生産現場、流通業などにおいて幅広く普及している。
この画像形成装置で使用される用紙には、通常、インクのにじみ防止のためのサイズ剤の調整、帯電作用を利用する現像を行う場合の電気的な表面抵抗調整、複雑且つ高速搬送に対応するための剛度調整、トナーとの密着性を確保するための表面調整などを行うべく様々な添加剤が加えられている。そして、この製紙メーカーによって千差万別な添加剤の配合比が、画像形成装置で使用される用紙の種類増加をもたらしている。
【０００３】
また、近年の古紙パルプの配合比率の高まりや海外紙の使用が、画像形成装置で使用される用紙の種類をますます増加させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記画像形成装置においては、上述のような種々雑多な用紙とトナーとのマッチングを図るために装置毎に決められた指定紙を設けているという実状があり、この用紙に対する制約条件によって汎用性が低下するという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明人は、用紙からのトナーの剥離に水は必ずしも必須でないという事実に基づいて鋭意研究を行ったところ、用紙表面における極性基と非極性基との存在比率を変化させて用紙表面を改質することで、トナーの定着性を任意に変化させることが可能であるという結論が得られた。以下、具体的な検討内容について説明する。
【０００６】
市販の用紙及び研究用に独自に作成した用紙について、ＥＳＣＡ解析法(Electron Scanning Chemical Analysis）により用紙表面を分析し、トナー定着性との関係を考察した。
【０００７】
ここで、上記ＥＳＣＡ解析法は、軟Ｘ線の照射により物質表面から出現する光電子を分離定量することを基本原理として、元素名、結合状態及び存在比率のデータを得るものであり、現在、コート紙の表面分析手法としては定着したものとして位置づけられている。なお、表１は、炭素ピークの帰属を示すものである。表中のＣ１及びＯ１は非極性基を示し、Ｃ２、Ｃ３及びＯ２は極性基を示す。また、Ｃ１は疎水性を意味する。
また、トナー定着性のデータは、用紙上に形成したトナーパターンの濃度と、該トナーパターンに所定の粘着テープを５ｋｇ重の重りで押圧しながら張り付けた後に該テープを剥がして検出したトナーパターン濃度との比率を算出したものである。
【０００８】
【表１】
図１は、用紙表面におけるＣ１の割合とトナー定着性との関係を示すグラフである。このグラフより、Ｃ１の割合が多いほどトナー定着性は低くなる傾向があることが分かる。また、図２は、用紙表面におけるＣ２の割合とトナー定着性との関係を示すグラフである。このグラフより、Ｃ２の割合が多いほどトナー定着性は高くなる傾向があることが分かる。また、図３は、用紙表面におけるＯ２の割合とトナー定着性との関係を示すグラフである。このグラフより、Ｏ２の割合が多いほどトナー定着性は高くなる傾向があることが分かる。なお、図２及び３に示す曲線は、データ点から算出した近似曲線である。
【００１０】
以上の検討から、用紙表面における極性基と非極性基との存在比率を変化させて用紙表面を改質することで、トナー定着性を任意に変化させることができることが判明した。具体的には、用紙表面における極性基（ＥＳＣＡ解析法で言うところのＣ２、Ｃ３及びＯ２）の存在比率を増加させることにより、トナー定着性を高くすることができ、用紙表面における非極性基（ＥＳＣＡ解析法で言うところのＣ２、Ｃ３及びＯ２）の存在比率を増加させることにより、トナー定着性を低くすることができることが判明した。
【００１１】
本発明は以上の背景のもとに鑑みなされたものであり、その目的とするところは、画像形成装置におけるトナーとのマッチングを図るための用紙に対する制約条件を削減することを可能にする用紙表面改質装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、画像を形成する前の用紙の表面を改質するための用紙表面改質装置であって、用紙表面に酸化処理を施す酸化手段を有し、該酸化手段によりトナーの定着性が高くなるように用紙表面を改質することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項１の用紙表面改質装置においては、酸化手段により用紙表面に酸化処理を施す。これにより、用紙表面における極性基の存在比率が増加して、トナーの定着性が高くなるように用紙表面が改質される。この酸化処理の程度を調整することにより、トナーの定着性を任意に高くすることができる。
【００１４】
また、請求項２の発明は、画像を形成する前の用紙の表面を改質するための用紙表面改質装置であって、用紙表面に還元処理を施す還元手段を有し、該還元手段によりトナーの定着性が低くなるように用紙表面を改質することを特徴とするものである。
【００１５】
請求項２の用紙表面改質装置においては、還元手段により用紙表面に還元処理を施す。これにより、用紙表面における非極性基の存在比率が増加して、トナーの定着性が低くなるように用紙表面が改質される。この還元処理の程度を調整することにより、トナーの定着性を任意に低くすることができる。
【００１６】
また、請求項３の発明は、画像を形成する前の用紙の表面を改質するための用紙表面改質装置であって、用紙表面に酸化処理を施す酸化手段と、該用紙表面に還元処理を施す還元手段と、該酸化手段又は該還元手段のいずれかの駆動を選択する手段とを有し、トナーの定着性が任意の方向に変化するように用紙表面を改質することを特徴とするものである。
【００１７】
請求項３の用紙表面改質装置においては、酸化手段の駆動が選択された場合は、用紙表面における極性基の存在比率が増加して、トナーの定着性が高くなるように用紙表面が改質される。また、還元手段の駆動が選択された場合は、用紙表面における非極性基の存在比率が増加して、トナーの定着性が低くなるように用紙表面が改質される。酸化手段又は還元手段のいずれを駆動するかの選択は、ユーザーが、用紙の表面状態や用途などに応じて行う。例えば、ユーザーは、用紙がコート紙や多量の界面活性剤を付与されて再生された用紙などの比較的定着性の低いものである場合は、酸化手段の駆動を選択し、該用紙が比較的定着性の高いものである場合は、還元手段の駆動を選択する。また、ユーザーは、用紙の用途が、保存用である場合は酸化処理の駆動を選択し、リサイクル用である場合は還元処理の駆動を選択する。この選択により、トナーの定着性が任意の方向に変化するように用紙表面が改質される。なお、酸化処理又は還元処理の程度を調整することにより、トナーの定着性を任意に変更することができる。
【００１８】
また、請求項４の発明は、請求項１又は３の用紙表面改質装置において、上記酸化手段が、紫外線照射によるオゾン作用又はコロナチャージャによる正帯電であることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項４の用紙表面改質装置においては、紫外線照射のオゾン作用又はコロナチャージャによる正帯電によって用紙表面に酸化処理を施す。
【００２０】
また、請求項５の発明は、請求項２又は３の用紙表面改質装置において、上記還元手段が、還元性ガスの照射、電子ビームの照射、水素イオンの照射又はコロナチャージャによる負帯電であることを特徴とするものである。
【００２１】
請求項５の用紙表面改質装置においては、還元性ガスの照射、電子ビームの照射、水素イオンの照射又はコロナチャージャによる負帯電により用紙表面に還元処理を施す。
【００２２】
また、請求項６の発明は、潜像担持体と、現像剤を担持して搬送する現像剤担持体により該潜像担持体表面に形成された潜像を現像する現像手段とを有する画像形成装置において、画像形成工程への搬送前の用紙表面を、請求項３の用紙表面改質装置を用いて改質することを特徴とするものである。
【００２３】
請求項６の画像形成装置においては、画像形成工程への搬送前の用紙表面を、請求項３の用紙表面改質装置を用いて改質する。この用紙表面改質装置における酸化処理又は還元処理の程度を調整することにより、任意のトナー定着性が得られるように改質することができる。これにより、画像形成装置において任意のトナー定着性の画像が形成される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る用紙表面改質装置の一実施形態について説明する。
本実施形態に係る用紙表面改質装置は、用紙表面に酸化処理を施す酸化手段と、用紙表面に還元処理を施す還元手段と、ユーザーが該酸化手段又は該還元手段のいずれかを選択できる選択手段とを備え、乾式プロセスで用紙表面に酸化処理又は還元処理を施すことにより、該用紙表面における極性基と非極性基との存在比率を変化させて、任意のトナー定着性が得られるように用紙表面を改質するものである。
【００２５】
図４は、用紙表面改質装置における酸化手段及び還元手段の概略構成図である。
上記酸化手段及び上記還元手段としてコロナチャージャの原理を用いた用紙表面改質装置は、金属ドラム２、該ドラム２の曲率に沿って用紙３を搬送するための複数のコロ４、コロナ放電を発生させる高圧電極５及び高圧電源発生器６などから構成されている。ユーザーによって酸化手段の駆動が選択されると、コロナ放電により用紙表面が正極性に帯電し、該用紙表面における極性基の存在比率が増加する。これにより、用紙表面はトナー定着性が高くなるように改質される。一方、ユーザーによって還元手段の駆動が選択されると、コロナ放電により用紙表面が負極性に帯電し、該用紙表面における非極性基の存在比率が増加する。これにより、用紙表面はトナー定着性が低くなるように改質される。なお、除電しても改質後の用紙表面の状態、すなわち、トナー定着性は保たれる。
【００２６】
図５は、用紙表面改質装置における酸化手段の変形例を示す概略構成図である。
酸化手段として紫外線照射によるオゾン作用を利用した用紙表面改質装置は、紫外線ランプ７、反射鏡８、高圧電源９などから構成されている。
【００２７】
なお、以下に述べる方法によっても、トナー定着性を任意に変更することができることが判明した。
トナー定着性を高くしたい場合は、該用紙表面から電子を奪いやすいガス雰囲気中（以下、酸化性雰囲気中という）で用紙を搬送する。これにより、用紙表面のカルボニル基やカルボキシル基などの極性基の存在比率が増加して、トナー定着性が高くなるように用紙表面が改質される。なお、酸化性雰囲気としては、塩素や臭素などのハロゲンガスや活性化された酸素やオゾンなどが挙げられる。また、この酸化雰囲気中での処理は、上記ＥＳＣＡ解析法で言うところのＯ２の増加を意味する。
【００２８】
一方、トナー定着性を低くしたい場合は、該用紙を他の物質に電子を与えやすいガス雰囲気中（以下、還元性雰囲気中という）で用紙を搬送する。これにより、用紙表面のメチレン基や無機酸素などの非極性基の存在比率が増加して、表面エネルギーが低い状態になってトナー定着性が低くなるように用紙表面が改質される。なお、還元性雰囲気としては、発生期状態の水素、不安定な水素化合物（ＨＩ、Ｈ2Ｓ）、一酸化炭素や二酸化硫黄などが挙げられる。また、この還元雰囲気中の処理は、上記ＥＳＣＡ解析法で言うところのＯ１の増加を意味する。
【００２９】
図６は、用紙表面改質装置１と複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置１０との関係の説明図である。また、図７は、用紙表面改質装置、画像形成装置及び該画像形成装置で形成されたトナー像を用紙から除去する像形成物質除去装置における処理工程の一例を示すブロック図である。
まず、ユーザーは、用紙の表面状態からトナー定着性が高いか低いかを判断するとともに、画像形成装置で使用する用紙の用途が保存用であるかリサイクル用であるかに応じて、用紙表面改質装置における処理モードを選択する（ステップ１）。例えば、画像形成装置で使用する用紙の用途が保存用である場合は、酸化手段の駆動を選択し、画像形成装置で使用する用紙の用途がリサイクル用であっる場合は、還元手段の駆動を選択する。なお、ユーザーが用紙の表面状態などに応じて酸化処理又は還元処理の程度を調整することにより、トナーの定着性を任意に変更することができる。
【００３０】
リサイクル用の用途として還元処理モードが選択された場合、用紙表面改質装置の還元手段により用紙表面はトナー定着性が低くなるように改質される（ステップ２ａ）。そして、改質された用紙は、画像形成装置において、任意のトナー定着性のトナー像が形成されるとともに、リサイクル用であることを記すマークが付与される（ステップ３ａ、４ａ）。このリサイクル用マークの付与された用紙が像形成物質除去装置に給紙されると、該装置においてマークの判定が行われ、リサイクル用であることが検知された後に用紙からトナーが除去される（ステップ６ａ）。
【００３１】
一方、保存用の用途として酸化処理モードが選択された場合、用紙表面改質装置の酸化手段により用紙表面はトナー定着性が高くなるように改質される（ステップ２ｂ）。そして、改質された用紙は、画像形成装置において、任意のトナー定着性のトナー像が形成されるとともに、保存用であることを記すマークが付与される（ステップ３ｂ、４ｂ）。この保存用マークの付与された用紙が像形成物質除去装置に給紙されると、該装置において、マークの判定が行われ、保存用であることが検知され、トナーの除去動作は行われずにそのまま用紙は排出される（ステップ６ｂ）。
【００３２】
以上のように、本実施形態は、ユーザーが画像形成装置で使用する用紙の表面状態に応じて酸化手段又は還元手段のいずれかの駆動を選択するとともに、該処理の程度を調整することで、トナーの定着性を任意に変更することができる。よって、画像形成装置において、使用する用紙のトナー定着性が高い場合においても低い場合においても、任意のトナー定着性が得られるように用紙表面を改質することで、トナーとのマッチングに起因する用紙に対する制約条件を大幅に削減できる。したがって、汎用性が増す。
【００３３】
また、本実施形態は、画像形成装置の定着プロセスにおいて、装置スペックの高速化や低温化を図る上で、用紙表面とトナーとの親和性が小さい場合に定着圧の変化ではカバーできずに発生していた定着不良も低減できる。
【００３４】
また、本実施形態は、ユーザーが画像形成装置で使用する用紙の用途に応じて酸化手段又は還元手段のいずれかの駆動を選択することで、該用途に応じたトナー定着性を得ることができる。特に、上記酸化手段は、画像形成装置で使用する用紙の用途が保存用である場合の改質に有効であり、上記還元手段は画像形成装置で使用する用紙の用途がリサイクル用である場合の改質に有効である。
【００３５】
なお、本実施形態では、用紙表面改質装置が画像形成装置とは別構造であるが、画像形成装置内に該用紙表面改質装置を設けてもよい。なお、この場合は、用紙表面改質装置による改質後の用紙が、画像形成工程へ搬送されるように構成する。
【００３６】
また、上記用紙表面改質装置を上記像形成物質除去装置内に設けてもよい。なお、この場合は、トナー除去後の用紙が用紙表面改質装置によって改質された後に装置外に排出されるように構成する。特に、像形成物質除去装置が不安定化剤として水や界面活性剤を含む水溶液などを用紙に付与してトナーを除去する湿式プロセスにおいて、トナー定着性が低く再生された用紙の改質に有効である。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、用紙表面に施す酸化処理の程度を調整することにより、該用紙へのトナーの定着性を任意に高めることができる。よって、画像形成装置において、使用する用紙がコート紙や多量の界面活性剤を付与されて再生された用紙などの比較的トナー定着性の低いものである場合に、任意のトナー定着性が得られるように用紙表面を改質することにより、トナーとのマッチングに起因する用紙に対する制約条件を削減でき、汎用性が増すという優れた効果がある。
また、画像形成装置で使用する用紙の用途が保存用である場合の改質に有効な用紙表面改質装置を提供できるという優れた効果がある。
【００３８】
また、請求項２の発明によれば、用紙表面に施す還元処理の程度を調整することにより、該用紙へのトナーの定着性を任意に低くすることができる。よって、画像形成装置において、使用する用紙が比較的トナー定着性の高いものである場合に、任意のトナー定着性が得られるように用紙表面を改質することで、トナーとのマッチングに起因する用紙に対する制約条件を削減でき、汎用性が増すという優れた効果がある。
また、画像形成装置で使用する用紙の用途がリサイクル用である場合の改質に有効な用紙表面改質装置を提供できるという優れた効果がある。
【００３９】
また、請求項３又は６の発明によれば、用紙表面に施す酸化処理又は還元処理の程度を調整することにより、トナーの定着性を任意に変更することができる。よって、画像形成装置において、使用する用紙のトナー定着性が高い場合においても低い場合においても、任意のトナー定着性が得られるように用紙表面を改質することで、トナーとのマッチングに起因する用紙に対する制約条件を大幅に削減でき、非木材紙のような低品質の用紙の使用も可能となり汎用性が増すという優れた効果がある。
また、画像形成装置で使用する用紙の用途が保存用である場合の改質においても、リサイクル用である場合の改質においても有効な用紙表面改質装置を提供できるという優れた効果がある。
【００４０】
なお、従来、画像形成装置の定着プロセスにおいては、定着圧を様々に変化させて装置スペックの高速化や低温化に対応していたが、用紙表面とトナーとの親和性が小さい場合は、この定着圧の変化では該親和性が小さいことをカバーできずに定着不良が生じていた。請求項３又は６の発明によれば、このような定着不良も低減できるという優れた効果がある。
【００４１】
また、請求項４の発明によれば、紫外線照射によるオゾン作用又はコロナチャージャによる正帯電という簡易な方法で、トナーの定着性が高くなるように用紙表面を改質できるという優れた効果がある。
【００４２】
また、請求項５の発明によれば、還元性ガスの照射、電子ビームの照射、水素イオンの照射又はコロナチャージャによる負帯電という簡易な方法で、トナーの定着性が低くなるように用紙表面を改質できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】用紙表面におけるＣ１の割合とトナー定着性との関係を示すグラフ。
【図２】用紙表面におけるＣ２の割合とトナー定着性との関係を示すグラフ。
【図３】用紙表面におけるの割合とトナー定着性との関係を示すグラフ。
【図４】用紙表面改質装置における酸化手段及び還元手段の概略構成図。
【図５】用紙表面改質装置における酸化手段の変形例を示す概略構成図。
【図６】用紙表面改質装置と画像形成装置との関係の説明図。
【図７】用紙表面改質装置、画像形成装置及び像形成物質除去装置における処理工程の一例を示す図。
【符号の説明】
１ 用紙表面改質装置
２ 金属ドラム
３ 用紙
４ コロ
５ 高圧電極
６ 高圧電源発生器
７ 紫外線ランプ
８ 反射鏡
９ 高圧電源
１０ 画像形成装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fixing technique in an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a printer, and a paper recycling technique after image formation by the image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the image forming apparatus has been widely used in offices, production sites, distribution industries, and the like.
The paper used in this image forming apparatus usually corresponds to the adjustment of the sizing agent for preventing ink bleeding, the adjustment of the electrical surface resistance when developing using the charging action, and the complicated and high-speed conveyance. Various additives have been added to adjust the rigidity for the purpose and to adjust the surface to ensure adhesion with the toner. In addition, the various additive ratios of additives by the paper manufacturer have led to an increase in the types of paper used in the image forming apparatus.
[0003]
In addition, the increase in the proportion of waste paper pulp in recent years and the use of overseas paper are increasing the types of paper used in image forming apparatuses.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the image forming apparatus, there is an actual situation that a designated sheet determined for each apparatus is provided in order to match various kinds of sheets as described above and toner. There was a problem that the performance decreased.
[0005]
Therefore, the present inventor conducted earnest research based on the fact that water is not necessarily required for the separation of the toner from the paper, and changed the abundance ratio of polar groups and nonpolar groups on the paper surface to change the surface of the paper. It was concluded that the toner fixability can be arbitrarily changed by modifying the toner. Specific details of the study will be described below.
[0006]
For commercially available papers and papers made for research purposes, the paper surface was analyzed by ESCA analysis (Electron Scanning Chemical Analysis), and the relationship with toner fixing properties was considered.
[0007]
Here, the above-mentioned ESCA analysis method obtains data of element names, bonding states and abundance ratios based on the principle of separating and quantifying photoelectrons appearing from the surface of a substance by soft X-ray irradiation. It is positioned as a well-established paper surface analysis method. Table 1 shows the attribution of the carbon peak. C1 and O1 in the table represent nonpolar groups, and C2, C3, and O2 represent polar groups. C1 means hydrophobicity.
The toner fixability data includes the density of the toner pattern formed on the paper, and the toner pattern density detected by attaching the predetermined adhesive tape to the toner pattern while pressing it with a weight of 5 kg and peeling off the tape. The ratio is calculated.
[0008]
[Table 1]
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the ratio of C1 on the paper surface and the toner fixing property. From this graph, it can be seen that the toner fixability tends to decrease as the ratio of C1 increases. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the C2 ratio on the sheet surface and the toner fixing property. From this graph, it can be seen that the toner fixing property tends to increase as the ratio of C2 increases. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the O2 ratio on the surface of the paper and the toner fixing property. From this graph, it can be seen that the toner fixability tends to increase as the proportion of O 2 increases. The curves shown in FIGS. 2 and 3 are approximate curves calculated from data points.
[0010]
From the above examination, it has been found that the toner fixing property can be arbitrarily changed by modifying the paper surface by changing the existence ratio of polar groups and nonpolar groups on the paper surface. Specifically, by increasing the abundance ratio of polar groups (C2, C3 and O2 in the ESCA analysis method) on the paper surface, the toner fixing property can be increased, and nonpolar groups ( It has been found that the toner fixability can be lowered by increasing the existence ratio of C2, C3 and O2) as referred to in the ESCA analysis method.
[0011]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to provide a sheet surface that can reduce the restriction condition on the sheet for matching with toner in the image forming apparatus. It is to provide a reformer.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is a paper surface modifying device for modifying the surface of a paper before forming an image, comprising an oxidizing means for oxidizing the paper surface. And the surface of the paper is modified so that the fixing property of the toner is enhanced by the oxidizing means.
[0013]
According to another aspect of the present invention, the surface of the paper is oxidized by the oxidizing means. As a result, the presence ratio of polar groups on the paper surface is increased, and the paper surface is modified so that the toner fixability is improved. By adjusting the degree of this oxidation treatment, the toner fixability can be arbitrarily increased.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a sheet surface modifying device for modifying the surface of a sheet before forming an image, the sheet surface modifying apparatus having a reducing unit that performs a reduction process on the sheet surface. It is characterized in that the surface of the paper is modified so that the toner fixing property is lowered.
[0015]
In the paper surface modifying apparatus according to the second aspect, the reduction surface is subjected to a reduction process by the reduction means. As a result, the non-polar group existing ratio on the paper surface is increased, and the paper surface is modified so that the toner fixing property is lowered. By adjusting the degree of this reduction treatment, the toner fixability can be arbitrarily lowered.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a sheet surface modifying apparatus for modifying the surface of a sheet before forming an image, the oxidizing means for oxidizing the sheet surface, and the reducing process on the sheet surface. The sheet surface is modified so that the fixing property of the toner changes in an arbitrary direction. To do.
[0017]
4. The paper surface reforming apparatus according to claim 3, wherein when the driving of the oxidizing means is selected, the surface ratio of the paper is modified so that the presence ratio of polar groups on the paper surface is increased and the toner fixing property is improved. Is done. When the driving of the reducing means is selected, the non-polar group existing ratio on the paper surface is increased and the paper surface is modified so that the toner fixing property is lowered. The user selects whether to drive the oxidation means or the reduction means according to the surface state of the paper, the application, and the like. For example, if the paper is relatively low fixability, such as coated paper or paper that has been recycled with a large amount of surfactant, the user selects the driving of the oxidizing means and the paper is relatively When the fixing property is high, the driving of the reducing means is selected. Further, the user selects driving of the oxidation process when the use of the sheet is for storage, and selects driving of the reduction process when the use of the sheet is for recycling. By this selection, the paper surface is modified so that the toner fixing property changes in an arbitrary direction. The toner fixing property can be arbitrarily changed by adjusting the degree of oxidation treatment or reduction treatment.
[0018]
According to a fourth aspect of the invention, in the paper surface modifying apparatus of the first or third aspect, the oxidizing means is an ozone action by ultraviolet irradiation or a positive charge by a corona charger.
[0019]
According to another aspect of the present invention, the surface of the paper is oxidized by the ozone action of ultraviolet irradiation or the positive charging by the corona charger.
[0020]
The invention according to
[0021]
In the paper surface modifying apparatus according to the fifth aspect, the paper surface is subjected to reduction treatment by irradiation with a reducing gas, irradiation with an electron beam, irradiation with hydrogen ions, or negative charging by a corona charger.
[0022]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an image forming system comprising: a latent image bearing member; and a developing unit that develops the latent image formed on the surface of the latent image bearing member by the developer bearing member that carries and conveys the developer. In the apparatus, the sheet surface before being conveyed to the image forming step is modified using the sheet surface modifying apparatus according to claim 3.
[0023]
According to a sixth aspect of the present invention, the surface of the paper before being conveyed to the image forming process is modified using the paper surface modifying apparatus according to the third aspect. By adjusting the degree of oxidation treatment or reduction treatment in the paper surface reforming apparatus, it is possible to modify so as to obtain an arbitrary toner fixing property. As a result, an arbitrary toner-fixing image is formed in the image forming apparatus.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a sheet surface modifying apparatus according to the present invention will be described.
The paper surface reforming apparatus according to the present embodiment includes an oxidation unit that oxidizes the paper surface, a reduction unit that performs a reduction process on the paper surface, and a selection that allows the user to select either the oxidation unit or the reduction unit Means, and by subjecting the paper surface to an oxidation treatment or a reduction treatment by a dry process, the abundance ratio of polar groups and nonpolar groups on the paper surface is changed, so that an arbitrary toner fixing property can be obtained. It modifies the paper surface.
[0025]
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the oxidizing means and the reducing means in the paper surface modifying apparatus.
The paper surface reforming apparatus using the principle of the corona charger as the oxidizing means and the reducing means generates a metal drum 2, a plurality of rollers 4 for transporting the paper 3 along the curvature of the drum 2, and corona discharge. The high-
[0026]
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a modification of the oxidation means in the paper surface modifying apparatus.
A paper surface reforming apparatus using ozone action by ultraviolet irradiation as an oxidizing means is composed of an ultraviolet lamp 7, a reflecting
[0027]
It has been found that the toner fixing property can be arbitrarily changed also by the method described below.
When it is desired to improve the toner fixing property, the paper is transported in a gas atmosphere (hereinafter referred to as an oxidizing atmosphere) in which electrons are easily taken from the paper surface. As a result, the abundance ratio of polar groups such as carbonyl groups and carboxyl groups on the paper surface is increased, and the paper surface is modified so that the toner fixing property is enhanced. Examples of the oxidizing atmosphere include halogen gas such as chlorine and bromine, activated oxygen and ozone. Further, the treatment in the oxidizing atmosphere means an increase in O 2 as referred to in the ESCA analysis method.
[0028]
On the other hand, when it is desired to lower the toner fixing property, the paper is conveyed in a gas atmosphere (hereinafter referred to as a reducing atmosphere) that easily gives electrons to other substances. As a result, the abundance ratio of non-polar groups such as methylene groups and inorganic oxygen on the paper surface is increased, and the surface of the paper is modified so that the surface energy becomes low and the toner fixing property is lowered. Examples of the reducing atmosphere include nascent hydrogen, unstable hydrogen compounds (HI, H 2 S), carbon monoxide, and sulfur dioxide. Further, the treatment in the reducing atmosphere means an increase in O1 as referred to in the ESCA analysis method.
[0029]
FIG. 6 is an explanatory diagram of the relationship between the sheet surface modifying apparatus 1 and the
First, the user determines whether the toner fixing property is high or low from the surface state of the paper, and changes the surface of the paper depending on whether the use of the paper used in the image forming apparatus is for storage or recycling. The processing mode in the quality device is selected (step 1). For example, when the use of the paper used in the image forming apparatus is for storage, the driving of the oxidation means is selected, and when the use of the paper used in the image forming apparatus is for recycling, the driving of the reducing means is performed. select. Note that the toner fixability can be arbitrarily changed by the user adjusting the degree of oxidation or reduction according to the surface condition of the paper.
[0030]
When the reduction processing mode is selected as a recycling application, the paper surface is modified so that the toner fixing property is lowered by the reducing means of the paper surface modifying device (step 2a). The modified paper forms an arbitrary toner-fixing toner image in the image forming apparatus and is given a mark indicating that it is for recycling (steps 3a and 4a). When the sheet with the recycling mark is fed to the image forming substance removing apparatus, the mark is determined in the apparatus, and the toner is removed from the sheet after it is detected that it is for recycling ( Step 6a).
[0031]
On the other hand, when the oxidation treatment mode is selected as a storage application, the paper surface is modified by the oxidation means of the paper surface modification device so that the toner fixing property is enhanced (step 2b). Then, the modified paper forms an arbitrary toner-fixing toner image in the image forming apparatus and is given a mark indicating that it is for storage (steps 3b and 4b). When the sheet with the storage mark is fed to the image forming substance removal apparatus, the apparatus determines the mark and detects that the image is for storage, and the toner removal operation is not performed. The sheet is discharged as it is (step 6b).
[0032]
As described above, according to the present exemplary embodiment, the user selects either the oxidation unit or the reduction unit according to the surface state of the paper used in the image forming apparatus, and adjusts the degree of the processing. The fixing property of the toner can be arbitrarily changed. Therefore, in the image forming apparatus, regardless of whether the toner fixing property of the paper to be used is high or low, the paper surface is modified so that an arbitrary toner fixing property can be obtained, resulting in matching with the toner. The constraints on the paper can be greatly reduced. Therefore, versatility increases.
[0033]
In addition, in this embodiment, in the fixing process of the image forming apparatus, in order to increase the speed of the apparatus and reduce the temperature, if the affinity between the paper surface and the toner is small, the change in the fixing pressure cannot be covered. Fixing defects that have occurred can also be reduced.
[0034]
Further, according to the present exemplary embodiment, the user can select the driving of the oxidizing unit or the reducing unit according to the use of the paper used in the image forming apparatus, thereby obtaining the toner fixing property according to the use. . In particular, the oxidation means is effective for reforming when the use of the paper used in the image forming apparatus is for storage, and the reduction means is used when the use of the paper used in the image forming apparatus is for recycling. Effective for reforming.
[0035]
In the present embodiment, the sheet surface modifying apparatus has a different structure from the image forming apparatus, but the sheet surface modifying apparatus may be provided in the image forming apparatus. In this case, the modified paper by the paper surface modifying apparatus is conveyed to the image forming process.
[0036]
The paper surface modifying device may be provided in the image forming substance removing device. In this case, the sheet after toner removal is modified by the sheet surface modifying apparatus and then discharged outside the apparatus. Especially in the wet process in which the image forming substance removing device applies water or a surfactant-containing aqueous solution as a destabilizing agent to the paper to remove the toner, it is effective for reforming the recycled paper with low toner fixability. It is.
[0037]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, by adjusting the degree of oxidation treatment applied to the paper surface, it is possible to arbitrarily improve the fixability of toner on the paper. Therefore, in the image forming apparatus, when the paper to be used is a paper having a relatively low toner fixing property such as a coated paper or a paper regenerated with a large amount of surfactant, any toner fixing property can be obtained. By modifying the surface of the paper as described above, it is possible to reduce constraints on the paper due to matching with the toner, and there is an excellent effect that versatility is increased.
In addition, there is an excellent effect that it is possible to provide a sheet surface modifying apparatus effective for modification when the use of the sheet used in the image forming apparatus is for storage.
[0038]
According to the second aspect of the invention, by adjusting the degree of reduction treatment applied to the surface of the paper, the fixability of the toner to the paper can be arbitrarily lowered. Therefore, in the image forming apparatus, when the paper to be used has a relatively high toner fixing property, the surface of the paper is modified so that an arbitrary toner fixing property can be obtained, resulting in matching with the toner. There is an excellent effect that the constraint condition on the paper can be reduced and versatility is increased.
Further, there is an excellent effect that it is possible to provide a paper surface reforming apparatus effective for reforming when the use of the paper used in the image forming apparatus is for recycling.
[0039]
According to the third or sixth aspect of the invention, the toner fixability can be arbitrarily changed by adjusting the degree of oxidation or reduction applied to the paper surface. Therefore, in the image forming apparatus, regardless of whether the toner fixing property of the paper to be used is high or low, the paper surface is modified so that an arbitrary toner fixing property can be obtained, resulting in matching with the toner. It is possible to drastically reduce the constraints on the paper, and it is possible to use low-quality paper such as non-wood paper.
In addition, there is an excellent effect that it is possible to provide a sheet surface modifying apparatus that is effective both in reforming when the use of the paper used in the image forming apparatus is for storage and in reforming when it is for recycling.
[0040]
Conventionally, in the fixing process of an image forming apparatus, the fixing pressure has been changed in various ways to cope with higher speeds and lower temperatures of the apparatus. However, if the affinity between the paper surface and the toner is small, The change in fixing pressure could not cover that the affinity was small, and fixing failure occurred. According to invention of Claim 3 or 6, there exists the outstanding effect that such a fixing defect can also be reduced.
[0041]
Further, according to the invention of claim 4, there is an excellent effect that the surface of the paper can be modified so as to improve the toner fixing property by a simple method of ozone action by ultraviolet irradiation or positive charging by a corona charger.
[0042]
According to the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the ratio of C1 on a sheet surface and toner fixability.
FIG. 2 is a graph showing a relationship between a C2 ratio on a sheet surface and toner fixability.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the ratio on the paper surface and the toner fixing property.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an oxidizing unit and a reducing unit in a paper surface modifying apparatus.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a modified example of the oxidizing means in the paper surface modifying apparatus.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a relationship between a sheet surface modifying apparatus and an image forming apparatus.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of processing steps in a paper surface modifying apparatus, an image forming apparatus, and an image forming substance removing apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Paper surface modification apparatus 2 Metal drum 3 Paper 4
Claims (6)
用紙表面に酸化処理を施す酸化手段を有し、該酸化手段によりトナーの定着性が高くなるように用紙表面を改質する用紙表面改質装置。 A paper surface modification device for modifying the surface of a paper before forming an image,
A paper surface reforming apparatus comprising an oxidizing means for subjecting a paper surface to an oxidation treatment, and reforming the paper surface by the oxidizing means so as to enhance toner fixability.
用紙表面に還元処理を施す還元手段を有し、該還元手段によりトナーの定着性が低くなるように用紙表面を改質する用紙表面改質装置。 A paper surface modification device for modifying the surface of a paper before forming an image,
A paper surface reforming apparatus that includes a reduction unit that performs a reduction process on a paper surface, and that modifies the paper surface so that toner fixability is lowered by the reduction unit.
用紙表面に酸化処理を施す酸化手段と、該用紙表面に還元処理を施す還元手段と、該酸化手段又は該還元手段のいずれかの駆動を選択する手段とを有し、トナーの定着性が任意の方向に変化するように用紙表面を改質する用紙表面改質装置。 A paper surface modification device for modifying the surface of a paper before forming an image,
An oxidation unit that oxidizes the surface of the paper, a reduction unit that performs a reduction process on the surface of the paper, and a unit that selects driving of the oxidation unit or the reduction unit. A paper surface reforming device that modifies the paper surface so as to change in the direction.
上記酸化手段が、紫外線照射によるオゾン作用又はコロナチャージャによる正帯電であることを特徴とする用紙表面改質装置。In the paper surface modification apparatus according to claim 1 or 3,
The paper surface modifying apparatus, wherein the oxidizing means is an ozone action by ultraviolet irradiation or a positive charging by a corona charger.
上記還元手段が、還元性ガスの照射、電子ビームの照射、水素イオンの照射又はコロナチャージャによる負帯電であることを特徴とする用紙表面改質装置。In the paper surface modification apparatus according to claim 2 or 3,
The paper surface modifying apparatus, wherein the reducing means is irradiation with a reducing gas, irradiation with an electron beam, irradiation with hydrogen ions, or negative charging by a corona charger.
画像形成工程への搬送前の用紙表面を、請求項３の用紙表面改質装置を用いて改質することを特徴とする画像形成装置装置。In an image forming apparatus comprising: a latent image carrier; and a developing unit that develops a latent image formed on the surface of the latent image carrier by a developer carrier that carries and conveys the developer.
An image forming apparatus characterized in that the sheet surface before being conveyed to the image forming process is modified using the sheet surface modifying apparatus according to claim 3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35366096A JP3665693B2 (en) | 1996-12-16 | 1996-12-16 | Paper surface modifying apparatus and image forming apparatus using the apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35366096A JP3665693B2 (en) | 1996-12-16 | 1996-12-16 | Paper surface modifying apparatus and image forming apparatus using the apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10177271A JPH10177271A (en) | 1998-06-30 |
| JP3665693B2 true JP3665693B2 (en) | 2005-06-29 |
Family
ID=18432358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35366096A Expired - Fee Related JP3665693B2 (en) | 1996-12-16 | 1996-12-16 | Paper surface modifying apparatus and image forming apparatus using the apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3665693B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8180270B2 (en) | 2007-06-26 | 2012-05-15 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus for controlling glossiness of an image |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9052671B2 (en) * | 2009-02-03 | 2015-06-09 | Xerox Corporation | Method for paper treatment |
| JP2012002964A (en) * | 2010-06-16 | 2012-01-05 | Ricoh Co Ltd | Fixing device and image forming apparatus |
| JP5741999B2 (en) * | 2010-12-06 | 2015-07-01 | 株式会社リコー | Image forming apparatus and image forming system |
| JP2012123323A (en) * | 2010-12-10 | 2012-06-28 | Tohoku Ricoh Co Ltd | Image forming apparatus and modifying device |
-
1996
- 1996-12-16 JP JP35366096A patent/JP3665693B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8180270B2 (en) | 2007-06-26 | 2012-05-15 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus for controlling glossiness of an image |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10177271A (en) | 1998-06-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6044244A (en) | Image forming apparatus for enabling easy separation of recording sheets from photosensitive member | |
| JP2011060737A (en) | Reforming device, post-treatment apparatus, and picture forming apparatus | |
| JP3665693B2 (en) | Paper surface modifying apparatus and image forming apparatus using the apparatus | |
| JP2006018240A (en) | Image forming apparatus | |
| JP2005182050A (en) | Multistage melting system and method thereof | |
| US5540815A (en) | Method of recycling an image carrying medium and an image separating member therefor | |
| JP2006259280A (en) | Image forming apparatus | |
| CN106483803B (en) | Image formation system, image forming apparatus and transfer condition change method | |
| JP5528231B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JP5493621B2 (en) | Reforming apparatus, post-processing apparatus, and image forming apparatus | |
| JP5338284B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JPH1074025A (en) | Copying paper | |
| JP5598310B2 (en) | Ozone decomposition apparatus, reforming apparatus, and image forming apparatus | |
| JPH0728309A (en) | Image forming device | |
| JP2000356861A (en) | Recording sheet and image forming device | |
| US6178307B1 (en) | Attraction member and image forming apparatus using the same | |
| JP2012099360A (en) | Reformer and post-processing device and image forming device | |
| JP4944437B2 (en) | Image forming apparatus | |
| US3772173A (en) | Electroconductive paper | |
| JP5942905B2 (en) | Image forming apparatus and control method thereof | |
| JPH10274909A (en) | Reproducing device for material to be recorded and production of peeling member | |
| JP6933008B2 (en) | Image forming device | |
| JP2006145817A (en) | Image forming apparatus | |
| JP2002006530A (en) | Electrophotographic transfer paper | |
| JP2015055696A (en) | Image forming apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041126 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050125 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050304 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050404 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080408 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090408 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100408 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100408 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110408 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120408 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130408 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |