レーザアブレーションによる廃コピー紙の瞬時脱トナー技術の基礎的開発

2006 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16658070
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: 服部 順昭 東京農工大学, 大学院共生科学技術研究院, 教授 (90115915)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 安藤 恵介 東京農工大学, 大学院共生科学技術研究院, 助手 (70262227) ; 磯貝 明 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40191879) ; 岡山 隆之 東京農工大学, 大学院共生科学技術研究院, 教授 (70134799)
• Keywords: コピー用紙 / PPC / レーザ / YAGレーザ / アブレーション / 輝度 / リユース

Research Abstract

今年度までの結果は下記の通りである。
照射条件は、EO・QスイッチYAGレーザのフルエンスを0.92J/cm^2に、パルス周波数を10Hzとし、XZテーブルを2.5mm/secで移動させ、
1)レーザアブレーションへの影響因子
市販のPPC用紙、平滑性やトナー定着性の異なる紙に4種類のプリンタで成分が異なるトナーを印刷し、トナーの除去効果を比較した。トナー間の比較では白色度で、紙試料間の比較では未印刷紙の白色度に対するアブレーション後の白色度の百分率である白色度回復率で結果を評価したところ、レーザアブレーション後の白色度は全ての試料で60%以上となり、レーザ光の吸収が良い顔料の含有率が高かいトナーでは白色度がより高くなった。元通りにならなかった理由は紙の変色である。レーザアブレーションにより全ての試料で白色度回復率が65%となった。特に、平滑性を高めた紙で回復率が高かったが、アブレーション後に印刷部のみならず、その周辺も紙面に塗布されている薬剤の変質と思われる若干の黒ずんだ変色が生じた。
2)アブレーション後の変色の原因調査
スライドグラスにトナーを定着させたものをアブレーションし、その残渣をFT-IRで分析したところ、残渣のスペクトルにトナー粉体のピークがみられたため、残渣はトナーに含まれる樹脂成分であることが示唆された。また、トナー粉体にはないピークがみられたことから、レーザアブレーションによる樹脂の変質・変色も示唆された。
3)他のリユース法との組み合わせによる効果
(株)リコーが開発したリサイクル・コピー・プロセス法(以下、RCP法という)とレーザアブレーションを、RCP処理後にレーザアブレーションを行う場合とアブレーション後にRCP処理を行う場合の実験を行った。その結果、どちらを先にしても除去効果の改善は認められず、レーザアブレーションとRCP法との組み合わせでは、トナーの効果的な除去は難しいことが分かった。