JP2012118526A - 消色装置および消色装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】熱などを利用してシート上の画像を消色する装置が提案されているが、シートの再利用回数または消色回数が多くなると、消色が不十分なことがある。そこで、シートの再利用において、消色残りを抑制する消色装置および消色装置の制御方法を提供する。
【解決手段】実施形態の消色装置は、シートＰを搬送する搬送部材３０と、前記シートに形成された画像の消色状態を読み取る読取部４０と、搬送される前記シートの画像を熱を利用して消色する消色部６０と、前記読取部の読取結果に応じて、前記消色部の加熱温度を所定温度に設定する制御部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明の実施の形態は、シート上に形成された画像の色を消す消色装置および消色装置の制御方法に関する。

印刷した用紙を再利用するものとして、ロイコ染料を含有したトナーまたはインクを用いる画像形成装置によって画像を印刷し、熱などを利用してシート上の画像を消色する消色装置が提案されている。

例えば、４０℃以下の常温で発色剤と顕色剤との化学反応により発色し、１００℃以上でその化学結合が崩壊し、顕色剤と消色剤との化学結合により無色化するインクと、そのインクを用いたインクジェットプリンタ、更には消色用の加熱機構を設けたインクジェットプリンタが知られている。

また、ロイコ染料を用いた消色トナーにより画像を印刷する複写機と、そのトナーを用いた用紙上の画像を加熱装置により消色することが知られている。

特開２００１−３０２９５４号公報 特開２０１０−１９１４３０号公報

消色装置の消色部は、搬送されるシートを一定の温度で加熱することにより、シート上の画像の色を消す。シートの画像の色は消されるが、シートには透明になったトナーが存在しているため、同じシートで印刷と消色を繰り返すと、そのシートの物理的または化学的な特性が変化してしまう。このような状態で、常に一定の温度でシートを加熱した場合、シートの再利用回数または消色回数が多くなると、消色が不十分なことがある。

本発明は、上記課題に鑑み、シートの再利用において、画像の消色残りを抑制する消色装置および消色装置の制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、実施形態の消色装置は、シートを搬送する搬送部材と、
前記シートに形成された画像の消色状態を読み取る読取部と、搬送された前記シートの画像を熱を利用して消色する消色部と、前記読取部の読取結果に応じて、前記消色部の加熱温度を所定温度に設定する制御部と、を備える。

実施の形態の消色装置の概略構成図。 実施の形態の消色回数を示すマークを有するシートの概略説明図。 図１に示す消色装置のハードウェア構成を説明するブロック図。 第１の実施の形態の消色装置の処理を説明するフローチャート。 第２の実施の形態の消色装置の処理を説明するフローチャート。 図１の搬送部材の概略構成図。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本実施形態の消色装置の概略構成図である。消色装置１０は、消色性トナーや消色性インク等の「消色性着色剤」により画像を形成されたシートＰ（紙、ＯＨＰ用フィルム、等）に対して、消色性着色剤（以下、単に記録材料と呼ぶ）による画像の色を消す「消色処理」を施す。例えば、記録材料としての消色性トナーまたは消色性インクはロイコ染料を有している。消色装置１０は、給紙トレイ２０、搬送部材３０、読取部４０、消色部６０、記録部７０、用紙搬送路８１、排紙トレイ８２、操作部９０および表示部９１を備える。

給紙トレイ２０は、記録材料によって印刷され再利用するためのシートＰを積載する。給紙トレイ２０は、Ａ４、Ａ３、Ｂ５等、様々なサイズのシートを積載する。給紙トレイ２０が積載するシートＰは、例えば、１００℃などの所定温度以上に加熱することにより消色する記録材料で画像形成されたシートである。

搬送部材３０は、給紙ローラ３１、搬送ローラ３２、分離ローラ３３、レジストローラ５０、排紙ローラ８０等を有し、搬送路８１に沿って給紙トレイ２０上のシートＰを１枚ずつ、読取部４０、消色部６０、記録部７０、排紙トレイ８２に搬送する。給紙ローラ３１、レジストローラ５０等は、制御部１００からの指示に基づき、シートＰを読取部４０や消色部６０に搬送する。また、レジストローラの手前には、シートを検知するシートセンサ５１が配置されている。

読取部４０は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）スキャナあるいはＣＭＯＳセンサ等の読取ユニットを有する。本実施の形態では、読取部４０は、搬送されるシートＰの第１面および第２面のそれぞれのマークまたは画像を読み取る。すなわち、読取部４０は、搬送されるシートＰのマークまたは画像の両面読取を可能とする。読取部４０が読み取ったマークまたは画像は、後述する記憶部１０５に保存される。例えば、消色処理する前に読取部４０が読み取ったシート上の画像を電子化して記憶部へ保存することにより、後で消色された画像のデータが必要となった場合に、画像データを取得することができる。また、後述する制御部１００は、読取部４０が読み取ったマークに基づいて、消色状態として、消色可能な記録材料によって印刷されたシートが何回消色されたか、あるいは、何回印刷されたかを判断する。

消色部６０は、ＩＨコイル６１、金属ローラ６２、温度センサ６３、ローラ６４、を有する。なお、金属ローラ６２の代わりに、金属ベルトでも良い。例えば、消色部６０は、ＩＨコイルにより金属ローラ６２を誘導加熱する。所定温度まで加熱した金属ローラ６２に、搬送されるシートＰを接触させ、シート上の記録材料を所定の消色温度まで加熱することにより、シート上に形成された画像の色を消色する。消色部６０は金属ローラ６２の表面温度を検知する温度センサ６３を有し、制御部１００は、温度センサ６３の検知温度に基づき、ＩＨコイルに印加する電流または電圧を制御して、金属ローラ６２を所定の温度に維持制御する。温度センサ６３は、接触式であっても非接触式であっても良い。

なお、本実施の形態の消色部６０は、ＩＨコイル６１をシートの片面側に配置したが、シートの両面を同時に加熱できるように、搬送路を挟んでシートの両面側にＩＨコイルを配置しても良い。

記録部７０は、インクジェットヘッドを有し、シート搬送方向と直交する方向（シート幅方向）に配置されている。インクジェットヘッドは、図２のように、シートＰの所定位置にマークＭを記録（印刷）する。このマークＭは、消色状態として、消色可能な記録材料によって印刷されたシートが何回消色されたか、あるいは、何回印刷されたかを示すものである。なお、本実施の形態ではインクジェットヘッドを用いるが、電子写真方式の印刷装置やサーマル方式の印刷装置を用いても良い。

搬送路８１は、シートＰを、読取部４０、消色部６０、記録部７０、を経由して、給紙トレイ２０から排紙トレイ８２に導く。また、搬送路８１には図示しないセンサが配置され、搬送路におけるシートの搬送タイミング等に利用されている。センサは、例えば、マイクロセンサやマイクロアクチュエータであって良い。

排紙ローラ８０は、記録材料により形成された画像が消色され、記録部７０によりマークＭを記録されたシートＰを排紙トレイ８２に排出する。
排紙トレイ８２は、消色装置１０の本体カバーによって形成され、排紙ローラ８０によって排紙されたシートＰを積載する。

操作部９０は、シートＰの画像の消色処理を開始させるキーを有し、ハードキーでもソフトキーでも良い。

表示部９１は、消色装置１０の設定情報や動作ステータス、ログ情報、あるいは、後述するユーザへのメッセージを表示する。

図２は、記録部７０によって記録されるマークＭを有するシートＰの概略説明図であり、消色装置１０から排出された状態を示す。このシートと消色可能な記録材料を用いて他の画像形成装置で画像が印刷された場合は、図２のシートには、マークＭ以外に、画像が形成された状態となる。

図２のマークＭは、消色状態として、消色可能な記録材料によって印刷されたシートＰが何回消色されたか、あるいは、何回印刷されたかを示す。例えば、記録されるマークＭは、消色回数をブロック数として表すが、バーコード、数字などを用いても良い。

さらに、記録部７０で用いられる記録材料として、消色性のトナーまたはインクを用いて、過去に記録したマークを一度消色し、新たにマークを記録し直しても良い。

また、非消色性のトナーまたはインクを用いる場合は、消色回数をブロック数として表し、消色する度に追加でブロックを記録するか、記録済マークを塗り潰して異なる位置に新たにマークを記録しても良い。その場合は、読取部４０で読み取ったマークを認識ソフトウェア等を用いて解析または認識すると更に有効である。

図３は、消色装置のハードウェア構成を説明するブロック図である。消色装置１０は、制御部１００と、記憶部１０５と、検知部１０６と、読取部４０と、消色部６０と、記録部７０と、搬送部材３０と、操作部９０と、表示部９１、を有する。

制御部１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）あるいはＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）からなるプロセッサ１０１、メモリ１０２を有する。制御部１００は、搬送部材３０、読取部４０、消色部６０、記録部７０、表示部９１等を制御する。メモリ１０２は、例えば、半導体メモリであり、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０３と、プロセッサ１０１に一時的な作業領域を提供するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０４とを有する。例えば、ＲＯＭ１０３は、消色部６０の加熱温度を切り替えるためのシート再利用回数または消色回数の閾値、消色部の加熱温度を制御するプログラム、搬送部材の速度を制御するプログラム等を格納する。ＲＡＭ１０４は、読取部４０で読み取ったマークＭのデータを一時的に保存しても良い。消色装置１０の各コンポーネントは、バス１０８を介して接続される。

搬送部材は、給紙ローラ３１、搬送ローラ３２、分離ローラ３３、レジストローラ５０、排紙ローラ８０等を有し、制御部１００からの指令に基づき、駆動制御される。

制御部１００は、操作部９０のスタートキーの押下に基づき、搬送部材３０、読取部４０、消去部６０、記録部７０、およびその他の構成を制御する。例えば、スタートキーの押下に基づき、制御部１００は、搬送部材３０を駆動させる。制御部１００は、読取部４０で読み取ったマークに基づき、消色状態として再利用回数または消色回数を判断して、消色部６０の加熱温度を設定する。制御部１００は、読取部４０で読み取ったマークに基づき、シートＰの消色回数を判断し、記録部７０にマークを記録させる。

制御部１００は、検知部１０６からの信号に基づいて、装置内部の各構成を制御する。検知部１０６は、図１に示すシートセンサ５１、温度センサ６３、等を有する。

制御部１００は、シートセンサ５１からの信号に基づいて、レジストローラ５０の手前近傍にシートＰが存在することを判断する。また、制御部１００は、温度センサ６３を用いて消色部６０の金属ローラの温度を検知するとともに、ＩＨコイル６１への印加電流または電圧を制御して、消色部の温度を制御する。また、制御部１００は、シートセンサ５１を用いて、搬送路８１内のシートの位置を把握する。例えば、制御部１００は、シートセンサ５１を用いて、シートＰがレジストローラ５０を通過したか否か検知する。

記憶部１０５は、アプリケーションプログラムおよびＯＳを記憶する。アプリケーションプログラムは、読取部４０による読取機能、消色部の消色機能といった消色装置が有する機能を実行するプログラムを含む。アプリケーションプログラムは、更には、Ｗｅｂクライアント用のアプリケーション（Ｗｅｂブラウザ）やその他のアプリケーションを有する。記憶部１０５は、読取部４０で読み取ったマークまたは画像を保存する。記憶部１０５としては、例えば、ハードディスクドライブやその他の磁気記憶装置、光学式記憶装置、フラッシュ・メモリ等の半導体記憶装置またはこれらの任意の組合せであってよい。

図４は、本実施の形態の消色装置１０の処理を説明するフローチャートである。

給紙トレイ２０は、既に記録材料により印刷されたシートＰを収納する。操作部９０のスタートキーの押下により、ＡＣＴ２００にて、給紙ローラ３１は給紙トレイ２０からシートＰを取り出し、レジストローラ５０の方向にシートＰを搬送する。

ＡＣＴ２０１にて、読取部４０は、給紙ローラ３１からレジストローラ５０の方向に搬送されるシートＰ上のマークＭを読み取る。

例えば、消色を行う毎にシートＰには図２のようなブロック形式のマークＭが記録されており、読取部４０によって読み取られたブロック数に基づき、ＡＣＴ２０２にてシートＰの消色回数ｎが判断される。例えば、マークＭのブロック数が２個であれば、そのシートＰの消色回数は２回と判断される。

読取結果から、消色回数ｎが３以下の場合（ＡＣＴ２０２でＮｏ）は、ＡＣＴ２０３にて制御部１００は消色部６０の加熱温度をＴ１に制御する。ＡＣＴ２０４にて消色部６０の検知温度がＴ１に達したら、ＡＣＴ２０５にてレジストローラ５０を駆動し、シートＰを消色部６０へ搬送する。消色部６０を通過したシートＰに対して、ＡＣＴ２０６にて記録部７０は、読取部４０で読み取った消色回数ｎに１を加算したマークをシートＰに記録する。例えば、読取部４０で読み取った消色回数が２回であれば、記録部７０は消色回数が３回となるようにシートＰ上にマークを記録する。例えば図２においては、ブロックが１つ追加して記録される。

読取部の読取結果から、消色回数ｎが３よりも大きい場合（ＡＣＴ２０２でＹｅｓ）は、ＡＣＴ２０７に進み、制御部１００は消色回数が８回未満か否か判断する。消色回数が８回未満の場合（ＡＣＴ２０７でＹｅｓ）は、ＡＣＴ２０８にて制御部１００は消色部６０の加熱温度をＴ２（＞Ｔ１）に制御する。ＡＣＴ２０９にて消色部６０の検知温度がＴ２に達したら、ＡＣＴ２１０にてレジストローラ５０を駆動し、シートＰを消色部６０へ搬送する。消色部６０を通過したシートＰに対して、ＡＣＴ２０６にて記録部は、読取部４０で読み取った消色回数ｎに１を加算したマークをシートＰに記録する。なお、ＡＣＴ２０５とＡＣＴ２１０におけるシートの搬送速度は同じである。つまり、消色部６０を通過するシートの搬送速度は同じである。

本実施の形態のＡＣＴ２０３とＡＣＴ２０８では、消色部６０の加熱温度を変えている。消色処理において、シートＰの画像を消色しても、記録材料としての消色性トナーまたはインクは透明になってシートＰに残留するため、消色回数に比例して透明な消色性トナーまたはインクがシートＰに積層または堆積する。従って、消色回数に比例してシート全体の熱伝導率や蓄熱性が変わるため、未消色の画像（トナーまたはインク）に十分な熱を与えるよう、消色回数に応じて消色部６０の加熱温度を高くする必要がある。本実施の形態では、消色回数に応じて消色部の温度を変えることで、消色画像の内容が可視的に残ることを抑制している。

読取部の読取結果から、消色回数ｎが８以上の場合（ＡＣＴ２０７でＮｏ）は、制御部１００は、ＡＣＴ２１１にて消色部６０の加熱制御をオフし、ＡＣＴ２１２にてレジストローラ５０を駆動する。ＡＣＴ２１３にて記録部７０は「再利用不可」の旨の記録をシートＰに行う。また、ＡＣＴ２１４にて制御部１００は表示部９１に「再利用不可」の旨の表示を行う。消色回数が増えると記録材料の堆積によりシートの画像が消色し難くなり、必要以上に消色部の加熱温度を上げると、シートが変色することもある。従って、シートの特性を考慮して消色回数の上限値を設定すると良く、本実施の形態ではその上限値を８回としたが、これに限定されることは無い。

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、消色部の加熱温度を消色回数に応じて切り替えたが、第２の実施の形態では、消色部の加熱温度は切り替えずに、シートの搬送速度を消色回数に応じて切り替える。シートの搬送速度を切り替えることでシートに与える蓄熱量が変わるため、シートの画像の消色に対して、消色部の加熱温度の切り替えと同じ効果を有する。本実施の形態の各部について、以下、上記実施の形態の消色装置の各部と同一部分に同一符号を付し、本実施の形態の特徴部分を説明する。

図５は、本実施の形態の消色装置１０の処理を説明するフローチャートである。

図５のＡＣＴ２０２までは、第１の実施形態の図４と同じであり、ＡＣＴ２０２にて、消色回数ｎが３以下の場合（ＡＣＴ２０２でＮｏ）は、ＡＣＴ２０３にて制御部１００は消色部６０の加熱温度をＴ１に制御する。ＡＣＴ２０４にて消色部６０の検知温度がＴ１に達したら、ＡＣＴ３０１にてレジストローラ５０を速度Ｓ１で駆動し、シートＰを消色部６０へ搬送する。速度Ｓ１にて消色部６０を通過したシートＰに対して、ＡＣＴ２０６にて記録部７０は、読取部４０で読み取った消色回数ｎに１を加算したマークをシートＰに記録する。

図５のＡＣＴ２０２にて、消色回数ｎが３よりも大きい場合（ＡＣＴ２０２でＹｅｓ）は、ＡＣＴ２０７に進み、制御部１００は消色回数が８回未満か否か判断する。消色回数が８回未満の場合（ＡＣＴ２０７でＹｅｓ）は、ＡＣＴ２０８にて制御部１００は消色部６０の加熱温度をＴ１に制御する。ＡＣＴ２０９にて消色部６０の検知温度がＴ１に達したら、ＡＣＴ３０２にてレジストローラ５０を速度Ｓ２（＜Ｓ１）で駆動し、シートＰを消色部６０へ搬送する。速度Ｓ２にて消色部６０を通過したシートＰに対して、ＡＣＴ２０６にて記録部７０は、読取部４０で読み取った消色回数ｎに１を加算したマークをシートＰに記録する。速度Ｓ２は速度Ｓ１よりも低速である。消色回数とともにシートに消色性トナーが残留し、シート全体の熱の伝導率や蓄熱量が変化し、消色し難くなるが、シートの搬送速度を低速にすることでシートへの蓄熱量が増えるので、十分に消色が可能となる。

図５のＡＣＴ２１１以降については、第１の実施形態と同じである。

消色回数に応じて、シートＰに残留する記録材料の量が増えるため、シート表面の摩擦抵抗が低下し、シート搬送時にシートＰとローラが滑りやすい。そこで、消色回数に応じて、シートＰに対するローラの圧力を高めると良い。

例えば、図６のように、給紙ローラ３１を回転支持する支持部材４０１にスプリング４０２の一端を係合して、給紙ローラ３１をシートＰ側（下方）へ押圧する。スプリング４０２の他端にはソレノイド４０３が係合されており、ソレノイド４０３を駆動すると、ソレノイド４０３の可動部材４０４が矢印方向（下方）に移動するため、給紙ローラ３１を更にシートＰ側に押し付ける。これにより、シートＰに対する給紙ローラ３１の押圧力を高めることが出来る。例えば、消色回数が４回以上のときに、制御部１００は搬送部材３０の一部であるソレノイド４０３を駆動させる。これにより、消色回数が３回以下のときに比べて、シートに対する給紙ローラ３１の押圧力が増し、給紙時にローラとシートＰがスリップすることを解消できる。なお、この場合は、給紙トレイ２０にシートＰを積載した状態でシートＰ上のマークＭを読み取れる位置に読取部４０を配置すれば、給紙前に消色回数を判定でき、給紙ローラ３１の押圧力のスムーズな切り替えが可能となる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０ 消色装置
Ｐ シート
Ｍ マーク
３０ 搬送部材
３１ 給紙ローラ
４０ 読取部
５０ レジストローラ
６０ 消色部
７０ 記録部
９１ 表示部
１００ 制御部
１０６ 検知部
４０３ ソレノイド

Claims (7)

1. シートを搬送する搬送部材と、
   前記シートに形成された画像の消色状態を読み取る読取部と、
   搬送される前記シートの画像を熱を利用して消色する消色部と、
   前記読取部の読取結果に応じて、前記消色部の加熱温度を所定温度に設定する制御部と、
   を備えたことを特徴とする消色装置。
2. シートを搬送する搬送部材と、
   前記シートに形成された画像の消色状態を読み取る読取部と、
   搬送される前記シートの画像を熱を利用して消色する消色部と、
   前記読取部の読取結果に応じて、前記シートの搬送速度を所定速度に設定する制御部と、
   を備えたことを特徴とする消色装置。
3. 前記搬送部材は、積載される前記シートを給紙する給紙部材を有し、
   前記制御部は、前記読取部の読取結果に応じて、前記シートに対する前記給紙部材の押圧力を切り替えることを特徴とする請求項１乃至２のいずれか１項に記載の消色装置。
4. 読取部の読取結果に応じて、消色状況を前記シートに記録する記録部を有する請求項１乃至２のいずれか１項に記載の消色装置。
5. 前記記録部は、前記シートが消色の限界である旨を記録することを特徴とする請求項４に記載の消色装置。
6. 搬送されるシートに形成された画像を消色する消色部を備える消色装置の制御方法であって、
   前記シートに形成された画像の消色状態を読み取り、
   前記読取結果に応じて、消色部の加熱温度を所定温度に制御し、
   前記シートに形成された画像を所定温度にて消色することを特徴とする消色装置の制御方法。
7. 搬送されるシートに形成された画像を消色する消色部を備える消色装置の制御方法であって、
   前記シートに形成された画像の消色状態を読み取り、
   前記読取結果に応じて、シートの搬送速度を所定速度に制御し、
   前記シートに形成された画像を所定速度にて消色することを特徴とする消色装置の制御方法。
   
   

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