(57)【要約】【課題】  用紙のリユースのために、用紙を加熱しまた擦過してトナー像を消色する際に、用紙が薄くされる事を原因とする用紙のジャムを防止して、リユースによる用紙の使用回数の増加を図り用紙の一層の有効活用を図る。【解決手段】  用紙Ｐの周縁から１０ｍｍの額縁状の領域（ａ）〜（ｄ）を残して用紙Ｐの中央部（ｅ）を研磨布２２で擦過した後に、用紙Ｐを加熱部１２でバインダー樹脂の軟化点以上に加熱する。用紙Ｐのリユースを繰り返しても、用紙Ｐの周縁が薄くされるのを防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
呈色性化合物と顕色剤とバインダー樹脂を含有する消色可能な画像形成材料を用いて画像を形成された被記録媒体の画像形成面の中央領域を縁部領域よりも多く擦過する擦過機構と、
前記被記録媒体を前記バインダー樹脂の軟化点より高い温度に加熱する加熱機構とを具備することを特徴とする画像消去装置。
【請求項２】
前記擦過機構は、前記バインダー樹脂の軟化点より低い温度で前記被記録媒体の前記画像形成面を擦過することを特徴とする請求項１記載の画像消去装置。
【請求項３】
前記擦過機構から前記加熱機構に前記被記録媒体を搬送する搬送機構を更に有し、前記縁部が、前記搬送機構による前記被記録媒体の搬送方向の少なくとも先端縁部と終端縁部であることを特徴とする請求項１記載の画像消去装置。
【請求項４】
前記被記録媒体の縁部は、前記被記録媒体の外周から１０ｍｍ以内の領域であることを特徴とする請求項１記載の画像消去装置。
【請求項５】
前記擦過機構が前記被記録媒体と接触する擦過部材を有し、前記擦過部材の幅が、前記被記録媒体の幅より狭いことを特徴とする請求項１記載の画像消去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙に形成されたトナー像を消色して、用紙の繰り返し使用を可能とする画像消去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、オフィスオートメーションの普及による各種情報量の増大に伴い紙の大量消費が成されている。紙資源の節約を目的とするため従来、使用済みの用紙そのものを再生する紙のリサイクルが成されてきた。しかしながら、更に環境保護あるいは資源保護を図るため、紙のリサイクル使用に代えて、紙のリユースの実用化が図られている。紙のリユースは、使用済みの用紙上に形成される画像情報を消色して、画像情報を消色した同じ用紙を新たな画像情報出力に繰り返し用いる技術である。
【０００３】
このような用紙のリユース時に、消色した画像情報を肉眼でより視認しにくくして、用紙に形成される画像をより高精度に消色する技術として、従来、画像を熱消去した後に画像表面を荒らす方法がある。（例えば特許文献１参照。）
【特許文献１】特開平１１−３１６５２７号公報（第８頁、図１）  （特許文献１）は、紙上の画像をヒートローラ１１ａで加熱消去した後に、更に残存する画像形成材料の表面を、サンドペーパを巻きつけた第１及び第２の表面荒らしローラ１２ａ、１３ａで荒らして、紙上に画像形成材料が残留していることを識別できなくさせるものである。
【０００４】
しかしながら（特許文献１）は、リユースする度に紙をサンドペーパで荒らすことから、リユースを繰り返すに従い紙が次第に薄くなる。このため従来は紙が薄くなるのを原因として、リユース時に用紙ジャムを生じる可能性があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、リユースのために用紙に形成された画像を情報として判別出来ないように、より視認し難くするために、用紙を荒らし且つ加熱して画像を消色すると、リユースの度に用紙が薄くなり、これを原因として、リユースの限界に達していないにもかかわらず、ジャムを生じやすくなる恐れがあった。
【０００６】
そこで本発明は上記課題を解決するものであり、用紙をリユースするために画像を消色する際に、用紙を擦過して画像の視認性を低減し、新たに良好な画像形成を可能にすると共に、用紙のジャムの発生を防止してリユースして使用可能な回数の増加を図り、用紙を有効活用することにより資源の有効活用を得られる画像消去装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記課題を解決するための手段として、呈色性化合物と顕色剤とバインダー樹脂を含有する消色可能な画像形成材料を用いて画像を形成された被記録媒体の画像形成面の中央領域を縁部領域よりも多く擦過する擦過機構と、前記被記録媒体を前記バインダー樹脂の軟化点より高い温度に加熱する加熱機構とを設けるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、用紙を擦過することにより消色した画像をより視認し難くして、リユースの用紙上に新たに良好な画像形成を行うことが出来る。しかも、リユース時の用紙のジャム発生を防止して、リユースによる使用回数を増加出来、用紙の一層の有効利用を図ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、用紙の中央部に比べて縁部の擦過量を低減して、縁部が薄くなるのを防止することにより、用紙のジャムを防止して、用紙のリユースによる使用回数の増加を得るものである。
【実施例】
【００１０】
以下、本発明の実施例について図１乃至図４を用いて説明する。図１は、本発明の画像消去装置１０を示す。画像消去装置１０は被記録媒体であり、消色可能な画像形成材料である消色トナーを用いて形成された用紙Ｐ上のトナー像を擦過する擦過機構である擦過部１１と、用紙Ｐ上のトナー像を加熱する加熱機構である加熱部１２とを有する。
【００１１】
消色トナーとは、呈色性化合物と顕色剤とバインダー樹脂を含有してなり、呈色性化合物と顕色剤を活性化温度まで加熱することにより、呈色性化合物が色を失うように機能する。例えば消色トナーは、バインダー樹脂として軟化点が１３０〜１４０℃のスチレン９０％、ブタジェン１０％のスチレンブタジェン共重合体中に、呈色性化合物としてクリスタルバイオレットラクトン（ＣＶＬ）４％、顕色剤として没食子酸エチル２％、ポリプロピレンワックス５％、帯電制御剤（ＣＣＡ）１％を混練して、得られた混練物を粉砕・分級し、外添剤を付与して得られたものである。
【００１２】
消色トナーは、適正な消去温度と加熱時間をかけることにより用紙上のトナー像の色を消色する。図２にバインダー樹脂の軟化点が約１３０〜１４０℃のスチレンブタジエン共重合体を用いた消色トナーで形成したトナー像の色を消色するのに要する、適正な消去温度と加熱時間の範囲の例を示す。図２の実線αはトナー像が熱により黄変しない上限値条件、実線βはトナー像が加熱不足により消え残ることがない下限値条件である。後述する本実施例の枚葉処理の画像消去装置１０では、実効的な加熱時間を数秒以下に設定する必要がある。従って本実施例における加熱部１２での加熱温度の下限値は約１６０℃、更に加熱処理時間を一桁下げたい場合には適正範囲を１８５℃以上に設定することが好ましいことが判る。その一方で、用紙の耐熱性から、プロセスの上限温度として２２５℃以下が望まれる。
【００１３】
擦過部１１は、用紙Ｐを固定支持する紙搬送ドラム１３、紙搬送ドラム１３に接離可能に対抗する擦過部材１４を有する。紙搬送ドラム１３は、搬入口１０ａから挿入され、搬入ガイド１６に沿って搬入ロール１７により搬入された用紙Ｐ先端をグリップする固定爪１８を有する。紙搬送ドラム１３は、プロセス速度４〜６ｍ／ｍｉｎ．で矢印ｑ方向に回転する。紙搬送ドラム１３に用紙Ｐを固定する装置は固定爪に限定されず、例えば、静電吸着器あるいは真空吸着器等を用いても良い。
【００１４】
擦過部材１４は、弾性ロール２０及びベルト搬送ロール２１にベルト状の研磨布２２を掛け渡して構成されている。研磨布２２は、ベルト搬送ロール２１及び研磨布２２の外周にてベルト搬送ロール２１に対向されるベルト搬送補助ロール２３により矢印ｒ方向に４〜８ｍ／ｓｅｃで回転される。用紙Ｐは紙搬送ドラム１３に支持され、弾性ローラ２０に押圧される研磨布２２とのニップを通過する間に擦過されて、トナー像の量を低減され、またトナー像の輪郭をぼやかされる。
【００１５】
研磨布２２の表面粗さは、粒度♯４００とされる。研磨布２２の幅は、例えばＪＩＳ規格（Japanese Industrial Standards）のＡ４サイズ（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）を縦方向に処理する専用機においては、１９０ｍｍに設定される。弾性ローラ２０表面は天然ゴムから形成される。弾性ローラ２０は、弾性ロール制御機２４により駆動される着脱機構２６により矢印ｖ方向あるいは矢印ｖと反対方向に往復移動される。これにより背面を弾性ローラ２０に支持される研磨布２２は、紙搬送ドラム１３上の用紙Ｐと接触しあるいは、紙搬送ドラム１３上の用紙Ｐから離間する。紙搬送ドラム１３周囲には、固定爪１８に用紙Ｐが固定されていることを検知する第１の検出器２７及び、用紙Ｐの通過を検知する第２の検出器２８が配置される。弾性ロール制御機２４は、第１あるいは第２の検出器２７、２８の検出結果に応じて着脱機構２６を駆動する。
【００１６】
第１あるいは第２の検出器２７、２８は、マイクロスイッチ、静電センサあるいは光センサ等を使用可能である。第１の検出器２７は、用紙Ｐが紙搬送ドラム１３に確実に固定したことを検知し、用紙Ｐの先端位置を検知するとともに、用紙Ｐが固定爪１８にグリップされず、あるいはグリップ後に外れてしまった場合等を検知する。第１の検出器２７により、用紙Ｐが固定爪１８から外れている旨が検知されると、紙搬送ドラム１３は緊急停止される。第２の検出器２８は、用紙Ｐの終端位置を検知する。
【００１７】
紙搬送ドラム１３の回転方向の弾性ローラ２０より下流には、研磨布２２の擦過により用紙Ｐから生じた粉状の廃棄物を払うクリーニングブラシ３０が摺接される。擦過部材１４の下方には粉状の廃棄物を集積するゴミ箱３１が設置される。
【００１８】
紙搬送ドラム１３の回転方向のクリーニングブラシ３０より下流には、擦過された用紙Ｐを加熱部１２方向に剥離する第１の剥離爪３２が設けられる。加熱部１２は、ヒータ３３ａを内蔵し表面温度を約２１０℃に温度制御される加熱ロール３３周囲に第１乃至第３の対向ロール３４ａ〜３４ｃを配置してなっている。加熱ロール３３は矢印ｓ方向に、第１乃至第３の対向ロール３４ａ〜３４ｃは矢印ｔ方向に共にプロセス速度４〜６ｍ／ｍｉｎで回転する。用紙Ｐは、加熱ロール３３及び第１乃至第３の対向ロール３４に挟持され、加熱ロール３３及び第１乃至第３の対向ロール３４間のニップを通過する間に加熱され、トナー像を消色される。
【００１９】
加熱ロール３３の回転方向の第３の対向ロール３４ｃより下流には、トナー像を消色された用紙Ｐを剥離する第２の剥離爪３６が設けられる。剥離爪３６から搬出口１０ｂに達する間には、加熱ロール３３から剥離された用紙Ｐを搬出する搬出ガイド３７及び搬出ロール３８を備える。加熱ロール３３周囲には、加熱ロール３３の温度を検知して温度コントローラ４０に入力する温度センサ４１が配置される。尚、画像消去装置１０は、制御装置７０によりその全体を制御される。
【００２０】
次に作用について述べる。まず図３に示すフローチャートに従い消色トナーからなる用紙Ｐ上のトナー像の擦過について述べる。ステップ１００にて、トナー像形成面を搬入ガイド１６側に向けて、搬入口１０ａから用紙Ｐを搬入し、紙搬送ドラム１３位置まで搬送する。固定爪１８が用紙Ｐ先端をグリップしステップ１０１で第１の検出器２７が、用紙Ｐの固定を検出するとステップ１０２で紙搬送ドラム１３を矢印ｑ方向に４〜６ｍ／ｍｉｎで回転開始する。同時に制御装置７０のカウントタイムを０にリセットする。固定爪１８が用紙Ｐ先端をグリップできずステップ１０１で第１の検出器２７が、用紙Ｐの固定を検出できなかったときは、ステップ１２０でエラーを表示し、ステップ１２１に進み紙搬送ドラム１３の回転を緊急停止して、用紙Ｐの擦過動作を終了する。
【００２１】
ステップ１０３にて、紙搬送ドラム１３の回転開始から設定時間Ａを経過し、用紙Ｐ先端から１０ｍｍ経過した位置が弾性ローラ２０と対向する位置に達するのを検知したら、ステップ１０４に進み、ベルト搬送ロール２１及びベルト搬送補助ロール２３とにより研磨布２２を矢印ｒ方向に４〜８ｍ／ｓｅｃで回転する。また同時に弾性ロール制御機２４により着脱機構２６を駆動して、弾性ローラ２０を矢印ｖ方向に移動して、研磨布２２を紙搬送ドラム１３上の用紙Ｐに押圧して、用紙Ｐ表面を擦過する。これにより用紙Ｐの先端から１０ｍｍまでの領域は、擦過されない。このときの用紙Ｐの温度は、画像消去装置１０内の雰囲気温度とされる。
【００２２】
この後ステップ１０６で第２の検出器２８が用紙の終端を検出すると、ステップ１０７で制御装置７０のカウントタイムを０にリセットする。ステップ１０８にて、カウントタイムが設定時間Ｂを経過し、用紙Ｐ終端から１０ｍｍ手前の位置が弾性ローラ２０と対向する位置に達するのを検知すると、ステップ１１０に進み、弾性ロール制御機２４により着脱機構２６を駆動して、弾性ローラ２０を矢印ｖ方向と反対方向に移動して、研磨布２２を紙搬送ドラム１３上の用紙Ｐから離間する。同時にベルト搬送ロール２１及びベルト搬送補助ロール２３を停止して、研磨布２２の矢印ｒ方向への回転を停止して用紙Ｐの擦過動作を終了する。
【００２３】
これによりＡ４サイズの用紙Ｐは図４に示すように、先端から１０ｍｍの領域である先端縁部（ａ）、終端手前１０ｍｍの領域である終端縁部(ｂ)、両側から１０ｍｍの領域側縁部（ｃ）、（ｄ）を残して、中央部（ｅ）のみが擦過される。用紙Ｐの中央部（ｅ)の擦過面の表面粗さは４００〜８００程度となっている。また擦過後のトナー像形成部と用紙Ｐの白地部との反射濃度の差は、ミノルタ社製の色彩色差計ＣＲ−３００で測定したところ０．１以下であった。
【００２４】
擦過部１１にて中央部（ｅ)を擦過された後用紙Ｐは、第１の剥離爪３２により紙搬送ドラム１３から剥離され、過熱部１２に搬送される。また研磨布２２による擦過により用紙Ｐから剥離された粉状の廃棄物は、クリーニングブラシ３０によりゴミ箱３１に払い落とされる。この後次の用紙がトナー像の消色を待機している場合は、次の用紙に対して、ステップ１００〜ステップ１１０を繰り返し、順次用紙の擦過処理を枚葉処理する。
【００２５】
一方、紙搬送ドラム１３から剥離され、過熱部１２に搬送された用紙Ｐは、過熱部１２にて過熱処理される。加熱部１２の加熱ロール３３は２１０℃に加熱されている。用紙Ｐは、加熱ロール３３及び第１乃至第３の対向ロール３４ａ〜３４ｃ間のニップをプロセス速度４〜６ｍ／ｍｉｎ．で通過する。これにより用紙Ｐに形成されるトナー像は、呈色性化合物であるクリスタルバイオレットラクトン（ＣＶＬ）が色を失い消色される。
【００２６】
次いで用紙Ｐは第２の剥離爪３６により加熱ロール３３から剥離され搬出ロール３８により搬出口１０ｂから搬出され、消色操作を終了し、リユース可能とされる。この結果、搬出口１０ｂから搬出された用紙Ｐは、図４に示すように中央部（ｅ）は擦過されるものの、周縁から１０ｍｍの額縁状の領域（ａ）〜（ｄ）は、擦過されることなく、オリジナルの厚さを維持される。更に用紙Ｐ上のトナー像は、１８ポイントサイズのゴシック文字が、文字として読み取れない程度に消色され、情報としての視認性が失われている。
【００２７】
尚本実施例では、用紙Ｐの周縁領域（ａ）〜（ｄ）はオリジナルの厚さを維持するものの、中央部（ｅ）は擦過により薄くなる。従って、仮にリユースの用紙Ｐを使用して不正書類を作成したとしても、用紙Ｐの周縁領域（ａ）〜（ｄ）と、中央部（ｅ）の厚さを比較すれば、使用された用紙Ｐがリユースの用紙であるとの判定を容易に得られる。これに比して、例えばトナー像消色時の視認性を低下するために用紙Ｐ上に形成されるトナー像を剥離ローラ等に逆転写して用紙Ｐ表面のトナー付着量を低減した場合には、リユースの用紙Ｐ表面にトナー像を消色した痕跡が残らない。このため、仮にリユースの用紙Ｐを使用して不正書類を作成したような場合に、不正書類であるか否かの判定が不能となる恐れがある。
【００２８】
本実施例にて、王子製紙社製グリーン１００のＡ４サイズの普通紙に、消色トナーを用いてトナー像を形成後、画像消去装置１０でトナー像を消色するという操作を繰り返して、用紙Ｐのリユースの耐用試験を行った。この結果、画像消去装置１０でトナー像の消色プロセスを１０回繰り返した後であっても、リコー社製ＮＸ８１０を用いてのプリント時に用紙Ｐのジャムを生じることが無く、良好なプリント画像を得られた。
【００２９】
これに対して、比較例として、用紙の全面を擦過した後に本実施例の画像消去装置１０の加熱部１２にてトナー像を加熱消去するという消色プロセスを繰り返したところ、消色プロセスを５回繰り返した後の用紙は、プリント時にジャムを生じてしまい、リユースによる使用回数がほぼ半減されてしまった。
【００３０】
このように構成すれば、加熱によるトナー像消色時に画像の視認性を低下するために用紙Ｐを擦過する際に、用紙Ｐの周縁から１０ｍｍの額縁状の領域（ａ）〜（ｄ）を残して用紙Ｐの中央部（ｅ）を擦過している。このことから、用紙Ｐのリユースを繰り返しても、用紙Ｐの周縁はオリジナルの厚さを維持できる。従って、擦過により用紙Ｐが薄くなることを原因とする、用紙のジャムの発生を防止出来、用紙Ｐのリユースの使用回数の増加を図り、用紙Ｐの一層の有効利用による環境保護および資源保護を促進可能となる。
【００３１】
尚本発明は上記実施例に限定されず種々設計変更可能であり、例えば、画像消去装置は、トナー像の視認性を低減するために被記録媒体の擦過及び加熱を実施するものであれば、擦過機構でトナー像を擦過した被記録媒体を複数枚蓄積後、加熱機構で複数枚の被記録媒体をまとめて加熱してトナー像を消色するシステムであっても良い。また画像消去装置でトナー像を消色する被記録媒体のサイズは限定されない。また、例えば被記録媒体のサイズを特定する専用機として、レターサイズ（２１５．９ｍｍ×２７９．４ｍｍ）を縦方向に処理する装置等であっても良い。
【００３２】
更に被記録媒体を擦過するときに、被転写媒体のジャムを防止可能であれば、被記録媒体の縁部として、少なくとも被記録媒体の先端縁部及び後端縁部の擦過量が中央部の擦過量より少なければよく、被記録媒体の搬送方向両側の縁部の擦過量は中央部と同じであっても良い。更に被転写媒体の縁部の幅も限定されない。また前述の実施例において、画像消去装置のプロセス速度あるいは、加熱機構による加熱温度等は、被記録媒体のトナー像消去を所望の速度で枚葉処理可能となる範囲であれば任意である、更にトナー像形成に用いられる消色トナーに用いる呈色性化合物、顕色剤あるいはバインダー樹脂の種類や混練の割合等も任意である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例の画像消去装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施例の消色トナーの適正な消去温度と加熱時間の範囲の例を示すグラフである。
【図３】本発明の実施例の用紙上のトナー像の擦過の操作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施例の用紙上の擦過領域を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０…画像消去装置
１０ａ…搬入口
１０ｂ…搬出口
１１…擦過部
１２…加熱部
１３…紙搬送ドラム
１４…擦過部材
１６…搬入ガイド
１７…搬入ロール
１８…固定爪
２０…弾性ロール
２1…ベルト搬送ロール
２２…研磨布
２３…ベルト搬送補助ロール
２４…弾性ロール制御機
２６…着脱機構
２７…第1の検出器
２８…第２の検出器
３０…クリーニングブラシ
３１…ゴミ箱
３２…第１の剥離爪
３３…加熱ローラ
３３ａ…ヒータ
３４ａ〜３４ｃ…第１乃至第３の対向ロール
７０…制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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