(57)【要約】【課題】紙の劣化による紙詰まりや、紙及び研磨部材の低寿命化を防止しつつ画像を完全に不可視化する画像消去装置を提供することを目的とする。 【解決手段】呈色性化合物、顕色剤、バインダを含有する画像形成材料からなる印刷画像が記録された印刷部を有する印刷紙Ｐを搬送する搬送ドラム２と、搬送ドラム２により搬送された印刷紙Ｐの印刷部から印刷画像を剥ぎ取る研磨材を露出するように含有するとともに駆動ローラ９により回転する無端ベルト状の研磨部材６、及び、研磨材と印刷紙Ｐとを押し付ける押付ロール７を有する研磨手段３と、印刷部が剥ぎ取られた印刷紙Ｐを搬出する搬出ドラム２、及び、加熱により印刷紙Ｐの印刷部を消去する熱消去ローラ１２を有する搬出手段４とを備え、研磨材の粒度を４００以上とした。【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、顕色剤、バインダを含有する画像形成材料からなる印刷画像が記録された印刷部を有する印刷紙を搬送する搬送ドラムと、
前記搬送ドラムにより搬送された印刷紙の印刷部から印刷画像を剥ぎ取る研磨材を露出するように含有するとともに駆動ローラにより回転する無端ベルト状の研磨部材、及び、前記研磨材と前記印刷紙とを押し付ける押付ロールを有する研磨手段と、
前記印刷部から印刷画像が剥ぎ取られた印刷紙を搬出する搬出ローラ、及び、加熱により印刷紙の印刷部を消去する熱消去ローラを有する搬出手段とを備え、
前記研磨材の粒度を４００〜１０００としたことを特徴とする画像消去装置。
【請求項２】
前記駆動ローラにより前記研磨部材が回転する周速度が４〜８ｍ／ｓｅｃ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３】
前記押付ロールの押付け圧力による前記研磨部材の変位量が０〜２ｍｍであることを特徴とする請求項１または２記載の画像消去装置。
【請求項４】
呈色性化合物、顕色剤、バインダを含有する画像形成材料からなる印刷画像が記録された印刷部を有する印刷紙を、印刷紙の印刷部から印刷画像を剥ぎ取る粒度４００〜１０００の研磨材を有する無端ベルト状の研磨部材を回転させて押し付けた上で、加熱により消去することを特徴とする画像消去方法。
【請求項５】
前記研磨部材の回転の周速度が４〜８ｍ／ｓｅｃである請求項４記載の画像消去方法。
【請求項６】
前記研磨部材を押し付ける際の押付け圧力による研磨部材の変位量が０〜２ｍｍである請求項４または５記載の画像消去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像消去を行う技術に関するものであり、具体的には呈色性化合物と顕色 剤とバインダ樹脂を含有する画像形成材料で形成した画像を画像形成材料の除去と熱による消色で不可視化する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱消色性トナーを用いて形成した画像が印刷された紙をリサイクルする方法として、被記録媒体を加熱し転写により剥ぎ取り再使用する方法が提案されている。 しかし、被記録媒体を加熱し転写により剥ぎ取る方法では、被記録媒体に画像材料のバインダが残ってしまうために消去したはずの画像が紙表面に照かりとして映し出されるという不具合があった。
【０００３】
そこで、溶剤を使うことなく画像を完全不可視化する方法として、被記録媒体上をバインダ樹脂の軟化点より低い温度で研磨した上で、被記録媒体の研磨面をバインダ樹脂の軟化点より高い温度に加熱する方法が提案されてきた（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−４５０３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
被記録媒体上を低い温度で研磨した上で高い温度に加熱する方法では、研磨により紙が劣化したり画像を除去する能力バランスが崩れたりした場合、紙詰まりや、紙及び研磨ベルトの低寿命化が生じたり、被記録媒体の画像を完全に除去しきれず一部が視認可能となってしまったりするという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題を鑑みなされたものであり、紙の劣化による紙詰まりや、紙及び研磨部材の低寿命化を防止しつつ画像を完全に不可視化する画像消去装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る画像消去装置は、呈色性化合物、顕色剤、バインダを含有する画像形成材料からなる印刷画像が記録された印刷部を有する印刷紙を搬送する搬送ドラムと、前記搬送ドラムにより搬送された印刷紙の印刷部から印刷画像を剥ぎ取る研磨材を露出するように含有するとともに駆動ローラにより回転する無端ベルト状の研磨部材、及び、前記研磨材と前記印刷紙とを押し付ける押付ロールを有する研磨手段と、前記印刷部からの印刷画像が剥ぎ取られた印刷紙を搬出する搬出ローラ、及び、加熱により印刷紙の印刷部を消去する熱消去ローラを有する搬出手段とを備え、前記研磨材の粒度を４００〜１０００としたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る画像消去方法は、呈色性化合物、顕色剤、バインダを含有する画像形成材料からなる印刷画像が記録された印刷部を有する印刷紙を、印刷紙の印刷部から印刷画像を剥ぎ取る粒度４００〜１０００の研磨材を有する無端ベルト状の研磨部材を回転させて押し付けた上で、加熱により消去することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る画像消去装置によると、紙の劣化による紙詰まりや紙及び研磨部材の低寿命化を防止しつつ、画像を完全に不可視化することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明に係る画像消去装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は本発明に係る画像消去装置１の第１実施形態を示す基本構成図である。画像消去装置１は、図１に示すように、印刷媒体としての印刷紙Ｐを搬送する搬送ドラム２と、印刷紙Ｐの印刷部から印刷画像を剥ぎ取る研磨手段３と、印刷画像が剥ぎ取られた印刷紙Ｐを搬出する搬出手段４とにより構成される。
【００１１】
搬送ドラム２は、ドラム状の形状をなし、外周面に印刷紙Ｐを固定した状態で回転することにより、印刷紙Ｐを搬送する。また、搬送ドラム２は、外周面に印刷紙Ｐを固定するためのクランプ状（例えばコの字状の爪状）の固定機構５を内蔵する。
【００１２】
研磨手段３は、外面に砥石の粉末等の研磨材が露出するように含有された無端ベルト状の研磨部材６と、印刷紙Ｐを研磨部材６に押し付ける押付ロール７と、印刷紙Ｐが皺になるのを防止するために印刷紙Ｐの面方向に圧力をかけるテンションプーリ８と、研磨部材６を回転駆動させる駆動ローラ９と、研磨部材６の駆動ローラ９による回転を補助する従動ローラ１０とから構成される。
【００１３】
すなわち、研磨部材６は、駆動ローラ９と従動ローラ１０とに掛け渡され、テンションプーリ８に引っ張られた状態で、押付ロール７により印刷紙Ｐに押圧される。
【００１４】
搬出手段４は、印刷紙Ｐを搬出する搬出ローラ１１と、加熱により印刷紙Ｐの印刷部の印刷画像を融解させて消去する熱消去ローラ１２とからなる。
【００１５】
なお、印刷紙Ｐの印刷部には、呈色性化合物、顕色剤、バインダを含有する画像形成材料を用いて記録された印刷画像が印刷されている。
【００１６】
次に、画像消去装置１の作用について説明する。
【００１７】
印刷紙Ｐの印刷面を下にして手動または自動にて送給する。送給された印刷紙Ｐは、搬送ドラム２に内蔵された固定機構５で搬送ドラム２に固定され、搬送ドラム２が例えば図１における反時計回りの方向に回転を始める。
【００１８】
それと同時に、駆動ローラ９によって研磨部材６が搬送ドラム２と逆方向に接触回転を開始する。
【００１９】
印刷紙Ｐは、印字面を外側に向け搬送ドラム２の外周で搬送ドラム２と逆方向に接触回転する研磨部材６により印字面が研磨され、研磨後に搬出ローラ１１にて排出される。
【００２０】
最後に、印刷紙Ｐの印刷部の画像のうちの研磨しきれなかった部分は、熱消去ローラ１２にて加熱され不可視化される。
【００２１】
本発明に係る画像消去装置では、印刷紙Ｐの印刷部の画像を研磨部材を用いて研磨した後に加熱消去する際に、以下の適正レンジを踏襲した。
【００２２】
（１）研磨部材６の初期表面粒度の適正レンジは４００以上の滑らかさとした。ここで示す粒度（ＪＩＳ規格）とは研磨部材を構成する砥石の粒の大きさを数値でランク分けしたもので、数値が小さいほど砥石の粒が大きく粗削りに適し数値が大きいほど砥石の粒（砥粒）が小さく仕上げ削りに適している。当初１８０、２４０、３２０など研磨部材の初期表面粒度が４００より粗い場合より多く研磨されることが想定されたが、画像消去装置１において研磨部材６の摩擦抵抗が紙を搬送ドラム２に固定するためのクランプ力を上廻り紙が搬送ドラム２から脱落することが解ったからである。
【００２３】
（２）研磨部材６の定格研磨周速度を８ｍ／ｓｅｃ以下とした。当初、研磨周速度はより速い方が削り易いと想定されたが、８ｍ／ｓｅｃを超えた場合、研磨部分の摩擦力で研磨部材６が空滑りしたり、搬送ドラム２から印刷紙Ｐが脱落したりすることが解ったからである。研磨部材６の空滑りとは駆動ローラ９の回転数と研磨部材６の周速度にずれが発生している現象のことを表す。
【００２４】
（３）押付ロール７により研磨部材６を押し付けた際の、押付け圧力による研磨部材６の変位量の適正レンジは、２ｍｍ以下とした。この押付け圧力を用いて研磨部材６を変位させる手段は、印字面を研磨する上で最も有効な手段であることが想定されたが、２ｍｍを超えた場合、過負荷により駆動ローラ９、搬送ドラム２が回転できず、また研磨部材６の空滑りが発生したからである。
【００２５】
本発明に係る画像消去装置１について、初期の研磨部材６の粒度を４００、１０００、及び、搬送ドラム２の周速度（図中においてはドラム速度と言う）を３、６、１０、１２ｍ／ｓｅｃと変更しながら各々の条件で、ベタに印字した印刷面をそれぞれ研磨し研磨後のベタ印字部の画像濃度を測定した。
【００２６】
研磨部材６の周速度（図中においてはベルト速度と言う）について、初期の研磨部材６の粒度を４００、１０００、及び、押付ロール７のスポンジ硬度（ＪＩＳ規格）を１５、３０の条件にて、研磨部材６の周速度と搬送ドラム２の周速度を変更しながら、ベタに印字した印刷面をそれぞれ研磨し研磨後のベタ印字部の画像濃度を測定した。
【００２７】
ここで研磨・加熱後に、画像を不可視であるとすることができる研磨後のベタ印字部の画像濃度は、複数の被験者から不可視と認識する濃度データを得て行った統計処理の結果に基づいて、０．０１以下とした。この画像濃度の値は、光を当てた際の反射量を対数変換して得られるものである。なお、評価試験は、研磨後の状態が定常値になるまで研磨を行った後に実施した。
【００２８】
研磨部材６の粒度が４００の場合、図２及び図４に示すように、研磨部材６の周速度と搬送ドラム２の周速度のある条件では画像濃度０．０１以下の適正値が得られた。一方、研磨部材６の粒度が１０００の場合、図３及び図５に示すように、どの条件でも画像濃度が０．０１以下まで下がることがなかった。よって、研磨部材６の粒度は４００〜１０００の範囲内が好ましいことが解る。さらに具体的には、４００程度であることが好ましい。
【００２９】
逆に、初期の研磨部材６の粒度が４００より粗い１８０、２４０、３２０の場合は、より多く研磨されることが想定されたが、研磨部の摩擦抵抗が大きすぎ紙が搬送ドラム２の固定機構５から外れてしまうという問題を生じた。よって、研磨部材６の粒度は４００以上を最適レンジとする。
【００３０】
研磨部材６の周速度であるベルト速度が４〜８ｍ／ｓｅｃの時に画像濃度０．０１が出せており、研磨部材６の周速度の適正レンジは定格値で８ｍ／ｓｅｃ以下であると判明した。ここで定格値と記載する理由は、取り付け時の研磨部材６の表面状態と定常時の研磨部材６の表面状態は異なるため、取り付け時の研磨部材６の最適速度とは数値が異なるためである。
【００３１】
なお、研磨部材６の表面状態が変遷に対応して、研磨部材６の周速度を０から定格値を超える速度までマニュアルで調整する機構を具備する。
【００３２】
研磨部材６の表面状態が変遷に対応して、研磨負荷が一定範囲に収まるように研磨部材６の周速度をフィードバックする制御装置を具備しており、研磨面が定常状態となった後の研磨部材６の周速度が４〜８ｍ／ｓｅｃの範囲となり、それが駆動部の定格値近傍となるようにした。
【００３３】
次に、本発明に係る画像消去装置１について、ロール硬さ（押付ロール７のスポンジ硬度）を１５として、初期の研磨部材６の粒度を４００、１０００とした場合、及び、搬送ドラム２の周速度を３、６、１２ｍ／ｓｅｃと変更した場合の各々の条件で、ベタに印字した印刷面をそれぞれ研磨し研磨後のベタ印字部の画像濃度を測定した。
【００３４】
搬送ドラム２へ押付けロール７の研磨部材６を押付ける押付け圧力は、押付けた際の研磨部材６の変位量により表される。研磨部材６の変位量の現状の基本設定を２ｍｍとして０．６ｍｍのスペーサ（ロール変位）を挿入することで調整し研磨部材６の表面粒度４００、１０００に変更して各々検証した。
【００３５】
研磨部材６を搬送ドラム２へ押付ける圧力について、研磨部材６の周速度と搬送ドラム２の周速度を変更した条件でベタに印字した印刷面をそれぞれ研磨するべく検証した。
【００３６】
この押付け変位を変えることは印字面を研磨する上で最も有効な手段であることが想定されたが、図６に示す通り、研磨部材６の表面粒度が４００の場合、全ての条件で過負荷により駆動ローラ９、搬送ドラム２が回転できなかった。また、図７に示す通り、研磨部材６の表面粒度が１０００の場合は、研磨部分の摩擦力で研磨部材６の空滑りが発生した。
【００３７】
以上のことから、研磨部材６の押付け圧力による研磨部材６の変位量を機械系でコントロールすることは困難であり、基本設定である２ｍｍ以下を最適レンジとした。
【００３８】
本発明に係る画像消去装置によると、各パラメータにおいて適正レンジを具備する画像消去装置１は、画像の消去特性が極めて優れているため紙資源のリサイクルに有効であり、その工業的価値は大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る画像消去装置の第１実施形態を示す基本構成図。
【図２】研磨部材４００、ローラ硬さ１５とした場合の実験結果を示す表の図。
【図３】研磨部材１０００、ローラ硬さ１５とした場合の実験結果を示す表の図。
【図４】研磨部材４００、ローラ硬さ３０とした場合の実験結果を示す表の図。
【図５】研磨部材１０００、ローラ硬さ３０とした場合の実験結果を示す表の図。
【図６】研磨部材４００、ロール変位０．６ｍｍとした場合の実験結果を示す表の図。
【図７】研磨部材１０００、ロール変位０．６ｍｍとした場合の実験結果を示す表の図。
【符号の説明】
【００４０】
１  画像消去装置
２  搬送ドラム
３  研磨手段
４  搬出手段
５  固定機構
６  研磨部材
７  押付ロール
８  テンションプーリ
９  駆動ローラ
１０  従動ローラ
１１  搬出ローラ
１２  熱消去ローラ
Ｐ  印刷紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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