CN101841625A - 用于瞬态文档擦除的绑定于图像扫描器的红外热源 - Google Patents

Abstract

一种用于处理可以被写入以及擦除的文档的装置，可包括可以输出用于扫描文档的第一光源以及用于从印刷文档擦除图像的第二光源的扫描头。在一个实施方式中，该装置可进一步包括用于在页上写入或成像图案的第三光源。

Description

用于瞬态文档擦除的绑定于图像扫描器的红外热源

技术领域

本发明涉及印刷和成像装置领域，尤其涉及用于在印刷介质上成像信息，并用于从印刷介质上擦除以前的成像信息的装置和方法。

背景技术

已经能很好地制造出将信息放置到一个或多个印刷介质上的印刷装置，比如计算机打印机、影印机等。比较少制造的是将可擦除图像印刷在印刷介质上的装置。已经使用了可以提供可以很容易擦除的图像的各种标记配方(formulations)，其要求暴露于热和可见光中小于10秒的一个时间段以带来完全的图像擦除。然而，这些配方有在暴露于环境光照大概三天时间的期间中逐渐衰减的缺点。其它的可擦除图像标记配方印刷更持久的图像并且有几个星期到几个月的生存期，但是具有难于擦除的缺点，要求大约两分钟才能完全擦除，这对大部分应用来说通常被认为是太长了。

无墨可擦除成像配方包含光致色变材料，例如烷氧基改性的二噻吩乙烯。使用这种材料允许使用图案化的紫外(UV)光在介质上进行图案的成像。

随着克服传统可擦除图像印刷工艺中的图像寿命和擦除困难的两难问题的可重写印刷配方的出现，可以解决与在印刷介质上印刷和擦除化学配方有关的其它问题。

发明内容

根据几个实施方式，一种用于处理瞬态文档的装置可包含用于照射文档的至少一个页面的扫描光源和用于擦除瞬态文档的至少一个页面上的成像的图案的擦除光源。该扫描光源和该擦除光源两者都位于该装置的扫描头上。

根据几个其它实施方式，一种用于处理文档的方法可包含将上面有图像的第一页传送到扫描头以及由该扫描头用第一光源输出照射该第一页。使用该第一光源的照射来扫描该第一页。将上面有图像的第二页传送到该扫描头并由该扫描头用第二光源输出照射该第二页。使用该第二光源的照射来擦除该第二页上的图像。

附图说明

图1是具有光致色变材料涂层的瞬态文档页的立体图，其允许在该页上的该涂层中书写图像以及从该涂层擦除图像。

图2是描绘用于处理一个或多个如图1中所描绘的页的装置的实施方式的横截面；以及

图3是本发明的一个实施方式的扫描头和驱动组件的俯视图。

具体实施方式

图1描绘了印刷介质10，比如涂覆有例如上面讨论的可重印化学配方14的纸页12。该化学配方可以提供可以在比传统墨水更短的时间内擦除的持久的图像。通过使用透镜系统让光穿过掩模图案，在一次曝光中可以执行在整页上的图像的印刷，或者可以使用光笔(例如包含使用计算机控制的紫外激光或发光二极管(UV LED)的那种光笔)页次写入或印刷图像。通过只暴露于可见光、热和IR射线(或通过IR射线提供的热)中的一个或多个一次，可以执行该图像的擦除，尽管也可以考虑其它的擦除技术。为了简明，下面讨论的本发明的实施方式提到了通过暴露于IR射线以加热该瞬态文档，但是可以理解，也可以使用其它的或附加的擦除技术，它们也是在各实施方式的范围内的。

要求对涂覆介质(因为印在上面的图像的瞬态本性，此处也被称为“瞬态文档”)的处理以将该涂层暴露于紫外光以在该介质上成像图案，并将该图案化的介质暴露于IR射线以实现对印刷图像的擦除。将该被配方涂覆的介质暴露于紫外光以印刷该图像的印刷设备以及将该配方暴露于IR射线以擦除该图像的独立的擦除装置可以被用于有效地处理该印刷介质。

图2是包含能够扫描、成像和擦除瞬态文档(比如涂有光致色变材料烷氧基改性的二噻吩乙烯)的多功能装置的本发明的一个实施方式的横截面。图3是详细描绘图2的扫描头和驱动组件的俯视图。

如图2和图3所示，该装置可以被设计为便于该瞬态文档页被放置在相对于移动扫描头固定的位置，比如平板扫描器装置中具有的装置。在一个替代实施方式中，扫描头可以保持固定而瞬态文档页移动经过该扫描头。

如图2和图3所示，扫描头20包含扫描光源(扫描杆)22，该扫描光源22包含宽谱灯(比如荧光或氙气灯)或多个彩色发光二极管(LED)发射器阵列，其提供对前面印刷或成像的页的充足的照明以允许该装置将印刷页拷贝到空白瞬态文档或电子文件。例如，该扫描光源可以提供范围在约400nm到约700nm、强度足以对该页照明以进行拷贝的可见光波长。该扫描光源的波长和强度应当足以允许进行扫描而不允许成像或擦除，而且依赖于使用的光致色变材料涂层。在使用宽谱灯的一个实施方式中，滤波器以除去紫外和红外光，以及可能不想要地擦除或写入该光致色变材料涂层的其它波长。

墨水、墨粉或光致色变材料图案可以由扫描成像光电探测器24(比如电荷耦合器件(CCD)、CMOS成像器或接触式图像传感器(CIS))电子编码(coded)。例如，CCD阵列收集通过镜子从图像反射的光子(没有单独描绘)。在宽谱灯的情况下，可以使用RGB滤波器，光子可以在CCD上按照灰阶(in grayscale)收集起来，然后在每个滤波器用于该页上的特定位置时，通过分析反射(吸收)的光子的数量来产生彩色图像。利用此信息，可以制造RGB色图(colormap)以产生彩色图像。在输出许多不同波长的LED阵列的情况下，对每个LED的光谱会很窄。例如，为了用LED阵列构造色图，一个或多个红色LED被激活而CCD阵列接收到的反射的光子的数量被分析以计算红色深度(例如)。然后重复该处理过程以确定绿色深度和蓝色深度。分析每个波长的深度以产生彩色图像。应当理解，许多变化方案也可以用于产生彩色、灰阶或黑白图像。

在第二实施方式中，该装置包含擦除光源(擦除杆)26，比如由IR射线提供的热力(热)源，或足以从瞬态文档擦除印刷图像的可见光源。示例性的IR光源包含石英灯泡(石英卤素加热器)，其输出≥1100nm的波长，强度和持续时间足以从光致色变材料涂层擦除该图像。为了加快瞬态文档的擦除，可以使用超过一个光源(比如IR光源24和扫描光源22两者)。为了进一步减小擦除文档的时间，在擦除过程中可以增加扫描光源的强度，或者使用IR源和优化在一定波长的不同光源两者以最小化擦除时间。最好是在扫描周期过程中扫描光源输出最小强度以防止瞬态文档图像的衰减，并增加擦除周期过程中扫描头的强度以加快对该图像的擦除。

在第三实施方式中，提供成像光源(成像杆，没有单独描绘)，比如UV光源，例如在＜＝400nm的波长下，强度和持续时间足以产生图像，取决于所使用的光致色变材料涂层的特性。该成像光源可以穿过光掩模以图案化该光源以在该瞬态文档上印刷期望图像，或该光源可包含光笔(比如由紫外激光器提供的)。在任何一种情况下，成像光源被图案化并且直接在该瞬态文档上成像以在该文档上印刷图案。在一个实施方式中，该成像光源是位于该机器内部的，例如在印刷引擎(没有单独描绘)内部并靠近送料盘28、36，并且不在扫描杆上。也可以尝试其它的配置。可以使用遮光罩(Lightshielding)以确保散射的光不对紫外线光源附近的瞬态文档成像。

多用途装置还可包含空白页存储区28，其可以是存储空白(未成像的或已擦除的)页以用于后续使用的空白页存储送料盘。

进一步，该装置可以包括原始(印刷过的)页存储区30(也就是说，例如，“待拷贝”存储托盘)以存储将要被扫描和/或拷贝的一个或多个页。合适的待扫描文档可包括成像的瞬态文档或使用墨水或墨粉印刷的传统纸页。一旦文档被拷贝，它可以回到“待拷贝文档”存储托盘30。如果该待拷贝文档包括多于一页，每一页可以依次被拷贝并返回这个托盘。在替代实施方式中，该装置还可包括单独的托盘，比如“拷贝完成”托盘，它接收拷贝后的纸页。

该多功能装置还可包含“待擦除”页存储区32，例如擦除存储托盘。该擦除存储托盘可以存储一个或多个具有待擦除图像的瞬态文档。具有充分警告标记的独立的擦除托盘可以减少待拷贝文档的意外擦除。该设计可以允许从该“待擦除”托盘的擦除，而不允许从该“待拷贝”托盘的擦除。在替代实施方式中，也可以设想同时起到“待拷贝”托盘和“待擦除”托盘功能的单一托盘。一旦该页被擦除之后，它们可以返回“待擦除”存储区32、返回单独的擦除页输出托盘34，或返回送料盘36以在后续拷贝中直接再使用。

而且，该装置可包含执行一些文档传送功能的自动文档供给机(ADF)。该ADF可以将空白页从空白页存储托盘28传送到成像位置(没有单独描绘)。在成像表面上，成像光源，比如紫外激光器，在该空白页上印刷图像。然后，在成像之后，该ADF将该成像的瞬态文档传送到印刷页存储区，比如印刷页输出托盘40。

进一步，该ADF可以将印刷页从该“待拷贝”存储托盘30传送到扫描表面38。扫描光源22照射该印刷页而该装置扫描并将图像拷贝在空白瞬态文档上或电子文件中以发送传真或电子邮件。因此本发明的一个实施方式还用于集成传真机。而且，优选地，该ADF可以将成像的页从擦除存储托盘32转移到扫描表面38，在该处扫描表面38被擦除光源26照射。

各页的传送可以使用一系列滚筒进行。例如，捡拾滚筒42可以从该“待拷贝”托盘30选择一个页，而一系列滚筒44、46，连同旋转驱动带48和滚筒50，将该页传送到扫描表面38。类似地，通过捡拾滚筒52选择待擦除页，而滚筒46，连同驱动带48和驱动带滚筒50将该页传送到扫描表面38。使用扫描头驱动带滚筒58沿着滑轨56使用驱动组件移动扫描头20，该驱动组件包含连接到驱动马达(未描绘)的驱动带54。

该多功能装置还包括控制面板(没有单独描绘)，例如，该控制面板包含触摸板或一系列按钮，其允许用户控制以及用户可读的设置和状态屏幕。

使用时，用户可以使用该控制面板从该多功能装置提供的多种不同功能中选择一种(或多种)功能。

为了扫描以前印刷过的文档，比如墨水或墨粉文档或瞬态文档，例如，用户可以将该待扫描文档放到该“待拷贝”存储托盘30中并通过该控制面板选择拷贝功能。该ADF会将待印刷文档传送到扫描头20上方的扫描表面38，在那里扫描源22充分照射该文档以进行扫描。被照射的、原始图像图案被扫描器成像器24(比如CCD阵列)扫描并被存储在该装置内的记忆体(没有单独描绘)中。

如果被拷贝的文档要被印刷为瞬态文档，在扫描和存储该图像之后，该待拷贝文档可以返回该“待拷贝托盘”30而该印刷引擎将空白页从空白页供给托盘28传送到成像位置，例如在该供给托盘附近的该装置内部的位置。从记忆体中获取原始图案并使用成像光源将其成像到该瞬态文档上。成像可以使用用于图像处理和成像源(比如紫外激光器)控制的微处理器执行，以将该图像印刷到瞬态文档页10上的光致色变材料涂层14上。一旦印刷完后，每个瞬态文档页由该ADF传送到印刷页输出托盘40。

在印刷扫描的文档的替代实施方式中(或者作为对印刷扫描的文档的实施方式的补充)，根据由用户通过控制面板提供的信息，存储的原始图像可以被拷贝到一个文件中以用于以后的使用(传真、电子邮件、印刷)或者可以被立即传真、通过电子邮件发送等。

在另一个实施方式中，该装置扫描该待拷贝文档并在完成扫描之前开始在该空白瞬态文档上印刷扫描的图像。因为，在此实施方式中，该扫描源和该成像源在该装置的不同位置，这有助于最小化从初始化扫描到完成拷贝的时间。

为了擦除瞬态文档，用户可以将待擦除页放置到该擦除托盘32中。在从该控制面板选择擦除功能后，该ADF使用捡拾滚筒54依次选择每一页并将每一待擦除页传送到擦除光源26，在那里该文档被照射(例如，使用IR光源26以加热该文档和扫描光源22以最小化擦除时间)以擦除该文档。扫描头在擦除过程中的运动速率可以不同于在扫描过程中的运动速率以确保在最小时间内完成擦除。有效地完全擦除文档的条件可以根据用于涂覆该瞬态文档的化学配方而变化。在擦除文档后，擦除的页可以由该ADF传送到擦除页托盘34，或返回独立的空白页送料盘36或送料盘28以直接再使用。

如果该瞬态文档的升高的温度被用作擦除的条件，那么考虑将文档被擦除的区域(例如，扫描表面)隔离以最大化热效率并最小化有效地完成瞬态文档的擦除所需的时间。类似地，可以尝试，多功能装置中包含冷却单元从而在瞬态文档的扫描过程中，该扫描表面被冷却从而该文档的任何不想要的擦除被最小化。这对于紧跟擦除周期的扫描周期特别有用。

而且，如果该多功能装置包含平台式设计(如图中所示)，该装置可包含用于在图像的拷贝、书写或擦除过程中支撑页的玻璃窗。在另一个实施方式中，石英窗相对于玻璃窗具有更好的波长传输特性。例如，石英窗可以比玻璃窗更快地加热并保持热度并因此最小化擦除时间。

可以使用温度传感器以确保擦除周期过程中热条件足以完全擦除瞬态文档。该温度传感器还可用于确保扫描头的区域中的温度在扫描周期过程中不被升高，这可能导致扫描中的瞬态文档的不想要的擦除。

还可以尝试“归档”扫描模式。在这种模式中，用户将以前成像的瞬态文档放入“待拷贝”托盘30，并从控制面板选择归档模式。以前成像的瞬态文档被扫描，而且原始图像图案被存储在记忆体中并被写入文件中。在扫描之后，从该瞬态文档擦除图像，而该页可以由该AFD传送到擦除页托盘34或传送到空白页送料盘28或36以再使用。温度传感器在这种模式下是有用的，特别是如果文档擦除至少部分由升高的温度执行的话。温度传感器可用于确保扫描表面38的区域中的温度在将另一个瞬态文档页传送到该扫描头之前在擦除后已经充分冷却，以防止在扫描之前瞬态文档图像的衰减。

Claims (4)

1.一种用于处理瞬态文档的装置，包含：

用于照射文档的至少一个页面的扫描光源；以及

用于擦除瞬态文档的至少一个页面上的成像的图案的擦除光源，

其中该扫描光源和该擦除光源两者都位于该装置的扫描头上。

2.如权利要求1所述的装置，进一步包含：

用于存储上面没有成像的图案的至少一个瞬态文档页的空白页存储区；

用于存储将要使用扫描光源照射拷贝的至少一个文档页的印刷页存储区，该扫描光源照射将要拷贝的该至少一个文档页；以及

用于存储上面有图案的至少一个瞬态文档页的“待擦除”页存储区，其中该图案将要使用该扫描头上的该擦除光源擦除。

3.一种用于处理文档的方法，包含：

将上面有图像的第一页传送到扫描头；

由该扫描头用第一光源输出照射该第一页；

使用该第一光源的照射来扫描该第一页；

将上面有图像的第二页传送到该扫描头；

由该扫描头用第二光源输出照射该第二页；

使用该第二光源的照射来擦除该第二页上的图像。

4.如权利要求3所述的方法，进一步包含：

在扫描该第一页之后，将该第一页的电子拷贝存储在记忆体中；

在将该第一页的电子拷贝存储在记忆体中之后，由该扫描头用该第二光源输出照射该第一页；以及

使用该第二光源的照射来擦除该第一页上的图像。

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