JP4256318B2 - 画像の消去方法及び画像消去装置 - Google Patents

Description

本発明は画像の消去方法及び装置に関する。

近年のＯＡ化の普及により各種情報に関係するデータ量は拡大の一途を辿り、プリンター等による情報の紙へのハードコピー出力もそれに合わせて年々増加している。しかし現在、環境保護、資源保護は全世界的にも急務になっている。従ってハードコピー出力を最小限に抑え、紙を浪費しないことが極めて重要になっている。

例えばオフィスで紙をリユースする方法は、従来からいろいろな提案がなされている。大別すると２種類あり、一方は、被記録媒体表面を擦過し、画像形成材料を削り取る方法であり、もう一方は、被記録媒体を加熱し、転写により剥ぎ取る方法である。

最初の被記録媒体表面を擦過し、画像形成材料を削り取る方法では、画像を使用者が視認できないレベル（即ち実用レベル）まで消去することができないという問題があった。また消去の品質が実用レベルに上がるまで画像形成材料を削り取ろうとすると、紙を痛めるという問題も発生した。

そこで被記録媒体の研磨面に不透明塗料を塗付してリユースする方法として、不透明塗料を消費すること、また塗料の乾燥のために時間とエネルギーを必要とすることから、この改良提案も実用化されていない。

第二の被記録媒体を加熱し、転写により剥ぎ取る方法は、画像を実用レベルまで消去するために、画像形成材料を熱で剥離する前に紙表面に界面活性剤を塗付し、画材剥離後には被記録媒体を乾燥する機構を設ける必要があるため、紙をリユースするための装置が大型化し、オフィス規模の紙リサイクルには適さないという問題があった。

更に、被記録媒体に表面処理を行った紙を使用する提案もあるが、普通紙が使えなくなるという問題がある。

また、ハードコピーのリサイクルを行う別技術として、リライタブル記録媒体を使用する方法がある。リライタブル記録媒体とは、加熱条件により発色・消色を繰り返す画像形成剤を表面に塗付した特殊紙で、この技術は特殊紙を用いる熱記録技術である。リライタブル記録媒体は、発色・消色という特性的には優れている面が多いが、熱記録しか適用できない、また消耗品コストが高いことから、普及にいたっていない。

そこで例えば、ハードコピーのリユースを行う従来技術として、消色可能なトナーを用いる方法が知られている。我々は長くこの分野の研究を行い、画像形成材料内外に存在する無極性バインダーの軟化点まで加熱することにより、顕色剤が呈色性化合物と作用しないため使用者が視認できなくなる、即ち消色する消去可能インクを開発した。これは、バインダー樹脂が、昇温時に呈色性化合物と顕色剤との平衡が非発色側へ移動し、温度低下時に非発色側に移動した状態を維持できるため、消去可能となる（特許文献１参照）。しかし、記録紙の種類や状態により、著しく消去性が劣るケースが見られ、紙のリユースの阻害原因となっていた。
特開２０００−２８４５２０公報

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、普通紙上の画像の消去性を向上させる装置及び方法を提供することを目的とする。

上記問題を解決するために、本発明による画像消去装置は、呈色性化合物、顕色剤、バインダーを含有する画像形成材料で画像記録された被記録媒体の含水率を測定する測定手段と、含水率を測定した後、当該含水率に応じて前記被記録媒体を加湿する加湿手段と、を具備した調湿手段と、調湿された前記被記録媒体を加熱して消色する加熱手段とを有することを特徴とする。

また、前記調湿手段は、前記加湿手段に加え、前記測定手段によって前記被記録媒体の含水率を測定した後、当該含水率に応じて前記被記録媒体を乾燥する乾燥手段を具備することが好ましい。

また、前記調湿手段は、さらに前記測定手段の測定結果をもとに、前記被記録媒体を加湿すべきか乾燥すべきかを決めて、搬送経路を切り替えるための搬送切替手段を具備することが好ましい。

更に、前記調湿手段は、前記被記録媒体の含水率を３〜１０％に調整する手段であることが好ましい。

また、前記測定手段は電気抵抗式、高周波抵抗式、高周波容量式、マイクロ波式から選ばれる少なくとも１つの測定手段を用いることが好ましい。

また、本発明による画像消去方法は、呈色性化合物、顕色剤、バインダーを含有する画像形成材料を用いて画像記録した被記録媒体の含水率を測定する工程と、当該含水率に応じて前記被記録媒体を加湿する工程と、前記被記録媒体を加熱して消色する工程とを有することを特徴とする。

また、前記被記録媒体はｐＨ値が５．８〜８．３の紙であることが好ましい。

また、前記被記録媒体を加湿する工程は、前記被記録媒体の含水率を３〜１０％に調整する工程であることが好ましい。

前記呈色性化合物は、クリスタルバイオレットラクトンであることが好ましい。

本発明によれば、普通紙上の画像の消去性を向上させるために、消色可能な画像形成材料で記録した被記録媒体を調湿した後加熱消去する装置及び方法を提供することができる。

本発明者らは、紙の消色性が紙の含水率や紙のｐＨで大幅に変化することを見出し、本発明に至った。以下に本発明による一実施形態を説明する。

本発明に係る一実施形態としての画像の消色装置は、呈色性化合物、顕色剤、非極性バインダーを含有する画像形成材料を用いて画像記録した被記録媒体、例えば紙の含水率を調節する調湿装置と、調湿された被記録媒体を加熱する装置とを備えることを特徴とする。

図１に画像の消去装置の一例を示す。画像の消去装置は、被記録媒体を加湿するための水分等を含ませる加湿ローラ１と、加湿ローラ１へ水分等を供給するためのタンク２と、被記録媒体を搬送するための対向ローラ３とからなる被記録媒体を調湿する装置と、被記録媒体を加熱するためのヒートローラ４と、被記録媒体をヒートローラ４へ押し付けて、被記録媒体の加熱を安定的に行わせるための対向ローラ５とからなる加熱する装置とで構成され、これらは被記録媒体を装置へ投入する投入口６、記録された画像を消去した後の記録媒体を排出させる排出口７を備えた筐体８内に設けられている。被記録媒体は投入口６から装置へ投入され、点線で示した経路に従って一枚ずつ搬送される。被記録媒体が通過する経路には、搬送ガイド９を設置していることが好ましく、また、更に搬送用のローラ等を設けても良い。

本発明に係る一実施形態としての画像の消去装置を用いた画像の消去方法は次のように行われる。

投入口６より投入された被記録媒体はまず、加湿ローラ１によって加湿される。加湿ローラ１はローラの表面に備えられたスポンジに、タンク２内に蓄えられた水分を吸収して湿り気を持った状態で回転し、被記録媒体へ加湿ローラ１のスポンジ部分を押し付けることによって水分を補給し、加湿が行われる。

加湿された被記録媒体はヒートローラ４へ搬送され被記録媒体の温度が上げられる。被記録媒体は短時間で１３０℃から１４０℃になるように、ヒートローラ４の温度を４０℃から５０℃高めの１７０℃から１９０℃、好ましくは１８０℃に設定することが良い。この時、被記録媒体の表面の各所が１秒から５秒、好ましくは２秒程度ヒートローラ４に接触するように搬送される。

加熱され、画像が消去された被記録媒体は排出口７から排出される。被記録媒体を装置内で搬送させるための駆動力は、加湿ローラ１、ヒートローラ４が回転する駆動力を利用すると良い。またこれらとは別に、被記録媒体の搬送を目的とした回転ローラを設けても良い。

次に被記録媒体上の画像、即ち呈色性化合物、顕色剤、バインダー樹脂を含有する画像形成材料について説明する。

呈色性化合物とは文字や図形などの発色画像を形成する色素の前駆体化合物であり、ロイコオーラミン類、ジアリールフタリド類、ポリアリールカルビノール類、アシルオーラミン類、アリールオーラミン類、ローダミンＢラクタム類、インドリン類、スピロピラン類、フルオラン類などの電子供与性有機物が挙げられる。特に紙中の水分で分解し難いクリスタルバイオレットラクトン（ＣＶＬ）を用いることが好ましい。

顕色剤とは呈色性化合物との相互作用（主に電子またはプロトンの授受）により呈色性化合物を発色させる化合物であり、フェノール類、フェノール金属塩類、カルボン酸金属塩類、ベンゾフェノン類、スルホン酸、スルホン酸塩、リン酸類、リン酸金属塩類、酸性リン酸エステル、酸性リン酸エステル金属塩類、亜リン酸類、亜リン酸金属塩類等が挙げられる。

またバインダー樹脂は、呈色性化合物および顕色剤を発色状態でバインダー樹脂中に分散させるために用いられるもので、バインダー樹脂中の極性基の含有率が低いほど、混練により調製された画像形成材料を用いて形成された画像の呈色濃度は高くなると同時に、バインダー樹脂と呈色性化合物との相溶性も高くなる。従って、発色・消色のコントラストを高くできるバインダー樹脂として非極性樹脂を用いることが好ましい。具体的には、非極性モノマーのみからなるバインダー樹脂、または極性モノマーと非極性モノマーの共重合体であり、例えば、ポリスチレン、ポリスチレン誘導体、及びスチレンの共重合体等が挙げられる。

呈色性化合物、顕色剤、非極性バインダーを含有する画像形成材料が消色する原理は、次のように考えられる。

呈色性化合物、顕色剤、非極性バインダーを含有する画像形成材料は予め顕色剤の作用を受けて呈色性化合物が発色しているために使用者は色を認識することが可能となる。

発色した状態の画像形成材料に熱を加えると非極性バインダーが軟化する。加熱により主に顕色剤が非極性バインダーの内部から表面へ移動し易くなると共に、顕色剤が紙中へ移動・拡散し易くなる。このため、呈色性化合物が顕色剤の作用を受けなくなり画像形成材料が消色して視認できなくなる。被記録媒体である紙は主にセルロースから構成されており、セルロースは水酸基を豊富に有するため顕色剤分子内のフェノール性水酸基と水素結合を形成して呈色性化合物に再び作用することがない。そのため、紙を再利用することが可能となる。

従って、紙の加熱温度を非極性バインダー樹脂の軟化点以上に設定する。具体的には、加熱温度は８０℃以上が好ましい。但し紙の劣化を防ぐことを考慮すると２５０℃以下が好ましい。紙の束を消色するときの加熱温度は、束の表面に位置する紙と内部に位置する紙との間に温度分布が存在し、その熱伝達時間等を考慮すると、１００℃〜１５０℃で行うことが好ましい。更に好ましくは１３０℃〜１４０℃である。加熱時間は１〜４時間で行う。好ましくは１〜２時間である。

画像形成材料の消色過程において、紙中の水分は顕色剤の拡散を助ける溶媒となる。従って含水量を調節することによって、呈色性化合物の消色化を促進することができる。但し、水分が過剰にあると画像形成材料の一部が加水分解してしまい着色したり、紙の表面あるいは紙自体が凸凹に波打ちするので、紙の含水率は１０％以下、更に好ましくは９％以下であるとよい。また、含水率が３％よりも小さいと、顕色剤の拡散が十分に行われなくなり消去性能が低下する。特に５％以上の含水率であることが好ましい。

通常、紙を印刷すると紙の含水率は１〜３％程度であり、そのため本発明に関わる消去装置を構成する調湿手段は通常加湿手段になる。しかし、例えば夏場の多湿な環境での使用の場合など、紙の含水率が１０％より高くなってしまうことも有るので、紙の含水率は、加湿された雰囲気の湿度を計測してコントロールすることがより好ましい。含水率の測定は、電気抵抗式含水分計（測定範囲約５〜２４％）、高周波抵抗式含水分計（測定範囲約０〜４０％）、高周波容量式含水分計（測定範囲約０〜３５％）、マイクロ波式水分計（測定範囲約１〜１５％）などが挙げられる。紙の含水率を測定した後に、紙の含水率を調整してもよい。

紙の含水率を調節するための調湿装置は、紙に水を噴霧する方法、スポンジや布などの保水性をもつ物と接触させる方法、表面に水膜を形成したローラを接触させる方法、水分を含む雰囲気内に置いて紙に水分を吸収させる方法などを用いることができ、これらを組み合わせても良い。

水分を含む雰囲気に置いて紙に水分を吸収させる方法の場合には、水を温めて蒸発させ、紙への水の吸収を促進する方法、超音波振動体に水を接触させて細かな霧状にして放出する方法、ガス流速を利用して霧状に分散させる方法、自然乾燥による水の蒸発を利用する方法、水と水よりも沸点の高い溶媒との混合液からなる調湿剤などにより、紙を取り巻く雰囲気の水分を補充することが可能である。これらは、例えば、霧吹き、加熱気化式加湿機、超音波加湿器などを用いて行うことが可能である。

水と水より沸点が高い溶媒との混合液からなる調湿剤とは、沸点の異なる溶媒を混合することによって蒸気圧が下がる現象を利用している。水と組み合わせる溶媒は、例えばグリセリン、エチレングリコールなどが好ましい。

紙の含水率が高い場合には適度に乾燥させることが必要であり、その場合は、温風配風機、赤外線照射装置、ヒートローラ、ホットプレス、サーマルプリンターヘッド（ＴＰＨ）、レーザー、サーマルバーなどを用いて、紙の所定の含水率まで適用可能である。

更に画像を不可視化するには紙のｐＨ値が５．８〜８．３の範囲となる中性紙を使用することが好ましい。紙のｐＨは、紙の白色度や印字特性を調整するためのサイズ剤、無機鉱物などの添加剤の影響を受けているため個々に特性が異なるが、ここ規定するｐＨ値は日本工業規格（ＪＩＳ）によるＪＩＳ Ｐ ８１３３「紙、板紙及びパルプ−水抽出液ｐＨの試験方法」に従って測定した値である。紙の銘柄は特に限定されることはないが、具体的にはＧｒｅｅｎ１００（富士ゼロックスオフィスサプライ（株）製）、Ａ４Ｋ（コクヨ（株）製）、Ｐ５０Ｓ（東芝テック（株）製）、リボンナチュラル１００（日本製紙（株）製）などを適用可能である。
紙を調湿する装置には加熱気化式加湿機を用いることが可能である。図２に消去装置に備えられる調湿装置の一例を示す。この調湿装置は紙としての紙が使用された状態、例えば印字などをされた状態で収容され、加熱による消去を行うまでの保管と調湿を兼ねている。

調湿装置は、筐体１１に被記録媒体１２である紙を収容するトレー１３と、被記録媒体１２を調湿するための水分を雰囲気内へ補充する加湿機１４と、加湿機１４へ水を供給するための給水タンク１５とが設けられている。筐体１１には蓋１６が備えられ、蓋１６の開閉によってトレー１３を出し入れすることが可能であり、被記録媒体１２は蓋１６を開けて内部のトレー１３に重ねて収容する。

蓋１６は加湿機からの蒸気１７の漏れ出しを防ぐためのもので、できるだけ漏れを少なくするために、筐体１１との接触面にパッキン等を設けることが好ましい。

トレー１３は取り出すことが可能であり、被記録媒体１２を調湿した後、トレー１３毎加熱して消色することも可能で、そのためトレーは１９０℃〜２００℃の耐熱性の容器であるとより好ましい。トレー１３に収容する被記録媒体１２の量（紙の枚数）に特別制約はないが、被記録媒体の含水率の調整に時間を要する場合があるので、加熱による消色を行う装置で一度に処理できる枚数以上を収容し、事前に被記録媒体の含水率を調整しておくと、被記録媒体を消去する作業効率が良くなる。好ましくは２００枚以上にすると良い。

被記録媒体１２の調湿方法は、次の通りである。加湿機１４から発生される蒸気１７を筐体１１の内部へ放出させ、筐体１１内部の雰囲気中の湿度を上昇させる。被記録媒体１２は発生された蒸気１７と雰囲気中の水蒸気とを吸収することによって調湿される。

加湿器で蒸気として発生させる水は給水タンク１５から補給される。給水タンク１５は取り外し可能で、取り外した後、給水タンク１５内部に水を補充することができる。

加湿機１４と被記録媒体１２との位置関係は、加湿機１４から発生した蒸気が被記録媒体１２に吸収できれば特に制約は無いが、被記録媒体１２である紙が収納される場合、微細な紙が溜り加湿機１４が汚れることがあるため、蒸気のみを透過できる網目状の仕切り板を設置することが好ましい。また、雰囲気の湿度の上昇により、電装部品のトラブルが起こる場合もあるため、蒸気発生の制御などを行う電装部品がある場合には蒸気を放出させる区域と電装部品を収容する区域とをわけることが好ましい。

紙を調湿する装置として、一端を水槽に浸したスポンジを用いることが可能である。図３に消去装置に備えられる調湿装置の一例を示す。

一端を水槽に浸したスポンジを用いた調湿装置は、筐体２１に被記録媒体１２である紙を収納するトレー１３と、トレー１３を静置させるためのトレー台２２と、被記録媒体１２を調湿するための水分を雰囲気内へ補充するためのスポンジ２３と、スポンジ２３へ水を供給するための水槽２４と、水槽２４に一定量の水を蓄えておくための給水タンク１５とが設けられている。また、筐体２１には蓋１６が備えられ、蓋１６の開閉によってトレー１３を出し入れすることが可能であり、被記録媒体１２は蓋１６を開けて内部のトレー１３に重ねて収納する。

トレー台２２は２段設けてあり、被記録媒体１２のサイズの異なる被記録媒体を分別して用いてもよい。

トレー１３に収納した被記録媒体１２を調湿する方法は、スポンジ２３から消去装置内へ自然蒸発した蒸気を吸収させることによって行われる。スポンジへの水分の供給は水槽２４に浸されたスポンジ２３の一端から、毛細管現象を利用してスポンジ２３の上端へ常に水を吸い上げることによって行われる。なお、水槽２４から蒸発する水分も被記録媒体１２の調湿に利用される。

また、スポンジ２３や水槽２４に加温用のヒーターを内蔵し、雰囲気への水分蒸発を促進してもよい。水槽２４の水は給水タンク１５から補給される。給水タンク１５は取り外し可能で、給水タンク１５内部に水を補充し、水槽への水分供給へ用いることができる。

紙を調湿する装置として、被記録媒体を収容する装置内への水分を供給する他の方法として、水とグリセリンを混合した調湿剤を用いて行うことが可能である。図４に消去装置に備えられる調湿装置の一例を示す。

水とグリセリンを混合した調湿剤を消去装置の下端に設ける調湿装置は、筐体３１に被記録媒体１２である紙を収納するトレー１３と、トレー１３を静置させるためのトレー台２２と、被記録媒体１２を調湿するための水分及びグリセリンを混合した調湿剤３２を筐体３１の下端に設けている。また、筐体３１には蓋１６が備えられ、蓋１６の開閉によってトレー１３を出し入れすることが可能であり、被記録媒体１２は蓋１６を開けて内部のトレー１３に重ねて収納する。トレー台２２は２段設けてあり、被記録媒体１２のサイズの異なる紙を分別して用いてもよい。

トレー１３に収納した被記録媒体１２を調湿する方法は、調湿剤３２から消去装置内の雰囲気へ自然蒸発した蒸気を吸収することによって行われる。筐体３１内への調湿剤３２の供給は、蒸発により調湿剤３２が枯渇しない程度の間隔で定期的に供給される。

紙を調湿する装置として、紙の含水率を測定し、紙を調湿させる方法を用いることが可能である。図５に消去装置に備えられる調湿装置の一例を示す。

紙の含水率を測定し、紙を調湿する調湿装置は、筐体４１に、被記録媒体１２である紙を収納するトレー１３と及びトレー１３を静置させるためのトレー台２２とを、加熱消去するまで保管しておくための保管スペース４２と、被記録媒体１２へ水分を供給するためのスポンジロール４３及び、スポンジロール４３へ紙を圧着させるための対向ロール４３０１と、スポンジロール４３への水分を供給するための水分供給経路４４と、被記録媒体１２の含水率測定のための水分計４５と、測定した含水率をもとに被記録媒体１２の搬送経路切り替えを決め、被記録媒体１２の調湿方法を判断するコントローラ４６と、水分計４５で測定した含水率をもとに被記録媒体１２を加湿するか乾燥させるかを決め、加湿する場合と乾燥させる場合の搬送経路を切り替えるための搬送経路切り替えブレード４７と、被記録媒体１２を乾燥させる場合、被記録媒体１２の乾燥を行うためのヒートロール４８及びヒートロール４８へ紙を圧着させるための対向ロール４８０１とからなり、調湿装置へ被記録媒体１２を投入するための投入口５１が設けられている。また、紙を装置内で搬送するための搬送ローラ４９と搬送ガイド５０とを備えている。

被記録媒体１２は、投入口５１から個々に投入でき、被記録媒体１２は破線４０１で示した搬送経路に従って次のように搬送される。

投入口５０から投入された被記録媒体１２は、ゴム製の搬送ローラ４９により搬送される。搬送ローラ４９の後に、水分計４５が設けられており、被記録媒体１２の水分量を測定する。被記録媒体１２の含水率を測定する水分計４５には電気抵抗式水分計等を用いることが望ましい。

水分計４５によって含水率を測定された被記録媒体１２は次に設けられた搬送ローラ４９によって、水分計４５の後に設けられた搬送経路切り替えブレード４７の方向へ搬送される。

搬送切り替えブレード４７は水分計４５の測定結果をもとに、コントローラ４６によって、被記録媒体１２を加湿すべきか乾燥すべきかを決めて搬送経路を切り替えるための装置である。コントローラ４６は、水分計４５の測定結果を受け、所定の含水率以下の場合は加湿のためのスポンジロール４３への搬送経路となるように搬送切り替えブレード４７の位置を設定させる。

被記録媒体１２の加湿を行う場合は、スポンジロール４３と対向ロール４３０１へ被記録媒体１２が搬送される。スポンジロール４３は水供給経路４４から水分の補給を受けて水分を含んだ状態に保たれており、被記録媒体１２に接触させて水分を供給する。この時被記録媒体１２へ供給する水分量は、水分計４５で測定した含水率を元にスポンジロール４３へ供給する水分供給経路４４からの水分量で調節する、あるいは、スポンジロール４３と被記録媒体１２とが接触する際の接触圧によって調整することができる。

一方、被記録媒体１２を乾燥させる場合は、搬送切り替えブレード４７の位置をヒートロール４８及び対向ロール４８０１への搬送経路となるように設定させる。図６に乾燥させる場合の搬送経路４０２を破線で示す。

乾燥を行う場合は、ヒートロール４８と対向ロール４８０１へ被記録媒体１２が搬送される。ヒートロール４８は被記録媒体１２を乾燥するのに必要な温度に暖めておき、被記録媒体１２をヒートロール４８へ接触させて乾燥させる。被記録媒体１２の乾燥の程度はヒートロール４８の温度を調整することによって行う。

被記録媒体１２は加湿あるいは乾燥といった調湿を行った後、被搬送ロール４９によって、保管スペース４２内のトレー１３に収納される。

保管スペース４２は調湿後の被記録媒体１２加熱消去時まで保管するスペースで、被記録媒体１２の水分が変動しないようにするためのものである。トレー１３は蓋１６を開閉によって、出し入れが可能であり、トレー１３を加熱装置でそのまま用いてもよい。トレー１３に収納する被記録媒体１２の量は何ら制約を受けないが、加熱による消色を行う際に一度に処理できる枚数以上を収納するとよく、好ましくは２００枚以上にする。蓋１６は装置内の蒸気の漏れ出しを防ぐこともできる。蒸気の漏れをより少なくするため筐体４１と蓋１６との接触面にパッキンを設けることが好ましい。

呈色性化合物、顕色剤、非極性バインダーを含有する画像形成材料として、呈色性化合物にＢｌｕｅ２０３（山田化学工業（株）製）を用い、紙のｐＨ値が異なる場合の画像の消去性を比較した。

（実験１）
実験には、ｐＨ値が５．５、６.５、７.１、８.２、９.３の紙を用いた。また、トナーは呈色性化合物にＢｌｕｅ２０３（山田化学工業（株）製）を用いて、電子写真プリンタ（型番ＮＸ８１０ （株）リコー製）でそれぞれの紙に画像を印字した。印字された紙は含水率が１％になるように調湿した後、ｅ−ｂｌｕｅ用消去装置（型番ＴＭＤ−ＨＥ０１ （株）東芝製）で加熱温度が１４０℃で２時間加熱して消色した。加熱消去後の残存濃度を図７に示した。

（実験２）
紙の含水率を３％になるように調湿した他は（実験１）と同様の紙を用い、同様の操作を行って、消色して残存濃度を測定した。結果を図７に併記した。

（実験３）
紙の含水率を７％になるように調湿した他は（実験１）と同様の紙を用い、同様の操作を行って、消色して残存濃度を測定した。結果を図７に併記した
（実験４）
紙の含水率を１７％になるように調湿した他は（実験１）と同様の紙を用い、同様の操作を行って、消色して残存濃度を測定した。結果を図７に併記した
ここで、残像濃度とは、印字画像濃度が０．５であるものを加熱消色した後の画像濃度を表す。画像濃度とは紙に印字された画像の反射率を測定し、測定された反射率の逆数の常用対数値である。例えば、画像濃度１のときの反射率は１０％となる。用紙の種類にもよるが、例えば白色の紙の場合、反射率は７０％から９０％くらいである。一般に残像濃度が０．０６程度であると、使用するコピー紙の裏面から見た場合に印字画像の認識が困難になるレベルである。

図７には、横軸に紙のｐＨを、縦軸に残像濃度を示した。また、残存濃度０．０６に相当する部分を図７に実線で示した。

図７から（実験１）から（実験４）のどの場合でもｐＨ値が酸性またはアルカリ性に偏ると残像濃度が大きくなることがわかる。特にｐＨ５．５付近の酸性紙の領域においては、（実験１）の場合に極端に残像濃度が大きく、ｐＨ８付近のアルカリ性紙の領域においては（比較実験４）の場合に残像濃度が大きくなる場合もあることがわかる。

また、ｐＨ６〜８の中性紙の領域では（実験１）から（実験４）のどの場合でも残像濃度が低くなり、特にｐＨが５．８〜８．３を示す領域の紙の場合に残存濃度０．０６を下回ることが明らかである。

図８には、横軸に紙の含水率を、縦軸に残存濃度をとり、（実験１）から（実験４）の結果をｐＨごとにまとめたものを示した。図８から紙のｐＨによらず残像濃度が低くなる水分量は１％〜１４．５％であり、更に好ましくは５％〜９％の場合であることがわかる。

また、画像を消去した後の残像には、場合によって黄色みがかた色（以下残像の黄ばみという）が残ることがある。残像の黄ばみを表すためにＬ^＊ａ^＊ｂ^＊表色系のｂ^＊値を用いて表すことが可能である。

ここで、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊表色系は物体の色を表すのに使用されている表色系である。１９７６年に国際照明委員会（Commission Internationale de l’Eclairage、以下ＣＩＥという）で規格化され、日本でもＪＩＳ（ＪＩＳ Ｚ ８７２９）において規定されている。Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊表色系では、明度をＬ^＊、色相と彩度を示す色度をａ^＊及びｂ^＊で表している。Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊表色系色度図は、ａ^＊ｂ^＊は色の方向を示しており、ａ^＊は赤方向、−ａ^＊は緑方向、そしてｂ^＊は黄方向、−ｂ^＊は青方向を示している。各要素の数値が大きくなるに従って色鮮やかになり、小さくなるに従ってくすんだ色になる。

これは、複数のセンサーで、試料から反射された光を分光し、各波長の反射率を測定する分光測色方法によって測定することが可能である。

物体は光源からの光の一部の波長を吸収し、残りを反射する。反射する部分が人間の目に入り色として認識されるが、光の特定の波長を吸収する量と反射する量は物体によって異なるため、物体固有の色を持つことになる。光は赤・緑・青が光の三原色と呼ばれ、この三原色に対する人間の目の分光感度はＣＩＥにおいて標準観測者の分光感度として規定されており、刺激値直読法とは人間の目に対応する分光感度とほぼ同一の感度を持つ三つのセンサーで試料を測定し、直接、「三刺激値」と呼ばれるＸ、Ｙ、Ｚの３つの値を測定する方法をいう。測定されたデータをもとに積分計算を行うと、三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚの３つの値を算出する。この３つの数値をもとにしてＬ^＊ａ^＊ｂ^＊などの各種表色系による色の数値表示が行われる。

呈色性化合物、顕色剤、非極性バインダーを含有する画像形成材料として、呈色性化合物にＢｌｕｅ２０３（山田化学工業（株）製）を用い、紙である紙の含水率ｐＨ値が異なる場合の画像の消去性を比較した。

（実験５）
実験には、ｐＨ値が５．５、６.５、７.１、８.２、９.３の紙を用いた。また、トナーは呈色性化合物にＢｌｕｅ２０３（山田化学工業（株）製）を用いて、電子写真プリンタ（型番ＮＸ８１０ （株）リコー製）でそれぞれの紙に画像を印字した。印字された紙は含水率が１％になるように調湿した後、ｅ−ｂｌｕｅ用消去装置（型番ＴＭＤ−ＨＥ０１ （株）東芝製）で加熱温度が１４０℃で２時間加熱して消色した。画像を消去した後にＬ^＊ａ^＊ｂ^＊表色系におけるｂ^＊値を算出し、結果を図９に示した。

（実験６）
紙の含水率を３％になるように調湿した他は（実験５）と同様の紙を用い、同様の操作で消色し、ｂ^＊値を算出した結果を図９に併記した。

（実験７）
紙の含水率を５％になるように調湿した他は（実験５）と同様の紙を用い、同様の操作で消色し、ｂ^＊値を算出した結果を図９に併記した。

（実験８）
紙の含水率を７％になるように調湿した他は（実験５）と同様の紙を用い、同様の操作で消色し、ｂ^＊値を算出した結果を図９に併記した。

（実験９）
紙の含水率を１７％になるように調湿した他は（実験５）と同様の紙を用い、同様の操作で消色し、ｂ^＊値を算出した結果を図９に併記した。

図９から（実験５）から（実験９）のどの場合でもｐＨがアルカリ側に偏るにつれて、ｂ^＊値がプラス方向に変化していることがわかる。これは残像が黄色に変色することを意味しており、使用する紙の種類によるが、ｂ^＊値が２〜-２程度の範囲である場合に視認が困難となる。特に、（実験６）、（実験７）、（実験８）の場合に、消去後のｂ^＊値が２〜-２へ近づくようなり、水分調整を３％〜７％に行うことによってより視認が困難となるため好ましい。

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）を用いて画像を印字させた紙を、実施例２で示した装置で調湿した後に消色し、呈色性化合物としてＢｌｕｅ２０３（山田化学工業（株））を用いた例と比較した。

まず、呈色性化合物としてＣＶＬを用いたトナーを次のように作成した。

呈色性化合物としてＣＶＬを４重量部、顕色剤として没食子酸エチルを２重量部、ワックス成分としてポリプロピレンワックスを１重量部、無極性バインダー樹脂としてスチレン・ブタジエンゴムを９２重量部、ＣＣＡ（帯電制御材）として日本カーリット社のＬＲ−１４７を１重量部加えた混合物を作成し、ニーダーを用いて十分に混練・分散した後、粉砕機により平均粒径１０μｍの微粉体に加工した。

その後、疎水性シリカを全体の１ｗｔ％外添して青色の電子写真用トナーを作成した。

次に、ＣＶＬを含有したトナーをコピー機（（株）東芝製 プリマージュ３８）のトナーカートリッジに入れ、紙に画像形成した。画像を形成した紙の含水率を６％程度に調湿し、ｅ−ｂｌｕｅ用消去装置（型番ＴＭＤ−ＨＥ０１ （株）東芝）で消色した。

画像濃度０．５を消去したときの残像濃度は０．０２であった。

Ｂｌｕｅ２０３を用いたトナーを同様の方法を用いて画像を形成し、調湿した後、消去すると、残像濃度は０．０５３であり、ＣＶＬを含有するトナーを使用した場合のほうが６０％以上残像濃度を低くすることができる。

本発明の１実施形態に係る画像消去装置。 本発明の一実施形態に係る画像消去装置に組み込まれる調湿装置を示した図。 本発明の一実施形態に係る画像消去装置に組み込まれる調湿装置を示した図。 本発明の一実施形態に係る画像消去装置に組み込まれる調湿装置を示した図。 本発明の一実施形態に係る画像消去装置に組み込まれる調湿装置を示した図。 本発明の一実施形態に係る画像消去装置に組み込まれる調湿装置を示した図。 被記録媒体のｐＨと残存濃度の関係を示す図。 被記録媒体の含水率と残存濃度の関係を示す図。 被記録媒体のｐＨとｂ^＊値の関係を示す図。

符号の説明

１・・・加湿ローラ、２、１５・・・タンク、
３、５・・・対向ローラ、
４・・・ヒートローラ、
６・・・投入口、
７・・・排出口、
８・・・筐体
９・・・搬送ガイド
１１・・・筐体、
１２・・・被記録媒体、
１３・・・トレー、
１４・・・加湿機、
１６・・・蓋、
２１、３１、４１・・・筐体、
２２・・・トレー台、
２３・・・スポンジ、
２４・・・水槽、
３２・・・調湿剤、
４２・・・保管スペース、
４３・・・スポンジロール、
４３０１、４８０１・・・対向ロール、
４４・・・水分供給経路、
４５・・・水分計、
４６・・・コントローラ、
４７・・・搬送経路切り替えブレード、
４８・・・ヒートロール、
４９・・・搬送ローラ、
５０・・・搬送ガイド、
５１・・・投入口。

Claims (9)

1. 呈色性化合物、顕色剤、バインダーを含有する画像形成材料で画像記録された被記録媒体の含水率を測定する測定手段と、含水率を測定した後、当該含水率に応じて前記被記録媒体を加湿する加湿手段と、を具備した調湿手段と、
   調湿された前記被記録媒体を加熱して消色する加熱手段と
   を有することを特徴とする画像消去装置。
2. 前記調湿手段は、前記加湿手段に加え、前記測定手段によって前記被記録媒体の含水率を測定した後、当該含水率に応じて前記被記録媒体を乾燥する乾燥手段を具備することを特徴とする請求項１記載の画像消去装置。
3. 前記調湿手段は、さらに前記測定手段の測定結果をもとに、前記被記録媒体を加湿すべきか乾燥すべきかを決めて、搬送経路を切り替えるための搬送切替手段を具備することを特徴とする請求項２に記載の画像消去装置。
4. 前記調湿手段は、前記被記録媒体の含水率を３〜１０％に調整する手段であることを特徴とする請求項１乃至２に記載の画像消去装置。
5. 前記測定手段は、電気抵抗式、高周波抵抗式、高周波容量式、マイクロ波式から選ばれる少なくとも１つの測定手段を用いることを特徴とする請求項１乃至４に記載の画像消去装置。
6. 呈色性化合物、顕色剤、バインダーを含有する画像形成材料を用いて画像記録した被記録媒体の含水率を測定する工程と、
   当該含水率に応じて前記被記録媒体を加湿する工程と、
   前記被記録媒体を加熱して消色する工程と
   を有することを特徴とする画像消去方法。
7. 前記被記録媒体はｐＨ値が５．８〜８．３の紙であることを特徴とする請求項６に記載の画像消去方法。
8. 前記被記録媒体を加湿する工程は、前記被記録媒体の含水率を３〜１０％に調整する工程であることを特徴とする請求項７に記載の画像消去方法。
9. 前記呈色性化合物は、クリスタルバイオレットラクトンであることを特徴とする請求項６乃至８記載の画像消去方法。
   

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