JP4535239B2 - 印刷物の脱色方法及び脱色装置 - Google Patents

Description

本発明は、印刷物の脱色方法及び脱色装置に関する。

使用済み印刷物を再利用することが行われている。例えば、印刷物を脱墨液に浸漬させて、印刷面を洗浄及び漂白することが知られている。しかし、この方法では、細かく裁断された用紙は繊維が細かくなるので再生しにくいし、無機顔料を多量に含むインクジェットなどの専用紙は再生することが難しい。さらに、印刷用紙を再生成するため、印刷物の部分的な修正には向いていない。印刷物の部分的な修正ができるものとして、帯電特性を利用して修正箇所に白色トナーを重ね塗りする方法が知られているが、この方法では、重ね塗り回数に限界があるし、トナーの定着性も悪くなるという課題がある。また、修正箇所をドライエッチングなどによって物理的に除去することも考えられるが、印刷面を損傷するし、真空室を必要とするため装置が大掛かりになるという課題がある。

本発明の目的は、品質をおとすことなく容易かつ繰り返し可能な印刷物の脱色方法及び脱色装置を提供することにある。
特開平６−２０６３５８号公報

（１）本発明に係る印刷物の脱色方法は、
発色団を有する有機化合物の色材が印刷されてなる印刷物に、前記発色団の化学結合を分解する分解性ガスを接触させることを含む。本発明によれば、分解性ガスによって、色材の発色団の化学結合を分解する。これによれば、分解性ガスを印刷物の全部又は一部に接触させれば脱色することができるので、脱色工程の容易化を図ることができる。また、印刷物を物理的に損傷させることもない。さらに、分解後の印刷物は、色材の定着性が良好であるので、印刷の品質をおとすことなく、繰り返して脱色することができる。
（２）この印刷物の脱色方法において、
前記分解性ガスは、オゾンガスであってもよい。
（３）この印刷物の脱色方法において、
前記脱色工程前に、前記印刷物をチャンバーに密封することをさらに含んでもよい。これによれば、印刷物の全体を容易に脱色することができる。
（４）この印刷物の脱色方法において、
前記脱色工程前に、前記印刷物の印刷不良箇所の位置を検出することをさらに含み、
前記脱色工程で、前記分解性ガスを前記印刷不良箇所に接触させてもよい。これによれば、印刷物の印刷不良箇所のみを脱色することができる。
（５）この印刷物の脱色方法において、
前記脱色工程後に、前記印刷不良箇所の脱色状態を検出することをさらに含んでもよい。
（６）本発明に係る印刷物の脱色装置は、発色団を有する有機化合物の色材が印刷されてなる印刷物がセットされるステージと、
前記発色団の化学結合を分解する分解性ガスを発生する分解性ガス発生器と、
前記分解性ガスを前記印刷物に噴出する分解性ガス噴出部と、
を含む。本発明によれば、分解性ガスによって、色材の発色団の化学結合を分解することができる。これによれば、分解性ガスを印刷物の全部又は一部に接触させることによって脱色することができるので、脱色工程の容易化を図ることができる。また、印刷物を物理的に損傷させることもない。さらに、分解後の印刷物は、色材の定着性が良好であるので、印刷の品質をおとすことなく、繰り返して脱色することができる。
（７）この印刷物の脱色装置において、
前記印刷物の印刷不良箇所の位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部の検出結果に基づいて、前記分解性ガスが前記印刷不良箇所に接触するように、前記ステージ及び前記分解性ガス噴出部の相対的位置を決定するアクチュエータと、
をさらに含んでもよい。これによれば、印刷物の印刷不良箇所のみを脱色することができる。
（８）この印刷物の脱色装置において、
前記印刷不良箇所の脱色状態を検出する脱色検出部をさらに含み、
前記分解性ガス噴出部は、前記脱色検出部の検出結果に基づいて、前記分解性ガスの噴出状態が制御されてもよい。これによって、印刷物を確実に脱色することができる。

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。

（脱色装置）
図１は、本発明の実施の形態に係る印刷物の脱色装置を説明する図である。図２は、分解性ガス噴出部の一例を示す図である。図３は、図２の断面図である。本実施の形態に係る脱色装置は、印刷物１０の一部（印刷不良箇所）を脱色する。

脱色装置は、印刷物１０がセットされるステージ１２を含む。印刷物１０には、有機化合物の色材（インク又はトナーなど）が印刷されている。色材は、有機系染料又は有機系顔料のいずれであってもよい。特に、直接染料系又は酸性染料系の色材を使用すると、脱色傾向が大きいので好ましい。有機化合物の色材は、発色団（色素）として、Ｃ＝Ｃ，Ｃ＝Ｏ，Ｃ＝Ｎ，Ｎ＝Ｎ，Ｎ＝Ｏなどの二重結合を有し、この二重結合のπ電子のπ→π^＊励起によって発色が起こる。本実施の形態では、発色団の化学結合を分解することによって印刷物１０を脱色する。

脱色装置は、分解性ガス発生器１４を含む。分解性ガス発生器１４は、上述の発色団の化学結合を分解する分解性ガスを発生する。分解性ガスは、発色団を酸化する酸化性ガスであってもよい。酸化性ガスは、オゾンガス、硫黄酸化物（ＳＯｘ）ガス、窒素酸化物（ＮＯｘ）ガス、塩化水素ガス、又は硫化水素ガスであってもよい。例えば、分解性ガス発生器１４は、酸素（空気）を取り込み、酸素に紫外線を放射させることによってオゾンガスを発生してもよい。分解性ガス発生器１４によって、分解性ガスの濃度を調整してもよい。

脱色装置は、分解性ガス噴出部１６を含む。分解性ガス噴出部１６は、分解性ガス発生器１４から送り込まれた分解性ガスを印刷物１０に噴出する。分解性ガス噴出部１６は、開口部１７が小径のノズルであってもよい（図２参照）。分解性ガス噴出部１６は、分解性ガスを印刷物１０の方向に送出する流路１８と、反応終了後の排ガスを排気する流路２０と、を有する（図３参照）。流路１８，２０は、いずれも開口部１７に開口している。ノズルの中心軸に沿って流路１８が形成され、流路１８の周囲に流路２０が形成されていてもよい。排ガスは、流路２０を通って、分解性ガス処理部２２に送り込まれる。排ガスがオゾンガスである場合、分解性ガス処理部２２は、オゾンガスから酸素を生成する処理（例えば熱分解）を行ってもよい。分解性ガス処理部２２は、生成したガス（例えば酸素）を外部に排気する。

脱色装置は、処理部２４を含む。処理部２４は、マイクロコンピュータ（入出力部、マイクロプロセッサ、メモリ及びディスプレイなどを含む）であってもよい。処理部２４によって、分解性ガス噴出部１６のガス噴出状態（ＯＮ又はＯＦＦの切り替え、噴出量、噴出時間など）を制御してもよい。

本実施の形態では、脱色装置は、位置検出部（例えばカメラ）２６をさらに含む。位置検出部２６は、処理部２４の一部であってもよい。位置検出部２６は、印刷物１０の印刷不良箇所（例えば印字文字）の位置を検出する。印刷物１０の画像を取り込み、印刷不良箇所を出力部（例えばディスプレイ）に表示してもよい。そして、検出した印刷不良箇所の位置は、アクチュエータ２８に入力される。ディスプレイの表示を読み取ってアクチュエータ２８に入力してもよいし、位置検出部２６の検出結果に基づいて自動的にアクチュエータ２８に入力されてもよい。アクチュエータ２８は、分解性ガスが印刷不良箇所（のみ）に接触するようにステージ１２及び分解性ガス噴出部１６の相対的位置を決定する。いずれか一方（分解性ガス噴出部１６）を固定して他方（ステージ１２）のみを移動させてもよいし、両方をそれぞれ異なる方向に移動させてもよい。一方の他方に対する位置が決定したら、分解性ガス噴出部１６にガス噴出の指令が出される。

本実施の形態では、脱色装置は、脱色検出部（例えばカメラ又はスキャナー）３０をさらに含む。脱色検出部３０は、分解性ガス噴出後における印刷不良箇所の脱色状態を検出する。分解性ガス噴出部１６は、脱色検出部３０の検出結果に基づいて、その後の分解性ガスの噴出状態が制御される。処理部２４に脱色状態の検出結果を記憶させ、処理部２４が分解性ガス噴出部１６を制御してもよい。脱色不良（脱色不完全を含む）と判断された場合には、分解性ガスの噴出をＯＮ状態にする。その場合、最初の分解性ガスの噴出よりも、噴出量を多くしてもよいし、噴出時間を長くしてもよい。あわせて、分解性ガスの濃度を濃くする制御を（例えば分解性ガス発生器１４に）行ってもよい。脱色良好と判断された場合には、分解性ガスの噴出をＯＦＦ状態にし、脱色完了となる。

必要があれば、脱色装置は、制御部３２をさらに含む。制御部３２（又は処理部２４）は、印刷物１０の温度、湿度、光量などの環境設定を制御する。脱色検出部３０の検出結果に基づいて（例えば処理部２４を介して）、制御部３２の制御を行ってもよい。例えば、脱色不良と判断された場合には、印刷物１０がセットされているステージ１２上の温度、湿度、光量の設定値を高くすることによって、分解性ガスによる化学反応を促進してもよい。

なお、脱色完了後の印刷物１０は、必要に応じて、印刷装置３４によって再印刷される。印刷装置３４によって、脱色済みの箇所（もとの印刷不良箇所）のみを印刷してもよい。これによれば、印刷時間の短縮、資源（色材、メディアなど）の有効活用を図ることができる。

（脱色方法）
図４は、本発明の実施の形態に係る印刷物の脱色方法を説明する図である。上述の脱色装置を使用して、印刷物を脱色してもよい。本実施の形態に係る脱色方法は、上述の脱色装置の説明から導き出すことができる内容を含む。本実施の形態では、印刷物１０の一部（印刷不良箇所）を脱色する。

まず、脱色対象となる印刷物１０をセットする（Ｓ１１）。ステージ１２上に、印刷物１０の印刷面が上向きになるように固定する（図２参照）。印刷物１０の印刷面には、発色団を有する有機化合物の色材が印刷されている。印刷技術は限定されず、例えばインクジェットプリント、電子写真プリント（レーザプリント）、コピーなどのいずれであってもよい。また、印刷用のメディア（例えば用紙）も限定されない。

次に、印刷物１０の印刷不良箇所を検出する（Ｓ１２）。印刷不良箇所がない場合には、脱色不必要であるので、その印刷物１０は除外する。印刷不良箇所がある場合には、印刷物１０における印刷不良箇所の位置を検出する。その検出結果に基づいて、分解性ガスが印刷不良箇所のみに接触するように、印刷物１０（ステージ１２）に対する分解性ガスが噴出される位置を決定する。

その後、印刷物１０の印刷不良箇所（のみ）を脱色する（Ｓ１３）。詳しくは、分解性ガスを、印刷不良箇所を含む領域（好ましくは印刷不良箇所のみ）に接触させる。例えば、分解性ガスとしてのオゾンガスは、発色団の不飽和結合であるＣ＝Ｃを速やかに分解し、オゾニドを経て、ケトン又はアルデヒドを生成する。こうして、色材の発色作用をもつ化学結合が消滅し、印刷不良箇所は脱色される。分解性ガス噴出部１６の開口部１７は、印刷物１０に接触させてもよいし（図２参照）、あるいは印刷物１０から非接触にしてもよい。なお、分解性ガス噴出部１６の流路２０から、反応終了後の排ガスを排気してもよい（図３参照）。

必要に応じて、印刷不良箇所の脱色状態を検出してもよい（Ｓ１４）。例えば、印刷不良箇所を含む領域をカメラなどで撮像する（又はスキャナーなどで読み取る）ことによって、脱色状態を検出してもよい。その検出結果に基づいて、脱色が完了したか否かを判断する（Ｓ１５）。脱色が完了していないと判断した場合には、印刷不良箇所を再び脱色する（Ｓ１３）。その場合、分解性ガスによる化学反応を促進するために、印刷物１０の環境設定（例えば温度、湿度、光量）を変更してもよい（Ｓ１６）。脱色が完了していると判断した場合には、必要に応じて、印刷物１０を再印刷してもよい。印刷物１０の脱色済みの箇所のみを印刷することによって、印刷時間の短縮、資源（色材、メディアなど）の有効活用を図ることができる。

本実施の形態によれば、分解性ガスによって、色材の発色団の化学結合を分解する。これによれば、分解性ガスを印刷物１０の一部に接触させれば脱色することができるので、脱色工程の容易化を図ることができる。また、印刷物１０を物理的に損傷させることもない。さらに、分解後の印刷物１０は、後述の実験例で説明するように、色材の定着性が良好であるので、印刷の品質をおとすことなく、繰り返して脱色することができる。

変形例として、図５に示すように、印刷物１０をチャンバー３６に密封し、チャンバー３６内で印刷物１０を脱色してもよい。チャンバーは、分解性ガス噴出部の一部であってもよい。その場合、印刷物１０の印刷面の全体を脱色してもよい。これによれば、分解性ガスを印刷物１０の全体に接触させれば脱色することができるので、上述したように脱色工程の容易化を図ることができる。印刷物１０の全体を脱色する場合には、上述の印刷不良箇所の検出工程（位置検出部２６）を省略することができる。

（脱色実験例）
図６〜図８は、印刷物の脱色方法についての実験例を説明する図である。図６及び図８のグラフについて、横軸は波長を示し、縦軸は吸光度を示す。以下に、実験例について説明する。

本実験例の条件について説明する。インク液（色材）は、酸性染料系のAcid Orange７（０．５重量％）、純水（９９．５重量％）の組成を有するものを使用し、そのインク液を市販のインクジェット用光沢紙に均一に印刷し、５ｃｍ角程度の印刷サンプルを４枚作成した。印刷サンプルのうち１枚を印刷初期（暴露時間０分）とし、残りの３枚をオゾンガス濃度５０ｐｐｍ程度のチャンバーに密封し、オゾンガスに対する暴露時間１０分、３０分、６０分でそれぞれ取り出した。脱色評価としては、積分球付分光光度計で拡散反射スペクトルを測定し、印刷していない光沢紙に対する色差ΔＥａｂ＊を算出した。ΔＥａｂ＊の数値が小さいほうが、もとの光沢紙の色に近く、脱色の度合いが進んでいると判定できる。リサイクルの検証として、オゾンガスに対する暴露時間６０分の印刷サンプルに、再度、上述のインク液を印刷し、積分球付分光光度計で拡散反射スペクトルを測定し、印刷されていない光沢紙に対する色差ΔＥａｂ＊を同様に算出した。

本実験例の結果について説明する。図６に示すように、上述のインク液を使用した印刷サンプルは、可視領域（波長３８０〜７８０ｎｍ）で４８７ｎｍ付近に極大ピークをもつ分光スペクトル曲線を示す。吸光度の最も低い、グラフの一番下のスペクトルは、印刷されていない白紙のスペクトルである。印刷初期の暴露時間０分の印刷サンプルが最も大きなピークを示し、１０分、３０分、６０分というようにオゾンガスに対する暴露時間が長くなると次第にピークが減少して、色濃度が消失していくことがわかる。

図７及び表１に示すように、オゾンガスに対する暴露時間０分、１０分、３０分、６０分のそれぞれの印刷サンプルにおける、印刷されていない光沢紙に対する色差ΔＥａｂ＊を算出すると、暴露時間が長くなるにつれて、白紙（印刷されていない状態）に近づいていることがわかる。

なお、オゾンガス濃度を濃くする、又は光量、温度、湿度を高くすることによって、化学反応を促進させることができると考えられ、これによって、オゾンガスに対する暴露時間は短縮できると考えられる。

また、図８に示すように、暴露時間６０分後に、再度、上述のインク液を印刷したときの印刷サンプルのスペクトルは、印刷初期の暴露時間０分のスペクトルとほぼ一致し、図７に示す色差ΔＥａｂ＊もほぼ同じであった。したがって、オゾンガスによる分解後の印刷サンプルは、色材（インク液）の定着性が良好であることがわかる。すなわち、印刷の品質をおとすことなく、繰り返して脱色できることがわかる。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び結果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

図１は、本発明の実施の形態に係る印刷物の脱色装置を説明する図である。 図２は、本発明の実施の形態に係る印刷物の脱色装置を説明する図である。 図３は、本発明の実施の形態に係る印刷物の脱色装置を説明する図である。 図４は、本発明の実施の形態に係る印刷物の脱色方法を説明する図である。 図５は、本発明の実施の形態の変形例を説明する図である。 図６は、本発明の実施の形態の脱色実験例を説明する図である。 図７は、本発明の実施の形態の脱色実験例を説明する図である。 図８は、本発明の実施の形態の脱色実験例を説明する図である。

符号の説明

１０…印刷物 １２…ステージ １４…分解性ガス発生器 １６…分解性ガス噴出部
１７…開口部 １８…流路 ２０…流路 ２２…分解性ガス処理部 ２４…処理部
２６…位置検出部 ２８…アクチュエータ ３０…脱色検出部 ３２…制御部
３４…印刷装置 ３６…チャンバー

Claims (7)

1. 脱色装置を用いて、発色団を有する有機系染料が印刷されてなる印刷物に、前記発色団の化学結合を分解する分解性ガスを部分的に接触させ、前記印刷物と反応した分解性ガスの排ガスを排気する、脱色方法であって、
   前記脱色装置は、前記分解性ガスを送出する第１流路と、前記第１流路から噴出し、前記印刷物と反応した前記分解性ガスの排ガスを排気する第２流路と、を有し、前記第２流路は、前記第１流路の周囲に形成される、脱色方法。
2. 請求項１において、
   前記分解性ガスは、オゾンガスである印刷物の脱色方法。
3. 請求項１または２において、
   前記脱色工程前に、前記印刷物の印刷不良箇所の位置を検出することをさらに含み、
   前記脱色工程で、前記分解性ガスを前記印刷不良箇所のみに接触させる印刷物の脱色方法。
4. 請求項３において、
   前記脱色工程後に、前記印刷不良箇所の脱色状態を検出することをさらに含む印刷物の脱色方法。
5. 発色団を有する有機系染料が印刷されてなる印刷物がセットされるステージと、
   前記発色団の化学結合を分解する分解性ガスを発生する分解性ガス発生器と、
   前記分解性ガスを前記印刷物に噴出する分解性ガス噴出部と、
   を含み、
   前記分解性ガス噴出部は、前記分解性ガスを送出する第１流路と、前記第１流路から噴出し、前記印刷物と反応した前記分解性ガスの排ガスを排気する第２流路と、を有し、
   前記第２流路は、前記第１流路の周囲に形成される、印刷物の脱色装置。
6. 請求項５において、
   前記印刷物の印刷不良箇所の位置を検出する位置検出部と、
   前記位置検出部の検出結果に基づいて、前記分解性ガスが前記印刷不良箇所のみに接触するように、前記ステージ及び前記分解性ガス噴出部の相対的位置を決定するアクチュエータと、
   をさらに含む印刷物の脱色装置。
7. 請求項５または６において、
   前記印刷不良箇所の脱色状態を検出する脱色検出部をさらに含み、
   前記分解性ガス噴出部は、前記脱色検出部の検出結果に基づいて、前記分解性ガスの噴出状態が制御される印刷物の脱色装置。

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