JP5465202B2 - 消去装置、用紙印字面の印字状態検出方法 - Google Patents

Description

この明細書に記載の実施形態は、用紙上に形成した消色画像を消去する前に、用紙の印字状態を検出する技術に関する。

用紙上に印字した消色画像を印字画像消去部で加熱することにより消去し、用紙を再利用する消去装置が提案されている。印字画像消去部は、用紙の幅方向および長さ方向の全長に渡って加熱する。

すなわち、印字画像消去部は、用紙の全面にわたって画像消去のために加熱エネルギを消費している。

このため、用紙の全面に文字が印字されていても、用紙全体に占める文字の割合である印字率の高低に関係なく同じ加熱エネルギでの消去処理が行われる。

また、用紙の一部分に画像が点在している場合でも、画像のない部分に対しても加熱している。

そこで、消去処理前の用紙の印字面をスキャナにより読み取り、読み取り画像に基づいて印字面の状態を検出することが提案されている。

しかし、スキャナ等のように光学的に用紙の印字状態を検出する方式は、高額であり、また光学系の設置スペース等の点において消去装置の小型化が難しい。

本発明が解決しようとする課題は、用紙の印字状態を容易に検出することができる消去装置、および用紙印字面の印字状態検出方法を提供する。

本実施形態に係る消去装置は、一つの観点として、用紙を搬送する用紙搬送路と、前記用紙搬送路上を移動する用紙上の消色画像を消去する画像消去部と、前記用紙搬送路を移動する用紙の表面に接触する接触部材と、前記用紙に前記接触部材が接触するときに発生する物理的現象を検知する接触状態検知部と、前記接触状態検知部が検知する検知情報に基づいて、前記接触部材が前記用紙表面の地肌に接触したときと、画像に接触したときに発生する物理的現象の差を分離する分離部と、前記分離部で分離した分離情報に基づいて、１枚の用紙上における画像の印字状態を判定する印字状態判定部と、を有する消去装置。

本実施形態に係る用紙印字面の印字状態検出方法は、一つの観点として、画像が印字された用紙を用紙搬送路に沿って移動させる用紙搬送工程と、前記用紙搬送路を移動する用紙の表面に接触部材を接触させる接触工程と、前記用紙に前記接触部材が接触するときに発生する物理的現象を接触状態検知部で検知する検知工程と、前記接触状態検知部が検知する検知情報に基づいて、前記接触部材が前記用紙表面の地肌に接触したときと、画像に接触したときに発生する物理的現象の差を分離する分離工程と、前記分離工程で分離した分離情報に基づいて、１枚の用紙上における画像の印字状態を判定する印字状態判定工程と、を有する用紙印字面の印字状態検出方法。

用紙印字面の印字状態検出装置を設けた消去装置の実施形態を示す概略縦断面図。 図１の印字状態検出装置の概略正面図で、搬送ガイドの先端が用紙の表面に直接接触した状態を示す。

図１の印字状態検出装置の概略正面図で、搬送ガイドの先端が用紙上の印字画像に直接接触した状態を示す。 図１の消去装置の紙面状態判定回路のブロック図。 図４の紙面状態判定部の印字率判定動作および印字領域判定動作を説明するフローチャート。

以下、本実施形態に係る用紙印字面の印字状態検出装置を設けた消去装置の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。

図１は用紙印字面の印字状態検出装置を設けた消去装置の実施形態を示す概略縦断面図、図２は図１の印字状態検出装置の概略正面図で、搬送ガイドの先端が用紙の表面に直接接触した状態を示す。図３は図１の印字状態検出装置の概略正面図で、搬送ガイドの先端が用紙上の印字画像に直接接触した状態を示す。図４は図１の消去装置の紙面状態判定回路のブロック図である。

図１に示す消去装置１は、筐体２内の上部に無端状の用紙再搬送路３を有し、下部の水平搬送部３ａに、搬送方向上流側から下流側に向けて、印字状態検出装置の検出部４、一対の搬送ローラ５、印字画像消去部６を順に配置している。

印字画像消去部６は、上下一対の加熱ローラ６ａ、６ｂにより構成し、一対の加熱ローラ６ａ、６ｂのニップ部を消去前用紙が通紙すると、消色画像が消色する。本実施形態では、消去前用紙の両面に対して消色画像の消去処理を同時に実施している。加熱ローラ６ａ、６ｂ内には、長手方向に複数の加熱源が配置され、各加熱源に対して個々に通電制御する。

筐体２の正面側には、消色画像を印字した用紙（以下、消去前用紙とする）を積載する用紙投入トレイ７を備えている。用紙投入トレイ７の先端を水平搬送部３ａの上流端側に配置し、用紙投入トレイ７に積載する消去前用紙を不図示の給紙ローラ対により、一対の搬送ローラ５に間欠的に給紙する。なお、用紙投入トレイ７には、第１用紙検知センサ７ａを設け、用紙の有無信号を図４に示す装置全体を制御するメインＣＰＵ３０に送信する。この用紙検知センサ７ａから用紙有り信号が出力されていると、例えば連続した消去処理が実行される。

また、搬送ローラ５の上流側には第２用紙検知センサ７ｂを設け、搬送する用紙Ｓの先端の通過を検知するとＯＮ信号をメインＣＰＵ３０に出力し、用紙Ｓの後端の通過を検知するとＯＦＦ信号をメインＣＰＵ３０に出力する。この第２用紙検知センサ７ｂのＯＮ、ＯＦＦ信号の検知により用紙通過時間演算部３３は１枚の用紙Ｓの通過時間を演算する。

水平搬送部３ａの搬送終端に対向して搬送方向を切り替えるフラッパ１３を配置している。フラッパ１３の切り替えにより、消去済み用紙で後述する再利用の可否判定がまだ判定されていない用紙（以下、未判定用紙とする）を用紙再搬送路３に向けて搬送させ、消去済み用紙について再利用の可否判定が判定された用紙（以下、判定済み用紙とする）を後述する用紙搬送部１０に向けて搬送させる。

本実施形態において、検出部４を通過した印字状態検出済みの用紙は、印字画像消去部６を通過し、消色画像が熱により消去される。なお、Ａ３等の大きなサイズの用紙は、一旦用紙再搬送路３を一周して印字画像消去部６に搬送される。

用紙再搬送路３の下方には、消去済み用紙で再利用の可否判定が判定された用紙（以下、判定済み用紙とする）を集積する用紙集積部９を配置している。本実施形態において、用紙集積部９は、上下方向に沿って複数の用紙カセット９ａ，９ｂ，９ｃを上下方向に配置するカセット装着部を備え、各用紙カセットは前記上段カセット装着部、中段カセット装着部、下段カセット装着部に対して取り出し可能としている。

筐体２の奥部には、用紙集積部９に対応して判定済み用紙を上下方向に沿って搬送する用紙搬送部１０を配置している。用紙搬送部１０には、第１用紙カセット９ａに対応して第１分岐搬送部１０ａを設け、第２用紙カセット９ｂに対応して第２分岐搬送部１０ｂを設けており、用紙搬送部１０の搬送端を第３用紙カセット９ｃに対応させている。また、第１分岐搬送部１０ａの搬送端、第２分岐搬送部１０ｂの搬送端、用紙搬送部１０の搬送端には、それぞれ一対の給紙ローラ１１を配置している。

また、用紙搬送部１０には、第１分岐搬送部１０ａ、第２分岐搬送部１０ｂに対応して仕分け装置１２ａ、１２ｂを配置している。用紙搬送部１０を移動する判定済み用紙が該当する前記仕分け装置の位置に達すると、当該仕分け装置が用紙搬送部１０の搬送路を遮断し、判定済み用紙を分岐搬送部に分岐させ、給紙ローラ対１１により該当する用紙カセットに給紙し収容する。

本実施形態において、再利用可能と判定された判定済み用紙については、第１仕分け装置１２ａ、第２仕分け装置１２ｂの駆動により対応するサイズの用紙カセットに収容する。また、再利用不可と判定された判定済み用紙は、仕分け装置１２ａ、１２ｂを駆動することなく用紙搬送部１０の搬送端から第３用紙カセット９ｃに搬送し収容する。

筐体２の上面には、表示画面および操作スイッチを備えたコントロールパネル１４を設けている。

検知部４は、水平搬送路３ａ上を搬送する用紙Ｓの表面に当接する接触部材である板状の搬送ガイド１６を配置し、用紙Ｓが水平搬送路３ａ上を真っ直ぐに搬送させる。本実施形態において、搬送ガイド１６は、用紙搬送方向と直交する主走査方向に複数配置しており、各搬送ガイドの先端の上方に、接触状態検知部である集音マイクロフォン２１を配置している。

搬送ガイド１６は支軸１５を支点として上下方向に回動可能とし、ばね１７のばね力で搬送ガイド１６の先端が用紙Ｓの表面にソフトタッチで当接するようにしている。

用紙Ｓの表面に例えばトナーで画像Ｔが形成されている場合、用紙Ｓが搬送方向下流側に移動するのに伴い、図３に示すように、搬送ガイド１６の先端が画像Ｔに接触すると、摩擦係数の小さい画像Ｔとの摩擦接触により摩擦音が低音となる。これに対し、図２に示すように、画像Ｔの形成されていない非画像形成部では、搬送ガイド１６の先端が紙面に直接接触するので、高音の摩擦接触音を発する。

集音マイクロフォン２１は搬送ガイド１６の先端が用紙Ｓと接触する際に発する接触音を集音する。

図４に示す紙面状態判定回路のブロック図において、メインＣＰＵ３０は、メモリ３１のＲＯＭに記憶するプログラムをダウンロードすることにより、紙面状態判定処理の動作を行う。コントロールパネル１４の指示により紙面状態判定処理が選択されると、集音マイクロフォン２１で集音した用紙Ｓと搬送ガイド１６の先端との接触音を増幅器２２で増幅する。増幅器２２で増幅した接触音を、ローパスフィルタ２３とハイパスフィルタ２４を通し、低音接触音と高音接触音とに分離する。

用紙通過時間演算部３３では、一定速度で搬送される用紙Ｓの通過時間に基づいて、用紙Ｓの全長を演算し、用紙Ｓのサイズを決定する。

紙面状態判定部３２は、第２用紙検知センサ７ｂが用紙Ｓの先端を検知してから、用紙Ｓの先端が搬送ガイド１６の先端に到達する時間の経過後、ローパスフィルタ２３からの低音情報と、ハイパスフィルタ２４からの高音情報を時間の経過と共に検出し、領域メモリ部３４に記憶する。すなわち、用紙搬送方向における低音情報の発生源となる画像Ｔの存在する領域を推定し、領域メモリ部３４に記憶する。この場合、搬送ガイド１６の主走査方向における幅での領域となる。

紙面状態判定部３２では、１枚の用紙Ｓにおける総低音領域と総高音領域を求め、その比率から印字率を求める。なお、用紙Ｓの面積と総低音領域の面積の比率から印字率を求めてもよい。

また、搬送ガイド１６毎に、用紙Ｓの搬送方向における画像Ｔの存在領域と、画像Ｔの非存在領域が推定できる。

したがって、印字率に応じて印字画像消去部６の熱源に供給する電力を調節することができ、画像Ｔの存在領域のみを加熱して、省電力化を図ることができる。

図５は印字率判定および印字領域判定のフローチャートを示す。

図５において、集音マイクロフォン２１で搬送ガイド１６が用紙Ｓと接触する際に発生する摩擦音を集音する（ＡＣＴ１）。用紙Ｓが搬送ガイド１６の先端と接触を開始してからタイマーがスタートし（ＡＣＴ２）、低音を集音すると、低音集音時間をカウントする（ＡＣＴ３）。また高音を集音すると、高音集音時間をカウントする（ＡＣＴ４）。

ＡＣＴ５において、低音を集音した時刻に基づいて用紙搬送方向の低音位置を推定し、ＡＣＴ６において、高音を集音した時刻に基づいて用紙搬送方向の高音位置を推定する。

これらＡＣＴ３からＡＣＴ６までの処理を１枚の用紙の搬送が終了するまで行う（ＡＣＴ７）。

１枚の用紙の搬送が終了すると、ＡＣＴ５で求めた低音位置から１枚の用紙搬送時の総低音領域を求め（ＡＣＴ８）、ＡＣＴ６で求めた高音位置から１枚の用紙搬送時の総高音領域を求め（ＡＣＴ９）、総低音領域と総高音領域から印字率を求める（ＡＣＴ１０）。

また１枚の用紙の搬送が終了すると、ＡＣＴ５で求めた低音位置から１枚の用紙搬送時の各低音領域を求め（ＡＣＴ１１）、ＡＣＴ６で求めた高音位置から１枚の用紙搬送時の各高音領域を求め（ＡＣＴ１２）、１枚の用紙上における印字領域を求める（ＡＣＴ１３）。

上記した実施形態では、搬送路上を移動する用紙の表面にソフトタッチで接触部材が接触する際、滑りの良い低摩擦の画像部分と、滑りが悪い高摩擦の用紙の肌面とでは、接触時に発生する物理的現象に差が生じ、この差を接触状態検知部が検出し、用紙上の画像部分を特定しているが、前記物理的現象として摩擦接触音以外に、振動等を検知するようにしても良い。

また、上記した実施形態では、紙面状態判定装置は、用紙の表面に形成する消色画像を検出する場合を示したが、この消色画像に限定されるものではなく、非消色性の色材で形成された画像であってもよい。

上記実施形態で説明した処理は、消去装置１に設けられたメモリ３１に予め記憶されているプログラムを内部データ処理用の主ＣＰＵ３０に実行させる場合を例示したが、プログラムをネットワークから主ＣＰＵにダウンロードしても良く、プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶させたものをＣＰＵにインストールしても良い。記録媒体としては、プログラムを記憶でき、かつコンピュータが読み取り可能な記録媒体であれば良い。記録媒体としては、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＶＲＡＭ（Video RAM）、フラッシュメモリを用いることができる。

本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施できる。そのため、前述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、すべて本発明の範囲内のものである。

１ 消去装置
２ 筐体
３ 用紙再搬送路
４ 検出部
６ 印字画像消去部
７ 用紙投入トレイ
９用紙集積部
１０用紙搬送部
１６ 搬送ガイド
１７ ばね
２１ マイクロフォン

Claims (13)

1. 用紙を搬送する用紙搬送路と、
   前記用紙搬送路上を移動する用紙上の消色画像を消去する画像消去部と、
   前記用紙搬送路を移動する用紙の表面に接触する接触部材と、
   前記用紙に前記接触部材が接触するときに発生する物理的現象を検知する接触状態検知部と、
   前記接触状態検知部が検知する検知情報に基づいて、前記接触部材が前記用紙表面の地肌に接触したときと、画像に接触したときに発生する物理的現象の差を分離する分離部と、
   前記分離部で分離した分離情報に基づいて、１枚の用紙上における画像の印字状態を判定する印字状態判定部と、
   を有する消去装置。
2. 請求項１に従う装置において、
   前記接触状態検知部は、前記物理的現象として発生する摩擦接触音を検知する集音マイクロフォンである消去装置。
3. 請求項１に従う装置において、
   前記接触部材を用紙の搬送方向と直交する方向に複数設け、前記各接触部材に対応して前記接触状態検知部を設ける消去装置。
4. 請求項１に従う装置において、
   前記印字状態判定部が判定する印字状態は、用紙全体に画像部分が占める印字率である消去装置。
5. 請求項１に従う装置において、
   前記印字状態判定部が判定する印字状態は、用紙全体における画像部分の領域である消去装置。
6. 請求項１に従う装置において、
   前記接触部材は、用紙の表面に接触して用紙の搬送を案内する搬送ガイドである消去装置。
7. 請求項６に従う装置において、
   前記搬送ガイドを前記用紙の表面に対して付勢させるばねを有する消去装置。
8. 画像が印字された用紙を用紙搬送路に沿って移動させる用紙搬送工程と、
   前記用紙搬送路を移動する用紙の表面に接触部材を接触させる接触工程と、
   前記用紙に前記接触部材が接触するときに発生する物理的現象を接触状態検知部で検知する検知工程と、
   前記接触状態検知部が検知する検知情報に基づいて、前記接触部材が前記用紙表面の地肌に接触したときと、画像に接触したときに発生する物理的現象の差を分離する分離工程と、
   前記分離工程で分離した分離情報に基づいて、１枚の用紙上における画像の印字状態を判定する印字状態判定工程と、
   を有する用紙印字面の印字状態検出方法。
9. 請求項８に従う方法において、
   前記接触状態検知部は、前記物理的現象として発生する摩擦接触音を検知する集音マイクロフォンである用紙印字面の印字状態検出方法。
10. 請求項９に従う方法において、
    前記接触部材を用紙の搬送方向と直交する方向に複数設け、前記各接触部材に対応して前記接触状態検知部を設ける用紙印字面の印字状態検出方法。
11. 請求項９に従う方法において、
    前記印字状態判定部が判定する印字状態は、用紙全体に画像部分が占める印字率である用紙印字面の印字状態検出方法。
12. 請求項９に従う方法において、
    前記印字状態判定部が判定する印字状態は、用紙全体における画像部分の領域である用紙印字面の印字状態検出方法。
13. 請求項９に従う方法において、
    前記接触部材は、用紙の表面に接触して用紙の搬送を案内する搬送ガイドである用紙印字面の印字状態検出方法。
    
    
    

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