JP5633497B2 - 消色装置及び消色方法 - Google Patents

Description

本発明は、電源投入から消色動作開始迄の時間を短縮できる消色装置及び消色方法に関する。

近年、地球環境保護の一環として紙資源の節減が叫ばれている。画像形成装置等の紙資源の節減と再利用では、片面印刷した用紙の裏面の有効活用などは既に社会一般になされている。

また、使用済み用紙を回収し用紙の原料とし、再生紙として再度用いることも一般に行われている。しかし片面印刷の用紙の再利用では、再使用の回数が通常１回に限られてしまう。

また、原料として再利用する際には回収自体にエネルギーとコストがかかり、原料として加工する際にもエネルギーが掛かってしまう。そこで、オフィス内において用紙を複数回使用できるようにする取組みが種々為されている。

トナー像により一度画像が形成された用紙を紙資源として再利用するには、トナーにより形成された用紙上の画像を物理的に除去または光で消色して再利用可能な用紙とすることが考えられている。

画像を物理的に除去して用紙を再利用するためには、用紙の画像形成面にトナーを除去する処理液を塗布し、加熱してトナーを溶解させて画像を除去する方法や、用紙の画像形成面を研摩してトナー画像を削り落とす方法などがあるが、これらの方法は、手数がかかると共に、再利用する用紙に損傷が発生し易いため問題がある。

光を用いる消色方法としては、最初に用紙に画像形成するに際し、近赤外線吸収色素および消色剤を含む消色性トナーにより用紙に画像を記録し、この画像を近赤外線等の特殊な光源による光照射によって消色して用紙の再利用を図るという考えは既に論文で公開されている。（例えば、非特許文献１参照。）

この非特許文献１の方法において、近赤外線吸収色素は照射された近赤外線を吸収して励起し、消色剤と反応して無色化する。但し、色材がトナー化されていることもあって、トナー結着剤樹脂中の色素は近赤外線を吸収しても常温においてはほとんど消色反応が見られない。

そこで、消色性トナー画像の消色には事前に消色性トナー画像を加熱しておいてから消色光を照射すると消色作用が有効に働くという一般に行われている技術に基づいて、画像形成時に用いる定着装置の熱ローラ対を、消色時の加熱器として兼用し定着装置内において熱ローラ対の下流側に消色光照射用の光源を配置した構成が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）

特開平０７−０４９６３４号公報

細田喜一著、「機能性色素のトナーへの応用」電子写真学会誌、第３１号

しかしながら、特許文献１に示される従来技術では、加熱ローラにより加熱されたトナー像に消色光が照射されるまでにトナー像の温度が下がって消色効果が薄れるという問題があった。また、加熱ローラー表面とトナー像とが溶融状態，加圧下で接触するために、トナー像の一部が定着ローラー表面に付着して転移し、次の被定着シートにこれが再転移し、被定着シートを汚す、加熱ローラ面にトナー像がオフセットするという問題があった。

これらの問題を解決する方法として、用紙に対し、非接触で加熱するようにヒータを配置し、トナー像を加熱し、消色に適した温度の位置に消色光を照射する消色構造が考えられており、一定の効果を得ている。

ところで、用紙表面温度が２００℃程度の時に消色光を照射するのがトナー画像の消色に効果的であるが、搬送されて移動している用紙の表面温度を、非接触のヒータで２００℃程度にするためには、ヒータの温度は更に高い温度に設定されなければならない。

例えば、ヒータと用紙間の空気抵抗、用紙内水分の気化熱等を考慮すると、ヒータの位置、用紙の搬送速度等の条件によっても異なるが、用紙を２００℃程度まで加熱するにはヒータの温度は、おおよそ３００℃から４５０℃程度に設定する必要がある。

そうすると、電源投入からヒータの温度が設定温度に達するまでに時間が掛かり、消色動作開始が遅くなるという解決すべき課題があった。

本発明は、上記従来の課題を解決するものであって、電源投入から消色動作開始迄の時間を短縮できる消色装置及び消色方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の消色装置は、被転写媒体の搬送経路に配置されたヒータと、前記被転写媒体の前記搬送経路に配置され、前記ヒータにより加熱された前記被転写媒体に消色光を照射する消色光源と、前記ヒータが設定基準温度よりも低い所定の温度に達すると、設定基準速度よりも遅い所定の速度で前記被転写媒体を前記搬送経路に搬送を開始する搬送部と、前記ヒータが設定基準温度よりも低い所定の温度に達すると、前記消色光源に対し、設定基準輝度のまま間歇的に前記搬送経路における前記被転写媒体の印字面に前記消色光を照射させる制御部と、を備える。

また、上記課題を解決するために、本発明の消色方法は、被転写媒体の搬送経路に配置されたヒータと、前記被転写媒体の前記搬送経路に配置され、前記ヒータにより加熱された前記被転写媒体に消色光を照射する消色光源と、を備えた消色ユニットの前記ヒータが、設定基準温度よりも低い所定の温度に達すると、搬送部により、設定基準速度よりも遅い所定の速度で前記被転写媒体を前記搬送経路に搬送を開始し、制御部により、前記消色光源に対し、設定基準輝度のまま間歇的に前記搬送経路における前記被転写媒体の印字面に前記消色光を照射させることを特徴とすることを特徴とする。

本発明は、ヒータが設定基準温度に達しなくても消色動作を開始できるので、電源投入から消色動作開始迄の時間を短縮できるという効果を奏する。

本発明の実施例１に係る消色装置とその消色装置を連結したカラー画像形成装置（プリンタ）の内部構成を模式的に示す断面図である。 実施例１に係る消色装置を連結したプリンタの制御装置を含む回路ブロック図である。 実施例１に係る消色装置の消色ユニットの搬送機構の一部を構成する用紙両側端搬送装置を示す斜視図である。 実施例１に係る消色装置の消色ユニットの搬送機構の平面図である。 (a)は図１に示す消色ユニットの消色光源の構成を主体に示す上面図、(b)は駆動系のみの側面図、(c)は消色ユニット全体の側断面図である。 実施例１に係る消色装置の消色ユニットの各部の寸法関係を示す図である。 実施例１に係る消色装置において待ち時間を短縮して消色動作を開始するためのヒータ温度、用紙搬送速度、及び消色光輝度との変化の関係を示すタイミングチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下で説明する消色性トナーは、特には詳述しないが、近赤外線吸収色素および消色剤を樹脂に混練し、平均粒径が９μｍになるように作成したものである。また、以下の説明では「印字」と「印刷」は同意語として区別なく用いられる。

＜消色装置が連結されるプリンタの構成＞
図１は、実施例１に係る消色装置とその消色装置を連結したカラー画像形成装置１（以下、単にプリンタという）の内部構成を模式的に示す断面図である。

図１に示すプリンタ１は、電子写真式で二次転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置であり、画像形成部２、中間転写ベルトユニット３、給紙部４、及び両面印刷用搬送ユニット５で構成されている。

上記画像形成部２は、同図の右から左へ４個の画像形成ユニット６（６Ｍ、６Ｃ、６Ｙ、６Ｋ）を多段式に並設した構成を含む。

上記４個の画像形成ユニット６（６Ｍ、６Ｃ、６Ｙ、６Ｋ）のうち上流側（図の右側）の３個の画像形成ユニット６Ｍ、６Ｃ及び６Ｙは、それぞれ減法混色の三原色であるマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の色トナーによるモノカラー画像を形成し、画像形成ユニット６Ｋは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック（Ｋ）トナーによるモノクロ画像を形成する。

上記の各画像形成ユニット６は、トナー容器（トナーカートリッジ）に収納されたトナーの色を除き全て同じ構成である。したがって、以下ブラック（Ｋ）用の画像形成ユニット６Ｋを例にしてその構成を説明する。

画像形成ユニット６は、最下部に感光体ドラム７を備えている。この感光体ドラム７は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。この感光体ドラム７の周面を取り巻いて、その周面に接し又は近接して、クリーナ８、帯電ローラ９、光書込ヘッド１１、及び現像器１２の現像ローラ１３が配置されている。

現像器１２は、上部のトナー容器に同図にはＭ、Ｃ、Ｙ、Ｋで示すようにマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のいずれかの現像剤（トナー）を収容し、中間部には下部へのトナー補給機構１０を備えている。

また現像器１２の下部には側面開口部に上述した現像ローラ１３を備え、内部には特には図示しないがトナー撹拌部材、現像ローラ１３にトナーを供給するトナー供給ローラ、現像ローラ１３上のトナー層を一定の層厚に規制するドクターブレード等を備えている。

中間転写ベルトユニット３は、本体装置のほぼ中央で図の左右のほぼ端から端まで扁平なループ状になって延在する無端状の中間転写ベルト１４と、この中間転写ベルト１４を掛け渡されて中間転写ベルト１４を図の反時計回り方向に循環移動させるベルト駆動ローラ１５と従動ローラ１６を備えている。

この中間転写ベルトユニット３は、上記扁平なループ状の中間転写ベルト１４のループ内に特には図示しないが、ベルト位置制御機構を備えている。ベルト位置制御機構は、中間転写ベルト１４を介して感光体ドラム７の下部周面に押圧する導電性発泡スポンジを含む一次転写ローラ１８を備えている。

ベルト位置制御機構は、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びイエロー（Ｙ）の３個の画像形成ユニット６Ｍ、６Ｃ及び６Ｙに対応する３個の一次転写ローラ１８を支持軸を中心に同一周期で回転移動させる。

そして、ベルト位置制御機構は、ブラック（Ｋ）の画像形成ユニット６Ｋに対応する１個の一次転写ローラ１８を上記３個の一次転写ローラ１８の周期と異なる回転移動周期で回転移動させて中間転写ベルト１４を感光体ドラム７から離接させる。

すなわち、ベルト位置制御機構は、中間転写ベルトユニット３の中間転写ベルト１４の位置を、フルカラーモード（４個全部の一次転写ローラ１８が中間転写ベルト１４に当接）、モノクロモード（画像形成ユニット６Ｋに対応する一次転写ローラ１８のみが中間転写ベルト１４に当接）、及び全非転写モード（４個全部の一次転写ローラ１８が中間転写ベルト１４から離れる）に切換えることができる。

上記の中間転写ベルト１４はトナー像を直接ベルト面に転写（一次転写）されて、そのトナー像を更に被転写媒体４１に転写（二次転写）すべく被転写媒体４１への転写位置まで搬送するので、ここではユニット全体を中間転写ベルトユニット３と言っている。被転写媒体４１は、紙等の用紙、ＯＨＰ用紙を含む。

給紙部４は、上下２段に配置された２個の給紙カセット２１を備え、２個の給紙カセット２１の給紙口（図の右方）近傍には、それぞれ被転写媒体取出ローラ２２、給送ローラ２３、捌きローラ２４、待機搬送ローラ対２５が配置されている。

待機搬送ローラ対２５の被転写媒体搬送方向（図の鉛直上方向）には、中間転写ベルト１４を介して従動ローラ１６に圧接する二次転写ローラ２６が配設されて、被転写媒体への二次転写部を形成している。

この二次転写部の下流（図では上方）側にはベルト式定着装置２７が配置されている。ベルト式定着装置２７の更に下流側には、定着後の被転写媒体をベルト式定着装置２７から搬出する搬出ローラ対２８、及びその搬出される被転写媒体４１を装置上面に形成されている排紙トレー２９に排紙する排紙ローラ対３１が配設されている。

両面印刷用搬送ユニット５は、上記搬出ローラ対２８と排紙ローラ対３１との中間部の搬送路から図の右横方向に分岐した開始返送路３２ａ、それから下方に曲がる中間返送路３２ｂ、更に上記とは反対の左横方向に曲がって最終的に返送被転写媒体を反転させる終端返送路３２ｃを備えている。

更に、両面印刷用搬送ユニット５は、それらの返送路の途中に配置された４組の返送ローラ対３３ａ、３３ｂ、３３ｃを備えている。上記終端返送路３２ｃの出口は、給紙部４の下方の給紙カセット２１に対応する待機搬送ローラ対２５への搬送路に連絡している。

このプリンタ１の下部に連結されている本発明の熱源解除機構付きの消色装置３５は、給紙部３６、消色ユニット３７、及び消色済み被転写媒体給紙部３８を備えている。給紙部３６は給紙カセット３９を備えている。

給紙カセット３９には、既に紙面に消色性トナー像を形成されている被転写媒体４１が複数枚載置されている。給紙カセット３９の右下端部の給紙口には、被転写媒体取出ローラ４２、給送ローラ４３、捌きローラ４４を含む給紙部が配置されている。

この給紙部により、給紙カセット３９から一枚ごとに取り出された被転写媒体４１は消色ユニット３７に給送される。消色ユニット３７には、被転写媒体搬送経路４５を中心とする搬送機構が配置されている。

被転写媒体搬送経路４５の被転写媒体搬送方向の上流側には、被転写媒体４１を消色ユニット３７に搬入する上流側被転写媒体搬送コロ対４６（４６ａ、４６ｂ）が配置されている。そして、被転写媒体搬送方向の下流側には消色済みの被転写媒体を搬出する下流側被転写媒体搬送コロ対４７（４７ａ、４７ｂ）が配置されている。

そして、被転写媒体搬送経路４５の上下には、ヒータユニット４８と光源ユニット４９が配設されている。光源ユニット４９は、詳しくは後述するが、消色光源５０とレンズ５１を備えている。

この消色ユニット３７の被転写媒体排出口には、排出ローラ対５２が配設され、その下流に消色済み被転写媒体収容カセット５３が着脱自在に配置されている。消色済み被転写媒体収容カセット５３には、多枚数の消色済み被転写媒体５４が収用される。

消色済み被転写媒体収容カセット５３の上右端部の給紙口には、被転写媒体取出ローラ５５、給送ローラ５６、捌きローラ５７を含む給紙部が配置され、その下流側には２組の搬送ローラ対５８及び５９が配設されている。これらのローラ群で消色済み被転写媒体給紙部３８が構成されている。

上記消色済み被転写媒体給紙部３８の終端の搬送ローラ対５９の搬送先は、プリンタ１本体装置側の被転写媒体取り込み口６１に連絡している。被転写媒体取り込み口６１は、両面印刷用搬送ユニット５の終端返送路３２ｃと共に下方の給紙カセット２１に対応する待機搬送ローラ対２５への搬送路に合流している。

消色済み被転写媒体収容カセット５３に収容された消色済み被転写媒体５４は、プリンタ１本体装置側の被転写媒体取り込み口６１に送り込まれ、プリンタ１により、新しい画像の転写工程と定着工程を経て、最上面の排紙トレー２９に排出される全体構成となっている。

＜制御装置の回路構成＞
図２は、上記のプリンタ１の制御装置を含む回路ブロック図である。図２に示すように回路ブロックは、ＣＰＵ（central processing unit)６２を中心にして、このＣＰＵ６２に、それぞれデータバスを介してインターフェイスコントローラ（Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ）６３及びプリンタコントローラ（ＰＲ＿ＣＯＮＴ）６４が接続されている。ＰＲ＿ＣＯＮＴ６４にはプリンタ印字部６５が接続されている。

また、ＣＰＵ６２には、ＲＯＭ（read only memory）６６、ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable ROM）６７、本体操作部の操作パネル６８、及び各部に配置されたセンサからの出力が入力されるセンサ部６９が接続されている。

ＲＯＭ６６には、システムプログラムが記憶され、ＣＰＵ６２は、このシステムプログラムに従って各部を制御して処理を行う。

すなわち、各部において、先ず、Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ６３は、例えばパーソナルコンピュータ等のホスト機器から供給される印字データをビットマップデータに変換し、フレームメモリ７１に展開する。

フレームメモリ７１は、ブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）ごとに記憶エリアが設定されており、各色のデータが対応するエリアに展開される。フレームメモリ７１に展開されたデータはＰＲ＿ＣＯＮＴ６４に出力され、ＰＲ＿ＣＯＮＴ６４からプリンタ印字部６５に出力される。

プリンタ印字部６５は、エンジン部であり、ＰＲ＿ＣＯＮＴ６４からの制御の下で、図１に示した感光体ドラム７、一次転写ローラ１８等を含む不図示の回転駆動系、帯電ローラ９、光書込ヘッド１１等の被駆動部を有する画像形成部、中間転写ユニット３の上下移動や転写ベルト１４の回転を駆動する不図示の駆動部を備えている。

更に、プリンタ印字部６５は、ベルト式定着装置２７のベルト駆動を行うベルト駆動部７２や、消色ユニット３７のヒータユニット４８の発熱駆動、光源ユニット４９の点灯駆動、被転写媒体搬送コロ対４６、被転写媒体両側端搬送装置７８の回転駆動等を制御する消色ユニット駆動部７３を備えている。

更に、プリンタ印字部６５は、被転写媒体取出ローラ２２〜排紙ローラ対３１、消色装置３５の消色済み被転写媒体給紙部３８の各ローラ等の回転駆動される搬送機構、発熱駆動及び回転駆動されるベルト式定着装置２７などのプロセス負荷への駆動出力を制御する。

そして、ＰＲ＿ＣＯＮＴ６４から出力されたブラック（Ｋ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の各色のデータは、プリンタ印字部６５からそれぞれ対応する図１に示した光書込ヘッド１１に供給される。

＜消色ユニットの被転写媒体搬送機構＞
ところで、被転写媒体４１に消色性トナー画像が両面印字されている場合、被転写媒体４１を通常行われているようにベルト搬送機構によって消色ユニット３７内を搬送すると、消色用の熱で溶融した裏側のトナーがベルトに付着する。

また、被転写媒体への加熱が高温であるため、被転写媒体に丸まりが発生し、熱輻射ヒータへの接触も懸念される。また、被転写媒体の丸まりにより被転写媒体が下流の搬送コロ対４６ｂに侵入せずに外れてしまう懸念もある。従って、これらのことを考慮した搬送機構が必要とされる。

図３は、本例の消色ユニット３７の搬送機構の一部を構成する被転写媒体両側端搬送装置を示す斜視図である。尚、同図には上流側被転写媒体搬送コロ対４６と下流側被転写媒体搬送コロ対４７の図示を省略している。

図３に示すように、被転写媒体搬送経路４５の両側には、駆動ローラ７４と従動ローラ７５に掛け渡され、内部中央に押さえローラ７６を有する細ベルト７７が上下二段に配置された被転写媒体両側端搬送装置７８が配置されている。この被転写媒体両側端搬送装置７８は、同図に示すように被転写媒体４１に対し、被転写媒体４１の両側端部を挟持して図の矢印ｄ方向に搬送する。

図４は、上記の消色ユニット３７の搬送機構の平面図である。図４に示すように、上流側被転写媒体搬送コロ対４６及び下流側被転写媒体搬送コロ対４７並びに被転写媒体両側端搬送装置７８によって搬送される図３に示した被転写媒体４１の上下には、それぞれ６本のヒータ接触防止ワイヤ７９（７９ａ、７９ｂ）が張設されている（図では上方のワイヤを実線、下方のワイヤを破線で示している）。

これらのヒータ接触防止ワイヤ７９ａ及び７９ｂは、それぞれワイヤ保持部８１（８１ａ、８１ｂ）に保持されて、ヒータ接触防止機構８２を構成し消色ユニット３７内に固定して配置されている。

これらのヒータ接触防止ワイヤ７９（７９ａ、７９ｂ）は、被転写媒体４１が後述する熱輻射ヒータに接触するのを防止するとともに、被転写媒体４１の丸まりを上下から押さえて、被転写媒体４１が被転写媒体両側端搬送装置７８から脱落するのを防止している。

これらのヒータ接触防止ワイヤ７９は、被転写媒体４１の搬送方向に対して斜めに張設されていると共に広い間隔で配置されているので、後述する熱輻射ヒータからの消色用輻射加熱とこれも後述するＬＥＤ（light emitting diode）光源からの消色用照射光を遮ることは全く無いといって良い。

＜消色ユニットの全体構成＞
図５(a)は図１に示す消色ユニット３７の消色光源５０の構成を主体に示す上面図、図５(b)は駆動系のみの側面図、図５(c)は消色ユニット３７全体の側断面図である。なお、図５(a),(b),(c)には図１に示した構成と同一の構成部分には図１と同一の番号を付与して示している。

図５(a),(b),(c)に示す消色ユニット３７は、上流側被転写媒体搬送コロ対４６、下流側被転写媒体搬送コロ対４７、複数のＬＥＤを含む消色光源５０、リニアフレネルレンズを含むレンズ５１、ヒータユニット４８の構成となっている。

消色ユニット３７の駆動系は、図５(a),(b)に示すモータ８３を駆動源として備えている。モータ８３の軸８４にはギヤ８５が取付けられている。ギヤ８５にはギヤ８６が噛合している。ギヤ８６は、上流側被転写媒体搬送コロ対４６の駆動コロ４６ａの軸８７の一方の端部にプーリ８８と共に取り付けられている。

モータ８３の回転より、ギヤ８５及びギヤ８６を介して上流側被転写媒体搬送コロ対４６の駆動コロ４６ａが回転する。これと同時に、駆動コロ４６ａの回転に従動して、従動コロ４６ｂも回転する。

プーリ８８には、タイミングベルト８９の一方の端部が掛け渡されている。タイミングベルト８９の他方の端部は、下流側被転写媒体搬送コロ対４７の駆動コロ４７ａの軸９１の一方の端部に取り付けられたプーリ９２に掛け渡されている。

モータ８３が回転すると、上述したように上流側被転写媒体搬送コロ対４６の駆動コロ４６ａが回転すると共に、プーリ８８、タイミングベルト８９、プーリ９２を介して下流側被転写媒体搬送コロ対４７の駆動コロ４７ａが回転し、従動コロ４７ｂも従動して回転する。

これにより、消色トナー画像を印刷されている再利用のための被転写媒体４１は、図５(a),(c)に示す被転写媒体搬送経路４５に沿って、図５(a),(b),(c)の左から右方向へ搬送される。

また、図５(a),(c)に示す消色ユニット３７のヒータユニット４８及び光源ユニット４９は、被転写媒体両面の画像を同時に消色するため、被転写媒体搬送経路４５に対し、上下に面対称に配置されているので、ここでは被転写媒体搬送経路４５に対し上方に配設されているヒータユニット４８と光源ユニット４９について説明する。

図５(a),(c)に示す光源ユニット４９の消色光源５０は高輝度反射型ＬＥＤランプ（以下、単にＬＥＤ５０という）を含む。ＬＥＤ５０には印加電力９００ｍＡのものが用いられる。ＬＥＤ５０は、被転写媒体搬送経路４５に沿って搬送される被転写媒体４１の搬送方向に直角な方向に、被転写媒体４１の幅方向全体に消色光９３を照射できるよう、複数個（図に示す例では１０個）並べて配置されている。

レンズ５１を構成するリニアフレネルレンズは、ＬＥＤ５０の消色光９３を被転写媒体４１の進行方向に対し平行に集光させ、消色光９３の照射効率を高めている。

ヒータユニット４８は、ヒータカバー９４の内側にセラミックヒータを含むヒータ９５を固定して備えている。ヒータカバー９４の両側には筒状の軸９６が設けられている。ヒータユニット４８は軸９６を中心にして回動可能である。

また、ヒータカバー９４の一方の側面（図では上方の側面）の軸９６には、その内側を、ヒータ９５へ電源を供給する給電配線９７および熱電対等の配線（不図示）が挿通される構造となっている。

更に、ヒータユニット４８は、断熱カバー９８と、この断熱カバー９８の被転写媒体搬送方向に直角な方向に形成された開口部に保持された耐熱ガラス板９９を含む断熱ユニット１００を備えている。

ヒータ９５は、被転写媒体搬送経路４５に近接し、その搬送経路４５に対し一端（図の左方）をより近く他端（図の右方）をより遠く被転写媒体搬送方向に対し斜めの状態で配置される。この配置で、ヒータ９５は、被転写媒体搬送経路４５を上流から下流に搬送される被転写媒体４１の消色性トナー像の印字面を加熱する。

ヒータカバー９４は、ヒータ９５から四方に放射される熱輻射のうち、被転写媒体搬送経路４５方向を向く熱輻射面１０１以外の方向に放射される熱輻射を遮断し且つ反射して、ヒータ９５からの熱輻射を無駄なく熱輻射面１０１方向に集約する。

断熱カバー９８は、図５(c)では断面図のため定かに示されていないが、ヒータ９５の側面から被転写媒体搬送経路４５までの側面間隙にかけて、消色部である熱輻射空間１０２の全周を覆って空気の対流による外気の影響を遮断し、消色部の熱を外部に逃がさないようにしている。

更に、断熱カバー９８は、光源ユニット４９からの消色光９３の照射光路に耐熱ガラス板９９を保持する保持部材の働きを兼ねている。耐熱ガラス板９９の素材としては例えば石英ガラスが好ましい。

石英ガラスは、ＬＥＤ５０の本例の発光波長である８５０ｎｍの波長を含む近赤外線の透過率は９５％である。また、石英ガラスの耐熱温度は１２００℃である。消色装置では如何なる部分でもこのような高温は発生しないので、熱的には十分な耐性がある。

このように、ヒータカバー９４と断熱カバー９８と耐熱ガラス板９９とで取り囲まれたヒータ９５の熱輻射空間１０２は外部との対流を遮断され、熱損失の少ない熱効率の良い消色部を形成している。

消色性能は、画像の温度と消色光の照度、照射時間が最適な状態の時に確保できるが消色装置の商品化という観点からは、ａ．消色性能の確保、ｂ．消色処理の高速化、ｃ．省スペース、ｄ．省電力、ｅ．低価格、ｆ．熱による被転写媒体の変色の抑制、ｇ．安全性、などが要求される。

また、これらを総合的に満足させる必要がある。このようなことから、本例においては上述の消色装置３５の構造における消色ユニット３７の各部の寸法関係を厳密に設定している。

図６は、消色ユニット３７の各部の寸法関係を示す図である。同図に示すヒータ９５の寸法Ａは６５ｍｍ、ヒータ９５と搬送される被転写媒体４１までの距離は最短部Ｂが約１５ｍｍ、最長部Ｃが約４０ｍｍである。

また、ＬＥＤ５０と被転写媒体４１との角度Ｄは約３０度である。更に、被転写媒体４１のヒータ９５に対する最短部位置１０３からＬＥＤ５０の消色光９３の中心部と被転写媒体４１とが接する消色光中心部位置１０４までの距離Ｅは約３５ｍｍである。

被転写媒体４１の搬送速度を１５ｍｍ／秒としたとき、被転写媒体４１の表面温度が消色光９３の照射部位置で２００℃にするには、ヒータ温度を約４５０℃に設定する必要がある。このとき、被転写媒体４１の画像には、約３秒程度、消色光９３が照射されている。

ヒータ（セラミックヒータ）９５を常温から４５０℃まで加熱する場合、約２００秒の時間が必要となる。従って消色装置３５の電源を入れて、最初の消色動作開始まで、２００秒待たなければならない。

しかし、ヒータを常温から３００℃まで加熱する時間は約１３０秒であり、ここで、消色動作を開始させることができれば、約７０秒の待ち時間の短縮となる。しかし、上記の被転写媒体４１の搬送速度１５ｍｍ／秒では、被転写媒体４１の表面温度が２００℃に達せず、消色性能を得ることができない。

そこで、被転写媒体４１の搬送速度を遅くすれば、２００秒待たなくても、待ち時間を約７０秒短縮しても消色性能を確保することができるはずであり、電源投入から消色動作開始迄の時間を短縮できる消色装置が実現することになる。

図７は、待ち時間を約７０秒短縮して消色動作を開始するためのヒータ温度、被転写媒体搬送速度、及び消色光輝度との変化の関係を示すタイミングチャートである。同図は横軸に時間を秒で示し、縦軸には上段にヒータ温度（℃）、中段に被転写媒体搬送速度（ｍｍ／ｓｅｃ）、下段に消色光輝度（％）を示している。

ここで、ヒータを３００℃のとき被転写媒体４１の搬送速度を約１０ｍｍ／秒まで落とせば、消色性能を確保することができる。即ち、消色装置３５の電源を入れてから、１３０秒後に被転写媒体搬送速度１０ｍｍ／秒で消色動作を行う。

１０ｍｍ／秒の搬送速度でＡ４判被転写媒体の先頭部が上流側被転写媒体搬送コロ対４６に掛かり、被転写媒体後端部が下流側被転写媒体搬送コロ対４７より抜ける時間は、コロ間距離Ｆ（図６参照）を５００ｍｍとしたとき、約３５秒となる。

従って、図７に示すように、４０秒後に次の被転写媒体４１の消色動作を開始させる。このときのヒータ温度は約３８０℃となるので、約１３ｍｍ／秒で被転写媒体搬送を行うようにする。この場合、被転写媒体通過時間は約２７秒となり、次の被転写媒体４１の搬送以降はヒータ温度が４５０℃に達しており、通常の１５ｍｍ／秒の搬送が可能となる。

このように、ヒータ温度に合わせたきめ細かな被転写媒体搬送速度の制御により、本例の消色装置２５においては、電源投入から消色動作を開始するまでの時間を短縮することが可能となる。

また、被転写媒体搬送速度を遅くする制御を行うことができるので、継続的に被転写媒体搬送速度を遅くして、ヒータ温度を下げた運用を行うこともできる。これにより、省電力モードの設定が可能となる。

省電力化については、ヒータ温度４５０℃の場合、約６００Ｗの消費電力が必要となるが、ヒータ温度３００℃の場合は、約３００Ｗの消費電力となる。更に、ＬＥＤ５０の照射時間は、被転写媒体搬送速度１５ｍｍ／秒の場合、約３秒であるが、被転写媒体搬送速度１０ｍｍ／秒では、約５秒程度となる。

したがって、この場合、被転写媒体搬送速度１５ｍｍ／秒でのＬＥＤ５０の光照射の時間を、連続的に行うのではなく、間歇的な照射に切替えて、２秒間に相当する照射を間引く事も可能となる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[付記1]

被転写媒体の搬送経路に配置されたヒータと、
前記被転写媒体の前記搬送経路に配置され、前記ヒータにより加熱された前記被転写媒体に消色光を照射する消色光源と、
前記ヒータが設定基準温度よりも低い所定温度に達すると、設定基準速度よりも遅い所定の速度で前記被転写媒体を前記搬送経路に搬送を開始する搬送部と、
を備えることを特徴とする消色装置。
[付記２]

更に、制御部を備え、
前記制御部は、前記ヒータが設定基準温度よりも低い所定温度に達すると、前記消色光源に対し、設定基準輝度よりも低い所定の輝度で前記搬送経路における前記被転写媒体の前記印字面に前記消色光を照射させ、
前記ヒータが前記設定基準温度に達すると、
前記搬送部に対し、前記設定基準速度で前記搬送経路における前記被転写媒体の搬送を継続させ、
前記消色光源に対し、設定基準輝度で前記搬送経路における前記被転写媒体の前記印字面に前記消色光の照射を継続させることを特徴とする付記１記載の消色装置。
[付記３]

前記設定基準速度よりも遅い所定の速度は、第１の低速度と該第１の低速度よりも速い速度の第２の低速度を有し、
前記設定基準温度よりも低い所定の温度は、第１の低温度と該第１の低温度よりも高い温度の第２の低温度を有し、
前記設定基準輝度よりも低い所定の輝度は、第１の低輝度と該第１の低輝度よりも高い輝度の第２の低輝度を有することを特徴とする付記２記載の消色装置。
[付記４]

前記第１の低速度は前記設定基準速度の６０〜７０％であり、前記第１の低温度は前記設定基準温度の６０〜７０％であり、前記第１の輝度は前記設定基準輝度の６０〜７０％であることを特徴とする付記２又は３記載の消色装置。
[付記５]

前記制御部は、前記消色光源に対し、前記設定基準輝度よりも低い所定の輝度で前記消色光を照射することに代えて、前記設定基準輝度のまま間歇的に前記消色光を照射させることを特徴とする付記２乃至４の何れか一項記載の消色装置。
[付記６]

被転写媒体の搬送経路に配置されたヒータと、前記被転写媒体の前記搬送経路に配置され、前記ヒータにより加熱された前記被転写媒体に消色光を照射する消色光源と、を備えた消色ユニットの前記ヒータが、設定基準温度よりも低い所定温度に達すると、設定基準速度よりも遅い所定の速度で前記被転写媒体を前記搬送経路に搬送を開始することを特徴とする消色方法。
[付記７]

更に、制御部を備え、前記制御部により、前記ヒータが設定基準温度よりも低い所定温度に達すると、前記消色光源に対し、設定基準輝度よりも低い所定の輝度で前記搬送経路における前記被転写媒体の前記印字面に前記消色光を照射させ、
前記ヒータが前記設定基準温度に達すると、前記搬送部に対し、前記設定基準速度で前記搬送経路における前記被転写媒体の搬送を継続させ、前記消色光源に対し、設定基準輝度で前記搬送経路における前記被転写媒体の前記印字面に前記消色光の照射を継続させることを特徴とする付記６記載の消色方法。
[付記８]

前記設定基準速度よりも遅い所定の速度は、第１の低速度と該第１の低速度よりも速い速度の第２の低速度を有し、
前記設定基準温度よりも低い所定の温度は、第１の低温度と該第１の低温度よりも高い温度の第２の低温度を有し、
前記設定基準輝度よりも低い所定の輝度は、第１の低輝度と該第１の低輝度よりも高い輝度の第２の低輝度を有することを特徴とする付記７記載の消色方法。
[付記９]

前記第１の低速度は前記設定基準速度の６０〜７０％であり、前記第１の低温度は前記設定基準温度の６０〜７０％であり、前記第１の輝度は前記設定基準輝度の６０〜７０％であることを特徴とする付記７又は８記載の消色方法。
[付記１０]

前記制御部は、前記消色光源に対し、前記設定基準輝度よりも低い所定の輝度で前記消色光を照射することに代えて、前記設定基準輝度のまま間歇的に前記消色光を照射させることを特徴とする付記７乃至９の何れか一項記載の消色方法。

本発明は、電源投入から消色動作開始迄の時間を短縮できる消色装置及び消色方法に利用することができる。

１ 画像形成装置（プリンタ）
２ 画像形成部２、
３ 中間転写ベルトユニット
４ 給紙部
５ 両面印刷用搬送ユニット
６（６Ｍ、６Ｃ、６Ｙ、６Ｋ） 画像形成ユニット
７（７ｍ、７ｃ、７ｙ、７ｋ） 感光体ドラム
８ クリーナ
９ 帯電ローラ
１０ トナー補給機構
１１ 光書込ヘッド
１２ 現像器
１３ 現像ローラ
１４ 中間転写ベルト
１５ 駆動ローラ
１６ 従動ローラ
１８ 一次転写ローラ
２１ 給紙カセット
２２ 被転写媒体取出ローラ
２３ 給送ローラ
２４ 捌きローラ
２５ 待機搬送ローラ対
２６ 二次転写ローラ
２７ ベルト式定着装置
２８ 搬出ローラ対
２９ 排紙トレー
３１ 排紙ローラ対
３２ａ 開始返送路
３２ｂ 中間返送路
３２ｃ 終端返送路
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ 返送ローラ対
３５ 消色装置
３６ 給紙部
３７ 消色ユニット
３８ 消色済み被転写媒体給紙部
３９ 給紙カセット
４１ 被転写媒体
４２ 被転写媒体取出ローラ
４３ 給送ローラ
４４ 捌きローラ
４５ 被転写媒体搬送経路
４６ 上流側被転写媒体搬送コロ対
４６ａ 駆動コロ
４６ｂ 従動コロ
４７ 下流側被転写媒体搬送コロ対
４７ａ 駆動コロ
４７ｂ 従動コロ
４８ ヒータユニット
４９ 光源ユニット
５０ 消色光源（高輝度反射型ＬＥＤランプ、ＬＥＤ）
５１ レンズ（リニアフレネルレンズ）
５２ 排出ローラ対
５３ 消色済み被転写媒体収容カセット
５４ 消色済み被転写媒体
５５ 被転写媒体取出ローラ
５６ 給送ローラ
５７ 捌きローラ
５８、５９ 搬送ローラ対
６１ 被転写媒体取り込み口
６２ ＣＰＵ（central processing unit)
６３ インターフェイスコントローラ（Ｉ／Ｆ＿ＣＯＮＴ）
６４ プリンタコントローラ（ＰＲ＿ＣＯＮＴ）
６５ プリンタ印字部
６６ ＲＯＭ（read only memory）
６７ ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable ROM）
６８ 操作パネル
６９ センサ部
７１ フレームメモリ
７２ ベルト駆動部
７３ 消色ユニット駆動部
７４ 駆動ローラ
７５ 従動ローラ
７６ 押さえローラ
７７ 細ベルト
７８ 被転写媒体両側端搬送装置
７９（７９ａ、７９ｂ） ヒータ接触防止ワイヤ
８１（８１ａ、８１ｂ） ワイヤ保持部
８２ ヒータ接触防止機構
８３ モータ
８４ モータ軸
８５、８６ ギヤ
８７ 駆動コロ軸
８８ プーリ
８９ タイミングベルト
９１ 駆動コロ軸
９２ プーリ
９３ 消色光
９４ ヒータカバー
９５ ヒータ（セラミックヒータ）
９６ 筒状の軸
９７ 給電配線
９８ 断熱カバー
９９ 耐熱ガラス板
１００ 断熱ユニット
１０１ 熱輻射面
１０２ 熱輻射空間
１０３ 最短部位置
１０４ 消色光中心部位置

Claims (4)

1. 被転写媒体の搬送経路に配置されたヒータと、
   前記被転写媒体の前記搬送経路に配置され、前記ヒータにより加熱された前記被転写媒体に消色光を照射する消色光源と、
   前記ヒータが設定基準温度よりも低い所定の温度に達すると、設定基準速度よりも遅い所定の速度で前記被転写媒体を前記搬送経路に搬送を開始する搬送部と、
   前記ヒータが設定基準温度よりも低い所定の温度に達すると、前記消色光源に対し、設定基準輝度のまま間歇的に前記搬送経路における前記被転写媒体の印字面に前記消色光を照射させる制御部と、
   を備えることを特徴とする消色装置。
2. 前記制御部は、前記ヒータが前記設定基準温度に達すると、
   前記搬送部に対し、前記設定基準速度で前記搬送経路における前記被転写媒体の搬送を継続させ、
   前記消色光源に対し、前記設定基準輝度で前記搬送経路における前記被転写媒体の前記印字面に前記消色光の照射を継続させることを特徴とする請求項１記載の消色装置。
3. 被転写媒体の搬送経路に配置されたヒータと、前記被転写媒体の前記搬送経路に配置され、前記ヒータにより加熱された前記被転写媒体に消色光を照射する消色光源と、を備えた消色ユニットの前記ヒータが、設定基準温度よりも低い所定の温度に達すると、搬送部により、設定基準速度よりも遅い所定の速度で前記被転写媒体を前記搬送経路に搬送を開始し、制御部により、前記消色光源に対し、設定基準輝度のまま間歇的に前記搬送経路における前記被転写媒体の印字面に前記消色光を照射させることを特徴とする消色方法。
4. 前記制御部により、前記ヒータが前記設定基準温度に達すると、前記搬送部に対し、前記設定基準速度で前記搬送経路における前記被転写媒体の搬送を継続させ、前記消色光源に対し、前記設定基準輝度で前記搬送経路における前記被転写媒体の前記印字面に前記消色光の照射を継続させることを特徴とする請求項３記載の消色方法。