JP5808363B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、用紙に印字された画像を読取ったのち、所望の位置にマーク画像を印字させる画像処理装置。

印刷インクを用いた画像、電子写真によるトナー画像、またはインクジェットインクで形成した画像が用紙上に形成されている。画像が形成された用紙が不要になった場合には、その画像を消去することなく廃棄されている。省エネの観点から、印字した画像を消去して使える用紙を再利用することが望まれている。

プリンタなどで一度印字された用紙は、廃棄され回収された後、離解や除塵などを行い古紙パルプにされる。製造された古紙パルプと新しいパルプが混合され、再生紙が作成している。古紙パルプと新パルプを混合して再生紙を作る方法は資源の再利用になるが、高い再生費用を要するため省エネとは言い難い。

印字された用紙を溶かすことなく用紙を再利用する印字方法も知られている。例えば、RFID内蔵のリライタブルペーパーを繰り返し利用する、消去可能なボールペンで印字する、用紙に印字されたインクやトナーを消色して再利用する、などである。

特開２０１３−５９９１４号公報

再利用を示すマークを用紙に印字する方法では、再利用のマークが正常に検知できなかった場合、再利用回数を計数する機能が正常に動作しない場合がある。

本発明の実施形態の画像処理装置は、画像を読取る画像読取手段と、前記画像読取装置によって読取った画像から、印字されたマークの個数を計数し、用紙先端から所定の位置に前記マークが印字されているか否かを判定し、前記マークの個数を計数した値と前記判定結果に基づき、マークの印字位置を決定するプロセッサと、決定された印字位置に前記マークを印字する印字手段と、を備え、前記プロセッサは、マーク同士の間隔が所定距離以上離れている場合、1つ目のマークと最後のマークの距離からマークの個数を計数する。

本実施形態の装置構成図。 実施形態の消色部を示す概略説明図。 本実施形態の画像処理装置のブロック構成図。 本実施形態の消去・シンボル印字部が処理する処理フローチャート。 実施例１における消去回数マークの印字位置を示す図。 実施例１における消去回数マークの印字状態の例示。 実施例２における消去回数マークの印字状態の例示。 実施例３における消去回数マークの印字状態の例示。

以下実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
第１の実施形態の画像処理装置について図１乃至図５を参照して説明する。この画像処理装置１０は消去可能なトナーで形成された画像を消色させる機能を備えている。図１は画像処理装置の一例を示す。画像処理装置１０は、給紙部１１、搬送機構１２、画像読取手段であるセンサ１３、加熱部である消色部１４、排紙機構１６を備える。

給紙部１１は、記録媒体（用紙）であるシートＰを給紙する。給紙部１１は、加熱することにより消色可能な着色剤で形成される画像を有するシートＰを積載する給紙トレイ１１ａ、給紙トレイ１１ａからシートＰを取り出すピックアップローラ１１ｂ、分離ローラ１１ｃを備える。

搬送機構１２は、給紙部１１から給紙したシートＰをセンサ１３へ、センサ１３を通過したシートＰを消色部１４あるいは排紙機構１６方向に搬送する。搬送機構１２は、第１搬送路２０、第２搬送路２１及び搬送部である第３搬送路２２を備える。第１搬送路２０は、給紙部１１からセンサ１３を経て第１分岐部２４ａに至る。第２搬送路２１は、第１分岐部２４ａから消色部１４に至る。第３搬送路２２は、消色部１４からセンサ１３の上流の合流点２６に至る。すなわち、第１搬送路２０の一部と第２搬送路２１と第３搬送路２２で循環型の搬送路を形成し、その循環型の搬送路の所定の個所にセンサ１３が配置されている。

センサ１３は、第１搬送路２０を挟んで対向する第１センサ１３ａと第２センサ１３ｂを備える。第１センサ１３ａと第２センサ１３ｂは、シートＰに印字された画像を読取り電子データに変換する。センサ１３は、視認可能な画像消色前の画像および視認できない画像消色後の画像を読取っている。センサ１３として、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）スキャナあるいはＣＭＯＳセンサからなるスキャナを用いている。第１センサ１３ａは、第１搬送路２０を通過するシートＰの表面を読取り、第２センサ１３ｂは第１搬送路２０を通過するシートＰの裏面を読取る。

消色部１４は、シートＰを加熱して、シートＰに形成される画像の着色剤を消色する。消色部１４は、着色剤が消色する消色温度以上にシートＰを加熱する。消色部１４は、図２に示すように、シートＰの表側の画像を消色する第１消色ユニット３１と、シートＰの表側とは反対側の裏側の画像を消色する第２消色ユニット３２を備える。第１消色ユニット３１は、ヒートランプ３１ａを内蔵するヒートローラ３１ｂ、プレスローラ３１ｃ及び温度センサ３１ｄを備える。第２消色ユニット３２は、ヒートランプ３２ａを内蔵するヒートローラ３２ｂ、プレスローラ３２ｃ及び温度センサ３２ｄを備える。

排紙機構１６は、消色後のシートＰを分類排紙する。排紙機構１６は、消色後に再利用可能なシートＳ１を収納する排紙トレイ３６と、再利用出来ないシートＳ２を収納するリジェクトトレイ３７を備える。排紙機構１６は、第１分岐部２４ａから第２分岐部２４ｂを経て排紙トレイ３６に至る第１排紙路３６ａと、第２分岐部２４ｂからリジェクトトレイ３７に至る第２排紙路３７ａを備える。

第３搬送路２２は、第１乃至第３搬送ローラ２７ａ、２７ｂ、２７ｃを備える。第１搬送ローラ２７ａと第２搬送ローラ２７ｂとの間にシートＰの上部ガイド２８ａが設けられている。第２搬送ローラ２７ｂと第３搬送ローラ２７ｃとの間にシートＰを案内する上下２８ｂが設けられている。第３搬送ローラ２７ｃと合流点２６との間にシートＰを案内する下部ガイド２８ｃが設けられている。各ガイド２８ａ、２８ｂ、２８ｃは消色部１４を通過して加熱消色されたシートＰをセンサ１３へ案内している。

これらの構成により、シートＰを再利用するために画像処理装置１０の給紙トレイ１１ａにシートＰをセットして、画像の消色動作を開始する。画像処理装置１０は、シートＰを給紙トレイ１１ａから取り出して、センサ１３に搬送する。画像処理装置１０は、第１センサ１３ａ及び第２センサ１３ｂで、シートＰを読取る。読取り結果から、画像処理装置１０は、シートＰが再利用可能であればシートＰを第１分岐部２４ａ、第２搬送路２１を経て消色部１４に搬送する。シートＰが再利用に適さなければ、消色装置１０は、再利用出来ないシートＳ２として、第１搬送路２０から第２排紙路３７ａを経てリジェクトトレイ３７に分類する。

消色部１４は、第１消色ユニット３１と第２消色ユニット３２でシートＰの両面を着色剤の消色温度に加熱して、シートＰの画像を消色する。第３搬送路２２は、消色部１４を通過したシートＰを、合流点２６を経て再度第１センサ１３ａ及び第２センサ１３ｂに向かう矢印ｑ方向に搬送する。

消色部１４を通過後の第１センサ１３ａ及び第２センサ１３ｂによるシートＰの読取り結果から、消色装置１０はシートＰが再利用可能であるか、再利用出来ないか判断する。読取結果から、画像が消色されていれば、消色装置１０は再利用可能なシートＳ１と判断して、シートＳ１を排紙トレイ３６に分類する。読取り結果から、画像が消色されていなければ、消色装置１０は再利用出来ないシートＳ２と判断して、シートＳ２をリジェクトボックス３７に分類する。

再利用可能なシートＰにはインクジェットヘッド２９でマークを印字し、シートＰの再利用回数が分かるようにしている。

インクジェットヘッド２９がセンサ１３ａ１３ｂと合流点２６と第１分岐部２４ａの間に設けられている。インクジェットヘッド２９は消色しないインクを吐出させ、シートＰ表面にマークを形成する。下部ガイド２８ｃに沿って搬送されたシートＰに、消色できないインクを消色されたシートＰ表面に印字する。インクジェットヘッド２９は用紙の消色した回数を示すマークを印字する印字手段となる。

インクジェットヘッド２９が吐出するインクは、消去可能なトナーとは異なり、第１第２の消色ユニットでは消去不能である。シートＰが消色部１４を通過するごとに所定の位置にマークを印字している。シートＰが消色部１４を通過するごとにマークを印字するので、印字されたマークの個数が画像を消去した回数の目安を示す。

インクジェットヘッド２９が吐出するインクは黒色である。インクの色はセンサ１３ａ、１３ｂで認識できる色であれば、黒色インクに限らない。灰色または他の色を用いることも可能である。

インクジェットヘッド２９で印字するマークは、用紙搬送方向ｑに直交する方向でシートＰの幅方向の端部に印字している。消去可能なトナー画像はシートＰの端部まで印刷されず、用紙端部に所定幅でトナー画像を形成しない領域を設けている。このトナー画像を形成しない領域にインクジェットヘッド２９はマークを印字する。マークがシートＰ端部の所定幅内に印字されるように、インクジェットヘッド２９は画像処理装置１０に固定されている。本実施形態ではシートＰを目視した時、左側に位置するトナー画像を形成しない領域にマークを印字するようにインクジェットヘッド２９を位置づけている。

本実施形態では、シートＰはＡ４サイズの画像処理装置になっている。すなわちシートＰは搬送方向における長さ２９７ｍｍ、搬送方向と直交する幅は２１０ｍｍになっている。シートＰの幅方向におけるトナー画像を形成しない領域は、シートＰ端部から幅５ｍｍに設定されている。マークの大きさは目視で目立たない程度でかつセンサ１３ａ、１３ｂで認識できる大きさとした。具体的なマークの大きさは縦横２ｍｍ角に形成した。シートＰ搬送方向の先端から１０ｍｍ、シートＰ幅方向端部から２ｍｍ位置を目安にマークを印字。消去するごとに搬送方向にさらに１０ｍｍ進めた位置に印字するよう設定した。消去ごとに印字されるマークの数を計数することで、トナー画像を消去した回数を計数するようにしている。

シートＰが給紙部１１から搬送機構１２を通過している間に、シートＰが斜行して搬送されたり、または既定位置からずれて搬送されることがある。マークはシートＰ端部に近接して印字されるよう設定されているので、搬送ずれによってインクジェットヘッド２９で印字されたマークが所定の位置に印字されないことがある。そのため、再度トナー画像を消去したときに、先の印字マークをセンサ１３ａ、１３ｂで読取ることができない場合がある。また、印字の汚れなどが発生してもセンサ１３ａ、１３ｂで読み取ることができない場合がある。

汚れや印字精度・検知精度によって、再利用するマークが正常に検知できなかった場合、正確に再利用回数を計数できず、何回再利用しても計数値に変化がない場合が発生し得る。言い換えれば、再利用した回数を測ることができない場合がある。

上記構成を制御するプロセッサを含む構成図を図３に示す。プロセッサは、給紙部、消去処理部、画像入力部、ユーザーインターフェース部、記憶部、排紙部、印字部を制御するようになっている。

画像の消去、およびマークの印字は図４に示すフローチャートに従い、動作している。

印字装置が、所望な画像の電子データに従い、シートＰ上に消去可能なトナーで画像を形成する。消去可能なトナーで印刷された画像は有効印字領域、すなわちシートＰ端部を除いた領域に形成されている。シート上に１回目のトナー画像が形成された場合、消去できない印字マークは非有効印字領域（シートＰ端部の領域）印字されていない。シート上に２回目以降のトナー画像が形成された場合、非有効印字領域に印字マークが形成される。

１枚もしくは複数枚の消去可能なトナーで印刷された印刷済用紙を消去装置に挿入する（ＳＴＥＰ１）。仮に消去不可能なトナーで印刷された画像が混入したとしても、センサ１３ａ、１３ｂで読取った画像で消去できない場合には、再利用出来ないシートＳ２としてリジェクトトレイ３７に収納される。画像入力部(センサ１３ａ、１３ｂ)で、シートＰを走査し画像データを読取る（ＳＴＥＰ２）。

読取った画像データは以下のようにソフトウェア処理される。

消去回数マーク数を計数する（ＳＴＥＰ３）。消去回数マーク検知処理が、「マークのサイズ」と「各マークの印字デフォルト位置」・「誤差範囲」の情報をパラメータとして取得している。消去回数マーク検知処理は、シートＰの表面の左上・右下、裏面の左上・右下の各領域に対して行う。これは画像処理装置１０の使用者がシートＰ毎に上下反対方向に挿入したり、表裏を逆にして挿入したりする場合が考えられるためである。表面の左上の領域の１つ目のマーク印字位置にマークが印字されているか否かを検知する。印字位置に多少誤差が発生するため、その誤差も考慮した上で検知を行っている。

シートＰが再利用不可能と判定された場合は、次印字マーク位置の値０にする。シートＰが再利用可能と判定された場合は、表面左上のマーク数＋１を次のマーク印字位置とする（ＳＴＥＰ４）。ただし、シートＰが再利用可能の場合でも、表面左上の１つ目のマーク印字位置にマークが印字されていないと判定された場合は、次のマーク印字位置を１とする。結果として、１つ目のマーク印字位置に印刷する。

シートＰを消色部１４に搬送し、消去可能トナーの消色を実行する（ＳＴＥＰ５）。

シートＰのマーク数の総数(表面左上・右下、裏面左上・右下のマークの合計数)が再利用の閾値を超えているか否かを判定し（ＳＴＥＰ６）、超えていない場合は再利用可と判定し、超えている場合は再利用不可と判定する。

再利用可能と判断されたシートＰは、マークを「次のマーク印字位置」に印刷される（ＳＴＥＰ７）。再利用可能なシートＰは排紙トレイ３６（スタッカ）に排紙される（ＳＴＥＰ８）。再利用不可能と判断されたシートＰは、マークを印字せず再利用不可用のリジェクトトレイ３７に排紙される（ＳＴＥＰ９）。

マークが所定の位置に印字され続ければ、図５に示す１つ目のマーク印字位置にマークが印字される（破線の□が黒に印字される）。続いて消去に従い２つ目のマーク印字位置に次のマークが印字され、同様に３つ目のマーク印字位置というように印字位置が１つずつずれて印字される。しかし、例えば図５において、シートＰの左端部に検知ぎりぎりのマークサイズのマークが１つ目のマーク位置に印字された。２回目の消去を実施した場合は1つ目のマークは正常に検知され、２つ目のマーク位置にマークが印字される。続いて３回目の消去では1つ目と２つ目のマークは正常に検知され、３つ目のマーク位置にマークが印字される(図６)。次に４回目の消去を実施した場合、1つ目のマークが検知されず、２つ目・３つ目のマークが正常に検知できたとする。このような場合には、次にマークを印字する位置は１つ目のマーク印字位置としている。

（第２の実施形態）
第１の実施形態に対し、第２の実施形態では消去回数マーク検知処理方法を変えている。消去回数マーク検知処理法以外は、第１の実施形態と同様である。図７に例示するように、マーク間距離が第一の閾値を超えている場合には、１つ目のマークの上端と最後のマーク(図７の場合は３つ目のマーク)の下端の距離からマーク数を算出している。

図７は４回消去を実施した例である。１度目の消去で１つ目のマーク印字位置に２ｍｍ角のマークが印字される。２度目の消去では、1つ目のマークを検出後、１０ｍｍシート搬送方向に移動した位置に２つ目のマークが印字される予定である（上部から２つ目の破線四角）。しかし、シートＰの搬送ずれや斜行によって、シートＰの左端部に検知ぎりぎりのマークサイズの２つ目のマークが印字された。続いて３回目の消去を実施した場合、さらに２つ目のマーク位置からさらにシート搬送方向に１０ｍｍ移動した位置に、マークが印字される。この例では３つ目のマークは認識できるように形成されている。続いて４回目の消去を行ったとき、マーク数を計数するとき、搬送時に横ずれが発生し、２つ目のマークが検知されない。その場合、１つ目のマークから３つ目のマークまでの距離を検出して、４回目の消去であると判断する。４回目の消去後に、４つ目のマーク印字位置（破線の４つ目のマーク印字位置）にマークを印字する。この場合第１の閾値を１５ｍｍに設定した。

図７を例とすると、２つ目のマークが用紙搬送のズレの影響で検知ぎりぎりのマークサイズしか印字されていない場合や、３つ目のマークの印字後に２つ目のマークが汚れてマークと判断できなくなってしまった場合にも次に打つべきマーク位置を正しく指定できる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態では消去回数マーク検知処理方法を変えている。消去回数マーク検知処理法以外は、第１の実施形態と同様である。図８を参照して例示する。マークのシート搬送方向の長さ(マーク高さ)が閾値を超えている場合は、１つ目のマークの上端と最後のマークの下端の距離からマーク数を算出する。図８では１つ目のマークの上端と３つ目のマークの下端の距離によって、消去回数を計数し、４つ目のマーク印字位置を決定している。シートの汚れ等の原因でマーク同士が連結してしまった場合にも、消去回数を適切に判断できる。

上記実施形態では、印字手段としてインクジェットヘッド２９を用いている。インクジェットヘッド２９として、圧電体アクチュエータによってインク圧力室の容積を変化させて、圧力室に連通するノズルからインク滴を吐出させる圧電体方式のヘッド、インク圧力室に設けられた発熱体を加熱しインク中に気泡を発生させ、その気泡によって圧力室に連通するノズルからインク滴を吐出させるサーマルインクジェット方式が利用可能である。また、印字手段はインクジェットヘッド２９に限らず、ワイヤドットプリンタヘッド、サーマルプリントヘッド、電子写真方式を適用することも可能である。

マークの形状は四角形で例示している。マークの形状は四角に限らず、使用者に消去した回数を示す模様であれば、どのような形を選択することも可能である。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。

１０ 画像処理装置
１１ 給紙部
１２ 搬送機構
１３ 画像読取手段であるセンサ
１４ 加熱部である消色部
１６ 排紙機構
３１ 第１消色ユニット
３２ 第２消色ユニット
３１ａ ヒートランプ
３１ｂ ヒートローラ
３１ｃ プレスローラ

Claims (5)

1. 画像を読取る画像読取手段と、
   前記画像読取装置によって読取った画像から、印字されたマークの個数を計数し、
   用紙先端から所定の位置に前記マークが印字されているか否かを判定し、
   前記マークの個数を計数した値と前記判定結果に基づき、マークの印字位置を決定するプロセッサと、
   決定された印字位置に前記マークを印字する印字手段と、を備え、
   前記プロセッサは、マーク同士の間隔が所定距離以上離れている場合、1つ目のマークと最後のマークの距離からマークの個数を計数する、
   画像処理装置。
2. 画像を読取る画像読取手段と、
   前記画像読取装置によって読取った画像から、印字されたマークの個数を計数し、
   用紙先端から所定の位置に前記マークが印字されているか否かを判定し、
   前記マークの個数を計数した値と前記判定結果に基づき、マークの印字位置を決定するプロセッサと、
   決定された印字位置に前記マークを印字する印字手段と、を備え、
   前記プロセッサは、マークのサイズが所定サイズ以上の場合は、マークのサイズからマークの個数を計数する、
   画像処理装置。
3. 画像を読取る画像読取手段と、
   前記画像読取手段によって読取った画像から、印字されたマークの個数を計数する計数手段と、
   用紙先端から所定の位置に前記マークが印字されているか否かを判定する印字有無判定手段と、
   前記計数手段により得られた計数と前記判定手段の結果に基づき、マークの印字位置を決定する印字位置決定手段と、
   前記印字位置決定手段により決定した印字位置に前記マークを印字する印字装置と、を備え、
   前記計数手段はマーク同士の間隔が所定距離以上離れている場合は、1つ目のマークと最後のマークの距離からマークの個数を計数する、画像処理装置。
4. 画像を読取る画像読取手段と、
   前記画像読取手段によって読取った画像から、印字されたマークの個数を計数する計数手段と、
   用紙先端から所定の位置に前記マークが印字されているか否かを判定する印字有無判定手段と、
   前記計数手段により得られた計数と前記判定手段の結果に基づき、マークの印字位置を決定する印字位置決定手段と、
   前記印字位置決定手段により決定した印字位置に前記マークを印字する印字装置と、を備え、
   前記計数手段はマークのサイズが所定サイズ以上の場合は、マークのサイズからマークの個数を計数する、画像処理装置。
5. 画像を読取る画像読取手段と、
   前記画像読取装置によって読取った画像から、印字された1つ目のマークと最後のマークの距離を基にマークの個数を計数し、
   用紙先端から所定の位置に前記マークが印字されているか否かを判定し、
   前記マークの個数を計数した値と前記判定結果に基づき、マークの印字位置を決定するプロセッサと、
   決定された印字位置に前記マークを印字する印字手段と、を備える、
   画像処理装置。

Images