JP5829967B2 - 画像除去により再利用可能な媒体用のプロセスおよび装置 - Google Patents

Description

パーマネントインクを使用した紙媒体は、再利用できずに、読み取られた後しばしば廃棄される。使用済みの再利用不可の紙媒体を取り扱う従来の方法には、同媒体を埋立地に処分する方法が含まれる。廃棄される紙媒体の量が莫大となるため、この処分では、かなりのコストおよび環境問題が引き起こされる。

使用済みの再利用不可紙媒体を取り扱う従来の方法には、リサイクル（再生利用）して紙製造のエネルギを節約する方法もある。しかしながら、紙リサイクルプロセスは、材料および設備用に新たなコストを必要とする。例えば、使用済みの再利用不可紙媒体は、中央処理施設へ搬送する必要があり、リサイクルプロセスの後、リサイクルされた紙媒体は、エンドユーザへ供給するために梱包する必要がある。場合によっては、再利用不可紙媒体のバッチ処理が、リサイクル不可能な、受け入れできない紙またはインクを含むことがあるので、再処理が機能しなくなる。

使用済みの再利用不可紙媒体に関するさらなる問題は、使用済みの再利用不可紙に印刷された、特に政府または軍事活動などの機密情報のセキュリティ問題に関係するが、これは、これらの再利用不可紙が、くずかご、リサイクル用回収容器、焼却用回収容器内で、またはシュレッダ内でさえも入手可能となるからである。

したがって、さらにどんな処置を行っても、その前に使用済みの再利用不可紙から機密情報を局所的に除去することが望ましい。紙媒体または他の媒体から、印刷された情報を除去する方法および装置を提供することも望ましい。紙媒体または他の媒体を、処分するまたはリサイクルする代わりに、再利用することがさらに望ましい。

種々の実施形態によれば、本教示は、印刷画像を除去する方法を含む。印刷画像を除去するために、その上に印刷画像を有する媒体を走査して、印刷画像の複数の画像画素位置を電子画像データ群としてマッピングすることができ、電子画像データ群から走査線画像データ群を生成することができる。走査線画像データ群によって媒体上の複数の画像画素位置で１つ以上の光アブレーションを行って、媒体から印刷画像を除去することができる。

種々の実施形態によれば、本教示は、走査機器および画像除去ステーションを含む印刷除去装置も含む。走査機器は、媒体の少なくとも一面上にある印刷画像を、画素ベースで電子画像データ群としてマッピングするように構成することができる。画像除去ステーションは、光コントローラおよび１つ以上の光源を含むことができる。光コントローラは、電子画像データ群を走査線画像データ群に変換するとともに、走査線画像データ群に基づいて印刷画像上で光アブレーションを選択的に制御するように構成することができる。１つ以上の光源は、光アブレーションを提供するように構成することができる。

種々の実施形態によれば、本教示は、電子画像データ群を供給する走査機器を通じて、媒体の少なくとも一面上で印刷画像の複数の画像画素位置を検出することによって、印刷画像を除去する方法をさらに含む。領域編集コントローラは、印刷画像から１つ以上の画像部分を選択して、走査機器が供給する電子画像データ群を修正するのに用いることができ、修正された電子画像データ群は、１つ以上の画像部分の複数の選択された画像画素位置に対応する。修正された電子画像データ群に基づいて、走査線画像データ群は、光コントローラによって生成することができる。走査線画像データ群に従って、光アブレーションはスイッチをオンされて、複数の選択された画像画素位置に照射するとともに、媒体から印刷画像の１つ以上の画像部分を除去することができる。

本教示の種々の実施形態によって、媒体から印刷画像を除去する典型的な方法を示す図である。 本教示の種々の実施形態によって、２重媒体経路を用いて媒体から印刷画像を除去する典型的な方法を示す図である。 本教示の種々の実施形態によって、２重媒体経路を用いて媒体から印刷画像を除去する典型的な方法を示す図である。 本教示の種々の実施形態によって、媒体から印刷画像の選択された画像部分を除去する典型的な方法を示す図である。 本教示の種々の実施形態によって、図３に示される方法を用いて印刷画像の逆画像を発生させる典型的な方法を示す図である。 本教示の種々の実施形態によって、図３に示される方法を用いて印刷画像の逆画像を発生させる典型的な方法を示す図である。 本教示の種々の実施形態によって、図３に示される方法を用いて印刷画像の逆画像を発生させる典型的な方法を示す図である。

図面の一部の詳細は、構造的正確さ、細部、および縮小／拡大比率を厳密に維持するよりも、むしろ実施形態の理解を容易にするように、単純化されて描かれたことに留意されたい。

種々の実施形態は、１つ以上の光アブレーションによって、媒体の少なくとも一面から印刷画像および／もしくは印刷画像の画像部分を除去して、媒体が再利用可能となる、または少なくとも部分的に再利用可能となるようにする方法ならびに装置を提供する。実施形態では、印刷画像および／または画像部分の除去は、媒体から除去する必要がある印刷画像／画像部分の画像画素位置で、正確な光学的制御を備えた典型的な光アブレーションによって、成し遂げることができる。画像画素位置は、走査機器が、光コントローラに電子画像データを供給して光アブレーションを制御することによって、検出することができる。

図１は、本教示の種々の実施形態によって、媒体から印刷画像を除去する例示的な方法１００を示す。図示されるように、図１は、ユーザインターフェース１０２、媒体経路制御部１０８、入力容器１０５、走査機器１１０、画像除去ステーション１３０、および出力容器１５０を含む。

ユーザインターフェース１０２は、例えば、媒体の少なくとも一面上に印刷画像を含む印刷媒体を供給するのに用いることができる。媒体は、例えば、紙シートなどの印刷基板とすることができる。

本明細書で開示されるように、印刷画像は、トナー画像、インク画像、手書きメモ、漂遊マークおよび／または媒体上にある任意のマークのうちの１つ以上を含むことができる。媒体上の印刷画像は、モノクロとすることができ、または種々のカラーを含むことができる。実施形態では、媒体の１つ以上の面のうちの各面は、印刷媒体を含むことができ、次いで印刷媒体は、その媒体から同時にもしくは連続して処理しまたは除去することができる。実施形態では、媒体の１つ以上の面のうちの各面上で印刷画像から選択された画像部分が、その媒体から同時にもしくは連続して処理しまたは除去することができる。

媒体経路制御部１０８は、印刷媒体、すなわち印刷画像をその上に有する媒体の物理的経路を提供することができる。例えば印刷媒体は、入力容器１０５に送られ、走査機器１１０および画像除去ステーション１３０を通過し、その後で出力容器１５０で受け取る（例えば積み重ねられて）ことができる。

走査機器１１０は、媒体上の印刷画像を、例えば画素ベースでマッピングするのに用いることができる。すなわち、印刷画像を形成する各画像画素の正確な位置が、印刷媒体を光学的に走査することによって検出することができる。次いで走査機器１１０は、印刷画像の画像画素位置を決定する電子画像データを生成するとともに、この情報を、例えばシート当たりの電子画像データの形式で画像除去ステーション１３０へ回すことができる。

実施形態では、発生した電子画像データは、ＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）情報および／またはＲＧＢ（レッド、グリーン、およびブルー）情報を含むことができる。例えば走査機器１１０は、グレーレベルで描かれたモノクロの電子画像データを生成することができ、および／またはＣＭＹＫインク用にグレーレベルで電子画像データの多重チャンネルを生成することができる。実施形態では、ペンまたは鉛筆による媒体上の手書きメモまたは漂遊マークに対しては、走査機器１１０は、これらのマークも検出するとともに、電子画像データ内にそれらを含むことができる。

実施形態では、電子画像データ群は、例えばＵＳＢ接続、無線通信などによって、ネットワークを通じて入力して、走査機器１１０の必要性を回避することができる。これは、用紙のスタックが処理されることになるとき、役立つことができ、この場合、そのスタックの各画像は同一となる。

図１の画像除去ステーション１３０は、例えば光コントローラ１３２および１つ以上の光源１３５を含み、１つ以上の光アブレーションを提供することができる。

光コントローラ１３２は、走査機器１１０またはＵＳＢ接続が供給する電子画像データ群を用いて、画像除去ステーション１３０内の光アブレーションゾーンで行われる光アブレーションを制御することができる。言い換えれば、光コントローラ１３２は、電子画像データ群を走査線画像データ群に変換するとともに、光アブレーションを制御可能にオン／オフスイッチングするように構成することができる。

走査線画像データ群に基づく光アブレーションは、隣接する画像画素位置間の非画像領域が、光アブレーションによって処置されないものの、印刷画像の画像画素位置上に光アブレーションを向けることによって、画素ベースで印刷画像を除去することができる。同様に、光アブレーションの制御されたオン／オフスイッチングは、レーザなどの光源１３５が、その間ずっとレーザをオンにしておくのとは対照的に、少量の時間割合の間、導電されることを可能にすることができる。このように、媒体から印刷画像を除去するのに用いられるエネルギは、著しく削減することができる。例えば、典型的なモノクロ事務文書は、媒体の５％を含む印刷画像を有する。この場合、レーザは、印刷媒体のシート全部を処理する時間の５％、オンとすることができる。

光源１３５は、１つ以上の波長で、例えばさまざまなモノクロおよびカラー印刷物から印刷画像を除去するのに用いることができる。一実施形態では、光源１３５は、約２６６ｎｍ、３５５ｎｍ、５３２ｎｍ、１０６４ｎｍなどの波長を有するレーザを含むことができる。例えば、Ｎｅｗ Ｗａｖｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ（Ｆｒｅｍｏｎｔ，ＣＡ）が製造するＱｕｉｋＬａｚｅ ５０ＳＴ２レーザは、印刷画像を除去するレーザアブレーションを行うのに用いることができる。

実施形態では、光アブレーションを制御することによって、印刷画像の除去を制御することができる。例えば、光アブレーションの光パワー、光スポットサイズ、および／または光スポット形状のうちの１つ以上は、制御することができる。実施形態では、光パワーは、約０．１ミリジュール／パルスから約０．７ミリジュール／パルスまで、もしくは約０．２ミリジュール／パルスから約０．６ミリジュール／パルスまで、または約０．３ミリジュール／パルスから約０．５ミリジュール／パルスまでの範囲内で制御することができる。光スポットサイズは、直径で、約１２０μｍから約１８０μｍまで、もしくは約１３０μｍから約１７０μｍまで、または約１４０μｍから約１６０μｍまでの範囲内で制御することができる。実施形態では、光スポット形状は、均整のとれたまたは不均整とすることができる。例えば、光スポット形状は、円、長円体の形状、および／または適切な他の形状を含むことができる。

実施形態では、画像除去プロセスは、アブレーションステーションを印刷媒体に合わせるレジストレーション（位置合わせ）を必要とすることがあり、これは、従来の電子写真式プリンタにおいて画像を紙に合わせるレジストレーションと同様とすることができる。例えば媒体は、制御アルゴリズム、センサ、ならびに媒体および／または画像除去ステーションの電気機械式調節器によって、画像除去ステーションにレジストレーションすることができる。例えば、光学焦点および光スポットサイズは、走査画素サイズよりも大きい光スポットサイズを有することによって、アブレーションステーションを印刷媒体に合わせるレジストレーションに対処することができ、それゆえにレジストレーションにある程度の自由度を可能にする。実施形態では、光アブレーションは、媒体から印刷画像を光学的に切除して除去するのに同一の走査線画像データ群を用いて、２回以上行うことができる。次いで媒体は、例えばプリンタまたは複合機（ＭＦＤ）で、再利用の用意ができたとすることができる。

実施形態では、図２Ａ〜図２Ｂに示されるように、２重媒体経路２８０Ａまたは２８０Ｂは、媒体の２つ以上の面が印刷画像をその面上に有するとき、図１に示される方法／装置に用いることができる。

図２Ａに図示される例では、図１に示されるように、画像除去ステーション１３０から媒体の第１面上の第１印刷画像を除去することに引き続いて、媒体は、２重媒体経路２８０Ａを通して走査機器１１０へ戻って、図１に示される方法を繰り返すことによって、媒体の第２面上の第２印刷画像を除去することができる。例えば、媒体の第２面上の第２印刷画像は、画素ベースでマッピングされて、第２印刷画像に対応する第２電子画像データ群を提供することができる。次いで、走査機器１１０が発生する第２電子画像データ群に対応する第２走査線画像データ群は、例えば画像除去ステーション１３０の光コントローラによって生成することができ、さらに光源のスイッチをオンして、光アブレーションゾーン内の第２印刷画像上で光アブレーションを行うのに用いることができる。次いで第２印刷画像は、媒体の第２面から除去することができ、その媒体は出力容器１５０へ渡され、再利用の用意ができたとすることができる。

図２Ｂに図示される例では、走査機器１１０は、画像除去ステーション１３０を通して印刷媒体を通過させる前に、１回の通過で、印刷媒体の第１面および第２面を連続してまたは同時に走査することができる。次いで対応する電子画像データ群は、走査機器１１０によって発生することができ、次いで電子画像データ群に基づいてそれぞれ対応する走査線画像データ群は、図１に示されるのと同様に、光コントローラ１３２によって同時にまたは連続して発生することができる。第１印刷画像が、第１走査線画像データ群に基づいて１つ以上の光アブレーションによって媒体の第１面から除去された後、媒体は、光アブレーションを行うために経路２８０Ｂを通して戻り、第２走査線画像データ群に従って媒体の第２面から第２印刷画像を除去することができる。

図３は、本教示の種々の実施形態によって、除去領域を編集する典型的な方法を示す。例えば、媒体の１つ以上の面のうちの各面上における印刷画像の１つ以上の画像部分は、印刷画像の非選択領域が媒体上に残存している可能性がある限り、編集しまたは選択することができ、次いで画素ベースで媒体から除去することができる。

具体的には、図３は、図１に示される方法または装置へ組み込むことができる領域編集コントローラ３２０を含むことができる。典型的な除去プロセスでは、印刷媒体は、その媒体の少なくとも一面上に印刷画像を有し、入力容器１０５に送られ、走査機器１１０を通過して、画素ベースで印刷画像をマッピングするとともに、印刷画像全部の電子画像データ群を提供することができる。

領域編集コントローラ３２０は、媒体上の印刷画像から１つ以上の画像部分を選択するとともに、走査機器１１０が印刷画像全部に供給する電子画像データ群を修正するのに用いることができる。修正された電子画像データ群は、選択された画像部分の選択された画像画素位置に対応することができる。一部の実施形態では、選択された画像部分は、例えば、カラーがさらに重ね合わされないブラックテキストだけの領域とすることができる。

例えば、領域編集コントローラ３２０は、選択された画像部分の領域の範囲を定める任意選択のユーザインターフェース３２２と、選択された画像部分の形状に関するテンプレート情報を外部アプリケーションから受ける任意選択のインターフェース３２４と、選択された画像部分を走査された電子画像データと統合するとともに、画像除去ステーション１３０と通信するハードウェア／ソフトウェア制御部３２６とを含む。画像除去プロセスは、選択された画像部分の外側の領域または画像画素に対しては、作動されないようになることに留意されたい。

実施形態では、選択された画像部分は、領域編集コントローラ３２０によるテンプレートを用いた、長方形、正方形、長円体、円、および／または自由形状を含むがこれらに限定されない、種々の２次元形状を有することができる。媒体の一面上の選択された画像部分は、同一のまたは異なる形状を有することができる。領域編集コントローラ３２０を用いて、種々のテンプレート／形状が画像部分を選択するのに用いることができる。例えば、図４Ａは、領域編集コントローラ３２０の外部入力からの、典型的な星画像テンプレート４００Ａを示す。この画像テンプレートが、図４Ｂの印刷領域４００Ｂなどの印刷画像に組み込まれると、画像テンプレート４００Ａは、図４Ｃに示されるように、印刷領域上に逆画像を作成するのに用いることができる。

図３を再び参照すると、領域編集コントローラ３２０を通過した後、印刷媒体は、図１に描かれるのと同様に、除去ステーション１３０を通過することができ、修正された電子画像データ群は、除去ステーション１３０において光コントローラによって走査線画像データ群に変換することができる。次いで光コントローラは、走査線画像データ群に基づいて、媒体上の印刷画像の選択された画像部分上で、画素ベースで光アブレーションを制御するのに用いることができる。印刷画像の選択された画像部分上の光アブレーションによって、部分的に再利用可能な媒体を得ることができ、および／または出力容器１５０で受け取ることができる。

実施形態では、図３に示される方法は、本教示の種々の実施形態に従って図２Ａ〜図２Ｂに示されるのと同様に、種々の２重媒体経路も含むことができる。

例えば、図３に示されるように、媒体の第１面上の第１印刷画像の画像部分を除去することに引き続いて、図３の走査機器１１０へ媒体を戻して第１印刷画像に関するプロセスを繰り返すことによって、第２印刷画像の１つ以上の画像部分から成る第２群を選択し、媒体の第２面から除去することができる。

図２Ｂに示される別の実施例では、画像部分を除去する方法３００は、例えば、走査機器１１０を用いて、電子画像データ群をそれぞれ第１印刷画像および第２印刷画像に、同時にまたは連続して供給するステップと、領域編集コントローラ３２０によって、第１印刷画像の１つ以上の画像部分から成る第１群に対応する、電子画像データから成る第１修正群、および第２印刷画像の１つ以上の画像部分から成る第２群に対応する、電子画像データから成る第２修正群を、同時にまたは連続して供給するステップと、光コントローラ１３２によって、第１印刷画像の１つ以上の画像部分から成る第１群用の第１走査線画像データ群、および第２印刷画像の１つ以上の画像部分から成る第２群用の第２走査線画像データ群を生成するステップと、光アブレーションによって、媒体の第１面から１つ以上の画像部分から成る第１群を除去するステップと、光アブレーションゾーンを通して画像除去ステーション１３０内へ媒体を戻して、第２走査線画像データ群に従って第２印刷画像から１つ以上の画像部分から成る第２群を除去するステップとを含むことができる。

一部の実施形態では、図１、図２Ａ〜図２Ｂ、および図３に示される装置は、本開示の装置からプリンタ／ＭＦＤへの媒体シートの自動搬送を備えたプリンタ／ＭＦＤと、一列に並んで構成することができる。別の実施形態では、図１、図２Ａ〜図２Ｂ、および図３に示される装置を、本開示の装置からプリンタ／ＭＦＤへの媒体シートの自動搬送または手動搬送を備えたプリンタ／ＭＦＤとニアラインで構成することができる。

実施形態では、図１、図２Ａ〜図２Ｂ、および図３に示される装置は、空気処理、および廃液が事務環境内へ流出するのを防止するのに適切なフィルタを含むことができる。

印刷画像の実施例には、Ｘｅｒｏｘ ＷｏｒｋＣｅｎｔｒｅ Ｐｒｏ ５６７５トナー（従来のモノクロトナー）のインク／トナーサンプル、Ｘｅｒｏｘ ＤｏｃｕＣｏｌｏｒ ２５０のシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックトナー（ケミカルトナー）、ならびにＸｅｒｏｘ Ｐｈａｓｅｒ ８８６０ＭＦＰのシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックインク（固体インク）が含まれた。媒体の実施例には、Ｘｅｒｏｘ ４２００の非コート紙およびＸｅｒｏｘ Ｃｏｌｏｒ Ｘｐｒｅｓｓｉｏｎｓ Ｐｌｕｓの非コート紙が含まれた。

使用されたレーザは、Ｎｅｗ Ｗａｖｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈが製造した、５３２ｎｍで出力するＱｕｉｋＬａｚｅ ５０ＳＴ２であった。インク／トナーの除去は、１５Ｈｚのパルス周波数、１５０ｕｍ／秒の走査速度で、約０．１８ミリジュール／パルスから約０．５４ミリジュール／パルスまでのレーザの下に、１回の通過で試験された。紙媒体上のこれらの画像サンプル間において、ブラックトナー／インクに対して処置された領域は、印のない白紙に対して、測定のエラーバー（誤差範囲）内で４から６のデルタＥ（色空間距離）を有し、もしあれば、わずかのトナー粒子が顕微鏡検査のもとで目に見える程度であった。例えば、イエロートナー／インクを除去すると、目に見える何らかの残留物を残した。カラートナー／インクの除去に対しては、シアンおよびマゼンタトナー／インクの除去は、約、ブラックトナー／インクの除去と同程度に効果的である。

単一の紙経路にとっては、計算されたページ当たりの省エネルギは、再利用可能な紙シートを作成する本開示の方法を用いると、新たに製造されたシートを用いる場合と比較して（搬送の原因を伴わずに）、少なくとも約８５％であった。２重の紙経路にとっては、計算されたページ当たりの省エネルギは、新たに製造されたシートを用いる場合と比較して（搬送の原因を伴わずに）、少なくとも約７０％であった。これらの計算では、壁面コンセント電力からレーザ出力への変換を５％と仮定した。

Claims (5)

1. 印刷画像を除去する方法であって、
   （ａ）印刷画像を有する媒体を光学的に走査して、前記印刷画像の複数の画像画素位置を電子画像データ群としてマッピングするステップと、
   （ｂ）前記電子画像データ群から走査線画像データ群を生成するステップと、
   （ｃ）前記走査線画像データ群に従って前記媒体の前記複数の画像画素位置で１つ以上の光アブレーションを行って、前記媒体から前記印刷画像を除去するステップと、
   （ｄ）前記媒体から前記印刷画像を除去するために前記１つ以上の光アブレーションの光パワー、光スポットのサイズ、及び光スポットの形状を制御するステップと、
   を含み、
   前記光パワーが０．１ミリジュール／パルスから０．７ミリジュール／パルスの範囲内であり、
   前記光スポットの直径が１２０μｍから１８０μｍの範囲内であり、
   前記光スポットの形状が、円、楕円、及び、円及び楕円の組み合わせの何れかを含む、
   方法。
2. トナー画像と、インク画像と、手書きメモと、漂遊マークと、トナー画像、インク画像、手書きメモ、及び漂遊マークの組み合わせとのうちの１つ以上を含む前記印刷画像を除去するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. モノクロか複数の色を持つ前記印刷画像を除去するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記電子画像データ群は、ＣＭＹＫ（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）の情報またはＲＧＭ（レッド、グリーン、ブルー）の情報を含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記媒体は、前記媒体の第１面に第１印刷画像を含み、かつ前記媒体の第２面に第２印刷画像を含み、
   前記媒体から印刷画像を除去する方法は、
   ステップ（ａ）〜（ｃ）により、前記媒体の前記第１面から前記第１印刷画像を除去するステップと、
   前記媒体を戻し、ステップ（ａ）〜（ｃ）に従って走査して、前記媒体の前記第２面から前記第２印刷画像を除去するステップと、
   を含む、請求項１に記載の方法。

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