消色装置
【課題】反射型ＬＥＤランプを用い該反射型ＬＥＤランプの両電極端子の影による照射ムラを無くし均一な消色が得られる消色装置を提供する。
【解決手段】光源基台２６の長手方向に複数の高輝度反射型のＬＥＤランプ２７をネジ３９によってランプ保持部３６をネジ止め固定する。その際、ＬＥＤランプの向き５０を矢印ｂで示す記録媒体の搬送方向に４５°の方向に向けて並設する。消色用ＬＥＤヘッド２４の記録媒体に対する照射光量分布を調べると、ＬＥＤランプの向き５０に対応する両電極端子（３１、３２）が照射光を遮る低照射部分が消失し、ＬＥＤランプ２７の配置と配置の間隙ｇに対応する光量が少なく照射幅ｈに対応する光量が多い光量分布となるが、いずれの場合も消色に必要な光量よりも多く、消色処理後の記録媒体には筋線の不完全消色部分の発生しない均一な完全消色状態が得られる。
【解決手段】光源基台２６の長手方向に複数の高輝度反射型のＬＥＤランプ２７をネジ３９によってランプ保持部３６をネジ止め固定する。その際、ＬＥＤランプの向き５０を矢印ｂで示す記録媒体の搬送方向に４５°の方向に向けて並設する。消色用ＬＥＤヘッド２４の記録媒体に対する照射光量分布を調べると、ＬＥＤランプの向き５０に対応する両電極端子（３１、３２）が照射光を遮る低照射部分が消失し、ＬＥＤランプ２７の配置と配置の間隙ｇに対応する光量が少なく照射幅ｈに対応する光量が多い光量分布となるが、いずれの場合も消色に必要な光量よりも多く、消色処理後の記録媒体には筋線の不完全消色部分の発生しない均一な完全消色状態が得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射型ＬＥＤ（light emitting diode）ランプを用い反射型ＬＥＤランプの両電極端子の影による照射ムラを無くし均一な消色が得られる消色装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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再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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
また、感熱系の消色剤を用い、加熱オーブンタイプの消色装置により消色を行う方式もある。また、一部光エネルギーを用いて消色トナーを消去する方法も知られている。しかし、これらの消色装置をオフィスに設置するとなると、プリンタなどの印刷装置の他に消色装置が必要になるから電力も別に必要になり、消色装置の設置スペースも別に必要となって不経済である。
【０００７】
そこで、消色装置をプリンタ等の装置内に組み込み、通常印刷の他に消色性トナーによる印字とその消色を行うことが出来るようにするのが望ましい。そして、そのような例として、消色性トナーを用いて現像、転写、定着を行って記録紙への印字を行う機能と、記録紙に印字された消色性トナーの文字や画像に消色用の光を照射して消色を行う機能とを備えた画像形成装置が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００８】
また、消色性トナーと消色装置に関しても多くの例が示されている。その中でも、赤外線によって消色を行うことが出来る増感色素とホウ素系化合物とを含む消色性トナーの印刷画像を加熱した後、赤外線により消色を行うことにより消色速度を格段に向上させた装置が提案されている。（例えば、特許文献２参照。）
【０００９】
この特許文献２の装置では、消色用光源として、ハロゲンランプ、キセノンフラッシュランプ、ＬＥＤランプなど多くの光源を有効としている。中でもハロゲンランプについては多くの例が示されている。
【００１０】
なお、ハロゲンランプは、遠赤外線を中心とする長波長領域のエネルギーも出すので熱源としても用いられることは良く知られている。特許文献２においても、ハロゲンランプは消色用の熱源としても有効であるとしている。
【００１１】
また、キセノンフラッシュランプを消色用光源に用い、それで消色を行うことが出来る増感色素とホウ素系化合物それぞれの製法について詳細な化学式を示した消色装置についても提案がなされている。（例えば、特許文献３参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平０５−２８９５７６号公報
【特許文献２】特開平０５−２０４２７８号公報
【特許文献３】特開平０６−１７５５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、特許文献１、２に示される従来技術では、ハロゲンランプを消色用光源として用いているが、ハロゲンランプは、遠赤外線を中心とする長波長領域のエネルギーも出すので熱源としても用いられる。したがって、特許文献２は、消色反応を助成する目的の熱源としても、ハロゲンランプの有効性が示されている。
【００１４】
ところが、ハロゲンランプは、近赤外線だけではなく紫外線領域、可視光領域、近赤外線領域〜遠赤外線領域まで含んだ光である。したがって、増感色素の吸収波長だけではなくのその他の消色反応に寄与しない多くの余分な波長のエネルギーも放射しており不経済なエネルギー源である。
【００１５】
また、キセノンフラッシュランプ又はハロゲンランプを消色に用いた場合、両ランプとも発熱が大きく、長時間の使用では装置本体に悪影響を引き起こす虞が多分にある。また、用紙ＪＡＭ等が発生した場合に用紙が発熱部に接触したり、また何らかの滞留によって用紙が長時間加熱された場合には発火する問題もある。
【００１６】
ところで、キセノンフラッシュランプやハロゲンランプ以外の発熱量が少ない光源については、特許文献２には一例としてＬＥＤランプなどの記載はあるものの具体的な消色条件における光源の設定についての記載はない。
【００１７】
そこで仮にＬＥＤランプをライン上に配置して消色ヘッドとして使用した場合、キセノンフラッシュランプやハロゲンランプに比べて光量不足となることは明らかで、この光量不足を補うためには、消色処理の処理速度を遅くしなければならないから、処理に時間が掛るという問題が発生する。
【００１８】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであって、高い発光出力を得られる高輝度反射型ＬＥＤランプを消色ヘッドの構成に用い、照射ムラの無い均一な消色が得られる消色装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決するために、本発明の消色装置は、光感応性トナーを用いて消色性トナー画像を形成された記録媒体の上記消色性トナー画像を消色する消色装置において、上記記録媒体の搬送方向に対して９０°方向にライン状に延在して配置された光源基台と、該光源基台上に消色用光源として並設された複数の反射型ＬＥＤ（light emitting diode）ランプと、を少なくとも有する光消色部を備え、上記反射型ＬＥＤランプは、ＬＥＤ素子を発光駆動する駆動電極端子と接地電極端子の両電極端子が直線状に配置された直線方向を上記記録媒体の搬送方向を０°としたとき該搬送方向に対し０°を超え１８０°未満の範囲の方向に向けて並設されているように構成される。
【００２０】
上記反射型ＬＥＤランプは、例えば、上記ＬＥＤ素子を発光駆動する上記両電極端子が直線状に配置された上記直線方向を上記記録媒体の搬送方向を０°としたとき該搬送方向に対し９０°の方向に向けて並設されているように構成される。
【００２１】
また、上記反射型ＬＥＤランプは、例えば、上記ＬＥＤ素子を発光駆動する上記両電極端子が直線状に配置された上記直線方向を上記記録媒体の搬送方向を０°としたとき該搬送方向に対し４５°又は１３５°の方向に向けて並設されているように構成される。上記反射型ＬＥＤランプは、高輝度反射型ＬＥＤランプである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、高い発光出力を得られる高輝度反射型ＬＥＤランプを消色ヘッドの構成に用い、照射ムラの無い均一な消色が得られる消色装置を提供することが可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例２に係る消色装置を備えた画像形成装置の内部構成を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の実施例３に係る消色装置を含むその近傍の構成をより詳しく示す拡大図である。
【図３】(a)は本発明の実施例４に係る光消色部に使用される反射型ＬＥＤランプの斜視図、(b)はその平面図、(c)はそのＡ−Ａ断面矢視図、(d)は比較のため従来からある砲弾型のＬＥＤランプを示す図である。
【図４】本発明の実施例５に係る消色装置の光消色部において光源基台に取り付けられる反射型ＬＥＤランプの配置例を示す図（その１）である。
【図５】(a),(b)は実施例５における反射型ＬＥＤランプの配置において強力な駆動電力で反射型ＬＥＤランプを発光駆動した場合の消色性画像の消色効果を示す図である。
【図６】(a),(b)は図４に示す高輝度反射型ＬＥＤランプの配置において省電力駆動で高輝度反射型ＬＥＤランプを発光駆動した場合の消色性画像の消色効果を示す図である。
【図７】図４に示す高輝度反射型ＬＥＤランプの配置において省電力駆動で高輝度反射型ＬＥＤランプを発光駆動した場合の消色用ＬＥＤヘッドの光量分布を示す図である。
【図８】実施例６に係る消色装置の光消色部において光源基台に取り付けられる高輝度反射型ＬＥＤランプの配置例を示す図（その２）である。
【図９】図８に示す高輝度反射型ＬＥＤランプの配置において省電力駆動で高輝度反射型ＬＥＤランプを駆動したときの消色用ＬＥＤヘッドから記録媒体に対して照射される照射光の光量分布を示す図である。
【図１０】実施例７に係る消色装置の光消色部において光源基台に取り付けられる高輝度反射型ＬＥＤランプの配置例を示す図（その３）である。
【図１１】図１０に示す高輝度反射型ＬＥＤランプの配置において省電力駆動で高輝度反射型ＬＥＤランプを駆動したときの消色用ＬＥＤヘッドから記録媒体に対して照射される照射光の光量分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【実施例１】
【００２５】
＜消色性トナーの製法＞
先ず、本発明において用いられる消色性トナーの製法について、実施例１として説明する。最初に、８１７ｎｍに感度を持つ赤外線感光色素「ＩＲＴ」（昭和電工製）を１．５質量部、有機ホウ素化合物消色剤「Ｐ３Ｂ」（昭和電工製）を７．５質量部、トナー用ポリエステル結着樹脂（花王製）を８７質量部、負電荷調整剤「ＬＲ−１４７」（日本カーリット製）を１．５質量部、カルナバＷＡＸ１号粉末（加藤洋行社輸入品）を２．５質量部をヘンシェルミキサー（三井鉱山製）に投入し、混合する。
【００２６】
続いて上記の混合物を、二軸混練機で溶融混練する。これで得られた混練物をロートプレックス（ホソカワミクロン製）で粗砕して粗砕物を得る。得られた粗砕物を衝突式粉砕機にて、平均粒径が９μｍになるように粉砕する。
【００２７】
この粉砕により得られた粉砕物１００質量部に、外添剤としてシリカ「Ｒ９７２」（日本アエロジル製）を１質量部添加し、ヘンシェルミキサーで混合して消色性トナーを得ることができる。
【実施例２】
【００２８】
＜消色装置を備えた画像形成装置の構成と動作＞
図１は本発明の実施例２に係る消色装置を備えた画像形成装置の内部構成を模式的に示す断面図である。図１に示すように、この画像形成装置１は、本体装置筐体２の内部中央において、水平方向に延在する無端状の転写ベルト３を備えている。
【００２９】
転写ベルト３は、不図示の張設機構によって張設されながら、駆動ローラ４と従動ローラ５に掛け渡され、駆動ローラ４により駆動されて、図の矢印ａで示す反時計回り方向に循環移動する。
【００３０】
転写ベルト３の上循環移動面に接して一つの画像形成ユニット６の感光体ドラム７が配設されている。感光体ドラム７には、その周面を取り巻くように接触又は近接して、図示を省略したクリーナ、初期化帯電器、光書込ヘッド、現像ローラ等が配置されている。
【００３１】
上記の現像ローラは、トナー容器８の側部開口部に配置されている。トナー容器８の中には消色性トナーＲが収容されている。消色性トナーＲは実施例１で述べた消色性トナーである。
【００３２】
上記の現像ローラは、トナー容器８に収容されている消色性トナーＲの薄層を表面に担持して、光書込ヘッドによって感光体ドラム７の周面上に形成されている静電潜像に消色性トナーＲの画像を現像する。
【００３３】
感光体ドラム７の下部には、転写ベルト３を介して一次転写ローラ９が圧接して、ここに一次転写部を形成している。一次転写ローラ９には、不図示のバイアス電源からバイアス電圧を供給される。
【００３４】
一次転写ローラ９は一次転写部において、バイアス電源から供給されるバイアス電圧を転写ベルト３に印加して、感光体ドラム７の周面上に現像されている消色性トナーＲの画像を転写ベルト３に転写する。
【００３５】
転写ベルト３の図に示す右端部が掛け渡されている従動ローラ５には、転写ベルト３を介して二次転写ローラ１１が圧接して、二次転写部を形成している。二次転写ローラ１１には、不図示のバイアス電源からバイアス電圧が供給される。
【００３６】
二次転写ローラ１１は二次転写部において、バイアス電源から供給されるバイアス電圧を転写ベルト３に印加し、転写ベルト３に一次転写されている消色性トナーＲの画像を、画像形成搬送路１２に沿って図の下方から搬送されてくる記録媒体１３に転写する。
【００３７】
上記の記録媒体１３は、給紙カセット等から成る記録媒体収容部１４に積載されて収容され、不図示の給紙ローラ等により最上部の一枚ごとに取り出され、給紙搬送路１５に送出され、更に画像形成搬送路１２を搬送されて、上記の二次転写部を通過しながら消色性トナーＲの画像を転写される。
【００３８】
消色性トナーＲの画像を転写されながら二次転写部を通過した記録媒体１３は、定着搬送路１６に沿って定着部１７へと搬送される。定着部１７の加熱ローラ１８と押圧ローラ１９は、記録媒体１３を挟持し、熱と圧力を加えながら搬送する。
【００３９】
これにより、記録媒体１３は、二次転写されている消色性トナーＲの画像を紙面に定着され、加熱ローラ１８と押圧ローラ１９により更に搬送されて、本体装置筐体２の上面に形成されている排紙トレー２１に排紙される。
【実施例３】
【００４０】
＜消色装置の構成と動作＞
ところで、上記の記録媒体収容部１４から二次転写部までの間、つまり給紙搬送路１５と画像形成搬送路１２との間には、消色性トナーＲによる画像を形成された記録媒体１３の画像を消色するための実施例３としての消色装置２２が配置されている。
【００４１】
消色装置２２は、消色すべき消色性トナーＲの画像を画像形成面の裏面から加熱するための消色用ヒータローラ２３と、この加熱された消色性トナーＲの画像を効率よく消色するための光消色部としての消色用ＬＥＤヘッド２４から成る。
【００４２】
図２は、実施例３に係る消色装置２２を含むその近傍の構成を、より詳しく示す拡大図である。尚、図２には、図１に示した構成と同一構成部分には、図１と同一の番号を付与して示している。図２に示すように、記録媒体１３は、搬送ガイド２５により案内されて給紙搬送路１５から画像形成搬送路１２へと矢印ｂで示す図の上方向に搬送される。
【００４３】
搬送ガイド２５は網状または複数の線条からなり、消色用ヒータローラ２３から輻射される熱をよく通過させ、これにより記録媒体１３は裏面から加熱される。この加熱と同時に消色用ＬＥＤヘッド２４から消色に合った波長の光を照射されて、表面に形成されている消色性トナーＲの画像を消色される。
【００４４】
上記の消色用ＬＥＤヘッド２４は、記録媒体１３の搬送方向に対して９０°方向（図面奥行き方向）に延在して配置された光源基台２６と、消色用光源として光源基台２６の長手方向に並設された複数の高輝度反射型ＬＥＤランプ２７と、この高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の照射面に近接して配置されたＦ３.０のフレネルレンズ２８を備えている。
【００４５】
上記の消色用ヒータローラ２３からの熱輻射により記録媒体１３の消色性トナー画像形成面は１4０℃に加熱される。また、高輝度反射型ＬＥＤランプ２７は記録媒体１３の紙面から７ｍｍの距離に設置されている。
【実施例４】
【００４６】
＜光消色部に使用される反射型ＬＥＤランプの構成と機能＞
図３(a)は、本発明の実施例４に係る光消色部に使用される高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の斜視図であり、同図(b)はその平面図、同図(c)はそのＡ−Ａ断面矢視図、同図(d)は比較のため従来からある砲弾型のＬＥＤランプを示す図である。
【００４７】
図３(a),(b),(c)に示すように、高輝度反射型ＬＥＤランプ２７は、箱体２９の開口部の対向する２側縁から細く中央に伸びだす駆動電極端子３１と接地電極端子３２と、接地電極端子３２の先端部に固定されたＬＥＤ素子３３、このＬＥＤ素子３３と駆動電極端子３１とを接続するＡｕ細線３４と、箱体２９の底面に配置された反射鏡３５から成る。
【００４８】
高輝度反射型ＬＥＤランプ２７は、接地電極端子３２のＬＥＤ素子３３が固定された端部とは反対側端部と一体なランプ保持部３６を備えている。ランプ保持部３６には、高輝度反射型ＬＥＤランプ２７を光源基台２６に後述するネジ３９でネジ止め固定するためのネジ孔３７が形成されている。
【００４９】
この高輝度反射型ＬＥＤランプ２７は、駆動電極端子３１と接地電極端子３２の両電極により発光駆動されると、ＬＥＤ素子３３から箱体２９の底面方向に広がって照射される光を、反射鏡３６により箱体２９の開口部方向へ平行光３８として照射する。
【００５０】
図３(c)に示す砲弾型のＬＥＤランプ４０は、二本のリード線４１（４１ａ、４１ｂ）の一方のリード線４１ａに繋がる接地電極４２、接地電極４２に電導性接着剤４３を介して一方の電極を固定されたＬＥＤ素子４４、ＬＥＤ素子４４の他方の電極に一方の端部を接続されたＡｕ（金）線４５、及びＡｕ線４５の他方の端部を接続され他方のリード線４１ｂに繋がる駆動極極４６が、エポキシ樹脂４７に埋め込まれて構成されている。
【００５１】
一般に砲弾型のＬＥＤランプ４０は、広い照射角度をもつＬＥＤランプであり、ＬＥＤ素子４４の発光による照射光は、エポキシ樹脂４７の放射面４８から、広がり幅４９（４９ａ、４９ｂ）の鈍角を成す照射角度の範囲で照射される。このような砲弾型のＬＥＤランプ４０の光の利用効率は３０〜４０％とされている。
【００５２】
これに対して、高輝度反射型ＬＥＤランプ２７は、ＬＥＤ素子３３から放射された殆ど全ての光を箱体２９の底面にある反射鏡３６で反射させ、平行な軸状に制御された光として外部へ照射する。これにより、９０％以上の光利用効率を得ることができる。ここに本例の消色用光源として高輝度反射型ＬＥＤランプ２７を採用した理由がある。
【００５３】
次に、本例の消色装置２２の光消色部（消色用ＬＥＤヘッド２４）において使用される高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の光源基台２６に対して配置される各種の配置例において、その消色機能を、その完全消色のための使用電力も含めて説明する。
【実施例５】
【００５４】
図４は、実施例５に係る消色装置２２の光消色部（消色用ＬＥＤヘッド２４）において光源基台２６に取り付けられる高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置例を示す図（その１）である。
【００５５】
図４に示すように、光源基台２６には、その長手方向に複数の高輝度反射型ＬＥＤランプ２７が、マイナス型ドライバ用の頭溝を切られたネジ３９によってランプ保持部３６をネジ止め固定されて並設されている。
【００５６】
そして、それらの高輝度反射型ＬＥＤランプ２７は、ＬＥＤ素子を発光駆動する駆動電極端子３１と接地電極端子３２の両電極端子が直線状に配置されたその直線方向５０を記録媒体１３（図２参照）の搬送方向（図２の矢印ｂ参照）に平行に配置されている。
【００５７】
以下、この高輝度反射型ＬＥＤランプ２７のＬＥＤ素子を発光駆動する駆動電極端子３１と接地電極端子３２の両電極端子が直線状に配置されたその直線方向５０を、単に「ＬＥＤランプの向き５０」ということにする。
【００５８】
ここで、図１及び図２に示すように、消色性トナーＲによる消色性画像を形成された記録媒体１３を消色装置２２へと搬送し、砲弾型のＬＥＤランプ４０を消色用に発光駆動するときと同様の強力な駆動電力で高輝度反射型ＬＥＤランプ２７を発光駆動する試験を行った。
【００５９】
図５(a),(b)は、上記図４に示す高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置において、砲弾型のＬＥＤランプ４０を消色用に発光駆動するときと同様の強力な駆動電力で高輝度反射型ＬＥＤランプ２７を発光駆動した場合の消色性画像の消色効果を示す図である。
【００６０】
図５(a)は記録媒体１３に形成されている消色前の消色性トナー画像５１と、画像の形成されていない白無地領域５２を模式的に示している。そして、図５(b)は消色前の消色性トナー画像５１が完全に消色された状態５３を示している。
【００６１】
尚、図５(b)において、消色性トナー画像の完全消色状態５３の部分を灰色で示しているのは消色前の消色性トナー画像５１が在った部分を比較のため示しているのであって、消色性が悪くて色残りしていることを示しているものではない。
【００６２】
ここで、本来、高輝度反射型ＬＥＤランプ２７は、砲弾型のＬＥＤランプ４０の光利用効率に対して２倍以上の光利用効率を得ることができるものであるから、高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の駆動電力をおよそ前回の１／２に下げた省電力の発光駆動を行って前回同様の消色試験を行った。
【００６３】
図６(a),(b)は、上記図４に示す高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置において砲弾型のＬＥＤランプ４０を消色用に発光駆動するときの駆動電力の約１／２の省電力駆動で高輝度反射型ＬＥＤランプ２７を発光駆動した場合の消色性画像の消色効果を示す図である。
【００６４】
この場合も図６(a)は記録媒体１３に形成されている消色前の消色性トナー画像５１と、画像の形成されていない白無地領域５２を模式的に示している。ところが、この場合は図６(b)では、消色前の消色性トナー画像５１が完全に消色された状態５３にはならず、一定の間隔で消色不完全部分５４が、矢印ｄで示す記録媒体１３の搬送方向に平行な筋状の線となって現れている。
【００６５】
図７は図４に示す高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置において、図６(b)に示す消色不完全部分５４が平行な筋状の線となって現れるような省電力駆動で高輝度反射型ＬＥＤランプ２７を発光駆動した場合の、消色用ＬＥＤヘッド２４の光量分布を示す図である。
【００６６】
図７は、横軸に消色用ＬＥＤヘッド２４における高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の並設方向を示し、縦軸に光量を示している。尚、図の破線５５は消色に必要な光量を示している。また、記録媒体１３は、縦軸に示す光量分布の中を矢印ｂで示す方向に搬送されていく。
【００６７】
この図７に示すように、光量分布は、高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置と配置の間隙対応部分５７が、平行光照射対応部分５６よりも大きく下がってはいるものの、消色に必要な光量５５の線を越えている。
【００６８】
しかし、ＬＥＤランプの向き５０に対応する直線配置対応部分５８では、平行光照射部の両電極端子によって遮られた低照射部分が、記録媒体１３の搬送方向に沿っているため、消色に必要な光量５５よりも大きく低下している。
【００６９】
このように図４に示す高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置においては、記録媒体１３の搬送方向に平行に沿って直線配置対応部分５８の低照射部分が連続するため、図６(b)に示した消色不完全部分５４が発生することは疑う余地がない。
【実施例６】
【００７０】
そこで、本発明者は、光源基台２６に対する高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置において、両電極端子（３１、３２）が直線状に配置された直線方向５０が、記録媒体１３の搬送方向に平行しないように設定した場合、消色不完全部分５４が発生しないのではないかと考えた。
【００７１】
図８は、実施例６に係る消色装置２２の光消色部（消色用ＬＥＤヘッド２４）において光源基台２６に取り付けられる高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置例を示す図（その２）である。
【００７２】
図８に示すように、この場合も光源基台２６には、その長手方向に複数の高輝度反射型ＬＥＤランプ２７が、ネジ３９によってランプ保持部３６をネジ止め固定され、但し本例では、ＬＥＤランプの向き５０を、矢印ｂで示す記録媒体１３の搬送方向に直角、すなわち９０°の方向に向けて並設されている。
【００７３】
この高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置において、砲弾型のＬＥＤランプ４０を消色用に発光駆動するときのおよそ１／２に下げた省電力の発光駆動を行って、図１及び図２に示すように消色性トナーＲによる消色性画像を形成された記録媒体１３を消色装置２２へと搬送し、消色試験を行った。
【００７４】
この試験結果では、消色性トナー画像が形成された記録媒体１３の全面にわたって、不完全消色部分のような筋線の無い、図５(b)に示すと全く同様の、均一に消色された完全消色状態が得られた。
【００７５】
図９は、図８に示す高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置において、図５(b)に示す完全消色状態が得られた省電力駆動で、高輝度反射型ＬＥＤランプ２７を駆動したときの消色用ＬＥＤヘッド２４から記録媒体１３に対して照射される照射光の光量分布を示す図である。
【００７６】
この図９の場合も、横軸に消色用ＬＥＤヘッド２４における高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の並設方向を示し、縦軸に光量を示している。破線５５は消色に必要な光量を示し、記録媒体１３は、縦軸に示す光量分布の中を矢印ｂで示す方向に搬送される。
【００７７】
この図９に示すように、光量分布は、高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置と配置の間隙対応部分５７（図８の間隙ｅに対応する部分）が、平行光照射対応部分５６よりも下がってはいるが、消色に必要な光量５５の線よりも十分大きな光量となっている。
【００７８】
そして、ここでは、図７に示したようなＬＥＤランプの向き５０に対応する直線配置対応部分５８の低照射部分が消失している。代わって平行光照射対応部分５６（図８の照射幅ｆに対応する部分）の光量分布幅が、高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の並設方向に大きく広がっている。
【００７９】
図８に示す高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置にすると図９に示すような光量分布となることが、図５(b)に示す不完全消色部分のような筋線の無い均一に消色された完全消色状態が得られるための構成要因の一例であることは結果として明らかである。
【実施例７】
【００８０】
上記の実施例６ではＬＥＤランプの向き５０を記録媒体１３の搬送方向に対して９０°となるように配置したが、本発明者は、ＬＥＤランプの向き５０が記録媒体１３の搬送方向に対して平行でさえなければ、光量の直線配置対応部分５８の低照射部分が記録媒体１３の同一部分に連続して照射されることが無くなるので、不完全消色部分の発現が解消されるのではないかと考えた。
【００８１】
図１０は、実施例７に係る消色装置２２の光消色部（消色用ＬＥＤヘッド２４）において光源基台２６に取り付けられる高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置例を示す図（その３）である。
【００８２】
図１０に示すように、この場合も光源基台２６には、その長手方向に複数の高輝度反射型ＬＥＤランプ２７が、ネジ３９によってランプ保持部３６をネジ止め固定され、但し本例では、ＬＥＤランプの向き５０を、矢印ｂで示す記録媒体１３の搬送方向に４５°の方向に向けて並設されている。
【００８３】
この高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置において、砲弾型のＬＥＤランプ４０を消色用に発光駆動するときのおよそ１／２に下げた省電力の発光駆動を行って、図１及び図２に示すように消色性トナーＲによる消色性画像を形成された記録媒体１３を消色装置２２へと搬送し、消色試験を行った。
【００８４】
この試験結果でも、消色性トナー画像が形成された記録媒体１３の全面にわたって、不完全消色部分のような筋線の無い、図５(b)に示すと全く同様の、均一に消色された完全消色状態が得られた。
【００８５】
図１１は、図１０に示す高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置において、図５(b)に示す完全消色状態が得られた省電力駆動で、高輝度反射型ＬＥＤランプ２７を駆動したときの消色用ＬＥＤヘッド２４から記録媒体１３に対して照射される照射光の光量分布を示す図である。
【００８６】
この図１１の場合も、横軸に消色用ＬＥＤヘッド２４における高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の並設方向を示し、縦軸に光量を示している。破線５５は消色に必要な光量を示し、記録媒体１３は、縦軸に示す光量分布の中を矢印ｂで示す方向に搬送される。
【００８７】
この図１１に示すように、光量分布は、ここでも、図７に示したようなＬＥＤランプの向き５０に対応する直線配置対応部分５８の低照射部分が消失している。
【００８８】
そして、高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置と配置の間隙対応部分５７（図１０の間隙ｇに対応する部分）が、ＬＥＤランプの向き５０が９０°であった図９の場合よりも消色に必要な光量５５の線よりも上に上がって光量が大きくなっている。
【００８９】
代わって平行光照射対応部分５６（図１０の照射幅ｈに対応する部分）の光量分布幅が、高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の並設方向に大きく広がっていた図９の場合よりもやや狭くなっている。いずれにしても、光量分布の全体が消色に必要な光量５５の線よりも上にあり、消色には十分な光量であることが分かる。
【００９０】
このように、図１０に示す高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置にすると図１１に示すような光量分布となることが、図５(b)に示す不完全消色部分のような筋線の無い均一に消色された完全消色状態が得られるための構成要因の他の一例であることが結果として明らかである。
【００９１】
上述した実施例６又は７によれば、高輝度反射型ＬＥＤを、記録媒体の搬送方向に平行ではない傾けた配置にしたことにより、ＬＥＤ素子の電極端子が平行照射光を遮る影による記録媒体に対する照射ムラを防止でき、均一な消色が得られるという効果がある。
【００９２】
同様に高輝度反射型ＬＥＤを記録媒体の搬送方向に平行ではない傾けた配置にしたことにより、より少ない駆動電力でも照射ムラのない均一な消色が得られるので、省電力に貢献できるという効果がある。
【００９３】
また、例えば、実施例７のように、高輝度反射型ＬＥＤを記録媒体の搬送方向に対して４５°に傾けて配置すると、均一な消色が得られる照射光を出す高輝度反射型ＬＥＤをより高密度に配置できるので光量に余裕が生じ、消色処理の処理速度が向上するという効果がある。
【００９４】
尚、実施例６及び７では、記録媒体１３の搬送方向を０°として、ＬＥＤランプの向き５０を記録媒体１３の搬送方向に対し９０°又は４５°としたが、１８０°又は１３５°としても良い。
【００９５】
また、９０°、４５°、１８０°又は１３５°と限ることなく、両電極端子により遮られる平行照射光の影が記録媒体の照射面に発生しない角度であれば何度でも良い。例えば１°〜４５°（又は１８１°〜１３６°）の間でも効果は得られるが、好ましくは４５°〜９０°（又は１８０°〜１３５°）の間とするのが良い。
【００９６】
また、実施例６及び７では、高輝度反射型ＬＥＤランプを用いるとしたが、消色用に限ることなく、高輝度ではない反射型ＬＥＤランプの場合でも均一な照射光を得ることが必要な場合には、反射型ＬＥＤランプを被照射面の相対的移動方向に非平行に傾斜した配置にすることで同様な効果が得られる。
【００９７】
また、反射型ＬＥＤランプには電極構造の異なる形状のものがあるが、実施例４に示した形状に限ることなく、ＬＥＤランプの向きを記録媒体の搬送方向に対して傾斜させることで両電極端子により遮られる平行照射光の影が記録媒体の照射面に発生しない反射型ＬＥＤランプであれば、どのような形状のものでも良い。
【００９８】
また、実施例３では光消色部２４の構成にＦ３.０のフレネルレンズを使用したが、フレネルレンズが無い構成でも良い。また他のレンズを設置した構成でも良い。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明は、反射型ＬＥＤランプを消色ヘッドの構成に用いて照射ムラの無い均一な消色が得られる消色装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１００】
１ 画像形成装置
２ 本体装置筐体
３ 転写ベルト
４ 駆動ローラ
５ 従動ローラ
６ 画像形成ユニット
７ 感光体ドラム
８ トナー容器
９ 一次転写ローラ
Ｒ 消色性トナー
１１ 二次転写ローラ
１２ 画像形成搬送路
１３ 記録媒体
１４ 記録媒体収容部
１５ 給紙搬送路
１６ 定着搬送路
１７ 定着部
１８ 加熱ローラ
１９ 押圧ローラ
２１ 排紙トレー
２２ 消色装置
２３ 消色用ヒータローラ
２４ 消色用ＬＥＤヘッド（光消色部）
２６ 光源基台
２７ 高輝度反射型ＬＥＤランプ
２８ フレネルレンズ
３１ 駆動電極端子
３２ 接地電極端子
３３ ＬＥＤ素子
３４ Ａｕ細線
３５ 反射鏡
３６ ランプ保持部
３７ ネジ孔
３８ 平行光
３９ ネジ
４０ 砲弾型ＬＥＤランプ
４１（４１ａ、４１ｂ） リード線
４２ 接地電極
４３ 電導性接剤着
４４ ＬＥＤ素子
４５ Ａｕ（金）線
４６ 駆動極極
４７ エポキシ樹脂
４８ 放射面
４９（４９ａ、４９ｂ） 照射光広がり幅
５０ 直線方向（ＬＥＤランプの向き）
５１ 消色前の消色性トナー画像
５２ 画像が形成されていない白無地部分
５３ 消色性トナー画像の完全消色状態
５４ 消色不完全部分
５５ 消色に必要な光量
５６ 平行光照射対応部分
５７ 配置と配置の間隙対応部分
５８ 両電極端子の直線配置対応部分
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射型ＬＥＤ（light emitting diode）ランプを用い反射型ＬＥＤランプの両電極端子の影による照射ムラを無くし均一な消色が得られる消色装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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再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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
また、感熱系の消色剤を用い、加熱オーブンタイプの消色装置により消色を行う方式もある。また、一部光エネルギーを用いて消色トナーを消去する方法も知られている。しかし、これらの消色装置をオフィスに設置するとなると、プリンタなどの印刷装置の他に消色装置が必要になるから電力も別に必要になり、消色装置の設置スペースも別に必要となって不経済である。
【０００７】
そこで、消色装置をプリンタ等の装置内に組み込み、通常印刷の他に消色性トナーによる印字とその消色を行うことが出来るようにするのが望ましい。そして、そのような例として、消色性トナーを用いて現像、転写、定着を行って記録紙への印字を行う機能と、記録紙に印字された消色性トナーの文字や画像に消色用の光を照射して消色を行う機能とを備えた画像形成装置が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００８】
また、消色性トナーと消色装置に関しても多くの例が示されている。その中でも、赤外線によって消色を行うことが出来る増感色素とホウ素系化合物とを含む消色性トナーの印刷画像を加熱した後、赤外線により消色を行うことにより消色速度を格段に向上させた装置が提案されている。（例えば、特許文献２参照。）
【０００９】
この特許文献２の装置では、消色用光源として、ハロゲンランプ、キセノンフラッシュランプ、ＬＥＤランプなど多くの光源を有効としている。中でもハロゲンランプについては多くの例が示されている。
【００１０】
なお、ハロゲンランプは、遠赤外線を中心とする長波長領域のエネルギーも出すので熱源としても用いられることは良く知られている。特許文献２においても、ハロゲンランプは消色用の熱源としても有効であるとしている。
【００１１】
また、キセノンフラッシュランプを消色用光源に用い、それで消色を行うことが出来る増感色素とホウ素系化合物それぞれの製法について詳細な化学式を示した消色装置についても提案がなされている。（例えば、特許文献３参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平０５−２８９５７６号公報
【特許文献２】特開平０５−２０４２７８号公報
【特許文献３】特開平０６−１７５５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、特許文献１、２に示される従来技術では、ハロゲンランプを消色用光源として用いているが、ハロゲンランプは、遠赤外線を中心とする長波長領域のエネルギーも出すので熱源としても用いられる。したがって、特許文献２は、消色反応を助成する目的の熱源としても、ハロゲンランプの有効性が示されている。
【００１４】
ところが、ハロゲンランプは、近赤外線だけではなく紫外線領域、可視光領域、近赤外線領域〜遠赤外線領域まで含んだ光である。したがって、増感色素の吸収波長だけではなくのその他の消色反応に寄与しない多くの余分な波長のエネルギーも放射しており不経済なエネルギー源である。
【００１５】
また、キセノンフラッシュランプ又はハロゲンランプを消色に用いた場合、両ランプとも発熱が大きく、長時間の使用では装置本体に悪影響を引き起こす虞が多分にある。また、用紙ＪＡＭ等が発生した場合に用紙が発熱部に接触したり、また何らかの滞留によって用紙が長時間加熱された場合には発火する問題もある。
【００１６】
ところで、キセノンフラッシュランプやハロゲンランプ以外の発熱量が少ない光源については、特許文献２には一例としてＬＥＤランプなどの記載はあるものの具体的な消色条件における光源の設定についての記載はない。
【００１７】
そこで仮にＬＥＤランプをライン上に配置して消色ヘッドとして使用した場合、キセノンフラッシュランプやハロゲンランプに比べて光量不足となることは明らかで、この光量不足を補うためには、消色処理の処理速度を遅くしなければならないから、処理に時間が掛るという問題が発生する。
【００１８】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであって、高い発光出力を得られる高輝度反射型ＬＥＤランプを消色ヘッドの構成に用い、照射ムラの無い均一な消色が得られる消色装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記課題を解決するために、本発明の消色装置は、光感応性トナーを用いて消色性トナー画像を形成された記録媒体の上記消色性トナー画像を消色する消色装置において、上記記録媒体の搬送方向に対して９０°方向にライン状に延在して配置された光源基台と、該光源基台上に消色用光源として並設された複数の反射型ＬＥＤ（light emitting diode）ランプと、を少なくとも有する光消色部を備え、上記反射型ＬＥＤランプは、ＬＥＤ素子を発光駆動する駆動電極端子と接地電極端子の両電極端子が直線状に配置された直線方向を上記記録媒体の搬送方向を０°としたとき該搬送方向に対し０°を超え１８０°未満の範囲の方向に向けて並設されているように構成される。
【００２０】
上記反射型ＬＥＤランプは、例えば、上記ＬＥＤ素子を発光駆動する上記両電極端子が直線状に配置された上記直線方向を上記記録媒体の搬送方向を０°としたとき該搬送方向に対し９０°の方向に向けて並設されているように構成される。
【００２１】
また、上記反射型ＬＥＤランプは、例えば、上記ＬＥＤ素子を発光駆動する上記両電極端子が直線状に配置された上記直線方向を上記記録媒体の搬送方向を０°としたとき該搬送方向に対し４５°又は１３５°の方向に向けて並設されているように構成される。上記反射型ＬＥＤランプは、高輝度反射型ＬＥＤランプである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、高い発光出力を得られる高輝度反射型ＬＥＤランプを消色ヘッドの構成に用い、照射ムラの無い均一な消色が得られる消色装置を提供することが可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例２に係る消色装置を備えた画像形成装置の内部構成を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の実施例３に係る消色装置を含むその近傍の構成をより詳しく示す拡大図である。
【図３】(a)は本発明の実施例４に係る光消色部に使用される反射型ＬＥＤランプの斜視図、(b)はその平面図、(c)はそのＡ−Ａ断面矢視図、(d)は比較のため従来からある砲弾型のＬＥＤランプを示す図である。
【図４】本発明の実施例５に係る消色装置の光消色部において光源基台に取り付けられる反射型ＬＥＤランプの配置例を示す図（その１）である。
【図５】(a),(b)は実施例５における反射型ＬＥＤランプの配置において強力な駆動電力で反射型ＬＥＤランプを発光駆動した場合の消色性画像の消色効果を示す図である。
【図６】(a),(b)は図４に示す高輝度反射型ＬＥＤランプの配置において省電力駆動で高輝度反射型ＬＥＤランプを発光駆動した場合の消色性画像の消色効果を示す図である。
【図７】図４に示す高輝度反射型ＬＥＤランプの配置において省電力駆動で高輝度反射型ＬＥＤランプを発光駆動した場合の消色用ＬＥＤヘッドの光量分布を示す図である。
【図８】実施例６に係る消色装置の光消色部において光源基台に取り付けられる高輝度反射型ＬＥＤランプの配置例を示す図（その２）である。
【図９】図８に示す高輝度反射型ＬＥＤランプの配置において省電力駆動で高輝度反射型ＬＥＤランプを駆動したときの消色用ＬＥＤヘッドから記録媒体に対して照射される照射光の光量分布を示す図である。
【図１０】実施例７に係る消色装置の光消色部において光源基台に取り付けられる高輝度反射型ＬＥＤランプの配置例を示す図（その３）である。
【図１１】図１０に示す高輝度反射型ＬＥＤランプの配置において省電力駆動で高輝度反射型ＬＥＤランプを駆動したときの消色用ＬＥＤヘッドから記録媒体に対して照射される照射光の光量分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【実施例１】
【００２５】
＜消色性トナーの製法＞
先ず、本発明において用いられる消色性トナーの製法について、実施例１として説明する。最初に、８１７ｎｍに感度を持つ赤外線感光色素「ＩＲＴ」（昭和電工製）を１．５質量部、有機ホウ素化合物消色剤「Ｐ３Ｂ」（昭和電工製）を７．５質量部、トナー用ポリエステル結着樹脂（花王製）を８７質量部、負電荷調整剤「ＬＲ−１４７」（日本カーリット製）を１．５質量部、カルナバＷＡＸ１号粉末（加藤洋行社輸入品）を２．５質量部をヘンシェルミキサー（三井鉱山製）に投入し、混合する。
【００２６】
続いて上記の混合物を、二軸混練機で溶融混練する。これで得られた混練物をロートプレックス（ホソカワミクロン製）で粗砕して粗砕物を得る。得られた粗砕物を衝突式粉砕機にて、平均粒径が９μｍになるように粉砕する。
【００２７】
この粉砕により得られた粉砕物１００質量部に、外添剤としてシリカ「Ｒ９７２」（日本アエロジル製）を１質量部添加し、ヘンシェルミキサーで混合して消色性トナーを得ることができる。
【実施例２】
【００２８】
＜消色装置を備えた画像形成装置の構成と動作＞
図１は本発明の実施例２に係る消色装置を備えた画像形成装置の内部構成を模式的に示す断面図である。図１に示すように、この画像形成装置１は、本体装置筐体２の内部中央において、水平方向に延在する無端状の転写ベルト３を備えている。
【００２９】
転写ベルト３は、不図示の張設機構によって張設されながら、駆動ローラ４と従動ローラ５に掛け渡され、駆動ローラ４により駆動されて、図の矢印ａで示す反時計回り方向に循環移動する。
【００３０】
転写ベルト３の上循環移動面に接して一つの画像形成ユニット６の感光体ドラム７が配設されている。感光体ドラム７には、その周面を取り巻くように接触又は近接して、図示を省略したクリーナ、初期化帯電器、光書込ヘッド、現像ローラ等が配置されている。
【００３１】
上記の現像ローラは、トナー容器８の側部開口部に配置されている。トナー容器８の中には消色性トナーＲが収容されている。消色性トナーＲは実施例１で述べた消色性トナーである。
【００３２】
上記の現像ローラは、トナー容器８に収容されている消色性トナーＲの薄層を表面に担持して、光書込ヘッドによって感光体ドラム７の周面上に形成されている静電潜像に消色性トナーＲの画像を現像する。
【００３３】
感光体ドラム７の下部には、転写ベルト３を介して一次転写ローラ９が圧接して、ここに一次転写部を形成している。一次転写ローラ９には、不図示のバイアス電源からバイアス電圧を供給される。
【００３４】
一次転写ローラ９は一次転写部において、バイアス電源から供給されるバイアス電圧を転写ベルト３に印加して、感光体ドラム７の周面上に現像されている消色性トナーＲの画像を転写ベルト３に転写する。
【００３５】
転写ベルト３の図に示す右端部が掛け渡されている従動ローラ５には、転写ベルト３を介して二次転写ローラ１１が圧接して、二次転写部を形成している。二次転写ローラ１１には、不図示のバイアス電源からバイアス電圧が供給される。
【００３６】
二次転写ローラ１１は二次転写部において、バイアス電源から供給されるバイアス電圧を転写ベルト３に印加し、転写ベルト３に一次転写されている消色性トナーＲの画像を、画像形成搬送路１２に沿って図の下方から搬送されてくる記録媒体１３に転写する。
【００３７】
上記の記録媒体１３は、給紙カセット等から成る記録媒体収容部１４に積載されて収容され、不図示の給紙ローラ等により最上部の一枚ごとに取り出され、給紙搬送路１５に送出され、更に画像形成搬送路１２を搬送されて、上記の二次転写部を通過しながら消色性トナーＲの画像を転写される。
【００３８】
消色性トナーＲの画像を転写されながら二次転写部を通過した記録媒体１３は、定着搬送路１６に沿って定着部１７へと搬送される。定着部１７の加熱ローラ１８と押圧ローラ１９は、記録媒体１３を挟持し、熱と圧力を加えながら搬送する。
【００３９】
これにより、記録媒体１３は、二次転写されている消色性トナーＲの画像を紙面に定着され、加熱ローラ１８と押圧ローラ１９により更に搬送されて、本体装置筐体２の上面に形成されている排紙トレー２１に排紙される。
【実施例３】
【００４０】
＜消色装置の構成と動作＞
ところで、上記の記録媒体収容部１４から二次転写部までの間、つまり給紙搬送路１５と画像形成搬送路１２との間には、消色性トナーＲによる画像を形成された記録媒体１３の画像を消色するための実施例３としての消色装置２２が配置されている。
【００４１】
消色装置２２は、消色すべき消色性トナーＲの画像を画像形成面の裏面から加熱するための消色用ヒータローラ２３と、この加熱された消色性トナーＲの画像を効率よく消色するための光消色部としての消色用ＬＥＤヘッド２４から成る。
【００４２】
図２は、実施例３に係る消色装置２２を含むその近傍の構成を、より詳しく示す拡大図である。尚、図２には、図１に示した構成と同一構成部分には、図１と同一の番号を付与して示している。図２に示すように、記録媒体１３は、搬送ガイド２５により案内されて給紙搬送路１５から画像形成搬送路１２へと矢印ｂで示す図の上方向に搬送される。
【００４３】
搬送ガイド２５は網状または複数の線条からなり、消色用ヒータローラ２３から輻射される熱をよく通過させ、これにより記録媒体１３は裏面から加熱される。この加熱と同時に消色用ＬＥＤヘッド２４から消色に合った波長の光を照射されて、表面に形成されている消色性トナーＲの画像を消色される。
【００４４】
上記の消色用ＬＥＤヘッド２４は、記録媒体１３の搬送方向に対して９０°方向（図面奥行き方向）に延在して配置された光源基台２６と、消色用光源として光源基台２６の長手方向に並設された複数の高輝度反射型ＬＥＤランプ２７と、この高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の照射面に近接して配置されたＦ３.０のフレネルレンズ２８を備えている。
【００４５】
上記の消色用ヒータローラ２３からの熱輻射により記録媒体１３の消色性トナー画像形成面は１4０℃に加熱される。また、高輝度反射型ＬＥＤランプ２７は記録媒体１３の紙面から７ｍｍの距離に設置されている。
【実施例４】
【００４６】
＜光消色部に使用される反射型ＬＥＤランプの構成と機能＞
図３(a)は、本発明の実施例４に係る光消色部に使用される高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の斜視図であり、同図(b)はその平面図、同図(c)はそのＡ−Ａ断面矢視図、同図(d)は比較のため従来からある砲弾型のＬＥＤランプを示す図である。
【００４７】
図３(a),(b),(c)に示すように、高輝度反射型ＬＥＤランプ２７は、箱体２９の開口部の対向する２側縁から細く中央に伸びだす駆動電極端子３１と接地電極端子３２と、接地電極端子３２の先端部に固定されたＬＥＤ素子３３、このＬＥＤ素子３３と駆動電極端子３１とを接続するＡｕ細線３４と、箱体２９の底面に配置された反射鏡３５から成る。
【００４８】
高輝度反射型ＬＥＤランプ２７は、接地電極端子３２のＬＥＤ素子３３が固定された端部とは反対側端部と一体なランプ保持部３６を備えている。ランプ保持部３６には、高輝度反射型ＬＥＤランプ２７を光源基台２６に後述するネジ３９でネジ止め固定するためのネジ孔３７が形成されている。
【００４９】
この高輝度反射型ＬＥＤランプ２７は、駆動電極端子３１と接地電極端子３２の両電極により発光駆動されると、ＬＥＤ素子３３から箱体２９の底面方向に広がって照射される光を、反射鏡３６により箱体２９の開口部方向へ平行光３８として照射する。
【００５０】
図３(c)に示す砲弾型のＬＥＤランプ４０は、二本のリード線４１（４１ａ、４１ｂ）の一方のリード線４１ａに繋がる接地電極４２、接地電極４２に電導性接着剤４３を介して一方の電極を固定されたＬＥＤ素子４４、ＬＥＤ素子４４の他方の電極に一方の端部を接続されたＡｕ（金）線４５、及びＡｕ線４５の他方の端部を接続され他方のリード線４１ｂに繋がる駆動極極４６が、エポキシ樹脂４７に埋め込まれて構成されている。
【００５１】
一般に砲弾型のＬＥＤランプ４０は、広い照射角度をもつＬＥＤランプであり、ＬＥＤ素子４４の発光による照射光は、エポキシ樹脂４７の放射面４８から、広がり幅４９（４９ａ、４９ｂ）の鈍角を成す照射角度の範囲で照射される。このような砲弾型のＬＥＤランプ４０の光の利用効率は３０〜４０％とされている。
【００５２】
これに対して、高輝度反射型ＬＥＤランプ２７は、ＬＥＤ素子３３から放射された殆ど全ての光を箱体２９の底面にある反射鏡３６で反射させ、平行な軸状に制御された光として外部へ照射する。これにより、９０％以上の光利用効率を得ることができる。ここに本例の消色用光源として高輝度反射型ＬＥＤランプ２７を採用した理由がある。
【００５３】
次に、本例の消色装置２２の光消色部（消色用ＬＥＤヘッド２４）において使用される高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の光源基台２６に対して配置される各種の配置例において、その消色機能を、その完全消色のための使用電力も含めて説明する。
【実施例５】
【００５４】
図４は、実施例５に係る消色装置２２の光消色部（消色用ＬＥＤヘッド２４）において光源基台２６に取り付けられる高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置例を示す図（その１）である。
【００５５】
図４に示すように、光源基台２６には、その長手方向に複数の高輝度反射型ＬＥＤランプ２７が、マイナス型ドライバ用の頭溝を切られたネジ３９によってランプ保持部３６をネジ止め固定されて並設されている。
【００５６】
そして、それらの高輝度反射型ＬＥＤランプ２７は、ＬＥＤ素子を発光駆動する駆動電極端子３１と接地電極端子３２の両電極端子が直線状に配置されたその直線方向５０を記録媒体１３（図２参照）の搬送方向（図２の矢印ｂ参照）に平行に配置されている。
【００５７】
以下、この高輝度反射型ＬＥＤランプ２７のＬＥＤ素子を発光駆動する駆動電極端子３１と接地電極端子３２の両電極端子が直線状に配置されたその直線方向５０を、単に「ＬＥＤランプの向き５０」ということにする。
【００５８】
ここで、図１及び図２に示すように、消色性トナーＲによる消色性画像を形成された記録媒体１３を消色装置２２へと搬送し、砲弾型のＬＥＤランプ４０を消色用に発光駆動するときと同様の強力な駆動電力で高輝度反射型ＬＥＤランプ２７を発光駆動する試験を行った。
【００５９】
図５(a),(b)は、上記図４に示す高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置において、砲弾型のＬＥＤランプ４０を消色用に発光駆動するときと同様の強力な駆動電力で高輝度反射型ＬＥＤランプ２７を発光駆動した場合の消色性画像の消色効果を示す図である。
【００６０】
図５(a)は記録媒体１３に形成されている消色前の消色性トナー画像５１と、画像の形成されていない白無地領域５２を模式的に示している。そして、図５(b)は消色前の消色性トナー画像５１が完全に消色された状態５３を示している。
【００６１】
尚、図５(b)において、消色性トナー画像の完全消色状態５３の部分を灰色で示しているのは消色前の消色性トナー画像５１が在った部分を比較のため示しているのであって、消色性が悪くて色残りしていることを示しているものではない。
【００６２】
ここで、本来、高輝度反射型ＬＥＤランプ２７は、砲弾型のＬＥＤランプ４０の光利用効率に対して２倍以上の光利用効率を得ることができるものであるから、高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の駆動電力をおよそ前回の１／２に下げた省電力の発光駆動を行って前回同様の消色試験を行った。
【００６３】
図６(a),(b)は、上記図４に示す高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置において砲弾型のＬＥＤランプ４０を消色用に発光駆動するときの駆動電力の約１／２の省電力駆動で高輝度反射型ＬＥＤランプ２７を発光駆動した場合の消色性画像の消色効果を示す図である。
【００６４】
この場合も図６(a)は記録媒体１３に形成されている消色前の消色性トナー画像５１と、画像の形成されていない白無地領域５２を模式的に示している。ところが、この場合は図６(b)では、消色前の消色性トナー画像５１が完全に消色された状態５３にはならず、一定の間隔で消色不完全部分５４が、矢印ｄで示す記録媒体１３の搬送方向に平行な筋状の線となって現れている。
【００６５】
図７は図４に示す高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置において、図６(b)に示す消色不完全部分５４が平行な筋状の線となって現れるような省電力駆動で高輝度反射型ＬＥＤランプ２７を発光駆動した場合の、消色用ＬＥＤヘッド２４の光量分布を示す図である。
【００６６】
図７は、横軸に消色用ＬＥＤヘッド２４における高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の並設方向を示し、縦軸に光量を示している。尚、図の破線５５は消色に必要な光量を示している。また、記録媒体１３は、縦軸に示す光量分布の中を矢印ｂで示す方向に搬送されていく。
【００６７】
この図７に示すように、光量分布は、高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置と配置の間隙対応部分５７が、平行光照射対応部分５６よりも大きく下がってはいるものの、消色に必要な光量５５の線を越えている。
【００６８】
しかし、ＬＥＤランプの向き５０に対応する直線配置対応部分５８では、平行光照射部の両電極端子によって遮られた低照射部分が、記録媒体１３の搬送方向に沿っているため、消色に必要な光量５５よりも大きく低下している。
【００６９】
このように図４に示す高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置においては、記録媒体１３の搬送方向に平行に沿って直線配置対応部分５８の低照射部分が連続するため、図６(b)に示した消色不完全部分５４が発生することは疑う余地がない。
【実施例６】
【００７０】
そこで、本発明者は、光源基台２６に対する高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置において、両電極端子（３１、３２）が直線状に配置された直線方向５０が、記録媒体１３の搬送方向に平行しないように設定した場合、消色不完全部分５４が発生しないのではないかと考えた。
【００７１】
図８は、実施例６に係る消色装置２２の光消色部（消色用ＬＥＤヘッド２４）において光源基台２６に取り付けられる高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置例を示す図（その２）である。
【００７２】
図８に示すように、この場合も光源基台２６には、その長手方向に複数の高輝度反射型ＬＥＤランプ２７が、ネジ３９によってランプ保持部３６をネジ止め固定され、但し本例では、ＬＥＤランプの向き５０を、矢印ｂで示す記録媒体１３の搬送方向に直角、すなわち９０°の方向に向けて並設されている。
【００７３】
この高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置において、砲弾型のＬＥＤランプ４０を消色用に発光駆動するときのおよそ１／２に下げた省電力の発光駆動を行って、図１及び図２に示すように消色性トナーＲによる消色性画像を形成された記録媒体１３を消色装置２２へと搬送し、消色試験を行った。
【００７４】
この試験結果では、消色性トナー画像が形成された記録媒体１３の全面にわたって、不完全消色部分のような筋線の無い、図５(b)に示すと全く同様の、均一に消色された完全消色状態が得られた。
【００７５】
図９は、図８に示す高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置において、図５(b)に示す完全消色状態が得られた省電力駆動で、高輝度反射型ＬＥＤランプ２７を駆動したときの消色用ＬＥＤヘッド２４から記録媒体１３に対して照射される照射光の光量分布を示す図である。
【００７６】
この図９の場合も、横軸に消色用ＬＥＤヘッド２４における高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の並設方向を示し、縦軸に光量を示している。破線５５は消色に必要な光量を示し、記録媒体１３は、縦軸に示す光量分布の中を矢印ｂで示す方向に搬送される。
【００７７】
この図９に示すように、光量分布は、高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置と配置の間隙対応部分５７（図８の間隙ｅに対応する部分）が、平行光照射対応部分５６よりも下がってはいるが、消色に必要な光量５５の線よりも十分大きな光量となっている。
【００７８】
そして、ここでは、図７に示したようなＬＥＤランプの向き５０に対応する直線配置対応部分５８の低照射部分が消失している。代わって平行光照射対応部分５６（図８の照射幅ｆに対応する部分）の光量分布幅が、高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の並設方向に大きく広がっている。
【００７９】
図８に示す高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置にすると図９に示すような光量分布となることが、図５(b)に示す不完全消色部分のような筋線の無い均一に消色された完全消色状態が得られるための構成要因の一例であることは結果として明らかである。
【実施例７】
【００８０】
上記の実施例６ではＬＥＤランプの向き５０を記録媒体１３の搬送方向に対して９０°となるように配置したが、本発明者は、ＬＥＤランプの向き５０が記録媒体１３の搬送方向に対して平行でさえなければ、光量の直線配置対応部分５８の低照射部分が記録媒体１３の同一部分に連続して照射されることが無くなるので、不完全消色部分の発現が解消されるのではないかと考えた。
【００８１】
図１０は、実施例７に係る消色装置２２の光消色部（消色用ＬＥＤヘッド２４）において光源基台２６に取り付けられる高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置例を示す図（その３）である。
【００８２】
図１０に示すように、この場合も光源基台２６には、その長手方向に複数の高輝度反射型ＬＥＤランプ２７が、ネジ３９によってランプ保持部３６をネジ止め固定され、但し本例では、ＬＥＤランプの向き５０を、矢印ｂで示す記録媒体１３の搬送方向に４５°の方向に向けて並設されている。
【００８３】
この高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置において、砲弾型のＬＥＤランプ４０を消色用に発光駆動するときのおよそ１／２に下げた省電力の発光駆動を行って、図１及び図２に示すように消色性トナーＲによる消色性画像を形成された記録媒体１３を消色装置２２へと搬送し、消色試験を行った。
【００８４】
この試験結果でも、消色性トナー画像が形成された記録媒体１３の全面にわたって、不完全消色部分のような筋線の無い、図５(b)に示すと全く同様の、均一に消色された完全消色状態が得られた。
【００８５】
図１１は、図１０に示す高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置において、図５(b)に示す完全消色状態が得られた省電力駆動で、高輝度反射型ＬＥＤランプ２７を駆動したときの消色用ＬＥＤヘッド２４から記録媒体１３に対して照射される照射光の光量分布を示す図である。
【００８６】
この図１１の場合も、横軸に消色用ＬＥＤヘッド２４における高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の並設方向を示し、縦軸に光量を示している。破線５５は消色に必要な光量を示し、記録媒体１３は、縦軸に示す光量分布の中を矢印ｂで示す方向に搬送される。
【００８７】
この図１１に示すように、光量分布は、ここでも、図７に示したようなＬＥＤランプの向き５０に対応する直線配置対応部分５８の低照射部分が消失している。
【００８８】
そして、高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置と配置の間隙対応部分５７（図１０の間隙ｇに対応する部分）が、ＬＥＤランプの向き５０が９０°であった図９の場合よりも消色に必要な光量５５の線よりも上に上がって光量が大きくなっている。
【００８９】
代わって平行光照射対応部分５６（図１０の照射幅ｈに対応する部分）の光量分布幅が、高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の並設方向に大きく広がっていた図９の場合よりもやや狭くなっている。いずれにしても、光量分布の全体が消色に必要な光量５５の線よりも上にあり、消色には十分な光量であることが分かる。
【００９０】
このように、図１０に示す高輝度反射型ＬＥＤランプ２７の配置にすると図１１に示すような光量分布となることが、図５(b)に示す不完全消色部分のような筋線の無い均一に消色された完全消色状態が得られるための構成要因の他の一例であることが結果として明らかである。
【００９１】
上述した実施例６又は７によれば、高輝度反射型ＬＥＤを、記録媒体の搬送方向に平行ではない傾けた配置にしたことにより、ＬＥＤ素子の電極端子が平行照射光を遮る影による記録媒体に対する照射ムラを防止でき、均一な消色が得られるという効果がある。
【００９２】
同様に高輝度反射型ＬＥＤを記録媒体の搬送方向に平行ではない傾けた配置にしたことにより、より少ない駆動電力でも照射ムラのない均一な消色が得られるので、省電力に貢献できるという効果がある。
【００９３】
また、例えば、実施例７のように、高輝度反射型ＬＥＤを記録媒体の搬送方向に対して４５°に傾けて配置すると、均一な消色が得られる照射光を出す高輝度反射型ＬＥＤをより高密度に配置できるので光量に余裕が生じ、消色処理の処理速度が向上するという効果がある。
【００９４】
尚、実施例６及び７では、記録媒体１３の搬送方向を０°として、ＬＥＤランプの向き５０を記録媒体１３の搬送方向に対し９０°又は４５°としたが、１８０°又は１３５°としても良い。
【００９５】
また、９０°、４５°、１８０°又は１３５°と限ることなく、両電極端子により遮られる平行照射光の影が記録媒体の照射面に発生しない角度であれば何度でも良い。例えば１°〜４５°（又は１８１°〜１３６°）の間でも効果は得られるが、好ましくは４５°〜９０°（又は１８０°〜１３５°）の間とするのが良い。
【００９６】
また、実施例６及び７では、高輝度反射型ＬＥＤランプを用いるとしたが、消色用に限ることなく、高輝度ではない反射型ＬＥＤランプの場合でも均一な照射光を得ることが必要な場合には、反射型ＬＥＤランプを被照射面の相対的移動方向に非平行に傾斜した配置にすることで同様な効果が得られる。
【００９７】
また、反射型ＬＥＤランプには電極構造の異なる形状のものがあるが、実施例４に示した形状に限ることなく、ＬＥＤランプの向きを記録媒体の搬送方向に対して傾斜させることで両電極端子により遮られる平行照射光の影が記録媒体の照射面に発生しない反射型ＬＥＤランプであれば、どのような形状のものでも良い。
【００９８】
また、実施例３では光消色部２４の構成にＦ３.０のフレネルレンズを使用したが、フレネルレンズが無い構成でも良い。また他のレンズを設置した構成でも良い。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明は、反射型ＬＥＤランプを消色ヘッドの構成に用いて照射ムラの無い均一な消色が得られる消色装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１００】
１ 画像形成装置
２ 本体装置筐体
３ 転写ベルト
４ 駆動ローラ
５ 従動ローラ
６ 画像形成ユニット
７ 感光体ドラム
８ トナー容器
９ 一次転写ローラ
Ｒ 消色性トナー
１１ 二次転写ローラ
１２ 画像形成搬送路
１３ 記録媒体
１４ 記録媒体収容部
１５ 給紙搬送路
１６ 定着搬送路
１７ 定着部
１８ 加熱ローラ
１９ 押圧ローラ
２１ 排紙トレー
２２ 消色装置
２３ 消色用ヒータローラ
２４ 消色用ＬＥＤヘッド（光消色部）
２６ 光源基台
２７ 高輝度反射型ＬＥＤランプ
２８ フレネルレンズ
３１ 駆動電極端子
３２ 接地電極端子
３３ ＬＥＤ素子
３４ Ａｕ細線
３５ 反射鏡
３６ ランプ保持部
３７ ネジ孔
３８ 平行光
３９ ネジ
４０ 砲弾型ＬＥＤランプ
４１（４１ａ、４１ｂ） リード線
４２ 接地電極
４３ 電導性接剤着
４４ ＬＥＤ素子
４５ Ａｕ（金）線
４６ 駆動極極
４７ エポキシ樹脂
４８ 放射面
４９（４９ａ、４９ｂ） 照射光広がり幅
５０ 直線方向（ＬＥＤランプの向き）
５１ 消色前の消色性トナー画像
５２ 画像が形成されていない白無地部分
５３ 消色性トナー画像の完全消色状態
５４ 消色不完全部分
５５ 消色に必要な光量
５６ 平行光照射対応部分
５７ 配置と配置の間隙対応部分
５８ 両電極端子の直線配置対応部分
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光感応性トナーを用いて消色性トナー画像を形成された記録媒体の前記消色性トナー画像を消色する消色装置において、
前記記録媒体の搬送方向に対して９０°方向にライン状に延在して配置された光源基台と、
該光源基台上に消色用光源として並設された複数の反射型ＬＥＤ（light emitting diode）ランプと、
を少なくとも有する光消色部を備え、
前記反射型ＬＥＤランプは、ＬＥＤ素子を発光駆動する駆動電極端子と接地電極端子の両電極端子が直線状に配置された直線方向を前記記録媒体の搬送方向を０°としたとき該搬送方向に対し０°を超え１８０°未満の範囲の方向に向けて並設されている、
ことを特徴とする消色装置。
【請求項２】
前記反射型ＬＥＤランプは、前記ＬＥＤ素子を発光駆動する前記両電極端子が直線状に配置された前記直線方向を前記記録媒体の搬送方向を０°としたとき該搬送方向に対し９０°の方向に向けて並設されている、ことを特徴とする請求項１記載の消色装置。
【請求項３】
前記反射型ＬＥＤランプは、前記ＬＥＤ素子を発光駆動する前記両電極端子が直線状に配置された前記直線方向を前記記録媒体の搬送方向を０°としたとき該搬送方向に対し４５°又は１３５°の方向に向けて並設されている、ことを特徴とする請求項１記載の消色装置。
【請求項４】
前記反射型ＬＥＤランプは、高輝度反射型ＬＥＤランプである、ことを特徴とする請求項１、２又３記載の消色装置。
【請求項１】
光感応性トナーを用いて消色性トナー画像を形成された記録媒体の前記消色性トナー画像を消色する消色装置において、
前記記録媒体の搬送方向に対して９０°方向にライン状に延在して配置された光源基台と、
該光源基台上に消色用光源として並設された複数の反射型ＬＥＤ（light emitting diode）ランプと、
を少なくとも有する光消色部を備え、
前記反射型ＬＥＤランプは、ＬＥＤ素子を発光駆動する駆動電極端子と接地電極端子の両電極端子が直線状に配置された直線方向を前記記録媒体の搬送方向を０°としたとき該搬送方向に対し０°を超え１８０°未満の範囲の方向に向けて並設されている、
ことを特徴とする消色装置。
【請求項２】
前記反射型ＬＥＤランプは、前記ＬＥＤ素子を発光駆動する前記両電極端子が直線状に配置された前記直線方向を前記記録媒体の搬送方向を０°としたとき該搬送方向に対し９０°の方向に向けて並設されている、ことを特徴とする請求項１記載の消色装置。
【請求項３】
前記反射型ＬＥＤランプは、前記ＬＥＤ素子を発光駆動する前記両電極端子が直線状に配置された前記直線方向を前記記録媒体の搬送方向を０°としたとき該搬送方向に対し４５°又は１３５°の方向に向けて並設されている、ことを特徴とする請求項１記載の消色装置。
【請求項４】
前記反射型ＬＥＤランプは、高輝度反射型ＬＥＤランプである、ことを特徴とする請求項１、２又３記載の消色装置。
【図１】
【図２】
【図４】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図３】
【図５】
【図６】
【図２】
【図４】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図３】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−４７８６４（Ｐ２０１２−４７８６４Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８８０４１（Ｐ２０１０−１８８０４１）
【出願日】平成２２年８月２５日（２０１０．８．２５）
【出願人】（０００１０４１２４）カシオ電子工業株式会社 (601)
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２５日（２０１０．８．２５）
【出願人】（０００１０４１２４）カシオ電子工業株式会社 (601)
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
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