JP2003505606A - 画像を取り入れた密度のより高い下地と、その下地を形成する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 紙のような圧縮可能な下地は下地上に形成された画像を有している。画像を形成された下地は下地の全領域に渡って圧縮力を受けて、下地の厚さを減少させる。下地は圧縮力の開放に際しても増加された密度状態で減少された厚さに留まる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、画像転写プロセスを経た後に、紙の量を減らす方法と機器に関する
。

【０００２】

【従来の技術とその課題】

本、あるいは装丁された資料はビジネス、家庭、学校において重要な部分を占
める。このような印刷物は、一般に、複数の紙または積み重ねられた紙で構成さ
れている。一枚一枚には大した厚さがなくても、枚数が増えるにつれ、ずらりと
並んだ棚スペースを取ることになる。 こうした出版物を保管する施設は、保管できる量が決められているので、出版
物の多くは、他へ場所を移されるか、あるいは処分されるかのいずれかの処置が
とられる。こうした出版物の処分には、多くのマイナス要因がある。他の保管場
所に移すとしても、印刷物の分類、運搬、管理が必要で、そのための費用がかさ
むことになる。 本やその他の装丁資料の出版者は、書棚スペースの問題に気付いてはいるもの
の、出版社が使用できる紙の厚さには制限がある。ほとんどの印刷機には、最低
限の紙の厚さ、紙の丸まりを防止する装置、その他、印刷速度を早くするための
パラメータが要求される。したがって、印刷するための紙には一定の厚さが必要
になり、その結果仕上がった印刷物は、紙の厚さに対応した厚さをもつことにな
る。結果として、印刷物を保管する棚スペースも増えることになり、さらに付け
加えるなら、装丁する紙の量が増えれば、装丁料も値上がりすることになる。

【０００３】 この問題を解決する１つの方法は、薄い紙を使用することであるが、薄い紙は
コピー機または、その他の画像転写装機に通すと、紙詰まりを起こしやすいとい
う問題が生じる。 １９７０年にゼロックス社は、「マイクロ・スフィア」として知られる紙を導
入した。この紙は、紙またはプラスチックの微球体で作られており、紙全体の重
量を軽くし、郵送料を削減する目的で作られたものである。この紙には、通常の
コピー紙と同じ厚さがあり、コピー機や印刷機で紙詰まりを起こすこともなく、
さらに、計量なので郵送料も削減できるという利点があった。現在、この紙は使
用も生産もされていないが、生産する技術は残っている。 したがって、画像を取り入れた紙の厚さを減少させる点では、画像転写紙を作
る方法は、まだそのニーズがあるのである。

【０００４】

【課題を解決するための手段とその作用】

本発明は、画像を取り入れた後の下地の密度を高め、かつ厚さを減少する方法
に関する。画像はプリンターなどのような各種の機構のいずれからも取り込むこ
とができる。まず、画像を取り入れた下地に十分な圧縮力を加えて厚さを減少す
るが、その際、取り入れた画像は変化しない。 本発明には、この圧縮を行うための２つの特別な装置の実施例も含まれる。１
つの実施例は、画像を取り入れた後の下地に接触する圧縮ローラーを含む。別の
実施例として、画像を取り入れた後の下地を積み重ねると、圧縮力を受けやすい
ということである。

【０００５】

【発明の実施の形態】

図１に関連して、本発明はプリンター１０とともに操作され、プリンターの下
方に位置する。すなわち、プリンター１０は下地２０に画像を生成し、その下地
は、本発明に通される。 この記述においては、一貫して「下地」という用語を用いている。しかし、こ
こでいいう「下地」とは、画像が形成される、あるいは転写されるあらゆる物質
を指すものとし、それには紙、ボール紙、ラミネート、プラスチック繊維、プラ
スチックラミネート、ウレエタン、布、フィルム、合成材、繊維ガラスなどが含
まれる。なお、それらは枚葉式給紙型、巻き取り型、あるいはその他のどのよう
な構成でもよい。下地２０は、画像を取り入れるといったプロセスのために、一
定の厚さをもつ。下地２０は、意図された使用法および画像を取り入れるプロセ
ス次第で、どのような幅でも長さであってもよい。つまり、下地２０への画像取
り入れプロセスには、連続して巻き取り紙を使用する場合もあれば、一枚ずつ画
像を取り入れる場合もある。

【０００６】 図３−６に示すように、下地２０には、画像を取り入れている状態２０’およ
び圧縮された状態２０’’がある。画像を取り入れている状態２０’では、下地
は本来の厚さをもち、圧縮された状態２０’’では、下地は次段階のより薄い厚
さをもつ。下地２０は圧縮力を加えることによって、画像を取り入れている状態
から圧縮された状態への変換が可能になる。好ましいのは、画像を取り入れてい
る状態２０’から圧縮された状態２０’’への、下地２０における変換が、一方
向だけのプロセスであり、二次的プロセスがないことである。つまり、いったん
下地２０が圧縮された状態２０’’になったら、実質的に画像を取り入れている
状態の厚さに移行や逆戻りをしないことである。圧縮された状態２０’’での厚
さは、画像を取り入れている状態２０’の厚さの３０パーセントから９５パーセ
ントである。好ましい厚さは、画像を取り入れているときの厚さの７０％未満に
なることである。しかし、圧縮された状態での厚さは、画像を取り入れている状
態での下地の厚さの３０パーセント未満になることもありうる。

【０００７】 好ましいのは、下地２０の容量を減少するか、下地を圧縮された状態に変換す
ることなく、希望画像の取り入れが可能になるための十分な限界圧縮力を、下地
２０が有することである。すなわち、画像を取り入れている状態での下地２０が
、構造特性および性能特性を備え、また、片面あるいは両面方式を通して、画像
を取り入れることを可能にするパラメータを有するということである。片面また
は両面方式としては、コピー機、プリンター、ファクシミリなどがある。画像を
取り入れている状態における下地２０’の性能特性としては、下地を従来の下地
である紙などと同じように使用できるように選択することである。

【０００８】 好ましいのは、下地２０が、画像を変えずに圧縮できることである。つまり、
下地２０には圧縮することによって生じる著しい歪み、反り、丸まりなどがなく
、その結果、下地上の画像の質が落ちることがない。

【０００９】 下地２０は、多数の崩壊型空孔２１のような多様な構造物で構成することがで
きる。空孔２１は、下地自体の物質中の空孔のほかに、下地２０に埋め込まれた
超微細化構造物で構成することができる。空孔２１は、下地２０の生産時に、多
数のマイクロカプセルまたは球体を下地２０全体に分散させて構成することがで
きる。このように、変形可能な埋め込み構造が下地２０全体にわたって存在して
いる。圧縮力が加わると、変形可能な構造が選択され、その構造は十分に破裂あ
るいは崩壊し、実質的に画像取り入れ時の構成に戻るのを妨げることになる。別
の実施例として、下地２０には層と層に挟まれた空間を含めることも可能である
。そのような下地の構成が可能となる他の可能な方法としては、２枚の非常に薄
い紙に挟まれた超薄膜層スタイロフォーム（またはその他の高圧縮可能な材質）
をもつラミネートが考えられる。ラミネートは画像を取り入れる状態において十
分に高い張力を有し、画像を取り入れるプロセスでの使用を可能にするが、画像
を歪めることや、その質を落とすことなく、実質的に厚さを減少させる圧縮力を
生み出す。さらに、下地２０の構造を予想すると、多数の繊維状、あるいは腫脹
性のある粒子を含んでいると考えられる。別の実施例として、下地２０は圧縮力
にさらされると、不可逆的に凝縮される波状の層を含んでもよいと考えられる。
しかしながら、この方法は、圧縮可能で、崩壊型のどのような紙にも適している
。

【００１０】 このような紙の下地の生産技術は周知である。特に、１９６６年１２月２０日
交付の米国特許番号３２９３１１４が、包装、印刷、容器用などに適して紙を公
開している。その紙とは、膨張した空洞球体粒子をスクリーン上に沈着する前に
、湿性パルプと混和させることによって紙パルプに組み入れて作られたものであ
る。これらの紙は硬度が高くなり、厚さも増している。

【００１１】 米国特許番号３５５６９３４は、上述の特許番号３２９３１１４の記述と類似
した紙の製造方法を公開している。この特許は、膨張していない状態での小球体
を水性の懸濁液に溶け込ませるとともに、紙を乾燥させる間、紙中の粒子が膨張
するのに十分な温度にさらすという点が上記の製造方法と異なる。 １９７３年１２月１８日交付の米国特許番号３７７９９５１は、水の存在する
ところで、膨張可能な小球体が膨張するための改良を加えた方法に関する。 １９７６年３月２日交付された米国特許番号３９４１６４３は、二つに分かれ
た空間をもつプラスチック粒子を含有する紙の製造法を公開している。この紙は
巻き型セルロース繊維で形成されており、溶液には浸さない。巻き型セルロース
繊維の間に膨張する熱可塑性球体が、二つの空間に対して別々に圧力をかける。
熱を部分的に加え、繊維を乾かすと部分的に球体が膨張する。 １９７９年１月９日に交付された米国特許番号４１３３６８８は、ポリオレフ
ィンで両面を覆った印画紙を公開している。この紙の製造方法では、紙を乾燥さ
せる間に膨張する膨張していない小球体か、膨張した小球体のいずれかを、紙の
製造時にパルプに加えて作られる。 １９８１年５月１９日交付の米国特許番号４２６８６１５は、加熱すると、量
を増す性質をもつ材料で作られた紙の表面上に、ある種のパターン層を生成する
ことによってレリーフを作り出す方法に関する。このパターンとは、上述の材料
よりさらに光を吸収する強力な力を持つ材料からなり、紙の全表面に均等に強い
光を照射し、パターン層の下面に隣接した紙の一部を選択的に加熱するものであ
る。この加熱により、このパターン層は紙の表面に浮き出る。紙はマイクロカプ
セルとビニールアセテートポリマーなどの結合剤を混合してできている。

【００１２】 下地２０上には、どのような種類の機構によっても画像を生成することができ
る。それらの機械には、ゼログラフィー転写機、インクジェット、レーザー、フ
ァクシミリ、オフセット印刷などがあるが、それのみに限定されない。また画像
は、下地２０の片面または両面に生成することができる。

【００１３】 下地２０には、どのような種類の圧縮機構によっても圧縮力を加えることがで
きる。それらの機構には、ローラー、カレンダー、プレス機などがあるが、それ
のみに限定されない。圧縮力を下地２０に加えることにより、下地の厚さが減少
する。さらに、ある状況下においては、圧縮力を加えると、粒子が刺激を受け、
下地２０の中に画像が生成されると思われる。その結果、画像粒子は、圧縮され
た状態では、画像を取り入れているときの状態ほど下地２０から遠くには突き出
ない。

【００１４】 圧縮力は下地の表面全体に加えらえる。圧縮力は下地２０の表面部に一度に加
えられることもあれば、下地２０に部分的に連続して加えられ、下地全体を含め
ることもある。

【００１５】 ローラーの構成においては、１つのローラーを使用して、圧力が加えられる。
別の実施例として、向かい合った１組のローラー３２、および３４を使用しても
よい。ローラーの硬さおよび表面の仕上げは、圧縮する見込み量、下地２０、画
像、希望する下地の仕上げなどによって、少なくとも部分的に決定される。光沢
、なめらかさ、つや、アンティーク感、または無光沢に仕上げるために、圧縮さ
れた下地２０’’を圧縮することも可能である。画像を取り入れた、圧縮されて
いない仕上げに近づくような仕上げ結果が出るように、少なくとも、ある種のプ
ロセスを試みることが期待される。

【００１６】 圧縮プロセスにおいてローラーを使用する場合、フーゼル油、またはトナー残
油がローラーに付着することが考えられる。その場合は、ゴムローラー、刃、ナ
イフなどを用いて、たまった油やトナーを取り除くか、削り落とすかする。

【００１７】 積層した下地２０の構成においては、刷板が下地の表面部に作用する。刷板に
は、刷板の裏面に作用するピストン、カム、ローラーのような圧縮力を加えるた
めのさまざまな構成があるが、真空支持板を刷板とともに使用して、捕捉または
残留ガスをもつ下地を圧縮するのを補助してもよい。

【００１８】 崩壊型の紙は、コピー機やその他の画像取り入れシステムなどのプリンターを
通して送られる。ページ（下地）が、紙の片面、あるいは両面に取り入れられる
。ページは次に圧縮システム３０に移行する。その圧縮システム３０は画像取り
入れシステム１０に接続されているか、または統合されている。あるいは分離さ
れた素子である（図１）。圧縮システムは次に、下地（ページ）の主翼板に圧縮
力を加える。圧縮を加える簡単な方法としては、２つのローラー間か、あるいは
、１つのローラーと比較的硬い面との間に紙をすべらせるやり方がある。圧縮さ
れた状態の下地は、次に出力装置に移行するか、あるいは使用される段階に至る
。

【００１９】 圧縮機構３０は、バイパストランスポートがついた、現在出回っている高速プ
リンターに協調的に連動さっせてもよい。バイパストランスポートは、印刷され
た紙（下地）３０をプリンターから直接取り出し、第２処理装置へ送る働きをす
る。したがって、圧縮機構３０は、第２処理装置として操作しやすい場所に設置
される。

【００２０】 別の実施例として、圧縮機構３０は、プリンター１０に容易に取り付けること
が可能であり、プリンターとその後に続く第２処理装置の間の中間ステップとし
て、紙の厚さを希望する寸法に圧縮するのに必要な圧縮力を加えることができる
。

【００２１】 別の実施例として、下地２０のページは、ページにあらかじめ決められた圧力
量を加えることができる印刷機を搭載することが可能である。その結果、ページ
とトナー面が圧縮されることになる。圧縮されたページは、次にプレスから取り
出される。搭載と搭載の取り消しは、手動または自動的手段で行われる。たとえ
ば、バイパストランスポートがついたプリンターの場合、プレスは単に大きな入
れ物に過ぎず、その中で、画像を取り入れたページが集められ、続いて抽出され
る前に圧縮され、そして第２処理装置へ送られる。

【００２２】 このように、圧縮機構は、下地２０の全表面部に圧縮力をかける。下地の一部
を局部的に凝縮するシールのような装置とは対照的に、本発明は、下地２０の全
体にわたって圧縮力を加える。

【００２３】 圧縮機構３０と共に、下地の厚さの減少を促進するために、加熱装置４０を使
用することも可能である。加熱装置４０は、放射、対流、または伝導性の熱を含
むどのような種類の構成であってもよい。１つの構成においては、圧縮ローラー
３２および３４は、ローラーの表面が圧縮された下地に熱を伝えるように、抵抗
性のあるヒーターを備えてもよい。別の実施例として、分かれた加熱ローラーを
圧縮ローラーの上部で使用してもよい。圧縮力を加える前に、熱ランプなどの放
射性ヒーターが下地を加熱することも意図されている。したがって、下地２０は
外気温以上に加熱される結果になる。必要な場合には、さらに高い温度に加熱さ
れる場合もあるが、その温度は下地の質を低下させる温度より低くなければなら
ない。

【００２４】 図３および４に示されている最初の例では、下地としてゼロックス４０２４ポ
ンド紙が使用された。下地とその下地の両面の画像生成トナーを合わせた厚さは
、０．００４４インチだった。この下地２０が、画像を取り入れているときの厚
さは０．００４インチである。１直線インチあたり４００〜１６００ポンドの圧
縮力が加えられると、圧縮された状態での下地の厚さは０．００３７インチとな
った。下地とその下地の両面の画像生成トナーを合わせた厚さは、圧縮された状
態で０．００４１インチであった。したがって、この結果生まれた画像を取り入
れた下地の厚さは、本来の紙の厚さの約９３パーセントとなった。このように、
圧縮可能型または崩壊型の超微細化構造を有しない下地でさえ、５パーセント以
上の圧縮が可能である。

【００２５】 さらに別の実施例として、図５および６に示されている例では、下地２０は崩
壊型のマイクロカプセルで形成された。画像を取り入れた状態での下地は、厚さ
が０．００４インチあり、その下地と下地の両面の画像生成トナーを合わせた厚
さは０．００４４インチであった。１平方インチあたり４００〜１６００ポンド
の圧縮力を加えても、圧縮された状態での下地は、厚さが０．０２６インチに保
持された。その下地と下地の両面の画像生成トナーを合わせた厚さは０．０２８
インチであった。このように、圧縮された状態での下地２０は本来の下地の６５
パーセントの厚さとなった。つまり、下地２０は３５パーセント圧縮されたこと
になる。

【００２６】 好ましい発明の実施例について詳細にわたって示し、記述してきたが、さまざ
まな変更や修正については、本発明が評価されたあと、本分野に熟練した者によ
って提案されることが理解されている。そのような変更や修正は、追加請求の範
囲内に含められるように意図されている。

【図面の簡単な記述】

【図１】 下地の厚さを減少するための装置の概略図。

【図２】 下地の厚さを減少するための別の装置の概略図であり、崩壊型の紙の横断面図
。

【図３】 画像を取り入れている状態での、画像生成材料を備えた下地の横断面図。

【図４】 圧縮された状態での図３の下地の横断面図。

【図５】 画像を取り入れている状態での、画像生成材料を備えた別の下地の横断面図。

【図６】 圧縮された状態での図５の下地の横断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＵ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＥＥ，ＧＤ，ＧＥ，ＨＲ， ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，Ｋ Ｒ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ ，ＭＮ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，Ｙ Ｕ 【要約の続き】

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本来の厚さをもつ下地、すなわち画像をもつ圧縮可能な下地
   の厚さを減少する方法であって、 ａ） 画像生成後の下地に圧縮力を加え、下地を本来の厚さ未満の圧縮された
   厚さに圧縮し、この圧縮力が下地に圧縮力を加えた後に、下地が本来の厚さに戻
   るのを防ぐために選択されることからなる方法。
2. 【請求項２】 圧縮力が、下地を１組のローラー間のニップに貫通させるこ
   とによって加えられることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 圧縮力が１平方インチあたり約４００〜１６００ポンドであ
   ることを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 【請求項４】 さらに、圧縮力を加える前に下地が外気温を上回るように加
   熱することが含まれることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 【請求項５】 加える圧縮力を下地上の画像の質を低下させる限界力未満に
   することを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 【請求項６】 画像をもつ下地の厚さを減少する方法であって、 （ａ） 下地上に画像を形成し、その下地が本来の厚さをもつ画像を取り入れ
   ている状態から、次段階のより薄い厚さをもつ圧縮された状態への変換が可能で
   あり、かつ （ｂ） 画像取り入れ後の下地が、実質的に画像を歪めずに圧縮された状態に
   変換できるように圧縮することからなる方法。
7. 【請求項７】 画像後の下地を圧縮する方法であり、 （ａ） 圧縮可能な下地の複数のシートに画像を形成し、その圧縮可能な下地
   は画像を取り入れている厚さをもち、 （ｂ） 重ねられた画像取り入れ後の複数のシートに十分な圧縮力を加え、画
   像取り入れ後の厚さ以下の圧縮された厚さになるように、一枚一枚のシートを圧
   縮し、かつ （ｃ） 重ねられたシートから圧縮力を取り除き、シートが圧縮された厚さを
   保持するようにすることからなる方法。
8. 【請求項８】 圧縮可能な下地上に画像を形成する装置であって、 （ａ） 画像を下地に転写するための画像転写ステーション、そして （ｂ） 画像を取り入れた後の下地を受け取り、画像を取り入れた後の下地に
   十分な圧縮力を加えるための画像転写ステーションに接続された圧縮ステーショ
   ンからなる装置。