JPS61275500A - 疑似すかしの形成方法ならびにこの方法を実施する装置と紙 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、紙にすかしを入れる方法ならびに該方法に
適した紙に関する。　特に、この発明は、これまでの機
械によるすかしに似た半透明のマークである疑似すかし
を入れる技術に関する。

（従来の技術） 紙に不連続のすかしを入れて、これにより製紙業者や紙
の品質を示すようにしていることは、周知の事実である
。　このようなすかしを入れる方法としては、一般には
、ダンディロールを用いる機械的方法が採用されている
。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、現在一般に行なわれている紙にずかしを
入れる前記技術は、複雑で、コストも高い欠点があり、
弊造量が大」であれば、経済的に引き合うが、少量多種
生産の紙それぞれに特定のすかしを入れることは、コス
ト高となって、製品化し難いのが現状であり、これが問
題点となっている。

（問題点を解決するための具体的手段）そこで、この発
明は、製造数ｍが低い紙でも所望のすかしを経済的な問
題点を伴なくことなく、簡単かつ経済的に入れることが
できる方法と、これに適した紙とを提供することを目的
とするものである。

この目的を達成する具体的手段は、感熱材料を適当量含
有する紙（シート状またはロール状）を調整し、この紙
の一部を加熱し、加熱した領域に半透明部分を形成して
、該半透明部分をすかし部として構成してなるものであ
る。

前記した感熱材料とは、該材料が製紙原料などにブレン
ドされるなどの方法で、紙に含有された場合、紙の表面
が加熱されると、加熱作用で、紙の透明度に変化を与え
、透明度がちとに戻らない状態で変化する作用をなす材
料を指す。

後記する実施例でも述べるように、紙に含有される感熱
材料の含有量は、５〜６０％が好ましい。

感熱材料は、紙がその透明度を変えるための臨界温度を
もつようなものが好ましい。　さらに、この臨界温度は
、下限温度としては、製紙工程上、全く問題がないよう
十分高い温度でなければならず、例えば、乾燥工程の乾
燥温度よりも相当に高い温度範囲のものでなければなら
ず、また、同時に、前記加熱温度が高すぎて、例えば、
紙の組成物に悪影響を及ぼすような問題、例えば、焦が
したり、紙の色調、光輝度などの紙の品質を落とすよう
な問題が発生することがないよう十分低い上限範囲の温
度としなければならない。

このように、感熱材料の作用温度範囲は、下限が約１１
０℃で、上限が約３００℃の範囲のものが好ましく、こ
れによって加熱工程を約２００℃の温度で行なうことが
できる。　前記した感熱材料として代表的なものは、ポ
リエチレンポリマー（ポリエチレン重合体）である。

紙の表面に対する加熱手段は、直接加熱と間接加熱の手
段が採用できる。　好ましくは、フォトエツチングなど
の彫刻ダイまたは彫刻プレート、或は、所望のパターン
に形成したマスクを用いて加熱を行なう。　例えば、彫
刻ダイまたは彫刻プレートを前記した温度範囲の特定温
度に加熱し、加熱後に、これを紙の表面に接触させる。

　この場合、使用される感熱材料がポリエチレン重合体
であれば、前記ダイの加熱温度は、１６０〜２４０℃の
温度範囲が好ましい。

打ち抜きマスクも使用でき、このような場合には、マス
クで遮蔽されていない露出した紙の面を加熱する。　例
えば、レーザービームを用い、マスクされていない紙の
露出面を加熱する。

熱可塑性材料を含む比較的厚い原紙（ペーパーストック
）に加熱加圧してマークやオーナメントを刻印し、刻印
した部分の透明度を変化させるすることが行なわれてい
るが、この発明によれば、このような方法で採用されて
いる圧力よりもかなり低い圧力、例えば、約８０ｋＰａ
までの低い圧力で疑似すかしを紙の面に形成することが
でき、紙の面を押しこむことなくマークなどを形成でき
る。

この発明は、また、この発明方法における加熱工程を行
なうに適した装置を含む。　この発明に係る装置は、感
熱材料を含有する原紙（ベーパーストック）をマーキン
グ加熱ダイまたはプレートとバックアッププレートとか
らなるダイ部材の間の搬送路に間欠的に供給する手段と
、該原紙が一時的に停止した際、前記原紙に対しマーキ
ングが行なわれるに充分な加熱時間にわたり前記ダイを
閉じる手段とからなる。

前記した装置は、ロール状の原紙にも適用可能であり、
このような場合には、前記ダイ部材と同期してロール状
に巻き取られている原紙をシート状に切断する手段を含
む。　このような切断手段は、ダイ部材の上流側または
下流側で原紙を切断する。

しかしながら、この発明の装置は、シート状の原紙を給
送するに適しており、この目的のため、供給スタックか
ら搬送路を介して連続的にシート状の原紙を給送するロ
ールが設けられている。

前記した装置は、適当な手段で制御される。

例えば、給送手段の動作は、先行する操作サイクルが完
了した時点で開始され、給送された紙の先端を光学セン
サなどにより検知し、ダイ部材の操・作を給送手段の動
作と同期させ、すかしを形成する動作に入るようにコン
トロールされる。

この発明の方法に適した紙は、前記した感熱材料の含有
率が５〜６０ｘである。　この発明は、通常の紙に前記
のような感熱材料を含有させることによって、このよう
な紙を適当な温度で加熱すると、加熱された部分が半透
明になるという特性を有するという知見に基づくもので
あり、このような加熱手段により、紙に疑似すかしを入
れることが極めて容易に経済的に可能となったものであ
る。　感熱材料の代表的例は、ポリエチレン重合体であ
り、ポリエチレン重合体は、繊維性またはラテックス状
の高密度または低密度ポリエチレンである。　この種の
ポリエチレン重合体として市販されている−ものは、ド
ーパ−ストランド社製の商標ＺＯ８４Ｇ、商標ＲＥＶＩ
ＮＥＸ　１６０Ｇとして市販されている製品、スパーク
フォード・ケミカルズ社（英国サザンプトン）製の商標
５ＹＮＴＨＥＳＥ　Ｅ　７９Ｇの製品がある。　例えば
、後者は、高密度ポリエチレンをベースとするもので、
軟化点が約１００℃から始　−まる。しかしながら、前
記温度で軟化するのは、前記ポリマーの約３％（１１％
）のみで、約１２５℃に達するまでは、徐々に軟化し、
この温度をすぎると、温度上昇に伴ない急速に軟化し、
約１３７℃で完全に軟化する。

感熱材料以外の紙の組成は、通常の紙の組成と同様であ
って、木材、綿、亜麻、麻繊維、アフリカはねがや、わ
らなどから得たブＯセス・セルローズ繊維などで、例え
ば、短繊維の綿毛バルブ、軟水漂白クラフト、硬水漂白
クラフトおよび陶土、チョークなどの適当なフィラーで
ある。　紙の正確な組成、特に、紙に含まれる感熱材料
の量は、希望する透明度と使用されるダイまたはマスク
の操作パラメータに基づくものであるＩｏ　　染料、顔
料ならびにサイズ剤も必要に応じて含有される。

製紙工程に対する感熱材料の存在は、例えば、乾燥工程
の間、前記した温度条件を越えないように注意させすれ
ば、別にさしたる問題を生ずるものではない。

製紙機械としては、例えば、ファウドリニエ（Ｆｏｕｄ
ｒｉｎｉｅｒ）型製紙機械、やこれに類似した湿式装置
などのコンベンショナルなものが使用される。

製造された紙は、通常の紙と区別がつかないもので、常
法によりシート状にされ、印刷されるもので、常法によ
る印刷は、前記した疑似すかしを入れる前でも後でもよ
い。

紙の特性は、コンベンショナルな製紙技術におけると同
様に、組成、組成比率、製造条件を適宜選択して最終使
用目的に合うようにする。　疑似すかしの画像品質は、
感熱材料（合成材料）と鉱物フィラーとの割合による処
が大であることが判明しており、前者の比率を高めれば
、画像（イメージ）の品質が向上し、後者の比率を高め
れば、品質が低下する。

例えば、感熱材料として、前記した５ＹＮＴＩＩＥＳＥ
Ｅ７９０　（商標）を最高５０１１までセルローズ繊維
にブレンドするもので、この限界を越えると、紙の機械
的強度が低下し、紙は、実用に適さなくなり、さらに、
添加率を１（ｌｆｆｉ％以下とすると、輪郭などがぼや
けた疑似すかしとなる。　実験の結果、前記した５ＹＮ
ＴＨＥＳＥ　Ｅ７９０　　（商標）の最適な添加率は、
１８〜２０重量Ｘの重量であることが判明している。　
下記の表Ａと表８は、後記する装置に適した紙の組成、
組成割合（重量％）を示す。

Ａ ＳＹＮＴＨＥＳＥ　Ｅ７９Ｇ　　（商標）　　２４．５
％漂白軟水クラフト　　　　１１．４％ 漂白軟水亜硫酸塩　　　　１２．３％ 漂白硬水クラフト　　　　２２．８％ 短繊維綿毛　　　　　　　１０．６％ 炭酸カルシウム　　　　　１８．０％ サイズ剤　　　　　　　　０．４駕 ｉｏｏ、ｏ％ １一旦 ５ＹＮＴＨＥＳＥ　Ｅ７９Ｇ　　（商標）　　１８．９
％漂白軟水クラフト　　　　１５．２％ 漂白軟水亜硫酸塩　　　　１６．６％ 漂白硬水クラフト　　　　３Ｇ、３ 短繊維綿毛　　−１３，６％ 炭酸カルシウム　　　　　５．０％ サイズ剤　　　　　　　　　０．４％ １００、０％ 紙の染色は、製造工程中に行なえる。　これによって、
疑似すかしに強烈で、しかも半透明なな色効果を与える
ことができる。　しかしながら、前記した感熱材料の５
ＹＮＴＨＥＳＥ　Ｅ７９０　　（商標）は、通常の製紙
染料を受けつけない。　したがって、染料は、セルロー
ズ繊維に固定されるため、色の統一性という点では、ま
だらな面が生じ、マイナスとなり、この傾向は、５ＹＮ
ＴＨＥＳＥの比率が高まるにつれ大となるが、この点は
、利用次第で欠点とはならない。

適当な紙が製造されると、加熱操作により所望パターン
の疑似すかしを設ける。　例えば、所望パターンが彫刻
された通常のダイを使用し、これを１００〜３００℃の
範囲に加熱する。　この範囲内における加熱温度は、得
ようとする結果と紙の組成に基づき決定される。　前記
した５ＹＮＴ旺５ＥＥ７９Ｇ　（商標）を含む紙に対す
る実用的な加熱温度は、２００〜２４０℃の範囲であり
、この範囲であると、好結果が期待できる。　前記より
低い温度、例えば、１６０℃台の温度は、前記した他の
ポリエチレン重合体に適している。

製紙された紙における合成繊維の軟化と再形成によって
マーキングが生ずるから、得られる結果は、ダイの温度
とダイの加熱時間の両者により決定され、加熱温度が低
ければ、加熱時間は長くなる。

加熱操作に当っては、ダイを紙の表面に当接し、正しく
接触する程度の低い圧力で押圧し、ダイの温度に応じた
時間で加熱すると、加熱ダイが当接している紙の領域に
、半透明な部分が現われてくる。　紙に刻印のような凹
部を設ける必要がない場合の前記ダイにかける圧力は、
約７６（ｋＰａ）（１１ｐｓｉ）を越えない値である。

コンベンショナルな彫刻ダイの代りに、フォトエツチン
グのプレートも疑似すかし製作に使用できる。　例えば
、マグネシウム・プレートに所望のすかしパターンをフ
ォトエツチングし、これを前記ダイと同様に使用して所
望の疑似すかしを得ることができる。　この場合、前記
プレートは、適当な加熱手段を備えたスタンプ装置に装
着され、適当な温度に加熱され、紙の表面に適当な時間
、適当な圧力で当接されると、該プレートのパターン面
が当接した紙の面には該パターン通りの疑似すかしが形
成される。

また、所望のパターンの疑似すかしに合わせて打ち抜い
たマスクを用い、これを紙に載せ、レーザービームを適
当な時間で照射すると、前記マスクの打ち抜いたパター
ンを通って紙の面に照射されたレーザービームの加熱に
より、該パターン−とおりの疑似すかしが照射された紙
の部分・に形成される。

（実施例） つぎに、この発明の代表的な実施例（この発明を限定す
るものではない）を示す。

短繊維綿毛バルブ１０％、ＺＯＨ４０（商標）またハ１
６００ＲＥＶＩＮＥＸ　（商標）を含ムハルフ１２〜２
５％、漂白軟水クラフト約１５％　、　ｆｉ白硬水クラ
フト約２８Ｘ、それに適当な母のチョークフィラーを加
えた組成で、コンベンショナルな製紙機械により数種の
紙を製紙した。漂白軟水クラフトと漂白−硬水り７ラフ
トとの比率は、使用のポリエチレン・パルプの最により
僅かではあるが異にした。　このようにして製紙された
紙は、常法によりシートに切断された。

所望のすかしマークを示すようにフォトエツチングされ
たマグネシウム・プレートをスタンピング装置に装着し
、約１５０〜１６０℃に加熱した。

該プレートの温度が前記温度に達すると、これをほぼ０
．５秒の時間で、かつ、最小の圧力で、紙の面に当接し
た。　これによって得られたすかしマークは、常法によ
り得られたものとほとんど変りがなかった。

５ＹＮＴＨＥＳＥ　Ｅ７９０　（商標）パルプを用いる
前記表Ａ１表Ｂに示した組成で調整した紙の場合でも、
フォトエツチングのプレートを２００〜２４０℃で加熱
し、はぼ同様な結果が得られた。

添附の図面には、前記したこの発明の方法を実施するに
適した装置が示されている。

この装置は、ダイ・スタンプ・プレス装置を改造したも
ので、上側プラテン１が電気的に加熱される構造のもの
で、適当なサーモスタット・コントロールを備えている
。　下側プラテン２は、リターンスプリング４に抗しな
がら該プラテン２を上昇させる上昇機構３に支持されて
いて、彫刻ダイ５（またはフォトエツチングされたプレ
ート）は、プラテン１の下面に装着されている。　上昇
機構３は、基板６に取付けられていて、該基板は、プラ
テン１に対し可動で、処理する紙の厚さに応じてプラテ
ン１との相対間隔が調節可能になっている。

給送ローラ７と被駆動ローラ８．９とによって、シート
状に切断した紙を搬送路にそって連続的に送るようにな
っており、搬送路は、案内部材１０と前記プラテン１．
２との間の空間により構、成されている。給送ローラ７
は、供給トレイ１１の紙スタックの最上位置にある紙を
前記搬送路へ送るもので、該ローラは、連続的または間
欠的に駆動される。

被駆動ローラ８．９は、例えば、電磁クラッチのような
手段で間欠的に駆動され、該駆動は、光学センサ１２．
１３により１ｌＪｉｌｌされ、紙シートをダイ５の方向
へ送り、紙シートの疑似すかしを形成すべき領域がダイ
５の直下に到着すれば、ダイ５を適当な時間にわたり型
開じし、紙シートを加熱することによって、疑似すかし
を形成するもので、疑似すかしが形成された紙シートは
、前記ダイの開放の後、被駆動ローラ８．９の回転で回
収装置（図示せず）へ移される。

センサ１４は、供給トレイ１１における紙の存在を検知
する。

前記したような装置は、時間当り約２０００枚の紙に疑
似すかしを形成することができる。

（発明の効果） この発明によれば、疑似すかしを紙に形成す・る手段と
して、感熱材料を含有させた紙を使用するものであり、
このような組成の紙は、従来の一般の紙と品質的に劣る
ものではなく、また、製紙コストも大幅に異なることが
なく、しかも、加熱手段としては、従来印刷に一般に使
用されている彫刻ダイ、彫刻プレート、フォトエツチン
グプレートなどであるからから、これに対する費用も安
く、少量の紙にすかしを入れる要望に適合しており、所
望のすかしを手軽に形成できる利点がある。

また、加熱によって半透明部分を形成する感熱材料とし
ては、前記以外のものも、そのような作用を有するもの
であれば、使用できる。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明の、方法を実施するに適した装置の説
明図である。 １・・・・・・上側プラテン　　２・・・・・・下側プ
ラテン３・・・・・・上昇機構 ４・・・・・・リターンスプリング ５・・・・・・彫刻ダイまたはフォトエツチングされた
プレート ６・・・・・・塞板　　　　　　７・・・・・・給送ロ
ーラ８．９・・・・・・被駆動ローラ １０・・・・・・案内部材 １１・・・・・・供給トレイ

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. （１）適当な量の感熱材料を含有する紙を製紙し、この
   紙の一部を加熱し、加熱された紙の領域に半透明な部分
   を形成して、これを疑似すかしとしたことを特徴とする
   疑似すかしの形成方法。
2. （２）紙に対する感熱材料の含有量が５〜６０重量％で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項による疑似
   すかしの形成方法。
3. （３）感熱材料がポリエチレン重合体であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項または第２項による疑似す
   かしの形成方法。
4. （４）紙の面を直接加熱することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項乃至第３項のいずれかによる疑似すかしの
   形成方法。
5. （５）紙の面に打ち抜きマスクを当接し、このマスクに
   よりカバーされていない面の部分を加熱することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかによ
   る疑似すかしの形成方法。
6. （６）紙の面に打ち抜きマスクを当接し、このマスクに
   よりカバーされていない面の部分をレーザービームによ
   り加熱することを特徴とする特許請求の範囲第５項によ
   る疑似すかしの形成方法。
7. （７）加熱手段として、加熱されたダイまたはプレート
   が使用されることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃
   至第４項のいずれかによる疑似すかしの形成方法。
8. （８）前記ダイまたはプレートの紙の面に対する圧力が
   ０〜８０ｋＰａの範囲であることを特徴とする特許請求
   の範囲第７項による疑似すかしの形成方法。
9. （９）紙の面の温度が１００〜３００℃の範囲となるよ
   うに加熱されることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   乃至第８項による疑似すかしの形成方法。
10. （１０）紙の面の温度が２００〜２４０℃の範囲となる
    ように加熱されることを特徴とする特許請求の範囲第９
    項による疑似すかしの形成方法。
11. （１１）感熱材料を含む紙を加熱マーキングダイまたは
    プレートとバッキングプレートとからなるダイ部材の間
    の搬送路へ間欠的に給送する給送手段と；前記ダイ部材
    の搬送路に前記紙が給送された時点で前記ダイ部材を閉
    じ、前記紙に所要の時間にわたり熱を加える前記ダイ部
    材の閉止手段とからなることを特徴とする疑似すかしを
    紙に入れるための装置。
12. （１２）感熱材料の含有量が５〜６０重量％であること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第１０項いずれ
    かによる疑似すかしの形成方法または前記第１１項の装
    置に使用される紙。
13. （１３）感熱材料がポリエチレン重合体である特許請求
    の範囲第１２項による紙。