[发明专利]一种用于纸质打印的系统和方法

说明书

相关申请

该技术35U.S.C.美国临时申请号61/767258已于2013年2月21日提交的文件作出申请优先权，该公开技术在此一并作为参考。

技术领域

该公开技术普遍地与标准打印机的打印纸的使用有关，特别是可擦除和再生纸。

背景技术

尽管技术和车间不断数字化，纸的使用却每年都在增长。预期从1995年到2020年的纸浆、纸和出版业的全球化生产会提高77％。很大一部分打印为民用和工用，且工用纸作为垃圾或循环利用来处理，打印物的平均寿命小于1天。因此，浪费是巨大的；一个美国人每年平均消耗的纸达到大约700磅。尽管纸并不被当作昂贵的日用品，但对经济的影响的绝对值却是巨大的。据估计每个办公室职员每年消耗大约10000张纸。

可擦除纸和辅助打印系统提供了一个有趣的标准打印纸的选择。可擦除纸盒辅助打印系统允许加工纸和打印纸上的打印资料带有可擦除的能力，或者允许一段时间后资料从纸上消失，使得纸张可以被重复使用。

通常可擦除纸会是由一个可以进行光致变色、热致变色处理或者可以在使用特定设计的打印系统时进行打印和擦除的其他处理的覆盖层。光致变色纸在特定波长，往往处于UV范围内的光的照射下完成打印，而处于暴露于不同波长光下则被擦除。热致变色纸会通过各种方法来打印，包括辐射、缓和热、化学制品等，且在受到阈值以上温度，典型的是100℃以上时被擦除。

许多描述光致变色纸的单一和多种使用的例子(比如美国专利2011/0037803XEROX)都存在。RICOH和他们的子公司公开的技术设计了热致变色纸，其中擦除既可以用热也可以用光来完成(比如US7732373)。TOSHIBA公开了所开发的热敏的热塑性显像粉。其中通过加热的方法，热塑性显像粉粒子流形成了一个薄的透明层(比如US2011/0165507)。CASIO描述了开发的带阴电荷的显像粉，它可以通过一台设备从纸上静电消除(比如US2012/0264044)。Hewlett Packard描述了开发的使用静电擦除的打印系统和墨水(比如US6544601)。

更传统的方法包括使用溶剂来擦除显像粉(比如IBM，US4413266和Cannon，US6379001)：该溶剂可以是有机的、无机的或者混合物，也可以要求使用可溶解墨水。

上述方法带来一个问题，它们需要特殊的打印机、显像粉或者墨水，会将印记留在纸上或者损坏打印纸，使得纸只能被使用几次(比如2-4次)。

在作者为David Ricardo Leal-Ayala,J.M.Allwood、M.Schmidt和I.Alexeev的文章中，“使用长和超短波脉冲激光的显像粉打印消除技术”(皇家学会论文集A：数学物理和工程科学，第468卷第2272-2293页)。他们公开了对消除标准打印纸上激光打印显像粉的尝试，使用了超高速长脉冲激光来辐射显像粉粒子来将它们从纸上消除。该过程需要特定波长的使用，以及短脉冲持续时间来使得对纸张的损伤最小化。他们公开了在标准打印纸上蒸发大部分显像粉的一些成功技术，使得纸可以被使用达到2到3次。

总之，现有技术被严重限制于：

1.专门设计的纸，与标准打印机系统不兼容。

2.专门设计的墨水和显像粉，可能需要或者不需要特殊的打印机。

3.专门设计的打印机，通常带有更低的打印次数和每页比典型家用和商用打印机更高的成本。

4.纸张在擦除过后往往有污渍。

5.纸张在擦除过后往往变形，典型的是有卷边，

纸张通常仅可使用有限的次数(比如小于10次)。

6.系统使得办公室维持两种打印系统，一种用于储备而一种是可擦除的。

发明内容

该公开技术的一个方面与通过标准打印机在加强型纸质上打印的系统和方法有关，还可以在不损坏纸质和不重复使用纸质的情况下通过光束擦除纸上的印刷物。所述加强型纸被设计以能够承受光束所应用的注量，该光束可以冲蚀嵌入纸张的图像而不损坏纸张，尽管那些注量会损坏由纤维素纤维制成的标准纸张。所述加强型纸张包括低于5％的纤维素纤维，以防止损伤和污染。在公开技术的一些实施例中，在纸质的制造过程中，所述纤维素纤维通过陶瓷纤维或者聚合物化学纤维来放置。或者，所述加强型纸张通过在金属箔上涂一层陶瓷材料制成。