專利名稱：具有水印和/或壓紋的紙的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種紙的改進，本發(fā)明尤其涉及一種水印和/或壓紋的使用，其中這些水印和/或壓紋用來加強由其形成的紙片和文件的強度。
鈔票上的褶皺或者彎曲拐角(摺角)對于許多銀行來講具有明顯的問題，因為它們在現(xiàn)金處理機中可以產生一些問題，并且可以導致人為地縮短紙幣壽命。許多機器拒絕流通這些紙幣。一家主要的歐洲中央銀行表示，被它們機器所拒絕的80％是由于這種拐角褶皺。具有褶皺拐角的紙幣在ATM機、現(xiàn)金自動售貨機、和其它紙幣處理裝置中也會出現(xiàn)問題。這個正變成了一個更大的問題，因為使用這些機器變得越來越廣泛。
人們借助使紙幣處理設備具有下面裝置來進行一些努力以解決這個問題該裝置弄平鈔票從而不會卡住地供給摺角或者卷起的文件。這種系統(tǒng)描述在US-A-5265856中。
鈔票特別容易產生的另一個問題是，由于使用者喜歡卷起和折疊紙幣來儲存或者保存在錢包中。這引起紙幣的邊緣中部受到損壞，并且類似的問題也可以產生在ATM機和其它紙幣處理裝置中，與由于摺角和拐角所產生的一樣。
因此，本發(fā)明的目的是發(fā)現(xiàn)一種方法來減少拐角褶皺的產生和/或中間邊緣的損壞。
因此，本發(fā)明提供了一種紙，該紙具有至少三個拐角和接合在所述拐角上的三個側部，其中拐角加強水印設置在所述拐角的每一個上。
本發(fā)明還提供了一種紙，該紙具有至少三個拐角和接合在所述拐角上的三個側部，其中，一些拐角加強壓紋設置在每個所述拐角上，這些加強壓紋獨立地設置，或者除了拐角加強水印之外還設置了一些加強壓紋。
現(xiàn)在，參照附圖，只借助例子來描述本發(fā)明，在這些附圖中

圖1是具有拐角加強水印的小紙如鈔票的視圖；圖2示出了用來進行實驗的不同水?。?br> 圖3、4和5示出了各種實驗的實驗結果，這些結果示出了本發(fā)明所提供的改進；圖6是具有邊緣加強水印的小紙如鈔票的視圖；及圖7和8是用來制造具有本發(fā)明的拐角加強水印的紙的圓網籠面(cylinder mould cover)的剖視圖。
參照圖1，它示出了一張小紙10例如鈔票，該小紙借助手或者使用公知的造紙機如圓筒?；蛘唛L網造紙機來形成。各種纖維可以用來制造這種紙，這些纖維包括合成纖維或者天然纖維或者這兩者的混合物。本發(fā)明沒有限制這些纖維的實際制備，這種實際制備依賴于在完工的紙上所希望產生的什么效果。對于用于安全文件如鈔票、護照、身份證等的證券紙而言，這些需要能夠耐磨、具有彈性和自已支撐，因此一定得選擇合適的纖維混合物。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，在制造紙的期間，把水印11設置在紙10的每個拐角中。借助這樣的公知技術來產生水印改變紙纖維的克重，以致在一些區(qū)域中，這些纖維克重大于底紙層(base paper layer)的克重，并且在其它情況下，它們的克重更小。當在透射光下進行觀察時，克重較小的這些區(qū)域更輕，并且克重較大的這些區(qū)域比底紙更暗，并且可以非常清楚地看出明亮區(qū)域和暗區(qū)域之間的對比度。
水印廣泛地用作安全特征，因為真水印非常難以仿造，特別難以借助影印技術來進行偽造。它們也用作美學特征，例如用作文具中的美學特征，因為復雜的圖案可以借助水印技術來生產。傳統(tǒng)上，水印總是趨向于設置在紙或者文件的主體上，在該紙或者文件中，它們如此地進行生產，以致它們可以清楚地被看見。在本發(fā)明中，另一方面，這些水印明確地設置在紙的每個拐角中。這導致這些拐角的剛性大大提高，從而明顯地、意想不到地減少了拐角的褶皺(摺角)。
尤其地，已發(fā)現(xiàn)，局部地提高紙在文件的拐角中的克重的這些水印借助提高這個區(qū)域內的剛性而明顯地減少了形成褶角的傾向性。實現(xiàn)這種提高的一個原因是，提高了紙的剛性。公知的是，根據(jù)經典的束原理，物體的剛性與它厚度的平方成正比，這個描述在“Pulp and Paper Technologyand Treatments of Paper”(<<紙漿和紙技術，紙?zhí)幚?amp;gt;>)，1978，74頁，J d’A Clark著，F(xiàn)reeman出版公司，舊金山。因此厚度增大較小，可以導致不成比例的較大的剛度好處。典型的剛度測量是ISO2493中所規(guī)定的L&W實驗。
另一個特別有效的水印圖案是這樣的使克重較大的區(qū)域的一些線以與垂直邊緣成55度到35度的角度接近紙的邊緣，更加優(yōu)選的是45度。
在使用手工制造的紙來實現(xiàn)的一些實驗中，該手工制造的紙使用一種特殊制備的手工紙模來制造，該手工紙模壓印出七種不同的圖案，可以發(fā)現(xiàn)，拐角加強水印可以使紙在這些拐角的剛度增大超過50％。被實驗的這些圖案示出在圖2中。出于方便起見，這些標記為圖案A、B、C、D、D、E、F、G，及空白控制標記為H。以與機器方向成45度的角度來測量L&W剛度，每個圖案的結果示出在圖2中。
圖4示出了用于此研究而開發(fā)的實驗的結果。該實驗給出了這樣的角度在用已知的力來彎曲它之后，該折疊以該角度進行松開。在這種情況下，不管其它因素是否不變，水印也提高了褶皺的恢復角度，因為水印圖案施加了剛性。圖2的具體圖案的結果示出在圖4中。
另一個實驗被執(zhí)行來確定形成拐角褶皺(摺角)的概率，這個實驗的結果示出在圖5中。這些結果示出了褶皺的剛度，六個帶形圖案F至少示作“摺角系數(shù)”?？梢园l(fā)現(xiàn)，圖案F是最有效的。這是這樣的地方水印包括具有一些條紋的厚條紋圖案，這些條紋相對于機器方向(紙10的邊緣)基本上成45度。用于這些實驗中的這些條紋的優(yōu)選厚度為1-2mm寬，最優(yōu)選為1.5mm寬。第二個最有效的圖案是A，它具有2mm厚的波浪線。
這些實驗表明，形成水印設計的這些元件的取向對于沿著下面方向來產生最佳強度來講是重要的拐角褶皺可能沿著該方向形成，例如相對機器方向成45度。
已發(fā)現(xiàn)，紙的剛度在下面這些地方得到了提高水印由正圖案形成，從而與底紙層的厚度相比，增大了所選擇區(qū)域的大小，而該底紙層與負圖案相反，在該負圖案中，主要部分薄于底紙層的厚度。
不僅發(fā)現(xiàn)紙的剛度在根據(jù)本發(fā)明所制造的紙中得到了提高，而且在測量褶皺恢復角度的實驗中，可以發(fā)現(xiàn)褶皺恢復的改善在沒有拐角加強水印的紙上提高了50％。
在本發(fā)明的另一個實施例中，水印12產生在紙10的每個邊緣的中部上或者蓋住它，即當面對它來觀察時，在紙幣的東、南、西、北位置上。借助在每個邊緣的中部處提供這種加強水印，在前面確定的、涉及一些鈔票的每個邊緣的中部的損壞的這些問題已發(fā)現(xiàn)明顯減少，如圖6所示，因為在這些區(qū)域中提高了剛度并且提高了褶皺恢復能力。此外，水印12優(yōu)選為正的，并且優(yōu)選形狀包括垂直于可能的褶皺或者翻轉方向即平行于紙10的邊緣的皺折和/或設計元件。
具有拐角和中心邊緣加強的紙幣例如圖1和6所示的圖案的結合是優(yōu)選的。
各自的加強水印11、12可以是不連續(xù)的，如圖1和6所示，或者它們可以接合在一起，因此水印作為環(huán)繞整個紙10的連續(xù)框架出現(xiàn)。另一方面，只有一些加強水印11、17可以接合起來，以提供美觀圖案。
應該注意，機器造的紙形成連續(xù)卷筒紙，這些卷筒紙隨后被切割以形成單獨的紙。顯然，在卷筒紙上所形成的加強水印11、12的圖案需要小心地設計，以確保當紙10被切割時，水印11、12設置在紙10的拐角和/或邊緣上。
在本發(fā)明的另一個實施例中，已發(fā)現(xiàn)，紙在文件拐角中的有效厚度可以通過下面來提高把一些皺折以圖案壓印到紙中，這個圖案與用于水印拐角加強的上述那些相類似。優(yōu)選地，可以借助凹板印刷過程來實現(xiàn)壓印，該凹板印刷過程通常用于印刷安全文件。
公知的是，使用凹板印刷過程來壓印出普通的安全文件和特殊鈔票。沒有使用油墨的壓印有時與生產觸覺安全特征的一起使用，這些觸覺安全特征可以在1997年發(fā)行的Dutch 10 Guilder notes中發(fā)現(xiàn)。這些紙幣在這些紙幣的短邊緣的下部具有一系列的山形圖案。在這些紙幣上所執(zhí)行的實驗表明，通過這些壓印沒有提高拐角褶皺的剛度。這個的原因是，它們沒有正確地設置以產生這種效果，它們太遠離紙邊緣并且這些線太細。
這個主意的延伸和上述本發(fā)明的其它實施例是這樣的文件，在該文件中，水印加強拐角也通過凹板印刷所壓印出的皺折來加強，這些皺折采納與水印加強結構相類似的圖案。當這些技術結合起來應用到鈔票的實驗中，實現(xiàn)拐角剛度提高到250％，這個通過L&W剛度實驗來測量。
另一方面，水印加強拐角用拐角加強壓印來取代，該拐角加強壓印可以通過具有或者沒有油墨的凹板印刷來生產。優(yōu)選地，這些壓紋填充這樣的區(qū)域該區(qū)域由每個拐角的每個鄰近側部上的至少10mm的長度來定界。更加優(yōu)選的是，每個拐角的整個區(qū)域被填滿。優(yōu)選地，這些壓紋包括若干條紋，每個條紋的寬度為0.5-3mm之間，這些條紋借助一些間隔來分開，間隔的寬度為0.5-3mm。這些條紋可以是直的、波狀的或者彎曲的，并且優(yōu)選為平行的。
相對于拐角褶皺的線(該線相對于一個邊緣設置成45度)，壓紋的條的角度優(yōu)選為70度到111度，更加優(yōu)選的是90度。
對于用在文件中的紙而言，而在這些文件中加強水印非常靠近其它的安全特征如打印的肖像，那么產生了一些問題與中心相比，在卷筒紙的邊緣上具有更大的收縮度。為了得到均勻的完工的文件寬度，因此，在制造期間圓網籠面上的實際文件寬度不得不改變以補償收縮率。這個問題的解決方案是，壓紋/水印的這些條紋包括較小的垂直和水平尾部，根據(jù)網籠面上的位置，該壓紋/水印允許網籠面的模壓印區(qū)域進行重疊或者分離。圖7示出了重疊的模壓印區(qū)域，圖8示出了模分離，從而允許所述圓網邊緣進行最大的收縮。在需要重疊的這些區(qū)域內，在沒有水平和垂直尾部但具有斜紋條紋的端部的情況下相互消除這些斜紋條紋。
權利要求
1.一種紙張，該紙張具有至少三個拐角和接合在所述拐角處的三個側部，其中，拐角加強水印設置在所述每個拐角處。
2.一種紙張，該紙張具有至少三個拐角和接合在所述拐角處的三個側部，其中，邊緣加強水印設置在每個側部的中間部分上，或者蓋住每個側部的中間部分。
3.如權利要求1或者2所述的紙張，其特征在于，加強水印是正水印。
4.如權利要求1-3任一所述的紙張，其特征在于，加強水印包括若干條紋。
5.如權利要求4所述的紙張，其特征在于，這些條紋是直的。
6.如權利要求5所述的紙張，其特征在于，這些條紋是波浪形。
7.如權利要求4-6任一所述的紙張，其特征在于，拐角加強水印的這些條紋相對于紙張的側部基本上以45度的角進行延伸。
8.如權利要求4-7任一所述的紙張，其特征在于，邊緣加強水印的條紋基本上平行于紙的側部。
9.如權利要求4-8任一所述的紙張，其特征在于，這些條紋的厚度為1-2.5mm。
10.如權利要求9所述的紙張，其特征在于，這些條紋的厚度為1.5mm-2mm。
11.如權利要求1和2所述的紙張，它具有拐角和邊緣加強水印。
12.如前述權利要求任一所述的紙張，其特征在于，加強水印由水印圖案來接合。
13.如前述權利要求任一所述的紙張，其特征在于，凹板印刷皺折設置成使加強水印重疊在類似圖案中。
14.一種紙張，該紙具有至少三個拐角和接合在所述拐角處的三個側部，其中，拐角加強壓紋設置在每個所述拐角處。
15.如權利要求14所述的紙張，其特征在于，這些壓紋通過凹板印刷來設置。
16.如權利要求15所述的紙張，其特征在于，凹板印刷是無墨的。
17.如權利要求14-16任一所述的紙張，其特征在于，拐角加強壓紋填充這樣的區(qū)域該區(qū)域由每個拐角的每個鄰接側部上的至少10mm的長度來界定出。
18.如權利要求14-17任一所述的紙張，其特征在于，紙的每個拐角的整個區(qū)域填充有加強壓紋。
19.如權利要求14-18任一所述的紙張，其特征在于，這些壓紋包括若干條紋，每個條紋的寬度為0.5-3mm，這些條紋通過間隙來分開，該間隙的寬度大小為0.5-3mm。
20.如權利要求19所述的紙張，其特征在于，壓紋的這些條紋基本上相互平行。
21.如權利要求19或者20所述的紙張，其特征在于，壓紋的這些條紋基本上是直的。
22.如權利要求19-21任一所述的紙張，其特征在于，相對于拐角褶皺線，壓紋的這些條紋的角度為70度到110度，該拐角褶皺線相對于一個邊緣設置成45度。
23.如權利要求22所述的紙張，其特征在于，相對于拐角褶皺線，壓紋的這些條紋的角度大約為90度，該拐角褶皺線相對于一個邊緣設置成45度。
24.如權利要求14-22任一所述的紙張，其特征在于，拐角加強壓紋與水印圖案相結合。
25.一種紙張，它具有如權利要求14-24任一所述的拐角加強壓紋與如權利要求1-12任一所述的加強水印相結合。
26.如權利要求25所述的紙張，其特征在于，拐角加強壓紋具有基本上與加強水印的圖案相同的圖案。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種紙的改進，尤其涉及一種用來加強由其形成的紙和文件的強度的水印和/或壓紋的用途。因此，本發(fā)明提供了一種紙，該紙具有至少三個拐角和接合在所述拐角上的三側部，其特征在于，拐角加強水印設置在每個所述拐角上。另一方面，或者此外，拐角加強壓紋設置在每個所述拐角上。
文檔編號D21H21/40GK1592808SQ02823488
公開日2005年3月9日 申請日期2002年11月26日 優(yōu)先權日2001年11月26日
發(fā)明者尼古拉斯·G·皮爾遜 申請人:德拉魯國際公司