專利名稱：用于票證文件的片材的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造片材的方法的改進，這些片材用于票證文件，這些票證文件具有 邊緣或角部加強水印和施加在表面的特征。
背景技術(shù)：
鈔票的折疊或彎曲角部(角部折疊或折角)對于許多銀行而言構(gòu)成顯著問題，因 為它們會在現(xiàn)金處理機中引起問題，并且會人為地導(dǎo)致鈔票壽命縮短。許多機器將拒絕這 樣的鈔票進入流通。一家大型歐洲中央銀行已經(jīng)表示，來自他們的機器的拒絕情況的80% 歸因于這樣的角部折疊。具有折疊角部的鈔票在ATM和現(xiàn)金出納機和其它鈔票處理設(shè)備中 也會是成問題的。這正在成為較顯著的問題，因為這樣的機器的使用正在變得越來越普遍。已經(jīng)通過提供鈔票處理設(shè)備進行解決這個問題的努力，該鈔票處理設(shè)備具有用 來使鈔票展平的設(shè)備，以使折角或卷曲的文件能夠沒有卡住地進給。這樣一種系統(tǒng)在 US-A-5, 265，856 中描述。關(guān)于鈔票具體發(fā)生的另一個問題是由使用者為了在皮夾和錢包中存儲或保持鈔 票而將鈔票卷曲和折疊的傾向而造成的。這使得鈔票邊緣的中部處被損壞，并且與關(guān)于折 角和角部發(fā)生的相類似的問題，發(fā)生在ATM和其它鈔票處理設(shè)備中。此外，也存在著關(guān)于鈔票邊緣撕裂和這樣的邊緣撕裂蔓延的顯著問題。角部和邊緣加強水印的使用已經(jīng)在W0-A-03/046282、EP-A-1466755、及 EP-A-1466756中描述。在現(xiàn)有技術(shù)中描述的結(jié)構(gòu)已經(jīng)非常成功地解決上述問題。除應(yīng)對上述問題之外，鈔票和其它票證文件需要由公眾可容易識別和確認的票證 特征，而不需要另外的確認裝置。這里描述的類型的票證裝置打算對于有價文件使用，這些 有價文件包括但不限于，鈔票、財務(wù)支票、旅行支票、財務(wù)印花稅票、郵票、鑒定證書、商標保 護物品、債券、證書、代金券等。廣泛接受的是，當(dāng)生產(chǎn)票證文件時，需要一定范圍的票證特征。這既是為了克服偽 造者的努力，又是為了使文件能夠在多種不同水平下被檢驗。通常認為，票證文件的檢驗落 到三個種類之一中公眾檢驗、出納助手檢驗及隱蔽檢驗(covert)。在公眾水平下文件的檢驗，需要是明顯的、或者不需要另外幫助而確認的特征。公 眾票證特征的例子包括開窗口的和嵌入的線、圓網(wǎng)水印、全息箔和帶條、凹版印刷、色移或 光變油墨、熱變色特征、壓花或印刷潛在特征。所有這些特征對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員都將是 熟悉的，并且它們也在多種出版物(包括許多公開出版的專利說明書)中廣泛地討論。重 要的是要注意，以上各特征種的幾個特征不是明顯的，直到按正確方式觀看或處理，例如潛 影。這樣的特征，盡管不是明顯的，但仍然能僅僅使用人類感官和處理來確認，不需要使用 輔助裝置或設(shè)備部件。施加在表面的帶條和箔形式的光變票證特征的使用，在鈔票和其它票證文件上非 常普遍。用來轉(zhuǎn)移帶條或補片的優(yōu)選方法稱作轉(zhuǎn)移方法，按該轉(zhuǎn)移方法，光變裝置形成在載 體基質(zhì)上，并且在隨后的工作步驟中轉(zhuǎn)移到票證文件上。光變裝置可使用粘合劑層施加到票證文件上。粘合劑層或者施加到光變裝置上，或者施加到要被施加光變裝置的票證文件 的表面上。在轉(zhuǎn)移之后，可以除去載體基質(zhì)，留下光變裝置作為暴露層?？蛇x擇地，載體層可被保持作為起到外部保護層作用的結(jié)構(gòu)的一部分。光變裝置可以采取各種形式，包括全息圖、衍射光柵、微光學(xué)結(jié)構(gòu)(如包括微透鏡 和微棱鏡的那些)、由諸如液晶材料之類的材料產(chǎn)生的根據(jù)角度變色反射、薄膜干涉結(jié)構(gòu)、 多層聚合物結(jié)構(gòu)、及光子晶體結(jié)構(gòu)。施加在表面的材料對于具有角部或邊緣加強水印的片材的施加，由于帶條或補片 對于可變輪廓區(qū)域的不良粘結(jié)，已經(jīng)被證明是成問題的，這些可變輪廓區(qū)域由形成水印的 多個加強條生成。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種制造用于票證文件的紙片的改進方法，該方法能 夠使施加在表面的票證特征，如帶條或補片，與角部或邊緣加強水印一起使用。本發(fā)明因此提供一種由纖維基質(zhì)制造片材的方法，所述片材具有角部和在所述角 部處接合的邊緣，該方法包括如下步驟通過將纖維沉積在支撐表面上形成基質(zhì)；在基質(zhì) 中的預(yù)定位置處形成至少一個加強水印，該至少一個加強水印增大片材的水印區(qū)域中的剛 度，所述加強水印是通過如下形成的正水印改變基質(zhì)的纖維的克數(shù)，以相對于在基質(zhì)的相 鄰區(qū)域中的平均纖維克數(shù)，形成增大克數(shù)的至少兩個相鄰的條；及進一步形成至少一個升 高區(qū)域，該升高區(qū)域通過增大纖維的克數(shù)而形成，該至少一個升高區(qū)域接合在至少一個加 強水印內(nèi)的相鄰的條，以形成光滑平面表面，并且將大體平面票證特征件跨過光滑平面表 面施加到基質(zhì)的至少一個表面的一部分上?；|(zhì)優(yōu)選地首先形成為長幅，該長幅隨后被切割成多個片材，或者，由基質(zhì)形成單 個片材。加強水印優(yōu)選地形成在片材的至少一個角部中，從而增大片材在所述角部和/或 沿片材的至少一個邊緣的剛度以增大片材沿所述至少一個邊緣的剛度。


現(xiàn)在參照附圖僅以例示方式描述本發(fā)明，在附圖中圖1是用來制造片材的纖維基質(zhì)的連續(xù)長幅的一段的平面圖，這些片材根據(jù)本發(fā) 明的方法具有邊緣加強水??；圖2a是圖1的基質(zhì)的長幅的一段的平面圖，該基質(zhì)具有施加在表面的帶條；圖2b是由圖2a的長幅切割的一片基質(zhì)的平面圖；圖3a是在圖2的線III-III上的橫截面端視圖；圖3b是現(xiàn)有技術(shù)片材的橫截面端視圖，該橫截面端視圖與圖3a的橫截面端視圖 相類似；圖4至9是用于邊緣加強水印的可選擇圖案，這些邊緣加強水印用在本發(fā)明中；圖10是用來制造片材的基質(zhì)長幅的一段的平面圖，這些片材根據(jù)本發(fā)明的方法 具有邊緣加強水??；圖11是用來制造本發(fā)明的片材的一種可選擇基質(zhì)長幅的一段的平面圖，這些片
5材具有邊緣和角部加強水??；及圖12是用來制造本發(fā)明的片材的另一種可選擇基質(zhì)長幅的一段的平面圖，這些 片材具有邊緣加強水印。
具體實施例方式參照圖1，其中示出有連續(xù)長幅10形式的纖維基質(zhì)(如紙)的片材的一段，該連續(xù) 長幅10可通過手工制造或使用已知造紙機制造，如使用圓網(wǎng)或長網(wǎng)造紙機。長幅10隨后 沿標記切割線12被切割以形成各個較小片材11，這些片材11中的三個lla、llb、llc在圖 1中示出。各個較小片材11將形成票證文件，如鈔票、護照、身份證等。一定范圍的纖維類 型可用這樣的基質(zhì)的制造，包括合成纖維或天然纖維或兩者的混合物。纖維的實際制備不 受本發(fā)明限制，并且將取決于在成品基質(zhì)中希望產(chǎn)生什么效果。用于例如鈔票、護照、身份 證等等的票證文件的票證紙需要是耐磨的、有彈性的及自支撐的，并且所以必須選擇適當(dāng) 的纖維混合。應(yīng)該注意，通過直接制造單個片材，而不是制造長幅或巨大片材隨后切割成較小 片材，也可以實現(xiàn)本發(fā)明的方法。典型水印通過改變纖維克數(shù)的公知技術(shù)而形成，從而在某些區(qū)域中有比在基礎(chǔ)基 質(zhì)層中的平均克數(shù)高的纖維克數(shù)，并且在其它區(qū)域中有較低克數(shù)。當(dāng)在透射光中觀看時，較 低克數(shù)的區(qū)域比基礎(chǔ)基質(zhì)亮，并且較高克數(shù)的區(qū)域比基礎(chǔ)基質(zhì)暗，并且在亮和暗區(qū)域之間 的對比度可被非常清楚地看到。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，沿文件的邊緣局部增大紙的克數(shù)的水印，通過增 大在這個區(qū)域中的剛度，顯著地減小其撕裂開始和蔓延的傾向。這種增大的一個原因是因 為紙的剛度的增大。根據(jù)經(jīng)典梁理論，公知的是，物體的剛度與其厚度的立方成比例，如在 "Pulp andPaper Technology and Treatment of Paper",1978, page 74by J d' AClark Freeman Publications Inc, San Francisco中描述的那樣。厚度的較小增大因而明確地 導(dǎo)致剛度的顯著增大。典型剛度測量是在IS02493中規(guī)定的L&W試驗。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，與負水印(其主要部分比基礎(chǔ)紙層的主要部分薄)相反，在水印是正 水印的地方，具有將體積添加到選中區(qū)域上的效果(與基礎(chǔ)紙層的厚度相比)，紙的剛度增 大。在本發(fā)明的一個實施例中，邊緣加強水印13形成在長幅10中，從而當(dāng)將長幅10 劃分成較小片材11時，它們沿較小片材11的至少一個邊緣14提供，并且優(yōu)選地沿兩個相 對的邊緣14提供。邊緣加強水印13優(yōu)選地是正水印，這意味著，在水印區(qū)域中的纖維克數(shù) 與在無水印區(qū)域中的基質(zhì)的平均纖維克數(shù)相同，或者比其大。在較小片材11上的邊緣加強 水印13的優(yōu)選形式是一個條13a或多個相鄰的條13a，并且水印13優(yōu)選地具有與撕裂蔓延 方向相垂直的(即與片材的邊緣相平行的)元件。對于撕裂開始和蔓延的改進阻力由在水印條13a中的基質(zhì)的克數(shù)與無水印區(qū)域 相比增大而產(chǎn)生，并且已經(jīng)觀察到，條13a越寬，觀察到的改進越大。然而，由于在造紙過程 期間纖維的沖刷，難以產(chǎn)生沿片材11的整個長度均勻厚度的、并且具有大于5mm寬度的正 水印條13a。因此，多個相鄰水印條13a優(yōu)選地形成在長幅10中的相關(guān)位置處，每個條13a 具有優(yōu)選為在1至5mm范圍中的寬度，更優(yōu)選為具有在2至4mm范圍中的寬度。如果紙長幅10在造紙機上按連續(xù)方式生產(chǎn)，那么為了保證邊緣加強水印13沿小片材11的長邊緣的每一個包括至少一個條13a，在巨大的連續(xù)形成的長幅10中形成的水印 包括在水平切割線12上和/或與其相鄰形成的至少兩個、并且優(yōu)選地大于三個或更多的加 強條13a。優(yōu)選地，切割線12穿過中部條13a的中心延伸。這種構(gòu)造為切割線12的實際位 置提供公差，因為切割線12可在中部條13a內(nèi)的任何處，甚至在中部條13a任一側(cè)的空間 中，以便仍然保證沿每個片材11的相應(yīng)邊緣有至少兩個條13a。已經(jīng)觀察到，如果聚合物膜或涂層形式的帶條15被施加在加強水印13的條13a 上，由于在加強水印13的區(qū)域中基質(zhì)的可變輪廓，在基質(zhì)與帶條15之間觀察到不良粘結(jié)。 這種不良粘結(jié)的原因在圖3b中示意性地示出，該圖3b表示長幅10的橫截面，該長幅10具 有在包括三個條13a的邊緣加強水印13上施加的帶條15?？煽吹?，帶條15僅在各個條13a 形成的升高區(qū)域中接觸長幅11，導(dǎo)致在條13a之間的不良粘結(jié)區(qū)域16，在該處，帶條15橋 接在各個條13a之間的間隙，與紙面的接觸非常少。本發(fā)明通過形成基質(zhì)的增大克數(shù)的區(qū)域17解決這個問題，該區(qū)域17升高，并且在 要被施加表面帶條15的局部區(qū)域中將各個條13a連接起來。這在圖3a中示出。這個升高 區(qū)域17的存在提供了光滑的表面，該光滑表面增大在帶條15與基質(zhì)之間的接觸面積，并且 顯著地改進帶條15對于基質(zhì)的粘附效果。加強水印13的條13a和升高區(qū)域17優(yōu)選地通過將纖維沉積到造紙機的支撐表面 上而形成，該支撐表面具有相對于該表面的相鄰區(qū)域沉下的部分。在圓網(wǎng)造紙機中，紙形成 在部分浸沒的絲布覆蓋的圓網(wǎng)上，該圓網(wǎng)在包含紙纖維的稀釋懸浮液的容器中轉(zhuǎn)動。隨著 圓網(wǎng)轉(zhuǎn)動，水被抽吸穿過絲布，將纖維沉積到圓筒表面上。在沉下區(qū)域中，纖維以較大厚度 沉積，以形成正水印。沉下區(qū)域一般通過對絲布進行壓紋而形成。優(yōu)選地，但不是必需地，在升高區(qū)域17與基礎(chǔ)基質(zhì)克數(shù)的相鄰區(qū)域之間有逐漸過 渡。實驗已經(jīng)表明，這樣一種逐漸過渡，可通過在支撐表面的沉下區(qū)域與相鄰區(qū)域之間具 有在一定角度下的斜度而實現(xiàn)，該角度對于形成支撐表面的基質(zhì)的法線優(yōu)選為在20°至 70°的范圍中，更優(yōu)選為在30°至55°的范圍中，最優(yōu)選為近似45°。廣泛范圍內(nèi)的各種邊緣加強水印13設(shè)計可以用在本發(fā)明中，這些設(shè)計包括(按某 種形式)多個克數(shù)增大的帶條。一些適當(dāng)設(shè)計在圖4至9中示出。本發(fā)明同樣適用于具有一個或多個角部加強水印18的片材的制造。角部加強水 印可以布置在一個、兩個、三個或全部四個角部中，并且后者在圖10中示出。適當(dāng)角部加強 水印18是如在W0-A-03/046282中描述的那樣。用于角部加強水印18的特別有效圖案是 生成較高克數(shù)的條18a的圖案，條18a相對于邊緣14、19以在30°與55°之間的角度、并 且更優(yōu)選地以45°接近片材11的邊緣14。條18a的優(yōu)選寬度是在1至2mm寬的范圍中， 最優(yōu)選的寬度為1. 5mm。片材11也可以具有角部和中央邊緣加強水印13、18，例如如圖11所示。另外，邊緣和/或角部加強水印13、18可與另一種水印19 (如肖像水印)相組合， 以增強片材11的票證效果和美觀效果。如圖11所示，角部加強水印18的至少一個具有成 形邊界(該成形邊界不必是連續(xù)邊界)，該成形邊界的至少一段與另一種水印19的邊緣的 至少一段互補。邊界的上述成形段允許兩種水印18、19緊鄰并置，帶來組合美觀和空間節(jié)省的效 果。通過使用兩種水印特征的緊鄰對齊和配合使它難以偽造，能夠增進票證安全性。在兩
7種水印之間的間隙優(yōu)選為不小于3mm，并且更優(yōu)選為在3至5mm的范圍中。各個加強水印13、18可以是分散的，或者它們可以借助于一些水印區(qū)域而接合在 一起，從而水印顯得像是圍繞整個片材11的連續(xù)框架?？蛇x擇地，僅有一些加強水印13、18 接合在一起，以提供美觀圖案。在本發(fā)明的另一個實施例中，帶條15將被施加到其上的光滑升高區(qū)域17可完全 跨過片材11的寬度延伸，即從長邊緣14到長邊緣14，如在圖12中示出的那樣。
權(quán)利要求
一種由纖維基質(zhì)制造片材的方法，所述片材具有角部和在所述角部處接合的邊緣，該方法包括如下步驟通過將纖維沉積在支撐表面上形成所述基質(zhì)；在所述基質(zhì)中的預(yù)定位置處形成至少一個加強水印，該至少一個加強水印增大所述片材的水印區(qū)域中的剛度，所述加強水印是通過如下形成的正水印改變所述基質(zhì)的纖維的克數(shù)，以相對于在所述基質(zhì)的相鄰區(qū)域中的平均纖維克數(shù)，形成增大克數(shù)的至少兩個相鄰的條；及進一步形成至少一個升高區(qū)域，該升高區(qū)域通過增大纖維的克數(shù)而形成，該至少一個升高區(qū)域接合在所述至少一個加強水印內(nèi)的相鄰條，以形成光滑平面表面，適于大體平面的票證特征件跨過所述光滑平面表面對所述基質(zhì)的至少一個表面的一部分的后續(xù)施加。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括如下步驟跨過所述光滑平面表面，將大體平面 的票證特征件施加到所述基質(zhì)的至少一個表面的一部分上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述基質(zhì)首先形成為長幅，該長幅 隨后被切割成多個片材。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述基質(zhì)形成單個片材。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，加強水印形成在所述片材的至少 一個角部中，從而增大所述片材在所述角部中的剛度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述角中的加強水印包括多個條，這些條大體相 對于所述片材的邊緣以45°的角度延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述角部中的加強水印包括多個 條，這些條具有在1至2mm范圍中的寬度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述條的寬度是1.5mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述的方法，其中，所述加強水印沿所述片材的至少一個 邊緣形成，從而增大所述片材沿所述至少一個邊緣的剛度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述加強水印包括至少一個條，該條與所述片 材的邊緣大體平行地形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述加強水印包括至少一個條， 該條具有在1至5mm范圍中的寬度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述至少一個條的寬度在2mm至4mm的范圍中。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，所述片材具有角部和邊緣加強水印。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，所述加強水印的條是直的。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，多個加強水印由水印圖案接合。
16.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，所述加強水印中的至少一個具有 邊界，所述邊界的至少一段相對于另一水印的邊界的至少一段具有互補的形狀，并且布置 成與所述另一水印的邊界的至少一段緊鄰地對齊。
17.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，所述至少一個升高區(qū)域形成有側(cè) 面，所述側(cè)面相對于相鄰的片材表面的法線的角度處于20°至70°的范圍中。
18.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，所述至少一個升高區(qū)域形成有側(cè) 面，所述側(cè)面相對于相鄰的片材表面的法線的角度處于30°至55°的范圍中。2
19.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，所述至少一個升高區(qū)域形成有側(cè) 面，所述側(cè)面相對于相鄰的片材表面的法線的角度為大約45°。
20.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，所述升高區(qū)域延伸跨過所述片材 的寬度。
21.一種由根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項的纖維基質(zhì)形成的片材。
22.一種由根據(jù)權(quán)利要求21的片材形成的票證文件。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的票證文件，包括下列選項中的任一種鈔票、財務(wù)支票、旅 行支票、財務(wù)印花稅票、郵票、鑒定證書、商標保護物品、債券、證書或代金券。
24.一種基本如參照附圖在本文中描述的并如附圖所示的片材。
25.—種基本如參照附圖在本文中描述的并如附圖所示的票證文件。
全文摘要
本發(fā)明涉及制造用于票證文件的片材的方法的改進、和一種由纖維基質(zhì)制造片材的方法，這些票證文件具有邊緣或角部加強水印(13、18)和施加在表面的特征(15)，所述片材具有角部和在所述角部處接合的邊緣。該方法包括如下步驟通過將纖維沉積在支撐表面上形成基質(zhì)；和在基質(zhì)中的預(yù)定位置處形成至少一個加強水印(13、18)。加強水印(13、18)增大在水印區(qū)域中片材的剛度，并且是通過如下形成的正水印改變基質(zhì)的纖維的克數(shù)，以相對于在基質(zhì)的相鄰區(qū)域中的平均纖維克數(shù)，形成增大克數(shù)的至少兩個相鄰條(13a、18a)。至少一個升高區(qū)域(17)通過增大纖維的克數(shù)而形成，其接合在至少一個加強水印內(nèi)的相鄰的條以形成光滑平面表面。這個表面適于大體平面票證特征(15)跨過光滑平面表面對基質(zhì)的至少一個表面的一部分的后續(xù)施加。
文檔編號D21F13/00GK101978112SQ200980109643
公開日2011年2月16日 申請日期2009年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月19日
發(fā)明者A·D·阿什, A·M·馬塞, M·P·貝克 申請人:德拉魯國際公司