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用于制造两级水印的造纸丝网及其生产方法失效专利 发明

技术内容

技术领域 本发明主要涉及用于生产带有水印的造纸用丝网的方法,特别是,用 于生产有价证券(例如钞票、支票、身份证和其他证券)的方法。另外,本发 明还涉及在上述方法中使用的一种掩模、由所述方法生产的造纸丝网和利 用该造纸丝网生产的有价证券。 背景技术 造纸是在所谓的圆筒造纸机或长网造纸机上以连续方式进行的,这时 纸浆沉积在运动的丝网上,并固结成可作为湿的纸幅从丝网上取下以作进 一步处理(例如干燥等)的程度。 在有水印的纸张的生产中,应区别带有强烈的亮-暗效应的两级水印和 带有在亮和暗之间有许多模糊(soft)过渡的多级水印。为了生产两级水印, 将金属丝或金属模制件(所谓电铸版)钎焊在丝网结构上,以便在这些地方将 丝网完全封闭。这样,在丝网的这些部分区域上,纸的沉积受阻,并在纸 上形成薄的地方,该薄的地方用透射光看时显得非常光亮。然而,在生产 多级水印时,丝网上的孔不封闭。相反,在丝网中压花形成三维的凸纹, 使加工完毕的纸的厚度根据凸纹改变,并用透射光可看出在亮和暗的区域 之间有模糊的过渡。 与两级水印不同,由于圆筒造纸机的丝网为刚性形式,多级水印只能 在圆筒造纸机上生产。然而,在长网造纸机上,丝网作成一个运动的环带, 并且用于生产多级水印的压花凸纹会被重复偏转破坏。但在圆筒造纸机上 造纸是费时间和成本昂贵的,因此,压花的多级水印只在生产与证券有关 的纸(例如钞票或其他有价证券)时使用。 生产两级的水印虽然最初看来更通用,但在许多方面也有问题。例如, 将金属丝或电铸版钎焊在丝网上需要高度熟练的专家精心的手工劳动,因 此很费时间且价格昂贵。另外,牢固地钎焊的部件在长网造纸机上受到大 的机械应力作用,并且经常从丝网上取下,这对生产的可靠性和产品质量 有负面影响,因为松的部件会聚集在丝网上并破坏纸张。 同样的问题在圆筒造纸机中也会发生,特别是如果为了要用多级水印 中的特殊亮度强调某些细节、书法和臂的涂布(coats of arms)等,而将该双 层水印与压花的多级水印组合时,更会产生那样的问题。 在上述所有问题中,将电铸版粘接在压花凸纹的丝网区域中是关键的。 另外,使电铸版在丝网的压花凸纹区域中精确定位很困难。因此,重新将 拆下的部件精确地固定在同一位置也是问题。 发明内容 在这些前提下,本发明的目的是提供一种丝网和生产带水印的造纸丝 网的方法,其中,负责形成水印的装置容易制造,并且可在压花的丝网区 域中精确定位和承受强大的负荷。 根据本发明,该目的可利用具有独立权利要求所述特征的丝网及其生 产方法达到。另外,为了可在所述方法中使用,提出了一种专门设计的掩 模。在从属权利要求中说明了优选实施例和本发明的改进。 本发明基于这样的考虑,即,不需要利用金属丝或电铸版在丝网上制 造隆起部分,以封闭丝网下面的区域。该丝网在所述区域内可用任何方法 封闭,即,根据本发明,可用部分地加在丝网上并且在这些地方完全封闭 丝网的密封油膏封闭。利用本发明的措施,同样可达到用阻止在这些区域 中的纸沉积的传统电铸版因而也是在纸上制造出非常光亮的地方所能实现 的目的。 施加在丝网上的密封油膏与丝网形成牢固粘接,使该密封油膏最好完 全包围丝网布。因此,该密封油膏不会容易地脱离丝网,因此,可避免钎 焊电铸版的上述缺点。可用于密封油膏的物质为可在粘性状态下施加在丝 网上并在另外处理或独立固化后牢固地与丝网粘接的物质。例如,可以使 用粘性粘接剂(例如基于环氧树脂的粘接剂)或焊锡膏,该焊锡膏只有在加热 后才能牢固地与丝网的网眼粘接。还可以使用辐射固化的粘接剂,例如紫 外线固化的粘接剂混合物。 本发明既可以用在长网造纸机中又可以用在圆筒造纸机中。在圆筒造 纸机情况下,由于机械负荷较小,因此密封油膏的材料选择相对来说不是 关键的,可以使用较脆的材料。在长网造纸机中使用时,密封油膏的弹性 必需满足较高的要求,使得丝网的封闭区域不会由于重复偏转而被破坏打 开。在这种情况下,可以使用诸如橡胶或其他弹性体一类的材料。 本发明不是仅限于两级水印的生产。将该密封油膏制成相应的网板也 可用于生产多级水印。如果密封油膏的一定的覆盖面被赋予图像信息的不 同的黑白亮度等级,则纸浆相应地或多或少沉积在个别区域上。 多种局部施加密封油膏的方法都是可想象的。因此,可以使用丝网印 刷、上墨辊印刷、喷雾工艺或刀涂层来进行施加密封油膏。根据本发明方 法一个特殊的实施例,由掩模来控制具体的施加密封油膏。该掩模可以用 于部分地施加密封油膏,或使涂在大表面上的密封油膏部分固化。 根据第一实施例,掩模放在丝网上,然后,将密封油膏施加在掩模上。 该掩模具有间隙,该间隙的轮廓为要封闭的部分区域,因此,密封油膏只 能流入丝网布中,并在所述部分区域中封闭丝网布。 根据第二实施例,首先将密封油膏施加在丝网的一个大表面上,然后 如第一实施例那样,将同一个掩模放在上面。然后,密封油膏在掩模的间 隙中固化,使丝网只能在这些区域被永久封闭。可以激活的密封油膏的适 当材料为紫外线辐射固化的粘接剂。在下一个步骤中,从丝网上洗去没有 固化的密封油膏。 在第三实施例中,密封油膏首先施加在丝网的一个大表面上,然后用 掩模覆盖,如同在第二实施例中一样,但在这种情况下,掩模的形状为要 封闭的丝网的部分区域的形状。丝网上未被掩模覆盖的区域没有密封油膏, 因为密封油膏被(例如)吹掉或喷射掉。剩余的密封油膏再可以用加能量方式 或不加能量方式固化。 使用掩模的优点是,掩模容易在计算机上设计和用机器生产。利用计 算机上产生的数据,根据早先生产的薄膜底版(film master),可以利用铣削, 激光切割或激光铣削或刻蚀方法生产该掩模。另外,施加密封油膏可以自 动化,因此本发明可以更有效地生产制造水印用的丝网。由于掩模的定位 简单而且精确,因此本发明对丝网和用它生产的纸的质量有帮肋。当生产 新的同样的丝网时,质量任何时候都可以再现。 利用本发明生产在多级水印内的一个特别光亮的水印区域(所谓“高光 亮度的水印”)是特别方便的。在这种情况下,在压花的丝网内,特别是在 凸纹的顶点区域中,所述区域带有密封油膏。可以使用表面结构与丝网的 压花凸纹适应的掩模,使得当将掩模铺放在丝网上时,掩模锁紧在丝网的 压花凸纹中。这样,密封油膏相对于多级水印的定位很精确,并完全可以 重复。 为了进一步稳定,密封油膏中最好加入纤维增强填料(例如,如果密封 油膏为基于粘接剂的则为玻璃纤维或碳纤维)或细铜丝(如果密封油膏由钎 料膏构成的话)。 附图说明 下面,将参考附图利用例子来说明本发明,其中: 图1表示带有两级水印1和多级水印2的钞票; 图2示意性地表示在使用掩模施加密封油膏层之后丝网的横截面; 图3示意性地表示在使用掩模在丝网的压花凸纹区域中施加密封油膏 层之后丝网的横截面; 图4示意性地表示使用掩模在对施加在一个大表面上的密封油膏进行 有能量的部分固化过程中丝网的横截面。 图5示意性地表示使用掩模在将密封油膏施加在大表面上之后和在除 去多余的密封油膏之前丝网的横截面。 具体实施方式 图1表示具有面额为“100”形式的几个两级水印1和肖像形式的多级 水印2的钞票。单个的两级水印1部分地或完全地覆盖多级水印2。由于该 多级水印的关系,这种钞票用的纸在带有用于生产肖像2的压花凸纹的丝 网的圆筒造纸机上生产。 参见图2,下面将说明生产根据第一实施例的丝网20的本发明的方法, 以便利用该丝网生产严格的两级水印。相应地,将掩模30放置在丝网20 上,所述掩模具有形成丝网20的部分区域11的间隙31;在间隙31中,丝 网20用密封油膏10封闭。将密封油膏10施加在掩模30上,只在间隙31 处密封油膏10才穿过掩模30进入丝网20中并完全将丝网20的布封闭。 本发明的方法的这个状态表示在图2中。 在下一个步骤中,除去掩模30,并且不加能量地使密封油膏固化;或 根据密封油膏的不同,通过供给温度或紫外线照射而加能量地控制固化过 程。另一种方法是,首先使密封油膏10固化,或留待固化,并只除去掩模 30,从而使两级水印的轮廓具有特别精确和鲜明的边界。 应当考虑到,图2中的尺寸比例与实际不相符。与丝网20的厚度比较, 掩模30的厚度尺寸过大。 在密封油膏已经与丝网20的结构粘接并完全将其封闭于这些区域后, 该丝网部分地是水不能透过的,因此在造纸过程中,可以阻止纸沉积在这 些地方。与用这种丝网生产的纸的周围的纸材料比较,在透射光下,这些 区域成为非常光亮的区域。 虽然结合图2所述的方法适合于用长网造纸机和圆筒造纸机生产丝网, 下面将参照图3,特别是使用圆筒造纸机来说明该同一个方法。这时,带有 压花凸纹的丝网20的部分区域11上带有密封油膏。如图3所示,与丝网 20相邻的掩模30的表面的表面结构32可以反向凸纹的方式与丝网20的压 花凸纹结构相适应,并同时与该结构的弧度相适应,该弧度是由于在圆筒 造纸机中使用丝网20造成的。其他方面,利用密封油膏10来封闭部分区 域11的方法与结合图2所述的方法没有什么不同。即,掩模30铺放在丝 网20上,使其表面结构32锁紧在丝网20的压花凸纹结构中。然后,将密 封油膏10施加在掩模30上,使密封油膏10通过掩模30的间隙渗透入丝 网中,并只在丝网20的部分区域11中封闭丝网布。然后,将多余的密封 材料从掩模30上除去(图3的状态),并从丝网20上取下掩模30。最后,密 封油膏10固化或相反,密封油膏10首先固化然后除去掩模30。 下面,将参照图4来说明本发明方法的第二实施例。在本方法的第一 个步骤中,将密封油膏10施加在丝网20的一个大表面上,使密封油膏完 全流向四周,并封闭丝网布,所谓“一个大表面上”是指比最后被密封油 膏永久封闭和在造纸过程中用于后来生产水印的丝网20的部分区域11大 的表面。在丝网20用密封油膏10浸透后,将与在图2所示实施例中使用 的相同的掩模30放置在丝网上,并且在所示实施例中,利用紫外线辐射源 40使由掩模30的间隙31形成的部分区域11中的密封油膏10固化。在部 分区域11中的密封油膏10固化后,除去掩模30,并清洗密封油膏10没有 固化的区域,使该区域再次为密封油膏可透过的。结果是,丝网20的结构 与图2所述的方法所得到的结构相同。 根据下面结合图5所述的本发明的方法的第三实施例,如结合图4所 述的那样,密封油膏10施加在丝网20的一个大表面上,并且将掩模30放 置在丝网上;掩模的外轮廓33与要封闭的部分区域11的形状相适应。没 有被掩模30覆盖的密封油膏10的区域除去(例如通过丝网20吹走),并且 残留在部分区域11中的一部分密封油膏10固化。另一种方案是,首先利 用加热的掩模30和热固化的密封油膏10使部分区域11固化,然后除去(例 如清洗)密封油膏10的其余未固化的部分。 特别适用于密封油膏的物质为可以在粘性状态下施加在丝网20上并在 加能量或不加能量固化后牢固地与丝网粘接的物质。适合于使用粘性粘接 剂(例如基于环氧树脂的粘接剂),但也可以使用例如在SMD技术中使用的 只在加热后与丝网的网眼牢固地粘接的钎料膏。还可以使用基于紫外线固 化粘接剂的密封油膏。这主要适用于结合图4所述的方法。 为了增加密封油膏的稳定性和粘接力,密封油膏可与填料混合,所述 填料例如在粘接剂情况下为玻璃或碳纤维,而在钎料膏情况下为细铜丝。 密封油膏10可以利用丝网印刷、上墨辊印刷、喷雾方法、刀涂层和其 他普通方法施加在丝网20上,局部精确地施加密封油膏优选可由掩模30 控制。 掩模30可在计算机上设计,并利用CAD/CAM工艺通过铣削、激光切 割或激光铣削自动地生产。还可根据薄膜底版刻蚀掩模30。

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