СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЗАЩИЩЕННОЙ ОТ ПОДДЕЛКИ БУМАГИ С ЗАЩИТНОЙ НЫРЯЮЩЕЙ НИТЬЮ
METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING ANTI-FURGERY-PROOF PAPER WITH SECURITY DIVING THREAD

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для изготовления защищенной от подделки бумаги с защитной ныряющей нитью.
Защищенную от подделки (эмиссионную) бумагу или ценные документы в целях их защиты от подделки часто снабжают признаками подлинности, такими как водяные знаки, заделанные защитные нити и аналогичные признаки подлинности, которые позволяют проверять подлинность защищенной от подделки бумаги или ценного документа и одновременно служат ее/его защитой от незаконного или несанкционированного копирования.
Ранее при этом хорошо зарекомендовали себя признаки подлинности, которые можно вводить в защищаемую от подделки бумагу только в процессе ее изготовления, такие, например, как полностью или частично заделанные в защищенную от подделки бумагу защитные нити. При этом защитные нити, которые ни полностью не нанесены на поверхность защищенной от подделки бумаги, ни полностью не заделаны в нее, называют защитными ныряющими нитями. Такие нити частично заделаны в защищенную от подделки бумагу таким образом, что они видны на одной или обеих противоположных поверхностях защищенной от подделки бумаги только на определенных участках (ниже называемых также окошками).
Подобные окошки обычно создают посредством выдавленных выступов в бронзовых сетках. Обычно под такими выступами подразумеваются прямоугольные выдавленные выступы в виде плоских выступов, т.е. выступов с плоской вершиной. Шириной плоского выступа определяется так называемая зона вобуляции для защитной нити шириной, которая зависит от ширины нити. В процессе изготовления бумаги нить помещают на сеточный цилиндр с выдавленными выступами и непрерывно перемещают по ним в одну и другую сторону, в результате чего заделанные в бумагу нити оказываются в последующем расположены в стопе бумаги не точно одна над другой, а вместо этого достигается определенное распределение нитей в обе стороны. Подобная так называемая вобуляция ("виляние") нити необходима для того, чтобы обеспечить достаточно хорошую плоскостность листов и стопы для возможности переработки на поперечной саморезке, при печатании, при резании на одинаковые по ширине полосы и на машине "Катпак" ("CutPack").
Однако при использовании окошек непрямоугольной формы вобуляция нити часто приводит к ухудшению указанной выше плоскостности, а также к значительно различающимся и не определенным однозначно конфигурациям окошек. Кроме того, зона вобуляции должна для смыслового дополнения учитываться в оформительском дизайне, что, как следствие, накладывает существенные ограничения при разработке сюжетного оформления ценного документа.
Исходя из вышеизложенного, в основу настоящего изобретения была положена задача избежать недостатков, присущих уровню техники, и прежде всего предложить способ и устройство для изготовления защищенной от подделки бумаги с защитной ныряющей нитью, которые позволяли бы эффективно использовать и непрямоугольные, прежде всего сюжетообразные окошки, образуемые видимыми участками защитных нитей.
Указанная задача решается с помощью отличительных признаков, представленных в соответствующих независимых пунктах формулы изобретения. Различные предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в соответствующих зависимых пунктах формулы изобретения.
U
В изобретении предлагается сеточный цилиндр круглосеточной бумагоделательной машины для изготовления защищенной от подделки бумаги с частично заделанной в нее защитной ныряющей нитью, который при изготовлении бумаги черпает бумажную массу в виде водной суспензии волокон из чана. Сеточный цилиндр содержит производственную сеточную оболочку с окружным направлением и перпендикулярным ему поперечным направлением, которая вдоль окружного направления снабжена множеством выпуклых формирующих окошки элементов, на которых при изготовлении бумаги располагается защитная ныряющая нить для локального подавления наслаивания волокон из их водной суспензии для образования окошек. При этом согласно изобретению формирующие окошки элементы расположены с периодическим вдоль окружного направления смещением в поперечном направлении, при этом периметр R сеточного цилиндра равен целому кратному периода Р смещения.
U
U
U
В предпочтительном варианте при этом периметр R сеточного цилиндра равен периоду Р смещения или удвоенному периоду Р смещения. В принципе возможны также варианты, в которых отношение периметра сеточного цилиндра к периоду смещения R/P составляет три или более, однако при больших значениях этого соотношения правильная проводка нити технически сложнее, и поэтому в настоящее время предпочтительны указанные меньшие значения данного соотношения, равные 1, 2 или 3. В особенно предпочтительном варианте это соотношение равно 1, т.е. периметр R сеточного цилиндра равен периоду Р смещения.
В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения для каждого предусмотренного на производственной сеточной оболочке экземпляра предусмотрен по меньшей мере один формирующий окошко элемент. Формирующие окошки элементы могут быть также скомбинированы с другими элементами сетки, например, с обычными выдавленными рельефами для нанесения водяных знаков, вставками для нанесения водяных знаков или гальваностереотипными элементами для нанесения электротипных водяных знаков.
По меньшей мере некоторые из указанных других элементов сетки в предпочтительных вариантах характеризуются таким же периодическим смещением, что и формирующие окошки элементы, и поэтому всегда расположены на защищенной от подделки бумаге с точной приводкой к ним. Подобная компоновка особенно предпочтительна в том случае, когда указанные элементы сетки расположены в непосредственной близости к формирующим окошки элементам или защитной ныряющей нити и/или находятся в смысловой связи с формирующими окошки элементами и, например, представляют соотнесенную с ними или дополняющую их информацию.
В других, равных образом предпочтительных вариантах по меньшей мере некоторые из указанных других элементов сетки расположены без смещения и поэтому расположены с приводкой к наружному контуру нарезанной защищенной от подделки бумаги. Подобная компоновка особенно предпочтительна в том случае, когда элементы сетки явно, например на несколько сантиметров, отстоят от формирующих окошки элементов и защитной ныряющей нити и/или не находятся в смысловой связи с формирующими окошки элементами.
Формирующие окошки элементы могут быть по меньшей мере частично образованы выдавленными выступами в производственной сеточной оболочке. Альтернативно этому или дополнительно к этому формирующие окошки элементы могут быть по меньшей мере частично образованы вставками для нанесения водяных знаков, прежде всего изготовленными литьем под давлением вставками для нанесения водяных знаков. Подобные вставки для нанесения водяных знаков с высоким разрешением подробнее описаны, например, в публикациях ЕР 2895310 А1 и ЕР 2899312 А1, содержание которых в этом отношении включено в настоящее описание в качестве ссылки.
Формирующие окошки элементы выполнены преимущественно непрямоугольными, прежде всего сюжетообразными.
В предпочтительных вариантах наслаивание волокон из их водной суспензии подавляют полностью не на всех участках, а вместо этого на отдельных участках подавляют также лишь частично. В этом случае при изготовлении бумаги формирующие окошки элементы создают водяные знаки, у которых защитная нить на некоторых отдельных участках, а именно на отдельных участках с полным подавлением наслаивания волокон, проходит на поверхности бумаги, тогда как на других отдельных участках она проходит внутри бумаги. В особенно предпочтительном варианте формирующие окошки элементы имеют по меньшей мере один отдельный участок, на котором полностью подавляется наслаивание волокон из их водной суспензии, и по меньшей мере один отдельный участок, на котором наслаивание волокон из их водной суспензии подавляется лишь частично.
Формирующие окошки элементы в предпочтительном варианте расположены с синусоидальным или треугольным смещением вдоль окружного направления.
U
Объектом изобретения является также способ изготовления защищенной от подделки бумаги для изготовления защищенных от подделки документов, таких как банкноты, удостоверения личности или иные аналогичные документы, с защитной ныряющей нитью, которую заделывают в защищаемую от подделки бумагу и которую в по меньшей мере одном отверстии в защищаемой от подделки бумаге пропускают по минимум одной из ее поверхностей, при этом сеточный цилиндр круглосеточной бумагоделательной машины черпает бумажную массу в виде водной суспензии волокон из чана и содержит производственную сеточную оболочку с окружным направлением и перпендикулярным ему поперечным направлением, которая вдоль окружного направления снабжена множеством выпуклых формирующих окошки элементов, на которых при изготовлении бумаги располагается заделываемая в нее защитная нить для локального подавления наслаивания волокон из их водной суспензии для образования окошек. При этом согласно изобретению формирующие окошки элементы расположены с периодическим вдоль окружного направления смещением в поперечном направлении, при этом периметр R сеточного цилиндра равен целому кратному периода Р смещения.
В предпочтительном варианте при этом заделываемую в бумагу защитную нить перемещают в одну и другую сторону в поперечном направлении сеточного цилиндра синхронно его вращению.
U
Заделываемую в бумагу защитную нить предпочтительно перемещают в одну и другую сторону в поперечном направлении сеточного цилиндра n раз за один его оборот, где n равно целочисленному отношению периметра сеточного цилиндра к периоду смещения R/P Как уже пояснялось выше, n прежде всего равно 3, равно 2 или особенно предпочтительно равно 1.
В особенно предпочтительном варианте при осуществлении предлагаемого в изобретении способа применяют сеточный цилиндр описанного выше типа.
Дальнейшие варианты и примеры осуществления изобретения, а также его преимущества поясняются ниже со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи, приведенные на которых изображения воспроизведены в целях повышения их наглядности без соблюдения масштаба и пропорций. На прилагаемых к описанию чертежах, в частности, показано:
на фиг. 1 - схематичное изображение круглосеточной бумагоделательной машины по одному из вариантов осуществления изобретения,
на фиг. 2 - схематичное изображение части производственной сеточной оболочки сеточного цилиндра, изображенного на фиг. 1,
на фиг. 3 - изображения (а) и (б) двух изготовленных с использованием изображенного на фиг. 1 и 2 сеточного цилиндра экземпляров защищенной от подделки бумаги с разным горизонтальным положением окошка и соответственно разным горизонтальным положением защитной ныряющей нити,
на фиг. 4 - схематичное изображение, иллюстрирующее улучшенную благодаря вобуляции нити и окошек плоскостность нескольких расположенных один над другим листов бумаги,
на фиг. 5 - защищенная от подделки бумага с наклонными окошками по другому варианту осуществления изобретения и
на фиг. 6 - защищенная от подделки бумага с окошком в виде водяного знака.
Ниже изобретение поясняется на примере изготовления защищенной от подделки бумаги для банкнот с защитной ныряющей нитью. В этом отношении на фиг. 1 схематично показана круглосеточная бумагоделательная машина 10 с сеточным цилиндром 12, который погружен в водную суспензию 14 волокон в чане 16. При формовании бумажного листа в бумажное полотно 20 заделывается бесконечная защитная нить 22 в виде защитной ныряющей нити. Для этого защитная нить 22 до своего погружения в водную суспензию 14 волокон набегает на бугорки 18 сеточного цилиндра 12.
У изготовленного таким путем бумажного полотна 20 защитная нить 22 в принципе располагается во внутренней плоскости бумаги, при этом, однако, на поверхностях соприкосновения защитной нити 22 с бугорками 18 не наслаиваются никакие бумажные волокна из их водной суспензии 14, и поэтому в этих местах образуются окошки, где защитная нить 22 выходит наружу на поверхность бумаги.
С целью обеспечить в последующем расположение заделанных или внедренных в бумагу нитей в стопе бумаги не точно одна над другой защитную нить 22, заделываемую в бумагу в процессе ее изготовления, перемещают в одну и другую сторону в поперечном направлении сеточного цилиндра, которое на фиг. 1 перпендикулярно плоскости чертежа.
Как пояснялось выше, защитная нить при этом обычно смещается в одну и другую сторону на прямоугольных бугорках, шириной которых тем самым задается так называемая зона вобуляции для нити, т.е. зона ее возможного расположения.
Однако для возможности создания и использования окошек более сложной формы бугорки 18 согласно изобретению образованы выпуклыми формирующими окошки элементами 34, которые расположены по окружности сеточного цилиндра 12 с периодическим смещением в его поперечном направлении Q.
Данный принцип поясняется со ссылкой на фиг. 2, где схематично показана часть производственной сеточной оболочки 30 сеточного цилиндра 12 в окружном направлении U и поперечном направлении Q этого сеточного цилиндра. Положения множества экземпляров 32 банкнот (единиц использования площади сеточного цилиндра в виде банкнот) обозначены штриховыми линиями. Очевидно, что реальная производственная сеточная оболочка 30 имеет гораздо большее количество единиц использования ее площади в окружном направлении и что также смещение формирующих окошки элементов 34 в реальности чаще всего меньше, чем это в целях иллюстрации показано на чертеже.
U
U
Вдоль окружного направления U производственной сеточной оболочки 30 расположено по множеству выпуклых формирующих окошки элементов 34, на которых в процессе изготовления бумаги располагается защитная нить 22. Формирующие окошки элементы 34 расположены согласно изобретению с периодическим вдоль окружного направления U смещением в поперечном направлении Q, при этом периметр R сеточного цилиндра равен целому кратному периода Р смещения, т.е. справедливо выражение R=n⋅Р, где n представляет собой натуральное число, прежде всего n равно 1, 2 или 3.
U
В примере по фиг. 2 проиллюстрирован особенно предпочтительный вариант с n, равным 1, и с синусоидальным смещением 36, период Р которого как раз соответствует периметру R сеточного цилиндра. Амплитуда А смещения может составлять, например, 15 мм. Благодаря этому окошки 40 (фиг. 3) создаются не в одном и том же горизонтальном положении в пределах экземпляров 32, а вместо этого их положение вобулирует в одну и другую сторону с периодом Р смещения и амплитудой А.
U
При изготовлении бумаги движение рычажного механизма подачи нити в целях обеспечить ее вобуляцию синхронизируют с вращением сеточного цилиндра 12 и начальную точку и частоту выбирают таким образом, что защитная нить 22 в процессе ее заделки в изготавливаемую бумагу оказывается расположена точно на формирующих окошки элементах 34. В показанном в данном случае на чертеже варианте, в котором n равно 1, защитную нить 22 вобулируют в одну и другую сторону в поперечном направлении сеточного цилиндра точно один раз за один оборот сеточного цилиндра. Очевидно, что в общем случае заделываемую в бумагу защитную нить перемещают в поперечном направлении сеточного цилиндра n раз за один его оборот, где n равно целочисленному отношению периметра сеточного цилиндра к периоду смещения R/P.
A
B
Создаваемый в результате такой синхронной вобуляции нити и окошек эффект проиллюстрирован на фиг. 3, где приведены изображения (а) и (б) двух изготовленных с использованием изображенного на фиг. 1 и 2 сеточного цилиндра экземпляров 42А, 42В защищенной от подделки бумаги с разным горизонтальным положением F, F окошка 40 и соответственно разным горизонтальным положением защитной ныряющей нити 22. Поскольку вобуляция нити синхронизирована с периодом Р смещения формирующих окошки элементов 34, защитная ныряющая нить 22 располагается на экземплярах 42А, 42В в одном и том же месте в пределах окошка 40, даже если положение окошка 40 вместе с нитью 22 варьируется в пределах экземпляров.
Для человека расположение окошек 40 и нитей 22 с точной приводкой является существенно заметнее и важнее, чем небольшие различия в относительном положении окошек 40 между разными экземплярами 42А, 42В.
Экземпляры 42А, 42В защищенной от подделки бумаги, показанные на фиг. 3, наряду с окошком 40 имеют еще по два дальнейших водяных знака 44, 46 с разной относительной ориентацией относительно окошек 40, соответственно кромок 48 экземпляров. Водяные знаки 44, которые расположены в непосредственной близости от заделанной в бумагу защитной нити 22, характеризуются таким же периодическим смещением, что и формирующие окошки элементы 40. Благодаря этому относительное положение окошек 40, защитных нитей 22 и водяных знаков 44 на экземплярах 42А, 42В остается одинаковым несмотря на вобуляцию нити, а вобуляция нити не изменяет или не ухудшает внешний вид водяных знаков 44. Водяные знаки 44 и окошки 40 могут также находиться в смысловой связи между собой и, например, представлять дополняющую друг друга или взаимно соотнесенную информацию, поскольку их общий внешний вид одинаков на всех экземплярах 42А, 42В.
Водяные знаки 46 с другой стороны далеко удалены от окошка 40 и защитной нити 22, и вобуляция нити в любом случае не оказывает на них никакого отрицательного влияния. Кроме того, у водяных знаков 46 их положение относительно близлежащих кромок 48 экземпляров 42А, 42В существенно заметнее для человека, чем положение относительно защитной нити 22 и окошка 40. Поэтому водяные знаки 46 расположены на всех экземплярах защищенной от подделки бумаги без смещения в одном и том же положении относительно кромок 48 экземпляров.
U
На фиг. 4 схематично проиллюстрирована улучшенная благодаря вобуляции нити и окошек плоскостность нескольких расположенных один над другим листов 50 бумаги. В иллюстративных целях на данном чертеже показан вариант, в котором периметр R сеточного цилиндра равен периоду Р смещения и в котором в окружном направлении сеточного цилиндра последовательно расположены два листа. Очевидно, что на практике в окружном направлении сеточного цилиндра чаще всего последовательно расположено большее количество листов, например 4, 5, 6, 8 или 10 листов.
Синусоидальные смещения нитей 22 и соответствующих им окошек 40 у двух расположенных один поверх другого листов бумаги показаны на чертеже схематично, а именно - у первого листа бумаги они показаны сплошной линией (смещение 52), а у второго листа бумаги - штриховой линией (смещение 54). У последующих вышерасположенных листов бумаги показанные на чертеже положения повторяются. На чертеже указана также амплитуда А смещения. На чертеже отчетливо видно, каким образом нить 22 и окошки 40 размещаются рядом друг с другом в результате вобуляции. Утолщение при укладке листов бумаги в стопу возникает лишь в зоне 56 пересечения, которую, однако, можно поддерживать крайне короткой. Поскольку в рассматриваемом варианте в окружном направлении сеточного цилиндра последовательно располагаются два листа, окошки 40 и защитные нити 22 характеризуются на каждом листе точно половиной синусоидального периода смещения. В том же случае, если на практике в окружном направлении сеточного цилиндра последовательно располагаются, например, шесть листов, окошки и защитные нити характеризуются на каждом листе точно одной шестой частью синусоидального периода смещения. Расположенные одно над другим положения нитей 22 и окошек 40 в этом случае повторяются лишь каждые шесть листов.
На фиг. 5 представлен еще один пример, в котором защищенная от подделки бумага 60 снабжена наклонными окошками 62. Обычно защитная ныряющая нить 22 вследствие вобуляции занимала бы в пределах постоянных по своему положению окошек 62 любое положение между их левым краем 64 и их правым краем 66 и поэтому вблизи этих краев 64, 66 располагалась бы на слишком малом расстоянии от верхней, соответственно нижней кромки 68 банкноты.
Благодаря же предлагаемой в изобретении синхронизации вобуляции нити и вобуляции окошек обеспечивается нахождение нити 22 вне зависимости от ее конкретного горизонтального положения на защищенной от подделки бумаге 60 всегда посредине окошек 62 и тем самым на достаточном расстоянии от кромок 68 банкноты.
В представленном на фиг. 6 примере окошко на защищенной от подделки бумаге 70 выполнено в виде водяного знака 72, в пределах которого заделанная в бумагу защитная нить 22 проходит на некоторых отдельных участках на поверхности бумаги 70, а на других отдельных участках заключена внутри нее.
Обычно при использовании подобных вариантов оформления необходимо учитывать, что положение защитной нити 22 колеблется в пределах зоны W вобуляции и что поэтому образуются различные и отчасти неприменимые комбинации положения нити и сюжетного изображения, воспроизводимого водяным знаком. Согласно же изобретению положение водяного знака 72 в качестве окошка изменяют таким же образом, что и положение нити при ее вобуляции, вследствие чего достигается синхронизация вобуляции нити и вобуляции окошка. Благодаря этому обеспечивается нахождение защитной нити 22 вне зависимости от ее конкретного вертикального положения на защищенной от подделки бумаги 70 всегда в требуемом положении относительно сюжетного изображения, воспроизводимого водяным знаком 72. Говоря конкретно, защитная нить 22 на фиг. 6 вследствие синхронной вобуляции этой нити и окошка всегда проходит на одной и той же высоте Н через парус корабля, воспроизводимого в качестве сюжетного изображения водяным знаком 72.
Очевидно, что описанные выше формирующие окошки элементы 34 могут иметь различную форму. Формирующие окошки элементы 34 могут быть образованы прежде всего выдавленным рельефом в производственной сеточной оболочке, равно как и расположенной в сеточной оболочке вставкой для нанесения водяного знака. Защитная нить 22 может при этом иметь меньшую ширину, чем формирующие окошки элементы 34, одинаковую с ними ширину или большую ширину, чем они, причем в последнем случае форма элементов 34 может отображаться на нити.
Перечень ссылочных обозначений
10 круглосеточная бумагоделательная машина
12 сеточный цилиндр
14 водная суспензия волокон
16 чан
18 бугорок
20 бумажное полотно
22 защитная нить
30 производственная сеточная оболочка
32 экземпляры банкнот
34 формирующие окошки элементы
36 смещение
40 окошко
42А, 42В экземпляры защищенной от подделки бумаги
44 водяной знак
46 водяной знак
50 лист бумаги
52, 54 смещения
56 зона пересечения
60 защищенная от подделки бумага
62 наклонные окошки
64, 66 край окошка
68 кромка банкноты
70 защищенная от подделки бумага
72 водяной знак-окошко
U окружное направление
Q поперечное направление сеточного цилиндра
A
B
F, F положение окошек
H высота