БАЗОВАЯ ОСНОВА ДЛЯ БАНКНОТЫ ИЗ МНОГОСЛОЙНОЙ ПЛЕНКИ
BANKNOTE BASE FROM MULTILAYER FILM

Изобретение относится к базовой основе для банкноты из многослойной пленки, ценному документу с такой базовой основой, способу изготовления такой базовой основы или же ценного документа, а также обезвоживающему ситу для изготовления такой базовой основы.
Носители данных, такие как ценные документы или удостоверяющие личность документы, а также другие ценные объекты, такие как, например, фирменные товары, для защиты часто снабжаются защитными элементами, которые позволяют производить проверку подлинности носителя данных и одновременно служат в качестве защиты от несанкционированного воспроизведения. При этом все более привлекательными становятся прозрачные защитные признаки, такие как, например, прозрачные окна в банкнотах.
Из публикации ЕР 1545902 B1 известна банкнота из многослойной пленки, которая имеет расположенный внутри бумажный слой и две нанесенных с помощью клея на противолежащие стороны бумажного слоя пленки.
Бумажный слой может быть прерван отверстием для образования в банкноте окна, в котором обе пленки непосредственно соединены с помощью клея.
При таких выполнениях резкий переход от относительно толстой бумаги к отверстию может приводить к неопределенным и нечетким воздушным включениям на краю окна. При этом наклеенные пленки во время отверждения могут неопределенно релаксировать, и существует опасность того, что края отверстия запечатлятся в противоположной стороне и образуют так называемые побочные изображения.
Исходя из этого, в основе изобретения лежит задача избежать недостатков уровня техники. Прежде всего, должна быть создана базовая основа для банкноты из многослойной пленки, которая позволяет получать окна высокого качества, с четкими краями окна и минимизированными воздушными включениями. В идеале также должна быть достигнута высокая надежность процесса при изготовлении банкнот.
Эта задача решена посредством признаков независимых пунктов формулы изобретения. Усовершенствования изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.
Согласно изобретению для изготовления банкноты из многослойной пленки применяется базовая основа в форме прямоугольного листа с продольным направлением и перпендикулярным ему поперечным направлением, которая имеет по меньшей мере одну полосовидную перфорированную дорожку, которая простирается в продольном направлении или поперечном направлении базовой основы. Перфорированная дорожка содержит в первых частичных областях утончение основы, а в утончении основы - проходящее сквозь базовую основу отверстие, и содержит во вторых частичных областях утолщение основы.
0
thick
0
0
0
0
0
0
В одном благоприятном варианте базовая основа, кроме полосовидных перфорированных дорожек, имеет по существу постоянную первую толщину S основы. Толщина основы в области утолщения основы увеличивается до второй толщины S основы, которая составляет от 1,05*S до 2,0*S, предпочтительно от 1,10*S до 1,60*S, особо предпочтительно от 1,20*S до 1,40*S.
0
thick
0
0
thick
thick
0
Благоприятным образом толщина основы в области утолщения основы изменяется не резко, а непрерывно увеличивается в направлении перпендикулярно полосовидной перфорированной дорожке от первой толщины S основы до второй толщины S основы, а затем снова непрерывно уменьшается до первой толщины S основы. Области непрерывного увеличения и непрерывного уменьшения предпочтительно занимают соответственно больше чем 20%, прежде всего больше чем 30% или даже больше чем 40% ширины перфорированной дорожки. Например, толщина основы перфорированной дорожки шириной 2 см в области шириной 0,9 см (45% ширины) может непрерывно увеличиваться от S до S, в области шириной около 0,2 см (10% ширины) оставаться постоянной, а в области шириной около 0,9 см (45% ширины) непрерывно уменьшаться от S до S.
0
thin
0
Согласно благоприятному варианту выполнения толщина основы в области утончения основы непрерывно уменьшается в направлении перпендикулярно полосовидной перфорированной дорожке от первой толщины S основы до третьей толщины S основы на краю сквозного отверстия, а затем снова непрерывно увеличивается до первой толщины S основы. Также и здесь области непрерывного уменьшения и непрерывного увеличения, предпочтительно, занимают соответственно больше чем 20%, прежде всего больше чем 30%, или даже больше чем 40%, ширины перфорированной дорожки.
Предпочтительно, по меньшей мере одна полосовидная перфорированная дорожка имеет ширину от 0,2 см до 10,0 см, прежде всего от 0,5 см до 3,0 см. Базовая основа может содержать только одну перфорированную дорожку или же несколько параллельных перфорированных дорожек.
thin
thick
thick
thin
thin
thick
thin
thin
thick
thin
thin
Если рассматривать недостающее в утончении основы перфорированной дорожки по сравнению с внешней областью вне перфорированной дорожки количество ΔM материала и избыточное в утолщении основы по сравнению с внешней областью количество ΔM материала, то для этих величин благоприятным образом действует отношение ΔM=0,1*ΔM…2,0* ΔM, предпочтительно ΔM=0,5* ΔM…1,5* ΔM, а особо предпочтительно ΔM=0,8* ΔM…1,3* ΔM.
Сквозное отверстие в благоприятных вариантах имеет четко ограниченный край и в этом случае образует, например, резанием, прежде всего лазерной резкой, или просечкой. В других, также благоприятных вариантах сквозное отверстие имеет полученный при изготовлении бумаги край с характерными неровностями, и в этом случае может быть образовано, например, посредством нанесенной на обезвоживающее сито соответствующей отверстию литеры.
В одном благоприятном варианте изобретения полосовидные перфорированные дорожки состоят соответственно из первых, утонченных частичных областей и вторых, утолщенных частичных областей, так что каждая часть перфорированной дорожки находится либо в утончении основы (и в утончении основы, возможно, в отверстии), либо в утолщении основы.
В еще одном, также благоприятном варианте изобретения полосовидные перфорированные дорожки, наряду с первыми и вторыми частичными областями, также имеют третьи частичные области по существу с неизменной по сравнению с внешней областью вне перфорированной дорожки толщиной основы. В этом случае третьи частичные области либо расположены полностью внутри вторых частичных областей, либо представляют собой прерывания вторых частичных областей поперек полосовидной перфорированной дорожки. Формулировка, согласно которой третьи частичные области представляют собой прерывания вторых частичных областей поперек полосовидной перфорированной дорожки, также охватывает варианты, в которых прерывания расположены поперек, в смысле по существу под прямым углом, ко вторым частичным областям, или же в которых прерывания расположены поперек не под прямым углом, прежде всего диагонально, относительно вторых частичных областей. Полосовидные области, которые простираются параллельно перфорированной дорожке, не являются третьими частичными областями в смысле настоящего изобретения. Таким образом, полосовидные перфорированные дорожки и в этом варианте изобретения образованы первыми, утонченными частичными областями и вторыми, утолщенными областями, причем, однако, дополнительно внутри вторых областей могут иметься третьи частичные области по существу с неизменной толщиной основы, или перфорированная дорожка во вторых частичных областях может прерываться расположенными поперек третьими частичными областями.
Благоприятным образом, третьи частичные области выполнены в форме перемычек или нелинейных узоров. Они могут с особенной пользой образовывать в базовой основе признак подлинности, прежде всего кодировку, такую как одномерный или двухмерный штрихкод или шрифт Брайля. Третьи частичные области также могут образовывать внутри перфорированной дорожки узоры, такие как, например, в виде полос, шахматного поля или в косую клетку. Кроме того, третьи частичные области неправильной формы могут быть распределены во вторых частичных областях. Также является возможным, что третьи частичные области выполнены в форме мотива.
Предпочтительно, базовая основа выполнена из бумаги, прежде всего хлопчатой бумаги, или из бумаги с содержанием полимерного волокна.
В этом месте следует отметить, что утолщение согласно изобретению не должно быть обязательно образовано из того же материала, что и базовая основа. В принципе, например, является возможным, что утолщение на базовой основе образовано посредством нанесения, прежде всего, способом печати прозрачных или пигментированных лаков/клеев. Подходящим способом печати для изготовления такого утолщения основы был бы, например, способ трафаретной печати.
Кроме того, утолщение на базовой основе также могло бы происходить напылением прозрачных или пигментированных лаков/клеев с помощью соответствующих распылительных сопел. Обе указанные выше возможности получения утолщения основы, которое образовано из другого в отличие от базовой основы материала, целесообразно происходят перед нанесением следующих слоев, прежде всего нанесением каширующих пленок для изготовления ценного документа.
Кроме того, также является возможным, что предусмотренные для размещения на базовой основе пленки имеют утолщение, которое получается, например, наклеиванием следующей полосы пленки. В таком случае предусмотренные для размещения на базовой основе пленки имеют утолщение, так что полученный после размещения этих пленок на базовой основе ценный документ, в конечном счете, имеет перфорированную дорожку, которая утолщена за счет утолщенных областей пленки.
Описанные выше варианты изготовления утолщенной перфорированной дорожки посредством прозрачных или пигментированных лаков/клеев/пленок имеют то преимущество, что утолщения оптически являются невидимыми или лишь немного видимыми. Разумеется, используемая в настоящее время базовая основа может уже во время изготовления основы оснащаться утолщением основы согласно изобретению, так что способ согласно изобретению благодаря меньшему числу стадий по сравнению с указанными выше способами является очень благоприятным технологически, а поэтому и экономически.
Изобретение также включает в себя ценный документ, прежде всего, банкноту из многослойной пленки, с базовой основой описанного выше вида. В одном предпочтительном варианте ценный документ является, по меньшей мере, двухслойным и содержит по меньшей мере один слой пленки и по меньшей мере одну базовую основу описанного выше вида.
В настоящее время особо предпочтительными являются варианты, в которых ценный документ является, по меньшей мере, трехслойным и содержит по меньшей мере одну базовую основу описанного выше вида, которая внедрена между двумя слоями пленки. Сквозное отверстие базовой основы и оба внедренных слоя пленки в этом случае благоприятным образом задают полость, которая заполнена наполнителем с защитным признаком. При этом наполнитель в качестве защитного признака благоприятным образом имеет микроинкапсулированные системы или несферические эффектные пигменты. В одном особо предпочтительном варианте защитный признак имеет микроинкапсулированную систему, которая содержит множество микрокапсул, которые имеют соответственно оболочку капсулы и подверженное влиянию внешних магнитных полей, прежде всего ориентируемое внешними магнитными полями, содержимое капсулы. В качестве внедряющей матрицы наполнитель может иметь клей, но, предпочтительно, содержит не содержащую клей матрицу для защитного признака, прежде всего термопластичную смолу, УФ-отверждаемую смолу, отверждаемую электронным лучом смолу или химически пленкообразующую смолу. Дополнительные подробности по такой базовой основе с полостью, которая заполнена содержащим защитный признак наполнителем, можно узнать из немецкой заявки под номером DE 102011108477.4. Кроме того, также является возможным, что задаваемая сквозным отверстием базовой основы и обоими слоями пленки полость имеет расположенную внутри надпечатку. Такая надпечатка, как и наполнение полости наполнителем, является чрезвычайно защищенной от подделки, так как извне доступ к надпечатке или же наполнителю невозможен.
По описанной выше банкноте из многослойной пленки, по меньшей мере, с двухслойной, прежде всего трехслойной структурой следует отметить, что слои пленки не обязательно должны покрывать базовую основу по существу по всей его площади. То есть, в принципе, было бы возможным и размещение обоих слоев пленки (в трехслойной структуре) только в области перфорированной дорожки согласно изобретению. Для случая, если расположенные в области перфорированной дорожки слои пленки соответственно выполнены как самонесущая пленка, этот вариант имеет базовую основу с отверстием и перфорированной дорожкой, причем перфорированная дорожка на обеих сторонах базовой основы покрыта самонесущей пленкой. При необходимости, самонесущая пленка в области отверстия может иметь защитные элементы, например дифракционные структуры, матовые структуры, изменяющие цвет при наклоне слои, жидкокристаллические слои и т.п., которые пригодны для контроля подлинности.
Изобретение также включает в себя способ изготовления базовой основы описанного выше вида, в соответствии с которым базовая основа изготавливается в форме прямоугольного листа с продольным направлением и перпендикулярным ему поперечным направлением и снабжается по меньшей мере одной полосовидной перфорированной дорожкой, которая простирается в продольном направлении или поперечном направлении базовой основы. При этом в первых частичных областях перфорированной дорожки формируют утончение основы, а в утончении основы - проходящее сквозь базовую основу отверстие. Во вторых частичных областях перфорированной дорожки формируют утолщение основы.
Предпочтительно, базовая основа изготавливается на бумагоделательной машине с обезвоживающим ситом, причем утончения основы производятся во время изготовления бумаги, предпочтительно посредством предусмотренных на обезвоживающем сите возвышений. Также и утолщения основы, предпочтительно, формируют во время изготовления бумаги, предпочтительно посредством предусмотренных на обезвоживающем сите углублений. В качестве альтернативы, утончения основы также могут быть получены сжатием базовой основы, например за счет каландрирования после изготовления бумаги.
В одном благоприятном варианте способа сквозное отверстие внутри утончений основы формируется уже при изготовлении бумаги. В другом, также благоприятном варианте способа сквозное отверстие формируется после изготовления бумаги резанием, прежде всего лазерной резкой, или просечкой.
В способе изготовления ценного документа базовая основа описанного выше вида кашируется по меньшей мере одной пленкой, кашированная базовая основа для отверждения клея для каширования наматывается в рулон, и из отвержденной кашированной базовой основы изготавливается ценный документ, прежде всего банкнота из многослойной пленки.
Изобретение также включает в себя обезвоживающее сито для изготовления базовой основы описанного выше вида, причем обезвоживающее сито имеет по меньшей мере одну полосовидную перфорированную дорожку, которая простирается в продольном направлении или поперечном направлении обезвоживающего сита, и причем полосовидная перфорированная дорожка в первых частичных областях содержит возвышения для образования утончений основы, а во вторых частичных областях - углубления для образования утолщений основы в базовой основе.
При этом благоприятным образом в первых частичных областях обезвоживающего сита предусмотрена соответствующая отверстию литера для проделывания сквозного отверстия в базовой основе.
Полосовидные перфорированные дорожки обезвоживающего сита в одном благоприятном варианте изобретения состоят соответственно из первых, возвышенных частичных областей и вторых углубленных частичных областей, то есть каждая часть перфорированной дорожки находится либо в возвышении, либо в углублении.
В еще одном, также благоприятном варианте изобретения полосовидные перфорированные дорожки обезвоживающего сита, наряду с первыми и вторыми частичными областями, также имеет третьи частичные области с неизменной по сравнению с внешней областью за пределами перфорированной дорожки высотой сита. Третьи частичные области в этом случае либо полностью расположены в пределах вторых частичных областей, либо представляют собой прерывания вторых частичных областей поперек полосовидной перфорированной дорожки. За счет таких прерываний углубленных вторых частичных областей может быть обеспечено то, что при образовании листа в углублениях удерживается достаточно бумажных волокон.
Благоприятным образом третьи частичные области обезвоживающего сита выполнены в виде перемычек или нелинейных узоров, как было описано выше для третьих частичных областей базовой основы.
Поскольку первые, вторые и третьи частичные области обезвоживающего сита соответственно представляют собой по существу негативы первых, вторых или же третьих частичных областей базовой основы, изложенное выше в связи с частичными областями базовой основы соответственно относится к частичным областям обезвоживающего сита.
В общем, с помощью изобретения достигаются, прежде всего, следующие преимущества:
- оптимизированное качество окна за счет адаптированной топографии базовой основы, прежде всего высокое качество окна с четкими краями окна и минимальными воздушными включениями,
- равномерное распределение давления намотки внутри производственного рулона,
- высокая надежность процесса за счет уменьшенного влияния параметров машины, прежде всего тяговых усилий, давления намотки, температуры намотки, давления каширования, температуры каширования, температуры нанесения, влажности воздуха и бумаги, и температуры хранения, и за счет уменьшенного влияния параметров клея и отверждения.
Далее другие примеры осуществления, а также преимущества изобретения поясняются на фигурах, при изображении которых авторы отказались от точного по масштабу и пропорциям воспроизведения в целях улучшения наглядности.
Показано на:
Фиг.1: схематическое изображение банкноты из многослойной пленки с интегрированным защитным элементом,
Фиг.2: поперечный разрез через изображенную на фиг.1 банкноту по линии II-II,
Фиг.3: намотанный в производственный рулон, кашированный пленками лист бумаги,
Фиг.4: фрагмент базовой основы согласно изобретению в виде листа защищенной от подделки бумаги,
Фиг.5: базовая основа согласно изобретению в виде отдельной единицы использования,
Фиг.6:(А)-(В) три поперечных разреза через базовую основу согласно фиг.5 по линиям А-А, В-В и С-С,
Фиг.7:(А) - намотанный в производственный рулон лист защищенной от подделки бумаги согласно изобретению, (Б) схематически поперечный разрез через намотанный в производственный рулон кашированный лист защищенной от подделки бумаги согласно (А) по линии В-В,
Фиг.8:(А) - поперечный разрез через обезвоживающее сито согласно изобретению в областях, которые служат получению утончений основы, (Б) - соответствующий поперечный разрез через изготовленное с его помощью бумажное полотно, (В) - бумажное полотно из (Б) после проделывания сквозных отверстий с четким краем, (Г) поперечный разрез через обезвоживающее сито из (А) в областях, которые служат получению утолщений основы,
Фиг.9: базовая основа в виде отдельной единицы использования в соответствии с другим примером осуществления изобретения.
Далее изобретение поясняется более детально на примере банкнот. Для этого на фиг.1 дано схематическое изображение трехслойной банкноты 10 из многослойной пленки со структурой слоев пленка/бумага/пленка, в которую интегрирован защитный элемент 12 в виде прозрачного окна. Банкнота 10 из многослойной пленки на фиг.2 изображена в поперечном разрезе по линии II-II фиг.1.
Со ссылкой на поперечный разрез фиг.2 банкнота 10 из многослойной пленки в области защитного элемента 12 содержит внутренний бумажный слой 20, толщина которого вне описанной далее более подробно перфорированной дорожки 42 с полостью 22 является по существу постоянной. Эта по существу постоянная толщина обозначается как толщина S основы.
При этом перфорированная дорожка 42 представляет собой полосу шириной около 2 см, которая простирается параллельно внешним кромкам банкноты 10. В показанной на фиг.2 частичной области перфорированной дорожки 42 бумажный слой 20 содержит утонченную область 36, и в утонченной области проходящее сквозь бумажный слой 20 отверстие 38. В утонченной области 36 толщина основы уменьшается от толщины S основы до глубины Н полости на краю сквозного отверстия 38.
Для образования банкноты 10 из многослойной пленки бумажный слой 20 на своих противолежащих сторонах покрыт соответственно прозрачной ламинирующей пленкой 26, 28. Расстояние между обеими противолежащими ламинирующими пленками 26, 28 в области сквозного отверстия 38 задает высоту А наполнения для полости 22, которая, в общем, может отличаться как от толщины S основы, так и от глубины Н полости, как показано на фиг.2. За счет сквозного отверстия 22 в бумажном слое 20 и обеих ламинирующих пленок 26, 28 в банкноте 10 создана полость 22, которая заполнена наполнителем 30 с защитным признаком. Например, полость 22 может быть заполнена связующим 32 с пластинчатыми эффектными пигментами 34 из сшитых (сетчатых) жидких кристаллов, которые показывают характерный эффект изменения цвета при наклоне. Заполненная полость 22 образует овальное прозрачное окно 24 с эффектом изменения цвета при наклоне в банкноте 10 из многослойной пленки.
При изготовлении таких банкнот 10 всегда производится множество отдельных единиц использования на кашированном пленками листе бумаги и наматывается в производственный рулон 40, как показано на фиг.3. При этом в перфорированных дорожках 42, которые, как показано на фиг.1 и 2, содержат прозрачные окна 24 отдельных единиц использования, из-за недостающего там количества материала устанавливается уменьшенное по сравнению с внешними областями 44 давление намотки. Уменьшенное давление намотки во время отверждения клея для каширования может приводить к расслаблению пленок 26, 28 и поэтому к недостаточному качеству прозрачных окон 24, например, нечетким краям окна, воздушным включениям или побочным изображениям.
Путем применения описанной далее более подробно базовой основы с утолщением основы в перфорированной дорожке эти проблемы существенно уменьшаются или полностью предотвращаются, и внутри кашированного рулона во время фазы отверждения может быть обеспечено почти единообразное и равномерное давление намотки.
На фиг.4 показан фрагмент базовой основы согласно изобретению в виде листа 50 защищенной от подделки бумаги, который имеет множество отдельных единиц 52 использования, которые соответствуют вырезанным позднее банкнотам 10. Показанный на фигуре лишь во фрагменте лист 50 защищенной от подделки бумаги является прямоугольным и имеет продольное направление LB (направление транспортировки) и перпендикулярное ему поперечное направление QB.
На фиг.5 отдельная единица 52 использования изображена более подробно. Также и сама отдельная единица 52 использования имеет продольное направление LE и поперечное направление QE, которые в примере осуществления расположены перпендикулярно на продольном или же поперечном направлении листа 50. Как лист 50 защищенной от подделки бумаги, так и отдельная единица 52 использования представляют собой соответственно базовую основу в смысле настоящего изобретения.
Образованная изображенным на фиг.4 листом 50 защищенной от подделки бумаги базовая основа имеет несколько полосовидных перфорированных дорожек 54, которые простираются в продольном направлении LB листа 50 защищенной от подделки бумаги. Во внешних областях 66 вне перфорированных дорожек 54 лист 50 защищенной от подделки бумаги имеет постоянную толщину основы. Перфорированные дорожки 54 состоят из первых и вторых частичных областей 56, 58, причем первые частичные области 56 содержат соответственно утончение 60 основы и в утончении основы проходящее сквозь лист 50 защищенной от подделки бумаги отверстие 62. Вторые частичные области 58 содержат соответственно утолщение 64 основы. Обозначения «утончение основы» или же «утолщение основы» соответственно относятся по существу к постоянной толщине основы внешних областей 66, то есть в области утончения основы 60 толщина основы меньше, а в области утолщения 64 основы толщина основы больше, чем во внешней области 66.
Аналогичным образом, образованная представленной на фиг.5 отдельной единицей 52 использования базовая основа имеет полосовидную перфорированную дорожку 54, которая простирается в поперечном направлении QE отдельной единицы 52 использования. Перфорированная дорожка 54 также состоит из первых и вторых частичных областей 56, 58, причем первые частичные области 56 содержат соответственно утончение 60 основы, и в утончении основы проходящее сквозь отдельную единицу 52 использования отверстие 62. Вторые частичные области 58 содержат соответственно утолщение 64 основы. Также и здесь толщина основы во внешних областях 66 вне перфорированной дорожки 54 по существу постоянна.
0
thin
thin
thin
На фиг.6 (А)-(В) показаны три поперечных разреза через базовую основу (лист 50 защищенной от подделки бумаги или отдельная единица 52 использования) по линиям А-А, В-В и С-С фиг.5. Со ссылкой сначала на фиг.6(А) и разрез перпендикулярно перфорированной дорожке 54 в области сквозного отверстия 62 базовая основа имеет во внешней области 66 постоянную толщину So слоя, например S=90 микрон. В области утончения 60 основы перфорированные дорожки 54 толщина основы непрерывно уменьшается в направлении перпендикулярно полосовидной перфорированной дорожке 54 от толщины So основы до толщины Sthin основы на краю сквозного отверстия 62, а начиная от противолежащего края отверстия 62 от толщины S основы, снова непрерывно увеличивается до тех пор, пока не будет достигнута постоянная толщина So слоя внешней области 66. Толщина S основы на краю сквозного отверстия 62 может составлять, например, S=30 микрон.
В случае с отверстием 22 речь может идти об отверстии с четко ограниченным краем, как оно может быть получено, например, лазерной резкой или просечкой после образования листа. В качестве альтернативы, отверстие 22 может быть также проделано уже при образовании листа и иметь в краевой области характерные неровности, которые на готовой бумаге впоследствии являются невыполнимыми. Такие неровности проявляются, прежде всего, в отсутствии четкой кромки реза или же в неравномерном отложении волокон в краевой области и в выступающих в отверстие отдельных волокнах.
thick
thick
На фиг.6(Б) показан разрез перпендикулярно перфорированной дорожке 54 в области утолщения 64 основы. При этом толщина слоя основы непрерывно увеличивается перпендикулярно перфорированной дорожке 54 от первой толщины So основы до толщины Sthick основы, а затем снова непрерывно уменьшается до тех пор, пока во внешней области 66 снова не будет достигнута толщина So основы. Максимально достижимая толщина S основы в середине утолщения 64 основы может составлять, например, S=120 микрон.
thick
thick
На фиг.6(В) показан разрез параллельно перфорированной дорожке 54, причем показанный фрагмент простирается от частичной области 58 с утолщением 64 основы через частичную область 56 с утончением 60 основы и отверстие 62 к еще одной частичной области 58 с утолщением 64 основы. В области 64 утолщения базовая основа имеет толщину S=120 микрон, в области 60 утончения основы толщина основы непрерывно уменьшается до толщины Sthin=30 микрон на краю сквозного отверстия 62, а с противолежащего края отверстия 62 снова непрерывно увеличивается до толщины S слоя. Толщина So слоя внешней области 66 для иллюстрации отмечена пунктирными линиями.
Если такой лист 50 защищенной от подделки бумаги согласно изобретению после двустороннего каширования двумя ламинирующими пленками наматывается в производственный рулон 70, как показано на фиг.7 (А), то в рулоне 70 недостающее перфорированных дорожках 54 в результате утончений 60 основы количество материала в значительной степени компенсируется избыточным материалом в утолщениях 64 основы. Поэтому давление намотки в области перфорированных дорожек 54 и внешних областей 66 значительно более равномерно, чем в известных из уровня техники вариантах.
Для наглядности на фиг.7(Б) схематически показан поперечный разрез через намотанный в производственный рулон 70 кашированный лист 50 защищенной от подделки бумаги по линии В-В из фиг.7(А). Для более ясного изображения пленки для каширования в поперечном разрезе фиг.7(Б) опущены, а расположенные в рулоне друг над другом слои 50’, 50" бумаги, которые являются частью одного и того же листа 50 бумаги, попеременно снабжены разной штриховкой.
0
Во внешней области 66 вне перфорированных дорожек 54 области бумаги с постоянной толщиной S основы расположены соответственно друг над другом. В области перфорированных дорожек 54, наряду со слоями 50’ бумаги, которые в области поперечного разреза В-В имеют утончение 60 основы и отверстие 62, также имеются слои 50" бумаги, которые в области поперечного разреза В-В содержат утолщение 64 основы. За счет комбинации утончений 60 основы и утолщений 64 основы перфорированных дорожек 54 достигается общая толщина, которая не отличается или лишь немного отличается от общей толщины внешних областей 66, так что в рулоне 70 устанавливается единое и однородное давление намотки.
На фиг.7(Б) в идеализированном виде попеременно показаны по одному утончению 60 основы и одному утолщению 64 основы, расположенные одно над другим. Однако на практике из-за увеличивающегося изнутри наружу объема рулона частично отверстия 62 в соседних слоях 50’, 50" бумаги будут расположены друг над другом со смещением или частичным наложением. Но поскольку в рулоне 70 друг над другом расположено множество слоев 50’, 50" бумаги, в целом в перфорированных дорожках 54 в каждом случае происходит описанная компенсация утончений 60 основы утолщениями 64 основы.
Относительная доля расположенных друг над другом утончений 60 основы и утолщений 64 основы в поперечном разрезе перфорированных дорожек 54 (фиг.7(Б)) зависит от соотношения размеров утонченных и утолщенных частичных областей 56, 58. Если, например, утолщенные частичные области 58 вдоль перфорированных дорожек 54 в два раза длиннее, чем утонченные частичные области 56, то и в поперечном разрезе перфорированных дорожек 54 утолщений 64 основы в среднем в два раза больше, чем утончений 60 основы.
Поэтому для полного выравнивания толщины каждое утолщение 64 основы должно компенсировать примерно половину утончения основы. Соответствующее относится и к другим соотношениям размеров.
thin
thin
thick
thick
thin
thick
thin
thin
thick
thin
thick
thin
thin
thick
thin
Для того чтобы достигнуть наилучшего выравнивания давления намотки, можно действовать, например, следующим образом. Сначала на основе размера и формы утончений 60 основы оценивается или рассчитывается недостающее по сравнению с внешней областью 66 количество ΔM материала. Недостающее количество ΔM материала компенсируется предусмотренным избыточным по сравнению с внешней областью 66 в утолщениях 64 основы количеством ΔM материала. Равномерность давления намотки может быть уже заметно улучшена при избыточном количестве ΔM=0,1* ΔM материала. Однако, предпочтительно, избыточное количество ΔM материала составляет по меньшей мере 0,5* ΔM или даже по меньшей мере 0,8* ΔM. Предпочтительно, избыточное количество ΔM материала даже больше, чем ΔM, то есть ΔM>1,0* ΔM, однако, как правило, не будет превышать 2,0* ΔM, то есть ΔM<2,0* ΔM.
2
0
thin
Для иллюстрации, в бумажном полотне с плотностью бумаги 75 г/м и толщиной S=90 микрон отверстия размером 1 см × 1 см и расстоянием 7 см от центра отверстия до центра отверстия должны равномерно компенсироваться утолщениями основы в области между отверстиями. Недостающее количество M материала в этом примере составляет
thin
2
2
ΔM=75 г/м* 1 см=7,5 мг.
thin
thick
Недостающее количество ΔM материала должно полностью компенсироваться избыточным количеством ΔM в области между отверстиями, то есть
thick
thin
ΔM=ΔM=7,5 мг.
thick
thick
2
Частичная область утолщения основы при вышеуказанных данных имеет площадь A=(7 см - 1 см)×1 см = 6 см. Если избыточное количество ΔM материала равномерно распределяется на этой площади, то получается избыточная масса бумаги
thick
thick
2
ΔM/A=12,5 г/м,
2
то есть общая масса бумаги 87,5 г/м в области утолщения основы. Эта общая масса бумаги соответствует средней толщине основы
thick,av
S=90 микрон* 87,5/75=105 микрон и тогда средней дополнительной толщине
av
ΔS=105 микрон - 90 микрон = 15 микрон.
thick
thick,av
Так как толщина основы в области утолщения основы должна увеличиваться не резко, а непрерывно, как показано на фиг.6(Б), максимальная толщина S основы должна быть больше, чем средняя толщина S основы. Если для оценки положить в основу линейное увеличение или же уменьшение So до Sthick и обратно до So, то очевидно получается максимальная дополнительная толщина
max
av
ΔS=2*ΔS=30 микрон,
то есть максимальная толщина основы
thick
0
max
S=S+ΔS=120 микрон.
thin
thick
Разумеется, что недостающее количество ΔM материала и для сложных форм областей 60 утончения основы может быть рассчитано аналогичным образом и компенсировано избыточным количеством ΔM материала в области утолщения.
Изготовление бумажных базовых основ согласно изобретению может происходить с помощью обезвоживающего сита, топография поверхности которого по существу представляет собой негатив желаемой топографии бумаги. Это пояснено более подробно со ссылкой на фиг.8(А)-(Г). Сначала на фиг.8(А) показан поперечный разрез через обезвоживающее сито 80 в областях, которые служат получению утончений 60 основы. Для этого обезвоживающее сито 80 в желаемых частичных областях имеет соответствующие возвышения 82. После отложения волоконной массы, съема бумажного полотна и следующих стадий процесса, таких как сушка, прессование, склеивание и т.д., получают показанное на фиг.8(Б) в соответствующем поперечном разрезе бумажное полотно 50, которое в областях возвышений 82 сита имеет желаемые утончения 60 основы.
В примере осуществления в области утончений 60 основы с помощью лазерной резки 84 или просечкой проделываются сквозные отверстия 62 с четким краем, как показано на фиг.8(В). В других вариантах способа отверстия могут быть проделаны и при образовании листа и иметь характерные неровности краев, которые возникают в результате неравномерного отложения волокон в краевой области. Для этой цели в возвышенных частичных областях 82 обезвоживающего сита могут быть предусмотрены, например, литеры в форме желаемых отверстий 62.
На фиг.8(Г) показан поперечный разрез через обезвоживающее сито 80 в областях, которые служат получению утолщений 64 основы. Для этого обезвоживающее сито 80 имеет в желаемых частичных областях соответствующие углубления 86, которые после отложения волоконной массы, съема бумажного полотна и следующих, уже указанных выше стадий процесса дают желаемые утолщения 64 основы в бумажном полотне.
В то время, как в описанных до сих пор вариантах перфорированной дорожки состоят соответственно из первых и вторых частичных областей с утончениями основы или же утолщениями основы, перфорированные дорожки в других выполнениях также могут содержать третьи частичные области, в которых толщина основы по сравнению с внешней областью является по существу неизменной. Хотя толщина основы в третьих частичных областях в идеале совпадает с толщиной основы внешней области, в зависимости от размеров и расположения третьих и вторых частичных областей технологически обусловленно могут иметь место незначительные отклонения толщины основы по сравнению с толщиной основы внешней области.
На фиг.9 для иллюстрации показана отдельная единица 90 использования, которая, в принципе, выполнена как отдельная единица 52 использования согласно фиг.5. Однако в отличие от отдельной единицы использования согласно фиг.5, вторая частичная область 58 с утолщениями 64 основы в отдельной единице 90 использования прерывается третьими частичными областями 92 в форме перемычек, в которых толщина основы соответствует толщине основы внешней области 66. Третьи частичные области 92 в примере осуществления образуют признак подлинности, а именно штрихкод 94, в котором, например, может быть закодирована деноминация подлежащей изготовлению банкноты 10.
Согласно изобретению принимаются во внимание и нелинейные третьи частичные области. Например, на фиг.9 в перфорированной дорожке 54, наряду с перемычками 92, также показаны местные утолщения 96, которые тоже представляют собой третьи частичные области с толщиной основы внешней области 66. Образованный местными утолщениями 96 точечный рисунок в примере осуществления представляет собой информацию шрифтом Брайля. Таким образом в базовую основу или же банкноту может быть интегрирована дополнительная информация, которая может служить, например, в качестве вспомогательного средства при чтении для лиц с ухудшенным зрением и/или в качестве дополнительного признака подлинности.
Такие третьи частичные области, наряду с повышенной защитой от подделки, дают преимущества и при изготовлении базовых основ. В одном варианте, как на фиг.5, относительно большая по площади область утолщения 64 основы ведет к соответственно большим углублениям 86 в обезвоживающем сите 80. За счет выполнения описанных выше третьих частичных областей 92 углубления 86 в обезвоживающем сите 80 прерываются и тем самым обеспечивается то, что и в углублениях 86 при образовании листа может удерживаться достаточно бумажных волокон.
Прерывания углублений 86 в обезвоживающем сите 80 благоприятным образом создают дополнительные признаки подлинности в базовой основе, такие как, например, штрихкод 94 или шрифт 96 Брайля. Однако также является возможным, что третьи частичные области представляют собой лишь декоративные и/или гаптически воспринимаемые узоры в пределах утолщения основы, например «зебра», узор в виде шахматного поля или в косую клетку. Наконец, также является возможным незаметно интегрировать третьи частичные области в утолщение 64 основы, например, путем распределения третьих частичных областей неправильной формы в пределах вторых частичных областей. Таким образом, третьи частичные области не выделяются ни визуально, ни гаптически и поэтому при поверхностном рассмотрении не воспринимаются.
ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
10 - Банкнота из многослойной пленки
12 - Защитный элемент
20 - Внутренний бумажный слой
22 - Полость
24 - Прозрачное окно
26, 28 - Ламинирующая пленка
30 - Наполнитель
32 - Связующее
34 - Эффектные пигменты
36 - Утонченная область
38 - Сквозное отверстие
42 - Перфорированная дорожка
44 - Внешние области
50 - Лист защищенной от подделки бумаги
50’, 50" - Бумажные слои
52 - Отдельная единица использования
54 - Перфорированные дорожки
56, 58 - Частичные области
60 - Утончение основы
62 - Сквозное отверстие
64 - Утолщение основы
66 - Внешняя область
70 - Рулон
80 - Обезвоживающее сито
82 - Возвышения
84 - Лазерная резка
86 - Углубления
90 - Отдельная единица использования
92 - Третьи частичные области
94 - Штрихкод
96 - Местные утолщения.