BR112019026081B1 - Folha de marca d água, aparelho, e documento, e métodos para fornecer os mesmos - Google Patents

Abstract

Trata-se de uma folha de marca d'água composta de uma camada de substrato com superfícies d'água e de fibra, um padrão de pelo menos dois indícios de marca d?água, e um conjunto de orifícios que se estendem da superfície d'água em direção à superfície de fibra da camada de substrato. O padrão de pelo menos dois indícios de marca d?água é distribuído sobre uma área contínua da superfície de fibra. A folha de marca d'água inventiva fornece marcas d'água de qualidade aprimorada. É também fornecida uma manga de marca d'água composta de um molde de cilindro e a folha de marca d'água inventiva enrolada e afixada a uma superfície diamétrica externa do molde de cilindro. Adicionalmente, métodos de fabricação da folha de marca d'água, da manga de marca d'água, um papel com marca d'água e um documento de alta segurança são fornecidos, assim como produtos resultantes desses métodos de fabricação

Description

PEDIDO RELACIONADO

[0001] Este pedido reivindica a prioridade do Pedido de Patente Provisório no de série U.S. 62/556.734, depositado em 11 de setembro de 2017, que é incorporado em sua totalidade ao presente documento a título de referência.

CAMPO DA TÉCNICA

[0002] A presente invenção refere-se um artigo de fabricação adequado para uso em formar uma marca d'água. Esse artigo de fabricação, denominado no presente documento como uma folha de marca d'água, é também usado para formar um aparelho (por exemplo, manga de marca d'água) que é usado na fabricação de um papel de marca d'água que é, por sua vez, usado para fabricar um documento com marca d'água. Adicionalmente, a presente invenção também se refere a métodos de fornecer a folha de formação de marca d'água, que fornece o aparelho e fornecer o papel e documento de marca d'água.

ANTECEDENTES

[0003] Documentos de alta segurança, tais como notas de banco, cheques, passaportes e similares, se baseiam em várias ferramentas de autenticação para ajudar a mitigar a proliferação de falsificações. Uma ferramenta de autenticação particular, dentre as várias ferramentas disponíveis aos fabricantes/usuários de documentos de alta segurança, é uma marca d'água. Marcas d'água funcionam como ferramentas antifalsificação parcialmente devido ao obstáculo que as mesmas apresentam aos supostos falsificadores que frequentemente se baseiam em técnicas de impressão e fotocópia contemporâneas e avançadas para duplicar/copiar notas de banco autênticas.

[0004] Usuários de notas de banco se baseiam na presença de determinados indícios de marca d’água, que poderiam ser uma retração de pessoas, números, letras, símbolos e/ou paisagens de modo a autenticar documentos de alta segurança. Tais indícios de marca d’água são geralmente incorporados em um documento de alta segurança durante o processo de fabricação do papel usado para formar o documento de alta segurança. Para serem eficazes como uma ferramenta de autenticação, os indícios de marca d’água são imbuídos com determinados efeitos de motilidade no qual mudanças sutis ou mais óbvias em um ponto de vista do observador resultam em uma mudança observável na aparência dos indícios. Por exemplo, visualizando os indícios de marca d’água em luz refletida, um observador verificará que os indícios tem uma primeira aparência enquanto visualiza os indícios de marca d’água em luz transmitida (isto é, a luz transmitida através de um papel quando o papel é mantido entre um observador e uma fonte de luz) fornece uma segunda aparência. Falsificadores que se baseiam em técnicas de impressão e fotocópia contemporâneas e avançadas para falsificar documentos autênticos de alta segurança se esforçam em fornecer esses efeitos de motilidade. Esse esforço é particularmente pronunciado quando os documentos autênticos de alta segurança têm indícios de marca d’água muito claros. Indícios de marca d’água claros são tipicamente entendidos como tendo pelo menos um dentre alta resolução, alta definição ou alto contraste; preferencialmente uma combinação desses recursos. Consequentemente, é de grande importância que os indícios de marca d’água incorporados em um documento de alta segurança sejam apresentados no documento de alta segurança de modo que seja o mais claro possível de modo que um usuário possa distinguir facilmente uma característica de marca d'água que é aplicada durante fabricação de papel a partir de uma que seja aplicada após a fabricação tais como por fotocópia. O reconhecimento de tais distinções permitindo assim que um usuário final distinga facilmente uma falsificação de um documento autêntico de alta segurança.

[0005] Embora haja vários tipos de marcas d'água conhecidos a um elemento que tem habilidade comum na técnica (doravante "PHOSITA"), é geralmente entendido que um dos mais adequados é uma marca d'água multitonal que se baseia em distorções de densidade das fibras de papel para produzir recursos de alta resolução. Por exemplo, marcas d'água são geralmente aplicadas a um documento de alta segurança por um processo de molde de cilindro. Aqui, o molde de cilindro é coberto por uma malha de fios na qual um conjunto ou padrão de indícios de marca d’água negativos (NWI) é formado. Cada um desses indícios de marca d’água negativos geralmente inclui lugares elevados, lugares afundados e lugares planos. Durante o processo de fabricação do papel, a malha de fios com o NWI é colocada em contato com uma pasta fluida de fibras de papel e forma assim indícios de marca d’água (PWI) positivos nas áreas de marca d'água correspondentes do papel resultante. Aqui, nessas áreas de marca d'água correspondentes, as áreas que estão em contato com os lugares afundados terão alta densidade de fibra (HFD); áreas em contato com os lugares elevados terão baixa densidade de fibra (LFD); e áreas em contato com os lugares planos terão um gradiente de densidades de fibra (GFD) entre aqueles formados pelos lugares afundados e aqueles formados pelos lugares elevados. As áreas de alta densidade de fibra formam áreas escuras nos PWI enquanto as áreas de baixa densidade de fibra formam áreas claras nos PWI. Vários tons entre escuro e claro são formados dos lugares planos. A clareza da marca d'água depende frequentemente do contraste entre áreas escuras e claras e depende frequentemente da proximidade entre as áreas escuras e claras.

[0006] Embora o processo acima possa fornecer marcas d'água de qualidade razoável, o mesmo tem determinadas insuficiências. Por exemplo, o processo de formar o PWI envolve um processo de transferência de imagem dupla. Aqui uma imagem de marca d'água é formada primeiro em uma matriz, e então, em uma etapa de gravação, a matriz é usada para transferir a imagem de marca d'água à malha de fios, formando assim o NWI; em uma etapa subsequente de formação de marca d'água, o NWI é então usado para redistribuir as fibras na pasta fluida para formar o PWI no papel. Devido aos furos na malha de fios durante a etapa de gravação, determinadas informações de imagem presentes na matriz não serão transferidas à malha de fios e, portanto, não serão transferidas ao papel. Isso reduz a clareza da marca d'água. Adicionalmente, devido ao fato de que altas variações em densidade de fibra produzem marcas d'água em alta resolução, é frequentemente necessário que a malha de fios seja altamente deformada na área de marca d'água de modo que os lugares elevados e lugares afundados sejam muito frequentemente próximos entre si criando um contraste significativo. Para criar tais contrastes significativos, a malha de fios será significativamente deformada e estressada, o que pode resultar em força reduzida, estresse aumentado, ciclo de vida reduzido, repetibilidade diminuída, custo aumentado e danos à cobertura de molde. Isso também limita o uso de quaisquer características de marca d'água complexas. Ademais, a malha de fios quite confere frequentemente uma marcação de malha de fios sobre o papel inteiro, não somente nas áreas de marca d'água, o que deteriora muito frequentemente a resolução da característica de marca d'água. Essa marcação de malha de fios não é controlada e se torna assim um padrão aleatório, o que reduz a capacidade de um usuário final de determinar a autenticidade do documento.

[0007] É também muito difícil usar a malha de fios para produzir áreas muito claras nas áreas de marca d'água sem danificar o papel ou criar furos indesejados no papel. Uma solução é usar um processo de eletrótipo. Aqui, uma peça fina de metal é fixada à malha de fios por costura ou solda para criar áreas elevadas geralmente na forma de uma letra, número ou símbolo. O metal de eletrótipo evita que o líquido na pasta fluida saia através dos lugares elevados, reduzindo assim a densidade de fibra nessas áreas. O processo de formação de eletrótipo será evidente a um PHOSITA e é adicionalmente clarificado pelo Banco Nacional da Hungria no documento n° US 1.901.049. No entanto, mesmo essa abordagem em produzir áreas claras tem suas desvantagens e falhas. Por exemplo, é muito difícil afixar um eletrótipo a uma malha de fios, em geral, e é ainda mais difícil fixar o eletrótipo a um lugar afundado, em particular, se for desejado criar uma área muito clara dentro de uma área escura. É também gasto muito tempo para adicionar um eletrótipo a uma malha de fios. Ademais, é muito difícil gerar indícios complexos, tais como palavras arábicas, com uso de eletrótipos.

[0008] É também muito frequentemente constatado que, de modo a produzir marcas d'água de alta resolução, a taxa de drenagem da pasta fluida liquida precisa ser controlada. Com uma malha de fios, isso é frequentemente realizado aumentando-se a taxa de drenagem no lugar afundado aplicando-se um vácuo aos lugares afundados de modo que a taxa de drenagem do líquido possa ser aumentada de modo localizado em relação às áreas circundantes da malha de fios. Alternativamente, para aumentar a taxa de drenagem, um elemento de diminuição de taxa (por exemplo, placa de metal impermeável, elemento plástico, etc.) é colocado embaixo da malha de fios. No entanto, nenhum desses funciona satisfatoriamente visto que o vácuo afeta muito frequentemente tanto os lugares levantados e afundados simultaneamente e o elemento de diminuição de taxa não evita drenagem lateral.

[0009] Uma alternativa para uma malha de fios é aplicar um elemento de inserto à malha de fios. Aqui, o inserto é perfurado e é frequentemente moldado por injeção para fornecer a imagem negativa para a marca d'água. Isso também tem desvantagens substanciais. Por exemplo, é difícil fixar o elemento de inserto e é constatado frequentemente que o elemento de inserto se solta ou se separa da malha de fios durante o processo de fabricação de papel. O documento n° U.S. 8.349.132 descreve um inserto que exige a moldagem de uma endentação em formato de puxador no inserto de modo a afixar o inserto à malha de fios. No entanto, essas endentações em formato de puxador frequentemente falham em manter a conexão entre a malha de fios e o inserto. Ademais, tais endentações em formato de puxador são difíceis para se formarem precisamente e ainda mais difícil se fixar a uma malha de fios com outras gravações. Tais insertos são usados na formação de uma única característica de marca d'água e ainda precisam de uma malha de fios frequentemente deixará um padrão indesejado no papel. Um inserto similar é descrito no documento n° U.S. 8,840,756 em que as perfurações no inserto são formadas por um molde por injeção que simultaneamente forma a folga da característica de marca d'água e as perfurações. Sendo assim, é discutido que as perfurações são diretamente correlacionadas à profundidade das estruturas de relevo. Tal inserto sofre novamente das deficiências do inserto anteriormente descrito pelo fato de que é difícil fixar o inserto à malha de fios, difícil manter a conexão e não permite a aplicação do inserto a uma área gravada da malha de fios. Com mais importância, somente uma única característica de marca d'água é formada em cada inserto.

[0010] Conforme é evidente a partir do supracitado, pode-se observar que autenticação de documentos de alta segurança permanece uma tarefa desafiante, ainda que importante. Permanece uma necessidade de meios aprimorados de autenticar tais documentos e, em particular, permanece uma necessidade de técnicas de formação de marca d'água aprimoradas e artigos de fabricação para empregar tais técnicas. Os presentes inventores desenvolveram métodos e artigos de fabricação que são surpreendentemente eficazes em fornecer marcas d'água de qualidade aprimorada.

[0011] A invenção é conforme apresentado nas reivindicações apresentadas no presente documento. No entanto, para fins de clareza, de modo que um PHOSITA possa ter capacidade de produzir e usar a invenção reivindicada sem experimentação indevida, as seguintes descrições e desenhos são fornecidos como modalidades exemplificativas da invenção reivindicada. Deve-se entender que elementos ou componentes de cada modalidade apresentada no presente documento podem ser aplicados a outra modalidade apresentada no presente documento e formar assim uma modalidade adicional.

SUMÁRIO

[0012] Em vista das deficiências identificadas acima, é um objetivo da presente invenção fornecer (i) um artigo de fabricação, (ii) um aparelho, (iii) métodos de formação e uso do artigo de fabricação e aparelho e (iv) para usar os ditos métodos, artigos de fabricação e aparelho para produzir marcas d'água em papéis e documentos, sem pelo menos algumas das deficiências identificadas acima. Os inventores têm surpreendentemente constataram que a presente invenção atende a esse objetivo.

[0013] A invenção é apresentada no presente documento de vários pontos de vista. Em um primeiro aspecto, a invenção é um artigo de fabricação na forma de uma folha de marca d'água. Em um segundo aspecto, a invenção é um aparelho na forma de uma manga de marca d'água. Em um terceiro aspecto, a invenção é um método de fabricação da folha de marca d'água. Em um quarto aspecto, a invenção é um método de fabricação da manga de marca d'água. Em um quinto aspecto, a invenção é um método de fabricação de papel de marca d'água. Em um sexto aspecto, a invenção é um método de fabricação de documentos de alta segurança e em um sétimo aspecto, a invenção é um documento de alta segurança.

[0014] Em aspectos adicionais, a invenção é um produto por processo na forma de qualquer um dos artigos de fabricação ou aparelho que são especificamente fabricados de acordo com o respectivo processo destacado acima e também clarificado no presente documento. É também contemplado no presente documento que, em determinados aspectos, a invenção é um uso dos artigos de fabricação ou aparelho destacados acima e também clarificado no presente documento para o propósito de aplicar marcas d'água ou no processo de fabricação de papéis de alta segurança ou documentos de alta segurança ou para uso em autenticar documentos de alta segurança.

[0015] Em uma modalidade, a folha de marca d'água compreende (a) uma camada de substrato que inclui (i) uma superfície d'água e (ii) uma superfície de fibra disposta em oposição à superfície d'água; (b) um padrão de pelo menos dois indícios de marca d’água; e (c) um conjunto de orifícios que se estendem da superfície d'água em direção à superfície de fibra; em que o padrão de pelo menos dois indícios de marca d’água é distribuído sobre uma área contínua da superfície de fibra.

[0016] Em uma modalidade, a manga de marca d'água compreende (a) um molde de cilindro que tem uma superfície diamétrica externa; e (b) a folha de marca d'água conforme descrito no presente documento, tal como na reivindicação 1; em que a folha de marca d'água é enrolada em volta ou em torno de, e afixado à superfície diamétrica externa do molde de cilindro tanto diretamente como indiretamente. Em uma modalidade mais geral, deve-se entender que a folha de marca d'água é afixada ao molde de cilindro de tal modo que, à medida que uma pasta fluida de fibras de papel passa pela manga de marca d'água, uma impressão dos indícios de marca d’água encontrada na folha de marca d'água (NWI) seja transferida ao papel (PWI).

[0017] Em uma modalidade, o método de formação da folha de marca d'água compreende (a) fornecer uma camada de substrato com uma superfície d'água e uma superfície de fibra disposta em oposição à superfície d'água; (b) realizar a camada de substrato para formar orifícios; e (c) formar áreas de marca d'água na superfície de fibra pela ablação de áreas da superfície de fibra para formar um padrão de múltiplos indícios de marca d’água sobre uma área contínua da superfície de fibra.

[0018] Em uma modalidade, o método de formação a manga de marca d'água compreende, (a) formar uma folha de marca d'água conforme descrito no presente documento, ou mais particularmente, conforme descrito na reivindicação 15; (b) fornecer um molde de cilindro; e (c) afixar a folha de marca d'água sobre a superfície diamétrica externa do molde de cilindro. Em uma modalidade mais geral, deve-se entender que a folha de marca d'água é afixada ao molde de cilindro de tal modo que, visto que uma pasta fluida de fibras de papel passa pela manga de marca d'água, uma impressão de indícios de marca d’água encontrada na folha de marca d'água seja transferida ao papel.

[0019] Em uma modalidade, o papel de marca d'água compreende, (a) um substrato de papel que tem áreas de marca d'água e áreas de fundo; (b) indícios de marca d’água integrados com o substrato de papel nas áreas de marca d'água; e (c) indícios de fundo ou padrão de fundo integrados sobre uma área de fundo. Em modalidades mais particulares, as áreas de marca d'água são interpostas com os indícios de fundo ou padrão de fundo. Em modalidades preferenciais, os indícios ou padrão de fundo são imperceptíveis com a olho nu, mas são observáveis com um dispositivo óptico.

[0020] Em uma modalidade, o documento de alta segurança compreende (a) um papel de marca d'água conforme descrito no presente documento ou mais particularmente conforme descrito na reivindicação 22; e (b) uma impressão aplicada em superfície.

[0021] Em uma modalidade, o método de fabricação papel de marca d'água compreende (a) fornecer uma manga de marca d'água, conforme descrito no presente documento, (b) transportar uma pasta fluida de fibras de papel através da manga de marca d'água de modo que uma impressão dos indícios de marca d’água encontrada na manga de marca d'água seja transferida ao papel.

[0022] Em uma modalidade, o método de fabricação de um documento de alta segurança compreende (a) fornecer um papel de marca d'água, conforme descrito no presente documento; e (b) aplicar um tratamento de superfície adicional (por exemplo, impressão) ao papel para formar o documento de alta segurança.

[0023] Os aspectos e modalidades geralmente resumidos acima serão adicionalmente desenvolvidos nos parágrafos subsequentes e desenhos.

DEFINIÇÕES

[0024] Conforme usado no presente documento, o termo "molde de cilindro" deve ser entendido como incluindo qualquer componente da máquina de papel na qual a folha de marca d'água pode ser aplicada de modo a formar os indícios de marca d’água e/ou indícios ou padrão de fundo no papel.

[0025] Conforme usado no presente documento, o termo "elemento de luz" inclui materiais de eletrótipo, tais como metais, mas também inclui o uso de materiais integrados ou materiais complementares que podem ser ablados para formar o elemento de luz ou área de eletrótipo.

[0026] Conforme usado no presente documento, o termo "eletrótipo" inclui qualquer elemento de luz adequado para a formação de furos ou áreas de densidade de fibra muito baixa no papel.

[0027] Conforme usado no presente documento, o termo "camada de substrato" exclui uma malha de fios convencional e inclui qualquer estrutura de camada única ou de múltiplas camadas que seja maleável e pode ser tanto abladas ou deformadas para formar uma característica de marca d'água.

[0028] Conforme usado no presente documento, o termo "área de marca d'água" deve ser entendido como áreas distintas através da camada de substrato que têm um padrão único de estrutura de relevo padrão ligada nas mesmas e delimitada pelo perímetro lateral da característica de marca d'água.

[0029] Conforme usado no presente documento, o termo "característica de marca d'água" deve ser entendido como um padrão, projeto, imagem, texto, número distinto, ou quaisquer indícios que têm uma estrutura de relevo dentro de uma área de marca d'água.

DESENHOS

[0030] A Figura 1 mostra uma vista de cima para baixo de uma folha de marca d'água com indícios de marca d’água circundada por padrão de fundo na forma de orifícios formados.

[0031] A Figura 2 mostra uma vista de cima para baixo de uma folha de marca d'água com indícios de marca d’água circundados por um padrão de fundo de orifícios organizados em uma distribuição diferencial para projetar indícios de fundo.

[0032] A Figura 3 mostra uma vista de cima para baixo de uma folha de marca d'água com indícios compósitos formados de padrão de fundo em combinação com indícios de marca d’água.

[0033] A Figura 4 mostra uma vista de cima para baixo de uma estrutura de relevo em uma área de marca d'água em uma folha de marca d'água em que os indícios de marca d’água incluem um elemento de luz.

[0034] A Figura 5 mostra uma vista de cima para baixo de um documento de alta segurança que tem uma folha de marca d'água com indícios de marca d’água, padrão de fundo e tratamento de superfície.

[0035] A Figura 6 mostra uma vista de uma manga de marca d'água com uma folha de marca d'água em um molde de cilindro de rolo.

[0036] A Figura 7 mostra uma vista em corte transversal de uma folha de marca d'água que tem uma construção de múltiplas camadas.

[0037] A Figura 8 mostra uma vista em corte transversal de uma folha de marca d'água com orifícios afunilados.

DESCRIÇÃO ESCRITA

[0038] Os inventores surpreendentemente constataram que determinados objetivos da invenção são atendidos pela presente invenção. Particularmente, foi constatado que, evitando o uso de coberturas de molde de malha de fios convencional, e em vez de usar um material de manga mais maleável—tais como material polimérico, de plástico, borracha ou similar à borracha—para formar a folha de marca d'água, a durabilidade da manga de marca d'água é aprimorada. Surpreendentemente, foi também constatado que marcas d'água de alta resolução com áreas muito escuras e muito claras são possíveis. Ademais, não há necessidade de fixar elementos de luz separados (por exemplo, eletrótipos) visto que os elementos de luz podem ser formados com uso do mesmo material contínuo, o que reduz a probabilidade de destacamento e reduz a dificuldade de fixação. De modo importante, foi também constatado que é possível aplicar a formação de marca d'água sobre a área de superfície inteira do papel/documento por uma combinação de áreas de marca d'água e áreas de fundo da manga/folha de marca d'água. Integrando-se padrões de fundo no papel, tais indícios de fundo ou padrões podem ser usados como segurança de nível 1 ou nível 2 ou características de identificação. Esses padrões de fundo podem ser combinados com os indícios de marca d’água interpondo-se ou sobrepondo-se ambos para formar novos indícios, ou para destacar um ou o outro. Ademais, foi surpreendentemente constatado que foi mais fácil controlar as taxas de drenagem e que tal controle pode ser variado sobre a área de superfície total da manga de marca d'água, o que significa que os padrões disponíveis para integração no papel pode ser aplicado sobre as áreas de superfície totais do papel. De modo bastante surpreendente, foi também constatado que foi possível variar a distribuição de orifícios na folha, manga, ou cobertura de molde para formar indícios de fundo e também para causar impacto local nas taxas de drenagem em áreas de marca d'água em que os indícios de marca d’água são localizados. De modo vantajoso, foi também constatado que, através do uso da presente invenção, papéis e documentos de alta segurança podem ser imbuídos com linhas de alta frequência que aprimoram a durabilidade do papel e documentos, especialmente nas áreas de borda e aresta. Benefícios adicionais serão evidentes a um PHOSITA quando considerados em vista da presente invenção e descrição.

[0039] Em um aspecto, a invenção é uma folha de marca d'água. Em uma modalidade, a folha de marca d'água compreende, dentre outros elementos, uma camada de substrato. Os inventores constataram que os materiais de camada de substrato que são os mais adequados são aqueles que não têm uma malha de fios exposta ou, mais particularmente, aquelas que são flexíveis o suficiente para serem enroladas ao redor de um molde de cilindro, e duráveis o suficiente para superar o rigor de um processo de produção de papel sem deformação adicional dos indícios de marca d’água de modo significativo, enquanto são prontamente ablados para formar os indícios de marca d’água diretamente na folha sem a necessidade de um processo de transferência de imagem dupla. Em relação a isso, os inventores constaram vários materiais adequados e em vista da presente revelação um PHOSITA terá capacidade de identificar prontamente determinados outros materiais adequados.

[0040] Deve-se observar e entender que a camada de substrato pode ter uma camada única ou uma construção de múltiplas camadas. Em determinadas modalidades, a camada única é construída por múltiplos materiais de modo que, em uma determinada primeira seção, a camada tenha um material maleável e, em outra seção, a mesma tenha um material diferente maleável ou menos maleável. Em modalidades em que a camada de substrato tem uma construção de múltiplas camadas a construções de camada única descritas no presente documento podem ser acoplados como quaisquer das múltiplas camadas.

[0041] Em uma modalidade particular, a camada (ou camadas) de substrato, ou pelo menos uma porção dos mesmos, é construída a partir de pelo menos um dos seguintes materiais maleáveis: polimérico, plástico, elástico, borracha, emborrachado, elastomérico, termoplástico, termoendurecível plástico ou um material não maleável revestido com pelo menos um desses materiais maleáveis.

[0042] A camada de substrato tem uma superfície de fibra e uma superfície d'água oposta à superfície de fibra. Em um processo de fabricação de papel a superfície de fibra causa impacto e/ou entra em contato com as fibras de papel enquanto a superfície d'água é distal a partir da superfície de fibra e está presente no lado da camada de substrato em que o líquido na pasta fluida de fibras é drenado.

[0043] Embora não seja a modalidade preferencial, é também contemplado que, em determinadas modalidades, uma malha de fios é integrada entre camadas da construção de múltiplas camadas da camada de substrato. Em uma construção de camada única, é também preferencial que nenhuma malha de fios é empregada, no entanto, em uma modalidade, a construção de camada única inclui porções construídas de uma malha de fios se circundadas por materiais maleáveis ou está somente nas regiões de borda. Isso é particularmente, embora não exclusivamente, preferencial nas regiões de borda da camada de substrato visto que foi constatado de modo vantajoso, embora não necessário, empregar uma malha de fios para intertravar a camada de substrato ao molde de cilindro.

[0044] Em uma modalidade, a camada de substrato compreende um material tecido construído por filamentos revestidos organizados para formar a camada de substrato. Em uma modalidade preferencial, o revestimento compreende um material maleável conforme descrito no presente documento. É também contemplado que a camada de substrato pode ser alternativamente construída como um material não não tecido. Em tal modalidade particular, os filamentos são alinhados em uma matriz não tecida e são então revestidos com um material maleável.

[0045] É também contemplado que a camada de substrato é formada como um sistema de múltiplas camadas com um material metálico flexível (por exemplo, alumínio, etc.) disposto entre múltiplas camadas de materiais maleáveis.

[0046] A camada de substrato da manga de molde precisa ser maleável de modo que o mesmo possa ser contorcido para se encaixar em um molde de cilindro. O molde de cilindro, conforme usado no presente documento, se refere a, por exemplo um rolo de cilindro ou rolo esgotador ou qualquer componente de uma máquina de papel que pode ser usada, em conjunto com uma folha de marca d'água afixada, para integrar uma marca d'água em papel durante o processo de fabricação do papel. Quando o molde de cilindro for um rolo de cilindro, a camada de substrato da folha de marca d'água é construída de um material que pode ser contorcida para se encaixar na superfície diamétrica ou circunferencial do rolo de cilindro. Visto que qualquer máquina de papel é contemplada para uso com a presente invenção, um rolo esgotador em uma máquina de papel Fourdrinier é também um molde de cilindro adequado. Outros moldes de cilindro incluem o fio de formação de uma máquina Fourdrinier, um formador curto ou um formador de topo. Alternativamente, o molde de cilindro pode ser um rolo de cilindro tipicamente encontrado em um processo de cubagem. O dispositivo de rotação também pode ser encontrado em outras máquinas de papel tais como formadores de fio duplo ou formadores de múltiplos estratos.

[0047] A camada de substrato tem áreas contínuas sobre os quais múltiplos indícios de marca d’água são distribuídos. Isso exclui malha de fios que tem um inserto visto que tais insertos são descontínuos. Os inventores constataram que uma camada de substrato que tem uma porção contínua que cobre uma porção significativa do molde de cilindro permite conferir padrões particulares à superfície de papel total. Ademais, a superfície inteira da manga pode ser padronizada com indícios de marca d’água e/ou indícios de fundo sem deteriorar o ciclo de vida da manga de marca d'água. Consequentemente, em uma modalidade preferencial, a folha de marca d'água cobre mais do que 10% do molde de cilindro. Em uma modalidade preferencial, a folha de marca d'água cobre entre 20% e 100% do molde de cilindro; mais preferencialmente, entre cerca de 80% e cerca de 100%. Mais preferencialmente, a folha de marca d'água tem dimensão de largura maior do que 50 milímetros (mm); preferencialmente, variando de 50 mm a 5 metros (m); mais preferencialmente, de cerca de 70 mm a cerca de 100 mm. Em uma modalidade preferencial, as áreas de marca d'água na folha de marca d'água ou manga são distribuídas sobre uma área contínua da folha de marca d'água/manga; particularmente, essa área contínua é ininterrupta por uma malha de fios. Conforme usado no presente documento, o termo área contínua se refere, em geral, a uma área da camada de substrato com múltiplos indícios de marca d’água ou um padrão de múltiplos indícios de marca d’água em que o material nas áreas de marca d'água é o mesmo que o material nas áreas de fundo. Sendo assim, insertos tradicionais afixados a uma malha de fios estão além do escopo da presente invenção. Aqui, a área contínua é somente interrompida pela estrutura de relevo de quaisquer indícios de marca d’água nas áreas de marca d'água. Preferencialmente, a área contínua tem uma largura que cobre uma porção significativa do molde de cilindro; por exemplo, toda a área de superfície exposta do molde de cilindro; mais preferencialmente, mais do que 80% da largura do molde de cilindro; ou alternativamente, a mesma tem uma largura que varia de 60 mm a cerca de 150 mm.

[0048] A camada de substrato, conforme descrito no presente documento, pode ter uma camada única uma construção de múltiplas camadas, mas, em qualquer caso, terão uma superfície d'água e uma superfície de fibra disposta em lados opostos da camada de substrato. A superfície d'água drena água da pasta fluida de fibras enquanto a superfície de fibra causará impacto nas fibras de papel e integrará a marca d'água no papel. A superfície de fibra inclui uma área contínua com um padrão de múltiplos indícios de marca d’água; pelo menos dois. Em uma modalidade, a superfície d'água é conectada à superfície de fibra por um conjunto de orifícios, em algumas áreas, se estendendo através da espessura total da camada de substrato; da superfície d'água à superfície de fibra.

[0049] Em uma modalidade, a folha de marca d'água compreende um padrão de pelo menos dois indícios de marca d’água, dentre outros elementos. O padrão é um arranjo de indícios de marca d’água distribuídos sobre uma área contínua da superfície de fibra. Cada um dos indícios de marca d’água inclui uma estrutura de relevo que retrata indícios de marca d’água negativos (NWI) ou indícios de marca d’água positivos (PWI). A estrutura de relevo que tem lugares afundados, lugares elevados e lugares planos. Os lugares afundados são usados para formar áreas escuras nas áreas de marca d'água do papel aumentando-se a densidade de fibra no papel. Em contrapartida, os lugares elevados são usados para formar áreas claras nas áreas de marca d'água do papel diminuindo-se a densidade de fibra no papel. Os lugares planos são usados para formar gradientes de escuro a claro, incluindo densidade de fibra equivalente às áreas de fundo do papel (isto é, NFD).

[0050] Em uma modalidade, os indícios de marca d’água são selecionados dentre letras, retratos, paisagens, texto, números ou símbolos. Os indícios são retratados através da cooperação de áreas claras e escuras formadas no papel. À medida que a pasta fluida de fibras de papel é colocada em contato com a manga de marca d'água, os indícios de marca d’água na folha de marca d'água causam deslocamento das fibras de modo que uma alta densidade de fibra (HFD) seja formada em que a pasta fluida entra em contato com os lugares afundados e uma baixa densidade de fibra (LFD) seja formada no papel em que a pasta fluida entra em contato com os lugares elevados da estrutura de relevo dos indícios de marca d’água. As áreas de marca d'água na camada de substrato são circundadas por áreas de fundo que têm uma densidade de fibra nominal (NFD).

[0051] Em uma modalidade, os indícios de marca d’água são circundados por indícios de fundo ou um padrão de fundo. Preferencialmente, o padrão ou indícios de fundo está em grande proximidade ou é interposto com os indícios de marca d’água. Foi constatado surpreendentemente que, integrando-se os indícios de marca d’água e indícios/padrão de fundo, um contraste de marca d'água aprimorado é fornecido no papel resultante.

[0052] Em uma modalidade, os indícios de marca d’água circundam indícios/padrão de fundo.

[0053] É também contemplado que, em algumas modalidades, o padrão de fundo é imperceptível a olho nu. Ademais, em uma modalidade, os orifícios que formam os indícios ou padrão de fundo podem ter qualquer formato incluindo oval, circular, triangular, ou quadrado. É também contemplado dentro do escopo da presente invenção que os orifícios individuais, por si só, são modelados na forma de texto, números ou símbolos formando assim os orifícios formados. Ademais em uma modalidade adicional é também contemplado que os orifícios formados são organizados, tais como para formar indícios idênticas ou distintas dos orifícios formados. Por exemplo, em uma modalidade, os orifícios formados são a letra P enquanto os indícios de fundo compreendem um padrão de Ps organizados para formar a letra X. Em uma modalidade, os indícios ou padrão de fundo são perceptíveis a olho nu enquanto os orifícios formados exigem o auxílio de um assistente visual ou tátil.

[0054] Os indícios/padrão de fundo são formados pelos orifícios que se estendem da superfície d'água em direção à superfície de fibra e se estendem preferencialmente através da espessura total da camada de substrato. De modo vantajoso, foi constatado que, variando-se a distribuição dos orifícios na camada de substrato, ou variando-se o tamanho dos orifícios sobre a camada de substrato, vários padrões de fundo podem ser gerados no papel. Por exemplo, é possível formar indícios de fundo variando-se o tamanho ou distribuição de orifício. Em uma modalidade, os orifícios são variados sobre a superfície d'água e superfície de fibra para formar letras, microletras, símbolos, microssímbolos, texto, microtexto, retratos ou microrretratos de tonalidade constante ou variável.

[0055] Em vista da presente revelação, um PHOSITA, em retrospectiva, terá capacidade de identificar vários meios de formar os orifícios. Em uma modalidade preferencial, os orifícios são formados por uma técnica de perfuração. Técnicas de perfuração adequadas incluem gravação a laser e técnicas de perfuração mecânica incluindo moldagem por injeção e perfuração mecânica ou manual. Por exemplo, é contemplado dentro do escopo da presente invenção que um molde por injeção é usado para formar a camada de substrato e que os orifícios são simultaneamente formados na camada de substrato por elementos do molde por injeção que perfuram porções da camada de substrato. Em uma modalidade, o método é um método de gravação a laser no qual um laser é aplicado à camada de substrato para formar os orifícios. Vários lasers serão evidentes a um PHOSITA. Preferencialmente, um laser de dióxido de carbono (CO2) é empregado para perfurar os orifícios. Em uma modalidade preferencial, os orifícios são cônicos em formato tendo uma abertura mais ampla proximal à fonte de laser e uma abertura mais estreita distal da fonte de laser. Sendo assim, é preferencial que os orifícios sejam formados com laser do lado traseiro (superfície d'água) ao lado frontal (superfície de fibra). Foi constatado surpreendentemente que, ter aberturas de orifício estreitas na superfície de fibra minimiza a obstrução dos orifícios.

[0056] Uma modalidade da folha de marca d'água descrita por todo o presente documento compreende, dentre outros elementos, um conjunto de orifícios. O conjunto de orifícios se estende da superfície d'água em direção à superfície de fibra; Em algumas modalidades, os orifícios não se estendem através da espessura total da camada de substrato. Em algumas modalidades, as áreas de marca d'água incluem, junto com a estrutura de relevo, um conjunto de orifícios que se estendem da superfície d'água em direção à superfície de fibra e preferencialmente através da espessura total da área de marca d'água. Esses orifícios controlam a taxa de drenagem do líquido da pasta fluida de fibras e nas áreas de marca d'água, a mesma é também controlada pela estrutura de relevo visto que o tamanho dos orifícios pode ser modificado através da estrutura de relevo. Por exemplo, em uma modalidade, o tamanho dos orifícios na camada de substrato é afunilado. Consequentemente, a taxa de drenagem através da estrutura de relevo pode ser aumentada ou diminuída através da pasta fluida nas áreas de marca d'água, visto que as aberturas de orifício nas áreas de marca d'água irão necessariamente variar. Alternativamente, os orifícios podem ser mantidos constantes da superfície d'água à superfície de fibra de modo que a taxa de drenagem seja menos impactada pela estrutura de relevo.

[0057] Em uma modalidade, os orifícios são formados por perfuração da superfície d'água em direção à superfície de fibra de tal maneira que os orifícios se afunilem (isto é, estreitos) à medida que os mesmos se aproximam da superfície de fibra. Foi constatado que, com o tamanho do material maleável usado na presente invenção, a perfuração da superfície d'água, especialmente por perfuração a laser, facilita o controle aprimorado do efeito de afunilamento através das áreas de marca d'água, permitindo assim uniformidade de tamanho de orifício sobre o padrão total de múltiplos indícios de marca d’água. Consequentemente, o conjunto de orifícios e drenagem em cada área de marca d'água pode ser substancialmente idêntico ou variado conforme for desejado.

[0058] Em uma modalidade, os orifícios são formados por perfuração a partir da superfície de fibra. Por exemplo, por perfuração a laser que afunila os orifícios em direção à superfície d'água ou por perfuração mecânica que mantém a largura dos orifícios visto que os mesmos se estendem da superfície de fibra em direção à superfície d'água.

[0059] Em uma modalidade, a folha de marca d'água compreende uma área de eletrótipo, dentre outros elementos. Eletrótipos conforme usado no presente documento se refere a um elemento em uma folha de marca d'água que confere um efeito de marca de água de dois tons ou claro. Em determinadas modalidades, o eletrótipo da presente invenção forma uma parte integral da camada de substrato. O mesmo não é afixado em um processo separado, mas é, em vez disso, formado através de um processo de ablação similar ou mesmo simultaneamente com o processo de ablação usado para formar a estrutura de relevo dos indícios de marca d’água. Aqui, as áreas de eletrótipo têm drenagem reduzida tanto devido à ausência de aberturas de orifício na superfície de fibra ou a redução do número de orifícios ou a redução no tamanho das aberturas em relação a outras porções da camada de substrato. Com drenagem reduzida, e devido ao fato de que as áreas de eletrótipo são elevadas acima de suas áreas circundantes imediatas, áreas muito claras são formadas no papel. As áreas de eletrótipo podem ser formadas nos lugares afundados, os lugares elevados, os lugares planos ou qualquer combinação dos mesmos, dos indícios de marca d’água. É também contemplado que as áreas de eletrótipo formam furos no papel se suficientemente elevados.

[0060] Em uma modalidade alternativa o elemento de luz pode ser um complemento similar aos eletrótipos fixados. No entanto, aqui o eletrótipo é adicionado lançando-se uma forma fundida da material de camada de substrato na camada de substrato para aumentar a espessura da camada de substrato em uma área controlada, curando o material de complemento, e então ablando o material de complemento curado para formar o elemento de luz que é elevado acima da área de fundo da folha de marca d'água. É também contemplado que o processo de complemento pode ser por colagem ou, de outro modo, crescendo o elemento de luz na camada de substrato. Impressão 3D e deposição de vapor química são outras técnicas complementares contempladas dentro do escopo da presente invenção.

[0061] Em uma modalidade, a área de eletrótipo é formada em um lugar elevado nos indícios de marca d’água e forma assim uma área muito clara interposta sobre a área de marca d'água no papel. Os inventores constataram que, integrando-se a área de eletrótipo com a camada de substrato, é possível formar letras complexas, símbolos e indícios numéricos como um eletrótipo. Consequentemente, em uma modalidade, a área de eletrótipo forma um símbolo, indícios complexos tais como texto arábico, coreano, chinês ou japonês.

[0062] É também contemplado que as áreas de eletrótipo são integradas em um lugar afundado fornecendo assim alto contraste de áreas escuras e claras que são justapostas em localizações lado a lado imediatas. Em uma modalidade, um furo é formado circundado por áreas escuras muito escuras na área de marca d'água. Em outra modalidade, a área de eletrótipo é interposta com pelo menos uma das áreas de marca d'água de modo que a mesma esteja tanto no lugar afundado, no lugar elevado como em ambos. Conforme usado no presente documento, os lugares afundados são entendidos como as porções da estrutura de relevo abaixo do plano de fundo, enquanto os lugares elevados são entendidos como as porções da estrutura de relevo acima do plano de fundo. O plano de fundo se refere a porções da camada de substrato que não têm áreas de marca d'água.

[0063] Em uma modalidade, as áreas de marca d'água são formadas por um processo de ablação que forma a estrutura de relevo que retrata os indícios. Várias técnicas de ablação serão evidentes a um PHOSITA em vista da presente revelação. No entanto, em uma modalidade preferencial, o processo de ablação emprega um laser que é aplicado ao substrato em um ângulo de ablação em relação à superfície de substrato; preferencialmente, o ângulo de ablação não é perpendicular ao normal. O processo de ablação pode preceder, seguir ou ser simultâneo com o processo de perfuração. No entanto, em uma modalidade preferencial em que rebarbação deve ser evitada, foi constatado que ablação seguindo perfuração fornece menos rebarbação na estrutura de relevo visto que o processo de ablação reduzirá geralmente o efeito de rebarbação causado perfurando-se os orifícios. Todavia, é também contemplado dentro do escopo da presente invenção que os orifícios são formados depois que a estrutura de relevo foi formada; isso é especialmente adequado quando perfuração se dá da superfície de fibra em direção à superfície d'água. Outro benefício surpreendente de perfuração antes da ablação é que, nas áreas de marca d'água, as perfurações podem ser interrompidas da espessura total da camada de substrato de modo que ablação subsequente revelará os orifícios da superfície de fibra. Isso reduz a quantidade de energia necessária para formar os orifícios e também reduz o defeito de rebarbação.

[0064] Em outro aspecto, a invenção compreende um método de formação da folha de marca d'água. Em tal modalidade, o método de formação da folha de marca d'água compreende (a) fornecer uma camada de substrato conforme descrito no presente documento em que a camada de substrato inclui uma superfície d'água e uma superfície de fibra oposta; (b) perfurar a camada de substrato para formar um conjunto de orifícios que se estendem da superfície d'água em direção à superfície de fibra e preferencialmente através da espessura total da camada de substrato; e (c) formar áreas de marca d'água na superfície de fibra pela ablação de áreas da superfície de fibra para formar um padrão de múltiplos indícios sobre uma área contínua da superfície de fibra.

[0065] Conforme descrito no presente documento, várias sequências são contempladas dentro do escopo da presente invenção para formar os orifícios e formar as áreas de marca d'água. Se as etapas de perfuração e ablação forem simultâneas, ou ocorrerem uma antes da outra, tal sequência está dentro do escopo da presente invenção. Em uma modalidade, particularmente onde rebarbação tiver de ser evitada, é preferencial que a camada de substrato seja perfurada a partir da superfície d'água e que a etapa de perfuração precede a etapa de ablação.

[0066] Vários métodos são contemplados para formar a camada de substrato incluindo, porém, sem limitação, moldagem por injeção, impressão em 3D e deposição a vácuo.

[0067] Em uma modalidade, o método de formação da folha de marca d'água compreende, dentre os outros elementos, formar indícios de marca d’água ablando-se as áreas de marca d'água para formar estruturas de relevo com lugares afundados, lugares planos e/ou lugares elevados. Conforme observado no presente documento, as áreas de marca d'água também podem ser abladas para formar elementos de luz ou outros materiais maleáveis podem ser adicionados na camada de substrato e ablados para formar os elementos de luz. Vários métodos de ablação serão evidentes a um PHOSITA em vista da presente revelação. Métodos preferenciais de ablação incluem perfuração a laser com um laser CO2.

[0068] Em modalidades preferenciais, os indícios de marca d’água são distribuídos através da superfície de fibra como um padrão de múltiplos indícios de marca d’água. Embora seja contemplado que pelo menos dois dos indícios de marca d’água sejam distribuídos sobre uma área contínua da superfície de fibra, é preferencial que um padrão total de indícios de marca d’água seja distribuído sobre uma única área contínua da superfície de fibra. Junto com as áreas de marca d'água, a camada de substrato é também modificada para incluir perfurações e preferencialmente os orifícios sejam distribuídos em um padrão ou para formar indícios, dos quais qualquer um pode ser usado como uma característica de segurança nível 1 ou nível 2 para documentos de alta segurança. Em uma modalidade particular, pelo menos porções dos indícios ou padrão de fundo são imperceptíveis a olho nu, mas são evidentes com o auxílio de um assistente óptico, tal como um microscópio ou outro dispositivo de ampliação ou tátil.

[0069] Em uma modalidade, os orifícios são perfurados em um padrão de modo que haja uma distribuição diferencial dos orifícios na área de fundo. Por exemplo, a frequência dos orifícios ou conjuntos de orifícios é ajustada ao longo de um ou mais eixos geométricos. Alternativamente, ou em combinação, os orifícios são formados de modo que os diâmetros dos orifícios ou conjuntos de orifícios variem ao longo de um ou mais eixos geométricos, de modo que a taxa de drenagem seja apropriadamente variada. De modo similar, em uma modalidade, indícios são formados no papel, variando-se a frequência, e/ou tamanho dos orifícios de modo que lugares afundados e lugares elevados cooperem para formar áreas de HFD e áreas de LFD que, por sua vez, cooperam para retratar indícios de marca d’água no papel.

[0070] Em outro aspecto, a presente invenção compreende um aparelho de manga de marca d'água. Em uma modalidade, a manga de marca d'água compreende (a) um molde de cilindro que tem uma superfície diamétrica externa; e (b) a folha de marca d'água conforme descrito no presente documento; especialmente conforme apresentado na reivindicação 1. A folha de marca d'água é enrolada e afixada à superfície de circunferência externa do molde de cilindro.

[0071] Em uma modalidade, a manga de marca d'água conforme apresentado no presente documento, compreende, dentre outros elementos, um molde de cilindro conforme definido no presente documento. Conforme usado no presente documento, um molde de cilindro inclui, por exemplo, um fio de formação, um rolo esgotador, um rolo de cilindro, uma forma curta, uma forma de topo ou qualquer componente de uma máquina de papel ou que pode ser aplicada a uma máquina de papel de modo que, quando uma folha de marca d'água é afixada ao mesmo, a mesma pode ser colocada em contato com uma pasta fluida de fibras para conferir indícios de marca d’água ao papel que são formados na máquina de papel.

[0072] Em uma modalidade, a manga de marca d'água conforme apresentado no presente documento, compreende, dentre outros elementos, uma folha de marca d’água conforme descrito no presente documento. Em uma modalidade particular, a folha de marca d'água é afixada ao molde de cilindro de modo que a folha de marca d'água seja exposta à pasta fluida de fibras durante a fabricação de papel. Em vista da presente revelação, vários métodos de fixação se tornarão evidentes a um PHOSITA. Todos os tais métodos são contemplados dentro do escopo da presente invenção. Em modalidades preferenciais, a folha de marca d'água é colada ou presa ao molde de cilindro.

[0073] Em uma modalidade, a manga de marca d'água conforme apresentado no presente documento, compreende um padrão de orifícios adequado para formar ilhas de marca d'água. Aqui, o termo ilhas se refere a uma área em uma marca d'água que é circundada por um fundo uniforme que tem uma tonalidade diferente. Por exemplo, em uma modalidade, a área de fundo compreende orifícios dispostos em um padrão de cerca de 50 a cerca de 90 furos/cm. Uma primeira área de ilha que tem orifícios dispostos em um padrão entre 90 e 100 furos/cm é disposta dentro da área de fundo. Uma segunda área de ilha que tem orifícios dispostos em um padrão entre 150 a cerca de 250 furos/cm é dispostos dentro da primeira área de ilha. Padrões de ilha similares são também contemplados em que o fundo tem orifícios dispostos em um padrão entre 150 a cerca de 250 furos/cm e uma primeira área de ilha de 90 a cerca de 100 furos/cm e uma segunda área de ilha de orifícios dispostos em um padrão de cerca de 50 a cerca de 90 furos/cm. Em uma modalidade particular, o fundo compreende orifícios dispostos em um padrão de cerca de 65 furos/cm uma primeira ilha de cerca de 100 furos/cm e uma segunda ilha de cerca de 195 furos/cm. Surpreendentemente, foi constatado como o mais adequado que as aberturas de orifício na superfície de fibra sejam menores do que as aberturas de orifício na superfície d'água.

[0074] A folha de marca d'água é afixada à superfície do molde de cilindro que é exposta à pasta fluida de fibras. Essa superfície é geralmente denominada no presente documento como a superfície diamétrica. Por exemplo, onde o molde de cilindro for um fio de formação, a superfície diamétrica é a superfície de topo na qual a pasta fluida de fibras é transportada, enquanto, em uma operação de cubagem ou Fourdrinier, a superfície diamétrica pode ser por exemplo, a superfície do rolo de cilindro mais próxima da pasta fluida de fibras. Através da presente invenção, foi constatado surpreendentemente que, diferente da malha de fios, o material maleável empregado na presente invenção não precisa de uma camada de suporte separada ou porções de suporte. Todavia, é contemplado no presente documento que a folha de marca d'água é afixada ao molde de cilindro tanto diretamente como indiretamente. Por exemplo, componentes adicionais podem ser adicionados à superfície d'água da camada de substrato para modular taxas de drenagem.

[0075] Um aspecto adicional da presente invenção compreende um método de formação da manga de marca d'água. Em uma modalidade, esse método compreende (a) formar uma folha de marca d'água conforme descrito no presente documento; (b) fornecer um molde de cilindro; e (c) afixar a folha de marca d'água sobre a superfície diamétrica do molde de cilindro externa ou exposta.

[0076] Outro aspecto da presente invenção compreende um papel de marca d'água. Em uma modalidade, o papel de marca d'água compreende, (a) substrato de papel que tem áreas de marca d'água e áreas de fundo; (b) indícios de marca d’água integrados com o substrato de papel sobre as áreas de marca d'água; e (c) indícios de fundo ou padrão de fundo integrados com o substrato de papel sobre as áreas de fundo.

[0077] Vários substratos de papel serão evidentes a um PHOSITA em vista da presente revelação. No entanto, em modalidades preferenciais, o substrato de papel é formado de celulose ou uma mescla de celulose e outros materiais tais como, por exemplo, materiais poliméricos. É contemplado que o substrato de papel é um construto de camada única ou de múltiplas camadas.

[0078] Conforme descrito no presente documento, os indícios de marca d’água são dispostos nas áreas de marca d'água do substrato de papel como estruturas de relevo com alta densidade de fibra (HFD), baixa densidade de fibra (LFD) e densidade de fibra nominal (NFD). As HFD, LFD e NFD cooperam para formar indícios no papel.

[0079] Em uma modalidade, os indícios ou padrão de fundo são formados através da distribuição diferencial dos orifícios na área de fundo. Sendo assim, a frequência de orifício, tamanho de orifício ou combinações dos mesmos são organizados de modo que áreas de HFD e áreas de LFD cooperem para formar os indícios ou padrão de fundo.

[0080] Outro aspecto da invenção compreende um método de formação do papel de marca d'água. Em uma modalidade, o método de formação de um papel de marca d'água compreende (a) fornecer uma máquina de papel com uma manga de marca d'água conforme descrito no presente documento; (b) direcionar uma pasta fluida de fibras através da superfície de fibra da folha de marca d'água de modo que pelo menos um dos indícios de marca d’água, ou indícios ou padrão de fundo são gravados na formação ou papel resultante. Várias máquinas de papel serão evidentes a um PHOSITA e são contempladas na presente invenção. Em uma modalidade preferencial, a máquina de papel é selecionada dentre uma cubagem ou Fourdrinier. Em uma máquina de cubagem, o molde de cilindro é um rolo de cilindro e de acordo com a presente invenção é afixada com uma folha de marca d'água para formar uma manga de marca d'água. O mesmo é então direcionado a uma cuba preenchida com uma pasta fluida de fibras. À medida que a manga de marca d'água gira, fibras são coletadas na manga em várias densidades de fibra correspondentes à profundidade das estruturas de relevo e quaisquer orifícios presentes nas áreas de marca d'água e correspondentes à distribuição diferencial dos orifícios nas áreas de fundo. Em determinadas modalidades, os indícios de fundo ou padrões formados são interpostos com os indícios de marca d’água.

[0081] Em determinadas modalidades, o papel inclui áreas claras ou furos formados pelo elemento de luz (por exemplo, eletrótipo), que por si só, podem ser interpostos com as áreas de fundo, as áreas de marca d'água ou em ambos. Por exemplo em uma modalidade, os indícios são indícios compósitos nos quais as porções dos indícios são formadas pelos indícios de marca d’água enquanto outras partes são formadas pelo padrão de fundo ou indícios.

[0082] Outro aspecto da invenção compreende um documento de alta segurança. Em uma modalidade, o documento de alta segurança compreende (a) um papel de marca d'água conforme descrito no presente documento; e (b) um tratamento de superfície.

[0083] Vários documentos de alta segurança são contemplados dentro do escopo da presente invenção e serão evidentes a um PHOSITA em vista da presente invenção. Em uma modalidade preferencial, o documento de alta segurança é uma nota de banco ou outra moeda ou documentos emitidos pelo governo.

[0084] Vários tratamentos de superfície são também contemplados dentro do escopo desta invenção e serão evidentes a um PHOSITA em vista da presente invenção. Por exemplo, tratamentos antissujidade, tratamentos de projeto ou tratamentos de dispositivo de segurança são tratamentos de superfície adequados. Em uma modalidade, um tratamento antissujidade é aplicado à superfície do papel e/ou à massa de papel através de impregnação. Alternativa ou adicionalmente, em outra modalidade, um tratamento de projeto é aplicado ao papel, tais como impressão de texto por intaglio ou outras impressão de alta segurança, tal como impressão de microtexto. Outro tratamento de superfície alternativa ou adicional é um dispositivo de segurança, tais como hologramas, fios (por exemplo, janelados, totalmente expostos ou totalmente embutidos) com características legíveis em máquina (por exemplo, ímãs, IR, etc.). É também contemplado no presente documento que um fio de segurança micro-ótico poderia ser adicionado ao papel. Um tratamento de superfície, conforme usado no presente documento, portanto, inclui qualquer tratamento da superfície e/ou massa do papel.

[0085] Em uma modalidade, o tratamento de superfície é um fio interposto com os indícios de marca d’água ou os indícios de fundo de modo que as características visuais do fio e/ou os indícios de marca d’água ou os indícios ou padrão de fundo são acentuados ou formam indícios compósitos ou padrão.

[0086] Em outro aspecto da presente invenção um método de formação do documento de alta segurança é fornecido. Em uma modalidade, esse método compreende (a) fornecer um papel de marca d'água, conforme descrito no presente documento; e (b) aplicar um tratamento de superfície ao papel de marca d'água.

[0087] A invenção será adicionalmente descrita a título de referência a determinadas modalidades específicas retratadas nos desenhos.

EXEMPLOS

[0088] Em um primeiro exemplo, uma folha de marca d'água 100 é retratada na Figura 1. Nessa modalidade, a folha de marca d'água 100 compreende uma área de marca d'água 102' que tem indícios de marca d’água 102 na forma de uma estrutura de relevo. A folha de marca d'água também compreende um padrão de fundo formado a partir de indícios modelados 103 na forma de um conjunto de letras (isto é, "P"). Os indícios de marca d’água 102 são circundados pela área de fundo 101 da folha contínua 100 e intensifica a distinção visual dos indícios de marca d’água 102.

[0089] Em outro exemplo, uma folha de marca d'água 200 é retratada na Figura 2. Nessa modalidade, a folha de marca d'água 200 compreende uma área de marca d'água 202' que tem indícios de marca d’água 202 na forma de uma estrutura de relevo. A folha de marca d'água 200 também compreende um padrão de fundo formado na área de fundo 201. O padrão de fundo é formado pela distribuição diferencial dos orifícios 203. Aqui, os orifícios de fundo 203 são imperceptíveis a olho nu, mas podem ser prontamente identificados, por um auxílio óptico, tal como um microscópio ou lente de aumento. Em uma área, os orifícios 203 são organizados para fornecer indícios 204 na forma de uma letra "R". Essa letra "R" 204 é observável a olho nu na luz transmitida. No entanto, em luz refletida, a mesma é também imperceptível a olho nu.

[0090] Em outro exemplo, uma folha de marca d'água 300 é retratada na Figura 3. Nessa modalidade, indícios de marca d’água 302 são indícios de marca d’água compósitos formados parcialmente a partir de indícios de marca d’água 302 na área de marca d'água 302' e por um padrão de fundo 304 formado por uma distribuição diferencial de orifícios 303 na área de fundo. Em conjunto, esses segmentos cooperam para exibir a letra "E" circundada pelos orifícios 303 na área de fundo 301.

[0091] Em outro exemplo, uma folha de marca d'água 400 é retratada na Figura 4 com uma área de marca d'água 405 que inclui indícios de marca d’água na forma de uma estrutura de relevo com lugares afundados 407 e lugares elevados 408 que cooperam para projetar uma imagem de marca d'água negativa (NWI) ou indícios 402 na folha 400. Esses indícios de marca d’água 402 também incluem um elemento de luz 406 no topo do sino que reduzirá a densidade de fibra nessa área. Esse elemento de luz evita ou reduz a taxa de drenagem reduzindo assim a densidade de fibra de modo que um furo ou uma área muito clara sejam formados no papel correspondente.

[0092] Em outro exemplo, é retratado na Figura 5, um documento de alta segurança 500; aqui uma nota de banco. Aqui a nota de banco 500 compreende uma folha de marca d'água com indícios de marca d’água 502 com elemento de luz 506 e um padrão de orifícios 504 organizado para retratar um microtexto de nível 2 504 na área de fundo 501 que é usada para identificar a nota de banco 500. Há um tratamento de superfície 509 aplicado à folha de marca d'água na forma de uma característica impressa.

[0093] Em outro exemplo, retratado na Figura 6, uma manga de marca d'água 600 é fornecida. A manga de marca d'água 600 compreende um molde de cilindro na forma de um rolo de cilindro da máquina de cubagem 611. Uma folha de marca d'água 610 é enrolada ao redor da superfície diamétrica e fixada à mesma por preensão e/ou colagem. No diâmetro externo da manga, há indícios de marca d’água 602 e um padrão de fundo de sinos 601. Orifícios 603 que se estendem da superfície d'água são expostos na superfície de fibra (isto é, a área diamétrica externa do aparelho). Durante a fabricação de papel, a manga de marca d'água 600 é colocada em contato com uma pasta fluida de fibras para produzir papel. A imagem dos indícios de marca d’água 602 e o padrão de fundo 601 são impressos nas fibras de papel deixando uma estrutura de relevo na área de marca d'água do papel correspondente aos indícios de marca d’água na folha de marca d'água 610.

[0094] Em outro exemplo, retratado na Figura 7, uma folha de marca d'água 700 é dotada de uma construção de múltiplas camadas, em que 2 camadas maleáveis 712, 714 sanduicham uma camada menos maleável 713 tal como uma camada intermediária de metal. A folha de marca d'água, conforme mostrado aqui retrata esses indícios de marca d’água 702, e os orifícios 703 na área de fundo 701.

[0095] Em outra modalidade, retratada na Figura 8, é fornecida uma vista em corte transversal de uma folha de marca d'água 800 que mostra indícios de marca d’água 802 e orifícios 803 na área de fundo 801, e orifícios afunilados 815 visto que os mesmos afunilam do lado de topo 819 (isto é, a superfície de fibra 816) ao lado de baixo 818 (isto é, a superfície d'água 817). Aqui, a perfuração dos orifícios pode se dar por vários procedimentos incluindo perfuração a laser.

[0096] Embora várias modalidades da presente invenção tenham sido descritas acima deve ser compreendido que as mesmas foram apresentadas apenas a título de exemplo e não de limitação. Assim, a abrangência e escopo da presente invenção não devem ser limitados por qualquer uma das modalidades exemplificativas.

Claims (16)

1. Folha de marca d'água caracterizada pelo fato de que compreende: uma camada de substrato maleável que inclui (i) uma superfície d'água e (ii) uma superfície de fibra oposta à superfície d'água; um padrão de pelo menos dois indícios de marca d’água; e um conjunto de orifícios que se estendem da superfície d'água em direção à superfície de fibra, em que o padrão de pelo menos dois indícios de marca d’água é distribuído sobre uma área contínua da superfície de fibra.

2. Folha de marca d'água, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a superfície de fibra compreende uma camada contínua que compreende pelo menos um dentre um material plástico, elástico, termoplástico ou termoendurecível.

3. Folha de marca d'água, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a folha de marca d'água tem uma largura que varia de cerca de 50 milímetros a cerca de 5 metros.

4. Folha de marca d'água, de acordo com a reivindicação 1 caracterizada pelo fato de que a camada de substrato maleável inclui áreas de marca d'água e áreas de fundo em que os indícios de marca d’água são definidos nas áreas de marca d'água circundadas pelas áreas de fundo.

5. Folha de marca d'água, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que compreende orifícios nas áreas de fundo se estendendo através de uma espessura total das áreas de fundo.

6. Folha de marca d'água, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que os indícios de marca d'água compreendem uma estrutura de relevo que tem lugares afundados e lugares elevados.

7. Folha de marca d'água, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que as áreas de marca d'água incluem orifícios que se estendem através de uma espessura total das áreas de marca d'água.

8. Folha de marca d'água, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que a superfície de fibra inclui áreas de eletrótipo integradas com pelo menos uma das áreas de marca d'água e das áreas de fundo.

9. Folha de marca d'água, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que pelo menos alguns orifícios do conjunto de orifícios são formados por perfuração da superfície d'água em direção à superfície de fibra.

10. Folha de marca d'água, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que pelo menos um orifício do conjunto de orifícios se afunilam da superfície d'água em direção à superfície de fibra.

11. Folha de marca d'água, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o padrão de pelo menos dois indícios de marca d’água é formado pela ablação das áreas de marca d'água.

12. Folha de marca d'água, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que as áreas de fundo incluem indícios de fundo formados através de distribuição diferencial dos orifícios do conjunto de orifícios nas áreas de fundo.

13. Folha de marca d'água, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que uma área de eletrótipo é interposta com pelo menos uma das áreas de marca d'água de modo que esteja em um ou mais dentre: um lugar afundado, ou um lugar elevado.

14. Folha de marca d'água, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que a área de eletrótipo é formada por ablação.

15. Folha de marca d'água, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a folha de marca d'água é adequada para se enrolar em torno e se afixar a entre cerca de 80% e cerca de 100% de uma superfície diamétrica externa de um molde de cilindro.

16. Manga de marca d'água caracterizada pelo fato de que compreende: um molde de cilindro que tem uma superfície diamétrica externa; e a folha de marca d'água conforme definida na reivindicação 1, em que a folha de marca d'água é enrolada em torno e afixada à superfície diamétrica externa do molde de cilindro.