EP1432868A1 - Papiersieb zur erzeugung zweistufiger wasserzeichen und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Papiersieb zur erzeugung zweistufiger wasserzeichen und verfahren zu dessen herstellung

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Publication number
EP1432868A1
EP1432868A1 EP02777101A EP02777101A EP1432868A1 EP 1432868 A1 EP1432868 A1 EP 1432868A1 EP 02777101 A EP02777101 A EP 02777101A EP 02777101 A EP02777101 A EP 02777101A EP 1432868 A1 EP1432868 A1 EP 1432868A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
paper
sealing compound
mask
screen
paper screen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02777101A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wittich Kaule
Karlheinz Mayer
Bernd Stumbeck
Wolfgang Wensauer
Günther WILD
Thomas Gerhardt
Andreas Aigner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Original Assignee
Giesecke+Devrient GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Giesecke+Devrient GmbH filed Critical Giesecke+Devrient GmbH
Publication of EP1432868A1 publication Critical patent/EP1432868A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/0027—Screen-cloths
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/44—Watermarking devices
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F11/00—Processes for making continuous lengths of paper, or of cardboard, or of wet web for fibre board production, on paper-making machines
    • D21F11/006—Making patterned paper

Definitions

  • the invention relates primarily to a method for producing a paper screen for paper production with watermarks, in particular for the production of securities, such as banknotes, checks, ID cards and other security papers.
  • the invention further relates to a mask for use in the aforementioned method, a paper sieve which can be produced by means of the nerf and a security paper produced by means of such a paper sieve.
  • Circular screening machines or Fourdrinier machines where paper mass is deposited on a moving paper screen and solidified to such an extent that it can be removed from the paper screen as a moist paper web for further processing such as drying etc.
  • the adhesion of the electrotypes in the relief-like embossed areas is critical.
  • the exact positioning of the Electrotypes difficult in the relief-like areas of the paper screen. It is correspondingly problematic to reattach detached parts in exactly the same position.
  • the present invention is based on the object of proposing a paper screen and a method for producing a paper screen for paper production with a watermark, in which the means responsible for the formation of the watermark can be produced with little effort and with precise positioning even in embossed screen areas and even withstand heavy loads.
  • the invention is based on the consideration that it is not necessary to generate elevations on the paper screen by means of wires or electrotypes in order to close off areas of the paper screen underneath. Rather, it is sufficient if the screen is closed in some way in precisely these areas, namely according to the invention by means of a sealing compound which is partially applied to the paper screen and completely closes the screen at these points.
  • the purpose achieved with conventional electrotypes to hinder the paper accumulation in these areas and to produce very bright spots in the paper in this way is achieved to the same extent by the measure according to the invention.
  • the sealing compound applied to the paper sieve forms a firm connection with the paper sieve, the sealing compound preferably completely enclosing the sieve fabric.
  • Fabrics can be used as sealing compound that can be applied to the sieve in a tough state and can be firmly attached to the sieve after additional treatment or independent hardening.
  • tough adhesives such as systems based on epoxy resins, or solder paste can be used, which only bond firmly to the mesh of the screen after heating.
  • Radiation-curing adhesives such as UV-curable adhesive compounds, can also be used.
  • the invention can be used both on Fourdrinier machines and on rotary sieve machines.
  • the choice of material for the sealing compound is relatively uncritical due to the lower mechanical load, and brittle materials can also be used.
  • higher demands must be placed on the elasticity of the sealing compound, so that the closed paper sieve areas do not break open due to the repeated deflection.
  • materials such as rubber or other elastomers can be used in this case.
  • the invention is also not limited to the production of two-stage watermarks.
  • multi-level watermarks can also be created. If one assigns a certain area coverage of the sealing compound to the different gray tones of image information, more or less paper compound is deposited in the individual areas. Numerous possibilities of applying the sealing compound locally can be imagined.
  • the application can be accomplished, for example, by screen printing, pad printing, spraying technology or knife application.
  • a mask controls the order in each case. The mask can be used for partial application of the sealing compound or for partial hardening of sealing compound applied over a large area.
  • the mask is placed over the paper screen and then the sealing compound is applied to the mask.
  • the mask has cutouts with the contour of the partial area to be closed, so that the sealing compound can only flow into the screen fabric in this partial area and close it.
  • the sealing compound is first applied to the paper screen over a large area and then the same mask is placed over it as in the first exemplary embodiment.
  • the sealing compound is then hardened in the cutouts in the mask, so that the paper screen is only permanently sealed in these areas.
  • a suitable material for an activatable sealing compound is, for example, UN radiation-curing adhesive.
  • uncured compound is washed out of the paper screen.
  • the sealing compound is first applied to the paper screen over a large area and then covered with a mask, which in this case has the shape of the partial area of the paper screen to be closed.
  • the areas of the paper screen that are not covered by the mask are freed of the non-sealing compound, for example by the non-sealing compound is blown off or hosed.
  • the remaining closing compound then hardens actively or passively.
  • the advantage of using masks is that they can be easily designed and machine-made on the computer. With the help of the data generated on the computer, the masks can e.g. by milling, laser cutting or milling or also by etching according to a previously created film template.
  • the application of the sealing compound can be automated, so that the production of a paper screen for generating watermarks by means of the present
  • the invention can be significantly rationalized. Since the positioning of the masks is simple and precise, the invention also has an effect on the quality of the paper screen and the paper produced with it. The quality can also be reproduced at any time if a new identical paper screen is produced.
  • the invention can be used particularly advantageously if a particularly bright watermark area (a so-called “highlight watermark”) is to be generated within a multi-level watermark.
  • these areas are within the embossed screen, preferably in the apex area of the relief with the sealing compound
  • a mask can be used which has a surface structure adapted to the embossed relief of the paper screen, so that the mask, when placed on the paper screen, snaps into the embossed relief of the paper screen.
  • the positioning of the sealing compound relative to the multi-level watermark is exactly defined and 100% repeatable.
  • fiber-reinforcing fillers are preferably added to the sealing compound, such as, for example, glass or carbon fibers in the case of sealing compound based on adhesive, or fine copper threads in the case of sealing compound consisting of solder paste.
  • Figure 1 is a banknote with two-stage watermark 1 and multi-stage watermark 2.
  • Fig. 2 shows schematically a cross section through a paper wire after
  • Fig. 5 schematically shows a cross section through a paper screen after the large-area application of sealing compound and before
  • FIG. 1 shows a banknote which has a plurality of two-stage watermarks 1 in the form of the denomination "100" and a multi-stage watermark 2 in the form of a portrait. Individual two-stage watermarks 1 partially or completely cover the multi-stage watermark 2. Because of the multi-stage watermark the paper for such a banknote is produced on a circular sieving machine with a paper sieve embossed in relief to produce the portrait 2.
  • a method according to the invention is described below with reference to FIG. 2, how a paper sieve 20 is to be produced according to a first embodiment in order to be able to produce a pure two-stage watermark with the paper sieve.
  • a mask 30 is placed over the paper sieve 20, which has cutouts 31 which define those partial areas 11 of the paper sieve 20 in which the paper sieve 20 is to be closed with sealing compound 10.
  • sealing compound 10 is applied, which only penetrates through the mask 30 into the paper screen 20 in the recesses 31 and completely closes the tissue of the paper screen 20.
  • the mask 30 is removed and the sealing compound either cures passively or the curing process is activated, depending on the sealing compound material, for example by temperature control or UV radiation.
  • the sealing compound 10 can first be cured or allowed to harden and only then can the mask 30 be removed, as a result of which the contour of the two-stage watermark is given a particularly precise and sharp delimitation! It must be taken into account that the size relationships in FIG. 2 do not correspond to reality.
  • the thickness of the mask 30 is shown oversized compared to the thickness of the paper screen 20.
  • the screen After the sealing compound has bonded to the structure of the paper screen 20 and has completely closed it in these areas, the screen is partially impermeable to water, as a result of which the paper accumulation at these points is hindered during the paper production. These areas appear in the paper produced with such a paper screen in transmitted light as very bright areas compared to the surrounding paper material.
  • FIG. 2 While the method described with reference to FIG. 2 is suitable both for the production of a paper screen for a longitudinal screening machine and for a circular screening machine, the same method is described below with reference to FIG. 3 specifically for use in a circular screening machine, in which subregions 11 a relief-like embossed paper screen 20 can be provided with sealing compound.
  • the surface of the mask 30 adjoining the paper screen 20 has a surface structure 32 which, in the manner of a negative relief, affects the relief-like structure of the paper screen 20 and at the same time also the curvature thereof the use of the paper screen 20 in a rotary screen machine is conditioned, is adapted. Otherwise, the procedure for closing the partial areas 11 with sealing compound 10 does not differ from the method described with reference to FIG. 2.
  • the mask 30 is placed on the paper screen 20 in such a way that its surface structure 32 snaps into the relief-like structure of the paper screen 20.
  • the sealing compound 10 is applied to the mask 30, so that the sealing compound 10 through the cutouts in the mask 30 into the Paper screen penetrates and thus only surrounds the screen fabric in the partial areas 11 of the paper screen 20.
  • the excess closure material is then removed from the mask 30 (state in FIG. 3) and the mask 30 is removed from the paper screen 20.
  • the sealing compound 10 is cured or, if necessary, the curing compound 10 is first cured and then the mask 30 is removed.
  • a second embodiment of the method according to the invention is described below with reference to FIG. Accordingly, in a first method step, the sealing compound 10 is applied to the paper screen 20 over a large area, so that it completely flows around the screen fabric and closes it.
  • “large area” means an area that is larger than the partial areas 11 of the paper screen 20 that are ultimately to be permanently closed with sealing compound, which areas will be responsible for the later creation of a watermark during paper manufacture.
  • the same mask 30, which is also used in connection with the exemplary embodiment according to FIG. 2 is placed over it, and the hardening of the sealing compound 10 in the partial areas 11, which is caused by the recesses 31 of the mask 30 are defined, is activated in the exemplary embodiment shown by means of UN radiation sources 40.
  • the mask 30 is removed and the non-hardened regions of the sealing compound 10 are washed out, so that they are permeable again. As a result, a paper screen 20 is obtained with the same configuration as can be obtained with the method described with reference to FIG. 2.
  • the closure mass 10 as already described with reference to FIG. 4, applied to the paper screen 20 over a large area and a mask 30 placed thereon, the outer contour 33 of which corresponds to the shape of the partial area 11 to be closed.
  • the areas of the sealing compound 10 which are not covered by the mask 30 are removed, for example blown out through the paper screen 20, and the portion of the sealing compound 10 remaining in the partial areas 11 is then hardened.
  • hardening can first take place in the partial areas 11, for example by using a heated mask 30 and a thermosetting sealing compound 10, and the remaining, uncured part of the sealing compound 10 is subsequently removed, for example washed out.
  • Particularly suitable as a sealing compound are substances which can be applied to the paper screen 20 in the tough state and which, after their active or passive curing, firmly bond to the paper screen.
  • Tough adhesives are suitable, such as systems based on epoxy resin, but also solder paste, such as is used in SMD technology, for example, and which only bonds firmly to the mesh of the paper screen after it has been heated.
  • Sealing compounds based on a UV-curable adhesive are also suitable. This applies primarily to the method described with reference to FIG. 4.
  • the sealing compound In order to increase the stability and bond strength of the sealing compound, it can be mixed with fillers, for example with glass or carbon fibers in the case of adhesives and with fine copper threads in the case of solder paste.
  • the application of the sealing compound 10 to the paper sieve 20 can be done by screen printing, pad printing, spraying, knife coating and other common methods Methods take place, the location-specific application preferably being controlled by the mask 30.
  • the mask 30 can be designed on a computer and can be produced automatically by means of CAD / CAM technology by milling, laser cutting or laser milling. Etching mask 30 from a film template is also practical.

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Printing Methods (AREA)

Abstract

Ein Papiersieb (20), mit welchem sich zweistufige Wasserzeichen (1) erzeugen lassen, wird hergestellt, indem das Papiersieb (20) partiell mit einer zähen Verschlussmasse (10) vollständig verschlossen wird, die nachfolgend aktiv oder passiv aushärtet. An den derart verschlossenen Teilbereichen des Papiersiebs (20) wird die Papieranlagerung während der Papierherstellung behindert, so dass das fertige Papier in diesen Bereichen im Durchlicht hell erscheinen. Eine Maske (30) wird verwendet, um die Verschlussmasse (10) in den Teilbereichen des Papiersiebs (20) exakt zu platzieren und/oder um die Verschlussmasse (10) nur in den vorgegebenen Teilbereichen zu härten, wobei in letztgenanntem Fall die nicht gehärteten Bereiche der Verschlussmasse (10) ausgewaschen werden.

Description

Papiersieb zur Erzeugung zweistufiger Wasserzeichen und Verfahren zu dessen Herstellung
Die Erfindung betrifft primär ein Verfahren zur Herstellung eines Papier- siebs für die Papierherstellung mit Wasserzeichen, insbesondere für die Herstellung von Wertpapieren, wie Banknoten, Schecks, Ausweisen und sonstigen Sicherheitspapieren. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Maske zur Verwendung in dem vorgenannten Verfahren, ein mittels dem Nerf ahren herstellbares Papiersieb und ein mittels eines solchen Papiersiebs hergestelltes Wertpapier.
Die Papierherstellung erfolgt in kontinuierlicher Weise auf so genannten
Rundsiebmaschinen oder Langsiebmaschinen, wobei sich Papiermasse auf einem bewegten Papiersieb anlagert und soweit verfestigt, dass sie als feuch- te Papierbahn zur Weiterbearbeitung wie Trocknen etc. vom Papiersieb abgezogen werden kann.
Bei der Herstellung von Papier mit Wasserzeichen wird zwischen zweistufigen Wasserzeichen mit einem starken Hell-Dunkel-Eff ekt und viel- stufigen Wasserzeichen mit vielen weichen Übergängen zwischen Hell und Dunkel unterschieden. Zur Erzeugung von zweistufigen Wasserzeichen werden Metalldrähte oder Metallformteile (sogenannte Elektrotypen) auf die Papiersiebstruktur aufgelötet, um das Papiersieb an diesen Stellen vollständig zu schließen. Dadurch wird die Papieranlagerung in diesen Teil- bereichen des Papiersiebs behindert und es bilden sich dünne Stellen im
Papier, die im Durchlicht betrachtet sehr hell erscheinen. Bei der Herstellung von vielstufigen Wasserzeichen hingegen werden keine Löcher des Papiersiebs verschlossen. Stattdessen wird in das Papiersieb ein dreidimensionales Relief geprägt, so dass die Papierdicke des fertigen Papiers entsprechend dem Relief variiert und im Durchlicht weiche Übergänge zwischen hellen und dunklen Bereichen erkennen lässt. Im Gegensatz zu zweistufigen Wasserzeichen lassen sich vielstufige Wasserzeichen nur auf Rundsiebmaschinen erzeugen, da die Siebe von Rundsiebmaschinen starr ausgebildet sind. Auf Langsiebmaschinen dagegen, so genannten Fourdrinier-Maschinen, ist das Papiersieb als umlaufendes Band ausgebildet und ein geprägtes Relief zur Erzeugung vielstufiger Wasserzeichen würde durch die wiederholte Umlenkung zerstört. Allerdings ist die Papierherstellung auf Rundsiebmaschinen zeit- und kostenintensiv, weshalb geprägte, vielstufige Wasserzeichen nur bei der Herstellung sicherheitsrelevanter Papiere, wie Banknoten oder anderer Wertpapiere eingesetzt werden.
Aber auch die Erzeugung zweistufiger Wasserzeichen, obwohl auf den ersten Blick vielseitiger einsetzbar, ist in mehrfacher Hinsicht problematisch. So erfordert das Auflöten der Metalldrähte oder Elektrotypen auf das Pa- piersieb aufwändige Handarbeit durch hoch spezialisierte Fachkräfte und ist daher zeitaufwändig und kostspielig. Ferner werden die fest gelöteten Teile auf Langsiebmaschinen mechanisch stark beansprucht und lösen sich nicht selten vom Sieb ab, was sich negativ auf die Produktionssicherheit und die Produktqualität auswirkt, da sich die losen Teile wieder im Sieb festsetzen und das Papier zerstören können.
Ahnliche Probleme treten auch bei Rundsiebmaschinen auf, insbesondere wenn das zweistufige Wasserzeichen mit einem geprägten vielstufigen Wasserzeichen kombiniert wird, um beispielsweise bestimmte Details, Schriftzüge, Wappen oder dergleichen durch besondere Helligkeit in einem vielstufigen Wasserzeichen hervorzuheben.
Vor allem die Haftung der Elektrotypen in den reliefartig geprägten Papiersiebbereichen ist kritisch. Darüber hinaus ist eine exakte Positionierung der Elektrotypen in den relief artig geprägten Bereichen des Papiersiebs schwierig. Entsprechend problematisch ist es, losgelöste Teile an exakt der selben Position wieder zu befestigen.
Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Papiersieb und ein Verfahren zur Herstellung eines Papiersiebs für die Papierherstellung mit einem Wasserzeichen vorzuschlagen, bei welchem die für die Bildung des Wasserzeichens verantwortlichen Mittel mit wenig Aufwand und positioniergenau auch in geprägten Siebbereichen herstellbar sind und selbst starken Belastungen standhalten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Papiersieb und ein Verfahren zur Herstellung desselben mit den Merkmalen der nebengeordneten Patentansprüche gelöst. Zur Verwendung in diesem Verfahren wird des Weiteren eine besonders gestaltete Maske vorgeschlagen. In davon jeweils abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, dass es nicht notwendig ist, Erhebungen auf dem Papiersieb mittels Drähten oder Elektrotypen zu erzeugen, um darunter liegende Bereiche des Papiersiebs zu verschließen. Vielmehr reicht es aus, wenn das Sieb in eben diesen Bereichen auf irgendeine Weise verschlossen wird, nämlich erfindungsgemäß mittels einer Verschlussmasse, die auf das Papiersieb partiell aufgetragen wird und das Sieb an diesen Stellen vollständig verschließt. Der mit herkömmlichen Elektrotypen erreichte Zweck, die Papieranlagerung in diesen Bereichen zu behindern und auf diese Weise sehr helle Stellen im Papier zu erzeugen, wird durch die erfindungsgemäße Maßnahme im selben Maße erzielt. Die auf das Papiersieb aufgetragene Verschlussmasse bildet eine feste Verbindung mit dem Papiersieb, wobei die Verschlußmasse das Siebgewebe vorzugsweise vollständig umschließt. Die Verbundmasse trennt sich daher nicht ohne weiteres vom Papiersieb, so dass die oben genannten Nachteile der aufgelöteten Elektrotypen vermieden werden. Als Verschlussmasse können Stoffe eingesetzt werden, die sich im zähen Zustand auf das Sieb aufbringen lassen und sich nach zusätzlicher Behandlung oder dem selbständigen Aushärten fest mit dem Sieb verbinden. Beispielsweise können zähe Kleber, wie z.B. auf Epoxid-Harzen basierende Systeme, oder Lotpaste verwendet werden, die sich erst nach Erhitzen fest mit den Maschen des Siebes verbinden. Auch Strahlungshärtende Klebstoffe, wie UV-härtbare Klebstoffverbindungen sind verwendbar.
Die Erfindung lässt sich sowohl auf Langsiebmaschinen als auch auf Rund- Siebmaschinen einsetzen. Im Falle von Rundsiebmaschinen ist die Materialwahl für die Verschlussmasse aufgrund der geringeren mechanischen Belastung relativ unkritisch und es lassen sich auch sprödere Materialien verwenden. Beim Einsatz in Langsiebmaschinen sind an die Elastizität der Verschlussmasse höhere Anforderungen zu setzen, damit die verschlossenen Papiersiebbereiche durch das wiederholte Umlenken nicht aufbrechen. Beispielsweise lassen sich in diesem Falle Materialien wie Gummi oder andere Elastomere einsetzen.
Die Erfindung ist auch nicht auf die Herstellung zweistufiger Wasserzeichen beschränkt. Durch eine entsprechende Rasterung der Verschlussmasse lassen sich auch mehrstufige Wasserzeichen erzeugen. Ordnet man den verschiedenen Grautönen einer Bildinformation eine bestimmte Flächendeckung der Verschlussmasse zu, so lagert sich entsprechend mehr oder weniger Papiermasse in den einzelnen Bereichen ab. Es lassen sich zahlreiche Möglichkeiten der lokalen Aufbringung der Verschlussmasse vorstellen. So kann die Aufbringung z.B. durch Siebdruck, Tampondruck, Spritztechnik oder Aufrakeln bewerkstelligt werden. Gemäß einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens steuert eine Maske jeweils den Auftrag. Die Maske kann zur partiellen Aufbringung der Verschlussmasse oder zur partiellen Härtung von großflächig aufgebrachter Verschlussmasse verwendet werden.
Gemäß einer ersten Ausführungsf orrn wird die Maske über dem Papiersieb platziert und dann die Verschlussmasse auf die Maske aufgebracht. Die Maske besitzt Aussparungen mit der Kontur des zu verschließenden Teilbereichs, so dass die Verschlussmasse nur in diesem Teilbereich in das Siebgewebe fließen und dieses verschließen kann.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform wird zunächst die Verschlussmasse großflächig auf das Papiersieb aufgebracht und dann wird darüber dieselbe Maske platziert, wie im ersten Ausführungsbeispiel. Anschließend wird die Verschlussmasse in den Aussparungen der Maske gehärtet, so dass das Papiersieb nur in diesen Bereichen dauerhaft verschlossen wird. Ein geeig- netes Material für eine aktivierbare Verschlussmasse ist beispielsweise UN- strahlungshärtender Kleber. Nicht gehärtete Nerschlussmasse wird in einem nachfolgenden Schritt aus dem Papiersieb ausgewaschen.
In einer dritten Ausführungsform wird die Nerschlussmasse, wie schon bei der zweiten Ausführungsform, zunächst großflächig auf das Papiersieb aufgetragen und anschließend mit einer Maske überdeckt, die aber in diesem Falle die Form des zu verschließenden Teilbereichs des Papiersiebs besitzt. Die von der Maske nicht verdeckten Bereiche des Papiersiebs werden von der Nerschlussmasse befreit, indem die Nerschlussmasse beispielsweise abgeblasen oder abgespritzt wird. Die verbleibende Nerschlussmasse härtet anschließend aktiv oder passiv aus.
Die Verwendung von Masken hat den Vorteil, dass sie problemlos am Computer entworfen und maschinell hergestellt werden können. Mit Hilfe der am Computer erzeugten Daten können die Masken z.B. durch Fräsen, Laserschneiden bzw. -fräsen oder auch durch Ätzen nach einer zuvor erzeugten Filmvorlage hergestellt werden. Darüber hinaus ist die Aufbringung der Verschlussmasse automatisierbar, so dass die Herstellung eines Papiersiebs zur Erzeugung von Wasserzeichen mittels der vorliegenden
Erfindung wesentlich rationalisiert werden kann. Da die Positionierung der Masken einfach und exakt ist, wirkt sich die Erfindung auch auf die Qualität des Papiersiebs und des damit hergestellten Papiers aus. Die Qualität ist zudem jederzeit reproduzierbar, wenn ein neues identisches Papiersieb hergestellt wird.
Besonders vorteilhaft lässt sich die Erfindung einsetzen, wenn ein besonders heller Wasserzeichenbereich (ein so genanntes „Highlight- Wasserzeichen") innerhalb eines vielstufigen Wasserzeichens erzeugt werden soll. In diesem Fall werden diese Bereiche innerhalb des geprägten Siebes, vorzugsweise im Scheitelbereich des Reliefs mit der Verschlussmasse versehen. Dabei kann eine Maske verwendet werden, die eine dem geprägten Relief des Papiersiebs angepasste Oberflächenstruktur besitzt, so dass die Maske, wenn sie auf das Papiersieb aufgelegt wird, in das geprägte Relief des Papiersiebs einrastet. Die Positionierung der Verschlussmasse relativ zu dem vielstufigen Wasserzeichen ist dadurch exakt definiert und hundertprozentig wiederholbar. Vorzugsweise sind der Verschlussmasse zur weiteren Stabilisierung faserverstärkende Füllstoffe zugesetzt, wie beispielsweise Glas- oder Kohlefasern bei auf Klebstoff basierender Verschlussmasse oder feine Kupferfäden bei aus Lotpaste bestehender Verschlussmasse.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der begleitenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 eine Banknote mit zweistufigen Wasserzeichen 1 und vielstufigem Wasserzeichen 2;
Fig. 2 schematisch einen Querschnitt durch ein Papiersieb nach dem
Aufbringen von Verschlussmasse unter Verwendung einer Maske;
Fig.3 schematisch einen Querschnitt durch ein Papiersieb nach dem
Aufbringen von Verschlussmasse in einem relief artig geprägten Bereich des Papiersiebs unter Verwendung einer Maske;
Fig.4 schematisch einen Querschnitt durch ein Papiersieb während des aktiven, partiellen Härtens von großflächig aufgebrachter Verschlussmasse unter Verwendung einer Maske; und
Fig. 5 schematisch einen Querschnitt durch ein Papiersieb nach dem großflächigen Aufbringen von Verschlussmasse und vor dem
Entfernen überschüssiger Verschlussmasse unter Verwendung einer Maske. In Fig. 1 ist eine Banknote zu sehen, die mehrere zweistufige Wasserzeichen 1 in Gestalt der Denomination „100" und ein vielstufiges Wasserzeichen 2 in Gestalt eines Portraits aufweist. Einzelne zweistufige Wasserzeichen 1 überdecken das vielstufige Wasserzeichen 2 teilweise oder vollständig. Wegen des vielstufigen Wasserzeichens wird das Papier für eine solche Banknote auf einer Rundsiebrnaschine mit einem reliefartig geprägten Papiersieb zur Erzeugung des Portraits 2 hergestellt.
Anhand der Fig. 2 wird nachfolgend ein erfindungsgemäßes Verfahren beschrieben, wie ein Papiersieb 20 gemäß einer ersten Ausführungsform herzustellen ist, um ein reines zweistufiges Wasserzeichen mit dem Papiersieb erzeugen zu können. Dementsprechend wird über dem Papiersieb 20 eine Maske 30 platziert, welche Aussparungen 31 besitzt, die diejenigen Teilbereiche 11 des Papiersiebs 20 definieren, in welchen das Papiersieb 20 mit Verschlussmasse 10 verschlossen werden soll. Auf die Maske 30 wird Verschlussmasse 10 aufgetragen, die lediglich in den Aussparungen 31 durch die Maske 30 hindurch in das Papiersieb 20 eindringt und das Gewebe des Papiersiebs 20 vollständig verschließt. Dieser Zustand des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Figur 2 dargestellt.
In einem nächsten Schritt wird die Maske 30 entfernt und die Verschlussmasse härtet entweder passiv aus oder der Härtungsvorgang wird aktiv, je nach Verschlussmassenmaterial beispielsweise durch Temperaturzuführung oder UV-Bestrahlung, kontrolliert. Alternativ kann man zunächst die Ver- Schlussmasse 10 aushärten bzw. aushärten lassen und erst danach die Maske 30 entfernen, wodurch die Kontur des zweistufigen Wasserzeichens eine besonders exakte und scharfe Begrenzung erhält! Es ist zu berücksichtigen, dass die Größenverhältnisse in Fig. 2 der Realität nicht entsprechen. Die Dicke der Maske 30 ist gegenüber der Stärke des Papiersiebs 20 überdimensioniert dargestellt.
Nachdem sich die Verschlussmasse mit der Struktur des Papiersiebs 20 verbunden und dieselbe in diesen Bereichen vollständig verschlossen hat, ist das Sieb partiell wasserundurchlässig, wodurch an diesen Stellen die Papieranlagerung während der Papierherstellung behindert wird. Diese Bereiche erscheinen in dem mit einem solchen Papiersieb hergestellten Papier im Durchlicht als sehr helle Bereiche gegenüber dem umgebenden Papiermaterial.
Während das in Bezug auf Fig. 2 beschriebene Verfahren sowohl zur Herstellung eines Papiersiebs für eine La_ngsiebmaschine als auch für eine Rund- Siebmaschine geeignet ist, wird nachfolgend anhand Fig. 3 das gleiche Verfahren speziell für die Anwendung in einer Rundsiebmaschine beschrieben, bei dem Teilbereiche 11 eines relief artig geprägten Papiersiebs 20 mit Verschlussmasse versehen werden. Wie der Fig. 3 zu entnehmen ist, besitzt die an das Papiersieb 20 angrenzende Oberfläche der Maske 30 eine Oberflä- chenstruktur 32, die nach Art eines Negativreliefs an die relief artig geprägte Struktur des Papiersiebs 20 und gleichzeitig auch an die Krümmung desselben, die durch die Verwendung des Papiersiebs 20 in einer Rundsiebmaschine bedingt ist, angepasst ist. Im Übrigen unterscheidet sich das Verf ahen zum Verschließen der Teilbereiche 11 mit Verschlussmasse 10 nicht von dem in Bezug auf Fig. 2 beschriebenen Verfahren. Das heißt, die Maske 30 wird auf das Papiersieb 20 so aufgelegt, dass ihre Oberflächenstruktur 32 in die reliefartig geprägte Struktur des Papiersiebs 20 einrastet. Anschließend wird die Verschlussmasse 10 auf die Maske 30 aufgetragen, so dass die Verschlussmasse 10 durch die Aussparungen der Maske 30 hindurch in das Papiersieb eindringt und somit lediglich in den Teilbereichen 11 des Papiersiebs 20 das Siebgewebe umschließt. Danach wird das überschüssige Verschlussmaterial von der Maske 30 entfernt (Zustand in Fig. 3) und die Maske 30 vom Papiersieb 20 abgenommen. Schließlich wird die Verschlύssmasse 10 ausgehärtet oder gegebenenfalls auch umgekehrt erst die Verschlussmasse 10 ausgehärtet und anschließend die Maske 30 entfernt.
Anhand Fig.4 wird nachfolgend eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben. Demnach wird in einem ersten Verfahrensschritt die Verschlussmasse 10 großflächig auf das Papiersieb 20 aufgetragen, so dass es das Siebgewebe vollständig umfließt und verschließt. „Großflächig" bedeutet in diesem Zusammenhang eine Fläche, die größer ist als die mit Verschlussmasse im Endeffekt dauerhaft zu verschließenden Teilbereiche 11 des Papiersiebs 20, welche für die spätere Erzeugung eines Wasserzeichens bei der Papierherstellung verantwortlich sein werden.
Nachdem das Papiersieb 20 mit der Verschlussmasse 10 imprägniert ist, wird die gleiche Maske 30, die auch im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 verwendet wird, darüber platziert, und die Aushärtung der Verschlussmasse 10 in den Teilbereichen 11, die durch die Aus- sparungen 31 der Maske 30 definiert werden, wird in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mittels UN-Strahlungsquellen 40 aktiviert. Nach der Aushärtung der Verschlussmasse 10 in den Teilbereichen 11 wird die Maske 30 entfernt und die nicht ausgehärteten Bereiche der Verschlussmasse 10 werden ausgewaschen, so dass sie wieder durchlässig sind. Im Ergebnis erhält man ein Papiersieb 20 mit derselben Konfiguration, wie sie mit dem in Bezug auf Fig. 2 beschriebenen Verfahren erhältlich ist.
Gemäß einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, das nachfolgend in Bezug auf Fig. 5 beschrieben wird, wird die Verschluss- masse 10, wie bereits in Bezug auf Fig.4 beschrieben, großflächig auf das Papiersieb 20 aufgetragen und eine Maske 30 darüber platziert, deren Außenkontur 33 der Form des zu verschließenden Teilbereichs 11 entspricht. Die von der Maske 30 nicht abgedeckten Bereiche der Verschlussmasse 10 werden entfernt, beispielsweise durch das Papiersieb 20 hindurch ausgeblasen, und der in den Teilbereichen 11 verbleibende Anteil der Verschlussmasse 10 wird anschließend ausgehärtet. Alternativ kann zuerst die Aushärtung in den Teilbereichen 11, beispielsweise durch Verwendung einer beheizten Maske 30 und einer wärmeaushärtenden Verschlussmasse 10 erfol- gen und der verbleibende, nicht ausgehärtete Teil der Verschlussmasse 10 wird nachfolgend entfernt, beispielweise ausgewaschen.
Als Verschlussmasse besonders geeignet sind Stoffe, die sich im zähen Zustand auf das Papiersieb 20 aufbringen lassen und sich nach ihrem aktiven oder passiven Aushärten fest mit dem Papiersieb verbinden. Geeignet sind zähe Kleber, wie zum Beispiel auf Epoxid-Harz basierende Systeme, aber auch Lotpaste, wie sie beispielsweise in der SMD-Technik eingesetzt wird und die sich erst nach Erhitzung fest mit den Maschen des Papiersiebs verbindet. Ebenfalls geeignet sind Verschlussmassen auf Basis eines UV-härt- baren Klebers. Dies gilt vornehmlich für das in Bezug auf Fig. 4 beschriebene Verfahren.
Um die Stabilität und Verbundkraft der Verschlussmasse zu erhöhen, kann diese mit Füllstoffen versetzt sein, bei Klebern beispielsweise mit Glas- oder Kohlefasern und bei Lotpaste beispielsweise mit feinen Kupferfäden.
Die Aufbringung der Verschlussmasse 10 auf das Papiersieb 20 kann durch Siebdruck, Tampondruck, Spritztechnik, Aufrakeln und anderen gängigen Methoden erfolgen, wobei die ortsgenaue Aufbringung vorzugsweise durch die Maske 30 gesteuert wird.
Die Maske 30 kann auf einem Computer entworfen werden und mittels CAD/ CAM-Technik automatisch durch Fräsen, Laserschneiden oder Laserfräsen hergestellt werden. Auch ein Ätzen der Maske 30 nach einer Filmvorlage ist praktikabel.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Herstellung eines Papiersiebs (20) für die Papierherstellung mit Wasserzeichen (1) das folgende Schritte aufweist:
Zurverfügungstellen eines Papiersiebs (20),
Aufbringen einer Verschlussmasse (10) auf das Papiersieb (20) derart, dass ein Teilbereich (11) des Papiersiebs (20) in der Form des später bei der Papierherstellung zu erzeugenden Wasserzeichens (1) durch die Verschlussmasse (10) verschlossen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussmasse in Form eines Rasters aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussmasse (10) gehärtet wird, so dass eine dauerhafte Verbindung zwischen der Verschlussmasse (10) und dem Papiersieb (20) hergestellt wird.
4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn- eichnet, dass beim Schritt des Aufbringens der Verschlussmasse (10) oder beim Schritt des Härtens der Verschlussmasse (10) eine Maske (30) verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Maske (30) eine Aussparung (31) mit einer der Form des zu verschließenden Teilbereichs (11) entsprechenden Kontur besitzt und die Verschlussmasse (10) durch die Aussparung (31) der Maske (30) hindurch auf das Papiersieb (20) auf ebracht wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussmasse (10) großflächig aufgetragen wird und die Maske (30) entweder zum anschließenden Entfernen von außerhalb des Teilbereichs (11) liegender Verschlussmasse (10) oder zum gezielten Härten der im Teilbe- reich (11) liegenden Verschlussmasse (10) verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Maske (30), die eine der Form des zu verschließenden Teilbereichs (11) entsprechende Kontur (33) besitzt, über der großflächig aufgetragenen Verschlussmasse (10) angeordnet und der von der Maske (30) nicht abgedeckte Bereich der Verschlussmasse (10) entfernt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Verschlussmasse (10) ein auf Epoxid-Harz basierender Klebstoff gewählt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Verschlussmasse eine thermisch aushärtbare Lotpaste gewählt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Verschlussmasse (10) ein UV-härtender Kleber gewählt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Maske (30), die eine Aussparung (31) mit einer der Form des zu verschließenden Teilbereichs (11) entsprechenden Kontur besitzt, über der großflächig aufgetragenen Verschlussmasse (10) angeordnet wird, das Härten der Verschlussmasse (10) durch die Aussparung (31) der Maske (30) hindurch aktiviert wird, und nicht ausgehärtete Verschlussmasse (10) anschließend entfernt wird.
12. Verfahren wenigstens nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Papiersieb (20) ein geprägtes Relief zur Erzeugung eines vielstufigen Wasserzeichens (2) aufweist, und eine Maske (30) gewählt wird, die eine an das geprägte Relief nach Art eines Negativreliefs ange- passte Oberflächenstruktur (32) besitzt, und wobei die Maske (30) mit ihrer Oberflächenstruktur (32) in einrastender Weise auf das geprägte Relief des Papiersiebs (20) appliziert wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Papiersieb (20) ein geprägtes Relief zur Erzeugung eines vielstufigen Wasserzeichens (2) aufweist, und dass bestimmte Bereiche des Reliefs, vorzugsweise die Scheitelbereiche, mit der Verschlussmasse versehen werden.
14. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Papiersieb (20) ein Papiersieb für eine Rundsiebmaschine ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussmasse (10) faserverstärkende Füllstoffe enthält.
16. Maske zur Verwendung im Verfahren nach Anspruch 12, umfassend eine Oberflächenstruktur (32), die nach Art eines Negativreliefs an ein zur Erzeugung eines mehrstufigen Wasserzeichens (2) in ein Papiersieb (20) geprägtes Relief angepasst ist.
17. System zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 12 bestehend aus einer Maske (30) nach Anspruch 16 und einem Papiersieb (20) mit einem an die Oberflächenstruktur (32) der Maske (30) angepassten, zur Erzeugung eines mehrstufigen Wasserzeichens (2) in das Papiersieb (20) geprägten Relief.
18. Papiersieb (20) für die Papierherstellung mit Wasserzeichen, das einen durch eine Verschlussmasse (10) verschlossenen Teilbereich (11) aufweist.
19. Papiersieb nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Papiersieb (20) durch ein Siebgewebe gebildet wird, welches in dem Teilbereich (11) von der Verschlussmasse (10) umschlossen ist.
20. Papiersieb nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Verschlussmasse (10) um einen gehärteten Kunststoff handelt.
21. Papiersieb nach wenigstens einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um ein Papiersieb (20) für eine Rundsiebmaschine handelt.
22. Papiersieb nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Verschlussmasse (10) verschlossene Teilbereich (11) zumindest teilweise in einer geprägten Reliefoberfläche des Papiersiebs (20) liegt.
23. Verfahren zur Herstellung eines Wertpapiers, dadurch gekennzeichnet, dass die Papieranlagerung auf einem Papiersieb gemäß einem der Ansprüche 18 bis 22 erfolgt.
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