KR100972343B1 - 워터마크 및/또는 엠보싱을 포함한 종이 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종이의 개선에 관한 것이며, 특히 종이 시이트 및 그로부터 제조된 문서를 강화하기 위한 워터마크 및/또는 엠보싱의 사용에 관한 것이다. 따라서 본 발명은 적어도 3개의 코너와 상기 코너에 인접한 3개의 변을 가진 종이 시이트로서, 모서리 강화 워터마크가 상기 각 모서리에 구비되어 있는 종이 시이트를 제공한다. 또는 모서리 강화 엠보싱이 선택적으로 또는 부가하여 상기 각 모서리에 구비되어 있다.

Description

워터마크 및/또는 엠보싱을 포함한 종이{Paper including watermarks and/or embossings}

본 발명은 종이에 있어서의 개선에 관한 것이며, 특히 종이 시이트 및 그로부터 만들어진 문서를 강화하기 위한 워터마크(watermark) 및/또는 엠보싱의 사용에 관한 것이다.

은행권(banknote)에 있는 접혀진 또는 구부러진 모서리(dog-ears)는 현금처리기(cash handling machine)에서 문제를 일으키고 지폐의 수명을 인위적으로 단축시킬 수 있으므로 여러 은행에서 중요한 문제가 되고 있다. 여러 기기들이 이러한 지폐들이 순환하는 것을 거부할 것이다. 주요 유럽 중앙은행중 하나는 그들의 기기가 거부하는 것의 80%가 이러한 모서리 접힘으로 인한 것이라고 하였다. 모서리가 접힌 지폐들은 현금자동입출기(ATM), 현금지급기 및 다른 지폐 처리장치에서도 문제를 일으킬 수 있다. 이것은 이러한 기기들이 더욱 널리 사용됨에 따라 더 큰 문제가 되고 있다.

은행권을 평평하게 하여 모서리가 접히거나 말린 지폐를 걸리지 않고 공급되도록 하기 위한 장비를 갖춘 지폐처리기를 제공함으로써 상기 문제를 해결하려는 노력이 있어 왔다. 이러한 시스템은 미국출원 제5,265,856호에 기재되어 있다.

은행권에서 일어나는 또다른 문제는 사용자가 지폐를 저장하거나 지갑(wallet and purse)에 보관하기 위해 말고 접는 경향으로부터 특히 발생한다. 이것은 지폐의 가장자리 중간에 손상을 초래하며, 모서리가 접혔을 때 발생하는 것처럼 ATM 및 다른 지폐처리장치에서 유사한 문제를 일으킨다.

따라서 본 발명의 목적은 모서리 접힘 및/또는 가운데 가장자리 손상의 발생을 감소시키는 방법을 찾는 것이다.

따라서 본 발명은 적어도 3개의 모서리와 상기 모서리에 인접한 3개의 변을 가진 종이 시이트로서, 모서리 강화 워터마크가 상기 모서리 각각에 구비되어 있는 종이 시이트를 제공한다.

본 발명은 또한 적어도 3개의 모서리와 상기 모서리에 인접한 3개의 변을 가진 종이 시이트로서, 모서리 강화 엠보싱이 상기 모서리의 각각에 별개로 또는 모서리 강화 워터마크와 함께 구비되어 있는 종이 시이트를 제공한다.

이하 단지 실시예로써 첨부 도면을 참고로 하여 본 발명을 더욱 상세히 설명할 것이다.

도 1을 참조하면, 손으로 또는 실린더 몰드 또는 제지용 기계(Fourdrinier machine)와 같은 공지의 제지 장치를 사용하여 만들어진 소형 종이 시이트(10), 예를 들면 은행권이 도시되어 있다. 합성 또는 천연 섬유 또는 이들의 혼합물을 포함하여 일정한 범위의 섬유 타입이 상기 종이를 제조하는데 사용될 수 있다. 섬 유를 실제로 제조하는 방법은 본 발명에 의해 제한되지 않으며, 완성된 종이에 어떤 효과를 얻기를 원하느냐에 좌우될 것이다. 은행권, 여권, 신분증 등과 같은 보안 문서에 사용되는 보안용 종이인 경우에는 심한 손상에 대한 복원성 및 자기지지성(self-supporting) 등이 필요하므로 적당한 섬유 믹스가 선택되어야 한다.

본 발명의 제 1 태양에 따르면, 워터마크(11)는 종이를 제조하는 동안 시이트(10)의 모서리 각각에 제공된다. 워터마크는, 일부 영역에서는 베이스 종이층의 경우보다 더 높고, 다른 영역에서는 베이스 종이층의 경우보다 더 낮은 그램매쥐를 가지도록 종이 섬유의 그램매쥐(grammage)를 다양하게 하는 공지의 방법으로 만들어진다. 낮은 그램매쥐의 영역에 빛을 투과하여 보면 베이스 종이보다 더 밝고, 더 높은 그램매쥐의 영역은 베이스 종이보다 더 어두워, 밝은 영역과 어두운 영역 사이의 컨트라스트를 매우 분명하게 볼 수 있다.

진정한 워터마크는 특히 사진복사기에 의해 위조하기 매우 어려우므로 워터마크는 보안성을 위하여 널리 사용되어 왔다. 또한 워터마크는 복잡한 패턴을 워터마크 기법으로 제조할 수 있기 때문에, 예를 들면 편지지에 심미적인 특성으로도 사용되어 왔다. 전통적으로 워터마크는 그것들이 분명하게 보이도록 시이트 또는 문서의 주요 몸체부에 위치하는 경향이 있어 왔다. 한편 본 발명에서는 워터마크는 특별하게 시이트의 모서리 각각에 위치한다. 이것은 모서리의 강성(stiffness)을 놀라울 정도로 증가시켜 모서리의 접힘(dog-ear)을 상당히 예상외로 감소시킨다.

특히 문서의 모서리에서 종이의 그램매쥐를 국지적으로 증가시키는 워터마크 는 상기 영역에서 강성을 증가시킴으로써 모서리 접힘을 형성하는 경향을 상당히 감소시킨다는 것을 발견하였다. 이러한 증가의 한가지 이유는 종이의 강성 증가에 있다. 고전적인 빔 이론(beam theory)에 따르면, 물체의 강성은 그것의 두께의 제곱에 비례하는 것으로 잘 알려져 있다("Pulp and Paper Technology and Treatments of Paper", 1978, page 74 by J d'A Clark, Freeman Publications Inc, San Francisco). 따라서 두께가 약간 증가하면 강성면에서는 아주 크게 증가한다. 대표적인 강성 측정법은 ISO 2493 에 명기된 L&W 테스트이다.

특히 효과적인 또다른 워터마크 패턴은 가장자리 수직면에 대해 55°내지 35°에서, 더욱 바람직하게는 45°에서, 종이 가장자리에 접근할수록 더 높은 그램매쥐 영역을 가지는 라인을 만드는 것이다.

특별히 제작된 핸드 시이트 몰드를 사용하여 만들어진, 7개의 다른 패턴으로 엠보싱된 핸드메이드 종이를 사용하여 행한 시험에서, 모서리 강화 워터마크는 모서리에서 50% 넘게 종이의 강성을 증가시킬 수 있다는 것을 발견하였다. 테스트된 상기 패턴은 도 2에 도시하였다. 이것들은 편의를 위해 패턴 A, B, C, D, E, F, G 와 블랭크 대조군 H로 표시하였다. L&W 강성은 기계 방향에 대해 45°에서 측정하였으며 도 2에 도시한 패턴 각각에 대한 결과를 나타내었다.

도 4는 상기 연구를 위해 개발된 테스트 결과를 도시한다. 상기 테스트는 기지의 힘으로 구부려진 후에 접힌 부분이 펴지는 각도를 나타낸다. 이 경우에 다른 인자가 일정하다면 워터마크는 워터마크 패턴에 의해 부여된 강성으로 인하여 접힌 부분의 회복 각도를 증가시킨다. 도 2의 구체적인 패턴의 결과는 도 4에 나 타내었다.

또 다른 실험은 모서리 접힘(dog-ear)을 형성하는 가능성을 측정하기 위해 수행하였으며, 상기 테스트의 결과는 도 5에 도시하였다. 또한 상기 결과는 "모서리 접힘 지수(dog-edge index)"로 도시한 접힘의 심각성이 6번째 스트립 패턴 F에서 최소임을 도시한다. 패턴 F가 가장 효과적인 것으로 밝혀졌다. 이것은 기기 방향에 대해(시이트(10)의 가장자리에 대해) 실질적으로 45°인 두꺼운 스트라이프 패턴을 포함하는 워터마크인 경우였다. 테스트에 사용된 스트라이프의 바람직한 두께는 폭이 1 내지 2mm, 가장 바람직하게는 1.5mm이다. 두번째로 가장 효과적인 패턴은 두께가 2mm인 파형선을 가진 A이다.

테스트는 워터마크 디자인을 구성하는 요소의 배향이 모서리 접힘이 형성될 것 같은 방향, 즉 기기 방향에 대해 45°에서 최적 강도를 나타내는 데 중요하다는 것을 나타내었다.

종이의 강성은, 워터마크의 주요부분이 베이스 종이층보다 더 얇은 네가티브 패턴과는 반대로, 베이스 종이층 두께와 비교하였을 때 선택된 영역에 돌출부를 부가하는 결과를 가져오는 포지티브 패턴으로부터 워터마크가 만들어졌을 때 증가된다는 것을 발견하였다.

본 발명에 따라 제조된 종이에서 종이의 강성이 증가될 뿐 아니라, 접힘부분의 회복각을 측정하는 시험에서 모서리 강화 워터마크가 없는 종이에 대해 50% 정도 접힘 회복률이 개선되었음을 발견하였다.

본 발명의 또 다른 구현예에서, 워터마크(12)는 시이트(10)의 각 가장자리의 중간에, 즉 정면으로 봤을 때 지폐의 북, 남, 동 및 서 위치에 만들어지거나 그 위치들을 덮고 있다. 은행권의 가장자리 각각의 중간에서의 손상과 관련하여 앞서 밝힌 문제점들은 상기 강화 워터마크를 도6에 도시한 것처럼 각 가장자리의 중간에 제공하면, 상기 영역에서의 증가된 강성과 개선된 접힘 회복률로 인하여 상당히 감소된다는 것을 발견하였다. 또한 워터마크(12)는 바람직하게는 포지티브한 것이고, 바람직한 형태는 접힘 또는 말림이 잘 일어나는 방향에 수직인, 즉 시이트(10)의 가장자리에 대해 평행한 디자인의 골(corrugation) 및/또는 요소를 포함한다.

모서리와 중심 가장자리가 모두 강화된, 예를 들어 도 1 및 도 6의 패턴이 조합된 지폐가 바람직하다.

각각의 강화 워터마크(11, 12)는 도 1 및 도 6에 도시한 것처럼 분리되어 있거나, 함께 결합하여 워터마크가 전체 시이트(10) 둘레에 연속적인 프레임으로 나타나도록 할 수도 있다.

또한, 강화 워터마크(11, 12)의 일부가 결합하여 심미적인 패턴을 제공할 수도 있다.

기계로 제조되는 종이는 연속적인 웨브로 생산되며, 이 웨브는 계속해서 절단되어 각각의 시이트로 형성된다. 분명하게도, 웨브 상에 형성된 강화 워터마크(11, 12)의 패턴은 주의깊게 디자인되어 시이트(10)가 절단되었을 때 워터마크(11, 12)가 시이트의 모서리 및/또는 가장자리에 위치하도록 하여야 한다.

본 발명의 또 다른 구현예에서, 문서 모서리에서의 종이의 유효 두께는 워터마크 모서리 강화에 대해 상기한 것과 유사한 패턴으로 종이에 골을 엠보싱함으로 써 증가될 수 있다. 엠보싱은 보안 문서를 인쇄하는데 흔히 사용되는 요판인쇄공정(intaglio printing process)으로 바람직하게 수행될 수 있다.

일반적으로 보안 문서, 특히 은행권은 요판인쇄공정으로 엠보싱될 수 있다. 잉크를 가하지 않고 하는 엠보싱은 때로는 1997년에 발행된 네덜란드의 10길더(Guilder) 지폐에서 발견되는 것처럼 정교한 보안성을 제공할 목적으로 사용된다. 이러한 지폐는 지폐의 짧은 쪽 가장자리 아래로 일련의 갈매기 패턴(chevron pattern)을 가진다. 상기 지폐에 대한 시험은 상기 엠보싱으로 모서리 접힘에 대한 강성에 개선이 이루어지지 않음을 나타내었다. 그 이유는 종이 가장자리로부터 너무 멀어서 그러한 효과를 달성하기에는 올바르게 위치하지 않았으며, 라인이 너무 얇기 때문이다.

상기 아이디어의 연장이며 상기 발명의 또다른 구현예는, 워터마크 강화 모서리가, 워터마크 강화 구조와 유사한 패턴을 따라 즉, 상기 워터마크에 대응하는 패턴으로 요판 엠보싱된(intaglio embossed) 골로 강화된 문서이다. 상기 기법의 조합을 은행권에 대한 테스트에서 행하였을 때 모서리 강성은 L&W 강성 시험기로 측정하였을 때 250%까지 증가되었다.

또한 워터마크 강화 모서리는 블라인드(blind) 잉크를 가지고 또는 잉크 없이 요판인쇄에 의해 생성될 수 있는 모서리 강화 엠보싱으로 대치될 수 있다. 엠보싱은 바람직하게는 각 모서리에 인접한 변 각각에서 적어도 10mm 길이로 경계를 이룬 영역을 채운다. 더욱 바람직하게는 각 모서리 영역 전부를 채운다. 엠보싱은 바람직하게는 복수개의 스트라이프(stripe)로 이루어지며, 각 스트라이프는 너 비가 0.5 내지 3mm이고, 0.5 내지 3mm의 폭을 가진 간격에 의해 분리되어 있다. 스트라이프는 직선, 파형 또는 곡선일 수 있으며 바람직하게는 평행하다.

엠보싱의 스트라이프는 바람직하게는 가장자리중 하나에 대해 45°에 만들어진 모서리 접힘 라인에 대해 70° 내지 111°, 더욱 바람직하게는 90°로 되어 있다.

강화 워터마크가 인쇄된 초상화와 같은 다른 보안 특성에 매우 근접하게 놓여지는 문서에 사용되는 종이의 경우, 중심에서보다 페이퍼 웨브의 가장자리에서 더 큰 수축이 일어나므로 문제가 생길 수 있다. 완성된 문서의 너비가 균일하도록 하기 위해, 제조되는 동안 실린더 몰드 커버상의 실제 문서의 너비는 수축을 보상하기 위해 다양하여야만 한다. 상기 문제에 대한 한가지 해결책은 몰드 커버의 다이 스탬핑되는 영역이 몰드 커버 상에서 그것들의 위치에 따라 중첩되거나 분리되도록 엠보싱/워터마크의 스트라이프에 소형의 수직 및 수평 테일(tail)을 포함하는 것이다. 도 7은 중첩된 다이 스탬핑되는 영역을 나타내고, 도 8은 몰드 가장자리의 최대 수축을 허용하기 위해 분리된 다이를 도시한다. 수평 및 수직 테일이 없고 대각선의 스트라이프 끝을 가지면 중첩이 필요한 영역에서 서로 말소시키게 된다.

도 1은 모서리 강화 워터마크를 가진 은행권과 같은 소형 종이 시이트를 도시한 도면이다.

도 2는 테스트에 사용된 다른 워터마크를 도시한 도면이다.

도 3, 4 및 5는 본 발명이 제공한 개선점을 도시한 다양한 테스트 결과를 도시한 도면이다.

도 6은 가장자리 강화 워터마크를 가진 은행권과 소형 종이 시이트를 도시한 도면이다.

도 7 및 8은 본 발명에 따른 모서리 강화 워터마크를 가진 종이 시이트의 제조에 사용되는 실린더 몰드 커버(cylinder mould cover)의 단면을 도시한 도면이다.

본 발명은 워터마크 및/또는 엠보싱을 사용하여 종이의 모서리 접힘 또는 가장자리 중간의 손상을 방지함으로써 강화된 종이시이트를 제조할 수 있다.

Claims (26)

1. 적어도 3개의 모서리와 상기 모서리에 인접한 3개의 변을 가진 종이 시이트로서, 모서리(corner) 강화 워터마크가 상기 모서리 각각에 구비되어 있고, 상기 모서리 강화 워터마크는 복수개의 평행한 스트라이프를 포함하고, 상기 각 스트라이프는 시이트의 가장자리(edge)에 대해 35°내지 55°의 각도로 뻗어 있는 종이 시이트.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 모서리 강화 워터마크가 포지티브 워터마크인 것을 특징으로 하는 종이 시이트.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서, 상기 스트라이프가 직선인 것을 특징으로 하는 종이 시이트.
6. 제 1항에 있어서, 상기 스트라이프가 파형인 것을 특징으로 하는 종이 시이트.
7. 제 1항에 있어서, 상기 모서리 강화 워터마크는 시이트의 가장자리에 대해 45°의 각도로 뻗어 있는 복수개의 스트라이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 종이 시이트.
8. 삭제
9. 제 1항에 있어서, 상기 스트라이프의 두께가 1 내지 2.5mm인 것을 특징으로 하는 종이 시이트.
10. 제 9항에 있어서, 상기 스트라이프의 두께는 1.5mm 내지 2mm인 것을 특징으로 하는 종이 시이트.
11. 제 1항에 있어서,

    가장자리 강화 워터마크를 더 포함하는 종이 시이트.
12. 제 1항에 있어서, 상기 강화 워터마크는 워터마크 패턴에 의해 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 종이 시이트.
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