JP2000513771A - 多層紙 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、ｚ方向に少なくとも２つの層を含み、これら層はｙ方向において相互に異なる特性をもち且つｘ方向に広がった少なくとも２つのフィールドに分割された紙を提供する。これらの特性は、光学的もしくは触覚的なもの（好ましくは光学的）であり得る。このような紙は、見下ろしたときに一つの外観を有し、紙を透かして見たときに視認可能になるもう一つの隠れたパターンを呈示するので、偽造に対する保障になる。このような紙を製造するための装置は、ロールスクリーン上の正確な位置（紙のｙ方向およびｘ方向の両者）に配置するための手段を含む。本発明はまた、このような紙を製造するための方法をも含む。

Description

【発明の詳細な説明】 多層紙 本発明は、紙、特に、銀行券および他の有価証券用の紙、を製造するための装 置および方法に関する。この装置および方法は、紙ウエッブの方向に延びる幾つ かのフィールドを有する、単層もしくは多層の紙組成物の製造を可能にする。ま た、本発明は当該方法に従って製造された紙、並びに該紙で製造された有価証券 をも含む。 従来技術／発明の背景 カラーコピー機の発達により、証券および債券のような銀行券および他の有価 証券のコピーが容易になった。同時に、例えば銀行券が本物であることを簡単に 確認することを目的とした、安全確保手段の開発が行われている。このような手 段には、透かし模様、複雑なパターンおよび隠し記号、例えば微細テキスト、の ような伝統的な手段が含まれる。より現代的な保証手段には、印刷されたテキス トもしくはパターンを伴った、または伴わないプラスチックおよび金属のセキュ リティー繊維が含まれている。この問題に取り組むもう一つの方法は、その紙自 身にコピーでは模倣できない特徴を与えること、例えば、透明度を変化させるこ と、または特定のマーカー物質、例えば読み取り可能な光学的、電気的もしくは 磁気的な特定の物質、を含有させることが含まれる。磁気的に読み取り可能な物 質、例えば、金属屑を混入することは、米国特許59,218号により公知である。こ れら以前の有名な方法の欠点、従ってその有価証券の欠点は、技術的な補助器具 の使用なしにはその真性さを証明できないことである。 透明度の異なる視認可能な糸または繊維は、SE 500 384に従った方法により作 ることができる。例えば濾紙のような多層紙、並びにその製造が国際公開WO92/0 1112および92/01113号に記載されている。光学的に異なる製紙用のストックまた は顔料を紙ウエッブの上または中に配置することも、例えば、EP A1 580 363お よびGB 696 673号により公知である。しかしながら、良好で且つ均一な耐久性を 有し、同時に三次元、即ち、紙ウエッブのｘ、ｙおよびｚ方向、で光学 的または触感的変化を示すのが簡単な紙を製造する問題は、未だに残されている 。ここで、ｙは紙ウエッブの幅、ｚは厚さ即ち高さ、ｘは長手方向にを示す。 発明の簡単な説明 本発明は、この問題の解決し、また良好で均一な耐久性および示しやすい安全 確保手段を備えた紙の製造を可能にすることである。本発明は、添付の請求の範 囲の特徴によって区別される本発明に従った紙、装置および方法に関する。 図面の説明 以下、添付の図面を参照して、実施例により本発明を更に詳細に説明する。 図１Ａは、２つの層１および２を有する本発明の１実施例を模式的に示してお り、各層は２つのフィールド３，４、および５，６を夫々有しており、また各フ ィールドは異なった光学的特性を有する、例えば一方のフィールドが低い光透過 性（４および５）を他方のフィールドが高い光透過性（３および６）を有してい る。 図１Ｂは、先の実施例と非常に類似しているが、フィールド３および６が相互 に重ならない実施例を示している。図中の参照番号は図Ａと同じである。 図２は、本発明の１つの実施例を模式的に示しており、ここでは上層１および 下層３が均一な製紙ストック４で製造される一方、１又は２以上の内層２が１又 は２以上のフィールド５および６を含んでいる。この紙では、それを透かして見 るとフィールド５および６の範囲が見えるが、一見したときには、この紙は均一 な外観を呈する。 図３は、紙の上層および下層（夫々１、２）内に配置され、周囲の紙４とは光 学的性質が異なる２つのフィールド５および６をもった本発明の更なる実施例を 模式的に示している。広がったフィールド５および６を、これらが相互に一部重 なるように配置することによって、また該フィールドの色または他の特性を適切 に選択することによって、次のことを達成することができる。即ち、この紙は、 一見したときにはその上側および下側で異なった外観を示し、これを透かしてみ ると、フィールドの相互作用により形成された第３の隠しパターンが見える。 図４は、多層紙が二つの均一な外層１および２に加えて、二つの内層２ａおよ び２ｂを含んだ本発明の１実施例を模式的に示している。この内層は、光学的性 質の異なる２以上のフィールド５および６を含んでいる。これらの内層のフィー ルドは、上から見たときには隠れているが、これを透かしてみると、明るい領域 および暗い領域（７および８）の知覚可能なパターンを形成する。 図５は、ロールスクリーン製紙機に連結されたフローチャンバの模式的側面図 を示しており、該フローチャンバは、幾つかのストック混合物を同時に投入する ためのセクションを含んでいる。 図６は、幾つかのフローチャンバ１１，１４および１５を備えたシステムの模 式的側面図を示しており、フローチャンバ１４は、２層を同時に適用できるよう に二つのレベルに分割されている。 図７は、フローチャンバが如何にして、マトリックス形に配置された複数列の 噴出器を備えた幾つかのレベルに分割され得るかを模式的に示す斜視図である。 図８は、分割器によって別々の三つのレベルＡ，ＢおよびＣに分割されたフロ ーチャンバを模式的に示す切欠図である。 図９は、１又は２以上のストック混合物を導入するための１又は２以上のセク ションを備えた側方に移動可能な噴出器を設けることによって、移動可能な噴出 器に、周囲のストック混合物Ａとは特性が異なるストック混合物Bが供給される １実施例を上から見た模式的な切欠図を示している。 図１０は、周囲のストック混合物とは異なるストックを投入するために使用で きる装置の原理を示す概略図である。 発明の説明 本発明による紙には、少なくとも２つの層が含まれており、これらは、周囲の 紙とは異なった性質をもった長手方向の連続的もしくは不連続的な紙フィールド に分割されている。連続的フィールドは申し分なく適している。本発明に従って 変化させ得る特性は、適切には、更なる補助装置を用いることなく容易に示すこ とができるもの、例えば、光学的または触覚的性質である。光学的特性の例には 、透明性即ち可視光の透過性、可視光または紫外光を用いて示すことができる反 射または色が含まれる。触覚的特性の例には、光沢のある仕上げまたは粗い仕上 げ、硬さおよび厚さが含まれ、これらは紙または印刷された有価証券、例えば銀 行券、を手で扱うことによって容易に示すことができる。 用語「層」は紙の異なった層について用いられ、夫々が１平方メートルあたり 約３ｇ以上の単位面積重量を有している。１平方メートルあたり約80ｇの単位面 積重量および120μの厚さを有する銀行券用の紙は、理論的には25以下の異なっ た層を含むことができる。本発明による紙は、必要とされている効果が達成され るように、多くの層（実際的には２〜10層、好ましくは３〜５層）を含んでいる 。 ２層を備えた実施例が図１Ａおよび１Ｂ並びに図３に示されているに対して、 ３〜４層を備えた実施例が図２および図４に示されている。図１Ａおよび図１Ｂ において、１および２は紙の異なった層を示しており、これらは異なった光学的 特性を備えた長手方向のフィールドに分割されている。図１Ａに示した１つの実 施例によれば、フィールド４および５は低い光透過性または透明度を有する一方 、フィールド３および６は高い光透過性を有している。上層および下層内におけ るフィールド間のレーンは、規則的なパターン、例えばサイン曲線をもったライ ンからなっており、これによって該フィールドは相互に部分的に重なるように配 置されている。この紙を上から見ると均一な表面を有しているが、透かしてみる と、低い光透過性をもったパターンが見えるようになる。当然、これらのフィー ルドに逆の特性を与えることができ、これにより、紙を透かしてみたときに、隠 れたパターンが紙の中の明るい要素として見えることになる。図１Ｂに示された 別の実施例に従えば、フィールド３および６は重ならない。代わりにこれを透か してみると、低い光透過性をもった領域８に隣接した、光透過性の高いパターン ７が現れる。この場合にも、これらのフィールドに反対の特性を与えることによ り、逆の効果を達成することができる。 図２、３および４は、見下ろしたときと透かして見たときとで紙が異なった外 観を有するような、本発明の更なる実施例を示している。高精度のパターンをも ったパターン紙を製造し、次いでこのパターンに100％適合した有価証券（例え ば銀行券）の印刷および切断を行うことによって、興味深い組合せ効果を得るこ とができる。 本発明に従って特性の変化を達成するために、適切な繊維、顔料、充填材、お よびバインダを混合した異なった製紙ストックが用いられる。適切な繊維の例に は、天然繊維および合成繊維の両者、例えば、綿繊維、セルロース繊維、または ビスコース繊維およびポリエチレン繊維のようなポリマー繊維もしくは熱可塑性 繊維が含まれる。このような繊維は、紙の強度を低下させることなく、紙に目立 った光学的または触覚的な特性を与えるので、特に好ましいものである。適切な 顔料の例は、従来使用されている顔料、例えば二酸化チタンである。適切な充填 材およびバインダの例は、紙の製造に際して従来使用されているものであり、こ れは当業者に周知と考えられる。 本発明による装置は、相互に他方の頂面に配置された層およびこれらの層の中 で長手方向に延びるフィールドを含む三次元構造を組み立てるための手段を含ん でいる。例えば図３を参照すると、ここでは複数の層が参照番号１、２、３で示 され、長手方向に延びるフィールドには参照番号５および６が付されている。本 発明の１実施例に従えば、当該装置は図５に示すように構成され、ここでは区分 されたフロー管１１が断面で示されている。このフロー管１１には多くの供給管 が含まれており、ここでは噴出器２内に開口した製紙ストックＡおよびＢを供給 するための管として例示されている。フロー管１１は、区分された真空引きチャ ンバを備えたシリンダ即ちロールスクリーン製紙機９に隣接して配置される。分 割器１３によって、異なったストックがロールスクリーン製紙機上に供給され、 水が除去される前に一緒に混合されてしまうのを防止する。 図６は、本発明の１実施例を示しており、ここでは三つの別々のフロー管１１ 、１４および１５が、区分された真空引きチャンバを備えたシリンダの回りに配 置される。紙の最初の層がフロー管１１を用いて適用される一方、次のフロー管 １４は分割要素１３によって分離され、従って二つの別々の製紙ストックを、水 が除去されるゾーンへと供給することができる。フロー管１５は、紙の最終層を 適用するために使用される。 ここで、用語「フロー管」は、ストックを水除去ゾーンに供給する一般的な手 段を意味する。フロー管は、噴出器、理想的には、均一な流速のフロー特性をも った流れの達成を意図したステップ式噴出器として公知のもの、の内部に適切に 開口した幾つかの供給管を含むことができる。この供給管は、共通の供給チャン ネルからの分岐を形成することができるが、個別的に特別なストックを供給する こともできる。本発明によれば、フロー管は、紙につけることを目的とした水平 な層に等しい一群の長手方向供給管に区分される。この実施例は、図７に例示さ れている。夫々の長手方向群または「平面」内において、１又は２以上の供給管 は、周囲の供給管に供給されるものとは異なったストックの供給を受けることが できる。分割要素により如何にして「平面」が分離されるかは図７から明かであ り、これは、水の除去および異なった層の形成の前に異なったストックが混合さ れるのを防止する。 図６は、本発明による装置の別の実施例を示している。ここでは、三つのフロ ー管１１、１４および１５が、区分された真空引きチャンバを備えたシリンダ９ のそばに配置されている。これらフロー管の夫々はシリンダ上に紙の１つの層を つくることができ、またフロー管は、次の層がつけられる前に該層が形成される ように配置される。これらフロー管の少なくとも一つは区分される。即ち、当該 フロー管は幾つかの供給管を含む。図６において、中央のフロー管１４は分割要 素によって区分される。層の中に異なった特性をもったフィールドを与えること を目的とするフロー管には、現在の層もしくは紙の主成分を形成するストックと は異なるストックのための、それ自身の供給導入口を有する１又は２以上の供給 管が備えられている。或いは、１又は２以上のフロー管を複数のレベルに分割す ることにより、同じフロー管によって２又は３以上の層をつけることができる。 このような場合、フロー管には、実質的にシリンダ即ちロールスクリーンの表面 に向かって延びるフレキシブル分割器をｚ方向に設けることができる。これらフ ロー管の１つの本質的な特徴は、それらがシリンダの表面と直接は接触しておら ず、フロー管の上縁とシリンダもしくはロールスクリーンの表面との間の約２〜 ３mmの間隙によって分離されていることである。これは、ストックの流れを加 圧下におけないこと、並びに紙における層の形成を水の除去によって実質的に完 全に制御し得ることを意味している。 本発明の好ましい実施例によれば、フロー管内の１又は２以上の供給管にはｘ 方向の可動分割器が設けられ、これは、本質的にシリンダ即ちロールスクリーン の表面に向かって延びる。これらの分割要素を制御し、例えばこれに振動運動を 与えることにより、表面上にパターンを再形成することができる。この原理は図 ９に示されており、フローチャンバ１１が上から見た切欠図で示されている。供 給管または噴出器１２には、別の供給インプットＢおよび可動分割器１６が設け られている。これらの分割要素は、好ましくはシリンダもしくはロールスクリー ンの表面に向かって様々に延びるフレキシブル要素である。これらの要素を動か すことによって、層、好ましくは仕上げされた紙の中間に位置する層、の中に、 所望の設計のフィールドを形成することができる。 好ましい１つの実施例に従えば、ストックＢの流れは、周囲のストックＡの流 れに対して、分割要素１６が相互に、且つ交互に接近および後退するように調節 される。Ｂの流れを周囲の流れに対して増大させることにより、分割要素は相互 に離間され、得られたフィールドは広くなる。周囲の流れに対してＢの流れを減 少させることにより、分割要素は相互に接近し、得られたフィールドは狭くなる 。更に、１つの分割要素１６が、隣接するストックの特性とは異なった一定の特 性をもったストックを供給される多くの噴出器１２の間に配置されるように、一 つの平面を二つのフィールドに分割することができる。 この分割要素は更に、図１０に示すように連結して配置することにより、それ らの移動（例えば振動運動）を生じさせる手段に結合することもできる。異なっ たフィールドの幅および振動分銅の周期を設定することにより、視覚的または触 覚的なパターンの存在を紙の中または紙の上で達成することができる。 本発明のもう１つの実施例に従えば、装置に幾つかのフローチャンバを含める ことができ、これによって、特定のストックを供給するための永久的に固定され 又は移動可能な分割要素、および付随する吸収スクリーンと共に少なくとも１つ を区分することができる。形成に続いて、全てのフローチャンバからの層は紙ウ エッブ上で組み合わされ、これは従来の方法で乾燥するために移動し続ける。 実施例の具体例 異なった光学的特性をもったストック、例えば高透明性および低透明性を有す る２つのストックが、別々の容器内で調製される。ストックの組成および処理の 例は下記の通りである。 ストックＡ：60-80％のすかれた綿、20-40％の綿ループ、約６％の二酸化チタ ン、紙を階調づけるための顔料、強度を増大させるための化学薬品。 ストックＢ１：60％のポリビニルアルコール繊維（例えばKurarai VPB101）に 加えて、40％のすいた綿又は40％のアクリル繊維、軟化材(例えばグリセロール 、グリセリン)。 ストックＢ２：100％のアクリル繊維(例えばAsahi A104)。 ストックＢ３：100％のすいた綿に加えて、ストックＢ２で用いたような含浸 剤。 通常は、仕上げられた紙は表面糊（例えばポリビニルアルコール）でコートさ れる。加えて、ストックＢ２で製造されたフィールドは、結合剤、例えばUN硬化 アクリル類、水ベースのアクリレートラテックス、ポリビニルアルコール又はビ スコース、で含浸またはコーティングされる。 ストックＡを区分された真空引きチャンバによってつけ、それによって、この 層から水を除去した直ぐ後に、ストックＡで囲まれた振動（波打っている）縁を 有するフィールドの形態でストックＢ１をつけると、見下ろしたときは隠れてい て、透かしたときには視認可能なパターンを含んだこれらの層を有する紙が製造 される。この層から水を除去した後に、新たなストックＡの層がつけられる。仕 上げられた紙は、一見したときには均一な表面を呈するのに対して、この紙を透 かして調べると明るいパターン、即ち、大きな透明性をもったフィールド、が現 れる。

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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．製紙機のロールスクリーン上で、相互の上に層状に繊維の懸濁液を形成する ことにより多層紙を製造する方法であって： 相互に横方向に分離された繊維懸濁液をロールスクリーン上に同時に被着さ せることにより、夫々が相互に異なる紙特性を有し且つ並んで配置されたフィ ールド（３，４；５，６）に分割された、少なくとも二つの層（１；２）が形 成されることと、 前記少なくとも二つの層の一方（３，４）におけるフィールドが、前記少な くとも二つの層の他方（５，６）におけるフィールドに対して横方向に配置し て形成されることとを特徴とする方法。 ２．請求項１に記載の方法であって、隣接して配置された少なくとも一対のフィ ールド（３，４）が変化する幅で形成されることを特徴とする方法。 ３．製紙機におけるロールスクリーン上に相互に層状に被着された繊維懸濁液を 形成するために相互の頂面に配置された多くの入口を含む、請求項１または２ の方法を実施するための装置であって： 少なくとも二つの入口の夫々が、相互に横方向に分離された繊維懸濁液をロ ールスクリーン上に同時に被着することによって、夫々の入口を形成した層を 相互に異なる紙特性を有し且つ並んで位置するフィールド（３，４；５，６） に分割するために並んで配置された多くの入口管（１２）を含むことを特徴と する装置。 ４．請求項３に記載の装置であって、相互に隣接して配置された前記入口および 入口管が、ロールスクリーンから水を除去する前に隣接する繊維懸濁液の混合 を防止する分割要素（１３、１６）によって分離されている装置。 ５．請求項３に記載の装置であって、前記入口管を分離する前記分割要素（１６ ）が、関連するフィールドの幅を調節することを可能にするように移動可能に 構成されることを特徴とする装置。 ６．請求項１〜５の何れか１項に記載の方法または装置によって製造された多層 紙。