DE69203117T2

DE69203117T2 - Verfahren zur Herstellung eines simulierten Wasserzeichens.

Info

Publication number: DE69203117T2
Application number: DE69203117T
Authority: DE
Inventors: Philip R Allen; James E Nangle
Original assignee: Regal Press Inc
Current assignee: Regal Press Inc
Priority date: 1991-03-11
Filing date: 1992-03-11
Publication date: 1996-01-18
Anticipated expiration: 2012-03-12
Also published as: ATE124336T1; EP0503919A1; EP0503919B1; US5118526A; DE69203117D1; CA2062164A1; CA2062164C; JPH05117999A; JPH0768680B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

ANWENDUNGSGEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft allgemein die Herstellung von simulierten Wasserzeichen, und sie betrifft insbesondere ein Verfahren zur Aufbringung eines Bildes, das einem herkömmlichen Wasserzeichen ähnlich ist, auf ein unbeschichtetes Blatt Papier der Qualität Büromaterial.

BESCHREIBUNG DES BEKANNTEN TECHNISCHEN STANDES

Unter dem Aufbringen eines Wasserzeichen versteht man die Aufbringung eines schwachen, permanenten Bildes auf ein Blatt Papier. Das Bild kann dazu dienen, den Hersteller des Papiers oder seinen Benutzer zu kennzeichnen, und/oder es kann Informationen über das Herstellungsdatum oder die Zusammensetzung des Papiers enthalten.
Das herkömmliche Verfahren zur Aufbringung eines Wasserzeichens schließt das mechanische Einpressen des Musters auf die Fasern des Papiers bei dessen Herstellung, solange dieses noch naß ist, ein. Im typischen Fall werden zwischen dem Austritt der nassen Papierbahn aus einem Behälter mit der wässrigen Papiermasse und der Trocknungsvorrichtung Metallwalzen eingefügt, auf welche die Muster eingepreßt wurden. Die Walzen werden in engen Walzkontakt mit der Papierbahn gebracht, wobei die Papierfasern leicht verschoben werden und dadurch die Stärke des Blattes in diesem Bereich variiert wird. Nach dem Trocknen bleibt der entsprechende Abschnitt permanent durchscheinend, wenn man ihn unter durchstrahlendem Licht betrachtet, und die Papierbahn kann in einzelne Blätter geschnitten werden.
Da dieses "Naßvlies"-Verfahren nur für sehr große Papiermengen wirtschaftlich ist. haben Praktiker eine Reihe von Verfahren entwickelt, mit denen das Aussehen eines Wasserzeichens simuliert wird, die aber mit geringen Kosten bei einer verhältnismäßig geringen Zahl geschnittener Blätter angewendet werden können. Soweit den Autoren der vorliegenden Erfindung bekannt ist, schließen alle diese alternativen Verfahren eine chemische Behandlung ein.
Eine Reihe erster Versuche. imitierte Wasserzeichen herzustellen, beinhaltete die direkte Aufbringung von farblosen Harzlösungen auf getrocknetes, fertiges Papier. Die Durchdringung des Papiers durch die Harzlösung verringerte die Undurchsichtigkeit des Papiers. Leider tendierten die Harze, nachdem sie in das Papier eingebracht worden waren, dazu, schon nach relativ kurzer Zeit gelb zu werden, was zu einem unansehnlichen Aussehen des Papiers führte. Andere chemische Verfahren beinhalten komplexe Rezepturen, arbeiten mit Härtungsmitteln, die unangenehme Dämpfe oder Nebenprodukte darstellen oder entwickeln, brauchen eine unangemessen lange Zeitspanne oder spezielle Ausrüstungen zum Härten, sind schwierig anzuwenden und/oder mindern die Festigkeit und Stabilität des Papiers, auf das sie aufgebracht werden.
Den Autoren der vorliegenden Erfindung ist auch ein früher Versuch bekannt, Papier mit Wachs zu imprägnieren, beschrieben in US-PS 1 479 337. Bei diesem Verfahren wird ein aus Wachs bestehendes Material mit einem Lösungsmittel kombiniert, um eine Flüssigkeit oder Paste herzustellen, die mit den Walzen einer Druckpresse auf das Papier aufgebracht wird. Das Lösungsmittel transportiert das Wachs in die Papierfasern, wodurch die Undurchsichtigkeit des Papiers verringert wird. Bei diesem Verfahren ist der Einsatz einer vollwertigen Druckpresse erforderlich, die, abgesehen von ihren Kosten, Druckzeichen auf dem Papier bilden kann. Bei dem Verfahren sind außerdem die manuelle Zubereitung und Handhabung des wachsartigen flüssigen Material sowie dessen wiederholte Aufbringung auf eine Druckplatte erforderlich.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

A. ZIELE DER ERFINDUNG

Dementsprechend ist es ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von simulierten Wasserzeichen zu schaffen, bei dem der Einsatz oder die Aufbringung von Chemikalien, die mit dem Papier reagieren, nicht erforderlich sind.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein System zu veranschaulichen, mit dem auf wirtschaftliche Weise Papier für den Bürobedarf und anderes unbeschichtetes Papier mit einer Kennzeichnung versehen werden kann, die bei der Betrachtung von jeder der Seiten des Blattes Papier das Aussehen eines Wasserzeichens hat.
Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung von simulierten Wasserzeichen zu schaffen, das mit einer billigen Ausrüstung zum Warmprägen arbeitet.
Es ist außerdem ein weiteres Ziel der Erfindung, stabile, simulierte Wasserzeichen herzustellen, die nicht die Stabilität oder Festigkeit des Papiers beeinträchtigen, auf das sie aufgebracht werden.
Weitere Ziele sind zum einen offensichtlich und werden zum anderen im folgenden ersichtlich. Die Erfindung umfaßt demzufolge die verschiedenen Schritte und das Verhältnis eines oder mehrerer dieser Schritte zu den anderen Schritten, und sie umfaßt die Vorrichtung, in der die Merkmale der Bauweise ausgeführt sind, die Kombination von Elementen und die Anordnung von Teilen, die geeignet sind, diese Schritte auszuführen, wie diese alle in der folgenden Zusammenfassung und detaillierten Beschreibung als Beispiel dargestellt sind, und der Rahmen der Erfindung wird in den Ansprüchen angegeben.

B. BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Die Autoren der vorliegenden Erfindung haben überraschenderweise festgestellt, daß die kurzzeitige Ausübung von intensiver, fokussierter Wärme auf eine dünne, feste Matrix eines wachsartigen Materials, die mit einem Blatt unbeschichteten Papiers in Kontakt gebracht wird, zur Einprägung eines dauerhaften, durchscheinenden Zeichens führt. Das Wachs durchdringt das Papier, ohne das entweder eine chemische Einwirkung oder die Anwendung eines signifikanten direkten Drucks notwendig sind, und es erzeugt Bereiche mit Transparenz in den Papierfasern. Die durch diese Bereiche gebildeten Muster haben eine vollkommen zufriedenstellende Ähnlichkeit mit einem herkömmlichen Wasserzeichen.
Das wachsartige Material, das von den Autoren bevorzugt eingesetzt wird, wird auf verhältnismäßig dünne Stützbogen aufgebracht, die auf einer Seite stark mit dem Wachs überzogen werden sollten. Ein geeignetes Produkt ist Wachspapier, wie es normalerweise im Haushalt zum Einwickeln verwendet wird, ein Beispiel dafür ist das unter dem Warenzeichen "Cut-Rite" gehandelte Produkt, das von der Consumer Products Division der Reynolds Metal Company, Richmond, Virginia, auf den Markt gebracht wird. Die Autoren sind jedoch der Meinung, daß eine ganze Reihe von kommerziell erhältlichen Verbundstoffen, die exponierte Wachsschichten und exponierte wärmebeständige Schichten haben, ebenfalls vorteilhaft eingesetzt werden können. Außerdem kann das Verfahren, obwohl aus Gründen der Bequemlichkeit Bögen bevorzugt werden, die nur auf einer Seite mit Wachs beschichtet sind, auch mit Bögen ausgeführt werden, die auf beiden Seiten mit Wachs beschichtet sind; die relativ sehr geringe Menge an Wachs, die sich am Prägestempel ansammelt, kann mit minimalem Aufwand regelmäßig beseitigt werden.
Die Autoren haben festgestellt, daß die Temperatur der Wärme, die zur Übertragung des Wachses in das Papier angewendet wird, zwischen 93ºC (200ºF) und 135ºC (275ºF) betragen sollte; sowohl oberhalb als auch unterhalb dieses Bereichs wird das Wachs nicht effektiv übertragen, und hohe Temperaturen können auch zur Beschädigung des Papiers führen. Die optimale Temperatur wird durch die Eigenschaften der Wachsmatrix bestimmt. Außerdem sollte die Wärme über eine Zeitspanne von weniger als einer Sekunde angewendet werden, da eine übermäßig lange Wärmeeinwirkung zur Übertragung von zu viel Wachs führen kann, was eine Ansammlung des Wachses auf der Oberfläche und/oder eine übermäßige Ausbreitung des Wachses bewirken kann; wobei die letztgenannte Tendenz dazu führen kann, daß es zu einem unerwünschten Fettdruck des Musters des Wasserzeichens kommt.
Die Autoren bevorzugen bei der Wärmeanwendung eine mit Wärme arbeitende Hochdruck-Prägemaschine. Diese verhältnismäßig billigen Geräte, die in Fachkreisen allgemein bekannt sind, können so eingestellt werden, daß sie beim Kontakt nur wenig Druck ausüben, um auf diese Weise die Bildung von Rauhigkeit zu vermeiden; außerdem können auch die Temperatur des Kontaktstempels sowie die Kontaktverweilzeit variiert werden. Die Autoren arbeiten mit Verweilzeiten, die wesentlich kürzer als eine Sekunde sind, vorzugsweise mit 1/10 bis 1/15 Sekunden.
Bei der Ausführung der Erfindung bereiten die Autoren eine Warmprägeform vor, die das Muster des gewünschten Wasserzeichens im Hochrelief enthält. Das Muster ist "seitenrichtig", d. h., das Reliefmuster erscheint dem Betrachter des Prägestempels als eine korrekte, nichtseitenverkehrte Darstellung des Zeichens. Die Autoren legen einen Bogen des gewachsten Materials auf das zu behandelnde Papier (vorzugsweise die Rückseite, wenn diese feststellbar ist) und stellen die Prägemaschine so ein, daß ein leichter Kontakt mit der Rückseite des Bogens des gewachsten Materials hergestellt wird. Anschließend können die Autoren die Temperatur des Prägestempels erhöhen und mit dem Prägen beginnen.
Das Verfahren eignet sich für die Anwendung bei einzeln geschnittenen Blättern, wird aber am wirtschaftlichsten bei einer durchgängigen Papierbahn angewendet. Wenn mit einer Papierbahn gearbeitet wird, kann das gewachste Material dem Papier ebenfalls kontinuierlich zugeführt werden, oder es kann in kleinen Stücken an den Stellen angeordnet werden, an denen der Prägestempel auftrifft. die Autoren glauben, daß dieses Verfahren vorteilhaft bei faktisch jedem Typ von unbeschichtetem Papier angewendet werden kann.

Claims

1. Verfahren zur Aufbringung eines simulierten Wasserzeichens auf ein Blatt unbeschichtetes Papier, welches folgende Schritte umfaßt:

a. Bringen eines Bogens eines gewachsten Materials in Kontakt mit einer Seite des Papiers; und

b. kurzzeitige Anwendung von Wärme in einem für den gewünschten Entwurf repräsentativen Muster in einer ausreichenden Menge, um das Wachs zu schmelzen und dessen Eintritt in das Papier zu bewirken.

2. Verfahren nach Anspruch 1. bei dem die Wärme durch ein massives Element bei einem ausreichend geringen Druck angewendet wird, um die Erzeugung von Einprägungen auf dem Papier zu vermeiden.

3. Verfahren nach Anspruch 1. bei dem der Bogen des gewachsten Materials einen starken Wachsüberzug auf wenigstens einer seiner Seiten aufweist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Wärme durch ein massives Element angewendet wird, dessen Temperatur von 93ºC (200ºF) bis 135ºC (275ºF) reicht.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Wärme über eine Zeitspanne angewendet wird, die 1/10 Sekunden nicht übersteigt.