专利名称：可用自动识别器分检的自粘邮票层压组件的制作方法
本申请是1992年7月13日递交的申请系列号为07/912，317的部分继续申请。
本发明是针对与钞票尺寸相当的释放衬板上的自粘邮票层压组件，它可以用自动识别器(即ATM)分检。
许多邮政部门已经决意采用一种通过自动识别器(即ATM)出售邮票的装置，以方便广大用户。
邮票本身是一幅比较复杂的图案。为了满足现代用户的要求，它必须采用在各种环境条件下稳定、能高质量地印刷复杂图案的正面或背面的材料做成，这种邮票不仅能提供可以用邮戳油墨盖销的表面而且其上的盖销油墨能快速干涸，还能除掉上面的粘合剂以满足集邮爱好者的需要。除了能盖销以外，还必须有一套装置用以在其表面上探测邮票，以便于能在贴好邮票的信封上用自动盖销器将邮票盖销。
通常，邮票在生产时已涂覆了一层水溶性粘合剂。现在，邮政部门已经提出要求，不仅希望将这种粘合剂改为自粘的或压敏性粘合剂，而且还希望将若干张邮票组合成层压组件，从而可以用自动识别器分检。
目前，已经设计出清点钞票的自动识别器。任何一种需要分检的邮票组合件都必须是一种由多枚邮票排列在一起可以作为层压物的形式分检的组合件，所说的邮票包括表面层和底层以及由一种自粘的或压敏性粘合剂组成的中间层，并有一块连续释放衬板(在邮票从其上撕开以前，用来保存粘合剂，而且还具备模拟钞票反馈图案给自动识别器，以便进行分检的工作特性)。
传统的邮票特性不能放弃，而且层压组件还必须像钞票在自动识别器中所表现的行为一样，否则，自动识别器不会分检该种产品。
首次在自动识别器上试验可分检的邮票层压组件包括一系列由带有标记物的若干邮票组成，其上涂有层压到丙烯酸基粘合剂上的聚酯，它依次层压到聚酯基的释放衬板上。然而，这种安排并未获得美国广大用户的认可。原因是由于其聚酯面料的性质与环境不相宜。
第二个方案的特点是，45磅的透明涂饰纸面料和纸释放衬板。由于存在一些问题，包括组件的厚度和粘合剂有向边沿渗出的趋势，该第二方案不能可靠地从自动识别器分检邮票，因而主要通过柜台出售。
第三个方案与第二个方案相同，但没有涂层。虽然通过自动识别器销售的量有限，但是，它的确能可靠地分检邮票。
我们曾试图克服上述几种先有的装置存在的问题，即通过提供一种邮票层压组件，能可靠地从自动识别器分检邮票，并能奉献出高质量的邮票以满足集邮爱好者的需要。
根据本发明，提出了一种可用自动识别器分检的邮票层压组件，该层压组件包括由若干邮票组成的成幅层压片，用一种抗渗出的压敏粘合剂粘附于与钞票尺寸相当的连续释放衬板上。邮票的纸面料具有上面层和下面层，纸重约为56g/cm2。上面层印刷有邮票的图案，并涂有表面摩擦系数大于0.45的涂层。该涂层优选含有标记物，而其上面带有可以盖印的聚合物涂层。下面层则涂以水溶性底胶。
水溶性底胶与抗渗出的压敏性粘合剂接触，后者又依次与具有下涂层的释放衬板接触。释放衬板纸重约50g/cm2。
在优选的邮票层压组件中，标记物是一种原硅酸锌，它含于上涂层中，其含量足以使信封上的邮票自动定位，以便邮戳盖销。任何其它邮票的探测设备都可以采用。
纸的上涂层和下涂层可以共同起到增强邮票层压组件的作用，并可提供准密封，减少或消除由于湿度变化而引起的纸张尺寸的变化，从而减少边沿渗出现象产生的趋势。各层表面的底涂层之间的润滑性所形成的相对摩擦特性可以进一步防止分检多张邮票层压片。通过选择一种在变形率为每秒10-7弧度下储存模数大于10，000dyn/cm2的粘合剂，可以控制边沿渗出物。
邮票层压组件的总厚度，和本发明优选的适用于美国市场的邮票层压组件是一幅矩形的邮票层压片，它的宽为2.61英寸(约6.6cm)，长6.125英寸(约15.6cm)，其中的每张邮票，宽0.87英寸(约2.2cm)，长0.982英寸(约2.5cm)。不言而喻，邮票层压组件的尺寸可根据装在该层压组件上的邮票数以及当地一般钞票的尺寸而定。
与钞票尺寸相当的连续释放衬板上的由许多邮票构成的邮票层压组件，要求在任何方向上的弯曲半径均小于40mm，层压组件的总厚度在约4.3至约5密耳之间，优选为约4.6密耳，以模拟美国的钞票尺寸。
图1是本发明优选的邮票层压组件的透视图。
图2是本发明邮票层压组件的放大横断面图。
图3是短边弯曲度的说明。
图4是长边弯曲度的说明。
图5是用于测定弯曲度的卡规的说明。
图1所示为本发明优选的邮票层压组件薄片，图2是描绘图1中邮票层压组件的放大横断面图。
从图1和图2可以看出，优选的邮票层压组件10包括邮票14的第一组12，优选邮票张数为9，和邮票18的第二组16，所示数量为9，与第一组的3张14号邮票和第二组16的3张18号邮票邻接的是可移动棒20。可移动棒20在行为像钞票一样的层压片上起助推作用，直到将组件推出为止，当邮政部门发出识别信号时，它可以使层压片折叠为一半，形成绘有若干邮票图案的小册子，以便将其装入袋子或其它的盒子中。在移动之前，该组件与若干邮票结合在一起，但是，却分别地各有均匀暗度。这样，就提供了均匀暗度的层压片，使得自动识别器可以分检邮票(该自动识别器可以检测出可能的多张分检)。
在邮票层压组件中(参考图3和图4)，如美国市场所期望的一样，该邮票组件的宽度，即短边约为2.6英寸(约6.6cm)，长度，即长边为6.125英寸(约15.6cm)。而每一张邮票的宽度在短边方向上为0.87英寸(约2.2cm)，在长边方向(也是该自动识别器的方向)上的长度为0.982(约2.5cm)。
正如将要理解的一样，邮票和层压片的尺寸随各国所用的钞票的尺寸不同而异，在这些国家中，出售的邮票可能就是这个数量或这种形状，其中，每组邮票定形为具有饰面层或底层的层压片。
然而我们已经发现，对于根据厚度而分检邮票的自动识别器而言，只要邮票层压组件的厚度大于当地钞票厚度的一半，自动识别器即会分检单张层压片。对于那些根据暗度分检的自动识别器而言，如果暗度低于当地双层钞票的暗度，则该自动识别器将分检单张层压片。对美国市场而言，邮票层压组件的厚度为4.5密耳时，在为清点6密耳厚的新加坡钞票而设计的自动识别器上，可以正确地进行分检。
邮票层压组件元件的细节绘于图2。从图上可以看出，单一的邮票层压组件包括涂有聚合物或底胶的上涂层22，优选可用于耐水系统的丙烯酸涂层，而当无水的体系对盖印油墨易于接收时，优选含有特定试剂，以使得可以识别信封上邮票的位置，用自动盖销器检测该信封是否可以盖销，如果不能，则退出，而改为用手动盖销。
优选的上涂层22采用含有原硅酸锌(标记物)的丙烯酸水溶液混合物。目前优选的涂料是美国北卡罗纳州摩根顿环境油墨和涂料公司生产和出售的产品。该涂层22涂于重约56g/cm2的纸层24上。可以优选与它相同的涂料，但如能满足本发明要求的摩擦系数，也可以采用其它不同的涂料。纸24的下面层是一种水溶性底胶涂层26，它允许通过浸泡在水中不少于30分钟，邮票表面即可与粘合剂分离，从而符合集邮爱好者的要求。邮票层压组件的下一层是抗渗出的压敏粘合剂28，优选使用丙烯酸乳液，但是，它可以热熔涂覆，也可用溶剂溶解后涂覆。
抗渗出压敏性粘合剂在变形率为每秒10-7弧度下储存模数大于10，000dyn/cm2，在用RDS-7700型形变仪测定后，优选了丙烯酸聚合物乳液。粘合剂依次与具有底涂层32的或相同的表面或不同的性质的上涂层22的释放衬板30接触。因为释放衬板只用于支撑邮票，所以不要求含有可以使邮票为了盖销的目的而被检测定位的试剂。然而，它可能印刷适当的图案，例如，定单、使用说明书以及其它等。
对于上涂层22和下表面32而言，不管是否有涂层，均要求其表面具有适当的摩擦系数，即其摩擦系数应为，启动193.3g重的滑块所需的力除以滑块的总重约为0.45(优选约0.45至约0.7)的比值。这相当于135g无定向的表面模拟重约87g至约135g的滑块运动。已经发现，如果摩擦符合要求，则上表面和下表面之间的摩擦系数至少应相差25%。这可以通过选择纸张或涂料以及采用压纹或在涂料中添加填料以形成凹凸的表面等等办法来实现。两表面间摩擦系数之差非常有助于确保单片分检。
涂层22和涂层32或以下各涂层可起增强整个邮票层压组件的作用并有助于密封纸张，以防止邮票与释放衬板之间由于不同的膨胀而促使粘合剂从边沿渗出。粘合剂的流变学特性也可起到防止边沿渗出物的作用。
邮票可以通过模切涂层22、纸24、底胶26和粘合剂28直到释放衬板30而得。模切的情形如图1和图2中的34所示。如上所述，清漆的摩擦系数必须高到足以使自动识别器能分检单张邮票10，而不是相反，分检多张邮票10。
为了使邮票能在自动识别器中正常运行，在制作时，邮票层压片10的弯曲度(参考图3、4和5)无论短边或长边均不得大于40mm左右。手持层压片10的边沿中央，任层压片自由下垂，即可测定其弯曲度。层压片放在如图5所示的弯曲卡规上，如果弯曲度大于40mm，则该层压片即被排斥，以达到在自动识别器中单片分检的目的。弯曲度可以采用以下方法控制选择邮票层压组件的材料，包括涂料以及利用释放衬板上交错的狭缝，以降低弯曲的趋势，即，使释放衬板与邮票相适应。
邮票层压片10的总厚度优选在约4.3至5密耳之间，优选为约4.6密耳，但是，无论如何都必须是，根据卡规测量厚度而进行分检的自动识别器，需采用设计的厚度，而根据暗度分检的自动识别器则需采用设计的暗度。
摩擦系数的测定是通过将层压片固定在平面上，将重193.3g、面积为6英寸×20.25英寸的滑块置于层压片上，用一个力传感器拉滑块，使其在层压片上产生初始运动。这样测得的力即为滑块在层压片上按每秒0.5英寸的速率作初始运动所需的力。
为了正确地分检，测量的静摩擦系数为0.145至0.7，优选上表面和下表面之间的摩擦系数相差25%或更大，这样，可以防止自动识别器120发生多片分检。
本发明中采用的压敏性粘合剂应具有一种特性，即它必须在预定的使用温度下有足够的粘性并符合表1所列的优选粘合剂的粘合特性。
表1中复原和性能说明A＝完好D＝基质撕开B＝少量的基质(信封)E＝表面粘连C＝基质粘连F＝表面撕开NA＝未应用G＝少量粘合剂转移这些粘合剂可以在预期的使用温度范围内对各种纸的基底均可保持原有的粘合性，并随着粘合性的增加而达到永久地粘合，使得邮票在未撕开之前不致从纸基底上脱离。
底胶涂料应具有这样的性质，当在水中浸泡30min后仍处于润湿状态时，慢慢地从信封上的粘合剂层撕开邮票的饰面，能使邮票的饰面与粘合剂分离。在最坏的情况下，如果邮票上仍粘有一些粘合剂，那么，稍加摩擦应能将残余的粘合剂从邮票上擦去。
邮票处于润湿状态时，它不应感觉发粘，如果仍保持着粘性(即不容易通过摩擦将其从邮票上除掉)，那么这种粘合剂即使再一次浸入水中，也不可能符合邮票的综合性能要求。
本发明的邮票层压片是通过使释放衬板的压敏性粘合剂与饰面形成层压片的方法而制成的。其表面可以印刷邮票的图案，必要时，背面也可以印刷。优选采用耐水的印色。随后，用水基丙烯酸涂料涂覆背面和正面，正面涂覆优选含有标记物的涂料。该邮票层压组件模切而形成一张张邮票和棒。最后，模切，将邮票层压组件切到所需的层压片大小。如上所述，已经发现上涂层和下涂层的应用赋予邮票层压组件足够的韧性，使其表现行为与钞票一样，并与各种粘合剂一起具有本发明所述的特性，能避免自动识别器分检错误。在必要时，涂料可以在模切后使用。
利用棒的移动使邮票的边缘露出，以便从保护的释放衬板上移走。
权利要求
1.一种可用自动识别器分检的邮票层压组件，该组件包括由下列各项组成的层压片(a)一块与钞票尺寸大小相当的具有上表面和相对的背面的纸释放衬板，所述背面的摩擦系数至少为约0.45；(b)许多模切的邮票分别地用抗渗出的压敏性粘合剂粘结在释放衬板的上表面，每一张上述的邮票由一种上表面的摩擦系数至少为约100，和一个相对的邮票下表面的纸做成，上表面涂以聚合物涂层，其摩擦系数大于约0.45，邮票的下表面具有水溶性的试剂，在水中浸泡后，可以使邮票与压敏性粘合剂脱离，上述压敏性粘合剂在变形率为10-7弧度/秒时，具有存储模数大于约10，000dynes/cm2，上述层压片沿长边的弯曲度不大于40mm。
2.根据权利要求1的邮票层压组件，其中，每一张邮票的上表面涂层含有检测信封上的邮票而使其定位的试剂。
3.根据权利要求2的邮票层压组件，其中，检测信封上邮票位置的试剂是原硅酸锌。
4.根据权利要求1的邮票层压组件，其中，邮票上表面的摩擦系数和释放衬板下表面的摩擦系数之差至少为约25%。
5.根据权利要求2的邮票层压组件，其中，邮票上表面的摩擦系数和释放衬板下表面的摩擦系数之差至少为约25%。
6.根据权利要求4的邮票层压组件，其中，邮票上表面的摩擦系数和释放衬板下表面的摩擦系数之差至少为约25%。
7.根据权利要求1的邮票层压组件，其中，释放衬板下表面被涂以聚合物涂料。
8.根据权利要求4的邮票层压组件，其中，释放衬板下表面被涂以聚合物涂料。
9.根据权利要求6的邮票层压组件，其中，释放衬板下表面被涂以聚合物涂料。
10.根据权利要求1的邮票层压组件，其中，做成每张邮票的纸的纸重约为56g/cm2和做成释放衬板的纸的纸重约为50g/cm2。
11.根据权利要求2的邮票层压组件，其中，做成每张邮票的纸的纸重约为56g/cm2和做成释放衬板的纸的纸重约为50g/cm2。
12.根据权利要求4的邮票层压组件，其中，做成每张邮票的纸的纸重约为56g/cm2和做成释放衬板的纸的纸重约为50g/cm2。
13.根据权利要求6的邮票层压组件，其中，做成每张邮票的纸的纸重约为56g/cm2和做成释放衬板的纸的纸重约为50g/cm2。
14.根据权利要求9的邮票层压组件，其中，做成每张邮票的纸的纸重约为56g/cm2和做成释放衬板的纸的纸重约为50g/cm2。
15.根据权利要求7的邮票层压组件，其中，每张邮票上表面的涂层和释放衬板下表面的涂层均为丙烯酸基的涂料。
16.根据权利要求9的邮票层压组件，其中，每张邮票上表面的涂层和释放衬板下表面的涂层均为丙烯酸基的涂料。
17.根据权利要求1的邮票层压组件，其中，压敏性粘合剂是一种丙烯酸粘合剂聚合物乳液。
18.根据权利要求16的邮票层压组件，其中，压敏性粘合剂是一种丙烯酸粘合剂聚合物乳液。
19.根据权利要求1的邮票层压组件，其中，层压片的厚度为约4.3至约5密耳。
20.根据权利要求18的邮票层压组件，其中，层压片的厚度为约4.3至约5密耳。
21.根据权利要求1的邮票层压组件，其中，层压片的厚度为约4.6密耳。
22.根据权利要求16的邮票层压组件，其中，层压片的厚度为约4.6密耳。
23.一种自动识别器可分检的邮票层压组件，该层压组件包括由下列各项组成的层压片;(a)用纸重约为50g/cm2的纸做成的与钞票尺寸大小相当的具有上表面和下表面的释放衬板，释放衬板下表面的摩擦系数约为0.45至约0.7;(b)许多邮票分别地用抗渗出物的丙烯酸乳液压敏性粘合剂粘结在释放衬板上，每张邮票由一种能用印色盖印的丙烯酸涂层涂到纸的上表面而做成，这种纸的纸重约为56g/cm2，上述丙烯酸涂料的摩擦系数约为0.45至约0.7并含有原硅酸锌，原硅酸锌的浓度足以供检测用邮票盖销器盖销的信封上的邮票定位，此外，上述纸在与上表面相对的表面上，水溶性底胶与压敏性粘合剂接触，上述压敏性粘合剂是丙烯酸聚合物乳液，它在变形率为10-7弧度/秒时，具有存储模数至少为10，000dynes/cm2，采用模切上涂层、纸、底胶和压敏性粘合剂直到释放衬板的层压片构成上述邮票，上述邮票层压组件的厚度约为4.3至约5密尔，弯曲度不大于40mm。
24.根据权利要求23的邮票层压组件，其中，层压组件的总厚度约为4.6密耳。
25.根据权利要求23的邮票层压组件，其中，邮票上表面的摩擦系数和释放衬板下表面的摩擦系数之差至少为约25%。
26.根据权利要求24的邮票层压组件，其中，邮票上表面的摩擦系数和释放衬板下表面的摩擦系数之差至少为约25%。
27.根据权利要求23的邮票层压组件，其中，释放衬板下表面被涂以聚合物涂料。
28.根据权利要求26的邮票层压组件，其中，释放衬板下表面被涂以聚合物涂料。
全文摘要
本发明提供了一套邮票层压组件，采用抗渗出的压敏性粘合剂，将许多邮票粘合在与钞票尺寸大小相当的释放衬板上，其结构是，在邮票表面和释放衬板背面涂以一种聚合物涂层，该邮票层压组件可以从自动识别器分检。
文档编号G09F3/10GK1084435SQ93108379
公开日1994年3月30日 申请日期1993年7月13日 优先权日1992年7月13日
发明者K·阿尔鲍福, A·格林, R·伯恩鲍姆, J·马库伽, K·冯, S·明乌斯, P·P·帕迪拉, J·Y·彭, A·A·法塔赫, R·库马 申请人:美国邮政服务所