Изобретение относится к средствам защиты ценных бумаг и документов и более точно касается защитного волокна, пригодного для внедрения и для использования на защищенном документе или средствах идентификации, документа, защищенного таким волокном, способа изготовления защищенного документа, а также способа контроля подлинности и считывания кодированной информации защищенного документа.
Известно защитное волокно, пригодное для по меньшей мере частичного внедрения и для использования на защищенном документе или средствах идентификации, представляющее собой пластмассовое волокно, имеющее некоторую ширину. Известны также защищенные документы, подделка которых затруднена путем внедрения по крайней мере частично таких волокон в тело документов.
Известный способ изготовления защищенного документа состоит в том, что в него внедряют по меньшей мере частично защитное волокно (US, A, 4943093, кл. B 42 D 15/00, 1990). Защитные волокна, как правило, внедряют в документ в виде непрерывного волокна, имеющего некоторую ширину и выполненного из пластмассы полиэстра, регенерированной целлюлозы, поливинилхлорида, или другого вида пластмассовой пленки, покрытой слоем металла и/или магнитного материала. В частности, волокно может принимать форму полностью металлизированного волокна, которое в настоящее время широко используется в защищенных документах во всем мире, частично деметаллизированных волокон, демонстрирующих образованные металлом символы или знаки позитивного изображения и используемых в настоящее время в валюте Соединенных Штатов, или частично деметаллизированных волокон, демонстрирующих негативное изображение или прозрачные символы или знаки, определяемые границами металла, и используемых в настоящее время в таких валютах, как немецкая марка. Защищенные документы, в которых используются такие частично деметаллизированные волокна, описаны в Европейском патенте N 0279880, кл. D 21 H 21/42, 1987, а защищенные бумаги, в которых используются частично деметаллизированные волокна, демонстрирующие прозрачные символы, описаны в вышеупомянутом патенте США N 4943093. Кроме указанных выше вариантов, волокно может принимать форму волокна, покрытого кодовым рисунком металлического материала и слоем либо люминесцентного материала, поглощающего рентгеновские лучи, либо немагнитного металлического материала, как указано в патенте США N 4943093.
Защищенные документы с внедренными волокнами обычно проверяют на подлинность те, кто ими пользуется, используя при контроле подлинности множество устройств, в число которых входят емкостные детекторы волокон, микроволновые детекторы, детекторы на вихревых токах, детекторы рентгеновского излучения (например, сцинтилляционный счетчик) и детекторы, срабатывание которых зависит от присущих материалу подлинных магнитных свойств, таких как проницаемость, остаточная магнитная индукция, потери на гистерезис и коэрцитивная сила.
Полностью металлизированные волокна, полностью или частично внедренные в защищенные документы, относительно просто обнаружимы с помощью емкостных детекторов волокон. Однако эти детекторы просто выявляют наличие или отсутствие таких волокон и их легко обмануть с помощью линий из проводящего материала (т.е. линий, проведенных карандашом) на поверхности документа. Кроме того, эти волокна, даже когда они полностью внедрены в защищенный документ, видны в отраженном свете. Поэтому проведенная карандашом линия на поверхности поддельного банкнота легко может ввести его обладателя в заблуждение, заставляя думать, что банкнота подлинная.
В частично металлизированных волокнах, таких как используемые в валюте Соединенных Штатов, применяется защищающая особенность (т.е. металлические символы), которую можно визуально обнаруживать только в проходящем свете и выявлять с помощью приборов. Однако промышленно изготавливаемые детекторы волокон просто выявляют наличие или отсутствие проводящих особенностей или символов на этих волокнах. Ввиду малого размера символов машинное считывание (т. е. определение категории) символов или знаков исключительно затруднено. Для восприятия такой скрупулезной информации приходится использовать оптическое распознавание или распознавание изображений на иной технической основе.
В частично металлизированных волокнах, таких как используемые в немецкой марке, применяется защищающая особенность (т.е. прозрачные символы, определяемые границами металла), которую тоже можно визуально обнаруживать только в проходящем свете и выявлять с помощью приборов. Такие волокна имеют непрерывную металлическую дорожку, проходящую по всей длине волокна, которая позволяет проще обнаруживать такие волокна промышленно изготавливаемыми детекторами волокон. Однако такие детекторы выявляют только наличие или отсутствие этих волокон. Кроме того, машинное считывание информации таких металлических символов должно быть еще более трудным, чем машинное считывание, используемых на волокнах валюты Соединенных Штатов, где обнаруживаемый металлический материал просто образует границы знаков.
Волокна, покрытые слоем магнитного материала и либо люминесцентным материалом, поглощающим рентгеновские лучи, либо немагнитным материалом, на которые можно наносить магнитный материал в виде кодового рисунка (например, магнитное покрытие, нанесенное на волокно с промежутками, выявляемыми устройством обнаружения поля, или два разных магнитных материала, нанесенные чередующимися полосами вдоль волокна), как предложено в патенте США N 4183989, кл. B 41 M 3/14, 1980, можно обнаруживать путем машинного считывания, но они не позволяют использовать такую защищающую особенность, распознаваемую потребителями, как текст. Кроме того, что касается поля, создаваемого параметром определенной амплитуды или конфигурацией магнитных материалов, то возникают проблемы, связанные с тем, что такие кодовые отклонения подвержены стиранию путем преднамеренного или случайного размагничивания после начального намагничивания. Помимо этого, хотя магнитный металл, такой как покрытия из оксида железа, можно наносить с промежутками на волокно в виде последовательности типа штрихового кода или при изменяющейся глубине покрытия, чтобы обеспечить наличие особенности, считываемой с помощью приборов, такие способы нанесения требуют специального оборудования для печати информации на экране, чтобы наносить суспензию оксида железа в виде определенных штрихов. Кроме того, необходимы матричные детекторы магнитного поля, чтобы разрешить проблему считывания кодовой последовательности. Эти матричные детекторы дороги в изготовлении и связаны с конкретными трудностями при считывании информации с волокон, связанными с обработкой информации, содержащейся на банкнотах или иных документах с явно выраженными узкими и широкими краями, у которых число точек матрицы, которые обрабатываются для обеспечения соответствующего условия подачи широкого края, уменьшается.
В основу изобретения поставлена задача разработать защитное волокно, которое позволяло бы получить машинно считываемую защитную особенность, имеющую повторяющиеся участки, простирающиеся по длине волокна, облегчающую высокоскоростное машинное считывание, не подверженную стиранию и удобную для потребителей, а также создать защищенный документ, оснащенный таким волокном, способ изготовления такого документа и, наконец, способ контроля подлинности и считывания кодированной информации защищенного документа.
Поставленная задача решается тем, что защитное волокно, пригодное для по меньшей мере частичного внедрения и для использования на защищенном документе или средствах идентификации, и содержащее пластмассовое волокно, имеющее некоторую ширину, согласно изобретению содержит по меньшей мере два обнаруживаемых защитных средства, расположенных на нем, причем первое обнаруживаемое защитное средство содержит повторяющийся рисунок, который включает в себя по меньшей мере одну металлизированную область и по меньшей мере одну электрически изолирующую область, расположенные в чередующейся последовательности, при этом металлизированная область (области) и электрически изолирующая область (электрически изолирующие области) простираются по всей ширине пластмассового волокна, а второе обнаруживаемое защитное средство содержит образованные металлом знаки.
Поставленная задача решается также и тем, что в защищенном документе, имеющем защитное волокно, содержащее пластмассовое волокно, имеющее некоторую ширину, согласно изобретению защитное волокно по меньшей мере частично внедрено в него или нанесено на него и содержит по меньшей мере два обнаруживаемых защитных средства, расположенных на нем, причем первое обнаруживаемое защитное средство содержит повторяющийся рисунок, который включает в себя по меньшей мере одну металлизированную область и по меньшей мере одну электрически изолирующую область, расположенные в чередующейся последовательности, при этом металлизированная область (области) и электрически изолирующая область (электрически изолирующие области) простираются по всей ширине пластмассового волокна, а второе обнаруживаемое защитное средство содержит образованные металлом знаки.
Предпочтительно, чтобы образованные металлом знаки были прозрачными символами, определяемыми границами металла, и расположены на каждой металлизированной области каждого рисунка первого обнаруживаемого защитного средства.
При этом желательно, чтобы образованные металлом знаки занимали менее, чем примерно 75% общей площади каждой металлизированной области.
Целесообразно, чтобы каждая металлизированная область имела длину в диапазоне примерно 5 - 50 мм, при этом каждая электрически изолирующая область имела длину в диапазоне примерно 0,1 - 10 мм.
Возможно, чтобы металлом металлизированной области и образованных металлом знаков являлся алюминий.
Возможно, кроме того, чтобы каждая электрически изолирующая область была областью, не содержащей металла.
Предпочтительно, чтобы образованные металлом знаки были металлическими символами и были бы расположены в каждой электрически изолирующей области, занимая менее, чем примерно 75% общей площади каждой металлизированной области.
Предпочтительно также, чтобы образованные металлом знаки были расположены в каждой металлизированной области и в каждой электрически изолирующей области каждого рисунка первого обнаруживаемого защитного средства.
Кроме того, поставленная задача решается тем, что в способе изготовления защищенного документа, включающем по меньшей мере частичное внедрение в него защитного волокна, которое представляет собой пластмассовое волокно, имеющее некоторую ширину, согласно изобретению используют защитное волокно, включающее в себя по меньшей мере два обнаруживаемых защитных средства, расположенных на нем, причем первое обнаруживаемое защитное средство содержит повторяющийся рисунок, который имеет по меньшей мере одну металлизированную область и по меньшей мере одну электрически изолирующую область, расположенные в чередующейся последовательности, при этом металлизированная область (области) и электрически изолирующая область (электрически изолирующие области) простираются по всей ширине пластмассового волокна, а второе обнаруживаемое защитное средство содержит образованные металлом знаки.
И, наконец, поставленная задача решается тем, что способ контроля подлинности и считывания кодированной информации защищенного документа, содержащего защитное волокно, являющееся пластмассовым волокном, имеющим некоторую ширину, и содержащим по меньшей мере два обнаруживаемых защитных средства, расположенных на нем, характеризующийся тем, что он включает: идентификацию машиной повторяющего рисунка, который содержит по меньшей мере одну металлизированную область и по меньшей мере одну электрически изолирующую область, расположенные в чередующейся последовательности, при этом металлизированная область (области) и электрически изолирующая область (электрически изолирующие области) простираются по всей ширине пластмассового волокна, а повторяющийся рисунок является первым обнаруживаемым защитным средством, и визуальное обнаружение в проходящем свете образованных металлом знаков, которые являются вторым обнаруживаемым защитным средством.
При этом предпочтительно, чтобы повторяющийся рисунок идентифицировали емкостным детектором.
На фиг. 1-4 изображены виды в плане различных предпочтительных конкретных вариантов воплощения предлагаемого в настоящем изобретении защитного волокна.
Хотя предлагаемое в настоящем изобретении защитное волокно описывается ниже в связи с защищенными документами, такими как банкноты и т.п., изобретение этим не ограничивается. Предлагаемое защитное волокно можно использовать с любым документом или средством идентификации в целях установления подлинности.
Обращаясь к чертежам для подробного их рассмотрения, отметим, что на них изображен предпочтительный конкретный вариант воплощения защитного волокна, соответствующего настоящему изобретению, обозначенного как единое целое позицией 10. Предлагаемое волокно 10, в основном, представляет собой пластмассовое волокно или узкую полоску 12, имеющую по крайней мере два обнаруживаемых защитных средства, расположенных на ней, причем первое обнаруживаемое защитное средство 14 содержит повторяющийся рисунок 16, а второе обнаруживаемое защитное средство 18 содержит выполненные из металла знаки 20. Рисунок 16 первого обнаруживаемого защитного средства 14 содержит по крайней мере одну металлизированную область 22 и по крайней мере одну электрически изолирующую или непроводящую область 24 и такие области простираются поперек всей ширины пластмассового волокна 12 и расположены в чередующейся последовательности. В предпочтительном конкретном варианте воплощения, изображенном на фиг. 1, повторяющийся рисунок 16 содержит одну металлизированную область 22 и одну непроводящую область 24, причем обеим областям придана прямоугольная конфигурация. Выполненные из металла знаки 20 расположены только в металлизированной области 22 волокна 10, показанного на фиг. 1. В предпочтительном конкретном варианте воплощения, изображенном на фиг. 2, повторяющийся рисунок 16 содержит одну металлизированную область 22, которая имеет увеличенную общую площадь покрытия на волокне 10 с тем, чтобы охватить дополнительные, образованные металлом знаки 20. На фиг. 3, где изображен еще один предпочтительный конкретный вариант воплощения настоящего изобретения, образованные металлом знаки 20 расположены и в металлизированной области 22 в качестве прозрачных символов, и в электрически изолирующей области 24 в качестве металлических символов. На фиг. 4 электрически изолирующей области 24 придана конфигурация знака доллара, а образованные металлом знаки 20 расположены только в металлизированной области 22.
Пластмассовое волокно или полоску 12 в соответствии с настоящим изобретением можно изготовить из любого прозрачного или полупрозрачного непроводящего материала. В число таких материалов входят полиэстр, регенированная целлюлоза, поливинилхлорид и другие пластмассовые пленки, а предпочтительным материалом является полиэстр. Такие пленки остаются неповрежденными в процессе изготовления документов и, предпочтительно, имеют ширину в диапазоне около 0,8 - 3,0 мм. Кроме того, такие пленки, являясь непроводящими, не препятствуют прохождению сигнала, различаемого устройством контроля подлинности.
Первое обнаруживаемое защитное средство 14 согласно настоящему изобретению содержит повторяющийся рисунок 16, состоящий по меньшей мере из одной металлизированной области 24 и по меньшей мере одной непроводящей или электрически изолирующей области 24. Металлизированная область 22 и непроводящая область 24 могут принимать любую форму и конфигурацию и охватывают всю ширину пластмассового волокна. Более того эти области 22 и 24 расположены в чередующейся последовательности в каждом рисунке 16 первого обнаруживаемого защитного средства 14 и по всей длине пластмассового волокна 12. Предполагается, что в любом типе защитного документа или этикетки можно использовать волокна, демонстрирующие идентичные повторяющиеся рисунки. Поэтому каждый тип документа или этикетки должен обеспечивать создание идентичных обнаруживаемых признаков при обработке в одинаковых условиях с помощью подходящего устройства контроля подлинности.
Второе обнаруживаемое защитное средство 18 или обнаруживаемая потребителями защитная особенность содержит образованные металлом символы 20, такие как символы из металла или прозрачные символы, определяемые границами металла. Эти образованные металлом знаки 20 не проходят по всей ширине пластмассового волокна 12 и могут быть расположены в виде прозрачных символов в металлизированной области 22 первого обнаруживаемого защитного средства 14. Эти знаки также могут быть расположены в виде символов из металла в непроходящей или электрически изолирующей области 24 при условии, однако, что они достаточно малы, чтобы не создавать проводящую дорожку, которая могла бы пересекаться с пиками или нарушать гладкость промежутка между пиками кривых, генерируемых волокном при обработке устройством контроля подлинности. В предпочтительном конкретном варианте воплощения, когда предлагаемое волокно 10 полностью внедрено в защищенный документ, эти знаки 20 составляют термин или фразу, которая не различается в отраженном свете, но становится различимой в проходящем свете для рассматривающих документ потребителей.
Первое и второе обнаруживаемые защитные средства 14 и 18 могут быть преимущественно сформированы в одно и то же время путем осаждения металла на пластмассовое волокно или узкую полоску 12 любым из множества способов, включая, но не в виде ограничения, способы, обуславливающие избирательную металлизацию посредством электроосаждения, непосредственное горячее тиснение на волокно или использование маски в вакуумном металлизаторе, а также способы, обуславливающие металлизацию и избирательную деметаллизацию путем химического травления, лазерного травления и т.п. Предпочтительно, чтобы первое и второе обнаруживаемые защитные средства были образованы на волокне способом нанесения резиста и травления, как указано в патенте США N 4869778, кл. C 23 F 1/02, 1989. Также предпочтительно, чтобы металл, осажденный на волокне 12, имел толщину около 100 - 400 
, более предпочтительно - толщину около 100 - 300 
.
Металл, используемый для образования первого и второго обнаруживаемых защитных средств 14 и 18, может быть любым металлом, который после осаждения на волокно 12 и внедрения металлизованного волокна в защищенный документ, малозаметен или вообще незаметен на поверхности документа в отраженном свете. В число таких металлов входят алюминий, никель и серебро, а предпочтительным металлом является алюминий.
Предлагаемое в настоящем изобретении волокно может включать в себя дополнительные слои или покрытия, которые служат для усовершенствования второго обнаруживаемого защитного средства 18 или обнаруживаемой потребителями защитной особенности, соответствующей настоящему изобретению, при условии, однако, что такие покрытия не являются и не препятствуют прохождению сигнала, различаемого устройством контроля подлинности. В число таких покрытий входят флуоресцентные покрытия, выполненные из эозина, флуоресцеина, флуоспара, сульфида кальция, фушина, сульфата квинина, сульфида кальция, салицилата неодима, глюконата самария, салицилата иттрия и т.п.
Защитное волокно 10 в соответствии с настоящим изобретением может быть по крайней мере частично внедрено в защитные документы при их изготовлении способами, широко применяемые в бумажной промышленности. Например, предлагаемое волокно 10 можно запрессовывать во влажные волокна документа, когда они еще не уплотнены и пластичны, как указано патенте США N 4534398, кл. D 21 D 3/00, 1985, вследствие чего защитное волокно полностью внедряется в получаемый документ. Волокно 10 можно также подавать в круглосеточную формовочную бумагоделательную машину, круглосеточную бумагоделательную машину или аналогичную машину известного типа, получая частичное внедрение волокна в тело готовой бумаги (т.е. бумаги с чередующимися волокнами). В дополнение к сказанному выше следует отметить, что защитное волокно 10, соответствующее настоящему изобретению, можно наносить на поверхность защищенных документов либо в процессе их изготовления, либо после него. Нанесение волокна 10 можно осуществлять любыми известными способами, включая нанесение клея, склеивающего при надавливании на поверхность волокна 10 и прижатие волокна 10 к поверхности документа, и нанесение клея, склеивающего при нагревании, на поверхность волокна 10 и нанесение волокна 10 с использованием способов теплопередачи на поверхность документа.
Обнаружение и считывание кодированной информации или повторяющегося рисунка 16 первого обнаруживаемого защитного средства 14 в соответствии со способом, предлагаемым в настоящем изобретении, можно осуществлять, например, с помощью детекторов, работа которых зависит от присущих металлу свойств, таких как емкость и микроволновый резонанс. Например, обнаружение и считывание повторяющегося рисунка 16 можно осуществлять путем обнаружения и считывания изменений емкости (т.е. обнаруживаемой надписи), проявляющейся, когда проверяемый документ с внедренным в него волокном пропускают над металлическим электродом, сравнения обнаруживаемой надписи с обнаруживаемыми надписями для известных типов подлинных документов, установления подлинности документа и, если документ подлинный, путем сообщения типа подлинного документа, имеющего совпадающую обнаруживаемую надпись. Такие емкостные детекторы поставляет фирма "Аутентикейшн Текнолоджиэ, Инк." (Authentication Technologies, Inc.) 6670 Амадор Плаза Роуд (Amador Plaza Road), апартаменты N 204, Дублин, штат Калифорния 94568, США. При использовании таких обнаруживающих устройств предпочтительно, чтобы каждая металлизированная область 22 первого обнаруживаемого защитного средства 14 предлагаемого в настоящем изобретении волокна 10 имела длину примерно 5 - 55 мм, более предпочтительно имела длину по крайней мере 12,7 мм, и чтобы образованные металлом знаки 20, если они есть, занимали менее, чем примерно 75% общей площади каждой металлизированной области 22. Также предпочтительно, чтобы непроводящие или электрически изолирующие области 24 имели длину около 0,1 - 10 мм и чтобы, если в областях 24 имеются образованные металлом знаки 20, они не создавали проводящую дорожку, а более предпочтительно, чтобы образованные металлом знаки 20 занимали менее, чем примерно 75% общей площади каждой такой области 24. Также предпочтительно, чтобы датчик емкостного детектора был расположен в пределах 10% длины области 22 металла повторяющегося рисунка 16. Например, если длина области 22 металла составляет 12,7 мм, то датчик предпочтительно должен быть расположен в пределах примерно 1,3 мм от волокна 10.
Обнаружение и считывание первого обнаруживаемого защитного средства 14 можно также осуществлять путем обнаружения и считывания изменений излучаемой мощности (т. е. обнаружения надписи) микроволн из источника известной мощности с частотой, например, 1 - 20 ГГц сквозь документ сравнения и контроля полученной обнаруживаемой надписи, а затем, если документ подлинный, сообщения типа обработанного подлинного документа. Такие микроволновые детекторы поставляет фирма "Аутентикейшн Текнолоджиз, Инк.". Предпочтительно, чтобы каждая область 22 металла первого обнаруживаемого защитного средства 14 имела длину по крайней мере примерно 5 мм и чтобы образованные металлом знаки 20, если они есть, занимали менее, чем примерно 95% общей площади каждой области металлизированной 22. Также предпочтительно, чтобы непроводящие или электрически изолирующие области 24 имели длину около 0,1 - 10 мм и чтобы, если в этих областях 24 имеются образованные металлом знаки 20, они занимали менее, чем примерно 75% общей площади каждой такой области 24.
Принципиальное преимущество защитных волокон 10, соответствующих этому изобретению, состоит в том, что обнаруживаемые надписи, получаемые с помощью волокна 10, повторяются и имеют равномерность промежутков между пиками кривых, генерируемых в процессе обнаружения. Как таковые, эти кривые или обнаруживаемые надписи исключительно важны в качестве структуры, определяющей ценность документа. Кроме того, этот более высокий уровень машинного контроля достигается для документов, в которых используется такое волокно 10, без дополнительных этапов изготовления или сложности. Более того, первое и второе обнаруживаемые защитные средства 14 и 18 волокна 10 имеют внешний вид единой графической конструкции, что создает трудности для подделывателя, убеждающегося в том, насколько много особенностей имеет документ.
Для специалистов в данной области техники должно быть ясно, что возможны очевидные модификации изобретения без отступления от объема притязаний. Поэтому при определении этого объема притязаний следует ссылаться прежде всего на прилагаемую формулу изобретения, а не на вышеизложенное описание.
Визуально контролируемое и машинно-считываемое защитное волокно, имеющее по меньшей мере два обнаруживаемых защитных средства, расположенных на нем, причем первое обнаруживаемое защитное средство содержит машинно-считываемый повторяющийся рисунок, а второе обнаруживаемое защитное средство содержит визуально контролируемые образованные металлом знаки. Такие защитные волокна пригодны для использования с защищенными документами, такими как банкноты и т.п., этикетки и любые другие документы или средства идентификации, используемыми в целях, которые делают установление подлинности каждого образца желательным по меньшей мере один раз в течение срока его службы. 4 с. и 15 з.п. ф-лы. 4 ил.
| US, патент, 4943093, B 42 D 15/00, 1990 |
