СПОСОБ ЗАЩИТЫ ЦЕННЫХ БУМАГ И ДОКУМЕНТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ Российский патент 2001 года по МПК B44F1/12 B41M3/14 

Изобретение относится к области защиты ценных бумаг, чеков и других документов и может использоваться в производстве банкнот, облигаций, чеков, билетов, карточек, документов и других ценных бумаг с высокой степенью защиты от подделки.

Известен способ защиты ценных бумаг и документов от подделки, основанный на введении на определенном участке кроме магнитного материала еще и рентгенопоглощающего и регистрации при проверки ценной бумаги существенного изменения, как правило, ослабления рентгеновского излучения (РИ) (см., например, патент Великобритании N 1585533, кл. D 21 H 5.10, 1976 г.).

Также известно устройство для защиты ценных бумаг и документов, включающее средство нанесения на основу ценной бумаги и/или документа идентифицирующего вещества с использованием механизма для его напыления (см. патент США N 4183989 по кл. B 41 M 3/14, 1976 г.).

Реализация указанных способа и устройства позволяет повысить защиту от подделок, но не способна в значительной степени снизить вероятность подделок.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому при использовании результату является способ защиты от подделки ценных бумаг и документов, заключающийся в нанесении на поверхность или введении внутрь рентгенопоглощающих или иных идентифицирующих веществ, воздействии рентгеновского или другого излучения и регистрации изменений в излучении и при сравнении с эталонным судят о подлинности ценных бумаг и/или документов (см. патент Великобритании N 2062221, по кл. G 01 N 23/223 1980 г.).

Реализация этого способа хотя и позволяет обеспечить защиту ценных бумаг и документов от подделок, однако эффективность этой защиты весьма ограничена.

Целью изобретения (требуемым техническим результатом) является повышение эффективности защиты ценных бумаг и документов от подделок.

Поставленная цель достигается тем, что в способе защиты от подделки ценных бумаг и/или документов, заключающемся в нанесении на их поверхность или введении внутрь по крайней мере одного идентифицирующего рентгенопоглощающего или рентгенофлуоресцентного вещества, воздействии на него излучения источника рентгеновских квантов, измерении параметров прошедшего или флуоресцентного рентгеновского излучения (РИ) и последующем сравнении с эталонными параметрами, осуществляют пространственную модуляцию по крайней мере одного параметра вещества, влияющего на характеристику регистрируемого излучения.

Пространственную модуляцию в способе защиты ценных бумаг и документов осуществляют по произвольно выбранному закону, а при проверке подлинности ценной бумаги или документа регистрируют соответствующий закон изменения детектируемого параметра РИ для последующего сравнения его (закона) с эталонным значением.

В качестве одного из изменяемых параметров идентифицирующего вещества, наносимого на поверхность или внутрь ценной бумаги или документа, выбирают толщину вещества или его концентрацию.

Кроме этого, в способе защиты ценных бумаг и/или документов в качестве изменяемых параметров могут быть количество и тип идентифицирующих веществ, их общая весовая концентрация и соотношение между весовыми концентрациями веществ.

Поставленная цель достигается также тем, что устройство для нанесения идентифицирующего вещества на внешнюю поверхность или внутрь ценной бумаги и/или документа снабжено средством модуляции по крайней мере одного параметра идентифицирующего вещества.

Кроме этого, средство модуляции по крайней мере одного параметра вещества может быть выполнено в виде механизма с кулачком с по крайней мере одной рабочей профильной поверхностью.

Кроме этого, средство модуляции может быть снабжено механизмом изменения толщины наносимого на поверхность или вводимого внутрь ценной бумаги и/или документа идентифицирующего вещества.

Кроме этого, средство модуляции может быть снабжено устройством изменения типа идентифицирующих веществ, общей весовой концентрации и соотношения между их весовыми концентрациями.

Предложенное техническое решение поясняется следующими чертежами.

На фиг. 1 изображена схема устройства для защиты от поделки ценных бумаг и документов;
на фиг. 2 - показан график изменения толщины покрытия идентифицирующего вещества, подчиняющегося линейному закону;
на фиг. 3 - иллюстрируется характер изменения величины прошедшего потока Ф рентгеновского излучения при линейном профиле изменения толщины покрытия;
на фиг. 4 - дан пример реализации пространственной модуляции на длине L;
на фиг. 5 - приведен пример реализации пространственной модуляции на площади S.

Пространственную модуляцию производят с использованием устройства (фиг. 1), которую осуществляют по произвольному, например, линейному закону (см. фиг. 2). После регистрации прошедшего РИ производят сравнение закона изменения уровня излучения с эталонным законом. В качестве одного из параметров идентифицирующего вещества, наносимого на поверхность или вводимого внутрь ценной бумаги и/или документа, выбирают толщину вещества.

Для повышения надежности защиты предусмотрена возможность изменения количества и типа идентифицирующих веществ, их общей весовой концентрации и соотношения между весовыми концентрациями при нанесении их на поверхность или введении внутрь ценной бумаги и документа.

Пространственная модуляция дает возможность реализовать несколько новых идентифицирующих признаков: факт наличия пространственной модуляции и характер (закон) ее изменения. Попытка воспроизведения (подделки) фальшивомонетчиком маркера с пространственной модуляцией потребовала бы разработки специальной технологии и специального оборудования и была бы сопряжена с финансовыми затратами, гораздо более значительными, чем при отсутствии такой модуляции. Это является основным фактором повышения эффективности защиты от подделки.

Пространственная модуляция может быть реализована различными технологическими приемами. Ниже в качестве примера дано описание нескольких реально осуществимых вариантов ее исполнения. Ими не исчерпывается вся совокупность возможных вариантов реализации пространственной модуляции.

1-й вариант
На вводимую в ценную бумагу, например, защитную нить предварительно наносится металлическое покрытие с изменяющейся по заданному закону толщиной покрытия в пределах определенной длины (участка) нити. Такие участки в процессе нанесения непрерывно повторяются, а их длина L выбирается из условия, чтобы не менее одного участка находилось в пределах банкноты при введении в нее защитной нити.

Реализовать это можно с помощью устройства, схема которого представлена на фиг. 1.

Защитная нить 1 сматывается с рулона 2 и движется с линейной скоростью U. Над полотном нити находится устройство напыления 3 (например, вакуумного напыления) с щелевидным окном 4, через которое на полотно наносится металл. Щель имеет возможность двигаться с переменной по времени скоростью V, закон изменения которой определяется профилем кулачка 5. Если кулачок однопрофильный, то будет реализован только один закон изменения толщины по длине L защитной нити. Например, в случае линейного закона возможный профиль толщины металлического слоя может быть таким, каким он представлен на фиг. 2. Величина потока Φ рентгеновского излучения, прошедшего через преграду толщиной δ , связана с величиной Φ₀ падающего потока ИР соотношением
Φ = φ₀• exp(-μ•δ),
где μ - линейный коэффициент ослабления РИ.

Поэтому изменение Ф на длине L будет подчиняться экспоненциальному закону. Крутизна экспоненты будет тем выше, чем больше μ и δ (см. фиг. 3).

В качестве измеряемой величины может быть поток флуоресцентного рентгеновского излучения (см. Афонина В.П., Комяк Н.И., Николаев В.П., Плотников Р. И. Рентгенофлуоресцентный анализ. / Под ред. Лосева Н.Ф., изд-во "Наука", Сибирское отделение, 1991 г.).

Для тонких покрытий ( μ•δ ≅ 0,1) поток флуоресцентного РИ пропорционален δ. В этом случае форма кривой Ф(L) на участке L будет аналогична профилю изменения толщины покрытия на этом участке.

Кулачок может быть изготовлен и многопрофильным с разными законами нанесения толщины металлического покрытия на длине L. Ясно, что число таких законов может быть сколь угодно большим.

2-й вариант
На защищаемую ценную бумагу или документ в нужной последовательности в пределах выбранного участка определенной длины L или площади S наносятся красочные слои заданных размеров ( Δ L или Δ S) с введенным рентгенопоглощающим веществом. Весовая концентрация C рентгенопоглощающего вещества в краске может быть постоянной (C = const) или изменяться (C = var) от одного красочного слоя к другому.

Нанесение красочных слоев может осуществляться всеми известными способами печати. В случае C = const вариации поглощающих свойств отходного красочного слоя к другому осуществляется путем изменения толщины δ слоя, а в случае C = var толщина каждого слоя может оставаться постоянной, но изменяется концентрация рентгенопоглощающего вещества. Закон изменения δ или C на длине L или площади S может быть выбран произвольным. На фиг. 4 в качестве иллюстрации представлена одна из возможных реализаций на длине L описываемого варианта, а на фиг. 5 - одна из возможных реализаций на площади S.

Подлинность ценной бумаги или документа устанавливается путем сравнения эталонной зависимости изменения прошедшего потока Φ на длине L или площади S и соответствующего зависимости, полученной при сканировании рентгеновским лучом защищенного участка конкретной бумаги или документа.

3-й вариант
На защищаемую ценную бумагу или документ в нужной последовательности в пределах выбранного участка определенной длины L или площади S наносятся красочный слои заданных размеров ( Δ L или Δ S) с введенным одним или несколькими идентифицирующими химическими элементами. Наличие этих элементов в краске и их весовое соотношение определяется по рентгеновскому флуоресцентному излучению. В рассматриваемом варианте в каждом красочном слое ( Δ L или Δ S) можно изменять его толщину, число вводимых в красочный слой идентифицирующих элементов, их общую весовую концентрацию и весовое соотношение между ними. Любой из этих параметров влияет на величину потока флуоресцентного излучения каждого идентифицирующего химического элемента. Воспроизвести защитный маркер с такой многопараметрической пространственной модуляцией было бы чрезвычайно трудно.

Использование предлагаемого изобретения позволит в промышленном масштабе решить проблему защиты от подделок ценных бумаг и документов.

Способ защиты ценных бумаг и документов для повышения эффективности защиты заключается в том, что в процессе нанесения на поверхность или введения внутрь идентифицирующих веществ осуществляют пространственную модуляцию по крайней мере одного параметра вещества, влияющего на характеристику регистрируемого излучения. Устройство для реализации способа защиты ценных бумаг и документов для повышения эффективности защиты содержит средство модуляции, выполненное в виде механизма с кулачком, имеющим профиль рабочей поверхности, позволяющий обеспечить по крайней мере один закон измерения параметра вещества на заданной длине бумаги. Устройство для реализации способа защиты ценных бумаг и документов для повышения эффективности защиты снабжено средством пространственной модуляции свойств идентифицирующих веществ. 3 с. и 7 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Способ зашиты ценных бумаг и документов, заключающийся в нанесении на поверхность или введении внутрь рентгенопоглощающих или рентгенофлуоресцентных идентифицирующих веществ, воздействии рентгеновского излучения, регистрации параметров рентгеновского излучения и сравнении их с эталонными значениями, по результатам которого судят о подлинности ценных бумаг и документов, отличающийся тем, что в процессе нанесения на поверхность или введения внутрь идентифицирующих веществ осуществляют пространственную модуляцию по крайней мере одного параметра вещества, влияющего на характеристику регистрируемого излучения. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пространственную модуляцию осуществляют по произвольному закону и регистрируют соответствующий закон изменения измеряемого параметра рентгеновского излучения для последующего сравнения с эталонным законом. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве модулируемых параметров веществ, наносимых на поверхность или вводимых внутрь ценной бумаги или документа, может быть их тип. 4. Способ по пп.1 и 3, отличающийся тем, что в качестве одного из параметров веществ может быть использовано их количество. 5. Способ по пп.1 и 3, отличающийся тем, что в качестве одного из параметров веществ может быть использована их толщина. 6. Способ по пп.1 и 3, отличающийся тем, что в качестве одного из параметров веществ может быть использована их общая весовая концентрация. 7. Способ по пп.1 и 3, отличающийся тем, что в качестве одного из параметров веществ может быть использовано соотношение между их весовыми концентрациями. 8. Устройство для реализации способа защиты ценных бумаг и документов, включающее средство нанесения на их поверхность или введения внутрь идентифицирующего вещества с использованием вакуумного напыления и средство модуляции одного из параметров веществ, отличающееся тем, что средство модуляции выполнено в виде механизма с кулачком, имеющим профиль рабочей поверхности, позволяющим обеспечить по крайней мере один закон измерения параметра вещества на заданной длине ценной бумаги или документа. 9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что средство модуляции одного из параметров веществ снабжено механизмом изменения толщины наносимого на поверхность или вводимого внутрь ценной бумаги и/или документа идентифицирующего вещества. 10. Устройство для реализации способа защиты ценных бумаг и документов, включающее средство нанесения на их поверхность или введения внутрь идентифицирующих веществ в пределах по крайней мере одного участка определенных площадных размеров, отличающееся тем, что оно снабжено средством пространственной модуляции свойств идентифицирующих веществ, их типа, толщины наносимого слоя, общего веса, соотношения между весами веществ, количества участков, влияющих на параметры рентгеновского флуоресцентного излучения.