CN101076454B - 包括剩磁相同、矫顽磁场强度不同的磁性材料的防伪元件 - Google Patents

包括剩磁相同、矫顽磁场强度不同的磁性材料的防伪元件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种包括至少两种磁性材料(3a，3b)的防伪元件，所述至少两种磁性材料(3a，3b)在以剩磁(R)相同的方式施加到和/或插入到防伪元件中时具有不同的矫顽磁场强度(Ka，Kb)。

Description

包括剩磁相同、矫顽磁场强度不同的磁性材料的防伪元件
技术领域
本发明涉及一种用于保护具有磁性材料的有价文件的防伪元件。此外，本发明涉及一种有价文件、用于生产这种防伪元件和有价文件的转印材料和方法、以及用于检查这种防伪元件或有价文件的方法和设备。
背景技术
本发明意义下的有价文件可以是钞票，也可以是股票、契据、邮票、支票、入场券、票据、机票、身份证、签证标签等，还可以是标签、封条、包装、防伪纸或用于产品保护的其它元件。因此，简称“有价文件”或“防伪元件”在下面总是包括上述类型的文件。
已知的是，钞票具有用于证实钞票真实性的磁性材料。这种磁性材料例如是印刷油墨的组分，并在钞票的印制期间施加到钞票上。可以确定印制期间产生的磁性材料的分布，并将其与参考值相比较，以检查钞票的真实性。还已知的是，磁性材料可以含在施加到钞票的防伪元件中。因此，例如，防伪线可以具有磁性材料，其也可以用这样的方式施加，使得防伪线具有可以用于检查钞票真实性和/或确定钞票类型(币种、面值)的编码。
这种带有磁性材料的防伪元件或有价文件的问题是，任何时候都可以检测磁性材料和其中所含的编码。这导致可较为容易地伪造防伪元件或有价文件的危险，因为磁性材料的分布因其易于可检测性而可以被仿制。
发明内容
因此，本发明是基于如下问题，制造易于生产并保证较高防伪程度的有价文件、转印元件和防伪元件。
本发明的另一问题是提供生产这种防伪元件和有价文件以及用于检查防伪元件或有价文件的方法和设备。
这些问题通过独立权利要求的特征而得以解决。从属权利要求的主题是改进。
根据本发明，防伪元件具有至少两种磁性材料，其中，磁性材料具有不同的矫顽磁场强度，并以它们的剩磁相等的方式施加到防伪元件上和/或结合在防伪元件中。
磁性材料的相等剩磁优选地通过磁性材料的不同层厚度和/或不同含量实现。
对于根据本发明的磁性材料，在本发明的构架内，各种变形的可能性是有利的。因此，磁性材料可以设置在某些区域中，特别是以字符或图案的形式设置，其中尤其优选的是不同的材料直接彼此邻接地施加。
防伪元件可以直接在有价文件上生产或制备在单独的基底上。在所用材料方面，防伪元件所在的有价文件或单独的基底决不受限。但优选的是纸或塑料，也可以是箔的形式。在单独基底的情况下，防伪元件可以设计成例如优选地在塑料基底上的自支撑标签。特别地，防伪元件设计成防伪线的形式。
由于在一些情况下直接将有价文件与磁性材料设置在一起较为困难，因此可选择地，将防伪元件的结构至少部分地制备在转印材料上可能是有利的。
其中，防伪元件的磁性材料可以以环状形式施加到基底上和/或结合在基底中，所述基底与载带连接或即将与载带连接。在粘合层的帮助下，将防伪元件固定在待保护的有价文件上，粘合层施加到有价文件上或施加到转印材料的最顶层上。优选地，使用热熔粘合剂。为了确定防伪元件的外形，可以仅在待转印的区域中设置粘合层，或者粘合剂(例如，热熔粘合剂)仅在待转印的区域中被活化。在转印之后，剥离转印材料的载带，从而在待保证的有价文件上仅剩下防伪元件。
防伪元件施加到其上的有价文件可以是例如防伪纸、防伪文件，但也可以是产品包装。当然，需要在防伪方面受到保护的其它有价对象也可以设置有根据本发明的防伪元件。
参照附图更加详细地解释本发明的其它优点和实施例。附图中示出的比例(尤其是层厚度)不一定与现实中的尺寸一致，而是主要用于提高清晰度。
为了清晰，仅结合钞票更加详细地解释本发明。但是，显然，本发明可以毫无疑问地用于上述的有价文件。
附图说明
附图描述如下：
图1    根据本发明的具有防伪元件的钞票，
图2和3 横截面形式的根据图1的防伪元件的不同实施例，
图4    根据本发明的具有防伪元件的钞票的另一实施例，
图5    根据本发明的用于检查防伪元件的设备的实施例，以及
图6    根据本发明的用于防伪元件的磁性材料的示例性磁滞曲线。
具体实施方式
图1示出由纸或塑料制成的钞票1，其具有在钞票1的整个宽度上延伸的条带形式的防伪元件2。当然，钞票1还可以具有诸如水印、钢凹版印刷、防伪线、冷光印记等的防伪部件。
防伪元件2设置于钞票1上，例如印制、粘结、结合在钞票1中等。防伪元件2具有带有磁性材料3a、3b的区域，磁性材料3a、3b具有不同的矫顽磁场强度。然而，区域3a、3b的剩磁等高。这可以例如通过如下方式实现，即，一致地选择区域3a、3b的层厚度和/或一致地选择这些区域中磁性材料3a、3b的含量。
下面参照图2和3更详细地描述一些优选的实施例，图2和3示出钞票1沿着点划线A-A的横截面，从而示出防伪元件2的结构。
根据图2，钞票1纸基底或塑料基底具有层3，层3具有磁性材料3a、3b，磁性材料3a、3b在表面积、特性、图案等方面是不同的。为了提高例如通过印刷而施加层3(特别是对于纸基底)的能力，可以将所谓的底层施加到纸基底。该底层可以是例如无色塑料层或墨层，其表面仅具有较低的粗糙度。
对于某些实施例，例如使用时受到较重的机械或化学载荷的防伪元件，有利的是用保护层4覆盖磁性材料3a、3b。保护层4可以是层叠在防伪元件2上方的箔或保护性漆层。保护性漆层可以在整个区域或局部区域上施加。为此，可以使用例如UV漆、混合漆、油基漆或者单组分或双组分类型的频散漆(dispersion lacquers)。保护性漆层优选地例如通过苯胺印刷或胶版印刷来印制。
类似地，防伪元件2可以是适于施加到钞票1上的单独元件。单独的防 伪元件2可以具有与参照图3所描述的结构一致的结构。在该情况下，防伪元件2的基底5例如塑料箔结合到钞票1。防伪元件2的基底5具有层3，层3具有磁性材料3a、3b。为此，由塑料形成的基底5可以是热熔粘合剂。为了保护所述层3，可以设置保护层4。
偏离基底5、在基底5中和/或在基底5上，可施加具有磁性材料3a、3b的层3，最后将粘合剂层6施加到其上，由此将防伪元件2固定到钞票1。用于此目的的粘合剂可以是热熔粘合剂。在该情况下，可以省去附加的保护层，因为该层由基底5形成。
在上述所有情况下，粘合剂也可以施加到钞票1上以将防伪元件2固定到钞票1，而不是施加到防伪元件2上。
图4示出具有防伪元件2的钞票1的另一实施例。防伪元件2至少局部地嵌入在钞票1的基底中，使得诸如防伪线的防伪元件2仅在所谓“窗口”的某些区域2a中可见。然而，防伪元件2也可以完全嵌入在钞票1的基底中。在两种情况下，可以检测到磁性材料3a、3b。
防伪元件2也可以设计成转印材料，具有例如参照图1至3所述的结构。在该情况下，层结构以反顺序施加到转印材料上。防伪元件2在转印材料的帮助下施加到钞票，随后整个或部分地移除转印材料。
防伪元件2也可以设计成所谓的造币坯(planchet)，该造币坯优选地结合在钞票基底的表面中。
如上所述，防伪元件2可以直接在钞票1上制造或作为单独的防伪元件2固定到钞票1。但也可以提供单独的防伪元件2，其结构直到防伪元件2固定到钞票1才完成，例如具有保护层。
图5示出根据本发明的用于检查防伪元件2的设备的实施例。
图5示出第一磁化装置6，其包括两个磁体6a和6b。在所示的示例中，磁体6a和6b布置成其北极彼此相对指向。然而，也可以将磁体6a和6b布置成其南极彼此相对指向。一未示出的输送装置可以沿着输送方向T将具有防伪元件2的待检查钞票引导通过形成在磁体6a和6b之间的间隙。防伪元件2优选地具有彼此邻接的带有矫顽磁场强度不同但剩磁等高的磁性材料3a、3b的区域。
图6中示出根据本发明的用于防伪元件2的磁性材料3a和3b示例性磁滞曲线。正如可清楚地意识到的，第一磁性材料3a的矫顽磁场强度Ka大于第二磁性材料3b的矫顽磁场强度Kb。然而两种磁性材料3a和3b的剩磁R一样高，其中可以允许微小的偏差。所使用的磁性材料3a和3b是硬磁材料，其可以例如呈现为颜料的形式，从而以上述方式结合在防伪元件2中。磁性材料3a和3b例如可以是Fe3O4磁体颜料，其可以具有不同的矫顽磁场强度，例如来自BASF公司。矫顽磁场强度Ka较高的第一磁性材料3a可以具有例如28kA/m的矫顽磁场强度，而矫顽磁场强度Kb较低的第二磁性材料3b可以具有18kA/m或21kA/m的矫顽磁场强度。
图5a中示出的第一磁化装置6的磁场强度比所用的磁性材料3a和3b中最高的矫顽磁场强度高，即比第一磁性材料3a的矫顽磁场强度Ka高。由此，在钞票或防伪元件2通过期间，第一磁性材料3a和第二磁性材料3b都被磁化，以使磁性材料3a和3b具有对应于第一磁化装置6的取向的取向ma和mb。
在进一步的过程中，将钞票或防伪元件2输送通过磁体传感器8，防伪元件2磁场强度的每个变化都产生一脉冲，该脉冲可以由评定装置9(例如，微型计算机)进行评定，从而能够例如对钞票的真实性和/或类型做出报告。如上所述，由于磁性材料3a和3b的剩磁等高，并且由于磁性材料3a和3b具有同源取向ma和mb，因此磁体传感器8所提供的信号10仅显示出防伪元件2起点和末端处的脉冲。
图5b示出第二磁化装置7，其包括两个磁体7a和7b。在所示的示例中，磁体7a和7b布置成其南极彼此相对指向。一般地，磁体7a和7b的取向选择成与第一磁化装置6的磁体6a和6b的取向相反。一未示出的输送装置可以沿着输送方向T将具有防伪元件2的待检查钞票引导通过产生于磁体7a和7b之间的间隙。磁性材料3a和3b具有参照图5a所述的取向ma和mb。第二磁化装置7的磁场强度比所用第二磁性材料3b的矫顽磁场强度Kb高，但比第一磁性材料3a的矫顽磁场强度Ka低。由此，在钞票或防伪元件2通过期间，仅第二磁性材料3b的磁化发生改变，使得磁性材料3a和3b具有不同的取向ma和m′b。因此，磁体传感器8所提供的信号10′显示出防伪元件2的磁性材料3a和3b彼此邻接的区域中的额外脉冲。
如图5b中另外示出的，第二磁化装置7可以作为选择地由电磁体形成，其产生磁场强度比所用第二磁性材料3b的矫顽磁场强度Kb高、但比第一磁性材料3a的矫顽磁场强度Ka低的交变磁场。由此，在钞票或防伪元件2通 过期间，仅第二磁性材料3b被去磁，从而第一磁性材料3a仍具有其取向ma，而第二材料3b不再具有取向m″b。因此，在该情况下，磁体传感器8所提供的信号10′额外地显示出防伪元件2的磁性材料3a和3b彼此邻接的区域中的脉冲。然而，这些脉冲比前面所述情况下的小，因为磁性材料3b不再具有取向m″b，从而防伪元件2在磁性材料3a和3b之间边界处的磁场的磁场强度变化较小。
图5c中示出根据本发明的用于检查防伪元件2的设备的示例性完整结构。该设备包括如图5a和5b所示的部件，即，第一磁化装置6、可有选择地由磁体7a、7b或电磁体7形成的第二磁化装置7、以及具有评定装置9的磁体传感器8。借助一未示出的输送系统，可以将待检查的钞票1或防伪元件2沿着输送方向T输送通过该设备。磁体传感器8产生如上参照图5b所述的信号10′，该信号被例如用于检查钞票1的真实性和/或类型(币种、面值)的评定装置9所利用。
显然地，偏离到目前为止的描述，可以具有多种变型和改变。
代替上述将两种磁性材料3a和3b用于防伪元件2，可以使用三种、四种或更多种的材料。在该情况下，显然地，不得不使用三个、四个或更多个磁化装置来检查这种防伪元件，这些磁化装置的磁场强度要根据所用磁性材料的矫顽磁场强度来选择。类似地，磁化装置要根据其磁场强度来设置，即：沿输送方向观察，磁场强度最高的磁化装置要设置在第一位置，而磁场强度最低的磁化装置要设置在最后的位置。其中，必须还要考虑上述所用磁化装置的磁场的彼此相反的取向。
此外，除了上面提到的通过用含有不同磁颜料的墨进行印刷来生产防伪元件以外，也可以采用有选择地产生具有不同矫顽磁场强度的区域的任何其它生产方法，其中所有区域将具有大致等高的剩磁。其中，磁性材料可以施加到基底上和/或结合到基底中。
类似地，可以例如根据由具有防伪元件的钞票的设计而得到的因素，选择任何期望尺寸或布置的具有不同矫顽磁场强度的区域来形成防伪元件。
类似地，可以偏离到目前为止的描述而布置磁化装置6和7。第一磁化装置6的磁体6a和6b也可以例如布置成它们的北极和南极彼此相对指向。与图5a所示的磁化ma、mb(平行于钞票或防伪元件2的平面)相反，在该情况下磁化垂直于钞票或防伪元件2的平面。在对于第二磁化装置7使用磁体 7a和7b的情况下，它们当然要相反地布置，即：在该情况下，南极要指向北极。上述的磁体6a和6b或磁体7a和7b的布置当然也可以以相反顺序进行，只要结果是上述的第二磁化装置7磁化的变化即可。同样可以的是，如上所述，借助具有交替磁场的电磁体形成第二磁化装置7。
在该情况下，磁化装置6和7由永磁体形成，它们可以包括SmCo、NdFeB或SrFe并具有上述的磁场强度。
类似地，可以在检查完由磁性材料3a和3b形成的防伪特征之后消除可检测到的不同取向ma和mb，使得防伪特征的巧合检测变得不可能。为此，可以执行删除过程，在该过程中消除不同的取向ma和mb。这可以这样实现，沿输送方向T观察，第三磁化装置(未示出)设置在磁体传感器8的下游。该第三磁化装置例如可以具有比所用磁性材料3a和3b中最高的矫顽磁场强度高、即比第一磁性材料3a的矫顽磁场强度Ka高的磁场强度。由此，在钞票或防伪元件2通过期间，第一磁性材料3a和第二磁性材料3b都被磁化，以使磁性材料3a和3b的取向ma和mb一样。为此，第三磁化装置可以有选择地产生稳定磁场或交变磁场。

Claims (18)

1.一种具有防伪元件的有价文件，其中，防伪元件具有施加了磁性材料的区域，其特征在于，存在至少两种磁性材料(3a，3b)，所述至少两种磁性材料(3a，3b)具有不同的矫顽磁场强度(Ka，Kb)，但它们的剩磁(R)大致等高。
2.根据权利要求1的有价文件，其特征在于，在所述区域中不同的磁性材料(3a，3b)具有不同的层厚度和/或不同的含量。
3.根据权利要求1的有价文件，其特征在于，所述至少两种磁性材料(3a，3b)以文字数字式字符和/或图案的形式施加于所述区域中。
4.根据权利要求1至3中任一项的有价文件，其特征在于，防伪元件(2)是标签。
5.根据权利要求1至3中任一项的有价文件，其特征在于，有价文件(1)是防伪纸、防伪文件或产品包装。
6.一种用于保证有价对象安全的防伪元件，其中，防伪元件具有带有磁性材料的区域，其特征在于，存在至少两种磁性材料(3a，3b)，所述至少两种磁性材料(3a，3b)具有不同的矫顽磁场强度(Ka，Kb)，但它们的剩磁(R)大致等高。
7.根据权利要求6的防伪元件，其特征在于，在所述区域中不同的磁性材料(3a，3b)具有不同的层厚度和/或不同的含量。
8.根据权利要求6的防伪元件，其特征在于，所述至少两种磁性材料(3a，3b)以文字数字式字符和/或图案的形式施加于所述区域中。
9.根据权利要求6至8中任一项的防伪元件，其特征在于，防伪元件(2)是防伪线或造币坯。
10.一种用于生产防伪元件的转印材料，其特征在于，转印材料具有载体材料，在所述载体材料上设置至少两种磁性材料(3a，3b)，所述至少两种磁性材料(3a，3b)具有不同的矫顽磁场强度(Ka，Kb)，但它们的剩磁(R)大致等高。
11.根据权利要求10的转印材料，其特征在于，载体材料形成为热烫印箔。
12.一种用于生产有价对象或防伪元件的方法，其特征在于，
-提供基底(1)，
-将至少两种磁性材料(3a，3b)施加到该基底(1)上，所述材料具有不同的矫顽磁场强度(Ka，Kb)，但它们的剩磁(R)大致等高。
13.一种用于检查具有防伪元件的有价对象的方法，防伪元件具有至少两种磁性材料(3a，3b)，所述至少两种磁性材料(3a，3b)具有不同的矫顽磁场强度(Ka，Kb)，但它们的剩磁(R)大致等高，其中
一所述至少两种磁性材料(3a，3b)由第一磁场(6)磁化，该第一磁场(6)的磁场强度比所述至少两种磁性材料(3a，3b)的最高矫顽磁场强度(Ka，Kb)高，
一所述至少两种磁性材料(3a，3b)由至少一个第二磁场(7)磁化，所述至少一个第二磁场(7)的磁场强度比所述至少两种磁性材料(3a，3b)的最低矫顽磁场强度(Ka，Kb)高，且比最高矫顽磁场强度(Ka，Kb)低，第二磁场(7)的取向相反于第一磁场(6)的取向，并且
一确定从防伪元件(2)发出的磁场的取向的变化，根据磁场的取向变化所产生的脉冲信号来评价有价对象。
14.根据权利要求13的方法，其中，第二磁场(7)是交变磁场。
15.根据权利要求13至14中任一项的方法，其中，在检查之后，用第三磁场磁化所述至少两种磁性材料(3a，3b)，第三磁场的磁场强度比所述至少两种磁性材料(3a，3b)的最高矫顽磁场强度(Ka，Kb)高。
16.一种用于检查具有防伪元件的有价对象的设备，防伪元件具有至少两种磁性材料(3a，3b)，所述至少两种磁性材料(3a，3b)具有不同的矫顽磁场强度(Ka，Kb)，但它们的剩磁(R)大致等高，具有
一第一磁化装置(6)，其磁场强度比所述至少两种磁性材料(3a，3b)的最高矫顽磁场强度(Ka，Kb)高，
一至少一个第二磁化装置(7)，其磁场强度比所述至少两种磁性材料(3a，3b)的最低矫顽磁场强度(Ka，Kb)高，且比最高矫顽磁场强度(Ka，Kb)低，以及
一具有评定装置(9)的磁体传感器(8)，其确定从防伪元件(2)发出的磁场的取向的变化，其中，第二磁化装置(7)的磁场的取向相反于第一磁化装置(6)的磁场的取向。
17.根据权利要求16的设备，其中，第二磁化装置(7)由产生交变磁场的电磁体形成。
18.根据权利要求16至17中任一项的设备，其中，在磁体传感器(8)的下游设置一第三磁化装置，其磁场强度比所述至少两种磁性材料(3a，3b)的最高矫顽磁场强度(Ka，Kb)高。
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