CN102448730B - 制造安全文件的安全元素的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通过涂抹使其基底(12)透明的物质(24)在元素(14)内形成一个半透明区域(Z2)的方法。该方法包括在基底的第一表面(F1)的第一区域(Z1)上涂抹使基底(12)不会被渗透的物质(20)的步骤，第一表面(F1)的第一区域(Z1)围绕没有该不渗透性物质(20)的第一表面(F1)的第二区域(Z2)。不渗透性物质(20)通过第一区域(Z1)内的透明化物质(24)防止渗透基底(12)。该方法还包括至少在第二区域(Z2)上涂抹透明化物质(24)，从而渗透基底(12)使基底在该区域(Z2)内半透明的步骤。第一区域(Z1)和第二区域(Z2)分别形成第一图案(18)和第二图案(22)，组成从基底(12)的两个表面(F1、F2)能观察到的图像。

Description

制造安全文件的安全元素的方法
技术领域
本发明涉及重要文件或安全文件的安全元素的技术领域，特别适用于制造透明式安全元素，也就是说，包括在安全元素的基底的半透明区域通过透射光甚至反射光观察到的图像。
背景技术
众所周知的是，在重要文件尤其是钞票领域，可添加一个或多个不同性质的安全元素，从而防止这些文件被伪造。有不同类型的安全元素，尤其是“一级”安全元素。
通常，任何人仅仔细观察就能轻易识别的一级安全元素是很难制造的。
透明式安全元素包括基底，互补图案印刷在基底的两个表面上，设置在基底大致半透明甚至透明区域内，并相对定位，从而形成当该区域足够半透明时通过透射光甚至反射光能观察到的最终构图。视线能通过的半透明区域也常常视为“透明的”，它是在制造过程中，比如通过局部修改纸张的属性(纤维密度、克重等)而制成的。
尤其是，已知的是通过涂抹使基底透明的物质在基底形成半透明区域。
尤其是，现有技术，特别是国家标准GB 1 489 084，包括制造水印的方法，其中，通过涂抹透明化的组合物形成半透明区域。
该技术的缺陷在于，润湿基底会造成外观成油性并粘稠，甚至干燥后会影响安全文件的美观。
而且，透明化组合物还往往会移动到基底的表面，造成半透明区域外观变形和不规则，并且留有痕迹。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制造安全元素的方法来克服上述缺陷，其中，安全元素包括具有非常美观的半透明区域的基底，该方法实施起来非常简单并且成本不高。
为此，本发明的目的是提供一种制造安全文件的安全元素的方法，所述安全元素包括划分相对的第一表面和第二表面的基底，其中，通过涂抹使基底透明的物质在基底中形成半透明区域；其特征在于，该方法包括下列步骤来形成该半透明区域：
步骤1，在第一表面的第一区域上涂抹使基底不会被渗透的物质，第一表面的第一区域围绕没有该不渗透性物质的第一表面的第二区域，不渗透性物质通过在第一外围区域内的透明化物质防止渗透基底；然后
步骤2，至少在第二区域上涂抹透明化物质，从而渗透基底使基底在该区域内半透明，第一区域和第二区域分别形成第一图案和第二图案，组成从基底的两个表面能观察到的图像。
第一区域形成围绕第二区域的外围边界，第二区域通过透明化物质防止渗透基底；其中，“外围”是指围绕第二区域延伸的区域，“透明化”是指形成为半透明甚至透明。
显而易见的是，第一区域可包括第二区域内多少有点复杂的嵌套，重要的是，第一区域划分围绕第二区域整个部分的轮廓。
由于存在围绕半透明区域的第一区域，因此半透明区域的轮廓可清晰地划分出来，并且由于第一区域预先涂抹有不渗透性物质，因此，一方面防止透明化物质延伸到第二预定区域的界限外，另一方面防止该透明化物质移到第一区域正上方的基底内。其效果是减少染色模糊的情况。
不渗透性物质为至少在给定的时间内不渗透液体的物质。这样，当在不渗透性物质覆盖的基底的一个区域上涂抹透明化物质时，透明化物质在预定的时间内不会渗透到该区域周围的基底内，超过该时间，不渗透性物质的功效可能会减弱。因此，必须在该预定时间结束之前干燥透明化物质，从而防止该透明化物质最后渗透到基底中。
优选地，不渗透性物质可为不透光的物质，因此称为“涂层”物质。
在这种情况下，由于存在两种不同的涂层和透明化物质，两个区域一起形成对照物图像。从第一表面通过反射光或透射光观察的图像包括：对应于包含涂层物质的第一区域的深色区域、以及对应于包含透明化物质的半透明区域的浅色区域。
当从第二表面通过透射光或反射光观察图像时，对照物正好相反。实际上，透明化物质从第一表面到第二表面的方向渗透基底，从而在第二表面上形成第二图案。
这样，从第二表面通过透射光或反射光能非常清晰地观察到第二图案。由于基底内透明化物质的渗透形成的半透明外观，该第二图案在均匀的基底上显得尤为突出。
相反，由于在第一表面上存在涂层物质，因此该区域周围的第二表面上的基底显得更不透明，从而从第二表面很难观察到第一图案，尤其是通过透射光观察。
这样，从第二表面能观察到的图像对应于从第一表面能观察到的图像的负像，并且通过透射光能够清晰看见。
这样，第一和第二区域一起确定图像内的对照物，该对照物根据图像的观察面不同而倒置。
实际上，由于第一图案从第二表面观察几乎看不见(因为该区域内基底的不透明性)，而第二图案与从第一表面观察清晰度差不多(由于基板整个厚度的渗透性)，因此当从第一表面(称为正面)观察图像时，第一图案比第二图案更明显，该对照物从第二表面(称为背面)观察为倒置的。
优选地，不渗透性物质为可用于胶版印刷、丝网印刷、苯胺印刷、凸版印刷、凹版印刷和金属板雕刻印刷的油墨。
优选地，不渗透性物质可为一种选自幻彩变色油墨、具有光学可变效果的油墨、具有磁性光学可变效果的油墨、具有金属效果的油墨(比如，含银的油墨)和液晶油墨的油墨。
优选地，透明化物质可为具有高润湿性的油墨，比如，包括具有低表面张力的单体、树脂和/或光引发剂、丙烯酸油墨。
显而易见的是，物质在基板上渗透的效果不仅取决于透明化物质的属性(可湿性、粘稠性、沉积量、以及物质从涂抹到干燥的时间)，而且取决于基底的性质(纤维渗透性、克重、表面压光、多孔性等)。
优选地，透明化物质可包括安全跟踪剂，比如，荧光粒子、在预定波长反应的粒子和/或热致变色粒子。
这样，由于存在这些粒子，可获得光效果和其他安全性。
优选地，该方法可包括通过在紫外或红外光谱内的光辐射或热气流辐射来干燥透明化物质的步骤。这样，由于干燥，透明化物质固化在基底上。
优选地，基底可由主要包括天然和/或合成纤维纸、多孔纸和/或纸板的材料制成。
另外，在本发明一实施例中，该方法可包括通过透明非渗透性油墨或不使用油墨进行金属板雕刻印刷的步骤，从而在第二区域内形成触摸感应标记。
这样可给由第一和第二图案组成的图像增加另一效果，从而产生触觉。不同于基底不容易变形的情况，使用油墨进行金属板雕刻印刷可形成触摸可感知的非常明显的凸起。在可变形基底的情况下，无油墨金属板雕刻印刷(通常称为凹凸印刷)能足以形成触摸可感知的非常明显的凸起。
优选地，透明非渗透性油墨可包括安全跟踪剂，比如，荧光粒子、在预定波长的反应式粒子和/或热致变色粒子。
实质上，以已知的方式，荧光粒子暴露在紫外光谱内的光下会发生反应，在暴露过程中产生短时间的荧光反应。通常，热致变色粒子的颜色可根据温度逆变化。
优选地，透明化物质可通过丝网印刷、苯胺印刷、胶版印刷、金属板雕刻印刷、凸版印刷和/或凹版印刷涂抹在基底上。
另外，优选地，该方法可包括在基底的第二表面上相对第二区域定位形成图像的第三图案的步骤，这样，由于第二区域的半透明性，从第一表面能观察到第三图案。作为变化，第三图案26不一定通过固化定位形成，但是可相对其他图案通过自由定位形成。
优选地，第三图案可补充第一图案和第二图案，从而形成从两表面通过透射光甚至反射光能观察到的最终图像。
另外，在本发明一实施例中，第三图案包括在第二表面上编码的信息，并且第二区域包括解码该信息的工具，从而从第一表面至少通过透射光观察能显示编码的信息。
优选地，第二内部区域可制成足够半透明，从而通过相对内部区域定位，能从基底一个表面通过反射光观察到在另一表面上延伸的第三图案。
这样，通过反射光能观察到透明效果，并有助于鉴定安全文件的真实性，尤其是当鉴定人没有时间或技能鉴定该真实性的情况下。
本发明的另一目的是提出一种安全元素，其特征在于，所述安全元素通过根据本发明的制造方法获得。
最后，本发明的最终目的是提供一种包括安全元素的安全文件，比如钞票，其特征在于，所述安全元素是在本发明所述的安全元素。
附图说明
本发明的其他优点和特征通过下面结合附图的说明将变得清晰，其中：
图1A和图1B分别为根据本发明第一实施例所述包括安全元素的安全文件的俯视图和仰视图；
图2A和图2B分别为根据图2A的3-3切面、根据本发明第二实施例所述包括安全元素的安全文件的俯视图和仰视图；
图3为图2A和图2B中安全文件的截面图；
图4A和图4B分别为根据第三实施例所述包括安全元素的安全文件的俯视图和仰视图；
图5A和图5B分别为根据第四实施例所述包括安全元素的安全文件的俯视图和仰视图；
图6A和图6B分别为通过相对于安全文件的平面垂直观察、根据第五实施例所述包括安全元素的安全文件的俯视图和仰视图，图6C和图6D为从略低于90°的角度观察图6A和图6B的同样视图；
图7至图10为制造根据第六实施例所述包括安全元素的安全文件的方法的步骤。
具体实施方式
图1A和图1B为根据第一实施例所述包括安全元素的安全文件。该安全文件由一般标记10表示。
安全文件10包括划分相对的第一表面F1和第二表面F2的基底12。在该示例中，安全文件10为护照的一页。作为变化，安全文件10可以是钞票或其他任意重要的文件。
该安全文件10包括在基底12的一部分上形成的安全元素14。该安全元素14包括形成在基底12的第一表面F1上延伸的第一图案18的第一区域Z1。该第一图案18通过不渗透性物质20的沉积形成。优选地，不渗透性物质20也不透光并在下面描述中称为涂层物质20。显而易见的是，作为变化，在不脱离本发明的保护范围的情况下，不渗透性物质20可或多或少地不透明甚至半透明。
比如，涂层物质20通过丝网印刷、苯胺印刷、胶版印刷和/或金属板雕刻印刷、凸版印刷和/或凹版印刷涂抹在基底12上。这样，优选地，涂层物质20为可用于胶版印刷、苯胺印刷、丝网印刷、凸版印刷、凹版印刷和金属板雕刻印刷的油墨。
另外，优选地，涂层物质20为一种可选自幻彩变色油墨、具有光学可变效果的油墨、具有磁性光学可变效果的油墨、具有金属效果的油墨(比如，含银的油墨)和液晶油墨的油墨。
此外，安全元素14可包括形成第二图案22并且没有任何涂层物质20的第二区域Z2。该区域Z2为半透明的，换言之，为透光的。
该第二区域Z2通过涂抹透明化物质24形成。透明化物质24可涂抹在第二区域Z2以外，部分涂抹在第一区域Z1上。
实际上，更特别地，涂层物质20可通过第一区域Z1内的透明化物质24防止渗透基底12。
比如，透明化物质24为具有高润湿性的油墨，包括具有低表面张力的单体、树脂和/或光引发剂或丙烯酸油墨。这样，比如，适合的透明化物质包括如国家标准GB 1489084所述的组合物。
优选地，透明化物质24可通过丝网印刷涂抹。作为变化，透明化物质24可通过其他任意已知的印刷技术涂抹。
由于第一区域Z1围绕称为“内部的”第二区域Z2，对应于称为“内部的”第二区域Z2，第一区域Z1在下面称为外围区域。
在该第一实施例中，第一区域Z1大致为椭圆形，第二区域Z2大致为花形。
在所述示例中，安全元素14可包括印刷在基底12的第二表面F2上的第三图案26。该第三图案26补充第一图案18和第二图案22形成的图像。第三图案26在基底12的第三区域Z3上延伸。该第三图案26定位在第一图案18和第二图案22外印刷。
从基底12的两个表面F1、F2通过透射光以及至少部分反射光能观察到获得的图像。
优选地，第二区域Z2可制成足够半透明，从而能从两个表面F1、F2通过反射光观察到。
这样，内部区域Z2可制成足够半透明，从而能从第一表面F1不仅通过透射光还可通过反射光观察到第三图案26(如图2A所示)。
实际上，涂抹涂层物质20形成的图像的第一图案18，从第一表面F1通过反射光能轻易观察到，但是从第二表面F2通过反射光则很难观察到。
这样，由于当从表面F2观察时，区域Z2外的基底12相对不透明，因此基底12上没有任何物质的区域和区域Z1之间的对照物相对较小。
第一区域Z1和第二区域Z2确定图像中它们之间的对照物，在第二内部区域Z2足够半透明的情况下，通过透射光甚至反射光观察，对照物根据观察表面F1或者F2倒置。
但是，当从两个表面F1、F2通过透射光观察时，对照物相对较清晰，当从第二表面F2(即，从没有涂层物质的表面F2)通过反射光观察图像时，对照物不明显。
图2A至图6B为包括安全元素14的安全文件10的第二至第五实施例。在这些实施例中，类似于第一实施例的元素在附图和说明中的编号相同。这些不同的实施例可增加包括安全元素的文件的安全级别。
在图2A和图2B所示的第二实施例中，第一区域Z1还部分延伸到第二区域Z2的中心。第一区域Z1沿着第二区域Z2的轮廓确定。
此外，在该实施例中，第三图案26部分印刷在第二半透明区域Z2内。
优选地，第二区域Z2可制成足够半透明，从而通过将第三图案定位在第二区域Z2外侧或内部，从表面F1通过反射光能观察在表面F2上延伸的第三图案26。
从基底12的两个表面F1、F2通过反射光能观察到第三图案。
图3所示为涂抹在基底12上的材料层，从而形成区域Z1、Z2和Z3。这样，区域Z1包括一层涂层物质20；区域Z2包括一层透明化物质22，该物质不渗透区域Z1周围的基底12，而向基底12的整个深处渗透。最后，区域Z3还包括一层物质28，比如油墨。
在图4A和4B所示的第三实施例中，安全文件10为钞票。例如，安全元素14为在钞票10内形成垂直带的大致为矩形的形状。
安全元素14包括大致为带状的第一外围区域Z1和划分第二图案22的第二内部半透明区域Z2。在图中所示的示例中，第二图案22包括两次前后颠倒的数字“100”以及风格化的太阳。区域Z3表示第三图案26并包括正面放置的数字“100”，数字100中间的“0”形成一太阳，来定位补充基底12的表面F1上的太阳。
在图5A和图5B所示的第四实施例中，第三图案26包括在第二表面F2上编码的信息30，第二区域Z2包括解码信息的工具32，从而从第一表面F1至少通过透射光观察能显示编码的信息30。
在该示例中，能够看出第三图案26为加密的信息“OA”，该信息“OA”从基底12的第二表面F2通过透射和/或反射光是很难裸眼观察到的。相反，从第一表面F1观察，由于在区域Z2存在解码工具，因此信息30可透明显示。
比如，通过已知的隐写术编码信息30，该技术在于通过特定的变化(比如，以预定频率调制的线条)编码背景中的信息。优选地，第三图案26可通过胶版印刷制成。
比如，解码工具32包括以大致等于信息隐藏频率的频率调制的线条。优选地，线条可以凸雕形式印刷和/或形成。
在该示例中，解码工具32包括以预定高度和约等于编码信息的频率的频率形成重复线条的凸起31。比如，该凸起31可通过传统的凹凸印刷技术制成。
与基底12的表面F2的胶版印刷相比，凹凸印刷通过定位实现，并形成能显示隐藏在基底12的第二表面F2上数据的隐写解码图案。
比如，凸起31通过使用透明非渗透性油墨的金属板雕刻印刷制成，从而在第二区域Z2内形成另一触摸感应标记。
优选地，透明非渗透性油墨包括安全跟踪剂，比如，荧光粒子、在预定波长的反应式粒子和/或热致变色粒子。
图6A和图6B所示为根据本发明第五实施例所述包括安全元素14的安全文件10。
在第五实施例中，第三图案26至少包括在第一表面F1上尤其是第一区域Z1内的潜像34。尤其是，能够看出字母B和C形成第一潜像34A和第二潜像34B。
第三图案26包括形成在第二区域Z2的第二表面F2上的第三潜像34C。这些潜像34A至34C通过采用或不采用油墨的变形形成。
通常，通过金属板雕刻印刷获得潜像，并且潜像只能从文件的特定倾角，比如略低于90°的角度观察到。根据观察角度，图像与背景出现或多或少地对照。
在所述示例中，潜像通过凸雕印刷法制成。安全元素14包括两个部分：沿着预定方向延伸的第一网络线36；沿着另一方向，比如倾斜(如所示示例)或垂直的方向延伸的第二网络线38，从而在两个网络线36和38之间形成明显的突变。
比如，第二网络线38形成可包括信息(在该示例中，信息包含字母B和C)的潜像的图案，第一网络线36形成潜像的背景。
这样，如图6A和图6B所示，垂直观察，看不到潜像，但是，如图6C和图6D所示的从略低于90°的角度观察，潜像的图案清晰可见。
下面将结合图7至图10对制造包括安全元素14的安全文件10的方法的主要步骤进行说明。
这些图中所示的安全元素14的图案与其他实施例的图案形状不同，但是制造方法适用于制造任意上述实施例的安全元素。
开始并可选地形成基底12的第二表面F2上的第三区域Z3划分的图像的第三图案26。该第三区域Z3可通过苯胺印刷、金属板雕刻印刷、丝网印刷、凸版印刷或凹版印刷形成，但是优选通过胶版印刷形成。
第三图案26表示标记在星星内的太阳。第三图案可印刷成多种颜色。
然后，在图8所示的第二步骤中，通过在区域Z1上涂抹涂层物质20，从而在基底12的第一表面F1上形成第一区域Z1。该第一区域Z1为椭圆形，该椭圆形划分第一区域Z1内部没有任何涂层物质的第二区域Z2。
在图9所示的第三步骤中，至少在内部区域Z2上涂抹透明化物质24，从而渗透基底12使基底在该区域内半透明。
第一区域Z1和第二区域Z2分别形成第一图案18和第二图案22，两个图案互补，从而形成从基底12的两个表面F1、F2至少通过透射光、优选通过反射光能观察到的图像。
由于区域Z1包括通过透明化物质24防止渗透基底12的涂层物质20，因此在涂抹过程中，可能主要分散在第一区域Z1上，而分散情况是看不见的。
在该步骤中，当透明化物质24已经渗透基底12的整个厚度时，从第一表面F1观察时，通过透射光甚至反射光可看到第三图案26。
该方法还可包括通过在紫外或红外光谱内的光辐射或热气流辐射来干燥透明化物质24的步骤。
把透明化物质24分散涂抹到第一区域Z1上，只是稍微改变了第一表面F1上涂层物质18的外观。
实际上，如果涂层物质比如是幻彩变色油墨，则可观察到涂层物质18的金色外观稍微有所变化。
这样，在涂层物质20上涂抹透明化物质24可能会稍微使涂层物质的金色外观变暗。这也产生了另外新的光学效果。
显而易见的是，上述实施例并非用于限制本发明，并且在不脱离本发明的保护范围的情况下，可对其进行任意修改。
尤其是，通过其他不同于说明书优选所述的印刷技术涂抹透明化物质也包含在本发明的保护范围内。

Claims (20)

1.一种制造安全文件的安全元素的方法，所述安全元素包括划分相对的第一表面和第二表面的基底，其中，通过涂抹使基底透明的物质在基底中形成半透明区域，其特征在于，所述基底由包括天然和/或合成纤维纸、多孔纸和/或纸板的材料制成，该方法包括下列步骤来形成该半透明区域：
步骤1，在第一表面的第一区域上涂抹使基底不会被渗透的不渗透性物质，第一表面的第一区域围绕没有该不渗透性物质的第一表面的第二区域，在第一区域内不渗透性物质防止透明化物质渗透基底；然后
步骤2，至少在第二区域上涂抹透明化物质，从而渗透基底使基底在该区域内半透明，第一区域和第二区域分别形成第一图案和第二图案，组成从基底的两个表面能观察到的图像，
所述不渗透性物质为一种选自幻彩变色油墨、具有光学可变效果的油墨、具有金属效果的油墨或液晶油墨的油墨。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述不渗透性物质不透光。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述不渗透性物质为可用于胶版印刷、苯胺印刷、丝网印刷、凸版印刷、凹版印刷或金属板雕刻印刷的油墨。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述透明化物质为具有高润湿性的油墨或丙烯酸油墨。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述具有高润湿性的油墨包括具有低表面张力的单体、树脂和/或光引发剂。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，所述透明化物质包括安全跟踪剂。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述安全跟踪剂为荧光粒子、在预定波长的反应式粒子和/或热致变色粒子。
8.根据权利要求1所述的方法，包括通过在紫外或红外光谱内的光辐射或热气流辐射来干燥透明化物质的步骤。
9.根据权利要求1所述的方法，包括通过透明非渗透性油墨或没有油墨进行金属板雕刻印刷的步骤，从而在第二区域内形成触摸感应标记。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述透明非渗透性油墨包括安全跟踪剂。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述安全跟踪剂为荧光粒子、在预定波长的反应式粒子和/或热致变色粒子。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述透明化物质通过丝网印刷、苯胺印刷、胶版印刷、金属板雕刻印刷、凸版印刷和/或凹版印刷涂抹在基底上。
13.根据权利要求1所述的方法，包括在第二表面上相对第二区域定位形成图像的第三图案，这样，由于第二区域的半透明性，从第一表面可观察到第三图案。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第三图案补充第一图案和第二图案，从而形成从两表面能观察到的最终图像。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述第三图案包括在第二表面上编码的信息，并且第二区域包括解码该信息的工具，从而从第一表面至少通过透射光观察到编码的信息。
16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二区域制成足够半透明，从而通过相对第二区域定位，从一个表面通过反射光观察到在另一表面上延伸的第三图案。
17.根据权利要求1所述的方法，其中，所述具有光学可变效果的油墨为具有光学可变效果的磁性油墨。
18.一种安全元素，其特征在于，所述安全元素通过根据上述权利要求中任一项所述的制造方法获得。
19.一种安全文件，包括：安全元素，其特征在于，所述安全元素是根据权利要求18所述的安全元素。
20.根据权利要求19所述的安全文件，所述安全文件为钞票。
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