CN103493109B - 用于对安全文件中的安全特征进行检验的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对在激发时安全文件或材料中的电致发光的安全特征进行检验的方法。对此，首先，安全特征的电致发光借助于激发器来激发。随后，对激发器与电致发光的安全特征之间的间距以及通过电致发光引起的发射的强度进行测量。最后，根据所测量的间距对所测量的强度进行修正，以便形成归一化到预给定的基本间距上的、经间距修正的强度值。本发明还涉及一种用于执行所述方法的设备。

Description

用于对安全文件中的安全特征进行检验的方法和设备

技术领域

本发明涉及用于对安全文件中的安全特征进行检验的一种方法以及一种设备，其中，安全特征包括至少一个电致发光的安全特征。

背景技术

安全文件，例如纸币、个人文档、信用卡等通常设置有特定的防伪特征，以便使对这些文档的伪造变得困难。为了对抗可能的伪造人技术能力增长，近年来防伪特征发展得越来越复杂。例如，已知的是，将荧光颜料包含到纸币印刷的结构特征中。此外，使用例如具有电致发光的特殊发光物质。这种防伪特征仅能在其化学组分方面困难地伪造。此外，不能够容易地确定，在其检验时精确地分析什么并且以何种方式进行评估。

为了制造安全文件，能够使用不同的印刷工艺，例如胶版印刷、凸版印刷、胶印涂布、柔性印刷、丝网印刷、热升华印刷、凹版印刷以及无接触的印刷方法。为了保证将具有相应质量的安全特征施加到安全文件上，在生产过程期间就已经需要执行相应的质量控制。通过质量控制，应当同时检测缺陷，以便能够尽可能快速地执行修正并由此减少次品率。随后，因此，也将安全文件在初级阶段理解成下述文件，所述文件例如作为设置有安全特征的材料在制造过程中出现。

DE102005000698A1涉及一种用于对数值文件进行检查的方法。在所述方法中，确定检测器装置与测量部位之间的间距，以便调整测量值，例如以便将测量值归一化。测量部位上的传感器可以是荧光传感器。

从DE10326698A1中已知一种用于对安全文件中的安全元件的导电性或磁性特征进行检查的方法。检查在安全文件的制造过程期间进行。在安全元件与安全文件的基底连接时或者紧接于此，在将基底再处理或暂存之前，检查能够进行。通过所谓的在线检查，与离线检查相比能够实现所生产的材料的大得多的检查密度。

DE102008047636A1示出一种用于安全文件的防伪检验的设备，所述安全文件具有在激发频率的情况下在高电压交变场中电致发光的至少一个安全特征。所述设备包括传感器单元，所述传感器单元包含激发模块、聚光器系统和检测器单元。安全文件运动通过传感器，发光由聚光器系统会聚并且指向检测器单元，所述检测器单元检测发光并且以光谱方式进行分析。激发模块具有间隙形的开口，所述开口以其相对置的边界面对要检验的安全文件的运动路径进行干涉。

在对在激发频率情况下在高电压交变场中电致发光的安全特征进行检验时的问题是，根据安全特征与激发器的间距对发射信号的不同的强度进行测量。在强度本身相等的情况下，在安全特征与激发器的间距大的情况下，与在间距较小的情况下相比测量到发射信号的较小的强度值。在目前已知的解决方案中，没有考虑安全特征与激发器的间距。处于该原因，在测量时会出现强烈的强度波动，这在分析时引发问题。在批量生产时，激发器与要检查的包含安全特征的面之间的间距产生波动，部分地非常明显，使得发射的强度的测量值变化达到400％。当忽略这种由间距决定的干扰量时，这此外引起可能没有识别出实际上对强度产生影响的缺陷或者将无缺陷的产品错误地辨识成有缺陷的。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提出一种方法和一种设备，借助所述方法和设备能够与目前已知的解决方案相比更可靠地对在激发频率的情况下在高电压交变场中电致发光的安全特征进行检验。尤其是，也要提出一种方法，所述方法能够集成到安全文件的制造过程中，以便能够同时剔除有缺陷的文件或能够进行相应的修正措施以用于消除缺陷。

根据所附的权利要求1所述的方法和根据所附的权利要求10所述的设备用作为根据本发明的目的的解决方案。

根据本发明的用于对安全文件中的电致发光的安全特征进行检验的方法优选地包括以下步骤：首先，交变电场借助于激发器来产生。安全文件运动穿过交变电场。测量在激发器与电致发光的安全特征之间存在的间距。此外，测量通过电致发光引起的发射。根据所测量的间距对所测量的发射的强度值进行修正，例如通过应用预先确定的相关因子或通过运用位于数值表中的经间距修正的数值，所述数值是根据经验来确定。因此，经间距修正的发射强度值表示归一化到预给定的基本间距上的数值。

根据本发明的解决方案的优点在于，目前由于激发器与电致发光的安全特征之间的间距的影响而出现的、所测量的发射信号的强度波动能够被补偿或修正。与已知的检查方法相比，改进了测量信号的可靠性。因此，在将所述方法结合到安全文件的生产过程中时，同时提供可靠的数据，根据所述数据已经能够进行有缺陷的产品的分拣。生产过程中可能的波动能够立即得到平衡。由此，最终质量控制的耗费也最小化。

根据一种特别优选的实施形式，通过借助于LED的三角测量来对间距进行测量。为了实现间距传感器，具有例如为大约2mm的大光点的LED尤其证实为是适当的。通过三角测量能够非常准确地确定距要检查的安全文件的间距。因此，激发器与安全文件表面之间的间距也是已知的，因为间距传感器和激发器在检查设备中的位置是固定的。优选地用于测量的三角测量传感器借助在大约为890nm的不可见波长范围中的红外LED运行。

在一种有利的实施形式中，交变电场由至少一个电极对产生。激发方式在根据本发明的方法中保持不变，也就是说，不对激发强度进行再调整。原则上，本领域技术人员已知了用于实现的不同激发方式和设备，本领域技术人员能够根据应用情况对其进行选择。

在典型的激发要求中，由于激发器中的电极配置和典型的安全文件发光材料显现的电致发光而存在安全特征-激发器间距与所测量的发光强度之间的能够以数学方式描述的相关性。所述相关性能够通过具有负系数的指数函数来描述。证实为适当的是，借助于下面所说明的公式对所测量的发射进行评估：

其中

优选地，对每个强度值检测所属的间距值。在此，可以为绝对值或关于基本间距的相对说明，所述基本间距在最佳条件下设定在要检查的安全文件或安全材料与激发源之间。在实际测试中，已经表明，通过在上面所说明的公式能够实现对通过不同的间距引起的强度波动非常好的补偿。以所述方式提供有说服力的测量值，根据所述测量值能够以高可靠性进行检查，安全特征是否具有相应的特性。

有利的是，安全文件以150m/min的最大速度运动通过交变电场。直至这种速度，测量都能够特别地实现。然而，不局限于这种最大速度。

根据另一种有利的实施形式，以至少1KHz的测量频率来记录间距测量的数值。

在一种优选的实施形式中，在经间距补偿的发射处于预给定的数值之外时，输出信号。由此，向操作人员指示，安全特征不再具有其为了安全文件的验证而必须强制具有的必要的特性。由此而论，也已经证实为适当的是，安全文件设置有相应的标记，根据所述标记，在随后的质量控制中能够立即将其识别为有缺陷并且进行分拣。

此外，有利的是，将根据本发明的方法集成到安全文件的生产过程中，其中，所述方法在电致发光的安全特征施加之后进行。生产过程例如能够是丝网印刷过程。根据本发明的方法的常见应用情况是在造纸工厂中制造的特殊纸张，所述特殊纸张制造用于纸币生产。将相应的安全标识印刷到所述纸上。印刷与面额相关地进行。在此，通常4、5或6个痕迹同时被印刷。印刷优选地以连续丝网印刷进行。在对安全特征的印刷和检验之后，将纸幅按纸币纸张尺寸切割。

根据本发明的用于对安全特征进行检验的设备包含用于产生交变电场的激发器、用于检测和评估通过电致发光引起的发射的检测器，其中，所述安全特征包括至少一个电致发光的安全特征。根据本发明的设备的特征在于，所述设备附加地还具有间距传感器，用于检测激发器与电致发光的安全特征之间的间距。间距传感器优选地实施成三角测量传感器。此外，所述设备还包括处理单元，用于对由检测器和间距传感器检测的数据进行处理以产生经间距补偿的信号。

根据本发明的设备的一种常见应用情况是电致发光的安全特征的丝网印刷应用。根据本发明的设备在此优选地位于干燥段之后。

在描述的应用情况中，通常同时印刷达到六个印刷痕迹。为了能够同时并且相互无关地进行检查所述印刷痕迹，优选地分别使用六个激发器、检测器以及间距传感器。由检测器检测的发射值与相应的间距一起由处理单元所检测。从检测到的数据，通过处理单元借助于已经结合方法描述所描述的补偿公式来确定经间距补偿的发射。

附图说明

本发明的其他优点、细节和改进形式参照附图从以下对优选的实施形式的描述中得出。

具体实施方式

唯一的图示出通过电致发光引起的发射的强度与激发器和电致发光的安全特征之间的间距的相关性。为了确定所述关系，在示出的实例中，对不变样本至少测量10次。系统的调准在所选择的实例中在1.5mm的标称间距上进行(对应于100％)。以1.0mm、1.25mm、1.5mm、1.75mm和2.0mm的间距进行测量。这大致对应于常见间距波动，如在以上所描述的应用情况(对在造纸厂中制造的用于纸币印刷的特殊纸张进行处理)中出现的那样。

从在图中绘制的a曲线中能够获取相当大的强度波动。在间距为1.0mm的情况下，强度值大约为225％。在间距为2.0mm的情况下，仍刚好测量出40％。由于强烈波动，在对安全特征进行检验时会出现问题，因为根据必须超过相关颜色范围中的最小阈值的发射强度来判断，是否将具有必要质量的安全特征施加到安全文件或其前体上。由此，会出现，由于安全特征与激发器之间间距较大，测量到过小的强度，并因此，将安全特征的质量评估为不充分的、并且错误地分拣为有缺陷的。在相反的情况下，会出现，在间距较小的情况下，将本来有缺陷的安全特征评估为充分的，因为强度由于较小的间距而超过必需的最小阈值。因此，有缺陷的安全文件不能够同时在生产过程期间就已经识别出并且必须以较高的开销由安置在生产下游的质量控制来确定。

测量在启用根据本发明的间距补偿的情况下重复。通过间距补偿，在例如为1.75mm和2mm的大的间距的情况下增大所测量的小强度值，在标称间距(1.5mm)的情况下除以1并且在例如为1.25mm和1.0mm的小间距的情况下缩小。所述测量的结果能够从图中的b曲线中获取。目前在没有间距补偿的情况下出现的强度波动能够尽可能地得到补偿。强度值仅还在90％到100％之间的范围中波动。因此，提供具有高质量的信号，根据所述信号能够对安全特征的质量进行可靠的检验。

对于经间距补偿的发射强度位于预给定的数值之外的情况，能够输出声学的或视学的报警信号。辨识为有缺陷的安全文件能够设有相应的标记，以便随后能够将其作为次品分拣。操作人员能够对报警信号做出反应而采取相应的修正措施，例如调整电致发光的颜料的配量。在实践中，当前通常手动地介入到印刷过程中，例如对丝网的料位进行控制，对丝网进行清洁或者对印刷中可能的歪斜进行修正。但是，自动的修正同样是可能的，使得根据确定的测量值(尤其当所述测量值位于预给定的边界值之外时)对在生产过程中施加到后续的安全文件上的安全特征的数量进行调整。

本领域技术人员已知的是，对于实现而言，并不取决于用于激发发光的激发源的细节。同样地，要检查的安全文件或安全材料的类型不具有重要意义。

Claims (12)

1.一种用于对在激发时安全文件或安全材料中的电致发光的安全特征进行检验的方法，具有以下步骤：

-借助于激发器来激发所述安全特征的电致发光；

-对所述激发器与电致发光的所述安全特征之间的间距进行测量；

-对通过电致发光引起的发射的强度进行测量；

-根据所测量的间距对所测量的强度进行修正，以便形成归一化到预给定的基本间距上的经间距修正的强度值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述间距的测量通过三角测量来进行。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对电致发光的所述安全特征的激发至少在激发频率下在交变电场中进行，所述安全文件运动穿过所述交变电场。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，对所测量的强度的评估借助于下述公式进行：

其中

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述安全文件以150m/min的最大速度运动通过所述交变电场。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，间距测量的数值借助至少为1KHz的测量频率来记录。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当归一化的强度值处于预给定的边界值之外时，输出信号。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所述方法集成到安全文件的生产过程中，其中，所述方法在电致发光的安全特征施加之后进行。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，根据归一化的强度值，对用于生产过程中后续的安全文件的、待施加的、电致发光的所述安全特征的数量进行调整。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，根据归一化的强度值，当所述强度值处于预给定的边界值之外时，对用于生产过程中后续的安全文件的、待施加的、电致发光的所述安全特征的数量进行调整。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述生产过程为丝网印刷过程。

12.一种用于对安全文件或安全材料中的电致发光的安全特征进行检验的设备，所述设备具有：用于产生交变电场的激发器，用于激发所述安全特征的电致发光；检测器，以用于检测通过电致发光引起的发射的强度值，其特征在于，所述设备还具有用于检测激发器与电致发光的安全特征之间的间距的间距传感器以及处理单元，所述处理单元将所检测的强度值与在考虑所检测的间距的情况下形成的修正因子作用，以便形成经间距修正的强度值。