CN107000461A - 安全纸和安全文件的改进 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及安全纸(10、50)，其包括至少一层纤维基材(11、12、51)和在其上的安全沉积物(18、56)。所述至少一层纤维基材(11、12、51)具有基本均匀厚度的主体(15、55)和至少一个孔口(17)和/或减小厚度的区域(16、54)。所述减小的厚度是非零的，并且比主体(15、55)的厚度小至少15％。安全沉积物(18、56)包括至少一个单元，其部分地覆盖暴露于所述至少一个孔口(17)和/或减小厚度的区域(16、54)中的纤维基材。因此，当所述至少一层纤维基材(11、12、51)穿过其厚度分离成第一和第二部分(26、58)时，孔设置在第一部分中，而所述至少一个单元设置在第二部分(26、58)的纤维基材上。本发明还涉及制造所述安全纸(10、50)的方法和包括所述安全纸(10、50)的安全文件(20)。

Description

安全纸和安全文件的改进
技术领域
本发明涉及安全纸，所述安全纸包括：至少一个纤维基材层，该纤维基材层具有多个孔口和/或减小厚度的区域；和安全沉积物，该安全沉积物至少部分地叠覆所述孔口和/或区域。本发明还涉及制造所述安全纸的方法和包括所述安全纸的安全文件。
背景技术
安全文件和小册子(例如护照、存折、身份识别文件、证书、许可证和支票簿)通常包括一个或多个提供信息的数据页。例如，如在WO-A-2010/040987中所公开的那样，护照小册子通常包括封面(具有前封面和后封面)和位于封面之间的多个的内部页(有时称为签证页)。通常，签证页由具有约85gsm克重的纸制成并缝合在一起。封面粘附在签证页的外侧，从而保护缝合线。RFID芯片或类似装置可设置在封面内，用于电子检测和进一步的安全性。
与签证页中的一个签证页一体地设置有至少一个数据页，该至少一个数据页通常缝合至缝合线和/或作为封面的一部分。数据页通常包括一个或多个纤维基材(例如纸)的基层，该基层覆盖以一层聚合物薄片，聚合物薄片通常以膜或漆的形式施加。纤维基材层通常由(例如)纸或棉纤维制成，并且通常具有约110gsm的克重。
基层通常具有数个安全特征，例如水印和机器可读的印刷物。特别地，在制造过程中，可以在纤维基材中形成圆网水印或电铸版水印。随后，可以在施加薄片层之前将与安全文件的所有者相关的个人信息(例如其姓名、地址、国籍、出生日期和照片)印到基层上。
薄片层通常具有一个或多个其他安全特征，例如全息图、变色油墨或其它光学可变单元。全息图可设置为与基层的个人信息和/或安全特征对齐。例如，薄片层可以被布置成将水印制成于基层中，该水印仅在从某些角度观察时才可见。薄片层由粘合剂附着到纤维基材上，这防止了在没有破坏印在基层上的个人信息的情况下去除薄片层。
但是，已经发现，伪造者能够借助于穿过层片的平面分离基层来从原始安全文件制造假冒安全文件。这使得薄片层和个人信息能够与基层的包含一个或多个安全单元(例如水印)的部分相分离。伪造者可在基层的该部分上印制新的个人信息，然后施加新的薄片层，在该新的薄片层内包含重制的安全特征。结果，重制的数据页将包括具有原始基层的一些安全特征的基层。
WO-A-2011/110799解决了以下问题：伪造者沿着钞票的平面将钞票一分为二，随后形成这样的假币，该假币包含附着到假钞背面的真钞的前部。在WO-A-2011/110799中，安全基材设置有两组区域，一组位于基材的任一表面上，并且这两个区域都需要存在以便形成机器可读代码。如果钞票被分离，则将不会形成机器可读代码，从而可识别假币。但是，这种配置不适用于这样的安全文件，所述安全文件不具有机器可读代码和/或不具有在安全基材的两侧上的各组区域。护照尤其如此，虽然这也适用于其他安全文件。
WO-A-2011/015798公开了一种薄片文件，该薄片文件具有设计成在使用中不被分离的第一层和第二层。第一层设置有由激光、机械或钻孔技术所钻的孔口，且在第一层和第二层叠置之后，该孔口印有油墨。油墨将图像形成在第一层的表面上、沉积在孔口的内表面上、并在第二层上形成着墨区域。如果第二层被更换，则伪造者难以在孔口与着墨区域之间实现正确的对准。
发明内容
本发明的一个目的是通过防止伪造者改编(不管是通过分离还是其他手段)、和通过提高由机器或眼睛识别任意此类改编的能力来提高安全文件的安全性。
因此，本发明提供了一种安全纸，包括：
至少一层纤维基材，所述纤维基材具有基本均匀厚度的主体和至少一个孔口和/或减小厚度的区域，所述减小厚度是非零的并且比所述主体的厚度小至少15％；和安全沉积物，所述安全沉积物至少部分地叠覆所述至少一个孔口和/或减小厚度的区域，使得当所述至少一层纤维基材穿过其厚度分离成第一部分和第二部分时，孔被设置在所述第一部分中，而叠覆的所述安全沉积物设置在所述第二部分上。
在一个优选实施例中，减小厚度比主体的厚度小至少25％。
安全沉积物优选地形成形状、图案和/或其他标记，并且是肉眼可见的或机器可读的。安全纸可以包括安全沉积物的多个区域或单元，其中，至少两个区域或单元设置在所述至少一个孔口和/或减小厚度的区域内。在各优选实施例中，安全沉积物是油墨。
所述至少一层纤维基材形成所述安全纸的第一表面和第二表面，所述安全沉积物位于所述第一表面上，且在入射到第二表面上的反射光中通过所述至少一个孔口和/或减小厚度的区域是可见的。在一个具体实施例中，安全纸包括第一层纤维基材和第二层纤维基材，所述至少一个孔口和/或减小厚度的区域形成在所述第一层纤维基材中。
在另一优选实施例中，所述至少一层纤维基材形成所述安全纸的第一表面和第二表面；所述安全沉积物位于所述第一表面；并且安全亮物设置在所述第二表面上并叠覆所述至少一个孔口和/或减小厚度的区域，所述安全亮物在入射到所述第一表面上的反射光中通过所述至少一个孔口和/或减小厚度的区域可见。
本发明还提供了一种包括本发明的安全纸的安全文件。安全文件优选地为钞票、支票、证书、护照、护照页、身份证和驾驶执照等有价值的文件。
在安全文件的一个优选实施例中，透明或半透明保护层设置在所述至少一个孔口和/或减小厚度的区域以及安全沉积物上。保护层优选地配置成使得当所述至少一层纤维基材穿过其厚度分离成第一部分和第二部分时，孔穿过所述保护层设置在所述第一部分中，而叠覆的安全沉积物和保护层设置在所述第二部分上。
在安全文件的再一个优选实施例中，安全沉积物至少部分地形成与安全文件的所有者相关的个人信息。
所述减小厚度优选地为非零。优选地，安全沉积物包括至少一个单元，所述至少一个单元部分地覆盖暴露在所述至少一个孔口和/或减小厚度的区域中的纤维基材，使得当所述至少一层纤维基材通过其厚度分离成第一部分和第二部分时，孔设置在第一部分中，而所述至少一个单元设置在第二部分的纤维基材上。结果，伪造者不可能使用所述至少一个孔口和/或减小厚度的区域作为掩模来复制所述至少一个单元。
优选地，部分地覆盖暴露在所述至少一个孔口和/或减小厚度的区域中的纤维基材的所述至少一个单元与所述至少一个孔口和/或减小厚度的区域的边缘分离。优选地，所述至少一个单元形成在分离所述至少一层纤维基材之前和之后均是用户可视觉识别的或机器可读的数据。优选地，所述至少一个单元呈形成个人数据一部分的字母或字符的形状。结果，伪造者需要精确地复制所述至少一个孔口和/或减小厚度的区域以及所述至少一个单元两者。因此，在安全纸包括第一层和第二层的情况下，伪造者需要复制这两个层。在WO-A-2011/015798中，仅第一层和第二层之一需要被复制。
优选地，所述至少一个孔口和/或减小厚度的区域是在从纤维浆料形成所述至少一层纤维基材期间使用受控排泄区域形成的。在造纸期间形成的孔口和/或减小厚度的区域通常与在基材形成之后例如通过裁切、冲压或磨制而在基材中形成的窗口特征或孔口具有不同的物理特性，因此可通过检查而与这些孔口区分开。例如，在形成所述纤维基材层期间形成的窗口特征(例如孔口和/或减小厚度的区域)通常会具有不规则边缘(其暴露单独的纤维或纤维束)，和/或围绕孔口和/或减小厚度的区域的有限区域(在该有限区域中，纤维基材的纤维密度低于所述纤维基材层的主体的纤维密度)。孔口和/或减小厚度的区域的周边的详细形状通常也会从一个文件到下一个文件而变，因为这在一定程度上是由纤维的布置而决定的，而纤维的布置将是随机的。相比之下，在造纸之后形成的孔口或窗口特征的边缘通常会是界限分明的且通常紧密地遵循预定的形状(例如圆形)。
在一个具体实施例中，本发明涉及一种安全纸，其包括：第一层纤维基材和第二层纤维基材，所述第一层纤维基材具有基本均匀厚度的主体和至少一个孔口，所述第二层纤维基材通过所述至少一个孔口露出；和安全沉积物，所述安全沉积物包括至少一个单元，所述至少一个单元部分地覆盖在所述至少一个孔口中露出的第二层纤维基材，使得当所述第一层纤维基材和/或第二层纤维基材通过其厚度分离成第一部分和第二部分时，孔设置在第一部分中，而所述至少一个单元设置在第二部分中并且在所述第二层纤维基材上。
在再一个具体实施例中，本发明提供了一种安全纸，其包括：一层纤维基材，所述一层纤维基材具有基本均匀厚度的主体和至少一个减小厚度的区域，所述减小厚度是非零的，比主体的厚度小至少15％；和安全沉积物，所述安全沉积物包括至少一个单元，所述至少一个单元部分地覆盖所述减小厚度的区域，使得当所述一层纤维基材通过其厚度分为第一部分和第二部分时，孔被设置在第一部分中，而所述至少一个单元被设置在第二部分上。
本发明还提供了一种制造安全纸的方法，包括以下步骤：将纤维从含水浆料的槽沉积在支撑表面上以便形成纤维基材，并在受控排泄区域处限制通过支撑表面的排放来形成具有基本均匀厚度的主体和至少一个孔口和/或减小厚度的区域的至少一层纤维基材，所述减小厚度为非零并且比所述主体的厚度小至少15％；将所述纤维基材层从支撑表面取下；干燥所述纤维基材层；和将安全沉积物设置在所述纤维基材层上，以便至少部分地叠覆所述至少一个孔口和/或减小厚度的区域，使得当所述至少一层纤维基材通过其厚度分离成第一部分和第二部分时，孔设置在第一部分中，而叠覆的安全沉积物设置在第二部分上。
该方法优选地还包括以下步骤：在干燥步骤之前，将所述至少一层纤维基材与第二层纤维基材组合，所述第二层纤维基材在单独的形成步骤中形成。在优选实施例中，受控排泄区域由固定到支撑表面的堵塞材料，固定到支撑表面的电铸版、和支撑表面中的浮凸区域之中的至少一个形成。
安全沉积物设置步骤优选地还包括：(a)识别所述至少一个区域和/或孔口；(b)计算纤维基材层中至少一个区域和/或孔口的位置；和(c)将安全沉积物相对于所述至少一个区域和/或孔口沉积在预定位置中。
该方法优选地包括以下步骤：在沉积安全沉积物之后，将透明或半透明的保护层施加在所述至少一个孔口和/或减小厚度的区域以及安全沉积物上。优选地，在施加该保护层期间，粘合剂和/或漆被压入到纤维基材的表面之下的区域中。
附图说明
现在仅通过举例的方式参考附图并如附图所示来描述安全纸、安全纸的制造方法以及包含安全纸的安全文件的实施例，附图中：
图1是本发明的安全纸的透视图；
图2是图1的安全纸通过截面A-A的横截面侧视图；
图3是沿着分离平面分离之后图1的安全纸的一部分的横截面侧视图；
图4是本发明的安全文件的平面图；
图5A是本发明的安全纸的顶部的平面图；
图5B是图5A的安全纸的下侧的平面图；
图6是在制造图1的安全纸的方法中使用的造纸机的一部分的横截面侧视图；
图7是本发明的安全纸的另一实施例的透视图；
图8是图7的安全纸通过截面B-B的横截面侧视图；而
图9是沿着分离平面分离之后图7的安全纸的一部分的横截面侧视图。
具体实施方式
图1至图3示出了本发明的安全纸10的第一实施例。安全纸10优选地为两层，包括纤维基材的第一和第二层11、12。因此，安全纸10的第一表面13由第一层11的表面形成，而安全纸10的第二表面14由第二层12的表面形成。
第一层11包括厚度大体上均匀或相似的主体15。主体15的克重优选为约40至150gsm，更优选为60至120gsm。主体15优选地形成第一层11的表面面积的至少50％，更优选地为第一层11的表面面积的至少75％，更优选地为第一层11的表面面积的至少90％。
第一层11还包括具有减小厚度的至少一个区域16，该减小厚度可以非零且小于主体15的均匀厚度。所述至少一个区域16的减小厚度优选地比主体15的厚度小至少15％，更优选地比主体15的厚度小至少25％。例如，所述至少一个区域16可以具有30gsm的克重。区域16还优选地具有均匀的厚度，并由较大均匀厚度的主体15所包围。术语“厚度”应在本领域公知的含义内解释，即：第一层11的在其主要表面之间的尺寸。减小厚度的区域16可以形成安全纸10的第一表面13的面积的至多50％，更优选地形成安全纸10的第一表面13的面积的至多25％，再更优选地形成安全纸10的第一表面13的面积的至多10％。一个或多个区域16可以具有零厚度，使得第一层11具有贯穿其整个厚度的一个或多个孔口17。
此外，第一层11还可以包括一个或多个安全特征，尽管安全特征可不设置在减小厚度的所述至少一个区域16和/或孔口17中，此时它们形成单独的、自持的安全特征。一种这样的安全特征是圆网水印(cylinder mould watermark)，在圆网水印中，水印的一些区域与主体15的均匀厚度相比更大或更厚，和/或水印的一些区域与主体15的均匀厚度相比更小或更薄。另一安全特征是电铸版水印(electrotype watermark)，其中电铸版水印的一些区域与主体15的均匀厚度相比更小。
在一个优选实施例中，减小厚度的所述至少一个区域16或孔口17形成较大水印的一部分。特别地，减小厚度的区域16可形成水印图像的一部分，例如表示人肖像的水印的头发。孔口17可以形成与其他水印组合生成的较大图像的一部分，所述其它水印将具有增加厚度的区域和减小厚度的区域两者。
安全线和贴片是另一适宜的安全特征，其可以以任何公知方式施加到第一层11或嵌入第一层中。例如，安全线或贴片可以施加到第一层11的表面、部分嵌入到第一层中、完全嵌入到第一层中和/或暴露在第一表面13中的窗口处。作为另一种选择，安全特征可以包括多个安全纤维，该安全纤维设置在第一层11内并在第一表面13上的反射光中可见。
安全沉积物18设置在第一层11的第一表面13上一个或多个区域或单元中，优选地以油墨的形式设置(尽管下面将描述其他实施例)。安全沉积物18优选地形成一个或多个形状、图案或用户可视觉识别或机器可读的其他标记。例如，安全沉积物18可以形成徽标、图片、代码、字母、数字、符号和/或其他此类单元。安全纸10可用于形成安全文件20，例如在图4中示出为护照的个人数据页。在该示例中，安全沉积物18以个人数据21和/或一个或多个机器可读区域22的形式设置。个人数据21可包括与安全文件20的所有者相关的任何适宜的数据，例如其姓名、地址、国籍、出生日期、照片23和/或其他生物特征信息。机器可读区域22优选地包括字母、数字和/或其他符号，其能够使用光学识别来扫描和处理，以便检索(可能编码的)数据。
如图1和图4所示，安全沉积物18至少部分地叠覆(即覆盖)所述减小厚度的至少一个区域16和/或孔口17。因此，如图2最佳所示，安全沉积物18设置在较薄的区域16中，而在孔口17处，安全沉积物18将贯穿第一层11并沉积在第二层12上，使得其通过孔口17可见。
每个区域16和/或孔口17可以仅部分地覆盖有安全沉积物18。特别地，可以在每个区域16和/或孔口17中仅设置个人数据21的一个或两个单元(例如一个或两个字母或符号)。当与安全页10的主体15上设置的个人数据21组合时，区域16和/或孔口17中的个人数据21可以仅对用户或机器来说是可识别的。此外，单元或标记(例如单独的字母或数字)可以部分地形成于区域16和/或孔口17中和部分地形成于主体15上。安全沉积物18也可以设置在区域16和/或孔口17的整个区域上。
每个区域16和/或孔口17可以以任何适宜的形状设置，例如如图4所示，以简单形状(例如圆形、椭圆形或正方形)的形式设置。在存在多个区域16和/或孔口17的情况下，它们可以都相同地成形。替代地，一个或多个区域16和/或孔口17也可以被成形为例如以符号、文字、代码、数字等的形式传送可识别的信息。在特定示例中，区域16或孔口17可以以与安全文件20相关的国家的地理形状来设置。特别地，一个或多个区域和/或孔口17可以被成形为匹配安全沉积物18的形状的轮廓或外周。例如，沉积物18可以显示与安全文件20的发行机构有关的徽标，而区域16或孔口17可以设置在所述徽标的轮廓中。
每个区域16和/或孔口17可以分散在安全纸10的第一表面13中的随机位置处，而如果存在多个区域16和/或孔口17，则它们的相对位置可以具有不可识别的定位。安全沉积物18可以设置为匹配所述随机位置，或者每个区域和/或孔口17可以随机地设置在第一表面13的限制区域内，并且安全沉积物18设置在该限制区域内，使得任何两个安全纸10可以不包含在区域16和/或孔口与安全沉积物18之间的相同的叠覆。
但是，在本发明的一个优选实施例中，至少一个区域16和/或孔口17设置在安全纸10中的预定位置，使得当它们未被设置在正确位置中时文件的检查者可检测到。在优选实施例中，所述至少一个区域16和/或孔口17的位置可由机器检测，使得在制造期间，安全沉积物18可以以与所述至少一个区域16和/或孔口17的预定位置关系来设置。在两个特征之间的这种定位使得安全纸10难以被仿造者复制，因为它们不仅需要再现所述至少一个区域16和/或孔口17与安全沉积物18，而且将还需要确保它们相对于彼此正确地定位。
第二层12优选地具有大体上均匀的厚度，且优选地较薄(即大体上薄于第一层11)，例如具有约10至50gsm的克重，更优选地约15至30gsm的克重。第二层12也可以设置有一个或多个安全特征，例如圆网水印、电铸版水印、安全线、安全贴片和安全纤维。也可以使用任何公知的印刷技术(例如染料升华、丝网、柔版印刷、平版印刷、凹版印刷，照相凹版、染料扩散、激光，喷墨色粉、凸版印刷和色粉转印)将印刷施加到由第二层12形成的第二表面14上。
安全文件20(特别地，如果它是护照)还可以包括保护层24，保护层附着到安全纸10的第一表面13，并且在个人数据21和机器可读区22上。保护层24(通常厚约10μm并且是透明或半透明的)可以包括漆层或聚合物膜，其施加将在下面进一步详细描述。优选地，保护层24包括一个或多个安全特征，例如全息图、变色油墨或其它光学可变单元，以使其更难以由仿造者再现。安全特征可以使用转移层来施加，使得安全特征被设置在保护层24的下面。因此，保护层24保护安全纸10不受磨损，并且为安全文件20提供安全功能。
安全文件20还可以包括嵌入在第一和/或第二层11、12之内或之上的识别特征件。识别特征件可以为适于存储与文件有关的数据的任何类型，所述数据例如为著录数据或者与文件的所有者有关的个人数据，其可由计算机处理器和适宜的发射器和/或接收器电子读取。特别地，识别特征件是RFID芯片或NFC标签。在护照、身份证件等(其中，安全文件20涉及所有者的身份)的情况下，识别特征件存储与所有者有关的生物特征数据，例如虹膜信息、指纹信息或面部识别数据。
安全沉积物18在入射到第一表面13上的反射光中(即当从安全纸10与光源相同的一侧观察安全纸10时)是可见的。如果安全纸10在区域16和/或孔口17处的厚度足够小，则该区域和/或孔口在入射到第一表面13上的反射光中(特别是在它们的边缘处)也是可见的。此外，如果安全沉积物18足够不透明，并且如果安全纸10在区域16和/或孔口17处的厚度足够小，则第一表面13上的安全沉积物18将在入射到第二表面14上的反射光中是可见的。区域16和/或孔口17在透射光中(即当从安全纸10的与光源相反的一侧观察安全纸10时)将是可见的。如图5A和5B所示，当在透射光中观察第二表面14时，安全沉积物18也将通过区域16和/或孔口17可见。
本发明的安全功能参考图2和图3最佳地示出。通常，伪造者将尝试改编安全文件20，以使得个人信息21和机器可读代码22与安全文件20的原主人以外的不同人有关，但是保留设置在第一和第二层11、12中的安全特征(特别是识别特征)以避免检测。为了这样做，他们将试图沿着第一与第二表面13、14之间的分离平面25将安全纸10分离成第一部分(未示于图3)和第二部分26。第一部分(其包括第一表面13、第一层11的至少一部分和其上的任何沉积物18)被伪造者丢弃。然后，伪造者将通过将安全沉积物18施加在第二部分上来尝试重新使用第二部分26，所述第二部分包括第二表面14和第一和/或第二层11、12的至少一部分。
分离平面25是至少40gsm及以上的纤维基材层内固有的破断面。通常，分离平面25接近纤维基材层的中心(即在其表面之间的中间)且大体上平行于纤维基材层的相对表面。因此，如图2所示，特别是在第二层12比第一层11薄的情况下，分离平面25将倾向于接近第一层11的中心。
在本发明中，在分离安全纸10之后形成的第二部分26将仍然包括至少一些安全沉积物18。这是因为在分离安全纸10期间，减小厚度的区域16将与第一层11分离并保持联接到第二层12。因此，叠覆该区域16的任何安全沉积物18将保留在第二部分26上。通过第一层11中的孔口17设置在第二层12上的任何安全沉积物18也将仍存在于第二部分16上。此外，设置在第一表面13上的任何保护层24的一些部分在区域16和/或孔口17中也可以附着到第二部分26。但是，如果保护层24足够厚，则其在分离安全纸10期间将不会被分开，并将保持附着到第一部分(安全沉积物18仍将保持附着到第二部分26)。
因此，伪造者将无法有效地再利用第二部分26来形成新的伪造的安全文件，因为如果该伪造的安全文件被再使用，则伪造的安全文件可通过存在的安全沉积物18和可能保留在第二部分26上的保护层24而被容易地识别。此外，任何剩余的保护层24将显著地破坏在第二部分26的顶部上的油墨印刷物等。
图6示出了适用于制造本发明的第一实施例的安全纸10的圆网造纸机30的一部分。造纸机30包括在含水纤维浆料35、36的第一和第二纸浆槽33、34中旋转的第一和第二网笼31、32。网笼31、32覆盖有多孔支撑表面(例如多孔丝网)，其形成第一和第二网笼罩37、38。
纤维浆料35、36可以包括一系列纤维类型，包括合成纤维或天然纤维或两者的混合物。纤维的实际制备不受本发明的限制，而将取决于在纤维基材层11、12中期望的效果。作为一般考虑，用于安全文件(例如钞票、护照、身份证等)的安全纸10需要耐磨、弹性和自支撑，因此优选地选择适宜的纤维混合物。
当网笼31、32旋转时，纤维浆料35、36中的液体穿过网笼罩37、38的多孔支撑表面。纤维沉积在支撑表面上，从而形成第一和第二层11、12，其中，第一层11形成在第一网笼31上，而第二层12形成在第二网笼32上。用于形成第二层12的配置在本领域中称为“短成形器”。如前所述，第一纤维基材层的克重约为90gsm，而第二纤维基材层的克重约为20gsm。
受控排泄区域39形成在第一网笼罩37上，用于在第一层11中形成减小厚度的区域16和/或孔口17。受控排泄区域39的形状被选择为对应于安全纸10中的区域16和/或孔口17的期望形状。可以存在多个围绕第一网笼罩37设置的受控排泄区域29。
当网笼31旋转时，来自纤维浆料35的液体穿过多孔支撑表面，而纤维沉积在第一网笼罩37上。归因于各受控排泄区域39，很少或没有纤维覆盖置于这些受控排泄区域之上。一些纤维可以形成在受控排泄区域39上，但基材无法正常地形成于其上，因为沉积的纤维不足。如果需要，在随后的处理步骤中可以除去任何此类不想要的纤维。因此，第一层11将形成有对应于受控排泄区域39的减小厚度的区域16和/或孔口17。
受控排泄区域39可以这样形成：通过将填塞材料固定到第一网笼罩37，例如通过将金属焊接到其上。替代材料包括蜡、聚合物或另一种材料，其可牢固地附着到第一网笼罩37上，以防止液体从纤维浆料35中排出并因此防止纤维沉积。类似的装置公开于WO-A-00/39391和WO-A-2004/001130，其内容通过引用并入本文。这种方法特别适于形成具有非常低的厚度的孔口17或区域16。为了防止纤维沉积，以便形成孔口17，填塞材料可足够大，以防止纤维将其桥接，和/或填塞材料对于纤维浆料35中承载纤维的流体来说是基本不能渗透的。例如，填塞材料可以由聚合物树脂、金属或陶瓷体形成。如果需要一些纤维沉积以形成非常低厚度的区域16，则填塞材料可以只是足够窄使得纤维可将其桥接，并且填塞材料可被制成稍微不能渗透的(但是还不像第一网笼罩37那样不能渗透)。例如，填塞材料可以由穿孔的金属或聚合物构件形成。
替代地或另外，受控排泄区域39可以由具有较大高度的区域的电铸版形成。电铸版是公知的并已述于(例如)US-B-1901049和US-B-2009185，电铸版设置为形如金属薄片、附接到第一网笼罩37、并且具有凸起区域。电铸版包括具有较大高度(即从第一网笼罩37延伸离开)的区域，这导致了纤维沉积较少或无纤维沉积的区域，从而形成孔口17或减小厚度的区域16。如前所述，孔口17和/或区域16可以形成较大的电铸版水印的一部分，并由形成较大图像的电铸版的一部分形成。
在另一种配置中，受控排泄区域39可以利用第一网笼罩37中的浮凸区域形成，方式类似于用于产生圆网水印的方法(而且实际上，孔口17和/或区域16可以形成该水印的一部分)。浮凸区域可以包括具有相当大高度差的区域，这产生了很少纤维沉积或没有纤维沉积的区域，以便形成孔口17或减小厚度的区域16。
在形成第一层11和第二层12期间，可以采用各种技术来将前述安全特征包含在第一层和第二层中，使用本领域公知的任何适宜的方法即可。例如，第一和/或第二网笼罩37、38可以另外包括浮凸区域，以便将网笼水印与区域16和/或孔口17分开地形成在安全纸10中。电铸版也可用于将电铸版水印(即浅色调区域)与区域16和/或孔口17分开地形成在第一和第二层11、12中。当第一和/或第二层形成在第一和/或第二网笼罩37、38上时，安全线也可以嵌入(全部或部分地)纤维基材中。安全纤维可以注入邻近第一和/或第二网笼罩37、38的纤维浆料35、36中，使得安全纤维嵌入第一和/或第二层11、12中。WO-A-00/39391、WO-A-2004/001130、US-B-1901049、US-B-2009185和EP-A-059056中公开的任何技术可用于将安全特征包含到第一和第二层11、12中。
当形成第一和第二层11、12时，它们作为连续幅材从第一和第二网笼罩37、38取下，例如通过用于第一层11的伏辊40和用于第二层11的毯带41实现。伏辊40与第一网笼罩31接触旋转，并用于将第一层11从第一网笼罩31转移到毯带41(formex)，毯带将幅材从造纸机30的湿端传送到压榨部(未示于图中)。毯带41在所述第一层11被从第一网笼31压到伏辊40上的位置处将第二层12供给到第一层11中。因此，第一层11和第二层12被组合以在干燥之前形成层片。
水从湿纤维幅材中提取出，纸幅材经历干燥处理。然后，可以沿着裁切线裁切干燥的幅材以形成多张暂时性的纸页，它们堆叠成令，每令通常500张。优选地，干燥的安全纸10的克重在约70至180gsm的范围内，更优选地在约90至150gsm的范围内。
安全沉积物18在裁切过程之前或之后施加到第一层11和第二层12，使得安全沉积物至少部分地叠覆孔口17和/或减小厚度的至少一个区域16。特别地，安全沉积物18的包含不可变信息(例如图1和图4中所示的文字“姓名”、“出生日期”等)的部分可以在裁切之前施加，而安全沉积物18的包含可变或个人信息(例如安全文件20的所有者的姓名或出生日期)的部分可以在裁切之后施加。
区域16和/或孔口17的上述定位性可特别适用于施加后面的安全沉积物18，因为沉积物施加机可通过定位区域16和/或孔口17来确定安全沉积物18需要被施加的位置。适宜的施加机公开于WO-A-2009/037414，其内容通过引用并入本文。广义地讲，施加机最初识别所述至少一个区域16和/或孔口17，计算其在安全纸张10上的位置(例如通过确定区域16或孔口17的边缘或中心的位置)，随后将安全沉积物18施加在相对于所述至少一个区域16和/或孔口17的预定位置中。
安全沉积物18由任何适宜的分散物质形成，所述分散物质在安全纸10被分离时可容易地分开，使得一些安全沉积物18保留在上述第二部分26上。优选地，安全沉积物18是油墨，但是可以包括任何其它适宜的包括可识别性质的组合物。例如，可以采用并使用任何适宜的方法来施加光学可变的组合物，例如液晶颜料、干涉颜料、光学可变的磁性干涉颜料和基于光子晶体材料的光学可变颜料。用于不可变信息的油墨可以使用(例如)平版印刷、柔版印刷、照相凹版、凹版印刷、丝网或凸版印刷方法来施加。可变或个人信息可使用(例如)喷墨、静电复印、转印处理，激光打标，激光穿孔或激光雕刻来施加。
最后，保护层24可以施加到第一表面13上、覆于安全沉积物18之上，并且可以包括薄片膜或漆层或任何其它适宜的透明或半透明层。可以使用热和/或高压和热熔粘合剂、或经由转移层将漆层直接施加到第一层11。薄片膜优选地是通过转移方法施加的非自支撑层，但也可以是使用粘合剂和/或热密封施加到第一表面13的聚合物自支撑层。在任一方法中，优选的是，确保粘合剂和/或漆在第一表面13处被压入纤维基材的多孔结构中以便提供薄的较刚性的区域，其(例如)从第一表面13延伸至第一层11的厚度的约10％。该区域不仅为第一层11提供附加的支撑，而且还有助于确保分离平面25处于第一层11内，因为分离平面将倾向于较靠近压入纤维基材中的漆或粘合剂。
图7至图9示出本发明的安全纸50的第二实施例，其包括纤维基材的单层51。该单层51以与上述第一实施例的第一层11类似的方式制造，并包括相反的第一和第二外表面52、53。如对本领域技术人员将是显而易见的那样，制造的主要差异是没有采用短成形机。上述关于第一实施例的第一层11的所有特征同样适用于第二实施例的单层51。
层51包括由上述受控排泄区域39所提供的减小厚度的区域54，例如电铸版水印和/或圆网水印。层51具有基本均匀厚度的主体55(除了减小厚度的区域54之外)。区域54的厚度优选地比该均匀厚度小至少15％，更优选地比该均匀厚度小至少25％。例如，均匀厚度的克重可以为约90gsm，而区域54的克重可以为约30gsm。
安全沉积物56在第一表面52处设置在层51上，并至少部分地叠覆减小厚度的区域54，方式类似于就第一实施例所讨论的方式。
由于区域54较薄，当安全纸50沿着分离平面57分离成第一部分(未示于图9)和第二部分58时，安全沉积物56保留在第二部分58上，使得第二部分无法被有效地再次使用。伪造者只能去除安全纸50的在分离平面57上方的、不具有减小厚度的部分。
在本发明的第三实施例中，安全纸10、50以与先前就第一和第二实施例描述的方式相同的方式形成，所述安全纸还包括设置在第二表面14、53上的安全亮物的区域。安全亮物位于第二表面14、53上，使得该安全亮物至少部分地叠覆孔口17和/或减小厚度的至少一个区域16。安全亮物的区域可以叠覆整个区域16或孔口17(当从第二表面14、53的一侧观察时)，并且可以呈任何适宜的形状。该区域的形状可以被配置为可识别的，例如呈正方形、圆形、六边形等，并且可以(例如)以文字、符号、徽标等的形式传达信息。
安全亮物在标准照明条件下可以是或不是人眼可见的，并可包括发光的、荧光的、磷光的、导磁的、导电的、光致变色的和/或光学可变幅度干涉的物质。安全亮物的存在可以只通过诸如紫外光(即波长在约40nm与约400nm之间)的不可见波长照明来显示。安全亮物可由人类观察者和由机器识别。
安全亮物的区域当在入射到第二表面14、53上的反射光中被照亮和观察时是可见的。该安全亮物的区域当在入射到第一表面13、52的反射光中被照射和观察时通过减小厚度的区域16和/或孔口17也是可见的，因为这些区域中的纤维基材足够薄。这样的配置进一步增加了文件的安全性，因为安全亮物区域的存在可在安全沉积物18、56被检测时从第一表面13、52容易地识别出。
本发明不限于上述实施例。例如，安全纸可以包括数个薄层，而分离平面其实可贯穿各层的连结处。在另一实施例中，安全纸可以是多层的，其中在第一和第二实施例中形成的纸层与另外的纸层组合。此外，本发明的安全文件不限于护照，也可以是证书、身份证、支票、旅行支票、债券等。

Claims (28)

1.一种安全纸，包括：
至少一层纤维基材，所述纤维基材具有基本均匀厚度的主体和至少一个孔口和/或减小厚度的区域，所述减小厚度是非零的并且比所述主体的厚度小至少15％；和
安全沉积物，所述安全沉积物包括至少一个单元，所述至少一个单元部分地覆盖暴露在所述至少一个孔口和/或减小厚度的区域中的纤维基材，使得当所述至少一层纤维基材穿过其厚度分离成第一部分和第二部分时，孔被设置在所述第一部分中，而所述至少一个单元设置在所述第二部分的纤维基材上。
2.如权利要求1所述的安全纸，其中，所述减小厚度比所述主体的厚度小至少25％。
3.如权利要求1或权利要求2所述的安全纸，其中，部分地覆盖暴露在所述至少一个孔口和/或减小厚度的区域中的纤维基材的至少一个单元与所述至少一个孔口和/或减小厚度的区域的边缘分离。
4.如前述权利要求中任一项所述的安全纸，其中，所述至少一个单元形成在分离所述至少一层纤维基材之前和之后均是用户可视觉识别的或机器可读的数据。
5.如前述权利要求中任一项所述的安全纸，其中，所述至少一个孔口和/或减小厚度的区域是在使用受控排泄区域由纤维浆料形成所述至少一层纤维基材期间形成的。
6.如权利要求5所述的安全纸，其中，所述至少一层纤维基材由圆网造纸机形成。
7.如前述权利要求中任一项所述的安全纸，其中，所述至少一个单元形成形状、图案和/或其他标记。
8.如权利要求7所述的安全纸，其中，所述安全沉积物是肉眼可见的或机器可读的。
9.如前述权利要求中任一项所述的安全纸，包括所述安全沉积物的多个单元，其中，至少两个单元设置在至少一个孔口和/或减小厚度的区域内。
10.如前述权利要求中任一项所述的安全纸，其中，所述安全沉积物是油墨。
11.如前述权利要求中任一项所述的安全纸，其中，所述至少一层纤维基材形成所述安全纸的第一表面和第二表面，所述安全沉积物位于所述第一表面上，且叠覆所述至少一个孔口和/或减小厚度的区域的安全沉积物在入射到所述第二表面上的反射光中是可见的。
12.如前述权利要求中任一项所述的安全纸，包括第一层纤维基材和第二层纤维基材，所述至少一个孔口和/或减小厚度的区域形成在所述第一层纤维基材中。
13.如权利要求12所述的安全纸，其中：
所述第二层纤维基材暴露在至少一个孔口中；以及
所述安全沉积物包括至少一个单元，所述至少一个单元部分地覆盖暴露在所述至少一个孔口中的第二层纤维基材，使得当所述第一层纤维基材和/或第二层纤维基材穿过其厚度分离成第一部分和第二部分时，孔设置在所述第一部分中，而所述至少一个单元设置在所述第二部分中并且在所述第二层纤维基材上。
14.如前述权利要求中任一项所述的安全纸，其中：
所述至少一层纤维基材形成所述安全纸的第一表面和第二表面；
所述安全沉积物位于所述第一表面；并且
安全亮物设置在所述第二表面上并叠覆所述至少一个孔口和/或减小厚度的区域，所述安全亮物在入射到所述第一表面上的反射光中通过所述至少一个孔口和/或减小厚度的区域可见。
15.一种安全文件，所述安全文件包括前述权利要求中任一项所述的安全纸，其中，所述安全文件是从钞票、支票、证书、护照、护照页、身份证和驾驶执照中所选的有价值的文件。
16.一种安全文件，所述安全文件包括权利要求1至14中任一项所述的安全纸、和设置在所述至少一个孔口和/或减小厚度的区域以及安全沉积物上的透明或半透明保护层。
17.如权利要求16所述的安全文件，其中，所述保护层被配置成使得当所述至少一层纤维基材穿过其厚度分离成第一部分和第二部分时，孔穿过所述保护层设置在所述第一部分中，而叠覆的安全沉积物和保护层设置在所述第二部分上。
18.如权利要求16或权利要求17所述的安全文件，其中，所述安全文件是从钞票、支票、证书、护照、护照页、身份证和驾驶执照中所选的有价值的文件。
19.一种安全文件，所述安全文件包括权利要求1至14中任一项所述的安全纸、或权利要求15至18中任一项所述的安全文件，其中，所述安全沉积物至少部分地形成与所述安全文件的所有者相关的个人信息。
20.一种制造安全纸的方法，包括以下步骤：
将纤维从含水浆料的槽沉积在支撑表面上以便形成纤维基材，并在受控排泄区域处限制通过所述支撑表面的排放来形成具有基本均匀厚度的主体和至少一个孔口和/或减小厚度的区域的至少一层纤维基材，所述减小厚度为非零并且比所述主体的厚度小至少15％；
将所述至少一层纤维基材从所述支撑表面取下；
干燥所述至少一层纤维基材；和
将安全沉积物设置在所述至少一层纤维基材上，以便至少部分地叠覆所述至少一个孔口和/或减小厚度的区域，使得当所述至少一层纤维基材穿过其厚度分离成第一部分和第二部分时，孔设置在所述第一部分中，而叠覆的所述安全沉积物设置在第二部分上。
21.如权利要求20所述的方法，还包括以下步骤：在干燥步骤之前，将所述至少一层纤维基材与第二层纤维基材组合，所述第二层纤维基材在单独的形成步骤中形成。
22.如权利要求20或权利要求21所述的方法，其中，所述受控排泄区域由固定到所述支撑表面的堵塞材料、固定到所述支撑表面的电铸版、和所述支撑表面中的浮凸区域之中的至少一个形成。
23.如权利要求20至22中任一项所述的方法，其中，安全沉积物设置步骤还包括：
(a)识别所述至少一个区域和/或孔口；
(b)计算纤维基材层中的至少一个区域和/或孔口的位置；和
(c)将所述安全沉积物相对于所述至少一个区域和/或孔口沉积在预定位置中。
24.一种制造安全文件的方法，包括如权利要求20至23中任一项所述的方法、和在沉积所述安全沉积物之后将透明或半透明的保护层施加在所述至少一个孔口和/或减小厚度的区域和安全沉积物上的步骤。
25.如权利要求24所述的方法，其中，在施加所述保护层期间，将粘合剂和/或漆压入到纤维基材的表面之下的区域中。
26.一种如前文所述并参考所述附图的安全纸。
27.一种如前文所述并参考所述附图的安全文件。
28.一种如前文参考附图所述的制造方法。
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