CN1910628B - 包含细长安全元件的安全衬底 - Google Patents

Abstract

本发明涉及提供具有用于公众视觉检查的特征的安全衬底，以及由此制作的票据，诸如钞票。更具体地，本发明涉及为了公共和非公共验证的目的，包含至少两个细长安全元件的新式安全衬底。安全衬底包含衬底和至少两个细长安全元件，每个安全元件的宽度都小于或等于6毫米。安全元件至少部分嵌入所述衬底，并且基本互相平行地延伸，它们之间具有不大于10毫米的间隙，其中所述两个安全元件和间隙所占有区域的横向总宽度小于或等于18毫米。

Description

包含细长安全元件的安全衬底

技术领域

本发明涉及提供具有公众可视检查特征的安全衬底，以及由此制作的票据，例如钞票。本发明尤其涉及为了公共和非公共验证的目的、包含至少两个细长安全元件的新式安全衬底。

背景技术

在安全防伪纸内包含细长元件或安全线是已知的，并已在现有技术中得到广泛说明。这种线可以全部或部分嵌入纸内。部分嵌入的线一般被称为被窗口化，因为纸面上规则间隔的线表面象一连串窗口。生产具有这类窗口化线的安全防伪纸的许多方法是已知的，在EP-A-059056中描述了其中一种。纸仍然是通过这种方法有规则地制作，并以商标Stardust^R进行商业销售。

EP-A-059056描述了圆筒模造纸机上窗口化线纸张的制作方法。该技术包括在接触入口点进入含水原料桶之前，浮雕圆筒模覆盖物，并且使不能渗透的细长安全元件与浮雕圆筒模覆盖物的凸起区域接触，称为“星团轨迹(Stardust track)”。在不能渗透的安全元件与凸纹的凸起区域紧密接触的地方，很少能够出现或者不能出现纤维沉积物。在纸完全形成并从圆筒模覆盖物压出(couch)以后，从湿纤维垫榨取出水，并且纸经过干燥处理。在制成的纸中，接触点离开安全元件的外露区域，其中该区域最后在纸的一面上形成窗口，这些窗口在反射光中可见。

在有窗口的纸的制作中会出现的问题是线嵌入每张纸的位置完全相同。这就意味着纸在线的区域中特别厚，在纸张加工过程中，特别是在切纸过程中，会出现问题，因为堆叠的纸张在线相互叠加的区域明显较高。这个问题一般通过在通常为12到18毫米宽的区域内，有意使线的横向位置偏移来解决。

窗口化安全线的使用已经证明是非常有效的安全特征。但是，由于线已经发展，并且随着文字、色彩变换特征以及全息设计的引入变得更加复杂，越来越需要增加线的宽度并由此需要增加与线相关的视觉效果。对于全息线尤其如此，其中线的视觉效果在很大程度上取决于外露并因此可见的区域面积。对于线显示文字，线越宽，文字就越大，因此文字就越易读。为此，在安全防伪纸制造商中间已有持续的动力推动他们去制作具有较宽线的安全防伪纸。

EP-A-059056中描述的方法因此得到发展和改进，以使较宽的线能够嵌入纸衬底。EP-A-860298中描述了将宽线，即宽度为2毫米或2毫米以上的线嵌入纸中的一种方法。第一纸幅依照EP-A-059056中所述的方法制作，并将较薄的第二纸幅贴在第一纸幅上，从而掩盖第一纸幅背面上的任何意外裂痕。EP-A-860298中所述的方法虽然有效，但并不适用于所有类型的造纸机。

在专利说明书WO-A-03095188中描述了嵌入较宽线的另一种可选方法。在这里，在窗口之间形成的桥状物经过修正以允许改进的水分散作用，并且防止桥在纸通过造纸机的压制部时发生分裂。虽然所描述的优选宽度是4毫米，该方法适用于宽度高达6毫米的线。

其中诸如过小窗口限定、桥分裂以及线透视在纸背面上这样的缺陷不可接受的线宽度不仅取决于制作方法，而且也取决于最终使用应用。例如，某些用户会需要比其它纸质量更高的纸，从而导致对线宽度的更窄限制。其中只能从正面看到制成的票据的应用并不受到票据背面上的缺陷的限制，其中票据背面在窗口化线的情况中是与窗口相对的侧面。

此外，已经发现，生产具有宽度高达6毫米、但是更一般地在2和4毫米之间的宽线的纸张可能限制造纸机的速度。

发明内容

本发明为满足提供增强的公共安全的需要提供了一种可选解决方案。宽度限制已被接受，而不是引入一根宽线，这是因为已经认识到相似且有时较大的视觉效果可以通过在衬底中同时并相互贴近地嵌入两根线来实现，优选以窗口形式实现。

为此，本发明提供了包含至少两个细长安全元件的安全衬底，每个细长安全元件的宽度小于或等于6毫米，所述安全元件至少部分被嵌入衬底内，并且基本相互平行地延伸，它们之间具有不大于10毫米的间隙，其中两个安全元件和间隙所占用区域的总横向宽度小于或等于18毫米。

安全元件的宽度优选小于4毫米，更优选小于2毫米。

已经发现，通过将两个分离的安全元件贴近地布置在票据内部，相对于宽的，绞合的，编造或编织的安全元件结构提供了显著的公共安全益处。令人意外的是，当并排布置两个或两个以上安全元件时，与具有一个安全元件相比，它们大大增加了安全元件的总体视觉效果，即使该单个安全元件的宽度与相互贴近的安全元件的组合宽度相同。

对于这种情况，有若干个原因，现在将对这些原因做如下解释：

区域效应

看见安全特征的能力部分取决于它所覆盖的区域面积。当两个或两个以上安全元件位于邻近的位置，以便使它们都出现在视场中心附近时，观察者感觉该特征覆盖最外面的两个安全元件所限制的区域。该区域大于单个安全元件的区域，因而更可能被注意到。

复杂效应

当两个或两个以上邻近安全元件与分别观察各个安全元件相比导致更为复杂的视觉效果时，吸引观察者去“研究”该特征。这是因为它表现了一种意想不到的视觉体验。“棋盘”实例演示了该效应(参看图6以及下文中相应的说明)。

引起另一效应的一个特征

当安全特征包含两个或两个以上邻近安全元件，并且其中至少一个安全元件比其它元件更为清晰时，观察者首先被较为清晰的特征吸引，结果，然后才看到较模糊的安全元件。这的一个实例是两个贴近延伸的安全元件，其中一个被嵌入(较模糊)，而另一个被窗口化(较清晰)。

意外效应

该效应是基于这样的观察结果：两个邻近的安全元件包含窗口化安全元件和嵌入安全元件时，如果由于通过在透射光中观察，或者如果嵌入安全元件是荧光的则通过在紫外线下观察而使之显现，而嵌入安全元件由此出现，那么观察者会感到惊讶。该体验的令人惊讶的特性使它被人们记住，并因此更可用于作为安全特征。

交叉参考效应

这是通过具有直接并有效地参考其它安全元件的安全元件而得到的益处。实例是具有难读但难以伪造的微文本的一个安全元件，和第二安全元件，其中第二安全元件具有相同的文本，但是采用比较易读的形式，不可避免地易于伪造。用户于是被提示以核对较模糊文本是正确的，并且组合线的安全性因此得到增强。

认识到，迄今已经制作出含有一根以上线的安全票据。但是，在这种实例中，已经引入两根安全线以提供不同类型的保护。例如，一根线可以表现为视觉公共安全元件，而第二根线用于机器读取，但是没有提供视觉保护。实际上，可机读的线经常被设计以使其视觉效果最小化。此外，线被放置使得它们不相互贴近；实际上它们通常被布置在相隔足够距离的位置，以免用户混淆。

荷兰专利说明书NL-A-9300515中描述了将两根线嵌入安全票据中。然而，在该票据中，建议两根线应该以一根直接位于另一根上面的方式嵌入。由于其中一根线会完全被另一根线遮掩，所以这对于改进票据的公共安全性没有多大改进。

专利说明书WO-A-03029003中也描述了为了提高票据耐用性而将两根线包含在安全票据内。插入线，使得其位于所制成的票据的边缘附近，从而防止边缘破裂扩展。其主要目的不是提供公共安全性，而且，即使这两根线布置在相隔很大距离的位置，它们仍然作为离散的安全元件，而不是在本质上起到本发明中单个元件的作用。

用来提供不同类型保护的可选方法已经采用多线结构，并且在线制作过程中或在其之后，将它们结合成一根线。专利说明书EP-A-520060中描述了该方法的一个实例。这里，线是通过将多根细丝绞合或编织在一起而制作的。每根细丝优选为不同颜色或具有不同功能特性。但是应该注意，即使线由若干根细丝组成，它仍作为单个元件被嵌入。实际上，所述细丝很细，并且当结合在一起时不产生很强的视觉印象，而且需要严格检查以确认票据，从而限制了该元件作为公共安全元件的吸引力。

认识到，EP-A-520060中所述发明的原理可以被发展，并且代替细的细丝，可以将较宽的线元件绞合、编结、或更可能编织在一起，以形成也可以嵌入的单个元件。每一根线元件都必须具有至少0.5毫米的宽度，以便使其提供一定的公共安全优点。实际上，如果线元件想要携带用于公共检查的文本，诸如专利说明书EP-A-319157中所描，那么它应该具有至少1毫米的宽度，以允许容易的公共检查。专利说明书DE-A-19809085中描述了与此类似的方法。在该票据中，不同的线被编织或纺织在一起，从而形成可以随后被嵌入纸中的安全元件。

但是，这些方法的成本很高，并且在造纸方法进行过程中会造成困难，因此并不是优选的。通过编结、绞合或编织的方式将多种不同类型结合起来，可能引起公众混淆，并在实际上降低了各个元件的公共安全性。

可能预期，从制造的观点上看，依照本发明的多个邻近安全元件的使用，与被较大间隙隔开的安全元件相比，将会是不利的。原因在于制作过程中用来将安全元件引导到正确位置的装置会更加杂乱。因此，令人意外的是，事实恰恰是相反的，并且对于本发明的积极的优点实际上已经得到确定。这些情况要在下文中作出说明。

导辊

已经发现，当多个安全元件位于相互之间充分接近的位置时，实用的是使它们在具有相邻沟槽的单个导辊上运转，从而使安全元件分离，而不是使用多个辊，其中在安全元件被分隔较大距离时需要多个辊。因此，需要调整和维护的辊数目至少减半。

窗口凸纹

当两个或两个以上间隔很大的窗口化安全元件被包含到票据中时，必须为每个安全元件制作凸模覆盖物的单独凸起部分。根据本发明，当安全元件位于邻近的位置时，凸模覆盖物的单个凸起部分可以用于所有安全元件。这是一个重要的优点，因为它减少了制作凸模覆盖物所需的成本和时间。

纸张检查

在制作过程的各个阶段中自动检查纸张，以便检查污垢、孔、印刷缺陷等等。对于许多检查设备，安全元件所占用的区域必须被电子屏蔽，以便防止安全元件被无意中识别为缺陷。这包括处于上述原因而有意偏移的安全元件所穿过的区域。这致使该屏蔽区域不被检查。对于两个相隔很大距离的安全元件，该未检查区域通常超过票据纵向上的24毫米带。当安全元件被置于相互接近的位置时，根据本发明，该区域可以大大减少，在间隔1毫米、并且在沿票据长度方向12毫米宽区域内偏移的两根2毫米宽线的情况中减小到12毫米。这导致质量控制的可辨别的改进。

图形区域

在票据中存在窗口化安全元件可能减少印刷的或其它的安全特征的可用区域。在安全元件降低印刷的或其它的安全特征的安全性或美观的情况下尤其是这样。当纸张中存在两个或两个以上“偏移的”窗口化安全元件时，受到影响的区域对于每个安全元件是附加带12毫米宽。但是，当以依照本发明的方式利用安全元件时，安全元件的存在所影响的区域通常被限制为对于所有安全元件为12毫米。

应该理解的是，本说明书中的术语“安全防伪纸”、“安全票据”以及“钞票”包括完全由天然纤维(例如，棉花或木头)制作的产品、部分由天然纤维而部分由合成纤维(例如，尼龙，聚乙烯醇，纤维胶)制作的产品，以及全部由合成材料(例如，纺粘聚烯烃，聚丙烯，或其它薄膜塑胶)制作的产品。

附图说明

现在将要参照附图，仅通过实例来说明本发明的优选实施例，其中：

图1是含有一根宽线的现有技术票据实例的平面图；

图2是根据本发明的安全票据的第一实例的平面图；

图3和3a是根据本发明的安全票据的可选实施例；

图4到6是具有已经选择性外露的两根线的票据的不同实施例的平面图；和

图7和8是含有两根线的票据的不同实施例的平面图，其中外露窗口分别定义了第一和第二编码。

具体实施方式

首先参照图1，该图图解了根据EP-A-860298制作的现有技术衬底10的实例，其中一根宽线11形式的安全元件被嵌入到纸衬底10中。在本文中，宽线被认为是宽度大于2毫米的任何线。这种宽线已经证明在商业上是成功的，而附加的外露区域允许光学可变单元和特征-诸如衍射元件、薄膜干涉单元、液晶层、OVI^R层等等-的更好使用。在这种单元要与其它特征-诸如EP-A-319157中所描述的那些特征-结合利用的情况中尤其如此。

但是，包含宽线的纸张需要精密的造纸设备，制作成本可能很高。制作的复杂性增加，虽然对于某些应用是可接受的并且实际上是有益的，但是它并不总是适用于所有类型的安全票据。为此，本发明支持不太复杂的造纸技术，但是增加了线的外露区域的量，因而改进了所制成的票据的视觉印象和公共安全性。

在图1中，线11被暴露在衬底10表面上形成的窗口12中，并且被窗口12之间形成的纸纤维桥13覆盖。

图2图解了根据本发明的票据的第一实例。在这里，线形式的两个安全元件11a、11b被并排紧邻并且基本上相互平行地被插入，在它们之间有间隙14。在该实例中，两根线已经依照EP-A-059056中所述的方法被插入。一个窗口轨迹已经被浮雕在圆筒模覆盖物中，并且两根线都是通过使用这一个窗口轨迹被插入的。

为了实现前述优点，两个安全元件11a、11b必须充分接近，以实现单一的观察场，即使得它们都出现在视场中心附近。然而，它们必须被间隙分离足够宽，以防止包括背面闪光在内的窗口和桥的缺陷，这些缺陷在使用一根宽线的情况下是常见的缺点。通过这两个元件11a、11b，其中这两个元件相互基本平行地延伸，并且容许元件11a、11b从直线轨迹到纵向的偏移度，两个元件11a、11b的宽度所占用的横向区域与元件11a、11b之间的间隙14的总宽度必须小于或等于18毫米。上述区域的宽度优选小于或等于14毫米，并且间隙14不大于10毫米。间隙14应该至少大于或等于1毫米，以防止前述缺陷，并且更优选地大于或等于2毫米。元件11a、11b还应该足够窄，以防止这些相同缺陷，优选地宽度小于或等于6毫米，但是更优选地小于或等于4毫米，甚至再优选地小于或等于2毫米。

一个优选实施例包含两个元件11a、11b，每个元件的宽度为2毫米，并且在它们之间有10毫米的间隙，从而横向区域的宽度为14毫米。在另一优选实施例中，元件11a、11b有不同的宽度，即分别为1.6毫米和2.4毫米，它们之间有8毫米的间隙，从而横向区域的宽度为12毫米。在第三实施例中，元件11a、11b中的每一个的宽度为4毫米，而间隙为10毫米，从而横向区域宽度为18毫米。

两根线11a、11b可以相同，但是更优选地为不同的。将两根不同类型的安全线紧邻地引入一个票据中的能力考虑到新效果的范围，该效果在一根线上不可能实现或者很难实现。这种效果的实例被描述如下。

●当使用衍射或全息线时，可以产生相反的动力和色彩运动效果。通过这样的方式引入第一线，使得运动效果沿着线自顶到底移动，而第二线被引入，使得运动效果自底到顶移动。这提供了可以很容易被公众检验的显著视觉特征。此外，两根线可以显示相同类型的运动效果，或者它们可以显示不同类型的运动效果。

●在一种可选应用中，两根全息线可以与相互对置的图像重放一起使用，即在第一视角处，第一线上的图像将强烈重放，而第二线上的图像不重放。在第二视角处，第一线上的图像不重放，而第二线上的图像强烈重放。这种相互对置的变化很难模仿，并且提供了很强的安全特征。除了相互对置的图像以外，两根线还可以具有附加图像，这些附加图像在几乎所有视角处重放。

●可以给两根线提供不同但相关的信息以帮助检验。例如，第一线可以具有详述相关信息的负脱金属标记，而第二线可以具有详述相同或不同信息的正脱金属标记。通过脱金属作用来提供正负标记的方法在安全领域中是公知的，例如EP-A-536855、EP-A-330733或EP-A-1023499中所述。线在反射光和透射光下，它们的可见外观将形成对照。这种对照在视觉上是显著的，并且又有助于鉴定过程。

●两根线可以被有意设计用于以两种不同方式观察。例如第一线可以有脱金属标记(正或负)，该标记是以人眼容易看见的尺寸来制作的。另一方面，第二线可以包含较小的文本，该文本可能需要放大镜或其它这类器件来观察。通过这样紧邻地布置两根线，观察者很容易将第二线上的微文本与第一线上的主要文本相互对照，从而帮助鉴定。对于印有在白光下可见的信息的第一线以及印有仅在诸如紫外线这样的不可见光照射下可见的信息的第二线，可以使用相似的方法。显然，不可见特征可以与本领域技术人员所熟知的印刷、脱金属作用和全息这样的其它可见特征结合。

●两根线可以被提供有具有不同视觉印象的脱金属信息。例如，第一线可以有容易看到的尺寸的脱金属负标记(即，非金属区域所限定的文本或信息)。第二线可以配备有脱金属标记，该标记在尺寸上小于第一线上的那些标记，并且不容易被识别。作为一个可选方案，第一线可以具有脱金属负标记，而第二线具有脱金属正标记(即，金属区域所限定的文本或信息)。在这两个实例中，两根线上的信息是互补的，但是被呈现以提供不同的视觉印象。

●在两根线可以相互作用以有助于鉴定过程的另一个实例中，使用热色(thermochromic)线。一种这样的热色线是由De La RueLimited销售的，并且在EP-A-608078中描述的Thermotext^R。Thermotext线具有第一和第二观察条件。线可以在未激活状态下观察，其中在未激活状态中，热色墨是不透明的，并且掩盖印在下面的信息。在激活状态中，热色墨被加温，并且变成透明的，以显示下面的信息。所显示的信息通常与被保护的产品或项目有关。如果提供第二线同样显示待显示的信息，则用户将有参照。除此之外，第二线的信息可以被提供为全息图像或其它这种高安全性特征，从而大大增加了对伪造的防护。此外，两个或两个以上热色线的转变温度可以是不同的，以便使其中至少一根线在环境温度中显示出转变，而不管周围环境是冷还是热。

●两根线都可以被提供有不同的色彩变换(colourshift)特征。例如可以通过多层薄膜、二向色或全息特征提供一根线，而通过液晶、彩虹色或珠光特征提供第二线。另一实例为两根线提供类型相同、但是具有不同色彩变换的特征，例如，一个可以是绿金色，而另一个可以是紫蓝色。在再一实例中，两根线的颜色在一个角度处是相配的，但是并不是在所有其它角度处都相配。在另外一个实例中，两根线都显示出相同的色彩变换，但是变换方向是相反的。换句话说，在第一视角处，一个是绿色，而第二个是蓝色，而在第二视角处，色彩交换，使得第一个是蓝色，而第二个是绿色。

所有上述实例都涉及仅紧邻地嵌入两根线。但是，嵌入两根以上线也在本发明的范围内。

在上述实例中，已经将相对简单的布置用于嵌入两根线的过程中。但是，应该清楚的是，可以用多种其它方法来产生各种新效果，正如下文中更详细说明的。

各种可能的实施例已被细分成四个标题，即窗口和桥、对准、组合和相互影响效果、以及工艺。

窗口和桥

多种技术和工艺可以用来在制造过程中将线嵌入或部分嵌入到纸或其它纤维衬底中。

-窗口化线

在安全票据中使用窗口化线是公知的，并且在现有技术范围内已经描述了多种用来制作窗口化线的技术。最常用的方法是在EP-A-059056中描述的方法。在上述的实例中，我们描述了一种方法，模覆盖物上的一个凸起的窗口轨迹借助该方法被用于两根线，虽然应当清楚可以嵌入两根以上线。虽然一个窗口线轨迹优选用于两根线，但是也可以使用两个或两个以上不同的凸起窗口轨迹。

实际上，如果使用一个以上轨迹，那么可以提供交替图案或甚至多个图案中线的外露窗口。也可以改变每根线上窗口的数目和尺寸，因而例如你的第一线可以在票据宽度内被暴露四次，而第二线可以在票据宽度内被暴露六次。为每个线独立地改变窗口尺寸和频率的能力，可以有除审美价值以外的附加益处，这些益处将在随后进行讨论。

到现在为止，我们只提到暴露在票据一面上的线。应当清楚的是，线可以被暴露在票据的两面上。在专利说明书EP-A-1141480和GB-A-0228423.0中可以找到用来实现该目标的技术。

-成形桥

如图2所示，在大多数安全文档上面，通常制作具有规则矩形形状的窗口。但是，先前在专利说明书WO-A-03095188中已经介绍了改变桥的形状可以具有工艺和安全性优点。在上面的说明书中提出，通过在与纵向成非90°的角度处提供桥的前沿(参照造纸机的纵向)，可以获得显著的工艺优点。除此之外，有角度的桥在视觉上不同于传统的窗口桥，因而具有更大的公共效果和安全性。同样已经发现，这种桥可以用来限定字符和几何形状，这些字符和几何形状使安全性得到进一步增强。

WO-A-03095188中所描述的技术非常适合于本发明，并且已经发现通过将两种技术结合使用可以获得附加的益处。更具体地，已经发现，当窗口被用作字符的一部分时，使用多根线就极大地增强了外形或字符在反射光中的显示。这是因为更大面积的外形或字符被暴露。与一根宽线相比较，两根线之间的微小间隔通过增加单元作为整体工作的区域面积而进一步帮助显示。

通过一个成角度的星团轨迹，相互邻近的两根线应该具有不同高度处的窗口，并且这两个高度可以是相关的，从而提供连续线的印象，参看图3。图3a是一种更先进的形式，它对于突出字符DLR特别有利。

-完全嵌入的线

上文中所述的本发明的实施例具有在纸表面上区域处被暴露的线。但是，应当清楚的是，一根、甚至两根线可以被完全嵌入到纸中。线的完全嵌入，虽然不是产生用于在反射光中观察的公共安全特征的优选方法，但是当在透射光中观察时，即当一个人观察水印时，仍然被视为非常有效的公共安全特征。

-在纸上提供孔

作为将线暴露在窗口中的一种可选方案，一根或一根以上线可以被暴露在纸上所形成的孔或缝隙中，如专利说明书WO-A-04001130中所述。这涉及安全防伪纸制作方法的改良措施，安全防伪纸中部分嵌入线，并且具有至少一个贯穿安全防伪纸的不连续缝隙，其暴露线的至少一部分，其中线的至少一个边缘被暴露在缝隙中。该方法可以与更传统的窗口结合使用，或单独使用。两根线可以被暴露在同一缝隙，或两个不同缝隙中。可选地，只有一根线可以被暴露在缝隙中，而另一根线被完全或部分嵌入，如上所述。

-选择性暴露的线

到现在为止所描述的窗口已经在其整个宽度上、并且选择性地沿着长度暴露线。同样可适用在其宽度上选择性暴露线，而不是沿着其长度选择性暴露线，或者与之相结合。在下文中提供关于如何实现该方式的更多细节。

-命名窗口

控制线在其宽度上以及沿其长度暴露的方式的能力同样导致引入编码的可能性，其中这些编码可以通过人工或机器读取。这些编码可以用来标识特定的级数，或者票据命名。将在下文中提供关于如何实现的更多细节。

对准

线上的特征可以相互对准，或者与纸中或印在纸上的其它特征对准。当前，通常为线提供沿其长度的重复图案或特征，以便避免在造纸生产期间需要在纵向使线对准纸张。但是，如果存在线图案或特征在纵向与纸张的对准，则可以实现显著的安全性优势。那就可以确保线上的特定图案要素位于外露窗口中或在嵌入区域下。例如，可以定位脱金属图案，使得它们只在线的嵌入区域中出现，从而确保在窗口区域中可以观察线的全部表面。

专利说明书GB-A-0228424.8中描述了一种造纸方法，其中线与纸张对准。这种特殊情况中提出的指导同样适用于本发明。

-纵向上线设计到纸张

在与以上所讨论的类似的实例中，可以插入一根或两根线，使得线设计/特征与纸张在纵向对准。线设计可以与窗口轨迹上的窗口/桥对准，或者可以与诸如水印或电版这样的其它纸张特征对准。虽然在技术上有挑战性，但是所制成的纸张是可靠的，并且极难伪造。

在某些情况中，可以优选只使一根线与纸对准，而为另一根线提供不需要对准的重复设计或特征。

-线设计到印刷设计

作为将线设计/特征与纸对准的使用的扩展，应用到纸上的印刷也可以与线设计对准。这通过在衬底、衬底中的内含物以及应用到衬底上的印刷作业之间提供附着链接，进一步增强了所制成票据的安全性。对于以上实例，一根或两根线可以被对准提供。

-线设计到线设计

作为另一个可选方案，也可以将两根或两根以上线上的设计或特征相互对准。在该实例中，没有线需要与纸或印刷对准，虽然这样做是优选的。

当线包含可识别图像或衍射单元时，使紧邻的两个或两个以上线上的设计或特征对准的能力特别有利。提供两个或两个以上线之间的对准就使公众更加容易将两个单元联系起来，从而改进了票据的公共安全性。

工艺

存在多种方法，通过这些方法，线可以在纸张、或其它衬底制作过程中被处理和嵌入。除此之外，存在多种不同的造纸工艺，其可以在充分使用本发明时得到利用。下文中是可用于本发明的工艺的概述。

-圆筒模

在制作本发明时，优选使用圆筒模造纸工艺。圆筒模造纸工艺理想地适用于安全防伪纸的制作，并且尤其适用于包含线和高安全性水印的安全防伪纸的制作。正如以前所指出的，可以在EP-A-59056、EP-A-860298、GB-A-0228423.0、WO-A-04001130和EP-A-1141480中找到根据发明制作纸张的方法。除了这些以外，还可以使用其他利用圆筒模工艺的可选工艺，包括多层技术，诸如EP-A-229645中所述的那些。

-长网造纸机

虽然圆筒模造纸工艺是本发明的优选方法，但是也可以使用长网造纸工艺。包含窗口化线的纸张的一个实例可以通过使用长网造纸机来制作，其中在GB-A-2260772中描述了长网造纸机。该工艺可以依照本发明用来造纸。

-在入口处分割线

除了所使用的制作技术以外，还应该注意，给造纸机提供线的方式可以改变。在其最简单的实施例中，每根线被保存，并且从分离的绕线筒上展开，与在造纸机上卷筒纸(web)宽度上嵌入多根线时的情况一样，唯一的区别在于线紧邻地被插入到造纸机中的。

在第一可选方案中，如果要相邻插入的两根或两根以上线的类型相同，则一根宽线可以被保存在一个绕线筒上。当这一根宽线从绕线筒上展开时，它在进入纸张成型桶中并与模覆盖物或纸线接触之前，根据需要被分割成两根、三根或三根以上线。这种方法可以允许更容易地控制线到线的对准。

虽然优选用于两根或两根以上相同类型的线，但是上述方法也可以在要使用两根不同线的情况下被使用。这里，绕线筒上的宽线是不对称的，宽度上的一半限定第一线类型，例如平的镀金属磁性线，而宽度上的第二半部分限定第二线类型，例如脱金属Cleartext^TM线。

-插入之前的标记

在WO-A-03023140中描述了一种方法，借助该方法，线在其插入到纸张成型桶中以前刚被标记。可以通过字母数字信息、设计、序号等等来标记线，并且通过控制标记过程，提议可以将设计与纸张特征对准地插入。这种方法同样适用于本发明。

组合和相互影响效果

存在两根或两根以上线就为线提供了在多种等级并且以不同方式相互作用的机会。下面是可以实现的一些方法和效果。

-将特征划分到多根线上

本发明的一个主要优点是，它允许特征被分布在两根或两根以上线上，而不是试图制作具有许多特征的非常复杂的线。这有两个显著的益处：首先，与制作其上面有多个特征的一根线相比，可以大大简化安全线的构造，并且每根先所需要的工序较少，从而减少了制作成本；其次，其上具有许多特征的线可能是复杂的，并且使公众迷惑，这降低了安全性效果。实际上，特征的某些组合可能通过多种方式相互抵触。例如，脱金属线的使用正日益普遍，尤其是Cleartext^R线。可以通过使用平金属层，或者借助附加的光学可变衍射或干涉单元来制作这种线。为了观察光学可变效果，需要增强反射层。对于安全线，该增强反射层通常是非常薄的金属层。越来越希望在安全线上具有衍射的和脱金属的设计。遗憾的是，脱金属工艺就其本质来说限定脱金属特征，脱金属工艺去除使衍射效果能被看到的金属层。因此，必须限制脱金属特征的尺寸，或者增加线的宽度，以使衍射效果能被看到。本发明通过允许在第一线上出现衍射效果、并且允许在离散的第二线上存在脱金属特征，从而克服了该问题，因而提供了一种更为简单、不易混淆的方式来表现安全特征并允许两种单元之间更大的协作。

-明显+明显

以上实例描述了两种明显安全特征的组合，因而被称为明显+明显。进一步详细说明以上实例，衍射和脱金属设计优选地通过某些方式相互相关，或者它们甚至可以是重复的。通过提供这两者之间很强的视觉链接，提高公共安全性，因为显然这两个单元是相关的。

存在公共安全线的大量变体，其可以相互结合地被使用。公共安全线包括那些具有脱金属设计、薄膜干涉结构、液晶层、热色层、光致变色层、虹彩层、多不同颜色金属层、印刷层的安全线。对于安全线，使用这些公共功能层中两种或两种以上的组合并非罕见。

-明显+隐蔽

明显线可以与隐蔽线结合使用，而不是使用两根或两根以上明显线。隐蔽线是具有公众不易看到的某些可机读特性的线。隐蔽线可以被设计，使得当被嵌入纸中时难以显现出来，虽然其优选也具有某些明显特征以充分利用本发明。隐蔽线的实例包括那些具有磁性(其可以被编码)、荧光性、传导性或其它可机器检测的特征的线。

正如所指出的，优选地隐蔽特性与线上某些其它明显特征结合。例如，可检测层可以被不透明金属层遮盖，并且该不透明金属层提供可以被公众看到的明显特征。作为进一步改进，可检测层可以被衍射单元覆盖，而不是被平金属层覆盖。实际上，许多上述明显层可以与可检测的隐蔽层结合使用。

-隐蔽+隐蔽

作为进一步的改良，可以利用两根隐蔽线。此外，其中一根或两根可以被提供以便它们不容易显现，虽然它们优选地也都具有明显的公共功能。

棋盘格状线

线可以以规则和重复的方式，沿着它们的长度改变宽度。在专利说明书EP-A-070172中可以找到对此的实例。在这种情况中，线可以被插入纸中，使得两根线相互镶嵌。

许多年来，已经通过使用多种技术将线插入纸中，并且如前文中所讨论的，最常用的技术是在专利说明书EP-A-059056中描述。尽管已经证明该技术非常成功，但是应该认识到，由于该技术最初被开发，所以造假者和伪造者的伎俩已经取得显著进展。一种增加票据安全性的方法是使用愈加复杂的线，并且通过使用更大的窗口将它们暴露，例如专利说明书EP-A-860298中所提议的。  专利说明书WO-A-03095188中还提议出于生产的原因，改变窗口的形状，但是应当注意，这同样具有公共安全的优点，并且增加了伪造的制作难度。

这里所提出的另一种可选方法是增加窗口区域的复杂程度。技术范围已经被发展，允许以比以前可能的方式更复杂和感兴趣的方式暴露线。这种方法可以与当前所利用的任何安全线一起使用，并且同样可以用于宽(大于2毫米)或窄(小于2毫米)的线。

-电版桥

目前，通过使用圆筒模造纸机制作大多数包含窗口化线的票据。圆筒模机器的模覆盖物被浮雕有窗口轨迹。该窗口轨迹是一连串规则的波形，形成波峰和波谷。当将线插入到纸中时，使它与波峰接触，从而在波谷上方凸起。窗口轨迹实际上是为了目的而特别设计的一种特殊类型的水印，并且如果在透射光中观察包含窗口化线的票据时，窗口轨迹可以被显现为水印。另一种特殊种类的水印是电版。在这里，将凸起的不能渗透的元件涂在模覆盖物上，以防止纤维沉积。电版形成当在透射光中观察时产生单色调图像的纸张区域，而不是形成多色调水印。但是，应当注意，近来的发展已经在朝多色调电版设计前进，例如专利说明书EP-A-1122360中所述。

电版趋向于覆盖较小区域，并且可以具有相对较好的设计。已经表示，电版的使用允许更大范围的窗口形状以及更为复杂的窗口形状，而不是使用传统凸起窗口轨迹来暴露安全线。电版的使用已经允许产生包含窗口化线的纸张，其中窗口本身限定信息、设计或图案。

图4示出了包含两根线11的纸张实例，其中线已经通过使用电版而不是凸起窗口轨迹而被选择性地暴露。在该实例中，使用了两种不同的电版，第一种是星形物，第二种是字母P。两种电版都已经以重复方式被用于两根线11。优选地，所选择的电版反映水印或印刷内的票据上存在的某些其它设计要素。这通过提供各种特征之间的某种连续性而进一步增强安全性，从而使票据更易于被公众领会和理解。

益处在于，在反射和透射观察环境中都可见的电版水印与线窗口完全对准。这难以伪造，因为伪造者被迫对准伪造电版水印以及伪造窗口。

-凸起窗口轨迹中的电版桥

作为以上的进一步改进，已经发现，电版可以与传统的窗口化线轨迹结合使用，以产生显著而新奇的效果。图5示出了一个实例，其中星形电版用于第一凸起线轨迹，而P电版用于第二凸起线轨迹。在这两种情况中，电版已被定位，使得它们在根据EP-A-059056形所成的主窗口之间的桥上部分暴露线。也就是说，在凸起模覆盖物上，它们位于波谷中，其中纸将在波谷中正常沉积以形成完整的桥。

该方法允许利用大窗口来暴露线，使得任何特征-诸如线上的衍射单元-可以很容易显现。但是，由于复杂的窗口，另外还提供更复杂并且更难以伪造的电版。

-棋盘状桥

图6示出了另一种不同形式，每一根线由此只在其宽度上部分暴露以产生棋盘效果。该效果又是通过变更圆筒模机器的模覆盖物而实现的。在这里，利用凸纹，或者在更小比例的电版上，在棋盘图案中，其中两根或两根以上星团线穿过棋盘图案。线被暴露在凸纹或电版的凸起(或发光)部分上。线通常在12毫米的范围内偏移，并因而将出现在棋盘图案的不同部分。通过有两根而不是一根线存在，增加了暴露的线区域，并因此增强了棋盘图案的显示。

-提供信息的桥/窗口

如上所述，提供更复杂桥的能力具有显著的益处。一个关键的益处在于新颖的桥形状可以形成字符、简单图像、几何形状、图案或其它标记。这些特征随后可以用来向观察者传送信息。例如，复杂的桥可以限定命名信息、发行机关首字母、或者复制线本身上面的脱金属设计。此外，窗口区域中线与水印之间的相互影响显著地增加了伪造者所面对的技术挑战的复杂性。

正如前文中所指出的，在考虑公共安全性时，提供安全票据的设计内多个级别的简单重复主题的能力是主要优点。票据及票据的各个部份必须是可立即识别的，并且任何差异对观察者是显而易见的。由于公众常常用非常短的时间来检查票据，并且通常依赖于存在的非常少的安全特征，因此重要的是在那段时间内产生尽可能强的视觉效果。

-具有孔和复杂桥的纸

还应当注意，复杂桥设计不需要隔离使用，或者只与传统桥一起使用。它们可以与已知的其它任何纸张安全特征一起使用，但是已经发现，它们在与前面所提到、并在专利说明书WO-A-04001130中描述的纸张特征中的孔结合使用的情况下特别有效。存在延伸穿过纸张体的孔就立即将公众的注意力吸引到票据的那部分区域。于是，使用复杂窗口设计进一步将公众注意力吸引到纸中和线上存在的特征上，从而增强了安全性。

-双面的

到现在为止，我们只提到在纸张的一个面上暴露的线窗口。应当认识到，复杂窗口的使用同样适用于这样的情况，其中线窗口被暴露在纸张的两个面上。

-给窗口命名

在进一步的发展中，已经发现，安全票据上的窗口结构可以用来定义编码。窗口的尺寸、频率和形状可以用来定义公共的或可机读的编码，从而提供与票据任何方面相关的信息。已经发现，使用线来提供与票据或票据系列相关的信息，可以通过一根线来实现，但是在存在多根线的情况下，存在用于更多编码选项的机会。在这里为了清晰起见，我们提到提供一系列票据的命名指示的窗口，但是应当认识到，窗口结构可以用来提供各种用途的编码。

-编码选项的数目

存在多根线就允许数目增加的编码选项，并且使用的线越多，存在的编码选项越多。多种系数可以用来定义编码，所有的这些系数可以单独使用或结合使用。这些系数包括窗口尺寸(宽度和高度)、窗口形状、窗口频率、沿着线长度的窗口位置、以及窗口相对于邻近线上窗口的位置。

图7和8图解了当前概念的简单实例。这里，一系列票据已被制作成包含两根线。票据可以是包含五种不同面额的新的一套钞票，而每种面额都有它自己的编码。或者，票据可以是软件或计算机产品的产品授权许可(COA)，其中编码定义除价值以外的信息，例如COA应用对象的产品类型、发行COA的区域、发行COA的复制器等等。

在该实例中，每份票据具有两根线，即嵌入到轨迹A中的第一根线，和嵌入到轨迹B中的第二线。编码是由两个轨迹中窗口的尺寸和频率定义的。在这种情况下，轨迹B被用作参考轨迹。也就是说，该系列中的每一个票据在轨迹B中总是具有一致的编码。由于大量原因，参考轨迹的存在是有利的，诸如下列各方面的能力：筛选出(out-sort)不相关票据、提供用于定位编码轨迹的参考、或者提供可以用来帮助调节对票据的任何污染或损坏的校准码。

因此，在该实例中，编码是通过轨迹A单独定义的。对于图7中所示的票据，轨迹A可以被看作是包含具有四个窗口和三个桥的线。对于图8中所示的票据，轨迹A可以被看作是包含六个窗口和五个桥。因此，可以明显地看到，两个票据可以相互区别。于是，窗口数和桥数可以与中央源(central source)相互对照，以确定上文中所指出的附加信息。中央源可以是被本地或远程地保存在计算机上、并且通过网络或因特网连接访问的数据库。可选地，在不可能或不适宜使用计算机的情况下，可以提供简单的印刷台。可选地，可以通过适当地使用适合的现金处理设备或手提设备来读取编码，而不是人工检查编码。这种设备沿着线的长度检查来自票据的光反射比。

-编码所提供的信息

正如以上实例中所描述的，编码可以被读取，并且与外部源相互对照，其中外部源是计算机数据库、查找表、或者甚至是印刷的参考票据。作为一个可选方案，线可以被设计，以在不需要外部源的情况下直接提供与票据有关的信息。再次参照图7和8，衬底被形成为两个票据10，其可以是一套钞票的两张不同面额的钞票。窗口12的频率可以用来向观察者提供关于所使用的纸张是对于印在其上的面额信息正确的纸张的确认。已知伪造者采用低面额的纸币，并去除油墨。然后他们将票据重新印成更高面额。在所有面额的所有纸币具有相同尺寸的国家中，这是一个值得注意的问题。

在该实例中，轨迹A中线上窗口12的数目限定面额的第一数字，而轨迹B中线上窗口12的数目限定该第一数字是否在十以内、数十、数百等等。所以，在该实例中，图7示出了面值为400的票据，而图8示出了面值为600的票据。作为另一个例证，面值为5的票据10包含具有五个窗口的轨迹A中的线11a、11b以及具有一个窗口的轨迹B中的线。同样，面值为20的票据将包含具有两个窗口的轨迹A中的线，以及具有两个窗口的轨迹B中的线。

-线上也是可机读形式的编码

上面已经建议，窗口所限定的编码可以通过人工或机器读取。作为一个可选方案，或者除了通过机器读取的窗口编码以外，也可以提供线上的可机读隐蔽编码。这可以通过为线提供磁性编码而实现，如EP-A-407550中所述。该编码可以提供与窗口编码所提供的信息不同或者相同的信息。

应当清楚的是，可以依照利用本文件中已描述的任何工艺的任何技术来形成线上的窗口。同样，诸如纸/线和线/线对准这样的工艺改进可以用来进一步增强本发明的效果。

Claims (18)

1.一种安全衬底，包括衬底和两个细长的安全元件，其中每个安全元件的宽度都小于或等于6毫米，所述安全元件至少部分地嵌入所述衬底内，并且基本互相平行地延伸，它们之间具有不大于10毫米的间隙，其中所述两个安全元件和所述间隙所占用区域的横向总宽度小于或等于14毫米，其中所述间隙大于或等于1毫米，并且所述安全元件具有不同的安全特征。

2.如权利要求1所述的安全衬底，其中每个所述安全元件的宽度都小于或等于4毫米。

3.如权利要求2所述的安全衬底，其中每个所述安全元件的宽度都小于或等于2毫米。

4.如权利要求1所述的安全衬底，其中所述间隙大于或等于2毫米。

5.根据权利要求1所述的安全衬底，其中一个或两个安全元件完全被嵌入所述衬底中。

6.根据权利要求1所述的安全衬底，其中一个或两个所述安全元件在所述衬底至少一个表面上的窗口处被暴露，或在穿过所述衬底的至少一个孔或缝隙中被暴露。

7.如权利要求6所述的安全衬底，其中两个安全元件都暴露在相同的窗口、孔或缝隙中。

8.如权利要求6所述的安全衬底，其中每个安全元件在与暴露另一安全元件的窗口、孔或缝隙分隔的窗口、孔或缝隙中被暴露。

9.如权利要求8所述的安全衬底，其中暴露一个安全元件的窗口、孔或缝隙与暴露另一安全元件的窗口、孔或缝隙对准。

10.如权利要求8所述的安全衬底，其中暴露一个安全元件的窗口、孔或缝隙不与暴露另一安全元件的窗口、孔或缝隙对准。

11.如权利要求1所述的安全衬底，其中每个安全元件配备有至少一个安全特征，其中所述安全特征与另一安全元件上的至少一个安全特征对准。

12.根据权利要求1所述的安全衬底，其中每个安全元件配备有至少一个安全特征，其中所述安全特征与所述衬底上的至少一个安全特征对准。

13.如权利要求1所述的安全衬底，其中所述衬底是塑料。

14.如权利要求1所述的安全衬底，其中所述衬底是薄膜塑料。

15.如权利要求1所述的安全衬底，其中所述衬底是纸和塑料纤维的混合物。

16.根据权利要求1所述的安全衬底，其中所述衬底是纸。

17.由权利要求1所述的安全衬底所制作的安全防伪物品。

18.如权利要求17所述的安全防伪物品，其中所述安全防伪物品是钞票、护照、证书或其它有价票据。

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