-
Die
Erfindung betrifft ein Papier und insbesondere ein Sicherheitspapier,
beispielsweise ein Papier für
Banknoten, Schecks, Visa, Pässe,
Kreditkarten, etc.
-
Derartige
Papiere werden in an sich bekannter Weise mit Hilfe von Sicherheitselementen
fälschungssicher
gemacht.
-
Diese
Elemente können
beispielsweise Fasern, Flitter oder Plättchen sein, die glänzend, fluoreszierend,
lumineszierend, metallisch, magnetisch, thermochrom, photochrom,
irisierend, etc. sein können.
-
In
dem Dokument FR-A-2 425 937 ist eine Faserstruktur, die Metallfasern
enthält,
sowie ihre Herstellung beschrieben.
-
Diese
metallischen Fasern werden in kontrollierbarer Weise in die zusammenhängende Struktur
eingebracht, d.h., an be grenzten Stellen und in vorgegebenen Konzentrationen,
und zwar entweder auf die Oberfläche
oder in die Dicke der Struktur, beispielsweise in Form von Streifen.
Das oberflächliche Aufbringen
in Form von Streifen erfolgt durch Vorsehen eines zweiten Stoffauflaufs
oberhalb des nassen Abschnitts der Papiermaschine, der eine Dispersion von
Metallfasern enthält
und sich über
einen Teil der Papierbreite erstreckt. Auf diese Weise weist das
resultierende Papier einen Streifen auf, in dem die Fasern zufällig verteilt
sind, da eine wäßrige Suspension
von Metallfasern aufgebracht wird, wobei die Konzentration der Fasern
in dem Streifen einen konstanten mittleren Wert aufweist.
-
Diese
Fasern können
in die Dicke der Struktur eingebracht werden. Wenn eine Ablagerung
in der Dicke der Struktur vorgenommen werden soll, wird nach einem
Papiererzeugungsverfahren aus einer Dispersion, die Cellulosefasern
und Metallfasern in der gewünschten
Konzentration enthält,
ein Faserblatt hergestellt, das anschließend mit Blättern, die keine Metallfasern
enthalten, abgedeckt wird. Diese Vereinigung der Papierblätter kann
entweder auf einer Papiermaschine mit mehreren Langsiebpartien oder
außerhalb
der Papiermaschine durch Kaschierung erfolgen.
-
Ein
derartiges Blatt wird daher als Mehrschichtblatt bezeichnet, da
es mehrere Schichten aufweist. Darüber hinaus ist die Konzentration
der Fasern an der Stelle, wo die Schicht, welche die Metallfasern
enthält,
nicht vorliegt, gleich 0 bzw. an den Stellen, wo die faserhaltige
Schicht vorliegt, konstant. Wenn die Fasern mit einem Detektor erfaßt werden, überträgt der Detektor
ein Signal, das entweder gleich 0 ist (Konzentration der Fasern
gleich 0) oder gleich 1 ist (mittlere Konzentration C der Fasern). Dementsprechend
kann ein Fälscher
Fasern an einer bestimmten Stelle aufbringen, wobei die Ablagerung entweder
konstant oder zufällig
ist. An den Stellen, wo die Ablagerung gleich 0 ist, wird der Detektor
ein Signal 0 anzeigen. An den Stellen, wo die Ablagerung vorliegt,
wird der Detektor ein Signal 1 anzeigen, und zwar unabhängig davon,
ob die Ablagerung konstant oder zufällig ist, wobei die Konzentration
der Fasern auch im Fall einer zufälligen Ablagerung letztendlich
einen konstanten mittleren Wert aufweist.
-
Es
ist daher nicht möglich,
mit einem Detektor nachzuweisen, ob es sich um authentische oder gefälschte Papiere
handelt.
-
Darüber hinaus
ist das Verfahren zur Herstellung eines derartigen Blatts teuer,
da mehrere Stufen oder mehrere Stoffaufläufe bei der Papiermaschine erforderlich
sind. Schließlich
können
nach einem derartigen Verfahren auch keine Blätter auf sogenannten Rundsiebmaschinen
hergestellt werden.
-
In
dem Dokument US-A-59 281 ist ein Verfahren zur Papierherstellung
beschrieben, das darin besteht, der Pulpe Metallpulver oder metallische
Füllstoffe
zuzusetzen. Dieses Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß die metallischen
Elemente in einer zufälligen
Weise eingebracht werden, beispielsweise mit Hilfe eines mit Löchern versehenen
Zylinders, der die perforierten Elemente enthält, die unter der Einwirkung
der Schwerkraft auf das sich bildende Papierblatt fallen.
-
Aus
dem Dokument GB-A-696 673 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Herstellung von Papier bekannt, das Sicherheitselemente enthält, zum
Beispiel in Form von Metallpulverteilchen. Diese Sicherheitselemente
werden in die Dicke des Papiers und insbesondere in die Mitte so
eingebracht, daß sie in
Papier eingebettet sind, wobei aus einer Düse unterschiedliche Mengen
der Sicherheitselemente aufgesprüht
werden können
oder aus unterschiedlichen Düsen
Teilchen un terschiedlicher Größe oder
Farbe oder unterschiedlicher chemischer Natur aufgesprüht werden
können.
Die Sicherheitselemente können
in Form von Punktlinien oder in Form von einer Sinuskurve oder einer
Zykloidenkurve entsprechenden Linien eingebracht werden. Bei dieser
Vorrichtung kann die Einlagerung der Sicherheitselemente mit Hilfe
von β-Strahlung
kontrolliert werden. Die Konzentrationen der Sicherheitselemente
sind zufällig.
-
In
EP-A2-0 310 707 ist ein Sicherheitsdokument beschrieben, das eingebettetes
teilchenförmiges
magnetisches Material enthält,
das in voneinander beabstandeten streifenförmigen Bereichen vorgesehen
ist, zum Beispiel in der Verteilung eines Barcodes. Die Bereiche
mit den Sicherheitselementen können
mit einem Magnetlesekopf gelesen werden. Die Bereiche erstrecken
sich nicht über
die gesamte Axialrichtung des Papiers, auch liegen keine Dichteunterschiede
oder Konzentrationsunterschiede zwischen den streifenförmigen Bereichen
vor.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein in einfacher Weise zugängliches
Blatt in Form einer Faserstruktur, das teilchenförmige Sicherheitselemente enthält, die
im Inneren der Dicke der Faserstruktur angeordnet sind und differenzierte
Variationen von Erkennungssignalen ermöglichen, sowie ein Verfahren
zu seiner Herstellung anzugeben.
-
Unter
einer Faserstruktur wird eine beliebige Struktur verstanden, die
aus einer wäßrigen Zusammensetzung
von Cellulosefasern, ggf. synthetischen Fasern, Füllstoffen
und beliebigen anderen in der Papierindustrie verwendeten Zusätzen durch
ein Papierherstellungsverfahren erhalten ist.
-
Diese
Aufgabe wird gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Die
abhängigen
Ansprüche betreffen
vorteilhafte Ausführungsformen
der Erfindung.
-
Das
erfindungsgemäße Papier
besteht aus mindestens einer Lage, die im Inneren Sicherheitselemente
in Form von Teilchen an begrenzten Stellen und in von der Stelle
abhängiger
Konzentration (C) enthält;
es ist dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen in mehreren
festgelegten parallelen, axial verlaufenden und voneinander beabstandeten
Bereichen (D1, D2,
D3, ...Dn) vorliegen.
-
Die
Teilchen können
beliebige Formen aufweisen, z.B. die Form von Fasern, Flittern oder
Plättchen,
und sind beispielsweise Metallfasern. Die Teilchen sind in unterschiedlichen
axialen Bereichen D1, D2,
D3, Dn angeordnet,
wobei die mittlere Konzentration C1, C2, C3, Cn der
Teilchen vorzugsweise in jedem Bereich festgelegt ist und in Abhängigkeit
vom Bereich variiert.
-
Die
Bereiche D1, D2,
D3, Dn sind voneinander beabstandet,
wobei ihr Abstand festgelegt ist.
-
Die
mittleren Konzentrationen C1, C2,
C3, Cn können gemäß einer
Kurve verteilt sein, beispielsweise nach einer sinusförmigen Kurve.
-
Mit
den Sicherheitselementen sind erfaßbare physikalische Signale
erzeugbar, insbesondere optische, magnetische oder elektrische Signale.
-
Gemäß der Erfindung
können
die Sicherheitselemente an einer Stelle in einer mittleren Konzentration
C1, an einer anderen Stelle in einer mittleren
Konzentration C2 und an wieder einer anderen Stelle
in einer mittleren Konzentration C3 vorliegen, wobei
C1 < C2 < C3 gilt. Das Signal ist entsprechend verschlüsselt und
wird beim Lesen entschlüsselt.
-
Die
Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen
Papiers.
-
In
dem Dokument WO-94/11577 ist ein Verfahren zur Erzeugung abgegrenzter
Bereiche in Papier beschrieben, das darin besteht, daß die Entwässerung
des Papiers an einer oder mehreren Stellen des Siebs der Papiermaschine
bei der Bildung eines Papierblatts auf der Papiermaschine verhindert
wird und auf diese Stellen eine spezielle Zusammensetzung aufgebracht
wird, die Fasern enthält,
die sich von den anderen auf dem Sieb abgelagerten Fasern unterscheiden.
-
Zur
Verhinderung der Entwässerung
des Papiers, d.h., zur Verhinderung der Ablagerung von Fasern, wird
eine Düse
verwendet, die eine Lippe aufweist, die am Rundsieb anliegt, wobei
die Düse
einen Teil aufweist, der die spezielle Zusammensetzung zu dem Bereich
hin liefert, der als "entblößter" Bereich bezeichnet
ist. Man erhält
so ein Papier, das transparente Bereiche aufweist, die jedoch die
gleichen übrigen
physikalischen Eigenschaften besitzen wie das sonstige Papier.
-
In
dem Dokument US-A-4 437 935 ist ein Verfahren beschrieben, das die
Einbringung von Sicherheitselementen in die Oberfläche des
Papiers erlaubt. Dieses Verfahren besteht darin, daß Sicherheitselemente
auf einem in Wasser dispergierbaren Streifen angeordnet werden,
der in eine festgelegte Position zur Oberfläche des Papierblatts gebracht wird,
worauf der Streifen dispergiert wird. Der Streifen kann ferner auch
in das Innere des Papiers eingeführt
werden. Bei diesem Verfahren wird allerdings keine Modifizierung
der Konzentration der Sicherheitselemente in Betracht gezogen, da
es, im Gegenteil, die Erzeugung eines Papiers erlaubt, bei dem sich
Sicherheitselemente an genau vorgegebenen Stellen in allen Richtungen
befinden.
-
Das
erfindungsgemäße Verfahren
zur Herstellung des oben definierten Papiers besteht darin, daß auf einer
Papierma schine auf dem Sieb der Papiermaschine aus einer wäßrigen Suspension,
die zumindest Cellulosefasern enthält, eine Bahn erzeugt wird,
die anschließend
getrocknet wird; es ist dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitselemente
in Form von Teilchen in der oben angegebenen Anordnung eingebracht
werden, wenn ein Teil der Bahn auf dem Sieb gebildet ist.
-
Das
erfindungsgemäße Verfahren
beruht darauf, die Teilchen aufzubringen oder einzubringen, wenn
ein Teil der Papierbahn auf dem Sieb gebildet ist, vorzugsweise,
wenn die Bahn zur Hälfte
gebildet ist. Die Sicherheitselemente werden mit einer Flüssigkeit
eingeführt,
deren Durchsatz geregelt wird.
-
Erfindungsgemäß werden
die Teilchen abgelagert, indem sie mit Hilfe einer Vorrichtung,
beispielsweise eines starren oder flexiblen Rohrs, welches das Sieb
der Papiermaschine nicht berührt,
eingeführt
werden.
-
Die
nachstehende Beschreibung, die sich auf die beigefügten Zeichnungen
bezieht, dient zur näheren
Erläuterung
der praktischen Durchführung der
Erfindung, wobei die Angaben nicht einschränkend sind.
-
Es
zeigen:
-
1 eine
Explosionsdarstellung eines Papiers gemäß dem Dokument FR-A-2 425 937;
-
2 eine
Explosionsdarstellung eines Papiers nach dem Dokument US-A-4 437
935;
-
3 eine
Ansicht eines erfindungsgemäßen Papiers;
-
4 eine
Querschnittsansicht des Papiers von 3 längs der
Linie AA;
-
5 eine
Ansicht des zu einem Detektor übertragenen
Signals;
-
6 eine
Ansicht der zur Herstellung des Papiers von 3 verwendeten
Vorrichtung
und
-
7 eine
perspektivische Darstellung einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung
zur Herstellung des erfindungsgemäßen Papiers.
-
Das
in 1 dargestellte Papier 1 besteht aus drei
Lagen. Die äußeren Lagen 2 und 3 sind
beispielsweise Faserstrukturen, die auf einer Langsiebpartie oder
einem Rundsieb aus einer wäßrigen Suspension
von Cellulosefasern, ggf. im Gemisch mit synthetischen Fasern, Füllstoffen
und anderen dem Fachmann geläufigen
Zusätzen
hergestellt sind.
-
Die
innere Lage 4 ist eine Faserstruktur, die aus einer wäßrigen Suspension
hergestellt ist, die Cellulosefasern, Sicherheitselemente 5 und
ggf. synthetische Fasern sowie weitere Zusätze enthält. Die Sicherheitselemente
sind insbesondere Metallfasern oder magnetische Fasern. Da sie in
die wäßrige Suspension
eingebracht werden, sind sie zufällig
verteilt. Darüber
hinaus besteht das fertige Blatt aus drei Schichten.
-
In 2 ist
ein Papier 6 dargestellt, das aus zwei Lagen 7 und 8 besteht.
Zwischen diese beiden Lagen wird bei ihrer Erzeugung nach einem
Papierherstellungsverfahren ein in Wasser löslicher Streifen 9 eingebracht,
der Sicherheitselemente 10 aufweist, die voneinander getrennt
sind. Diese Sicherheitselemente sind in gleichen Abständen angeordnet.
Ihre Konzentration ist konstant.
-
In 3 ist
ein erfindungsgemäßes Papier 11 dargestellt.
-
Das
erfindungsgemäße Papier 11 ist
so aufgebaut, daß es
Sicherheitselemente 12 in Form von Teilchen enthält. Unter
Teilchen werden beliebige Elemente beliebiger Form verstanden, beispielsweise
Fasern von einigen Zehntel Millimeter Länge, Flitter oder Plättchen.
Diese Sicherheitselemente können
aus Metall bestehen oder magnetisch sein. Die Teilchen 12 der
Sicherheitselemente sind im Inneren der Dicke des Papiers 11 angeordnet,
wie in 4 dargestellt ist. Die Sicherheitselemente befinden
sich vorzugsweise im wesentlichen in der Mitte der Dicke e des Papiers 11.
-
Gemäß 3 stellt
das Papier 11 eine einzige Lage dar, und die Teilchen 12 sind
so angeordnet, daß ihre
Konzentrationen variabel, aber festgelegt sind. Unter variablen
festgelegten Konzentrationen wird verstanden, daß die Konzentration C der Teilchen 12 an
einer gegebenen Stelle des Blatts eingestellt ist.
-
Auf
diese Weise liegt, wie aus den Figuren ersichtlich ist, im Bereich
D1 die Konzentration C1 an Partikeln
vor, während
im Bereich D2 die Konzentration C2, im Bereich D3 die
Konzentration C3 und im Bereich Dn die Konzentration Cn an
Partikeln vorliegt.
-
Die
Konzentrationen C1, C2,
C3, Cn können so eingestellt
werden, daß sie
zuerst größer werden
und dann abfallen. So kann beispielsweise folgende Anordnung vorliegen:
C1 < C2 < C3
C3 > C4 > C6,
etc.
-
Die
durch die Teilchen übertragenen
Signale folgen daher diesen Änderungen.
Wenn die Konzentrationen C daher einer sinusförmigen Kurve folgen, besitzen
die übertragenen
Signale ein sinusförmiges Profil.
-
Die
Konzentrationen C können
selbstverständlich
so eingestellt werden, daß die übertragenen
Signale die gewünschte
Form aufweisen.
-
In 5 ist
ein sinusförmiges
Signal S dargestellt, das von Metallfasern erhalten wird, die in steigenden
und dann abfallenden Konzentrationen vorliegen. Über den mittleren Abstand d
zwischen den verschiedenen Bereichen D1,
D2, D3, Dn können die
Stufen der Kurve des Signals S eingestellt werden.
-
In 6 ist
eine Vorrichtung dargestellt, welche die Durchführung des Verfahrens zum Aufbringen
von Teilchen erlaubt. In dieser Figur ist eine Papiermaschine mit
Rundsieb dargestellt; das gleiche Verfahren kann jedoch auch unter
Verwendung einer Langsiebpartie durchgeführt werden.
-
Die
Papiermaschine mit Rundsieb besteht aus einem durch ein Sieb gebildeten
Zylinder 14, der eine Profilierung aufweisen kann, um ein
Wasserzeichen im Papier zu erzeugen. Der Zylinder 14 dreht sich
in einer wäßrigen Suspension
von Cellulosefasern und ggf. synthetischen Fasern und anderen bekannten
Zusätzen.
Die Fasern lagern sich auf dem Zylinder 14 ab und bilden
eine Papierbahn 15. Gemäß der Erfindung
wird ein flexibles oder starres Rohr 16 vorgesehen, dessen
Ende 17 genau an der Stelle angeordnet wird, wo sich die
Bahn 15 zu bilden beginnt. Durch dieses Rohr 16 werden
Teilchen eingeführt,
deren Durchsatz so eingestellt wird, daß die Konzentration der Teilchen,
die am Ende 17 des Rohrs 16 ankommen, eingestellt
ist. Die Teilchen werden vorzugsweise an einer Stelle abgelagert,
an der die Papierbahn zur Hälfte
gebildet ist.
-
Der
Durchsatz der Teilchen wird beispielsweise mit einem Ventil 18 eingestellt.
Je nachdem, ob der Durchsatz mehr oder weniger stark ist, lagern sich
die Teilchen in mehr oder weniger hoher Konzentration ab. Die Teilchen
können
mit Hilfe eines Fluids, wie Preßluft
oder Wasser, zugeführt
werden.
-
Wenn
die Teilchen auf der Bahn, die halb gebildet ist oder sich gerade
bildet, abgelagert sind, geht die Bildung der Bahn aufgrund der
Drehung des Zylinders 14 weiter, die dann mit einem Abnahmetuch 19 abgenommen
wird und anschließend
zur Trockenpartie oder irgendeiner anderen nachgeschalteten Behandlung
der Papierbahn läuft.
-
Es
ist möglich,
eine ganze Reihe von Rohren 16a, 16b, 16c vorzusehen,
deren Enden in der Nähe des
Zylindersiebs angeordnet sind, wie aus 7 ersichtlich
ist.
-
Die
Enden 17a, 17b, 17c der Rohre befinden sich
oberhalb des Zylindersiebs, ohne es zu berühren.
-
Der
Abstand zwischen den Enden 17a, 17b, 17c der
Rohre von der Oberfläche
des Zylindersiebs 14 wird so eingestellt, daß die Teilchen
im Inneren der sich bildenden Bahn 15 zu liegen kommen.
-
Es
ist möglich,
unterschiedliche Durchsätze an
Partikeln in den Rohren vorzusehen. Ferner können auch unterschiedliche
Abstände
zwischen den Rohren vorgesehen werden, um die Konzentrationen der
Teilchen und die Lage der Bereiche D1, D2, D3 zueinander
zu modulieren.