HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Es stehen derzeit Methoden zur Verfügung, einen Streifen aus einem klaren
Material, wie eine Polyesterfolie, während des Papierherstellungsverfahrens in ein
Papier einzubringen. Wenn die Folie als Sicherheitsstreifen verwendet wird und
zunächst vor dem Einarbeiten während des Papierherstellungsverfahrens
mikrobedruckt wird, enthält das gebildete Papier einen lesbaren Code, der in dem
durchscheinenden Licht lesbar ist. Bei Papieren einer Zusammensetzung und
Dicke, die für Wertpapiere und Banknoten verwendet werden, ist der Code auch
unter reflektiertem Licht sichtbar. Der Zweck der bedruckten Sicherheitsstreifen
besteht darin, einen potentiellen Fälscher abzuschrecken, da die auf dem
Streifen vorliegenden codierten Kennzeichnungen in das Papier eingebettet sind und
durch Oberflächendruckmethoden nicht kopiert werden können. Die
Authentizität eines solchen Dokuments kann ohne weiteres dadurch überprüft werden,
dass man das Aussehen des Sicherheitsstreifens unter reflektiertem Licht mit
seinem Aussehen in durchscheinendem Licht vergleicht. Beim Handhaben von
Wertpapieren und Banknoten im allgemeinen Geschäftsverkehr ist es das
Aussehen unter reflektiertem Licht, auf welches die Öffentlichkeit überwiegend
vertraut. Das Aussehen in reflektiertem Licht verrät jedoch die Anwesenheit des
Aufdrucks nicht direkt, der jedoch in durchscheinendem Licht vollständig lesbar ist.
In der Tat ist die unscheinbare verdeckte Linie des Sicherheitsstreifens, der an
der Oberfläche der Wertpapiere und Banknoten erscheint, der unterscheidende
Faktor für die Augen des allgemeinen Publikums.
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Der Einschluss der Sicherheitseinrichtung in die Masse des Sicherheitspapiers
erfordert eine hochentwickelte Papierherstellungsvorrichtung, die für Fälscher
nicht zugänglich ist. Ein Verfahren zur Einarbeitung der Sicherheitseinrichtung
ist in der US-Patentschrift 3 880 706 (Williams) beschrieben, gemäß der die
Sicherheitseinrichtung sandwichartig zwischen zwei Schichten vorgebildeten
Papiers in der Mitte des Papierherstellungsverfahrens eingebettet wird.
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Eine in dem Sicherheitspapier eingebettete undurchsichtige Einrichtung ist
bereits in den US-Patentschriften 210 089, 964 014 und 1 929 828 beschrieben
worden.
Es wird angenommen, dass die Doppelschicht-Einfügungsmethode, welche
in diesen Patenten beschrieben wird, die Anwendbarkeit für Banknotenpapier
beeinträchtigt, da die beiden Papierschichten möglicherweise durch Laminieren
dünner Schichten gefälschten Papiers ersetzt werden können, ohne dass eine
aufwendige Papierherstellungsvorrichtung erforderlich ist. Die Einfachheit und
die Ausbildung und die Gestaltung der vorgeschlagenen
Sicherheitseinrichtungen waren derart, dass ein Fälscher sie ohne große Kunstfertigkeit oder Kosten
kopieren konnte.
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Eine weitere Methode zur Einarbeitung der Sicherheitseinrichtung in das
Sicherheitspapier besteht darin, die Einrichtung in die nassen Papierfasern
einzupressen, während die Fasern noch nicht verfestigt und biegsam sind, wie es in der US-
Patentschrift 4 534 398 (Timothy Crane) beschrieben ist, auf welches Patent
hiermit Bezug genommen sei. Bei dieser Methode ist die Sicherheitseinrichtung bei
der visuellen Verifizierung von einer Oberfläche des Sicherheitspapiers aus
sichtbar.
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Die US-Patentschrift 4 552 617, die ebenfalls an Timothy Crane erteilt worden ist,
beschreibt ein Verfahren zur Einarbeitung einer Sicherheitseinrichtung in ein
Sicherheitspapier durch Auflösen des Trägersubstrats für die
Sicherheitseinrichtung und ermöglicht die visuelle Überprüfung der Sicherheitseinrichtung von
einer Seite des Sicherheitspapiers.
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Alle oben angesprochenen Methoden zur Einarbeitung von
Sicherheitseinrichtungen in das Sicherheitspapier ermöglichen die Sichtüberprüfung der
Anwesenheit der Sicherheitseinrichtung mit Hilfe des unbewaffneten Auges. Die
Methoden von Williams könnte dazu führen, dass ein Beobachter annimmt, dass
beispielsweise eine verschwommene Linie auf der Oberfläche des Sicherheitspapiers
einen ausreichenden Hinweis auf die Authentizität vermittelt, ohne dass es
erforderlich ist, das Papier tatsächlich unter durchscheinendem Licht zu überprüfen.
Die frühere Sicherheitseinrichtung hatte weiterhin zur Folge, dass das
Sicherheitspapier in der Nähe der Einrichtung eine größere Dicke aufwies im Vergleich
zu der Dicke des Papiers ingesamt. Diese erhöhte Dicke oder die "räumlich
verdickte" Linie kann von einem kunstfertigen Fälscher dupliziert werden, so dass
der Beobachter ohne weitere Überprüfung annimmt, dass eine
Sicherheitseinrichtung tatsächlich vorhanden ist.
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Wenn ein unbedruckter metallisierter Kunststoffstreifen, wie er in dem oben
erwähnten Patent von Williams beschrieben worden ist, als Sicherheitsstreifen
verwendet wird, können die optischen und elektrischen Eigenschaften des Fadens
für eine automatische Überprüfung verwendet werden durch Bestimmung der
optischen Änderungen über die Oberfläche des Papiers als auch durch
Standardmethoden des elektronischen Metallnachweises. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die
optischen Eigenschaften eines solchen metallisierten Fadens in gewissem
Ausmaß durch eine blasse, jedoch undurchsichtige Linie gefälscht werden kann, die
auf die Oberfläche des Papiers in der Nähe des Orts aufgedruckt ist, wo der
Sicherheitsstreifen angeordnet sein müsste. Ein breiter Bleistiftstreifen kann auch
einem unerfahrenen Beobachter die Anwesenheit eines eingebetteten
Sicherheitsstreifens vortäuschen.
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Für eine verlässliche Überprüfung muss das Wertpapier oder die Banknote gegen
eine Lichtquelle gehalten werden, um die codierten Kennzeichnungen auf dem
Sicherheitsstreifen erkennbar zu machen, welche den Sicherheitsfaden
weitgehend unfälschbar machen. Die nicht unterscheidungskräftige Linie, welche die
an der sichtbaren Oberfläche auftretende Manifestierung des eingebetteten
Sicherheitsstreifens unter reflektiertem Licht darstellt, kann ohne weiteres durch
eine Vielzahl von Druckverfahren simuliert werden.
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Frühere Versuche des Bedruckens von Kunststoffstreifen und das Einbetten der
Streifen in Papier haben sich bislang nicht als machbar erwiesen, da die zur
Bildung der unter durchlässigem Licht sichtbaren aufgedruckten Informationen
verwendete Tinte es möglich machte, dass die Information auch unter
reflektiertem Licht lesbar wurde. Die Öffentlichkeit konnte dann lediglich unter dem
reflektierten Licht auf die Anwesenheit des Aufdrucks vertrauen, welcher Aufdruck
jedoch ohne weiteres durch Fälschungsmaßnahmen nachgeahmt werden kann.
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Eine Methode um sicherzustellen, dass die Öffentlichkeit sich nicht auf eine
solch leicht zu kopierende Sicherheitsfaden-Kennzeichnung verläßt, besteht
darin, Wertpapier- und Banknotenpapier herzustellen, welches einen
Sicherheitsfaden enthält, der unter reflektiertem Licht nahezu unsichtbar ist, so dass
auf der Oberfläche des Wertpapiers oder der Banknote die Anwesenheit eines
solchen Sicherheitsstreifens nicht erkennbar ist. Diese doppelte Überprüfung der
Authentizität, nämlich die Lesbarkeit unter durchscheinendem Licht und die
Unsichtbarkeit unter reflektiertem Licht, konnte bislang mit keiner der bisher
bekannten Einrichtungen möglich gemacht werden.
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Die US-A-4 552 617 beschreibt ein System zum Einbetten von
Sicherheitskennzeichnungen in Papier, welches darin besteht, ein lösliches Trägersubstrat in
Streifenform mit einer mikro-codierten Information zu bilden. Der Streifen wird
während des Papierherstellungsverfahrens in die für die Bildung des Papiers
verwendeten Fasern eingeführt derart, dass sich der Streifen auflöst und die
mikrocodierte Information intakt als Sicherheitskennzeichnung innerhalb des Papiers
zurückläßt. Die mikro-bedruckte Kennzeichnung kann aus Tinten,
fluoreszierenden Pigmenten, Farbstoffen oder metallisierten und mit Metalloxid
beschichteten Filmen oder Folien gebildet werden.
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Die EP-A-0 181 770 beschreibt eine Authentisierungseinrichtung auf der
Grundlage von optischen Interferenzen, welche ein Polyesterfoliensubstrat umfasst
und mindestens zwei dauerhaft aufgebrachten Beschichtungen, von denen eine
Strahlung absorbiert, so dass sie nach der Abscheidung auf das Substrat mit
Hilfe einer Vakuumabscheidungsmethode mit Hilfe eines Infrarotlaserstrahls
selektiv entfernt werden kann.
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Die GB-A-2 103 669 beschreibt eine Sicherheitseinrichtung in Form einer
Beugungsgitter-Struktur, die auf ein auflösbares Trägergewebe aufgebracht ist.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Verfahren zur
Einarbeitung eines Sicherheitsstreifens, welcher ohne weiteres in
durchscheinendem Licht lesbar ist, jedoch bei Beobachtung unter reflektiertem Licht
praktisch unerkennbar ist, anzugeben. Ein weiterer Zweck der vorliegenden
Erfindung besteht darin, die aufgedruckte Information in einem spezifischen Bereich
innerhalb des Sicherheitspapiers vorzusehen und das Papier in wirtschaftlicher
Weise bei hoher Geschwindigkeit unter Verwendung moderner
Herstellungsmethoden herzustellen.
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Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft einen Sicherheitsstreifen, wie er in
Anspruch 1 definiert ist.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Herstellung eines Sicherheitsstreifens, wie es in Anspruch 5 angegeben ist.
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Die vorliegende Erfindung umfasst somit das Codieren eines Streifens aus einer
klaren Kunststofffolie mit einer aufgedruckten Information, welcher später
während des Papierherstellungsverfahrens in das Papier eingearbeitet wird. Die
aufgedruckte Information kann visuell gelesen oder mit Hilfe einer Maschine
nachgewiesen werden. Die Nachweismethoden umfassen Unterschiede in der
optischen Transmissionsdichte, Unterschiede in der Kapazität und Änderungen des
elektrischen Stroms innerhalb eines bestimmten Schwingkreises.
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Die codierte Information ist innerhalb eines engen Bandes auf der Kunststofffolie
angeordnet, welche genau innerhalb des Wertpapiers, der Banknote oder des
Sicherheitspapiers lokalisiert werden kann, ohne dass sie die Geschwindigkeit der
modernen Papierherstellungsvorrichtungen beeinträchtigt. Gemäß einer
Ausführungsform handelt es sich bei der aufgedruckten Information um einen
lesbaren Satz, dessen Buchstaben aus im Vakuum aufgedampftem Aluminium
gebildet sind, mit einer Dicke von 3 bis 4 µm (300 bis 400 Ångström).
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Banknote, welche eine
Sicherheitseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält;
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Fig. 1a zeigt eine vergrößerte Draufsicht auf die in der Fig. 1 dargestellte
Banknote, bei der ein lesbarer Begriff der in durchscheinendem Licht sichtbaren
Sicherheitseinrichtung dargestellt ist;
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Fig. 2 zeigt eine teilweise Schnittdarstellung einer
Fourdrenier-Papierherstellungsvorrichtung mit einem Zulauftrichter zur Einführung der
Sicherheitseinrichtung über einen endlosen Streifen in die Papierfasern;
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Fig. 3 zeigt eine seitliche Teilschnittansicht einer
Papierherstellungsvorrichtung des Zylinder-Typs, welche für die Einführung der
Sicherheitseinrichtung über einen endlosen Streifen in die Papierfasern angepasst worden ist;
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Fig. 4 zeigt eine vergrößerte perspektivische Draufsicht auf einen Teil eines
aluminisierten Polyester-Sicherheitsstreifens, wie er in den Fig. 2 und 3
dargestellt ist, nachdem eine klare Schutzdeckschicht auf den aluminisierten
Aufdruck aufgebracht worden ist;
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Fig. 5 zeigt eine perspektivische Draufsicht auf eine
Polyester-Sicherheitsfolie mit einem durchsichtigen schützenden Überzug aufjenen Bereich, wo die
Kennzeichnungen beibehalten werden sollen und nachdem eine Ätzlösung
aufgebracht worden ist, welche in dem nicht geschützten Bereich ein lösliches
Aluminiumsalz bildet;
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Fig. 6 zeigt eine perspektivische Draufsicht auf die
Sicherheitseinrichtungsfolie der Fig. 5, nachdem die Ätzlösung aufgebracht worden und das lösliche
Aluminiumsalz entfernt worden sind; und
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Fig. 7 zeigt eine seitliche Schnittansicht der erfindungsgemäßen
Sicherheitseinrichtung der Fig. 6, welche mit Hilfe der in den Fig. 2 und 3 dargestellten
Papierherstellungsvorrichtungen in ein Papier eingebettet worden ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Das erfindungsgemäße Sicherheitspapier findet Anwendung in Form einer
Banknote oder eines Wertpapiers, wie des in der Fig. 1 dargestellten Dollar-Scheins 10
der United States Federal Reserve, welcher aus einem rechteckigen Blatt Papier 7
besteht mit einem Portrait 6 eines früheren Präsidenten der Vereinigten Staaten
zusammen mit einer numerischen Wiedergabe 5 des Werts der Banknote. In das
Papier ist ein Kunststoffstreifen 11 in der nachfolgend genauer beschriebenen
Weise eingebettet. Der Streifen, der in Richtung der gestrichelt wiedergegebenen
parallelen Streifen verläuft, ist unter reflektiertem Licht für das unbewaffnete
Auge auf der Oberfläche des Papiers nicht ohne weiteres sichtbar. Der Streifen ist
völlig plan und ist nicht zu fühlen im Gegensatz zu den Sicherheitsstreifen, die in
europäischen Wertpapieren verwendet werden, welche die Oberfläche des
Papiers geringfügig verformen und durch Befühlen des Papiers zwischen den
Fingern tatsächlich wahrgenommen werden können. Wenngleich die
Sicherheitsstreifen bei den neuen Wertpapieren unter reflektiertem Licht schwer zu
erkennen sind, verdeutlicht sich die Anwesenheit des früheren Sicherheitsstreifens
durch die unscharfen Umrandungen des Fadens, welche offenbar durch die
Handhabung des Wertpapiers während der Benutzung sichtbar werden. Ein
wenig vorsichtiger Bankschalterbeamter oder Kassierer könnte beispielsweise mit
Hilfe einer mit einem weichen Bleistift vorsichtig gezogenen Linie in dem gleichen
Bereich, in dem man den Sicherheitsstreifen erwarten würde, getäuscht werden.
Die planare Konfiguration des Kunststoffstreifens 11 stellt sicher, dass dessen
Anwesenheit unter reflektiertem Licht selbst nach längerer Benutzungszeit
unentdeckt bleibt. Wenn die Banknote gegen eine Lichtquelle gehalten oder über
einen "Lichttisch" geführt wird, welcher eine transparente oder durchscheinende
Oberfläche über einer Lichtquelle umfaßt, wird die Sicherheitskennzeichnung
12, die in der Fig. 1a dargestellt ist, ohne weiteres lesbar.
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Das Konzept des Einbettens einer Sicherheitseinrichtung in den Papierfasern
einer Fourdrenier-Papierherstellungsvorrichtung ist in der oben erwähnten an
Timothy Crane erteilten US-Patentschrift beschrieben, wobei eine solche
Fourdrenier-Vorrichtung mit der Bezugsziffer 16 in der Fig. 2 dargestellt ist.
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Der Stoffauflaufkasten 3 enthält einen Papierbrei 15, welcher aus einer Mischung
aus Cellulosefasern und Füllstoffen in einem wässrigen Träger enthält, wie es
durch die gestrichelten Linien 8 dargestellt ist. Der Sicherheitsstreifen 13 wird
kontinuierlich über eine (nicht dargestellte) Haspel über ein Rohr 14 an der
Auslassöffnung 2 des Stoffauflaufkastens auf das Fourdrenier-Sieb 17 zugeführt.
Die Fasern umgeben den Sicherheitsstreifen kontinuierlich in dem Maße, in dem
der Papierbrei während des Papierherstellungsprozesses zusammen mit dem
Sieb vorwärts bewegt und entwässert und verfestigt wird. Nachdem das Papier die
Endstufe der Entwässerung erreicht hat, wird es zwischen Heizwalzen
hindurchgeführt, um es zu dem endgültigen Papier zu pressen und zu trocknen. Die
Position des Rohrs 14 relativ zum Seitenrand des Siebs 17 definiert genau den
vorbestimmten Ort des Sicherheitsstreifens innerhalb des fertigen
Papierprodukts.
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Das Konzept des Einbettens einer Sicherheitseinrichtung innerhalb der
Papierfasern einer Zylinderform-Herstellungsvorrichtung ist ebenfalls in dem oben
erwähnten, an Timothy Crane erteilten Patent beschrieben, und eine solche
Zylinderformvorrichtung ist in der Fig. 3 mit der Bezugsziffer 18 wiedergegeben. Der
Papierbrei 15 besitzt die gleiche Zusammensetzung bezüglich Papierfasern 26 in
Wasser 27, wie es oben im Hinblick auf die Fig. 2 beschrieben worden ist. Der
Sicherheitsstreifen wird von einer (nicht dargestellten) Vorratshaspel über eine
Führungswalze 19 auf das Sieb 22 des Zylinders 20 aufgebracht, nachdem sich
einige der Papierfasern auf dem Sieb angesammelt haben, wie es ganz allgemein
mit der Bezugsziffer 26' dargestellt ist. Die verfestigten Papierfasern, welche den
Sicherheitsstreifen enthalten, sind mit der Bezugsziffer 25 dargestellt und
werden mit Hilfe einer Filzbahn 23 von dem Zylinder aufgenommen, welche Filzbahn
in
der angegebenen Richtung über eine Führungswalze 24 auf eine Umlenkwalze
21 und wieder in die entgegengesetzte Richtung umgelenkt wird und den
Heizund Preßstufen des Papierherstellungsverfahrens zugeführt wird zur Bildung
des fertigen Sicherheitspapiers.
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Ein Abschnitt 30 des Sicherheitsstreifens 13 ist in der Fig. 4 dargestellt und
umfaßt einen Polyesterfilm 28, der mit einer im Vakuum abgeschiedenen
Aluminiumschicht 29 beschichtet ist, welche eine planare aluminlumbeschichtete
Oberfläche 29A ergibt. Die Buchstaben 31, welche das Wort "CRANE" bilden, sind mit
Hilfe einer gegen Alkalien beständigen Druckfarbe aufgedruckt. Wenn ein
säurelösliches Metall, wie Zinn, auf der Polyesterfolie abgeschieden wird, wird ein
säurebeständiger Drucklack zum Aufdrucken der Buchstaben verwendet. Die
gleiche Länge des Sicherheitsstreifens ist in der Fig. 5 mit der Bezugsziffer 30A
gezeigt, wobei der nicht geschützte Bereich der aluminiumbeschichteten
Oberfläche 29A als mit einer Vielzahl von Kreuzen 32 bedeckt dargestellt ist, was
bedeutet, dass das Aluminiummetall innerhalb dieses Bereichs mit einer alkalischen
Lösung von NaOH in Wasser entfernt wird. Die Alkali-beständige Druckfarbe
schützt die Metalloberfläche unterhalb des Lackaufdrucks von dem Kontakt mit
der alkalischen Lösung. Wenngleich der Lack in wirksamer Weise das Auflösen
des Metalls durch die alkalische NaOH-Lösung verhindert, ist festzuhalten, dass
ein feiner Druck am besten dadurch vor dem Auflösen durch die NaOH-Lösung
geschützt wird, wenn der Kontakt mit der NaOH-Lösung möglichst kurz ist. Das bei
der Reaktion des nicht geschützten Aluminiums mit der NaOH-Lösung gebildete
Natriumaluminatsalz wird vorsichtig unter Verwendung von klarem Spülwasser
von der Oberfläche abgewaschen.
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Die gleiche Länge des Sicherheitsstreifens ist in der Fig. 6 mit der Bezugsziffer
30B gezeigt, wobei sämtliches Aluminium von der Oberfläche des Polyesterfilms
28 entfernt worden ist und eine planare Polyesteroberfläche 28A erkennen lässt.
Die Buchstaben 31 bleiben nach der Entfernung des aufgelösten Metalls intakt
auf der Oberfläche. Andere Methoden zum Aufbringen der Buchstaben auf die
Oberfläche können ebenfalls erfindungsgemäß angewandt werden, wie es in den
beiliegenden Patentansprüchen angegeben ist. Lesbare Aufdrucke oder optisch
lesbare Streifencodes können direkt in der Hitze auf den Polyester aufgeprägt
werden oder durch selektive Metallisierung unter Verwendung einer Maske oder
eine Matrize in einer Vakuummetallisierungsvorrichtung aufgebracht werden.
Das in der Fig. 3 dargestellte Sicherheitspapier 25, welches den eingebetteten
Sicherheitsstreifen 13 enthält und wie es nach dem Erhitzen und Pressen anfällt,
ist in der Fig. 7 mit der Bezugsziffer 25' gezeigt. Die Papierfasern 27 umgeben den
Sicherheitsstreifen vollständig und verhindern die Sichtbarkeit des
Sicherheitsstreifens von beiden Seiten des Sicherheitspapiers. Es ist festzuhalten, dass die
Dicke des Papiers gleichmäßig ist und sich in der Nähe des Bereichs, wo der
Sicherheitsstreifen vorliegt, sich keine Erhöhung in der Oberfläche ergibt. Dies ist
aus den oben angesprochenen Gründen ein wichtiges Merkmal der Erfindung.
Wenngleich die Metallbuchstaben 31 auf dem Kunststoffstreifen 11 in die
Papierfasern eingebettet sind, sind diese Buchstaben ohne weiteres lesbar, wenn Licht
von einer Oberfläche durch das Sicherheitspapier durchscheinen gelassen wird
und das Sicherheitspapier von der gegenüberliegenden Oberfläche betrachtet
wird, wenn die Dicke des Metalls zwischen 3 - 4 µm (300 - 400 Ångström) beträgt
und die Dicke des Papiers im Bereich von 0,1 -0,15 mm (4 - 6 Tausendstel eines
Inch) liegt.
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Es ist somit gezeigt worden, dass eine planare Kunststofffolie, welche entweder
einen maschinenlesbaren Code oder visuell zugängliche Buchstaben trägt,
innerhalb eines vorbestimmten Bereichs in dem Wertpapier- und Banknotenpapier
eingebettet werden kann, um die Authentizität des Materials in
durchscheinendem Licht nachprüfbar zu machen. Der Code ist von beiden Seiten betrachtet für
das unbewaffnete Auge unter reflektiertem Licht unsichtbar.