DE69829889T2

DE69829889T2 - Sicherheitsvorrichtung mit mehreren Sicherheitsmerkmalen

Info

Publication number: DE69829889T2
Application number: DE1998629889
Authority: DE
Inventors: R. Gary WOLPERT; J. Gerald GARTNER; B. Stephen CURDO; F. Paul COTE
Original assignee: Technical Graphics Security Products LLC
Current assignee: Technical Graphics Security Products LLC
Priority date: 1997-12-02
Filing date: 1998-12-01
Publication date: 2006-03-09
Anticipated expiration: 2018-12-02
Also published as: IL136476A0; DE69829889D1; JP2001525578A; TR200001617T2; NO20002850D0; US6255948B1; USRE39490E1; HU224448B1; WO1999028852A1; AU750838B2; RU2202828C2; CN1280690A; PL194754B1; EP1034504A1; ES2218877T3; NO20002850L; RU2245253C2; CN1221919C; ATE293816T1; BR9815359A

Description

ERFINDUNGSGEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Sicherheitseinrichtungen und insbesondere eine Sicherheitseinrichtung oder ein Sicherheitselement mit mehreren Sicherheitsmerkmalen zur Verwendung mit wertvoller Handelsware oder wertvollen Gegenständen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Auf vielen Gebieten oder bei vielen Unternehmen ist das Fälschen und Verfälschen von sicheren Dokumenten oder Instrumenten wie etwa Banknoten, Schecks, Tickets, Kreditkarten und dergleichen und anderer wertvoller Handelsware oder anderen wertvollen Gegenständen ein verbreitetes Problem. Um das Fälschen zu verhindern, enthalten viele sichere Dokumente und andere Wertgegenstände eine Sicherheitseinrichtung oder ein Sicherheitselement wie etwa einen Sicherheitsfaden, der auf oder in dem Dokument angeordnet ist. Die Sicherheitseinrichtung enthält in der Regel eine oder mehrere Sicherheitsmerkmale wie etwa metallische Sicherheitsmerkmale, magnetische Sicherheitsmerkmale oder lumineszente Sicherheitsmerkmale, die das Dokument authentifizieren und eine Fälschung und/oder Verfälschung verhindern.
Zur Authentifizierung des Dokuments erfordern viele herkömmliche Sicherheitseinrichtungen lediglich, daß die Existenz eines einzelnen Sicherheitsmerkmals detektiert wird. Somit brauchen Fälscher nur das Sicherheitsmerkmal in einem Dokument oder Gegenstand zu erkennen und dieses eine Sicherheitsmerkmal in einem gefälschten Dokument oder Gegenstand derart zu reproduzieren, daß das Sicherheitsmerkmal detektiert werden kann, um das gefälschte Dokument zu authentifizieren. Technologische Fortschritte haben zu sogar neuen und leichteren Möglichkeiten geführt, um diese Sicherheitsmerkmale zu identifizieren und die Wertdokumente oder Wertinstrumente mit der Sicherheitseinrichtung zu reproduzieren. Somit besteht ein Bedarf nach verborgeneren Sicherheitsmerkmalen, die sich nicht leicht identifizieren und reproduzieren lassen.
Eine Art von Sicherheitsfaden enthält metallische Merkmale wie etwa metallische graphische Angaben, die auf einem Trägersubstrat angeordnet sind. Gemäß herkömmlicher chemischer Ätztechniken wird ein chemischer Resist in Form der graphischen Angaben entweder positiv oder negativ auf eine metallische Schicht gedruckt, und eine Entmetallisierung der von dem chemischen Resist nicht bedeckten Bereiche der metallischen Schicht bewirkt, daß die graphischen Angaben durch die zurückbleibende metallische Schicht entweder negativ oder positiv ausgebildet werden. Sicherheitsfäden mit nur einem metallischen Sicherheitsmerkmal, die gemäß diesem Verfahren ausgebildet sind, liefern keinen angemessenen Schutz, da der Fälscher die metallischen graphischen Angaben leicht erkennen und reproduzieren kann.
Es sind Versuche unternommen worden, mehrere Sicherheitsmerkmale wie etwa metallische und magnetische Merkmale zu kombinieren, um das Fälschen zu erschweren. Bei einem Beispiel wird zum Drucken von graphischen Angaben eine magnetische Tinte verwendet, die von MICR-Detektoren gelesen werden kann. Wenn jedoch magnetische Tinte zum Drucken graphischer Angaben auf oder mit metallischen Sicherheitsmerkmalen verwendet wird, können die magnetischen Merkmale und metallischen Merkmale leicht unterschieden und identifiziert werden. Ein Fälscher würde erkennen, daß sowohl magnetische als auch metallische Sicherheitsmerkmale verwendet worden sind und reproduziert werden müssen.
Andere Arten von Sicherheitsfäden haben auch hybride Metalle oder Legierungen zum Ausbilden von graphischen Angaben mit sowohl magnetischen als auch metallischen Sicherheitsmerkmalen verwendet. Die hybriden Metalle und der Prozeß zum Abscheiden oder Aufbringen der hybriden Metalle zum Ausbilden der graphischen Angaben ist jedoch kostspielig. Außerdem beschränkt der Einsatz von hybriden Metallen die Fähigkeit zum Variieren der magnetischen Eigenschaften, die verwendet werden können.
Beispiele für derartige Sicherheitsfäden sind aus EP 0 748 896 bekannt, das ein Sicherheitselement mit einem magnetisch-metallischen Material offenbart, das graphische Angaben bildet, US 5,354,099 , das einen magnetisch-metallischen Absicherungsfaden mit negativer Schrift offenbart, und aus DE 195 48 528 , das ein Sicherheitselement offenbart, das Zeichen oder Muster und eine magnetische Schicht enthält.
Dementsprechend besteht eine Notwendigkeit für eine Sicherheitseinrichtung mit mehreren Sicherheitsmerkmalen wie etwa metallischen und magnetischen Sicherheitsmerkmalen, die sich beim Betrachten der Sicherheitseinrichtung nicht leicht unterscheiden und erkennen lassen. Ein Bedarf besteht außerdem für eine Sicherheitseinrichtung, bei der das/die Sicherheitsmerkmale in der Lage sind, maschinenlesbare codierte Daten, zum Beispiel hinsichtlich der Sicherheitseinrichtung oder des Dokuments, zusätzlich zu den detektierbaren Merkmalen zur Authentifizierung des Sicherheitsdokuments bereitzustellen. Was außerdem benötigt wird, ist ein Verfahren zum Herstellen einer magnetisch/metallischen Sicherheitseinrichtung unter Verwendung existierender chemischer Ätz- oder Entmetallisierungstechniken.
KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung weist eine magnetische/metallische Sicherheitseinrichtung zur Verwendung mit einem Gegenstand auf, zur Bereitstellung von mehreren Sicherheitsmerkmalen. Die Erfindung ist in Anspruch 1 dargelegt. Bei einer Ausführungsform wird eine Beschichtungsschicht über den durch die metallische Schicht und die magnetische Schicht ausgebildeten graphischen Angaben angeordnet.
Die magnetische/metallische Sicherheitseinrichtung weist verschiedene Ausführungsformen auf, bei denen die magnetische Schicht magnetische Sicherheitsmerkmale bereitstellt. Bei einer Ausführungsform werden die graphischen Angaben als magnetische Zeichen ausgebildet, die von MICR-Detektoren gelesen werden können. Bei einer weiteren Ausführungsform enthält die magnetische Schicht eine hartmagnetische Substanz, die zum Aufzeichnen von Daten auf der magnetischen Schicht magnetisiert werden kann.
Bei einer weiteren Ausführungsform enthält die magnetische Schicht mindestens eine Art von magnetischer Substanz mit mindestens einer vorbestimmten magnetischen Charakteristik, die detektiert werden kann, zum Authentifizieren eines Gegenstands mit der Sicherheitseinrichtung. Bei einem Beispiel ist die magnetische Substanz ein weichmagnetisches Pigment, das für einen begrenzten Zeitraum ein Niveau an Magnetismus halten kann.
Bei einer weiteren Ausführungsform enthält die magnetische Schicht mindestens erste und zweite Arten magnetischer Substanzen mit mindestens ersten bzw. zweiten vorbestimmten magnetischen Charakteristiken. Die ersten und zweiten Arten von magnetischen Substanzen sind in der magnetischen Schicht in einem vorbestimmten Muster angeordnet, das mit der magnetischen Schicht codierte Daten derart darstellt, daß die erste und zweite vorbestimmte Charakteristik detektiert werden können, um das vorbestimmte Muster zu lesen und die Daten zu decodieren. Bei einem Beispiel stellen die ersten und zweiten vorbestimmten magnetischen Charakteristiken binäre ganze Zahlen dar, und das vorbestimmte Muster der ersten und zweiten Arten von magnetischen Substanzen stellt Daten in einem binär codierten Format dar. Ein Beispiel der ersten und zweiten Arten von magnetischen Substanzen enthält erste und zweite weichmagnetische Pigmente mit ersten und zweiten vorbestimmten magnetischen Abklingraten und/oder vorbestimmten Niveaus an Magnetismus.
Die magnetische/metallische Sicherheitseinrichtung weist auch unterschiedliche Ausführungsformen auf, bei denen die metallische Schicht metallische Sicherheitsmerkmale bereitstellt. Bei einer Ausführungsform enthält mindestens ein Abschnitt der Metallschicht mindestens eine vorbestimmte Charakteristik, die zum Authentifizieren eines Gegenstands mit der Sicherheitseinrichtung detektiert werden kann.
Bei einer weiteren Ausführungsform bildet die Metallschicht mehrere leitende Gebiete auf dem Substrat. Die leitenden Gebiete sind durch nichtleitende Gebiete getrennt und weisen mindestens zwei verschiedene vorbestimmte Längen auf, die ein vorbestimmtes Muster aufweisen, um codierte Daten darzustellen. Die vorbestimmten Längen der leitenden Gebiete können detektiert werden, um das vorbestimmte Muster zu lesen und die Daten zu decodieren. Bei einem Beispiel enthalten die leitenden Gebiete erste und zweite vorbestimmte Längen, die binäre ganze Zahlen darstellen, und das vorbestimmte Muster aus den ersten und zweiten Längen der leitenden Gebiete codiert die Daten in einem binär codierten Format.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Ein besseres Verständnis dieser und weiterer Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergibt sich durch Lektüre der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigen:
1 eine Draufsicht auf ein Dokument oder einen Gegenstand mit einer Sicherheitseinrichtung;
2 eine vergrößerte Draufsicht auf eine magnetische/metallische Sicherheitseinrichtung;
3A–3C Querschnittsansichten eines Verfahrens zum Herstellen der magnetischen/metallischen Sicherheitseinrichtung von der Seite;
4A eine Draufsicht auf eine magnetische/metallische Sicherheitseinrichtung mit magnetischen Bahnen;
4B eine schematische und graphische Darstellung der magnetischen/metallischen Sicherheitseinrichtung mit maschinenlesbaren codierten magnetischen und metallischen Sicherheitsmerkmalen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung;
5 ein Funktionsblockdiagramm einer Einrichtung zum Detektieren oder Lesen der magnetischen Sicherheitsmerkmale und
6 eine schematische Darstellung eines maschinenlesbaren codierten metallischen Sicherheitsmerkmals,
7 eine Querschnittsansicht des maschinenlesbaren codierten metallischen Sicherheitsmerkmals und kapazitiver Sensoren zum Lesen der codierten Daten von der Seite;
8 eine vergrößerte Draufsicht auf ein maschinenlesbares metallisches Sicherheitsmerkmal;
9 eine vergrößerte Draufsicht auf ein maschinenlesbares metallisches Sicherheitsmerkmal;
10 eine vergrößerte Draufsicht auf ein maschinenlesbares metallisches Sicherheitsmerkmal und
11 eine schematische Darstellung eines Sicherheitsinstruments.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Eine Sicherheitseinrichtung 10, 1, Erfindung, wird mit einem Gegenstand 12 dazu verwendet, die Fälschung oder Reproduktion des Gegenstands 12 oder eines anderen Artikels, an dem der Gegenstand 12 angebracht ist, zu verhindern. Die Sicherheitseinrichtung 10 weist mehrere Sicherheitsmerkmale wie etwa metallische Sicherheitsmerkmale und magnetische Sicherheitsmerkmale auf, die zusätzlich zur Bereitstellung einer Authentifizierung des Gegenstands 12 mit Daten in einem maschinenlesbaren Format codiert werden können. Die metallischen und magnetischen Sicherheitsmerkmale werden bevorzugt durch Einsatz eines magnetischen chemischen Resists ausgebildet, wie unten eingehender beschrieben wird, so daß mindestens einige der metallischen und magnetischen Sicherheitsmerkmale im allgemeinen perfekt überlagert sind und von dem bloßen Auge im wesentlichen nicht unterschieden werden können.
Die Sicherheitseinrichtung 10 kann in sicheren Dokumenten verwendet werden, einschließlich unter anderem Banknoten, Währungen, Pässen, Visas, Rechtstiteln, Lizenzen, Registrierungen, Schecks, Zahlungsanweisungen, Originaldokumenten, Autoritätszertifikaten, Ereignistickets und Geschenkzertifikaten. Die Sicherheitseinrichtung 10 liefert eine Authentifizierung des sicheren Dokuments und/oder ist mit Daten hinsichtlich des sicheren Dokuments oder der Sicherheitseinrichtung selbst codiert.
Die Sicherheitseinrichtung 10 kann auch in Etiketten, Anhängern oder Verpackungsmaterial verwendet werden, einschließlich unter anderem Haftetiketten, Aufklebeetiketten, eingeformten Etiketten, Wärmeschrumpfetiketten, gewebten Etiketten, Aufreißstreifen, Schrumpfkappen und -kragen und Aufklebern. Bei diesem Beispiel authentifiziert die magnetische/metallische Sicherheitseinrichtung 10 und/oder ist mit Daten hinsichtlich der Artikel codiert, an denen die Etiketten oder das Verpackungsmaterial angebracht ist, wie etwa ein alkoholisches Getränk oder andere Handelsartikel von Wert.
Die Sicherheitseinrichtung 10 kann weiterhin mit einem laminierten Artikel verwendet werden, einschließlich unter anderem Pässen, ID-Karten, Zugangskarten, Lizenzen und Kredit-/Debitkarten. Bei diesem Beispiel wird die Sicherheitseinrichtung 10 dazu verwendet, den laminierten Artikel zu authentifizieren und/oder ist mit Daten hinsichtlich des Artikels oder des Besitzers des Artikels codiert.
Die Sicherheitseinrichtung 10 kann auch in Tickets oder Pässen verwendet werden, einschließlich unter anderem Ereignistickets, Transittickets, Lotterietickets und Eingangspässe. Gemäß diesem Beispiel kann die Sicherheitseinrichtung 10 eine Authentifizierung des Tickets oder Passes selbst liefern und/oder mit für das Ereignis relevanten Daten codiert sein. Die vorliegende Erfindung zieht auch andere Verwendungen und Anwendungen für die Sicherheitseinrichtung 10 in Betracht um die Fälschung oder Reproduktion zu verhindern oder auf andere Weise eine Sicherheit für Gegenstände oder Artikel von Wert zu liefern.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird die Sicherheitseinrichtung 10 als ein Faden oder Streifen ausgebildet, der sich in irgendeiner Richtung teilweise oder ganz entlang des Gegenstands 12 erstreckt. Die Sicherheitseinrichtung 10 kann in dem Gegenstand 12 eingebettet sein, an dem Gegenstand 12 haften, in den Gegenstand 12 eingewebt sein oder zwischen mehrere Schichten des Gegenstands 12 laminiert sein. Der Gegenstand 12 kann auch mehrere Sicherheitseinrichtungen 10 gemäß der vorliegenden Erfindung enthalten.
Die Sicherheitseinrichtung 10, 2, enthält ein Trägersubstrat 14, das beispielsweise als ein Faden oder Streifen ausgebildet ist. Eine Art von Trägersubstrat 14 besteht aus einem Polyester-, Polyvinylcarbonat- oder Polypropylenfilm auf Papier. Alternativ kann das Trägersubstrat 14 ein Kunststoffilm oder metallisiertes Papier oder eine andere Art von Material sein, die in herkömmlichen Sicherheitsfäden verwendet wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel enthält die Sicherheitseinrichtung 10 graphische Angaben 18, die aus einem auf dem Trägersubstrat 14 angeordneten metallischen/magnetischen Medium ausgebildet sind. Die graphischen Angaben 16 können positiv auf dem Trägersubstrat 14 ausgebildet sein, das heißt die graphischen Angaben 16 bestehen aus dem magnetischen/Metallmedium. Die graphischen Angaben 16 können auch umgekehrt ausgebildet sein, das heißt, der die graphischen Angaben 16 umgebende Bereich 18 besteht aus dem magnetischen/metallischen Medium. Die magnetische/metallische Sicherheitseinrichtung 10 kann auch mit einer Kombination aus positiven und umgekehrten graphischen Angaben 16 ausgebildet sein. Die graphischen Angaben 16 können als Linework gedruckt werden, bei dem volle Bereiche in der gewünschten Form oder als Raster gedruckt werden, bei dem winzige Punkte mit variierendem Abstand gedruckt werden, um die Schattierung zu variieren. Obwohl die graphischen Angaben 16 als alphanumerische Zeichen gezeigt sind, zieht die vorliegende Erfindung jede Art von Symbol, Design, Form oder anderen graphischen Angaben in Betracht.
Das Verfahren zum Herstellen der beispielhaften Sicherheitseinrichtung 10, 3A und 3B, gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet zuerst das Auftragen einer metallischen Schicht 20 auf das Trägersubstrat 14. Die metallische Schicht 20 enthält bevorzugt Aluminium, das auf das Trägersubstrat 14 gesputtert oder dampfabgeschieden wurde. Alternativ kann die metallische Schicht 20 eine metallische Folie oder eine andere Art von auf das Trägersubstrat 14 aufgebrachtem Metall sein.
Als nächstes wird ein magnetischer chemischer Resist 22 auf die metallische Schicht 20 gemäß dem gewünschten Muster von graphischen Angaben 16 aufgebracht, das heißt, in positiv, umgekehrt oder beiden gedruckt. Der magnetische chemische Resist 22 enthält filmbildende chemisch beständige Harze, die ferromagnetische und/oder andere magnetische Pigmente enthalten. Zu Beispielen für den chemischen Resist zählen unter anderem lösungsmittelbasierte, wasserbasierte oder feststoffbasierte ultraviolett- (UV) oder elektronenstrahl- (EB) polymerisierte Harzsysteme oder andere herkömmliche chemische Resistharze. Die magnetischen Pigmente enthalten sowohl hart- als auch weichmagnetische Pigmente, wie unten eingehender beschrieben wird, in der Regel im Bereich von etwa 200 Oersted bis 10.000 Oersted.
Dann wird an der magnetischen/metallischen Sicherheitseinrichtung 10, 3B, ein Ätzprozeß ausgeführt, der Abschnitte der metallischen Schicht 20 entfernt, die durch den magnetischen chemischen Resist 22 nicht geschützt sind. Der Ätzprozeß beinhaltet herkömmliche chemische Ätzprozesse, die dem Durchschnittsfachmann bekannt sind. Der magnetische chemische Resist 22 widersteht dem chemischen Angriff und bleibt auf der darunterliegenden metallischen Schicht 20, in dem gewünschten gedruckten Muster angeordnet. Der magnetische chemische Resist 22 ist in im wesentlichen identischer Registrierung mit mindestens einem Abschnitt der darunterliegenden Metallschicht 20 überlagert, wodurch sowohl magnetische als auch metallische Sicherheitsmerkmale bereitgestellt werden, die zumindest in einigen Bereichen der Sicherheitseinrichtung 10 im wesentlichen nicht unterschieden werden können. Der magnetische chemische Resist 22 wirkt deshalb sowohl als Widerstand gegen einen chemischen Angriff bei der Ätzung der metallischen Schicht 20 als auch zur Bereitstellung eines magnetischen Sicherheitsmerkmals, das dem metallischen Sicherheitsmerkmal überlagert ist, um nicht leicht identifiziert werden zu können.
Alternativ können die graphischen Angaben 16 unter Verwendung anderer Arten von Techniken ausgebildet werden, einschließlich beispielsweise Laser, mechanisches Ritzen, Abschleifen und dergleichen. Bei einem Beispiel wird ein eine metallische Schicht enthaltendes Substrat mit einer magnetischen Schicht überzogen und einem Laserätzprozeß unterzogen. Das Laserätzen entfernt selektiv sowohl die magnetischen als auch metallischen Schichten und bildet die gewünschten graphischen Angaben 16 mit dem im wesentlichen identisch über der metallischen Sicherheitsmerkmal überlagerten magnetischen Sicherheitsmerkmal.
Eine Ausführungsform zieht auch die Verwendung einer zusätzlichen Beschichtung oder eines zusätzlichen Laminats 24, 3C, über den graphischen Angaben 16 auf einer oder beiden Seiten in Betracht. Bei einem Beispiel wird die zusätzliche Schicht 24 dazu verwendet, die Sicherheitseinrichtung 10 verstecken zu helfen, wenn sie in Papier eingebettet ist und mit reflektiertem Licht betrachtet wird. In diesem Fall lassen sich jedoch die mit dem magnetischen chemischen Resist erstellten graphischen Angaben 16 weiterhin beobachten, wenn sie in transmittiertem Licht betrachtet werden.
Die Sicherheitseinrichtung 10, 4A und 4B, kann mit maschinenlesbaren analogen oder digitalen Daten codiert werden und auch eine Authentifizierung auf vielerlei Weisen liefern, und zwar unter Verwendung der verschiedenen Eigenschaften der metallischen und magnetischen Sicherheitsmerkmale. Die Verwendung einer oder mehrerer metallischer und/oder magnetischer Eigenschaften zum Authentifizieren der Sicherheitseinrichtung 10 oder des Gegenstands 12 beinhaltet das Detektieren, ob die eine oder die mehreren Eigenschaften auf der Sicherheitseinrichtung 10 vorliegen oder nicht. Die Verwendung der einen oder mehreren metallischen und/oder magnetischen Eigenschaften zum Codieren als analoge oder digitale Daten beinhaltet das Detektieren und Lesen einer Kombination von Eigenschaften, die einen numerischen Code darstellt, zum Beispiel im binär-codierten Dezimalformat (BCD) und Decodieren des Codes zum Bestimmen der dadurch dargestellten Daten.
Das magnetische Sicherheitsmerkmal ist in der Lage, einen Gegenstand zu authentifizieren oder den Gegenstand betreffende Daten auf mehrere Weisen zu codieren. Bei einem Beispiel werden die graphischen Angaben 16 als magnetische Zeichen ausgebildet, die von herkömmlichen MICR-Detektoren gelesen werden können. Bei diesem Beispiel werden die graphischen Angaben 16 bevorzugt als positiver Text ausgebildet.
Gemäß einem weiteren Beispiel enthält der magnetische chemische Resist 22 hartmagnetisches Pigment, das auf die gleiche Weise wie magnetisches Aufzeichnungsband magnetisiert werden kann. Bei diesem Beispiel werden graphische Angaben 16, 4A, bevorzugt als ein umgekehrter Text ausgebildet, so daß der das hartmagnetische Pigment enthaltende magnetische chemische Resist 22 eine oder mehrere magnetische Spuren 23a, 23b bildet. Authentifizierende Daten oder andere Informationen können auf die einen oder mehreren magnetischen Spuren 23a, 23b geschrieben und unter Verwendung herkömmlicher Aufzeichnungseinrichtungen und unter Verwendung herkömmlicher Lesegeräte gelesen werden.
Gemäß einem weiteren Beispiel enthält der magnetische chemische Resist 22 einen Weichmagneten, der magnetisiert werden kann und ein Niveau an Magnetismus für einen begrenzten Zeitraum halten kann, in Abhängigkeit von den Charakteristiken oder Eigenschaften des Weichmagneten. Der Einsatz des Weichmagneten gestattet, daß das magnetische Sicherheitsmerkmal weiter verborgen wird, weil die magnetischen Eigenschaften erst dann detektiert werden, wenn der Weichmagnet zuerst magnetisiert wird. Weichmagneten weisen in der Regel vorbestimmte magnetische Eigenschaften wie etwa ein Niveau an Magnetismus auf, das sie erreichen können, und eine Abklingrate der magnetischen Ladung. Weichmagnete können zur Bereitstellung einer Authentifizierung verwendet werden, indem zuerst die magnetische/metallische Sicherheitseinrichtung 10 magnetisiert und dann die Existenz des Magneten, das Niveau an Magnetismus oder die Abklingrate detektiert wird.
Durch Bereitstellen von Weichmagneten mit variierenden magnetischen Charakteristiken wie etwa unterschiedlichen Niveaus an Magnetismus, der erzielt werden kann, oder Abklingraten, können die graphischen Angaben 16, 4B, weiter zum Codieren von Daten in einem maschinenlesbaren Format verwendet werden. Beispielsweise können die graphischen Angabesegmente 16a–16d zwei Arten von weichmagnetischen Pigmenten enthalten, wobei eine eine schnelle Abklingrate 28a und eine eine langsame Abklingrate 28b aufweist, die binäre ganze Zahlen codierende Daten im BCD-Format darstellen. Einige Segmente 16a, 16c der graphischen Angaben werden mit Magneten mit einer schnellen Abklingrate gedruckt, und andere Segmente 16b, 16d der graphischen Angaben werden mit Magneten mit einer langsamen Abklingrate gedruckt. Daten werden dadurch im BCD-Format (0101) codiert, durch Bereitstellen eines vorbestimmten Musters von Segmenten 16a–16d mit zwei verschiedenen Arten magnetischer Pigmente. Die codierten Daten können Verifikationsdaten oder andere Daten hinsichtlich des Gegenstands 12 enthalten.
Gemäß einem Verfahren werden unterschiedliche Formulierungen des magnetischen chemischen Resists 22, der magnetische Pigmente mit unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften oder Charakteristiken aufweist, auf die Metallschicht 20 gedruckt, wobei mehrere Druckstationen verwendet werden wie etwa eine Offsetdruckpresse, die dem für den Mehrfachdruck verwendeten Typ ähnlich ist. Der Einsatz von mehreren Druckstationen gestattet den Druck von graphischen Angaben in einem beliebigen gewünschten Muster unter Verwendung verschiedener Kombinationen magnetischer chemischer Resists mit verschiedenen unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften.
Das vorliegende Beispiel zielt auch die gleichzeitige Verwendung des Niveaus an Magnetismus und Abklingrateneigenschaften der Weichmagneten sowie eine Mischung aus Hart- und Weichmagneten in Erwägung, um jede gewünschte Kombination magnetischer Charakteristiken oder Eigenschaften zu erzielen, um einen Gegenstand zu authentifizieren oder einen Gegenstand betreffende Daten zu codieren. Wenngleich sich das oben beschriebene Ausführungsbeispiel auf zwei verschiedene magnetische Eigenschaften bezieht, um Daten im BCD-Format zu codieren, kann eine beliebige Anzahl unterschiedlicher Eigenschaften zum Codieren von Daten in anderen Zahlenformaten verwendet werden. Das metallische Sicherheitsmerkmal kann zusätzlich zur Bereitstellung einer Authentifizierung und dem Codieren von Daten unter Verwendung der magnetischen Sicherheitsmerkmale auch eine Authentifizierung bereitstellen und/oder Daten codieren, zum Beispiel durch Ausbilden der Segmente 16a–16d mit unterschiedlichen Längen von Metall, was Daten im BCD-Format (1100) darstellt, wie unten näher beschrieben wird.
Die Einrichtung 30, 5, mit der die magnetischen/metallischen Sicherheitsmerkmale gelesen werden, enthält mindestens einen Detektor/ein Lesegerät 34 zum Detektieren einer oder mehrerer Charakteristiken der Metall- und/oder magnetischen Schichten und/oder zum Lesen des durch das Metall und magnetische Gebiete gebildeten vorbestimmten Musters mit verschiedenen Charakteristiken. Nach dem Detektieren der einen oder mehreren Charakteristiken bestimmt ein Authentifikator 36, ob die Sicherheitseinrichtung authentisch ist. Nach dem Lesen des vorbestimmten Musters decodiert ein Decoder 38 die durch das vorbestimmte Muster dargestellten Daten.
Wenn die Sicherheitseinrichtung 10 magnetische Sicherheitsmerkmale mit Weichmagneten enthält, enthält die Einrichtung 30 weiterhin ein Magnetladegerät 32, das die weichmagnetischen Pigmente lädt, bevor das Lesegerät 34 die Merkmale der Magneten detektiert, wie etwa die Existenz von Magneten, das Niveau an Magnetisierung, die Abklingrate des Magneten oder andere detektierbare magnetische Charakteristiken. Eine Authentifizierung kann auf der Basis dessen erfolgen, ob der Weichmagnet vorliegt, ob der Weichmagnet ein vorbestimmtes Niveau an Magnetisierung aufweist oder ob der Weichmagnet eine vorbestimmte Abklingrate aufweist.
Das Decodieren erfolgt durch Bestimmen des Musters der unterschiedlichen magnetischen Charakteristiken, das vom Lesegerät 34 gelesen wird. Wenn beispielsweise die in 4 gezeigte magnetische/metallische Sicherheitseinrichtung 10 mit dem Magnetisierer 32 magnetisiert wird, bleiben nach einem Zeitraum die Segmente 16b, 16d mit einer langsameren Abklingrate 28b magnetisiert, während die Segmente 16a, 16c mit einer schnelleren Abklingrate 28a nicht länger magnetisiert sind. Das Lesegerät 34 unterscheidet die unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften und bestimmt das vorbestimmte Muster magnetischer Eigenschaften. Anhand des vorbestimmten Musters magnetischer Eigenschaften wird die entsprechende binäre Darstellung (0101) und die dadurch repräsentierten Daten decodiert.
Das metallische Sicherheitsmerkmal 40, 6, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält mehrere leitende Gebiete 42 und nichtleitende Gebiete 44 wie etwa einen metallisierten Polyesterfilm mit entmetallisierten Unterbrechungen, die beispielsweise unter Verwendung des oben beschriebenen chemischen Resistprozesses ausgebildet werden. Jedes nichtleitende Gebiet 44 ist zwischen zwei der leitenden Gebiete 42 angeordnet. Die mehreren leitenden Gebiete 42 und nichtleitenden Gebiete 44 bilden ein vorbestimmtes Muster, das einen Verifikationscode oder Daten darstellt, die mit dem metallischen Sicherheitsmerkmal 40 codiert sind.
Jedes leitende Gebiet 42 weist eine von mindestens zwei vorbestimmten Längen auf, beispielsweise lange leitende Gebiete 42a und kurze leitende Gebiete 42b. Jede vorbestimmte Länge entspricht einem vorbestimmten Wert, so daß die Daten bestimmt werden können, indem die Länge jedes leitenden Gebiets 42 detektiert und ein entsprechender Wert bestimmt wird.
Bei einem Beispiel entsprechen lange leitende Gebiete 42a einer „1", und die kurzen leitenden Gebiete 42b entsprechen einer „0". Gemäß diesem Beispiel werden die langen und kurzen leitenden Gebiete 42a, 42b zum Codieren von Daten im BCD-Format verwendet. Die langen und kurzen leitenden Gebiete 42a, 42b sind in einer vorbestimmten Serie angeordnet, entsprechend der binären Darstellung der zu codierenden Daten. Bei diesem Beispiel detektiert der Detektor/das Lesegerät 34 die Länge jedes leitenden Gebiets 42 in der Serie (zum Beispiel lang oder kurz) und bestimmt die entsprechende binäre Darstellung. Zur Bereitstellung einer Authentifizierung wird die binäre Darstellung mit einem vordefinierten Verifikationscode für einen Gegenstand 12 verglichen. Um codierte Daten zu lesen, wird die binäre Darstellung weiter decodiert.
Je nach der Anordnung der leitenden Gebiete 42 mit variierenden Längen kann dementsprechend eine fast unbegrenzte Anzahl von Verifikationscodes oder -daten unter Verwendung des maschinenlesbaren metallischen Sicherheitsmerkmals 40 codiert werden. Das maschinenlesbare metallische Sicherheitsmerkmal 40 gemäß der vorliegenden Erfindung gestattet die leichte Variierung von codierten Daten durch Variieren der Sequenz der leitenden Gebiete 42a, 42b. Die leitenden Gebiete können entsprechend verschiedener Designs ausgebildet werden, vorausgesetzt sie sind über eine der vorbestimmten Längen leitend, wie unten näher beschrieben wird. Obwohl zur Vereinfachung hier nur zwei Längen erörtert sind, zieht die vorliegende Erfindung den Einsatz leitender Gebiete mit einer beliebigen Anzahl unterschiedlicher Längen für das Codieren von Daten in Betracht. Beispielsweise können Oktaldaten unter Einsatz von acht (8) Leitungsgebieten unterschiedlicher Länge codiert werden.
Ein Verfahren zum Lesen und Verifizieren des maschinenlesbaren metallischen Sicherheitsmerkmals 40, 7, ist über Detektieren der langen und kurzen leitenden Gebiete 42a, 42b unter Verwendung kapazitiver Verifikation oder Detektion, wie etwa in dem an Harbaugh erteilten US-Patent Nr. 5,419,424 offenbart, das durch Bezugnahme hier aufgenommen ist. Gemäß kapazitiven Verifikationsverfahren ist das maschinenlesbare metallische Sicherheitsmerkmal 40 in der Nähe kapazitiver Sensoren 50 positioniert, die an eine nicht gezeigte Verifikationseinrichtung gekoppelt sind. Wenn kapazitive Sensoren 50 in der Nähe leitender Gebiete 42 positioniert sind, koppeln die leitenden Gebiete 42 kapazitiv einen Sensor 52a mit einem anderen Sensor 52b. Wenn ein nichtleitendes Gebiet 44 oder eine „Unterbrechung" in der Leitfähigkeit vorliegt, dann gibt es keine kapazitive Kopplung zwischen den benachbarten kapazitiven Sensoren 52b, 52c auf beiden Seiten des nichtleitenden Gebiets 44. Durch Detektieren der Änderungen bei der Kapazität, wenn das maschinenlesbare codierte metallische Sicherheitsmerkmal 40 in der Nähe der kapazitiven Sensoren 50 positioniert ist, wird effektiv die Anwesenheit der langen und kurzen leitenden Gebiete 42a, 42b detektiert. Die vorliegende Erfindung zieht außerdem andere Verifikationseinrichtungen und -verfahren in Betracht, die die Längen der leitenden Gebiete 42a, 42b detektieren können, wie etwa verschiedene elektromagnetische Verifikationseinrichtungen.
Die leitenden Gebiete 42 des maschinenlesbaren codierten metallischen Sicherheitsmerkmals 40 werden bevorzugt aus einem metallischen Material wie etwa Aluminium ausgebildet. Zu beispielhaften Verfahren zählen beispielsweise das Ausbilden der leitenden Gebiete 42 durch Metallisierung eines Polyesterfilms, einer heißgestanzten Folie und Drucken der leitenden Gebiete 42 mit einer metallischen Tinte. Die vorliegende Erfindung zieht andere Arten metallischen Materials und Verfahren zum Ausbilden der metallischen leitenden Gebiete und nichtleitenden Unterbrechungen in Betracht.
Das maschinenlesbare codierte metallische Sicherheitsmerkmal 40 und die Sicherheitseinrichtung 10, in der es verwendet wird, sind bevorzugt so ausgelegt, daß sie ein minimales „Dehnen" gestatten, beispielsweise eine Längenänderung von etwa 5% oder weniger. Außerdem sollte die Detektion der Längen der leitenden Gebiete 42a, 42b das potentielle Dehnen der Sicherheitseinrichtung und des maschinenlesbaren codierten metallischen Sicherheitsmerkmals 40 berücksichtigen, indem beispielsweise der potentielle Prozentsatz der Längenänderung berücksichtigt wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des maschinenlesbaren codierten metallischen Sicherheitsmerkmals 40a, 8, der vorliegenden Erfindung enthält jedes leitende Gebiet 42a, 42b darauf angeordnete Angaben 46. Auf den leitenden Gebieten 42a, 42b gedruckte oder angeordnete Angaben 46 können dazu verwendet werden, einen zusätzlichen Verifikationscode oder zusätzliche Verifikationsdaten bereitzustellen, oder können dazu verwendet werden, falsche Muster bereitzustellen, die den Fälscher in die Irre führen und den wahren Verifikationscode verbergen. Zu solchen Angaben zählen alphanumerische Zeichen 46a, Strichcodes 46b oder andere Designs 46c. Die Angaben 46a–46c gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden auf die leitenden Gebiete 42a, 42b gedruckt oder auf ihnen angeordnet, ohne daß die Leitfähigkeit jedes leitenden Gebiets 42a, 42b unterbrochen wird und ohne daß die kapazitive Detektion der Länge jedes leitenden Gebiets 42a, 42b unter Verwendung kapazitiver Sensoren 52 beeinflußt wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des maschinenlesbaren codierten metallischen Sicherheitsmerkmals 40b, 9, werden die leitenden Gebiete 42 als leitende Angabengebiete 62a–62c ausgebildet, die aus einem leitenden Material, beispielsweise gedruckt mit metallischer Tinte ausgebildet werden oder mit einem chemischen Resistprozeß ausgebildet werden. Die leitenden Angabengebiete 62a, 62c werden hergestellt, indem die individuellen Zeichen oder Symbole 49a–49f der Angaben an Kontaktpunkten 48 verbunden werden und an den nichtleitenden Gebieten 44 getrennt sind. Die leitenden Angabengebiete 62a–62c weisen somit vorbestimmte Längen auf und sind in vorbestimmten Mustern angeordnet, die die zu detektierenden codierten Daten darstellen, wie oben erörtert. Die leitenden Angabengebiete 62a, 62c enthalten alphanumerische Zeichen sowie andere Symbole oder Zeichen, die verwendet werden, um einen zusätzlichen Verifikationscode zu liefern oder um falsche Muster bereitzustellen, die den Fälscher in die Irre leiten und die wahren codierten Daten verbergen.
Eine weitere Ausführungsform des maschinenlesbaren codierten metallischen Sicherheitsmerkmals 40c, 10, der vorliegenden Erfindung enthält leitende Gebiete 42a–42c wie etwa schmale Gebiete aus metallischem Material und nichtleitende Angabengebiete 64a–64c, die die Leitfähigkeit zwischen den leitenden Gebieten 42a–42c unterbrechen. Beispielsweise können spezifische alphanumerische Zeichen oder andere Symbole aus nichtleitendem Material oder durch einen chemischen Resist- oder Entmetallisierungsprozeß zwischen den leitenden Gebieten 42a–42c ausgebildet werden, um die „Unterbrechung" bei der Leitfähigkeit bereitzustellen. Die alphanumerischen Zeichen oder anderen Symbole, die die nichtleitenden Angabengebiete 64a–64c darstellen, liefern weiterhin zusätzliche Daten oder Codes und falsche Muster, die den Fälscher in die Irre leiten und die wahren codierten Daten verbergen.
Die vorliegende Erfindung zieht den Einsatz der magnetischen Sicherheitsmerkmale und metallischen Sicherheitsmerkmale alleine oder zusammen auf einer Sicherheitseinrichtung in Betracht. Eine beliebige Anzahl der oben beschriebenen magnetischen oder metallischen Eigenschaften kann individuell oder mit anderen Eigenschaften kombiniert verwendet werden, um die Authentifizierung eines Gegenstands bereitzustellen, einen Gegenstand betreffende Daten zu codieren oder beides.
Gemäß den verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können eine oder mehrere Sicherheitseinrichtungen oder -fäden 10, 11, an verschiedenen Stellen bereitgestellt oder in ein sicheres Dokument oder Instrument 70 eingebettet werden. Die eine oder mehreren Sicherheitseinrichtungen 10 sind außerdem in verschiedenen Richtungen lesbar sowie mit der richtigen Seite nach oben oder auf den Kopf gestellt. Bei einem Beispiel wird das sichere Instrument 70 ausgebildet durch Kleben der Sicherheitseinrichtung 10 zwischen zwei Schichten aus Papier mit halbem Gewicht, die dann aneinander laminiert werden. Bei diesem Beispiel ist die Sicherheitseinrichtung 10 bevorzugt unlaminiert, so daß jeder Versuch, das Instrument 70 zu delaminieren und die Sicherheitseinrichtung 10 zu entfernen bewirkt, daß der das Papier laminierende Kleber die metallischen und/oder magnetischen Sicherheitsmerkmale entfernt und das Sicherheitsmerkmal oder codierte Daten ändert.
Ein Beispiel des Instruments 70 ist ein Ticket, das für Sportereignisse, Konzerte, Theater, Shows, Lotterien, Transport, Vergnügungsparks, Messen und andere Ereignisse verwendet wird. Die Sicherheitseinrichtung 10 in dem Ticket kann mit einem vorbestimmten Authentifikationscode oder codierten Daten codiert werden, die gelesen werden können, wenn das Sicherheitsinstrument 70 vorgelegt wird, beispielsweise bei Eintritt zu einem bestimmten Ereignis. Bei einem Beispiel erscheint ein vollständiger Code 72 in etwa 2,5 Inch.
Dementsprechend authentifiziert die Sicherheitseinrichtung der vorliegenden Erfindung einen Gegenstand und/oder ist mit den Gegenstand betreffenden Daten auf zahlreiche Weisen mit einem oder mehreren Sicherheitsmerkmalen codiert, wie etwa metallischen Sicherheitsmerkmalen und magnetischen Sicherheitsmerkmalen, die im allgemeinen zusammen als ein einzelnes Sicherheitsmerkmal erscheinen. Die Sicherheitsmerkmale und codierten Daten sind somit schwieriger zu identifizieren und zu reproduzieren. Das Verfahren zum Herstellen der Sicherheitseinrichtung unter Verwendung chemischen Ätzens und eines magnetisch-chemischen Resists führt zu einem magnetischen Sicherheitsmerkmal, das sich von einem metallischen Sicherheitsmerkmal im wesentlichen nicht unterscheiden läßt. Das Verfahren zum Drucken graphischer Angaben unter Verwendung eines magnetisch-chemischen Resists erleichtert auch die Verwendung magnetischer Pigmente mit unterschiedlichen magnetischen Charakteristiken oder Eigenschaften durch Drucken unterschiedlicher Formulierungen des magnetisch-chemischen Resists.
Modifikationen und Substitutionen durch einen Durchschnittsfachmann werden als innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung liegend angesehen, der außer durch die folgenden Ansprüche nicht beschränkt sein soll.

Claims

Magnetische/metallische Sicherheitseinrichtung (10) zur Verwendung mit einem Gegenstand (12) zur Bereitstellung von mehreren Sicherheitsmerkmalen, wobei die magnetische/metallische Sicherheitseinrichtung (10) folgendes umfaßt: ein Trägersubstrat (14) mit einer Breite; ein metallisches Sicherheitsmerkmal, das eine metallische Schicht umfaßt, die auf mindestens einem Abschnitt des Trägersubstrats angeordnet ist, wobei die metallische Schicht (20) mehrere leitende Gebiete (42) auf dem Trägersubstrat ausbildet, wobei die leitenden Gebiete durch nichtleitende Gebiete (44) getrennt sind, die sich über die ganze Breite des Trägersubstrats (14) erstrecken, wobei jedes leitende Gebiet (42) der metallischen Schicht mindestens eine vorbestimmte Charakteristik enthält, die derart detektierbar ist, daß die metallische Schicht (20) metallische Sicherheitsmerkmale bereitstellt, wobei die metallische Schicht weiterhin visuell identifizierbare graphische Angaben (16) bildet; und ein magnetisches Sicherheitsmerkmal, das eine magnetische Schicht (22) umfaßt, die mindestens eine Art von magnetischer Substanz mit mindestens einer vorbestimmten magnetischen Charakteristik derart enthält, daß die magnetische Schicht magnetische Sicherheitsmerkmale bereitstellt; wobei die magnetische Schicht (22) auf mindestens einem Teil der metallischen Schicht (20) angeordnet ist und die leitenden Gebiete (42) in einem vorbestimmten Muster derart angeordnet sind, daß sie codierte Daten darstellen.
Magnetisches/metallisches Sicherheitsmerkmal (10) nach Anspruch 1, wobei die visuell identifizierbaren graphischen Angaben (16) in Form von diskreten unverbundenen graphischen Angaben vorliegen.
Magnetische/metallische Sicherheitseinrichtung (10) nach Anspruch 1, die weiterhin eine über der magnetischen Schicht angeordnete Beschichtungsschicht umfaßt.
Magnetische/metallische Sicherheitseinrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die magnetische Schicht (22) eine hartmagnetische Substanz enthält, die zum Aufzeichnen von Daten auf der magnetischen Schicht magnetisiert werden kann.
Magnetische/metallische Sicherheitseinrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die magnetische Schicht (22) mindestens eine Art von magnetischer Substanz mit mindestens einer vorbestimmten magnetischen Charakteristik enthält und wobei die mindestens eine vorbestimmte magnetische Charakteristik detektierbar ist, um einen Gegenstand (12) mit der Sicherheitseinrichtung zu authentifizieren.
Magnetische/metallische Sicherheitseinrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die magnetische Schicht (22) mindestens erste und zweite Arten von magnetischen Substanzen mit mindestens ersten und zweiten vorbestimmten magnetischen Charakteristiken enthält und wobei die ersten und zweiten Arten von magnetischen Substanzen in der magnetischen Schicht in einem vorbestimmten Muster angeordnet sind, wodurch mit der magnetischen Schicht codierte Daten derart dargestellt werden, daß die ersten und zweiten vorbestimmten Charakteristiken detektiert werden können, um die vorbestimmten Daten zu lesen und die Daten zu decodieren.
Magnetische/metallische Sicherheitseinrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei die das vorbestimmte Muster bildenden mehreren leitenden Gebiete (42) mindestens erste und zweite leitende Gebiete mit mindestens zwei verschiedenen vorbestimmten Längen enthalten.