EA013924B1

EA013924B1 - Защитная подложка, содержащая водяной знак

Info

Publication number: EA013924B1
Application number: EA200870508A
Authority: EA
Inventors: Джон Мартин Хэслоп
Original assignee: Де Ля Рю Интернэшнл Лимитед
Priority date: 2006-05-08
Filing date: 2007-05-03
Publication date: 2010-08-30
Also published as: US8221586B2; UA92391C2; WO2007129051A1; BRPI0711191A2; GB2437939B; CN101437693A; US20100006248A1; CN101437693B; GB0609053D0; GB2437939A; KR20090015932A; EP2015941A1; EA200870508A1

Abstract

Изобретение относится к усовершенствованиям в защитных подложках и, в частности, к волокнистым защитным подложкам, таким как бумага, заключающим в себе водяной знак. Защитная подложка содержит слой волокнистой основы, имеющий нормальную плотность волокон основы, упомянутый слой основы заключает в себе водяной знак, состоящий из множества алфавитно-цифровых символов. Каждый символ содержит темные и/или светлые участки, темные участки формируются более плотно осажденными волокнами, чем нормальная плотность волокон основы, а светлые участки формируются менее плотно осажденными волокнами, чем нормальная плотность волокон основы. Плотность волокон на любом участке является, по существу, равномерной из условия, чтобы не было никакого постепенного изменения тона между темными и светлыми участками. Каждый темный и светлый участок примыкает по меньшей мере к одному светлому и темному участку, соответственно, и области нормальной плотности волокон.

Description

Изобретение относится к усовершенствованиям в защитных подложках и, в частности, к волокнистым защитным подложкам, таким как бумага, заключающим в себе водяной знак.

Ценные бумаги и средства идентификации, такие как банкноты, паспорта, идентификационные карты, сертификаты и тому подобное, уязвимы для копирования и подделки. Повышение доступности цветных фотокопировальных устройств, электронных сканирующих и других формирующих изображения систем, а также улучшающееся техническое качество цветных фотокопировальных устройств привели к росту подделки таких документов. Поэтому есть необходимость непрерывно совершенствовать защитные признаки таких документов или бумаг для добавления дополнительных защитных признаков или для улучшения восприятия и противодействия имитации в отношении существующих признаков.

Уже были предприняты шаги для включения оптически изменчивых признаков в такие документы, которые не могут воспроизводиться фотокопировальным устройством или электронным сканером. Однако по-прежнему есть потребность включать признаки, которые различимы невооруженным глазом, но невидимы для или видятся иначе посредством фотокопировального устройства или сканера. Поскольку последовательность операций фотокопирования влечет за собой отражение света большой энергии на исходный документ, содержащий изображение, которое должно копироваться, одно из решений состоит в том, чтобы включать один или более признаков в документ, которые обладают разным восприятием в отраженном и проходящем свете. Примеры таких защитных признаков включают в себя водяные знаки, вкрапленные защитные нити, флуоресцентные пигменты и т.п.

Использование водяных знаков довольно распространено во многих защищенных документах. Высокозащищенные многотоновые водяные знаки типично создаются с использованием отливной цилиндрической формы круглосеточной машины и формируются разной плотностью бумажных волокон, так что на некоторых участках волокна плотнее, а на других менее плотны, чем таковые у слоя бумагиосновы, который окружает и разделяет более плотные и менее плотные участки. Когда просматриваются в пропускаемом свете, менее плотные участки ярче, а более плотные участки темнее, чем бумага-основа, и различия могут быть видны очень ясно. Разные типы водяных знаков имеют разные преимущества. Многотональный водяной знак часто является графическим образом, таким как портрет, может быть очень детализированным и сложным, что значительно снижает риск подделки.

В бумажном производстве с круглосеточной машиной бумага формируется на частично погруженной, покрытой проволочной сеткой отливной цилиндрической форме, которая вращается в ванне, содержащей разведенную суспензию бумажных волокон. По мере того как цилиндр поворачивается, вода протекает через проволочную сетку, осаждая волокна на поверхность цилиндра. Когда проволочная сетка оттиснута детальным изображением, волокна осаждаются с меньшей или большей толщиной на выпуклых и впалых элементах оттиска, чтобы формировать полностью трехмерный водяной знак в окончательно обработанной бумаге.

Изменение толщины бумаги в окончательном водяном знаке является результатом перемещения волокон с выпуклых участков оттиснутой сетки во впалые участки оттиснутой сетки по мере того, как вода протекает через проволочную сетку. Перемещение волокон, следовательно, тональное изменение в водяном знаке обусловлено скоростью дренажа, которая зависит от профиля тиснения. Это дает возможность точного регулирования оттенка узора водяного знака, создавая тонкий тональный диапазон, который уникален для обработки водяного знака, изготовленного с использованием отливной цилиндрической формы.

Тиснение проволочной сетки покрытия отливной цилиндрической формы снижает ее прочность и повышает риск повреждения бумаги во время последовательности операций бумажного производства. Это особенно верно, если есть резкий переход из глубокого тиснения в значительно выпуклую зону. Более того, в сложном графическом водяном знаке трудно помещать рядом очень светлый тон возле очень темного тона вследствие напряжений, которые это накладывало бы на само покрытие формы во время тиснения. Считается, что таковые являются основными причинами, почему водяные знаки, демонстрирующие соседние сильно контрастирующие темные и светлые компоненты, не наблюдались в водяных знаках, полученных посредством отливных цилиндрических форм.

Также очень трудно изготавливать светлые участки водяных знаков, демонстрирующие значительные площади поверхности, с использованием технологии барабанной пресс-формы. Эта проблема отмечена в И8-В-6402888, где поясняется, что равномерные светлые участки не могут изготавливаться для участков, чья площадь поверхности является большей чем 0,4 см². Этот документ известного уровня техники описывает использование водяного знака для формирования большой более тонкой области бумаги, чтобы создавать окно или более прозрачную область. Такой эффект может легко копироваться фальшивомонетчиком посредством использования увеличивающих прозрачность смол (ультрафиолетовых, ИУ), УФ-лаков, наносимых локально, или даже кулинарного жира. Однако есть значительная проблема, являющаяся результатом использования больших более тонких областей, что касается как ослабления бумаги, так и ее плохой защиты.

Альтернативной последовательностью операций для формирования равномерных светлых тональных участков (и обеспечения улучшенной защиты водяных знаков) является последовательность операций гальваностереотипии. В последовательности операций гальваностереотипии тонкая полоса металла,

- 1 013924 обычно в форме изображения или буквы, накладывается на проволочную сетку покрытия отливной цилиндрической формы прошиванием или сваркой, создавая значительное снижение дренажа и осаждения волокон, тем самым, формируя светлый водяной знак на бумаге. Гальваностереотипный водяной знак может быть светлее, чем водяной знак, формируемый и изготавливаемый традиционным тиснением. Эта последовательность операций гальваностереотипии хорошо известна в бумажном производстве и была описана в И8-В-1901049 и И8-В-2009185.

Гальваностереотипный водяной знак поэтому является областью бумаги, имеющей равномерное уменьшение толщины бумаги. Эта область типично достаточно мала, и изменение толщины бумаги довольно отчетливо с тем, чтобы создавать очень светлые, обычно более светлые области, чем области в пределах графического водяного знака.

Оба вышеупомянутых типа водяного знака имеют свои преимущества защиты и обеспечили основу защиты бумаги на сотни лет. Однако оба могут компрометироваться и, как со всеми защитными средствами, есть необходимость их совершенствовать. Один из подходов состоит в том, чтобы предложить еще более сложные и технически требовательные конструкции. Сложность таких конструкций делает подделку легче опознаваемой экспертом. Однако должно осознаваться, что большинство индивидуумов, оперирующих защищенными документами, не являются экспертами в водяных знаках. Таким образом, сложному технически требовательному водяному знаку необходимо копироваться достаточно хорошо только для убеждения рядового обывателя. Таким образом, есть необходимость изготавливать водяной знак, который легко опознаваем и труден для подделки.

Для того чтобы достичь этого, важно понять, каким образом водяной знак действует, а также каким образом фальшивомонетчик имитирует водяной знак. Водяной знак действует на основе использования абсолютных изменений в тональности (изменениями толщины бумаги, являющимся следствием изменений плотности волокон) и кажущимися изменениями в тональности (восприятием тональных изменений). Касательно последних, для человеческого глаза эффект светлого и темного тона может создаваться простым использованием более темных тонов. Подобным образом, тональный эффект также может достигаться простым использованием более светлых тонов.

Проектировщик водяного знака пользуется этим эффектом для создания конструкций посредством совмещения тонов для создания эффекта большей тональной вариации, чем присутствует в настоящее время. Это требует большой квалификации. Однако подделка также способна использовать человеческое восприятие для создания имитации. Подделывателю нужно создать лишь общее впечатление изменения тональности и без подлинного водяного знака для сравнения рядовой обыватель, насколько можно ожидать, не уловит тот факт, что темный тон и светлый тон не имеют надлежащего контраста. Все, что он будет видеть, это темный и светлый тон, т. е. он будет осознавать, что они разные, но не опознал бы, насколько они различны.

Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предложить усовершенствованную снабженную водяными знаками защитную подложку, которая как легко опознаваема, так и трудна для подделки.

Согласно изобретению предложена защитная подложка, содержащая слой волокнистой основы, имеющий нормальную плотность волокон основы, упомянутый слой основы заключает в себе водяные знаки, состоящие из множества алфавитно-цифровых символов, каждый символ содержит темные и/или светлые участки, темные участки формируются более плотно осажденными волокнами, чем нормальная плотность волокон основы, а светлые участки формируются менее плотно осажденными волокнами, чем нормальная плотность волокон основы, плотность волокон на любом участке является, по существу, равномерной так, чтобы не было никакого постепенного изменения тона между светлыми и темными участками, при этом каждый темный и светлый участок примыкает по меньшей мере к одному светлому и темному участку, соответственно, и к области нормальной плотности волокон.

Неожиданно было обнаружено, что изготовление подложки с водяными знаками согласно изобретению не ведет к недостаткам, описанным выше. Выбор алфавитно-цифровых узоров помогает уменьшить риск повреждения в отношении ослабления бумаги покрытием пресс-формы. Графические образы, с другой стороны, сложны по своей природе, и типично имеют многочисленные изменения тональности, которые увеличили бы недостатки.

Таким образом, наблюдатель способен видеть предельно темные и светлые тона, расположенные непосредственно рядом и базируемые на фоне подложки основы. Эти три тона в сочетании улучшают защиту подложки в сравнении с подложками с существующими тональными и гальваностереотипными водяными знаками.

Такое устройство делает гораздо более трудным для подделывателя изготавливать водяной знак, который имитирует тональный эффект, так как он также должен предусмотреть устройство, имеющее отчетливый и определенный контраст тона.

Использование гальваностереотипии в сочетании с тиснением в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения дополнительно ограничивает любые недостатки в отношении тисненой проволоки в последовательности операций бумажного производства.

Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения далее будет описан подробно только в качестве примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых

- 2 013924 фиг. 1 - вид сверху защитной подложки согласно настоящему изобретению;

фиг. 2 - вертикальная проекция поперечного сечения части подложки фиг. 1 по линии Ι-Ι и фиг. 3 - вид сверху альтернативной защитной подложки по отношению к фиг. 1.

Со ссылкой на фиг. 1 и 2 защитная подложка 10 сформирована из слоя 11 волокнистой основы, такого как бумага, и содержит водяной знак 12. В этом примере водяной знак 12 выполнен в форме цифры 100.

Слой 11 основы может изготавливаться с использованием известных технологий бумажного производства на бумагоделательных машинах, таких как круглосеточная машина формы или Фурдринье, или он может быть даже сделанным вручную. Диапазон типов волокна может использоваться при изготовлении бумаги, включая синтетические или натуральные волокна или смесь обоих.

Водяной знак 12 по настоящему изобретению содержит множество темных участков, содержащих область более толстой бумаги 13а, сформированной более плотно осажденными волокнами, и светлых участков, содержащих область более тонкой бумаги 14а, сформированной менее плотно осажденными волокнами, по сравнению с нормальной плотностью волокна или толщиной 15 оставшейся части подложки 10. Каждый темный или светлый участок 13а, 14а примыкает к светлому или темному участку 14а, 13а и области нормальной толщины 15 бумаги. Плотность волокон на каждом из участков, по существу, равномерна по всему такому участку. Таким образом, в отличие от графического водяного знака в настоящем изобретении нет постепенного изменения тона между светлыми и темными участками; взамен есть резкое изменение, которое ясно заметно при осмотре невооруженным взглядом.

Водяной знак 12 выбирается с тем, чтобы определять простую алфавитно-цифровую информацию, которая может незамедлительно определяться наблюдателем. Алфавитно-цифровая информация может содержать западный или незападный рукописные шрифты. На фиг. 1 цифровые символы 100 определены в качестве стилизованной эмблемы, где каждый символ выглядит перекрывающим, связанным с или перекрытым соседним символом. Участок каждого символа, который примыкает к соседнему символу, обладает контрастирующим темным или светлым тоном по сравнению с соседним символом(ами), и каждый светлый/темный участок располагается примыкающим к области нормальной толщины 15 бумаги.

В альтернативном примере, показанном на фиг. 3, каждый символ алфавитно-цифровой информации также включает в себя смежные как темные, так и светлые участки. Таким образом, цифра 1 содержит темный участок 13а и светлый участок 14а; соседняя цифра 0 содержит темные участки 13Ь и 13с, а также светлые участки 14Ь и 14с; вторая цифра 0 содержит темные участки 136 и 13с, а также светлые участки 146 и 14е.

Предусмотрено, что нормальная толщина слоя 11 основы для изготовления подложки 10 согласно настоящему изобретению будет в диапазоне 50-150 мкм, а более предпочтительно в диапазоне 90-130 мкм. Толщина подложки в пределах водяного знака уменьшена по меньшей мере на 20% в более светлых областях, а более предпочтительно по меньшей мере на 25%. На более темных участках толщина подложки увеличена по меньшей мере на 10%, а более предпочтительно по меньшей мере на 15%.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения толщина темных участков находится в диапазоне от 55 до 165 мкм, более предпочтительно в диапазоне от 100 до 140 мкм, а еще более предпочтительно в диапазоне от 40 до 120 мкм. Толщина светлых участков предпочтительно находится в диапазоне от 35 до 110 мкм.

С точки зрения противостояния подделке, фактическая масса в граммах бумаги в пределах водяного знака имеет значительное влияние на разборчивость водяного знака. Более того, тогда как переменная плотность волокон бумаги оказывает влияние на видимость водяного знака как в отраженном, так и пропускаемом свете, изменяющаяся толщина бумаги оказывает влияние на осязаемость водяного знака, в силу чего выпуклые или более толстые участки могут ощущаться там, где плотнее волокна. Плотность волокон может изменяться посредством изменения относительной глубины в форме изготовления водяного знака, так что относительное количество волокон, осажденных на разных участках водяного знака, разительно отличается, достаточно, чтобы распознаваться прикосновением.

Хотя размер водяного знака 12 зависит от размера документа, изготовленного из защитной подложки 10, для типичной банкноты предпочтительно, чтобы водяной знак 12 имел площадь поверхности в диапазоне от 20 до 250 мм².

В пределах водяного знака 12, каждые из темных и светлых участков 13а, 13Ь, 14а, 14Ь, 14с формируют 50% площади поверхности водяного знака 12. Однако предпочтительная минимальная площадь поверхности для темных участков 13а, 13Ь либо светлых участков 14а, 14Ь, 14с составляет 25%.

Плотность бумаги также может подвергаться влиянию добавлением других компонентов в композицию бумажного производства, таких как наполнители, которые изменяют затененность бумаги. Таким образом, участки с большим количеством волокон, изготовленные из композиции, включающей в себя наполнители, будут казаться гораздо более затененными, чем такие участки с меньшим количеством наполнителей или, конечно, бумага без таких наполнителей. Окрашивание слоя 11 основы также оказывает влияние на видимость водяного знака и глубину разборчивости между светлыми и темными участками.

Когда просматриваются на просвет, темные участки пропускают в диапазоне от 10 до 40% меньше света, чем окружающий слой основы, а более предпочтительно от 10 до 30% меньше. Светлые участки

- 3 013924 предпочтительно пропускают в диапазоне от 5 до 90% больше света, чем окружающий слой основы, а более предпочтительно в диапазоне от 5 до 30%.

Настоящее изобретение также хорошо совместимо со многими другими защитными признаками для улучшения защиты подложки 10. Например, может использоваться широкий диапазон разных типов защитных нитей, в том числе голографических нитей, деметаллизированных нитей, деметаллизированных голографических нитей, флуоресцентных нитей, термохромных нитей, окрашенных/металлизированных нитей, машиночитаемых нитей, оптически изменчивых нитей и микроминиатюрных печатных нитей. Другие поверхностные признаки также могут быть включены в состав, такие как модельные пояски, волокнистые пояски, радужные покрытия и увеличивающие прозрачность покрытия и печать.

Защитная подложка 10 согласно настоящему изобретению также совместима с любыми известными разновидностями печати, такими как глубокая печать, флексографская печать, струйная печать, горячее тиснение фольгой и т. д. Документы, изготовленные из подложек 10, также могут быть снабжены глянцевой или другой отделкой, которая прозрачна или полупрозрачна.

Такие защитные подложки 10 могут иметь широкий диапазон применений, общеизвестные примеры документов, изготовленных из таких подложек, включают в себя банкноты, ценные сертификаты, паевые сертификаты, паспорта и т. п.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления защитная подложка по настоящему изобретению изготавливается на круглосеточной бумагоделательной машине. Проволочная сетка покрытия отливной цилиндрической формы оттиснута для формирования соседних выпуклых и впалых участков. Во время бумажного производства выпуклые и впалые участки формируют в результате светлые и темные участки, соответственно, в водяном знаке по настоящему изобретению.

Во втором предпочтительном варианте осуществления защитная подложка вновь изготавливается на круглосеточной бумагоделательной машине. Проволочная сетка отливной цилиндрической формы оттиснута для создания темных областей водяного знака, но в этом варианте осуществления светлые участки созданы с использованием гальваностереотипии. Это создается прикреплением металлического гальваностереотипного элемента или полимерного герметизирующего компаунда к покрытию отливной цилиндрической формы, дающим в результате значительное уменьшение дренажа через покрытие и сниженное осаждение волокон, формируя светлый участок на бумаге.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Защитная подложка, содержащая слой волокнистой основы, имеющий нормальную плотность волокон основы, при этом упомянутый слой основы заключает в себе водяные знаки, состоящие из множества алфавитно-цифровых символов, каждый из которых содержит темные и/или светлые участки, причем темные участки формируются более плотно осажденными волокнами, чем нормальная плотность волокон основы, а светлые участки формируются менее плотно осажденными волокнами, чем нормальная плотность волокон основы, при этом плотность волокон на любом участке является, по существу, равномерной так, чтобы имело место резкое изменение тона между светлыми и темными участками, при этом каждый темный и светлый участок примыкает по меньшей мере к одному светлому и темному участку, соответственно, и к области нормальной плотности волокон.
2. Защитная подложка по п.1, в которой темные участки имеют увеличенную толщину по меньшей мере на 10% толщины слоя основы, окружающего водяной знак, а светлые участки имеют уменьшенную толщину по меньшей мере на 20% толщины слоя основы, окружающего водяной знак.
3. Защитная подложка по п.2, в которой темные участки имеют увеличенную толщину по меньшей мере на 15% толщины слоя основы, окружающего водяной знак, а светлые участки имеют уменьшенную толщину по меньшей мере на 25% толщины слоя основы, окружающего водяной знак.
4. Защитная подложка по любому из предыдущих пунктов, в которой темные участки водяного знака создаются тиснением на опорной поверхности, на которой делается подложка, а светлые участки создаются гальваностереотипией, прикрепленной к опорной поверхности.
5. Защитная подложка по любому из предыдущих пунктов, в которой граничащие участки соседних символов водяного знака сформированы из контрастирующих темных и светлых участков соответственно.
6. Защитная подложка по любому из пп.1-4, в которой каждый символ включает в себя как светлые, так и темные участки.
7. Защитная подложка по любому из предыдущих пунктов, в которой толщина темных участков находится в диапазоне от 55 до 165 мкм.
8. Защитная подложка по п.7, в которой толщина темных участков находится в диапазоне от 100 до 140 мкм.
9. Защитная подложка по любому из предыдущих пунктов, в которой толщина светлых участков находится в диапазоне от 40 до 120 мкм.
10. Защитная подложка по п.9, в которой толщина светлых участков находится в диапазоне от 35 до 110 мкм.

- 4 013924
11. Защитная подложка по любому из предыдущих пунктов, в которой слоем волокнистой основы является бумага.
12. Защитная подложка по любому из предыдущих пунктов, в которой колебания по толщине обусловлены изменениями в плотности волокон слоя основы.
13. Защитная подложка по любому из предыдущих пунктов, в которой средство изменения затененности используется для повышения контраста в затененности темных и светлых участков.
14. Защитная подложка по любому из предыдущих пунктов, в которой средство окрашивания используется для смягчения контраста между темными и светлыми участками.
15. Защитная подложка по любому из предыдущих пунктов, в которой темные и/или светлые участки формируют по меньшей мере 25% площади водяного знака.
16. Защитная подложка по п.15, в которой каждые из темных участков и светлых участков формируют 50% площади водяного знака.
17. Защищенный документ, включающий защитную подложку по любому из предыдущих пунктов.
18. Защищенный документ по п.17, представляющий собой банкноту, ценный сертификат, паевой сертификат, паспорт и т.п.