защитный признак и способ его изготовления

Формула изобретения

1. Способ изготовления защитного признака для защитного элемента, защищенной от подделки бумаги или носителя данных, содержащего подложку, в которую внедряют по меньшей мере одно сквозное отверстие и по крайней мере одну маркировку в точной приводке с этим отверстием, при котором:

a) подложку по меньшей мере в районе изготовляемой маркировки снабжают модифицируемым при помощи лазера маркирующим веществом и

b) в процессе той же технологической операции

b1) посредством воздействия лазерным излучением при большей мощности лазера в подложке создают по меньшей мере одно сквозное отверстие и

b2) посредством воздействия лазерным излучением при меньшей мощности лазера в районе маркировки модифицируют модифицируемое при помощи лазера маркировочное вещество и, таким образом, создают по меньшей мере одну маркировку в точной приводке со сквозным отверстием.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере одно сквозное отверстие и по крайней мере одну маркировку в точной приводке со сквозным отверстием изготовляют с переходом друг в друга без промежутка.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере одно сквозное отверстие и по крайней мере одну маркировку в точной приводке со сквозным отверстием изготовляют с промежутком между ними.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что подложку в районе сквозных отверстий оставляют свободной от модифицируемого при помощи лазера маркирующего вещества.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что подложку снабжают модифицируемым при помощи лазера маркирующим веществом также в районе сквозных отверстий, так что при создании сквозных отверстий модифицируемое при помощи лазера маркирующее вещество в непосредственной близости от отверстий модифицируют тем же лазерным лучом.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что подложку покрывают маркирующим веществом.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что маркирующее вещество внедряют в объем подложки.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что подложка изготовлена из бумаги.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что маркирующее вещество подмешивают при формовании полотна из бумажной массы.

10. Способ по п.8, отличающийся тем, что маркирующее вещество внедряют в объем подложки в погружной ванне.

11. Способ по п.8, отличающийся тем, что подложку пропитывают маркирующим веществом в клеильном прессе.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что подложка изготовлена из полимерной пленки.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что подложку снабжают маркирующим веществом, видимый цвет которого изменяют посредством воздействия лазерным излучением.

14. Способ по п.1, отличающийся тем, что подложку снабжают маркирующим веществом, свойства которого в отношении поглощения инфракрасного излучения, магнитные, электрические или люминесцирующие свойства изменяют посредством воздействия лазерным излучением.

15. Способ по п.1, отличающийся тем, что сквозные отверстия изготовляют в виде перфораций, разрезов или протяженных оконных участков.

16. Способ по п.5, отличающийся тем, что модифицируемое при помощи лазера вещество посредством воздействия лазерным излучением модифицируют на краевом участке отверстий, непосредственно примыкающем к изготовляемым отверстиям.

17. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве модифицируемого при помощи лазера маркирующего вещества применяют модифицируемые при помощи лазера пигменты с эффектами.

18. Способ по п.1, отличающийся тем, что применяют модифицируемое при помощи лазера маркирующее вещество, не содержащее пигментов.

19. Способ по п.1, отличающийся тем, что для создания отверстий и модифицирования маркирующего вещества применяют лазерное излучение в ультрафиолетовой или видимой спектральной области.

20. Способ по п.1, отличающийся тем, что для создания отверстий и модифицирования маркирующего вещества применяют лазерное излучение в инфракрасной спектральной области, в частности излучение CO₂-лазера с длиной волны примерно 10,6 мкм.

21. Защитный элемент для защищенных от подделки бумаг, ценных документов и аналогичных объектов с подложкой, в которой посредством воздействия лазерным излучением создано по меньшей мере одно сквозное отверстие и по крайней мере одна маркировка в точной приводке со сквозным отверстием и с модифицируемым при помощи лазера маркирующим веществом в районе маркировки, выполненными способом по любому из пп.1-20.

22. Защищенная от подделки бумага для изготовления ценных документов и аналогичных объектов с подложкой, в которой посредством воздействия лазерным излучением создано по меньшей мере одно сквозное отверстие и по крайней мере одна маркировка в точной приводке со сквозным отверстием, и с модифицируемым при помощи лазера маркирующим веществом в районе маркировки, выполненными способом по любому из пп.1-20.

23. Носитель данных, в частности ценный документ, например банкнота, удостоверение или аналогичный объект с подложкой, в которой посредством воздействия лазерным излучением создано по меньшей мере одно сквозное отверстие и по крайней мере одна маркировка в точной приводке со сквозным отверстием, и с модифицируемым при помощи лазера маркирующим веществом в районе маркировки, выполненными способом по любому из пп.1-20.

Описание изобретения к патенту

Данное изобретение касается защитного признака для защитного элемента, защищенной от подделки бумаги или носителя данных, содержащего подложку, в которую должны внедрить по меньшей мере одно сквозное отверстие и по крайней мере одну маркировку в точной приводке с этим отверстием. Изобретение, в частности, касается способа изготовления защитного признака такого типа, а также защитного элемента, защищенной от подделки бумаги и носителя данных с таким защитным признаком.

Часто удостоверения, например кредитные карты и удостоверения личности, посредством лазерного гравирования снабжают индивидуальным обозначением. Давно известно также создание сквозных отверстий в ценных документах при помощи лазерной резки. Так, например, в публикации DE 4334848 C1 описывается ценная бумага с отверстием в виде окна, закрытого прозрачной защитной пленкой, которое могут изготовить в процессе лазерной резки.

Исходя из этого целью данного изобретения является дальнейшее усовершенствование защитных элементов, защищенных от подделки бумаг и носителей данных названного типа в отношении их защиты от подделки.

Эта задача решается благодаря способу с признаками основного пункта формулы изобретения. Сведения о соответствующем защитном элементе, защищенной от подделки бумаге и носителе данных с таким защитным признаком приведены в независимых пунктах. Варианты осуществления изобретения являются предметом зависимых пунктов.

Согласно изобретению при рассматриваемом способе предусмотрено, что

a) подложку, по меньшей мере, в районе изготовляемой маркировки снабжают модифицируемым при помощи лазера маркирующим веществом и

b) в процессе той же технологической операции

b1) посредством воздействия лазерным излучением при большей мощности лазера в подложке выполняют по меньшей мере одно сквозное отверстие и

b2) посредством воздействия лазерным излучением при меньшей мощности лазера в районе маркировки модифицируют модифицируемое при помощи лазера маркировочное вещество и, таким образом, создают по меньшей мере одну маркировку в точной приводке со сквозным отверстием.

Последовательность операций b1) и b2) может быть любой. Сначала могут выполнить операцию b1) и только после этого операцию b2) или операцию b2), а затем операцию b1).

Предлагаемый способ касается изготовления защитного признака, который может существовать в отдельном защитном элементе для нанесения или внедрения в носитель данных, в защищенной от подделки бумаге или защитной пленке для изготовления ценных документов и аналогичных объектов или в носителе данных, например банкноте, удостоверении или аналогичном документе. При этом важно лишь, чтобы защитный элемент, защищенная от подделки бумага или носитель данных имели подложку для защитного признака, в которой создают сквозные отверстия и маркировки в точной приводке с ними. Даже если ниже с целью упрощения речь обычно идет об отверстиях и маркировках во множественном числе, при этом всегда подразумевается, что в соответствии с изобретением в подложке также могут предусмотреть лишь одно отверстие и одну маркировку.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения изготовляют по меньшей мере одно сквозное отверстие и, по крайней мере, одну маркировку в точной приводке с ним, которые переходят друг в друга без промежутка. Этого могут достичь, например, благодаря тому, что лазерный луч непрерывно ведут вдоль прорезаемого отверстия и внедряемой маркировки и при этом на переходе от прорезаемого отверстия к внедряемой маркировке снижают энергию лазерного излучения, а именно от более высокой энергии, которая больше энергии, необходимой для резки подложки, до более низкого значения энергии, которого для резки подложки уже недостаточно, но которое все еще лежит выше энергии реакции маркирующего вещества. Благодаря этой мере отверстие и маркировку изготовляют во время одной рабочей операции при помощи одного и того же лазерного луча, поэтому они в точной приводке друг с другом.

В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом осуществления изобретения по меньшей мере одно сквозное отверстие и по крайней мере одну маркировку в точной приводке могут изготовить с промежутком между ними. Для этого при непрерывном ведении лазерного луча энергию лазерного излучения в промежутке между прорезаемым отверстием и внедряемой маркировкой могут снизить до нуля или, по меньшей мере, до значения, которое лежит ниже энергии реакции маркирующего вещества. Благодаря этому отверстие, промежуток и маркировку изготовляют во время одной рабочей операции при помощи одного и того же лазерного луча; таким образом, они в точной приводке друг с другом.

Подложку в районе сквозных отверстий предпочтительно оставляют свободной от модифицируемого при помощи лазера маркирующего вещества, так что модифицирование краевого участка отверстий лазерным лучом исключено.

Альтернативно подложку могут снабдить модифицируемым при помощи лазера маркирующим веществом также в районе сквозных отверстий, поэтому при создании сквозных отверстий модифицируемое при помощи лазера маркирующее вещество в непосредственной близости от отверстий модифицируют режущим лазерным лучом. При этом выражение "в непосредственной близости от отверстий" подразумевает не только краевой участок, непосредственно примыкающий к отверстию, но и участок, который лежит вблизи отверстия через определенный небольшой промежуток. Небольшой промежуток в зависимости от применения может составлять несколько десятых миллиметра или несколько миллиметров.

Чтобы снабдить подложку маркирующим веществом, в предпочтительном варианте осуществления изобретения маркирующее вещество наносят на ее поверхность, например, способом печати. В соответствии с другим также предпочтительным вариантом реализации изобретения маркирующее вещество внедряют в объем подложки. Для этого в зависимости от материала подложки существуют различные способы.

Если подложка изготовлена из бумаги, маркирующее вещество предпочтительно могут подмешать уже при формовании полотна из бумажной массы. Еще один предпочтительный вариант состоит в том, что маркирующее вещество внедряют в объем бумажной подложки в погружной ванне или бумажную подложку пропитывают маркирующим веществом в клеильном прессе. Если подложка изготовлена из полимерной пленки, то маркирующее вещество также могут внедрить в объем пленки уже при изготовлении пленки или дополнительно во время операции пропитки.

В качестве маркирующего вещества предпочтительно подходят вещества, видимый цвет которых меняется под воздействием лазерного излучения. С этой целью могут применить, например, термореактивные пигменты, в частности синий ультрамарин. Предпочтительно могут использовать также маркирующие вещества, свойства которых в отношении поглощения инфракрасного излучения, а также магнитные, электрические или люминесцирующие свойства меняются под воздействием лазерного излучения. Защитные признаки с отверстиями, имеющими такой модифицированный при помощи лазера участок с маркирующим веществом, в частности, могут использовать для машинной проверки на подлинность. Во внимание принимается также комбинация различных маркирующих веществ, например, чтобы сделать возможной как визуальную, так и машинную проверку защитного признака на подлинность.

Сквозные отверстия могут изготовить, в частности, в виде перфораций, разрезов или протяженных оконных участков.

В вариантах осуществления изобретения, при которых подложка снабжена модифицируемым при помощи лазера маркирующим веществом также в районе отверстий, маркирующее вещество могут модифицировать посредством воздействия лазерным излучением, в частности, на краевом участке, непосредственно примыкающем к создаваемым отверстиям.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения в качестве модифицируемого при помощи лазера маркирующего вещества применяют модифицируемые при помощи лазера пигменты с эффектами. В распоряжении специалиста имеются такие пигменты с эффектами, имеющие различные свойства, в частности, относительно их поверхностного цвета, изменения цвета под действием лазерного излучения, пороговой энергии и требуемой длины волны лазера. Специалисту известны также пигменты с эффектами, которые при лазерном облучении изменяют не только свой видимый цвет, но и свойства в отношении поглощения инфракрасного излучения, а также магнитные, электрические или люминесцирующие свойства. Модифицирование пигментов с эффектами могут осуществить посредством лазерного излучения в ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной спектральной области, например, при помощи CO ₂ лазера с длиной волны 10,6 мкм.

В еще одном также предпочтительном варианте осуществления изобретения применяют модифицируемое при помощи лазера маркирующее вещество, не содержащее пигментов. Маркирующие вещества, не содержащие пигментов, также могут нанести на подложку или внедрить в объем подложки, например, в виде оттеночной или печатной краски. При помощи не содержащих пигментов маркирующих веществ могут изготовить покрытие высокой прозрачности, в которое с высокой скоростью могут внедрить стойкую и высококонтрастную маркировку. Не содержащие пигментов маркирующие вещества могут модифицировать при помощи лазерного излучения в ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной спектральной области, например, при помощи CO₂ лазера с длиной волны 10,6 мкм. Конкретные, не ограничительные примеры модифицируемых при помощи лазера маркирующих веществ, не содержащих пигментов, приведены в патентных документах WO 02/101462 A1, US 4343885 и EP 0290750 B1, описание которых в этой мере включено в данную заявку.

Изобретение также охватывает защитный элемент для защищенных от подделки бумаг, ценных документов и аналогичных объектов с защитным признаком, изготовленным одним из описанных способов, причем защитный элемент имеет подложку, в которой посредством воздействия лазерным излучением создано по меньшей мере одно сквозное отверстие и по крайней мере одна маркировка в точной приводке со сквозным отверстием, и который в районе маркировки содержит модифицируемое при помощи лазера маркирующее вещество. Такой защитный элемент, к примеру, в виде защитной нити, этикетки, переводного элемента или защитной пленки для оконного участка или отверстия могут создать в ценном документе, например в банкноте.

Кроме того, изобретение охватывает также защищенную от подделки бумагу для изготовления ценных документов и аналогичных объектов с защитным признаком, изготовленным одним из описанных способов, причем защищенная от подделки бумага имеет подложку, в которой посредством воздействия лазерным излучением создано по меньшей мере одно сквозное отверстие и по крайней мере одна маркировка в точной приводке со сквозным отверстием, и который в районе маркировки содержит модифицируемое при помощи лазера маркирующее вещество. Вместо создания отверстий прямо в защищенной от подделки бумаге эту бумагу также могут снабдить защитным элементом вышеописанного типа.

Далее, изобретение охватывает также носитель данных с защитным признаком, изготовленным одним из описанных способов, в частности ценный документ, например банкноту, удостоверение или аналогичный объект, причем носитель данных содержит подложку, в которой посредством воздействия лазерным излучением создано по меньшей мере одно сквозное отверстие и по крайней мере одна маркировка в точной приводке со сквозным отверстием, и который в районе маркировки содержит модифицируемое при помощи лазера маркирующее вещество. Вместо внедрения отверстий прямо в носитель данных этот носитель также могут снабдить соответствующим изобретению защитным элементом или изготовить из соответствующей изобретению защищенной от подделки бумаги.

Ниже на основе чертежей поясняются остальные примеры реализации и преимущества изобретения. Для большей наглядности масштаб и пропорции на них не соблюдаются.

На чертежах изображено следующее.

Фиг.1. Схематичное представление банкноты с предлагаемым участком защитного признака.

Фиг.2. Детальный вид на участок защитного признака согласно фиг.1.

Фиг.3. Схематичное представление изменения во времени энергии лазерного излучения при изготовлении предлагаемым способом сквозного отверстия и маркировки в точной приводке со сквозным отверстием.

Фиг.4 и 5. Детальные виды на участки защитных признаков в соответствии с дополнительными примерами осуществления изобретения.

Изобретение поясняется на примере банкноты. С этой целью на фиг.1 и 2 схематично изображена банкнота 10, которая на предлагаемом участке 12 защитного признака, более детально показанном на фиг.2, снабжена изготовленным при помощи лазера отверстием и соответствующей маркировкой в точной приводке.

На виде сверху, как показано на фиг.2, видно, что на участке 12 посредством воздействия лазерным излучением в бумажной подложке 16 банкноты 10 было вырезано сквозное отверстие 14. Отверстие 14 в нескольких местах переходит непосредственно в цветную, например, красную маркировку 18, которая в данном примере осуществления изобретения образована рядом накладных пятиугольников и в точной приводке с отверстием 14.

Чтобы изготовить отверстие 14 и маркировку 18 с точной приводкой, бумажную подложку 16 перед лазерной резкой на участке 20 создаваемой маркировки снабдили модифицируемым при помощи лазера маркировочным веществом, которое при воздействии лазерного излучения показывает соответствующее изменение цвета.

Во время лазерной резки мощность лазера целенаправленно варьируют, чтобы чередовать резку бумаги и модифицирование маркирующего вещества. На фиг.3 схематично показано изменение 30 во времени энергии лазера при лазерной резке. E_S обозначает пороговую энергию, необходимую для резки бумажной подложки 16, E_M - энергию реакции маркирующего вещества, при превышении которой происходит соответствующая реакция, в данном примере изменение красного цвета.

В течение временного интервала t_H создают лазерный луч с высокой энергией E_H, которая больше порогового значения E_S, необходимого для резки бумажной подложки 16, и ведут лазерный луч так, что вырезают часть 14-1, как показано на фиг.2, отверстия 14.

Затем на временной интервал t_L мощность лазера снижают до более низкой энергии E_L, которой для резки подложки 16 уже недостаточно, но которая все еще превышает энергию реакции E_M маркирующего вещества. При этом лазерный луч на участке 20 маркировки ведут в форме пятиугольной части 18-1 соответствующей маркировки 18.

После этого энергию лазера на временной интервал t_H снова повышают до энергии E_H и вырезают следующую часть 14-2 отверстия. В течение следующего временного интервала t_L с более низкой энергией E_L изготовляют следующую часть 18-2 маркировки 18. Это процесс повторяют до тех пор, пока не изготовят все отверстие 14 и всю маркировку 18. Так как отверстие 14 и маркировку 18 изготовляют во время той же рабочей операции при помощи того же самого лазерного луча, они оказываются в точной приводке.

На фиг.4 показан еще один пример осуществления изобретения, при котором сквозное отверстие 14 и маркировку 28 в точной приводке с ним создают с расположенным между ними промежутком. Для этого энергию лазера во временном интервале t₀ между лазерной резкой (t_H) и лазерной маркировкой (t_L) уменьшают до нуля или, по меньшей мере, до значения E₀, которое меньше энергии E_M реакции, и в этом временном интервале ведут луч лазера от края 14-R отверстия 14 к исходной точке 28-R внедряемой части маркировки. После изготовления этой части маркировки с энергией E_L энергию лазера снова снижают до E ₀, отводят луч лазера назад до краевой точки 14-R отверстия 14, и продолжают вырезание отверстия. Таким образом, возникает отверстие 14 и расположенная через промежуток маркировка 28 в точной приводке с ним.

В еще одном примере, который показан на фиг.5, модифицируемым при помощи лазера веществом снабжен не только участок изготовляемой маркировки, но и участок создаваемого отверстия. Таким образом, наряду с маркировкой 18, изготовленной, как в примере в соответствии с фиг.2, при вырезании отверстия 14 создают профильный край 38 в точной приводке с отверстием 14 и маркировкой 18.

Возникновение этого профильного края 38 при лазерной резке объясняется, в сущности, гауссовым пространственным распределением энергии луча режущего лазера. В то время как во внутренней области луча режущего лазера пороговая энергия E_S, необходимая для резки подложки 16, превышена, плотность энергии луча вне лазерного пятна непрерывно падает до нуля. Поэтому существует наружная область луча режущего лазера, в которой локальная энергия составляет от E_M до E _S, так что в этой области индуцируют изменение цвета маркирующего вещества, а подложку не режут. Таким образом, бумажную подложку 16 при лазерной резке на краевом участке 38 вырезанного отверстия 14 окрашивают с превосходной приводкой относительно отверстия 14 и маркировки 18. При этом ширина окрашенного краевого участка 38 зависит от поперечного сечения луча, энергии реакции внедренного маркирующего вещества и свойств материала подложки 16.

Кроме модифицирования маркирующего вещества посредством собственно лазерного излучения во внимание принимают также модифицирование благодаря создаваемому при лазерной резке теплу. Таким образом, модифицированный краевой участок отверстия может быть больше расхождения луча.

Маркирующее вещество могут также удалить или разрушить непосредственно возле кромки реза отверстия 14 и модифицировать его, лишь начиная с определенного небольшого промежутка от кромки реза. Например, если маркирующее вещество удаляют или разрушают с энергией выше энергии E_D лазера, причем действует соотношение E_M<E_D<E _S, то маркирующее вещество удаляют во внутренней краевой области лазерного луча, в которой для локальной энергии действует неравенство E_D<E<E_S, a в краевой области луча, которая расположена ближе к его наружному краю и для которой действительно неравенство E_M<E<E _D, маскирующее вещество модифицируют. Тогда при лазерной резке получается отверстие 14, которое наряду с совмещенной с высокой точностью маркировкой 18 имеет превосходно совмещенный модифицированный участок, окаймляющий отверстие 14 через небольшой промежуток.