专利名称：带有开窗安全线与水印相叠加的防伪纸及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种防伪纸，在其上开窗安全线和水印叠加在一起。本发明还涉及一种用于制造这种防伪纸的方法。
背景技术：
在现有的纸张防伪技术领域中，水印是最常用的防伪手段。因为它易识别、难仿造，几十年来一直延用至今。但随着造假技术的日渐提高，除了多层次水印与高光白水印防伪之外，有些单层次水印也面临着严峻的考验。随着安全线在纸张中的运用，使纸张的防伪性提高了一大步，特别是开窗安全线的出现，使安全线在水印版的作用下产生了非常独特的效果一“开窗”。然而，这种开窗安全也存在着一定的缺陷，也就是说，目前各国钞票中采用的开窗安全线均是以规矩的长方形形式露出纸面并且开窗部位等同。这样就给造假者提供了可乘之机，因为越简单的东西就越容易伪造。
在传统的安全线开窗技术中，利用压模在金属网上压出条形的规则凹凸构造，然后将金属网制成网套以及接着进行抄造，在抄造过程中沿着这条凹凸构造施放安全线，最后形成具有规则的凹凸构造的成型纸，其中安全线在凸起的部位露出而在凹陷的部位埋入纸中，以形成开窗效果。也就是说，开窗安全线交替的开窗效果是靠压模在纸上压出的规则凹凸构造的作用产生的，而这种使安全线开窗的所谓的“水印”却是有意隐藏在票面中，亦即在印刷过程中用印刷色彩有意地遮盖，没有起到水印应有的防伪作用。而且这种开窗水印在票面印刷过程中还会起到负作用，例如高低不平、上墨不均匀等。
由专利文献CN 1 181 796 A已知一种防伪纸，其中在纸表面上所开的窗口部分处有丝露出，即使当连续地将纸卷成卷时也不会产生皱纹，并且从设计图案的意义上将具有良好的外观。这种防伪纸是具有至少两层纸的合成纸，包括一个最外层和另一层。窗口部分在纸纵向上以一定间隔开在最外层上。在窗口部分印有字母或图案的水印。夹在最外层与另一层之间的丝在这些窗口部分中露出。在这种防伪纸中，开窗安全线与水印各自单独实现自己的防伪功能，它们并未结合或者说叠加在一起，也就是说，在此文献中的水印与安全线的组合并没有产生新的防伪功能。
在专利文献US 4 459 020中已知一种具有线条图案叠加的图像主题的支票用纸，其中该图像主题被一个适应于安全图案的负片安全图案中断，所述安全图案叠合地印入该负片安全图案中。负片安全图案的各条线条优选宽于安全图案的各线条，使组合在图像主题中的安全图案各线条与整个图像区域中的负片安全图案各线条间隔一定距离，并且不与图像主题接触。这种支票用纸中的图案也没有涉及安全线与水印的组合。
同样在专利文献US 5 766 416中已知一种用于制造水印纸的方法，包括通过将一网眼织物固定和粘结到制作纸用的金属丝网上来形成有花纹图案的金属丝网，将该有花纹图案的金属丝网作为面网安装到圆网造纸机的网笼或压纹辊上，并且通过使用安装了金属丝网的网笼或压纹辊来制造纸。在该制造方法中只能够制造水印，而没有安全线，也就是所只实现了一线防伪即水印的防伪功能。
此外，由专利文献US 5 405 500已知一种用于制造片状材料和证券纸的方法，这种片状材料和证券纸具有部分嵌入其中的、在片状材料一面上、在多个间隔开的位置至少基本上露出的长形安全元件，包括这些步骤将纤维沉积在一个移动支承面上；将长形安全元件覆盖在可转动的嵌进装置上，该嵌进装置包括多个彼此间隔开的在其间具有凹槽的凸部；通过嵌进装置的旋转将所述安全元件引入到纤维中，使一些纤维进入安全元件与嵌进装置之间的凹槽中，从而使所述安全元件被纤维覆盖；以及基本上防止纤维穿入所述凸部与叠置的安全元件之间。在这里同样仅仅具有安全线的防伪功能，亦即只实现了二线防伪。
在专利文献US 5 437 897中已知一种用于钞票、银行支票、证券纸、信用卡、护照以及有价值的印刷品等的防伪潜影构成物，它包括一主体、多个在主体上成形的显示出不同图案的凸起和凹陷结构，所述不同的图案包括构成一种图案的多条图像直线条、浮雕图案，或者图案与浮雕图案的组合；多条直线条以预定间距印在凸起和凹陷的上表面上，所述直线条印有与主体自身颜色不同的颜色；只有在从适合的角度观看防伪潜影构成物时，才能以视觉方式识别出由字母、图形等组成的图案。由该文献还已知一种用于制造上述防伪潜影构成物的方法。
综上所述，在防伪领域的现有技术中，要么仅仅实现了水印防伪，要么只实现了安全线防伪，再者也就是仅仅将水印与安全线简单组合在一起，这只能实现水印与安全线各自的防伪功能的简单相加。在造假水平日益提高的今天，这不足以保证防伪纸充分的防伪作用。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种防伪纸，它能够克服以上缺陷，实现具有比由现有技术已知的防伪纸更强的防伪功能，在增强艺术性的同时也增强了防伪性；本发明的目的还在于，提供一种用于这种防伪纸的制造方法。
上述目的通过按照本发明的具有开窗安全线与水印相叠加的防伪纸以及用于制造这种防伪纸的方法来实现。
在按本发明的防伪纸中，将水印与开窗安全线叠加在一起，使水印与安全线合理、充分发挥其重要的防伪作用，并且通过这种叠加实现一种难于仿造的新的防伪功能。
在按本发明的防伪纸中，开窗安全线是薄的塑料线、金属丝和其他合适的纤维线和/或是可机读的或者不可机读的。所述水印图案要与开窗安全线相匹配。开窗部位的突起造型为直线形、斜线形、弧形或不规则形等等的形状。
按照本发明用于制造上述类型防伪纸的方法，包括以下工艺步骤a)水印设计设计所需要的用于雕刻的适用水印图案；b)水印刻版雕刻出生产用的金属版，即阴、阳模或者凹、凸模；c)水印制网制作在后面抄造用的包括至少两层网的网套，包括压网、即利用前面制成的金属版在网上压制出所述水印图案，点网、即将各层网点焊在一起，
焊网、即将点焊好的各层网对口成圈焊接成为网套，套网、即将制成的网套嵌套并涨紧在网笼上；d)纸张抄造将网笼装入造纸机的网槽中进行抄造，在抄造过程中连续施放安全线；然后再进行脱水、干燥；这样，一张完整的带有水印与开窗安全线相叠加的防伪纸就制成了。
其特征在于，在抄造过程中将安全线沿着网笼的旋转方向在需要开窗的位置施放在网套的水印图案上。
其中，在抄造过程中施放安全线时沿网套轴向的放线偏差为1-2mm。
在水印设计过程中要充分考虑对安全线进行开窗或者水印与安全线集成的需要，包括图案的深浅、安全线开窗的部位以及安全线与图案的结合等等。雕刻时图案凹陷部分深度在0-2.5mm的范围内，而图案凸起部分高度在0-2.0mm的范围内。在雕刻时采用手雕和/或机雕方式。
在水印刻版过程中，先在底版上雕刻出设计好的水印图案，并接着将其翻制成模版，然后采用电镀制版的方式由该模版制出生产用的金属版，即阴阳模或者凹凸模。所述底版是蜡材质或石膏材质的，而所述模版是硅橡胶材质的。
另一种可选择的方案是，在水印刻版过程中，使用雕刻机直接将两块金属版分别雕刻成阴阳模、即在其上雕刻出所需要的凹凸水印图案。当然也可以采用其他合适的雕刻方法，其目的就是能够根据所需要的水印图案制出用于对金属网进行压印的阴、阳模版。
用于抄造的网套包括至少两层网，即面网和里网。所述网套还可以包括在面网与里网之间的一层衬网。所述网套还还可以包括一层在衬网与里网之间的孔网。所述网套还可以包括至少一层另外的里网。上述里网、孔网、衬网和面网在网笼的径向上从里到外布置。
所述各层网都是金属材质的，优选由铜或不锈钢制成。在压网过程中对面网进行压印，以便在这层网上形成与要制作的水印图案一致的凹凸构造。在还包括衬网时需要压印衬网。所述面网、衬网、孔网以及里网的网目分别为40-90、10-40、10-30和8-30，优选分别为70-80、22-30、20-25和15-20。
在按本发明的水印与安全线的集成中，把传统的开窗安全线中有意隐藏的“水印”部分释放出来，其中包含作为一线防伪的水印，它具备大众易于识别的特点。另外，它还包含二线防伪的特点，即安全线的可机读性。同时把传统简单的开窗部分艺术化。可以有效的提高钞票纸、证券纸或其他防伪纸的防伪功能，同时水印与开窗安全线结合后所产生的艺术性也可以把钞票纸或其它防伪纸提高到一个新的艺术境界。
在本发明的防伪纸中，各种类型的水印以二方连续的形式排列，包括单层次水印，即水印透光观察时出现一种黑色图案或白色图案的单一颜色效果；多层次水印，即水印透光观察时出现黑、白、灰的素描效果，因此称为多层次水印；高光白水印，即水印透光观察时出现白色效果，由于抄纸时采用不脱水工艺，因此称为高光白水印。这三种水印表现形式的综合运用，既保证了安全线的连续性，又体现了水印的艺术性和防伪性。
按本发明的集成技术将开窗水印以艺术的形式展现出来，在衬托出开窗线的同时，该“水印”本身也作为防伪手段。形成一个集水印与安全线于一体的新的防伪技术，起到双重防伪的作用，而同类开窗水印是隐藏未被示出的，没有起到水印引用的防伪功能，而且在印刷中起负作用，例如高低不平、上墨不均匀等。按本发明的防伪纸安全线的开窗部分随着水印的变化以多种形式露出纸面。在增强艺术性的同时也增强了防伪性。水印与开窗安全线技术的集成，把隐藏的水印部分以恰当的方式展现出来，在原有的基础上多增加了一重防伪手段，并且它与开窗安全线一起又形成了一种新的防伪技术。这种防伪技术增加了造假者的仿造难度。此外，在水印图案上施放安全线，并随着水印图案的变化实现开窗，其形式多种多样，而同类安全线的开窗仅限于一种单一形式，即简单的长方形。这都使按本发明的防伪纸不仅防伪功能强、美观实用，而且由于其水印是要外露保留而不被覆盖、即不要印刷色彩，从而避免了传统开窗安全线的凹凸不平对印刷的负面影响。
总之，本发明的防伪纸技术的主要特征在于，安全线与水印叠加在一起，通过水印图案的凹凸构造实现安全线交替的开窗效果，即一段露线、一段不露线或者说埋线。
下面借助于在附图示出的各实施例更详细地说明本发明。附图中图1为按本发明的具有葫芦图案的防伪纸的示意图；图2为按本发明的具有回纹喇叭花图案的防伪纸的示意图；图3为按本发明的具有牡丹彩带图案的防伪纸的示意图；图4为按本发明的具有野花图案的防伪纸的示意图；具体实施方式
在设计中把水印与安全线作为一个整体，从画面看安全线是水印图案上的一条黑直线，安全线的开窗部分是水印图案本身，在水印图案上施放安全线，随着水印图案的凹凸变化实现开窗效果。
图1示出按照本发明的具有葫芦图案的防伪纸。该防伪纸设计为葫芦图案，包括埋线部分1、开窗部分2、黑水印部分3和亮色多层次水印部分4。它是我国的吉祥图案，葫芦与花之间形成黑白对比，花为多层次亮白效果。葫芦藤缠绕在丝架(在这里是一条安全线)上，安全线在这里是图案组成部分，构成一种直与曲的对比，符合美的规律。在这里开窗安全线作为一线防伪，葫芦水印为二线防伪，在水印中包含多层次水印和单层次黑水印的组合。
开窗部分安全线的施放偏差为1-2mm。开窗部位的突起造型有直线形、斜线形、弧形或不规则形状等多种形式。改变传统安全线的开窗部位的规矩、整齐、死板的形式。
图2示出按照本发明的具有回纹喇叭花图案的防伪纸。这种防伪纸包括埋线部分1、开窗部分2、黑水印部分3、亮色多层次水印部分4和高光白水印部分5。其中，回纹作斜纹处理，在这里施放安全线时开窗部分实现一个“平行四边形”，花为多层次亮白效果。雕刻时采用手雕与机雕结合的方式。
图3示出按照本发明的具有牡丹彩带图案的防伪纸。这种防伪纸包括埋线部分1、开窗部分2、黑水印部分3、亮色多层次水印部分4和高光白水印部分5。其中，开窗的规律性是根据二方连续单元的左右延展实现的。考虑票面边缘埋线的需要，每一个图案单元均在10-80mm之间或根据票面的宽度设计，以确保票面边缘不露线。此设计以“牡丹彩带”为内容，主要针对中国运动题材的设计，牡丹代表中国，彩带代表胜利和运动的活力。其中包含多层次水印牡丹和单层次略带灰面的彩带加上高光白水印的奥运五环。雕刻时采用手雕与机雕结合的方式。
图4示出按照本发明的具有野花图案的防伪纸。这种防伪纸包括埋线部分1、开窗部分2、黑水印部分3和高光白水印部分5。其中突出了安全线露线部分的变化，改变原有“长方形”的露线模式，使其根据水印图案的各种变化，出现不同形式的露线窗口。在这里设计的是牡丹图案，其中，叶子为安全线的埋线部分，叶子两侧的空白处为安全线的开窗部分，安全线在这里施放时所露出纸面的安全线刚好形成一个“V”字形，改变了以往的长方形。设计中加上高光白水印，这种亮白效果的水印具有很强的防伪性，它与开窗安全线一起可同时作为一线防伪，其特点是大众易于识别、难仿造。
在上面进行水印图案设计的过程中，要充分考虑对安全线进行开窗或者水印与安全线集成的需要，包括图案的深浅、安全线开窗的部位以及安全线与图案的结合等等。
在设计完成要制作的水印引图案后，下面将进行具有水印与开窗安全线相结合的防伪纸的生产加工的其他步骤。
首先，进行水印雕刻，雕刻时可以采用手雕也可以采用机雕。图案雕刻深度(凹陷部分)在0-2.5mm范围内，而图案雕刻的凸起高度在0-2.0mm范围内，其中，由于凹陷部分可从基面上开始，因此凹陷深度可以为零；同理，凸出部分也可从基面上开始，因而凸起高度也可以为零，对于多层次水印就是这样的。具体雕刻方式有以下两种1.例如图2所示的回纹喇叭花图案，采用手雕或机雕方法在蜡版上刻好回纹和花的轮廓，之后再翻制成石膏材质，接着采用手雕的方法再进行修整，完成后在翻制成硅橡胶材质，再进行电镀，可以采用镀铜或镀镍等其它金属材料，制成阴、阳模。
2.例如图2所示的回纹喇叭花图案，也可以采用机雕的方法，在铜板、钢板或其它金属板上进行雕刻，刻好回纹和花的轮廓，直接雕成阴、阳模。
制模也可以采用手雕和机雕结合的方法进行。
其次，进行水印制网即制作在后面抄造用的包括至少两层网的网套，包括压网、即利用前面制成的金属版在网上压制出所述水印图案，点网、即将各层网点焊在一起，焊网、即将点焊好的各层网对口成圈焊接成为网套，套网、即将制成的网套嵌套并涨紧在网笼上；在此，网套可以包括四种类型的网，即面网、衬网、孔网和里网，它们都是金属材质的，优选由铜或不锈钢制成，在该实施例中采用磷青铜QSn 7.5～8；其中，可以只使用面网和里网、也可以使用面网、衬网和里网，还可以使用面网、衬网、孔网和里网，此外，还可以再使用至少一层另外的里网，也就是说，可以使用2-6层网。这些面网、衬网、孔网以及里网的网目分别为40-90、10-40、10-30和8-30，优选分别为70-80、22-30、20-25和15-20。在压网过程中对面网行压印，并且在包括衬网时还要对其进行压印，以便在这些层网上形成与要制作的水印图案一致的凹凸构造。
最后，进行纸张抄造，将网笼装入造纸机例如圆网造纸机的网槽中并进行抄造，由于所采用的造纸机由现有技术(例如US 5,405,500)是公知的，在这里没有示出其结构布置，但对于本领域技术人员来说，这些都是清楚的。
在抄造过程中连续施放安全线；并且是将安全线沿着网笼的旋转方向在需要开窗的位置施放在网套的水印图案上，在施放安全线时沿网套轴向的放线偏差为1-2mm；然后再进行脱水、干燥，这样，一张完整的水印与开窗安全线集成(相叠加并开窗)的防伪纸就产生了。
总之，本发明防伪纸的关键之处在于，将安全线与水印叠加在一起，通过水印图案的凹凸构造实现安全线交替的开窗效果；而制造这种防伪纸的关键之处在于，在各个制造工艺步骤中，即在水印图案设计、水印雕刻、水印制网以及纸张抄造的过程中充分考虑水印图案与安全线结合、即开窗的需要，并且在纸张抄造过程中将安全线沿着网笼的旋转方向在需要开窗的位置连续地施放在网套的水印图案上。
权利要求
1.一种防伪纸，在该防伪纸上制有水印和安全线，其特征在于，所述水印与安全线是彼此叠加在一起的，也就是说，安全线通过水印的凹凸构造实现交替的开窗效果。
2.如权利要求1所述的防伪纸，其特征在于，所述安全线是薄的塑料线、金属丝和其他合适的纤维线。
3.如权利要求1或2所述的防伪纸，其特征在于，所述安全线是可机读的或不可机读的。
4.如权利要求1或2所述的防伪纸，其特征在于，开窗部位的形状为直线形、斜线形、弧形或不规则形状。
5.如权利要求1所述的防伪纸，其特征在于，所述水印以二方连续单元的形式排列，以及所述水印可以是单层次水印、多层次水印或高光白水印等。
6.如权利要求1所述的防伪纸，其特征在于，所述水印图案与所述安全线的开窗相匹配。
7.一种用于制造上述类型的防伪纸的方法，包括以下工艺步骤a)水印设计设计所需要的用于雕刻的适用水印图案；b)水印刻版雕刻出生产用的金属版，即阴、阳模或者凹、凸模；c)水印制网制作在后面抄造用的包括至少两层网的网套，包括压网、即利用前面制成的金属版在网上压制出所述水印图案，点网、即将各层网点焊在一起，焊网、即将点焊好的各层网对口成圈焊接成为网套，套网、即将制成的网套嵌套并涨紧在网笼上；d)纸张抄造将网笼装入造纸机的网槽中进行抄造，在抄造过程中连续施放安全线；然后再进行脱水、干燥，这样，一张完整的水印与开窗安全线相叠加的防伪纸就制成了。其特征在于，在抄造过程中将安全线沿着网笼的旋转方向在需要开窗的位置施放在网套的水印图案上。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在水印设计过程中充分考虑对安全线进行开窗或者水印与安全线集成的需要，包括图案的深浅、安全线开窗的部位以及安全线与图案的结合等。
9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，在雕刻时图案凹陷部分深度在0-2.5mm的范围内，而图案凸起部分高度在0-2.0mm的范围内。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在雕刻时采用手雕和/或机雕方式。
11.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，在水印刻版过程中，先在底版上雕刻出设计好的水印图案，并接着将其翻制成模版，然后采用电镀制版的方式由该模版制出生产用的金属版，即阴阳模或者凹凸模。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述底版是蜡材质或石膏材质的，而所述模版是硅橡胶材质的，以及，在电镀制版时采用金属电镀方法。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，在电镀制版时镀铜或镀镍。
14.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，在水印刻版过程中，使用雕刻机直接将两块金底属版分别雕刻成阴阳模、即在其上雕刻出所需要的凹凸水印图案。
15.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述网套包括面网和里网。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述网套还包括一层在面网与里网之间的衬网。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述网套还包括一层在衬网与里网之间的孔网。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述网套还包括至少一层另外的里网。
19.如权利要求15-18之一所述的方法，其特征在于，所述各层网都是金属材质的。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述各层网由铜或不锈钢制成。
21.如权利要求15所述的方法，其特征在于，在压网过程中对面网进行压印，以便在这层网上形成与要制作的水印图案一致的凹凸构造。
22.如权利要求16-18之一所述的方法，其特征在于，在压网过程中对面网、衬网进行压印，以便在这两层网上形成与要制作的水印图案一致的凹凸构造。
23.如权利要求15-18之一所述的方法，其特征在于，所述面网、衬网、孔网以及里网的网目分别为40-90、10-40、10-30和8-30。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，所述面网、衬网、孔网以及里网的网目分别为70-80、22-30、20-25和15-20。
25.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在抄造过程中施放安全线时沿网套轴向的放线偏差为1-2mm。
全文摘要
本发明涉及一种防伪纸，在该防伪纸上制有水印和开窗安全线，其中水印与开窗安全线是彼此叠加在一起的。本发明还涉及一种用于制造上述类型的防伪纸的方法，包括以下工艺步骤a)水印设计设计所需要的用于雕刻的适用水印图案；b)水印刻版雕刻出生产用的金属版，即阴阳模或者凹凸模；c)水印制网制作在后面抄造用的网套，并将制成的网套嵌套并涨紧在网笼上；d)纸张抄造将网笼装入造纸机的网槽中进行抄造，在抄造过程中将安全线沿着网笼的旋转方向在需要开窗的位置连续施放在网套的水印图案上；然后再进行脱水、干燥，这样，一张完整的水印与开窗安全线集成(相叠加并开窗)的防伪纸就产生了。
文档编号D21H21/40GK1563576SQ200410032
公开日2005年1月12日 申请日期2004年4月8日 优先权日2004年4月8日
发明者张连祥, 张荣禹, 王平 申请人:中国印钞造币总公司