专利名称：有价文件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种有价文件，特别是钞票，该有价文件具有有价文件基底和用于检验有价文件的至少两种不同的特征物质。
背景技术：
印刷物WO 97/39428公开了这样一种有价文件，其基底在一个区域具有用于不同保密级的不同的机器可验证的真实性特征。有价文件包含由单一材料制成的机器可验证的低级防伪特征。在询问时，低级防伪特征提供指示所询问的特性存在或不存在的是/否应答。低级防伪特征用于在使用简单探测器的场合(例如，零售出口)的真实性检验。
另一类似的机器可验证的高级防伪特征具有这样的特性，即难于检测，以允许进行有价文件的深入询问和更高级别的验证。高级防伪特征的检验较复杂，并例如用在中央银行中。所述高级防伪特征是物理性质(例如，光发射的激发波长或矫顽性等)不同的两种物质的均匀混合物。
然而从WO 98/39428获知的系统具有这样的缺点，即可以对有价文件进行复杂的真实性检验，而不能对有关特定有价文件的类型或价值进行任何声明。对于有价文件(特别是钞票)的机器处理，还期望由机器检测文件的类型，例如已知货币的币种(currency)或面值。
发明内容
在这些前提下，本发明基于如下问题，即提出一种有价文件，其不仅增加了防伪能力，而且同时还可以进行价值识别。
价值识别在本发明的上下文中应理解成指的是对特定用户组的以编码形式存在的信息进行评估。编码信息在钞票的情况下可以是例如钞票的面值、币种、序列、发行国家或其它特殊特征。
所提出的问题通过具有主要权利要求的特征的有价文件得以解决。这种有价文件的生产方法以及用于检验或处理这种有价文件的两种方法是并列权利要求的主题。本发明的有利改进是从属权利要求的主题。
本发明的有价文件具有以相互独立编码的形式施加或并入到有价文件基底中的第一和第二特征物质。正如下面详细解释的，该组合产生了伪造者很难仿造的复杂特征系统。该特征系统允许来自不同用户组的用户对文件进行真实性检验和价值识别。不同用户组所使用的特征物质或其特性彼此完全分离。
例如，一个用户组的用户可以利用第一特征物质的特性进行真实性检验，并利用由第一特征物质形成的编码进行价值识别。另一用户组的用户可以采用第二特征物质的特性进行真实性检验，并利用由第二特征物质形成的编码进行价值识别。下面将详细描述真实性检验和价值识别的准确执行。
所述用户组可以是中央银行、商业银行、任何商业企业，例如列车服务、百货公司或自动售货机等。
由于第三方不可识别不同用户组用何种物质、特别是何种物质特性进行检验，故对总特征系统的分析极其困难且复杂。即使知道一个用户组的步骤，也不会显示出另一个或多个用户组进行真实性检验和价值识别所使用的物质和方法。
在本发明的有价文件的优选实施例中，第三特征物质并入到有价文件基底的体积中。该第三特征物质可以基本上以任何分布形式并入到有价文件基底的体积中，而且形成一定的有序结构。根据本发明的优选实施例，第三特征物质基本均匀地分布在有价文件基底的体积中，而使得等尺寸的体积足够大的元件每个都包含基本等量的第三特征物质。该分布可以是规则的，也可以进行一定的规则构图。然而，第三特征物质优选地以随机分布形式并入到基底体积中。
如果纸用作有价文件基底，则第三特征物质优选地在片形成之前加入到造纸原料中。
标记物质也可以并入到纸基的近表面体积区域中。这可以例如通过在印刷物EP-A-0 659 935和DE 101 20 818中描述的其中一个方法来实现，其中标记物质的颗粒掺合到气流或液流，并且并入到湿纸幅中。所述印刷物的公开内容在此包括在本应用中。
一种或多种特征物质优选地由发光物质或发光物质的混合物形成。也可以是所有的特征物质都采用发光物质。对于第一和第三特征物质，优选地使用发光物质或混合物，这些发光物质或混合物在红外光谱范围内发光，并且特别是具有复杂且难以仿造的辐射光谱特征。所述发射特征可以特别用于区分发光物质与类似的发光物质。然而，还可以用发光物质的发射或/和激发光谱的形式来产生编码，这优选地用于第一特征物质。“红外光谱范围”根据本发明理解成波长范围750nm或更大，优选地800nm或更大。根据优选实施例，所选择的第二特征物质是可以容易地受到激发而发光、并可以用市场上可买到的探测器检测到的发光物质。
优选地，至少一种发光特征物质是基于掺杂有稀土元素的主晶格的发光物质。还可以是，基于这种掺杂的主晶格形成所述发光物质中的多个或全部。所述发光物质可以例如通过直接照射到稀土离子的吸收带中而被激发。在优选的变型中，还可以利用能吸收的主晶格或所谓的敏化剂，它们吸收激发射线并将其转移到稀土离子，而后发光。明显地，对于不同的特征物质，主晶格和/或掺杂剂可以不同，以获得不同的激发和/或发射范围。
在优选的实施例中，主晶格在可见光光谱范围吸收，并且有选择地，特别是在第一或第三特征物质的情况下，还在近红外范围到约1.1μm的范围内吸收。然后可以用光源(例如，卤素灯、LED、激光、闪光灯或氙弧灯)高效地执行激发，使得仅需要少量的发光物质。这允许例如用通常的印刷过程将发光物质施加到有价文件。此外，该少量的物质阻止潜在的伪造者对使用过的物质进行检测。如果主晶格在近红外到约1.1μm的范围内吸收，则可以抑制容易地检测到稀土离子的发射谱线，只留下较大波长的发射，检测起来较复杂。
在备选的优选实施例中，使用这样的发光物质，其甚至在可见光光谱范围、优选地在大部分的可见光光谱范围、特别优选地进入近红外区吸收。然后，同样，在这些更容易到达的光谱范围内的发射受到抑制。
主晶格可以具有例如钙钛矿型结构或石榴石型结构，并可以掺杂有在红外光谱范围中发射的稀土元素，例如镨、钕、镝、钬、铒、铥或镱。主晶格和掺杂剂的其它可能的实施例在EP-B-0 052 624或EP-B-0 053 124中进行了说明，其公开内容包括在该方面的应用中。
编码可以-有选择地或者除了发射或激发光谱形式的编码以外-是任何种类的符号或图案，例如字母数字字符串。优选地，至少一个编码是条码。这里条码理解成指的是由具有所述特征物质或所述多个特征物质的条带或区域(“条”)以及位于条之间的没有特征物质的条带或区域(“间隔”)构成的任何一维或二维图案。通常，条/间隔序列表示二进制数序列，该二进制数序列表示有关有价文件的任何加密信息。
条码可以是特别地用裸眼不可见，而仅是在用合适的光源照射后可以由其在特殊光谱范围内的发射或吸收检测到。条码特别适于机器读出，并提供几乎无错误的读取结果，主要与检验数字有关。所使用的条码例如是通常格式，例如2/5码、2/5交错码、128码或39码，但也可以是仅用于本发明的有价文件的特殊格式。还可以使用二维条码，该二维条码提供特别强的压缩记录和增加的冗余，这使得它们对制造误差的敏感度降低。
根据本发明，由第一和第二标记物质形成的编码是相互独立的。这优选地意味着它们没有共同地施加或并入到有价文件的相同区域中。而是，两种编码优选地施加在有价文件的不同位置上和/或具有不同的形状。该两编码可以、但不必须表示相同的信息内容。特别地，其中一个编码可以具有更高的信息内容，并包含例如除了价值识别所需的信息以外的额外信息，这些额外信息允许对文件进行进一步的验证。除了信息量以外，编码的类型也可以不同，其例如可以使用不同类型的编码和/或不同的加密算法。
优选地，至少一个编码在有价文件表面的主要部分上延伸，特别是在有价文件的大致整个表面上延伸。这使得可以获得有价文件的防伪能力的进一步提高，因为其他文件(包括其他真实文件)的间隙或插入部分本身显示为所述编码中的干扰。
例如，在此类文件的情况下，例如相同面值的钞票，此类编码或其一部分可以在不同文件中设置一定偏差。如果以连续的形式制造该文件，这可以例如通过使用其圆周为文件尺寸的非整数倍的印刷辊来获得。一列连续文件可以包括相同内容或者相同形式的编码，同时由于不同偏差使得各个文件可以彼此相区别。在逐张印刷中，如果根据所需重复率使用具有相互偏差的编码或者编码部分的几个印刷板，则可以实现相同结果。
有价文件基底优选地是已印刷或未印刷的棉纤维纸、棉/合成纤维纸、纤维素纸或涂覆的已印刷或未印刷的塑料膜。还可以使用多层层叠的基底。基底的材料不是本发明的关键，只要其允许并入或施加所需的特定特征物质。
本发明的有价文件优选地是钞票、股票、信用卡、徽章或身份证、任何类型的护照、签证、单据等。
第一和/或第二特征物质优选地印制在有价文件基底上。为此可以采用例如凹版印刷、丝网印刷、凸版印刷、柔版印刷、喷墨印刷、数字印刷、转印或平版印刷工艺。用于此目的的印刷油墨可以是透明的或包含附加的着色剂，但着色剂一定不能削弱对特征物质的检测。在发光物质的情况下，它们优选地在发光物质的激发范围和可视发射范围内具有透明区域。
在有价文件具有纸基的设计中，第一和/或第二特征物质还可以优选地在造纸期间以编码的形式已经施加到湿纸幅上，特别是喷洒到其上。为此，当纸幅仍然潮湿但已充分固化时，特定的特征物质例如以较低的喷射压力作为层流喷射传递到悬置的纸幅表面上。较低的喷射压力防止纸幅的纤维结构在施加悬置时发生变化。施加的位置无论是在反射光还是在透射光的条件下都不能用裸眼在完成的纸上识别到。将特征物质施加到湿纸幅的其它可能性和细节在印刷物EP 1 253 241 A2中描述，其公开内容在此包括在本应用中。在特别优选的实施例中，第二特征物质以编码的形式施加到湿纸幅上，而第一特征物质并入到纸基的体积中。
明显地，可以施加其它的特征物质，或者将其并入到基底中，例如用于进一步增加防伪能力或包括另一些用户组。
在用于检验或处理上述有价文件的方法中，通过利用用于检验有价文件真实性的第一和/或第二特征物质的至少一个特性，以及由第一和/或第二特征物质形成的用于有价文件价值识别的编码，来检验有价文件的真实性，并对文件进行价值识别。有价文件的真实性和价值识别优选地由不同的用户组使用不同的特征物质确定。即，如果用户属于第一用户组，则使用第一特征物质确定有价文件的真实性，并经由由第一特征物质表示的编码进行价值识别。如果用户属于第二用户组，则所述用户可以利用第二特征物质的至少一个特性进行真实性检验，并利用由第二特征物质形成的编码进行价值识别。
如果有价文件具有第三特征物质，则第一用户组的用户可以通过利用用于检验有价文件真实性的第一和/或第三特征物质的至少一个特性来完成检验或处理。例如，一些第一用户组的用户可以利用第一特征物质进行真实性检验，而另一些可以利用第三特征物质。
如果第一特征物质是发光物质，则第一用户组的用户优选地这样来完成真实性检验或价值识别，即用射线从其激发范围照射第一特征物质，由第一特征物质的发射范围确定至少一个波长处的发射，并根据所确定的发射进行真实性检验和/或价值识别。
类似地，如果第二特征物质是发光物质，则第二用户组的用户这样来完成真实性检验或价值识别，即用射线从其激发范围照射第二特征物质，由第二特征物质的发射范围确定至少一个波长处的发射，并根据测量到的发射进行真实性检验和/或价值识别。
第一和/或第二特征物质有利地用可见光和/或红外线照射，并且所照射的特征物质的发射确定在红外线光谱范围内。所述照射优选地由发光二极管或激光二极管完成。
在本发明的优选实施例中，第一和/或第三特征物质的存在表示例如钞票发行的序列或具体的现有升级(existing upgrade)。例如，仅第一特征物质可以存在于最初发行的货币中，而第一和第三特征物质可以存在于货币的升级中。在一定的过渡时期，可以仅使用第三特征物质。
所述方法包括的优点是两个用户组可以在没有任何较大的额外的努力下对文件进行真实性检验和价值识别。另一优点是第一和第二用户组的用户使用特征物质或由此形成的编码的非交叠组合来进行评估。因此，例如对用于第二用户组的真实性检测的设备的分析没有给第一用户组的真实性检验的步骤以任何暗示，这是因为所述检测装置没有询问第一或第三特征物质的任何性质。
下面将参照附图解释本发明的其它实施例和优点。为了清晰，附图不是按真实的刻度和比例做出的。
附图描述如下图1是根据本发明一个实施例的钞票的示意性表示，图2是图1的钞票沿着线II-II的截面，和图3和4是根据本发明另一些实施例的钞票的截面。
具体实施例方式
现在以钞票作为示例解释本发明。首先，图1和2示出钞票10的示意性表示，钞票10具有三种不同的特征物质并允许由不同的用户组进行真实性检验和价值识别。图1示出钞票10的平面图，图2是沿着图1的线II-II的横截面。
第一特征物质16和第二特征物质14分别以编码22和20的形式印制在钞票10的纸基12上。图2最佳地示出，第三特征物质18还以颗粒的形式均匀分布在纸基12的体积中。为此这些颗粒可以在片形成之前加入到造纸原料或纤维浆中，或者仅在片形成之后并入到纤维基体中。在该实施例中，第三特征物质18是基于主晶格掺杂的、在范围从0.8到1.0μm的激发后发出波长范围约1.5μm的光的稀土金属的发光物质。
第二特征物质14以条带的形式印制在钞票10的正面。单个条带24的宽度和/或特定间隔26的宽度构成编码20，有关钞票的信息、特别是钞票10的面值和币种以加密的形式存储在编码20中。编码20基本在钞票10的整个表面上延伸。用于此的印刷油墨优选地是透明的，使得不能在视觉上识别编码的存在。类似地，第二特征物质14是特别选择的一种发光物质，使得可以容易地受到激发以发光，并用市场上可买到的近红外探测器检测。
第一特征物质16也以编码22的形式(在该实施例中是条码形式)印制在钞票基底12上。钞票10的面值和币种以编码的形式存储在条码22中。这里使用的印刷油墨也可以是透明的。或者，其包含不干扰特征物质的发光检验的任何着色剂。在该实施例中，第一特征物质16由不同发光物质的混合物形成，其在激发后发光，并且光谱分布复杂且难以模仿。光谱分布本身可以作为编码进行再次评估。
现在可以利用三种特征物质14、16和18或编码20和22的不同组合由两个不同的用户组实施真实性检验和价值识别。该实施例的钞票10为防伪需求高的第一用户组以及比较而言防伪需求低的第二用户组设计。
第二用户组可以包括例如在停车场收取钞票的简单机器或自动售货机。对于此用途，采用廉价的检测设备进行真实性检验和价值识别特别有利。
第二用户组的用户通过用第二特征物质14的激发范围的光照射钞票10并检测相应的发光信号来检验钞票10的真实性。如果接收到正确的发光信号，则用户认为钞票是真的。正确发光信号的存在满足对于真实性检验，无需对发射光谱进行空间分辨或分析。由于发光物质14的选择，该检测可以非常简单地用市场上可买到的便宜的探测器执行。如果钞票被识别为真的，则其价值可以从条码20中获得(如果编码方案已知)。这样真实性检验和价值识别就可以在一个步骤中完成。
防伪需求较高的第一用户组可以包括例如用高质量且复杂的探测器检验钞票真实性的银行。具有复杂光谱发射的第一特征物质16为该用户组提供真实性检验。真实性检验优选地基于对具体光发射的检测。有选择地或者另外，具有1.5μm的难于检测的红外发射的第三特征物质18可以用作真实性标记。
在由第一特征物质形成的条码22的帮助下，第一用户组的用户进行钞票的价值识别。此外或者作为条码的另一选择，价值识别可以由第一用户组的用户通过对发射光谱进行深入分析而进行，由此估测出半宽度和/或发光峰值间隔和/或衰减时间等。由于第一特征物质的发射，可以用复杂的红外探测器读取条码的信息内容，例如通过沿着图1的线II-II进行扫描。
如果第一用户组访问第二特征物质的数据，则第二用户组和第一用户组可同时使用包含在条码20中的信息编码表示作为对钞票10的额外真实性检验。例如，可以是仅条带宽度22与间隔宽度24的特定组合形成允许的编码。如试图篡改钞票时容易出现的过宽或过窄的条带在钞票的检验中被认为是不允许的，并且该钞票因被篡改而拒收。基本允许、但未出现在检验环境中的编码也可以被识别和拒收。
条码20可以包含与条码22相同的信息，但是在一些实施例中其包含超出价值识别所需的信息的并允许对钞票10的真实性作进一步检验的附加信息。
根据本发明，两个用户组都使用非交叠的特征物质系统用于进行真实性检验和价值识别。这具有额外的重要优点，即对用于检测第二用户组的真实性的相对容易访问的设备的分析没有给出对第一用户组的真实性检验或价值识别的步骤和基本原则的任何暗示。
图3示出本发明的另一实施例，其中第二特征物质14已经在造纸期间以条码20的形式喷洒到仍然潮湿的纸幅上。而后在已完成的钞票中，编码20位于纸基12的最上面的浆液层(size layer)的下面。
有选择地或者另外，第一特征物质16可以在造纸期间以条码22的形式喷洒到仍然潮湿的纸幅上。图4示出条码20和22都设置在纸基12的浆液层下方的实施例。
权利要求
1.一种有价文件，特别是钞票，具有有价文件基底和至少两个不同的用于检验有价文件的特征物质，其特征在于，所述第一和第二特征物质形成相互独立的编码，第二特征物质施加到有价文件基底，第一特征物质施加到有价文件基底或并入到基底的体积中。
2.根据权利要求1的有价文件，其特征在于，第三特征物质并入到有价文件基底的体积中。
3.根据权利要求2的有价文件，其特征在于，第三特征物质基本均匀地分布在有价文件基底的体积中。
4.根据权利要求1到3中至少一项的有价文件，其特征在于，至少一个所述特征物质由发光物质或发光物质的混合物形成。
5.根据权利要求1到4中至少一项的有价文件，其特征在于，至少一个所述特征物质基于掺杂有稀土元素的主晶格而形成。
6.根据权利要求1到5中至少一项的有价文件，其特征在于，至少一个编码在有价文件表面的主要部分上延伸，特别是在有价文件的大致整个表面上延伸。
7.根据权利要求1到6中至少一项的有价文件，其特征在于，至少一个编码是条码。
8.根据权利要求1到7中至少一项的有价文件，其特征在于，至少一个编码在于第一和/或第二特征物质的材料性质，特别是发射和/或激发光谱的形式。
9.根据权利要求1到8中至少一项的有价文件，其特征在于，至少一个编码表示有关有价文件的信息，所述信息以加密或未加密的形式存在。
10.根据权利要求1到9中至少一项的有价文件，其特征在于，由所述第一和第二标记物质形成的编码施加在有价文件的不同位置处和/或具有不同的形状。
11.根据权利要求1到10中至少一项的有价文件，其特征在于，由所述第一和第二标记物质形成的编码表示不同的信息内容。
12.根据权利要求1到11中至少一项的有价文件，其特征在于，所述有价文件基底包括已印刷或未印刷的棉纤维纸。
13.根据权利要求1到12中至少一项的有价文件，其特征在于，所述有价文件基底包括已印刷或未印刷的塑料膜。
14.根据权利要求1到13中至少一项的有价文件，其特征在于，所述第一和/或第二特征物质印制在有价文件基底上。
15.根据权利要求1到14中至少一项的有价文件，其特征在于，所述第一和/或第二特征物质在造纸期间以编码的形式施加到湿纸幅上，特别是喷洒到其上。
16.根据权利要求1到15中至少一项的有价文件，其特征在于，所述第一特征物质存在于有价文件基底的体积中或在基底的表面附近。
17.根据权利要求1到16中至少一项的有价文件，其特征在于，所述第一和/或第二特征物质在可见光光谱范围内是无色的或仅具有极少的固有颜色。
18.一种用于生产根据权利要求1到17中任一项的有价文件的方法，其特征在于，所述第一和第二特征物质形成相互独立的编码，第二特征物质施加到有价文件基底，第一特征物质施加到有价文件基底或并入到基底的体积中。
19.根据权利要求18的生产方法，其特征在于，所述第一和/或第二特征物质印制在有价文件基底上。
20.根据权利要求18的生产方法，其中，有价文件基底由已印刷或未印刷的棉纸形成，其特征在于，所述第一和/或第二特征物质在造纸期间喷洒到湿纸幅上。
21.根据权利要求18到20中至少一项的生产方法，其特征在于，第三特征物质并入到有价文件基底中。
22.一种用于检验或处理根据权利要求1到17中任一项的有价文件的方法，其中通过利用用于检验有价文件真实性的所述第一和/或第二特征物质的至少一个特性以及由所述第一和/或第二特征物质形成的用于有价文件价值识别的编码，来执行有价文件的真实性检验以及文件的价值识别。
23.根据权利要求22的方法，其特征在于，所述第一特征物质的至少一个特性用于由第一用户组的用户检验有价文件的真实性，而由所述第一标记物质形成的编码用于有价文件的价值识别。
24.根据权利要求22或33的方法，其特征在于，所述第二特征物质的至少一个特性用于由第二用户组的用户检验有价文件的真实性，而由所述第二特征物质形成的编码用于有价文件的价值识别。
25.根据权利要求22或23的方法，其特征在于，所述第一和/或第三特征物质的至少一个特性用于检验有价文件的真实性，由所述第一特征物质形成的编码用于有价文件的价值识别，如果用户属于第一用户组，则第二特征物质的至少一个特性用于检验有价文件的真实性，如果用户属于第二用户组，则由第二特征物质形成的编码用于有价文件的价值识别。
26.根据权利要求22到25中至少一项的方法，其特征在于，第一特征物质是发光物质，用于由第一用户组的用户进行真实性检验或价值识别，用射线从其激发范围照射第一特征物质，由第一特征物质的发射范围确定至少一个波长处的发射，并且根据所确定的发射进行真实性检验和/或价值识别。
27.根据权利要求22到26中至少一项的方法，其特征在于，第二特征物质是发光物质，用于由第二用户组的用户进行真实性检验或价值识别，用射线从其激发范围照射第二特征物质，由第二特征物质的发射范围确定至少一个波长处的发射，并且根据所确定的发射进行真实性检验和/或价值识别。
28.根据权利要求26或27的方法，其特征在于，用可见光和/或红外线照射第一和/或第二特征物质，在红外光谱范围内确定被照射的特征物质的发射。
29.根据权利要求26到28中至少一项的方法，其特征在于，用发光二极管或激光二极管进行所述照射。
全文摘要
本发明涉及一种防伪文件，特别是钞票(10)，包括防伪文件基底(12)和至少一个用于识别真实性的标记特征以及至少两个不同的用于检验防伪文件的标记特征。根据本发明，第一(16)和第二标记特征(14)以相互独立的编码的形式设置在防伪文件基底(12)上和/或防伪文件基底(12)中，所述基底至少部分地再现内容，例如价值声明、币种等。
文档编号B42D15/00GK1867460SQ200480029781
公开日2006年11月22日 申请日期2004年10月5日 优先权日2003年10月8日
发明者格哈德·施文克, 托马斯·吉林, 格哈德·斯滕泽尔, 威蒂克·考尔 申请人:德国捷德有限公司