专利名称：具有不透度降低的防复制区的纸张的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种安全防伪纸(security paper)，其包括由栅网(screen)制成并且能够接受印刷图案(尤其是在纸的两面上)的不透度降低的区域作为防止双面复制的安全要素，其中在透射光中可以互补地观察到所述印刷图案。本发明还涉及使用所述纸张作为介质的防双面复制的安全防伪文件。
为了与通过两面影印或者使用扫描仪和打印机的钞票伪造作斗争，通过在指定的区域记录，在钞票正面和反面上制造出图案，这些图案结合起来形成最终的图像或显示(representation)，例如一组图形线条或字母数字或人或动物的图像等。当在反射光中观察钞票时，仅能看见观察面上产生的图案，但是当以透射光观察时，可以看到由所述图案结合起来得到的最终显示。根据一种可选方案，在正面和反面都产生相同的图案，以便在透射光中观察到重叠且相同的图案。这些图案由平淡的浅色印刷标记或者由线条或其它图形构成的印刷标记形成。
本领域技术人员将这些印刷标记称为“可透视(see-through)”标记或者可选地称作“透印(print-through)”标记。
如果印刷标记是平淡的浅色和/或不太精细，则要求钞票具有足够低的重量和不透度，以便观察到这些图案。
在将这些标记用于具有更高重量和/或更高不透度的安全防伪文件的情况下，当在透射光中观察显示图案时遇到了问题。为了解决这个问题，欧洲专利申请EP0388090建议在不透度降低的区域印刷这些标记，所述区域具体地说通过以常规方法获得的水印来产生，即对于圆网(cylinder mold)造纸机使用压印水印丝网(wire)，而对于长网(Fourdrinier)造纸机使用压印水印辊。
由此引出的问题是怎样获得大面积的不透度降低的均匀区域，从而能够产生足够大尺寸的图案，采用传统的水印区域处理工艺仅能获得小面积的均匀区域。
后来，在专利申请EP687324中建议通过提供两层纸，其中一层具有厚度较低甚至为零的区域，以生产面积大于0.4平方厘米的低厚度和低不透度的区域。后一方式局限于两层纸并且所述区域是十分易碎的。安全防伪纸，尤其是钞票在流通时受到剧烈的操作，因此它们必须具有高的耐流通性，因此必须具有高的机械强度。
另外，由于复制图案的装置(例如影印机和扫描仪)可以进行两面彩印，并这些装置的分辨率越来越高；因此人们在努力设计更难伪造的图案。
但是，本申请人发现目前使用最广泛的是由平淡浅色制成的标记，但是这样的标记较容易通过两面彩色影印或者扫描仪复制。例如，当前新欧共体所用的货币钞票(即欧元)在其一角的两面上的钞票主色上具有平淡浅色的印刷标记，当举起钞票对着光观察时所述标记显现出钞票的面值。这些标记并没有印在不透度降低的区域，但是钞票的不透度使它们能被观察到。所述平淡的浅色区域是十分粗糙的并且很容易复制。
使用目前的纸张无法制得具有足以对付复制的足够精细度和/或复杂性的图案，迄今建议的不透度降低的区域具有太高的不透度以致无法观察到非常细的线和/或没有能够印刷大尺寸印刷图案的足够面积和/或太易碎而不能耐受流通。
因此，本申请人的目的是提供一种安全防伪纸，其能产生并显现更复杂和/或更精细的图案。
因此，本发明的目的是建议一种纸张，使用该纸张可以观察到比目前的两面印刷标记更复杂和/或更精细的两面印刷标记，从而使得所述标记更难于复制，所述纸张在使用时具有足够的力学强度，并且用于印刷所述图案的区域具有十分大的面积。
本申请人已经发现通过使用如下的安全防伪纸可以实现本发明的目的，其包括总体不透度降低的区域，并且所述区域是由通过降低厚度而降低不透度的小区域和小的仿羊皮纸区域交替组成的栅网区(screened region)，通过控制所述仿羊皮纸小区域的数量密度(即每单位面积内的数量)，能够将所述栅网区的机械强度保持在正常使用所述纸张时所需的水平。
因此，本发明建议了一种可印刷的安全防伪纸，其包括能够在正面和反面接受印刷标记的区域作为安全要素以防止双面复制，所述印刷标记可以在反射光中观察到并且形成可以在透射光中观察到的图像，其特征在于所述区域是平均总体不透度小于纸张其余部分的仿羊皮纸的不透度的栅网区，所述栅网区由仿羊皮纸微区和由于厚度比仿羊皮纸微区小而具有较低不透度的微区交替组成，其中所述仿羊皮纸微区的厚度基本不变且等于所述纸张其余部分的仿羊皮纸的厚度。所述栅网区的机械强度足以保持适于正常使用纸张的特性。
有利地，本发明可以提供一种纸张，其至少具有一个不透度降低的区域，所述区域具有较大的整体面积，并且根据最终文件的尺寸和所需形成的图案来选择其尺寸。所述栅网区的整体面积例如可以是1平方厘米，但是其可以更大或更小。所述区域的最小尺寸根据需要可以较大，具体地说至少为0.5厘米。可以容易地生产具有更小尺寸，例如从1至5厘米的区域。
所述栅网区具有任何形状，例如圆形、矩形、正方形或星形。
根据一个具体的实例，所述栅网区和/或所述区域的栅网本身可以呈现一个特定的设计，例如形成表示由根据本发明的纸张制成的安全防伪文件的发行者的特征的字母或者字母集合的定制设计，或呈现相应于由将要印刷在两面上的图案构成的最终显示的设计。
所述栅网区尤其可以通过胶印和凹版印刷而印刷在两面上。
所述栅网区优选采用在专利申请EP1122360中描述的栅网水印方法来生产。
所述造纸水印方法使用在造纸湿阶段期间使用的丝网(toile)，所述丝网配有一组掩模(masque)，在纸张形成期间所述掩模在相对掩模展开的纸张的一个区域中产生一组厚度降低的微区，这些微区由于厚度降低而具有低的不透度，在这些微区之间的区域形成仿羊皮纸微区。所述丝网上的掩模限制了包含在用于造纸的水分散体中的各组分、纤维素纤维、棉纤维、合成纤维(例如聚烯烃或者聚酯纤维)、矿物纤维的聚集；这些掩模形成厚度降低的微区。在使用所述掩模网格形成的厚度降低的微区之间形成的仿羊皮纸微区的厚度基本上等于纸张其余部分的仿羊皮纸的厚度，即基本上等于远离栅网区和其它安全要素或印刷标记的部分的厚度。
在本发明的第一个实施方案中，所述丝网构成造纸丝网。
在第二实施方案中，所述丝网用于拾取所形成的纸张。
在第三实施方案中，所述丝网被固定到湿压机上，所述湿压机用于加工在拾取后仍湿的纸张。
在第四实施方案中，所述丝网被固定到水印辊上。
在本发明的第五实施方案中，所述丝网被固定到远离纸张形成区的压纹元件(graining element)上。
所述丝网举例来说可以位于圆网造纸机或长网造纸机上。
在上述每个实施方案中，所述掩模组可以位于在丝网厚度内的内侧面上，或者位于丝网的外侧面上，可以将几个丝网结合在一起。
优选地，所述掩模阵列位于丝网的一面上而不是在其厚度内。
当然，上述实施方案的任何组合也是可能的。
现在将说明所述掩模组的各种实施方案。
在第一实施方案中，所述掩模组由一片网格形成，所述网格由薄钢板制成，其中形成有孔隙(例如圆形孔隙)，并且这些孔隙根据所需的视觉效果成规则或不规则的阵列排布。那些留在孔隙之间的网格部分构成了阵列掩模。
孔隙的数量密度(即每单位面积内的数量)及其尺寸由本领域技术人员根据纸的重量和组成、所述栅网区和纸张其余部分的仿羊皮纸之间所需的不透度变化、以及所需视觉效果来确定。实验表明孔隙密度/孔径是影响所述栅网区的总体不透度的重要因素。
优选地，选择具有孔隙数量尽可能多但孔径尽可能小的掩模阵列。这是因为本申请人在经过的许多试验后，发现使用这种阵列可以获得具有总体不透度降低的栅网区的纸张，所述纸张非常适于形成和观察非常精细的防复制图案。根据ISO 2471标准在ELREPHO 2000分光光度计上进行下面的不透度测量。
在一个具体的实施例中，在直径为1.5厘米的圆形金属板中分布有直径为0.8毫米且密度为每平方厘米55个的圆形孔隙，使用所述圆形金属板在纤维素纸中形成栅网区，所述区域的平均总体不透度和纸张其余部分的仿羊皮纸的不透度之间的不透度差值为9.4点。
在另一个具体的实施例中，使用直径1.5厘米的圆形金属板，其中分布有直径为0.39毫米且密度为每平方厘米115个的圆形孔隙，使用所述圆形金属板在纤维素纸中形成栅网区，所述区域的平均总体不透度和纸张其余部分的仿羊皮纸的不透度之间的不透度差值为21点。
但是，必须进行测量以保证所述栅网区具有良好的机械强度。在经过多次试验后，本申请人估计当栅网区的平均总体不透度和纸张其余部分的仿羊皮纸的不透度之间的不透度差值在5和12点之间时，优选在6和10点之间时，所得纸张的机械强度将足以耐受与流通相关的各种应力，尤其是对于钞票而言，所述不透度根据ISO 2471标准测量。
在另一实施方案中，由单独固定到丝网上的并排小片来形成掩模组。
在一个具体的实施方案中，所述掩模有(至少部分具有)特定的形状，以定制纸张，在纸张厚度内产生复制所述掩模图案的微区。例如，每个图案可以形成表示由根据本发明的纸张制成的安全防伪文件的发行者的可能特征的字母或者字母集合。
网格可以容易地通过凹版印刷由图像形成，所述网格的孔隙相应于所述纸张的栅网区的仿羊皮纸微区。
网格可以由基本掩模(masques élémentaires)的阵列制成，所述基本掩模通过狭窄的桥结合在一起。
所述阵列还可以以一片的形式，例如通过切割或者刻蚀薄金属板或者塑料片来生产。所述阵列还可以由光敏化合物(例如光可交联的聚合物)制成，举例来说将这些化合物沉积在丝网上，阻止形成孔隙的部分受到辐射并且通过溶剂溶解处于这些部分的化合物除去。
所述阵列优选由固定到丝网外侧面(即与纸纤维组合物悬浮液接触的侧面)上的平坦的金属网格组成。
在形成纸的阶段，每个基本掩模在沿着该基本掩模铺展的纸张区中限制了纸纤维组合物各组分(尤其是悬浮液中的纤维)在丝网上的积聚，并且产生厚度降低，由此形成不透度降低的微区。
所述桥作为连接部分也在纸张上形成厚度降低的微区。
当将基本掩模和连接点制成单片形式时，不存在这种与其它部分分开的厚度降低的部分。
还可以在丝网厚度内通过局部堵塞其孔隙来产生掩模阵列。具体地说，可以根据上述方法使用光敏化合物。
在可选的实施方案中，用穿孔的板来代替掩模阵列，所述网格从计算机产生的栅网图像来获得。
本发明还旨在提供一种安全防伪文件，其能防止通过影印或者扫描的双面复制。
因此，本发明建议了借助在正面和反面上的印刷标记而防止双面复制的安全防伪文件，这些标记形成可以在反射光中观察到的图案，并且设计所述图案以形成可以在透射光中观察到的最终显示，其中所述文件的特征在于其包括具有如上所述栅网区的纸作为介质，并且在所述栅网区的正面和反面上印有标记。
借助所述不透度降低的栅网区，可以方便地在其中形成印刷标记的正面/反面记录，并可以在透射光中容易地观察到复杂和/或精细的图案。
优选地，所述印刷标记包括在所述栅网区中正面和反面上产生的细线条，从而形成在反射光中可以观察到的图案，重叠或安排所述图案，从而组成可以在透射光中观察到的最终显示。在2002年7月19日递交的法国专利申请FR 02/09221中已经描述了这种印刷实施方案。
更具体而言，所述正面和反面上的细线条中至少一部分线条的宽度为110微米或更小，优选为100微米或更小。
优选地，在透射光中观察到的最终显示呈现出通过改变线条的密度和深度而获得的浮雕或立体效果(3D效果)。
产生线条的一种方法可以是印刷线条，以至于图像的两个相邻的线条总是分别在纸张的不同面上。
更一般地说，另一种方法可以是借助算法(algorithmes)来印刷，将一套线条印在纸张的一面上而其补充图案印在纸张的另一面上。正和反面上的线条组可以通过数学方法、加密等来确定。
在透射光中观察到的图像可能是本身的图像，而且还可以是较大的图像或肖像的组成部分，并且特别是文件上已经存在的图像的组成部分。
更具体地说，所述印刷标记是黑色线条；和/或灰色的不同底纹的线条；和/或彩色线条；和/或随着视角或者通过激发源，例如辐射，尤其是荧光的作用而改变外观的线条；热致变色或光致变色线条；并/或者具有电磁，尤其是导电、磁性或磁共振特性。
所述文件还包括平淡的浅色印刷标记。
更具体地说，本发明旨在使用如上所述的安全防伪纸或文件制得的钞票。
当然，所述安全防伪文件还可以包括其它安全要素，尤其是安全线、薄片、闪光印花(iridescent printing)、水印等。
下面描述所述安全防伪文件的实施方案的实施例。
根据第一个实施例，将一个带胡须的人的肖像印刷在如上所述获得的纸上，并将其面部的中央部分(即嘴、鼻子和部分胡须)印在栅网区中。
所述图像由线条构成；一组线条被印刷在反面上并且互补的线条组被印刷在正面上，从而当对着光线举起时可以观察到整个肖像。
所述图像由宽度和密度可变的线条形成，其中部分线条具有100微米的宽度。通过线条密度和强度的变化可以获得浮雕或立体效果。这些线条通过用于印刷钞票和有价证券的印刷机来印刷。相对于使用办公打印机(扫描后)或影印机所能实现的有限精度，这些机器可以将印刷在纸两面上的图像完美地对准。借助所述肖像在正面/反面的叠合印刷可以获得可以在透射光中观察到的清晰且高质量的图像。
如果伪造者试图对所述图像进行两面影印，他将不能成功地结合所述影印件的两侧以形成精确的记录，因此所得图像不再是清楚明显的，而是一堆线条，并且在透射光中也无法看到所述图像。
因此，普通人容易立即地发现所述文件或钞票是伪造的。
根据第二实施例，通过在如上所述获得的纸的栅网区中印刷来产生精细的网格，在所述区域的一面上具有网格并且在反面上具有相同的网格。因为上述两面印刷是在具有极高精度的用于印刷钞票和安全防伪文件的机器上完成的，所以当在透射光中以及反射光中观察时，正面和反面网格是重叠的，并且只是单个网格。
如果伪造者通过复印机或者打印机(扫描后)复制这些网格，一个或者多个条纹将发生偏移，因此由于正和反两面重叠而显现的网格也将会偏移，所述网格将变成一堆线条或者甚至是黑方块，尽管当在反射光中观察时，在正面或者反面仍能看到网格。普通人容易立即地发现所述文件或钞票是伪造的。
权利要求
1.一种可印刷的安全防伪纸，其包括能够在正面和反面接受印刷标记的区域作为安全要素以防止双面复制，所述印刷标记可以在反射光中观察到并且形成可以在透射光中观察到的图像，其特征在于所述区域是平均总体不透度小于纸张其余部分的仿羊皮纸的不透度的栅网区，所述栅网区由仿羊皮纸微区和由于厚度比仿羊皮纸微区小而具有较低不透度的微区交替组成，其中所述仿羊皮纸微区的厚度基本不变且等于所述纸张其余部分的仿羊皮纸的厚度。
2.如权利要求1所述的纸，其特征在于所述栅网区的最小尺寸至少为0.5厘米。
3.如前述任何一项权利要求所述的纸，其特征在于所述栅网区的平均总体不透度和纸张其余部分的仿羊皮纸的不透度之间的不透度差值在5和12点之间，优选在6和10点之间，所述不透度根据ISO2471标准测量。
4.一种通过正面和反面上的印刷标记来防止双面复制的安全防伪文件，这些标记形成可以在反射光中观察到的图案，并且所述图案经设计以构成可以在透射光中观察到的最终显示，其特征在于所述文件包括如前述任何一项权利要求所述的具有栅网区的纸作为介质，并且所述标记印在所述栅网区的正面和反面上。
5.如权利要求4所述的安全防伪文件，其特征在于所述印刷标记包括存在于所述栅网区的正面和反面上的细线条。
6.如权利要求5所述的安全防伪文件，其特征在于所述正面和反面上的细线条中至少一部分线条的宽度为110微米或更小，优选为100微米或更小。
7.如权利要求5或6所述的安全防伪文件，其特征在于所述线条具有可变的密度和可变的深度，以至于在透射光中观察到的最终显示展现出浮雕或立体效果。
8.如权利要求4至7中任一项所述的文件，其特征在于所述印刷标记，特别所述线条是黑色线条；和/或灰色的不同底纹的线条；和/或彩色线条；和/或随着视角或者通过激发源，例如辐射，尤其是荧光的作用而改变外观的线条；热致变色或光致变色线条；和/或所述印刷标记具有电磁，尤其是导电、磁性或磁共振特性。
9.如权利要求4至8中任一项所述的文件，其特征在于所述栅网区和/或所述区域的栅网形成特定的图案，尤其是定制的图案或者相应于最终显示的图案，所述最终显示由印刷在正面和反面上的图案形成。
10.如权利要求1至9中任一项所述的文件，其特征在于所述文件具有高的耐流通性。
11.使用如前述任何一项权利要求所述的安全防伪纸或文件制得的钞票。
全文摘要
本发明涉及可印刷的安全防伪纸，其包括能够在正面和反面接受印刷标记的区域作为安全要素以防止双面复制，所述印刷标记可以在反射光中观察到并且形成可以在透射光中观察到的图像，其特征在于所述区域是平均总体不透度小于纸张其余部分的仿羊皮纸的不透度的栅网区，所述栅网区由仿羊皮纸微区和由于厚度比仿羊皮纸微区小而具有较低不透度的微区交替组成，其中所述仿羊皮纸微区的厚度基本不变且等于所述纸张其余部分的仿羊皮纸的厚度。本发明还涉及使用所述纸制得的安全防伪文件。
文档编号B44F1/00GK1735518SQ200380108200
公开日2006年2月15日 申请日期2003年12月23日 优先权日2003年1月2日
发明者纳塔莉·瓦斯特, 伊万·蒂埃里, 斯特凡娜·马洛尔 申请人:阿尔若威金斯安全公司