专利名称：数据载体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在指定区域中以压印为特征的数据载体，诸如证券、钞票、身份证或类似物。
长久以来为证券例如股票压印是常见的。这种在纸张中的压印通常描述作素压印(blind embossing)。印刷证券的普通原则已经由德国证券交易所拟定(“股票交易指南”)，其对这种压印的形式和实现规定了某些基本要求。例如，根据股票交易指南，压印必须位于证券的特定区域中。根据股票交易指南，由于这些压印也起到防伪造元件的作用，所以压印不能简单呈现为字母的形式，而是必须涉及尽可能复杂的图案，为了使伪造更加困难，必须使用组纽饰(guilloches)。
这种素压印的优点在于检查的简便性，可以只用触摸方法而不需附加工具就可完成检查。此外，由于光/影效果，在观察压印时，产生了特殊的立体光学印像。然而，压印的感受程度受到散射或光线微弱的限制。
因此，本发明的目的是提供具有能呈现增强的视觉感知程度的数据载体。
该问题的解决方案基于独立权利要求的特征部分。进一步的改进为从属权利要求的主题。
根据本发明，至少部分压印必须呈现为倾斜平面的形式，即，相对于数据载体表面的其余部分，压印高度或深度从最大值开始在预定的方向上缓慢下降。由此，压印高度或深度的下降最好遵循简单的数学函数，例如，直线、抛物线或双曲线，由此优选以直线形式(倾斜平面的经典倾斜度)连续下降。出于此原因，术语“倾斜平面”用于下文中本发明的压印高度或深度的下降，但是这不会只局限于典型的直线下降，而是包涵了下降曲线的所有其它可能的形式。压印可以以下述方式产生，即使得压印的结构相对于数据载体未压印的表面升高或者形成凹陷。在压印中两者结合也是可行的。水平尺寸以及压印高度或深度加工成使得不会发生光学衍射。
根据优选的实施例，压印由几个为倾斜平面的局部区域构成。采用这种方法，将要压印的一条信息可以由几个倾斜平面产生。由于在局部区域中的压印高度以及不同局部区域之间的压印高度差值的变化，除了通常的光影效果之外，产生了容易为人眼感知的反差，其使得压印作为整体更易区分并因此易于察觉。由于任何所需的字母数字字符、图案或其它图形符号可以在倾斜平面的局部区域中产生，因此形成附加地防止伪造股票的极复杂且复合的压印图案是可行的。单个倾斜平面的尺寸必须简单选择使得每个平面在无任何工具情况下在正常观察距离容易辨识。由此，所有使用的倾斜平面呈现相同类型的高度分布，即，压印高度/深度的斜率在所有局部区域中是相同的，例如，直线或抛物线形式。然而，也可以混合使用不同斜率的平面，由此不仅高度分布的形式可以变化，而且在分布中的单个参数可以变化。例如，可以使用倾斜平面，尽管所有倾斜平面呈现了直线形式的压印高度分布，但是这些直线的倾斜角度是变化的。然而，每个压印的特征为在至少一个局部区域上或者倾斜平面上，倾斜角度相对于数据载体的表面小于10°，并在最大的倾斜角度方向上的水平尺寸大于1.5mm。在不呈现为直线形式的弯曲压印高度分布的情况中，倾斜角度为数据载体表面和直线之间的角度，而直线是起始点和具有最大压印高度或深度的点之间的连接线。
可以达到250微米的最大压印高度或深度可以不必对于所有倾斜平面是相同的。为了进一步增加防伪性，倾斜平面可以与其它的压印结构重叠。
为了清楚，只选择具有升高的压印的实施例用于下述说明，这些实施例特征在于倾斜平面具有直线形高度分布。
所发明的压印可以用任何类型的压印工具形成。然而，优选的是使用凹版印刷法。为了达到该目的，使用公知的方法在金属板中雕刻压印结构。例如，用于生产这类凹版印刷板的计算机控制的方法在WO97/48555中描述。在印刷过程中，纸张压进雕刻的金属板的凹处，用该方法使之永久变形。为了形成素压印，这些印刷板在印刷过程中不充满油墨，而是仅仅用于对文献材料，如纸张进行变形，即压印。
根据优选的实施例，压印由几个为倾斜平面的局部区域构成，这些区域直接相互邻接并且其倾斜度彼此相反。由此，这些平面可以紧接地配置，使得一个倾斜平面在一个预定的方向下降，而邻接着它的那个倾斜平面在该方向上以楔形形式升高。
根据另一个实施例，倾斜平面还可以相互结合，使得它们如果伸展的话，就象是重叠或者相互穿透。例如，两个结合的倾斜平面因此形成V形高度分布。可以配置几个，如三个或四个直接结合的倾斜平面，并且相互堆砌使得它们形成一种金字塔。
有利的是，数据载体还可以有相互以一定距离间隔的压印。根据优选的实施例，至少一个倾斜平面连续跨过几个压印，特别是结合的压印。
根据进一步优选的实施例，至少压印的一部分呈现为倾斜平面的形式，此外，数据载体的压印区域具有至少一个涂层或者系列涂层，这些涂层的视觉效果随着观察角度而变化。视觉上可变化的材料，诸如干涉涂层、液晶涂层或者衍射结构的涂层，当观察角度改变时呈现了色彩上的变化，这不能用复印机再现。因此，其常常用作防止复印的元件。如果这种涂层在发明的压印区域中形成，那么由于倾斜平面的高度分布形成了观察角度的完全可感知的变化，即沿着压印的高度分布产生色差，这使压印从未压印的周围环境中突现出来，并使其更易于感知。
如果在发明的压印区域中为高反射性涂层，如，金属涂层，则产生相同的效果，由于在入射角处，高反射性涂层表现为极明亮且耀眼，而在其它角度时，表现为黯淡且不太明亮。由于倾斜平面的高度分布，在特定观察角度时，压印的特定区域表现为明亮且耀眼，而其它区域表现为黯淡。用此方法，产生了使得压印较为突现的更多的反差。
前述的视觉上可变化的涂层可以采用任何公知的方法施加到数据载体上。例如，涂层可以在不同基底上制备，然后使用转移方法转移到数据载体上。在施加热量和压力下，制备的基底材料由此经由粘结剂涂层可能与数据载体接触并且与数据载体粘结。然后将基底揭去，而转移的涂层仍留在数据载体上。
依据将要转移的材料，在制备中基底材料必须用不同的涂层工序处理。例如，在衍射结构的情况下，基底材料通常涂覆有塑料涂层，其中衍射结构被压印成凹凸形式。然后，铝的薄涂层用蒸汽沉积到该凹凸部分上，并最终覆盖有粘结剂涂层。然而，在特定环境中，可以向基底材料进一步施加涂层并转移到数据载体上。多种用于生产具有在视觉上可变化涂层的基底材料的方法在现有技术中是公知的，例如，DE2907186C2，US-A-3858977,EP0420262A1,EP0435029B1。
然而，还可以以有色油墨涂层的形式施加涂层。在这种情况下，产生视觉上可变化效果的涂层含有色素，其与普通印刷油墨粘合剂混合，并且辗滚或印刷到数据载体上。干涉涂层色素，如，由the company Merck出售，品名为IRIODINE或者由BASF出售，品名为PALIOSECURE。
本发明的其它实施例和优点参考附图进行描述。应该指出的是附图不是示出真实尺寸的图形，而仅是说明本发明的简化图。
图1示出了本发明数据载体的示意图。
图2示出了图1的数据载体沿A-B的剖面图。
图3示出了本发明压印的平面示意图。
图4示出了图3沿A-B的剖面图。
图5示出了本发明压印的平面示意图。
图6示出了图5沿A-B的剖面图。
图1示出了本发明的数据载体1，在该示例中为钞票。通常它由棉纤维和/或合成纤维生产的纸张构成。根据本发明，该钞票以压印区域2为特征。而且，该压印区域2可以以一个或多个视觉上可变化的涂层为特征，该涂层可以在压印过程之前或之后施加到钞票上。
图2示出了压印沿A-B的剖面。根据该图，该压印2包括倾斜平面3。沿着箭头4的压印高度分布遵循直线。然而，也可以呈现为另一种形式。然而优选的是，压印高度分布可以用简单的数学函数描述。
图3示出了条形压印5的平面图。该压印5由四个直接相邻的局部区域6、7、8、9构成，由此局部区域6、7、8为倾斜平面并且相互邻接。类似于图2，箭头指示了压印高度升高的方向。这就表明局部区域6、7及局部区域7、8的倾斜平面彼此相反排列。对比之下，局部区域9没有压印成倾斜平面，而是呈现为恒定压印高度。
局部区域6、8、9还可以描绘成字符的轮廓外形、局部区域7描绘为字符的填充区域，例如字母“1”。这种将字母数字或图形符号分解成外形和填充区域的方法已被证实了特别有利。由此，外形和填充区域均以至少一个倾斜平面形式的局部区域为特征，外形和填充区域的倾斜平面彼此相反配置。
为了说明倾斜平面的配置和对准以及压印高度分布的轨迹，图4以图形形式示出了图3沿A-B的剖面。由此局部区域7的倾斜平面从最大压印高度值下降到未压印数据载体平面。具有恒定压印高度的压印局部区域9与该区域结合。此外，局部区域6的倾斜平面在背景中可见，其左手区域由局部区域7的倾斜平面覆盖，并因此在该区域中呈现为虚线。
图5示出了本发明压印的另一个实施例。在该示例中，压印10还包括两个局部区域11、12，而这两个区域与图3所示的局部区域相反，不是邻接地配置的，而象是彼此重叠的。然而，还在该示例中，局部区域11、12的倾斜平面彼此相反对齐，如箭头所示。
该压印10的压印高度分布的轨迹由图6沿A-B的剖面示出。在此可以见到局部区域11、12的倾斜平面交叉，并且压印10具有象V形的压印高度分布。由虚线所示的区域13、14简单示出以表明在没有重叠的情况下局部区域11和12中单个倾斜平面的理论上的轨迹。
由于沿着剖面的观察角度变化较大，所以观察者从固定观察点在完全不同的入射角下感知到压印，如图6所示。由于这个事实，形成了附加的对比，其使得压印突现出来，并使其易于由眼睛感知。
这种效果可以通过对压印区域涂覆有视觉上可变化的涂层而进一步强化。优选的是，视觉上可变化的印刷油墨用于此涂层，其基本上包括粘合剂和视觉上可变化的色素。合适的视觉上可变化的色素是如干涉涂层色素或者液晶色素，其随着观察角度变化呈现为色彩的变化。如果这些油墨施加到倾斜平面上，那么观察者在不同入射角感知到每个局部区域11、12的色彩，即，由于压印高度分布，压印的局部区域将自身以完全不同的观察角度呈现给观察者，从而在压印中产生色差，其提高了压印的视觉可辨别性。
当然，也可以使用的是几种不同的印刷油墨或者一种具有几种的不同视觉上可变化色素的印刷油墨。印刷油墨可以用任何方法施加。然而，优先使用筛网印刷方法。
数据载体材料可以由任何可压印的材料构成，但是优选使用具有任何成分的纸张。然而，例如用于身份证和护照的塑料薄片或不同材料的多层叠层可以按照本发明压印。
权利要求
1．在指定区域中以压印为特征的数据载体，诸如证券、钞票、身份证等，由于其尺寸，压印对于人眼来说在无需工具帮助下是可见的，其特征为至少部分压印为倾斜平面的形式。
2．如权利要求1所述的数据载体，其特征在于，所述压印呈现为几个倾斜平面。
3．如权利要求2所述的数据载体，其特征在于，所述倾斜平面相互直接结合并彼此相反对准。
4．如权利要求3所述的数据载体，其特征在于，所述倾斜平面彼此邻接排列。
5．如权利要求1至4中至少一项所述的数据载体，其特征在于，所述压印由至少一个外形和由该外形包封的填充区域构成，由此外形和填充区域均包括至少一个倾斜平面，并且至少一个外形的倾斜平面和一个填充区域的倾斜平面彼此相反对准。
6．如权利要求3所述的数据载体，其特征在于，所述倾斜平面彼此重叠设置。
7．如权利要求1至6中至少一项所述的数据载体，其特征在于，所述压印为素压印。
8．如权利要求1至7中至少一项所述的数据载体，其特征在于，所述压印用凹版印刷方法形成。
9．如权利要求1至8中至少一项所述的数据载体，其特征在于，所述倾斜平面呈现的最大压印深度为250微米。
10．如权利要求1至9中至少一项所述的数据载体，其特征在于，所述倾斜平面由另外的压印结构重叠。
11．如权利要求1至10中至少一项所述的数据载体，其特征在于，所述压印为字母数字字符、图案或者图形符号。
12．如权利要求1至11中至少一项所述的数据载体，其特征在于，所述压印区域涂覆有至少一层涂层或系列涂层，其可见的视觉效果随着观察角度而变化。
13．如权利要求1至12中至少一项所述的数据载体，其特征在于，所述涂层或系列涂层用筛网印刷或转移方法施加。
14．如权利要求12或13所述的数据载体，其特征在于，所述涂层或系列涂层包括干涉涂层、液晶涂层或高反射性涂层。
15．如权利要求14所述的数据载体，其特征在于，高反射性涂层为金属涂层。
16．如权利要求12或13所述的数据载体，其特征在于，所述涂层或系列涂层包括印刷油墨并含有视觉上可变化的色素，诸如干涉涂层色素或液晶色素或金属色素。
17．如权利要求12或13所述的数据载体，其特征在于，所述涂层或系列涂层包括衍射结构，诸如全息衍射图、电影照相、衍射屏。
18．如权利要求1至17中至少一项所述的数据载体，其特征在于，所述压印具有至少一个倾斜角小于10°的倾斜平面并且在平面中最大升高方向的水平尺寸大于1.5mm。
19．如权利要求1所述的数据载体，其特征在于，所述数据载体具有几个相互间隔设置的压印。
20．如权利要求19所述的数据载体，其特征在于，一个倾斜平面在几个压印上连续，特别是邻接的压印。
全文摘要
本发明公开了在指定区域中以压印为特征的数据载体,诸如证券、钞票、身份证等,至少部分压印为倾斜平面。
文档编号G02B5/32GK1320084SQ99811575
公开日2001年10月31日 申请日期1999年9月29日 优先权日1998年10月2日
发明者卡尔海因茨·迈耶, 罗杰·亚当齐克, 艾杜尔德·威斯杰克, 克里斯托夫·巴尔杜斯 申请人:德国捷德有限公司