专利名称：含有可写的透明全息图的仿伪文件的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有包括衍射光栅表面的全息表面的安全性文件或设备。更具体地而言，本发明涉及为了安全性和鉴别需要通过使用可写的透明全息图而使这些表面互不相同的方法。在本发明的文中“全息图”是指压印全息图，包括压印衍射光栅。
背景技术：
现代计算机图象系统和高分辨率复印机能够轻易地形成高质量的假文件，这使得伪造文件迅速地大量地增加。通常被伪造的文件包括支票，其他文件诸如出生证、银行支票、股票、信用卡、高值收据等；政府文件诸如移动证件、身份证、社会保险卡、许可证、执照、税务文件等，以及其他有价值的文件诸如财产权利证书、大学成绩单、毕业(学位)证书、入场券、彩票、机票等等。多年来在诸如信用卡和驾驶执照等安全性文件中都加上全息图以增加伪造的难度。全息图可制作得甚至对于全息摄影专家都非常难于复制。例如，计算机产生的具有其彩色的多重多层(多至17层)2D和3D全息图，或者具有只有在特殊光照或条件下才能可见的隐藏图象的全息图等。
Dennison公开了一种大量制作用于安全性文件的全息图的方法，是在镀金属的纸片和/或热阻塑料基底上涂上热塑性塑料而可以用来快速压印上全息图或衍射图案。如果非全息信息或艺术品要印在上层表面上，全息图上可覆盖一层容墨层以使其吸墨。不过，这种全息图通常用一透明薄层来保护以保持全息图的完整性并防止复制。
有许多专利提出使用全息图来防止伪造。例如，Malik公开了几种用不连续的反射式全息图来防止伪造的方法U.S.Pat，5,411,296在基底和有保护的不连续全息图之间层压写入个人资料和照片等；U.S.Pat5,145,212采用类似的有保护的不连续全息图，包括有两个并排的不连续全息图的不透明结构、每个重新构成一个单独的图象；U.S.Pat5,142,383用包括α数字形的不连续金属化全息图；和U.S.Pat 4,921,319用表面凸起的全息结构，可从由粘胶或隔离层和粘接边产生的空气界面反射光。又例如，Boswell(U.S.Pat 5,464,690)描述了一种对已定稿文件用金属化全息图进行热冲压的方法。
磁性层或磁性墨水也被用在全息图上以增加伪造的难度。例如，Sander(U.S.Pat 4,631,222)描述了一种在磁性层上表面上的热压印全息层；Suess等(U.S.Pat 5,383,687)公开了一种制作含有附加磁性层和金属层的压印全息层的方法。
所有的防伪全息图都覆盖有一层保护顶层，除了U.S.Pat5,267,753，它涉及支票上的可写金属化全息图，其中全息图由于书写或打印而有意地被部分破坏。不过在金属化全息图中，当用缩微摄影机或影印机复制时，反射性金属的高反射率在影印件中形成黑斑。这一特性对每天都要对其支票进行缩微摄影或影印的银行业来说，是不利的。需要的是一种具有低反射率的可写的透明全息图，它允许进行缩微摄影和影印而形成字迹清晰的复印件以用于合法记录，但想冒充为原件时却明显是非法的。
在纸或塑料基底上的透明全息图的制作方法是涂上聚合物/热塑性塑料，比如聚丙烯、聚氯乙烯、聚酯或苯乙烯等，然后在上面压印全息图，这在本行业中是熟知的。反射性稍高的全息图还可通过淀积非常少量的、厚度为纳米量级的金属来制作。这些聚合物层还可加入添加剂以增强防伪性，而同时基本上保持透明并使其反射性和金属化全息图相比不太高。有几种材料适合作为聚合物的添加剂以用来制备可写的透明全息图。对可写的透明全息图加入这些材料能够使其更加容易鉴别并增加其防仿性。在这些材料中有(a)可随温度变化而改变颜色(例如在两根手指间受压时)的热色染料，可加到全息聚合树脂或印刷墨水中，或者加到要用全息图覆盖的纸上，例如，Borowski(U.S.Pat 5,403,039)描述了一种用于彩票的热色印刷墨水。在有些情况下，通过把这种染料加入塑料固体中，或者在另外一些情况下通过把它层压在保护层之间，染料的稳定性能够得到改进。
(b)可随光线照射而相反地改变颜色的光色染料，可加到墨水或包含全息图的聚合物中。例如，Tagaya等(U.S.Pat，5,474,715)描述了在薄膜中加入光色材料的方法。
(c)具有高消光系数的荧光染料，当受到某一特定波长的光源激发时能够发出另一特定波长的光。这些染料既可加到聚合树脂中用来制作全息图，又可在覆盖透明全息图前印在文件上，还可加到作为基底的纸或塑料中。例如，Sachetti(U.S.Pat 5,172,973)描述了对醒目和保护性的标签使用荧光和磷光染料。荧光和磷光化合物可从许多公司买到，比如SICPA Secureink Corporation，Dela Rue Corp.等。
(d)不用普通纸，也可用NRC纸或“无碳”纸来进行多次复制。
发明概述本发明是一种盖在整个安全性文件或其一部分上的透明全息图。在本文中安全性文件包括但不局限于银行汇票、旅行支票、出生证、股票、财产权利证书、移民证件、税务文件、大学成绩单及毕业证、会员证或获奖证书、高值收据、许可证、执照、驾驶执照、身份证、社会保险卡、资格证书、信用卡、彩票、机票、入场券等等。在本文中“文件”是指任何纸或改进的纸基底，如支票或证书，或者塑料基底，如塑料信用卡或身份证。
在最基本的第一实施方案中，全息文件与普通文件类似地印在纸或改进纸或塑料片上，不同在于该文件上表面的全部或部分覆盖上可写的透明全息图，这些部分包括签名填入区和/或其它重要信息填入区，比如姓名、款额，日期等。全息图的上表面是透明的容墨材料以在其上书写或标上墨水图象。由于在全息图是要加上签名、书写或打印，钢笔、击打式打印机或激光书写器等会部分地破坏全息图的压纹。这种全息图的隐藏和/或刻蚀大大抑制了伪造者采用直接的图象复制的机会。甚至书写的墨水由于某种原因被擦掉或除去了，笔迹仍会留下。因此这种透明的全息图防止了伪造者改动书写或打印记体或签名。这样，上面含有这种可写的透明全息图的文件在防伪方面增加了安全性。
在第一实施方案的变动方案中，在普通的印刷文件上可采用一小块全息图只覆盖签名区，或者采用几个这样的全息图盖住文件的几个区域。在两种情况中，该实施方案的全息图都覆盖了签名填入区和/或各种其他数据填入区，例如填入日期、收款人或所有人的姓名、款额大小等的区域。在该实施方案中签名填入区和各种数据填入区都盖有含吸墨顶层的透明全息图以进行破坏性的书写、打印或刻蚀。
在第三实施方案，即第一和/或第二实施方案的变动方案中，荧光墨水可用来印刷基底上要被全息图覆盖的部分。
在第四实施方案，即第三实施方案的变动方案中，文件上可覆盖全息图，其聚合物中以低浓度掺有消光系数高且量子产额高的荧光染料。
在第五实施方案，即第三实施方案的变动方案中，在基底纸或塑料卡的印刷部分中可以用热色材料而不用荧光染料。
在第六实施方案，即第四实施方案的变动方案中，在全息图的聚合物成分中加入低浓度的热色染料而不是荧光染料。
在第七实施方案，即第三实施方案的变动方案中，用来印刷基底纸或塑料卡的一部分的是光色墨水而不是荧光墨水。
在第八实施方案，即第四实施方案的变动方案中，在全息图的聚合物中含有的是低浓度的光色染料而不是荧光染料。
在第九实施方案，即第三权利要求的变动中，在基底纸或塑料的印刷部分中用的是磁性墨水。
在第十实施方案，即第一或第二实施方案的变动方案中，一维或二维条形码可印在基底纸或塑料卡或全息图的上表面上。
在第十一实施方案即以上任一实施方案的变动方案中，在填入文字之后加入透明的保护性顶面层。
附图简述
图1是未签字或未发行的文件的平面图，在该例中用银行汇票代表，它用单张大的全息图包括了签名填入区和数据填入区，签名填入区和数值填入区具有包括容墨上表面的透明全息图。
图2是图1未签字的全息银行汇票的放大截面图，画出了未受损的全息压纹。
图3是出票人的签名被签上以及银行汇票各项被填上后全息银行汇票表格的视图。
图4是图3全息银行汇票表格的放大截面图，画出了由于签名而被部分破坏的全息压纹。
图5是其上具有保护薄层、已完成的银行汇票表格的平面图。
图6是图5已完成的全息银行汇票的放大截面图，画出了盖在签名上的透明保护层。
发明详述用银行汇票作为安全性文件的例子，在图1-6中图示了全息银行汇票形式(2)的优选实施方案和同样使用的优选方法。在优选实施方案中，全息银行汇票形式(2)包括纸基底或其他可支撑全息图的材料的基底(4)。基底(4)可包括印刷资料，比如和在普通银行汇票中使用的一样，在银行汇票形式(2)的底边用磁性墨水印刷的银行鉴别号码(6)。在整个基底(4)或其一部分上盖有全息图(10)，它可用下面描述的传统方法粘结或附加在基底(4)上。那些制作普通的银行汇票表格(2)所需要而又不印在基底(4)上的条目可印在或包含在全息图(10)上。例如，银行(12)和出票人(14)的名字和地址以及银行汇票形式(2)的有效语言既可印在基底(4)上又可印在全息图(10)上。在优选实施方案中。用于出票人签名(18)的签名填入区(16)和银行汇票形式(2)的各种数据填入区(20)，例如登记日期，收款人姓名和银行汇票额的区域，都包含在全息图(10)区域中。这些条目可直接印在全息图上并部分掩盖全息图像。另外，这些条目也可以在层压上全息图之前印在基底上。
有三种适用于本发明的优选全息图(10)。第一种类型是透明的热塑性塑料的折射表面(8)，由压印形成，或者由用于形成普通全息图案的亚微米量级的脊(22)和槽(24)的图案形成。这一涂层可根据Dennison的在纸上高速涂上热塑性塑料涂层的方法施加。其他方法包括用热敏胶把全息图象薄片(10)热冲压在基底(4)上，或者用压合胶把全息图粘在基底上。这些方法在本行业中是熟知的。压印、电镀、刻蚀、离子刻蚀等其他传统方法是熟知的，也可用来形成这种类型的全息图(10)，即具有脊(22)和槽(24)的图案的类型。透明的热塑性塑料可由聚合物制成，比如聚丙烯、聚氯乙烯、苯乙烯、聚丙烯酸(polyacrylics)、聚醛(polyacetates)等，和在这些应用中普通使用的一样。它们也可以被改进，例如通过掺入一些材料以增大折射率和/或增加伪造者仿制的难度。例如，它们可以掺入少量的、比如加从Davis Liquid Crystnls.Inc买到的热色或光色染料，或者是比如可从SICPA Secureivle Corp或De la Rue Corp.买到荧光染料等。
优选全息图(10)的第二种类型是第一种类型的改进，通过加一层非常薄的、量级为几十埃厚的金属镀层，从而保持了透明性，同时增加了全息图的反射率，而又没有使其反射率太高以致不适合于合法的影印。
优选全息图(10)的第三种类型采用透明的光敏聚合物层，含有亚微米量级的亮暗对比线交替图案来形成全息图象，比如可从Du Pont买到。
如果全息图(10)的表面不适合于使用墨水，那么可在整个全息图(10)上加一层薄涂层作为容墨层(26)或首层。或者，这种表面层也可通过一种本行业熟知的技术-电晕放电使之具有容墨性。在另一个可选的实施方案中，容墨层(26)只加到那些数据必须添在上面的区域。全息图上的容墨材料涂层(26)也可以采用其它图案。本行业熟知的几种材料适合于作为容墨涂层。例如，聚乙烯或聚醛(polyacetate)可作为容墨层(26)的优选组合物。
一旦把全息图(10)盖在基底(4)上，并且全息图(10)被涂上或部分涂上容墨薄层(26)，那么通过对空白的全息银行汇票或文件形式(2)在数据填入区(20)中填入适当的数据(即日期、姓名、价值等)，然后在全息图(10)的签名填入区(16)中加上发行人的签名(18)，就可形成有效的全息银行汇票或文件，如图3和4所示。在优选方案中，加上签名(18)应当用墨水书写工具或可刻蚀进全息图的工具来完成，例如钢笔、点式击打打印机或计算机控制的激光束书写器。在全息区域填上银行汇票的条目和其他数据也可用墨水笔、打字机、打印机、激光书写器等。如果全息图(10)由光敏聚合物层制成，那么加上签名(18)会阻挡或掩盖全息图(10)上有签名(18)的部分，从而部分地破坏全息图象的表面。另一方面，如果全息图(10)是包括脊(22)和槽(24)的图案的类型，那么加上签名(18)既在压印的全息图案上刻上签名(18)，又部分地阻挡或掩盖全息图(10)上有签名(18)或数据的部分，从而部分地破坏全息图象的表面。
图5和6图示了全息银行汇票(2)的优选实施方案，包括盖在签名(18)上并防止或阻止其改动或去除的保护性薄层(28)。优选的保护薄层(28)含有聚酯薄膜或其他透明薄膜的组合物，可以不仅盖住签名(18)，还可以盖住全息图(10)和/或支撑全息图(10)的整个基底(4)。保护薄层(28)应当是透明的。例如，也可用普通的透明胶带粘在全息图(10)上作为保护薄层(28)。这样，在全息银行汇票形式(2)完成并生效以后，全息部分可任选地覆盖上保护薄层(28)以防止改动。
在另一个可选的实施方案中，全息文件形式(2)包括基底(4)和全息粘贴板(10)，即背面有防干扰(tamper-proof)胶的全息面板或标签(10)。文件(2)由使用者或其代理人签字，并在使用前把全息粘贴板(10)直接粘在基底上。全息粘贴板(10)可包括一个或多个签名填入区(16)和/或数据填入区(20)。在优选方案中，全息粘贴板(10)的签名填入区和/或数据填入区由使用者在粘在基底(4)上以后再填写。不过在有些情况中，使用者也可以在粘到基底(4)上以前填写全息粘贴板(10)的签名和/或数据填入区。优选的背面有防干扰胶的全息面板(10)可包含破裂的图案或图象。一旦全息面板(10)加到基底(4)上，任何想从上面剥下全息面板(10)的企图都会使全息图象被破坏，这是由于在基底(4)背面粘胶的不均匀粘附在基底(4)上留下了预定的破裂图案或诸如“无效”的字词。这种含有预定破裂图案的背面防干扰胶的全息面板(10)可以从，例如Flexcon Inc.(Spencer，Mass)或Bridgestone Graphic TechnologiesInc.(Bridgeport，CT)买到。作为附加特性，背面有防干扰胶的全息面板(10)可以印上序列号或条形码，序列号或条形码可记录在由发行处或银行维护的单独的登记薄上。如果文件被盗，发行处或银行可以通过把交付的序列号或条形码和登记的有效序列号成条形码进行对比而确定出缺少的全息粘贴板(10)上的有效序列号或条形码号。交付的序列号或条形码和记录在发行处或银行的登记薄上的序列号或条形码联系失败，就可警告发行处和银行该交付的支票或文件可能是无效的。
权利要求
1.在一种银行汇票或文件的改进形式中，该形式包括印刷基底，比如纸、改进纸或塑料卡，含有用于填写和显示银行汇票或文件的一个或多个条目的数据填入区；用于填上或显示银行汇票或文件发行人的签名的签名填入区；盖在签名填入区和数据填入区上的透明全息图，该全息图涂有容墨材料的透明层，适合于在上面加上发行人的签名和数据，还适合于在全息图象上显示签名和数据。
2.根据权利要求1的银行汇票或文件的改进形式，该改进还包括所述印刷基底在用全息图覆盖之前使基底上的印记的全部或部分用热色(thermochromic)墨水或染料印刷。
3.根据权利要求1的文件的改进形式，该改进还包括所述印刷基底在用全息图覆盖之前使基底上印记的全部或部分用光色(photochromic)墨水或染料印刷。
4.根据权利要求1的文件的改进形式，该改进还包括所述印刷基底在用全息图覆盖之前使印记的全部或部分用荧光墨水或染料印刷。
5.根据权利要求1的文件的改进形式，该改进还包括所述印刷基底在用全息图覆盖之前使部分印记用磁性墨水印刷。
6.根据权利要求1的文件的改进形式，该改进还包括所述印刷基底在用全息图覆盖之前使印记的全部或部分用1D或2D条形码来印刷。
7.根据权利要求1的文件的改进形式，其中所述全息图在其聚合物成分中包含热色墨水或染料。
8.根据权利要求1的文件的改进形式，其中所述全息图在其聚合物成分中包含光色墨水或染料。
9.根据权利要求1的文件的改进形式，其中所述全息图在其聚合物成分中包含荧光墨水或染料。
10.根据权利要求1的文件的改进形式，其中所述全息图是背面有防干扰(tamper-proof)胶的全息粘胶板。
11.根据权利要求10的文件的改进形式，其中所述全息图如权利要求7所述在其聚合物成分中包含热色墨水或染料。
12.根据权利要求10的文件的改进形式，其中所述全息图如权利要求8所述在其聚合物成分中包含光色墨水或染料。
13.根据权利要求10的文件的改进形式，其中所述全息图如权利要求9所述在其聚合物成分中包含荧光墨水或染料。
14.根据权利要求10的文件的改进形式，其中所述全息图用磁性墨水印刷。
15.根据权利要求10的文件的改进形式，其中所述全息图如权利要求6所述在全息图上印有1D或2D条形码。
16.一种制作全息银行汇票或文件的方法，包括以下步骤步骤A根据对文件的设计印刷银行汇票或文件。步骤B在印刷文件上涂上聚合物材料，然后对其用全息图或衍射光栅压印，步骤C用诸如聚醛(polyacetate)、聚乙烯的容墨涂层或用电晕放电处理全息图的表面，使其上表面能够容墨。步骤D通过用钢笔，击打式打印机或计算机控制的激光书写器进行书写在透明全息图上加上数据或签名，从而掩盖全息图象。
17.根据权利要求16的制作全息文件的方法，不同之处在于全息图或衍射光栅如权利要求10所述是背面有防干扰胶的粘贴板。
18.根据权利要求17的制作全息银行汇票或文件的方法，不同之处在于全息图由光敏聚合物制成。
19.根据权利要求10或权利要求16的制作全息银行汇票或文件的方法，不同之处是在步骤C之后在步骤D，全息图覆盖上透明薄层以防止划伤和改动。
全文摘要
诸如银行汇(支)票的安全性文件形式或其他有价值的文件可以含有可写的透明全息图或衍射光栅作为防伪手段。全息图可布满整个文件或其中一部分,比如签名填入区域和文件的其他数据填入区,例如日期、姓名、数值等部分。同一发明者以前的专利(U.S.Pat5,267,753)对这些应用采用了金属化全息图,但由于其反射率高而不能对文件进行影印或缩微摄影。这一影印问题可通过使用可写的透明全息图得到解决,它允许对合法的应用进行字迹清晰的影印,但想冒充为原件时可明显看出是伪造的。通过本领域熟知的电晕放电处理或涂上容墨材料可以形成容墨上表面。在全息图的容墨表面上书写或击打打印会部分地掩盖这些字迹下的全息图,还会使全息图的压纹表面受到刻蚀,这样即使墨水由于某种原因被擦掉或除去,也会留下字迹,而使其不可改动。使用这种层压上的全息图或衍射光栅的完成方法可以是防干扰(tamperproof)的压合全息标记,用背面的热合胶热冲压全息图,或者把全息图直接压印在涂在基底纸或塑料卡上的聚合热塑性塑料上。使用这种可写的全息图还允许包括许多其他防伪性能。任选地,全息图在进行书写后还可盖上保护性薄层。这样本发明对大量的使用者提供了一种有美感且费用低的防伪手段,而使之对于那些伪造的企图费用过于昂贵。它可以用在纸、改进纸、塑料或其他任何上面可进行书写或印刷的薄片上。
文档编号B29C59/02GK1193299SQ97190450
公开日1998年9月16日 申请日期1997年2月22日 优先权日1996年2月29日
发明者厄纳斯特·祝 申请人:厄纳斯特·祝