[发明专利]含有水印的安全基片

说明书

本发明涉及安全基片的改进，尤其涉及含有水印的纤维安全基片，如纸张。

如钞票、护照、身份证、证书等之类的有价值的文件和辨识装置都是容易受到复制或仿造的。彩色复印机、电子扫描仪和其他成像系统的越来越多的使用，以及彩色复印机的改进的技术质量已经导致这些文件的仿造增多。因此，存在继续改进这些文件或纸张的安全特征，以增加辅助安全特征或者提高现有特征的感觉和仿造抵抗力的需要。

已经采取措施将复印机或电子扫描仪无法复制的可变特征可选地导入到这种文件中。然而，仍然存在需要将肉眼可辨识但“不可视”的，或者复印机或扫描仪难以观察的特征导入。由于复印方法通常包括将高能光反射到含有要复印图像的原始文件上，一个解决方案是将一个或多个特征结合到在反射的和透射的光中具有不同感觉的文件中。这种安全特征的例子包括水印、内嵌的安全细丝、荧光颜料等。

水印的使用在许多安全文件中非常普遍。高安全多色调水印通常使用圆筒模制方法产生，并通过改变纸张纤维的密度形成，从而与环绕和分离较密区域和不密区域的基底层纸张的纤维相比，在该较密的一些区域中纤维较密，而在该不密的另一些区域中纤维不密。当在透射光中观察时，不密区域较浅，并且较密区域比基底层纸张深，并且可以很清楚地看到对比。不同类型的水印具有不同优点。多色调水印通常是如肖像之类的绘画图像，并可非常细致和复杂，这显著地降低了仿造的危险。

在圆筒模制造纸中，纸张形成在部分浸入的丝布覆盖的模制圆筒上，该圆筒在盛放有纸张纤维的稀释悬浮物的大缸中转动。随着该模制圆筒转动，水通过将纤维沉积在圆筒表面上的丝布流出。当丝布用细节图像压花时，纤维以较小或较大厚度沉积在压花的升高和沉降元件上，以在成品纸张中形成完整的三维水印。

最终水印中纸张厚度的改变是纤维随着水通过丝布流出而从压花网的升高区域运动到压花网的沉降区域的结果。通过排放速度管理该纤维的运动，从而管理水印中的色调变化，这取决于压花的轮廓。这使得能够在水印图案的梯度上进行良好控制，从而产生对圆筒模制制造水印方法唯一的精细色调范围。

将圆筒的模制盖的丝布进行压花降低了其强度，并增大了在造纸过程中损伤纸张的危险。如果存在从深度压花到明显升高区域的急剧转变，则尤其是这样。而且，在复杂的绘画水印中，由于应力而难以将非常浅的色调与非常深的色调并置，该应力在压花期间将放置在模制盖自身上。这些都认为是在圆筒模制水印中尚未发现具有相邻的强烈对比的深色组分和浅色组分的水印的原因。

也非常难以使用圆筒模制技术生产具有明显表面区域的浅水印区域。在US-B-6402888中认识到了该问题，该文件解释了，对于其表面面积大于0.4平方厘米的区域无法生产均匀的浅色区域。该现有技术描述了使用水印生产大的较薄区域的纸张，以产生窗口或更加透明区域。通过使用透明树脂、局部涂抹的UV油漆或者甚至食用油，仿造者就可很容易模仿这种效果。然而，在弱化纸张及其较差的安全性方面，使用大的较薄区域都引发了显著的问题。

用于产生均匀的浅色调区域(以及用于提供增强的水印安全性)的可选方法是电版方法。在电版方法中，通常为图像或字母形式的薄金属片通过缝纫或焊接施加到圆筒的模制盖的丝布上，产生排放和纤维沉积的明显降低，从而在纸张中形成浅的水印。电版水印可以比通过常规的压花产生和生产的水印更浅。该电版方法在造纸中是已知的并且已经在US-B-1901049和US-B-2009185中进行了描述。

因此，电版水印是具有纸张厚度均匀降低的纸张区域。该区域通常非常小，并且纸张厚度的变化非常明显，从而产生非常浅的、通常比绘画水印内的区域更浅的区域。

前述类型的水印都具有它们的安全优点，并且几百年来已经提供了主要的纸张安全性。然而，像所有的安全装置一样，它们都可能受到安全威胁，所以需要改进它们。一种方法是提供更加复杂和技术苛求的设计。这种设计的复杂性使得专家更容易发现伪造品。然而，应当认识到的是，处理安全文件的大多数个人都不是水印方面的专家。于是，需要复杂技术的水印仅需要复制的足够好，以使得普通人确信。于是，需要生产很容易识别并难以仿造的水印。

为了实现这一点，非常重要的是理解水印如何起作用，以及伪造者如何仿造水印。水印通过使用色调的绝对变化(纤维密度的变化所导致的纸张厚度变化)和色调的明显变化(色调变化的感觉)起作用。关于色调的明显变化，通过简单地使用深色调就可对人的眼睛产生浅色调和深色调的影响。同样，也可通过简单地使用浅色调实现色调效果。