印刷的機器可讀編碼、有該編碼的文書及它們的生產方法
2023-08-05 16:39:11
專利名稱：印刷的機器可讀編碼、有該編碼的文書及它們的生產方法
技術領域：
本發明涉及一印刷的、機器可讀的編碼，該編碼由發光的和/或導電的和/或吸收X-光和/或吸收紅外線的印刷油墨組成，及一個具有這樣一編碼的有價證券或防偽文書和生產該編碼和產生該文書的方法。
背景技術：
印刷的編碼被用作在例如有關於身份證、護照、貨物的防偽標籤、鈔票、支票、單據和其它有價證券或防偽文書的準確特性和/或鑑定特性。
DE-A1 524 714中公開了這樣的一種編碼。其中所描述的編碼使用多個印模通過以一個機械打字機的方式將發光材料從一個顏色載體在局部傳送到一紙制的信息載體上來生產。該編碼可以具有多個發光特性不同的編碼區，通過以不同的發光材料對該編碼區進行印刷並且因此在不同的光譜區發光。各個編碼區域可以具有多個不同材料印刷在彼此之上的層使所述編碼區域根據所使用的激勵輻射產生不同的表現。
由於使用多種不同的印刷油墨來生產上述編碼很費事，並且要求的所述印刷機械因此很複雜。變化所述編碼的可能性受到可得到的印刷油墨種類的限制。此外，準確地記錄各個編碼區域的校準要求一個特別精密的印刷機械。生產編碼的重複準確性也依賴所述印刷機械的質量。由於其相對較慢，該方法不適合大數量印刷信息載體。
發明內容
本發明的目的在於提出一種編碼，該編碼可以不用極大的技術努力就能夠生產，並且即使在量很大的情況下也具有最大的重複準確性的可能性，及在其中的各個編碼區域總是彼此準確地校準，因此它們可非常清楚地區分開。而且，本發明的目的是提出具有這樣一編碼的有價證券或防偽文書和生產該編碼和產生該文書的方法。
通過具有獨立權利要求的特徵的所述編碼、文書和兩個方法完成這些發明目的。從屬權利要求有利地指示本發明的有利的實施例和改進。
根據本發明，使用凹版印刷生產所述編碼。除了各個編碼區域可以在它們的長和寬的尺寸及彼此之間的間隔上具有不同的事實外，根據本發明還提供給各個編碼區域不同的油墨厚度。如果根據不同的深度雕刻所使用的印刷板，可以通過鋼凹版印刷生產不同油墨層厚度。
此外本發明不可缺少的是以不同厚度印刷在編碼區域的印刷油墨包含各種機器可檢測的物質，因此信號強度隨著油墨層厚度增加或減少。通過變化所述油墨層厚度，僅使用一個及相同機器可檢測的物質，能夠提供一可用機器進行評估的編碼的特徵。
根據本發明，所述機器可檢測物質為發光的、導電的、吸收紅外線(IR)輻射或吸收X-射線的物質，由於這樣的材料為非接觸可檢測材料。因此檢測不會磨損所述編碼的文書也不會磨損檢測器，而後一方面在一些特殊場合特別重要，如檢測鈔票的機器，該機器要檢測很大的數量。此外在接觸型檢測的情況下，經常檢測所述文書會導致在所述文書上的刷痕。這會使檢測軌道可被看見並且使編碼的位置暴露，而它應該是視覺上不可見的。發光的和導電的，及部分吸收紅外線材料也特別適合作為編碼材料，因為它們能夠被混合到印刷油墨中，例如以顆粒形式而不會影響所述印刷油墨的彩色效果。當例如使用特徵物質能夠發出具有一點或沒有固有的色彩、或基本上沒有色彩的光的導電聚合物時，印刷油墨的色彩亮度被替代地保留下來。而且許多發光物質、導電的顆粒和吸收紅外線或X-射線的物質具有積極的特性，它們的發光或導電或吸收能力長期保持不變，並且不會受到外界影響而改變或減小。
可以使用的導電材料優選地為覆蓋一導電薄層的雲母層顆粒。適當的吸收X-射線材料為例如硫化鋇。被使用的吸收紅外線材料為有機吸收物質，例如從酞花青組中選取，及無機吸收物質，例如從碳黑或石墨中選取的碳。
一導電編碼的非接觸檢測可以用電感的或電容的方式完成，因此所述檢測信號的變化作為所述編碼電阻的變化與油墨層厚度成比例。一發光編碼的非接觸檢測通常通過朝著所述編碼發射激勵輻射光並且一輻射檢測器感應所述發光的輻射的方式來完成，因此所述檢測信號的變化作為所述編碼的輻射強度的變化與所述油墨層厚度成比例。這可同樣地應用到吸收X-射線編碼，因此使用X-射線代替所述激勵輻射。所述吸收物質的油墨層越厚，所述X-射線的強度就越被減弱；對於紅外線吸收物質，所述紅外線輻射也同樣越被減弱。
與上述具有由不同印刷油墨組成的編碼區域的編碼進行比較，本發明提供的優點是僅要求一個機器可讀的物質來生產所述編碼。由於僅一個限定參數總是必須進行檢測，就是說對一導電的編碼檢測其電阻、對一發光或吸收編碼檢測單一波長的輻射強度，這樣使編碼的生產和檢測都更簡單。這並不排除在一編碼內使用不同發光特性的印刷油墨，使例如編碼的不同區域可根據所述激勵輻射的波長進行反應和可能成為可看見的。
因此，可以使用的發光印刷油墨為光致發光的油墨，特別是具有螢光物質的油墨，因此其只在它們受到激勵時才發光，及具有磷光物質的油墨，其能夠在激勵停止後一個確定時間內持續發光。
通過使用在凹版印刷的印刷板上雕刻的深度由凹版印刷完成油墨層厚度的變化。因此製成的編碼能夠被雕刻在一個單獨的板上，所以對所有用該板印刷的編碼，所述各個編碼區域準確地呈現在彼此相對的相同的位置。該編碼因此不僅可在一次印刷工序中進行生產和可準確地進行重複，並且可以不用付出極大的技術努力就能夠大量生產。由於不同的編碼區域不能重疊，所有編碼區域可方便地彼此區分開。除了改變油墨層的厚度，所述各個編碼區域也可以有其不同的尺寸和不同的它們之間的間隔。這樣實際上可以產生不限量的不同的編碼。
優選地，相鄰編碼區域的所述油墨層厚度不會彼此合併而是在所述編碼區域之間的邊界線區域上橫斷出一個極小值。這可以使編碼區域彼此清楚地分開。在相鄰編碼區域之間的該細的分離條非常窄以致不能被看見。當兩個相鄰編碼區域用同樣的覆蓋印刷油墨印刷時，這導致相鄰編碼區域不能被肉眼區分但所述區域卻能夠由於發光強度不同而被確切地區分的結果。
WO00/20216描述怎樣用凹版印刷生產直接相鄰的具有彼此不合併且清楚地被限定的不同層厚度的油墨區域。因此，為生產相鄰油墨區域，有關在印刷板的油墨區域的所述雕刻區域被一個分隔邊緣分開，所述分隔邊緣在所述印刷板表面的水平面上逐漸變尖。因此所述文書的相鄰油墨區域印刷出在邊界區域橫斷出油墨層厚度的一個最小值。所述邊界線非常細以致於僅可用放大鏡才能識別。用於生產這樣的相鄰油墨區域所需要的所述印刷板用一轉動雕刻刀來雕刻，該雕刻刀優選地具有一個對應於在所述分隔邊緣上產生的側角的側角(flank angle)。因此在所述雕刻板上研磨所述雕刻區域。這樣準確的雕刻結構不能使用常規的刻蝕方法來生產。
而且可以通過將所述雕刻板的所述特殊的有關的區域劃分為由在所述雕刻圖板上的分隔條分開的局部區域，用凹版印刷生產大表面的編碼區域。所述分隔條可以是在印刷板表面水平面上或在所述雕刻區域的基部上形成圖案的尖刺，因此，它們用作一個印刷油墨的「油墨分離器」。在任何情況下，印刷在所述文書上的油墨層具有一個精細的表面結構，其很難在不用放大鏡的條件下用肉眼區分。因此觀察者的印象是一個均勻的大表面的彩色印刷。這樣雕刻板的產品和由此印刷的文書被描述在WO00/20217中。使用其它雕刻技術不可能生產具有均勻色彩效果的大油墨區域的凹版印刷板。
但是，編碼的各個區域為直接相鄰或鄰近不是強制性的。在特殊情況下，具有所述編碼的物體在檢測中移動很快，例如在一個驗鈔機中，可以預先設置所述各個編碼區域離開一個清楚的距離。在極端的情況下，各個編碼區域甚至可以被設置在一物體或文書的相反的邊緣上。
使用不影響所述印刷油墨色彩效果的發光的或導電的或吸收X-射線或紅外線的物質的印刷油墨具有好處，能夠通過用機器可讀的印刷油墨印刷單個區域或整個印刷的圖形使所述編碼不被察覺地結合到一個印刷的圖形中。特別地，能夠將編碼結合到一個均勻外觀、大色彩區域，例如一個不可從其周圍被區別開的條碼。也可以生產一個兩維條碼。因此，增強不同編碼變化的數量。
當所述各個編碼區域在視覺上不可區分時，以一個相同色彩、不透明的覆蓋印刷油墨印刷所述編碼區域是有益的，因此，所述油墨層厚度必須選擇為至少厚到足夠表示一個均勻色彩效果。
印刷所述編碼的所述物質材料可以是任何能夠通過凹版印刷的材料。優選地使用所謂的防偽紙。防偽紙不僅具有提高油墨從印刷板到所述物質表面的傳遞的粗糙表面，而且進一步具有不易偽造的準確特徵，例如水印和安全線。
下面將結合附圖對本發明以示例方式進行描述，其中
圖1表示一個條碼形式的本發明編碼；圖2表示本發明的編碼作為一個二維條碼；圖3表示具有圖2所示條碼的一文書的剖面圖；圖4a表示一個具有整個的條碼的文書；圖4b表示在圖4a中的文書的詳細剖面圖；圖5a表示一個具有整個的條碼的文書；圖5b表示圖5a的文書的剖面圖；圖6表示具有細絲信號線的條碼；圖7a表示與一個印刷的圖形結合的編碼；圖7b表示圖7a所示的具有一印刷的圖形基底的詳細剖面圖。
具體實施例方式
圖1表示根據本發明第一實施例的一個條碼形式的編碼，由一系列的具有可變寬度的不同間隔的條組成。通過使所有條具有相同的發光印刷油墨的凹版印刷產生所述條碼。每個條可以，如果有必要，也可以用不同的、特別是沒有發光特性的印刷油墨產生。條2與條3的油墨層厚度不同。使用一個適當的傳感器，該傳感器通過合適的激勵輻射裝置激勵在所述油墨層中包含的所述發光物質和通過一個合適的輻射檢測器裝置接受所述發光輻射，條碼1能夠在每個方向上被檢測並被解碼。各個條2、3的油墨層厚度在此可以說是「第三維」，並且與檢測的輻射強度成比例。一個潛在的偽造者不易於預計到該第三維並且因此不易於發現它。
圖2表示本發明的二維條碼編碼的進一步的實施例。所述各個編碼區域為正方形，但是可以是任何希望的形式並且不必處於一有規律的柵格上。所述二維條碼具有自由區域5和印刷區域2、3、4，因此還是在一個單獨的印刷工序中使用凹版印刷術印刷該印刷區域2、3、4，它們具有相同的印刷油墨而它們的油墨層厚度不同。
圖3表示圖2中在文書10上的編碼1的沿線III-III的剖面圖。可以看到編碼區域2、3、4的油墨層厚度不同。而且由於相鄰編碼區域的油墨層厚度在所述特殊的邊界線上橫斷出一極小值，所述編碼區域被清楚地限定。此外，所述特別的編碼區域的油墨層表面具有精細結構6，它來自於這樣的事實，即為用於印刷所述條碼的印刷板的有關雕刻區域的基底表面具有一個相應的呈分隔條形式的精細結構。如在開始所解釋的，以圖3所示方式所述分隔條技術容許生成相鄰編碼區域，所述相鄰編碼區域看起來色彩均勻並且明顯地具有在表面上超過1平方微米及在一邊緣長度上超過0.5微米大的尺寸。
圖4a表示用發光油墨印刷的具有呈條碼形式的編碼1的文書10。所述條碼整個被完成，就是說在所述條之間的所述區域同樣以同種發光油墨組成的油墨層印刷但由於其較低的不透明性和薄的層厚度使該條可在視覺上被區別。圖4b表示圖4a所示的文書的詳細剖面圖，並且顯示不同層的厚度。在條3、4之間的被印刷中間區域5具有相同的層厚度並且因此在檢測信號的機器估算中被認作形成所述條碼的有效條3、4之間的距離。形成條碼的所述條3、4的層厚度選擇為大到足夠具有最大色彩飽和量並且因此產生同樣的光學的色彩效果及因此不容易被一個潛在的偽造者區別。在該例中條3、4是有間隔的，因此一個潛在的偽造者會首先認為他面對的是一個常規的亮/暗的柵格。所述要被保密的信息通過各個條3、4的層厚度的變化代替為編碼。條3、4僅能夠在使用一個適當的傳感器時才能通過它們的發光輻射強度的不同被區分開。
圖5a表示本發明的進一步的實施例。編碼1仍是一個條碼，由圖5b指示出其剖面的細節。但是，在一平面圖中(圖5a)，由於所述選擇的油墨為不透明的並且在所述的編碼區域2、3、4中存在使其視覺色彩效果是相同的那樣的一個層厚度極小值，所述單個條不能從所述文書10上彼此區分開。因此雖然面對一個條碼，所述觀察者看到一個均勻色彩的區域，在該處的條的不僅它們的油墨層厚度不同而且它們的寬度也不同。因此，當所述編碼在檢測中以均勻速度被引導通過一個傳感器時，檢測信號的變化同時對應於強度水平和對應於每個強度水平的信號的持續時間。
圖6表示本發明的進一步的實施例，已經在圖1中進行了描述，根據其中印刷編碼1作為一個有不同的油墨層厚度的條的條碼。因此，一個條的開始和結束分別用細絲信號線7、8作標誌，它們作為所述條碼自身在同一雕刻板上在印刷操作中生產。所述雕刻區域與相同的用於編碼1和信號線7、8的印刷板一起生產的事實確保所述編碼1和信號線7、8彼此準確地定位。因此以這樣的印刷提供的文書可在視覺上被檢查是否所述信號線7、8準確地與所述編碼1的條對準。信號線7、8也具有第二個功能。信號線7、8也用包含特徵物質的印刷油墨來印刷並且因此可由機器讀出，並且能夠被檢測器20檢測出來，因此當所述編碼以所述箭頭所示方向移動，在所述檢測器20下面通過時，所述檢測器20檢測每個條的開始和結束。所述條碼自身由第二檢測器21來檢測，並且在與傳感器20、21連接的估算裝置22中，檢測由檢測器20檢測的時鐘是否與檢測器21檢測的編碼條的順序相對應。
圖7a表示本發明的進一步實施例，其中所述編碼與印刷的圖形30結合。在所示的實施例中，印刷的圖形30為一個數字串因此每個數字具有一個環繞該數字的框。與有關以前實施例的說明一樣，一個適當的色彩選擇和油墨層厚度的調整產生所述框並且該數字由在視覺上不可區分的框環繞。但是，由於所述數字和/或環繞所述數字的所述框的所述層厚度不同，所述印刷的圖形具有一個僅可被機器讀出的編碼。
如果例如為所述印刷的圖形30提供的基板沿檢測軌道31橫截面觀察時，如圖7b所示，具有油墨層厚度不同的印刷區域2、3的特徵布置。如果例如使用發光或導電的印刷油墨時，所述編碼由該層厚度順序形成並且能夠由適當的傳感器裝置檢測和估算。
除了明確論述的特徵物質外，使用從下列組中選取的一個特徵物質可以完成每個在圖中所示的發明的編碼，所述組中包括發光的、導電的、吸收X-射線和吸收紅外線的特徵物質。
雖然本發明的特殊優點為需要一種具有發光的和/或導電的和/或吸收X-射線的和/或吸收紅外線特性的印刷油墨生產所述編碼，但使用不同的印刷油墨也可以提供好處。使用模版印刷油墨可以用例如特殊的視覺上相同的印刷油墨而不是用特徵物質印刷環繞所述有效編碼的區域。該文書中的編碼位置的偽裝在一方面使這樣的編碼更難於偽造，另一方面，由於在用兩個分開的印刷操作對編碼和其外圍的一個複製企圖中，所述具有包含所述特徵物質的油墨的編碼印刷必須被準確地相對用普通油墨的所述外圍印刷進行定位。但是，這要求的準確性不是用兩個連續的印刷操作能夠保持的。
權利要求
1.一編碼(1)，用凹版印刷生產並且由發光的和/或導電的和/或吸收X-射線和/或吸收紅外線的印刷油墨組成，其中所述編碼由具有不同的油墨層厚度的編碼區域(2、3、4)組成。
2.如權利要求1所述的編碼，其中所述印刷油墨為發螢光的油墨。
3.如權利要求1或2所述的編碼，其中所述印刷油墨為發磷光的油墨。
4.如權利要求1到3中任一個所述的編碼，其中所述編碼區域(2、3、4)與一印刷的圖像(30)結合為一體。
5.如權利要求1到4中任一個所述的編碼，其中所述編碼(1)形成一條碼。
6.如權利要求5所述的編碼，其中所述條碼是一個二維條碼。
7.如權利要求1到6中任一個所述的編碼，其中至少各個油墨層厚度不同的編碼區域(2、3、4)的印刷油墨是相同顏色的、不透明的和遮蓋性的，並且以所述各個編碼區域在視覺上是不能區分的方式具有油墨層厚度。
8.如權利要求1到7中任一個所述的編碼，其中在相鄰編碼區域(2、3、4)之間的邊界線區域上，所述油墨層厚度橫斷為一個極小值。
9.如權利要求1到8中任一個所述的編碼，其中至少各個編碼區域(2、3、4)具有一個帶有精細結構(6)的表面起伏。
10.如權利要求1到9中任一個所述的編碼，其中所有編碼區域(2、3、4)用相同的印刷油墨生產。
11.如權利要求1到10中任一個所述的編碼，其中至少各個編碼區域由視覺上不能與非發光的或導電的或吸收紅外線的或吸收X-射線的編碼印刷油墨相互區分的印刷油墨所圍繞。
12.包括如權利要求1到11中任一個所述的編碼的有價證券或防偽文書。
13.如權利要求12所述的有價證券或防偽文書，其中所述文書是從下列文書組中選擇的一個文書，包括身份證、護照、貨物防偽標籤、鈔票、支票、單據、入場券。
14.生產如權利要求1到11中任一個所述的編碼(1)的方法，包括以下步驟提供一個基底(10)，以使所述編碼(1)由具有不同油墨層厚度的編碼區域(2、3、4)組成的方式，應用一發光的和/或導電的和/或吸收X-射線和/或吸收紅外線的印刷油墨通過凹版印刷在所述基底(10)上生產所述編碼(1)。
15.如權利要求14所述的方法，其中使用一發光的印刷油墨。
16.如權利要求14到15所述的方法，其中使用一發磷光的印刷油墨。
17.如權利要求14到16中任一個所述的方法，其中所述編碼(1)形成一個印刷的圖像(30)的一個一體的部分。
18.如權利要求14到17中任一個所述的方法，其中以條碼的形式生產所述編碼。
19.如權利要求18所述的方法，其中所述條碼為二維條碼。
20.如權利要求14到19中任一個所述的方法，其中用於至少各個油墨層厚度不同的編碼區域(2、3、4)的所述印刷油墨被選擇為同樣顏色、不透明的和覆蓋性的，並且所述印刷油墨以在各個編碼區域(2、3、4)視覺上不能區別的方式應用油墨層厚度。
21.如權利要求14到20中任一個所述的方法，其中以在相鄰編碼區域(2、3、4)之間的邊界線區域上橫斷出一個極小值的方式形成所述油墨層厚度。
22.如權利要求14到21中任一個所述的方法，其中至少在各個編碼區域(2、3、4)內以油墨層具有一帶有精細結構(6)的表面起伏的方式生產所述油墨層厚度。
23.如權利要求14到22中任一個所述的方法，其中用同樣的印刷油墨生產所有編碼區域(2、3、4)。
24.如權利要求14到23中任一個所述的方法，其中至少在相鄰各個編碼區域，印刷的印刷油墨在視覺上不能與所述相鄰編碼區域的非發光的或導電的或吸收紅外線的或吸收X-射線的印刷油墨相互區分。
25.如權利要求14到24中任一個所述的方法，其用於生產如權利要求12或13中任一個有價證券或防偽文書，其中以所述的有價證券或防偽文書自身或用一個製造所述有價證券或防偽文書的中間產品形成所述基底(10)。
26.如權利要求14到25中任一個所述的方法，其特徵在於在一單獨的印刷工序中生產所述編碼。
全文摘要
本發明涉及一編碼(1)，特別是條碼，通過使用一凹版印刷工序將該編碼印刷在一基底(10)，特別是鈔票上。各個編碼區域(2、3、4)彼此的著色層厚度不同。所述印刷油墨以使用不同的信號強度能夠區分不同的著色層厚度的方式包含發光的和/或導電的物質和/或吸收X－射線和/或吸收紅外線的物質。
文檔編號B42D15/00GK1561501SQ02819452
公開日2005年1月5日 申請日期2002年10月4日 優先權日2001年10月8日
發明者喬格·德普塔 申請人:德國捷德有限公司