EP0377167B1 - Sicherheitselement zum Schutz von Dokumenten gegen unerlaubte Reproduktion - Google Patents

Sicherheitselement zum Schutz von Dokumenten gegen unerlaubte Reproduktion Download PDF

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EP0377167B1
EP0377167B1 EP89123585A EP89123585A EP0377167B1 EP 0377167 B1 EP0377167 B1 EP 0377167B1 EP 89123585 A EP89123585 A EP 89123585A EP 89123585 A EP89123585 A EP 89123585A EP 0377167 B1 EP0377167 B1 EP 0377167B1
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    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G21/00—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
    • G03G21/04—Preventing copies being made of an original
    • G03G21/043—Preventing copies being made of an original by using an original which is not reproducible or only reproducible with a different appearence, e.g. originals with a photochromic layer or a colour background
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H21/00—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties
    • D21H21/14—Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its function, form or properties; Paper-impregnating or coating material, characterised by its function, form or properties characterised by function or properties in or on the paper
    • D21H21/40—Agents facilitating proof of genuineness or preventing fraudulent alteration, e.g. for security paper
    • D21H21/44—Latent security elements, i.e. detectable or becoming apparent only by use of special verification or tampering devices or methods
    • D21H21/48—Elements suited for physical verification, e.g. by irradiation
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07D—HANDLING OF COINS OR VALUABLE PAPERS, e.g. TESTING, SORTING BY DENOMINATIONS, COUNTING, DISPENSING, CHANGING OR DEPOSITING
    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/003—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using security elements
    • G07D7/0032—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using security elements using holograms

Definitions

  • the invention relates to a security paper according to the preamble of claim 1.
  • security papers In the production of paper for banknotes, checks, passports, hereinafter referred to briefly as security papers, it corresponds to the state of the art to introduce so-called security threads into the paper. These are narrow tapes made of plastic or metal or any composite materials that are embedded in the paper sheet during the manufacturing process of the paper. Such security threads can be recognized on the finished sheet in transmitted light in accordance with their nature and serve to authenticate the corresponding paper.
  • the object of the present invention is now to provide a security element which on the one hand can be recognized as an authenticity feature in a corresponding security paper, but which on the other hand is also used to protect against unauthorized copying can be.
  • Such a security element, the z. B. may have the form of a security thread embedded in the document, would be so clear effects when trying to make a copy on this copy that it could not be subsequently repaired in the sense of the original.
  • the deflected, in particular diffracted, beam is on the one hand perpendicular to the thread running direction, but on the other hand forms a given angle to the normal to the thread surface. If you look at a document that contains such a thread, no special effects can be seen with normal observation, ie, observation directed perpendicular to the surface. When the document is held at an angle (the thread advantageously being regarded as an axis for the inclination), bright light reflections appear at defined angles, but these disappear again when the document is further inclined. When the document is moved quickly around the thread axis, a brief flash of the deflected light rays appears. This property of the security thread can advantageously be used as an authenticity feature, since it is not possible, in particular by simple means, to subsequently cause such an appearance on a counterfeit or copy.
  • a thread of the type according to the invention shows particularly advantageous properties when an attempt is made in a copier (irrespective of whether black and white or color) to reproduce the document by unauthorized copying.
  • a gas discharge tube or the like is used to illuminate the template.
  • the light reflected from the original is imaged by a photographic object on a photoconductive drum and a charge image of the original is generated there.
  • Subsequent use of toners and transfer to any substrate results in a copy of the given template.
  • the security element located in or on the document according to the invention has the effect that the incident on the surface of the security element Light rays are not diffusely scattered, but the black reflective metal layer initially creates a black image at this point.
  • a banknote is equipped with the thread according to the invention and it is further provided that this thread comes out of the banknote at at least one point on the surface of the note, a first embodiment of the method according to the invention results.
  • a banknote also usually has a linear background print that covers almost the entire surface of the note. If you now try to copy such a note, there is a dark place in the copy where the exposed thread would otherwise be visible. In addition, however, one or more clearly visible interruptions can be found in the area of linear background printing. This copy is therefore easily recognizable as a forgery.
  • the security thread can also be produced in such a way that recognizable or readable information is contained within the light beam bent to the side due to the special design of the surface structure.
  • a black cross or another suitable sign can also be created within the copy, which improves the recognizability of the copy and additionally hinders the secondary improvement of such a copy.
  • a suitable method consists, for example, of holographically imaging a light source at an oblique angle of incidence and producing an embossing stamp in a known manner on the basis of this hologram. If one stamps the surface of a metallized plastic filament with such a stamp, the result is, in principle, an image of the previously recorded topography, that is to say a light source radiating in a defined manner at a certain angle. This means that incident light rays leave the surface of the film at a defined angle and thus produce the effects described above.
  • any directional reflective embossing can be used, which only takes into account the different orientation options of the original in the copier. For example, four to eight reflections grouped at a defined angle symmetrically around the normal of the thread can provide excellent security for documents in these devices.
  • an annular retroreflection which is mounted on the security thread as a conical jacket around the normal. Such overexposure would then result in annular extinguishments of the pressure around the thread.
  • a number of copiers use line-by-line scanning of the original, eliminating the need for a photoconductive drum. Rather, a line consisting of many light-sensitive points glides over the original, which scans the image across the direction of travel of the line. It goes without saying that such imaging systems are only disturbed if at least one of the reflections falls into one of the light-sensitive sensor points. This means that the previously described direction of reflection in a circle along a conical surface would already be a perfect safeguard. Likewise, however, the relexes along the cone shell can also be divided into a group of individuals Decompose points so that a sufficiently large number of point-shaped reflected light bundles are formed along a circle in the illustration. These would then outshine at least one point each when scanning (but generally two points due to their symmetrical arrangement). By moving the sensor line, these points would add up to two bright lines along the direction of movement of the sensor.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Sicherheitspapier gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Bei der Herstellung von Papier für Banknoten, Schecks, Pässe, im folgenden kurz als Sicherheitspapiere bezeichnet, entspricht es dem Stand der Technik, sogenannte Sicherheitsfäden in das Papier einzubringen. Hierbei handelt es sich um schmale Bändchen aus Kunststoff oder Metall oder beliebigen Verbundmaterialien, welche beim Herstellungsprozeß des Papiers mit in das Papierblatt eingebettet werden. Solche Sicherheitsfäden sind am fertigen Blatt in durchfallendem Licht entsprechend ihrer Natur zu erkennen und dienen zur Echtheitsmarkierung des entsprechenden Papiers.
  • Aus der EP-A-0 229 645 ist ein Verfahren bekannt, wonach dieser Sicherheitsfaden auch so ins Papier eingebracht werden kann, daß er an einigen vorher bestimmbaren Stellen aus der Papiermasse heraustritt und somit an der Oberfläche des Papiers liegt. Dieses Verfahren ist insbesondere dann von Interesse, wenn der Faden metallisch reflektierende Eigenschaften besitzt und daher spiegelnden Glanz aufweist. Es ist bekannt, daß solche spiegelnden Objekte in Fotokopiergeräten nicht in der gleichen Weise reproduziert werden können. Anstelle der spiegelnd glänzenden Fadenoberfläche entsteht nur ein schwarzer Fleck, durch den sich die Kopie als solche eindeutig vom Original unterscheidet. Es gibt jedoch Möglichkeiten, auch auf der Kopie im nachhinein eine entsprechende spiegelglänzende Fläche zu erzeugen (z. B. durch Auftragen entsprechender Lacke).
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein Sicherheitselement vorzusehen, welches einerseits von sich aus als Echtheitsmerkmal in einem entsprechenden Sicherheitspapier erkannt werden kann, welches aber auch andererseits zum Schutz vor unbefugtem Kopieren eingesetzt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.
  • Ein derartiges Sicherheitselement, das z. B. die Form eines in das Dokument eingebetteten Sicherheitsfaden aufweisen kann, würde bei dem Versuch zur Herstellung einer Kopie auf dieser Kopie so deutliche Effekte hervorrufen, daß diese nicht mehr nachträglich im Sinne des Originals repariert werden könnte.
  • Aus verschiedenen Dokumenten (DE-A-25 55 214; EP-C 59 056; EP-C 70 172; US-A-4,437,935) ist es zwar bekannt, Dokumente mit lichtablenkenden, insbesondere lichtbeugenden Strukturen zu versehen. Hier stellt aber nur die Struktur an sich ein Echtheitsmerkmal dar, das fotografisch oder elektrofotografisch leicht reproduzierbar ist. Diese lichtbeugende Strukturen verhindern aber nicht, daß das Dokument außerhalb dieser Strukturen in der gewünschten Form kopiert wird.
  • Es wurde nun gefunden, daß in der Tat Sicherheitselemente erzeugt werden können, welche besondere Eigenschaften aufweisen. Im allgemeinen handelt es sich dabei auch um die an sich bekannten Folien oder Folienstreifen aus z. B. Polyester oder Polycarbonat mit einer aufgedampften Metallschicht. Diese Folien, Folienstreifen oder -fäden entsprechen in verschiedenster Ausführung dem Stand der Technik und können beispielsweise unter Aufdampfen von Aluminium, Nickel, Gold, Titannitrit und anderen Materialien erzeugt werden. Zusätzlich wird jedoch in die Oberfläche dieses Fadens eine spezielle Struktur eingeprägt, welche das einfallende Licht in spezieller Weise ablenkt, beugt oder reflektiert. Der erfinderische Gedanke besteht darin, durch die Ablenkung des einfallenden Lichtes die Lichtstrahlen so abzulenken, daß sie nur unter einem vorbestimmten Winkel, - vom Einfallswinkel unterschiedlich - zu sehen sind. Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn der abgelenkte, insbesondere gebeugte Strahl einerseits rechtwinklig zur Fadenlaufrichtung liegt, andererseits jedoch zur Normalen auf die Fadenoberfläche einen gegebenen Winkel einschließt. Betrachtet man ein Dokument, welches einen solchen Faden enthält, so sind bei normaler, d. h. senkrecht auf die Fläche gerichteter, Beobachtung keine besonderen Effekte zu erkennen. Beim Schräghalten des Dokumentes (wobei vorteilhafterweise der Faden als Achse für die Schrägneigung anzusehen ist) erscheinen unter definierten Winkeln helle Lichtreflexe, welche jedoch bei weiterem Neigen des Dokumentes wieder verschwinden. Bei einer raschen prüfenden Bewegung des Dokumentes um die Fadenachse erscheint also ein kurzes Aufblitzen der abgelenkten Lichtstrahlen. Diese Eigenschaft des Sicherheitsfadens läßt sich vorteilhaft als Echtheitsmerkmal benutzen, da es insbesondere mit einfachen Mitteln nicht möglich ist, eine solche Erscheinung nachträglich auf einer Fälschung oder Kopie hervorzurufen.
  • Es hat sich herausgestellt, daß ein Faden der erfindungsgemäßen Art dann besonders vorteilhafte Eigenschaften zeigt, wenn in einem Kopierer (gleichgültig ob schwarzweiß oder farbig) ein Versuch unternommen wird, das Dokument durch unerlaubtes Kopieren zu vervielfältigen. Hierzu wird zur Beleuchtung der Vorlage beispielsweise eine Gasentladungsröhre oder dergleichen verwendet. Das von der Vorlage reflektierte Licht wird durch ein fotografisches Objekt auf eine fotoleitfähige Trommel abgebildet und dort ein Ladungsbild der Vorlage erzeugt. Durch anschließende Verwendung von Tonern und Übertragung auf ein beliebiges Substrat entsteht eine Kopie der gegebenen Vorlage.Das erfindungsgemäß im oder auf dem Dokument befindlichen Sicherheitselement bewirkt jedoch, daß die auf die Oberfläche des Sicherheitselements einfallenden Lichtstrahlen nicht diffus gestreut werden, sondern durch die reflektierende Metallschicht zunächst an dieser Stelle ein schwarzes Abbild entsteht. Dies ist prinzipiell nicht verschieden von der Verwendung einfacher metallbedampfter Sicherheitsfäden. Zusätzlich ergibt sich jedoch, daß die abgelenkten Lichtstrahlen das Objektiv und die fotoleitfähige Trommel an einer Stelle treffen, an der normalerweise Informationen einer anderen Stelle der Vorlage enthalten wären. Hierdurch entsteht an dieser Stelle ein zusätzlicher heller Lichteffekt, welcher die normalerweise auf der fotoleitfähigen Trommel vorhandene Information an dieser Stelle überstrahlt und somit löscht. Eine erfindungsgemäß von einem solchen Dokument hergestellte Kopie zeigt also nicht nur anstelle des reflektierenden Sicherheitsfadens schwarze Stellen, sondern zusätzlich im Bereich des Textes bzw. der Abbildung hell überstrahlte Flecken, welche als Unterbrechungen im Text bzw. in der Abbildung leicht erkennbar sind. Diese Flecken lassen auch bei einer sonst perfekten Kopie sofort erkennen, daß es sich hierbei nicht um ein Original, sondern um eine Fälschung handeln muß.
  • Stattet man beispielsweise eine Banknote mit dem erfindungsgemäßen Faden aus und sieht ferner vor, daß dieser Faden innerhalb der Banknote an mindestens einer Stelle an die Oberfläche der Note heraustritt, so ergibt sich eine erste Verkörperung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Eine Banknote besitzt darüber hinaus gewöhnlich einen linienhaften Untergrunddruck, welcher fast die gesamte Fläche der Note bedeckt. Versucht man nun eine solche Note zu kopieren, so ergibt sich an der Stelle, wo sonst der freiliegende Faden erkennbar wäre, eine dunkle Stelle in der Kopie. Darüber hinaus findet man jedoch im Bereich des linienhaften Untergrunddruckes eine oder mehrere deutliche sichtbare Unterbrechungen. Damit ist diese Kopie ohne weiteres als Fälschung zu erkennen.
  • In einer weiteren Verkörperung der Erfindung läßt sich der Sicherheitsfaden auch so herstellen, daß innerhalb des zur Seite gebeugten Lichtstrahls infolge der besonderen Ausführung der Oberflächenstruktur eine erkennbare oder lesbare Information enthalten ist. So kann im Bereich der durch die seitliche Ablenkung entstehenden hellen Flecken innerhalb der Kopie noch zusätzlich ein schwarzes Kreuz oder sonst ein geeignetes Zeichen entstehen, welches die Erkennbarkeit der Kopie verbessert und zusätzlich die sekundäre Nachbesserung einer solchen Kopie behindert.
  • Der besondere Vorteil der genannten Sicherheitsfäden ist darin zu sehen, daß sie nicht nur in der Kopie falsch abgebildet werden (was man durch sekundäres Auftragen von Lacken ganz bequem nachbessern kann), sondern daß sie die positiv notwendige Information auf anderen Teilen des Sicherheitspapieres überstrahlen und damit unkenntlich machen. Somit ergibt sich, daß die Kopie nicht nur als solche leicht erkennbar ist, sondern daß auch ein Teil der üblicherweise dort vorhanden gewesenen Information auf der Kopie nicht mehr erkennbar sein wird.
  • Die Herstellung eines Fadens der genannten Art ist mit den vorhandenen Mitteln der Technik grundsätzlich möglich. Ein geeignetes Verfahren besteht beispielsweise darin, eine Lichtquelle unter einem schrägen Einfallswinkel holografisch abzubilden und auf Basis dieses Hologramms auf bekannte Weise einen Prägestempel herzustellen. Prägt man die Oberfläche eines metallisierten Kunststoffadens mit einem solchen Stempel, so ergibt sich im Prinzip ein Abbild der zuvor aufgenommenen Topografie, also eine definiert unter einem bestimmten Winkel strahlende Lichtquelle. Dies bedeutet, daß einfallende Lichtstrahlen die Oberfläche der Folie unter einem definierten Winkel verlassen und damit die zuvor beschriebenen Effekte erzeugen.
  • Bei der Herstellung einer solchen Aufnahme ist es notwendig, auf die Geometrie der üblichen Fotokopiergeräte Rücksicht zu nehmen. Dabei ist auch die Anordnung der Lichtquelle bei der Herstellung des Prägestempels zu berücksichtigen. Ferner ist zu berücksichtigen, daß nicht von vornherein sichergestellt ist, in welcher Orientierung das Original in das Kopiergerät eingelegt wird.
  • Für den Fall der verbreiteten Kopiergeräte, welche mit einer Leuchtröhre als Lichtquelle und mit einer direkten fotografischen Abbildung auf eine fotoleitfähige Trommel arbeiten, läßt sich im Prinzip jede gerichtet reflektierende Prägung verwenden, welche nur den unterschiedlichen Orientierungsmöglichkeiten des Originals im Kopierer Rechnung trägt. So können beispielsweise vier bis acht unter einem definierten Winkel symmetrisch um die Normale des Fadens gruppierte Reflexionen eine ausgezeichnete Absicherung für Dokumente in diesen Geräten bewirken. Ebenso ist jedoch auch die Verwendung einer ringförmigen Rückstrahlung möglich, welche als Kegelmantel um die Normale auf den Sicherheitsfaden gelagert ist. Eine solche Überstrahlung würde dann um den Faden herum ringförmige Auslöschungen des Druckes bewirken.
  • Eine Reihe von Kopiergeräten arbeiten mit einer zeilenweisen Abtastung des Originals, wobei keine fotoleitfähige Trommel mehr verwendet wird. Vielmehr gleitet über das Original eine aus vielen lichtempfindlichen Punkten bestehende Zeile, welche das Bild quer zur Fortbewegungsrichtung der Zeile abrastert. Es versteht sich, daß solche Abbildungssysteme nur dann gestört werden, wenn wenigstens einer der Reflexe in einen der lichtempfindlichen Sensorpunkte fällt. Dies bedeutet, daß die zuvor beschriebene Reflexionsrichtung in Kreisform entlang eines Kegelmantels bereits eine einwandfreie Absicherung darstellen würde. Ebenso kann man jedoch die Relfexe entlang des Kegelmantels auch in eine Schar von einzelnen Punkten zerlegen, so daß in der Abbildung entlang eines Kreises eine hinreichend große Anzahl von punktförmigen reflektierten Lichtbündeln entsteht. Diese würden dann beim Abscannen mindestens je einen Punkt (im allgemeinen wegen symmetrischer Anordnung jedoch zwei Punkte) überstrahlen. Durch die Fortbewegung der Sensorzeile würden sich diese Punkte entlang der Bewegungsrichtung des Sensors zu zwei hellen Linien addieren.
  • Schließlich gibt es spezielle und sehr teure Geräte, welche eine Vorlage Punkt für Punkt aufnehmen und das ausgenommene Bild zunächst in digitaler Form speichern. Dise Geräte sind meist so aufgebaut, daß senkrecht zur Vorlage ein punktförmiger Lichtsensor angebracht ist. Seitlich von diesem Sensor oder ringförmig um diesen herum befindet sich die Lichtquelle, welche einen größeren Teil der Vorlage unter dem Sensor beleuchtet. Auch für diesen Fall kann die Absicherung dadurch vorgenommen werden, daß das diffus auf die Vorlage einfallende Licht von dem Beugungsgitter des Sicherheitsfadens definiert zur Seite abgelenkt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Reflexe jedoch so ausgebildet, daß sie nur einen kleinen Winkel zur Normalen auf die Vorlage einschließen. Ferner können die Reflexbereiche auf einen etwas größeren Raumwinkel aufgeweitet werden. Durch eine solche Anordnung wird erreicht, daß beim Abrastern der Druckbereiche auf beiden Seiten des Sicherheitsfadens jeweils Lichtintensitäten mit aufgenommen werden, welche vom Sicherheitsfaden selbst stammen. Damit wird wiederum in unmittelbarer Nähe des Sicherheitsfadens zu beiden Seiten eine überstrahlte, also keine Abbildung enthaltende Zone gebildet.

Claims (3)

  1. Sicherheitspapier zum Schutz gegen unlautere Reproduktionen mit einer abbildenden Kopiervorrichtung, wobei das Sicherheitspapier ein Sicherheitselement enthält, welches aus einem Trägermaterial besteht, auf dem spezielle lichtablenkende Strukturen angeordnet sind, die eine Beugung oder Reflexion diffus oder gerichtet einfallenden Lichts bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitselement eine Metallschicht aufweist, in die die speziellen lichtablenkenden Strukturen derart eingeprägt sind, daß ein wesentlicher Anteil des einfallenden Lichts in eine, einen Winkel zur optischen Achse oder einen Winkel zur Lichteinfallsrichtung bildende Hauptrichtung gebeugt, bzw. reflektiert wird, so daß die Projektion dieses Lichtanteils auf die Abbildungsvorrichtung des Kopierers außerhalb der geometrischen Grenzen des Sicherheitselements liegt und dort einen Flächenbereich mit hoher Lichtintensität beaufschlagt, und daß die übrigen Raumwinkelelemente im wesentlichen von der speziellen lichtbeugenden Struktur unbeeinflußt bleiben.
  2. Sicherheitspapier nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitselement ein in Papier eingebetteter, an vorbestimmter Stelle an die Oberfläche tretender Sicherheitsfaden ist.
  3. Sicherheitspapier nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die speziellen lichtablenkenden Strukturen ein Hologram sind.
EP89123585A 1988-12-21 1989-12-20 Sicherheitselement zum Schutz von Dokumenten gegen unerlaubte Reproduktion Expired - Lifetime EP0377167B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
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