СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ МАРКИРОВКИ ЦЕННЫХ БУМАГ
METHOD AND DEVICE FOR PROVIDING MARKING OF VALUABLE PAPERS

Настоящее изобретение относится к способам и устройствам, предназначенным для обеспечения защитных документов с изменяющимися данными, где каждый защитный документ имеет индивидуализированные идентификационные маркировки, предлагая улучшенную защиту против копирования или фальсификации. Термин «защитный документ» обозначает здесь главным образом банкноты, однако также обозначает документы любого вида, имеющие финансовую ценность, такие как чеки, лотерейные билеты, правовые документы, а также кредитные карты или идентификационные документы. Данный список не ограничивается. Подложкой защитных документов обычно является бумага, однако она может быть выполнена из полимерной фольги или полимерных пластин. Структура таких подложек может быть однородной или слоистой. Термин «идентификационная маркировка» обозначает здесь любой знак, считываемый невооруженным глазом или специальной машиной, характеристики которого могут изменяться так, что каждая ценная бумага может таким образом быть различена от любой другой ценной бумаги того же вида. Идентификационные маркировки включают, например, но не ограничиваются этим, серийные номера, штрихкоды, геометрические последовательности, перфорации, магнитно- кодированные зоны и подобное.
Настоящее изобретение более конкретно относится к способу обеспечения по меньшей мере одной составной идентификационной маркировки на подложке защитного документа, в котором упомянутая составная идентификационная маркировка содержит первую идентификационную маркировку и по меньшей мере одну вторую идентификационную маркировку, в котором упомянутая первая идентификационная маркировка выполняется первой маркирующей станцией и в котором упомянутая вторая идентификационная маркировка выполняется второй маркирующей станцией, при этом первая сторона упомянутой подложки приводится в маркирующее взаимодействие с первой маркирующей станцией.
Уже известна практика создания защитных зон на ценной бумаге и, в частности, на банкнотах нанесением изображения в виде пленки, этикетки или ленты так, чтобы сделать эти бумаги трудными для подделки, в частности для репродуцирования с помощью фотокопировальных устройств, качество репродуцирования которых постоянно улучшается. Эти изображения часто являются оптически изменяющимися изображениями, содержащими кинеграмму или голограмму, которые имеют свойства изменения видимости в зависимости от угла, под которым они рассматриваются. Эти изображения могут быть нанесены горячей или холодной припечаткой. Машины для нанесения таких изображений на отпечатанные другим способом листы банкнот описаны, например, в EP 0625466 или US 6263790 или US 6302016. Несмотря на то что фальсификации посредством простых цветных фотокопировальных устройств таким образом уже невозможны, прикрепление таких изображений не исключает фальсификации фальшивомонетчиками, способными добыть голограммы и подобное.
Обычно идентификационная маркировка ценной бумаги содержит серийный номер, напечатанный на документе. Чтобы увеличить защитный эффект обычных серийных номеров, в EP 0768189 предлагается сочетать дополнительные буквенно-цифровые защитные признаки с серийным номером, нанесенным на фольгу или этикетку, которая закреплена на ценной бумаге с помощью вышеупомянутого процесса. Согласно способу, предложенному в EP 0768189, информация на фольге или этикетке считывается устройством считывания после этапа закрепления фольги на ценной бумаге. Устройство считывания управляет печатающим устройством, которое печатает ту же информацию на другом месте ценной бумаги, например, совместно с серийным номером. Идентификационная маркировка становится, таким образом, составной маркировкой, репродуцирование или копирование которой является более трудным, чем только с обычным серийным номером или с серийным номером, объединенным с голографическим изображением, которое не изменяется от бумаги к бумаге. Это известное предложение, однако, не вполне удовлетворительно, поскольку каждый способ печати подобно второму печатанию, предложенному EP 0768189, приводит к некоторым дефектам печати, число которых низко при надежном оборудовании, но никогда не является абсолютно нулевым. Однако для пользователей защитных документов желательно, чтобы серия была непрерывно пронумерована, а это не может быть гарантировано процессом маркировки, включающим прохождение через две последовательные машины. По той же причине серийные номера не печатают двухсторонними на банкнотах.
Документ WO 98/36913 раскрывает способ маркировки прозрачного окна в защитном документе, изготовленном из полимерной подложки, по существу прозрачной к выбранному лазерному излучению. Эта подложка покрыта с двух сторон краской, поглощающей одинаковое излучение и подвергаемой упомянутому излучению вдоль пути маркировки, посредством чего краска на обеих сторонах подвергается абляции вдоль упомянутого пути. Метка выглядит как прозрачное окно. Недостаток данной технологии заключается в том, что обе маркировки являются обязательно совмещенными и что тогда как с одной стороны может быть считана буквенно-цифровая последовательность, с другой - она совершенно нечитаема, поскольку она представляет собой зеркальное изображение буквенно-цифровой последовательности. Подобное решение раскрывается в патенте US 6505779.
ЕР 0737572 и WO 03/099579 раскрывают системы маркировки, содержащие печатающие устройства высокой, струйной и лазерной печати, расположенные радиально относительно листоподающего барабана для печатания серийных номеров, штрихкодов и дополнительных защитных признаков. Все упомянутые признаки отпечатываются на одной стороне защитного документа, обращенной к печатающим устройствам.
Поэтому целью настоящего изобретения является создание способа и устройства, осуществляющего двухстороннюю составную идентификационную маркировку на защитном документе в ходе одного и того же этапа обработки листа.
Для решения этой цели предлагается способ по п.1 формулы и устройство по п.16 формулы. Предпочтительные варианты изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения.
Эта цель достигается способом, в котором упомянутая вторая маркирующая станция включает лазерную маркирующую станцию для генерирования лазерного луча, где участок второй стороны упомянутой подложки предусмотрен со слоем материала, способного поглощать существенное количество излучения, эмитируемого лазерным лучом, при этом лазерный луч направляется на упомянутый слой поглощающего материала через упомянутую первую сторону и сквозь упомянутую подложку для образования упомянутой второй идентификационной маркировки только на упомянутой второй стороне подложки.
Соответствующее устройство для осуществления данного способа содержит первую маркирующую станцию и по меньшей мере вторую маркирующую станцию, при этом упомянутое устройство имеет средство для приведения первой стороны подложки в маркирующее взаимодействие с первой маркирующей станцией перед второй маркирующей станцией, где первая маркирующая станция является лазерной маркирующей станцией для генерирования лазерного луча и где лазерное излучение лазерного луча выбрано среди излучений, способных проходить через подложку без существенной ее модификации и способных вступать в реакцию с заданным участком материала, который поглощает существенное количество излучения, эмитируемого лазерным лучом, и который расположен на второй стороне упомянутой подложки, причем вторая маркирующая станция расположена таким образом, что лазерный луч направлен на поглощающий материал через первую сторону и сквозь подложку для образования второй идентификационной маркировки только на второй стороне подложки.
Предпочтительно лазер является ИК лазером с длиной волны между 0.8 мкм и 10.6 мкм, в то время как подложка упомянутых защитных документов представляет собой бумажный лист. Предпочтительно лазерный луч имеет длину волны между 0.3 мкм и 10.6 мкм, в то время как подложка упомянутых защитных документов представляет собой полимерный материал.
Слой поглощающего излучения материала может быть любым поглощающим ИК излучение материалом, отпечатанным или нанесенным на подложку. Излучение должно вызывать достаточное повышение температуры для локального испарения, абляции или выжигания этого слоя или вызывать локальную фотохимическую реакцию фоточувствительного материала, включая изменение цвета или любой другой вид изменения. Например, оптически изменчивые устройства (OVD), нанесенные на банкноты, в основном составлены из по меньшей мере металлического слоя, который очень легко вступает в реакцию с лазерным лучом. Данный материал может также быть поглощающей ИК излучение краской, подобной краске офсетной, глубокой, шелкотрафаретной или флексографской печати. Оптически изменчивые краски (OVI), состоящие из металлических частиц, очень хорошо вступают в реакцию с лазерным лучом.
Способ может предусматривать третью идентификационную маркировку или даже более, контролируемую тем же блоком обработки данных, таким же образом, как вторая маркировка.
Таким образом, в противоположность вышеупомянутым способам уровня техники, где идентификационные маркировки или только напечатаны на одной стороне, или требуют две обработки и дополнительную замену бракованных оттисков в способе, согласно настоящему изобретению первая и вторая идентификационные маркировки производятся на одном этапе обработки, в той же маркирующей машине.
В то время как вторая маркирующая станция является лазерной маркирующей станцией, первая и, возможно, другие маркирующие станции, может использовать различные технологии маркировки. Например, первая идентификационная маркировка может быть выполнена посредством способа машинной высокой печати. Буквенно-цифровые знаки могут быть реализованы посредством известных в уровне технике электромеханических нумераторов, где знаки, выбранные для каждой печати, контролируются блоком обработки данных. Могут быть использованы другие технологии, подобные способам струйной печати или способам рельефного тиснения.
Вторая идентификационная маркировка может содержать те же буквенно-цифровые знаки, что и первая идентификационная маркировка, в различных расположениях на ценной бумаге, определяемых закрепленными фольгой или этикетками, и/или участками второй стороны листа, отпечатанными поглощающей свет краской. Таким образом, защитный документ может иметь двухсторонний серийный номер.
Вторая маркировка также может материализовать данные, считанные с первой идентификационной маркировки посредством математического или иного логического правила.
Чтобы избежать того, чтобы фальшивомонетчики могли бы оказаться способными обнаружить вышеупомянутое математическое/логическое правило, данные, которые должны быть материализованы во второй идентификационной маркировке, могут быть случайно генерируемыми данными, каждое из которых записано в аутентичной базе данных в связи с соответствующей первой идентификационной маркировкой.
Предпочтительно, чтобы сделать фальсификацию более трудной, дополнительные идентификационные маркировки не должны показывать те же видимые знаки, как первая и/или вторая идентификационная маркировка. Такая идентификационная маркировка может быть выполнена, например, невидимой краской.
Для обеспечения множества последовательно распределенных составных маркировок на подложке устройство содержит блок обработки данных, где упомянутый блок обработки данных посылает последовательно упорядоченные управляющие сигналы к упомянутым первой и второй маркирующим станциям, так что каждая из этих маркирующих станций выполняет на каждой стороне упомянутой подложки последовательно определяемые маркировки, способные образовывать с соответствующими маркировками, выполненными на другой стороне подложки, составную идентификационную маркировку, где упомянутая вторая идентификационная маркировка и упомянутая первая идентификационная маркировка каждой составной идентификационной маркировки соответствуют одна другой в силу упомянутого правила связывания.
Когда наборы ценных бумаг собраны в виде листов, где отдельные ценные бумаги занимают смежные поля, распределенные рядами и колонками, предпочтительно каждая маркирующая станция содержит множество компонентных маркирующих устройств, при этом область действия каждого маркирующего устройства соответствует одной колонке, а управляющие сигналы, эмитируемые блоком обработки данных, распределяются по различным компонентным маркирующим устройствам, причем сигналы, принимаемые каждым компонентным маркирующим устройством производятся посредством аутентичной базы данных в функции расположения компонентного маркирующего устройства.
Согласно настоящему изобретению нет необходимости считывать первую идентификационную маркировку, отпечатанную на ценной бумаге, для определения второй и последующих идентификационных маркировок. Тем не менее, целесообразно, чтобы после выполнения законченных составных идентификационных маркировок на наборах ценных бумаг последние подавались в контрольное устройство, проверяющее правильность выполнения всех составных идентификационных маркировок. Данный контроль качества можно понимать как первую подтверждающую подлинность проверку.
После завершения идентификационных маркировок листов ценных бумаг они разрезаются вдоль рядов и колонок так, чтобы сформировать последовательную серию изолированных ценных бумаг. Ценные бумаги могут быть упакованы в пачки, при этом бумаги пачки несут непрерывную последовательность буквенно-цифровых идентификационных маркировок.
Пример выполнения способа согласно изобретению будет теперь описан со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:
Фиг.1 - схематическое и частичное представление варианта выполнения нумерационной машины для нумерации банкнот,
Фиг.2 - упрощенное и схематическое представление листа с банкнотами в положении на выходе из нумерационной машины на Фиг.1, и
Фиг.3 - схематическое и частичное представление еще одного варианта выполнения нумерационной машины для нумерации банкнот.
Известно, что для нескольких имеющих последовательные номера банкнот, собранных на листе, выходящем из печатной машины, где основной рисунок банкнот идентично отпечатывается на всех полях листа, эти поля соответствуют каждое одной банкноте таким образом, что после разрезания листов на отдельные банкноты формируются пачки из последовательно пронумерованных банкнот. Конкретные варианты осуществления такого процесса описаны более подробно в патенте US 5590507, принадлежащем тому же заявителю, содержание которого при этом включается в настоящее описание.
Теперь, как показано на Фиг.1 прилагаемого чертежа, лист 1 размещается на подающем транспортере 2 и направляется к барабану 3, приводимому во вращение по стрелке A и ведущему лист 1 в зоны обработки из множества маркирующих устройств, как будет описано далее.
Лист 1 разделен на множество отдельных полей, расположенных рядами и колонками, при этом предполагается, что каждое поле образует одну банкноту. В примере, представленном на Фиг.1 и 2, лист 1 содержит три колонки 11, 12, 13 и десять рядов от 1 до 10, при этом каждое поле имеет на Фиг.2 позицию [колонка, ряд] от 111 до 1310.
На предшествующем этапе фоточувствительный материал, поглощающий ИК-излучение, схематически представленный кругами 60 на Фиг.2, был нанесен на все поля на задней стороне листа 1. Подходящие материалы - поглощающие ИК-излучение этикетки, такие как OVD, или поглощающие ИК-излучение краски, такие как OVI, и некоторые офсетные краски, краски глубокой печати, краски для шелкотрафаретной печати и флексографские краски.
Нумерационная машина, показанная на Фиг.1, содержит пару маркирующих станций 5 и 6, расположенных по периферии барабана 3 и разнесенных вокруг барабана. Каждая станция содержит три подобные компонентные маркирующие устройства 51, 52, 53 и 61, 62, 63, каждое из которых соответственно расположено впереди одной из колонок 11, 12, 13. В то время как компоненты станции 5 могут работать согласно технологии машинной высокой печати или иной технологии, например технологии струйной печати или технологии рельефного тиснения, компоненты станции 6 работают согласно технологии лазерной маркировки. Также возможно размещение компонентов станции 5 после лазерной маркирующей станции 6. На самом деле, размещение лазерной маркировки 6 перед или после маркирующей станции 5 (или относительно других маркирующих станций) не имеет особой важности в рамках данного изобретения.
Компоненты станции 5 с машинной высокой печатью могут быть расположены так, как предложено в US 5660106, например. Также могут быть использованы машинные нумераторы. Преимущества машинной высокой печати заключаются в магнитной и/или ИК защите, а также в высоком разрешении и незначительном тиснении. С другой стороны, существует недостаток гибкости в плане шрифтов и данных. Технология струйной печати не обеспечивает такое высокое разрешение. Однако данная технология обеспечивает высокую гибкость в плане шрифтов и смене работ.
Лазерная маркирующая станция может представлять собой лазер на алюмоиттриевом гранате, преимущественно с лазерным источником, расположенным снаружи машины, и лазерным излучением, передаваемым оптическим волокном к установленным на машине лазерным головкам. Необходимо регулировать мощность, чтобы сделать возможной адекватную реакцию поглощающего и/или фоточувствительного/термопластичного материала на луч лазера.
Лист 1, например, выполнен из бумаги на основе хлопка или полимерного материала с толщиной около 100 мкм, возможны другие подходящие материалы, обеспечивающие материал, являющийся по существу прозрачным к излучению лазера. Соответственно лазерные лучи станции 6 проходят сквозь данную подложку без какого-либо видимого повреждения подложки, тогда как фоточувствительный/термопластичный материал, нанесенный на оборотную сторону подложки, поглощает лазерную энергию. Данный материал трансформируется (как OVD), подвергается абляции (как для поглощающих ИК-излучение красок) или подвергается частичной абляции в случае краски, состоящей из двух типов пигментов, одного - прозрачного для длины волны лазера и другого - поглощающего данную длину волны. В данном последнем случае может наблюдаться изменение цвета после маркировки.
Блок 8 обработки данных посылает сигналы управления во все компоненты 51, 52, 53, 61, 62, 63 различных маркирующих станций. Компоненты 51 и 61 действуют в полях колонки 11, компоненты 52 и 62 - в полях колонки 12, и компоненты 53 и 63 - в полях колонки 13. Таким образом, компоненты станции 5 печатают серийный номер на лицевой стороне банкнот в расположениях, обозначенных позицией 50 на Фиг.2, а компоненты станции 6, предусмотренные на оборотной стороне, в расположениях, обозначенных позицией 60, - вторую частичную идентификационную маркировку, связанную с конкретным серийным номером банкноты математическим правилом, как упомянуто выше.
Фиг.2 показывает внешний вид листа 1 после его обработки в нумерационной машине. Каждое поле от 111 до 1310 имеет выполненную идентификационную маркировку, последовательно определяющую банкноту. Частичные маркировки 50 являются серийным номером, а частичные маркировки 60 на другой стороне листа 1 являются, например, тем же серийным номером или машиночитаемой графической информацией, или другими фигурами, связанными с и имеющими отношение к серийному номеру.
Покидая барабан 3, лист проводится для прохода перед контрольным устройством 9, которое проверяет, правильно ли были выполнены идентификационные маркировки.
Фиг.3 показывает другой вариант выполнения маркирующего устройства, содержащий большее количество отдельных маркирующих устройств. Листы подаются к барабану 3' через подающий ролик 14 в направлении стрелки A. Сначала они проходят перед маркирующей станцией 5''' струйной печати, затем перед лазерной маркирующей станцией 6' и затем последовательно в соотношении печати в два печатающих устройства высокой печати 5' и 5''. Все четыре частичные маркировки определяются общим блоком обработки данных (не показан).
Первая сторона листа проверяется на ошибочные маркировки первым контрольным устройством 9', в то время когда лист еще находится на барабане 3'. Второе контрольное устройство контролирует маркировки, выполненные лазерной маркирующей станцией 6', после прохождения листа через выводной/передаточный ролик 14', при этом лист выводится из устройства в направлении стрелки B.
Дальнейшие операции резки и упаковки в пачки могут быть осуществлены так, как показано в US 5590507.
Специалист в данной области техники поймет, что показанная на Фиг.3 нумерационная машина может быть предусмотрена с другими комбинациями маркирующих станций, такими как станция струйной печати и станция высокой печати для маркировки первой стороны и две лазерные маркирующие станции для выполнения двух различных маркировок на второй стороне, например маркировки на закрепленной этикетке и маркировки на участке, отпечатанном поглощающей ИК излучение краской.
Специалист в данной области техники также поймет, что компоненты 51, 52, 53 маркирующей станции 5 и компоненты 61, 62, 63 маркирующей станции 6 могут быть расположены на последовательных барабанах, в той же машине.