用于证券纸的安全单元

本发明涉及一种用于纸币和类似物用的证券纸的安全单元，具有 美学的和可防伪的性质。

众所周知，在纸币以及其他凭证中采用了安全单元，如安全线或 带，用设有真空沉积在例如聚合物薄膜上的连续反光金属层例如铝层 的透明薄膜制成。用这种纸制成的纸币在许多国家已经广泛流通了许 多年。当将安全线嵌入证券纸中并在随后印刷该证券纸以提供安全凭 证时，安全线在反光条件下不易被识别，而在该凭证在透射光条件下 看时，安全线立刻变为透明的，成为一个暗影像。

近一时期，为了提高安全凭证特别是纸币防御利用复杂的分色、 印刷和彩色复制工艺的现代伪造技术的安全性，已经通常采用了这样 一种安全线，它在一塑料载体上具有一薄铝层，该铝层沿安全单元的 长度方向在页张的一侧上以一定的间隔暴露出来，所暴露的区域称之 为窗口。GB-A-1552853和GB-A-1604463公开了含有这种窗口的纸 币。用来制造这种纸币的纸可以采用我们的欧洲专利说明书EP-A- 0059056中所公开的方法来制造。具有沿安全单元的长度方向暴露于 窗口中的安全线的纸币的广泛使用，已经使得安全性提高。这种类型 的纸币提高了防御造伪币者的安全性，在透射光条件下观察时，安全 带表现为一条暗线，而在适当的一侧在反射光条件下观看时，容易看 见在窗口处暴露的光亮发光的铝部分。然而，有必要利用更尖端的装 置进一步提高安全性，以使得可能的造伪币者更难于完成其任务，因 为安全部件的暴露的铝部分的反光外貌可以利用现代材料和技术例 如采用烫箔技术模拟出来。

这一领域的更近一些的发展包括如US-A-4652015所述具有一安 全单元的证券纸，其中采用了抗蚀和蚀刻技术，以有选择地在聚合物 薄膜上去除真空沉积铝层的一些金属部分，由此留下在塑料带上具有 金属特征的安全标记。该塑料带完全嵌入纸中，金属特征在反射光照 明条件下不能被肉眼发现，只是在透射光条件下才变得可见。然而， 这种类型的安全线不适合应用于窗口的情形。由于特征是离散的和分 开的，所以在窗口中总的外观是混乱和不均匀的。

进一步的改进见我们的专利说明书EP-A-0319157，该文件描述 了采用一种局部镀金属的薄膜，该薄膜在安全部件的10％至50％的区 域为一些无金属部分，这些无金属部分沿安全部件的长度方向形成了 重复的图形、图案或标记。然而，此金属层沿其长度方向保留有一条 连续的金属轨迹。采用该文件所述的安全线所形成的纸币提供了出色 的安全性和公开的安全特征，在这种纸币中，公众在透射光条件下不 借助透镜或其他观察辅助装置可以明显地看到安全线。在透射光条件 下，安全线表现为一条黑色条带，它与其周围相比非常清楚地显现出 来。尽管安全线可显然用在窗口纸中，但是在嵌入版中安全线在反射 光条件下观察时几乎不可见。在窗口版中，安全线在反射光条件下在 围绕无金属区域的窗口中表现为银块。

虽然这种类型的安全线产生了易于识别效果，适用于窗口或嵌 入，但是阴像块(negative block)的直边缘可以利用烫金技术来模仿。

在EP-A-0659936中描述了一种安全线，它由一种设有涂层的光 导塑料薄膜组成，该薄膜至少局部是不透明的，其中，安全线包括呈 视觉上可见和/或机器可读、从不透明区域延伸到相邻的光导区域的字 符或图形形式信息。这样有如下优点，即，上述可见印迹只能利用非 常复杂的技术来伪造。

EP-A-0659587公开了一种安全线，它也是由一种设有涂层的至 少局部是不透明的光导塑料薄膜组成。涂层具有呈视觉上可见和/或机 器可读的、形成第一种类型的信息的字符或图形形式的光导区域。呈 现视觉上可见和/或机器可读的字符或图形形式的第二种类型的信息 附加地设置在塑料薄膜上，并在尺寸和/或可见印迹方面不同于第一种 类型的信息。在该文件所描述的例子中，有一种因反射光/透射光效果 而不能被复制的暗记(negative inscription)与另一种类型的信息的组 合，此另一种信息尤其易于利用反射光来辨别。或者，保护效果利用 大的易读的暗记与小的在透明塑料线上视觉上难于分辨的暗记之间 的对比。

本发明的目的是，进一步提高安全单元诸如安全线的安全性。

因此，按本发明，提供了一种安全单元，用于全部或部分地嵌入 证券纸中，包括一细长条光导聚合物基片，所述基片在其至少一个表 面上有一层呈现一图案形式的反光金属层，其特征在于：所述图案沿 安全单元的长度方向包括至少一种基本上连续、重复的非字母数字的 几何图形，此几何图形由至少一条组线组成，上述图形中，图形的频 率、瞬态幅度和/或最大幅度沿上述单元的长度方向变化；上述几何图 形还沿安全单元的长度方向提供了一条连续的金属轨迹；以及，所述 图案不具有直线边界。

与印刷信息不同，采用重复几何图形具有如下优点：它与在较小 时不易读的字母数字符号相比在窄线上更可能被识别。重复几何图形 与在EP-A-0319157中所述的当前通常采用的由直缘所描绘的图案相 比在美学上更吸引人。

该连续金属轨迹有利地提供了一条沿安全单元的长度方向延伸 的导电轨迹，使得安全单元可以利用常规的金属线探测设备例如在分 类用过的纸币的分类机上探测。这种可以利用常规的金属线探测设备 探测的特性是一种重要的特性，有助于排除伪币。此外，通过提供合 适的探测器，可以利用电的或其他的装置来确定安全单元内的金属分 布，并与一参考图形作比较，以提供又一种用于确认含有安全单元的 真凭证的技术。

最好是，至少一个重复单元具有最大横向宽度为0.8mm特别是 0.5mm的反光金属层。

在本发明的一个优选实施例中，安全单元的宽度大于等于2mm， 从而允许复杂的表面图形结合在纸基片中。

上述图案优选地具有多条连续的金属轨迹。

在本发明的一个优选实施例中，图案由若干金属线构成，其中， 至少有一些金属线的宽度位于0.05毫米至0.15毫米的闭区间范围内。 于是，安全单元被设计成，对于伪造者而言，在没有不得不借助对他 们来说在商业上不可行的复制安全线并将其嵌入的手段的情况下，利 用在纸上烫金来模仿存在安全线即便不是不可能的也是极其困难的， 在纸上烫金是伪造安全线的传统方法之一。因此，本发明提高了防伪 能力。

至少有一些金属线的宽度优选地位于0.05mm至0.10mm的范围 内。

最好是，上述单元具有一层半透明的有色涂层。

为实现上述目的，按本发明的另一方面，还提供了一种含有证券 纸的安全物品，包括至少一个全部或部分地嵌入证券纸中的细长的安 全单元，所述安全单元包括一细长条光导聚合物基片，所述基片在其 至少一个表面上有一层呈现一图案形式的反光金属层，其特征在于： 所述图案沿安全单元的长度方向包括至少一种基本上连续、重复的非 字母数字几何图形，此几何图形由至少一条细线组成，上述图形中， 图形的频率、瞬态幅度和/或最大幅度沿上述单元的长度方向变化；上 述几何图形还沿安全单元的长度方向提供了一条连续的金属轨迹；以 及，所述图案不具有直线边界。

按本发明的优选实施方案，安全单元至少局部地嵌入物品中。优 选地，安全单元的若干部分在安全物品的表面上沿安全单元的长度方 向以一定的间隔暴露于物品中的窗口处。

许多现有的安全线不适用于用作窗口安全线，尤其是那些安全单 元上的标记是离散和分离的安全线。这种安全线在窗口中具有非常混 乱和不均匀的效果，看起来非常难看。另一反面，在本发明的这种实 施例中，图案被设计成，它在窗口中观看时具有美学的吸引力，而且， 由于它在透射光和反射光条件下易于识别，能被清楚地看见和辨别。

在本发明的一个优选实施例中，窗口长度大于等于5mm。

最好是，重复几何图形与沿上述安全单元的纵向方向与上述窗口 对齐，使得上述图案在每个窗口中露出的部分相等。这使得伪造者利 用烫金技术来模仿更难了，因为这种对齐是非常困难的。

安全物品优选地在其至少一面上设有用以标志此安全物品的印 刷标记，所述印刷标记包括一种对应于上述安全单元上的至少一个重 复金属图形的图形。这一特征大大提高了上述物品的整体上的美学吸 引力，同时利用并提高了安全单元本身的防伪特征。

在本发明的安全单元中，柔性不透水的透明无色聚合物薄膜至少 在其一侧上设有一层金属。一个适当的方法是真空沉积铝或其他合适 的金属。此镀金属的薄膜利用已知的技术被局部地去除金属，以形成 下面所详述的图案。然而，高反射率金属涂料或非金属涂料可以利用 印刷技术来附着，以形成图案。上述薄膜被切开，以形成若干个独立 的其宽度至少为0.5mm优选地至少为2mm的安全单元亦即安全线。 此安全单元例如在圆网造纸机上被插入纸中，使得它或者全部地或者 局部地嵌入纸纤维中。用来嵌入安全单元的方法可以是 EP-A-0059056、EP-A-0229654、EP-A-0070172或WO94/20683中所述 的方法或者任何其他合适的方法。如果采用了EP-A-0070172中的方 法，应当指出的是，安全单元需要可渗透的和不可渗透的区域。

虽然安全单元可以采用全部嵌入或者窗口的形式，但是后者更为 优选，因为这样的话图案在反射光和透射光条件下均容易识别，而不 是在全部嵌入形式情况下只是在透射光下才容易识别。

因此，在纸的表面的窗口可与安全单元基本上等宽或者如一些上 述说明书中所要求的更窄些。

重复图形可以在纵向上与窗口对齐，以便图案在各个窗口中露出 相等的部分。这需要在将要在造纸机的湿部处把安全单元结合在纸时， 将对齐装置安装在线插入设备上。

上述安全制品优选是一种纸币。

成品安全纸在其一侧或两侧上被印刷，以标识由这种纸所制成的 物品或凭证。这种印刷标记最好包括在安全单元本身上的图案的一种 或多种重复图形，或者干脆包括整个图案。安全单元可具有与纸或者 印刷标记本身的颜色相匹配的有色涂层，以提高金属图案的视觉效果。

或者，取代无色和透明的方案，聚合物基片可以是利用染料着色 的，从而与印刷标记相匹配。

图1至9图示出用在本发明的安全单元上、用来提高安全特征的 图案的一些例子。这些图案由一种或多种变化的几何图形组成，几何 图形的整体组合构成了上述图案。每个图案具有至少一个非线性边界， 亦即，总的图案的极限边缘之一为非线性边界。

在图1中，其中的图案具有一种单一的重复的几何图形，其重复 单元示于图1a中，该图形由一种形成一连续的金属轨迹的单一的金属 线形成。这一图形的频率沿安全线的长度方向变化。

在图2中，所图示的图案具有一种单一的重复的几何图形，其重 复单元示于图2a中。该图案中的每个单元均与相邻的单元接触，从而 沿此图案的长度方向形成一条连续的金属轨迹。在这一图案中，图形 的最大幅度沿安全线的长度方向变化，亦即，图形的每个单元的最大 横向宽度逐单元变化。

在图3的图案中，有两种重复的几何图形，其中每个图形由一种 具有对应于图3a的重复单元的单一的细线构成，各个图形相互错位， 每个图形均形成一条连续的金属轨迹。在这一图案中，各图形的最大 幅度沿安全线的长度方向变化。

图4所示的图案具有两个不同的重复几何图形，其中，图4b所 示的周期曲线形成第一重复几何图形，它由一细金属线构成，其瞬态 幅度，亦即在此曲线上的各点距中心轴的垂直距离，沿安全线的长度 方向变化。在这一图案中，有一种第二重复几何图形，其重复单元示 于图4a中，各单元是离散的。每个离散单元的横向宽度优选为0.08mm 或更小，最好是0.05mm。由上述第一图形沿安全线的长度方向形成一 条连续的金属轨迹。

在图5中，有五种重复几何图形，每个图形形成一条连续的细金 属轨迹。这些图形的其中两种由图5a的重复单元构成，还有两种由图 5b的重复单元构成。上述两种相同的图形相对一中心轴彼此倒置。各 图形的瞬态幅度沿安全线的长度方向变化。

在图6中有六种离散的重复几何图形，每个图形形成一条连续的 金属轨迹。这些图形的至少四种为周期曲线，其瞬态幅度沿安全线的 长度方向变化。中间的两种图形可以为直线，也可以为周期曲线。

图7中有四种重复几何图形，每个图形包括一周期曲线，其瞬态 幅度沿安全线的长度方向变化。

图8中有四种重复图形，每种图形包括一周期曲线，各曲线最大 幅度沿安全线的长度方向变化。各图形相同但是沿纵轴线方向相对相 邻的图形偏移。

图9中有四种重复图形，其最大幅度为常数，但是，其中每个图 形的的瞬态幅度沿安全线的长度方向变化。