具有多层次透光水印的防伪纸、其制作方法和票据 【技术领域】
本发明主要涉及防伪纸的制作技术，该技术将人、动物、花卉、建筑等形式多样的图像应用于纸张的防伪，可以提高防伪纸作为钞票等有价证券以及证件的防伪水平。
背景技术
在现有的纸张防伪技术中，水印是最常用的防伪手段。
CN1606648A公开了一种用于制作诸如钞票、身份证等防伪文件的防伪纸。所述防伪纸包括至少一个通孔，该通孔在造纸过程中制成，该通孔的边缘部位没有整齐、确定的边缘。WO2006099971公开了一种双面开窗的技术。JP63-219692A公开了日本的一种防伪纸的制造方法。CN1793496A公开了一种高定量水印防伪纸的制作方法。CN1638975A公开了一种安全文件，例如纸币或支票，其具有穿孔图案，该图案具有带有伸长的横截面的孔。当从与文件表面不垂直的方向观看穿孔图案时，不同的孔具有不同的透光度，可以通过眼或用电子仪器验证。WO2006119896公开了一种开窗纸的制作技术。
尽管已有技术中采用了多种手段制作防伪纸，但是仍然需要改进防伪纸的制作技术，以提高防伪纸的防伪水平。
【发明内容】
本发明是在现有的圆网纸机的抄造条件下，通过改变水印的成型方法来形成具有新的水印形式的防伪纸的制作技术。本发明通过以下方式完成：对复合基材打孔，依靠孔的大小和密度的变化，在复合基材上形成预定的图案；将具有预定图案的复合基材焊接到圆网纸机的金属网上，利用该圆网纸机抄造，孔大且密地地方易脱水，留住的浆料纤维多；孔小且疏的地方不易脱水，留住的浆料纤维少，得到的湿纸页在通过视觉识别、透光观察时，具有在黑白及图案上的变化，因此具有较高的视觉效果。本发明的防伪纸的制作技术设计巧妙、制作工艺复杂，极不易被仿制，有着较强的防伪性。
【附图说明】
图1a是通过软件设计所生成的一种网点图案的示意图；
图1b是通过软件设计所生成的另一种网点图案的示意图；
图2是说明形成本发明多层次透光水印的原理的示意图，其中，2a部分表示形成的防伪纸的剖面，2b部分表示该防伪纸的水印透光效果，21表示第一厚度，22表示第二厚度，23为视觉上的“黑”的区域，24为视觉上的“灰”的区域，25为视觉上的“白”的区域；
图3a是根据图1a的网点图案最终得到的防伪纸的水印效果图案；
图3b是根据图2a的网点图案最终得到的防伪纸的水印效果图案。
【具体实施方式】
传统的水印是经过纸机抄造，将纸浆纤维蓄积在水印网上，水印部位为凹凸起伏状，利用在水印网上已经形成的表示水印的不同层次的高低起伏，纸浆纤维在抄造过程中积蓄在水印网面上，在湿纸页上模印出吻合的负型，从而使湿纸页的纤维形成有规律的薄厚变化，薄的地方透光观察色调亮，反之则暗，从而形成多层次的水印图案。
本发明的具有多层次透光水印的防伪纸是以水印在圆网纸机上的成型原理为基础，在圆网部形成水印图案。
本发明通过以下方式完成：对复合基材打孔，依靠孔的大小、形状和密度的变化，形成预定的图案；根据复合基材和网面不同的脱水特性，导致湿纸页纤维有规律地分布，复合基材不脱水积蓄的纤维较少，形成水印的亮部；网面脱水效果好，积蓄的纤维较多，形成水印的暗部和灰部。亮部、暗部和灰部的层次变化是根据网点印刷的原理以及依靠复合基材上孔的大小、形状和疏密排列来实现的。即在两个纤维厚度(2a中的第一厚度21和第二厚度22)上形成视觉上多层次的变化，见图2所示。而传统水印纸则是依靠纤维的不同厚度来实现多层次变化。因此，本发明的“具有多层次透光水印的防伪纸”在纸张的厚度差方面具有很强的优势。
本发明的水印规格长宽一般在10cm以内，优选0.5～8cm，更优选2～5cm，如果太大就会加大焊接工序的难度。
本发明的复合基材是由两层不同的金属构成的复合物，其通过加热能与金属网粘合到一起，在纸浆液中不脱落，并且不脱水。优选本发明的复合基材中，一层为金属焊药，另一层为金属片。
以往，在水印图案的层次处理上，对切割孔首先采用了电脑绘制和修整的办法，其标准不容易统一，在分布上难以控制，影响图案的层次设计，并且耗时长。
在本发明中，在PHOTOSHOP绘图软件上设计了网点生成程序，经过多次试验取得了良好的效果。程序根据图案的多层次变化自动生成网点的大小、排列和密度，设计出的图案规矩整齐且网点间距合理(如图1a和图1b所示)。
复合基材厚度的选定是影响纸张效果的关键，厚度大则导致纸张水印的亮部因纤维积蓄少而透光，容易造成破损；厚度过薄则导致高光水印亮度不够。在选择厚度时还要考虑到网点的密度，避免大面积的不脱水区域。
本发明中复合基材的厚度一般为0.01～3mm，优选为0.1～2mm，更优选复合基材的厚度为0.3～0.5mm。复合基材的图像中，结构宽度一般不超过5mm，优选不超过3mm，更优选不超过1.5mm。此处所述的“结构宽度”是指在切割完成之后具有一定图案图像的复合基材的孔与孔之间的距离。
对于孔的大小和形状，可以根据水印图案而定。
本发明中，对复合基材的精确切割是非常关键的，切割完毕后复合基材的切口要平滑无毛刺，角度要垂直，这样才能保证抄造后水印的效果。
本发明可以选用的线切割机切割，也可以采用电脑激光雕刻机切割。电脑激光雕刻机切割精度高，成品边缘垂直且平滑，细小结构能得以表现，适于成批量生产且一致性高，并且设计和加工时间短，因此是优选的。
实施例
(1)图案设计
将选定的图案通过扫描以PSD格式保存到电脑上，在PHOTOSHOP软件上对图案进行调整，使图案的细小结构得到归纳概括，然后进入PHOTOSHOP软件上的滤镜功能，把图案灰度变化转化为大小不一的圆点或线条，再根据设计需要用数位屏进行手工修整。将修整好的文件转存为bmp格式。(如图1a和图1b所示)
然后将bmp文件导入至TYPE3软件中进行矢量化，修整后保存。
(2)复合基材的切割
将0.3～0.5mm厚的复合基材置于电脑激光雕刻机上，输入处理好的bmp文件然后进行切割。将切割好的基材去掉边缘的毛刺，并检查其一致性。
(3)焊接
将切割好的复合基材用钎焊与点焊相结合的工艺焊接在圆网纸机的铜网上，焊接过程中对基材外形的保持是决定水印纸张效果的关键，针对图案的不同形式和大小，要选择相对应的焊接程序，保证焊接效果。
(4)上机抄造
将制作好的网笼吊装在圆网纸机上，进行抄造，纸浆可以是棉浆、木浆或棉浆和木浆的混合浆。
(5)成纸水印效果
成纸的水印效果分别如图3a和图3b所示。