印刷的机器可读编码、有该编码 的文书及它们的生产方法 【技术领域】
本发明涉及一印刷的、机器可读的编码，该编码由发光的和/或导电的和/或吸收X-光和/或吸收红外线的印刷油墨组成，及一个具有这样一编码的有价证券或防伪文书和生产该编码和产生该文书的方法。
背景技术
印刷的编码被用作在例如有关于身份证、护照、货物的防伪标签、钞票、支票、单据和其它有价证券或防伪文书的准确特性和/或鉴定特性。
DE-A1 524 714中公开了这样的一种编码。其中所描述的编码使用多个印模通过以一个机械打字机的方式将发光材料从一个颜色载体在局部传送到一纸制的信息载体上来生产。该编码可以具有多个发光特性不同的编码区，通过以不同的发光材料对该编码区进行印刷并且因此在不同地光谱区发光。各个编码区域可以具有多个不同材料印刷在彼此之上的层使所述编码区域根据所使用的激励辐射产生不同的表现。
由于使用多种不同的印刷油墨来生产上述编码很费事，并且要求的所述印刷机械因此很复杂。变化所述编码的可能性受到可得到的印刷油墨种类的限制。此外，准确地记录各个编码区域的校准要求一个特别精密的印刷机械。生产编码的重复准确性也依赖所述印刷机械的质量。由于其相对较慢，该方法不适合大数量印刷信息载体。
【发明内容】
本发明的目的在于提出一种编码，该编码可以不用极大的技术努力就能够生产，并且即使在量很大的情况下也具有最大的重复准确性的可能性，及在其中的各个编码区域总是彼此准确地校准，因此它们可非常清楚地区分开。而且，本发明的目的是提出具有这样一编码的有价证券或防伪文书和生产该编码和产生该文书的方法。
通过具有独立权利要求的特征的所述编码、文书和两个方法完成这些发明目的。从属权利要求有利地指示本发明的有利的实施例和改进。
根据本发明，使用凹版印刷生产所述编码。除了各个编码区域可以在它们的长和宽的尺寸及彼此之间的间隔上具有不同的事实外，根据本发明还提供给各个编码区域不同的油墨厚度。如果根据不同的深度雕刻所使用的印刷板，可以通过钢凹版印刷生产不同油墨层厚度。
此外本发明不可缺少的是以不同厚度印刷在编码区域的印刷油墨包含各种机器可检测的物质，因此信号强度随着油墨层厚度增加或减少。通过变化所述油墨层厚度，仅使用一个及相同机器可检测的物质，能够提供一可用机器进行评估的编码的特征。
根据本发明，所述机器可检测物质为发光的、导电的、吸收红外线(IR)辐射或吸收X-射线的物质，由于这样的材料为非接触可检测材料。因此检测不会磨损所述编码的文书也不会磨损检测器，而后一方面在一些特殊场合特别重要，如检测钞票的机器，该机器要检测很大的数量。此外在接触型检测的情况下，经常检测所述文书会导致在所述文书上的刷痕。这会使检测轨道可被看见并且使编码的位置暴露，而它应该是视觉上不可见的。发光的和导电的，及部分吸收红外线材料也特别适合作为编码材料，因为它们能够被混合到印刷油墨中，例如以颗粒形式而不会影响所述印刷油墨的彩色效果。当例如使用特征物质能够发出具有一点或没有固有的色彩、或基本上没有色彩的光的导电聚合物时，印刷油墨的色彩亮度被替代地保留下来。而且许多发光物质、导电的颗粒和吸收红外线或X-射线的物质具有积极的特性，它们的发光或导电或吸收能力长期保持不变，并且不会受到外界影响而改变或减小。
可以使用的导电材料优选地为覆盖一导电薄层的云母层颗粒。适当的吸收X-射线材料为例如硫化钡。被使用的吸收红外线材料为有机吸收物质，例如从酞花青组中选取，及无机吸收物质，例如从碳黑或石墨中选取的碳。
一导电编码的非接触检测可以用电感的或电容的方式完成，因此所述检测信号的变化作为所述编码电阻的变化与油墨层厚度成比例。一发光编码的非接触检测通常通过朝着所述编码发射激励辐射光并且一辐射检测器感应所述发光的辐射的方式来完成，因此所述检测信号的变化作为所述编码的辐射强度的变化与所述油墨层厚度成比例。这可同样地应用到吸收X-射线编码，因此使用X-射线代替所述激励辐射。所述吸收物质的油墨层越厚，所述X-射线的强度就越被减弱；对于红外线吸收物质，所述红外线辐射也同样越被减弱。
与上述具有由不同印刷油墨组成的编码区域的编码进行比较，本发明提供的优点是仅要求一个机器可读的物质来生产所述编码。由于仅一个限定参数总是必须进行检测，就是说对一导电的编码检测其电阻、对一发光或吸收编码检测单一波长的辐射强度，这样使编码的生产和检测都更简单。这并不排除在一编码内使用不同发光特性的印刷油墨，使例如编码的不同区域可根据所述激励辐射的波长进行反应和可能成为可看见的。
因此，可以使用的发光印刷油墨为光致发光的油墨，特别是具有荧光物质的油墨，因此其只在它们受到激励时才发光，及具有磷光物质的油墨，其能够在激励停止后一个确定时间内持续发光。
通过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层厚度的变化。因此制成的编码能够被雕刻在一个单独的板上，所以对所有用该板印刷的编码，所述各个编码区域准确地呈现在彼此相对的相同的位置。该编码因此不仅可在一次印刷工序中进行生产和可准确地进行重复，并且可以不用付出极大的技术努力就能够大量生产。由于不同的编码区域不能重叠，所有编码区域可方便地彼此区分开。除了改变油墨层的厚度，所述各个编码区域也可以有其不同的尺寸和不同的它们之间的间隔。这样实际上可以产生不限量的不同的编码。
优选地，相邻编码区域的所述油墨层厚度不会彼此合并而是在所述编码区域之间的边界线区域上横断出一个极小值。这可以使编码区域彼此清楚地分开。在相邻编码区域之间的该细的分离条非常窄以致不能被看见。当两个相邻编码区域用同样的覆盖印刷油墨印刷时，这导致相邻编码区域不能被肉眼区分但所述区域却能够由于发光强度不同而被确切地区分的结果。
WO00/20216描述怎样用凹版印刷生产直接相邻的具有彼此不合并且清楚地被限定的不同层厚度的油墨区域。因此，为生产相邻油墨区域，有关在印刷板的油墨区域的所述雕刻区域被一个分隔边缘分开，所述分隔边缘在所述印刷板表面的水平面上逐渐变尖。因此所述文书的相邻油墨区域印刷出在边界区域横断出油墨层厚度的一个最小值。所述边界线非常细以致于仅可用放大镜才能识别。用于生产这样的相邻油墨区域所需要的所述印刷板用一转动雕刻刀来雕刻，该雕刻刀优选地具有一个对应于在所述分隔边缘上产生的侧角的侧角(flank angle)。因此在所述雕刻板上研磨所述雕刻区域。这样准确的雕刻结构不能使用常规的刻蚀方法来生产。
而且可以通过将所述雕刻板的所述特殊的有关的区域划分为由在所述雕刻图板上的分隔条分开的局部区域，用凹版印刷生产大表面的编码区域。所述分隔条可以是在印刷板表面水平面上或在所述雕刻区域的基部上形成图案的尖刺，因此，它们用作一个印刷油墨的“油墨分离器”。在任何情况下，印刷在所述文书上的油墨层具有一个精细的表面结构，其很难在不用放大镜的条件下用肉眼区分。因此观察者的印象是一个均匀的大表面的彩色印刷。这样雕刻板的产品和由此印刷的文书被描述在WO00/20217中。使用其它雕刻技术不可能生产具有均匀色彩效果的大油墨区域的凹版印刷板。
但是，编码的各个区域为直接相邻或邻近不是强制性的。在特殊情况下，具有所述编码的物体在检测中移动很快，例如在一个验钞机中，可以预先设置所述各个编码区域离开一个清楚的距离。在极端的情况下，各个编码区域甚至可以被设置在一物体或文书的相反的边缘上。
使用不影响所述印刷油墨色彩效果的发光的或导电的或吸收X-射线或红外线的物质的印刷油墨具有好处，能够通过用机器可读的印刷油墨印刷单个区域或整个印刷的图形使所述编码不被察觉地结合到一个印刷的图形中。特别地，能够将编码结合到一个均匀外观、大色彩区域，例如一个不可从其周围被区别开的条码。也可以生产一个两维条码。因此，增强不同编码变化的数量。
当所述各个编码区域在视觉上不可区分时，以一个相同色彩、不透明的覆盖印刷油墨印刷所述编码区域是有益的，因此，所述油墨层厚度必须选择为至少厚到足够表示一个均匀色彩效果。
印刷所述编码的所述物质材料可以是任何能够通过凹版印刷的材料。优选地使用所谓的防伪纸。防伪纸不仅具有提高油墨从印刷板到所述物质表面的传递的粗糙表面，而且进一步具有不易伪造的准确特征，例如水印和安全线。
【附图说明】
下面将结合附图对本发明以示例方式进行描述，其中：
图1表示一个条码形式的本发明编码；
图2表示本发明的编码作为一个二维条码；
图3表示具有图2所示条码的一文书的剖面图；
图4a表示一个具有整个的条码的文书；
图4b表示在图4a中的文书的详细剖面图；
图5a表示一个具有整个的条码的文书；
图5b表示图5a的文书的剖面图；
图6表示具有细丝信号线的条码；
图7a表示与一个印刷的图形结合的编码；
图7b表示图7a所示的具有一印刷的图形基底的详细剖面图。
【具体实施方式】
图1表示根据本发明第一实施例的一个条码形式的编码，由一系列的具有可变宽度的不同间隔的条组成。通过使所有条具有相同的发光印刷油墨的凹版印刷产生所述条码。每个条可以，如果有必要，也可以用不同的、特别是没有发光特性的印刷油墨产生。条2与条3的油墨层厚度不同。使用一个适当的传感器，该传感器通过合适的激励辐射装置激励在所述油墨层中包含的所述发光物质和通过一个合适的辐射检测器装置接受所述发光辐射，条码1能够在每个方向上被检测并被解码。各个条2、3的油墨层厚度在此可以说是“第三维”，并且与检测的辐射强度成比例。一个潜在的伪造者不易于预计到该第三维并且因此不易于发现它。
图2表示本发明的二维条码编码的进一步的实施例。所述各个编码区域为正方形，但是可以是任何希望的形式并且不必处于一有规律的栅格上。所述二维条码具有自由区域5和印刷区域2、3、4，因此还是在一个单独的印刷工序中使用凹版印刷术印刷该印刷区域2、3、4，它们具有相同的印刷油墨而它们的油墨层厚度不同。
图3表示图2中在文书10上的编码1的沿线III-III的剖面图。可以看到编码区域2、3、4的油墨层厚度不同。而且由于相邻编码区域的油墨层厚度在所述特殊的边界线上横断出一极小值，所述编码区域被清楚地限定。此外，所述特别的编码区域的油墨层表面具有精细结构6，它来自于这样的事实，即为用于印刷所述条码的印刷板的有关雕刻区域的基底表面具有一个相应的呈分隔条形式的精细结构。如在开始所解释的，以图3所示方式所述分隔条技术容许生成相邻编码区域，所述相邻编码区域看起来色彩均匀并且明显地具有在表面上超过1平方微米及在一边缘长度上超过0.5微米大的尺寸。
图4a表示用发光油墨印刷的具有呈条码形式的编码1的文书10。所述条码整个被完成，就是说在所述条之间的所述区域同样以同种发光油墨组成的油墨层印刷但由于其较低的不透明性和薄的层厚度使该条可在视觉上被区别。图4b表示图4a所示的文书的详细剖面图，并且显示不同层的厚度。在条3、4之间的被印刷中间区域5具有相同的层厚度并且因此在检测信号的机器估算中被认作形成所述条码的有效条3、4之间的距离。形成条码的所述条3、4的层厚度选择为大到足够具有最大色彩饱和量并且因此产生同样的光学的色彩效果及因此不容易被一个潜在的伪造者区别。在该例中条3、4是有间隔的，因此一个潜在的伪造者会首先认为他面对的是一个常规的亮/暗的栅格。所述要被保密的信息通过各个条3、4的层厚度的变化代替为编码。条3、4仅能够在使用一个适当的传感器时才能通过它们的发光辐射强度的不同被区分开。
图5a表示本发明的进一步的实施例。编码1仍是一个条码，由图5b指示出其剖面的细节。但是，在一平面图中(图5a)，由于所述选择的油墨为不透明的并且在所述的编码区域2、3、4中存在使其视觉色彩效果是相同的那样的一个层厚度极小值，所述单个条不能从所述文书10上彼此区分开。因此虽然面对一个条码，所述观察者看到一个均匀色彩的区域，在该处的条的不仅它们的油墨层厚度不同而且它们的宽度也不同。因此，当所述编码在检测中以均匀速度被引导通过一个传感器时，检测信号的变化同时对应于强度水平和对应于每个强度水平的信号的持续时间。
图6表示本发明的进一步的实施例，已经在图1中进行了描述，根据其中印刷编码1作为一个有不同的油墨层厚度的条的条码。因此，一个条的开始和结束分别用细丝信号线7、8作标志，它们作为所述条码自身在同一雕刻板上在印刷操作中生产。所述雕刻区域与相同的用于编码1和信号线7、8的印刷板一起生产的事实确保所述编码1和信号线7、8彼此准确地定位。因此以这样的印刷提供的文书可在视觉上被检查是否所述信号线7、8准确地与所述编码1的条对准。信号线7、8也具有第二个功能。信号线7、8也用包含特征物质的印刷油墨来印刷并且因此可由机器读出，并且能够被检测器20检测出来，因此当所述编码以所述箭头所示方向移动，在所述检测器20下面通过时，所述检测器20检测每个条的开始和结束。所述条码自身由第二检测器21来检测，并且在与传感器20、21连接的估算装置22中，检测由检测器20检测的时钟是否与检测器21检测的编码条的顺序相对应。
图7a表示本发明的进一步实施例，其中所述编码与印刷的图形30结合。在所示的实施例中，印刷的图形30为一个数字串因此每个数字具有一个环绕该数字的框。与有关以前实施例的说明一样，一个适当的色彩选择和油墨层厚度的调整产生所述框并且该数字由在视觉上不可区分的框环绕。但是，由于所述数字和/或环绕所述数字的所述框的所述层厚度不同，所述印刷的图形具有一个仅可被机器读出的编码。
如果例如为所述印刷的图形30提供的基板沿检测轨道31横截面观察时，如图7b所示，具有油墨层厚度不同的印刷区域2、3的特征布置。如果例如使用发光或导电的印刷油墨时，所述编码由该层厚度顺序形成并且能够由适当的传感器装置检测和估算。
除了明确论述的特征物质外，使用从下列组中选取的一个特征物质可以完成每个在图中所示的发明的编码，所述组中包括：发光的、导电的、吸收X-射线和吸收红外线的特征物质。
虽然本发明的特殊优点为需要一种具有发光的和/或导电的和/或吸收X-射线的和/或吸收红外线特性的印刷油墨生产所述编码，但使用不同的印刷油墨也可以提供好处。使用模版印刷油墨可以用例如特殊的视觉上相同的印刷油墨而不是用特征物质印刷环绕所述有效编码的区域。该文书中的编码位置的伪装在一方面使这样的编码更难于伪造，另一方面，由于在用两个分开的印刷操作对编码和其外围的一个复制企图中，所述具有包含所述特征物质的油墨的编码印刷必须被准确地相对用普通油墨的所述外围印刷进行定位。但是，这要求的准确性不是用两个连续的印刷操作能够保持的。