DE4114732A1

DE4114732A1 - Sicherheitskennzeichnung fuer papiere und andere materialien mit ebenen oberflaechen

Info

Publication number: DE4114732A1
Application number: DE4114732A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr Bayer; Karl-Heinz Brueck
Original assignee: BRUECK KARL HEINZ
Current assignee: BRUECK KARL HEINZ
Priority date: 1991-05-06
Filing date: 1991-05-06
Publication date: 1992-11-12

Description

Vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherheitskennzeichnung für Papiere, Folien und andere Materialien mit ebenen Oberflächen, um sie dadurch zu identifizieren, zu zählen und zu unterscheiden, und insbesondere um Fälschungen nachzuweisen oder zu erschweren.

Der Anwendungsbereich, vor allem in Verbindung mit den Ansprüchen 7 bis 10, ist zwar besonders für Materialien mit ebenen Oberflächen angegeben, jedoch kann das Prinzip der Erfindung, wie es in den Ansprüchen 1 bis 6 definiert wird, vielfach auch auf solche Aufgaben angewendet werden, bei denen unebene Oberflächen oder räumliche Objekte betroffen sind.

Aus Gründen der Vereinfachung, und weil hierfür ein besonderer Bedarf besteht, wird nachfolgend die Erfindung überwiegend am speziellen Beispiel der Sicherheitskennzeichnung von Banknoten beschrieben.

Bisher hat man für den genannten Zweck, insbesondere für Banknoten, zahlreiche Maßnahmen und Verfahren eingesetzt, beispielsweise die komplizierte Gestaltung des Druckes, die Bedruckung mit Guillochen, die Verwendung magnetisierbarer Pigmente, Einarbeitung von Metallfäden und andere bekannte chemische und physikalische Maßnahmen, einschließlich der Verwendung von bei ultravioletter Strahlung (UV-Strahlung) fluoreszierenden Substanzen.

Um die genannten Sicherheitskennzeichnungen zu erkennen, und dadurch echte von gefälschten Banknoten zu unterscheiden, sind auch entsprechende Geräte bekannt, die in der Lage sind, innerhalb kurzer Zeit eine große Anzahl von Banknoten auf Echtheit zu prüfen und gefälschte Banknoten automatisch auszusortieren. Diese Geräte sind allerdings sehr teuer und platzeinnehmend.

Deshalb wurden für Wechselstuben, Bankfilialen, Kaufhauskassen, u. a. Stellen, preiswerte und platzsparende Geräte angeboten, die beispielsweise durch Feststellung von magnetisierbaren Pigmenten oder durch Erkennung von Fluoreszenz bei langwelliger UV-Strahlung von 366 nm, Banknoten auf Echtheit prüfen können. Allerdings ist die Erfolgsquote dieser einfachen Geräte nicht besonders hoch.

Um auch bei einfachen Geräten und Prüfmöglichkeiten die Herstellung von gefälschten oder nachgemachten Banknoten zu erschweren bzw. die Erkennung von Fälschungen zu erleichtern, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, eine im Tageslicht unsichtbare, bei Einwirkung energiereicher Strahlung sichtbar werdende Sicherheitskennzeichnung anzubringen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Substanzen gleichzeitig verwendet werden, die bei unterschiedlichen Wellenlängen der energiereichen Strahlung fluoreszieren.

Als energiereiche Strahlung wird im Rahmen der Erfindung insbesondere ultraviolette Strahlung (UV-Strahlung) verwendet. Dabei wird in der Regel die eine der erfindungsgemäßen UV-Strahlen die Wellenlänge von 366 nm haben, und die zweite die Wellenlänge von 254 nm, wobei bekanntlich beide Bereiche eine gewisse naturbedingte Schwankung nach beiden Seiten der angegebenen Wellenlängen aufweisen.

Eine Banknote, die die erfindungsgemäße Sicherheitskennzeichnung trägt, enthält einerseits eine Substanz, die nur bei UV-Strahlung von 366 nm fluoresziert, beispielsweise blau, und andererseits eine Substanz, die nur bei der Wellenlänge 254 nm fluoresziert, beispielsweise grün. Betrachtet man die Banknote abwechselnd bei Bestrahlung mit der Wellenlänge 366 bzw. 254 nm, dann erhält man entsprechend verschieden farbigfluoreszierende Erscheinungsbilder, die typisch für die betreffende Banknote sind. Dadurch können gefälschte Banknoten leicht erkannt werden.

Etwas aufwendiger, jedoch sehr wirkungsvoll, ist die Verwendung der sehr energiereichen Röntgenstrahlung als zweite erfindungsgemäße Strahlung, gemäß Anspruch 3, oder sogar als dritte energiereiche Strahlung. Insbesondere wenn Banknoten von vornherein Zusätze oder Aufdrucke erhalten, die bei Röntgenstrahlung fluoreszieren oder absorbieren, erhält man eine gute Sicherheitskennzeichnung. Hierfür geeignete Substanzen sind beispielsweise Salze von Barium, Wolfram oder anderen Schwermetallen.

Als besonders vorteilhaft hat sich, gemäß Anspruch 4, eine bei kurz welliger UV-Strahlung von 234 nm intensiv rot fluoreszierende Substanz erwiesen, deren chemische Zusammensetzung einem Yttrium-Europium-Oxid (Y₂O₃Eu) entspricht. Bei gewöhnlichem Tageslicht ist diese Substanz farblos bzw. weiß, und sie zeigt bei langwelliger UV-Strahlung von 366 nm keine Fluoreszenz. Auf Grund dieser Eigenschaften ist diese Substanz besonders geeignet für Drucke auf weißes Papier für Banknoten und Dokumente.

Die Anwendung der erfindungsgemäßen Substanzen kann in verschiedener Weise erfolgen. Beispielsweise nach Anspruch 5, indem man sie dem Papierbrei oder Kunststoff schon am Anfang homogen zumischt. Oder nach Anspruch 6, indem man die erfindungsgemäßen Substanzen in Form kleiner Klümpchen oder Konklomeraten zusetzt, bzw. indem man zuerst größere Elemente (z. B. Fäden, Schnitzel, Streifen, u. a.) mit den fluoreszierenden Substanzen verbindet, und dann die so vorbereiteten Elemente dem zu kennzeichnenden Dokument oder der Banknote bei der Herstellung zumischt.

Eine besonders wichtige Anwendungsform der Erfindung ist die Anbringung der Sicherheitskennzeichnung durch Beschichten, durch einen Anstrich, durch Druck, durch einen Stempel oder durch Besprühen, wie in Anspruch 7 niedergelegt. Ohne großen Aufwand können zwei oder mehrere Substanzen aufgebracht werden, die gemäß der Erfindung bei verschiedenen Wellenlängen von energiereicher Strahlung fluoreszieren, wobei selbstverständlich jeweils mehrere verschiedene Fluoreszenz-Farbtöne zur Anwendung kommen können. Das Haften der genannten Substanzen auf der Unterlage (z. B. Banknote, Dokument) kann durch Bindemittel und Maßnahmen der Beschichtungs- und Lacktechnik in üblicher Weise erfolgen. Hierbei ist jedoch gemäß Anspruch 8 unbedingt darauf zu achten, daß bei Verwendung von Substanzen, die bei UV-Strahlung von 254 nm fluoreszieren, nur dann ein Erfolg zu erzielen ist, wenn man beim Druck, beim Anstrich, oder bei der Beschichtung, die verwendeten Bindemittel, nebst Hilfsmittel, so auswählt, daß sie UV-Strahlung von 254 nm nicht, oder nur geringfügig, absorbieren; andernfalls wird die kurzwellige UV-Strahlung von 254 nm absorbiert und eine deutliche Fluoreszenz der Sicherheitskennzeichnung bleibt aus. Ein Beispiel für gemäß Anspruch 8 taugliche Bindemittel sind Cellulosederivate, wie sie etwa zur Herstellung von Nitrolacken verwendet werden.

Wenn glatte, insbesondere glänzende Oberflächen, z. B. Dokumentenpapier, mit einer Sicherheitskennzeichnung bedruckt werden, kann es vorkommen, daß durch den Druck deren Oberfläche geringfügig verändert wird, so daß der Druck der Sicherheitskennzeichnung schwach sichtbar wird. Diesen Nachteil kann man gemäß Anspruch 9 dadurch beseitigen, daß zuerst das zu bedruckende Papier in seiner ganzen Ausdehnung vollständig mit einem neutralen, nicht fluoreszierenden Grunddruck versehen wird, der bezüglich seiner Oberflächenbeschaffenheit (Färbung, Lichtreflexion, Glanz, Griff, usw.) gleich oder praktisch gleich den entsprechenden Eigenschaften des Druckes der Sicherheitskennzeichnung ist. Dies läßt sich durch Verwendung geeigneter Bindemittel, Pigmente und Hilfsstoffe, wie sie in der Lack- und Beschichtungstechnik, sowie in der Drucktechnik, bekannt sind, erreichen. Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme sind Drucke der Sicherheitskennzeichnung völlig unsichtbar auf solchermaßen vorbehandelten hellen Papieroberflächen ausführbar.

Die Anpassung der Oberflächenbeschaffenheit des Druckes der Sicherheits kennzeichnung an die Oberflächeneigenschaften der zu bedruckenden Unterlage (z. B. Papier) kann gemäß Anspruch 10 auch durch physikalische oder drucktechnische Maßnahmen, z. B. durch die sog. Rastertechnik, erreicht werden, so daß die derart erzeugten Drucke der Sicherheits kennzeichnung bei normalem Tageslicht völlig unsichtbar sind.

Wenn die erfindungsgemäße Sicherheitskennzeichnung (gemäß Anspruch 7) durch Anstrich, Beschichtung, oder Druck auf das zu kennzeichnende Material aufgebracht wird, kann man normalerweise die verwendeten fluoreszierenden Substanzen nacheinander durch Anwendung von UV-Strahlung von 366 bzw. 254 nm Wellenlänge erkennen. Falls aber die Oberfläche des zu kennzeichnenden Materials in seiner gesamten Ausdehnung Substanzen enthält, die bei 366 nm Wellenlänge fluoreszieren, beispielsweise in Form der bei Papieren üblichen optischen Aufheller, kann es möglich sein, daß erfindungsgemäße Substanzen, die normalerweise, ausschließlich bei UV-Strahlung von 254 nm fluoreszieren, durch Fluoreszenzlöschung oder andere atomare Vorgänge dennoch bei 366 nm durch Schattenbildung indirekt erkennbar werden. Dies kann man gemäß Anspruch 11 verhindern, indem man nur solche Papiere oder andere Materialien verwendet, deren Oberfläche frei ist von Substanzen, die bei 355 nm Wellenlänge fluoreszieren.

Die Erkennung und Auswertung der vorliegenden Sicherheitskennzeichnung kann im einfachsten Fall durch Verwendung von zwei kleinen Handlampen erfolgen, die UV-Strahlung von 366 bzw. 254 nm Wellenlänge erzeugen; derartige einfach Geräte sind auch in umschaltbarer Bedienungsart möglich. Wenn das Aussehen einer zu prüfenden Banknote bei UV-Strahlung von 366 bzw. 254 nm Wellenlänge nicht dem bekannten Aussehen einer echten Banknote entspricht, kann auf eine Fälschung geschlossen werden. Damit ist für Institutionen, die mit Geldscheinen zu tun haben, eine wohlfeile und bequeme Möglichkeit gegeben, vor Ort Fälschungen ohne großen Aufwand zu erkennen.

Eine etwas anspruchsvollere, wenngleich immer noch recht einfache Vorrichtung zur Erkennung und Auswertung der erfindungsgemäßen Sicherheitskennzeichnung ist im Anspruch 12 niedergelegt und in der Figur in schematischer und beispielhafter Weise dargestellt. Sie besteht aus einem abgeschlossenen Gehäuse 1 mit einer nach unten offenen Trennwand 2, und enthält einen Eingangsschlitz 3 zum Einführen des bedruckten und gekennzeichneten Papiers, z. B. einer Banknote, ein Sichtfenster 4 zur Beobachtung der eingeführten Banknote, zwei Energiequellen 5 und 5a für die Zuführung energiereicher Strahlung unterschiedlicher Wellenlänge (z. B. 254 und 366 nm), und einen Ausgangsschlitz 6 zum Herausnehmen der geprüften Banknote 2.

Eine solche Vorrichtung, die hier nur in ihrer einfachsten Art beschrieben wurde, kann bei Bedarf so ausgebaut werden, daß sie innerhalb kurzer Zeit eine sehr große Anzahl von Banknoten auf Echtheit prüfen kann. Die hierfür erforderlichen Einrichtungen, die die automatische Zu- und Abführung der Banknoten, die selbsttätige Erkennung der Fluoreszenzfarben und die Aussortierung der gefälschten Banknoten bewirken, können mit den heute bekannten und gebräuchlichen technischen Hilfsmitteln ohne Schwierigkeiten gebaut werden.

Claims

1. Sicherheitskennzeichnung für Papiere, Folien und andere Materialien mit ebenen Oberflächen, insbesondere Banknoten, die im Tageslicht unsichtbar ist, aber unter Einwirkung energiereicher Strahlung sichtbar wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Substanzen gleichzeitig verwendet werden, die bei unterschiedlichen Wellenlängen der energiereichen Strahlung fluoreszieren.

2. Sicherheitskennzeichnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Substanzen bei langwelliger Ultraviolett-Strahlung von 366 nm fluoresziert, die andere Substanz bei kurzwelliger Ultraviolett-Strahlung von 254 nm Wellenlänge.

3. Sicherheitskennzeichnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Substanzen bei Röntgenstrahlung fluoresziert oder absorbiert.

4. Sicherheitskennzeichnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die durch kurzwellige Ultraviolett-Strahlung von 254 nm fluoreszierende Substanz ein orangerot fluoreszierendes Yttrium-Eu ropium-Oxid der Zusammensetzung Y₂O₃Eu ist.

5. Sicherheitskennzeichnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die fluoreszierenden Substanzen dem zu kennzeichnenden Material homogen zugemischt werden.

6. Sicherheitskennzeichnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die fluoreszierenden Substanzen dem zu kennzeichnenden Material in Form größerer Partikel oder Elemente zugefügt werden.

7. Sicherheitskennzeichnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die fluoreszierenden Substanzen auf das zu kennzeichnende Material in Form eines Anstriches oder einer Beschichtung, insbesondere in Form eines Druckes aufgebracht werden.

8. Sicherheitskennzeichnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß solche Bindemittel und Hilfsstoffe verwendet werden, die ultraviolette Strahlung der Wellenlänge 254 nm nicht oder nur sehr geringfügig absorbieren.

9. Sicherheitskennzeichnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zu bedruckende Oberfläche zuerst vollständig mit einem neutralen Grunddruck versehen wird, der bezüglich seiner Oberflächen beschaffenheit, Färbung, Lichtreflexion, Glanz und Griff, gleich oder praktisch gleich den entsprechenden Eigenschaften des Druckes der Sicherheitskennzeichnung ist.

10. Sicherheitskennzeichnung nach den Ansprüchen 1 bis 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zu beschichtende oder zu bedruckende Oberfläche durch physikalische oder drucktechnische Maßnahmen, beispielsweise durch Anwendung der Rastertechnik, den Oberflächeneigenschaften der Sicherheits kennzeichnung völlig oder weitgehend angeglichen wird.

11. Sicherheitskennzeichnung nach den Ansprüchen 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des zu kennzeichnenden Materials keine Substanzen enthält, die bei langwelliger UV-Strahlung von 365 nm fluoreszieren.

12. Vorrichtung, gemäß Figur, zur Erkennung und Auswertung der Sicherheitskennzeichnung nach den Ansprüchen 1 bis 11, gekennzeichnet durch ein abgeschlossenes Gehäuse 1, mit einer nach unten offenen Trennwand 2, enthaltend einen Eingangsschlitz 3 zum Einführen des zu prüfenden Papiers, z. B. einer Banknote, ein Sichtfenster 4 zum Beobachten der eingeführten Banknote, zwei Energiequellen 5 und 5a für die Zuführung energiereicher Strahlung unterschiedlicher Wellenlänge und einen Ausgangsschlitz 6 zum Herausnehmen der geprüften Banknote 7.