DE102004021396B4 - Authentication system and marking of value or security documents - Google Patents

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    • G07D7/00—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency
    • G07D7/06—Testing specially adapted to determine the identity or genuineness of valuable papers or for segregating those which are unacceptable, e.g. banknotes that are alien to a currency using wave or particle radiation
    • G07D7/12—Visible light, infrared or ultraviolet radiation

Abstract

System zur Echtheitsüberprüfung und zur Markierung von Wert- oder Sicherheitsdokumenten (2), wobei das Wert- oder Sicherheitsdokument (2) zumindest ein Sicherheitsmerkmal (4) enthält und auf einem Träger (3) angebracht ist, wobei das Sicherheitsmerkmal (4) zumindest ein Markierungsmerkmal (5) umfasst, wobei der Träger (3) mit dem aufgebrachten Wert- oder Sicherheitsdokument (2) mittels eines Transportsystems (6) relativ zu einem Verifikationssensor (7) bewegt wird, wobei im Falle, dass der Verifikationssensor (7) die Echtheit des Sicherheitsmerkmals (4) erkennt, dieser ein Signal zur markierenden Entwertung an ein Markierungssystem (8) gibt, wodurch das Markierungsmerkmal (5) eine physikalisch detektierbare irreversible Änderung erfährt, und wobei ein Kontrollsensor (9) vorgesehen ist, mit dem die die physikalisch detektierbare Änderung überprüfbar ist, wobei der Kontrollsensor (9) einen Sensor zur Überprüfung der physikalischen Veränderung des Markierungsmerkmals (5) umfasst dadurch gekennzeichnet, – dass die physikalisch detektierbare irreversible Änderung in einer Änderung der elektrischen Leitfähigkeit besteht, – dass der Kontrollsensor (9) die elektrische Leitfähigkeit des Markierungsmerkmals (5) überprüft, – dass das Markierungsmerkmal (5) auf der Basis von mikroverkapselten Pigmenten in einer Polymermatrix mit NIR-sensitiven und irreversibel veränderbaren Farb- und Leitfähigkeitseigenschaften gebildet ist, – dass das Markierungsmerkmal (5) durch die markierende Entwertung eine visuell erkennbare irreversible Änderung erfährt, die in einer Farbänderung besteht, und – dass der Kontrollsensor (9) einen Farbsensor enthält, der die optische Veränderung des Markierungsmerkmals (5) kontrolliert.A system for checking the authenticity and for marking value or security documents (2), wherein the value or security document (2) contains at least one security feature (4) and is mounted on a support (3), wherein the security feature (4) at least one marking feature (5), wherein the carrier (3) with the attached security or security document (2) is moved by means of a transport system (6) relative to a Verificationssensor (7), wherein in case that the Verificationssensor (7) the authenticity of the Security feature (4) recognizes that it gives a signal for marking devaluation to a marking system (8), whereby the marking feature (5) undergoes a physically detectable irreversible change, and wherein a control sensor (9) is provided with which the physically detectable change is verifiable, wherein the control sensor (9) comprises a sensor for checking the physical change of the marking feature (5) sst characterized in that - that the physically detectable irreversible change in a change in electrical conductivity, - that the control sensor (9) checks the electrical conductivity of the marking feature (5), - that the marking feature (5) on the basis of microencapsulated pigments in a polymer matrix with NIR-sensitive and irreversibly changeable color and conductivity properties is formed, - that the marking feature (5) undergoes a visually recognizable irreversible change by the marking devaluation, which consists in a color change, and - that the control sensor (9) is a color sensor contains, which controls the optical change of the marking feature (5).

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Echtheitsüberprüfung und zur Markierung von Wert- oder Sicherheitsdokumenten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a system for authenticity checking and for marking value or security documents according to the preamble of claim 1.

Ein derartiges System zur Echtheitsüberprüfung und zur markierenden Entwertung von Wert- oder Sicherheitsdokumenten ist aus der US 5 667 249 bekannt. Die Wertdokumente, hier auf einen Träger aufgebrachte Briefmarken, weisen als Sicherheitsmerkmal einen magnetisch aktivierbaren und deaktivierbaren Bereich auf, der zur Feststellung der Echtheit und zur Entwertung dient. Die Träger mit den Wertdokumenten werden über ein Transportsystem an einem magnetischen Verifikationssensor vorbeigeführt und bei Feststellung der Echtheit über ein weiteres Magnetfeld entwertet.Such a system for checking the authenticity and marking devaluation of value or security documents is from the US 5,667,249 known. The value documents, here stamps applied to a carrier, have as a security feature on a magnetically activated and deactivated area, which serves to establish the authenticity and devaluation. The carriers with the documents of value are guided past a magnetic verification sensor via a transport system and devalued by determining the authenticity via a further magnetic field.

In Logistikanwendungen wie im Postverkehr mit Frachtgut oder Briefen, bei denen die Freimachung mittels aufgeklebter Briefmarken erfolgt, wird die Forderung gestellt, dass die Briefmarke als Sicherheits- und Wertdokument nach vollzogener Dienstleistung irreversibel markiert und damit entwertet wird. Diese Entwertung sollte maschinenlesbar sein, damit ein Versuch, die Briefmarke wiederzuverwenden und eine erneute Transportdienstleistung zu erlangen, die nicht bezahlt ist, automatisch erkannt und verhindert werden kann.In logistics applications such as in the postal service with freight or letters, in which the franking is done by means of affixed stamps, the requirement is made that the stamp irreversibly marked as security and value document after completion of the service and thus devalued. This validation should be machine-readable in order to automatically detect and prevent an attempt to re-use the stamp and obtain a new transport service that is unpaid.

Speziell bei Großbriefen sind die Abmessungen in Länge Breite und Höhe des Briefes sehr unterschiedlich. Position und Ausrichtung der oftmals mehreren Briefmarken liegt nicht fest. In automatischen Briefsortieranlagen müssen daher die verschiedenen Lese-, Prüf-, Markierungs- und Kontrollvorgänge über einen relativ großen uneinheitlichen Arbeitsabstand realisiert werden. Einschlägige Anlagen verwenden üblicherweise laserbasierende Mess- und Bearbeitungsverfahren mit denen die unterschiedlichen Leseabstände bewältigt und zugleich auch die erforderlichen Verarbeitungsgeschwindigkeiten bis zu typischerweise 4 m/sec erreicht werden.Especially for large letters, the dimensions in length width and height of the letter are very different. Position and orientation of often several stamps is not fixed. In automatic letter sorting systems, therefore, the various reading, testing, marking and control operations must be implemented over a relatively large nonuniform working distance. Relevant systems usually use laser-based measuring and processing methods with which the different reading distances are mastered and at the same time the required processing speeds of up to typically 4 m / sec are achieved.

Briefmarken bestehen herkömmlich aus einem Substrat aus Papier oder Kunststoff mit einer rückseitigen Kleberbeschichtung und einer grafisch hochwertig gestalteten Vorderseite. Diese Vorderseite weist zudem Sicherheitsmerkmale auf, die zur maschinellen Echtheitsüberprüfung (Verifikation) herangezogen werden.Stamps are conventionally made of a substrate made of paper or plastic with a backside adhesive coating and a graphically high-quality front. This front side also has security features that are used for mechanical authenticity verification (verification).

Die Entwertung von Briefmarken wird herkömmlich durch Stempeln vorgenommen. In gleicher Weise erfolgt auch die Gültigmachung von Urkunden, Ausweisen und dgl., die ebenfalls zum vorliegenden Problemkreis zählt. Tinten für die Stempelfarbe müssen dabei möglichst lichtecht und vom Wertdokument nicht mehr entfernbar sein. In jüngerer Zeit werden den hierfür verwendeten Tinten zusätzlich noch sicherheitsrelevante Additive, wie Fluoreszenzstoffe oder biochemische Substanzen hinzugefügt. Diese Sicherheitstinten stellen zwar einen hohen Fälschungsschutz dar, die Stempelungen können aber nur mit optischen Bilderkennungsverfahren und auf den jeweiligen Sicherheitsstoff ausgerichteter spezieller Sensorik verifiziert werden, wobei Manipulationen und Fälschungen nur sehr bedingt erkannt werden können.Cancellation of stamps is conventionally done by stamping. In the same way, the validation of documents, ID cards and the like., Which also counts to the present problem area. Inks for the stamping ink must be as light-fast as possible and not be removed from the document of value. More recently, safety-relevant additives such as fluorescent substances or biochemical substances have been added to the inks used for this purpose. Although these security inks provide a high level of protection against counterfeiting, the stampings can only be verified with optical image recognition methods and special sensors aligned with the respective security material, whereby manipulations and forgeries can only be recognized to a limited extent.

In DE 100 47 051 A1 ist ein Verfahren zur Validierung von biochemisch codierten Wert- und Sicherheitsdokumenten beschrieben, bei dem als Sicherheitselement spezifische Antikörper oder Antigene verwendet werden. Das hiermit versehene Wert- oder Sicherheitsdokument kann wiederholt geprüft werden, wobei auch eine automatisierte Prüfung möglich ist. In DE 198 01 589 A1 wird zur Herstellung von fälschungssicheren Wert- oder Sicherheitsdokumenten vorgeschlagen, eine Farbe zu benutzen, deren Farbton durch lokale Einwirkung in bestimmten Bereichen veränderbar ist. Damit ist ein registergenauer Farbwechsel gewährleistet.In DE 100 47 051 A1 describes a method for the validation of biochemically encoded value and security documents using antibodies or antigens specific as a security element. The value or security document provided with this can be repeatedly checked, whereby an automated check is also possible. In DE 198 01 589 A1 For the production of counterfeit-proof value or security documents, it is proposed to use a color whose color can be changed by local action in certain areas. This ensures a register-accurate color change.

Die EP 0 288 807 B1 beschreibt die Erzeugung von leitfähigen Strukturen in Polymeren durch die Einwirkung von Strahlung hoher Energiedichte. Hiermit lassen sich beispielsweise Leiterbahnen für mikroelektronische Anwendungen erzeugen. Die DE 102 17 120 A1 betrifft ein Etikett zur Verdeckung von Informationen mit einer transparenten Trägerschicht, die ein Additiv enthält, das unter Laserbestrahlung einen Farbumschlag zeigt. In US 6 165 592 ist ein Wert- oder Sicherheitsdokument gezeigt, das ein optisches Sicherheitsmerkmal trägt. Als Sicherheitsmerkmal dient eine lichtreflektierende, lichtbeugende oder lichtbrechende Beschichtung. Zudem ist eine Schicht mit einer lumineszierenden Dotierung vorgesehen.The EP 0 288 807 B1 describes the generation of conductive structures in polymers by the action of high energy density radiation. This can be used, for example, to produce tracks for microelectronic applications. The DE 102 17 120 A1 relates to a label for masking information with a transparent support layer containing an additive which shows a color change under laser irradiation. In US Pat. No. 6,165,592 a value or security document is shown which carries an optical security feature. The safety feature is a light-reflecting, light-diffractive or refractive coating. In addition, a layer with a luminescent doping is provided.

Mit der Erfindung wird ausgehend vom Stand der Technik ein Verifikations- und Entwertungssystem mit hohem Automatisierungsgrad vorgeschlagen, das gegen Fälschungen und Manipulationen einen besonders hohen Schutz bietet.With the invention, starting from the prior art, a verification and validation system with a high degree of automation is proposed, which offers particularly high protection against counterfeiting and manipulation.

Das erfindungsgemäße System zur Echtheitsüberprüfung und zur Markierung von Wert- oder Sicherheitsdokumenten betrifft Wert- oder Sicherheitsdokumente, die zumindest ein Sicherheitsmerkmal und ein Markierungsmerkmal enthalten. Das Wert- oder Sicherheitsdokument ist auf einem Träger, bspw. einer Postsendung oder einer Urkunde angebracht, der mittels eines Transportsystems relativ zu einem Verifikationssensor bewegt wird, der die Echtheit des Sicherheitsmerkmals überprüft, und im Falle, dass die Echtheit erkannt wird, ein Signal zur markierenden Entwertung an ein Markierungssystem gibt, wodurch das Markierungsmerkmal eine visuell erkennbare und physikalisch detektierbare irreversible Änderung erfährt.The system according to the invention for checking the authenticity and for marking value or security documents relates to value or security documents which contain at least one security feature and one marking feature. The value or security document is mounted on a carrier, for example a mail piece or a document, which is moved by means of a transport system relative to a verification sensor, which checks the authenticity of the security feature, and in the case that the authenticity is detected, a signal to marking devaluation to a marking system whereby the marker undergoes a visually detectable and physically detectable irreversible change.

Das System umfasst somit Materialien für Wert- und Sicherheitsdokumente, die sich mittels Anregungsquellen, bspw. Laserquellen, die in einer Sensorik zur Echtheitsüberprüfung und Markierung enthalten sind, kontaktlos irreversibel verändern lassen. Die Veränderungen bestehen sowohl in einer für das menschliche Auge sichtbaren Information als auch in physikalisch detektierbaren Eigenschaften des Markierungsmerkmals.The system thus includes materials for value and security documents which can be irreversibly changed without contact by means of excitation sources, for example laser sources which are contained in a sensor system for authenticity checking and marking. The changes consist both in information visible to the human eye and in physically detectable characteristics of the marking feature.

Die Markierung und Entwertung erfolgt bevorzugt mittels elektromagnetischen Bestrahlung, insbesondere im Wellenlängenbereich von 200 nm bis 1500 nm, wobei die irreversible Änderung in einer Farbänderung und in einer Änderung der elektrischen Leitfähigkeit besteht. Geeignete Markierungsmerkmale werden dabei auf der Basis von Poly(organylheteroacetylene) oder auf der Basis eines Gemisches aus Poly(organylheteroacetylene) mit anderen Polymeren gebildet.The marking and devaluation is preferably carried out by means of electromagnetic radiation, in particular in the wavelength range from 200 nm to 1500 nm, wherein the irreversible change in a color change and in a change in electrical conductivity. Suitable marking features are formed on the basis of poly (organylheteroacetylene) or based on a mixture of poly (organylheteroacetylene) with other polymers.

Vorzugsweise bilden Verifikationssensor und Markierungssystem ein und dasselbe Gerät bzw. ein und dieselbe Einheit. Dadurch ergeben sich Vorteile hinsichtlich des Bauaufwandes.Preferably, the verification sensor and the marking system form one and the same device or one and the same unit. This results in advantages in terms of construction costs.

Gemäß der Erfindung ist das Markierungsmerkmal auf der Basis von mikroverkapselten Pigmenten in einer Polymermatrix mit im nahen Infrarot (NIR) sensitiven und irreversibel veränderbaren Farb- und/oder Leitfähigkeitseigenschaften gebildet, Es ist auch denkbar, dass Bakteriorhodopsin-vermittelnde Änderungen des ph-Werts oder eine Kombination von irreversiblen NIR-aktiven photochromen Stoffen mit einer die elektrische Leitfähigkeit und/oder die magnetischen Eigenschaften verändernden Substanz zugrundegelegt werden.According to the invention, the marking feature based on microencapsulated pigments in a polymer matrix with near-infrared (NIR) -sensitive and irreversibly changeable color and / or conductivity properties is formed. It is also conceivable that bacteriorhodopsin-mediating changes in the pH value or a Combination of irreversible NIR-active photochromic substances with a substance that changes the electrical conductivity and / or the magnetic properties.

Vorzugsweise ist das Markierungsmerkmal am Wert- oder Sicherheitsdokument grafisch derart ausgebildet, dass die visuell erkennbare und physikalisch detektierbare Änderung auf lokale Bereiche des Dokuments begrenzt ist, insbesondere dass das Markierungsmerkmal randseitig einen geschlossenen Rahmen um das Wert- oder Sicherheitsdokument bildet. Damit läßt sich auch rein visuell auf einen Blick feststellen, ob die Entwertung ordnungsgemäß erfolgt ist.The marking feature on the value or security document is preferably designed graphically in such a way that the visually detectable and physically detectable change is limited to local areas of the document, in particular that the marking feature forms a closed border around the value or security document. This makes it possible to determine visually at a glance whether the devaluation has taken place properly.

Für das Anbringen des Markierungsmerkmals am Wert- oder Sicherheitsdokument ergeben sich eine Reihe von Ausführungsformen: So können über dem Markierungsmerkmal noch weitere, zumindest halb durchscheinende und transparente, insbesondere NIR-transparente Druckschichten angeordnet sein, oder es kann das Markierungsmerkmal am Wert- oder Sicherheitsdokument in eine unterseitige Kleberbeschichtung integriert sein, wobei das Wert- oder Sicherheitsdokument so ausgebildet sein muss, dass ein Farbumschlag von der Oberseite aus deutlich feststellbar ist.For the attachment of the marking feature on the value or security document, a number of embodiments result: For example, further, at least semi-translucent and transparent, in particular NIR-transparent printed layers can be arranged above the marking feature, or the marking feature can be attached to the value or security document a bottom-side adhesive coating to be integrated, wherein the value or security document must be designed so that a color change from the top is clearly noticeable.

Das Markierungsmerkmal läßt sich vorteilhafterweise auf der Oberfläche des Wert- oder Sicherheitsdokuments vollflächig mittels geeigneter Beschichtungstechniken, insbesondere durch Streichen aufbringen oder in eine rapportierende grafischer Darstellung einbinden. Als Drucktechniken können Offset, Letterset, Flexo, Siebdruck, Stichtiefdruck, Rastertiefdruck, Inkjet us. angewendet werden.The marking feature can advantageously be applied to the surface of the value or security document over the entire surface by means of suitable coating techniques, in particular by brushing, or incorporated into a reporting graphical representation. Offset, Letterset, Flexo, screen printing, intaglio printing, gravure printing, inkjet us. be applied.

Eine besonders fälschungssichere und gut detektierbare Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass das Markierungsmerkmal als kreisartige Bahn ausgebildet ist, die nach NIR-Bestrahlung eine Induktionsschleife bildet.A particularly tamper-proof and well detectable development of the invention is that the marking feature is designed as a circular path, which forms an induction loop after NIR irradiation.

In dem erfindungsgemäßen System wird das Sicherheitsmerkmal vorzugsweise auf der Basis eines lichtbeständigen Lumineszenzleuchtstoffs gebildet, der einer Druckfarbe zur grafischen Gestaltung des Wert- oder Sicherheitsdokuments beimischbar und mittels des Verifikationssensors detektierbar ist, wobei der Lumineszenzleuchtstoff aus einem Antistokes-Leuchtstoff gebildet ist, der mittels NIR-Strahlung angeregt werden kann, und dessen Emissionsbanden im sichtbaren und/oder NIR-Wellenlängenbereich intensitätsmäßig und/oder zeitaufgelöst zur Echtheitsüberprüfung verwendet werden.In the system according to the invention, the security feature is preferably formed on the basis of a light-resistant luminescent phosphor which is admixable with a printing ink for graphic design of the security or security document and which is detectable by means of the verification sensor, wherein the luminescent phosphor is formed from an anti-Stokes phosphor, which by means of NIR Radiation can be excited, and the emission bands are used in the visible and / or NIR wavelength range intensity and / or time resolved for authenticity verification.

Mit Vorteil kann in dem erfindungsgemäßen System ein zeilenförmiges Verifikationssystem auf der Basis einer Sensor-IC-Zeile oder einer reihenförmigen Anordnung von Laserdioden gemäß der zeitgleich angemeldeten Erfindung gemäß DE 10 2004 021 397 A1 , auf die ausdrücklich Bezug genommen wird, eingesetzt werden.Advantageously, in the system according to the invention a line-shaped verification system on the basis of a sensor IC line or a series arrangement of laser diodes according to the simultaneously filed invention according to DE 10 2004 021 397 A1 to which reference is expressly made.

Das Markierungssystem des erfindungsgemäßen Entwertungs- und Verifikationssystems umfasst bevorzugt eine zeilenförmig angeordnete NIR-Lichtquelle die elektromagnetische Strahlung im Wellenlängenbereich von etwa 200 nm bis etwa 1400 nm abstrahlt. Das Markierungssystem kann dabei aus einer oder mehreren Zeilen von NIR-LEDs oder NIR-Laserdioden bestehen.The marking system of the validation and verification system according to the invention preferably comprises a line-shaped NIR light source which emits electromagnetic radiation in the wavelength range from about 200 nm to about 1400 nm. The marking system can consist of one or more rows of NIR LEDs or NIR laser diodes.

Gemäß der Erfindung umfasst das System außer dem Verifikationssensor und dem Markierungssystem einen Kontrollsensor, mit dem die visuell erkennbare und physikalisch detektierbare Änderung überprüft wird. Dies kann sich unmittelbar an die Markierung anschließen, aber auch in einem getrennten Prüfverfahren erfolgen. Der Kontrollsensor enthält dabei vorzugsweise einen Farbsensor, der die optische Veränderung des Markierungsmerkmals kontrolliert und einen Sensor zur Überprüfung der physikalischen Veränderung des Markierungsmerkmals, insbesondere einen Sensor zur Überprüfung der elektrischen Leitfähigkeit des Markierungsmerkmals, vorzugsweise einen Sensor, der eine oder mehrere Induktionsschleifen messtechnisch auswertet.According to the invention, the system comprises, in addition to the verification sensor and the marking system, a control sensor with which the visually detectable and physically detectable change is checked. This can be directly connected to the marking, but also be carried out in a separate test method. The control sensor preferably contains a color sensor which effects the optical change of the Marking feature controlled and a sensor for checking the physical change of the marking feature, in particular a sensor for checking the electrical conductivity of the marking feature, preferably a sensor that evaluates one or more induction loops metrologically.

Das erfindungsgemäße System zur Echtheitsüberprüfung und zur Markierung von Wert- oder Sicherheitsdokumenten bezieht sich vorzugsweise auf frankierte Briefe, insbesondere Groß- oder Maxibriefe, wobei das Wertdokument aus einer Briefmarke besteht, die automatisch auf Vorhandensein und Echtheit überprüft und anschließend irreversibel entwertet wird. Der Sicherheitsmerkmalsstoff kann dabei in der Druckfarbe einer grafisch gestalteten Wertmarke enthalten sein oder kann vor dem Druck oder zwischen einzelnen Drucken vollflächig, lokal (stückweise) oder berandend aufgebracht werden.The system according to the invention for checking the authenticity and for marking value or security documents preferably relates to franked letters, in particular large or maxi letters, the value document consisting of a stamp which is automatically checked for presence and authenticity and subsequently invalidated irreversibly. The security feature substance may be contained in the printing ink of a graphically designed token or may be applied over the entire surface, locally (piecewise) or bounding before printing or between individual prints.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of an embodiment.

Es zeigen:Show it:

1: eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verifikation, Markierung und Kontrolle von Wert- und Sicherheitsdokumenten gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; 1 a device according to the invention for the verification, marking and control of value and security documents according to a first embodiment;

2: ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und 2 a further embodiment of the device according to the invention; and

3: den Träger mit dem Wertdokument in Draufsicht. 3 : the carrier with the value document in top view.

In 1 ist eine Ausführungsform der Vorrichtung zur Verifikation, Markierung und Kontrolle von Wert- oder Sicherheitsdokumenten schematisch dargestellt. Der auf einem Transportband 6 einer automatischen Briefsortieranlage liegende Träger 3, ein Brief, Groß- oder Maxibrief ist mit einem Wertdokument 2 in Gestalt einer Briefmarke versehen, welche ein Sicherheitsmerkmal 4 und ein Markierungsmerkmal 5 enthält. Mit dem Transportband 6 wird der Träger 3 unter einem zeilenförmigen Verifikationssensor 7, einem zeilenförmigen Markierungssystem 8 und wahlweise unter einem Kontrollsensor 9 hindurchbewegt. Die Geschwindigkeit kann dabei bis zu 4 m/sec und darüber betragen.In 1 an embodiment of the device for verification, marking and control of value or security documents is shown schematically. The one on a conveyor belt 6 an automatic letter sorting system lying carrier 3 , a letter, letter or maxi letter is with a value document 2 provided in the form of a stamp, which is a security feature 4 and a marker 5 contains. With the conveyor belt 6 becomes the carrier 3 under a line-shaped verification sensor 7 , a line-shaped marking system 8th and optionally under a control sensor 9 moved through. The speed can be up to 4 m / sec and above.

Der Verifikationssensor 7 überprüft, ob auf dem Wertdokument 2 das Sicherheitsmerkmal 4 vorhanden ist. Er ermittelt zugleich die Anzahl der vom Transportband 6 angelieferten Wertdokumente 2 und deren Positionierung auf dem Träger 3. Diese Information wird an einen Leitrechner und von dort oder direkt, in Form eines Steuersignals an das Markierungssystem 8 weitergegeben.The verification sensor 7 Check if on the value document 2 the security feature 4 is available. He also determines the number of the conveyor belt 6 delivered value documents 2 and their positioning on the carrier 3 , This information is sent to a master computer and from there or directly, in the form of a control signal to the marking system 8th passed.

Das Markierungssystem 8 wird durch das Steuersignal kurzzeitig im Bereich der Wertdokumente aktiviert. Dies bewirkt einen irreversiblen Farbumschlag und die Erhöhung der Leitfähigkeit im Markierungsmerkmal 5. Das Markierungssystem 8 ist vorzugsweise zeilenförmig als Balken und für ein schnelles Ein- und Ausschalten ausgebildet. Letzteres ergibt sich nicht nur aus der Sicht des Energieverbrauchs sondern auch aus sicherheitstechnischen Überlegungen, damit im Falle eines Staus von Trägern deren Beschädigung und ggfs ein Brand vermieden werden. Das Markierungssystem 8 umfast deshalb NIR-LED-Anordnungen oder Laser-Dioden, weil diese mit extrem kurzen Pulsen betrieben werden können. Der Pfeil gibt die Transportrichtung an.The marking system 8th is activated by the control signal for a short time in the area of the value documents. This causes an irreversible color change and the increase of the conductivity in the marking feature 5 , The marking system 8th is preferably line-shaped as a bar and designed for rapid switching on and off. The latter arises not only from the point of view of energy consumption but also for safety considerations, so that in case of congestion of carriers their damage and possibly a fire can be avoided. The marking system 8th therefore includes NIR LED arrays or laser diodes because they can be operated with extremely short pulses. The arrow indicates the transport direction.

In 2 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, das dem gemäß 1 ähnlich ist, mit dem Unterschied, dass die Markiereinheit wegfällt. Der Laserstrahl der Verifikationseinheit 7 provoziert sowohl Lumineszenz als auch photochemisch induzierte Umwandlung des Markierungsmerkmals 5. Die Voraussetzung dafür ist: Die Zeitkonstante der Verifikation/Lumineszenz (z. B. wenige μs) ist um Größenordnungen kleiner als die Zeitkonstante der photochemischen Reaktion, (z. B. wenige ms). Der Pfeil gibt die Transportrichtung an.In 2 an embodiment is shown that according to 1 is similar, with the difference that the marking unit is omitted. The laser beam of the verification unit 7 provokes both luminescence and photochemically induced label transformation 5 , The prerequisite for this is: The time constant of the verification / luminescence (eg a few μs) is smaller by orders of magnitude than the time constant of the photochemical reaction (eg a few ms). The arrow indicates the transport direction.

3 zeigt das Transportband 6 in Draufsicht, mit dem Träger 3 in Form eines Maxibriefs, auf dem an nicht exakt vorgegebener Stelle eine Briefmarke 2 aufgebracht ist. Die Briefmarke enthält ein Sicherheitsmerkmal 4, das hier grafisch in der Kontur eines Hauses enthalten ist, sowie ein Markierungsmerkmal 5, das als äußerer geschlossener Rahmen dargestellt ist. Der Verifikationssensor 7 muss dabei in der Lage sein das mit einem sehr geringen Füllgrad in der Druckfarbe der Kontur („Haus”) enthaltene Sicherheitsmerkmal sehr schnell zu detektieren, da unmittelbar danach das Markierungssystem 8 ein Freigabesignal zur Auslösung des Markierung- und Entwertungsvorgangs benötigt. 3 shows the conveyor belt 6 in plan view, with the carrier 3 in the form of a Maxibrief, on the not exactly predetermined place a stamp 2 is applied. The stamp contains a security feature 4 , which is graphically contained in the outline of a house, as well as a marker feature 5 , which is shown as an outer closed frame. The verification sensor 7 must be able to detect very quickly the security feature contained with a very low degree of filling in the ink of the contour ("house"), because immediately afterwards the marking system 8th requires a release signal to trigger the marking and invalidating process.

Grundsätzlich kann die Anordnung auch so ausgeführt sein, dass zwischen Verifikationssensor 7 und Markierungssystem 8 eine Weiche für abgewiesene Träger eingerichtet ist und das Markierungssystem 8 automatisch bei einer sensorischen Erkennung eines Wertdokuments aktiviert wird.In principle, the arrangement can also be designed such that between verification sensor 7 and marking system 8th a turnout is set up for rejected porters and the marking system 8th is activated automatically during a sensory recognition of a value document.

Zur Erhöhung der Markierungsgeschwindigkeit und/oder zur Reduktion der erforderlichen elektromagnetischen Strahlung kann innerhalb oder unterhalb des Markierungsmerkmals eine wärmekapazitätsarme absorbierende Schicht, insbesondere auf Basis von mit Aluminium beschichteten Glimmer-Plättchen eingebaut werden. Grundsätzlich können dafür alle für die Lasermarkierung bei 1064 nm üblichen Initiatoren in einer polymeren Matrix verwendet werden. Vielfach werden in diesen Systemen Glimmer-Plättchen mit einem NIR-Absorber und einer Polymer-Verkapselung in einer entsprechend höher schmelzbaren Polymermatrix eingesetzt.To increase the marking speed and / or to reduce the required electromagnetic radiation, a heat-absorbent layer, in particular based on aluminum-coated mica platelets, can be incorporated inside or below the marking feature. In principle, all initiators customary for laser marking at 1064 nm can be used in a polymeric matrix. In many cases, mica platelets with an NIR absorber and a polymer encapsulation in a correspondingly higher meltable polymer matrix are used in these systems.

Während Markierungsmerkmale auf der Basis eines Farbumschlagsystems mit gleichzeitiger Erhöhung der Leitfähigkeit einige hundert Grad Celsius benötigen, werden bei Beaufschlagung mit einem ND:YAG Laserstrahl im Inneren des (verkapselten) Glimmer-Plättchens bis über 1500°C erreicht. Die Wärmekapazität ist allerdings sehr gering. Die Verkapselung wird bei diesem Vorgang karbonisiert, wobei auch sehr feine Strukturen generiert werden können. Für die vorliegenden Anwendungen in Markierungsmerkmalen werden derartige Glimmer-Plättchen in geeigneter Größe und mit geeignetem Füllgrad für die effiziente Umsetzung der elektromagnetischen Strahlung (NIR-Strahlung) in thermische Energie verwendet.While marking features based on a color change system with a simultaneous increase in conductivity require several hundred degrees Celsius, exposure to an ND: YAG laser beam inside the (encapsulated) mica wafer reaches up to more than 1500 ° C. The heat capacity is very low. The encapsulation is carbonized during this process, whereby very fine structures can be generated. For the present labeling applications, such mica platelets of suitable size and filling level are used for efficient conversion of electromagnetic radiation (NIR radiation) to thermal energy.

Um die Markierung visuell deutlich zu machen, ist das Markierungsmerkmal vorzugsweise auf bestimmte lokale Bereiche des Wertdokuments, bspw. auf den in 2 dargestellten Rahmen begrenzt. Der Zustand der Entwertung kann dann mit einem kurzen Kontrollblick festgestellt werden. Die Markierung kann aber auch in andere grafische Elemente oder in ein rapportierendes Druckgebilde eingebunden sein. Die Markierung kann andererseits auch vollflächig auf dem Dokumentensubstrat mit geeigneten Beschichtungsmethoden, wie Streichen oder Lackieren aufgebracht sein, wobei dieser Vorgang sowohl vor wie auch nach der grafischen Gestaltung der Briefmarke erfolgen kann. Ebenso ist es möglich die Markierung rückseitig in die Klebeschicht zu integrieren, wobei die Vorderseite der Briefmarke grafisch derart ausgeführt ist, dass nach der Entwertung ein entsprechend deutlicher Farbumschlag von der Vorderseite aus erkennbar ist.To make the mark visually clear, the marking feature is preferably on certain local areas of the value document, for example on the in 2 limited limits. The condition of the cancellation can then be determined with a brief inspection. However, the marking can also be integrated in other graphic elements or in a rapporting printed image. On the other hand, the marking can also be applied over the entire surface of the document substrate with suitable coating methods, such as brushing or painting, whereby this process can take place both before and after the graphic design of the stamp. It is also possible to integrate the marking back into the adhesive layer, wherein the front of the stamp is graphically designed so that after the devaluation a correspondingly clear color change from the front can be seen.

Claims (15)

System zur Echtheitsüberprüfung und zur Markierung von Wert- oder Sicherheitsdokumenten (2), wobei das Wert- oder Sicherheitsdokument (2) zumindest ein Sicherheitsmerkmal (4) enthält und auf einem Träger (3) angebracht ist, wobei das Sicherheitsmerkmal (4) zumindest ein Markierungsmerkmal (5) umfasst, wobei der Träger (3) mit dem aufgebrachten Wert- oder Sicherheitsdokument (2) mittels eines Transportsystems (6) relativ zu einem Verifikationssensor (7) bewegt wird, wobei im Falle, dass der Verifikationssensor (7) die Echtheit des Sicherheitsmerkmals (4) erkennt, dieser ein Signal zur markierenden Entwertung an ein Markierungssystem (8) gibt, wodurch das Markierungsmerkmal (5) eine physikalisch detektierbare irreversible Änderung erfährt, und wobei ein Kontrollsensor (9) vorgesehen ist, mit dem die die physikalisch detektierbare Änderung überprüfbar ist, wobei der Kontrollsensor (9) einen Sensor zur Überprüfung der physikalischen Veränderung des Markierungsmerkmals (5) umfasst dadurch gekennzeichnet, – dass die physikalisch detektierbare irreversible Änderung in einer Änderung der elektrischen Leitfähigkeit besteht, – dass der Kontrollsensor (9) die elektrische Leitfähigkeit des Markierungsmerkmals (5) überprüft, – dass das Markierungsmerkmal (5) auf der Basis von mikroverkapselten Pigmenten in einer Polymermatrix mit NIR-sensitiven und irreversibel veränderbaren Farb- und Leitfähigkeitseigenschaften gebildet ist, – dass das Markierungsmerkmal (5) durch die markierende Entwertung eine visuell erkennbare irreversible Änderung erfährt, die in einer Farbänderung besteht, und – dass der Kontrollsensor (9) einen Farbsensor enthält, der die optische Veränderung des Markierungsmerkmals (5) kontrolliert.Authentication system and marking of value or security documents ( 2 ), whereby the value or security document ( 2 ) at least one security feature ( 4 ) and on a support ( 3 ), the security feature ( 4 ) at least one marking feature ( 5 ), wherein the carrier ( 3 ) with the attached value or security document ( 2 ) by means of a transport system ( 6 ) relative to a verification sensor ( 7 ), in the event that the Verificationssensor ( 7 ) the authenticity of the security feature ( 4 ) recognizes it, a signal for marking devaluation to a marking system ( 8th ), whereby the marking feature ( 5 ) experiences a physically detectable irreversible change, and wherein a control sensor ( 9 ) is provided, with which the physically detectable change is verifiable, wherein the control sensor ( 9 ) a sensor for checking the physical change of the marking feature ( 5 ) characterized in that - the physically detectable irreversible change is a change in the electrical conductivity, - that the control sensor ( 9 ) the electrical conductivity of the marking feature ( 5 ), - that the marking feature ( 5 ) is formed on the basis of microencapsulated pigments in a polymer matrix with NIR-sensitive and irreversibly changeable color and conductivity properties, - that the marking feature ( 5 ) undergoes a visually recognizable irreversible change resulting from a color change due to the marking devaluation, and - that the control sensor ( 9 ) contains a color sensor which detects the optical change of the marking feature ( 5 ) controlled. System nach Anspruch 1, wobei die mikroverkapselten Pigmente mit Aluminium beschichtete Glimmer-Plättchen enthalten.The system of claim 1, wherein the microencapsulated pigments contain mica platelets coated with aluminum. System nach Anspruch 1 oder 2, wobei die visuell erkennbare und physikalisch detektierbare Änderung aufgrund einer elektromagnetischen Bestrahlung, insbesondere im Wellenlängenbereich von 200 nm bis 1500 nm erfolgt.System according to claim 1 or 2, wherein the visually detectable and physically detectable change due to electromagnetic radiation, in particular in the wavelength range of 200 nm to 1500 nm takes place. System nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei welchem der Verifikationssensor (7) und das Markierungssystem (8) ein und dieselbe Einheit bilden.A system according to claim 1, 2 or 3, wherein the verification sensor ( 7 ) and the marking system ( 8th ) form one and the same unit. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Markierungsmerkmal (5) am Wert- oder Sicherheitsdokument (2) grafisch derart ausgebildet ist, dass die visuell erkennbare und physikalisch detektierbare Änderung auf lokale Bereiche des Dokuments begrenzt ist, insbesondere dass das Markierungsmerkmal (5) randseitig einen geschlossenen Rahmen um das Wert- oder Sicherheitsdokument bildet.System according to one of claims 1 to 4, wherein the marking feature ( 5 ) at the value or security document ( 2 ) is graphically designed so that the visually detectable and physically detectable change is limited to local areas of the document, in particular that the marking feature ( 5 ) forms a closed border around the value or security document. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Markierungsmerkmal (5) am Wert- oder Sicherheitsdokument (2) in eine unterseitigen Kleberbeschichtung integriert ist und das Wert- oder Sicherheitsdokument (2) so ausgebildet ist, dass ein Farbumschlag von der Oberseite aus sichtbar ist.System according to one of claims 1 to 5, wherein the marking feature ( 5 ) at the value or security document ( 2 ) is integrated in a lower-side adhesive coating and the value or security document ( 2 ) is formed so that a color change is visible from the top. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Markierungsmerkmal (5) auf der Oberfläche des Wert- oder Sicherheitsdokuments vollflächig mittels Streichen beschichtet ist. System according to one of claims 1 to 6, wherein the marking feature ( 5 ) is coated on the surface of the security or value document over the entire surface by brushing. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Markierungsmerkmal (5) in rapportierender grafischer Darstellung ausgebildet ist.System according to one of claims 1 to 7, wherein the marking feature ( 5 ) is formed in rapportierender graphical representation. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Markierungsmerkmal (5) als kreisartige Bahn ausgebildet ist, die nach NIR-Bestrahlung eine Induktionsschleife bildet.System according to one of claims 1 to 8, wherein the marking feature ( 5 ) is formed as a circular path, which forms an induction loop after NIR irradiation. System nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Sicherheitsmerkmal (4) auf der Basis eines lichtbeständigen Lumineszenzleuchtstoffs gebildet ist, der einer Druckfarbe zur grafischen Gestaltung des Wert- oder Sicherheitsdokuments (2) beimischbar und mittels des Verifikationssensors (7) detektierbar ist.System according to one of claims 1 to 9, wherein the security feature ( 4 ) is formed on the basis of a light-resistant luminescent phosphor, which is a printing ink for graphic design of the value or security document ( 2 ) and by means of the verification sensor ( 7 ) is detectable. System nach Anspruch 10, wobei der Lumineszenzleuchtstoff aus einem Antistokes-Leuchtstoff gebildet ist, der mittels NIR-Strahlung angeregt werden kann, und dessen Emissionsbanden im sichtbaren und/oder NIR-Wellenlängenbereich intensitätsmäßig und/oder zeitaufgelöst zur Echtheitsüberprüfung verwendet werden.The system of claim 10, wherein the luminescent phosphor is formed of an anti-Stokes phosphor which can be excited by NIR radiation and whose emission bands in the visible and / or NIR wavelength range are used in intensity and / or time-resolved for authenticity verification. System nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei ein zeilenförmiges Verifikationssystem auf der Basis einer Sensor-IC-Zeile oder einer reihenförmigen Anordnung von Laserdioden vorgesehen ist.A system according to any one of claims 1 to 11, wherein a line-shaped verification system is provided based on a sensor IC line or a series arrangement of laser diodes. System nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Markierungssystem (8) eine zeilenförmig angeordnete NIR-Lichtquelle im Wellenlängenbereich von etwa 200 nm bis etwa 1400 nm umfasst.System according to one of claims 1 to 12, wherein the marking system ( 8th ) comprises a line-shaped NIR light source in the wavelength range from about 200 nm to about 1400 nm. System nach Anspruch 13, wobei das Markierungssystem (8) aus einer oder mehreren Zeilen von NIR-LEDs oder NIR-Laserdioden besteht.System according to claim 13, wherein the marking system ( 8th ) consists of one or more rows of NIR LEDs or NIR laser diodes. System nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Kontrollsensor (9) eine oder mehrere Induktionsschleifen messtechnisch auswertet.System according to one of claims 1 to 14, wherein the control sensor ( 9 ) metrologically evaluates one or more induction loops.
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