Nghiên cứu chế tạo phần tử chống photocopy trên giấy

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

NGUYỄN ANH TÚ

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO PHẦN TỬ CHỐNG PHOTOCOPY
TRÊN GIẤY

Chuyên ngành: Kỹ thuật Hóa Học

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. HOÀNG THỊ KIỀU NGUYÊN

HàNội – 2014


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan
1. Những nội dung trong luận văn này là do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn
trực tiếp của PGS.TS. Hoàng Thị Kiều Nguyên.
2. Mọi tham khảo dùng trong luận văn đều được trích dẫn rõ ràng tên tác giả,
tên công trình, thời gian và địa điểm công bố.
3. Mọi sao chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo, hay gian trá, tôi xin
chịu hoàn toàn trách nhiệm
Hà Nội, ngày 18 tháng 03 năm 2014
HỌC VIÊN

Nguyễn Anh Tú

i


MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa
Lời cam đoan ......................................................................................................

i

Danh mục các bảng ............................................................................................. iv
Danh mục các hình vẽ ........................................................................................

v

MỞ ĐẦU ............................................................................................................

1

Chương 1 – TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO MẬT CHỐNG
PHOTOCOPY……………………………………………………………... 2
1.1 Nguyên lý hoạt động của máy photocopy ………………………………

2

1.1.1 Giới thiệu chung về máy photocopy ……………………………….

2

1.1.2 Quy trình photocopy ……………………………………………….

3

1.2 Các loại máy photocopy ………………………………………………...

5

1.3 Các phương pháp bảo mật chống photocopy …………………………...

7

1.3.1 Sử dụng mực in đặc biệt …………………………………………… 8
1.3.2 Giấy in đặc biệt …………………………………………………..

9

1.4 Phương pháp tạo phần tử chống photo trên giấy ……………………….. 11
1.4.1 Phương pháp tạo ảnh 3D Hologram ……………………………….. 11
1.4.2 Phương pháp tạo Moire ……………………………………………. 14
1.4.3 Pantograph …………………………………………………………

16

Chương 2 – CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KHẢ NĂNG CHỐNG
PHOTOCOPY …………………………………………………………….
18
2.1 Vật liệu nền (giấy) ……………………………………………………..

18

2.1.1 Định nghĩa …………………………………………………………. 18
2.1.2 Thành phần giấy …………………………………………………… 18
2.1.3 Tính chất quang học của giấy ……………………………………… 19
2.2 Mực in …………………………………………………………………... 23
2.2.1 Định nghĩa mực ……………………………………………………

ii

23


2.2.2 Phân loại mực ……………………………………………………… 23
2.2.3 Thành phần mực …………………………………………………… 24
2.2.4 Tính chất quang học của mực ……………………………………...

26

Chương 3 – MỤC ĐÍCH VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ……………..

32

3.1 Mục đích ………………………………………………………………

32

3.2 Phương pháp nghiên cứu chế tạo mực in offset để tạo trên giấy các phần
tử chống copy ………………………………………………………… 33
3.3 Quy trình thực nghiệm ………………………………………………….. 35

3.3.1 Lựa chọn mực gốc …………………………………………………

35

3.3.2 Khảo sát pha chế mực in tạo phần tử chống photocopy …………… 36
3.3.3 Khảo sát ảnh hưởng của giấy và chiều dày lớp mực đến khả năng
chống photocopy …………………………………………………..

36

3.3.4 Thử nghiệm chống photocopy ……………………………………..

39

3.4 Nguyên vật liệu sử dụng ………………………………………………... 40
3.5 Phương pháp phân tích, xử lý số liệu …………………………………...

40

3.5.1 Đo phản xạ của mực bằng máy đo màu phổ ……………………….

40

3.5.2 Kiểm tra độ đen của phần tử chống photocopy bằng máy đo mật độ

45

Chương 4 – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ……………………………………….

50

4.1. Lựa chọn các chất màu hữu cơ ……………………………………….

50

4.2 Khảo sát tỷ lệ pha trộn màu thích hợp ………………………………….. 52
4.3 Ảnh hưởng của giấy và độ phân giải t’ram ……………………………..

55

4.4 Khả năng chống photocopy của giấy có phủ lớp mực AP …………….... 63
4.5 Thử nghiệm mẫu chống photocopy .........................................................

65

KẾT LUẬN .......................................................................................................

73

TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................

75

iii


DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1: Độ trắng và độ sáng chuẩn đề nghị cho giấy in sách tiêu biểu:
Bảng 2.2: Độ xuyên thấu (độ thấu quang hay độ đục) tham khảo cho giấy

in thông thường:

21
21

Bảng 2.3: giá trị độ bóng chuẩn đề nghị cho các loại giấy dùng trong in
sách theo các giá trị về tọa độ Lab, độ bóng và định lượng độ

22

sáng ISO
Bảng 2.4: Một số màu tương ứng với miền bức xạ trông thấy

27

Bảng 4.1: khảo sát tỷ lệ pha trộn khối lượng giữa mực Đỏ - mực Tím

52

Bảng 4.2: Thông số các mẫu khảo sát

56

Bảng 4.3: Giá trị mật độ trên tờ in & bản photo của Mẫu T1 (110lpi –
Couche)
Bảng 4.4: Giá trị mật độ trên tờ in & bản photo của Mẫu T2 (110lpi –
Offset)
Bảng 4.5: Giá trị mật độ trên tờ in & bản photo của Mẫu T3
(150lpi – Couche)
Bảng 4.6: Giá trị mật độ trên tờ in & bản photo của Mẫu T4 (150lpi –

Offset)

56

57

59

60

Bảng 4.6: Bảng kết quả đo giá trị mật độ trên bản gốc và bản photocopy
của mực hỗn hợp chống photocopy (mẫu T4) và một số màu
khác.

iv

63


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Trang
Hình 1.1: Máy photocopy

2

Hình 1.2: Quy trình photo trên máy photocopy

4

Hình 1.3: Một số hình ảnh Hologram

12

Hình 1.4: Sơ đồ kỹ thuật chụp ảnh Holography

12

Hình 1.5: Một số hình ảnh về hiệu ứng Moire

15

Hình 1.6: Mẫu giấy chống photocopy

17

Hình 2.1: Phổ phản xạ của giấy trắng

19

Hình 2.2: Lớp hấp thụ ánh sáng

29

Hình 3.1: Minh họa cho mẫu có phần tử chống photocopy

32

Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa bước sóng và mức độ phản xạ
của giấy trắng, mực đen trên giấy trắng, đèn photocopy
Hình 3.3: Đồ thị phổ phản xạ của mực AP trong vùng bước sóng từ 400nm

đến 700nm
Hình 3.4: Mẫu in biến đổi tông t’ram từ 0 – 100%
Hình 3.5: Hình ảnh mẫu thực tế đã được in nội dung trên nền phần tử
chống photocopy được tạo ra

34

34
38
39

Hình 3.6: Máy photocopy sử dụng trong quá trình thí nghiệm

39

Hình 3.7: Góc quan sát màu 20 và góc quan sát chuẩn 100

42

Hình 3.8: Phương pháp đo màu

43

Hình 3.9: Máy đo màu sử dụng X-Rite Color Digital Swatchbook

44

Hình 3.10: Nguyên lý đo mật độ thấu minh (trái) và đo mật độ phản xạ
(phải).

46

Hình 3.11: Nguyên lý hoạt động của máy đo phản xạ

47

Hình 3.12: Máy đo mật độ X-Rite 503

49

Hình 4.1: Đồ thị phổ phản xạ của mực Đỏ

51

Hình 4.2: Kết quả đo phổ phản xạ của màu Đỏ, Tím

52

Hình 4.3: Phổ phản xạ của mực hỗn hợp từ mẫu M1 đến mẫu M6

53

v


Hình 4.4: Phổ phản xạ của mực hỗn hợp từ mẫu M7 đến mẫu M10

53

Hình 4.5: Đồ thị Mật độ - Tông t’ram của mẫu T1

57

Hình 4.6: Đồ thị Mật độ - Tông t’ram của mẫu T2

58

Hình 4.7: Đồ thị Mật độ - Tông t’ram của mẫu T3

59

Hình 4.8: Đồ thị Mật độ - Tông t’ram của mẫu T4

60

Hình 4.9: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa mật độ in màu (DvC) và mật độ
trên bản photo (DvP)

64

Hình 4.10: Giấy có phần tử chống photocopy dạng nền 40% - Mẫu T1

65

Hình 4.11: Giấy có phần tử chống photocopy dạng nền 60% - Mẫu T1

66

Hình 4.12: Giấy có phần tử chống photocopy dạng nền 80% - Mẫu T1

66

Hình 4.13: Giấy có phần tử chống photocopy dạng nền 40% - Mẫu T2

67

Hình 4.14: Giấy có phần tử chống photocopy dạng nền 60% - Mẫu T2

67

Hình 4.15: Giấy có phần tử chống photocopy dạng nền 80% - Mẫu T2

68

Hình 4.16: Giấy có phần tử chống photocopy dạng nền 40% - Mẫu T3

68

Hình 4.17: Giấy có phần tử chống photocopy dạng nền 60%- Mẫu T3

69

Hình 4.18: Giấy có phần tử chống photocopy dạng nền 80%- Mẫu T3

69

Hình 4.19: Giấy có phần tử chống photocopy dạng nền 40% - Mẫu T4

70

Hình 4.20: Giấy có phần tử chống photocopy dạng nền 60% - Mẫu T4

70

Hình 4.21: Giấy có phần tử chống photocopy dạng nền 80% - Mẫu T4

71

vi


MỞ ĐẦU

Công nghệ photocopy ra đời đã tạo điều kiện cho việc truyền đạt thông tin
rất nhanh và thuận lợi. Tuy nhiên, nó cũng gây ra những tác động không tốt về vấn
đề bản quyền tác giả cũng như việc làm giả tài liệu. Chính phủ cũng đã có những
quy định về việc quản lý các văn bản với chế độ bảo mật khác nhau, thậm chí là
cấm photocopy trong một số trường hợp đặc biệt, thế nhưng việc sao chép này vẫn
rất khó kiểm soát. Vì vậy, việc tạo được văn bản không thể photocopy hay gây khó
khăn trong việc sử dụng bản copy đang trở thành một yêu cầu cấp bách. Trên thế
giới, loại văn bản này đã được sử dụng, đặc biệt là ở Mỹ. Nhưng, ở Việt nam, đây
vẫn là một đề tài còn mới. Theo một số phát minh công bố trên mạng, nguyên lý
chống photocopy đối với tài liệu có thể thực hiện theo những kỹ thuật sau:
-

Tạo giấy để in tài liệu bảo mật đã có sẵn các lớp phản xạ ánh sáng tương ứng
với bước sóng của máy photocopy.

-

Tạo các gờ có khoảng cách và chiều cao khác nhau bằng những vật liệu có
khả năng tán xạ, khúc xạ hoặc giao thoa ánh sáng làm sai lệch các ký tự của
văn bản khi photocopy.

-

Tạo các lớp phủ hấp thụ ánh sáng của máy photocopy phát ra.

-

Can thiệp vào mực in có những hiệu ứng quang hoặc nhiệt đối với ánh sáng
của máy photocopy.
Những nguyên lý định hướng trên cho thấy, việc khảo sát để xác định những

vật liệu liên quan đến bước sóng ánh sáng của máy photocopy là một nhiệm vụ rất
khó khăn và phức tạp khi điều kiện không tìm được mẫu để khảo sát. Theo nguồn
Patent đã công bố từ các công trình nghiên cứu, việc thử nghiệm các chất hữu cơ
khác nhau trong việc chế tạo giấy chống photocopy là một phương pháp thuận lợi
trong việc khảo sát và thu được nhiều kết quả, và đây cũng chính là định hướng của
đề tài.

1


Chương 1 – TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO MẬT
CHỐNG PHOTOCOPY
1.1 Nguyên lý hoạt động của máy photocopy
1.1.1 Giới thiệu chung về máy photocopy
Năm 1950, chiếc máy photocopy đầu tiên ra đời, mở ra một cuộc cách mạng
khoa học kỹ thuật lớn trong việc sao chụp lại văn bản. Ngày nay, chỉ với thời gian

ngắn, chúng ta có thể tạo ra những văn bản với chất lượng không kém gì bản chính.
Loại máy photocopy thông dụng hiện nay là máy sử dụng giấy thông thường
và mực khô (khác loại máy dùng giấy chuyên dụng theo phương thức sao chụp tĩnh
điện). Máy photocopy hiện nay – Xerograhic hoạt động theo nguyên tắc là hình ảnh
văn bản gốc được chiếu lên một trống quay có bề mặt rất nhạy cảm với ánh sáng.

Hình 1.1: Máy photocopy
Máy photocopy hoạt động dựa trên hiện tượng tĩnh điện. Quá trình tĩnh điện
tạo ra điện thế cao được nạp đều lên bề mặt trục in và tĩnh điện cho nó. Tiếp theo,
bản gốc (bản cần copy) sẽ được chiếu sáng và phóng lên trên bề mặt trống. Nếu bản
gốc là bản đen trắng (vùng đen là phần nội dung và vùng trắng là nền giấy) thì dưới
tác dụng của ánh sáng và hệ thống quang học, các vùng trắng sẽ phản xạ ánh sáng

2


lên trống. Tại đây, lớp quang dẫn trên bề mặt trống đã được tích điện từ trước sẽ bị
khử điện tích và sẽ không nhận mực. Ngược lại, các vùng màu đen hấp thụ phần
ánh sáng chiếu đến nên sẽ không có ánh sáng phản xạ lên bề mặt trống (lớp quang
dẫn). Kết quả là lớp quang dẫn vẫn tích điện, các vùng đó tạo nên ảnh ẩn và sau này
sẽ nhận mực tạo nên phần đen trên bản photo (phần nội dung).
1.1.2 Quy trình photocopy
Quy trình photocopy là một chuỗi liên tục các sự kiện, gồm tám bước chính:
(1) – Sự tích điện
(2) – Tiếp xúc với ánh sáng
(3) – Hiện hình (nội dung photocopy)
(4) – Chuyển hình
(5) – Tách giấy
(6) – Nung chảy mực
(7) – Làm sạch

(8) – Xóa
(1) – Sự tích điện
Bước thứ nhất là nạp lớp điện tích đồng đều lên toàn bộ bề mặt trống (drum).
Tính đống đều của lớp điện tích trên bề mặt trống là một yêu cầu rất quan trọng, nếu
không ảnh tĩnh điện ẩn sẽ không đều khi hiện hình. Thiết bị Corona (phóng điện
hoa) sẽ đưa điện tích lên trống. Trong bóng tối, lớp quang dẫn trên trống có tác
dụng như một chất cách điện, các điện tích lưu lại trên trống cho đến khi được chiếu
sáng.
(2) – Tiếp xúc với ánh sáng
Đây là bước chiếu sáng tài liệu gốc và phóng hình ảnh của tài liệu gốc lên bề
mặt trống. Trong bước này, ánh sáng chiếu vào mặt dưới của tài liệu gốc. Sau đó,
hình ảnh tài liệu gốc sẽ được phóng lên bề mặt trống. Những vùng trên tài liệu gốc

3


không chứa hình ảnh (chữ) sẽ cho ánh sáng phản xạ tới trống và khử điện tích ở
những vùng này (điện tích trong các vùng đó di chuyển về phía mat). Lúc này, bề
mặt trống chỉ còn giữ lại hình ảnh tĩnh điện không thấy được của tài liệu gốc, ảnh
này được gọi là ảnh tĩnh điện ẩn.

Hình 1.2: Quy trình photo trên máy photocopy
(3) – Hiện hình (nội dung photocopy)
Trong bước hiện hình tài liệu gốc, ảnh tĩnh điện ẩn được tiếp xúc với các hạt
mực có điện tích khác dấu. Vì các điện tích khác dấu hút nhau, mực sẽ bám vào các
vùng có điện tích trên trống, tạo thành hình ảnh bằng mực thấy được trên bề mặt
trống.
(4) – Chuyển hình.
Trong bước này, hình ảnh bằng mực trên trống được chuyển lên giấy
photocopy theo các công đoạn sau. Giấy được đưa đến tiếp xúc với bề mặt trống

drum, điện tích mạnh được đưa vào mặt sau tờ giấy photocopy. Lúc này, hình ảnh
bằng mực bị hút về phía giấy photocopy mạnh hơn so với trống nên tách khỏi trống
và bám lên giấy.

4


(5) – Tách giấy.
Khi chuyển hình, giấy photocopy bám chặt lên trống, do giấy có điện tích
mạnh. Bước này sẽ tách giấy ra khỏi trống bằng cách đưa trường điện xoay chiều
mạnh vào mặt sau tờ giấy photocopy để trung hòa mọi điện tích. Khi điện tích đã bị
loại bỏ, giấy photocopy sẽ rơi khỏi trống.
(6) – Nung chảy mực.
Đến công đoạn này, giấy photocopy đã có ảnh mực của tài liệu gốc. Tuy
nhiên, chỉ cần một sự va chạm nhẹ cũng có thể làm hình ảnh bị bẩn do mực chưa
bám chắc. Vì vậy, bước nung chảy mực này có tác dụng gắn chặt ảnh mực vào giấy
photocopy. Sau đó ép mực nóng chảy vào các thớ giấy bằng các con lăn nung.
(7) – Làm sạch.
Đến lúc này, bản photocopy đã hoàn chỉnh. Tuy nhiên những phần mực còn
sót lại trên trống phải được xóa sạch để đảm bảo bề mặt trống sạch sẽ trước khi thực
hiện bản photocopy kế tiếp. Phần mực bất kỳ còn sót lại trên bề mặt trống (drum) sẽ
được cạo sạch bằng dao gạt khi trống quay.
(8) – Xóa.
Bước cuối cùng trong quá trình photocopy là trung hòa toàn bộ điện tích còn
sót lại trên bề mặt trống. Trong bước này, điện tích bất kỳ còn lưu lại trên bề mặt
trống sẽ được loại bỏ trước khi thực hiện quy trình photocopy kế tiếp. Điều này
được tiến hành bằng cách dùng một nguồn sáng khác, được gọi là đèn xóa, chiếu
sáng toàn bộ bề mặt trống. Như vậy trống đã sẵn sàng để bắt đầu chu kỳ photocopy
tiếp theo.
1.2 Các loại máy photocopy

a. Máy photocopy 1 màu
Là thiết bị copy chỉ sử dụng một màu mực đen.

5


Máy photocopy loại này thường được sử dụng trong văn phòng, gồm nhiều
kích cỡ khác nhau, từ máy photocopy đơn giản, công suất thấp cho đến loại máy
công suất lớn, tốc độ cao có thể sao chép hoặc in trên 100 trang mỗi phút.
b. Máy photocopy nhiều màu
Máy photocopy màu có thể sao chép màu sắc giống như loại máy copy đen –
trắng. Máy photocopy màu thương mại thường có 4 trống và 4 khoang chứa mực
hoặc hộp mực (hoặc có thể nhiều hơn) trong đó có chứa 4 màu cơ bản: Xanh (C),
Vàng (Y), Đỏ (M) và Đen (K). Bằng cách phối trộn bốn màu sắc, sẽ cho ra được tất
cả các màu khác nhau.
c. Máy photocopy đa chức năng
Máy photocopy đa chức năng có thể làm được nhiều việc hơn chứ không chỉ
sao chép đơn thuần. Gần đây, hầu như các máy photocopy văn phòng được bán ra
trên thị trường là những thiết bị kỹ thuật số dạng đa chức năng như: máy in đa năng;
máy in hoặc thiết bị tất cả trong một (All-in-One).
Các chức năng điển hình của các thiết bị này là: Sao chép, In, Quét và Fax.
Model mới nhất còn có thể truy cập Internet, có thể kết nối với mạng văn phòng để
gửi văn bản đến các vị trí khác nhau, ví dụ như: Quét để gửi thư điện tử, Quét để
lưu thư mục (SMB), Quét để lưu vào USB v.v..
Máy photocopy đa năng có thể in từ các thiết bị di động như máy tính xách
tay thông qua kết nối không dây hoặc kết nối USB và có thể được tải với các phần
mềm tùy chỉnh cho tính năng quản lý tài liệu như: nhận diện ký tự quang học –
OCR.
Các thiết bị kỹ thuật số đa năng còn có thể đi kèm với các tùy chọn: hoàn
thiện tài liệu chẳng hạn như: gấp và đóng ghim hoặc khâu.

Với các tùy chọn phần mềm bổ sung có sẵn trực tiếp từ các nhà cung cấp
hoặc thông qua các nhà cung cấp bên thứ ba, các thiết bị đa chức năng hiện đại có

6


thể thực hiện hoàn chỉnh việc quản lý in ấn cũng như lưu trữ đáp ứng cho công việc
văn phòng.
d. Máy photocopy kiểu cổ điển
Hiện này thì không còn nhiều máy photocopy cổ điển được bán nữa. Máy
photocopy cổ điển sử dụng đèn chiếu sáng vào tài liệu đặt trên trục lăn của máy
photocopy, qua ống kính và gương để phản xạ lên trên bộ phận tiếp nhận ánh sáng,
và in. Các loại máy photocopy thời xưa hay bị hỏng các bộ phận cơ khí chuyển
động trong quá trình sao chép. Hầu hết các nhà sản xuất đang loại bỏ dần loại máy
photocopy này, do vậy sẽ rất khó để tìm linh kiện cũng như hỗ trợ từ hãng.
e. Máy photocopy kỹ thuật số
Máy photocopy kỹ thuật số hiện đại là hậu duệ máy photocopy cổ điển. Máy
photocopy văn phòng kỹ thuật số thường là máy photocopy đa năng dạng tất cả
trong một (All-in-one).
g. Máy Photocopy để bàn
Một số máy copy cỡ nhỏ hoặc thiết bị đa năng được thiết kế để đặt trên bàn
hoặc trên loại ghế đứng, được gọi bằng tên gọi “loại máy để bàn”. Máy photocopy
để bàn thường có kích cỡ tương đương giấy khổ A4 (hoặc nhỏ hơn), vì nếu máy
dùng cho khổ giấy A3 hoặc lớn hơn thì máy sẽ quá to và nặng để có thể đặt lên trên
bàn.
Máy photocopy văn phòng khổ A3 thường đi kèm chân đứng hoặc hộc tủ để
chứa giấy và hộp mực, hoặc được bố trí thêm khay đựng giấy.
h. Máy photocopy có kết nối mạng
Như tên gọi, các máy này có thể được kết nối với mạng văn phòng để hỗ trợ
in ấn từ xa, fax cùng chức năng quét. Nhiều máy photocopy kỹ thuật số có sẵn card

mạng tiêu chuẩn hoặc để chờ như là một tùy chọn.
1.3 Các phương pháp bảo mật chống photocopy

7


1.3.1 Sử dụng mực in đặc biệt
Mực in đóng một vai trò quan trọng trong việc ngăn chặn làm giả tài liệu. Nó
cung cấp các đặc tính bảo vệ công khai và ẩn dấu nhằm chống lại việc copy bất hợp
pháp và sửa đổi tài liệu. Mực in bảo mật có thể bảo vệ toàn bộ tài liệu hay chỉ một
phần tài liệu tùy vào mục đích yêu cầu. Nó có thể kiểm tra một cách đơn giản như
bằng cảm giác cơ thể, bằng các phương pháp phức tạp hơn như: phủ UV, hoặc bằng
việc đọc mã vạch cảm ứng hồng ngoại. Mực in bảo mật có thể dễ dàng in trên tài
liệu bằng các phương pháp in như offset thông thường, offset khô, flexo, ống đồng
hoặc typo.
Mực in bảo mật có thể chia làm hai loại là: mực bảo mật chống sao chép và
mực bảo mật chống sửa đổi. Với loại mực chống sao chép, chúng thường được cung
cấp các đặc tính công khai để xác minh như: phát sáng UV; phản ứng với kim loại,
nhiệt, UV, IR. Những đặc điểm này không thể bị sao chép bởi các cách kỹ thuật số
hoặc bởi copy. Với loại mực bảo mật chống sửa đổi sẽ cung cấp các đặc tính công
khai của làm giả như: thay đổi màu mực dưới việc hiện trong nước hoặc hóa chất,
hoặc phá hủy lớp nền khi bị tẩy xóa.
* Một số mực in bảo mật chống photocopy:
a. Mực có bản quyền, mực kim loại và mực phát quang truyền thống: Là loại mực
có đặc tính bảo mật ẩn trong, bao gồm mực trắng hoặc mực không màu sẽ đổi thành
màu xám khi cọ xát bằng đồng tiền. Mực chứa các chất mà phản ứng với kim loại
và hình thành một chất mới có thể nhìn thấy, cung cấp những bằng chứng của việc
làm giả.
Loại mực này được in bằng phương pháp offset khô và flexo. Hiệu ứng mực
phản ứng kim loại không thể được tái tạo bằng máy photocopy hoặc máy kỹ thuật

số.
b. Mực đổi màu do phản ứng nhiệt: loại mực này không màu khi in nhưng sẽ
chuyển sang mầu nhận biết được khi bị kích thích bởi nhiệt độ khoảng 85 – 100 0C.

8


Loại mực này được sử dụng để bảo vệ tài liệu và bì thư khỏi sự làm giả bởi nhiệt và
hơi nước. Ví dụ: nếu ai đó cố gắng mở bì thư đã được dán lại bằng hơi nước, phản
ứng nhiệt sẽ được thực hiện bằng cách gây hiệu ứng màu nhìn thấy được. Màu thay
đổi dùng để xác minh tài liệu và loại mực này chỉ được in bằng phương pháp in
offset khô. Hiệu ứng nhiệt không thể sao chép bằng các máy photocopy hoặc máy
kỹ thuật số.
c. Mực huỳnh quang có thể nhìn thấy dưới ánh sáng ban ngày: mực này cũng
hấp thụ tia UV và bức xạ ra ánh sáng có bước sóng dài trong dải phổ nhìn thấy
được. Mực có thể phát hiện ra khi soi tài liệu dưới ánh sáng UV. Loại mực này có
thể tạo ra những hình ảnh không mong muốn khi photo hay scan.
d. Cặp mực metameric: cặp mực này nhìn tương tự nhau dưới cùng một điều kiện
sáng nhưng khi nhìn dưới điều kiện ánh sáng khác thì sẽ quan sát thấy đặc tính phát
quang khác nhau. Các loại cặp mực kết hợp này cung cấp một phương pháp dấu các
từ hoặc logo ẩn trong hình nền và chỉ được phát hiện khi nhìn qua một kính lọc đặc
biệt. Hiệu ứng này khó có thể tái tạo bằng kỹ thuật số và photocopy. Màu phổ biến
là: Cam, Nâu, Xanh, Vàng, Đỏ.
1.3.2 – Giấy in đặc biệt
Các loại giấy này có những đặc tính riêng biệt để phân biệt chúng với các
loại giấy khác. Các đặc tính đó là những chi tiết bảo mật ẩn, hiện và có giá trị pháp
lý. Các chi tiết hiện có thể nhìn thấy bằng mắt thường như hình mờ, chỉ bảo mật.
Các chi tiết ẩn thì phải nhờ đến các dụng cụ đặc biệt để xác minh.
a. Cylinder Mold
Hình mờ bóng chìm được làm bằng máy Cylinder mold: Một hình mờ bóng

chìm (có thể là hình chân dung hay một dấu hiệu nào đó v.v...) được tạo ra trên giấy
bằng cách biến đổi độ dày các sợi cellulose, như vậy giấy sẽ có tính trong mờ ở
những vị trí khác nhau. Hình mờ bóng chìm là một chi tiết bảo mật được nhìn thấy

9


bằng cách giữ tờ giấy trước nguồn sáng. Những hình mờ bóng chìm được tạo ra
bằng cách thay đổi độ dày của giấy. Khi có ánh sáng truyền qua, những chỗ dày
không cho ánh sáng qua nhiều ta sẽ thấy những đường nét đó đậm hơn và ngược lại.
Hình mờ bóng chìm dù là một đặc điểm bảo mật lâu đời nhất nhưng nó vẫn
là đặc điểm có hiệu quả nhất vì công nghệ không phổ biến.
b. Chỉ bảo mật
Chỉ bảo mật là các băng giấy mảnh hay các loại chất liệu khác được kết hợp
vào giấy trong quá trình chế tạo. Các sợi chỉ thường được phân bố rải rác khắp nơi
trên giấy, hay có thể theo từng nhóm. Các sợi này được làm với độ dày đã được xác
định, những độ dài riêng, các màu đặc biệt, và với một tần suất xuất hiện riêng. Chỉ
bảo mật có thể được nhìn thấy với nhiều màu sắc khác nhau dưới ánh sáng bình
thường nhưng nó sẽ phát huỳnh quang khi rọi nguồn sáng UV vào. Chỉ bảo mật có
thể dùng bổ sung cho hình mờ bóng chìm. Chúng xuất hiện tinh vi, mờ ảo dưới hiệu
ứng của nguồn sáng. Chỉ bảo mật chống lại các máy photocopy màu. Hầu hết các
loại chỉ bảo mật được sản xuất bằng các loại màng polyester đã qua tráng phủ. Sau
đó, được chia thành những băng nhỏ có bề rộng từ 0,5 – 1,6 mm và kết hợp vào
giấy khi làm giấy.
Chỉ bọc kim loại: đây là một trong những loại chỉ bảo mật đơn giản và có
hiệu quả nhất. Chỉ được bọc bằng loại nhôm có khả năng phản xạ cao, kết quả ta
không thể nhìn thấy dưới ánh sáng phản xạ lại mà chỉ có thể nhìn thấy những lằn
màu đen khi ánh sáng chiếu qua. Dòng chữ nhỏ được in trên một băng nhỏ như là:
tên của nhà phân phối, chúng có thể được kiểm tra bằng kính lúp. Nó có khả năng
thể hiện hình ảnh được in trên các sợi chỉ có bề ngang 1mm cho phép mắt thường

có thể nhận biết. Các máy photocopy màu thế hệ mới nhất có độ phân giải cao có
khả năng tái tạo lại. Đó là lúc phát triển của Cleartext.
c. Cleartext:

10


Là loại chỉ bảo mật được cấp bằng sáng chế của hãng Portals Paper, có hiệu
quả đặc biệt ở những lời ghi chú dễ dàng đọc được khi được ánh sáng chiếu xuyên
qua, những chữ đó được tạo ra không phải do mực mà do sợi chỉ bọc kim loại đó
được móc trắng hay nói cách khác là ở các từ thì chỉ không được bọc kim loại. Đây
là một đặc điểm mà máy photocopy không thể giả lập được. Chúng có thể phát ra
nhiều màu hay một màu.
d. Planchettes:
Là những dấu tròn vô cùng nhỏ (đường kính cỡ 0,055 inch) được đưa vào
trong quá trình làm giấy không thể sao chụp lại bằng máy scan, máy photocopy hay
máy in.
1.4 Phương pháp tạo phần tử chống photo trên giấy
1.4.1 Phương pháp tạo ảnh 3D Hologram.
a – Giới thiệu chung về phương pháp tạo ảnh Hologram.
Ảnh Hologram là loại ảnh được tạo bằng cách chụp hình ảnh vật thể sử dụng
ánh sáng laser. Hình ảnh nhìn thấy có độ sâu quang học và đây là tính chất đặc
trưng của ảnh Hologram (ảnh 3 chiều, ảnh 3D). Kỹ thuật tạo hình ảnh Hologram gọi
là kỹ thuật Holography. Ngoài kỹ thuật Holography, thực tế còn có nhiều phương
pháp để tạo hình ảnh có tính chất giống hoặc gần giống như hình ảnh Hologram, vì
thế khái niệm Hologram đã được mở rộng hơn.
Tùy vào mục đích chế tạo các loại Hologram khác nhau mà có nhiều kỹ thuật
chụp ảnh Holography khác nhau. Tuy nhiên, về cơ bản kỹ thuật chụp ảnh Hologram
dựa trên nguyên tắc ghi hình giao thoa.
Ngoài những ảnh chụp bằng kỹ thuật Holography, ảnh Hologram giả lập

cũng được xếp vào nhóm này. Ảnh Hologram giả lập là các hình ảnh có khả năng
tạo hiệu ứng thị giác như ảnh Hologram bằng cách sử dụng các hiệu ứng đặc biệt.
Tuy nhiên, các hình ảnh này có tính chất quang học và độ chân thực kém hơn các
hình ảnh Hologram chụp bằng kỹ thuật Holography.

11


Hình 1.3: Một số hình ảnh Hologram

Hình 1.4: Sơ đồ kỹ thuật chụp ảnh Holography

12


Hình ảnh Hologram được ứng dụng khá nhiều trong các ngành công nghiệp.
Các sản phẩm loại này có giá trị xác nhận tính xác thực, bảo vệ chống bị làm giả và
rất khó để làm nhái hay sao chép. Những hình ảnh này xuất hiện trên hệ thống tiền
tệ, tem bưu chính, hộ chiếu, bằng lái xe, trái phiếu, văn bằng chứng chỉ do nhà nước
phát hành, v.v...
b – Các biện pháp chống làm giả Hologram.
Các sản phẩm Hologram sản xuất theo phương pháp dập nổi hiện dễ bị làm
giả nhất. Có nhiều phương pháp làm giả được sử dụng, tuy nhiên trong phạm vi nội
dung nghiên cứu chỉ xét đến hình thức làm giả bằng việc photocopy. Nếu sử dụng
máy photocopy thì sản phẩm nhái này chỉ có thể có chi tiết và màu sắc gần giống
nhưng không có cấu trúc và các tính chất quang học của Hologram. Tuy nhiên,
không phải người tiêu dùng nào cũng dễ dàng nhận ra được điều này. Để ngăn ngừa
việc làm giả, ta có thể kể đến một số phương pháp:
- Sử dụng chữ chìm hoặc các hình ảnh phức tạp: tích hợp các thông tin ẩn
khó tìm ra hoặc các hình ảnh phức tạp để sản phẩm khó bị làm giả.

- Sử dụng các chi tiết biến đổi: thay đổi ngẫu nhiên thời gian phơi sáng, thời
gian hiện, hoặc các thông số biến đổi trong quá trình chế tạo. Do đó,
Hologram có các chi tiết biến đổi như màu sắc thay đổi, độ sáng thay đổi, chi
tiết thay đổi, v.v...
- Sử dụng thông tin biến đổi: các ảnh Hologram sẽ chứa các thông tin biến
đổi như: số seri, ngày tháng và thông tin các nhân mã hóa. Có thể thực hiện
quá trình in thêm thông tin biến đổi khi ghép màng Hologram với giấy bìa
hoặc màng keo.
- Sử dụng các nguyên vật liệu đặc biệt: vật liệu phân cực ánh sáng, vật liệu
có tính chọn bước tán xạ, v.v... Các nguyên liệu này có thể làm lớp phủ tạo
thêm các hiệu ứng và làm cho những Hologram khó làm giả.

13


- Kết hợp nhiều phương pháp: các phương pháp kể trên có thể không phải là
giải pháp hoàn hảo cho việc chống làm giả sản phẩm Hologram. Trong
trường hợp đó, việc kết hợp nhiều phương pháp sẽ mang lại hiệu quả cao
hơn.
Việc phát triển kỹ thuật Hologram tất yếu sẽ dẫn đến việc làm giả Hologram.
Điều này gây ra những thiệt hại nghiêm trọng cho cả nhà sản xuất và người tiêu
dùng. Vì vậy, việc áp dụng các phương pháp khác nhau để chống lại việc làm giả
các sản phẩm Hologram là cần thiết và quan trọng.
1.4.2 Phương pháp tạo Moire
a – Giới thiệu chung về hiệu ứng Moire
Hiệu ứng Moire được biết đến trong các hiện tượng quang học mà xuất hiện
dưới sự tương tác giữa các cấu trúc có sự chồng (phủ lên nhau) như các lưới quang
học dạng đường, cấu trúc lưới T’ram v.v... Nó tạo ra một mẫu mới với những hoa
văn đặc biệt mà khó có thể hình dung nếu chỉ quan sát 2 mẫu ban đầu.
Phương pháp này được sử dụng nhiều trong các tài liệu bảo mật như: séc,

chứng chỉ, vé du lịch v.v... Hiệu ứng Moire có thể dễ dàng đưa vào tài liệu hay sản
phẩm trong quá trình sản xuất mà không làm tăng giá thành sản phẩm. Chúng được
thiết kế và in như một phần của tài liệu và cũng có thể kết hợp với kỹ thuật
Hologram, các mực in đặc biệt v.v... Một số phương pháp tạo Moire thường gặp là
dạng mẫu cảm ứng Moire, phương pháp điều biến góc pha, phương pháp Moire 1D,
phương pháp Moire 2D.

14


Hình 1.5: Một số hình ảnh về hiệu ứng Moire
b – Vấn đề làm giả tài liệu
Thực tế, các hiệu ứng Moire sinh ra giữa các lớp lưới T’ram chồng lên nhau,
rất nhạy với bất kỳ biến đổi cực nhỏ nào nên nếu sử dụng phương pháp này thì tài
liệu rất khó làm giả. Bất cứ sự cố gắng làm giả một tài liệu bằng việc sử dụng
phương pháp photocopy, bằng hệ thống chế bản điện tử, bằng quá trình chụp ảnh
hay một phương pháp làm giả nào khác, tín hiệu điện tử hay tương tự sẽ làm thay
đổi kích thước hay hình dạng của các lưới T’ram (ví dụ như việc đồ lại, gia tăng
tầng thứ dot-gain, sự truyền mực, v.v...). Chính vì thế đây là một phương pháp rất
khó làm giả.
Phương pháp tạo Moire được ứng dụng đơn lẻ hay kết hợp các phương pháp
khác trong việc bảo vệ các tài liệu bảo mật như: thẻ tín dụng, hộ chiếu, chứng chỉ,
văn bằng hay một số tài liệu thương mại khác cũng như các sản phẩm như: đĩa CD,
DVD, phần mềm, thuốc y dược, nước hoa...

15


Bởi vì các phương pháp Moire được dựa vào phương pháp in chính xác và
điển hình, chúng có thể hợp nhất lại trong tài liệu và được in trong quá trình chồng

màu tiêu chuẩn nên không làm gia tăng đáng kể giá thành sản xuất của tài liệu. Tuy
nhiên, đây là công nghệ đòi hỏi độ chính xác cao và ứng dụng của nó vẫn đang nằm
ở các tài liệu và sản phẩm có giá trị.
1.4.3 Pantograph
Nguyên tắc cơ bản của phương pháp này là tạo ra các chi tiết trên giấy có đặc
tính hoạt động gần giống với các phần tử thông tin cần bảo mật trên tài liệu khi quét
qua máy photocopy nhưng không ảnh hưởng đến khả năng đọc tài liệu bằng mắt
người.
Mực để in các chi tiết này phải có tính chất màu sắc gần giống với mực đen
(loại mực thông dụng trong các tài liệu) ở trong vùng làm việc của máy photocopy
với bước sóng khoảng dưới 600nm (mức độ phản xạ ánh sáng thấp hơn 20%) nhưng
lại có đặc tính phản xạ gần như giấy ở vùng bước sóng trên 600nm. Các chi tiết này
có hình dạng hoa văn in hoặc lớp màng phủ trên giấy.
Những loại giấy kể trên được áp dụng chủ yếu trong lĩnh vực bảo mật. Tính
chất bảo mật được thể hiện ở khả năng rất khó làm giả, ta không thể sao chép lại
những đặc điểm này ở máy photocopy, thậm chí là cả ở máy scan, máy in cũng như
những máy photocopy màu thế hệ mới có độ phân giải cao. Tuy nhiên, chúng được
tạo bởi công nghệ phức tạp và thường chỉ được đưa vào một số loại tài liệu có giá
trị cao. Đề tài “Nghiên cứu chế tạo phần tử chống photocopy trên giấy” không chỉ
hướng đến việc chống photocopy ở những tài liệu cao cấp mà còn ở cả những sản
phẩm thông dụng (tài liệu đen trắng).
Do đó, việc tìm ra một phương pháp không quá phức tạp trong quá trình chế
tạo mà vẫn đạt được hiệu quả chống photocopy là những yêu cầu xuyên suốt. Và
phương pháp pantograph – tạo ra các chi tiết hay hình ảnh chống photocopy trên
giấy, cho thấy đây là phương pháp triển vọng cho đề tài.

16


Hình 1.6: Mẫu giấy chống photocopy

17


CHƯƠNG 2 – CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN KHẢ NĂNG CHỐNG
PHOTOCOPY TRONG PHƯƠNG PHÁP PANTOGRAPH
Như đã trình bày trong chương 1, trong phương pháp Pantograph yếu tố
chống photocopy là các phần tử được in trên giấy bằng một loại mực có tính chất
màu sắc đặc thù. Tính chất này phụ thuộc vào tính chất quang học của bản thân
mực, kết hợp với tính chất quang học của giấy.
Do vậy, để có thể chế tạo được loại giấy chống photocopy như yêu cầu, trong
chương này, những vấn đề lý thuyết cơ bản về tính chất quang học của giấy và mực
sẽ được đề cập.
2.1 Vật liệu nền (giấy)
2.1.1 Định nghĩa
Giấy là vật liệu dạng lá mỏng, dùng để viết, in, vẽ hoặc gói bọc... được cấu
tạo bởi những sợi cực nhỏ có chiều dài từ 1 – 4 mm và đường kính từ 0,01 – 0,05
mm với thành phần chính là cellulose, chất độn và chất phụ gia.
Phân loại giấy, thông thường người ta dựa trên một số đặc điểm như:
120 g/m2).
+ Theo tính chất bề mặt: giấy thường, giấy phủ, giấy cán láng v.v...
+ Theo mục đích sử dụng: Giấy công nghiệp: bao bì, giấy bọc, giấy lọc, ...
Giấy văn hóa: giấy viết, giấy in, giấy báo, ... Giấy thực phẩm: giấy gói thực
phẩm, giấy kẹo, giấy gói trà ...
+ Theo phương pháp in: giấy in offset, giấy in ống đồng, giấy in lưới ...
2.1.2 Thành phần giấy
Thành phần cấu tạo chính của giấy là cellulose, chất kết dính và một số các
phụ gia nhằm tăng độ trắng, độ mịn, nhẵn, độ phản quang…

18