签字笔与圆珠笔笔痕特征的比较研究

李江春

（湖北警官学院 侦查系，湖北 武汉 430035）

1 引言

签字笔是从1992年投放市场以来目前最为广泛使用的一种书写工具，因其具有使用方便、书写润滑流畅、墨迹坚牢，书写字迹清晰等特点而逐渐成为人们工作、学习和生活中进行书写活动的必需品。目前在各种民事或刑事案件、民间纠纷中我们经常遇到使用同色签字笔篡改支票、收据、合同等各种文件，以达到不可告人的目的的案件。笔痕特征检验技术为发现、检验和鉴别变造文件提供了一种简捷、有效识别笔迹微观形态特征变化规律的方法。笔痕特征的检验依据是同一认定原理，它认为书写形成的笔痕特征具有特定性、稳定性，这是构成笔痕特征能够进行检验鉴别的基本原理。同时，同一人用同一支签字笔书写的笔痕特征体系有两大特殊性，一是每支签字笔的特殊性；二是每个书写人书写运动习惯的特殊性。

与国内研究不同的是，国外对笔痕的关注仅在于通过书写工具（尤其是圆珠笔）留下的笔痕来判断书写是否流利自然；通过笔痕来判断笔画运笔方向，从而判断同质或异质色料之间的书写先后顺序[1-3]。

国内对笔痕特征的研究始于1989年沈阳市公安局常庆录[4-5]高级工程师，研究对象为圆珠笔和钢笔，认为笔痕具有较强的稳定性和特定性，总结了多达55种的笔痕特征，可以把笔痕特征作为同一认定的依据。之后，刘存孝[6]、黄建同[7]、王相臣[8-10]等人也相续展开了笔痕的研究，研究对象拓展到签字笔，并对签字笔笔痕进行同一认定应具备的充分条件进行初步研究，总结出签字笔笔痕特征反映性、稳定性和特定性的具体特点，提出书写条件与书写笔的相近书写阶段是签字笔笔痕同一认定充分条件的重要组成部分。

通过以上文献检索与分析，笔痕特征检验技术是从圆珠笔、钢笔再发展至签字笔，对笔痕特征的分析采用了实验分析方法，即通过制作实验材料，对笔痕特征进行观察、分析和总结，最后得出稳定性、特定性等结论。虽然取得了一定研究成果，但我们仍然发现还有以下几个问题需要解决：

（1）笔痕特征的种类问题。笔痕特征是由圆珠笔及钢笔的笔痕研究得出的，签字笔笔痕与圆珠笔、钢笔墨水成份不同，特性不同，是否会得出相同类型及数量的笔痕特征。

（2）签字笔笔痕特征稳定性及特定性问题。即在同一人同一支笔，在相同/似书写条件下能达到多少程度或概率的稳定性和特定性。

（3）笔痕特征同一认定的问题。圆珠笔笔痕可以在相同笔画或相同运行的笔画上进行检验，签字笔是否自然的适应这一检验条件。

针对上述三个问题，解决签字笔笔痕技术在理论与实践中的疑惑，基于此而对签字笔与圆珠笔进行比较分析研究，进行推断签字笔是否具有笔痕检验的条件，就是本文的研究目的。

2 材料与方法

2.1 实验器材

2.1.1 仪器与工具

（1）5倍马蹄镜。用5倍马蹄镜对检材进行初步观察，找出有特征的检材以便进行下一步观察。

（2）VSC5000文件检验仪。用VSC5000文件检验工作仪对挑选出来的检材进行观察、分析、标划、照相等。

2.1.2 材料

收集目前市面上销售较好的四种品牌的签字笔各两支（直径为0.38mm和0.5mm的各一支），其中国产品牌两种，进口品牌两种。以数字序号A1、B1……H1作为序号将签字笔编号。同时收集市场上销售量好的8种不同品牌2种型号（0.5mm和0.7mm）的蓝色圆珠笔，以数字序号A2、B21……H2作为序号将签字笔编号。使用日常生活中普遍使用的打印纸、文稿纸、练习本纸各三张作为书写材料制作实验样本共计288 份（见表 1）。

表1 签字笔、圆珠笔序号表

2.2 方法

所有实验材料均是同一人用同一支笔，在书写条件相似前提条件下制作形成，利用VSC5000文件检验仪对实验样本进行观察、分析、标划、保存，统计出现的签字笔笔痕特征的频次并进行分析整理，总结归纳出签字笔书写笔痕特征种类及特征变化规律。

2.2.1 实验要求

实验样本的收集是在书写时间、温度、湿度、书写人的执笔方式、书写速度、书写衬垫物等条件都相同的情况下进行的。本次实验着重收集了同一人使用不同笔和不同人使用同一支笔书写的实验样本。

2.2.2 实验步骤

（1）借助放大镜观察每一份实验样本，选取具有代表性、规律性的笔痕特征，分别标示，单独列出，再次进行实验。

（2）对实验样本中相同字或不同字的相同部位、笔画的签字笔笔痕特征进行比较分析，统计出笔痕特征出现次数，并分别标示出符合点和差异点。

（3）对选取的能够体现签字笔笔痕特征特定性和稳定性的特征进行显微照相。

3 结果与分析

3.1 笔痕特征种类的比较分析

对签字笔和圆珠笔书写出现的笔痕特征进行观察，以点痕、划痕两大类特征为主要研究对象进行测量和统计分析，统计同一人使用同一支笔各笔画笔痕特征的表现情况，其中点痕特征以常见的白点和墨点特征，划痕特征以常见划条痕和绞条痕为观测对象（见表 2）。

表2 签字笔和圆珠笔笔痕特征种类比较表

3.2 签字笔与圆珠笔笔痕特征稳定性比较分析

对同一人同一支笔笔痕特征的分析过程中，通过对样本的观察和统计分析，发现签字笔白点痕特征在样本中出现频次为11.11%，墨点特征频次为0，圆珠笔白点痕特征在样本中出现频次为76.66%，墨点特征频次为62.5%；签字笔划痕特征在样本中的出现频次为23.14%，其中实验中出现的均为划条痕，绞条痕未出现，圆珠笔划痕特征中划条痕在样本中的出现频次为14.28%，绞条痕出现频次为75.78%。

同一人使用同一支笔在三种纸张上书写的三个阶段均出现了稳定的点痕和划痕特征（见图1）。白点痕特征多出现在笔画的起笔处，墨点痕特征多出现在笔画的起笔、收笔和转折处。划痕特征在运笔过程中出现，主要出现在横、竖、撇和捺笔等大笔画部位，而在点、提、钩等小笔画中少有出现或不出现。无论是圆珠笔还是签字笔，它们在书写相同字相同笔画中一旦能够再现点痕和划痕特征，其出现的位置、形态等细节特征基本相同，具有较高的稳定性。

图1 签字笔和圆珠笔笔痕特征图

3.3 签字笔与圆珠笔笔痕特征特定性比较分析

3.3.1 同一人不同笔笔痕特征的比较分析

从实验数据发现，不论是签字笔还是圆珠笔的哪个笔画或哪个部位，同一人使用不同笔出现的笔痕特征存在明显差异。在具体表现为笔痕特征出现的位置、长度、形态等细节呈现明显差异（见图2～5）。这种差异产生的原因主要是书写工具工艺、结构上的差异、书写人书写速度、书写压力等书写习惯，以及签字笔墨水理化特性的差异共同作用的结果。一旦出现特征差异，如果没有大量样本作补充，难以确定是用哪支笔书写的。

3.3.2 不同人使用同一支笔笔痕特征的比较分析

图2 同一人使用A1号笔的笔痕特征

图3 同一人使用B1号笔的笔痕特征

图4 同一人使用C2号笔的笔痕特征

图5 同一人使用 E2号笔的笔痕特征

对不同人使用同一支笔书写的实验样本进行分析，发现签字笔笔痕在出现的笔画部位上表现为两种现象，一是在出现笔画部位，频次均有明显差异，以F1号笔为例进行比较，反映出不同人使用同一支笔书写笔痕特征在笔画出现部位、形态上均具有特定性（见图6～7）。第二种情况是笔痕特征表现不明显或出现少基本可以忽略不计，如B1和H1号笔。第二种情况形成的原因，是书写运动受书写人主客观条件的影响，当两个人的生理因素相近且书写的方式、条件相同或相近时，有价值的笔痕特征可能反映稀少或无反映，不能凭笔痕特征来确定是谁使用某支笔书写的。而圆珠笔笔痕则表现出令人信服的差异性与特定性（见图8～9）。

3.3.3 不同人使用不同笔笔痕特征的比较分析

对不同人使用不同笔书写的实验样本进行分析，无论是签字笔还是圆珠笔出现的笔痕特征其差异明显，即反映了笔的特定性，同时也反映了书写人的特定性，体现出笔痕特征的特定性（见图10～13）。

图6 第一个书写人使用C1的笔痕特征

图7 第二个书写人使用C1的笔痕特征

图8 第一个书写人使用G1的笔痕特征

图9 第二个书写人使用G1的笔痕特征

图10 第一个书写人使用F1的笔痕特征

图11 第一个书写人使用E1的笔痕特征

图12 第一个书写人使用E2的笔痕特征

图13 第一个书写人使用F2的笔痕特征

4 结论

以上实验研究表明，签字笔与圆珠笔相比较有以下几方面特点，一是圆珠笔笔痕在特征种类，表现形式上要比签字笔笔痕丰富得多。签字笔在笔痕特征种类上表现单一，主要以划痕特征形式出现，其他类型特征较少出现。这主要是签字笔自身所具有结构和墨水特性等所决定的，从而使得其笔痕特征出现比较特殊的规律性；二是从实验结果来看，圆珠笔笔痕的稳定性和特定性要比签字笔强得多，但是如果签字笔一旦出现会在特征出现部位，特征数量有较好的稳定性，它主要出现在横、竖、撇和捺笔等大笔画部位，而在点、提、钩等小笔画中少有出现或不出现；这与以往研究的圆珠笔、钢笔笔痕是有差异的。

因此，我们在运用签字笔笔痕特征时，要充分认识到签字笔笔痕特征在种类上所表现的单一性，不可盲目进行比对鉴别，要综合笔痕出现的种类、出现在哪个笔画，出现在笔画的哪个部位等要素进行考虑，注意发现在何笔画、何部位稳定性、特定性强的笔痕特征，进而作出相应的鉴定意见。

[1]Fanali S，Schudel M.Sime separations of black and red water soluble fiber tip pen inks by capillary zone electrophoresisand thin_layer chromatography[J].J.Forensic Sci， 1991，36（4）：1192-1197.

[2]Kuranz RL.Technique for transferring ink from a written line to a thin_layer chromatographic sheet[J].J.Forensic Sci.，1986，31（2）：655-657.

[3]Ellen， David.The scientific examination of documents： methods and techniques （third edition）[M].Boca Raton,FL:CRC Press,2006:17-18.

[4]常庆录.油墨圆珠笔笔痕特征及检验方法[J].中国刑警学院学报，1993，（1）：17-20.

[5]常庆录.钢笔字笔痕鉴定的研究[J].中国刑警学院学报，1992，（2）：47-50.

[6]刘存孝.应用笔痕特征鉴定相对书写时间[J].中国刑警学院学报，1995，（3）：29-30.

[7]黄建同.签字笔笔痕的物理检验方法[J].人民公安，1997，（7）：31-32.

[8]王相臣.圆珠笔笔痕检验鉴定充要条件的分析与研究[J].中国刑警学院学报，2009，（4）：46-48.

[9]王相臣.签字笔笔痕同一认定充分条件的分析[J].中国司法鉴定，2010，（1）：45-47.

[10]王相臣.中性笔笔痕特征稳定性的实验分析[J].中国司法鉴定，2009，（4）：60-64.