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Die
Erfindung betrifft ein Sicherheitselement mit einer optisch variablen
Struktur, die eine Prägestruktur aufweist. Die Prägestruktur
ist mit einer zur Oberfläche des Sicherheitselements kontrastierenden
Beschichtung so kombiniert, dass wenigstens Teilbereiche der Beschichtung
bei Betrachtung aus einem ersten Betrachtungswinkelbereich sichtbar sind,
bei Betrachtung unter einem zweiten Betrachtungswinkelbereich aber
verdeckt werden. Bei Kippen des Sicherheitselementes um eine Achse
und damit abwechselnder Betrachtung aus dem ersten und dem zweiten
Betrachtungswinkelbereich entsteht somit ein Kippeffekt, der aus
den beiden verschiedenen Blickwinkeln bzw. unter verschiedenen Lichteinfallswinkeln
unterschiedliche Farben oder Helligkeiten zeigt.
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Hierzu
ist beispielsweise aus
WO 97/17211 ein
Datenträger mit einem optisch variablen Element bekannt,
das aus einer geprägten Struktur und einer Beschichtung
in Form eines Druckbildes oder Linienrasters besteht. Die geprägte
Struktur oder die Beschichtung werden hierbei durch eine teilweise
Veränderung ihrer Struktur so ergänzt, dass entweder eine
Verstärkung des bereits bekannten optisch variablen Effekts
eintritt oder aber mindestens ein weiterer visuell erkennbarer Effekt
auftritt. Das optisch variable Element ist visuell erkennbar, kann
jedoch aufgrund seiner optisch variablen Eigenschaften nicht mit
Hilfe von Kopiergeräten reproduziert werden. Kopiergeräte
können nur eine einzige Blickrichtung wiedergeben, so dass
der optisch variable Effekt, d. h. die Erkennbarkeit unterschiedlicher
Informationen unter unterschiedlichen Betrachtungsrichtungen verloren
geht. Das bekannte optisch variable Element kann somit als Kopierschutz
dienen.
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Aus
WO 02/20280 A1 ist
eine optisch variable Struktur bekannt, die aus einer Beschichtung
und einer dieser Beschichtung überlagerten Prägestruktur
besteht. Der gesamte mit Beschichtung und Prägedruck versehene
Bereich ist in Teilbereiche unterteilt, in denen einheitlich für
die gesamte Fläche entweder die Beschichtung oder die Prägung
variiert werden. Der jeweils andere Teil (Prägung bzw.
Beschichtung) ist in allen Teilbereichen gleich ausgeführt,
d. h. er weist in allen Teilbereichen die gleichen Gesetzmäßigkeiten
auf. Unterschiedliche Teilprägestrukturen im Sinne der
WO 02/20280 A1 liegen
beispielsweise vor, wenn die Teilprägestrukturen in den einzelnen
Teilbereichen phasenversetzt zueinander angeordnet sind, unterschiedliche
Rasterweiten aufweisen oder unterschiedlich orientiert sind, d.
h. die Teilprägestrukturen unter einem Winkel zueinander verlaufen.
Des Weiteren können die Teilprägestrukturen in
den einzelnen Teilbereichen auch zueinander versetzt angeordnet
sein, wobei die Verlaufsrichtung der Teilprägestrukturen
gleich bleibt.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Sicherheitselemente
zu verbessern und insbesondere den Schutz gegenüber Fälschungen
weiter zu erhöhen.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche
gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der
abhängigen Ansprüche.
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Die
Erfindung umfasst hierbei sowohl ein Sicherheitselement, einen Datenträger
mit einem Sicherheitselement als auch ein Prägewerkzeug
zur Herstellung eines Sicherheitselementes. Der Datenträger
ist hierbei insbesondere ein Wertdokument, wie beispielsweise eine
Banknote, ein Wertpapier, eine Kre dit-, Debit- oder Ausweiskarte,
ein Pass, eine Urkunde und Ähnliches, ein Label, eine Verpackung oder
ein anderes Element für die Produktsicherung.
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Erfindungsgemäß weist
die optisch variable Struktur mindestens eine zweite Prägestruktur
auf, die innerhalb der ersten Prägestruktur angeordnet
ist und zusätzlich zu dem ersten Kippeffekt einen zweiten
Kippeffekt erzeugt. Bevorzugt tritt dabei der zweite Kippeffekt
entweder innerhalb des ersten oder zweiten Betrachtungswinkelbereiches
des ersten Kippeffektes oder beim Übergang vom ersten zum zweiten
oder vom zweiten zum ersten Betrachtungswinkelbereich des ersten
Kippeffektes auf.
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Bei
der ersten Alternative, d. h. bei dem Auftreten des zweiten Kippeffektes
innerhalb des ersten oder zweiten Betrachtungswinkelbereiches, ist
die zweite Prägestruktur so an der ersten Prägestruktur angeordnet,
dass sie innerhalb des ersten oder zweiten Betrachtungswinkelbereiches
sichtbar und innerhalb des jeweils anderen Betrachtungswinkelbereiches
kaum oder nicht sichtbar ist. Ein Betrachter, der das erfindungsgemäße
Sicherheitselement aus dem Betrachtungswinkelbereich betrachtet,
in dem die zweite Prägestruktur kaum oder nicht sichtbar
ist, sieht somit lediglich die erste Prägestruktur. Aus
dem anderen Betrachtungswinkelbereich jedoch sieht der Betrachter
zusätzlich die zweite Prägestruktur und bei Kippen
des Sicherheitselementes um eine zweite Achse, die von der ersten
Achse verschieden ist, den zweiten Kippeffekt.
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Besonders
bevorzugt besteht hierbei die mindestens eine zweite Prägestruktur
aus zweiten Prägeelementen, die mit einem bestimmten Winkel jeweils
an eine Flanke der ersten Prägeelemente angesetzt sind.
Die zweiten Prägeelemente ragen somit stummelartig mit
einem bestimmten Winkel aus einer Flanke der ersten Prägeelemente
heraus und verursachen auf dieser Seite der ersten Prägeelemente den
zweiten Kippeffekt. Der Winkel, mit dem die zweiten Prägeelemente
an eine Flanke der ersten Prägeelemente angesetzt sind,
entspricht hierbei dem Winkel zwischen der ersten Achse des ersten Kippeffektes
und der zweiten Achse des zweiten Kippeffektes.
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Vorzugsweise
sind die ersten und zweiten Prägestrukturen als Rasterstrukturen
und besonders bevorzugt als Linienraster mit konstanter Rasterweiteausgeführt,
mit einer Querschnittsfläche, die insbesondere dreieckig,
trapezförmig, sinusförmig oder halbkreisförmig
ausgestaltet ist, und weisen bevorzugt die Form von dreidimensionalen
Linien-/Wellen- oder ähnliche Strukturen wie z. B. Reliefs
in einem Substrat auf. Die zweiten Prägestrukturen müssen nicht
notwendigerweise die gleiche Querschnittsfläche wie die
ersten Prägestrukturen haben. So können beispielsweise
die ersten Prägestrukturen eine dreieckige Querschnittsfläche
aufweisen, wohingegen die Querschnittsfläche der zweiten
Prägeelemente halbkreisförmig ist.
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Bei
der zweiten Alternative, d. h. bei dem Auftreten des zweiten Kippeffektes
beim Übergang vom ersten zum zweiten oder vom zweiten zum
ersten Betrachtungswinkelbereich, ist die mindestens eine zweite
Prägestruktur in die ersten Prägeelemente durch
eine teilweise Veränderung der Geometrie der ersten Prägeelemente
eingebracht. Hierbei weisen die ersten Prägeelemente bevorzugt
eine Modulation der Höhe in Längs- oder Querrichtung,
der Breite oder der Neigung der Flanken auf, wobei die Modulation
der Breite oder der Neigung der Flanken auf einer oder beiden Seiten
eines Prägeelementes ausgeführt sein kann. Kippt
nun ein Betrachter das Sicherheitselement um die erste Achse, tritt
in den Bereichen, in denen sich die zweite Prägestruktur
befindet, zusätzlich zum ersten Kippeffekt der zweite Kippeffekt
auf.
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Beispielsweise
können die ersten Prägeelemente aus zwei keilartig
zueinander angeordneten Flanken bestehen, die unterschiedliche Farben
aufweisen, und ist die zweite Prägestruktur als einschnittartige
Einbuchtung an der Spitze des Keils in Längsrichtung der
Spitze ausgeführt. Die Flanken der Einbuchtung wiederum
weisen eine Farbe auf, die zu derjenigen der angrenzenden Flanke
der ersten Prägeelemente kontrastieren. Beim Kippen um
die erste Achse sieht ein Betrachter somit zunächst die
erste Flanke des ersten Prägeelementes und gegen Ende des
ersten Betrachtungswinkelbereiches zusätzlich die erste
Flanke der Einbuchtung, die parallel oder nahezu parallel zu der
ersten Flanke des ersten Prägeelementes verläuft.
Beim weiteren Kippen um die erste Achse sieht der Betrachter auch
die zweiten Flanken des ersten Prägeelementes und der Einbuchtung,
bis schließlich zunächst die erste Flanke des
ersten Prägeelementes und anschließend die zweite
Flanke der Einbuchtung von der zweiten Flanke des ersten Prägeelementes
verdeckt werden. In den Bereichen der optisch variablen Struktur
hingegen, in denen sich keine zweite Prägestruktur befindet,
sieht der Betrachter bei Kippen des Sicherheitselementes um die
erste Achse lediglich die beiden Flanken der ersten Prägestruktur,
d. h. tritt nur der erste Kippeffekt auf.
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Die
ersten und zweiten Prägestrukturen sind vorzugsweise als
Blindprägung ausgeführt. Blindprägungen
werden in einem Druckvorgang unter Verwendung einer Stahltiefdruckplatte
erzeugt. Beim Druckvorgang wird das Papier in die Vertiefungen der Blindprägungsbereiche
hineingepresst und auf diese Weise nachhaltig verformt. Die Blindprägungsbereiche
der Druckplatte werden anders als Druckbildbereiche nicht mit Farbe
gefüllt, so dass das Substratmaterial des Sicherheitsdokuments
in diesen Bereichen lediglich nachhaltig verformt, das heißt
geprägt, wird. Bei der Betrachtung von Blindprägungen
ergeben sich aufgrund von Licht- und Schatteneffekten besonde re
dreidimensionale optische Eindrücke. Darüber hinaus
lassen sich Blindprägungen mit entsprechenden Abmessungen
auch taktil leicht erfassen.
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Weisen
die geprägten Strukturen der ersten oder zweiten Prägestrukturen
unterschiedliche Höhen auf, wird die Blindprägung
auch als Halbtonblindprägung bezeichnet.
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Des
Weiteren kann die Blindprägung auch mittels Thermoverfahren
erzeugt werden. Hierbei wird ein Substrat aus Kunststoff durch Wärmeeinwirkung
thermisch verformt, wobei feinere Strukturen darstellbar sind als
bei Substrat aus Papier. Dieses Verfahren wird insbesondere bei
Banknoten aus Kunststoff oder Geldkarten, Debit-Karten, Kreditkarten,
SIM-Karten, Kundenkarten oder dergleichen verwendet.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die ersten
und zweiten Prägestrukturen als farbführende Prägung
ausgeführt. Hierbei bleibt der optisch variable Effekt
des Sicherheitselements erhalten, obwohl statt der Blindprägung
eine farbführende Prägung verwendet wird. D. h.,
die optisch variable Struktur weist zumindest in Teilbereichen eine zweite
ebenfalls zur Datenträgeroberfläche kontrastierende
Beschichtung auf, die deckungsgleich zu den erhabenen Bereichen
der Prägestruktur angeordnet ist. Die zweite Beschichtung
bietet den Vorteil, dass die Prägestruktur ohne zusätzlichen
Druckvorgang stabilisiert wird. Des Weiteren hat das derartige Sicherheitselement
den Vorteil, dass es in ein Stichtiefdruckmotiv und damit in die
farbliche und gegenständliche Ausgestaltung eines umgebenden
Motivs integriert werden kann.
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Bei
der Herstellung einer farbführenden Prägung werden
die Gravurlinien der Druckplatte mit Farbe gefüllt. Die überschüssige
Farbe wird mithilfe ei nes Wischzylinders oder eines Rakels so von
der Druckplatte entfernt, dass die Gravurlinien bis zum Rand mit
Farbe gefüllt sind. Beim Druckvorgang wird schließlich
mittels eines Andruckzylinders, der eine elastische Oberfläche
aufweist, der zu bedruckende Datenträger, im Regelfall
Papier, mit hohem Druck auf die Druckplatte gepresst. Der Datenträger
wird dabei in die mit Farbe gefüllten Gravurlinien der Druckplatte
eingedrückt und kommt so mit der Druckfarbe in Berührung.
Beim Ablösen des Datenträgers zieht dieser die
Druckfarbe aus den Vertiefungen der Gravurlinien heraus. Das so
erzeugte Druckbild weist Drucklinien auf, die je nach Tiefe der
Gravur in der Farbschichtdicke variieren. Der Datenträger
wird hierbei derart stark in die Vertiefungen der Druckplatte gepresst,
dass er nicht nur die Farbe aus den Vertiefungen aufnimmt, sondern
auch gleichzeitig geprägt wird.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform, weisen die
Prägestrukturen linienförmige Prägeelemente
auf, die vorzugsweise gerade aber auch gewellt und/oder gekrümmt
verlaufen können. Ein linienförmiges Prägeelement
wird durch eine kanalartige Vertiefung in der Prägeplatte
bzw. dem Prägezylinder erzeugt. Die Vertiefung ist im Querschnitt derart
ausgeführt, dass Prägeelemente mit mindestens
zwei gegenüberliegenden Flanken entstehen und jede dieser
Flanken aus unterschiedlichen Richtungen sichtbar ist. Beispielsweise
entstehen bei einer dreieckigen Ausführung der Vertiefung
zwei Flanken, die bei senkrechter Betrachtung beide sichtbar sind.
Bei schräger Betrachtung ist nur eine Flanke sichtbar,
da die jeweils andere Flanke durch die gegenüberliegende
sichtbare Flanke verdeckt wird. Bei abwechselnd senkrechter und
schräger Betrachtung entsteht somit ein Kippeffekt.
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Üblicherweise
sind die linienförmige Rasterstruktur der Beschichtung
und die linienförmigen Prägeelemente parallel
zueinander ausgerichtet, so dass auf der einen Flanke der Prägestruktur
Linien einer Farbe und auf der anderem Flanke Linien einer anderen
Farbe angeordnet sind. Blickt ein Betrachter somit schräg
auf die optisch variable Struktur, sieht er je nach Betrachtungsrichtung
eine der beiden Farben, blickt er senkrecht auf die optisch variable
Struktur, sieht er beide Farben. Durch das Zusammenspiel aus Beschichtung
und Prägestruktur entsteht somit ein Kippeffekt mit einem
Farbwechsel.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsart weisen die Prägestrukturen
nicht linienförmige Prägeelemente auf, wie sie
insbesondere aus
WO 2006/018232
A1 bekannt sind. Nicht linienförmige Prägeelemente
weisen Flanken ebener und/oder gekrümmter Flächen
auf, insbesondere die Form von n-seitigen Pyramiden, Tetraedern,
Pyramidenstümpfen, Zylinderabschnitten, Kegeln, Kegelschnitten,
Paraboloiden, Polyedern, Quadern, Prismen Kugelausschnitten, Kugelabschnitten,
Kugelsegmenten, Halbkugeln, Tonnenkörpern oder Tori. Die
nicht linienförmigen Prägeelemente können
auch als so genannter geteilter Torus ausgebildet sein, wobei der
Torus parallel zu der Ebene geteilt ist, in der der große
Radius des Torus liegt. Besonders bevorzugt wer den noppenartige
Prägeelemente in Form von Kugelabschnitten, oder drei-
oder vierseitigen Pyramiden verwendet. Nicht linienförmigen
Prägeelemente haben den Vorteil, dass auf einfache Weise
mehr als zwei Informationen in dem optisch variablen Element untergebracht
werden können, die unter unterschiedlichen Betrachtungswinkeln
sichtbar werden, da die nicht linienförmigen Prägeelemente
mehrere Flanken aufweisen, auf welchen die Informationen oder Teile der
Informationen gezielt und getrennt voneinander angeordnet werden
können.
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Die
ersten und/oder zweiten Prägestrukturen und/oder die kontrastierende
Beschichtung weisen wenigstens eine Information auf, die durch die
Umrisslinien der geprägten oder bedruckten Bereiche gebildet
wird. Diese Informa tion ist in Form einer graphischen und/oder alphanumerischen
Abbildung ausgeführt und stellt beispielsweise eine Zahl,
ein Buchstabe, ein Portrait, ein Tier, eine Pflanze, eine Landschaft
oder ein Bauwerk dar.
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Die
Höhe und/oder laterale Abmessung der Prägestrukturen
muss insbesondere wegen der Rauhigkeit von Banknotenpapier mehr
als 30 μm betragen.
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Besonders
bevorzugt ist die mindestens eine zweite Prägestruktur
in einzelne Teilbereiche aufgeteilt, wobei die zweite Prägestruktur
als Zusatzinformation wirkt. Diese kann je nach Ausführung
einzelne Teilbereiche u. a. verdecken, hervorheben, mattieren oder
abschatten. Bei gleicher Anordnung wirkt diese klar informationsunterstützend,
durch eine verjüngende oder disharmonische Anordnung kann
diese einen Kippeffekt begünstigen.
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Die
Beschichtung wird bevorzugt in Form eines flachen ein- oder mehrfarbigen
Druckes ausgeführt. Der mehrfarbige Druck besteht hierbei
besonders bevorzugt aus einem Linienmuster, bei dem die Linien direkt
aneinander grenzen oder voneinander beabstandet sind. Im ersten
Fall wird ein flächendeckendes Linienmuster vorzugsweise
aus einer alternierenden Folge von drei Linien in den Farben Cyan, Magenta
und Gelb auf den Datenträger aufgebracht. Sind die Linien
voneinander beabstandet, bildet vorzugsweise die Farbe des Substrats
des Datenträgers eine der Linien des Linienmusters. Beide
Möglichkeiten sind auch kombinierbar. Wird beispielsweise
auf ein magentafarbenes Substrat eine alternierende Folge aus zwei
aneinandergrenzenden Linien in den Farben Cyan und Gelb aufgedruckt,
wobei sich zwischen jedem Linienpaar ein Lücke befindet,
bildet das Substrat die „fehlende" dritte Linie der Folge.
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Üblicherweise
werden die Linien der einzelnen Farben nacheinander auf das Substrat
des Datenträgers aufgedruckt. Hierbei werden in einem ersten
Druckvorgang zunächst alle Linien einer ersten Farbe gedruckt,
in einem zweiten Druckvorgang alle Linien einer zweiten Farbe, in
einem dritten Druckvorgang alle Linien einer dritten Farbe usw.
Für jede Farbe wird dabei eine eigene Druckplatte oder
ein eigener Druckzylinder verwendet, auf den die entsprechende Farbe
aufgetragen und anschließend auf das Substrat des Datenträgers
aufgedruckt wird.
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Grundsätzlich
können alle Farben auch in einem einzigen Druckvorgang,
auf das Substrat des Datenträgers aufgedruckt werden. Hierbei
werden die einzelnen Farben nacheinander oder gleichzeitig auf eine
einzige Druckplatte oder einen einzigen Druckzylinder aufgetragen
und anschließend auf das Substrat des Datenträgers
aufgedruckt.
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Der
Aufdruck erfolgt mit üblichen Druckverfahren, d. h. insbesondere
im Flachdruck, wie z. B. im Offsetverfahren, im Hochdruck, wie z.
B. im Buchdruck oder im Flexodruckverfahren, im Siebdruck, im Tiefdruck,
wie z. B. im Rastertiefdruck oder im Stichtiefdruck, oder in einem
Thermografieverfahren, wie beispielsweise im Thermotransferverfahren.
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Für
die Beschichtung werden bevorzugt Druckfarben verwendet, die vollständig
opak sind. Besonders bevorzugt werden auch Druckfarben verwendet,
die ein hohes Lasurverhalten aufweisen, d. h. Druckfarben, die aus
transluzenten Lacken mit einem bestimmten Anteil von Farbpigmenten
bestehen. Ebenso können auch transparente Lacke verwendet
werden, denen maschinenlesbare Merkmale wie beispielsweise lumineszierende
Substanzen, elektrisch leitfähige Partikeln oder IR- oder
Röntgenstrahlen absorbierende Stoffe beigefügt
sind. Die Beschichtung mit maschinenlesbaren Merkmalen kon trastieren
hierbei zur Oberfläche des Sicherheitselements, da diese
die maschinenlesbaren Merkmale nicht aufweist. Selbstverständlich
können die maschinenlesbaren Merkmale auch Bestandteil
transluzenter oder opaker Druckfarben sein.
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Bevorzugt
sind die Linien der Beschichtung als Geraden ausgeführt
und besonders bevorzugt parallel zueinander angeordnet. Ebenso können
die Linien auch als konzentrische Kreise oder konfokale Ellipsen
ausgeführt sein oder ovale, wellenförmige oder
beliebige andere Formen aufweisen. Zusätzlich ist auch
eine Kombination mehrerer dieser Ausführungsformen möglich.
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Auch
die mindestens eine zweite Prägestruktur kann mit einer
zur Oberfläche des Datenträgers kontrastierenden
zweiten Beschichtung kombiniert sein. Hierbei ist auf der ersten
Prägestruktur die erste und auf der zweiten Prägestruktur
die zweite Beschichtung angebracht. Bei Betrachtung der zweiten
Prägestruktur erkennt der Betrachter somit eine zusätzliche
Information, die innerhalb der Beschichtung der ersten Prägestruktur
angeordnet ist.
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Die
Beschichtung ist hierbei auf die erste und zweite Prägestruktur
abgestimmt. So können beispielhaft gezielt Farben oder
Muster in Schrägansicht separiert, verstärkt,
abgeschwächt oder verformt werden und damit eine weitere
Zusatzinformation erzeugt werden. In der Draufsicht oder bei Betrachtung der
gegenüberliegenden Flanke bleibt diese Zusatzinformation
verborgen.
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Bevorzugt
werden die Beschichtung und die Prägestrukturen mit der
gleichen Ortsfrequenz angelegt, d. h. die Rasterweite der Prägestrukturen
und der Beschichtung ist gleich. Es ist aber auch möglich, nur ähnliche
Ortsfre quenzen zu verwenden, um Schwebungs- oder Moiré-Effekte
zu erzeugen, oder auf den Zusammenhang der Ortsfrequenzen ganz zu verzichten.
Hierdurch lassen sich weitere optische Effekte erzeugen, die erst
beim Betrachten des Elements aus verschiedenen Winkeln oder unter
verschiedenen Lichteinfallswinkeln sichtbar werden.
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Die
beiden Verfahrensschritte Prägen und Drucken für
die Herstellung der optisch variablen Struktur können in
beliebiger Reihenfolge erfolgen. So kann erst die Prägestruktur
in das Substrat des Datenträgers eingebracht und anschließend
die Beschichtung aufgedruckt werden oder umgekehrt erst die Beschichtung
aufgedruckt und anschließend die Prägestruktur
in das Substrat des Datenträgers eingebracht werden. Ebenso
können auch beide Verfahrensschritte gleichzeitig in einem
gemeinsamen Verfahrensschritt erfolgen.
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Die
durch die Prägung und die Beschichtung auf Das Sicherheitselement
eingebrachte Information kann z. B. aus Buchstaben und/oder Ziffern,
aber auch beliebigen Symbolen, grafischen Elementen oder Grafiken,
Bildern, 1D- oder 2D-Codes oder anderen Mustern bestehen.
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Das
verwendete Substrat des Sicherheitselementes kann ein- oder mehrschichtig
sein und ein- oder mehrschichtig beschichtet, bedruckt, beklebt, kaschiert,
laminiert oder anders an seiner Oberfläche oder im Substrat
behandelt sein. Des Weiteren können in und/oder auf dem
Substrat weitere (auch maschinenlesbare) Sicherheitsstoffe ein-
bzw. aufgebracht sein, die bei der Erzeugung des ersten und/oder
zweiten Kippbildes aktivierbar, abdeckbar, teilweise zerstörbar
oder entfernbar sind. Diese weiteren Sicherheitsstoffe erzeugen
hierbei bevorzugt ein weiteres Kippbild.
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Es
sei an dieser Stelle erwähnt, dass das Sicherheitselement
aus jedem für das Stichtiefdruckverfahren geeigneten Substrat
bestehen kann. Besonders bevorzugt sind Papier und papierartige
Substrate. An die Art des Papiers sind keine Bedingungen geknüpft,
so dass übliche Papiere aus Fasern von Einjahrespflanzen,
insbesondere Baumwollfasern oder Zellstofffasern, verwendet werden
können. Ebenso können auch Papiere verwendet werden,
die zumindest teilweise aus Kunststofffasern, vorzugsweise Polyamidfasern,
bestehen, d. h. die einen Anteil polymeren Materials im Bereich
zwischen 0 und 100 Gew.-% enthalten. Das Papier kann auch einseitig
oder beidseitig mit Kunststofffolien kombiniert sein.
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Die
Papierschicht weist üblicherweise ein Gewicht von 50 g/m2 bis 100 g/m2 auf,
vorzugsweise 70 g/m2 bis 90 g/m2.
Selbstverständlich kann je nach Anwendung jedes geeignete
Gewicht eingesetzt werden. Das Papier kann einlagig wie auch mehrlagig verarbeitet
werden. Bei mehrlagigen Papieren können die Papierschichten
aus gleichen oder unterschiedlichen Papiersorten bestehen und wiederum mit
Kunststofffolien kombiniert sein Weiterhin ist es denkbar, dass
das Substratmaterial eine Kunststofffolie, z. B. eine Polyesterfolie,
ist. Die Folie kann ferner monoaxial oder biaxial gereckt sein.
Die Reckung der Folie führt unter anderem dazu, dass sie
polarisierende Eigenschaften erhält, die als weiteres Sicherheitsmerkmal
genutzt werden können. Die zur Ausnutzung dieser Eigenschaften
erforderlichen Hilfsmittel, wie Polarisationsfilter, sind dem Fachmann
bekannt.
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Die
Folie kann auch als ein eine Teilfläche des Substrats bedeckendes
Patch oder als ein sich über die gesamte Länge
oder Breite des Sicherheitsdokuments erstreckender Streifen ausgebildet
sein. Als Materialien für die Folie kommen in erster Linie Kunststoffe,
insbesondere PET (Polyethylente rephthalat), PBT (Polybutylenterephthalat),
PEN (Polyethylennaphthalat), PP (Polyproyplen), PA (Polyamid), PE
(Polyethylen), in Betracht. Die Folie kann ferner monoaxial oder
biaxial gereckt sein.
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Zweckmäßig
kann es auch sein, wenn das Substratmaterial ein mehrschichtiger
Verbund ist, der wenigstens eine Schicht aus Papier oder einem papierartigen
Material aufweist. Ein solcher Verbund zeichnet sich durch eine
außerordentlich große Stabilität aus,
was für die Haltbarkeit des Sicherheitsmerkmals von großem
Vorteil ist und darüber hinaus die Fälschungssicherheit
erhöht.
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Denkbar
ist aber auch, als Substratmaterial ein mehrschichtiges, papierfreies
Kompositmaterial einzusetzen. Auch diese Materialien können
in bestimmten Klimaregionen der Erde mit Vorteil eingesetzt werden.
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Alle
als Substratmaterial eingesetzten Materialien können Zusatzstoffe
aufweisen, die als Echtheitsmerkmale dienen. Dabei ist in erster
Linie an Lumineszenzstoffe zu denken, die im sichtbaren Wellenlängenbereich
vorzugsweise transparent sind und im nicht sichtbaren Wellenlängenbereich
durch ein geeignetes Hilfsmittel, z. B. eine UV- oder IR-Strahlung
emittierende Strahlungsquelle, angeregt werden können,
um eine sichtbare oder zumindest mit Hilfsmitteln detektierbare
Lumineszenz zu erzeugen. Auch andere Sicherheitsmerkmale können
mit Vorteil eingesetzt werden, sofern sie die Betrachtung des Aufdrucks
nicht oder nur geringfügig beeinträchtigen.
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Unter/über
den Kippbild-Elementen können sich weitere Schichten befinden,
die ein Muster oder Bild darstellen, im Wesentlichen aber flächig
oder dem vorhandenen Raster des Kippbildes angepasst sind. Auf diese
Weise kann z. B. das Auge des Betrachters bei gerader Aufsicht von
der eigentlichen Kippinformation abgelenkt sein, die dann erst beim Kippen
deutlich wird.
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Die
Steilheit der Flanken und der ersten und zweiten Prägeelemente
beeinflusst das Reißverhalten des Substrates. Je steiler
die jeweiligen Flanken ausgeführt werden, desto stärker
wird das Substrat in diesem Bereich geprägt und gelängt,
so dass Verminderung der Dicke des Substrates und damit des Reißverhaltens
auftritt.
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Des
Weiteren beeinflusst der Winkel zwischen der Längsrichtung
der ersten Prägestruktur und dem Druckzylinder der Druckmaschine
die Gefahr einer Papierverletzung während der Herstellung des
Sicherheitselementes. So weist ein Winkel von 0°, d. h.
die Längsrichtung der ersten Prägestruktur ist
parallel zum Druckzylinder ausgerichtet, eine besondere Papierverletzungsgefahr
auf. Sie führt jedoch zu einem besonders bevorzugten Kippverhalten,
da das Sicherheitselement, z. B. eine Banknote, nicht um die Achse
zum Betrachter gedreht werden muss um direkt ein Kippbild zu erhalten.
Bevorzugt wird daher ein Winkel von etwa 10° oder etwa
45° angewendet. Sind die ersten Prägeelemente
nicht geradlinig sondern beispielsweise wellenförmig ausgeführt,
bezieht sich die Längsrichtung der ersten Prägeelemente
auf die mittlere Längsrichtung der ersten Prägeelemente.
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Die
erfindungsgemäßen Prägestrukturen werden
mittels eines Prägewerkzeug mit ersten Vertiefungen erzeugt,
in die mindestens teilweise zweite Vertiefungen eingebracht sind.
Hierbei sind die zweiten Vertiefungen entweder in die ersten Vertiefungen durch
eine teilweise Veränderung der Geometrie der ersten Vertiefungen
eingebracht oder mit einem bestimmten Winkel jeweils an eine Flanke
der ersten Vertiefungen angesetzt, so dass sie mit den entsprechenden
Prägestrukturen des Sicherheitselementes korrespondieren.
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Bevorzugt
ist das Prägewerkzeug ein Prägestempel oder eine
Druckplatte, insbesondere eine Stichtiefdruckplatte, deren Vertiefungen
als Gravur in der Oberfläche des Prägewerkzeuges
ausgeführt sind. Die Querschnittsfläche der Gravuren
ist hierbei dreieckig, trapezförmig, sinusförmig
oder halbkreisförmig ausgestaltet.
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Besonders
bevorzugt werden die ersten und zweiten Vertiefungen mit einem Gravurstichel und/oder
mit einem Laser und/oder mit einem Ätzverfahren in getrennten
Arbeitsgängen oder in einem Arbeitsgang in die Oberfläche
des Prägewerkzeuges eingebracht. Die Tiefe der Vertiefungen
beträgt dabei etwa 50% der Breite der Vertiefungen, insbesondere 10 μm–250 μm,
bevorzugt 50 μm–120 μm und besonders
bevorzugt 60 μm–100 μm.
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Hierbei
ist das Gravurwerkzeug für die Flankensteilheit verantwortlich.
So kann durch eine Variation des Gravurwerkzeuges beispielhaft in
der einfachsten Ausführung die rechte Flanke mit einem
gesonderten Werkzeug bearbeitet werden, welches einen steilen Winkel
aufweist, und die linke Flanke mit einem flachen Werkzeug einen
breiten flachen Flankenauslauf erhalten.
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Der
wesentliche Vorteil der Erfindung ist die Schaffung einer integrierten
Zusatzinformation in Form eines zweiten Kippeffektes, der durch
eine zweite Prägestruktur innerhalb der Flanken oder an den
Flanken der ersten Prägeelemente erzeugt wird. Diese Zusatzinformation
kann zusätzlich durch eine geeignete Anordnung der Beschichtung
unterstützt werden. Erfindungsgemäß erfolgt
somit eine klare Zuordnung einer zweiten Information innerhalb der Prägegeometrie
der ersten Prägestruktur. Durch den besonde ren Aufbau der
Beschichtung und der zweiten Prägestruktur innerhalb der
ersten Prägestruktur wird von einem Betrachter eine Veränderung
des Zusammenspiels gegenüber dem Umfeld wahrgenommen.
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Vorteilhaft
werden somit Sicherheitselemente für Datenträger
geschaffen, die zwei Kippeffekte miteinander verbinden und sich
unter den Maschinen- und Geschwindigkeitsvorgaben einer typischen Druckerei
herstellen lassen.
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Weitere
Vorteile der Erfindung sind die Realisierung von linearen oder nicht
linearen Farbkippeffekten sowie die Umsetzung vieler Farbkombinationen
durch den Einsatz bzw. teilweisen Einsatz von bestehenden Farben
innerhalb der Datenträgererstellung. Des Weiteren ergibt
sich eine gute Erkennbarkeit der erfindungsgemäßen
Kippeffekte für einen Mann auf der Straße bzw.
einen Verbraucher ohne Hilfsmittel.
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Das
erfindungsgemäße Sicherheitselement dient insbesondere
zur Erhöhung der Fälschungssicherheit von Wertdokumenten
wie zum Beispiel Banknoten, Schecks, Aktien, Ausweisen, Eintrittskarten,
Fahrkarten, Urkunden, Kreditkarten, Scheckkarten und dergleichen.
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Die
erfindungsgemäße optisch variable Struktur ist
insbesondere innerhalb eines Wertdokumentes mit jedem beliebigen
anderen Sicherheitsmerkmal kombinierbar. So kann die erfindungsgemäße
optisch variable Struktur beispielsweise über einem Sicherheitsfaden
angebracht sein, mit einem Hologramm oder anderen diffraktiven Strukturen kombiniert
werden oder neben oder überlappend mit anderen optisch
variablen Strukturen angeordnet sein.
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Anhand
der nachfolgenden Beispiele und ergänzenden Figuren werden
die Vorteile der Erfindung und verschiedene bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung erläutert. Im Einzelnen zeigen schematisch:
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1 eine
erfindungsgemäße optisch variable Struktur, die
aus einer ersten Prägestruktur besteht, in die eine zweite
Prägestruktur eingebracht ist,
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2 eine
Kombination von Beschichtung und Prägestruktur am Beispiel
von drei ersten Prägeelementen,
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3 eine
Kombination von Beschichtung und Prägestruktur am Beispiel
einer großflächigen Anordnung von ersten Prägeelementen,
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4 unterschiedliche
Ansichten der Kombination aus 3 aus verschiedenen
Blickrichtungen,
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5 unterschiedliche
Ausführungsformen von ein- und mehrfarbigen Beschichtungen.
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Der
besseren Verständlichkeit wegen sind die in den folgenden
Beispielen beschriebenen Ausführungsformen auf die wesentlichen
Kerninformationen reduziert sowie die Darstellungen in den Figuren stark
schematisiert und spiegeln nicht die realen Gegebenheiten wider.
Vor allem entsprechen die in den Figuren gezeigten Proportionen
nicht den in der Realität vorliegenden Verhältnissen
und dienen ausschließlich zur Verbesserung der Anschaulichkeit. Bei
der praktischen Umsetzung können wesentlich komplexere
Muster oder Bilder im Ein- oder Mehrfarbendruck als Beschichtung
zur Anwendung kommen. Dasselbe gilt für die Prägestrukturen.
Die in den folgenden Beispielen dargestellten Informationen können
ebenfalls durch beliebig aufwändige Bild- oder Textinformationen
ersetzt werden.
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Die
Beispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen dar, auf
die jedoch die Erfindung in keinerlei Weise beschränkt
sein soll. Insbesondere sind die verschiedenen Ausführungsbeispiele
auch nicht auf die Verwendung in der beschriebenen Form beschränkt,
sondern können zur Erhöhung der Effekte auch untereinander
kombiniert werden.
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1 zeigt
eine erfindungsgemäße optisch variable Struktur,
die aus ersten Prägeelementen 1 besteht, in die
eine zweite Prägestruktur eingebracht ist. Ein einzelnes
erstes Prägeelement 1 weist eine dreieckige Querschnittsfläche
auf, so dass das Prägeelement 1 die Form eines
liegenden Keils mit zwei schrägen Flanken annimmt. Insbesondere
weisen die beiden Flanken unterschiedliche Farben auf.
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Gemäß 1a bis 1c ist
die zweite Prägestruktur 2 in das erste Prägeelement 1 durch
eine teilweise Veränderung der Geometrie des ersten Prägeelementes 1 eingebracht.
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Gemäß 1a ist
die zweite Prägestruktur 2 als Modulation der
Höhe des ersten Prägeelementes 1 in Längsrichtung
eingebracht. Die obere Kante des ersten Prägeelementes 1 weist
hierbei wellenförmige Einbuchtungen aus, so dass in Bereich
der Einbuchtungen die Neigung der Flanken verringert ist. Fällt Licht
senkrecht von oben auf das erste Prägeelement 1,
trifft es auf unterschiedlich stark geneigte Flanken und wird damit
in unterschiedliche Winkelbereiche reflektiert. Der Kippeffekt bei
Kippung des Sicherheitselementes um die Längsachse des
ersten Prägeelementes 1 fällt somit entlang
der Längsachse unterschiedlich stark aus.
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Gemäß 1b ist
die zweite Prägestruktur 2 als Modulation der
Höhe des ersten Prägeelementes 1 in Querrichtung
eingebracht. Hierbei ist in bestimm ten Bereichen die obere Kante
des ersten Prägeelementes 1 abgeflacht. Dieser
abgeflachte Bereich kann z. B. eine andere Farbe aufweisen als die
Flanken, so dass bei Kippung des Sicherheitselementes um die Längsachse
des ersten Prägeelementes 1 zusätzlich
zum Kippeffekt der Flanken bei Draufsicht auf den abgeflachten Bereich
dessen Farbe erscheint. In den Bereichen der optisch variablen Struktur
hingegen, in denen sich keine zweite Prägestruktur 2 befindet,
sieht der Betrachter bei Kippen des Sicherheitselementes um die
erste Achse lediglich die beiden Flanken der ersten Prägestruktur 1,
d. h. tritt nur der erste Kippeffekt auf.
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Gemäß 1c ist
die zweite Prägestruktur 2 als einschnittartige
Einbuchtung an der Spitze des Keils in Längsrichtung der
Spitze ausgeführt. Die Prägestruktur 2 bildet
hierbei eine Längsnut parallel zur oberen Kante des ersten
Prägeelementes 1. Die Flanken der Einbuchtung
oder Längsnut weisen eine Farbe auf, die zu derjenigen
der angrenzenden Flanke des ersten Prägeelementes 1 kontrastieren.
Beim Kippen um die erste Achse sieht ein Betrachter somit zunächst
die erste Flanke des ersten Prägeelementes 1 und
gegen Ende des ersten Betrachtungswinkelbereiches zusätzlich
die erste Flanke der Einbuchtung, die parallel oder nahezu parallel
zu der ersten Flanke des ersten Prägeelementes verläuft.
Beim weiteren Kippen um die erste Achse sieht der Betrachter auch
die zweiten Flanken des ersten Prägeelementes 1 und
der Einbuchtung, bis schließlich zunächst die
erste Flanke des ersten Prägeelementes 1 und anschließend
die zweite Flanke der Einbuchtung von der zweiten Flanke des ersten
Prägeelementes verdeckt werden.
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Gemäß 1d bis 1g besteht
die zweite Prägestruktur aus zweiten Prägeelementen 3, 4, 5, oder 6,
die mit einem bestimmten Winkel jeweils an eine Flanke des ersten
Prägeelementes 1 angesetzt sind. Das zweite Prägeelement
kann beispielhaft ausgestaltet sein als
- – viertelkugel-
oder viertelellipsenförmiges Prägeelement 3 gemäß 1d,
wobei auch beliebige andere Ausschnitte bzw. Teile einer Kugel oder
Ellipse möglich sind,
- – keilförmiges Prägeelement 4 gemäß 1e, das
auf seiner Querschnittsfläche steht und mit einer Flanke
an das erste Prägeelement angrenzt,
- – pyramidenförmiges Prägeelement 5 gemäß 1f oder
- – keilförmiges Prägeelement 6 gemäß 1g, das
auf einer seiner drei Flanken steht und mit seiner Querschnittsfläche
an das erste Prägeelement angrenzt.
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Hierbei
können die zweiten Prägeelementen 3, 4, 5,
oder 6 mit ihrer Längsachse senkrecht, wie z. B.
in 1g dargestellt, oder auch schräg mit
einem beliebigen Winkel zur Längsachse des ersten Prägeelementes 1 angeordnet
sein.
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2 zeigt
eine Kombination von Beschichtung und Prägestruktur am
Beispiel von drei ersten Prägeelementen 1. Die
obere Abbildung von 2a und 2b zeigt
die Beschichtung, die mittlere Abbildung die Kombination von Beschichtung
und Prägestruktur in Seitenansicht und die untere Abbildung
die Kombination von Beschichtung und Prägestruktur in Ansicht
von schräg oben.
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Die
Beschichtung ist gemäß 2a als durchgehende
Streifen 8, die parallel zur Längsachse der ersten
Prägeelemente 1 ausgerichtet sind, und als unterbrochene
Streifen 7, die parallel zur Längsachse der zweiten
Prägeelemente 4 ausgerichtet sind, ausgeführt.
Die unterbrochenen Streifen 7 sind auf eine Flanke der
zweiten Prägeelemente 2 aufgedruckt und die durchgehenden
Streifen 8 auf diejenige Flanke der ersten Prägeelemente 1 aufgedruckt,
die den zweiten Prägeelementen 4 gegenüber
liegt. Alternativ kann die Be schichtung auch gemäß 2b als
durchgehende Streifen 9 ausgeführt sein, die parallel
zur Längsachse der zweiten Prägeelemente 4 ausgerichtet
sind. Die durchgehenden Streifen 8 sind ohne Zwischenraum
auf eine Seite der Flanken der zweiten Prägeelemente 2 aufgedruckt, die
Flanke der ersten Prägeelemente 1, die den zweiten
Prägeelementen 4 gegenüber liegt, bleibt
frei.
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Somit
ergibt sich ein zusätzlicher Kippeffekt bei Drehung des
Sicherheitselementes um seine Hochachse, d. h. die Achse die senkrecht
auf der Oberfläche des Sicherheitselementes steht. In einem Winkelbereich
ist lediglich die durch die unterbrochenen Streifen 7 bzw.
die durchgehenden Streifen 9 bedruckte Flanke der zweiten
Prägeelemente 4, in einem anderen Winkelbereich
lediglich die unbedruckte Flanke sichtbar.
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3 zeigt
eine Kombination von Beschichtung und Prägestruktur am
Beispiel einer großflächigen Anordnung von ersten
Prägeelementen entsprechend 2a. Hierbei
ist gemäß 3b bis 3d einer
Beschichtung in Form eines Untergrunddruckes 10 eine erste
Prägestruktur in Form von ersten Prägeelementen 1 zugeordnet.
Die zweite Prägestruktur in Form von zweiten Prägeelementen 4 zeigt eine
Zusatzinformation 11, die in diesem Ausführungsbeispiel
als Rechteck oder Ziffer oder Buchstabe „I" ausgeführt
ist. Ein einzelnes optisch variables Element als Ausschnitt aus 3d zeigt 3e.
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Für
einen Betrachter, der die optisch variable Struktur gemäß 3 betrachtet,
ergeben sich nun gemäß 4 aus verschiedenen
Blickrichtungen A, B und C unterschiedliche Ansichten. So ist gemäß 4b aus
Blickrichtung A eine durchgehender horizontaler Streifen 8 auf
der Flanke der ersten Prägestruktur 1 und aus
Blickrichtung B ein regelmäßig angeordnetes Muster
aus unterbrochenen Streifen 7 und Zwischenräumen
zu erkennen, das sich auch auf den Flanken der in der ersten Prägestruktur 1 angeordneten
zweiten Prägestruktur 4 fortsetzt. Aus Blickrichtung
C ist weiterhin auf der Flanke der ersten Prägestruktur 1 das
regelmäßig angeordnete Muster aus unterbrochenen
Streifen 7 und Zwischenräumen zu erkennen. Auf
den Flanken der zweiten Prägestruktur befindet sich jedoch
von dieser Blickrichtung aus gesehen kein Aufdruck, so dass in diesem
Bereich eine Lücke in Form der Zusatzinformation 11 sichtbar ist.
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In 5 sind
unterschiedliche Ausführungsformen von ein- und mehrfarbigen
Beschichtungen dargestellt. Die farbige Beschichtung ist hierbei
aus Darstellungsgründen in unterschiedlichen Grauwerten
und Schraffuren umgesetzt. Dabei kann die schematische Darstellung
in der Farbe variieren, filigraneren Elementen z. B. Mikrozeilen
oder auch Punkte, Fragmente oder Sonderzeichen aufweisen. So könnte
eine Ausführung die schwarze Fläche als Grundfarbe
Cyan, die graue Fläche Magenta und die schraffierte Fläche
Gelb (Yellow) darstellen. Eine Begrenzung in den Farben besteht
theoretisch nicht.
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5a zeigt
hierbei eine einfarbige Beschichtung, die als einfarbige Streifen
mit einem Rasterabstand X und einer Breite, die kleiner als der
Rasterabstand X ist, ausgeführt ist. Zwischen den einzelnen
Streifen ist keine Farbe aufgetragen, so dass in diesen Bereichen
die Farbe des Substrates hervortritt.
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In 5b wird
die Beschichtung durch eine alternierende Folge von zwei, in 5f von
drei unterschiedlich farbigen Streifen gebildet. Der Rasterabstand
der Streifen ist größer als die Breite der Streifen,
so dass sich zwischen den einzelnen Streifen eine Lücke
befindet. In der Lücke zwischen den einzelnen Streifen
ist jeweils keine Farbe aufgetragen, so dass in diesen Bereichen
die Farbe des Substrates hervortritt. In 5c und 5e befindet
sich keine Lücke zwischen den einzelnen Streifen, so dass
die einzelnen Streifen aneinander angrenzen.
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In 5d und 5g wird
die mehrfarbige Beschichtung durch einen einfarbigen Untergrunddruck
gebildet, über den ein einfarbiges Linienmuster gemäß 5a bzw.
ein mehrfarbiges Linienmuster gemäß 5b gedruckt
ist.
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5h und 5i hingegen
zeigen einen mehrfarbigen Untergrunddruck entsprechend 5e bzw. 5f, über
den eine einfarbige streifenförmige Beschichtung entsprechend 5a gedruckt
ist.
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In 5j schließlich
ist eine Beschichtung dargestellt, die aus einer alternierenden
Folge von Streifen und Musterelementen wie Kreisen und Rechtecken
gebildet wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 97/17211 [0002]
- - WO 02/20280 A1 [0003, 0003]
- - WO 2006/018232 A1 [0020]