-
Die
Erfindung betrifft Verfahren zur Herstellung eines Sicherheits-
oder Wertdokuments sowie nach diesen Verfahren hergestellte Sicherheits-
oder Wertdokumente.
-
Datenträger,
wie Sicherheits-, Wert- oder Ausweisdokumente, aber auch andere
Wertgegenstände, wie etwa Markenartikel, werden zur Absicherung
oft mit Sicherheitselementen versehen, die eine Überprüfung
der Echtheit des Datenträgers gestatten und die zugleich
als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen. Derartige Sicherheitselemente
können beispielsweise in Form eines auf den Datenträger
aufgeklebten Folienelements ausgebildet sein, das mit gewünschten
Sicherheitsmerkmalen, wie etwa in eine Lackschicht geprägte
und teilweise metallisierte Beugungsstrukturen, versehen sein kann.
-
Die
Sicherheitselemente sind auch oft durch einen transferierten Folienstreifen
gebildet, bei dem eine Trägerfolie mit einer härtbaren
Lackschicht beschichtet wird, die Lackschicht mit gewünschten
Sicherheitsmerkmalen versehen wird und dann zusammen mit der Trägerfolie
auf den Datenträger aufgeklebt wird. Die Trägerfolie
wird nachfolgend abgezogen, so dass auf dem Datenträger
nur eine außerordentlich dünne Folienschicht verbleibt,
die im Endprodukt praktisch nicht aufträgt. In anderen
Gestaltungen, insbesondere bei Datenträgern mit durchgehenden Öffnungen,
wie etwa einer Banknote mit Loch, verbleibt eine Folie zur Abdeckung
der durchgehenden Öffnung auf dem Datenträger.
Dazu wird typischerweise ein Verbund aus einer Trägerfolie
und einer Nutzfolie verwendet, wobei die Trägerfolie vor oder
nach der Applikation auf den Datenträger abgezogen wird.
-
Viele
Anwendungen solcher Folienelemente oder transferierter Lackschichten
erfordern Vorkehrungen, die verhindern, dass das Sicherheitselement von
einem Ursprungsdatenträger abgelöst und auf einen
anderen Datenträger aufgebracht wird um beispielsweise
dessen Echtheit oder Authentizität vorzutäuschen.
-
Davon
ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde,
Sicherheits- und Wertdokumente mit hoher Fälschungssicherheit
zu schaffen und insbesondere Sicherheits- und Wertdokumente anzugeben,
deren Sicherheitsmerkmale attraktiv in das visuelle Erscheinungsbild
integriert sind.
-
Diese
Aufgabe wird durch die Herstellungsverfahren und die Sicherheits-
und Wertdokumente der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
In
einem ersten Erfindungsaspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren
zur Herstellung eines Sicherheits- oder Wertdokuments, das gekennzeichnet
ist durch die Verfahrensschritte:
- B) Bereitstellen
eines Schichtverbunds aus zumindest einem Papiersubstrat, das in
einem Markierungsbereich mit einem lasermodifizierbaren Markierungsstoff
versehen ist, und einem im Markierungsbereich vorliegenden, durch
Lasereinwirkung schwächbaren Sicherheitselement, und
- L) Beaufschlagen des Schichtverbunds mit Laserstrahlung, um
gleichzeitig und passergenau Schwächungslinien in dem Sicherheitselement und
durch Modifikation des Markierungsstoffs Kennzeichnungen in dem
Papiersubstrat zu erzeugen.
-
Das
Sicherheitselement muss dabei nicht im gesamten Markierungsbereich
vorliegen und es kann auch über den Markierungsbereich
hinausreichen. Wesentlich ist für die vorliegende Erfindung
lediglich, dass ein Überlappungsbereich von Markierungsbereich
und Sicherheitselement existiert, in dem gleichzeitig und passergenau
die Schwächungslinien im Sicherheitselement und die Kennzeichnungen
im Papiersubstrat erzeugt werden können.
-
Zweckmäßig
werden die Laserparameter bei der Beaufschlagung des Schichtverbunds
in Schritt L) so gewählt, dass die Schwächung
des Sicherheitselements durch die Schwächungslinien die
Haftkraft zwischen Sicherheitselement und Papiersubstrat übersteigt.
In diesem Fall ist die Festigkeit im unveränderten Bereich
des Sicherheitselements größer als die Haftkraft
zwischen Sicherheitselement und Papiersubstrat, während
im Bereich der Schwächungslinien der umgekehrt Fall vorliegt.
Bei einem Ablöseversuch reißt das Sicherheitselement
daher ausgehend von den Schwächungslinien ein.
-
Bei
einer alternativen Gestaltung ist die Festigkeit des Papiers geringer
als die des Sicherheitselements und als die Haftkraft zwischen Sicherheitselement
und Papiersubstrat. Im Bereich der Schwächungslinien liegt
der umgekehrt Fall vor, wozu es in manchen Gestaltungen erforderlich
sein kann, den Schnitt ins Papier fortzusetzen. In dieser Gestaltung wird
bei einem Ablöseversuch des Sicherheitselements das Papiersubstrat
gespalten. Dabei kann im Bereich der Schwächungslinien
Klebstoff ausgespart werden, um die Farbeffekte des Papiersubstrats
bei der Spaltung nicht mit abzuziehen.
-
Bevorzugt
wird das Papiersubstrat in Schritt B) mit dem Markierungsstoff beschichtet
oder der Markierungsstoff wird in Schritt B) in das Volumen des Papiersubstrats
eingebracht. Dazu kann der Markierungsstoff beispielsweise bei der
Blattbildung der Papiermasse beigemischt werden, der Markierungsstoff
kann in einem Tauchbad in das Papiersubstrat eingebracht werden
oder das Papiersubstrat kann in einer Leimpresse mit dem Markierungsstoff imprägniert
werden.
-
In
einer bevorzugten Erfindungsvariante weist das Sicherheitselement
eine durch Lasereinwirkung schwächbare Folienlage auf.
Die Folienlage kann ebenfalls mit einem lasermodifizierbaren Markierungsstoff
versehen werden, um in Schritt L) zusätzlich gleichzeitig
und passergenau Kennzeichnungen in der Folienlage zu erzeugen. Dazu
wird die Folienlage mit Vorteil in Schritt B) mit dem Markierungsstoff
beschichtet oder der Markierungsstoff wird in Schritt B) in das
Volumen der Folienlage eingebracht.
-
Alternativ
oder zusätzlich zu einer Folienlage kann das Sicherheitselement
eine durch Lasereinwirkung schwächbare Lackschicht aufweisen.
Die Lackschicht kann ebenfalls mit einem lasermodifizierbaren Markierungsstoff
versehen werden, um in Schritt L) zusätzlich gleichzeitig
und passergenau Kennzeichnungen in der Lackschicht zu erzeugen.
Dazu wird in Schritt B) der Markierungsstoff mit Vorteil dem Lack
vor dem Aufbringen auf das Papiersubstrat beigemischt. Alternativ
kann der Markierungsstoff in Schritt B) auch auf die Lackschicht
aufgebracht, insbesondere aufgedruckt werden.
-
In
dem Papiersubstrat, der Folienlage und/oder der Lackschicht werden
bevorzugt lasermodifizierbare Markierungsstoffe verwendet, deren sichtbare
Farbe durch die Einwirkung der Laserstrahlung verändert
wird. In anderen Ausgestaltungen können auch lasermodifizierbare
Markierungsstoffe verwendet werden, deren Infrarot-absorbierende
Eigenschaften oder deren magnetische, elektrische oder lumineszierende
Eigenschaften durch die Einwirkung der Laserstrahlung verändert
wird.
-
Das
Papiersubstrat und das Sicherheitselement werden mit Vorteil jeweils
mit unterschiedlichen lasermodifizierbaren Markierungsstoffen versehen, so
dass im Papier und in dem Sicherheitselement unterschiedliche Effekte,
insbesondere unterschiedliche Farbeffekte auftreten. Sind sowohl
ein Papiersubstrat, eine Folienlage und eine Lackschicht vorgesehen,
so können alle drei Elemente mit lasermodifizierbaren Markierungsstoffen,
insbesondere mit unterschiedlichen Markierungsstoffen versehen werden.
-
Die
unterschiedlichen Markierungsstoffe sind nach einer vorteilhaften
Ausgestaltung so aufeinander abgestimmt, dass die Modifikation des
in dem Papiersubstrat vorliegenden Markierungsstoffs eine höhere
Laserenergie erfordert als die Modifikation des in dem Sicherheitselement
vorliegenden Markierungsstoffs. Es ist jedoch auch möglich,
dass die Modifikation des in dem Papiersubstrat vorliegenden Markierungsstoffs
eine geringere Laserenergie erfordert als die Modifikation des in
dem Sicherheitselement vorliegenden Markierungsstoffs, insbesondere da
die Laserstrahlung durch das Hindurchtreten durch das Sicherheitselement
abgeschwächt wird. Es versteht sich, dass die Markierungsstoffe
mit ihren Schwellenergien, der Anteil der Markierungsstoffe in Folie
und Papier und die Foliendicke im Allgemeinen anhand des gewünschten
Erscheinungsbilds des fertigen Sicherheitselements aufeinander abstimmt werden.
-
Zum
Erzeugen der Schwächungslinien und zum Modifizieren des
Markierungsstoffs wird bevorzugt Laserstrahlung im infraroten Spektralbereich eingesetzt,
insbesondere Laserstrahlung eines CO2-Lasers
bei einer Wellenlänge zwischen 9,2 und 11,4 μm,
typischerweise bei etwa 10,6 μm. Auch der Einsatz eines
Nd:YAG-Lasers mit einer Wellenlänge von 1,064 μm
kommt mit Vorteil in Betracht.
-
Das
Sicherheitselement wird entlang der Schwächungslinien mit
Vorteil auf 50% oder weniger, vorzugsweise auf 30% oder weniger
der Dicke außerhalb der Schwächungslinien geschwächt.
Es versteht sich, dass die jeweils erforderliche Schwächung vom
Folienmaterial, der Folienstärke und den Eigenschaften
der Klebeverbindung zwischen Papiersubstrat und Folienelement abhängt.
Ist das Sicherheitselement in Form einer transferierten Lackschicht
ausgebildet, hängt die erforderliche Schwächung
entsprechend vom Lackmaterial, der Lackstärke und der Verbindung
zwischen Lackschicht und Papiersubstrat ab. In einer alternativen
Gestaltung wird das Sicherheitselement entlang der Schwächungslinien
mit lokalen Schwachstellen versehen. Dabei kann das Sicherheitselement
entlang der Schwächungslinien insbesondere sogar perforiert,
die Schichtdicke des Sicherheitselements also bereichsweise bis
auf Null reduziert werden.
-
Die
Erfindung umfasst auch ein in der beschriebenen Art herstellbares
Sicherheits- oder Wertdokument, mit einem Schichtverbund aus zumindest einem
Papiersubstrat, das in einem Markierungsbereich mit einem lasermodifizierbaren
Markierungsstoff versehen ist und einem im Markierungsbereich vorliegenden,
durch Lasereinwirkung schwächbaren Sicherheitselement,
wobei durch Laserbeaufschlagung passergenau Schwächungslinien
in dem Sicherheitselement und durch Modifikation des Markierungsstoffs
Kennzeichnungen in dem Papiersubstrat eingebracht sind.
-
In
einem zweiten Erfindungsaspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren
zur Herstellung eines Sicherheits- oder Wertdokuments, das gekennzeichnet ist
durch die Verfahrensschritte:
- B) Bereitstellen
eines Schichtverbunds aus zumindest einem Papiersubstrat, das in
einem Markierungsbereich mit einem ersten lasermodifizierbaren Markierungsstoff
versehen ist, und einem Folienelement, das in dem Markierungsbereich mit
einem unterschiedlichen, zweiten lasermodifizierbaren Markierungsstoff
versehen ist, und
- L) Beaufschlagen des Schichtverbunds mit Laserstrahlung, um
durch Modifikation der Markierungsstoffe gleichzeitig und passergenau
Kennzeichnungen in dem Papiersubstrat und in dem Folienelement zu
erzeugen.
-
Bevorzugt
wird das Papiersubstrat in Schritt B) mit dem Markierungsstoff beschicht,
oder der Markierungsstoff wird in Schritt B) in das Volumen des Papiersubstrats
eingebracht. Dazu kann der Markierungsstoff beispielsweise bei der
Blattbildung der Papiermasse beigemischt werden, der Markierungsstoff kann
in einem Tauchbad in das Papiersubstrat eingebracht werden oder
das Papiersubstrat kann in einer Leimpresse mit dem Markierungsstoff
imprägniert werden. Auch das Folienelement wird in Schritt
B) vorzugsweise mit dem Markierungsstoff beschichtet oder der Markierungsstoff
wird in Schritt B) in das Volumen der Folienlage eingebracht.
-
In
einer vorteilhaften Verfahrensvariante werden erste und zweite lasermodifizierbare
Markierungsstoffe verwendet, deren sichtbare Farbe durch die Einwirkung
der Laserstrahlung verändert wird. Die Farbänderungen
des ersten und zweiten lasermodifizierbare Markierungsstoff werden
dabei vorzugsweise so aufeinander abgestimmt, dass
- – die Kennzeichnungen im Schichtverbund nach der Laserbeaufschlagung
in einer Kombinationsfarbe erscheinen und
- – die Kennzeichnungen bei einem Ablösen des Folienelements
von dem Papiersubstrat jeweils mit von der Kombinationsfarbe verschiedenen Farben
erscheinen.
-
In
einer ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der
zweite lasermodifizierbare Markierungsstoff durch die Einwirkung
der Laserstrahlung transparent gemacht wird, so dass
- – die Kennzeichnungen im Schichtverbund nach der Laserbeaufschlagung
in einer Zielfarbe erscheinen und
- – bei einem Ablösen des Folienelements von
dem Papiersubstrat die Kennzeichnung im Papiersubstrat in der Zielfarbe
erscheint und die Kennzeichnung im Folienelement transparent erscheint.
-
Die
Transparenz des zweiten Markierungsstoffs kann dabei insbesondere
durch eine Abtragung oder Zerstörung des Markierungsstoffs
oder eine Umwandlung in eine transparente Modifikation erreicht
werden. Zum Modifizieren der Markierungsstoffe wird bevorzugt Laserstrahlung
im infraroten Spektralbereich eingesetzt, insbesondere Laserstrahlung
eines CO2-Lasers bei einer Wellenlänge zwischen
9,2 und 11,4 μm. Überraschend kann nämlich
mit einem CO2-Laser eine zerstörungsfreie
Kennzeichnung des Schichtverbunds aus Papier und Folienelement erfolgen,
obwohl die Strahlung des CO2-Lasers von
dem Folienmaterial eigentlich absorbiert wird.
-
Die
eingebrachten Kennzeichnungen können in allen Erfindungsaspekten
sowohl eine geschlossene als auch eine offene Kontur aufweisen.
-
Die
Erfindung umfasst auch ein nach dem zweiten Erfindungsaspekt herstellbares
Sicherheits- oder Wertdokument mit einem Schichtverbund aus zumindest
einem Papiersubstrat, das in einem Markierungsbereich mit einem
ersten lasermodifizierbaren Markierungsstoff versehen ist, und einem
Folienelement, das in dem Markierungsbereich mit einem unterschiedlichen,
zweiten lasermodifizierbaren Markierungsstoff versehen ist, wobei
durch Laserbeaufschlagung durch Modifikation der Markierungsstoffe
passergenau Kennzeichnungen in dem Papiersubstrat und in dem Folienelement
eingebracht sind.
-
In
allen beschriebenen Gestaltungen können lasermodifizierbare
Effektpigmente als lasermodifizierbarer Markierungsstoff eingesetzt
werden. Derartige Effektpigmente stehen dem Fachmann mit unterschiedlichen
Eigenschaften, insbesondere bezüglich ihrer Körperfarbe,
dem Farbumschlag unter Lasereinwirkung, der Schwellenergie und der
benötigten Laserwellenlänge zur Verfügung.
Auch Effektpigmente, die bei Laserbestrahlung nicht (nur) ihre sichtbare
Farbe, sondern ihre Infrarot-absorbierenden, magnetischen, elektrischen
oder lumineszierenden Eigenschaften verändern, sind dem
Fachmann bekannt. Die Modifikation der Effektpigmente kann mit Laserstrahlung
im ultravioletten, sichtbaren oder infraroten Spektralbereich, insbesondere
mit einem CO2-Laser einer Wellenlänge zwischen 9,2 und
11,4 μm erfolgen.
-
Anstelle
lasermodifizierbarer Effektpigmente kann auch ein pigmentfreier
lasermodifizierbarer Markierungsstoff eingesetzt werden. Auch pigmentfreie
Markierungsstoffe können, beispielsweise als Stich- oder
Druckfarbe, auf den Träger aufgebracht oder in das Trägervolumen
eingebracht werden. Mit pigmentfreien Markierungsstoffen lässt
sich eine Beschichtung hoher Transparenz erzeugen, in die durch Lasereinwirkung
mit hoher Geschwindigkeit eine dauerhafte und kontrastreiche Markierung
eingebracht werden kann.
-
Pigmentfreie
Markierungsstoffe können durch Laserstrahlung im ultravioletten,
sichtbaren oder infraroten Spektralbereich, beispielsweise mit der
10,6 μm-Strahlung eines CO
2-Lasers
modifiziert werden. Konkrete, nicht beschränkende Beispiele
für pigmentfreie lasermodifizierbare Markierungsstoffe sind
in den Druckschriften
WO
02/101462 A1 ,
US 4,343,885 und
EP 0290 750 B1 angegeben,
deren Offenbarung insoweit in die vorliegende Beschreibung aufgenommen
wird.
-
Das
Sicherheitselement und/oder das Papiersubstrat können auch
mit zwei oder mehreren verschiedenen Effektpigmenten versehen werden, die
insbesondere in Form eines Musters angeordnet sein können.
Die Farbeffekte können für den Betrachter dann
entsprechend dem Muster mit unterschiedlicher Farbe und/oder unterschiedlicher
Effektbreite erscheinen. Es können auch verschiedene, übereinanderliegende
Schichten mit Markierungsstoffen genutzt werden. Je nach der Leistung
des Lasers können dann die oberen Schichten abgetragen und
die Farbe der darunterliegenden Markierungsstoffe freigelegt werden.
Beispielsweise können ein Markierungsstoff im Volumen und
ein anderer Markierungsstoff in einer Oberflächenbeschichtung
des Papiersubstrats vorgesehen sein. Bei niedrigerer Laserenergie
wird dann nur eine Farbänderung in dem an der Oberfläche
vorliegenden Markierungsstoff bewirkt, während bei höherer
Laserenergie der an der Oberfläche vorliegende Markierungsstoff
abgetragen und eine Farbänderung in dem im Volumen vorliegenden
Markierungsstoff bewirkt wird.
-
Die
erfindungsgemäßen Verfahren können insbesondere
zur Absicherung von auf Banknoten oder andere Datenträger
aufgebrachten Folienstreifen, Folienpatches oder zur Absicherung
von Folienverbund-Banknoten eingesetzt werden. Wie oben beschrieben,
ist in manchen Gestaltungen die Träger folie des Folienelements
abgezogen, so dass nur eine dünne abgesicherte Schicht
auf dem Datenträger vorliegt.
-
Die
erfindungsgemäßen Gestaltungen können
insbesondere auch mit Perforationen des Papiersubstrats mit Farbeffekt
kombiniert werden, wie sie in der deutschen Patentanmeldung
DE 10 2007 030 946.7 beschrieben
sind und deren Offenbarung insoweit in die vorliegende Beschreibung
aufgenommen wird.
-
Weitere
Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden
nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung
auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet
wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.
-
Es
zeigen:
-
1 eine
schematische Darstellung einer Banknote mit einem manipulationssicheren
Folienstreifen mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmal,
-
2 eine
Detailaufsicht auf den Folienstreifen der 1 im Bereich
des Sicherheitsmerkmals,
-
3 zur Erläuterung des erfindungsgemäßen
Prinzips in (a) schematisch die räumliche Energieverteilung
eines Markierungslaserstrahls, und in (b) schematisch einen Querschnitt
durch die Banknote mit dem manipulationssicheren Folienstreifen
der 1 im Bereich des Sicherheitsmerkmals,
-
4 eine
Detailaufsicht auf einen manipulationssicheren Folienstreifen nach
einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung,
-
5 in (a) schematisch die räumliche
Verteilung der beim Markieren entstehenden Wärmeenergie,
und in (b) einen Querschnitt durch eine Banknote mit einem weiteren
erfindungsgemäßen, manipulationssicheren Folienstreifen,
-
6 weitere erfindungsgemäße
Farbeffekte in Papiersubstrat und Folienelement, wobei in (a) und
(b) die maßgeblichen Teilbereiche bei der Laserbeaufschlagung
veranschaulicht werden, und (c) bis (i) verschiedene Ausführungsbeispiele
der Erfindung illustrieren,
-
7 einen
Querschnitt durch einen manipulationssicheren Schichtverbund nach
einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung,
-
8 in (a) eine Aufsicht auf den Schichtverbund
von 7 und in (b) und (c) Aufsichten auf das getrennte
Papiersubstrat und das getrennte Folienelement nach dem Ablösen
des Folienelements,
-
9 einen
Querschnitt durch einen manipulationssicheren Schichtverbund nach
einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung,
-
10 in (a) eine Aufsicht auf den Schichtverbund
von 9 und in (b) und (c) Aufsichten auf das getrennte
Papiersubstrat und das getrennte Folienelement nach dem Ablösen
des Folienelements,
-
11 ein
weiteres Ausführungsbeispiel nach dem ersten Erfindungsaspekt,
bei dem die durch die Laserstrahlung eingebrachten Kennzeichnungen über
den mit Schwächungslinien versehenen Folienstreifen hinaus
ins Papiersubstrat ragen, und
-
12 in (a) bis (c) Ansichten wie in 8 für einen Schichtverbund nach
dem zweiten Erfindungsaspekt mit über den Folienstreifen
ins Papiersubstrat hinausragenden Kennzeichnungen.
-
Die
Erfindung wird nun am Beispiel von Sicherheitselementen für
Banknoten erläutert. 1 zeigt
dazu eine schematische Darstellung einer Banknote 10 mit
einer durchgehenden Öffnung 12, die mit einem
Folienstreifen 14 abgedeckt ist. Der Folienstreifen 14 ist
mit einem UV-Lack beschichtet, in den im Ausführungsbeispiel
teilweise metallisierte Beugungsstrukturen geprägt sind.
-
Um
ein missbräuchliches Ablösen des Folienstreifen 14 von
der Banknote 10 und ein nachfolgendes Aufbringen des abgelösten
Streifens auf einen anderen Träger zu verhindern, ist der
aus dem Papiersubstrat 18 der Banknote und dem Folienstreifen 14 gebildete
Schichtverbund mit einem Sicherheitsmerkmal 16 versehen,
das Schwächungslinien in dem Folienstreifen 14 und
eine dazu gepasserte farbige Kennzeichnung in dem Papiersubstrat 18 umfasst.
-
Durch
die Schwächungslinien des Folienstreifens 14 wird
verhindert, dass der Streifen 14 von einer Originalbanknote
einfach abgezogen und auf eine falsche Banknote übertragen
werden kann, da der Folienstreifen beim Versuch des Abziehens entlang
der Schwächungslinien bzw. von diesen ausgehend zerreißt.
Die Schwächung des Folienstreifens 14 ist mit
einer gepasserten farbigen Kennzeichnung im Papiersubstrat 18 kombiniert
und so visuell in das Design der Banknote 10 integriert.
Darüber hinaus können die Schwächungslinien,
wie in 2 gezeigt, zusätzlich mit einer Kennzeichnung
im Folienstreifen 14 und in anderen Ausgestaltung auch
mit einer Kennzeichnung in einer transferierten oder in einer auf
einem Folienstreifen vorliegenden Lackschicht kombiniert sein.
-
Mit
Bezug auf die Detaildarstellung des Sicherheitsmerkmals 16 in 2 ist
die Schwächung des Folienstreifens 14 neben der
gepasserten Kennzeichnung im Papiersubstrat 18 zusätzlich
mit einer gleichfalls gepasserten, aber andersfarbigen Kennzeichnung
in dem Folienstreifen 14 kombiniert. So zeigt 2 einen
Ausschnitt des sternförmigen Motivelements 20 der 1,
das einen zweifarbigen Rand 22, 24 aufweist. Der
Rand des Motivelements 20 zeigt einerseits schmale Linien 22 einer
ersten Farbe, im Ausführungsbeispiel Blau, die durch eine blaue
Kennzeichnung im Papiersubstrat 18 gebildet sind. Die schmalen
blauen Linien 22 sind von breiteren Linien 24 einer
zweiten Farbe, im Ausführungsbeispiel Rot, eingerahmt.
-
Die
breiten roten Linien 24 sind durch eine zu den schmalen
blauen Linien 22 gepasserte Kennzeichnung im Folienstreifen 14 gebildet.
Die Schwächungslinien im Folienstreifen 14 fallen
dabei mit den schmalen blauen Kennzeichnungslinien 22 im
Papiersubstrat 18 zusammen, so dass das Musterelement 20 insgesamt
drei perfekt zueinander gepasserte Elemente enthält, nämlich
zum Einen die schmalen blauen Linien 22, die eine Kennzeich nung im
Papiersubstrat 18 bilden, zum Zweiten die mit diesen Linien 22 in
Aufsicht deckungsgleichen Schwächungslinien im Folienstreifen 14 und
zum Dritten die breiten roten Linien 24, die eine Kennzeichnung
im Folienstreifen 14 bilden.
-
Um
diese perfekte Passerung der beiden Kennzeichnungen und der Schwächungslinien
zu erzeugen, wurden das Papiersubstrat 18 und der Folienstreifen 14 jeweils
mit lasermodifizierbaren Effektpigmenten versehen, die bei Einwirkung
von Laserstrahlung die gewünschte Farbänderung
zu Blau bzw. zu Rot zeigen. Die ersten Effektpigmente sind dabei
auf das Papiersubstrat 18 aufgebracht, beispielsweise aufgedruckt,
oder können in das Volumen des Papiersubstrats 18 eingebracht
werden. Letzteres kann bereits bei der Papierherstellung durch Beimischung
der Effektpigmente zur Papiermasse bei der Blattbildung geschehen
oder auch nachfolgend in einem Tauchbad oder durch eine Imprägnierung
in der Leimpresse. Auch die in dem Folienstreifen 14 vorgesehenen
zweiten Effektpigmente können auf die Folienlage aufgebracht
oder in das Volumen der Folienlage eingebracht sein.
-
Als
Effektpigmente, die ihre sichtbare Farbe durch die Einwirkung der
Laserstrahlung verändern, kommen beispielsweise thermoreaktive
Farbpigmente, wie etwa der von Ciba Specialty Chemicals Inc. erhältliche
Farbstoff SEC TCM 1180 oder Ultramarinblau, infrage. Anstelle der
beispielhaft beschriebenen Effektpigmente kann auch ein pigmentfreier
lasermodifizierbarer Markierungsstoff eingesetzt werden, wie weiter
oben genauer beschrieben.
-
Zur
Illustration des erfindungsgemäßen Prinzips zeigt 3(a) schematisch die im Wesentlichen gaußförmige
räumliche Energieverteilung 30 eines Markierungslaserstrahls
und 3(b) schematisch einen entsprechenden Querschnitt
durch die Banknote 10 mit dem manipulationssicheren Folienstreifen 14 im
Bereich des Sicherheitsmerkmals 16 nach der Laserbeaufschlagung.
-
In
einem inneren Bereich der Laserprofils, dem Schnittbereich 32, überschreitet
die Laserenergie die zum Schneiden des Folienstreifens 14 benötigte
Schwellenergie E1. Diese Energie stellt
im Ausführungsbeispiel auch die Reaktionsenergie der im Papiersubstrat 18 vorliegenden
ersten Effektpigmente dar, bei deren Überschreiten die
Farbänderung zu Blau erfolgt. Mit E2 ist
die Reaktionsenergie der im Folienstreifen 14 vorliegenden
zweiten Effektpigmente bezeichnet, bei deren Überschreiten
die gewünschte Farbänderung zu Rot erfolgt.
-
Wie
aus 3(a) unmittelbar ersichtlich, liegt
in einem äußeren Bereich des Laserstrahlprofils, dem
Folien-Markierungsbereich 34, die Laserenergie zwischen
der für die Farbänderung der zweiten Effektpigmente
benötigten Reaktionsenergie E2 und der
zum Schneiden benötigen Energie E1,
so dass in diesem Bereich 34 eine Farbänderung
der zweiten Effektpigmente induziert wird, der Folienstreifen aber nicht
geschnitten wird. Bei der Beaufschlagung des Folienstreifens 14 mit
dem Laserstrahl 30 werden daher im Folien-Markierungsbereich 34 die
breiten roten Linien 24 der 2 erzeugt,
wie in 3(b) dargestellt.
-
Im
inneren Schnittbereich 32 liegt die Laserenergie dagegen
sowohl oberhalb der zum Folienschneiden benötigten Schwellenergie
E1 als auch oberhalb der für die
Farbänderung der ersten Effektpigmente benötigen
Reaktionsenergie, so dass in diesem Bereich 32 zum einen
Schwächungslinien 26 im Folienelement 14 erzeugt
werden und zum anderen eine Farbänderung der ersten Effektpigmente des
Papiersubstrats 18 induziert wird. Bei der Laserbeauf schlagung
mit dem Laserstrahl 30 werden im Bereich 32 so
neben den Schwächungslinien 26 auch die schmalen
blauen Linien 22 der 2 erzeugt.
Da die Kennzeichnungslinien 22, 24 und die Schwächungslinien 26 gleichzeitig
durch verschiedene Teilbereiche 32, 34 desselben
Laserstrahls 30 erzeugt werden, sind sie in perfekter Passerung
angeordnet.
-
Es
versteht sich, dass die zum Schneiden des Folienstreifens 14 benötigte
Schwellenergie im allgemeinen Fall auch von der Reaktionsenergie
der ersten Effektpigmente abweichen kann. Die Schwächungslinien 26 und
die schmalen Kennzeichnungslinien 22 können dann
unterschiedliche Breiten aufweisen.
-
Die
Laserparameter bei der Beaufschlagung werden so gewählt,
dass die Schwächung des Folienstreifens 14 durch
die Schwächungslinien 26 die Haftkraft zwischen
Folienstreifen 14 und Papiersubstrat 18 übersteigt.
Dadurch wird sichergestellt, dass der Folienstreifen 14 bei
einem Ablöseversuch ausgehend von den Schwächungslinien 26 in
Einzelteile zerreißt. Typischerweise wird das Folienelement 14 dazu
entlang der Schwächungslinien 26 auf ein Drittel
oder weniger der außerhalb der Schwächungslinien 26 vorliegenden
Schichtdicke d verdünnt, wobei die erforderliche Schwächung
natürlich vom Folienmaterial, der Folienstärke
und den Eigenschaften der Klebeverbindung zwischen Papiersubstrat
und Folienelement abhängt.
-
Anstatt
die Schichtdicke des Folienelements entlang der Schwächungslinien 26 gleichmäßig
zu reduzieren, können die Schwächungslinien auch
in Form von Perforationslinien gebildet sein, wie in 4 gezeigt.
Das dort ausschnittsweise abgebildete quadratische Motivelement 40 weist
einen zweifarbigen Rand auf, der aus einer schmalen durchgehenden
Linie 42 und einer breiten unterbrochenen Linie 44 zusammengesetzt
ist. In den schmalen Linienbereichen 42 erscheint der Rand
der Musterelements 40 mit der zweiten Farbe, im Ausführungsbeispiel also
Rot, in den breiten Liniensegmenten 44 ist der Rand zweifarbig,
wobei jeweils ein schmales Linienelement 46 in der ersten
Farbe, im Ausführungsbeispiel also Blau, von einem breiten
Liniensegment 48 der zweiten Farbe, vorliegend Rot, eingerahmt
wird. In den Bereichen der schmalen blauen Liniensegmente 46 ist
der Folienstreifen 14 perforiert, seine Dicke dort also
auf Null reduziert, während die Folie 14 in den
Bereichen, in denen nur eine schmale rote Linie 42 vorliegt,
unverletzt ist. In anderen Gestaltungen wird die Schichtdicke in
den perforierten Bereichen nicht bis auf Null reduziert, sondern
es werden entlang der Schwächungslinien lokale Schwachstellen
mit reduzierter Schichtdicke erzeugt.
-
Um
eine solche Perforation zu erzeugen, kann der Schichtverbund aus
Folienstreifen 14 und Papiersubstrat 18 beispielsweise
mit einem Markierungslaserstrahl zeitlich variierender Intensität
beaufschlagt werden. Beim Schreiben der schmalen roten Linienbereiche 42 liegt
die maximale Laserenergie dabei zwischen E1 und
E2, so dass zwar die Reaktionsenergie der
zweiten Effektpigmente überschritten, die zum Schneiden
der Folie 14 benötigte Energie jedoch nicht erreicht
wird. Zum Schreiben der zweifarbigen Liniensegmente 46, 48 und
dem Erzeugen der Perforationsöffnungen wird die Laserenergie auf
einen Wert oberhalb von E1 erhöht,
so dass, wie bei 3 beschrieben, die
Folie 14 geschnitten und passergenau sowohl eine schmale
blaue Kennzeichnung 46 in dem Papiersubstrat 18 als
auch eine breite rote Kennzeichnung 48 in dem Folienelement 14 erzeugt
werden.
-
Neben
der Modifikation der Effektpigmente bzw. des pigmentfreien Markierungsstoffs
durch die Laserstrahlung selbst kommt auch eine Modifikation des
Markierungsstoffs durch die beim Laserstrahlschneiden erzeugte Wärme
infrage. 5(a) veranschaulicht dazu
die bei der Laserbeaufschlagung ent stehende räumliche Verteilung 50 der
Wärmeenergie im Papiersubstrat 18. Mit E1 ist dabei wieder die zum Schneiden des
Folienstreifens 14 benötigte Schwellenergie bezeichnet,
mit E3 die Reaktionsenergie der im Papiersubstrat 18 vorliegenden
ersten Effektpigmente. Der Folienstreifen ist in diesem Ausführungsbeispiel
nicht mit Effektpigmenten versehen.
-
Wie
aus 5(a) und dem Querschnitt der 5(b) unmittelbar ersichtlich, kann sich
der erwärmte Bereich 54, in dem die Reaktionsenergie
der ersten Effektpigmente überschritten wird und daher eine
Farbänderung im Papiersubstrat 18 erfolgt, deutlich über
den Schnittbereich 52 hinaus erstrecken, so dass schmale
Schwächungslinien 56 mit breiten Kennzeichnungslinien 58 im
Papiersubstrat 18 kombiniert werden können. Es
versteht sich, dass Effektpigmente im Papier, die auf die erzeugte
Wärme reagieren, mit Effektpigmenten oder thermoreaktiven
Farbstoffen im Folienstreifen, die auf die Laserstrahlung selbst
reagieren, kombiniert werden können. Auf diese Weise ist
es beispielsweise möglich, zusätzlich zu den Schwächungslinien 56 breite
Kennzeichnungslinien im Papiersubstrat und im Vergleich dazu schmale
Kennzeichnungslinien im Folienelement zu erzeugen.
-
Die
Kennzeichnungslinien im Papiersubstrat 18 können
allerdings auch dann breiter als die Schwächungslinien
ausgebildet sein, wenn der Markierungsstoff im Papier auf die Laserstrahlung
selbst reagiert. Dies kann beispielsweise mit solchen Markierungsstoffen
und solchen Laserenergien erreicht werden, bei denen die Laserenergie
zwar nicht mehr ausreicht, den Folienstreifen zu schneiden, aber noch
genug Licht durch den Folienstreifen dringt, um die gewünschte
Farbänderung des Markierungsstoffs im Papier auszulösen.
-
Statt
in ein Folienelement können die beschriebenen Schwächungslinien
auch in eine auf ein Papiersubstrat transferierte Lackschicht eingebracht werden.
Dazu kann eine dünne Lackschicht auf eine Trägerfolie
aufgebracht, mit einer gewünschten Struktur geprägt
und teilweise oder vollständig metallisiert werden. Die
beschichtete Trägerfolie wird auf ein Papiersubstrat aufgeklebt
und die Trägerfolie abgezogen, so dass nur die geprägte
und gegebenenfalls metallisierte Lackschicht auf dem Papiersubstrat verbleibt.
Durch das erfindungsgemäße Vorsehen von Schwächungslinien
bei gleichzeitiger Kennzeichnung des Papiersubstrats wird die Möglichkeit,
derartige Lackschichten beispielsweise von einer echten Banknote
abzulösen und auf eine gefälschte Banknote zu übertragen,
wirkungsvoll verhindert, da die geschwächte Lackschicht
bei einem derartigen Transferversuch ausgehend von den Schwächungslinien
unweigerlich zerstört wird.
-
Je
nach gewünschtem Design können die beschriebenen
Effekte bei transparenten oder opaken Folienelementen bzw. bei transparenten
oder opaken Lackschichten eingesetzt werden. Sollen die Schwächungslinien
in der Folie oder dem Lack schwer erkennbar sein, können
der Farbeffekt des Papiersubstrats und die Farbe des Folienelements bzw.
des Lacks aufeinander abgestimmt sein. Beispielsweise kann ein Papiersubstrat
mit einem Markierungsstoff, der eine Farbänderung zu Rot
aufweist, mit einem rot gefärbten transparenten Folienelement
kombiniert werden. Nach der Laserbeaufschlagung ist die Rotfärbung
des Folienelements im Bereich der Schwächungslinien verringert
oder entfernt. Gleichzeitig wurden im Papiersubstrat jedoch gepasserte
rote Kennzeichnungslinien geschaffen, so dass die Schwächungslinien
bei unverletztem Schichtverbund nicht oder nur schwer erkennbar sind.
-
Neben
den bereits beschriebenen Effekten sind grundsätzlich eine
Vielzahl weiterer Farbeffekte in dem Schichtverbund aus Papiersubstrat
und Folien element möglich, wobei eine Auswahl in 6 gezeigt ist. Bei allen Effekten kann
anstelle eines Folienelements auch eine transferierte Lackschicht
eingesetzt werden.
-
Die
weiteren Farbeffekte beruhen auf der Beobachtung, dass die eingesetzten
Markierungsstoffe neben der bereits beschriebenen Schwellenergie
EM, bei deren Überschreiten eine
Farbänderung erfolgt, im Allgemeinen auch eine höher
liegende Destruktionsschwelle ED aufweist,
bei deren Überschreiten der Markierungsstoff abgetragen
oder zerstört wird. Liegt daher die Maximalenergie des
Laserstrahls oberhalb der Destruktionsschwelle ED,
so lassen sich innerhalb des Strahlprofils drei Teilbereiche unterscheiden:
In einem ersten Teilbereich, in dem die Laserenergie die Destruktionsschwelle
ED überschreitet, wird der Markierungsstoff
zerstört oder abgetragen und dadurch bezogen auf die Umgebung
ein erster Farbeffekt erzeugt. In einem zweiten Teilbereich, in
dem die Laserenergie zwischen der Reaktionsschwelle EM und
der Destruktionsschwelle ED liegt, erfolgt
die gewünschte Farbänderung des Markierungsstoffs,
so dass sich dort ein zweiter Farbeffekt einstellt. Im Bereich unterhalb
der Reaktionsschwelle EM wird der Markierungsstoff
nicht verändert und kein Farbeffekt erzeugt.
-
Beim
Einsatz eines ersten Markierungsstoffs A mit Markierungsschwelle
AM und Destruktionsschwelle AD im
Papiersubstrat 18 und eines zweiten Markierungsstoffs B
mit Markierungsschwelle BM und Destruktionsschwelle
BD im Folienelement 14 können
die in 6 schematisch gezeigten fünf
Teilbereiche 61–65 unterschieden werden,
in denen der Laserstrahl 60 vom Teilbereich 61 bis
zum Teilbereich 65 abnehmende Laserenergie aufweist. In
der schematischen Darstellung der 6 ist
die Breite der Teilbereiche der Übersichtlichkeit halber
jeweils gleich groß dargestellt. Die Teilbereiche sind
so festgelegt, dass die Laserenergie in den inneren Teilbereichen 61 und 62 die zum
Schneiden der Folie 14 nötige Energie überschreitet,
so dass die erzeugten Schwächungslinien 68 die
Breite der Teilbereiche 61 und 62 aufweisen, wie
in 6(b) gezeigt. Der einfacheren Darstellung
halber sind die Schwächungslinien in 6 stets
vollständig durch das Folienelement durchgreifend eingezeichnet,
auch wenn sie in der Praxis in der Regel eine gewisse Restdicke
aufweisen, wie oben beschrieben.
-
6(c) zeigt zunächst den bereits
in Zusammenhang mit 2 und 3 beschriebenen
Fall, bei dem die Laserenergie in den Teilbereichen 61 und 62 zwischen
AM und AD liegt,
so dass der Markierungsstoff A dort eine Farbänderung aufweist,
jedoch nicht zerstört oder abgetragen wird. Im Teilbereich 63 liegt
die Laserenergie zwischen BM und BD, so dass der Markierungsstoff B dort eine
Farbänderung aufweist, jedoch nicht zerstört oder
abgetragen wird. Außerhalb der Teilbereiche 61–63 liegt
die Laserenergie unterhalb der Reaktionsschwellen beider Markierungsstoffe,
so dass dort kein Farbeffekt erzeugt wird.
-
Der
allgemeinste Fall ist in 6(d) illustriert:
Dort liegt die Laserenergie im Teilbereich 62 zwischen
AM und AD, im Teilbereich 61 sogar
oberhalb von AD, so dass der Markierungsstoff
A im Teilbereich 62 eine Farbänderung zeigt und
im zentralen Teilbereich 61 abgetragen oder zerstört
wird. Der Farbeffekt des zentralen Teilbereichs 61 der
Schwächungslinie 68 unterscheidet sich daher von
dem Farbeffekt der äußeren Bereiche 62 der
Schwächungslinie. Weiter liegt die Laserenergie im Teilbereich 64 zwischen
BM und BD, im Teilbereich 63 sogar oberhalb
von BD, so dass der Markierungsstoff B in den
außen liegenden Teilbereichen 64 eine Farbänderung
zeigt und in den innen liegenden Teilbereichen 63 abgetragen
oder zerstört wird. Der Farbeffekt in den außen
liegenden Teilen 64 der Kennzeichnung des Folienelements 14 unterscheidet
sich daher von dem Farbeffekt der innen liegenden Teile 63 der
Kennzeichnung. Außerhalb der Teilbereiche 61–64 liegt
die Laserenergie unterhalb der Reaktionsschwellen beider Markierungsstoffe,
so dass dort kein Farbeffekt erzeugt wird. Es versteht sich, dass die
verschiedenen Farbeffekte mit Körperfarben des Papiersubstrats
und des Folienelements selbst kombiniert werden können,
so dass dem Designer eine Vielzahl an Gestaltungsmöglichkeiten
für die Kennzeichnungen zur Verfügung gestellt
werden.
-
In
der Variante der 6(e) liegt die Laserenergie
im Unterschied zur Variante der 6(d) sowohl
im Teilbereich 61 als auch im Teilbereich 62 unterhalb
von AD, so dass sich im Bereich der Schwächungslinien 68 nur
ein Farbeffekt, nämlich die gewünschte Farbänderung
des Markierungsstoffs A ergibt. Bei der Variante der 6(f) liegt die Laserenergie in beiden
Teilbereichen 61, 62 oberhalb der Destruktionsschwelle
AD. Auch dort ergibt sich im Bereich der
Schwächungslinien 68 nur ein Farbeffekt, der durch
die Zerstörung bzw. Abtragung des Markierungsstoffs A bewirkt
ist.
-
Die
Variante der 6(g) unterscheidet sich von
der Variante der 6(c) dadurch, dass
die Laserenergie sowohl im Teilbereich 61 als auch im Teilbereich 62 oberhalb
von AD liegt, so dass der Markierungsstoff
A im gesamten Bereich der Schwächungslinien 68 abgetragen
wird.
-
Die
Varianten der 6(h) und (i) stellen
Abwandlungen der Varianten der 6(d) und
(e) dar, bei denen die Laserenergie im Teilbereich 63 zwischen
BM und BD liegt
und darüber hinaus die durch das Folienelement 14 hindurchtretende
und ins Papiersubstrat 18 gelangende Laserenergie noch
oberhalb von AM liegt, so dass im Teilbereich 63 nicht
nur eine Farbänderung im Folienelement 14, sondern auch
eine Farbänderung im Papiersubstrat 18 erfolgt.
-
Ein
weiterer Aspekt der Erfindung wird nunmehr mit Bezug auf die 7 bis 10 erläutert. Bei Versuchen der
Erfinder hat sich herausgestellt, dass es möglich ist,
in einem Schichtverbund 70 aus einem Papiersubstrat 72 und
einem Folienelement 74 (7), bei
dem das Papiersubstrat und das Folienelement in einem Markierungsbereich 75 mit
einem ersten bzw. zweiten lasermodifizierbaren Markierungsstoff
versehen sind, durch Laserbestrahlung gleichzeitig und passergenau
Kennzeichnungen in dem Papiersubstrat 72 und in dem Folienelement 74 zu
erzeugen, ohne das Folienelement 74 dabei zu schneiden.
Eine solche zerstörungsfreie Kennzeichnung von Papier und
Folie war überraschend insbesondere mit einem CO2-Laser möglich, dessen Strahlung
bei einer Wellenlänge von 10,6 μm von dem Folienmaterial
eigentlich absorbiert wird.
-
Zur
Absicherung des Schichtverbunds 70 gegen Manipulationen
ist das Papiersubstrat 72 in dem Markierungsbereich 75 mit
einem ersten Markierungsstoff versehen, der bei Laserbeaufschlagung eine
Farbänderung zu einer ersten Farbe, im Ausführungsbeispiel
Rot, erfährt, so dass sich eine rote Kennzeichnung 76 im
Papier ergibt. Das Folienelement 74 ist im Markierungsbereich
mit einem zweiten Markierungsstoff versehen, der bei Laserbeaufschlagung
eine Farbänderung zu einer halbtransparenten zweiten Farbe 78,
im Ausführungsbeispiel Blau, erfährt, so dass
sich eine blaue Kennzeichnung 78 im Folienelement ergibt.
-
Da
die beiden Kennzeichnungen 76, 78 gleichzeitig
von demselben Laserstrahl erzeugt werden, liegen sie im Schichtverbund 70 passergenau und
deckungsgleich übereinander, wie in den 7 und 8(a) gezeigt. Bei der Betrachtung in Aufsicht
erscheint die kombinierte Kennzeichnung 76, 78 mit der
Kombinationsfarbe aus der ersten und zweiten Farbe, die sich im
gezeigten Ausführungsbeispiel zu Magenta (= Rot + Blau)
ergibt. Wird nun das Folienelement 74 von dem Papiersubstrat 72 abgelöst,
so wird die Kennzeichnung 76 auf dem dann getrennten Papiersubstrat 72 in
ihrer roten Farbe sichtbar (8(b)),
während die die Kennzeichnung 78 auf dem dann
getrennten Folienelement 74 in ihrer blauen Farbe in Erscheinung
tritt (8(c)).
-
Um
das visuelle Erscheinungsbild des Schichtverbunds 70 durch Übertragung
des Folienelements 74 auf ein anderes Papiersubstrat erfolgreich
nachzustellen, müsste das abgezogene Folienelement 74 mit
seiner Kennzeichnung 78 deckungsgleich auf eine rote Kennzeichnung 76 aufgebracht
werden, was aufgrund der feinen Strukturen, die mittels Laserbeaufschlagung
erzielt werden können, außerordentlich schwierig
ist. Durch die vorgeschlagene Maßnahme wird also eine sehr
hohe Fälschungssicherheit des gemeinsam gekennzeichneten
Schichtverbunds 70 erreicht.
-
Das
Erfindungsprinzip des zweiten Erfindungsaspekts kann auch durch
Farbabtrag eines Markierungsstoffs verwirklicht werden, wie anhand des
Ausführungsbeispiels der 9 und 10 erläutert. Der Schichtverbund 90 der 9 enthält
dabei ein Papiersubstrat 92, das in einem Markierungsbereich 95 mit
einem ersten Markierungsstoff versehen ist, der bei Laserbeaufschlagung
einen Farbumschlag von einer ersten Farbe, beispielsweise Blau,
zu einer zweiten Farbe, beispielsweise Gelb, zeigt. Der Schichtverbund
enthält weiter ein in dem Markierungsbereich 95 aufgebrachtes,
transparentes Folienelement 94 mit einem zweiten Markierungsstoff, der
eine dritte Farbe, beispielsweise Rot, aufweist, und der durch Laserbeaufschlagung
abgetragen werden kann.
-
Durch
Beaufschlagung des Schichtverbunds 90 mit der Strahlung
eines CO2-Lasers können dann gleichzeitig
und passergenau Kennzeichnungen 96, 98 in dem
Papiersubstrat 92 und dem Folienelement 94 erzeugt
werden, ohne das Folienelement 94 zu zerstören
oder zu schneiden. Außerhalb der Kennzeichnungen 96, 98 sieht
der Betrachter eine Kombinationsfarbe aus der blauen Farbe des ersten
Markierungsstoffs und der roten Farbe des zweiten Markierungsstoffs,
so dass der Markierungsbereich 95 einen magentafarbenen
Hintergrund zeigt.
-
Im
Bereich der kombinierten Kennzeichnung 96, 98 erscheint
der erste Markierungsstoff des Papiersubstrats 92 nach
der Farbänderung Gelb, während der zweite Markierungsstoff
des Folienelements 94 abgetragen wurde und die Folie somit
transparent erscheint. Insgesamt erscheint die kombinierte Kennzeichnung 96, 98 für
den Betrachter somit Gelb vor einem magentafarbenen Hintergrund,
wie in 10(a) schematisch dargestellt.
-
Wird
das Folienelement 94 von dem Papiersubstrat 92 abgelöst,
so ist die Kennzeichnung 96 auf dem dann getrennten Papiersubstrat 92 nach
wie vor in ihrer gelben Farbe sichtbar, erscheint aber nunmehr vor
dem blauen Hintergrund des Markierungsbereichs 95, wie
in 10(b) gezeigt. Auf dem dann getrennten
Folienelement 94 erscheint die Kennzeichnung 98 nunmehr
transparent vor rotem Hintergrund, wie in 10(c) gezeigt.
-
Auch
hier ergibt sich bei einem Übertragungsversuch des Folienelements
die kaum zu überwindende Schwierigkeit, das abgelöste
Folienelement 94 mit der transparenten Kennzeichnung 98 deckungsgleich
auf eine Kennzeichnung 96 der in 10(b) gezeigten
Art aufzubringen, so dass für den Schichtverbund 90 ebenfalls
eine sehr hohe Fälschungssicherheit erreicht wird.
-
Bei
einer Abwandlung des Ausführungsbeispiels der 9 und 10 werden der Farbeffekt des ersten Markierungsstoffs
und die Farbe des zweiten Markierungsstoffs so aufeinander abgestimmt,
dass die Kombinationsfarbe aus der ersten Farbe des ersten Markierungsstoffs
und der Farbe des zweiten Markierungsstoffs der zweiten Farbe des
ersten Markierungsstoffs nach der Farbänderung entspricht. Beispielsweise
kann der erste Markierungsstoff bei Laserbeaufschlagung einen Farbumschlag
von Blau zu Magenta zeigen und der zweite Markierungsstoff rot sein.
-
Im
Schichtverbund 90 erscheinen die laserinduzierten Kennzeichnungen 96, 98 dann
magentafarben (Magenta des ersten Markierungsstoffs + Transparenz
des Folienelements) vor magentafarbenem Hintergrund (Blau des ersten
Markierungsstoffs + Rot des zweiten Markierungsstoffs) und sind daher
im unverletzten Schichtverbund praktisch nicht sichtbar.
-
Wird
das Folienelements 94 allerdings von dem Papiersubstrat 92 abgelöst,
so treten die Kennzeichnungen 96 auf dem dann getrennten
Papiersubstrat 92 magentafarben vor blauen Hintergrund
und auf dem dann getrennten Folienelement 94 transparent
vor rotem Hintergrund in Erscheinung, wie in 10(b) und 10(c) schematisch dargestellt.
-
Der
Einsatz von Mischfarben ist selbstverständlich auch bei
den oben beschriebenen Gestaltungen mit Schwächungslinien
möglich. Das Sicherheitselement muss dazu nicht vollständig
durchtrennt werden, da die Laserbeaufschlagung zur Transparenz des
Sicherheitselements führen kann oder der Merkmalsstoff
in das Volumen des Sicherheitselements eingebracht sein kann. Insbesondere
können auf diese Weise auch Sicherheitselemente mit Schwächungslinien
erzeugt werden, bei denen die Schwächungslinien im Ausgangszustand
praktisch nicht sichtbar sind.
-
11 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel 100 nach dem
ersten Erfindungsaspekt, bei dem die durch die Laserstrahlung eingebrachten Kennzeichnungen 104 über
den mit Schwächungslinien versehenen Folienstreifen 102 hinaus
ins Papiersubstrat 106 ragen. Wie bei 2 bereits
erläutert, können die Schwächungslinien
im Folienstreifen mit gepasserten Kennzeichnungen im Folienstreifen und
im darunterliegenden Papiersubstrat kombiniert sein. Diese gepasserten
Elemente der im Folienstreifen 102 liegenden Kennzeichnungsabschnitte
sind in 11 der einfacheren Darstellung
halber gemeinsam als heller Linienzug 108 dargestellt.
-
Beim
Ausführungsbeispiel der 11 ragt die
Kennzeichnung 104 nun über den Bereich des Folienstreifens 102 hinaus
und erstreckt sich ins Papiersubstrat 106. Da die Kennzeichnungsabschnitte 110 im
Papiersubstrat 106 mit demselben Laserstrahl erzeugt werden
wie die im Folienstreifen 102 liegenden Kennzeichnungsabschnitte 108,
sind sie seitlich perfekt zu diesen gepassert. Durch diese seitliche Passerung
ergibt sich eine zusätzliche Absicherung des aufgebrachten
Folienstreifens. Beim Übergang des Kennzeichnung 104 ins
Papiersubstrat 106 kann sich die Farbintensität
und/oder die Breite der Kennzeichnung 104 ändern,
da teilweise auf dem Folienstreifen 102 und teilweise direkt
auf dem Papiersubstrat 106 gelasert wird.
-
Auch
die Farbe der Kennzeichnung 104 selbst kann sich beim Übergang ändern,
insbesondere wenn eine mehrschichtige Gestaltung verwendet wird.
Beispielsweise kann ein erster Markierungsstoff in das Volumen des
Papiersubstrats 106 eingebracht und ein zweiter Markierungsstoff
auf die Oberfläche des Papiersubstrats 106 aufgedruckt
sein. Die Laserenergie beim Schneiden kann dann so abgestimmt werden,
dass sie im Bereich außerhalb des Folienstreifens 102 zum
Abtragen des zweiten Merkmalsstoffs der Oberflächenschicht
und zur Induzierung einer Farbänderung des ersten Markie rungsstoffs
ausreicht, während im Bereich des Folienstreifens 102 die
nach dem Durchgang durch die Folie noch auf das Papier auftreffende
Laserenergie nur noch zur Induzierung einer Farbänderung
des auf der Oberfläche vorliegenden zweiten Markierungsstoffs
ausreicht.
-
Der
beschriebene Effekt kann auch bei Folienverbund-Banknoten im Bereich
von Öffnungen der Folien ausgenutzt werden. Der Effekt
kann weiter bei der zerstörungsfreien Kennzeichnung nach
dem zweiten Erfindungsaspekt eingesetzt werden, wie in 12 dargestellt.
-
Dabei
ist, ähnlich wie bei 7 und 8, ein Schichtverbund 120 aus
einem Papiersubstrat 122 und einem Folienelement 124 vorgesehen
und das Papiersubstrat und das Folienelement sind in einem Markierungsbereich
mit einem ersten bzw. zweiten lasermodifizierbaren Markierungsstoff
versehen. Durch Laserbestrahlung werden in perfekter seitlicher
Passung Kennzeichnungsabschnitte 126 und 128 erzeugt,
wobei in den Kennzeichnungsabschnitten 126 nur eine Kennzeichnung
des Papiersubstrats 122 erfolgt, während im Kennzeichnungsabschnitt 128 in
der bei 8 bereits beschriebenen Art gleichzeitig
und passergenau Kennzeichnungen in dem Papiersubstrat 122 und
in dem Folienelement 124 erzeugt werden, ohne das Folienelement 124 dabei
zu schneiden.
-
Beispielsweise
ist das Papiersubstrat 122 im Markierungsbereich mit einem
ersten Markierungsstoff versehen, der bei Laserbeaufschlagung eine Farbänderung
zu einer ersten Farbe, im Ausführungsbeispiel Rot, erfährt,
so dass sich eine rote Kennzeichnung 130 im Papier ergibt.
Das Folienelement 124 ist im Markierungsbereich mit einem
zweiten Markierungsstoff versehen, der bei Laserbeaufschlagung eine
Farbänderung zu einer halbtransparenten zweiten Farbe,
im Ausführungsbeispiel Blau, erfährt, so dass
sich eine blaue Kennzeichnung 132 im Folienelement ergibt.
-
Bei
der in 12(a) dargestellten Betrachtung
in Aufsicht erscheint die kombinierte Kennzeichnung im Bereich des
Folienelements 124 (Kennzeichnungsabschnitt 128)
mit der Kombinationsfarbe aus der ersten und zweiten Farbe, hier
also in Rot + Blau = Magenta. Außerhalb des Folienelements,
im Kennzeichnungsabschnitt 126, erscheint die Kennzeichnung
Rot.
-
Wird
das Folienelement 124 von dem Papiersubstrat 122 abgelöst,
so wird die Kennzeichnung 130 auf dem dann getrennten Papiersubstrat 122 vollständig
in ihrer roten Farbe sichtbar (12(b)), während
die Kennzeichnung 132 auf dem dann getrennten Folienelement 124 in
ihrer blauen Farbe in Erscheinung tritt (12(c)).
-
Das Überschreiten
des Bereichs des Sicherheitselements hat einerseits den Vorteil,
dass das Sicherheitselement besser in das Papiersubstrat integriert
werden kann, da die Kennzeichnung vom Papiersubstrat auf das Sicherheitselement übergreift. Andererseits
ergibt sich durch den seitlich gepasserten Kennzeichnungsabschnitt 126 eine
zusätzliche Absicherung, da dieser Kennzeichnungsteil selbst bei
einer Spaltung des Papiers beim Ablösen des Sicherheitselements
in dem Papiersubstrat verbleibt.
-
Grundsätzlich
kann die Laserenergie variiert werden, je nachdem, ob das Sicherheitselement
oder nur das Papiersubstrat beaufschlagt wird. Dabei können
sich jedoch Passertoleranzen zwischen den Kennzeichnungsabschnitten
auf dem Papier und dem Sicherheitselement ergeben.
-
Es
versteht sich, dass die Laserung von Papier und Folie nicht symmetrisch
zur Mittellinie des Folie sein muss. Auch das aufgelaserte Muster
selbst kann asymmetrisch sein.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - WO 02/101462
A1 [0029]
- - US 4343885 [0029]
- - EP 0290750 B1 [0029]
- - DE 102007030946 [0032]