DE102011119213A1

DE102011119213A1 - A method of manufacturing a value document substrate, apparatus and value document substrate

Info

Publication number: DE102011119213A1
Application number: DE102011119213A
Authority: DE
Inventors: Andreas Pretsch; Peter Osenstätter; Manfred Heim; Peter Riedl
Original assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Priority date: 2011-11-23
Filing date: 2011-11-23
Publication date: 2013-05-23
Also published as: EP2783043A2; EP2783043B1; ES2726979T3; WO2013075811A2; WO2013075811A3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wertdokumentsubstrat, das auf seinen gegenüberliegenden Seiten mit Folienelementen versehen ist und eine Vorrichtung für das Herstellen eines Wertdokumentsubstrats, wobei die Vorrichtung in Transportrichtung des Substrats die folgende Konfiguration aufweist: eine Einrichtung zum Bereitstellen eines Substrats, insbesondere eines Papiersubstrats; eine erste Folienapplikationseinrichtung für das Aufbringen eines ersten Folienelements auf eine erste Substratseite; eine zweite Folienapplikationseinrichtung für das Aufbringen eines zweiten Folienelements auf eine zweite Substratseite; wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass die erste Folienapplikationseinrichtung und die zweite Folienapplikationseinrichtung innerhalb der Vorrichtung so angeordnet sind, dass das erste Folienelement und das zweite Folienelement ohne Wendung des Substrats auf den gegenüberliegenden Seiten des Substrats aufgebracht werden.The invention relates to a value document substrate provided on its opposite sides with film elements and to a device for producing a value document substrate, the device having the following configuration in the transport direction of the substrate: a device for providing a substrate, in particular a paper substrate; a first film application device for applying a first film element to a first substrate side; a second film application device for applying a second film element to a second substrate side; wherein the device is characterized in that the first film application device and the second film application device are arranged within the device such that the first film element and the second film element are applied to the opposite sides of the substrate without turning the substrate.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für das Herstellen eines Wertdokumentsubstrats nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Herstellen eines Wertdokumentsubstrats und ein nach dem Verfahren erhältliches Wertdokumentsubstrat gemäß den Patentansprüchen 7 bzw. 9.The invention relates to a device for producing a value document substrate according to the preamble of patent claim 1. The invention further relates to a method for producing a value document substrate and to a value document substrate obtainable by the method according to patent claims 7 and 9, respectively.

Wertdokumente im Sinne der Erfindung sind unter Anderem Banknoten, Aktien, Anleihen, Urkunden, Gutscheine, Schecks, Flugscheine, hochwertige Eintrittskarten, Etiketten zur Produktsicherung, Kredit- oder Geldkarten, aber auch andere fälschungsgefährdete Dokumente, wie Passe, Ausweiskarten oder sonstige Ausweisdokumente.Value documents within the meaning of the invention include, among others, banknotes, stocks, bonds, certificates, vouchers, checks, air tickets, high-quality admission tickets, labels for product security, credit or debit cards, but also other forgery-prone documents such as passports, identity cards or other identity documents.

Aus der WO 2005/116335 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Sicherheitspapier mit mindestens einem transparenten Bereich bekannt. Das Sicherheitspapier besteht hierbei aus mindestens einer Lage aus im Wesentlichen nicht transparentem Material, das eine Öffnung bzw. ein Fenster aufweist. Die Öffnung wird zunächst einseitig durch eine transparente Abdecklage, insbesondere eine Folie oder Lackschicht, verschlossen und anschließend durch Extrusionsbeschichten mit einer transparenten Füllung gefüllt.From the WO 2005/116335 A1 For example, a method for producing security paper having at least one transparent area is known. The security paper here consists of at least one layer of substantially non-transparent material having an opening or a window. The opening is first closed on one side by a transparent cover layer, in particular a film or lacquer layer, and then filled by extrusion coating with a transparent filling.

Allgemein werden die physikalischen Eigenschaften, insbesondere die Planlage eines eine Öffnung aufweisenden Substrates, durch ein einseitiges Aufbringen einer Folie wesentlich beeinflusst. Das Ausdehnungsvermögen des Substrates, das aus Papier und/oder einer Kunststofffolie besteht, ist von den Parametern Temperatur, Feuchtigkeit sowie Orientierung der Faserstränge und Polymerstränge des Papiers bzw. der Folie abhängig. Verschließt man ein mit einer durchgehenden Öffnung versehenes Substrat einseifig mit einer Folie, deren Ausdehungsvermögen sich stark von dem des Substrates unterscheidet, können Feuchtigkeits- und/oder Temperaturveränderungen die Planlage des Substrates stark beeinträchtigen.In general, the physical properties, in particular the flatness of a substrate having an opening, are substantially influenced by a one-sided application of a film. The expansibility of the substrate, which consists of paper and / or a plastic film is dependent on the parameters of temperature, humidity and orientation of the fiber strands and polymer strands of the paper or the film. If a substrate provided with a through-opening is closed in a water-tight manner with a film whose expansibility is very different from that of the substrate, changes in humidity and / or in temperature can greatly impair the flatness of the substrate.

Gemäß der WO 2011/015622 A1 können Aufwölbungen des Substrates infolge von Feuchtigkeits- und Temperatureinflüssen vermieden werden, indem das mit einer Öffnung versehene Substrat einseitig mit einer zumindest teilweise transluzenten oder transparenten Folie verschlossen wird und auf die der Folie gegenüberliegenden Seite des Substrates im Bereich der Öffnung und im Wesentlichen im Bereich der Folienfläche eine Beschichtung aufgebracht wird. Die Beschichtung wird dabei so aufgebracht, dass innerhalb der Öffnung kein bzw. im Wesentlichen kein Beschichtungsmaterial vorhanden ist, das Beschichtungsmaterial also nicht in die Öffnung „hineinfließt”. Durch die Beschichtung wird gewissermaßen eine Gegenkraft zur zumindest teilweise transluzenten oder transparenten Folie aufgebaut. Das Wertdokumentsubstrat erweist sich insbesondere beim Stapeln oder bei einer Weiterverarbeitung, z. B. Bedrucken oder Prägen, als vorteilhaft, weil hierbei eine plane Oberfläche erforderlich ist. Darüber hinaus gewährleistet die über der durchgehenden Öffnung aufgebrachte zumindest teilweise transluzente oder transparente Folie eine uneingeschränkte Überdruckbarkeit des Bereichs der Öffnung und sorgt in Verbindung mit der auf der der Folie gegenüberliegenden Seite des Substrates aufgebrachten Beschichtung für eine erhöhte Stabilität beim Knicken oder Biegen durch Belastungs- und Spannungsausgleich.According to the WO 2011/015622 A1 Bumps of the substrate due to moisture and temperature influences can be avoided by the substrate provided with an opening is closed on one side with an at least partially translucent or transparent film and on the film opposite side of the substrate in the region of the opening and substantially in the Film surface is applied a coating. The coating is applied in such a way that no or substantially no coating material is present within the opening, ie the coating material does not "flow" into the opening. As a result, a counterforce to the at least partially translucent or transparent film is built up by the coating. The value document substrate proves to be particularly useful during stacking or further processing, e.g. B. printing or embossing, as advantageous because in this case a flat surface is required. Moreover, the at least partially translucent or transparent film applied over the through opening ensures unrestricted overprintability of the area of the opening and, in conjunction with the coating applied to the side of the substrate opposite the film, provides increased stability during buckling or bending by stress and strain Tension compensation.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maschinenkonfiguration für das Herstellen eines beidseitig mit Folienelementen versehenen Wertdokumentsubstrats bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe betrifft die Bereitstellung eines im Hinblick auf die Planlage verbesserten Wertdokumentsubstrats und eines Herstellungsverfahrens für ein solches Wertdokumentsubstrat.The object of the invention is to provide a machine configuration for producing a value document substrate provided with foil elements on both sides. Another object is to provide a flat document improved document substrate and a method of manufacturing such a document document substrate.

Diese Aufgaben werden durch die Vorrichtung für das Herstellen eines Wertdokumentsubstrats gemäß dem Patentanspruch 1, durch das Verfahren zum Herstellen eines Wertdokuments gemäß dem Patentanspruch 7 und durch das Wertdokumentsubstrat gemäß dem Patentanspruch 9 gelöst. Die abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung an.These objects are achieved by the apparatus for producing a value document substrate according to claim 1, by the method for producing a value document according to claim 7 and by the value document substrate according to claim 9. The dependent claims indicate advantageous embodiments of the invention.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung für das Herstellen eines Wertdokumentsubstrats, wobei die Vorrichtung in Transportrichtung des Substrats die folgende Konfiguration aufweist:
eine Einrichtung zum Bereitstellen eines Substrats, insbesondere eines Papiersubstrats;
eine erste Folienapplikationseinrichtung für das Aufbringen eines ersten Folienelements auf eine erste Substratseite; und
eine zweite Folienapplikationseinrichtung für das Aufbringen eines zweiten Folienelements auf eine zweite Substratseite; wobei
die erste Folienapplikationseinrichtung und die zweite Folienapplikationseinrichtung innerhalb der Vorrichtung so angeordnet sind, dass das erste Folienelement und das zweite Folienelement ohne Wendung des Substrats auf den gegenüberliegenden Seiten des Substrats aufgebracht werden.A first aspect of the invention relates to a device for producing a value document substrate, the device having the following configuration in the transport direction of the substrate:
a device for providing a substrate, in particular a paper substrate;
a first film application device for applying a first film element to a first substrate side; and
a second film application device for applying a second film element to a second substrate side; in which
the first film application device and the second film application device are arranged within the device such that the first film element and the second film element are applied to the opposite sides of the substrate without turning the substrate.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung vereint die folgenden Vorteile:

– Die Folienelemente werden durch die spiegelbildliche Anordnung der Folienapplikationseinrichtungen mit Bezug auf die Substratebene ohne Wendung des Substrats auf unterschiedliche Substratseiten appliziert. Da keines der applizierten Folienelemente durch eine Wendeeinrichtung geführt werden muss, verringert sich das Risiko des Verkratzen der Folienoberfläche.
– Zusätzliche Komponenten, wie etwa Druckwerke und Trocknungseinrichtungen, können vor den Folienapplikationseinrichtungen angeordnet werden, so dass keines der applizierten Folienelemente durch diese Komponenten geführt werden muss. Das Risiko der hitzebedingten Blasenbildung innerhalb der Folie beim Durchlaufen z. B. eines Siebdrucktrockners kann auf diese Weise vermieden werden.
– Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung können alle Kombinationen aus zwei Folienapplikationen und zwei Druckvorgängen (z. B. zwei Siebdrucke) beliebig auf die zwei Seiten des Substrats verteilt werden.

The device according to the invention combines the following advantages:

- The film elements are applied by the mirror image arrangement of the film application devices with respect to the substrate level without turning the substrate on different sides of the substrate. Since none of the applied film elements must be passed through a turning device, the risk of scratching the film surface is reduced.
Additional components, such as printing units and drying devices, can be arranged in front of the film application devices, so that none of the applied film elements has to be guided through these components. The risk of heat-induced blistering within the film when passing z. B. a screen-printing dryer can be avoided in this way.
By means of the device according to the invention, all combinations of two film applications and two printing processes (eg two screen prints) can be distributed arbitrarily on the two sides of the substrate.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Wertdokumentsubstrats, umfassend die Schritte:
Bereitstellen eines Substrats, insbesondere eines Papiersubstrats;
Aufbringen von Druckschichten auf eine erste Substratseite und eine zweite Substratseite,
Aufbringen eines ersten Folienelements auf die mit einer Druckschicht versehene erste Substratseite;
Erzeugen einer Öffnung innerhalb des mit den Druckschichten und dem ersten Folienelement versehenen Substrats,
Aufbringen eines die Öffnung verschließenden zweiten Folienelements auf die mit einer Druckschicht versehene zweite Substratseite.A second aspect of the invention relates to a method for producing a value document substrate, comprising the steps:
Providing a substrate, in particular a paper substrate;
Applying printing layers to a first substrate side and a second substrate side,
Applying a first film element to the first substrate side provided with a print layer;
Forming an opening within the substrate provided with the print layers and the first film element,
Applying a second foil element occluding the opening to the second substrate side provided with a pressure layer.

Unter der „ersten Substratseite” und der „zweiten Substratseite” sind jeweils die Vorderseite bzw. die Rückseite (oder umgekehrt) des Substrats zu verstehen. Die Druckschichten weisen mit Vorteil Lacke, die insbesondere aus lösungsmittelhaltigen Zweikomponentenlacken, wässrigen Dispersionen oder UV-Lacken erhältlich sind, oder vernetztes Gummi arabicum auf. Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhältliche Wertdokumentsubstrat zeichnet sich durch seine besonders stabile Planlage aus.The "first substrate side" and the "second substrate side" are to be understood respectively as the front side and the back side (or vice versa) of the substrate. The print layers advantageously have paints which are obtainable, in particular, from solventborne two-component paints, aqueous dispersions or UV varnishes, or crosslinked gum arabic. The value document substrate obtainable by the method according to the invention is distinguished by its particularly stable flatness.

Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Wertdokumentsubstrat, das durch das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung erhältlich ist.A third aspect of the invention relates to a value document substrate obtainable by the method according to the second aspect of the invention.

Ausführliche Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

An die Art des erfindungsgemäß verwendbaren Substrats sind keine Bedingungen geknüpft. Das Substrat kann ein- oder mehrlagig ausgebildet sein und aus Papier und/oder einer Kunststofffolie bestehen. Als Papier kommen übliche Papiere aus Fasern von Einjahrespflanzen in Betracht, insbesondere Baumwollfasern oder Zellstofffasern. Es können aber auch Papiere, die zumindest teilweise aus Kunststofffasern, vorzugsweise Polyamidfasern, bestehen, verwendet werden. Als Kunststofffolie kommt z. B. eine Polyesterfolie in Betracht. Die Folie kann ferner monoaxial oder biaxial gereckt sein. Die Reckung der Folie führt unter anderem dazu, dass sie polarisierende Eigenschaften erhält, die als Sicherheitsmerkmal genutzt werden können. Zweckmäßig kann es auch sein, wenn das Substratmaterial ein mehrschichtiger Folienverbund ist, der eine zentrale Schicht aus Papier oder einem papierartigen Material aufweist, die zwischen zwei äußere Kunststofffolien eingebettet ist (entsprechende Folienverbunde sind z. B. aus der WO 2004/028825 A1 bekannt). Ein solcher Verbund zeichnet sich durch eine außerordentlich große Stabilität aus, was für die Haltbarkeit des Papiers von großem Vorteil ist. Denkbar ist auch, als Substratmaterial ein mehrschichtiges, papierfreies Kompositmaterial einzusetzen. Dieses Kompositmaterial kann in bestimmten Klimaregionen der Erde mit Vorteil eingesetzt werden.There are no conditions attached to the nature of the substrate that can be used according to the invention. The substrate may be formed in one or more layers and consist of paper and / or a plastic film. As paper, usual papers from fibers of annual plants come into consideration, in particular cotton fibers or pulp fibers. However, it is also possible to use papers which at least partially consist of synthetic fibers, preferably polyamide fibers. As a plastic film comes z. As a polyester film into consideration. The film may also be monoaxially or biaxially stretched. The stretching of the film, inter alia, leads to it receiving polarizing properties that can be used as a security feature. It may also be expedient if the substrate material is a multilayer film composite which has a central layer of paper or a paper-like material which is embedded between two outer plastic films (corresponding film composites are known, for example, from US 5,178,237) WO 2004/028825 A1 known). Such a composite is characterized by an extremely high stability, which is for the durability of the paper of great advantage. It is also conceivable to use a multilayer, paper-free composite material as the substrate material. This composite material can be used to advantage in certain climatic regions of the earth.

Alle als Substratmaterial eingesetzten Materialien können zusätzlich mit Sicherheitsmerkmalen ausgestattet sein, um das Nachstellen des Wertdokumentsubstrats zu erschweren. Im Falle eines Papiersubstrats können die Sicherheitsmerkmale z. B. auf die Papierschicht aufgebracht oder auch in das Volumen der Papierschicht eingebracht sein. Sicherheitsmerkmale, die in das Volumen des Sicherheitspapiers eingebracht sind, werden vorzugsweise bereits bei der Papierherstellung in die Papiermasse eingebracht. Als klassisches Sicherheitsmerkmal kann insbesondere ein Wasserzeichen in die Papierschicht eingearbeitet worden sein. Bei einem in das Papiervolumen eingebrachten Sicherheitsmerkmal kann es sich des Weiteren um einen Merkmalsstoff mit einer visuell und/oder maschinell nachweisbaren physikalischen Eigenschaft handeln. Der Stoff kann beispielsweise magnetische, elektrisch leitfähige, lumineszierende, lichtbeugende, lichtpolarisierende, photochrome, thermochrome oder lichtinterferierende Eigenschaften aufweisen und kann vollflächig gleichmäßig verteilt vorliegen oder in Form von Mustern eingebracht werden. Bei den lumineszierenden Merkmalsstoffen kann es sich beispielsweise um Lumineszenzstoffe handeln, die mit UV-Licht anregbar sind und im visuellen Spektralbereich emittieren. Im Falle einer maschinellen Überprüfung können jedoch auch im unsichtbaren Spektralbereich, vorzugsweise im IR-Spektralbereich, emittierende Lumineszenzstoffe verwendet werden.All materials used as substrate material may additionally be provided with security features to make it difficult to readjust the value document substrate. In the case of a paper substrate, the security features z. B. applied to the paper layer or incorporated into the volume of the paper layer. Security features that are incorporated into the volume of the security paper are preferably already introduced into the paper pulp in the papermaking process. As a classic security feature in particular a watermark may have been incorporated into the paper layer. A security feature introduced into the paper volume can furthermore be a feature substance with a visually and / or mechanically detectable physical property. The substance may, for example, have magnetic, electrically conductive, luminescent, light-diffractive, light-polarizing, photochromic, thermochromic or light-interfering properties and may be uniformly distributed over the entire area or introduced in the form of patterns. The luminescent feature substances may, for example, be luminescent substances which are excitable with UV light and emit in the visual spectral range. In the case of a machine check, however, emitting luminescent substances can also be used in the invisible spectral range, preferably in the IR spectral range.

Für die (insbesondere von den Folienapplikationseinrichtungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung) auf das Substrat applizierten Folienelemente kommen z. B. Polyolefinfolien (z. B. aus PE (Polyethylen), PP (Polypropylen) oder cycloolefinischen Copolymeren), Folien aus Polyolefinderivaten oder aus Polycarbonat, PMMA, insbesondere PET (Polyethylenterephthalat), PP oder PA (Polyamid) in Frage. Die Folie kann beispielsweise mittels eines Klebstoffes oder eines Lackes auf das Substrat aufgebracht werden. Als Klebstoff können beispielsweise Heißschmelzkleber oder Reaktionslacke verwendet werden. Geeignete Klebstoffe zum Aufbringen der Folie sind z. B. Polyvinylacetate, Polyvinylchloridderivate, Acrylate, Polyurethane, Polyester, Copolymere dieser Gruppen sowie UV-Klebstoffe.For the (in particular of the film application devices of the device according to the invention) applied to the substrate film elements come z. As polyolefin (eg., PE (polyethylene), PP (polypropylene) or cycloolefinic copolymers), films of Polyolefinderivaten or polycarbonate, PMMA, in particular PET (polyethylene terephthalate), PP or PA (polyamide) in question. The film can be applied for example by means of an adhesive or a paint on the substrate. For example, hot-melt adhesives or reaction lacquers can be used as the adhesive. Suitable adhesives for applying the film are z. As polyvinyl acetates, polyvinyl chloride derivatives, acrylates, polyurethanes, polyesters, copolymers of these groups and UV adhesives.

Die Folienelemente lassen sich, wie auch das Substrat, mit Sicherheitsmerkmalen ausrüsten, die auf die Folienoberfläche aufgebracht und/oder in das Volumen der Folie eingebracht werden.The film elements, like the substrate, can be equipped with security features which are applied to the film surface and / or introduced into the volume of the film.

Bei einem in das Volumen des Folienelements eingebrachten Sicherheitsmerkmal kann es sich um einen Merkmalsstoff mit einer visuell und/oder maschinell nachweisbaren physikalischen Eigenschaft handeln. Der Stoff kann beispielsweise magnetische, elektrisch leitfähige, lumineszierende, lichtbeugende, lichtpolarisierende, photochrome, thermochrome oder lichtinterferierende Eigenschaften aufweisen und kann vollflächig gleichmäßig verteilt vorliegen oder in Form von Mustern eingebracht werden. Bei den lumineszierenden Zusatzstoffen kann es sich beispielsweise um Lumineszenzstoffe handeln, die mit UV-Licht anregbar sind und im visuellen Spektralbereich emittieren. Im Falle einer maschinellen Überprüfung können jedoch auch im unsichtbaren Spektralbereich, vorzugsweise im IR-Spektralbereich emittierende Lumineszenzstoffe verwendet werden.A security feature introduced into the volume of the foil element can be a feature substance with a visually and / or mechanically detectable physical property. The substance may, for example, have magnetic, electrically conductive, luminescent, light-diffractive, light-polarizing, photochromic, thermochromic or light-interfering properties and may be uniformly distributed over the entire area or introduced in the form of patterns. The luminescent additives may, for example, be luminescent substances which are excitable with UV light and emit in the visual spectral range. In the case of a machine check, however, luminescent substances emitting in the invisible spectral range, preferably in the IR spectral range, can also be used.

Bei auf die Oberfläche des Folienelements aufgebrachten Sicherheitsmerkmalen kann das Sicherheitsmerkmal dabei auf der dem Substrat abgewandten Seite und/oder dem Substrat zugewandten Seite zu liegen kommen. Insbesondere Sicherheitsmerkmale, die einen weniger festen Verbund mit der Folie eingehen, kommen vorzugsweise auf der Innenseite des Substrat-Folienelement-Verbundes zu liegen, so dass die schlechte Zugänglichkeit eine Fälschung erschwert.In the case of security features applied to the surface of the film element, the security feature may come to lie on the side facing away from the substrate and / or the side facing the substrate. In particular, security features that undergo a less strong bond with the film, preferably come to rest on the inside of the substrate-film element composite, so that the poor accessibility makes forgery more difficult.

Bei den auf die Oberfläche des Folienelements aufgebrachten Sicherheitsmerkmalen kann es sich um die oben angesprochenen visuell und/oder maschinell detektierbaren Sicherheitsmerkmale handeln. Ebenso können optisch variable Sicherheitselemente auf dem Folienelement vorgesehen werden. Optisch variable Elemente bzw. Druckfarben, die aufgrund von Lichtbeugung oder -interferenz ein betrachtungswinkelabhängiges Farbspiel zeigen, benötigen für eine gute Sichtbarkeit dieses Effekts einen möglichst glatten Untergrund, wie ihn insbesondere Folien bieten. Sicherheitselemente dieser Art sind beispielsweise Hologramme, Kinegrame^® oder andere Beugungsstrukturen, folienartige Flüssigkristall- oder Interferenzschichtaufbauten, aber auch Druckfarben, die Interferenzschicht- oder Flüssigkristallpigmente oder andere Effektpigmente, wie glänzende Metalleffektfarbpigmente, enthalten. Auch einfache Metallschichten oder Metalleffektaufdrucke sind denkbar. Die auf dem Folienelement aufgebrachten Sicherheitsmerkmale können auch in Form einer Codierung vorliegen.The security features applied to the surface of the film element may be the above-mentioned visually and / or machine-detectable security features. Likewise, optically variable security elements can be provided on the film element. Optically variable elements or printing inks, which show a viewing angle-dependent color play due to light diffraction or interference, require as smooth a surface as possible, in particular foils, for a good visibility of this effect. Security elements of this kind are for example holograms, Kinegrams ^® or other diffraction structures, film-like liquid crystal or interference layer structures, but also printing inks containing interference layer or liquid crystal pigments or other effect pigments, such as lustrous metallic effect coloring pigments. Even simple metal layers or metal effect imprints are conceivable. The security features applied to the film element can also be present in the form of an encoding.

Als Sicherheitsmerkmal, das auf die Oberfläche des Folienelements aufgebracht werden kann, dient z. B. auch ein spezieller Aufdruck. Insbesondere eignet sich als spezieller Aufdruck der Stichtiefdruck, bei dem eine leicht ertastbare Reliefoberfläche erzeugt wird. Der Druck kann dabei zum einen auf den mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhaltenen Substrat-Folienelement-Verbund erfolgen. Der Stichtiefdruck kann farbführend und/oder als Blindprägung ausgeführt werden. Zum anderen kann das Folienelement, noch bevor es mittels der Folienapplikationseinrichtung auf das Substrat appliziert wird, separat bedruckt werden und erst nach dem Druckvorgang auf das Substrat aufgebracht werden.As a security feature that can be applied to the surface of the film element, z. B. also a special imprint. In particular, suitable as a special imprint of intaglio printing, in which an easily tactile relief surface is generated. The pressure can be effected on the one hand on the substrate-film element composite obtained by means of the device according to the invention. The intaglio printing can be executed in color and / or blind embossing. On the other hand, the film element can be printed separately before it is applied to the substrate by means of the film application device and applied to the substrate only after the printing process.

Mit Bezug auf die optisch variablen Elemente bzw. Druckfarben, mit denen das Folienelement ausgestattet sein kann, eignen sich insbesondere Metallisierungen der Folie, eventuell in Kombination mit Beugungsstrukturen. Die Metallisierung kann dabei opak oder semitransparent ausgeführt sein, wobei die Semitransparenz durch sehr dünne Metallschichten oder durch Rasterung der Metallschicht erreicht wird. Unter „Semitransparenz” ist hierbei Transluzenz zu verstehen, d. h. die Metallisierung weist üblicherweise eine Lichtdurchlässigkeit von unter 90%, vorzugsweise zwischen 80% und 20% auf. Weiterhin besteht die Möglichkeit, unterschiedlich farbige Metallisierungen zu verwenden bzw. zu kombinieren. Insbesondere eignet sich zur Metallisierung Aluminium und/oder Kupfer. Die auf die Folie direkt aufgebrachte Metallisierung zeigt den entscheidenden Vorteil außergewöhnlich hoher Brillanz. Dies ist auf die äußerst glatte Oberfläche der Folie zurückzuführen, die besonders gerichtete Reflexionen im Sicherheitsmerkmal zulässt. Im Gegensatz hierzu wirken derartige Metallisierungen auf Papier immer trüber, da die Unebenheiten im Papier Störungen bei der Reflexion verursachen. Diese hochreflektierenden Metallisierungen der Folie werden vorzugsweise nur partiell mit dem so genannten Waschverfahren, wie in der WO 99/13157 beschrieben, erzeugt, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird. Werden die Metallisierungen zusätzlich mit z. B. geprägten Beugungsstrukturen versehen, ergeben sich außergewöhnlich brillante holographische Effekte, die auf herkömmliche Art nicht zu erzeugen sind.With respect to the optically variable elements or printing inks with which the film element can be equipped, in particular metallizations of the film, possibly in combination with diffraction structures are suitable. The metallization can be made opaque or semitransparent, wherein the semitransparency is achieved by very thin metal layers or by screening the metal layer. By "semitransparency" is meant translucency, ie the metallization usually has a light transmission of less than 90%, preferably between 80% and 20%. Furthermore, it is possible to use or combine different colored metallizations. In particular, aluminum and / or copper are suitable for metallization. The metallization directly applied to the film shows the decisive advantage of exceptionally high brilliance. This is due to the extremely smooth surface of the film, which allows particularly directional reflections in the security feature. By contrast, such metallizations on paper are becoming increasingly dim as the unevenness in the paper causes disturbances in the reflection. These highly reflective metallizations of the film are preferably only partially with the so-called washing process, as in WO 99/13157 described, which is incorporated herein by reference. If the metallizations in addition z. B. embossed diffraction structures provided exceptionally brilliant holographic effects, which are not to produce in a conventional manner.

Das (insbesondere von den Folienapplikationseinrichtungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung) applizierte Folienelement kann z. B. als Streifen, Patch oder Etikett vorliegen. Ein Patch ist hierbei ein etikettenförmiges Einzelelement. Ein Streifen weist eine Breite auf, die wesentlich geringer ist als seine Länge, wobei der Streifen vorzugsweise von einer Kante des Substrates zu einer gegenüberliegenden Kante reicht. Das Folienelement kann auf seiner Vorderseite und auf seiner Rückseite entweder mit gleichartigen oder mit unterschiedlichen optischen Effekten bereitgestellt sein. Darüber hinaus kann das Folienelement auf einer seiner Oberflächen einen Heißsiegelklebstoff aufweisen. Das Folienelement kann des Weiteren eine Trägerbasierende Folienvariante sein, bei der nach dem Aufkleben des Folienelements auf das Substrat die Trägerfolie wieder abgezogen wird (sogenannte Transferfolie) oder auf dem Substrat verbleibt (sogenannte Laminatfolie). The (in particular of the film application devices of the device according to the invention) applied film element may, for. B. as a strip, patch or label. A patch here is a label-shaped single element. A strip has a width substantially less than its length, the strip preferably extending from one edge of the substrate to an opposite edge. The film element may be provided on its front side and on its back side either with similar or with different optical effects. In addition, the film element may have a heat-seal adhesive on one of its surfaces. The film element can furthermore be a carrier-based film variant in which after the film element has been stuck to the substrate, the carrier film is removed again (so-called transfer film) or remains on the substrate (so-called laminate film).

Es ist zweckmäßig, dass die Applikation des ersten und/oder zweiten Folienelements auf das Substrat registergenau zu einer vorher in das Substrat eingebrachten oder auf das Substrat aufgebrachten Registermarke erfolgt. Die Registermarke kann dabei eine gedruckte Marke, eine Öffnung im Substrat oder eine im Substrat vorhandene Hellstelle sein. Als Hellstelle eignet sich z. B. ein Wasserzeichen. Eine besonders registergenaue Positionierung der Folienelemente auf dem Substrat lässt sich erzielen, indem mehrere Registermarken (z. B. Wasserzeichen) durch eine geeignete Sensorik erfasst und gemittelt werden und der Mittelwert aus mehreren Registermarken als Steuergröße für die Positionierung herangezogen wird. Die sensorische Erfassung von Registermarken zur Ansteuerung weiterer Prozessschritte ist im Stand der Technik bekannt (siehe z. B. die WO 2008/017392 A2 ).It is expedient that the application of the first and / or second film element to the substrate takes place register-accurate to a register mark previously introduced into the substrate or applied to the substrate. The register mark may be a printed mark, an opening in the substrate or a bright spot present in the substrate. As Hellstelle z. B. a watermark. A particularly register-accurate positioning of the film elements on the substrate can be achieved by registering and averaging a plurality of register marks (eg watermarks) by suitable sensors and using the mean value of a plurality of register marks as the control variable for the positioning. The sensory detection of register marks for controlling further process steps is known in the prior art (see, for example, US Pat WO 2008/017392 A2 ).

Es wird bevorzugt, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung in Transportrichtung des Substrats zwischen der ersten Folienapplikationseinrichtung und der zweiten Folienapplikationseinrichtung zusätzlich eine Schneideeinrichtung für das Erzeugen einer (durchgehenden) Öffnung innerhalb des mit dem ersten Folienelement versehenen Substrats aufweist. Die Schneideeinrichtung kann z. B. als Stanze oder als Laserschneideeinrichtung ausgebildet sein. Die Erzeugung der Öffnung kann, wie vorstehend im Zusammenhang mit der registergenauen Anordnung der Folienelemente erwähnt, registergenau zu einer vorher in das Substrat eingebrachten oder auf das Substrat aufgebrachten Registermarke erfolgen.It is preferred that in the transport direction of the substrate between the first film application device and the second film application device the device according to the invention additionally has a cutting device for producing a (continuous) opening within the substrate provided with the first film element. The cutting device can, for. B. be formed as a punch or as a laser cutting device. As mentioned above in connection with the register-accurate arrangement of the film elements, the production of the opening can take place in register with a register mark previously introduced into the substrate or applied to the substrate.

Es wird insbesondere bevorzugt, die erfindungsgemäße Vorrichtung so anzupassen, dass sie für das Herstellen eines Wertdokumentsubstrats mit einem vorderseitigen und einem rückseitigen Folienelement geeignet ist, wobei das Substrat innerhalb der Substratschicht (bzw. innerhalb des Substratkerns oder Substrataufbaus) und innerhalb eines Folienelements eine Öffnung aufweist, die von dem weiteren Folienelement verschlossen wird. Das vorderseitige und das rückseitige Folienelement führen dabei zu einer stabilen Substrat-Planlage.It is particularly preferred to adapt the device according to the invention so that it is suitable for producing a value document substrate having a front and a back film element, wherein the substrate has an opening within the substrate layer (or within the substrate core or substrate structure) and within a film element , which is closed by the further film element. The front and the back film element lead to a stable substrate flatness.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist die erfindungsgemäße Vorrichtung in Transportrichtung des Substrats zwischen der Einrichtung zum Bereitstellen eines Substrats und der ersten Folienapplikationseinrichtung ein Druckwerk, z. B. ein Siebdruckwerk, auf.According to a preferred embodiment, the device according to the invention in the transport direction of the substrate between the means for providing a substrate and the first film application means a printing unit, for. As a screen printing on.

Mittels eines Druckwerks können, wie weiter oben erwähnt, Sicherheitsmerkmale drucktechnisch auf das Substrat aufgebracht werden. Darüber hinaus kann die Planlage des Substrats (d. h. die Vermeidung von Aufwölbungen des Substrats) durch eine geeignete, drucktechnisch aufgebrachte Beschichtung verbessert werden. Als Beschichtungen zur Verbesserung der Substrat-Planlage eignen sich die in der WO 2011/015622 A1 beschriebenen Substanzen, wie etwa Lacke, insbesondere lösungsmittelhaltige Zweikomponentenlacke, wässrige Dispersionen und UV-Lacke, bevorzugt Lacke mit hohem Festkörperanteil. Als Lack kann hierbei ein transparenter Lack oder ein farbiger Lack verwendet werden. Insbesondere geeignet ist eine auf vernetztem Gummi arabicum basierende Beschichtung. Gummi arabicum ist ein verzweigtes Polysaccharid, das schwach saure Eigenschaften aufweist und in natürlicher Form als neutrales oder schwach saures Kalium-, Calcium- oder Magnesiumsalz vorkommt. Zur Bildung der Beschichtung kann ein wässriges Gemisch herangezogen werden, das mittels eines Ionenaustauscherharzes (z. B. „Levatit Monoplus SP 112 H” der Firma Lanxess) in die H⁺-Form überführtes Gummi arabicum (z. B. „Quickgum Type 8074” der Firma Norevo GmbH) und ein Vernetzungsmittel enthält. Als Vernetzungsmittel kann mit Vorteil ein polyfunktioneller Aziridin-Vernetzer (z. B. „Crosslinker CX-100” der Firma DSM-Neoresins) verwendet werden. Das wässrige Gemisch kann mittels eines in der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehenen (Sieb-)Druckwerks auf das Substrat aufgetragen und danach bei Raumtemperatur oder bei erhöhter Temperatur getrocknet und dabei vernetzt werden. Das mittels Ionenaustauscherharz behandelte, in die H⁺-Form überführte Gummi arabicum weist nach der Vernetzung eine sehr vorteilhafte Wasserfestigkeit auf.By means of a printing unit, as mentioned above, security features can be applied to the substrate by printing technology. In addition, the flatness of the substrate (ie the avoidance of bulges of the substrate) can be improved by a suitable, technically applied coating. As coatings for improving the substrate flatness are suitable in the WO 2011/015622 A1 substances described, such as paints, in particular solvent-containing two-component coatings, aqueous dispersions and UV coatings, preferably coatings with a high solids content. As a varnish, a transparent varnish or a colored varnish can be used. Particularly suitable is a crosslinked gum arabic based coating. Gum arabic is a branched polysaccharide that has weakly acidic properties and occurs naturally as a neutral or weakly acidic potassium, calcium or magnesium salt. To form the coating, it is possible to use an aqueous mixture which is converted into H ⁺ -formed gum arabic by means of an ion exchange resin (eg "Levatit Monoplus SP 112 H" from Lanxess) (eg "Quickgum Type 8074"). the company Norevo GmbH) and a crosslinking agent. As cross-linking agents it is possible with advantage to use a polyfunctional aziridine crosslinker (for example "Crosslinker CX-100" from DSM-Neoresins). The aqueous mixture can be applied to the substrate by means of a (screen) printing unit provided in the device according to the invention and then dried at room temperature or at elevated temperature and cross-linked. The treated by ion exchange resin, converted into the H ⁺ form gum arabic has a very advantageous water resistance after crosslinking.

Es wird insbesondere bevorzugt, dass die Vorrichtung in Transportrichtung des Substrats zwischen der Einrichtung zum Bereitstellen eines Substrats und der ersten Folienapplikationseinrichtung ein (Sieb-)Druckwerk, eine Wendeeinrichtung und ein weiteres (Sieb-)Druckwerk aufweist. Auf diese Weise können sowohl die Vorderseite, als auch die Rückseite des Substrats z. B. mit Sicherheitsmerkmalen oder den oben erwähnten, die Substrat-Planlage verbessernden Beschichtungen bedruckt werden.It is particularly preferred that the device in the transport direction of the substrate between the means for providing a substrate and the first film application means comprises a (screen) printing unit, a turning device and another (screen) printing unit. In this way, both the front, and the Rear side of the substrate z. B. with security features or the above, the substrate flatness-improving coatings are printed.

Der (Sieb-)Druck kann, wie vorstehend im Zusammenhang mit der registergenauen Anordnung der Folienelemente erwähnt, registergenau zu einer vorher in das Substrat eingebrachten oder auf das Substrat aufgebrachten Registermarke erfolgen.As mentioned above in connection with the register-accurate arrangement of the film elements, the (screen) printing can take place register-accurate to a register mark previously introduced into the substrate or applied to the substrate.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die erfindungsgemäße Vorrichtung in Transportrichtung des Substrats zwischen der ersten Folienapplikationseinrichtung und der zweiten Folienapplikationseinrichtung zusätzlich eine Wendeeinrichtung auf, so dass das erste Folienelement und das zweite Folienelement von der ersten Folienapplikationseinrichtung bzw. der zweiten Folienapplikationseinrichtung auf derselben Seite des Substrats aufgebracht werden.According to a further preferred embodiment, the device according to the invention additionally has a turning device in the transport direction of the substrate between the first film application device and the second film application device, such that the first film element and the second film element are applied by the first film application device or the second film application device on the same side of the substrate become.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.The invention will be explained below with reference to preferred embodiments in conjunction with the accompanying figures, in the representation of a scale and proportionate reproduction has been omitted in order to increase the clarity.

Es zeigenShow it

1 eine schematische Darstellung eines Wertdokumentsubstrats, das durch das Verfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung erhältlich ist; 1 a schematic representation of a value document substrate, which is obtainable by the method according to the second aspect of the invention;

2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. 2 a schematic representation of an apparatus according to the first aspect of the invention.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Wertdokumentsubstrats 1, das ein Papiersubstrat 2 mit einer Öffnung 3 aufweist, wobei die Öffnung 3 einseitig mit einer zumindest teilweise transluzenten oder transparenten Folie 4 verschlossen ist und sich auf der der Folie 4 gegenüberliegenden Seite des Papiersubstrats 2 im Bereich der Öffnung 3 eine weitere Folie 5 befindet. Bei der weiteren Folie 5 kann es sich ebenfalls um eine zumindest teilweise transparente oder transluzente Folie handeln. Innerhalb der Öffnung 3 ist die Folie 5 nicht vorhanden, sondern weist in diesem Bereich eine Aussparung auf. Das Papiersubstrat 2 ist auf seiner Vorderseite und auf seiner Rückseite jeweils mit einer z. B. mittels Siebdruck erhältlichen Druckschicht (in der 1 nicht gezeigt) versehen, über die das Papiersubstrat 2 mit der transluzenten oder transparenten Folie 4 bzw. der weiteren Folie 5 verbunden ist. Die Druckschichten basieren auf Lacken, die insbesondere aus lösungsmittelhaltigen Zweikomponentenlacken, wässrigen Dispersionen oder UV-Lacken erhältlich sind, oder auf vernetztem Gummi arabicum. 1 shows a schematic representation of a value document substrate according to the invention 1 , which is a paper substrate 2 with an opening 3 having, wherein the opening 3 one-sided with an at least partially translucent or transparent film 4 is closed and on the slide 4 opposite side of the paper substrate 2 in the area of the opening 3 another slide 5 located. At the next slide 5 it may also be an at least partially transparent or translucent foil. Inside the opening 3 is the foil 5 not present, but has a recess in this area. The paper substrate 2 is on its front and on its back each with a z. B. by screen printing available printing layer (in the 1 not shown) over which the paper substrate 2 with the translucent or transparent foil 4 or the further film 5 connected is. The printing layers are based on paints which are obtainable in particular from solvent-containing two-component paints, aqueous dispersions or UV paints, or on crosslinked gum arabic.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Auf das Papiersubstrat, das von der Einrichtung 6 bereitgestellt wird, wird zunächst über die Druckeinrichtung 7 eine Registermarke aufgebracht, die mittels geeigneter Sensoren zur registergenauen Positionierung der später auf das Substrat aufzubringenden Folienelemente sowie zur registergenauen Locherzeugung herangezogen wird. Über ein erstes Siebdruckwerk 8 und die Trocknungseinheit 9 wird das Papiersubstrat an seiner ersten Seite mit einer geeigneten Lackbeschichtung, z. B. eine Zusammensetzung mit vernetztem Gummi arabicum, versehen. Nach Wenden des Substrats durch die Wendungseinrichtung 10 wird die gegenüberliegende Seite des Papiersubstrats mittels eines zweiten Siebdruckwerks 8 und einer Trocknungseinheit 9 mit einer weiteren Lackbeschichtung versehen. Die Lackbeschichtungen dienen zur Verbesserung der Substrat-Planlage. Das Papiersubstrat wird dann einer ersten Folienapplikationseinrichtung 11 zugeführt, die ein erstes Folienelement auf die Rückseite des Substrats appliziert. In dem mit dem ersten Folienelement ausgestatteten Papiersubstrat wird über eine Stanze 12 ein Durchgangsloch erzeugt, dessen Zustand und Position ggf. über eine Inspizierungseinrichtung 13 überwacht werden kann. 2 shows a schematic representation of an apparatus according to the first aspect of the invention. On the paper substrate, by the device 6 is initially provided via the printing device 7 applied a register mark, which is used by means of suitable sensors for register-accurate positioning of the later applied to the substrate film elements and register accurate hole production. About a first screen printing unit 8th and the drying unit 9 the paper substrate is coated on its first side with a suitable lacquer coating, e.g. As a composition with crosslinked gum arabic provided. After turning the substrate through the turning device 10 becomes the opposite side of the paper substrate by means of a second screen printing unit 8th and a drying unit 9 provided with a further paint coating. The lacquer coatings serve to improve the substrate flatness. The paper substrate then becomes a first film applicator 11 supplied, which applies a first film element to the back of the substrate. In the paper substrate equipped with the first film element is a punch 12 generates a through hole whose state and position, if necessary via an inspection device 13 can be monitored.

Eine zweite Folienapplikationseinrichtung 14, die in ihren Kernkomponenten spiegelsymmetrisch zur ersten Folienapplikationseinrichtung 11 angeordnet ist, appliziert ein zweites Folienelement auf die Vorderseite des Substrats. Die Vorrichtung kann ggf. eine Wiederbefeuchtungseinrichtung 15, eine Inspizierungseinrichtung 13 und eine Einrichtung für das Aufbringen einer sogenannten „Waste-Mark”, die das Substrat ggf. als Produktionsabfall kennzeichnet, aufweisen.A second film application device 14 , which in their core components mirror-symmetrical to the first film application device 11 is arranged, applied a second film element on the front side of the substrate. The device may optionally be a rewet device 15 , an inspection device 13 and a device for applying a so-called "waste-mark", which optionally identifies the substrate as a production waste.

In der 2 ist zwischen der ersten Folienapplikationseinrichtung 11 und der Stanze 12 eine weitere Wendungseinrichtung 10 gezeigt. Diese Wendungseinrichtung ist lediglich optional und in der im vorangehenden Absatz Beschriebenen Vorrichtung nicht vorhanden. Ihr Vorhandensein würde das Applizieren von zwei Folienelementen auf dieselbe Seite des Papiersubstrats ermöglichen.In the 2 is between the first film application device 11 and the punch 12 another turning device 10 shown. This turning device is merely optional and does not exist in the device described in the preceding paragraph. Their presence would allow the application of two film elements on the same side of the paper substrate.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2005/116335 A1 [0003]
WO 2011/015622 A1 [0005, 0027]
WO 2004/028825 A1 [0013]
WO 99/13157 [0021]
WO 2008/017392 A2 [0023]

Claims

An apparatus for producing a value document substrate, the apparatus having, in the transport direction of the substrate, the following configuration: means for providing a substrate, in particular a paper substrate; a first film application device for applying a first film element to a first substrate side; a second film application device for applying a second film element to a second substrate side; wherein the device is characterized in that the first film application device and the second film application device are arranged within the device such that the first film element and the second film element are applied to the opposite sides of the substrate without turning the substrate.

Device according to claim 1, wherein in the transport direction of the substrate between the first film application device and the second film application device the device additionally has a cutting device for creating an opening within the substrate provided with the first film element.

Apparatus according to claim 1 or 2, wherein the device in the transport direction of the substrate between the means for providing a substrate and the first film application means comprises a printing unit.

Apparatus according to claim 3, wherein the device in the transport direction of the substrate between the means for providing a substrate and the first film application means comprises a printing unit, a turning device and another printing unit, so that both the front side and the back side of the substrate can be printed.

Device according to one of the preceding claims, wherein the device in the transport direction of the substrate between the first film application device and the second film application additionally comprises a turning device, so that the first film element and the second film element of the first film application device or the second film application device on the same side of the substrate be applied.

Apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the apparatus is suitable for producing a value document substrate having a front and a back sheet member, the substrate having within the substrate layer and within a sheet member an opening which is closed by the further sheet member.

A method of manufacturing a value document substrate, comprising the steps of: Providing a substrate, in particular a paper substrate; Applying printing layers to a first substrate side and a second substrate side, Applying a first film element to the first substrate side provided with a print layer; Forming an opening within the substrate provided with the print layers and the first film element, Applying a second foil element occluding the opening to the second substrate side provided with a pressure layer.

A method according to claim 7, wherein the printing layers varnishes, which are available in particular from solvent-containing two-component varnishes, aqueous dispersions or UV varnishes, or crosslinked gum arabic.

A value document substrate obtainable by the method according to claim 7 or 8.