DE102012003601A1 - Printing process with Passer between print and watermark - Google Patents

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DE102012003601A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Druckverfahren zum Herstellen eines Sicherheitselementes (1), wobei ein Substrat (2) bereitgestellt wird, das eine Vorder- sowie eine Rückseite (3, 4) hat, zumindest für bestimmte Strahlung (10) transluzent ist und ein Wasserzeichen (5) aufweist, welches die Opazität des Substrates (2) moduliert, auf die Vorderseite (3) eine Druckfarbe (9) aufgetragen wird, wobei auf der Vorderseite (3) die Druckfarbe (9) das Wasserzeichen (5) zumindest teilweise überdeckt, die Druckfarbe (9) mittels der bestimmten Strahlung (10) modifizierbar ist, und das Substrat (2) von der Rückseite (4) mit der bestimmten Strahlung (10) durchstrahlt wird, wobei das Wasserzeichen (5) bezüglich der Modifikation der Druckfarbe (9) als Maske verwendet wird und die Druckfarbe (9) im Passer zum Wasserzeichen (5) modifiziert wird.The invention relates to a printing method for producing a security element (1), wherein a substrate (2) is provided which has a front and a back side (3, 4), at least for certain radiation (10) is translucent and a watermark (5 ), which modulates the opacity of the substrate (2), on the front side (3) a printing ink (9) is applied, wherein on the front side (3) the ink (9) at least partially covers the watermark (5), the printing ink (9) is modifiable by means of the determined radiation (10), and the substrate (2) is irradiated by the rear side (4) with the determined radiation (10), the watermark (5) being modified with respect to the modification of the ink (9) Mask is used and the ink (9) in the register to the watermark (5) is modified.

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckverfahren zum Herstellen eines Sicherheitselementes, wobei ein Substrat bereitgestellt wird, das eine Vorder- sowie eine Rückseite hat, zumindest für bestimmte Strahlung transluzent ist und ein Wasserzeichen aufweist, welches die Opazität des Substrates moduliert, und auf die Vorderseite eine Druckfarbe aufgetragen wird.The invention relates to a printing method for producing a security element, wherein a substrate is provided, which has a front and a back, is translucent at least for certain radiation and has a watermark, which modulates the opacity of the substrate, and applied to the front of a printing ink becomes.

Zur Erhöhung der Fälschungssicherheit geschützter Gegenstände, beispielsweise von Banknoten, sind Wasserzeichen bekannt. Sie werden üblicherweise bei der Herstellung des Substrates, aus dem das Sicherheitselement gefertigt wird, üblicherweise ein Papier, eingebracht. Wasserzeichen sind bei Durchlichtbetrachtung des Sicherheitselementes gut erkennbar, da sie die Opazität des Substrates modifizieren. In der Regel wird bei der Herstellung des Papiers die Dicke des Substrates variiert, so dass eine Dickenreduzierung zu einer Opazitätsreduzierung führt. Es sind aber auch andere Ansätze zum Erzeugen eines Wasserzeichens bekannt, beispielsweise mithilfe sogenannter Wasserzeichenfarben, die ebenfalls lokal die Opazität des Substrates modifizieren.To increase the security against forgery of protected objects, for example banknotes, watermarks are known. They are usually introduced in the production of the substrate from which the security element is made, usually a paper. Watermarks are easily recognizable when the security element is viewed through transmitted light, since they modify the opacity of the substrate. As a rule, in the production of the paper, the thickness of the substrate is varied, so that a reduction in thickness leads to an opacity reduction. However, other approaches to generating a watermark are also known, for example using so-called watermark colors, which also locally modify the opacity of the substrate.

Da Wasserzeichen in der Regel bei der Herstellung des Ausgangsmaterials für das Sicherheitselement, beispielsweise bei der Herstellung eines Banknotenpapiers, im Substrat gebildet werden, ist es beim späteren Druck grundsätzlich schwierig, gedruckte Elemente in exakter Lage zum Wasserzeichen anzuordnen, also zu passern.Since watermarks are usually formed in the substrate in the production of the starting material for the security element, for example in the production of a banknote paper, it is fundamentally difficult in later printing to arrange printed elements in an exact position relative to the watermark, that is to pass.

Bedingt durch Schwankungen im Schneideprozess eines Papiersubstrates weisen Papierbogen üblicherweise Schwankungen der Lage des Wasserzeichens auf, die im Millimeter-Bereich sind. Bei einem Druckprozess kommen weitere Passerschwankungen hinzu, bedingt durch Variationen von Anlagepositionen, Übergabevariationen in Druckmaschinen, Papierfeuchteschwankungen und einen Auswalzeffekt des Papiers beim Stichdruck.Due to variations in the cutting process of a paper substrate, paper sheets usually have variations in the position of the watermark, which are in the millimeter range. In a printing process, additional register variations are added due to variations in placement positions, transfer variations in printing presses, paper moisture swings and a swaging effect of the paper in stitching.

Um einen Druck im Passer zum Wasserzeichen aufzubringen, wäre es denkbar, mittels eines Transmissionssensors die Position des Wasserzeichens im Substrat zu erfassen, und das nachfolgende Druckverfahren auf die aktuelle Position des Wasserzeichens einzustellen, z. B. durch eine mechanische Verstellung eines Druckzylinders oder Korrektur der Druckdaten eines digitalen Drucksystems. Es entsteht dadurch Aufwand durch die Erfassung der Wasserzeichenposition, eine in Echtzeit durchzuführende Bildanalyse zur Bestimmung der Wasserzeichenlage und eine in Echtzeit durchzuführende Korrektur der Druckposition. Der Aufwand steigt mit der Druckgeschwindigkeit.In order to apply a pressure in the register to the watermark, it would be conceivable to detect the position of the watermark in the substrate by means of a transmission sensor, and to adjust the subsequent printing method to the current position of the watermark, e.g. B. by a mechanical adjustment of a printing cylinder or correction of the printing data of a digital printing system. This results in effort by the detection of the watermark position, an image analysis to be performed in real time to determine the watermark position and a correction of the printing position to be performed in real time. The effort increases with the printing speed.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Druckverfahren anzugeben, mit dem im Passer zu einem Wasserzeichen gedruckt werden kann, ohne dass zuvor die Lage des Wasserzeichens präzise ermittelt und das Drucksystem auf die Lage des Wasserzeichens angepasst werden muss.The invention is therefore an object of the invention to provide a printing method that can be printed in the register to a watermark without previously determined the location of the watermark precisely and the printing system must be adapted to the location of the watermark.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Druckverfahren zum Herstellen eines Sicherheitselementes, wobei ein Substrat bereitgestellt wird, das eine Vorder- sowie eine Rückseite hat, zumindest für bestimmte Strahlung transluzent ist und ein Wasserzeichen aufweist, welches die Opazität des Substrates moduliert, und auf die Vorderseite eine Druckfarbe aufgetragen wird, gelöst, bei dem auf der Vorderseite die Druckfarbe das Wasserzeichen zumindest teilweise überdeckt, die Druckfarbe mittels der bestimmten Strahlung modifizierbar ist, und das Substrat von der Rückseite mit der bestimmten Strahlung durchstrahlt wird, wobei das Wasserzeichen bezüglich der Modifikation der Druckfarbe als Maske verwendet wird und die Druckfarbe im Passer zum Wasserzeichen modifiziert wird.This object is achieved according to the invention with a printing method for producing a security element, wherein a substrate is provided which has a front and a back, at least for certain radiation is translucent and has a watermark which modulates the opacity of the substrate, and on the front Ink is applied, solved in which the ink on the front side at least partially covers the watermark, the ink is modifiable by means of the particular radiation, and the substrate is irradiated from the back with the particular radiation, the watermark regarding the modification of the ink as Mask is used and the ink in the register is modified to the watermark.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Energie von Strahlung durch das Substrat abgeschwächt wird. Je opaker das Substrat, desto stärker ist die Abschwächung. Deshalb wird von der Eigenschaft des Wasserzeichens, die Opazität des Substrates zu modulieren, vorteilhaft Gebrauch gemacht. Das Wasserzeichen wird als Maske für eine Modifikation der Druckfarbe eingesetzt, indem eine Druckfarbe verwendet wird, die durch bestimmte Strahlung modifizierbar ist, für welche das Substrat transluzent ist, und die bestimmte Strahlung von der Rückseite des Substrates auf die Vorderseite, auf welcher die Druckfarbe das Wasserzeichen überdeckend aufgebracht ist, eingestrahlt wird. Dadurch erfolgt maskiert durch das Wasserzeichen eine Modifikation der Druckfarbe, die automatisch im perfekten Passer zum Wasserzeichen liegt.The invention is based on the recognition that the energy of radiation is attenuated by the substrate. The more opaque the substrate, the stronger the weakening. Therefore, advantage is taken of the property of the watermark to modulate the opacity of the substrate. The watermark is used as a mask for a modification of the ink using a printing ink modifiable by certain radiation for which the substrate is translucent and the particular radiation from the back of the substrate to the front on which the ink is printed Watermark is applied overlapping, is irradiated. This masked by the watermark is a modification of the ink, which automatically lies in the perfect register to the watermark.

Als Modifikation der Druckfarbe kommt dabei insbesondere eine Ablation infrage, wenn eine Druckfarbe verwendet wird, welche ablatierbar ist. Grundsätzlich kann aber jede geeignete Modifikation einer Druckfarbe eingesetzt werden.As a modification of the printing ink, in particular an ablation comes into question when a printing ink is used which is ablatable. In principle, however, any suitable modification of a printing ink can be used.

Diese Modifikation kann direkt, also durch direkte Einwirkung der bestimmten Strahlung auf die Druckfarbe, geschehen, oder indirekt. Im letzteren Fall modifiziert die bestimmte Strahlung ein Element, das wiederum zur Modifikation einer Farbe eingesetzt wird, die an der Vorderseite wahrnehmbar ist. Beispielsweise kann mittels der bestimmten Strahlung eine Schicht modifiziert werden, welche die Haftung der Druckfarbe an der Vorderseite beeinflusst. Nach der Modifikation dieser die Haftung beeinflussenden Schicht, wird dann in einem weiteren Schritt die Druckfarbe in den Bereichen entfernt, in denen die Schicht modifiziert (oder im inversen Fall nicht modifiziert) wurde. Das Vorgehen ähnelt dem Prinzip der sogenannten Waschfarbe. Eine weitere Möglichkeit zur indirekten Modifikation ist die Modifikation einer Entwicklerschicht, welche im Zusammenwirken mit einem Entwickler- oder Fixiermedium die Druckfarbe an denjenigen Stellen modifiziert, an denen die Entwicklerschicht geeignet belichtet wurde. Eine indirekte Beeinflussung der Druckfarbe ist auch in einem zweistufigen Verfahren möglich, wenn die Druckfarbe eine Haftschicht aufweist, die auf die Vorderseite aufgebracht und von der Rückseite unter Mitwirkung des Wasserzeichens als Maske belichtet wird. In einem zweiten Schritt kann dann eine Farbschicht der Druckfarbe aufgebracht werden, welche nur an denjenigen Stellen haftet, an denen die Belichtung erfolgte. Gegebenenfalls kann hier auch in einem Zwischenschritt auf die belichtete Haftschicht eingewirkt werden, so dass diese lediglich in den Bereichen verbleibt, in denen eine geeignete Belichtung erfolgte (Positiveffekt) bzw. in denjenigen Bereichen verbleibt, in denen keine geeignete Belichtung erfolgte (Negativeffekt). Unter dem Begriff „Druckfarbe” wird also auch ein mehrschichtiges System verstanden, wobei ein Teil des Schichtsystems vor der Belichtung auf der Vorderfläche aufgebracht und dann mit der bestimmten Bestrahlung beleuchtet wird. Ein weiterer Teil des Schichtsystems wird dann erst nach der Belichtung aufgebracht. Soweit in dieser Beschreibung und insbesondere in den Ansprüchen also von „Druckfarbe” gesprochen wird und das Aufbringen dieser Druckfarbe auf die Vorderseite über dem Wasserzeichen erwähnt ist, ist davon auch umfasst, dass von einem Druckfarbenschichtsystem nur ein Teil des Schichtsystems aufgebracht und mit der bestimmten Bestrahlung belichtet wird; der andere Teil wird dann nach diesen Schritten aufgebracht und wirkt mit dem belichteten Teil des Schichtsystems geeignet zusammen, um im Passer zum Wasserzeichen ein Druckbild zu erzeugen.This modification can be done directly, ie by direct action of the particular radiation on the printing ink, or indirectly. In the latter case, the particular radiation modifies an element which in turn is used to modify a color perceivable on the front. For example, by means of the particular radiation, a layer can be modified which influences the adhesion of the printing ink on the front side. After the modification of this adhesion-influencing layer, the ink is then removed in a further step in the areas in which the layer was modified (or not modified in the inverse case). The procedure is similar to the principle of the so-called wash color. A further possibility for indirect modification is the modification of a developer layer which, in interaction with a developer or fixing medium, modifies the ink at those points at which the developer layer has been suitably exposed. An indirect influence on the printing ink is also possible in a two-stage process if the printing ink has an adhesive layer which is applied to the front side and exposed from the rear side with the participation of the watermark as a mask. In a second step, a color layer of the printing ink can then be applied, which adheres only to those places where the exposure took place. Optionally, the exposed adhesive layer can also be acted upon here in an intermediate step so that it remains only in those areas in which a suitable exposure took place (positive effect) or remains in those areas in which no suitable exposure took place (negative effect). The term "printing ink" thus also means a multilayer system, wherein a part of the layer system is applied to the front surface before the exposure and then illuminated with the determined irradiation. Another part of the layer system is then applied only after the exposure. As far as is spoken in this specification and in particular in the claims so of "printing ink" and the application of this ink is mentioned on the front over the watermark, it is also included that applied by a printing ink layer system, only a part of the layer system and with the specific irradiation is exposed; the other part is then applied after these steps and interacts with the exposed portion of the layer system to create a printed image in the watermark to the watermark.

Besonders für die Anwendung von Banknoten sind Wasserzeichen üblich, welche die Opazität des Substrates durch Variation einer Dicke des Substrates bei gleichbleibender Dichte des Substrats moduliert, da solche Wasserzeichen in der Regel sehr schwer nachzumachen sind. Diese Wasserzeichen eignen sich gut für das erfindungsgemäße Druckverfahren, das dann die Erscheinung des Wasserzeichens durch weitere Bildinformation ergänzt, die im Passer zum Wasserzeichen liegt. Dadurch ist es beispielsweise möglich, durch das Wasserzeichen bereitgestellte Bildinformation farbig zu ergänzen. Auch kann die Bildinformation des Wasserzeichens, die per se nur im Durchlicht erscheint, mittels des erfindungsgemäß im Passer erzeugten Druckbildes auch in Auflichtbetrachtung erkennbar werden.Especially for the use of banknotes watermarks are common, which modulates the opacity of the substrate by varying a thickness of the substrate at a constant density of the substrate, since such watermarks are usually very difficult to emulate. These watermarks are well suited for the printing method according to the invention, which then supplements the appearance of the watermark by further image information, which lies in the register to the watermark. This makes it possible, for example, to add color information provided by the watermark. Also, the image information of the watermark, which appears per se only in transmitted light, by means of the invention produced in Passer print image in incident light observation can be seen.

Ein Wasserzeichen, das die Opazität eines Substrats moduliert, kann anstatt durch eine Variation der Dicke des Substrats auch durch eine sogenannte Wasserzeichenfarbe erzeugt werden. Die Wasserzeichenfarbe bewirkt hierbei eine Reduzierung der Streuung von Licht im Substratkern. Grundsätzlich beruht Streuung auf einer großen Anzahl von Grenzflächen von Fasern, Füllstoffen, Leim usw. zur umgebenden Luft. Diese Grenzflachen zur umgebenden Luft werden durch geeignete Bindemittelkomponenten in der Wasserzeichenfarbe deutlich reduziert, so dass in diesen Bereichen die Opazität abnimmt. Eine derartige Bindemittelkomponente ist beispielsweise Glyzerin, die in das Substrat eindringt und in den Poren des Substrats verbleibt.A watermark that modulates the opacity of a substrate can also be generated by a so-called watermark color, rather than by varying the thickness of the substrate. The watermark color causes a reduction of the scattering of light in the substrate core. Basically, scattering is due to a large number of interfaces of fibers, fillers, glue, etc. to the surrounding air. These boundary surfaces to the surrounding air are significantly reduced by suitable binder components in the watermark color, so that in these areas the opacity decreases. Such a binder component is, for example, glycerin, which penetrates into the substrate and remains in the pores of the substrate.

Wasserzeichen, die durch Wasserzeichenfarbe erzeugt werden, werden auch als „unechte” Wasserzeichen bezeichnet. Wasserzeichen, die durch eine Variation der Dicke des Substrats bei gleichbleibender Dichte des Substrats erzeugt werden, werden auch als „echte” Wasserzeichen bezeichnet.Watermarks generated by watermark color are also referred to as "spurious" watermarks. Watermarks generated by varying the thickness of the substrate while maintaining the substrate's density are also referred to as "true" watermarks.

Analoges gilt gleichermaßen wenn das Wasserzeichen durch eine Färbung, welche die Opazität des Substrates moduliert, bewirkt ist.The same applies analogously if the watermark is caused by a coloration which modulates the opacity of the substrate.

Ein Wasserzeichen kann die Opazität eines Substrates binär modulieren, d. h. es erzeugt eine in der Durchsicht erkennbare Struktur dadurch, dass an einzelnen Stellen das Substrat weniger opak bzw. höher transluzent ist. Es sind aber auch Wasserzeichen im Sinne einer Graustufenmodulation bekannt, welche die Opazität bzw. die Transluzenz zwischen zwei Maximalwerten modulieren. In der Durchlichtbetrachtung erkennt man dann ein Graustufenbild. Beide Arten von Wasserzeichen sind für das vorliegende Druckverfahren gleichermaßen geeignet. Bei einem Wasserzeichen, das in der Art eines Graustufenbildes ausgestaltet ist, ist es natürlich besonders vorteilhaft, eine Druckfarbe zu verwenden, deren Modifizierbarkeit über eine einfache Schwellwertmodifikation hinausgeht, deren Modifikation also mehr als zwei Zustände kennt. Die mehrstufige Modulation durch das Wasserzeichen wird dann in eine entsprechende mehrstufige Modifikation der Druckfarbe umgesetzt.A watermark can binarise the opacity of a substrate, i. H. it produces a structure which can be seen in the transparency in that the substrate is less opaque or more translucent at individual points. However, there are also known watermarks in the sense of gray scale modulation, which modulate the opacity or the translucency between two maximum values. In the transmitted light view, one then recognizes a grayscale image. Both types of watermarks are equally suitable for the present printing process. In the case of a watermark which is designed in the manner of a gray-scale image, it is, of course, particularly advantageous to use an ink whose modifiability goes beyond a simple threshold modification, the modification of which thus knows more than two states. The multilevel modulation by the watermark is then converted into a corresponding multistage modification of the printing ink.

Eine besonders fein abgestufte Modulation der Opazität kann man durch eine Kombination eines papierdickenmodulierenden „echten” Wasserzeichens mit einem durch Wasserzeichenfarbe erzeugten „unechten” Wasserzeichen erreichen.A particularly finely graded opacity modulation can be achieved by combining a paper thickness modulating "true" watermark with a watermark color generated "spurious" watermark.

Druckfarben bestehen üblicherweise aus Bindemitteln, Hilfsmitteln, Trockenstoffen oder Trocknungsbeschleunigern und farbgebenden Bestandteilen, wie Farbstoffen oder Pigmenten. Strahlt man auf solche Druckfarben eine Strahlung ein, die eine Wellenlänge aufweist, welche von den farbgebenden Bestandteilen zu einem gewissen Grad absorbiert wird, erreicht man, dass die bestimmte Strahlung die Druckfarbe zur Modifikation ablatiert. Im Falle der Ablation werden also Druckfarbe und bestimmte Strahlung so zueinander passend gewählt, dass die bestimmte Strahlung von der Druckfarbe so absorbiert wird, dass eine Ablation möglich ist.Printing inks usually consist of binders, auxiliaries, driers or drying accelerators and coloring constituents, such as dyes or pigments. If one irradiates on such printing inks a radiation having a wavelength which is absorbed by the coloring constituents to a certain degree, one achieves that the particular Radiation ablated the ink for modification. In the case of ablation, therefore, ink and certain radiation are chosen to match each other so that the particular radiation is absorbed by the ink so that ablation is possible.

Um Einflüsse der bestimmten Strahlung auf andere Bestandteile des Substrates oder auf das Substrat aufgebrachte Beschichtungen möglichst zu vermeiden, ist es zu bevorzugen, die bestimmte Strahlung möglichst schmalbandig im Bereich einer Absorptionsbande der Druckfarbe einzustrahlen. Dies ist mit Laserstrahlung besonders einfach zu realisieren.In order to avoid influences of the particular radiation on other components of the substrate or on the substrate applied coatings as possible, it is preferable to irradiate the particular radiation as narrow as possible in the range of an absorption band of the ink. This is particularly easy to realize with laser radiation.

Hat eine Druckfarbe per se keinen Bestandteil, der sie für eine Ablation geeignet absorbierend macht, ist es zu bevorzugen, zur Ablation der Druckfarbe eine bestimmte Beimengung zuzugeben, beispielsweise Ruß, welche die bestimmte Strahlung absorbiert. Das Verwenden einer Beimengung erlaubt es insbesondere, die bestimmte Strahlung so zu wählen, dass sie im nicht sichtbaren Spektralbereich liegt, beispielsweise IR-Strahlung ist, wenn die Beimengung den Absorptionsgrad der Druckfarbe im entsprechenden Spektralbereich steigert.If a printing ink per se has no constituent which makes it suitable for ablation, it is preferable to add a certain amount of additive, for example soot, which absorbs the particular radiation to ablate the printing ink. In particular, the use of an admixture makes it possible to select the particular radiation such that it lies in the non-visible spectral range, for example IR radiation, when the admixture increases the absorption coefficient of the ink in the corresponding spectral range.

Anstelle einer Ablation, die bei der Verwendung dunkler Farben üblicherweise zu einer Aufhellung führt, ist es natürlich auch möglich, die Modifikation so zu gestalten, dass sie zu einer Farbveränderung führt, beispielsweise durch thermische Aktivierung einer Farbe. Dies gilt insbesondere bei der Verwendung von Effektfarben auf Basis von Tinten, die einen blickwinkelabhängigen Farbeindruck zeigen (sogenannte optical variable ink) und von Farben, welche vor der Trocknung durch ein Magnetfeld strukturierbar sind.Of course, instead of ablation, which usually leads to brightening when using dark colors, it is also possible to design the modification such that it leads to a color change, for example by thermal activation of a color. This is especially true when using effect inks based on inks that show a viewing angle-dependent color impression (so-called optical variable ink) and colors that are structurable before drying by a magnetic field.

Es ist deshalb bevorzugt, dass die Druckfarbe eine oder mehrere der folgenden Stoffe aufweist: eine optisch variable Farbe, eine magnetisch orientierbare Farbe, eine metallische Farbe, eine im nicht sichtbaren Spektralbereich wirksame Farbe.It is therefore preferred for the printing ink to comprise one or more of the following substances: an optically variable color, a magnetically orientable color, a metallic color, a color which is effective in the non-visible spectral range.

Wie bereits erwähnt, sieht das erfindungsgemäße Prinzip vor, dass Druckfarbe und bestimmte Strahlung so aufeinander abgestimmt sind, dass die bestimmte Strahlung in der Lage ist, die Druckfarbe zu modifizieren, wobei das Wasserzeichen, welches die Opazität des Substrates moduliert, als Maske verwendet wird. Der in dieser Beschreibung verwendete Begriff „bestimmte Strahlung” bringt deshalb zum Ausdruck, dass eine Druckfarbe eingesetzt wird, welche mittels dieser Strahlung modifizierbar ist. Die Modifikation, beispielsweise in Form einer Ablation, ist in Druckfarbe dann erreicht, wenn die bestimmte Strahlung an der Vorderseite eine geeignete Intensität hat. Die durch das Wasserzeichen bewirkte Opazitätsmodulation mindert die Intensität der Strahlung auf der Vorderseite, auf der sich die Druckfarbe befindet. Die Strahlungsintensität auf der Rückseite wird deshalb so eingestellt, dass die Opazitätsmodulation, welche durch das Wasserzeichen bewirkt ist, auf der Vorderseite zu einer Strahlungsmodulation führt, welche den Modifikationseffekt an der Druckfarbe moduliert. Mit anderen Worten, die Strahlungsintensität auf der Rückseite wird so gewählt, dass an den Stellen, an denen das Wasserzeichen die niedrigste Opazität im Substrat bewirkt, eine Modifikation der Druckfarbe eintritt, an den Stellen, an denen das Wasserzeichen die höchste Opazität des Substrates bewirkt, hingegen keine bzw. nur eine sehr geringe Modifikation erreicht ist. Dann dient das Wasserzeichen als Maske bei der Durchstrahlung des Substrates mit der bestimmten Strahlung. Da die Modifikation der Druckfarbe in der Regel eine vergleichsweise hohe Strahlungsintensität erfordert, ist der Einsatz eines Strahlbündels vorteilhaft, das über die Rückseite des Substrates gerastert wird. Das Strahlbündel kann beispielsweise in Form eines Laserstrahls vorliegen. Es ist dann nicht nur einfach, die erforderliche Strahlungsintensität bereitzustellen, auch die Intensitätseinstellung kann einfach erfolgen, da es weniger Aufwand bereitet, ein Strahlbündel in seiner Intensität einzustellen, als eine homogene Intensitätseinstellung eines aufgefächerten Lichtstrahls zu bewirken.As already mentioned, the principle according to the invention provides that printing ink and certain radiation are coordinated so that the particular radiation is able to modify the printing ink, wherein the watermark which modulates the opacity of the substrate is used as a mask. The term "certain radiation" as used in this specification therefore expresses that a printing ink is used which is modifiable by means of this radiation. The modification, for example in the form of an ablation, is achieved in printing ink when the particular radiation at the front has a suitable intensity. The opacity modulation caused by the watermark reduces the intensity of the radiation on the front surface on which the ink is located. The radiation intensity on the backside is therefore adjusted so that the opacity modulation caused by the watermark on the front side results in a radiation modulation which modulates the modification effect on the ink. In other words, the radiation intensity on the backside is chosen so that at the points where the watermark causes the lowest opacity in the substrate, a modification of the ink occurs at the points where the watermark causes the highest opacity of the substrate, however, no or only a very slight modification is achieved. Then, the watermark serves as a mask in the irradiation of the substrate with the specific radiation. Since the modification of the printing ink generally requires a comparatively high radiation intensity, it is advantageous to use a beam that is scanned over the back side of the substrate. The beam may be in the form of a laser beam, for example. It is then not only easy to provide the required radiation intensity, also the intensity adjustment can be done easily, since it is less effort to adjust a beam in its intensity, as to effect a homogeneous intensity adjustment of a fanned light beam.

Die Verwendung eines gerasterten Strahlbündels hat weiter den Vorteil, dass die Intensität der bestimmten Strahlung zusätzlich zur Verwendung des Wasserzeichens als Maske variiert werden kann, um eine zusätzliche Strukturierung der Modifikation der Druckfarbe zu bewirken. Diese zusätzliche Modifikation ist dann natürlich nicht im Passer zum Wasserzeichen.The use of a rasterized beam further has the advantage that the intensity of the particular radiation can be varied in addition to the use of the watermark as a mask to effect additional patterning of the modification of the ink. This additional modification is of course not in the register for the watermark.

Zusätzlich ist es möglich, auf der Rückseite eine zusätzliche Maskierung aufzubringen, welche die bestimmte Strahlung abschwächt oder absorbiert. Hierdurch erreicht man eine weitere Strukturierung der Druckfarbenmodifikation.In addition, it is possible to apply additional masking on the backside which attenuates or absorbs the particular radiation. This achieves a further structuring of the ink modification.

Untersuchungen der Erfinder zeigten, dass auf der Rückseite keine visuell sichtbare Markierung entsteht, wenn mit dem erfindungsgemäßen Druckverfahren auf der Vorderseite die Druckfarbe maskiert durch das Wasserzeichen belichtet und modifiziert, beispielsweise ablatiert wird.Investigations by the inventors have shown that no visually visible marking is formed on the backside when, with the printing method according to the invention on the front side, the printing ink is masked exposed by the watermark and modified, for example ablated.

Grundsätzlich kann die zu modulierende Druckfarbe sowohl mittels Strahlung ablatierbare Stoffe als auch mittels Strahlung entwickelbare Stoffe (beispielsweise thermochrome Stoffe, die bevorzugt einen nicht reversiblen Farb- oder Opazitätswechsel aufweisen) und zusätzlich auch nicht mittels Strahlung ablatierbare oder entwickelbare Stoffe enthalten. Je nach Farbformulierung bleiben die zuletzt genannten Stoffe unbehelligt auf dem Substrat zurück oder werden lediglich teilweise entfernt. Des Weiteren kann die Druckfarbe ein Stoffgemisch enthalten, bei dem die einzelnen Komponenten in Abhängigkeit der auftreffenden Energie in Stufen modifiziert werden. Beispielsweise wird eine erste Komponente bei sehr geringer Opazität und eine zweite Komponente bereits bei mittlerer Opazität ablatiert.In principle, the ink to be modulated can contain substances which can be ablated by radiation as well as substances which can be developed by radiation (for example thermochromic substances which preferably have a non-reversible change in color or opacity) and, in addition, substances which can not be ablated or developed by radiation. Depending on the color formulation, the last-mentioned substances remain undisturbed on the substrate or are only partially removed. Furthermore, the printing ink may contain a substance mixture in which the individual components are modified in stages as a function of the incident energy. For example, a first component at very low opacity and a second component is already ablated at medium opacity.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Druckfarbe einen aus EP 1 826 728 A2 bekannten lasermarkierbaren Merkmalsstoff mit Kern-Hülle-Teilchen, wobei eines der Materialien von Kern und Hülle die Strahlung eines Markierungslaser absorbiert und das andere der Materialien von Kern und Hülle die Strahlung des Markierungslasers nicht absorbiert. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält das Kern-Hülle-Teilchen einen aus EP 1 826 730 A2 bekannten UV-anregbaren organischen Lumineszenzstoff, wobei der organische Lumineszenzstoff den Kern bildet, der mit einer Hülle beschichtet ist, die die chemische und/oder physikalische Beständigkeit des Lumineszenzstoffs erhöht.According to a preferred embodiment, the printing ink contains one EP 1 826 728 A2 known laser markable feature substance with core-shell particles, wherein one of the materials of core and shell absorbs the radiation of a marking laser and the other of the materials of the core and shell does not absorb the radiation of the marking laser. According to another preferred embodiment, the core-shell particle contains one EP 1 826 730 A2 known UV-excitable organic luminescent substance, wherein the organic luminescent substance forms the core, which is coated with a shell, which increases the chemical and / or physical resistance of the luminescent substance.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die Druckfarbe ein aus EP 1 826 246 A2 bekanntes modifiziertes Eisenblau-Pigment, das mit einer alkali- und/oder säurebeständigen Hülle beschichtet ist.According to a further preferred embodiment, the printing ink contains one EP 1 826 246 A2 known modified iron blue pigment, which is coated with an alkali and / or acid-resistant shell.

Der hier verwendete Begriff Druckfarbe hebt auf den Druckeffekt ab, der durch die wasserzeichenmaskierte und strahlungsbasierte Modifikation erreicht wird. Die Druckfarbe selbst kann dabei natürlich auch Strukturen umfassen, die über herkömmliche Farbsysteme hinausgehen, beispielsweise eine Folienbeschichtung oder eine Metallisierung.The term ink used here stands out for the printing effect achieved by the watermark-masked and radiation-based modification. Of course, the printing ink itself can also comprise structures which go beyond conventional color systems, for example a film coating or a metallization.

Zu schützende Gegenstände im Rahmen dieser Beschreibung können beispielsweise Sicherheitspapiere, Ausweis- und Wertdokumente (wie z. B. Banknoten, Chipkarten, Passe, Identifikationskarten, Ausweiskarten, Aktien, Anleihen, Urkunden, Gutscheine, Schecks, Eintrittskarten, Kreditkarten, Gesundheitskarten, ...) sowie Produktsicherungselemente, wie z. B. Etiketten, Siegel, Verpackungen, sein.Items to be protected within the scope of this description may include, for example, security papers, identity and value documents (such as bank notes, chip cards, passports, identification cards, identity cards, stocks, bonds, certificates, vouchers, checks, tickets, credit cards, health cards, etc.). ) as well as product security elements, such. As labels, seals, packaging, be.

Unter dem Begriff Sicherheitspapier wird hier insbesondere die noch nicht umlauffähige Vorstufe zu einem Wertdokument verstanden, die neben dem erfindungsgemäß hergestellten Druck beispielsweise auch weitere Echtheitsmerkmale (wie z. B. im Volumen vorgesehene Lumineszenzstoffe) aufweisen kann. Unter Wertdokumenten werden hier einerseits aus Sicherheitspapieren hergestellte Dokumente, z. B. Banknoten, verstanden. Andererseits können Wertdokumente auch sonstige Dokumente und Gegenstände sein, die mit dem erfindungsgemäßen Druckverfahren bearbeitet sind, damit die Wertdokumente nicht kopierbare Echtheitsmerkmale aufweisen, wodurch eine Echtheitsüberprüfung möglich ist und zugleich unerwünschte Kopien verhindert werden.The term security paper is understood here in particular as the precursor that can not yet be processed to form a value document which, in addition to the pressure produced according to the invention, may also have further authenticity features (such as, for example, luminescent substances provided in the volume). Under value documents here on the one hand from security papers produced documents, eg. B. banknotes understood. On the other hand, value documents can also be other documents and articles which are processed with the printing method according to the invention, so that the value documents have non-copyable authenticity features, whereby an authenticity check is possible and at the same time unwanted copies are prevented.

Das Substrat besteht besonders bevorzugt aus Papier aus Baumwollfasern, wie es beispielsweise für Banknoten verwendet wird. Bevorzugt kann das Substrat auch aus Papier aus anderen natürlichen Fasern, ebenso bevorzugt aus Synthesefasern, d. h. einer Mischung aus natürlichen und synthetischen Fasern bestehen. Weiterhin bevorzugt besteht das Substrat aus einer Kombination aus mindestens zwei übereinander angeordneten und miteinander verbundenen unterschiedlichen Substraten, einem sogenannten Hybrid, beispielsweise einer Kombination Kunststofffolie-Papier-Kunststofffolie, d. h. ein Substrat aus Papier wird auf jeder seiner beiden Seiten durch eine Kunststofffolie bedeckt, oder Papier-Kunststofffolie-Papier, d. h. ein Substrat aus einer Kunststofffolie wird auf jeder seiner beiden Seiten durch ein Substrat aus Papier bedeckt.The substrate is particularly preferably made of paper made of cotton fibers, as used for example for banknotes. Preferably, the substrate can also be made of paper of other natural fibers, also preferably of synthetic fibers, d. H. a mixture of natural and synthetic fibers. Further preferably, the substrate consists of a combination of at least two superimposed and interconnected different substrates, a so-called hybrid, for example a combination of plastic film-paper-plastic film, d. H. a substrate of paper is covered on either side by a plastic film, or paper plastic film paper, d. H. a substrate made of a plastic film is covered on each of its two sides by a paper substrate.

Bevorzugt besteht das Substrat aus einer mindestens teilweise transparenten Kunststofffolie. Das Wasserzeichen wird in diesem Fall durch eine Farbe erzeugt, die auf eine Seite des Substrats aufgebracht ist und deren Farbton dem Farbton des Substrats mindestens ähnlich ist. Ein derartiges Wasserzeichen ist beispielsweise aus DE 10 2009 056 462 A1 bekannt.Preferably, the substrate consists of an at least partially transparent plastic film. The watermark is generated in this case by a color which is applied to one side of the substrate and whose hue is at least similar to the hue of the substrate. Such a watermark is for example off DE 10 2009 056 462 A1 known.

Unter Transluzenz bzw. transluzent wird in dieser Beschreibung die partielle Lichtdurchlässigkeit eines Körpers verstanden, also die Eigenschaft, Licht streuend durchlassen. Transluzenz ist u. a. in Abgrenzung zur Transparenz (= Bild- oder Blickdurchlässigkeit) zu sehen. Die reziproke Eigenschaft der Transluzenz ist die Opazität. Soweit hier die Rede davon ist, dass ein Wasserzeichen die Opazität moduliert, kann gleichermaßen davon gesprochen werden, dass es invers dazu die Transluzenz moduliert.Under translucency or translucent in this description, the partial translucency of a body understood, so the property of transmitting light scattering. Translucency is u. a. in contrast to the transparency (= image or view permeability) to see. The reciprocal property of translucency is opacity. As far as there is talk here that a watermark modulates the opacity, it can equally be said that it inversely modulates the translucency.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the specified combinations but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielshalber anhand der beigefügten Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert ist. Es zeigen:The invention will be explained in more detail by way of example with reference to the accompanying drawings, which also disclose features essential to the invention. Show it:

1a und 1b eine Schemadarstellung eines Substrates in Schnittdarstellung (1a) bzw. in Draufsicht (1b) zur Veranschaulichung der Opazitätsmodulation durch das Wasserzeichen, 1a and 1b a schematic representation of a substrate in a sectional view ( 1a ) or in plan view ( 1b ) to illustrate the opacity modulation by the watermark,

2 eine Schemadarstellung des Substrates der 1 zur Erzeugung eines zum Wasserzeichen gepasserten Druckbildes, 2 a schematic representation of the substrate of 1 for generating a watermarked printed image,

3a und 3b eine Schemadarstellung ähnlich der 1a und 1b, betreffend eine Ausführungsform, bei der das Wasserzeichen durch eine Wasserzeichenfarbe erzeugt ist, 3a and 3b a schema representation similar to the 1a and 1b relating to an embodiment in which the watermark is generated by a watermark color,

4 eine Darstellung ähnlich der 2 für das Substrat der 3a und 3b, 4 a representation similar to the 2 for the substrate of 3a and 3b .

5a eine Schemadarstellung ähnlich der 2 für ein Ausführungsbeispiel, bei dem auf der Vorderseite des Substrates eine nicht modifizierbare Beschichtung vorgesehen ist, 5a a schema representation similar to the 2 for an embodiment in which a non-modifiable coating is provided on the front side of the substrate,

5b und 5c Ansichten des Substrates der 5a von der Rückseite bzw. der Vorderseite nach einer Modifikation und 5b and 5c Views of the substrate of the 5a from the back or the front of a modification and

6 bis 8 Draufsichten (6a, 6b, 7, 8) und Schnittansichten (6c, d) eines Ausführungsbeispiels, das einen Fensterfaden hat. 6 to 8th Plan views ( 6a . 6b . 7 . 8th ) and sectional views ( 6c , d) an embodiment having a window thread.

1a zeigt in einer Schnittdarstellung ein Sicherheitselement 1, wobei zur Vereinfachung lediglich ein Substrat 2 gezeichnet ist. Das Substrat 2 weist eine Vorderseite 3 auf (die in den Figuren ohne weitere Einschränkung unten angeordnet ist) sowie eine Rückseite 4. In das Substrat 2 ist ein Wasserzeichen 5 eingearbeitet, das die Dicke des Substrates 2 und damit dessen Opazität moduliert. Diese Opazitätsmodulation ist in 1b dargestellt, welche eine Draufsicht auf die Vorderseite 3 des Substrates 2 schematisch zeigt. Es bestehen Bereiche 6 mit hoher Opazität an Stellen, an denen das Substrat 2 die maximale (nicht geminderte) Dicke hat. In Bereichen 7, in denen die Dicke um ein mittleres Maß reduziert ist, hat das Substrat 2 eine mittlere Opazität. In einem Bereich 8, in dem die Dicke stark gemindert ist, hat das Substrat 2 eine geringe Opazität bzw. eine hohe Transluzenz. 1a shows in a sectional view a security element 1 , wherein for simplicity only one substrate 2 is drawn. The substrate 2 has a front 3 on (which is arranged in the figures without further restriction below) and a back 4 , In the substrate 2 is a watermark 5 incorporated the thickness of the substrate 2 and thus modulates its opacity. This opacity modulation is in 1b shown, which is a plan view of the front 3 of the substrate 2 schematically shows. There are areas 6 with high opacity in places where the substrate 2 has the maximum (not diminished) thickness. In areas 7 in which the thickness is reduced by an average amount, the substrate has 2 a medium opacity. In one area 8th in which the thickness is greatly reduced, the substrate has 2 a low opacity or a high translucency.

Zum Erzeugen eines Druckbildes, das zum Wasserzeichen gepassert ist, wird auf die Vorderseite 3 eine Druckfarbe aufgebracht, die mittels Laserstrahlung ablatierbar ist. 2 zeigt das Substrat 2 mit auf der Vorderseite 3 aufgebrachter Druckfarbe 9. Die Druckfarbe 9 ist dabei (noch) nicht weiter strukturiert, überdeckt allerdings zumindest zum Teil den Bereich, in dem das Wasserzeichen 5 im Substrat 2 vorhanden ist.To create a printed image that has been adapted to the watermark, it is printed on the front side 3 applied an ink which is ablatierbar by means of laser radiation. 2 shows the substrate 2 with on the front 3 applied printing ink 9 , The printing ink 9 is (still) not further structured, but at least partly covers the area in which the watermark 5 in the substrate 2 is available.

Von der Vorderseite 3 wird nun ein Laserstrahl 10 über das Substrat geführt. Er durchstrahlt das Substrat 2. Die Wellenlänge des Laserstrahls ist derart, dass die Druckfarbe 9 die Strahlung absorbiert. Der Laserstrahl 10 wird abhängig von der Opazität des Substrates 2, welche durch das Wasserzeichen 5 moduliert ist, abgeschwächt. An einer Position 10a, an der das Substrat durch das Wasserzeichen eine hohe Opazität hat, wird der Laserstrahl 10 stark abgeschwächt. An einer Position 10b, an der das Substrat die geringste Opazität hat, wird der Laserstrahl am wenigsten abgeschwächt. In 2 ist dies schematisch durch die Dicke des Laserstrahls 10 veranschaulicht. Tatsächlich wird natürlich nur die Intensität des Laserstrahls 10, nicht jedoch dessen Strahlungsquerschnitt beim Durchtritt durch das Substrat 2 abgeschwächt.From the front 3 now becomes a laser beam 10 guided over the substrate. He radiates through the substrate 2 , The wavelength of the laser beam is such that the printing ink 9 absorbs the radiation. The laser beam 10 will depend on the opacity of the substrate 2 which by the watermark 5 modulated, attenuated. At a position 10a where the substrate has high opacity by the watermark becomes the laser beam 10 strongly weakened. At a position 10b where the substrate has the least opacity, the laser beam is least attenuated. In 2 this is schematically by the thickness of the laser beam 10 illustrated. In fact, of course, only the intensity of the laser beam 10 but not its radiation cross section when passing through the substrate 2 weakened.

Die Intensität des Laserstrahls 10 wird so eingestellt, dass sich eine Modulation der Ablationswirkung ergibt, die der Laserstrahl 10 auf die an der Vorderseite 3 aufgebrachte Druckfarbe 9 hat: im Bereich 8 mit geringer Opazität wird die Druckfarbe 9 maximal ablatiert, in Bereichen 7 mit mittlerer Opazität wird die Druckfarbe zu einem geringeren Grad ablatiert, und in Bereichen 6 mit maximaler Opazität, erfolgt die geringste oder gegebenenfalls sogar keine Ablation. Dies gilt natürlich nur, soweit die Druckfarbe 9 auf der Vorderseite 3 den Bereich überdeckt, in dem das Wasserzeichen 5 im Substrat 2 ausgebildet ist.The intensity of the laser beam 10 is adjusted to give a modulation of the ablation effect that the laser beam 10 on the front 3 applied printing ink 9 has: in the area 8th with low opacity, the ink becomes 9 ablated at maximum, in areas 7 with medium opacity, the ink is ablated to a lesser degree, and in areas 6 with maximum opacity, the least or possibly even no ablation occurs. Of course, this only applies as far as the printing ink 9 on the front side 3 the area covered in the watermark 5 in the substrate 2 is trained.

Die beschriebene Ausführungsform kann dahingehend abgewandelt werden, dass anstelle eines Wasserzeichens, welches die Opazität durch eine Dickenvariation des Substrates moduliert, ein sogenanntes „unechtes” bzw. gedrucktes Wasserzeichen tritt, also ein Wasserzeichen, das auf dem Substrat 2 durch eine sogenannte Wasserzeichenfarbe erzeugt wurde.The described embodiment can be modified such that instead of a watermark which modulates the opacity by a thickness variation of the substrate, a so-called "false" or printed watermark occurs, that is to say a watermark which is deposited on the substrate 2 was generated by a so-called watermark color.

Die 3a und 3b zeigen schematisch die Bereitstellung eines derartigen gedruckten Wasserzeichens. Auf die Rückseite 4 des Substrats 2 wird eine Wasserzeichenfarbe 11 aufgedruckt. Die Wasserzeichenfarbe 11 dringt gemäß 3b in das Substrat 2 ein und bewirkt nach Trocknung oder anderer geeigneter Bearbeitung eine Transluzenzerhöhung 12 im Substrat 2 an den Stellen, an denen die Wasserzeichenfarbe 11 aufgedruckt wurde.The 3a and 3b schematically show the provision of such a printed watermark. On the back 4 of the substrate 2 becomes a watermark color 11 printed. The watermark color 11 penetrates accordingly 3b in the substrate 2 and causes after drying or other suitable processing, a translucency increase 12 in the substrate 2 in the places where the watermark color 11 was printed.

Beaufschlagt man nun, wie in 4 dargestellt, das Substrat 2 mit dem gedruckten Wasserzeichen 12 mit dem Laserstrahl 10, ergibt sich wiederum der Effekt, dass der Laserstrahl 10 an Positionen 10a, an denen das Wasserzeichen bzw. die Wasserzeichenfarbe die Transluzenz des Substrates 2 erhöht, weniger in der Intensität abgeschwächt wird als an Positionen 10b, an denen das Wasserzeichen diese Wirkung nicht hat. Man erhält wiederum eine Ablation der Druckfarbe 9 im exakten Passer zum Wasserzeichen, ohne dass bei der Aufbringung der Druckfarbe 9 dieser Passer eingestellt worden war.Press now, as in 4 represented, the substrate 2 with the printed watermark 12 with the laser beam 10 , in turn, gives the effect that the laser beam 10 at positions 10a in which the watermark or the watermark color the translucency of the substrate 2 increased, less attenuated in intensity than at positions 10b where the watermark does not have this effect. Again, an ablation of the ink is obtained 9 in the exact register to the watermark, without the application of the ink 9 this passer had been set.

Die 5a bis 5c betreffen eine dritte Ausführungsform, bei der zusätzlich auf der Vorderseite 3 eine nicht durch die Laserstrahlung 10 modifizierbare Beschichtung 13 aufgebracht wurde, die für die Laserstrahlung 10 transparent ist und diese somit nicht abschwächt.The 5a to 5c refer to a third embodiment, in addition to the front 3 one not by the laser radiation 10 Modifiable coating 13 was applied to the laser radiation 10 is transparent and thus does not weaken it.

5a zeigt eine Schnittdarstellung ähnlich der 2, wobei nun in einigen Bereichen die nicht von der Laserstrahlung modifizierbare Beschichtung 13 aufgebracht ist. 5b zeigt eine Draufsicht auf die Rückseite 4 mit der Beschichtung 13. 5a shows a sectional view similar to the 2 , where now in some areas the non-modifiable by the laser radiation coating 13 is applied. 5b shows a plan view of the back 4 with the coating 13 ,

5c zeigt eine Draufsicht auf die Vorderseite 3 nach erfolgter Bestrahlung mit der Laserstrahlung 10. Aufgrund der im Bereich des Wasserzeichens unterschiedlichen Opazität des Substrats 2 wird die Druckfarbe 9 unterschiedlich stark von der Laserstrahlung 10 beeinflusst, so dass sich die unterschiedlichen Bereiche 14, 15 und 16 ergeben. Im Bereich 16 ist die Druckfarbe 9 nahezu unbeeinflusst, da die Energie des Laserstrahls aufgrund der Opazität des Substrats 2 stark abgeschwächt ist. Im Bereich 14 ist die Druckfarbe 9 wegen einer mittleren Laserenergieabschwächung durch das Substrat aufgrund der mittleren Opazität des Substrats 2 in einem mittleren Maße modifiziert, beispielsweise ablatiert. Eine starke Wirkung hatte der Laserstrahl auf die Druckfarbe 9 im Bereich 15, da dort da Substrat 2 eine geringe Opazität hat und den Laserstrahl nur gering abschwächte. 5c shows a plan view of the front 3 after irradiation with the laser radiation 10 , Due to the different opacity of the substrate in the area of the watermark 2 becomes the printing ink 9 different degrees of laser radiation 10 influenced, so that the different areas 14 . 15 and 16 result. In the area 16 is the printing ink 9 almost unaffected, because the energy of the laser beam due to the opacity of the substrate 2 is greatly attenuated. In the area 14 is the printing ink 9 due to average laser energy dissipation through the substrate due to the average opacity of the substrate 2 modified to an average extent, for example ablated. The laser beam had a strong effect on the printing ink 9 in the area 15 because there is substrate there 2 has a low opacity and weakened the laser beam only slightly.

Das anhand der 5a bis 5c beschriebene Ausführungsbeispiel kann natürlich auch mit einem Wasserzeichen realisiert werden, das durch eine Wasserzeichenfarbe und nicht durch eine Dickenmodulation erzeugt wurde.That on the basis of 5a to 5c Of course, the described embodiment can also be realized with a watermark that was generated by a watermark color and not by a thickness modulation.

Natürlich ist es grundsätzlich für alle Ausführungsformen möglich, eine Kombination aus Wasserzeichenfarbe und Dickenmodulation zu verwenden. Eine Wasserzeichenfarbe ist beispielsweise von Sun Chemical unter der Bezeichnung 669440 Vernes UVSP (Art.-Nr. JV 40000009) verfügbar.Of course, it is basically possible for all embodiments to use a combination of watermark color and thickness modulation. A watermark ink is available, for example, from Sun Chemical under the designation 669440 Vernes UVSP (art.No .: JV 40000009).

Natürlich können die hier beschriebenen Ansätze auch auf beiden Seiten eines Substrates ausgeführt werden, wobei die Druckfarbe 9 dann alternierend auf Vorder- und Rückseite des Substrates aufgebracht wird, so dass sie sich nicht überdeckt.Of course, the approaches described herein can also be performed on both sides of a substrate, with the ink 9 then alternately applied to the front and back of the substrate so that it does not overlap.

Darüber hinaus können auch zwei verschiedene Druckfarben eingesetzt werden, die durch Strahlung unterschiedlicher Spektralbereiche modifizierbar sind. Dies erlaubt es, mit unterschiedlichen Intensitätsprofilen für diese beiden Strahlungen zu arbeiten oder auf Vorder- und Rückseite denselben Bereich mit strahlungsmodifizierten Druckfarben im Passer zum Wasserzeichen zu bedrucken. Dazu wird eine erste Druckfarbe auf die Vorderseite und eine zweite Druckfarbe auf die Rückseite aufgebracht. Anschließend werden diese Druckfarben durch Laserstrahlung, die von der Rückseite (für die auf der Vorderseite befindliche Druckfarbe) bzw. der Rückseite (für die auf der Vorderseite befindliche Druckfarbe) entsprechend belichtet und modifiziert.In addition, two different printing inks can be used, which can be modified by radiation of different spectral ranges. This makes it possible to work with different intensity profiles for these two radiations or to print on the front and back the same area with radiation-modified inks in the register to the watermark. For this purpose, a first ink is applied to the front and a second ink on the back. Subsequently, these inks are exposed and modified by laser radiation from the back (for the ink on the front) or the back (for the ink on the front).

Ebenso ist auch die Verwendung möglich von

  • • mindestens zwei verschiedenen Druckfarben, die unterschiedliche Strahlungsintensitäten für eine Modifikation benötigen, oder
  • • mindestens einer Druckfarbe, die Stoffe enthält, die unterschiedliche Strahlungsintensitäten für eine Modifikation benötigen, oder
  • • mindestens einer Druckfarbe, die ein Gemisch aus Stoffen enthält, die modifizierbar und die nicht modifizierbar sind.
Similarly, the use of possible
  • • at least two different inks that require different radiation intensities for modification, or
  • • at least one printing ink containing substances requiring different levels of radiation for modification, or
  • • at least one printing ink containing a mixture of substances that are modifiable and non-modifiable.

Für das erfindungsgemäße Druckverfahren seien nachfolgend drei Beispiele beschrieben:Three examples are described below for the printing process according to the invention:

Beispiel 1:Example 1:

Eine schwarze, rußbasierte Offsetfarbe wurde über den Bereich eines Wasserzeichens gedruckt. Die Farbe wurde mehrere Tage getrocknet und dann mittels eines ND-Vanadat-Lasers von der Rückseite die auf der Vorderseite befindliche Farbe ablatiert. In Bereichen mit geringer Papierdicke, d. h. maximal transluzentem Wasserzeichen wurden 80% bis 95% der Farbe dadurch entfernt. In Bereichen mit maximaler Papierdicke, d. h. minimaler Transluzenz des Wasserzeichens wurden nur 10% bis 30% der Farbe ablatiert.A black, soot-based offset color was printed over the area of a watermark. The paint was dried for several days and then ablated by an ND vanadate laser from the back of the color on the front. In areas of low paper thickness, i. H. maximum translucent watermark was 80% to 95% of the color removed. In areas of maximum paper thickness, i. H. minimal translucency of the watermark, only 10% to 30% of the color was ablated.

Beispiel 2:Example 2:

Mittels einer OVI-Siebdruckfarbe WP des Herstellers SICPA wurde der Bereich eines Wasserzeichens an der Vorderseite überdruckt. Die Farbe trocknete mehrere Tage aus. Anschließend wurde mittels eins Nd:Yag-Lasers von der Rückseite die auf der Vorderseite befindliche Farbe ablatiert. In Bereichen mit geringer Papierdicke wurden 80% bis 95% der Farbe entfernt. In den Bereichen mit maximaler Papierdicke wurden 10% bis 30% der Farbe ablatiert.The area of a watermark on the front side was overprinted by means of an OVI screen printing ink WP from the manufacturer SICPA. The paint dried out for several days. Subsequently, the color on the front was ablated by means of a Nd: Yag laser from the back. In areas of low paper thickness, 80% to 95% of the paint was removed. In areas of maximum paper thickness, 10% to 30% of the paint was ablated.

Beispiel 3Example 3

Mittels einer magnetischen OVMI-Siebdruckfarbe des Herstellers SICPA wurde der Bereich eines Wasserzeichens an der Vorderseite überdruckt. Die Farbe trocknete mehrere Tage aus. Anschließend wurde mittels eins Nd:Yag-Lasers von der Rückseite die auf der Vorderseite befindliche Farbe ablatiert. In Bereichen mit geringer Papierdicke wurden 80% bis 95% der Farbe mit Ausnahme eines gelben Farbmittels entfernt. In den Bereichen mit maximaler Papierdicke wurden 10% bis 30% der Farbe ablatiert.The area of a watermark on the front side was overprinted by means of a magnetic OVMI screen printing ink of the manufacturer SICPA. The paint dried out for several days. Subsequently, the color on the front was ablated by means of a Nd: Yag laser from the back. In areas of low paper thickness, 80% to 95% of the color except a yellow colorant was removed. In areas of maximum paper thickness, 10% to 30% of the paint was ablated.

Generell ist die bestimmte Strahlung so zu wählen, dass im Substrat keine Absorption der Strahlung auftritt, die zu einer Veränderung des Substrates führen würde. Hierzu sind sowohl Dauerstrich-Laser wie auch gepulst betriebene Laser möglich. Ein Beispiel für einen geeigneten Dauerstrich-Laser ist das Modell Innoslab, IS8I-E des Herstellers EdgeWave GmbH, der ein Nd:YVO4-basierter Laser bei einer Wellenlänge von 1.064 nm ist. Er stellt im Dauerstrichbetrieb eine Leistung von 100 Watt bereit. Bei einer Scangeschwindigkeit von 2,5 m/s bis 5 m/s kann die Ablation einer rußbasierten Farbe vorgenommen werden.In general, the specific radiation should be chosen so that there is no absorption in the substrate Radiation occurs that would lead to a change in the substrate. Both continuous wave lasers and pulsed lasers are possible for this purpose. An example of a suitable CW laser is the model Innoslab, IS8I-E manufactured by EdgeWave GmbH, which is a Nd: YVO 4 -based laser at a wavelength of 1064 nm. It provides a power of 100 watts in continuous wave mode. At a scan speed of 2.5 m / s to 5 m / s, the ablation of a soot-based color can be performed.

Verwendet man als Druckfarbe eine IR-modifizierbare Farbe ergibt sich der Vorteil, dass das Druckbild und die Überprüfung des Passers mittels Infrarot-Messung maschinenbasiert möglich ist. Diese Farbe kann visuell sichtbar als auch nicht sichtbar sein.If an IR-modifiable color is used as the printing ink, there is the advantage that the printed image and the verification of the register can be machine-based by means of infrared measurement. This color may be visually visible or not visible.

Das erfindungsgemäße Druckverfahren ist auch bei einem Wasserzeichen anwendbar, das im Zusammenhang mit einem sogenannten Fensterfaden in einem Substrat eines Sicherheitselementes vorgesehen ist. 6a zeigt eine Draufsicht in Durchlicht auf eine Vorderseite 3 eines Substrates 2, das einen Fensterfaden 17 aufweist. Im Substrat 2 sind dabei eine Abfolge von streifenförmigen Bereichen 18 und 19 vorgesehen, die das Wasserzeichen bilden: in den Bereichen 18 ist die Dicke des Substrats unverändert, so dass das Wasserzeichen eine hohe Opazität hat, und in den Bereichen 19 ist die Dicke des Substrats vermindert, so dass das Wasserzeichen eine niedrige Opazität hat (im Ausführungsbeispiel der 6 bis 8 befindet sich im Gegensatz zu den Ausführungsbeispielen der 1 bis 5 das Wasserzeichen auf der Vorderseite 3 des Substrats). Dies hat in Auflicht den Effekt, dass der Fensterfaden 17 sichtbare Abschnitte 20 hat, in denen eine Seite des Fensterfadens gemäß 6d nicht von dem Substrat bedeckt ist, und nicht sichtbare, weil gemäß 6c im Substrat 2 vollständig eingebettete Abschnitte 21 hat. Die Wirkung in Auflicht sieht man in 6b: nur die sichtbaren Abschnitte 20 liegen an der Vorderseite 3 frei und sind sichtbar.The printing method according to the invention is also applicable to a watermark which is provided in connection with a so-called window thread in a substrate of a security element. 6a shows a top view in transmitted light on a front side 3 of a substrate 2 that has a window thread 17 having. In the substrate 2 are a sequence of strip-shaped areas 18 and 19 provided that form the watermark: in the areas 18 For example, the thickness of the substrate is unchanged so that the watermark has high opacity, and in the areas 19 the thickness of the substrate is reduced, so that the watermark has a low opacity (in the embodiment of the 6 to 8th is in contrast to the embodiments of the 1 to 5 the watermark on the front 3 of the substrate). This has the effect in incident light that the window thread 17 visible sections 20 has, in which one side of the filament according to 6d not covered by the substrate, and not visible because according to 6c in the substrate 2 fully embedded sections 21 Has. The effect in reflected light can be seen in 6b : only the visible sections 20 lie at the front 3 free and are visible.

Durchlicht ist im Sinne dieser Erfindung, wenn eine Beleuchtung des Substrats von der Seite aus erfolgt, die dem Betrachter gegenüberliegt, d. h. die Beleuchtung durch das Substrat hindurch erfolgt. Auflicht ist im Sinne dieser Erfindung, wenn eine Beleuchtung des Substrats von der Seite des Betrachters aus erfolgt.Transmitted light is for the purposes of this invention, when an illumination of the substrate from the side opposite to the viewer, d. H. the illumination through the substrate takes place. Incident light is in the sense of this invention, when a lighting of the substrate from the side of the viewer is made.

Im Bereich des Wasserzeichens 5, das aus den Bereichen 18 und 19 gebildet ist, ist nun wiederum Druckfarbe 9 auf der Vorderseite 3 aufgebracht.In the area of the watermark 5 that from the fields 18 and 19 is formed, is now turn ink 9 on the front side 3 applied.

Die 6c und 6d zeigen einen Schnitt durch das Substrat 2 der 6a, wobei die 6c einen Schnitt zeigt, der in einem Bereich 18 liegt, die 6d einen Schnitt in einem Bereich 19. In der 6c liegt der Faden 17 unterhalb der Oberfläche der Vorderseite 3, weshalb hier einer der nicht sichtbaren Abschnitte 21 liegt. Im Bereich 19 hingegen liegt gemäß 6d der Fensterfaden 17 an der Oberfläche der Vorderseite 3, so dass ein sichtbarer Abschnitt 21 gebildet ist.The 6c and 6d show a section through the substrate 2 of the 6a , where the 6c showing a cut in one area 18 lies, the 6d a cut in one area 19 , In the 6c is the thread 17 below the surface of the front 3 , so here's one of the invisible sections 21 lies. In the area 19 however, it is according to 6d the window thread 17 on the surface of the front 3 , making a visible section 21 is formed.

7 zeigt die Draufsicht auf die Vorderseite 3 nach der Einstrahlung der Laserstrahlung von der Rückseite 4 aus. In den Bereichen 18 mit hoher Opazität ist die Druckfarbe 9 nicht ablatiert, es liegt ein Bereich 16 wie in 5c vor. In den Bereichen 19 ist die Druckfarbe 9 hingegen ablatiert, es liegt ein Bereich 14 im Sinne der 2 vor. 7 shows the top view on the front 3 after irradiation of the laser radiation from the backside 4 out. In the fields of 18 with high opacity is the printing ink 9 not ablated, there is an area 16 as in 5c in front. In the fields of 19 is the printing ink 9 but ablated, there is an area 14 in the sense of the 2 in front.

8 zeigt eine Abwandlung, bei der die Laserstrahlung keine Ablation, sondern eine dazu inverse Modifikation, z. B. durch Entwicklung thermochromer Effektpigmente, bewirkt. Die Bereiche 14 und 16 sind hier exakt vertauscht. 8th shows a modification in which the laser radiation no ablation, but an inverse modification, for. B. by the development of thermochromic effect pigments causes. The areas 14 and 16 are exactly reversed here.

Grundsätzlich ist es für das Druckverfahren nicht wesentlich, ob die Druckfarbe 9 auf die Vorderseite oder Rückseite des Substrats aufgebracht wird. Entscheidend ist lediglich, dass das Substrat 2 von derjenigen Seite aus mit der Strahlung durchstrahlt wird, die der Seite gegenüberliegt, auf welcher die Druckfarbe 9 angeordnet ist. Selbstverständlich kann in allen Ausführungsbeispielen die Druckfarbe auf der Rückseite vorgesehen und die Strahlung von der Vorderseite eingekoppelt werden.Basically, it is not essential for the printing process, whether the ink 9 is applied to the front or back of the substrate. The only thing that matters is that the substrate 2 from the side irradiated with the radiation, which is opposite to the side on which the ink 9 is arranged. Of course, in all embodiments, the ink can be provided on the back and the radiation can be coupled from the front.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Sicherheitselementsecurity element
22
Substratsubstratum
33
Vorderseitefront
44
Rückseiteback
55
Wasserzeichenwatermark
6, 7, 86, 7, 8
BereichArea
99
Druckfarbeprinting ink
1010
Laserstrahllaser beam
10a, 10b10a, 10b
Positionposition
1111
WasserzeichenfarbeWatermark Color
1212
TransluzenzerhöhungTransluzenzerhöhung
1313
Beschichtungcoating
14, 15, 1614, 15, 16
BereichArea
1717
Fensterfadenwindow thread
18, 1918, 19
BereichArea
20, 2120, 21
Abschnittsection

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (10)

Druckverfahren zum Herstellen eines Sicherheitselementes (1), wobei – ein Substrat (2) bereitgestellt wird, das eine Vorder- sowie eine Rückseite (3, 4) hat, zumindest für bestimmte Strahlung (10) transluzent ist und ein Wasserzeichen (5) aufweist, welches die Opazität des Substrates (2) moduliert, – auf die Vorderseite (3) eine Druckfarbe (9) aufgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass – auf der Vorderseite (3) die Druckfarbe (9) das Wasserzeichen (5) zumindest teilweise überdeckt, – die Druckfarbe (9) mittels der bestimmten Strahlung (10) modifizierbar ist, und – das Substrat (2) von der Rückseite (4) mit der bestimmten Strahlung (10) durchstrahlt wird, wobei das Wasserzeichen (5) bezüglich der Modifikation der Druckfarbe (9) als Maske verwendet wird und die Druckfarbe (9) im Passer zum Wasserzeichen (5) modifiziert wird.Printing method for producing a security element ( 1 ), wherein - a substrate ( 2 ), which has a front and a back ( 3 . 4 ), at least for certain radiation ( 10 ) is translucent and a watermark ( 5 ), which reduces the opacity of the substrate ( 2 ), - on the front ( 3 ) an ink ( 9 ) is applied, characterized in that - on the front ( 3 ) the printing ink ( 9 ) the watermark ( 5 ) at least partially covered, - the printing ink ( 9 ) by means of the determined radiation ( 10 ), and - the substrate ( 2 ) from the back ( 4 ) with the particular radiation ( 10 ), whereby the watermark ( 5 ) with regard to the modification of the printing ink ( 9 ) is used as a mask and the printing ink ( 9 ) in the register to the watermark ( 5 ) is modified. Druckverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserzeichen (5) des bereitgestellten Substrates (2) die Opazität des Substrates (2) durch Modulation einer Dicke des Substrates (2) moduliert.Printing method according to claim 1, characterized in that the watermark ( 5 ) of the provided substrate ( 2 ) the opacity of the substrate ( 2 ) by modulation of a thickness of the substrate ( 2 ) modulated. Druckverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserzeichen (5) des bereitgestellten Substrates (2) eine Färbung aufweist, welche die Opazität des Substrates (2) moduliert.Printing method according to claim 1 or 2, characterized in that the watermark ( 5 ) of the provided substrate ( 2 ) has a color which determines the opacity of the substrate ( 2 ) modulated. Druckverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bestimmte Strahlung (10) die Druckfarbe (9) zur Modifikation ablatiert.Printing method according to one of the above claims, characterized in that the particular radiation ( 10 ) the printing ink ( 9 ) ablated for modification. Druckverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ablation die Druckfarbe (9) mit einer die bestimmte Strahlung (10) absorbierenden Beimengung, z. B. Ruß, versehen wird.Printing method according to claim 4, characterized in that for ablation the printing ink ( 9 ) with a certain radiation ( 10 ) absorbing admixture, z. As soot is provided. Druckverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfarbe (9) eine oder mehrere der folgenden Stoffe aufweist: eine optisch variable Farbe, eine magnetisch orientierbare, optisch variable Farbe, eine metallische Farbe, eine im nicht sichtbaren Spektralbereich wirksame Farbe.Printing method according to one of the above claims, characterized in that the printing ink ( 9 ) has one or more of the following substances: an optically variable color, a magnetically orientable, optically variable color, a metallic color, a color which is effective in the non-visible spectral range. Druckverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfarbe (9) zusätzlich Stoffe aufweist, die mittels der bestimmten Strahlung (10) nicht modifizierbar oder ablatierbar sind und die Strahlung im visuellen, infraroten und/oder ultravioletten Wellenlängenbereich absorbieren.Printing method according to one of the above claims, characterized in that the printing ink ( 9 ) additionally contains substances which, by means of the specific radiation ( 10 ) are non-modifiable or ablatable and absorb the radiation in the visual, infrared and / or ultraviolet wavelength range. Druckverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die bestimmte Strahlung in Form aufgebracht wird, indem ein Strahlbündel, insbesondere ein Laserstrahl (10), über die Rückseite (4) geführt wird.Printing method according to one of the preceding claims, characterized in that the specific radiation is applied in the form by a beam, in particular a laser beam ( 10 ), over the back ( 4 ) to be led. Druckverfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur Verwendung des Wasserzeichens (5) als Maske während des Markieren auch eine Intensität der bestimmten Strahlung (10) variiert wird, um eine zusätzliche Strukturierung der Modifikation der Druckfarbe (9) zu bewirken.Printing method according to claim 8, characterized in that in addition to the use of the watermark ( 5 ) as a mask during marking also an intensity of the particular radiation ( 10 ) is varied in order to provide additional structuring of the modification of the printing ink ( 9 ) to effect. Druckverfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Rückseite (4) eine zusätzliche Maskierung aufgebracht wird, welche die bestimmte Strahlung (10) abschwächt oder absorbiert.Printing method according to one of the above claims, characterized in that on the rear side ( 4 ) an additional masking is applied which determines the particular radiation ( 10 ) attenuates or absorbs.
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