DE102015011918A1

DE102015011918A1 - Devices and methods for producing a security element with an optically variable structure

Info

Publication number: DE102015011918A1
Application number: DE102015011918.4A
Authority: DE
Inventors: Max Voit; Peter Franz
Original assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Priority date: 2015-09-11
Filing date: 2015-09-11
Publication date: 2017-03-16
Also published as: EP3365175A2; WO2017041896A2; WO2017041896A3; EP3365175B1; EP3513972B1; EP3513972A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bogendruckmaschine (40) zum Bedrucken und Prägen von Druckbogen (50) zur Herstellung von Sicherheitselementen (14) mit einer optisch variablen Struktur (20), mit zumindest einem Druckwerk (44-1, 44-2), das ausgelegt und eingerichtet ist, die Druckbogen (50) mit einer Beschichtung (22) mit einem sich wiederholenden Muster (22-1, 22-2) zu versehen, mit einem Prägewerk (46), das ausgelegt und eingerichtet ist, die Druckbogen (50) mit einer feinstrukturierten Prägestruktur (26) zu versehen, und mit Fördersystemen zum Führen der Druckbogen (50) innerhalb der Bogendruckmaschine (40) an umlaufenden Greifersystemen im Greiferschluss durch das zumindest eine Druckwerk (44-1, 44-2) und das Prägewerk (46), um die feinstrukturierte Prägestruktur (26) und die Beschichtung (22) zueinander gepassert auf den Druckbogen (50) zu erzeugen und dadurch die optisch variable Struktur (20) der herzustellenden Sicherheitselemente (14) zu bilden. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements mit einer optisch variablen Struktur (20) in einer solchen Bogendruckmaschine, eine flexible Prägeplatte (70) für eine solche Bogendruckmaschine und ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Prägeplatte.The invention relates to a sheet-fed printing machine (40) for printing and embossing printed sheets (50) for producing security elements (14) with an optically variable structure (20), with at least one printing unit (44-1, 44-2) designed and is arranged to provide the sheets (50) with a coating (22) with a repeating pattern (22-1, 22-2), with a stamping unit (46) which is designed and arranged, the printed sheets (50) with a finely structured embossed structure (26), and with conveyor systems for guiding the press sheets (50) within the sheet-fed press (40) on rotating gripper systems in the gripper closure by the at least one printing unit (44-1, 44-2) and the embossing unit (46) in order to produce the fine-structured embossed structure (26) and the coating (22) matched to one another on the printing sheet (50) and thereby to form the optically variable structure (20) of the security elements (14) to be produced. The invention also relates to a method for producing a security element with an optically variable structure (20) in such a sheet-fed press, a flexible embossing plate (70) for such a sheet-fed press and a method for producing such a stamping plate.

Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung von Sicherheitselementen mit einer optisch variablen Struktur, die aus einer Beschichtung mit einem sich wiederholenden Muster und einer zur Beschichtung gepasserten, feinstrukturierten Prägung besteht. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements mit einer solchen optisch variablen Struktur in einer Bogendruckmaschine, eine zugehörige Bogendruckmaschine, eine flexible Prägeplatte für eine solche Bogendruckmaschine und ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Prägeplatte.The invention relates to the production of security elements with an optically variable structure consisting of a coating with a repeating pattern and a finely textured embossment adapted for coating. More particularly, the invention relates to a method for producing a security element having such an optically variable structure in a sheet-fed press, an associated sheet-fed press, a flexible embossing plate for such a sheet-fed press and a method for producing such a stamping plate.

Wertdokumente, wie beispielsweise Banknoten, Aktien, Anleihen, Urkunden, Gutscheine, Schecks, hochwertige Eintrittskarten, aber auch andere fälschungsgefährdete Papiere, wie Passe oder sonstige Ausweisdokumente, werden zur Absicherung oft mit Sicherheitselementen ausgestattet, die sowohl eine Wiedererkennung eines Wertdokuments als auch eine Überprüfung der Echtheit des Wertdokuments gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen.Security documents such as banknotes, stocks, bonds, certificates, vouchers, checks, high-quality admission tickets, as well as other forgery-prone papers, such as passports or other identity documents, are often provided with security elements for the purposes of security, which include both the recognition of a value document and a review of the document Allow the authenticity of the value document and at the same time serve as protection against unauthorized reproduction.

Dabei werden oft Sicherheitselemente eingesetzt, die einerseits maschinenlesbar sind, andererseits aber auch mit einfachen Hilfsmitteln oder ganz ohne Hilfsmittel überprüft werden können. Besonders geeignet sind Sicherheitselemente, die von Benutzern ohne Hilfsmittel und auch bei schlechten Lichtverhältnissen identifiziert und als echt erkannt werden können. Hier eignen sich insbesondere Prägungen und haptische Merkmale, die sowohl das visuelle Erscheinungsbild als auch die Fühlbarkeit der Sicherheitsmerkmale ausnutzen.Security elements are often used, which are on the one hand machine-readable, on the other hand, however, can also be checked with simple tools or without any aids. Particularly suitable are security elements that can be identified by users without aids and in low light conditions and recognized as genuine. In particular, imprints and haptic features that exploit both the visual appearance and the tactility of the security features are suitable here.

Anwendung finden solche Sicherheitselemente beispielsweise bei der Absicherung hochwertiger Pharmaprodukte. In diesem Produktbereich hat sich beispielsweise das PEAK^® Merkmal der Anmelderin bewährt, das ein dreidimensionales Sicherheitselement darstellt, das ausschließlich durch das Bedrucken und Prägen von Papier oder des Kartonsubstrats einer Verpackung erzeugt wird. Dabei greifen filigrane optische und taktile Elemente ineinander und sorgen für ein dreidimensionales, sich je nach Betrachtungswinkel, veränderndes Bild. Die Herstellung solcher Sicherheitselemente ist allerdings vergleichsweise kostenintensiv, da mehrere Prozessschritte benötigt werden und der Druck- und der Prägungsvorgang voneinander entkoppelt sind. Darüber hinaus ist für die Erzeugung der filigranen Feinprägestrukturen typischerweise ein Stichtiefdruckschritt erforderlich, der nicht die gewünschte Druckgeschwindigkeit für die Massenfertigung leisten kann.Such security elements are used, for example, for securing high-quality pharmaceutical products. In this product range, for example, Applicant's ^PEAK® feature, which is a three-dimensional security feature that is created solely by printing and embossing paper or the carton substrate of a package, has been proven. Filigree optical and tactile elements interlock with each other and create a three-dimensional image that changes depending on the viewing angle. However, the production of such security elements is comparatively expensive, since several process steps are required and the printing and the embossing process are decoupled from each other. In addition, the production of filigree fine embossing structures typically requires a gravure printing step that can not provide the desired printing speed for mass production.

Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, Einrichtungen und Verfahren anzugeben, die es erlauben, Sicherheitselemente mit einer optisch variablen Struktur aus einer Beschichtung mit einem sich wiederholenden Muster und einer zur Beschichtung gepasserten, feinstrukturierten Prägung kostengünstig und mit hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten herzustellen.Proceeding from this, the object of the invention is to specify devices and methods which make it possible to produce security elements with an optically variable structure from a coating having a repeating pattern and a coating-patterned, finely structured embossing in a cost-effective manner and at high processing speeds.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is solved by the features of the independent claims. Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements mit einer optisch variablen Struktur in einer Bogendruckmaschine, insbesondere einer Bogenoffsetdruckmaschine, bei dem

– ein Druckbogen innerhalb der Bogendruckmaschine mittels Fördersystemen an umlaufenden Greifersystemen im Greiferschluss durch zumindest ein Druckwerk und ein Prägewerk geführt wird,
– der Druckbogen in dem zumindest einen Druckwerk mit einer Beschichtung mit einem sich wiederholenden Muster versehen wird, und
– der Druckbogen in dem Prägewerk mit einer feinstrukturierten Prägestruktur versehen wird,
– wobei die feinstrukturierte Prägestruktur und die Beschichtung durch die Führung des Druckbogens im Greiferschluss zueinander gepassert auf dem Druckbogen erzeugt werden und die optisch variable Struktur des herzustellenden Sicherheitselements bilden.

The invention initially relates to a method for producing a security element with an optically variable structure in a sheet-fed printing press, in particular a sheet-fed offset printing press, in which

- A sheet is guided within the sheet-fed press by means of conveyor systems on rotating gripper systems in the gripper closure by at least one printing unit and a stamping mill,
- The sheet is provided in the at least one printing unit with a coating having a repeating pattern, and
The printing sheet in the embossing mill is provided with a finely structured embossed structure,
- Wherein the finely structured embossed structure and the coating are produced by the guide of the press sheet in the gripper closure matched to each other on the press sheet and form the optically variable structure of the security element to be produced.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung bilden in dem Prägewerk der Bogendruckmaschine ein mit einer flexiblen, feinstrukturierten Prägeplatte versehener Prägezylinder und ein Gegendruckzylinder einen Transferspalt, durch den der Druckbogen geführt und dabei mit der feinstrukturierten Prägestruktur versehen wird.In an advantageous embodiment form in the embossing machine of the sheet-fed printing machine provided with a flexible, finely textured embossing plate embossing cylinder and an impression cylinder a transfer nip through which the sheet is guided and thereby provided with the finely textured embossed structure.

Der Druckbogen kann mit einer einfarbigen oder auch mit einer mehrfarbigen, beispielsweise zwei-, drei- oder vierfarbigen Beschichtung versehen werden, wozu der Druckbogen durch zwei oder mehr Druckwerke geführt werden kann. Die Farbanzahl kann dabei ohne Weiteres bis zu 7 betragen. Die Druckfarben können angrenzend, überlagernd oder auch voneinander beabstandet aufgebracht sein. Auch Effektfarben, wie etwa Metallglanzfarben, fluoreszierende Farben, Farben mit maschinenlesbaren Merkmalen wie magnetische Farben, Infrarot-absorbierende oder Infrarot-transparente Druckfarben können zum Einsatz kommen und mit herkömmlichen Druckfarben kombiniert sein. Solche Effektfarben können dem Sicherheitselement auch zusätzlich maschinenlesbare Eigenschaften verleihen.The sheet can be provided with a monochrome or with a multi-colored, for example, two-, three- or four-color coating, to which the sheet can be passed through two or more printing units. The number of colors can easily be up to 7. The inks may be applied adjacent, overlying or even spaced apart. Also effect colors, such as metallic gloss paints, fluorescent paints, colors with machine-readable features such as magnetic paints, infrared-absorbing or infrared-transparent printing inks can be used and combined with conventional printing inks. Such effect colors can also give the security element machine-readable properties.

Die Beschichtung kann ein sich in einer oder zwei Raumrichtungen wiederholendes Muster darstellen und aus rasterartig angeordneten linienförmigen oder nicht-linienförmigen Grundelementen bestehen. Linienförmige Grundelemente können gerade oder gekrümmt, insbesondere gewellt verlaufen. Die Linienbreiten linienförmiger Grundelemente liegen vorteilhaft zwischen 20 μm und 700 μm, bevorzugt zwischen 30 μm und 300 μm und besonders bevorzugt zwischen 50 μm und 200 μm. Nicht-linienförmige Grundelemente können insbesondere eine runde, ovale oder polygonal begrenzte Umrissform aufweisen. Nicht-linienförmige Grundelemente haben vorteilhaft eine Ausdehnung zwischen 20 μm und 1000 μm, bevorzugt zwischen 30 μm und 500 μm und besonders bevorzugt zwischen 50 μm und 400 μm. The coating may represent a repeating pattern in one or two spatial directions and may consist of grid-like arranged linear or non-linear basic elements. Line-shaped basic elements can be straight or curved, in particular wavy. The line widths of line-shaped basic elements are advantageously between 20 μm and 700 μm, preferably between 30 μm and 300 μm and particularly preferably between 50 μm and 200 μm. Non-linear basic elements may in particular have a round, oval or polygonal limited outline shape. Non-linear basic elements advantageously have an extension between 20 μm and 1000 μm, preferably between 30 μm and 500 μm, and particularly preferably between 50 μm and 400 μm.

Die feinstrukturierte Prägestruktur ist auf das sich wiederholende Muster der Beschichtung abgestimmt, so dass die Prägestruktur und die Beschichtung zueinander gepassert die gewünschte optisch variable Struktur des herzustellenden Sicherheitselements bilden. Die Prägestruktur besteht daher vorteilhaft ebenfalls aus linienförmigen bzw. nicht-linienförmigen Reliefelementen, die sich im selben ein- oder zweidimensionalen Raster wie die Grundelemente der Beschichtung wiederholen. Beispiele für im Rahmen der Erfindung vorteilhaft einsetzbare Kombinationen von Beschichtung und Prägung können den Druckschriften WO 97/17211 A1 , WO 2002/20280 A1 , WO 2004/022355 A2 , WO 2006/018232 A2 und WO 2007/093300 A1 entnommen werden, deren Offenbarungsgehalt insoweit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.The finely structured embossed structure is matched to the repeating pattern of the coating, so that the embossed structure and the coating matched to one another form the desired optically variable structure of the security element to be produced. The embossed structure therefore advantageously also consists of linear or non-linear relief elements which repeat themselves in the same one or two-dimensional grid as the basic elements of the coating. Examples of combinations of coating and embossing which can be used advantageously within the scope of the invention can be found in the documents WO 97/17211 A1 . WO 2002/20280 A1 . WO 2004/022355 A2 . WO 2006/018232 A2 and WO 2007/093300 A1 are removed, the disclosure content of which is included in the present application in this respect.

Gegenwärtig ist bevorzugt, dass der Druckbogen zunächst mit der Beschichtung und danach mit der feinstrukturierten Prägestruktur versehen wird, es ist jedoch grundsätzlich auch möglich, den Druckbogen zunächst mit der feinstrukturierten Prägestruktur und erst danach mit der Beschichtung zu versehen.At present, it is preferred that the printed sheet is first provided with the coating and then with the finely structured embossed structure, but it is also possible in principle to provide the printed sheet first with the finely structured embossed structure and only then with the coating.

Durch die Führung der Druckbogen im Greiferschluss entsteht ein Zwangspasser, der sicherstellt, dass die in dem zumindest einen Druckwerk erzeugte Beschichtung und die in dem Prägewerk erzeugte feinstrukturierten Prägestruktur zueinander gepassert auf dem Druckbogen erzeugt werden. Durch die Führung im Greiferschluss können zudem auch sehr dünne Papiere ohne Papierverletzungen bedruckt und geprägt werden.By guiding the printed sheets in the gripper closure creates a forced pass, which ensures that the coating produced in the at least one printing unit and the finely structured embossing pattern produced in the embossing machine are produced matched to each other on the sheet. The guidance in the gripper closure also allows very thin papers to be printed and embossed without paper damage.

Gleichzeitig können durch den Einsatz einer Bogendruckmaschine, insbesondere einer Bogenoffsetdruckmaschine, höchste Verarbeitungsgeschwindigkeiten erreicht werden. Der Aufbau von Offsetdruckmaschinen insbesondere in Reihenbauweise, ermöglicht passergerechtes Drucken mit hoher Passer-Prägeanforderung. Durch die sehr flexible Handhabung der Druckwerke kann auf notwendige Anforderung des Passers Farbe + Prägung schnell im Prozess reagiert werden.At the same time highest processing speeds can be achieved by the use of a sheet-fed press, in particular a sheet-fed offset printing press. The construction of offset printing machines, especially in row construction, enables passer-friendly printing with a high register embossing requirement. Due to the very flexible handling of the printing units, color and embossing can be quickly responded to in the process if necessary.

Als Bedruckstoffe kommen insbesondere Substrate aus Naturfasern, Baumwolle, Zellstoff und Altpapier in Frage. Auch Verbundstoffe oder reine Kunststoffe, die geeignet sind, Prägungen dauerhaft zu bewahren, können verwendet werden. Die Substratstärke liegt dabei vorteilhaft zwischen 0,03 mm und 1,5 mm, bevorzugt zwischen 0,04 mm und 0,5 mm, und besonders bevorzugt zwischen 0,05 mm und 0,4 mm. Im Fall von Papiersubstraten liegt das Flächengewicht des Papiers insbesondere zwischen 40 g/m² und 600 g/m², bevorzugt zwischen 50 g/m² und 220 g/m², und besonders bevorzugt zwischen 60 g/m² und 150 g/m².As substrates in particular substrates of natural fibers, cotton, pulp and waste paper come into question. Also composites or pure plastics, which are suitable to preserve imprints permanently, can be used. The substrate thickness is advantageously between 0.03 mm and 1.5 mm, preferably between 0.04 mm and 0.5 mm, and particularly preferably between 0.05 mm and 0.4 mm. In the case of paper substrates, the basis weight of the paper is preferably between 40 g / m ² and 600 g / m ^2, preferably between 50 g / m ² and 220 g / m ^2, and more preferably between 60 g / m ² and 150 g / m ² .

Die Erfindung betrifft weiter eine Bogendruckmaschine, insbesondere eine Bogenoffsetdruckmaschine, zum Bedrucken und Prägen von Druckbogen zur Herstellung von Sicherheitselementen mit einer optisch variablen Struktur, mit

– zumindest einem Druckwerk, das ausgelegt und eingerichtet ist, die Druckbogen mit einer Beschichtung mit einem sich wiederholenden Muster zu versehen,
– ein Prägewerk, das ausgelegt und eingerichtet ist, die Druckbogen mit einer feinstrukturierten Prägestruktur zu versehen, und
– Fördersystemen zum Führen der Druckbogen innerhalb der Bogendruckmaschine an umlaufenden Greifersystemen im Greiferschluss durch das zumindest eine Druckwerk und das Prägewerk, um die feinstrukturierte Prägestruktur und die Beschichtung zueinander gepassert auf den Druckbogen zu erzeugen und dadurch die optisch variable Struktur der herzustellenden Sicherheitselemente zu bilden.

The invention further relates to a sheet-fed printing press, in particular a sheet-fed offset printing press, for printing and embossing printed sheets for producing security elements with an optically variable structure, with

At least one printing unit which is designed and arranged to provide the printed sheets with a coating having a repeating pattern,
An embossing machine designed and arranged to provide the printed sheets with a fine textured embossing structure, and
Conveyor systems for guiding the printing sheets within the sheet-fed printing press on rotating gripper systems in the gripper closure by the at least one printing unit and the embossing unit in order to produce the finely structured embossed structure and the coating matched to one another on the printed sheet and thereby form the optically variable structure of the security elements to be produced.

Mit Vorteil bilden in dem Prägewerk der Bogendruckmaschine ein Prägezylinder und ein Gegendruckzylinder einen Transferspalt zur Durchführung und Prägung der Druckbogen, wobei der Prägezylinder mit einer flexiblen, feinstrukturierten Prägeplatte versehen ist. Dabei kommt mit besonderem Vorteil eine Prägeplatte der weiter unten genauer beschriebenen Art zum Einsatz.Advantageously, in the embossing machine of the sheet-fed printing press, an embossing cylinder and an impression cylinder form a transfer nip for carrying out and embossing the printed sheets, the embossing cylinder being provided with a flexible, finely structured embossing plate. In this case, a stamping plate of the type described in more detail below is used with particular advantage.

Der Gegendruckzylinder ist im Prägebereich mit einer weichen Prägeunterlage, insbesondere einem weichen Latextuch versehen. Außerhalb der Prägeunterlage ist der Gegendruckzylinder vorteilhaft durch eine Schutzfolie vor mechanischen Einflüssen geschützt.The impression cylinder is provided in the embossing area with a soft embossing pad, in particular a soft latex cloth. Outside the embossing pad, the impression cylinder is advantageously protected by a protective film against mechanical influences.

Die Erfindung enthält weiter eine flexible Prägeplatte für eine Bogendruckmaschine der oben beschriebenen Art, mit einem Plattenträger und einem gegenüber der Oberfläche des Plattenträgers erhabenen Plateau, das mit einer feinstrukturierten Reliefstruktur versehen ist. Die Prägeplatte ist dabei vorteilhaft aus Federstahl gebildet.The invention further includes a flexible embossing plate for a sheet-fed printing machine of the type described above, with a plate carrier and a opposite the surface of the plate carrier raised plateau, which is provided with a finely textured relief structure. The stamping plate is advantageously formed from spring steel.

Die feinstrukturierte Reliefstruktur kann linienförmige oder nicht-linienförmige Reliefelemente enthalten. Linienförmige Reliefelemente (Gravurlinien) können gerade oder gekrümmt, insbesondere gewellt verlaufen. Nicht-linienförmige Reliefelemente können insbesondere pyramidenförmig und/oder kreiskugelförmig ausgebildet sein. Die Reliefelemente sind vorteilhaft in einem ein- oder zweidimensionalen Raster wiederholt, insbesondere im selben Raster wie die Grundelemente der Beschichtung.The finely structured relief structure may contain linear or non-linear relief elements. Line-shaped relief elements (engraving lines) can be straight or curved, in particular wavy. Non-linear relief elements may be formed in particular pyramidal and / or circular spherical. The relief elements are advantageously repeated in a one- or two-dimensional grid, in particular in the same grid as the basic elements of the coating.

Mit Vorteil weist die feinstrukturierte Reliefstruktur der Prägeplatte Strukturtiefen zwischen 20 μm und 250 μm, bevorzugt zwischen 40 μm und 150 μm, besonders bevorzugt zwischen 60 μm und 120 μm auf. Die Strukturbreiten der Reliefstruktur liegen vorteilhaft zwischen 20 μm und 1500 μm, bevorzugt zwischen 40 μm und 1000 μm, besonders bevorzugt zwischen 60 μm und 500 μm.The finely structured relief structure of the embossing plate advantageously has structure depths between 20 μm and 250 μm, preferably between 40 μm and 150 μm, particularly preferably between 60 μm and 120 μm. The structure widths of the relief structure are advantageously between 20 μm and 1500 μm, preferably between 40 μm and 1000 μm, particularly preferably between 60 μm and 500 μm.

Das Aspektverhältnis, also das Verhältnis von Strukturbreite zu Strukturtiefe der feinstrukturierten Reliefstruktur liegt mit Vorteil zwischen 1:1 und 10:1, bevorzugt zwischen 1,5:1 und 3,5:1.The aspect ratio, ie the ratio of structure width to structure depth of the finely structured relief structure, is advantageously between 1: 1 and 10: 1, preferably between 1.5: 1 and 3.5: 1.

Da sich die Prägeplatte flexibel um den Gummituchzylinder einer Bogendruckmaschine aufspannen lassen soll, darf die Plattenstärke nicht zu hoch sein. Der Plattenträger der Prägeplatte weist daher vorteilhaft eine Stärke zwischen 50 μm und 800 μm, bevorzugt zwischen 80 μm und 500 μm, besonders bevorzugt zwischen 100 μm und 250 μm auf. Für das genannte erhabene Plateau hat sich eine Höhe zwischen 200 μm und 1000 μm, bevorzugt zwischen 300 μm und 750 μm, besonders bevorzugt zwischen 400 μm und 600 μm, bewährt. Lateral weist das Plateau vorteilhaft Abmessungen bis zu 25 mm × 25 mm auf.Since the embossing plate is to be flexibly clamped around the blanket cylinder of a sheet-fed press, the plate thickness must not be too high. The plate carrier of the embossing plate therefore advantageously has a thickness of between 50 μm and 800 μm, preferably between 80 μm and 500 μm, particularly preferably between 100 μm and 250 μm. For the said raised plateau, a height between 200 .mu.m and 1000 .mu.m, preferably between 300 .mu.m and 750 .mu.m, more preferably between 400 .mu.m and 600 .mu.m, has proved successful. Laterally, the plateau advantageously has dimensions of up to 25 mm × 25 mm.

Die Erfindung enthält schließlich auch ein Verfahren zum Herstellen einer flexiblen Prägeplatte der oben beschriebenen Art, bei dem eine Grundplatte, insbesondere eine Federstahlplatte bereitgestellt wird, die Grundplatte geätzt wird, um einen Plattenträger mit einem erhabenen Plateau zu bilden, und das Plateau durch Fräsung oder Einwirkung von Laserstrahlung mit einer feinstrukturierten Reliefstruktur versehen wird. Bei einer Fräsung kann beispielsweise mit einem Stichel mit einem Winkel von etwa 40° gearbeitet werden, so dass sich eine Gravurtiefe von 50% der Gravurbreite ergibt. Wird die Reliefstruktur durch Einwirkung von Laserstrahlung erzeugt, kann das Verhältnis von Gravurtiefe zu Gravurbreite in weiten Bereichen beliebig gewählt werden.Finally, the invention also includes a method of manufacturing a flexible die plate of the type described above, wherein a base plate, in particular a spring steel plate is provided, the base plate is etched to form a plate carrier with a raised plateau, and the plateau by milling or action is provided by laser radiation with a finely textured relief structure. In a milling, for example, it is possible to work with a stylus with an angle of approximately 40 °, so that an engraving depth of 50% of the engraving width results. If the relief structure is generated by the action of laser radiation, the ratio of engraving depth to engraving width can be chosen arbitrarily over a wide range.

Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.Further exemplary embodiments and advantages of the invention are explained below with reference to the figures, in the representation of which a representation true to scale and proportion has been dispensed with in order to increase the clarity.

Es zeigen:Show it:

1 schematisch einen Beipackzettel für ein Arzneimittel mit einem geprägten Sicherheitselement mit einer zweifarbigen optisch variablen Struktur, 1 schematically a leaflet for a drug with an embossed security element with a two-color optically variable structure,

2 die optisch variable Struktur des Sicherheitselements der 1 in Aufsicht (oberer Bildteil) und im Querschnitt (unterer Bildteil) genauer, 2 the optically variable structure of the security element of 1 in plan view (upper part) and in cross section (lower part) more exactly,

3 schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Bogendruckmaschine, 3 1 schematically the construction of a sheet-fed printing machine according to the invention,

4 schematisch den Aufbau des Prägewerks der Bogendruckmaschine der 3, und 4 schematically the structure of the embossing machine of the sheet-fed printing machine 3 , and

5 die in dem Prägewerk der 4 eingesetzte Prägeplatte im Querschnitt. 5 in the mills of the 4 used stamping plate in cross section.

Die Erfindung wird nun am Beispiel eines geprägten Sicherheitselements für einen Beipackzettel erläutert. 1 zeigt dazu schematisch einen Beipackzettel 10 für ein Arzneimittel, der neben den üblichen inhaltlichen Informationen 12 zur Echtheitsabsicherung mit einem geprägten Sicherheitselement 14 mit einer zweifarbigen optisch variablen Struktur versehen ist.The invention will now be explained using the example of an embossed security element for a package insert. 1 shows schematically a leaflet 10 for a medicine, in addition to the usual content information 12 for authenticity assurance with an embossed security element 14 is provided with a two-color optically variable structure.

2 zeigt zur Erläuterung des grundsätzlichen Aufbaus erfindungsgemäß hergestellter Sicherheitselemente die optisch variable Struktur 20 des Sicherheitselements 14 in Aufsicht (oberer Bildteil) und im Querschnitt (unterer Bildteil) genauer. 2 shows to explain the basic structure according to the invention manufactured security elements, the optically variable structure 20 of the security element 14 in plan view (upper part of the picture) and in the cross section (lower part of the picture) more exactly.

Die optisch variable Struktur 20 enthält zum einen eine zweifarbige Beschichtung 22 des Papiersubstrats 24 des Beipackzettels 10, die in Form eines sich wiederholenden Linienmusters aus zwei verschiedenfarbigen parallelen Linien 22-1, 22-2 gebildet ist. Die Linien 22-1 können beispielsweise mit roter, die Linien 22-2 mit schwarzer Druckfarbe gedruckt sein. Die zweifarbige Beschichtung 22 ist mit einer feinstrukturierten Prägestruktur 26 kombiniert, die in Form paralleler Prägelinien 28 in das Papiersubstrat 24 eingeprägt ist. Die Beschichtung 22 und die Prägestruktur 26 sind dabei so zueinander gepassert, dass die roten Linien 22-1 auf den in der Figur linken Flanken der Prägelinien 28 liegen und die schwarzen Linien 22-2 auf den rechten Flanken der Prägelinien 28. Die Beschichtung 22 und die Prägestruktur 26 zeigen dadurch zusammen ein optisch variables Erscheinungsbild, bei dem bei Betrachtung von der linken Seite 30 im Wesentlichen nur die roten Linien 22-1 der Beschichtung sichtbar sind und bei Betrachtung von der rechten Seite 32 im Wesentlichen nur schwarzen Linien 22-2 sichtbar sind. Durch Hin- und Herkippen des Beipackzettels 10 wechselt das Erscheinungsbild des Sicherheitselements 14 daher zwischen Rot und Schwarz. Die roten und schwarzen Linien 22-1, 22-2 können auch jeweils das Innere eines Bildmotivs ausfüllen, so dass beim Hin- und Herkippen nicht nur ein Farbwechsel, sondern auch ein Motivwechsel auftritt.The optically variable structure 20 contains on the one hand a two-colored coating 22 of the paper substrate 24 of the instruction leaflet 10 , in the form of a repeating line pattern of two different-colored parallel lines 22-1 . 22-2 is formed. The lines 22-1 For example, with red, the lines 22-2 be printed with black ink. The two-color coating 22 is with a fine structured embossed structure 26 combined, in the form of parallel embossing lines 28 in the paper substrate 24 is impressed. The coating 22 and the embossed structure 26 are matched to each other so that the red lines 22-1 on the left flanks of the stamping lines in the figure 28 lie and the black lines 22-2 on the right flanks of the stamping lines 28 , The coating 22 and the embossed structure 26 thereby together show an optically variable appearance, when viewed from the left side 30 essentially only the red lines 22-1 the coating are visible and when viewed from the right side 32 essentially only black lines 22-2 are visible. By moving back and forth the package leaflet 10 changes the appearance of the security element 14 therefore between red and black. The red and black lines 22-1 . 22-2 They can also fill in the interior of an image motif, so that not only a color change, but also a motif change occurs when going back and forth.

Der Abstand g der Prägelinien 28 beträgt im Ausführungsbeispiel g = 200 μm, und auch das Linienmuster 22-1, 22-2 wiederholt sich mit einer Periode von 200 μm, wobei die Linienbreiten und die Zwischenräume zwischen den Linien 22-1, 22-2 jeweils 50 μm betragen. Durch die Übereinstimmung der Periodenlängen des Linienmusters und der Prägestruktur und die exakte Passerung der beiden Strukturen ergibt sich das oben beschriebene optisch variable Erscheinungsbild des Sicherheitselements 14.The distance g of the stamping lines 28 is in the embodiment g = 200 microns, and also the line pattern 22-1 . 22-2 Repeats with a period of 200 microns, with the line widths and the spaces between the lines 22-1 . 22-2 each 50 microns. The coincidence of the period lengths of the line pattern and the embossed structure and the exact registration of the two structures results in the above-described optically variable appearance of the security element 14 ,

Es versteht sich, dass die konkrete Gestaltung der 2 nur der Illustration dient und dass in der Praxis eine Vielzahl von Kombinationen von feinstrukturierten Prägestrukturen und Beschichtungen mit einem sich wiederholenden Muster verwendet werden können, wie weiter oben genauer erläutert.It is understood that the concrete design of the 2 for illustration purposes only and that in practice a variety of combinations of finely textured embossed structures and coatings having a repeating pattern can be used, as explained in more detail above.

Das Papiersubstrat 24 des Beipackzettels 10 weist eine geringe Dicke von nur etwa 60 μm auf, so dass eine homogene Prägung 26 des dünnen Papiers ohne Papierverletzung bei herkömmlicher Herstellung nicht unproblematisch ist. Erfindungsgemäß wird das Sicherheitselement 14 daher in einer nachfolgend genauer beschriebenen Bogendruckmaschine unter Verwendung einer speziellen ausgebildeten flexiblen Prägeplatte erzeugt.The paper substrate 24 of the instruction leaflet 10 has a small thickness of only about 60 microns, so that a homogeneous embossing 26 the thin paper without paper damage in conventional production is not without problems. According to the invention, the security element 14 therefore produced in a sheet-fed press, described in more detail below, using a special formed flexible die.

3 zeigt schematisch den Aufbau einer erfindungsgemäßen Bogendruckmaschine 40 mit einem Anleger 42 zur Bogenzuführung, zwei Druckwerken 44-1 und 44-2 zum Drucken einer ersten und einer zweiten Farbe auf einen zugeführten Druckbogen 50, einem Prägewerk 46 zum Erzeugen einer feinstrukturierten Prägung auf dem bedruckten Druckbogen 50, und einem Ausleger 48 zum Stapeln der bedruckten und geprägten Druckbogen 50. 3 schematically shows the structure of a sheet-fed press according to the invention 40 with a feeder 42 for sheet feeding, two printing units 44-1 and 44-2 for printing a first and a second color on a supplied printed sheet 50 , a stamping mill 46 for producing a fine-textured embossing on the printed printed sheet 50 , and a jib 48 for stacking the printed and embossed printed sheets 50 ,

Die Druckbogen 50 werden innerhalb der Bogendruckmaschine 40 mittels Fördersystemen an umlaufenden Greifersystemen im Greiferschluss durch die beiden Druckwerke 44-1, 44-2 und das Prägewerk 46 geführt.The printsheet 50 be inside the sheetfed press 40 By means of conveyor systems on rotating gripper systems in gripper closure by the two printing units 44-1 . 44-2 and the stamping shop 46 guided.

Dabei wird ein Druckbogen 50 in dem ersten Druckwerk 44-1 mit einer ersten Druckfarbe, beispielsweise roter Druckfarbe, bedruckt und in dem zweiten Druckwerk 44-2 mit einer zweiten Druckfarbe, beispielsweise schwarzer Druckfarbe, bedruckt und dadurch die zweifarbige Beschichtung 22 erzeugt. Vom zweiten Druckwert 44-2 wird der Druckbogen 50 in das Prägewerk 46 geführt, wo er wegen des Zwangspassers durch den Greiferschluss passergenau mit der feinstrukturierten Prägung 26 versehen wird.This is a sheet 50 in the first printing unit 44-1 with a first ink, for example, red ink, printed and in the second printing unit 44-2 with a second ink, such as black ink, printed and thus the bicolor coating 22 generated. From the second pressure value 44-2 becomes the print sheet 50 in the stamping shop 46 where, due to the compulsory pass, the gripper closure ensures accurate registration with the fine-textured embossing 26 is provided.

Der Aufbau des Prägewerks 46 der Bogendruckmaschine 40 ist in 4 schematisch genauer dargestellt. Das Prägewerk 46 ist im Ausführungsbeispiel ein modifiziertes Offsetdruckwerk der Bogendruckmaschine 40, beispielsweise ein modifiziertes Lackwerk mit Farbkasten 60, Farbwerk 62, Feuchtwerk 64, einem Druckplattenzylinder 66, einem Prägezylinder 68 in Form eines modifizierten Gummituchzylinders und einem modifizierten Gegendruckzylinder 72.The structure of the stamping plant 46 the sheetfed press 40 is in 4 shown schematically in more detail. The stamping plant 46 is a modified offset printing unit of the sheet-fed press in the embodiment 40 , For example, a modified coating unit with ink fountain 60 , Inking unit 62 , Dampening unit 64 , a printing plate cylinder 66 , an embossing cylinder 68 in the form of a modified blanket cylinder and a modified impression cylinder 72 ,

Um den Prägezylinder 68 zu bilden, wurde der ursprüngliche Gummituchzylinder des Lackwerks dadurch modifiziert, dass anstelle des Gummituchs eine flexible, feinstrukturierte Prägeplatte 70 um den Zylinder 68 aufgespannt wurde. Die Prägeplatte 70 enthält eine feinstrukturierte Reliefstruktur zur Erzeugung der gewünschten Prägestruktur 26 und ist weiter unter genauer beschrieben.To the embossing cylinder 68 To form, the original blanket cylinder of the coating plant was modified by replacing the blanket with a flexible, fine-textured stamping plate 70 around the cylinder 68 was spanned. The stamping plate 70 contains a finely textured relief structure to produce the desired embossed structure 26 and is further described below.

Auch der Gegendruckzylinder 72 des Offsetdruckwerks wurde zur Bildung des Prägewerks 46 modifiziert, und zwar indem auf den Gegendruckzylinder 72 eine Schutzfolie 74 aufgeklebt wurde, die im Prägebereich durch eine weiche Prägeunterlage in Form eines aufgeklebten weichen Latextuchs 76 ersetzt ist.Also the impression cylinder 72 the offset printing unit was used to form the embossing unit 46 modified, by adding to the impression cylinder 72 a protective film 74 glued in the stamping area by a soft embossing pad in the form of a pasted soft latex cloth 76 is replaced.

Der Prägezylinder 68 und der Gegendruckzylinder 72 bilden einen Transferspalt 78, durch den die Druckbogen 50 geführt und dabei mit der feinstrukturierten Prägung 26 versehen werden.The embossing cylinder 68 and the impression cylinder 72 form a transfer gap 78 through which the printed sheets 50 guided and with the finely structured embossing 26 be provided.

5 zeigt die auf den Prägezylinder 68 aufgespannte Prägeplatte 70 genauer. Die flexible, feinstrukturierte Prägeplatte 70 ist aus Federstahl gebildet und weist einen Plattenträger 80 mit einer Stärke t von etwa t = 110 μm auf. Von der Oberfläche des Plattenträgers 80 erhebt sich ein im Ausführungsbeispiel 20 mm × 20 mm großes Plateau 82 mit einer Höhe p von etwa p = 500 μm. Das Plateau 82 kann beispielsweise durch Ätzen einer anfänglich 610 μm dicken Federstahlplatte erzeugt werden. In dem Plateau 82 ist durch Einwirkung von Laserstrahlung eine feinstrukturierte Reliefstruktur 84 erzeugt, die der negativen Form der gewünschten Prägestruktur 26 entspricht. 5 points to the embossing cylinder 68 clamped plate 70 more accurate. The flexible, fine-structured stamping plate 70 is made of spring steel and has a plate carrier 80 with a thickness t of about t = 110 μm. From the surface of the plate carrier 80 rises in the embodiment 20 mm × 20 mm large plateau 82 with a height p of about p = 500 μm. The plateau 82 For example, it can be produced by etching an initially 610 μm thick spring steel plate. In the plateau 82 is due to the action of laser radiation a finely textured relief structure 84 generates the negative shape of the desired embossed structure 26 equivalent.

Im Ausführungsbeispiel besteht die Reliefstruktur 84 aus einer Mehrzahl paralleler Gravurlinien 86 mit einer Periode (Strukturbreite) von 200 μm. Die Strukturtiefe r durch die Laserung beträgt im Ausführungsbeispiel r = 60 μm, das Aspektverhältnis also 3,3:1. Durch die geringe Schichtdicke t des Plattenträges 80 kann die feinstrukturierte Prägeplatte 70 flexibel um den Gummituchzylinder aufgespannt werden um den Prägezylinder 68 zu bilden.In the exemplary embodiment, the relief structure 84 from a plurality of parallel engraving lines 86 with a period (structure width) of 200 μm. The structure depth r through the laser is in the Embodiment r = 60 microns, so the aspect ratio 3.3: 1. Due to the small layer thickness t of the plate support 80 can the fine textured stamping plate 70 be flexibly clamped around the blanket cylinder around the embossing cylinder 68 to build.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Beipackzettelleaflet
1212: Informationeninformation
1414: Sicherheitselementsecurity element
2020: optisch variable Strukturoptically variable structure
2222: Beschichtungcoating
22-1, 22-222-1, 22-2: Linienlines
2424: Papiersubstratspaper substrate
2626: Prägestrukturembossed structure
2828: Prägeliniencrease lines
30, 3230, 32: Betrachtungsrichtungenviewing directions
4040: BogendruckmaschineSheetfed
4242: Anlegerinvestor
44-1, 44-244-1, 44-2: Druckwerkeprinting units
4646: Prägewerkstamping
4848: Auslegerboom
5050: Druckbogensheet
6060: Farbkastenpaintbox
6262: Farbwerkinking
6464: Feuchtwerkdampening
6666: DruckplattenzylinderPlate cylinder
6868: Prägezylinderembossing cylinders
7070: Prägeplatteembossing plate
7272: GegendruckzylinderImpression cylinder
7474: Schutzfolieprotector
7676: Latextuchlatex sheet
7878: Transferspalttransfer nip
8080: Plattenträgerplate carrier
8282: Plateauplateau
8484: Reliefstrukturrelief structure
8686: Gravurlinienengraved lines

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 97/17211 A1 [0011]
WO 2002/20280 A1 [0011]
WO 2004/022355 A2 [0011]
WO 2006/018232 A2 [0011]
WO 2007/093300 A1 [0011]

Claims

Method for producing a security element with an optically variable structure in a sheet-fed printing press, in which - A sheet is guided within the sheet-fed press by means of conveyor systems on rotating gripper systems in the gripper closure by at least one printing unit and a stamping mill, - The sheet is provided in the at least one printing unit with a coating having a repeating pattern, and The printing sheet in the embossing mill is provided with a finely structured embossed structure, - Wherein the finely structured embossed structure and the coating are produced by the guide of the press sheet in the gripper closure matched to each other on the press sheet and form the optically variable structure of the security element to be produced.

A method according to claim 1, characterized in that in the stamping a provided with a flexible, finely structured embossing plate embossing cylinder and an impression cylinder forming a transfer gap through which performed the printing sheet and in this case provided with the finely structured embossing structure.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that the printed sheet is guided by two or more printing units and thereby provided with a multi-colored, in particular two-color coating.

Method according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the printed sheet is first provided with the coating and then with the finely structured embossed structure.

Sheet-fed printing machine for printing and embossing printed sheets for producing security elements with an optically variable structure, with At least one printing unit which is designed and arranged to provide the printed sheets with a coating having a repeating pattern, An embossing machine designed and arranged to provide the printed sheets with a finely structured embossed structure, and with - Conveyor systems for guiding the press sheets within the sheet-fed press on rotating gripper systems in the gripper closure by the at least one printing unit and the embossing unit to produce the finely structured embossed structure and the coating matched to each other on the signature and thereby to form the optically variable structure of the security elements to be produced.

Sheet-fed printing machine according to claim 5, characterized in that in the embossing machine an embossing cylinder and an impression cylinder form a transfer nip for carrying out and embossing the printed sheets, wherein the embossing cylinder is provided with a flexible, finely structured embossing plate, in particular a stamping plate according to one of claims 8 to 13.

Sheet-fed printing machine according to claim 5 or 6, characterized in that the impression cylinder is provided in the embossing area with a soft embossing pad, in particular a soft latex cloth.

Flexible embossing plate for a sheet-fed printing machine according to one of claims 5 to 7, with a plate carrier and a raised relative to the surface of the plate carrier plateau, which is provided with a finely textured relief structure.

Embossing plate according to claim 8, characterized in that the finely structured relief structure structure depths between 20 microns and 250 microns, preferably between 40 .mu.m and 150 .mu.m, more preferably between 60 .mu.m and 120 .mu.m and / or structure widths between 20 microns and 1500 microns, preferably between 40 microns and 1000 microns, more preferably between 60 microns and 500 microns.

Embossing plate according to claim 8 or 9, characterized in that the aspect ratio of structure width to structure depth of the finely structured relief structure between 1: 1 and 10: 1, preferably between 1.5: 1 and 3.5: 1.

Embossing plate according to at least one of claims 8 to 10, characterized in that the plate carrier has a thickness between 50 microns and 800 microns, preferably between 80 microns and 500 microns, more preferably between 100 microns and 250 microns.

Embossing plate according to at least one of claims 8 to 11, characterized in that the raised plateau has a height between 200 microns and 1000 microns, preferably between 300 microns and 750 microns, more preferably between 400 microns and 600 microns.

Embossing plate according to at least one of claims 8 to 11, characterized in that the relief structure contains linear relief elements or non-linear relief elements, linear relief elements advantageously straight or curved, in particular wavy, and non-linear relief elements with advantage pyramidal and / or circular spherical are formed.

A method of manufacturing a flexible die according to any one of claims 8 to 13, wherein a spring steel plate is provided, the spring steel plate is etched to form a plate carrier having a raised plateau, and the plateau is provided with a fine textured relief structure by milling or exposure to laser radiation becomes.