DE102017000124A1

DE102017000124A1 - Sicherheitselement mit gelaserter Oberfläche

Info

Publication number: DE102017000124A1
Application number: DE102017000124.3A
Authority: DE
Inventors: Matthias Pfeiffer
Original assignee: Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Priority date: 2017-01-09
Filing date: 2017-01-09
Publication date: 2018-07-12
Also published as: EP3565723A2; WO2018127269A2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsmerkmal für ein Sicherheitselement, ein Sicherheitspapier oder einen Datenträger, das einen Träger mit einer Vorderseite und einer Rückseite aufweist, wobei der Träger auf der Vorderseite und/ oder Rückseite eine Anordnung von mittels Laserstrahlung erzeugten Perforationen aufweist, so dass der Träger lokal in seiner Dicke verändert ist.
Erfindungsgemäß ist die Anordnung der mittels Laserstrahlung erzeugten Perforationen unregelmäßig, so dass ein multitonales Bild erzeugt wird. Unregelmäßig bedeutet dabei, dass jeweils benachbart angeordnete Perforationen keinen gleichen oder keinen gleichmäßigen Abstand zueinander aufweisen. Bevorzugt sind die Perforationen stochastisch oder chaotisch zueinander angeordnet. Erfindungsgemäß wird somit ein Muster aus unregelmäßig oder chaotisch angeordneten Perforationen verwendet, so dass ein multitonales Bild erzeugt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsmerkmal für ein Sicherheitselement, ein Sicherheitssubstrat (Polymer/ Papier/ Hybrid), ein Sicherheitspapier oder einen Datenträger, das einen Träger mit einer Vorderseite und einer Rückseite aufweist, wobei der Träger auf der Vorderseite und/oder Rückseite eine Anordnung von mittels Laserstrahlung erzeugten Perforationen aufweist, so dass der Träger lokal in seiner Dicke verändert ist.
Aus DE 10 2016 002120 A1 ist ein gattungsgemäßes Sicherheitsmerkmal für ein Sicherheitselement, ein Sicherheitspapier oder einen Datenträger bekannt, das einen Träger mit einer Vorderseite und einer Rückseite aufweist. Der Träger ist mit einer Beschichtung versehen, die durch Laserstrahlung hinsichtlich ihrer Farbe modifizierbar ist. Zusätzlich ist der Träger mittels Laserstrahlung lokal in seiner Dicke verändert und die Beschichtung durch Laserstrahlung hinsichtlich der Farbe modifiziert. Des Weiteren ist der Träger an seiner Rückseite mit der Beschichtung versehen, wobei die lokale Dickenveränderung ein mittels der Laserstrahlung von der Vorderseite aus im Träger erzeugtes Loch ist. Zusätzlich ist eine Zone, die einen Rand des Loches an der Rückseite des Trägers umgibt, durch die Laserstrahlung hinsichtlich der Farbe modifiziert. Hierbei weist jedoch die gelaserte bzw. perforierte Fläche immer die gleiche Transluzenz auf, so dass Bilder, die aus einem derartigen Perforationsmuster bestehen, von einem Betrachter nur schwer zu erkennen und leicht durch Nachstellung zu fälschen sind.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Sicherheitsmerkmal derart weiterzubilden, dass die Nachteile des Standes der Technik behoben werden und der Schutz gegenüber Fälschungen weiter erhöht wird.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Erfindungsgemäß ist die Anordnung der mittels Laserstrahlung erzeugten Perforationen unregelmäßig, so dass ein multitonales Bild erzeugt wird. Unregelmäßig bedeutet dabei, dass jeweils benachbart angeordnete Perforationen keinen gleichen oder keinen gleichmäßigen Abstand zueinander aufweisen. Bevorzugt sind die Perforationen stochastisch oder chaotisch zueinander angeordnet. Erfindungsgemäß wird somit ein Muster aus unregelmäßig oder chaotisch angeordneten Perforationen verwendet, so dass ein multitonales Bild erzeugt wird.
Eine unregelmäßige Anordnung der mittels Laserstrahlung erzeugten Perforationen kann auch auf einer regelmäßigen Anordnung der Perforationen beruhen, wobei jedoch jede Perforation um ihre Position in der regelmäßigen Anordnung herum unregelmäßig verteilt ist. Jede Perforation weicht dabei von ihrer Position in der regelmäßigen Anordnung ab, so dass wiederum jeweils benachbart angeordnete Perforationen keinen gleichen oder keinen gleichmäßigen Abstand zueinander aufweisen.
Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals wird eine multitonale Information in ein entsprechendes Muster aus unregelmäßig angeordneten Punkten umgerechnet. Dieses Muster wird dann mit einem Laser in den Träger bzw. ein Substrat übertragen, so dass der Träger an den gelaserten Stellen Perforationen aufweist, durch die der Träger lokal in seiner Dicke verändert ist.
Eine Perforation des Trägers im Sinne dieser Erfindung ist ein im Bereich der Perforation teilweises Abtragen des Materials des Trägers in Form eines Sacklochs, das den Träger nicht vollständig durchtrennt, d.h. die Dicke des Trägers nach der Laserung ist im Bereich der Perforation größer Null, oder ein im Bereich der Perforation vollständiges Abtragen bzw. Entfernen des Materials des Trägers in Form eines Lochs, d.h. die Dicke des Trägers nach der Laserung ist im Bereich der Perforation gleich Null. Bei einer Perforation in Form eines Sacklochs wird insbesondere die Transluzenz des Trägers im Bereich der Perforation erhöht, so dass ein Betrachter die Perforation in Durchsicht als in Bezug auf den umgebenden Bereich als helle Stelle erkennen kann.
Die Umrissform einer erfindungsgemäßen Perforation, Sackloch oder Loch, kann beliebig ausgestaltet sein, beispielsweise kreisförmig, elliptisch, linienförmig oder in Form eines Musters oder einer graphischen Abbildung. Perforationen mit einem kreisförmigen oder elliptischen Querschnitt weisen einem Durchmesser von bevorzugt 50 µm bis 1000 µm auf, besonders bevorzugt von 100 µm. Bei Perforationen mit einem linienförmigen Querschnitt weisen die einzelnen Linien eine Länge von bevorzugt 0,1 mm bis 1 cm auf.
Der Abtrag des Material des Trägers bzw. Substrats kann auch bereichsweise unterschiedlich ausfallen, beispielsweise mit bereichsweise unterschiedlichen Durchmessern oder Tiefen der Perforationen, so dass ein multitonales Bild ähnlich einem Wasserzeichen entsteht.
Bevorzugt wird das Perforationsbild mit anderen Sicherheitselementen kombiniert, beispielsweise mit einem Wasserzeichen, Sicherheitsfaden, Folienstreifen, Sicherheitsdruck, etc. Dadurch wird besonders vorteilhaft der Fälschungsschutz weiter erhöht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Träger mindestens im Bereich des Perforationsmusters auf seiner der Laserstrahlung gegenüberliegenden Seite mindestens bereichsweise mit einer laserablatierbaren Farbe oder Beschichtung (beispielsweise OVI) versehen, so dass bei einer Laserung durch das Perforationsmuster dieses als Maske dient und die laserablatierbare Farbe oder Beschichtung mindestens teilweise entfernt, so dass ein entsprechendes oder korrespondierendes Bild entsteht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Träger mindestens im Bereich des Perforationsmusters an seiner Vorderseite und/oder Rückseite mit einem Markierungsstoff beschichtet, der durch die Einwirkung von Laserstrahlen seine Farbe wechselt. Hierdurch erscheint nach der Beaufschlagung mit Laserstrahlung der Randbereich einer mit der Laserstrahlung erzeugten Perforation an der Oberseite und/ oder Unterseite farbig. Es ergibt sich somit eine perfekte Passerung zwischen einer Perforation und einem farbigen Rand an der Oberseite und/oder Unterseite um die Perforation herum. Dieser Effekt ist beispielsweise aus den folgenden Schriften bekannt: WO 2009/003587 A1 , WO 2010/07232 A1 , WO 2011/154112 A1 und DE 102016002120 A1 .
Des Weiteren können folgende variable Parameter miteinander kombiniert werden:

a) Rasteranordnung: regelmäßig oder unregelmäßig bei gleicher oder aber unterschiedlicher Größe vs. Dichte: die Perforationselemente sind in einem regelmäßigem Raster angeordnet, wobei der Durchmesser der einzelnen Elemente variieren kann.
b) Laserabtrag: komplett (=Perforation=Loch), teilweise (=Abtrag=vgl. Wasserzeichen), Kombination aus Abtrag und Perforation: es gibt in einem Perforationsbild Perforationselemente, die komplette „Durchbrechungen“ des Substrates (Dicke Null) aufweisen und andere Perforationselemente, die keine Durchbrechung aber einen Abtrag des Substrats aufweisen. Dieser Abtrag führt zu einer Dünnstelle in diesem Bereich, der in Durchsicht heller als die Umgebung erscheint.
c) Rasterpunktformen: punktförmig, quadratisch, alphanumerisch, Muster, vergleiche Druckraster: siehe die nachfolgenden Figuren.
d) Färbung: keine Färbung, bereichsweise gefärbt, einfarbig, mehrfarbig, echtfarbig, positiv/negativ, mikro/makro.
e) Kombination aus perforiert und gefärbt und/oder nur perforiert und/ oder nur gefärbt.
f) Kombination mit Wasserzeichen: Dünn-/Dickstellen nützen für Multitonalität.
g) Individualisierung: z.B. Zifferung (nur perforiert oder perforiert/ gefärbt).
h) Motivergänzung: z.B. zwei Porträts, wobei eines perforiert und gefärbt ist und eines nur perforiert, Wasserzeichen, Druck.
i) Motivredundanz (gleiches Bild in Perforation und z.B. Wasserzeichen, Intaglio, Hologramm, etc.).

Besonders vorteilhaft sind durch die Erfindung somit eine Erhöhung der Attraktivität, eine Erhöhung der Echtheitserkennung ohne Hilfsmittel, eine Erhöhung der maschinellen Echtheitserkennung beispielsweise mittels Ultraschall, eine Erhöhung der Fälschungssicherheit und eine Individualisierung möglich.
Transluzenz im Sinne dieser Erfindung bedeutet, dass ein Objekt, wie das Substrat oder die Kunststofffolie, auftreffendes Licht in einem bestimmten Anteil hindurchtreten lässt. Trifft Licht auf eine Seite des Objekts auf, wird ein bestimmter Anteil des Lichtes bis zu der anderen Seite des Objekts hindurch gelassen und tritt dort wieder aus. Je größer der prozentuale Anteil des hindurchtretenden Lichtes bezogen auf das auftreffende Licht ist, desto transluzenter ist das Objekt. Liegt der prozentuale Anteil bei mindestens 90 %, d.h. lässt das Objekt das auftreffende Licht wie bei einem Fenster nahezu ungeschwächt hindurchtreten, wird das Objekt als transparent bezeichnet. Ein Objekt hingegen, das weniger als 10 % und bevorzugt etwa 0 % des auftreffenden Lichtes hindurchtreten lässt, d.h. bei dem der Anteil des hindurchtretenden Lichtes bezogen auf das auftreffende Licht gering oder nahe oder gleich Null ist, wird als opak oder als nicht lichtdurchlässig bezeichnet.
Durchsicht liegt vor, wenn die Beleuchtung des Substrats von der einen Seite und die Betrachtung von der anderen Seite erfolgt. Aufsicht liegt vor, wenn die Beleuchtung und Betrachtung von derselben Seite des Substrats aus erfolgt.
Der Träger oder das Substrat besteht besonders bevorzugt aus Papier aus Baumwollfasern, wie es beispielsweise für Banknoten verwendet wird, oder aus anderen natürlichen Fasern oder aus Synthesefasern oder einer Mischung aus natürlichen und synthetischen Fasern, oder aus mindestens einer Kunststofffolie. Weiterhin bevorzugt besteht das Substrat aus einer Kombination aus mindestens zwei übereinander angeordneten und miteinander verbundenen unterschiedlichen Substraten, einem sogenannten Hybrid. Hierbei besteht das Substrat beispielsweise aus einer Kombination Kunststofffolie-Papier-Kunststofffolie, d.h. ein Substrat aus Papier wird auf jeder seiner beiden Seiten durch eine Kunststofffolie bedeckt, oder aus einer Kombination Papier-Kunststofffolie-Papier, d.h. ein Substrat aus einer Kunststofffolie wird auf jeder seiner beiden Seiten durch Papier bedeckt.
Angaben zum Gewicht des verwendeten Substrats sind beispielsweise in der Schrift DE 102 43 653 A9 angegeben, deren Ausführungen diesbezüglich vollumfänglich in diese Anmeldung aufgenommen werden. Die Schrift DE 102 43 653 A9 führt insbesondere aus, dass die Papierschicht üblicherweise ein Gewicht von 50 g/m² bis 100 g/m² aufweist, vorzugsweise von 80 g/m² bis 90 g/m². Selbstverständlich kann je nach Anwendung jedes andere geeignete Gewicht eingesetzt werden.
Wertdokumente, in denen ein derartiges Substrat bzw. Sicherheitspapier verwendet werden kann, sind insbesondere Banknoten, Aktien, Anleihen, Urkunden, Gutscheine, Schecks, hochwertige Eintrittskarten, aber auch andere fälschungsgefährdete Papiere, wie Pässe und sonstige Ausweisdokumente, sowie Karten, wie beispielsweise Kredit- oder Debitkarten, deren Kartenkörper mindestens eine Lage eines Sicherheitspapiers aufweist und auch Produktsicherungselemente, wie Etiketten, Siegel, Verpackungen und dergleichen.
Die vereinfachte Benennung Wertdokument schließt alle oben genannten Materialien, Dokumente und Produktsicherungsmittel ein.
Als Passer oder Register im Sinne dieser Erfindung wird die Lagegenauigkeit von Druckbildern oder anderer Elemente zueinander auf Vorder- und/ oder Rückseite eines Substrats bezeichnet. Beispielsweise stören bei Teilen von Druckbildern, die sich in Durchsicht zu einem Gesamtdruckbild ergänzen, bereits geringe Abweichungen von weniger als 0,1 mm zwischen den jeweiligen Druckbildern den visuellen Eindruck in Durchsicht erheblich. Die DIN 16500-2: 1987-01 definiert als Passer die Genauigkeit in der Drucktechnik, mit der die vorgesehene Wiedergabegüte der zu reproduzierenden Details erreicht bzw. eingehalten wird.
Die Begriffe „Vorderseite“ oder „Rückseite“ des Substrats oder Wertdokuments sind relative Begriffe, die auch als „die eine“ und „die gegenüberliegende“ Seite bezeichnet werden können und die den überwiegenden Anteil der Gesamtoberfläche des Substrats oder Wertdokuments bilden. Ausdrücklich nicht umfasst mit diesen Begriffen sind die Seitenflächen eines Substrats oder Wertdokuments, die bei einer Dicke eines Substrats oder Wertdokuments, die bei Kartenkörpern nur etwa einen Millimeter oder bei Banknoten nur Bruchteile eines Millimeters beträgt, verschwindend gering sind und üblicherweise nicht mit Sicherheitselementen oder Beschichtungen versehen werden bzw. werden können. Insbesondere können mit den Seitenflächen auch keine Durchsichtseffekte erzielt werden.
Eine Information im Sinne dieser Erfindung ist eine musterförmig gestaltete und visuell wahrnehmbare Beschichtung. Diese kann beispielsweise eine graphische Abbildung, ein Bild, eine Zahl, einen Buchstaben, einen Text oder sonstige Zeichen bilden. Besonders bevorzugt besteht die Information dabei aus positiven oder/und negativen Motiven. Bei einem positiven Motiv wird hierbei ein Motivelement selbst auf das Substrat aufgebracht, wohingegen bei einem negativen Motiv der das Motivelement umgebende Bereich auf das Substrat aufgebracht wird. Ein positives Motiv ist beispielsweise ein in dunkler Farbe auf das helle Substrat aufgedruckter Buchstabe. Ein negatives Motiv ist beispielsweise eine in dunkler Farbe auf das Substrat aufgebrachte Fläche, die innerhalb der Fläche einen unbedruckten Bereich in Form eines Buchstabens aufweist.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen, soweit dies von dem Schutzumfang der Ansprüche erfasst ist.
Anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele und der ergänzenden Figuren werden die Vorteile der Erfindung erläutert. Die Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen dar, auf die jedoch die Erfindung in keinerlei Weise beschränkt sein soll. Des Weiteren sind die Darstellungen in den Figuren des besseren Verständnisses wegen stark schematisiert und spiegeln nicht die realen Gegebenheiten wider. Insbesondere entsprechen die in den Figuren gezeigten Proportionen nicht den in der Realität vorliegenden Verhältnissen und dienen ausschließlich zur Verbesserung der Anschaulichkeit. Des Weiteren sind die in den folgenden Ausführungsbeispielen beschriebenen Ausführungsformen der besseren Verständlichkeit wegen auf die wesentlichen Kerninformationen reduziert. Bei der praktischen Umsetzung können wesentlich komplexere Muster oder Bilder zur Anwendung kommen.
Im Einzelnen zeigen schematisch:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel erfindungsgemäßer Perforationen in Draufsicht,
2 ein zweites Ausführungsbeispiel erfindungsgemäßer Perforationen in Draufsicht,
3 ein drittes Ausführungsbeispiel erfindungsgemäßer Perforationen in Seitenansicht,
4 unterschiedliche Formen von Rasterpunkten in Draufsicht,
5 eine Kombination von Perforationen mit einer Verfärbung des Substrats in Draufsicht,
6 eine Kombination von Perforationen und Perforationen mit einer Verfärbung des Substrats in Draufsicht,
7 eine Kombination mit einem Wasserzeichen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in Seitenansicht,
8 eine Kombination mit einem Wasserzeichen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in Seitenansicht,
9 eine Individualisierung mittels erfindungsgemäßer Perforationen in Draufsicht,
10 eine Motivergänzung mittels erfindungsgemäßer Perforationen in Draufsicht,
11 eine Motivredundanz mittels erfindungsgemäßer Perforationen in Draufsicht,
12 verschiedene Kombinationen von unterschiedlichen erfindungsgemäßen Perforationen in Draufsicht,
13 weitere verschiedene Kombinationen von unterschiedlichen erfindungsgemäßen Perforationen in Draufsicht.

1 und 2 zeigen in Draufsicht ein erstes und zweites Ausführungsbeispiel erfindungsgemäßer Perforationen, die in einem Raster angeordnet sind. Die Perforationen in 1 sind in einem regelmäßigen Raster angeordnet und weisen unterschiedliche Durchmesser auf, wobei die linke Abbildung eine Vergrößerung aus der rechten Abbildung darstellt. Die Perforationen in 2 sind in einem unregelmäßigen Raster angeordnet und weisen in der linken Abbildung gleiche Durchmesser und in der rechten Abbildung unterschiedliche Durchmesser auf.
3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel erfindungsgemäßer Perforationen in Seitenansicht, wobei die Perforationen im linken Teil der Abbildung als Sacklöcher mit unterschiedlichem Durchmesser ausgeführt sind, die das Substrat nicht vollständig durchdringen, und im rechten Teil der Abbildung als durchgehende Löcher mit unterschiedlichem Durchmesser ausgeführt sind.
4 zeigt unterschiedliche Formen von Rasterpunkten in Draufsicht und hierbei in 4a in Form runder oder elliptischer Löcher, in 4b in Form quadratischer oder rechteckiger Löcher, in 4c in Form alphanumerischer Zeichen und in 4d in Form beliebiger Muster.
5 zeigt eine Kombination von Perforationen mit einer Verfärbung des Substrats in Draufsicht, wobei die schwarzen Bereiche Perforationen darstellen, die gepunkteten Bereiche eine Laserfärbung mit einer ersten Farbe und die gestrichelten Bereiche eine Laserfärbung mit einer zweiten Farbe.
6 zeigt in Draufsicht eine Kombination von Perforationen der 1 bis 4 und Perforationen mit einer Verfärbung des Substrats aus 5.
7 zeigt eine Kombination mit einem Wasserzeichen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in Seitenansicht, wobei das Wasserzeichen in Form eines Papierreliefs ausgeführt ist.
8 zeigt das Wasserzeichen aus 7 ergänzt um mit einem Laser eingebrachte Perforationen entsprechend 3.
9 zeigt eine Individualisierung mittels erfindungsgemäßer Perforationen in Draufsicht. Hierbei zeigt 9a die drei grundlegenden verschiedenen Ausführungsformen, oben nur eine Färbung des Substrats, in der Mitte eine Kombination aus Perforation (schwarz) und Färbung des Substrats und unten nur eine Perforation des Substrats. 9b und 9c zeigen verschiedene Kombinationen der Ausführungsformen aus 9a.
10 zeigt eine Motivergänzung mittels erfindungsgemäßer Perforationen gemäß 9a in Draufsicht.
11 zeigt eine Motivredundanz mittels erfindungsgemäßer Perforationen gemäß 9a in Draufsicht.
12 zeigt verschiedene Kombinationen von unterschiedlichen erfindungsgemäßen Perforationen in Draufsicht, wobei die Perforationen einen runden oder elliptischen Durchmesser aufweisen.
13 zeigt weitere verschiedene Kombinationen von unterschiedlichen erfindungsgemäßen Perforationen in Draufsicht, wobei die Perforationen quasichaotisch angeordnet sind und entweder die Form einer Linie oder einen runden oder elliptischen Durchmesser aufweisen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016002120 A1 [0002, 0013]
WO 2009/003587 A1 [0013]
WO 2010/07232 A1 [0013]
WO 2011/154112 A1 [0013]
DE 10243653 A9 [0019]

Claims

Sicherheitsmerkmal für ein Sicherheitselement, ein Sicherheitspapier oder einen Datenträger, das einen Träger mit einer Vorderseite und einer Rückseite aufweist, wobei der Träger auf der Vorderseite und/ oder Rückseite eine Anordnung von mittels Laserstrahlung erzeugten Perforationen aufweist, so dass der Träger lokal in seiner Dicke verändert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der mittels Laserstrahlung erzeugten Perforationen unregelmäßig ist, so dass ein multitonales Bild erzeugt wird.
Sicherheitsmerkmal nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Perforation eine beliebige Umrissform aufweist, beispielsweise kreisförmig, elliptisch, linienförmig oder in Form eines Musters oder einer graphischen Abbildung.
Sicherheitsmerkmal nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger mindestens im Bereich des Perforationsmusters auf seiner der Laserstrahlung gegenüberliegenden Seite mindestens bereichsweise mit einer laserablatierbaren Farbe oder Beschichtung versehen ist.
Sicherheitsmerkmal nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger mindestens im Bereich des Perforationsmusters an seiner Vorderseite und/ oder Rückseite mit einem Markierungsstoff beschichtet ist, der durch die Einwirkung von Laserstrahlen seine Farbe wechselt.