DE29714381U1 - Anti-Kopierfilm für Dokumente gegen Kopieren derselben in einer Kopiereinrichtung mit definiertem Öffnungswinkel - Google Patents

Anti-Kopierfilm für Dokumente gegen Kopieren derselben in einer Kopiereinrichtung mit definiertem Öffnungswinkel

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Description

EMTEC Magnetics GmbH 970304 O.Z. 007 8/7012
Anti-Kopierfilm für Dokumente gegen Kopieren derselben in einer Kopiereinrichtung mit definiertem Öffungswinkel
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Anti-Kopierfilm für Dokumente gegen Kopieren derselben in einer Kopiereinrichtung mit einem Öffnungswinkel im Bereich von etwa 20° bis 50°, mit einseitiger Linsenstruktur in Form von gleichgroßen Zylinderform-Linsen-Kalotten,die parallel zueinander angeordnet sind und mit andererseits angeordneter Abdeckungsstruktur in Form von gleichgeformten opaken Abdekkungen, wobei jeder Linsen-Kalotte eine Abdeckung gegenüberliegt und jede Abdeckung im wesentlichen zur Quermittelachse der Linsen-Kalotte symmetrisch angeordnet ist.
Ein Anti-Kopierfilm der oben definierten Art ist aus der WO 94/01288 bekannt. Darin sind die Abdeckungsstreifen durch Drucken hergestellt, ohne daß dadurch eine feste Zuordnung der Halbkreis-Zylinder-Linsen zu der Lage der Abdeckungsstreifen erreichbar ist. Ein Anti-Kopierfilm dieser Art ist demnach nicht herstellbar. Ein weiterer Nachteil besteht auch darin, daß die Linsenfolie aus PVC bestehen soll, was sich aus Umweltgründen verbietet, da ein Recycling sehr aufwendig ist, wegen des Chlor-Austritts.
Aus der US-PS 4,414,316 ist ein flexibler, zusammengesetzter Film mit Linsenform-Oberfläche bekannt, der aus einem Basis-Film und einer transparenten, thermohärtbaren Schicht besteht, die die Linsenformen aufweist, wobei die Fokusebene der Linsenformen im wesentlichen an der Rückseite des Basis-Films liegt. Die thermohärtbare Schicht besteht aus einem thermohärtbaren Kunststoff, der mittels UV-Licht gehärtet ist. Der bekannte Film ist dazu bestimmt, drei-dimensionale Darstellungen oder Fotografien herzustellen, indem der Film auf stereografische Druckbilder auflaminiert wird.
Aus der US-PS 3,241,429 sind auch drei-dimensionale Panorama-Bilder bekannt, die mit Papier als Basis-Film versehen sind oder direkt aus einer Kunststoff-Linsen-Schicht besteht, wobei entweder auf das Papier oder auf die Rückseite der Linsenschicht eine Bildschicht aufgedruckt ist. Um eine Registrierung der Linsen mit dem
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Aufdruck auf der Rückseite zu erhalten, werden Einschnitte oder Stanzöffnungen im Film verwendet, mit Hilfe derer der Druckvorgang im Register erfolgt.
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Mit der EP-PS 655 032 der Anmelderin ist es bekannt geworden, einen Anti-Kopierfilm aus transparentem Material und linien- oder streifenförmigen Abdeckungen in definiert versetzter Anordnung auf beide Oberflächen des Films drucktechnisch und/oder fototechnisch durch Auftragen einer fotosensitiven Schicht, insbesondere einer Fotoresistschicht, auf eine Filmseite, (UV-)Belichten durch eine Maske und Entwickeln und anschließendes Auftragen einer weiteren fotosensitiven Schicht auf die andere Filmseite, (UV-)Belichten durch eine Maske und Entwickeln herzustellen. Eine besonders gute Registrierung der Linien- oder Streifen-Abdeckungen wird dabei erreicht, wenn die zweite fotosensitive Schicht durch die erste, bereits entwickelte Schicht hindurch belichtet wird.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine vorteilhafte Kombination einer Linsen- und Balkenstruktur für Anti-Kopierschutzzwecke bereitzustellen.
Die Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 gelöst mit einem Anti-Kopierfilm mit einem Öffnungswinkelbereich der Kopiereinrichtung von etwa bis etwa 50°, wobei einseitig langgestreckte Zylinderform-Linsen und anderseitigen linien- oder streifenförmigen Abdeckungen, die als Balken ausgebildet und mit einer Symmetrie-Toleranz-Abweichung von höchstens etwa ±15 %, insbesondere von etwa ±3 bis 5 %, der Balkenbreite hergestellt sind und die eine Dicke von wenigstens 3 &mgr;&tgr;&agr; und vorzugsweise von etwa 5 bis etwa 15 &mgr;&tgr;&agr; aufweisen.
Damit sind optimale Eigenschaften des Anti-Kopierfilms sichergestellt. Praktisch kann die Linsen-Kalotten-Struktur mittels einer Linsenmaterial-Schicht und Prägen derselben zu Linsen mit Zylinder-Kalottenform hergestellt sein.
In der Praxis kann die Balkenstruktur mittels einer Balkenmaterial-Schicht und Prägen derselben im Register zu der vorher hergestellten Linsen-Kalotten-Struktur hergestellt sein.
Es ist auch zweckmäßig, wenn die Linsen-Kalotten- bzw. Balken-Strukturen mittels einer Schicht aus gießfähigem Kunststoff und
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Härten derselben hergestellt sind.
Jede der Linsen- und Balkenschichten kann vorteilhaft aus einem Acrylat-Harz bestehen, da dieses Material gießfähig und strahlungshärtbar ist und auch nach Härten transparent bleibt.
Es ist auch möglich, die Linsenschicht aus einem beliebigen transparenten härtbaren Kunststoffmaterial herzustellen. Die Balkenschicht kann zweckmäßig auch aus einem polymeren Bindemittel, einer fotopolymersierbaren Verbindung sowie einem Fotoinitiator bestehen.
Besonders eignen sich für die Herstellung von Druckplatten oder Druckreliefs bestimmte Kunststoffe, wie z.B. ein Vinylalkoholeinheiten und ggf. Vinylestereinheiten enthaltende Polymere oder wie z.B. elastomere Blockcopolymere, jeweils als polymere Bindemittel. Die Balkenschicht kann dabei entweder indirekt über eine Unterschicht mit oder direkt, ohne zusätzliche Haftschicht, oder über eine Haftschicht, z.B. einen Haftlack, mit einer transparenten Trägerfolie verbunden sein.
Die Unterschicht kann zweckmäßig aus einer haftfest verbundenen klebfreien Schicht aus einem harte, klebfreie, transparente und reißfeste Filme bildenden Polymeren, z.B. einem im Entwicklerlösungsmittel löslichen Polyamid, Copolyamid, Polyurethan oder Cyclokautschuk mit hohem Cyclisierungsgrad bestehen.
Zur Kontrolle des Herstellprozesses einer solchen Balkenschicht im Register zu einer fertigen Linsenstruktur eines Anti-Kopierfilms der vorliegenden Erfindung wird eine Anordnung bereitgestellt, wobei der auf der Linsenseite angeordneten Belichtungs-Lichtquelle auf der Balkenseite zwei Licht-Detektoren symmetrisch zur Flächennormalen des Anti-Kopierfilms gegenüberstehen, und die detektierten Signale der Licht-Detektoren miteinander verglichen werden.
Mit Hilfe einer solchen Kontrolle wird ein in seinen optischen Eigenschaften fehlerhaftes Produkt erkennbar und auf einer frühen Produktionsstufe aussortierbar.
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Besonders vorteilhaft ist es für eine derartige Belichtungs-Kontro1!-Anordnung, wenn die Balkenschicht lichtstreuende oder im
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IR-Bereich absorbierende Farbmittel enthält.
IR-Farbstoffe dafür sind beispielsweise Verbindungen aus der Klasse der metallfreien oder metallhaltigen Phthalocyanine, der metallhaltigen Naphthalocyanine, der Nickel-Dithiolen-Komplexe, der Ammoniumverbindungen von aromatischen Aminen, der Methinfarbstoffe oder der Azulenquadratsäurefarbstoffe, die ihr Absorptionsmaximum im Bereich von 700 bis 1 2 00 nm aufweisen. 10
Es ist für die notwendige, optisch abdeckende Eigenschaft der Balken zweckmäßig, wenn ihre Kunststoffschicht zwischen etwa 10 bis etwa 50 Gew.-%, insbesondere etwa 30 Gew.-%, Pigment enthält.
Zusätzlich können vorteilhaft optisch deckende Schichten auf den Balken aufgebracht werden, z.B. mittels Drückens. Die Zahl der Druck-Schichten soll mindestens zwei und vorzugsweise acht betragen, damit je nach dem verwendeten Druckfarben-Pigment eine maximale Transparenz nicht überschritten wird.
Besagte maximale Transparenz der Balken soll ohne oder mit optisch deckenden Schichten höchstens etwa 7 % betragen. Damit können die winkelabhängig abdeckenden Eigenschaften des Anti-Kopierfilms sichergestellt werden.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, daß die wirksame Balkenbreite zum Fokusabstand von der Basisebene zwischen etwa 2/8 und 5/8 des Fokusabstands liegt. Damit werden optimale optische Eigenschaften erreicht bei günstiger Herstellung des Anti-Kopierfilms. Es ist auch zweckmäßig, wenn die Balkenbreite zwischen etwa 4/8 und 7/8 der Basisbreite der Linsen-Kalotten liegt.
Die Dokumentenebene soll praktisch zwischen etwa 6/10 und etwa 11/10 des Fokusabstands der Linsen von deren Basisebene liegen. Damit werden ebenfalls vorteilhafte Sichtbarkeits- bzw. Abdekkungseigenschaften erreicht.
Damit die Lesbarkeit des Dokuments sichergestellt ist, ist die Breite der Balken so zu wählen, daß höchstens etwa 80 % der Fläche des Dokuments durch die Balken abgedeckt sind.
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Es ist praktisch auch möglich, daß die Linsen- und/oder die Balkenschicht Farbstoffzusätze, insbesondere homogen gelöst, enthalten, die im sichtbaren und/oder UV-Spektralbereich absorbierend sind. Damit lassen sich noch zusätzliche, das Kopieren erschwerende Wirkungen erzielen. Vorteilhaft ist ein Anti-Kopierfilm, dessen Parameter gemäß einem Öffnungswinkel des Kopierers von etwa 3 6° ausgelegt sind.
Es können auch fluoreszierende Farbstoffe verwendet werden.
Es hat sich in der Praxis als günstig erwiesen, wenn die Druckschichten Weiß- und/oder Metallpigmente enthalten, insbesondere von etwa 5 bis etwa 2 0 Gew.-%.
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Bei acht Druckschichten sollten wenigstens zwei Druckschichten schwarzes Pigment, insbesondere ausschließlich, enthalten.
Es ist grundsätzlich auch möglich, die Druckschichten durch Heiß- oder Kalt-Prägeverfahren herzustellen.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von schematischen Zeichnungen beschrieben. Es zeigen
Figur 1 einen Abschnitt eines Anti-Kopierfilms mit Zylinder-Kalotten-Linsen und zugeordneten Balken mit zwei Deckschichten,
Figur 2 den Abschnitt eines Anti-Kopierfilms nach Figur 1 mit Balken mit acht Deckschichten,
Figur 3 die optische Strahlenverteilung in einer Zylinder-Kalotten-Linsen-Schicht gemäß Figuren 1 und 2 bei verschiedenen Licht-Eintrittswinkeln,
Figur 4 eine schematische Anordnung zur Kontrolle der relativen Lage von Balkenschicht und Linsenstruktur.
Ein Anti-Kopierfilm 5 besteht im Querschnitt (schematisch dargestellt) aus einer Linsenschicht 6, einer Basisfolie 7 und einer Balkenschicht 8. Die Linsenschicht 6 enthält erhaben ausgebildete Einzellinsen 9A-9C, die z.B. eine Zylinder Kalottenform aufweisen.
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Die Balkenschicht enthält erhaben ausgebildete Balken 10A-10C, die etwa Quaderform (im Querschnitt Rechteckform) aufweisen. Dazwischen ist die Basisfolie 7 vorgesehen, die als Träger für die Schichten 6 und 8 dient und die handelsüblich mit sehr gleichmäßiger Dicke ausgebildet ist und vorzugsweise aus Polyester, z.B. Polyethylenterephthalat (PET) besteht. Toleranzen handelsüblicher 100 &mgr;&Ggr;&eegr;-Folien liegen im Bereich von etwa ±1 &mgr;&idiagr;&eegr;. Grundsätzlich sind Folien mit einer Dicke von etwa 10 &mgr;&idiagr;&eegr; bis etwa 125 &mgr;&idiagr;&eegr; zweckmäßig verwendbar.
Die Linsenschicht 6 und die Balkenschicht 8 können als Prägeschichten aus thermoplastischen und/oder strahlungshartbaren Materialien mit der jeweiligen Linsen-Kalotten- bzw. Quaderform-Struktur hergestellt werden. Wegen der notwendigen Registrierung jeder Linsen-Kalotte mit jedem Quaderform-Balken ist es günstiger, erst die Linsen-Kalotten-Struktur und danach optisch durch die fertigen Linsen-Kalotten hindurch die Balken herzustellen (ähnlich wie in der EP-PS 655 032), am besten durch einen Härtungsprozeß mittels optischer Strahlung.
Es ist vorteilhaft, durch Verwendung gießfähiger Kunststoffe, die thermoplastisch und strahlenhärtbar sind, z.B. Fotoresiste wie Acrylatharz, mit durch UV-Licht härtenden Zusätzen und anschließendes Härten, z.B. mittels UV- oder Laser-Lichts, erst die Linsen-Kalotten-Struktur und in Zwangsregistrierung damit die Quaderform-Balkenstruktur mit denselben oder ähnlichen strahlungshärtenden Materialien herzustellen. Die Herstellung sollte in Bahnen kontinuierlich erfolgen, also über entsprechend oberflächenstrukturierte Walzen mit extrem hoher Genauigkeit (bzgl. Maße und relativer Position).
In Figur 1 ist die mittlere Linsen-Kalotte L mit einer Mittellinie M versehen und weist einen Linsen-Öffnungswinkel 2 &THgr; von etwa 12 0° auf. Die Basislänge ist mit d bezeichnet und wird durch die Anzahl der Linsen-Kalotten pro Längeneinheit, die von etwa 50 bis etwa 800 Linsen-Kalotten pro cm reichen kann und im Beispiel bei 100/cm liegt, bestimmt. Mit dem Winkel &THgr; und der Länge d/2 ergibt sich die Höhe h rechnerisch.
Die Balken B sind im Querschnitt von etwa Rechteckform und weisen eine Mindestdicke b von etwa 3 &mgr;&pgr;&igr; auf, ohne evtl. Druckschichten
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und mit Druckschichten vorzugsweise etwa 5 bis etwa 10 &mgr;&tgr;&eegr;, die zweifach die Dicke c besitzen. Die Mittellinie M von Linsen-Kalotte L und Balken B symbolisiert die ideale Zuordnungslage zueinander, die jedoch praktisch nicht erreichbar ist. Deswegen sind rechts und links neben der Linie M die abweichenden Mittellinien Ml und M2 eingezeichnet, der Abstand zu M steht für die Symmetrie-Toleranz-Abweichung Al, wobei &Dgr;1 nur die Verschiebung des Balkens B mit der Balkenbreite 1 nach rechts oder links, wie gestrichelt gezeigt, bedeuten soll. Diese Symmetrie-Toleranz-Abweichung Al soll erfindungsgemäß höchstens etwa ±15 %, insbesondere etwa ±3 bis etwa 5 % der Balkenbreite 1 betragen, wenn die Eigenschaften des Anti-Kopierfilms noch erhalten bleiben sollen. Die Balkenbreite 1 soll grundsätzlich so gewählt werden, daß höchstens etwa 80 % der Fläche des nicht zu kopierenden Dokuments abgedeckt werden, damit die menschliche Lesbarkeit des Dokuments trotz des darauf angebrachten Anti-Kopierfilms noch sichergestellt ist.
Der beschriebene Anti-Kopierfilm ist für das Verhindern des Kopierens mittels Kopiereinrichtungen mit einem Öffnungswinkel im Bereich von etwa 20° bis etwa 50° ausgelegt, wobei der Öffnungswinkel der größte Öffnungswinkel des abbildenden optischen Systems des jeweiligen Kopierers ist. Praktisch wurde ein Fotokopierer des Typs Ricoh FT553 5 für die Zeichnungsbeispiele zugrundegelegt mit einem maximalen Öffnungswinkel von ca. 44°.
Kleine Öffnungswinkel, also mehr im Mittelbereich des Dokuments, sind nicht kritisch. Die größten Öffnungswinkel erfassen den Randbereich des Dokuments und sind deshalb auch kritisch im Sinne der Kopiersicherheit.
In Figur 1 sind auf die Balkendicke b eine doppelte Druckschicht D aufgebracht, da es sich als vorteilhaft herausgestellt hat, zwei dünnere Schichten nacheinander als eine dickere Schicht allein zu drucken.
Bei den Materialien der Schichten für die Linsen-Kalotten L und die Balken B handelt es sich um im sichtbaren Spektralbereich möglichst gut transparentes Material {auch nach dem Härten) wie auch bei der Basisfolie 7, um die optischen Eigenschaften des Films möglichst gut auszunutzen.
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Die Schichten für die Linsen-Kalotten L können vorzugsweise durch strahlungshärtbare Kunststoff-Systeme hergestellt werden. Beispiele dafür sind neben den noch folgenden Acrylat-Systemen Gemische aus funktionalisierten Bindemitteln (z.B. acrylatfunktionalisierte Polyamide) und Monomeren.
Weiterhin sind radikalisch vernetzende Polyester-, Polyether-, Polyurethan und Epoxiacrylate sowie Gemische aus ungesättigten Polyestern und Vinylestern geeignet sowie auch kationisch vernetzende Vinylether und Expoxide.
Strahlung wird im Sinne vorliegender Erfindung durch alle elektromagnetischen Quellen erzeugt, sie schließt auch UV-Strahlung, IR-Strahlung und Korpuskularstrahlung {z.B. Elektronenstrahlen) ein. Als Materialien zur Herstellung der Linsenstruktur- und der Balkenstruktur-Schicht sind Fotoresist-Materialien geeignet, die als Negativ- und Positiv-Resiste bekannt sind.
Diese Materialien unterscheiden sich funktionell dadurch, daß der Negativ-Resist an den belichteten Stellen aushärtet und der Positiv-Resist an den belichteten Stellen besser löslich, also auswaschbar wird.
Negativ arbeitende Fotoresists basieren im allgemeinen auf fotopolymerisierbaren Gemischen, die neben einem polymeren Bindemittel eine fotopolymerisierbare Verbindung mit einem Fotoinitiator enthalten. Derartige Gemische enthalten z.B. partiell cyclisiertes Polyisopren als polymerisierbare Verbindung und eine Diazid-Verbindung als lichtempfindlichen difunktionellen Vernetzer (Fotoinitiator) . Es sind auch teilcyclisiertes Polybutadien als polymerisierbare Verbindung und Diazide (s.o.) bekannt.
Positiv arbeitende Fotoresists sind konventionelle Systeme aus einer fotounempfindlichen alkalilöslichen Matrix auf Basis von Novolaken und einer fotoempfindlichen Komponente, die als Löslichkeitsinhibitor wirkt und durch Belichtung in alkalilösliche Produkte umgewandelt wird, so daß die gesamten belichteten Bereiche in dem alkalischen Entwicklungslösungsmittel löslich werden.
Als Resiste für den kurzwelligen UV-Bereich sind auch z.B. Polymethylmethacrylat, Copolymere aus Methylmethacrylat und
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Indenon sowie aus Methylmethacrylat und 3-Oximino-2-butanon als fotoaktive Komponente bekannt. Ebenfalls sind auch Zweikomponentensysteme aus einer Poly-methyl-methacrylat-co-methacrylsäure-Matrix und o-Nitrobenzylestern bekannt, z.B. Estern der Cholsäure, als Löslichkeitsinhibitoren.
Geeignete Fotoresist-Materialien können für den Zweck der Erfindung ggf. unter Verwendung geeigneter transparenter Klebe- oder Haftmittel ausgewählt und mit Vorteil verwendet werden.
Es sind auch andere geeignete Harzmaterialien mit geeigneten Fotoinitiatoren für die Zwecke der vorliegenden Erfindung verwendbar. Es ist dabei wichtig, daß der Härteprozeß relativ kurzzeitig verläuft.
Für die Balkenschichten sind dabei auch besonders polymere Bindemittel, fotopolymerisierbare Verbindungen und Fotoinitiatoren einsetzbar, die z.B. bei der Herstellung von Druckplatten (z.B. Nyloprint®, eingetragenes Warenzeichen der BASF Aktiengesellschaft, Ludwigshafen) und Flexodruckplatten mit Vorteil benutzt werden. Dabei können die polymeren Bindemittel aus Polyamiden oder Polyvinylalkohol- oder Vinylestereinheiten enthaltenden Polymeren bestehen. Verwendbare fotopolymerisierbare Verbindungen sind weiter unten aufgeführt.
Als Fotoinitiatoren kommen die für lichtempfindliche Aufzeichnungsmaterialien allgemein üblichen in Frage, z.B. radikalliefernde Fotoinitiatoren, wie Benzoin oder Benzoinderivate, Benzoinether geradkettiger oder verzweigter Monoalkohole mit 1 bis Kohlenstoffatomen.
Es ist auch möglich, für die Balkenschichten als polymere Bindemittel elastomere Block-Copolymere, z.B. Dreiblock- und Zweiblock-Copolymere mit Styrol-Verbindungs-Blöcken einzusetzen.
Fotopolymerisierbare Verbindungen sind z.B. Monomere, die mit dem vorstehenden Bindemittel verträglich sind und mindestens eine polymerisierbare ethylenische Doppelbindung aufweisen, wie z.B. Ester oder Amide der Acryl- oder Methacrylsäure, Styrole oder Ester der Fumar- oder Maleinsäure oder Allylverbindungen.
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Nach Herstellung des strahlenempfindlichen Gemisches wird dasselbe als Schicht auf die Rückseite der fertig hergestellten Linsenschicht oder gegebenenfalls auf die Rückseite einer die Linsenschicht tragenden Trägerfolie aufgebracht und durch die Linsenschicht hindurch mit aktinischem Licht mittels für Fotopolymerdruckplatten üblichen UV-Lichtquellen {Hauptemissionsbereich etwa 320 - 400 nm) belichtet und entlang der Fokuslinien vernetzt.
Anschließend erfolgt das Auswaschen (Entwickeln) der unbelichteten Bereiche der belichteten strahlungsempfindlichen Schicht mittels geeigneter Entwickler (Wasser oder Lösungsmittel). Danach erfolgt das Trocknen der ausgewaschenen Balkenschicht, die nunmehr für die weitere Bearbeitung, z.B. das Bedrucken mit den Deckschichten, zur Verfügung steht.
Figur 4 zeigt eine Linsenschicht L über einer Balkenschicht B (ohne Druckschicht D) sowie eine Lichtquelle G, die durch die Linsen hindurch die Balken beleuchtet. Im Winkel &agr;= &bgr; (im Beispiel von 40°) zur Normalen N der Balkenschicht B sind im selben Abstand zum Balken Detektoren DDl und DD2 angeordnet, die das auftreffende Licht {Strahlen ti, t2 sind als Grenzstahlen eingezeichnet) empfangen und in Signale Vl bzw. V2 umsetzen. Jede Abweichung des Lichtaufnahme-Verhältnisses der beiden Detektoren DDl und DD2 von einem Grundwert (z.B. dem Wert "1") zeigt eine Asymmetrie zwischen der Position der Linsen L und der zugehörigen Position der Balken B an. Aus der Größe der Differenz V1 - V2 oder des Verhältnisses Vi/V2, die im Vergleicher COM gebildet wird, kann auf die Richtung der Verschiebung der optischen Achse zwischen Linse und Balken geschlossen werden, und eine Korrektur der optischen Zuordnung kann realisiert werden. Die Balkenschicht B kann Pigmente oder auch keine enthalten.
Die Kontrolle kann wesentlich erleichtert werden, wenn die Balken B Licht streuen oder in einem für die Anwendung nicht wesentlichen Spektralbereich absorbieren, die Linsenschicht für diesen Spektralanteil jedoch weitgehend transparent ist. Erreichen läßt sich diese noch genauere Kontrolle durch den Zusatz von IR-absorbierenden Farbstoffen zu den polymeren Bestandteilen der Balkenstruktur. Derartige IR-Farbstoffe sind z.B. Verbindungen aus der Klasse der metallfreien oder metallhaltigen Phthalocyanine, der metallfreien oder metallhaltigen NaphthaIocyanine, der Nickel-
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Dithiolen-Komplexe, der Ammoniumverbindungen von aromatischen Aminen, der Methinfarbstoffe oder der Azulenquadratsäurefarbstoffe, die ihr Absorptionsmaximum im Bereich von 700 bis 1 200 nm aufweisen. Es können selbstverständlich auch Farbpigmente mit Licht streuenden oder IR-absorbierenden Eigenschaften verwendet werden.
Die Basisfolie aus Polyester hat die Vorteile, optisch transparent, wirtschaftlich und dimensionsstabil zu sein. In Frage käme auch z.B. eine Polysulfon-Folie, besonders wegen ihres höheren Brechungsindexes als Polyester, aber sie ist unwirtschaftlich wegen ihrer weitaus höheren Kosten. Der größere Brechungsindex erlaubt eine kleinere Balkenbreite 1 bei unverändertem Öffnungswinkel oder einen größeren Öffnungswinkel des Kopierers bei unveränderter Balkenbreite 1.
In Figur 2 sind in einer sonst entsprechenden Anti-Kopierfilmausbildung wie in Figur 1, Balken B mit insgesamt vier Doppelschichten D, also acht Druckschichten vorgesehen, die eine ausreichende Opazität (Nicht-Transparenz, genauer Lichtundurchlässigkeit) der Balken B herstellen. Davon enthält die Doppelschicht Dl ein Weißpigment, z.B. Titandioxid oder Zinksulfid, mit einem Pigmentanteil zwischen etwa 40 und etwa 60 Gew.-%.
Die Doppelschicht D2 besteht aus ca. 5 bis ca. 20 Gew.-% z.B.
Metallpigmente, wie Aluminium-Flakes in Deckweiß {weißpigmentierte Farbe) eingearbeitet. Die Doppelschicht D3 enthält etwa 10 bis etwa 3 0 Gew.-% Metallpigment in schwarzer Farbe und die Doppe1-schicht D4 nur Schwarzpigment, in Anteilen von etwa 40 bis etwa 60 Gew.-%. Die Zahl der Schichten als auch die Konzentration der Farbzusätze richtet sich in der Praxis nach der jeweiligen Transparenz der Einzelschichten.
Die Pigmentfarben und Gew.-%-Anteile können beliebig variiert werden, solange die maximale Transparenz der Balken B höchstens etwa 7 % der auffallenden Lichtmenge beträgt.
Wie in Figur 2 an beiden Seiten des Balkens B angedeutet, wird durch den Druckvorgang die Balkenbreite 1 praktisch um einen Anteil vergrößert. Die ursprünglich durch Formen und Härten hergestellte Balken-Rechteckform wird dadurch vergrößert, was bei der Dimensionierung jedoch ausreichend berücksichtigt werden kann.
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Bei einer Balkenbreite von ca. 70 bis 75 &mgr;&pgr;&igr; kann die Vergrößerung durch den Druckvorgang z.B. 5 bis 10 &mgr;&pgr;&igr;, also etwa 6 bis etwa 14 % der Balkenbreite 1 oder weniger betragen.
Das Balkenmaterial, z.B. aus Acrylat-Harzen oder Druckplatten-Polymermischungen kann auch pigmentiert sein mit einer Konzentration zwischen etwa 25 und etwa 40, insbesondere etwa 30 Gew.-%. Vorzugsweise wird dazu hellfarbiges Pigment Titandioxid (TiO2) oder Zinksulfid (ZnS) verwendet.
Selbst bei noch höherem Pigment-Füllgrad ist der Balken B noch viel zu transparent und deshalb ist eine Bedruckung mit Schichten D bzw. D1-D4 notwendig. Die Dicke jeder der Doppelschichten D1-D4 liegt praktisch etwa zwischen 0,5 und 2,0 &mgr;&pgr;&igr;, so daß sich im Beispiel {Figur 2) bei minimaler Balkendicke b von 3 &mgr;&pgr;&igr; eine Gesamtdicke von entweder 5 &mgr;&idiagr;&eegr; oder 11 &mgr;&pgr;&igr; ergibt.
In Figur 2 ist für zwei senkrechte Lichtstrahlen Sl und S2 der Fokuspunkt F eingezeichnet. Das unter dem Anti-Kopierfilm angeordnete Dokument ist mit DO bezeichnet. Es ist eine Selbstverständlichkeit der Physik, daß die abzubildende Information, die sich an der Dokumenten-Oberseite befindet, sich optimal im Fokuspunkt F der Linse(n) L befinden muß. Die Linse besitzt die Brennweite von annähernd
f =
&eegr; - 1
in Fig. 2 vom Linsen Kalottenscheitel bis zum Fokuspunkt F und einen Fokusabstand fA von der Basisbreite d.
Zwischen der Basisbreite d der Balkenbreite 1 und dem Linsen-Öffnungswinkel &THgr; ergibt sich die Beziehung
2 sin &THgr;
2 + cos &THgr;
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mit fA = Fokusabstand von der Basisebene d. Mit den Grenzen
1
&khgr; =
von minimal etwa 0,5 und maximal etwa 0,9 ergeben sich für das Verhältnis
10
die Grenzwerte 2/8 und 5/8.
Zwischen der Brennweite f und dem Basisabstand d besteht die Beziehung
&eegr; - 1
Y = { a · ( 1 - cos &THgr; ) } · f a
= a ■ f,
mit &eegr; = 1,5 (etwa Brechungsindex von Acrylatharz) und den Grenzwinkeln von &THgr; min. = 45° und &THgr; max. = 60° ergibt sich Y = a · fA, und für den Faktor a der Bereich von etwa 60 % bis etwa 110 % des Fokusabstands fA für die Lage der Dokumentenebene DE.
Damit wurde auch praktisch festgestellt, daß es durchaus tolerierbar ist, die Dokumentenebene DE, die Oberseite des Dokuments DO, im Bereich von etwa 60 % bis etwa 110 % des Fokusabstands fA, gemessen von der Basisebene d der Linsen-Kalotte L, anzuordnen. In diesem Bereich ist also auch zweckmäßig die Dicke der Basisfolie 7 dimensionierbar.
In Figur 3 sind die optischen Strahlengänge durch die Linsen-Kalotte L dargestellt:
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bei 0 , theoretische Belichtung eines üblichen Kopierers,
bei 22°, menschlicher Blickwinkel von 68° bezogen auf die Linsenoberfläche des Anti-Kopierfilms und
bei 18°, dem größten Öffnungswinkel eines realen Kopierers.
Es ergeben sich fünf Brennpunkte entsprechend 0°, +22°, -22° , +18 und -18°. Die Brennpunkte für 0° und ±18° müssen im Bereich des Balkens B liegen. Die Brennpunkte für +22° und -22° müssen im Bereich (Lücken) zwischen den Balken B liegen.
Die Brennpunkte für +18° und -18° müssen noch im Bereich der BaI-kenbreite 1 liegen. Also ergibt sich im dargestellten Beispiel {Figur 3) die minimale Balkenbreite lmin/ von etwa 4/8 der Basisbreite d und die maximale Balkenbreite Im3x von etwa 7/8 der Basisbreite d. (Es ist auch vorteilhaft, wenn die wirksame Basisbreite der Linsen-Kalotte L zum Fokusabstand fA von der Basisebene zwischen etwa 2/8 und 5/8 des Fokusabstands fA beträgt.
Bei anderen Öffnungswinkeln ergeben sich andere Verhältnisse. Allerdings werden im Bereich der betrachteten Öffnungswinkel von etwa 20° bis etwa 50° überraschend dieselben Größenordnungen erhalten.
Als Fotoresist-Materialien eignen sich in der Praxis z.B. die Strahlungshärtenden Beschichtungsmaterialien ZM-24 83 R der Fa. Morton International Inc., Chicago, USA, und Craigcoat 1051X der Fa. Craig Adhesives & Coatings Co., Newark, USA. Aber es können auch andere geeignete Produkte gemäß oben erwähnter chemischer Zusammensetzungen Verwendung finden.
Die Balken- und Linsenschichten können auch mit Farbstoffen einschließlich fluoreszierender Farbstoffe eingefärbt sein, es soll sich dabei jedoch vorzugsweise um im sichtbaren Spektralbereich optisch lichte Farben handeln wie z.B. gelb, orange, grün, rot, magenta, violett.
Wie zur Kontroll-Anordnung der Figur 4 beschrieben, kann im Falle der Balken aus fotopolymerisierbarem Polymer dasselbe vorteilhaft IR-Farbmittel enthalten, um die Zentrierungsfehler-Kontrolle zu
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erhöhen bzw. zu vereinfachen.
Die Farbstoffe können auch im UV-Bereich absorbierend sein, solange hierdurch die Aktivierbarkeit des im strahlungshärtbaren Lack gegebenenfalls verwendeten Fotoinitiators nicht übermäßig gestört wird.
Die Farbstoffe können, wie oben erwähnt, auch fluoreszierende Eigenschaften besitzen und dadurch einen angenehmen Eindruck hervorrufen.
Ein Anti-Kopierfilm besteht aus Zylinder-Kalotten-Linsen und zugeordneten Abdeck-Balken, definierter Ausbildung und Dimensionierung. Zusätzliche Deckschichten und Pigmente in den Balkenmaterialien ergeben optimale Abdeck- und Durchsicht-Effekte. Eine optimale Farbtonwahl erhöht die Anti-Kopierwirkung und die Verwendbarkeit der Filme.

Claims (1)

1. Änti-Kopierfilm für Dokumente gegen Kopieren derselben in einer Kopiereinrichtung mit einem Öffnungswinkel im Bereich von etwa 20 bis etwa 50°, mit einseitiger Linsenstruktur in Form von gleichgroßen Zylinderform-Linsen-Kalotten, die parallel zueinander angeordnet sind und mit andererseits angeordneter Abdeckungsstruktur in Form von gleichgeformten opaken Abdeckungen, wobei jeder Linsen-Kalotte eine Abdeckung gegenüberliegt und jede Abdeckung im wesentlichen zur Mittellinie der Linsen-Kalotte symmetrisch angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckungen als Balken (B) von etwa Rechteckform in symmetrischer Zuordnung zur Linsen-Kalotten-Struktur (L) mit einer Symmetrie-Toleranz-Abweichung von höchstens etwa ±15 %, insbesondere etwa ±3 bis 5 %, der Balkenbreite (1) hergestellt sind und die Balken (B) eine Dicke (b) von wenigstens 3 &mgr;&pgr;&igr; und vorzugsweise von etwa 5 bis etwa 15 &mgr;&pgr;&igr; aufweisen.
2. Anti-Kopierfilm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Balkenbreite (1) um höchstens etwa ±15 %, insbesondere um etwa +3 bis 5 %, schwankt.
3. Anti-Kopierfilm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsen-Kalotten-Struktur (L) mittels einer Linsenschicht (6) und Prägen derselben zu Linsen-Kalotten (L) hergestellt ist.
4. Anti-Kopierfilm nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Balken (B) mittels einer Balkenschicht (8) und Prägen derselben im Register zu der vorher hergestellten Linsen-Kalotten-Struktur (L) hergestellt ist.
5. Anti-Kopierfilm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsen-Kalotten- (L) bzw. Balkenstrukturen (B) mittels einer Schicht aus gießfähigem Kunststoff und Härten derselben hergestellt sind.
6. Anti-Kopierfilm nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenschicht (6) aus Acrylat-Harzen besteht.
0078/304/97 De/ER 29.07.1997
Zeichn.
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7. Anti-Kopierfilm nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Balkenschicht aus zumindest einem polymeren Bindemittel, zumindest einer fotopolymerisierbaren Verbindung sowie einem Fotoinitiator besteht.
8. Anti-Kopierfilm nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Balkenschicht aus zumindest einem polymeren Bindemittel sowie zumindest einer strahlungspolymerisierbaren Verbindung besteht.
9. Anti-Kopierfilm nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch zumindest ein Vinylalkoholeinheiten und ggf. Vinylestereinheiten enthaltendes Polymer als polymeres Bindemittel.
10. Anti-Kopierfilm nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch zumindest ein elastomeres Block-Copolymer als polymeres Bindemittel.
11. Anti-Kopierfilm nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Balkenschicht indirekt über eine transparente Unterschicht mit einer Trägerfolie verbunden ist.
12. Anti-Kopierfilm nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die transparente Unterschicht über eine transparente Haftschicht mit der Trägerfolie verbunden ist.
13. Anti-Kopierfilm nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Balkenschicht direkt über eine transparente Haftschicht mit einer Trägerfolie verbunden ist.
14. Anti-Kopierfilm nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterschicht aus einer haftfest verbundenen, klebfreien Schicht aus einem harte, klebfreie, transparente und reißfeste Filme bildenden Polymeren, z.B. einem im Entwicklerlösungsmittel löslichen Polyamid, Copolyamid, Polyurethan oder Cyclokautschuk mit hohem Cyclisierungsgrad besteht .
15. Anti-Kopierfilm nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftschicht ein Haftlack ist.
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16. Anti-Kopierfilm nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 5 und 7-15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht der Balken etwa 10 bis etwa 50 Gew.-%, insbesondere etwa 3 0 Gew.-%, Pigment enthält.
17. Anti-Kopierfilm nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Balken (B) mit optisch deckenden Schichten (D, D1-D4) versehen sind.
18. Anti-Kopierfilm nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl der optisch deckenden Schichten wenigstens zwei (D) und vorzugsweise acht (D1-D4) beträgt.
19. Anti-Kopierfilm nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die optisch deckenden Schichten (D, D1-D4) durch Drucken hergestellt sind.
20. Anti-Kopierfilm nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Transparenz der Balken (B) ohne oder mit optisch deckenden Schichten (D, Dl-D4) höchstens etwa 7 % beträgt.
21. Anti-Kopierfilm nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Basisbreite (d) der Linsen-Kalotte (L) zu ihrem Fokusabstand (fA) von der Basisebene zwischen etwa 2/8 und 5/8 des Fokusabstands (fA) liegt.
22. Anti-Kopierfilm nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene des Dokuments (DO) zwischen etwa 6/10 und etwa 11/10 des Fokusabstands (fA) von der Basisebene (d) der Linsen-Kalotten (L) liegt.
. Anti-Kopierfilm nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Balkenbreite (1) zwischen etwa 4/8 d und etwa 7/8 d, wobei d die Basisbreite ist, beträgt.
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24. Anti-Kopierfilm nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Balkenbreite (1) so gewählt ist, daß höchstens etwa 80 % der Fläche des Dokuments (DO) durch die Balken (B) abgedeckt sind.
25. Anti-Kopierfilm nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenschicht (6) und/oder die Balkenschicht (8), insbesondere homogen gelöste Farbstoffe enthalten, z.B. im IR-Bereich absorbierende Farbstoffe.
Anti-Kopierfilm nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbstoffe fluoreszierende Eigenschaften besitzen.
Anti-Kopierfilm nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten (D, Dl - D4) durch Heiß- oder Kalt-Prägen hergestellt sind.
Anti-Kopierfilm nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Parameter gemäß einer Kopiereinrichtung mit einem Öffnungswinkel von
etwa 2 0 sind.
bis etwa 50°, insbesondere von etwa 36°, ausgelegt
Anti-Kopierfilm nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Balkenschichten (D, D1-D4) Weiß- und/oder Metallpigmente enthalten, insbesondere von etwa 5 bis etwa 2 0 Gew.-%, und insbesondere auch schwarzes Pigment enthalten.
Anti-Kopierfilm nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß als IR-Farbstoffe Verbindungen aus der Klasse der metallfreien oder metallhaltigen Phthalocyanine, der metallfreien oder metallhaltigen Naphthalocyanine, der Nickel-Dithiolen-Komplexe, der Ammoniumverbindungen von aromatischen Aminen, der Methinfarbstoffe oder der Azulenquadratsäurefarbstoffe, der ihr Absorptionsmaximum im Bereich von 700 bis 1 200 nm aufweisen, verwendet werden.
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31. Anordnung zur Kontrolle des Herstellprozesses einer Balkenstruktur (B) im Register zu einer Linsenstruktur (L) eines Anti-Kopierfilms nach Anspruch 1, und einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß der auf der Linsenseite angeordneten Belichtungs-Lichtquelle G auf der Balkenseite (B) zwei Licht-Detektoren (DDl, DD2) symmetrisch zur Flächennormalen des Anti-Kopierfilms gegenüberstehen und die detektierten Signale (V 1, V 2) der Licht-Detektoren (DDl, DD2) mittels eines Vergleichers (COM) miteinander verglichen werden.
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