EP1525102B1 - Security document - Google Patents
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Definitions
- Banknotes, checks, tickets, tickets and other documents of value, in particular made of paper, are equipped with security features for the purpose of forgery-proofing, by means of which the authenticity of the value documents can be checked.
- the laser marking also leads to a color change or a color change of the security paper in the marked area.
- This allows a simple check by the human eye or by an image processing device due to the clear contrast to the environment.
- the type and color shade of the color change depends on the composition of the security paper used.
- Security papers are preferably used for the value documents according to the invention, in which the laser inscription produces a light gray to black marking.
- the height of the tactile relief relative to the surface of the document of value in turn depends on the labeling speed. At medium to high speeds, relief heights of 30 to 80 ⁇ m can be achieved. At slow speeds also 100 ⁇ m relief height can be used will be realized. Here, therefore, a compromise must be chosen from the desired relief height and economical inscription speed.
- the relief height of the marking can also be increased by multiple irradiation of the same spot with laser radiation.
- laser beam and security document to be inscribed security paper need not necessarily be arranged perpendicular to each other.
- the laser beam can enclose any angle with the paper.
- any geometric patterns can be generated, such as a knobbed structure.
- the tactile nubs can be very small due to the relatively small laser focus, i. small diameter, and compared to this large elevation can be generated over the surface of the document.
- This type of label with high resolution structure combined with strong grandeur, i. high tactility, can not be readjusted by printing.
- the value document according to the invention is any document whose essential component is a security paper, such as a banknote, a check, a visa, a label, a passport or another document to be secured from security paper.
- the document of value may also consist of a paper / film composite, wherein the area of the security paper with the tactile laser marking should preferably be freely accessible in order to ensure the tactile testability. This can take place in that the value document or the security paper has a film only on the side facing away from the marking, or that the region of the marking in the form of a window in the film is recessed. It may also make sense to laser marking over the boundary between paper and slide film.
- the film is merely blackened or additionally broken up, so that a further tactile relief is created.
- the value document has an additional coating in the region of the tactile marking according to the invention.
- the laser marking can be completely or only partially in the region of the coating. This can be any print image, such as alphanumeric characters, logos, patterns and guilloches, a full-surface paint or lacquer layer or even a multi-layer security element, such as an observable in reflection, diffractive optical effective structure act.
- the coating can therefore be printed on, evaporated; sprayed or transferred in the transfer process.
- the laser inscription is preferably introduced into optically variable printing layers, such as liquid-crystalline pigments or printing layers containing interference-layer pigments, or metallic layers, for example of aluminum, silver or gold.
- the coating is transparent to the laser radiation used, the marking parameter in the underlying security paper will produce the tactile marking which simultaneously conveys the coating without destroying it. If the coating is translucent and the laser marking causes a color change in the security paper, this is visible in addition to the tactile relief of erfindungsgze touch marker. If the coating is a colored printed image or a color layer, its color impression can be determined by the marking underneath, i. color change of the security paper. In this way, in a colored area next to a tactile marking also a visually recognizable mark can be generated, which differs in hue from the environment.
- the tactile detectable laser-marked area is surrounded by an extremely smooth area in this embodiment, the tactility of the security feature is further enhanced.
- the non-absorbing layer contains additives, for example luminescent substances, which are only visible under special conditions or which are recognizable only in the non-visible wavelength range, in particular in the UV range.
- additives for example luminescent substances, which are only visible under special conditions or which are recognizable only in the non-visible wavelength range, in particular in the UV range.
- another security feature is integrated particularly advantageously into the value document. For by setting up the fibers of the substrate and breaking up the non-absorbing layer, a particular contrast is achieved in comparison with the region of the non-absorbing layer surrounding the laser marking, which can be detected visually or with suitable checking devices.
- Fig. 5 shows a section through the document of value 1 along the line B - B.
- a coating in the form of a security element 3 is arranged in the region of the laser marking 4, wherein the security element 3 consists of a transfer element.
- the transfer element is attached to the value document 1 by means of an adhesive layer 31.
- a metal layer 32 Between the adhesive layer 31 and a plastic layer, in particular lacquer layer 33, there is a metal layer 32.
- This metal layer 32 is missing in the area of the laser marking 4.
- the metal layer 32 is vaporized and / or decomposed and is no longer visible.
- the color change 7 caused by the laser inscription is therefore visible through the lacquer layer 33 and the adhesive layer 31.
- the labeling parameters can be adjusted so that the area in which the metal layer 32 is removed is greater than the portion provided with a tactile marking. In this way, the visually visible, caused by the laser, color change or blackening is surrounded by a transparent area.
- Fig. 7 For example, different laser parameters, in particular laser energies, are used to generate a sawtooth-like, tactile relief 25.
- This embodiment has the advantage that it feels different depending on the strike direction from left to right or right to left.
- This feature can be used as an additional security feature. Due to the different laser energies used, a different blackening effect is created, which is visually recognizable. The individual saw teeth thus have different gray levels.
- a security feature which consists of a combination of a tactile tactile intaglio printing element and one according to the invention produced tangible laser marking exists.
- the tactile intaglio mark 26 forms an edge region enclosing the tactile laser marking 27.
- the security paper 100 is pressed into the intaglio printing plate, so that the paper is deformed in this area. At the same time the paper takes on the color 28 in the embossed area.
- the tactile tactile effect of the intaglio printing mark 26 is accordingly produced by the embossing and the simultaneous high application of ink 28 in the embossed area.
- This type of marking forms steep flanks and, as a hard, abruptly sloping element, is tactile to distinguish very well from the soft, almost velvety laser marking 27.
- Fig. 11 schematically shows a laser scanner, with which a substrate 10 is provided with a laser marking 11.
- the substrate 10 can be an already finished value document, a sheet with several benefits of a value document or a security paper in an endless form.
Description
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitspapier mit einer taktil erfassbaren Markierung und ein Wertdokument mit einem Sicherheitspapier sowie ein Verfahren zur Herstellung des Wertdokuments bzw. des Sicherheitspapiers.The invention relates to a security paper with a tactile detectable mark and a value document with a security paper and to a method for producing the value document or the security paper.
Banknoten, Schecks, Fahrkarten, Eintrittskarten und andere Wertdokumente, insbesondere aus Papier, werden zum Zwecke der Fälschungssicherheit mit Sicherheitsmerkmalen ausgestattet, anhand deren die Echtheit der Wertdokumente überprüfbar ist.Banknotes, checks, tickets, tickets and other documents of value, in particular made of paper, are equipped with security features for the purpose of forgery-proofing, by means of which the authenticity of the value documents can be checked.
In diesem Zusammenhang ist vorgeschlagen worden, Markierungen mittels Laserstrahlung auf einem Dokument aufzubringen, um dadurch eine irreversible und visuell leicht erfassbare Veränderung des Dokuments zu erzielen. So wird beispielsweise in der
Demgegenüber sehen andere Ansätze vor, das Substratmaterial mittels Laserstrahlung lediglich zu schwärzen. Um besonders gut lesbare und kantenscharfe Markierungen zu erzielen, ist es auch bekannt, dem Papier Absorptionsmittel und Kohlenstoffbildner beizumischen, beispielsweise mikrovermahlene Kunststoffe (
Einen anderen Weg geht die
In der
Bei den vorgenannten Sicherheitsmerkmalen handelt es sich jeweils um visuell erkennbare Sicherheitsmerkmale. Es besteht aber grundsätzlich ein Bedürfnis nach weiteren, neuen Sicherheitsmerkmalen, insbesondere auch nach Sicherheitsmerkmalen, die mit einem anderen Sinnesorgan wahrnehmbar sind, beispielsweise mit dem Tastsinn erfassbare, das heißt taktile Sicherheitsmerkmale.The aforementioned security features are each visually recognizable security features. However, there is basically a need for further, new security features, in particular also for security features that are perceptible with another sense organ, for example tactile security features that can be detected by the sense of touch.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Sicherheitspapier für ein Wertdokument mit einem taktil erfassbaren Sicherheitsmerkmal und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Sicherheitsmerkmals auf einem Wertdokument vorzuschlagen.The object of the present invention is therefore to propose a security document for a document of value with a tactile detectable security feature and a method for producing such a security feature on a document of value.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.This object is solved by the features of the independent claims. Advantageous developments are the subject of dependent claims.
Gemäß der Erfindung wird ein Wertdokument aus Sicherheitspapier mittels eines Lasers markiert, so dass eine fühlbare Markierung in Form einer erhabenen Reliefstruktur entsteht. Die Reliefstruktur wird durch Fasern des Sicherheitspapiers gebildet und weist eine Höhe von 30 µm bis 100 µm auf.According to the invention, a value document made of security paper is marked by means of a laser, so that a tactile marking in the form of a raised relief structure is produced. The relief structure is formed by fibers of the security paper and has a height of 30 .mu.m to 100 .mu.m.
Es hat sich gezeigt, dass bei entsprechender Abstimmung der Zusammensetzung des Sicherheitspapiers und der Beschriftungsparameter, wie Art des verwendeten Lasers, Laserleistung, Betriebsmodus des Lasers, und Wellenlänge im Sicherheitspapier eine reliefartige Struktur erreicht werden kann, die taktil erfassbar ist.It has been found that with appropriate coordination of the composition of the security paper and the labeling parameters, such as type of laser used, laser power, operating mode of the laser, and wavelength in the security paper, a relief-like structure can be achieved, which is tactile detectable.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung führt die Lasermarkierung auch zu einem Farbumschlag oder einer Farbänderung des Sicherheitspapiers im markierten Bereich. Dies ermöglicht aufgrund des deutlichen Kontrastes zur Umgebung eine einfache Überprüfung durch das menschliche Auge oder durch ein Bildverarbeitungsgerät. Die Art und der Farbton der Farbänderung hängt von der Zusammensetzung des verwendeten Sicherheitspapiers ab. Vorzugsweise werden für die erfindungsgemäßen Wertdokumente Sicherheitspapiere verwendet, bei welchen die Laserbeschriftung eine hellgraue bis schwarze Markierung erzeugt.According to a particular embodiment of the invention, the laser marking also leads to a color change or a color change of the security paper in the marked area. This allows a simple check by the human eye or by an image processing device due to the clear contrast to the environment. The type and color shade of the color change depends on the composition of the security paper used. Security papers are preferably used for the value documents according to the invention, in which the laser inscription produces a light gray to black marking.
Dieser Farbumschlag bzw. Farbänderung kann durch geeignete Zusatzstoffe verstärkt werden, die in dem Sicherheitspapier enthalten sein können. Die Art der verwendeten Zusatzstoffe ist dabei von der Art des verwendeten Lasers bzw. der verwendeten Laserwellenlänge abhängig. Denkbar sind Laserstrahlung absorbierende Zusätze, wie beispielsweise Ruß, thermochrome Stoffe, Laseririodine der Firma Merck oder aber auch Titandioxid.This color change may be enhanced by suitable additives which may be included in the security paper. The type of additives used depends on the type of laser used or the laser wavelength used. Conceivable are laser radiation absorbing additives such as carbon black, thermochromic substances, laser iriodines from Merck or even titanium dioxide.
Sofern diese Schwärzung des Sicherheitspapiers unerwünscht ist, kann das Sicherheitspapier vor dem Beschriftungsvorgang nochmals befeuchtet werden. Dadurch verschwindet das graue bis schwarze Erscheinungsbild. Die Fühlbarkeit der Markierung wird dadurch nicht beeinträchtigt. Man erhält also eine visuell nicht oder nur kaum wahrnehmbare Markierung, die aber sehr wohl fühlbar ist.If this blackening of the security paper is undesirable, the security paper can be moistened again before the labeling process. As a result, the gray to black appearance disappears. The tactility of the mark is not affected. So you get a visually unrecognizable or barely perceptible mark, which is very noticeable.
Als Sicherheitspapier werden vorzugsweise Papiere verwendet, die zumindest Anteile an Fasern von Einjahrespflanzen, wie Baumwolle, Linters oder Flachs, enthalten. Insbesondere eignen sich Sicherheitspapiere, die lediglich Baumwollfasern oder ein Gemisch aus Baumwollfasern und Kunststofffasern enthalten. Bevorzugt wird ein Kunststofffaseranteil von ca. 12 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht des Sicherheitspapiers.As security paper papers are preferably used which contain at least proportions of fibers of annual plants, such as cotton, linters or flax. In particular, security papers which contain only cotton fibers or a mixture of cotton fibers and synthetic fibers are suitable. A plastic fiber content of about 12% by weight, based on the total weight of the security paper, is preferred.
Besonders gute Ergebnisse werden bei Baumwoll-Velinpapier mit einer mittleren Faserlänge von 1 mm erreicht. Diese Papiere enthalten als Füllstoff TiO2, das bei einer Wellenlänge von 1064 nm absorbiert und insbesondere zur Einstellung der Opazität und der Unterdrückung von Lumineszenzemissionen des Papieres eingesetzt wird. Als Leimung wird für diese Baumwoll-Velinpapiere vorzugsweise Poly-Venyl-Alkohol (PVA) verwendet.Particularly good results are achieved with cotton vellum paper with a mean fiber length of 1 mm. These papers contain as filler TiO 2 , which absorbs at a wavelength of 1064 nm and is used in particular for adjusting the opacity and the suppression of luminescence emissions of the paper. As sizing, poly-vinyl alcohol (PVA) is preferably used for these cotton vellum papers.
Das Sicherheitspapier kann auch mehrschichtig ausgeführt sein. Beispielsweise kann das Sicherheitspapier aus zwei Papierschichten bestehen, zwischen welchen eine beliebige andere Schicht, wie eine Farbschicht, Metallschicht oder aufschäumbare Schicht, angeordnet ist. Die aufschäumbare Schicht unterstützt die Bildung der fühlbaren Markierung, durch den Laserstrahl. Derartige aufschäumbare Schichten können z.B. Schwarzpulver oder blowing agents, die unter Wärmeeinwirkung Gas entwickeln, oder auch Hohlkammerkugeln enthalten, die ein sich unter Wärmeeinwirkung ausdehnendes Gas enthalten. Diese aufschäumenden Zusatzstoffe können aber auch dem Papier direkt oder einer der Schichten eines mehrschichtigen Sicherheitspapiers zugesetzt werden. Alternativ ist auch ein Versetzen der Oberflächenleimung des Sicherheitspapiers mit diesen Zusatzstoffen möglich.The security paper can also be designed in multiple layers. For example, the security paper can consist of two paper layers, between which any other layer, such as a color layer, metal layer or foamable layer, is arranged. The foamable layer promotes the formation of the tactile marking by the laser beam. Such foamable layers may contain, for example, black powder or blowing agents which develop gas under the action of heat, or hollow chamber balls which contain a gas which expands under the influence of heat. However, these intumescent additives can also be added to the paper directly or to one of the layers of a multilayer security paper. Alternatively, it is also possible to offset the surface sizing of the security paper with these additives.
Für die Laserbeschriftung derartiger Sicherheitspapiere werden vorzugsweise gepulste Nd:YAG-Laser mit einer Wellenlänge von 1064 nm verwendet. Je nach gewünschter Reliefstruktur bzw. gewünschtem Grad der Schwärzung und/ oder auch Strichstärke der darzustellenden Information können andere Lasertypen und/ oder Wellenlängen bzw. Beschriftungsparameter sinnvoll sein. So können beispielsweise auch frequenzverdoppelte bzw. frequenzverdreifachte Nd:YAG-Laser im gepulsten oder im Dauerstrichbetrieb verwendet werden. Auch CO2- oder Excimer-Laser können Anwendung finden.For the laser marking of such security papers, pulsed Nd: YAG lasers with a wavelength of 1064 nm are preferably used. Depending on the desired relief structure or desired degree of blackening and / or line width of the information to be displayed, other laser types and / or wavelengths or labeling parameters may be expedient. For example, frequency-doubled or frequency-tripled Nd: YAG lasers can also be used in pulsed or in continuous wave mode. CO 2 or excimer lasers can also be used.
Bei Baumwoll-Velinpapieren werden vorzugsweise Nd:YAG-Laser bei der Grundwellenlänge von 1064 nm mit einer mittleren Leistung von 65 W und einer Modulationsfrequenz von ca.10 kHz verwendet. Bei diesen Einstellungen beträgt die Geschwindigkeit, mit welcher der Laser über das Papier bewegt wird, zwischen 330 und 1350 mm/ s, wobei der Durchmesser des auf das Papier auftreffenden Laserstrahls ca.120 µm beträgt. Die Geschwindigkeit kann jedoch noch weiter erhöht werden auf Werte bis zu 2700 mm/s. In diesem Fall muss allerdings die Modulationsfrequenz des Lasers auf ca. 12 kHz erhöht werden. Die Beschriftungsgeschwindigkeit hängt sehr stark mit der notwendigen Flächenenergie für die Erzeugung einer fühlbaren Markierung zusammen. Bei unbehandelten Baumwoll-Velinpapieren liegt diese Flächenenergie bei wenigstens 0,31 J/mm2. Dieser Wert kann jedoch durch entsprechende Zusätze im Papier verändert, insbesondere gesenkt werden, so dass höhere Beschriftungsgeschwindigkeiten möglich werden.For cotton vellum papers, Nd: YAG lasers are preferably used at the fundamental wavelength of 1064 nm with an average power of 65 W and a modulation frequency of about 10 kHz. At these settings, the speed at which the laser is moved across the paper is between 330 and 1350 mm / s, with the diameter of the laser beam impinging on the paper being about 120 μm. However, the speed can be further increased to values up to 2700 mm / s. In this case, however, the modulation frequency of the laser must be increased to approx. 12 kHz. The labeling speed is very much related to the necessary surface energy for producing a tactile marking. For untreated cotton vellum papers, this surface energy is at least 0.31 J / mm 2 . However, this value can be changed by appropriate additions in the paper, in particular be lowered, so that higher labeling speeds are possible.
Die Höhe des fühlbaren Reliefs bezogen auf die Oberfläche des Wertdokuments hängt wiederum von der Beschriftungsgeschwindigkeit ab. Bei mittleren bis hohen Geschwindigkeiten lassen sich Reliefhöhen von 30 bis 80 µm erreichen. Bei langsamen Geschwindigkeiten können auch 100 µm Reliefhöhe realisiert werden. Hier muss daher ein Kompromiss aus erwünschter Reliefhöhe und wirtschaftlicher Beschriftungsgeschwindigkeit gewählt werden.The height of the tactile relief relative to the surface of the document of value in turn depends on the labeling speed. At medium to high speeds, relief heights of 30 to 80 μm can be achieved. At slow speeds also 100 μm relief height can be used will be realized. Here, therefore, a compromise must be chosen from the desired relief height and economical inscription speed.
Die Linienbreite und damit die Auflösung der fühlbaren Markierung wird nach oben durch den Durchmesser des Laserstrahls begrenzt, d.h, die Auflösung enspricht maximal dem Durchmesser des Laserstrahls. In vielen Anwendungen genügen jedoch Linienbreiten von ca. 200 bis 600 µm.The line width and thus the resolution of the tactile marking is limited to the top by the diameter of the laser beam, that is, the resolution corresponds to the maximum diameter of the laser beam. In many applications, however, line widths of approximately 200 to 600 μm are sufficient.
Die Markierungsparameter können auch so eingestellt werden, dass die Reliefstruktur innerhalb der Markierung unterschiedliche Reliefhöhen und/ oder Schwärzungsgrade aufweist. Die erzeugbare Reliefhöhe kann dabei stufenweise oder auch kontinuierlich erhöht bzw. erniedrigt werden. Auf diese Weise lassen sich richtungsabhängige, fühlbare Markierungen erzeugen. D.h. je nachdem in welcher Richtung man über die Markierung streicht, ist das Relief mehr oder weniger fühlbar.The marking parameters can also be set so that the relief structure has different relief heights and / or degrees of blackening within the marking. The generatable relief height can be increased or decreased stepwise or continuously. In this way, direction-dependent, tactile markings can be generated. That depending on in which direction one strokes over the marking, the relief is more or less palpable.
Die Reliefhöhe der Markierung kann ferner auch durch mehrfaches Bestrahlen der gleichen Stelle mit Laserstrahlung erhöht werden. Auch müssen Laserstrahl und zu beschriftendes Wertdokument bzw. Sicherheitspapier nicht notwendigerweise senkrecht zueinander angeordnet sein. Der Laserstrahl kann mit dem Papier jeden beliebigen Winkel einschließen.The relief height of the marking can also be increased by multiple irradiation of the same spot with laser radiation. Also, laser beam and security document to be inscribed security paper need not necessarily be arranged perpendicular to each other. The laser beam can enclose any angle with the paper.
Für die Erzeugung einer Information gemäß der Erfindung können auch unterschiedliche Laserenergien verwendet werden, so dass innerhalb der Information unterschiedliche Reliefhöhen und/oder Schwärzungen entstehen. Wird beispielsweise ein zweidimensionaler Code auf diese Weise erzeugt, kann durch die unterschiedliche Schwärzung ein dreidimensionaler Code erzeugt werden. D.h. der Schwärzungsgrad wird als weitere Codierungsebene benutzt, die z.B. mit entsprechenden Detektoren ausgewertet werden kann.For the generation of information according to the invention also different laser energies can be used, so that within the information different relief heights and / or blackening arise. If, for example, a two-dimensional code is generated in this way, a three-dimensional code can be generated by the different blackening. That is, the degree of blackening is considered a further coding level used, which can be evaluated eg with appropriate detectors.
Mittels der Lasermarkierung können alphanumerische Zeichen dargestellt werden, beispielsweise Seriennummern der Wertdokumente oder beliebige Codes, wie beispielsweise eindimensionale oder zweidimensionale Balkencodes oder Blindencodes, beliebige Symbole oder Bilder. Auch beliebige alphanumerische Zeichen, wie Datum, Uhrzeit, Chargenbezeichnung, oder Schriftzüge, wie die Unterschrift eines Ministers oder Notenbank-Präsidenten, sind möglich.By means of laser marking, alphanumeric characters can be represented, for example serial numbers of the value documents or any codes, such as one-dimensional or two-dimensional bar codes or blind codes, any symbols or images. Also, any alphanumeric characters, such as date, time, batch designation, or logos, such as the signature of a minister or president of the central bank, are possible.
Selbstverständlich können auch beliebige geometrische Muster erzeugt werden, wie beispielsweise eine Noppenstruktur. Die taktil fühlbaren Noppen können dabei aufgrund des relativ kleinen Laserfokus sehr klein, d.h. mit kleinem Durchmesser, und im Vergleich hierzu großer Erhebung über die Oberfläche des Dokuments erzeugt werden. Diese Art von Markierung mit hochaufgelöster Struktur bei gleichzeitiger starker Erhabenheit, d.h. hoher Taktilität, kann drucktechnisch nicht nachgestellt werden.Of course, any geometric patterns can be generated, such as a knobbed structure. The tactile nubs can be very small due to the relatively small laser focus, i. small diameter, and compared to this large elevation can be generated over the surface of the document. This type of label with high resolution structure combined with strong grandeur, i. high tactility, can not be readjusted by printing.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann auch die Umgebung einer darzustellenden Information taktil ausgestaltet sein, während die Information selbst nicht taktil fühlbar ist. D.h., die Information wird in Form einer Negativdarstellung ausgeführt.According to a further embodiment, the environment of an information to be displayed may be designed to be tactile while the information itself can not be tactually sensed. That is, the information is executed in the form of a negative representation.
Die Markierung kann als visuell ohne Hilfsmittel erkennbare Information oder als Mikroschrift, die lediglich mittels einer Lupe deutlich zu erkennen ist, ausgeführt sein. Die fühlbare Markierung kann dabei ohne wesentliche Beschränkung an einer beliebigen Stelle der Oberfläche des Wertdokuments oder auch an mehreren Stellen des Wertdokuments angeordnet werden.The marking can be embodied as information which can be recognized visually without aids or as a microfilm, which can be clearly recognized only by means of a magnifying glass. The tactile marking can be arranged without substantial restriction at any point on the surface of the value document or even at several points of the value document.
Ebenso können die erfindungsgemäß mit einem Laser erzeugten Markierungen auf anderem Wege erzeugte Markierungen ergänzen und so ein neues Sicherheitselement bilden. Beispielsweise kann ein farbiger Linienaufdruck mit einem erfindungsgemäß erzeugten Linienrelief so kombiniert werden, dass die farbigen Linien auf den Flanken des Reliefs zu liegen kommen. Bei Variation des Betrachtungswinkels ergeben sich hierbei aufgrund von Abschattungseffekten unterschiedliche visuelle Eindrücke.Likewise, the markings produced according to the invention with a laser can supplement markings produced in other ways and thus form a new security element. For example, a colored line print can be combined with a line relief produced according to the invention so that the colored lines come to lie on the flanks of the relief. When the viewing angle is varied, this results in different visual impressions due to shadowing effects.
Sofern mehrere Markierungen auf ein Wertdokument aufgebracht werden, können diese Markierungen inhaltlich identisch oder unterschiedlich sein. Alternativ können die Markierungen auch in einem beliebigen Zusammenhang zueinander oder mit Informationen, die mit anderen Verfaren auf dem Dokument erzeugt werden, stehen, und auf diese Weise zu einer wieteren Erhöhung der Fälschungssicherheit beitragen. So kann beispielsweise eine zur Seriennummer des Wertdokuments berechnete Prüfziffer gelasert werden.If several markings are applied to a value document, these markings may be identical or different in content. Alternatively, the tags may also be in any context with each other or with information generated by other users on the document, thereby contributing to a further increase in anti-counterfeiting security. For example, a check digit calculated for the serial number of the value document can be lasered.
Das erfindungsgemäße Wertdokument ist ein beliebiges Dokument, dessen wesentlicher Bestandteil ein Sicherheitspapier darstellt, wie beispielsweise eine Banknote, ein Scheck, ein Visum, ein Etikett, eine Passseite oder ein anderes zu sicherndes Dokument aus Sicherheitspapier. Im Rahmen der Erfindung kann das Wertdokument auch aus einem Papier/Folienverbund bestehen, wobei der Bereich des Sicherheitspapiers mit der fühlbaren Lasermarkierung vorzugsweise frei zugänglich sein sollte, um die taktile Prüfbarkeit zu gewährleisten. Dies kann dadurch geschehen, dass das Wertdokument bzw. das Sicherheitspapier lediglich auf der der Markierung abgewandten Seite eine Folie aufweist, oder dass der Bereich der Markierung in Form eines Fensters in der Folie ausgespart wird. Dabei kann es auch sinnvoll sein, die Laserbeschriftung über den Grenzbereich zwischen Papier und Folie zu erstrecken. Abhängig von den verwendeten Beschriftungsparametern wird die Folie lediglich geschwärzt oder zusätzlich aufgebrochen, so dass ein weiteres fühlbares Relief entsteht.The value document according to the invention is any document whose essential component is a security paper, such as a banknote, a check, a visa, a label, a passport or another document to be secured from security paper. Within the scope of the invention, the document of value may also consist of a paper / film composite, wherein the area of the security paper with the tactile laser marking should preferably be freely accessible in order to ensure the tactile testability. This can take place in that the value document or the security paper has a film only on the side facing away from the marking, or that the region of the marking in the form of a window in the film is recessed. It may also make sense to laser marking over the boundary between paper and slide film. Depending on the labeling parameters used, the film is merely blackened or additionally broken up, so that a further tactile relief is created.
Es hat sich auch gezeigt, dass die fühlbare Markierung überdruckt werden kann, ohne dass die Taktilität verloren geht. Wird sie z.B. mit einem metallischen Überdruck versehen, so entstehen besondere Hell-/Dunkeleffekte, je nach Reflexion der metallfarbenen Schicht. Erscheint die Druckfarbe unter einem bestimmten Betrachtungswinkel aufgrund der gerichteten Reflexion hell, so ist die diffus streuende, fühlbare Markierung als dunkle Information vor diesem hellen Hintergrund erkennbar und umgekehrt.It has also been shown that the tactile marking can be overprinted without sacrificing tactility. If it is e.g. provided with a metallic overpressure, so create special light / dark effects, depending on the reflection of the metal-colored layer. If the ink appears bright at a certain viewing angle due to the directed reflection, then the diffusely scattering, tactile marking is recognizable as dark information against this bright background and vice versa.
Alternativ kann die fühlbare Markierung auch mit einer Druckfarbe überdruckt werden, die den gleichen Farbton aufweist wie die mit dem Laser erzeugte, fühlbare Markierung. Wird beispielsweise für die Erzeugung der fühlbaren Markierung ein im infraroten Spektralbereich arbeitender Nd:YAG-Laser verwendet und zeigt die fühlbare Markierung ein graues Erscheinungsbild, so kann diese Markierung zur Tarnung der visuellen Sichtbarkeit mit einer grauen Druckfarbe überdruckt werden.Alternatively, the tactile marking may also be overprinted with a printing ink having the same hue as the laser-generated tactile marking. For example, if an Nd: YAG laser operating in the infrared spectral region is used to generate the tactile marking and the tactile marker shows a gray appearance, then this marker can be overprinted with a gray printing ink to mask the visual visibility.
Das erfindungsgemäße Wertdokument kann weitere Sicherheitsmerkmale, wie beispielsweise einen Sicherheitsfaden, ein optisch variables Sicherheitselement, einen Sicherheitsaufdruck oder maschinell lesbare Sicherheitsmerkmale, wie beispielsweise lumineszierende oder magnetische Stoffe, aufweisen. Falls das Wertdokument einen Sicherheitsfaden aufweist, kann die erfindungsgemäße Lasermarkierung auch im Bereich des Sicherheitsfadens vorgesehen werden. Ist der Sicherheitsfaden als so genannter "Fenstersicherheitsfaden" in das Wertdokument quasi eingewebt, d.h. tritt der Sicherheitsfaden stellenweise direkt an die Oberfläche des Wertdokuments, so kann die Lasermarkierung in den Zwischenbereichen vorgesehen werden, in denen der Sicherheitsfaden in das Wertdokument eingebettet ist. Alternativ kann sich die Markierung auch, wie bereits erwähnt, über den Grenzbereich Folie/Papier erstrecken, so dass der Sicherheitsfaden ebenfalls eine Lasermarkierung trägt. Möglich ist auch, eine ausschließliche Markierung des Sicherheitsfadens im Fensterbereich. Die erfindungsgemäßen Wertdokumente können auch zur Absicherung von Produkten beliebiger Art verwendet werden.The value document according to the invention can have further security features, such as a security thread, an optically variable security element, a security imprint or machine-readable security features, such as, for example, luminescent or magnetic substances. If the value document has a security thread, the laser marking according to the invention can also be provided in the area of the security thread. If the security thread as a so-called "window security thread" in the document of value so to speak, that is, the security threads occurs in places directly to the surface of the value document, the Laser marking are provided in the intermediate areas in which the security thread is embedded in the value document. Alternatively, as already mentioned, the marking may also extend over the boundary area foil / paper, so that the security thread likewise carries a laser marking. It is also possible, an exclusive marking of the security thread in the window area. The value documents according to the invention can also be used to secure products of any kind.
Gemäß einer speziellen Ausführungsform kann die erfindungsgemäße fühlbare Markierung auch mit anderen taktilen Sicherheitselementen, wie einem Stichtiefdruck, kombiniert werden. Hierbei werden die unterschiedlichen Taktilitäten ausgenutzt. Das durch den Stichtiefdruck erzeugte Relief bildet einen harten bzw. scharfen Übergang zur Umgebung, während die erfindungsgemäße Markierung einen weichen Übergang und eine weiche, samtartige fühlbare Oberfläche besitzt.According to a specific embodiment, the tactile marking according to the invention can also be combined with other tactile security elements, such as intaglio printing. Here, the different Taktilitäten be exploited. The relief produced by the intaglio printing forms a hard or sharp transition to the environment, while the marking according to the invention has a soft transition and a soft, velvety, tactile surface.
Beispielsweise kann die taktil fühlbare Stichtiefdruckmarkierung den Rahmen für ein farbiges, nicht fühlbares Feld bilden, das vorzugsweise die gleiche Farbe wie der taktil fühlbare Rand aufweist und ebenfalls in Stichtiefdruck erzeugt ist. Sofern diese Farbe Laserstrahlung absorbiert, wird sie bei Beaufschlagung mit dem Laser ablatiert und gleichzeitig kann die fühlbare Lasermarkierung entstehen. Die Lasermarkierung kann aber auch ohne Ablation der Farbschicht erzeugt werden. Dieser farbige Bereich kann zusätzlich mit einer Primerschicht unterlegt sein, die Lumineszenzstoffe enthält und/oder die Ablöseeigenschaften der zu ablatierenden Farbe positiv beeinflusst und/ oder die Haltbarkeit der nicht zu entfernenden Farbe positiv beeinflusst.For example, the tactilely tactile intaglio mark can form the frame for a colored, non-tactile field, which preferably has the same color as the tactile tactile edge and is also produced in intaglio. If this color absorbs laser radiation, it is ablated when exposed to the laser and at the same time the tactile laser marking can occur. The laser marking can also be produced without ablation of the color layer. This colored area can additionally be lined with a primer layer which contains luminescent substances and / or positively influences the release properties of the paint to be ablated and / or positively influences the durability of the ink which is not to be removed.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die im Bereich der Lasermarkierung angeordnete Druckfarbe auch magnetische oder leitfähige Eigenschaften haben oder von einer organischen Halbleiterschicht gebildet werden, die leuchtet (OLED). Durch die nachträgliche Laserbeschriftung entstehen Störungen im maschinell messbaren Signal der einzelnen Schichten, die als weiteres Echtheitsmerkmal dienen können. Diese Störungen können z.B. individualisierende Informationen, wie die Seriennummer, darstellen. Auf diese Weise kann die visuell sichtbare und fühlbare Lasermarkierung auch maschinell überprüft werden.According to a further embodiment, the printing ink arranged in the region of the laser marking may also have magnetic or conductive properties or be formed by an organic semiconductor layer which illuminates (OLED). The subsequent laser marking creates disruptions in the mechanically measurable signal of the individual layers, which can serve as a further authenticity feature. These disturbances can be e.g. individualizing information, such as the serial number. In this way, the visually visible and tactile laser marking can also be checked by machine.
Gemäß einer weiteren Variante kann das Sicherheitspapier bzw. Wertdokument auch mit einer Beschichtung versehen sein, die Ruß und Hohlkammerkugeln enthält. Bei der erfindungsgemäßen Laserbeschriftung wird die Laserstrahlung durch den Rußanteil absorbiert und es entsteht eine visuell sichtbare Schwärzung. Gleichzeitig dehnen sich die Hohlkammerkugeln aus oder werden unter Gasentwicklung zerstört, so dass ein gut fühlbares Relief entsteht. Im geschwärzten Bereich liegen anschließend keine Hohlkugeln mehr vor. Im Bereich der Flanken der Lasermarkierung dagegen befinden sich noch aufgeblähte, nicht zerstörte Hohlkugeln, die das Licht diffus streuen und einen Kontrast zur Umgebung bilden. Beim Kippen des Dokuments bzw. Sicherheitspapiers ergibt sich zusätzlich eine Kontrastumkehr aufgrund der unterschiedlichen Reflexionseigenschaften der Flanken und der sie umgebenden Bereiche.According to a further variant, the security paper or document of value can also be provided with a coating which contains soot and hollow chamber balls. In the case of the laser inscription according to the invention, the laser radiation is absorbed by the proportion of soot and a visually visible blackening results. At the same time, the hollow-chamber spheres expand or are destroyed with the evolution of gas, so that a well-felted relief is created. In the blackened area, there are no longer any hollow spheres. In the area of the edges of the laser marking, on the other hand, there are still inflated, undamaged hollow spheres, which diffuse the light diffusely and create a contrast to the environment. When tilting the document or security paper additionally results in a contrast reversal due to the different reflective properties of the flanks and the surrounding areas.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform weist das Wertdokument im Bereich der erfindungsgemäßen fühlbaren Markierung eine zusätzliche Beschichtung auf. Die Lasermarkierung kann vollständig oder nur teilweise im Bereich der Beschichtung vorliegen. Dabei kann es sich um ein beliebiges Druckbild, wie alphanumerische Zeichen, Logos, Muster und Guillochen, eine vollflächige Farb- oder Lackschicht oder auch um ein mehrschichtiges Sicherheitselement, wie eine in Reflexion beobachtbare, beugungsoptisch wirksame Struktur, handeln. Die Beschichtung kann demnach aufgedruckt, aufgedampft ; aufgespritzt oder im Transferverfahren übertragen werden. Bevorzugt wird die Laserbeschriftung in optisch variablen Druckschichten, wie flüssigkristalline Pigmente oder Interferenzschichtpigmente enthaltende Druckschichten, oder metallische Schichten, z.B. aus Aluminium, Silber oder Gold, eingebracht.According to a particular embodiment, the value document has an additional coating in the region of the tactile marking according to the invention. The laser marking can be completely or only partially in the region of the coating. This can be any print image, such as alphanumeric characters, logos, patterns and guilloches, a full-surface paint or lacquer layer or even a multi-layer security element, such as an observable in reflection, diffractive optical effective structure act. The coating can therefore be printed on, evaporated; sprayed or transferred in the transfer process. The laser inscription is preferably introduced into optically variable printing layers, such as liquid-crystalline pigments or printing layers containing interference-layer pigments, or metallic layers, for example of aluminum, silver or gold.
Ist die Beschichtung für die verwendete Laserstrahlung transparent, so wird bei entsprechender Wahl der Beschriftungsparameter in dem darunter liegenden Sicherheitspapier die fühlbare Markierung erzeugt, die gleichzeitig die Beschichtung mit aufwölbt, ohne diese zu zerstören. Sofern die Beschichtung lichtdurchlässig ist und die Lasermarkierung eine farbliche Änderung im Sicherheitspapier hervorruft, ist diese zusätzlich zum fühlbaren Relief der erfindungsgmäßen Markierung sichtbar. Handelt es sich bei der Beschichtung um ein farbiges Druckbild bzw. eine Farbschicht, so kann deren Farbeindruck durch die darunter liegende Markierung, d.h. farbliche Änderung des Sicherheitspapiers, beeinflusst werden. Auf diese Weise kann in einer farbigen Fläche neben einer fühlbaren Markierung auch eine visuell erkennbare Markierung erzeugt werden, die sich im Farbton von der Umgebung unterscheidet.If the coating is transparent to the laser radiation used, the marking parameter in the underlying security paper will produce the tactile marking which simultaneously conveys the coating without destroying it. If the coating is translucent and the laser marking causes a color change in the security paper, this is visible in addition to the tactile relief of erfindungsgmäßen marker. If the coating is a colored printed image or a color layer, its color impression can be determined by the marking underneath, i. color change of the security paper. In this way, in a colored area next to a tactile marking also a visually recognizable mark can be generated, which differs in hue from the environment.
Werden dagegen absorbierende Beschichtungen verwendet, die die Laserstrahlung absorbieren, so findet vor oder gleichzeitig mit der eigentlichen Markierung des Sicherheitspapiers ein teilweiser oder vollständiger Abtrag dieser Beschichtung statt. Die Markierung ist in diesem Fall ebenfalls visuell erkennbar, da in diesem Bereich die Beschichtung abgetragen wurde.If, on the other hand, absorbent coatings are used which absorb the laser radiation, a partial or complete removal of this coating takes place before or simultaneously with the actual marking of the security paper. The marking is also visually recognizable in this case, since in this area the coating has been removed.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung besteht die Beschichtung aus einem auf das Sicherheitspapier oder Wertdokument aufgebrachten mehrschichtigen Sicherheitselement, beispielsweise in Form eines Etiketts oder Transferelements. Im einfachsten Fall weist das Sicherheitselement vom Betrachter aus gesehen folgende Schichtfolge auf: eine Kunststoffschicht, vorzugsweise Lackschicht, eine Metallschicht, wie eine dünne Alumiumschicht, und eine Kleberschicht für die Befestigung des Sicherheitselements am Sicherheitspapier bzw. Wertdokument. Die Lackschicht kann zusätzlich eine Prägung aufweisen, die visuell beobachtbare beugungsoptische Effekte, wie ein Hologramm oder ein beliebiges Beugungsgitterbild, erzeugt. Bei der Markierung mit einem Laser, vorzugsweise einem Nd:YAG-Laser, wird die Metallschicht bereichsweise entfernt. Gleichzeitig wölbt das markierte Sicherheitspapier den Folienschichtaufbau des Sicherheitselements hoch, so dass die fühlbare Markierung entsteht. Die Lackschicht des Sicherheitselements wird durch diesen Vorgang, je nach der Wahl der Beschriftungsparameter, nicht, kaum oder vollständig abgetragen. Bei entsprechender Wahl der Markierungsparameter wird das Sicherheitspapier gleichzeitig geschwärzt. Diese Schwärzung ist durch den transparenten, von der Metallschicht befreiten Bereich des Sicherheitselements gut sichtbar. Die Markierungsparameter können auch so eingestellt werden, dass der Bereich in dem die Metallschicht entfernt ist, größer ist als der mit einer fühlbaren Markierung versehene Teilbereich.According to a particular embodiment of the invention, the coating consists of a multi-layer security element applied to the security paper or document of value, for example in the form of a label or transfer element. In the simplest case, the security element has the following sequence of layers from the viewer: a plastic layer, preferably a lacquer layer, a metal layer, such as a thin aluminum layer, and an adhesive layer for securing the security element to the security paper or document of value. The lacquer layer may additionally have an embossing which produces visually observable diffraction-optical effects, such as a hologram or any diffraction grating image. When marking with a laser, preferably a Nd: YAG laser, the metal layer is removed in regions. At the same time, the marked security paper arched up the film layer structure of the security element so that the tactile marking is created. The lacquer layer of the security element is by this process, depending on the choice of labeling parameters, not, hardly or completely removed. If the marking parameters are selected appropriately, the security paper is simultaneously blackened. This blackening is clearly visible through the transparent area of the security element which has been freed from the metal layer. The marking parameters can also be adjusted so that the area in which the metal layer is removed is greater than the portion provided with a tactile marking.
Da der taktil erfassbare lasermarkierte Bereich bei dieser Ausführungsform von einem äußerst glatten Bereich umgeben ist, wird die Taktilität des Sicherheitsmerkmals zusätzlich verstärkt.Since the tactile detectable laser-marked area is surrounded by an extremely smooth area in this embodiment, the tactility of the security feature is further enhanced.
Die taktile Erfassbarkeit des Sicherheitsmerkmals kann auch dadurch verbessert werden, dass das Substrat vor der Lasermarkierung kalandriert wird.The tactile detectability of the security feature can also be improved by calendering the substrate prior to laser marking.
Auch dadurch wird das Sicherheitsmerkmal in einem besonders glatten Umfeld erzeugt.This also creates the security feature in a particularly smooth environment.
Die Erzeugung einer fühlbaren Markierung mittels eines Lasers dagegen funktioniert bei rauen Oberflächen besser, d.h. um eine bestimmte Reliefhöhe erreichen zu können, ist bei rauen Oberflächen eine geringere Laserenergie notwendig.The creation of a tactile mark by means of a laser on the other hand works better on rough surfaces, i. In order to achieve a certain relief height, a lower laser energy is necessary for rough surfaces.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Sicherheitspapier bzw. Wertdokument auch von der dem Folienelement gegenüberliegenden Oberfläche mit der Laserstrahlung beaufschlagt werden. Dadurch erhält man auf der dem Laser zugewandten Oberfläche die fühlbare Markierung. Gleichzeitig wird in dem beaufschlagten Bereich die Metallschicht des Folienelements ablatiert, so dass die Markierung auch auf der Seite des Folienelements sichtbar ist. Es entsteht daher eine Art Durchsichtsregister.According to a further embodiment, the security paper or document of value can also be acted on by the surface opposite the film element with the laser radiation. This results in the tactile marking on the laser-facing surface. At the same time, the metal layer of the film element is ablated in the applied region, so that the marking is also visible on the side of the film element. It therefore creates a kind of transparency register.
Gemäß einer speziellen Ausführungsform wird das faserhaltige Substrat des Wertdokuments zumindest in einem Teilbereich seiner Oberfläche mittels Laserstrahlung derart markiert, dass die Fasern in dem lasermarkierten Teilbereich aus der Oberfläche des Substrats fühlbar herausragen, um so ein taktil erfassbares Sicherheitsmerkmal zu bilden.According to a specific embodiment, the fiber-containing substrate of the value document is marked by laser radiation at least in a partial area of its surface in such a way that the fibers in the laser-marked partial area project out of the surface of the substrate so as to form a tactile detectable security feature.
Die Fasern des Sicherheitspapiers verlaufen im Oberflächenbereich üblicherweise weitgehend parallel zur Oberfläche des Sicherheitspapiers und werden durch die Leimung in dieser Position gehalten. Durch die Laserstrahlung wird der Faserverbund aufgebrochen und einzelne Faserenden lösen sich aus dem Verband, so dass die Fasern aufgrund ihrer Eigenspannung über die Substratoberfläche hervorragen. Vorzugsweise bilden diese Fasern ein über die Substratoberfläche hinausragendes Geflecht, das die fühlbare Markierung erzeugt.The fibers of the security paper usually run in the surface area substantially parallel to the surface of the security paper and are held by the sizing in this position. Due to the laser radiation, the fiber composite is broken and individual fiber ends are released from the dressing, so that the fibers protrude beyond the substrate surface due to their residual stress. Preferably, these fibers form a braid projecting beyond the substrate surface which creates the tactile marking.
Als besonders geeignete faserhaltige Substratmaterialien haben sich in diesem Zusammenhang Baumwoll-Velinpapier und sonstige Baumwoll-Sicherheitspapiere erwiesen, welche im Vergleich zu anderen Papieren lange Fasern mit hoher Reißfestigkeit besitzen. Diese Papiersorten sind für den Sicherheitsdruck ohnehin besonders geeignet. Versuche mit Baumwoll-Sicherheitspapier unter Verwendung eines Nd:YAG-Lasers (Wellenlänge 1064 nm) haben zu besonders guten Ergebnissen geführt, wie bereits ausführlich erläutert.In this context, cotton vellum paper and other cotton security papers which have long fibers with high tear strength compared to other papers have proven particularly suitable fibrous substrate materials. These types of paper are particularly suitable for security printing anyway. Tests with cotton safety paper using an Nd: YAG laser (wavelength 1064 nm) have led to particularly good results, as already explained in detail.
Auch bei dieser Ausführungsform der Erfindung kann eine Beschichtung auf der Oberfläche des Substrats vorgesehen sein, durch die hindurch die Lasermarkierung erfolgt. Gemäß einer ersten Variante wird die Beschichtung mittels Laserstrahlung verdampft und die Faserstruktur des darunter liegenden faserhaltigen Substrats aufgebrochen, so dass die Fasern aus der Substratoberfläche herausragen. Die Beschichtung kann beispielsweise eine Folie, insbesondere eine Hologrammfolie, sein. Der taktil erfassbare, lasermarkierte Teilbereich ist in diesem Fall von einem äußerst glatten Bereich umgeben, wodurch die taktile Erfassbarkeit des Sicherheitsmerkmals verstärkt wird.Also in this embodiment of the invention, a coating may be provided on the surface of the substrate, through which the laser marking takes place. According to a first variant, the coating is evaporated by means of laser radiation and the fiber structure of the underlying fibrous substrate is broken, so that the fibers protrude from the substrate surface. The coating may, for example, be a film, in particular a hologram film. The tactile detectable, laser-marked portion is in this case surrounded by a very smooth area, whereby the tactile detectability of the security feature is enhanced.
Gemäß einer zweiten Variante besteht die Beschichtung aus einer die Laserstrahlung nicht absorbierenden Schicht, insbesondere einem flächigen Aufdruck oder einem Musterdruck, wie beispielsweise ein Guillochenmuster. Derartige aufgedruckte Farbschichten sind regelmäßig so dünn, dass sie durch das Aufbrechen der darunter liegenden Faserstruktur mit aufbrechen, so dass die Fasern des Substrats wiederum fühlbar aus der Substratoberfläche herausragen.According to a second variant, the coating consists of a layer which does not absorb the laser radiation, in particular a two-dimensional imprint or a pattern print, such as a guilloche pattern. Such printed color layers are regularly so thin that they break with the breaking up of the underlying fiber structure, so that the fibers of the substrate in turn tangibly protrude from the substrate surface.
Die nicht absorbierende Schicht kann auch eine die Oberfläche glättende, insbesondere transparente, dünne Lackschicht sein, welche ebenfalls durch die sich aus der Faserstruktur lösenden Fasern aufgebrochen wird. Auch diese Variante zeichnet sich durch eine erhöhte Erfassbarkeit des taktilen Sicherheitsmerkmals innerhalb einer glatten Umgebung aus.The non-absorbing layer can also be a surface-smoothing, in particular transparent, thin lacquer layer, which is likewise broken by the fibers which detach from the fiber structure. This variant is also characterized by an increased detectability of the tactile security feature within a smooth environment.
Als nicht absorbierende Schicht eignet sich jede dünne Beschichtung, die beim Aufbrechen des Faserverbunds von den sich aufstellenden Fasern durchbrochen wird, sei sie aufgedruckt, aufgedampft oder aufgespritzt.As a non-absorbing layer, any thin coating is suitable, which is broken when breaking the fiber composite by the uplifting fibers, whether they are printed, vapor-deposited or sprayed.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der nicht absorbierenden Schicht Zusatzstoffe, beispielsweise Lumineszenzstoffe, beigemengt sind, die nur unter speziellen Bedingungen sichtbar sind oder die nur im nicht sichtbaren Wellenlängenbereich erkennbar sind, insbesondere im UV-Bereich. Dadurch wird zusätzlich zu dem taktil erfassbaren Sicherheitsmerkmal ein weiteres Sicherheitsmerkmal in das Wertdokument besonders vorteilhaft integriert. Denn durch das Aufstellen der Fasern des Substrats und Aufbrechen der nicht absorbierenden Schicht wird ein besonderer Kontrast im Vergleich zu dem die Lasermarkierung umgebenden Bereich der nicht absorbierenden Schicht erzielt, der visuell oder mit geeigneten Überprüfungsgeräten detektiert werden kann.It is particularly advantageous if the non-absorbing layer contains additives, for example luminescent substances, which are only visible under special conditions or which are recognizable only in the non-visible wavelength range, in particular in the UV range. As a result, in addition to the tactile detectable security feature, another security feature is integrated particularly advantageously into the value document. For by setting up the fibers of the substrate and breaking up the non-absorbing layer, a particular contrast is achieved in comparison with the region of the non-absorbing layer surrounding the laser marking, which can be detected visually or with suitable checking devices.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung führt die Lasermarkierung auch zu einem Farbumschlag oder einer Farbänderung des markierten Teilbereichs, wodurch eine deutliche Kontrasterhöhung zur Überprüfung durch das menschliche Auge oder durch ein Bildverarbeitungsgerät erreicht wird.According to a particular embodiment, the laser marking also leads to a color change or a color change of the marked portion, whereby a significant increase in contrast for checking by the human eye or by an image processing device is achieved.
Dieser Farbumschlag wird, wie bereits erläutert, vorzugsweise durch geeignete Zusatzstoffe verstärkt, die in dem faserhaltigen Substrat enthalten sein können. Je nach Art der gewählten Zusatzstoffe wird der Farbumschlag thermisch durch die mit der Laserstrahlung eingebrachte Energie verursacht oder durch andere wellenlängenabhängige Farbänderungsmechanismen. Als Zusätze eignen sich auch in diesem Beispiel Laseririodine der Firma Merck. Der thermisch erzeugte Farbumschlag kann durch geeignete Absorptionsstoffe zusätzlich verstärkt werden. Sind die erhabenen und taktilen Markierungen aufgrund einer Farbveränderung der markierten Stellen auch visuell von ihrem Umfeld unterscheidbar, hat dies den Vorteil, dass Nachstellungen durch einfaches Hochprägen erschwert werden, da die Markierungen in diesem Fall auch passergenau bedruckt werden müssten, um den entsprechenden Farbkontrast aufzuweisen.This color change is, as already explained, preferably reinforced by suitable additives which may be contained in the fibrous substrate. Depending on the nature of the additives chosen, the color change is thermally caused by the energy introduced by the laser radiation or by other wavelength-dependent color change mechanisms. Also suitable as additives in this example are laser iriodines from Merck. The thermally generated color change can be additionally reinforced by suitable absorption substances. If the raised and tactile markings are also visually distinguishable from their environment due to a change in color of the marked areas, this has the advantage that adjustments can be made more difficult by simply embossing, since the markings in this case would also have to be printed in register to have the corresponding color contrast.
Die taktil wahrnehmbare Markierung kann auch durch ein Zusammenspiel verschiedener Mechanismen entstehen. So kann die Laserstrahlung allein ein Aufblähen des Fasersubstrats oder ein Aufbrechen der Faserstruktur bewirken. Wie beschrieben, führt das Aufbrechen der Faserstruktur zu einer Reliefstruktur, die von Fasern gebildet wird, die aus der Substratoberfläche herausragen. Je nach verwendetem Substratmaterial bzw. verwendeter Laserparameter kann das fühlbare Relief auch aus einer Kombination der genannten Effekte bestehen. Hierbei wird das Substratmaterial sowohl aufgebläht als auch zumindest teilweise aufgebrochen, so dass einzelne Fasern aus der Substratoberfläche herausragen und ein von Hohlräumen durchsetztes Geflecht bilden.The tactile mark can also be created by an interaction of different mechanisms. Thus, the laser radiation alone can cause a swelling of the fiber substrate or a breakage of the fiber structure. As described, breaking the fiber structure results in a relief structure formed by fibers protruding from the substrate surface. Depending on the substrate material used or the laser parameter used, the tactile relief can also consist of a combination of the mentioned effects. In this case, the substrate material is both inflated and at least partially broken, so that individual fibers protrude from the substrate surface and form a network interspersed with voids.
Der Schritt der Laserbeschriftung erfolgt in einem beliebigen Stadium der Herstellung des Wertdokuments. So kann es sinnvoll sein, das Sicherheitspapier bereits nach der Herstellung in Rollenform mit einer entsprechenden Markierung zu versehen. Dies ist insbesondere der Fall, wenn das Sicherheitspapier in Endlosform mit einer Folienbeschichtung, wie einem beugungsoptisch wirksamen, beispielsweise streifenförmigen Sicherheitselement, versehen wird und dieses Sicherheitselement, wie oben beschrieben, mit einer erfindungsgemäßen Markierung versehen werden soll.The laser marking step takes place at any stage in the production of the value document. So it may be useful, the security paper after production in roll form with a corresponding Mark to provide. This is the case, in particular, when the security paper is provided in continuous form with a film coating, such as a diffraction-optically effective, for example, strip-shaped security element, and this security element is to be provided with a marking according to the invention as described above.
Vorzugsweise erfolgt der Schritt der Lasermarkierung jedoch als einer der letzten Arbeitsschritte bei der Herstellung des Wertdokuments. Werden die Wertdokumente beispielsweise in Form von bogenförmigen Mehrfachnutzen bedruckt, so kann die Lasermarkierung noch am Bogen oder bereits am geschnittenen, fertigen Wertdokument erfolgen. Letzteres ist insbesondere sinnvoll, wenn mittels der Lasermarkierung eine fühlbare individuelle Information, wie eine Seriennummer, erzeugt werden soll. Sofern nötig, kann die gelaserte Information in einem letzten Schritt nochmals auf ihre Richtigkeit geprüft werden.However, the step of laser marking is preferably carried out as one of the last working steps in the production of the value document. If the value documents are printed, for example, in the form of sheet-shaped multiple uses, the laser marking can still take place on the sheet or already on the cut, finished value document. The latter is particularly useful if a tangible individual information, such as a serial number, should be generated by means of laser marking. If necessary, the lasered information can be checked for correctness in a final step.
Ein besonderer sicherheitstechnischer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist darin zu sehen, dass der beschriebene Effekt nicht durch einfache Mittel nachgestellt werden kann. Der Einsatz von Lasern erfordert hohe Investitionen und tief greifendes technisches Know-how, welches über den für den Einsatz üblicher Druckmaschinen oder digitaler Druckeinrichtungen nötigen Wissensstand weit hinausgeht.A particular safety advantage of the present invention is the fact that the effect described can not be adjusted by simple means. The use of lasers requires high investments and in-depth technical know-how, which goes far beyond the level of knowledge required for the use of conventional printing presses or digital printing devices.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, dass die Lasermarkierung in einer für Druckereien typischen Geschwindigkeit berührungslos vorgenommen werden kann. Insbesondere kann jedes Dokument individuell markiert werden, indem beispielsweise die Seriennummer oder ein anderes individualisierendes Merkmal als taktiles Sicherheitsmerkmal in das Wertdokument integriert wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Beschichtung oder zumindest einer der Schichten der Beschichtung bzw. des Sicherheitselements Zusatzstoffe, beispielsweise Lumineszenzstoffe, beigemengt sind, die nur unter speziellen Bedingungen sichtbar sind oder die nur im nicht sichtbaren Wellenlängenbereich erkennbar sind, insbesondere im UV- oder IR-Bereich. Dadurch wird zusätzlich zu dem taktil erfassbaren Sicherheitsmerkmal ein weiteres Sicherheitsmerkmal in das Wertdokument integriert.Another advantage of the invention is that the laser marking can be performed without contact in a speed typical for printing companies. In particular, each document can be individually marked by, for example, integrating the serial number or another individualizing feature as a tactile security feature in the value document. It is particularly advantageous if the coating or at least one of the layers of the coating or the security element additives, such as luminescent substances are added, which are visible only under special conditions or which are visible only in the non-visible wavelength range, especially in the UV or IR range. As a result, in addition to the tactile detectable security feature, another security feature is integrated into the value document.
Es ist auch möglich, eine Laser absorbierende Beschichtung, die verdampft wird, und eine nicht absorbierende Schicht übereinander auf dem faserhaltigen Substrat vorzusehen, wobei die zu verdampfende Schicht zweckmäßigerweise als oberste Schicht vorliegen sollte.It is also possible to provide a laser-absorbing coating which is vaporized and a non-absorbing layer on top of each other on the fibrous substrate, the layer to be vaporized being expediently present as the uppermost layer.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass mithilfe der Laserbeschriftung erstmals fühlbare Markierungen im Randbereich eines Wertdokuments, insbesondere einer Banknote, vorgesehen werden können. Denn bisher ist es unerwünscht, ein im Stichtiefdruck erzeugtes, taktiles Druckbild bis in den Randbereich der einzelnen Dokumente zu erstrecken, da der Druckvorgang am Bogen erfolgt und die Schneidwerkzeuge in diesem Fall mit Farbe verschmieren. Die erfindungsgemäße fühlbare Markierung dagegen behindert den Schneidevorgang in keiner Weise, so dass die Markierung bis in den Schneidrand erstreckt Werden kann. Dies hat den Vorteil, dass die fühlbare Markierung als Echtheitsmerkmal sofort wahrgenommen wird, da Banknoten in erster Linie am Rand angefasst werden.A further advantage of the invention can be seen in the fact that for the first time tangible markings can be provided in the edge area of a value document, in particular a banknote, with the aid of laser inscription. For the time being, it is undesirable to extend a tactile printed image produced in intaglio printing to the marginal area of the individual documents, since the printing process takes place on the sheet and in this case smears the cutting tools with paint. By contrast, the tactile marking according to the invention does not hinder the cutting process in any way, so that the marking can be extended into the cutting edge. This has the advantage that the tactile marking is perceived as an authenticity feature immediately, as bank notes are primarily touched at the edge.
Anhand der nachfolgenden Beispiele und ergänzenden Figuren werden die Vorteile der Erfindung erläutert. Die beschriebenen Einzelmerkmale und nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele können auch, miteinander kombiniert werden. Die Beispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen dar, auf die jedoch die Erfindung in keinerlei Weise beschränkt sein soll. Die in den Figuren gezeigten Proportionen entsprechen nicht den in der Realität vorliegenden Verhältnissen und dienen vornehmlich zur Verbesserung der Anschaulichkeit.The advantages of the invention will be explained with reference to the following examples and additional figures. The described individual features and embodiments described below can also be combined with each other. The examples represent preferred embodiments, to which, however, the invention in no way should be limited. The proportions shown in the figures do not correspond to the conditions present in reality and serve primarily to improve the clarity.
Es zeigen:
- Fig. 1
- ein erfindungsgemäßes Wertdokument,
- Fig. 2
- das erfindungsgmäße Wertdokument im Querschnitt entlang der Linie A - A,
- Fig. 3
- Variante der Faserstruktur eines erfindungsgemäßen Wertdokuments,
- Fig. 4
- weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wertdokuments im Querschnitt entlang der Linie A - A,
- Fig. 5
- Schnitt durch das erfindungsgemäße Wertdokument entlang der Linie B - B,
- Fig. 6
- ein erfindungsgemäßes Wertdokument mit einer im Randbereich angeordneten erfindungsgemäßen Markierung,
- Fig. 7
- Variante des erfindungsgemäßen Wertdokuments im Querschnitt,
- Fig. 8
- weitere Variante des erfindungsgemäßen Wertdokuments im Querschnitt,
- Fig. 9
- weitere Variante des erfindungsgemäßen Wertdokuments im Querschnitt,
- Fig. 10
- weitere Variante des erfindungsgemaßen Wertdokuments im Querschnitt,
- Fig. 11
- schematische Darstellung einer Laserscanner-Schreibvorrichtung,
- Fig. 12
- schematische Darstellung einer Laserbeschriftungsvorrichtung für die Beschriftung eines Wertpapierbogens.
- Fig. 1
- a value document according to the invention,
- Fig. 2
- the value document according to the invention in cross section along the line A - A,
- Fig. 3
- Variant of the fiber structure of a value document according to the invention,
- Fig. 4
- further embodiment of the value document according to the invention in cross section along the line A - A,
- Fig. 5
- Section through the value document according to the invention along the line B - B,
- Fig. 6
- an inventive value document with a marking according to the invention arranged in the edge region,
- Fig. 7
- Variant of the value document according to the invention in cross-section,
- Fig. 8
- further variant of the value document according to the invention in cross-section,
- Fig. 9
- further variant of the value document according to the invention in cross-section,
- Fig. 10
- further variant of the inventive value document in cross section,
- Fig. 11
- schematic representation of a laser scanner writing device,
- Fig. 12
- schematic representation of a laser marking device for labeling a security sheet.
Die beiden Lasermarkierungen 2, 4 können jedoch auch völlig unabhängig voneinander gestaltet werden oder in einem bestimmten Zusammenhang miteinander stehen, der ein zusätzliches Echtheitsmerkmal bildet. So kann überprüft werden, ob das Sicherheitselement 3 tatsächlich zum Wertdokument 1 gehört. Ebenso kann eine bzw. können beide Lasermarkierungen in einem beliebigen inhaltlichen Zusammenhang mit anderen Informationen auf dem Wertdokument stehen, wie z.B. der Information 9.However, the two
Selbstverständlich kann das Sicherheitselement 3 auch jede beliebige andere Form aufweisen. So kann es in bestimmten Ausführungsvarianten sinnvoll sein, das Sicherheitselement 3 in Form eines Streifens über die gesamte Breite oder Länge des Wertdokuments 1 auszuführen. Ebenso ist es möglich, lediglich eine der Lasermarkierungen 2, 4 auf dem Wertdokument 1 vorzusehen. Statt dem Sicherheitselement 3 kann auch eine andere Art der Beschichtung, wie z.B. eine Lack- oder Folienbeschichtung, oder ein beliebiges Druckbild gewählt werden.Of course, the
Das Wertdokument 1 kann neben der erfindungsgemäßen fühlbaren Lasermarkierung auch weitere Sicherheitsmerkmale, wie beispielsweise einen Sicherheitsfaden, lumineszierende, elektrisch leitfähige oder magnetische Sicherheitsmerkmale, aufweisen.The
Bei dem Wertdokument 1 muss es sich auch nicht notwendigerweise um eine Banknote handeln, sondern es kann ein beliebiges anderes Dokument aus einem Papiersubstrat darstellen, wie beispielsweise einen Scheck, ein Sicherheitsetikett, ein Visum, eine Passseite. Wesentlich ist, dass einer der frei zugänglichen Bestandteile des Wertdokuments aus einem faserhaltigen Papiersubstrat besteht. Dabei handelt es sich vorzugsweise um reines Baumwollfaserpapier oder ein Gemisch aus Baumwoll- und Kunststofffasern.Also, the document of
Auch die tatsächliche Faserstruktur im markierten Bereich hängt sehr stark von den Beschriftungsparametern und dem verwendeten Papiersubstrat ab. Bei einem Papier aus Baumwollfasern, das mit einer Leimschicht versehen ist, sorgt diese Leimschicht zusammen mit der Kalandrierung des Papiers für eine gleichmäßige und in erster Näherung geschlossene Oberfläche.The actual fiber structure in the marked area also depends very much on the labeling parameters and the paper substrate used. In a paper made of cotton fibers, which is provided with a glue layer, this glue layer, together with the calendering of the paper, ensures a uniform and, to a first approximation, closed surface.
Da die fühlbare Erhöhung 5 bei anderer Papierzusammensetzung völlig anders aussehen kann, wird die erfindungsgemäße fühlbare Markierung lediglich schematisch als erhabener Bereich 5 dargestellt.Since the
In
Im gezeigten Beispiel werden die Kunststoffschicht 33 sowie die Kleberschicht 31 durch den Laser kaum oder nicht beschädigt. Je nachdem, welche Beschrifungsparameter verwendet werden, können einzelne oder beide Schichten auch teilweise oder vollständig abgetragen werden.In the example shown, the
Anstelle des Transferelements kann das faserhaltige Substrat auch mit einer transparenten oder pigmenthaltigen Farbschicht ausgestattet sein. Wesentlich ist in diesem Zusammenhang, dass die Farbschicht die für die Lasermarkierung verwendete Laserstrahlung nicht absorbiert. Die Farbschicht kann in jeder beliebigen Weise auf das Substrat aufgebracht, beispielsweise aufgedruckt sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Farbschicht einen glatten Eindruck der Substratoberfläche erzeugt. In diesem Sinne ist unter "Farbschicht" auch eine schmutzabweisende, ggf. transparente, Beschichtung oder Schutzlackierung zu verstehen.Instead of the transfer element, the fiber-containing substrate may also be provided with a transparent or pigment-containing color layer. It is essential in this context that the ink layer does not absorb the laser radiation used for laser marking. The color layer may be applied to the substrate in any manner, for example printed on it. It is particularly advantageous if the color layer produces a smooth impression of the substrate surface. In this sense, "paint layer" is also a dirt-repellent, possibly transparent, coating or protective coating to understand.
Da die Farbschicht die verwendete Laserstrahlung nicht absorbiert, findet die Absorption der Laserenergie erst in der Substratschicht statt. In dem Substrat wird somit die Erhöhung 5 erzeugt, so dass eine fühlbare Markierung innerhalb der Farbschicht entsteht.Since the color layer does not absorb the laser radiation used, the absorption of the laser energy takes place only in the substrate layer. The
Vorzugsweise enthält die nicht absorbierende Farbschicht Farbstoffe, die nur unter bestimmten Bedingungen sichtbar werden, wie beispielsweise Lumineszenzfarbstoffe, oder die Eigenschaften besitzen, welche mit dem menschlichen Auge nicht sichtbar sind, beispielsweise im Infraroten oder im UV-Bereich leuchtende Stoffe.Preferably, the non-absorbing ink layer contains dyes that are visible only under certain conditions, such as luminescent dyes, or that have properties that are invisible to the human eye, such as infrared or UV-emitting materials.
Die Farbschicht muss nicht vollflächig sein. Es kann sich auch um ein Farbmuster, insbesondere eines der im Sicherheitsdruck häufig verwendeten Guillochenmuster, handeln. Die einzige Bedingung ist, dass die Farbschicht des Musters für die verwendete Laserstrahlung weitgehend transparent ist.The color layer does not have to be full-surface. It can also be a color pattern, in particular one of the guilloche patterns frequently used in security printing. The only condition is that the color layer of the pattern is largely transparent to the laser radiation used.
Die
In
In
In
Die Ausführungsbeispiele können auch miteinander kombiniert werden, indem auf der Oberfläche des Substrats zunächst die Farbschicht und darüber ein folienförmiges Material angeordnet wird. Mit dem Laser wird zunächst das folienförmige Material verdampft und die sich unter der Folie befindende Farbschicht freigelegt. Durch weitere Lasereinwirkung entsteht in dem Substrat, wie bereits erläutert, die fühlbare Markierung 5.The exemplary embodiments can also be combined with one another by first arranging the color layer on the surface of the substrate and, above this, a film-shaped material. The laser initially evaporates the film-shaped material and exposes the color layer underneath the film. By further action of the laser, as already explained, the
Wenn das Folienmaterial als undurchsichtige Folie, beispielsweise als metallisierte Kunststofffolie, ausgeführt ist, erzeugt die Lasermarkierung 5 auch einen deutlich sichtbaren Kontrast aufgrund der darunter befindlichen und freigelegten Farbschicht.If the film material is embodied as an opaque film, for example as a metallized plastic film, the laser marking 5 also produces a clearly visible contrast due to the underneath and exposed ink layer.
Für den Fall, dass im Bereich der Lasermarkierung eine Farbschicht angeordnet ist, ergeben die aus der Substratoberfläche herausragenden Fasern einen deutlichen Kontrast zur Umgebung, der mit geeigneten Überprüfungsgeräten detektierbar ist. Dieser Effekt eignet sich daher gut für die automatische maschinelle Prüfung.In the event that a color layer is arranged in the region of the laser marking, the fibers protruding from the substrate surface provide a clear contrast to the surroundings, which can be detected with suitable checking devices. This effect is therefore well suited for automatic machine testing.
Ein Laserstrahl 12 wird über zwei Spiegel 13, die durch Galvanometer 14 angetrieben werden, abgelenkt, wobei ein Spiegel 13 für die x- und der andere Spiegel 13 für die y-Ausrichtung verantwortlich ist. In einer Planfeldlinse 15 wird der Laserstrahl 12 auf die Oberfläche des Substrats 10 fokussiert und erzeugt die Markierung 11. Das Substrat 10 kann sich während des Markierungsvorgangs mit der Geschwindigkeit v bewegen. Diese Geschwindigkeit v wird von Sensoren erfasst und an einen Rechner übermittelt, um über den Rechner die Galvanometer 14 so zu steuern, dass die Geschwindigkeit v kompensiert wird. Dieses Markierungsverfahren kann daher besonders vorteilhaft beim berührungslosen Markieren von Wertdokumenten eingesetzt werden, die, wie in Druckereien üblich, mit hohen Geschwindigkeiten verarbeitet werden.A
Das Substrat 10 kann auch auf andere Weise markiert werden, beispielsweise mittels einer Matrix von punktförmig austretenden Laserstrahlen oder mittels Strahlen größeren Querschnitts, die durch eine Schablone teilweise verdeckt werden. Solche Schablonen können automatisch veränderbar ausgeführt werden. Sofern ein Mitführen der Strahlung entsprechend der Geschwindigkeit v nicht möglich oder unerwünscht ist, ist ein Markieren von bewegten Substraten auch durch Wahl einer kurzen Belichtungszeit möglich. Auch die Strahlführung durch Polygonspiegel ist möglich.The
Als Strahlungsquellen kommen je nach belasertem Substrat CO2-Laser, Nd:YAG-Laser oder andere Lasertypen infrage, beispielsweise auch solche, die wie Nd:YAG-Laser mit Frequenzverdoppelung oder -verdreifachung arbeiten können.As radiation sources, depending on the CO belasertem substrate 2 laser, Nd: YAG laser in question or other laser types, for example, also those which, like Nd: can work with frequency doubling or tripling YAG laser.
Durch Variation der Beschriftungsparameter, wie beispielsweise Laserleistung, Belichtungszeit, Arbeitsmodus des Lasers, lassen sich die Markierungsergebnisse variieren. So können die durch den Laser erzeugten Erhöhungen in ihrer Höhe entsprechend variiert werden. Bevorzugt hat die fühlbare Markierung eine Höhe von 30 bis 100 µm. Ebenso ist es notwendig, die Zusammensetzung des Papiers an die verwendete Laserstrahlung bzw. Laserleistung anzupassen.By varying the labeling parameters, such as laser power, exposure time, working mode of the laser, the marking results can be varied. Thus, the elevations generated by the laser can be varied in height accordingly. Preferably, the tactile marking has a height of 30 to 100 microns. It is also necessary to adapt the composition of the paper to the laser radiation or laser power used.
Die Markierungen werden beispielsweise mit einem Nd:YAG-Laser vorgenommen, dessen Grundwellenlänge bei 1064 nm liegt und der eine mittlere Leistung von 26 W und eine Modulationsfrequenz von 8 kHz aufweist. Der Durchmesser des Laserstrahls auf dem Substrat (Spotgröße) beträgt etwa 100 µm und die Verfahrgeschwindigkeiten des Laserstrahls über dem Substrat 250 bis 1000 mm/s. Die typische Höhe einer damit erzeugten erfindungsgemäßen Markierung liegt zwischen 30 und 80 µm. In Einzelfällen, d.h. insbesondere bei niedrigen Verfahrgeschwindigkeiten, wurden auch deutlich größere Werte erzielt, beispielsweise eine Höhe von über 100 µm bei 250 mm/s. Die Breite der Markierungen kann zwischen 0,2 und 0,6 mm variiert werden.The markings are made, for example, with an Nd: YAG laser whose fundamental wavelength is 1064 nm and which has an average power of 26 W and a modulation frequency of 8 kHz. The diameter of the laser beam on the substrate (spot size) is about 100 microns and the travel speeds of the laser beam over the substrate 250 to 1000 mm / s. The typical height of a marking produced according to the invention is between 30 and 80 μm. In individual cases, ie in particular At low speeds, significantly higher values were achieved, for example, a height of over 100 microns at 250 mm / s. The width of the markings can be varied between 0.2 and 0.6 mm.
Für ein kalandriertes Baumwoll-Velinpapier mit einer Dichte von 90 g/m2 ergeben sich beispielsweise bei einer Beschriftungsgeschwindigkeit von 330 mm/s fühlbare Markierungen mit einer mittleren Reliefhöhe von 70 µm und einer Linienbreite von ca. 500 µm. Bei einer Beschriftungsgeschwindigkeit von 675 mm/s dagegen liegt die erreichbare Reliefhöhe lediglich bei 40 µm bei gleicher Linienbreite.For a calendered cotton vellum paper with a density of 90 g / m 2 , for example, at a labeling speed of 330 mm / s, tactile markings with an average relief height of 70 μm and a line width of approximately 500 μm are obtained. At a marking speed of 675 mm / s, on the other hand, the achievable relief height is only 40 μm for the same line width.
Bei einem Papier aus einem Gemisch von Baumwoll- und Kunststofffasern mit einem Kunststofffaseranteil von 12,5 Gew. % und einem Flächengewicht von 90 g/m2 (so genanntes Synthek-Papier) sind die Abmessungen der bei 250 mm/s erzeugten Markierung 65 µm mittlere Höhe und ca. 0,5 mm mittlere Breite. Bei Erhöhung der Verfahrgeschwindigkeit auf 1000 mm/s lagen die Abmessungn bei 35 µm mittlerer Höhe und 0,3 mm mittlerer Breite.For a paper made from a blend of cotton and plastic fibers having a plastic fiber content of 12.5% by weight and a basis weight of 90 g / m 2 (so-called Synthek paper), the dimensions of the marking produced at 250 mm / s are 65 μm medium height and approx. 0.5 mm average width. When increasing the travel speed to 1000 mm / s, the dimensions were 35 μm average height and 0.3 mm average width.
Claims (31)
- A security paper for value documents, such as bank notes, ID cards, which has at least one palpable marking in the form of a raised relief structure, which is formed by fibers of the security paper and produced by means of a laser, and has a relief height of 30 µm to 100 µm.
- The security paper according to claim 1, characterized in that the security paper has a visually recognizable color change in the region of the palpable marking.
- The security paper according to claim 1 or 2, characterized in that the security paper is blackened in the region of the palpable marking.
- The security paper according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the color change is produced with the laser.
- The security paper according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the palpable marking has a relief height of 30 µm to 80 µm.
- The security paper according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the security paper contains at least in certain regions additives which enhance the color change and/ or relief formation.
- The security paper according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the security paper contains at least proportions of fibers of annual plants, such as cotton, linters, flax.
- The security paper according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the security paper has a mixture of cotton and plastic fibers.
- The security paper according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the relief structure of the marking has different relief heights and/ or degrees of blackening.
- The security paper according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the palpable marking is present in the form of alphanumeric characters, bar codes, patterns or microwriting.
- A value document, such as for example bank note, which comprises a security paper according to any of claims 1 to 10.
- The value document according to claim 11, characterized in that several of the palpable markings are present on the value document.
- The value document according to claim 11 or 12, characterized in that several of the palpable markings are present on the value document, which represent identical information or information connected in content.
- The value document according to at least one of claims 11 to 13, characterized in that the palpable marking represents information which is identical to another information on the value document or is connected in content with the other information on the value document.
- The value document or security paper according to at least one of claims 1 to 14, characterized in that the value document or security paper has a coating and that the palpable marking is arranged at least partly in the region of this coating.
- The value document or security paper according to claim 15, characterized in that the coating is a multilayer security element.
- The value document or security paper according to claim 16, characterized in that the security element has at least one plastic layer and one metal layer, whereby at least the metal layer, at least in the region of the palpable marking, is removed by the action of the laser.
- The value document or security paper according to claim 17, characterized in that the plastic layer has a diffraction structure.
- The value document or security paper according to claim 17 or 18, characterized in that the region in which the metal layer is removed is greater than the region provided with a palpable marking.
- The value document or security paper according to at least one of claims 15 to 19, characterized in that the coating is a print.
- The value document or security paper according to claim 20, characterized in that the print is arranged on the palpable marking in such a way that there results an optically variable element.
- The value document or security paper according to at least one of claims 1 to 19, characterized in that the value document or security paper has a transition between paper and a foil and that the palpable marking extends over the paper/foil border region.
- The value document or security paper according to at least one of claims 1 to 21, characterized in that the value document or security paper is of multilayer design.
- A method for manufacturing a palpable marking in a value document, such as for example a bank note, which has a security paper, whereby the security paper is exposed to laser radiation, and the inscription parameters of the laser and the composition of the security paper are adjusted to each other in such a way, that there results the palpable marking in the form of a raised relief structure, which is formed by fibers of the security paper and has a height of 30 µm to 100 µm.
- The method according to claim 24, characterized in that the inscription parameters are selected such that there results, in addition to the palpable marking, a visually recognizable color change of the security paper.
- The method according to claim 24 or 25, characterized in that the security paper is blackened in the region of the palpable marking by the laser radiation.
- The method according to at least one of claims 24 to 26, characterized in that the inscription parameters of the laser are set such, that there result different relief heights and/ or degrees of blackening in the security paper.
- The method according to at least one of claims 24 to 27, characterized in that a coating is applied onto the value document or security paper before the inscription with the laser, and the palpable marking is produced at least partly in the region of this coating.
- The method according to at least one of claims 24 to 28, characterized in that as a coating a multilayer security element is applied by transfer method.
- The method according to at least one of claims 24 to 29, characterized in that a Nd:YAG laser is employed.
- The method according to at least one of claims 24 to 30, characterized in that the inscription is effected with the laser at a speed in the range of 250 to 2700 mm/s.
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26 | Opposition filed |
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