EP2164707A1 - Sicherheitsmerkmal und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Sicherheitsmerkmal und verfahren zu seiner herstellung

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EP2164707A1
EP2164707A1 EP08773509A EP08773509A EP2164707A1 EP 2164707 A1 EP2164707 A1 EP 2164707A1 EP 08773509 A EP08773509 A EP 08773509A EP 08773509 A EP08773509 A EP 08773509A EP 2164707 A1 EP2164707 A1 EP 2164707A1
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EP
European Patent Office
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laser
openings
carrier
marker
modified
Prior art date
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EP08773509A
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English (en)
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André Gregarek
Manfred Heim
Bernhard Wiedner
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Giesecke+Devrient GmbH
Original Assignee
Giesecke+Devrient GmbH
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Publication date
Application filed by Giesecke+Devrient GmbH filed Critical Giesecke+Devrient GmbH
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Publication of EP2164707B1 publication Critical patent/EP2164707B1/de
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    • B41M5/28—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used using thermochromic compounds or layers containing liquid crystals, microcapsules, bleachable dyes or heat- decomposable compounds, e.g. gas- liberating

Definitions

  • the invention relates to a security feature for a security element, a security paper or a data carrier having a carrier, in which one or more through openings are to be introduced.
  • the invention relates to a method for producing such a security feature and to a security element, a security paper and a data carrier having such a security feature.
  • the object of the present invention is to further improve security elements, security papers and data carriers of the type mentioned above with regard to their security against imitation.
  • the carrier is provided with a laser-modifiable marker at least in the vicinity of the openings to be generated
  • the laser-modifiable marking substance is modified in the vicinity of the openings by the action of laser radiation.
  • the inventive method relates to the production of a security feature that in a separate security element for application to or for insertion in a data carrier, in a security paper or a security film for the production of documents of value or the like, or in a data carrier, such as a banknote, identity card or the like, may be present. It is only essential that the security element, security paper or the data carrier provides a support for the security feature, in which the one or more continuous openings are introduced. Although in the following, for the sake of simplicity, the term "openings" will generally be used, it is always understood that, according to the invention, only a single opening can also be provided in the support.
  • the marker can not only be modified in the adjoining directly to the opening edge region of the opening, the laser-modified region can due to the properties of the Interaction of laser radiation and marking substance also have a certain small distance from the opening. Therefore, the phrase "near area of the openings" also includes, besides the edge area of the opening immediately adjoining the opening, an area which is close to the opening with a certain small distance. The small distance can be a few tenths of a millimeter or a few millimeters, depending on the application.
  • the laser-modifiable marking substance is modified by the cutting laser beam itself when introducing the through openings into the carrier.
  • the fact that the laser energy in an outer region of the profile of the cutting laser beam is sufficient to simultaneously modify the marking material arranged in the edge region or in the vicinity of the opening to be cut at the same time as the laser cutting process. In this way, a perfect registration of openings and laser-modified edge area or near area is automatically ensured.
  • the through openings can be introduced into the carrier in the same operation by a laser module on the one hand with higher laser power and, on the other hand, the laser-modifiable marking substance can be modified in the vicinity of the openings with lower laser power. Since both steps are carried out in the same operation, a highly accurate registration of openings and laser-modified near area is achieved.
  • a highly accurate registration is understood to mean a registration with an offset of less than 0.4 mm, in particular less than 0.2 mm or even less than 0.1 mm. The registration has this high accuracy, preferably in all directions.
  • the through openings can be introduced into the carrier by a first laser module and the laser-modifiable marking substance in the vicinity of the openings can be modified by a second laser module, wherein the first and second laser modules are controlled by the same control signal.
  • the use of two laser modules for the two processing steps enables a particularly high production speed and, by using the same control signal for both laser modules, at the same time permits precise registration.
  • the offset is less than 0.5 mm, in particular less than 0.3 mm in such a precise registration.
  • the registration preferably has this accuracy in all directions.
  • the carrier in an advantageous variant of the invention, the latter is coated on its surface with the marking substance, for example by a printing process.
  • the marking substance is introduced into the volume of the carrier.
  • different methods are available.
  • the marker can advantageously be mixed with the sheet formation of the paper pulp.
  • a further advantageous possibility is to introduce the marking substance into the volume of the paper substrate in a dipping bath or to impregnate the paper substrate in a size press with the marking substance.
  • the carrier is formed from a plastic film
  • the marking substance can likewise be introduced into the volume of the film during the production of the film or subsequently by means of an impregnation step.
  • the marker is inventively provided at least in the vicinity of the openings to be generated. However, since the marker is only modified by the application of laser radiation, it can easily be present in a wide environment around the openings or even in the entire carrier. If, for example, the marking substance is present in the entire carrier, it can of course also be used in another area of the security element, security paper or data carrier to generate a further security feature, for example to generate an individual identifier in a further operating step.
  • thermoreactive color pigments such as ultramarine blue
  • marking substances whose infrared-absorbing properties or their magnetic, electrical or luminescent properties are changed by the action of the laser radiation.
  • Security features with openings with such a laser-modified close range can be used in particular for the machine authenticity check.
  • a combination of different marking substances for example in order to enable both a visual and a machine authenticity check of the security feature. When using several markers, these can come to lie next to each other as well as in different layers one above the other.
  • the modification of the label may be erosion or destruction.
  • the marking substance in this case is preferably a metallic coating.
  • An oblique cut edge can be ensured, for example, by guiding the laser beam at a predetermined angle to the surface normal of the carrier when the openings are produced.
  • the size of the modification region can be adjusted, as explained in more detail below.
  • the through openings can be produced in particular in the form of perforations, cuts or extended window areas.
  • particularly simple structures are produced by producing with the laser beam a plurality of circular, continuous openings with a circular laser-modified marking substance near zone.
  • Such structures in addition to their visual and tactile effect, can also be used as copy protection constellations by means of suitable recognition routines.
  • openings are introduced from opposite sides of the security element forth with the laser beam.
  • the laser beam can be used to introduce first openings from a first side of the security element and second openings from a second, opposite side of the security element, the first and second openings complementing one another in an overall image recognizable by transmitted light.
  • the first openings or their modified near areas are only visible in the incident light from the first side.
  • the second openings or their modified near areas can also only be seen from the second side in reflected light. be bar. This can be achieved for example by very small holes and / or a corresponding coating of the security element with a marker.
  • transmitted light on the other hand, regardless of the near-field modification, both the first and the second openings appear and form an overall image.
  • the laser-modifiable marking substance can be modified by the action of laser radiation in an edge region of the openings adjoining directly to the openings to be produced.
  • laser-modifiable effect pigments are used as the laser-modifiable marker.
  • Such effect pigments are available to the person skilled in the art with different properties, in particular with regard to their body color, the color change under laser action, the threshold energy and the required laser wavelength.
  • effect pigments which do not (only) change their visible color upon laser irradiation but their infrared-absorbing, magnetic, electrical or luminescent properties are known to the person skilled in the art.
  • the modification of the effect pigments can be carried out with laser radiation in the ultraviolet, visible or infrared spectral range, for example with a CCh laser having a wavelength of 10.6 ⁇ m.
  • a pigment-free laser-modifiable marker is used.
  • Pigment-free marking substances can also be applied to the carrier or introduced into the carrier volume, for example as a stitch or printing ink. With pigment-free marking agents, it is possible to produce a coating of high transparency into which high-speed laser action can be applied. a permanent and high-contrast marking can be introduced.
  • Pigment-free marking substances can be modified by laser radiation in the ultraviolet, visible or infrared spectral range, for example with the 10.6 ⁇ m radiation of a CCh laser. Concrete, nonlimiting examples of pigment-free laser-modifiable marking substances are given in the publications WO 02/101462 A1, US Pat. No. 4,343,885 and EP 0290 750 B1, the disclosure of which is incorporated into the present description to this extent.
  • the invention also encompasses a security element for security papers, documents of value and the like having a security feature produced according to the method described, wherein the security element has a carrier, into which apertures are introduced through the action of laser radiation and which contains a laser-modified marking substance in the vicinity of the apertures ,
  • a security element may for example be in the form of a security thread, a label, a transfer element or a covering film for a window area or a hole in a value document, such as a banknote.
  • the invention also includes a security paper for the production of documents of value or the like with a security feature produced by the described method, wherein the security paper has a carrier are introduced into the through the action of laser radiation through openings and containing a laser-modified marker in the vicinity of the openings ,
  • a security element of the type described above the invention further includes a data carrier with a security feature produced by the method described, in particular a document of value such as a banknote, identity card or the like, wherein the data carrier has a carrier, are introduced into the through the action of laser radiation through openings and a laser-modified marker contains in the vicinity of the openings.
  • the latter can also be provided with a security element according to the invention or can be produced from a security paper according to the invention.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a banknote having a feature area according to the invention
  • FIG. 2 is a detail view of the feature area of FIG. 1; FIG.
  • FIG. 3 for explaining the principle of the invention in (a) schematically the spatial energy distribution of a cutting laser beam, and in (b) and (c) the spatial distribution of the
  • FIG. 4 is a detail view of a feature area according to another embodiment of the invention
  • 5 shows cross-sectional representations of a feature region according to the invention in the production of an edge effect for an opening with oblique cutting edge, wherein (a) shows the situation before the laser application and (b) and (c) show two openings with differently wide edge effect,
  • FIG. 6 shows a plan view of a feature area with a further security feature according to the invention
  • Border area is inked accurately by a laser-induced color change of effect pigments
  • FIG 8 shows a security element according to a further exemplary embodiment of the invention, wherein (a) the visual impression in reflected light from the first side of the security element, (b) the visual impression in incident light from the second side of the security element, (c) the visual Impression in transmitted light, and (d) shows a cross section through the security element along the line DD of (c).
  • FIGS 1 and 2 show a schematic representation of a banknote 10, which is provided in a detail in Fig. 2 shown, inventive feature area 12 with a laser hole with edge effect.
  • a continuous opening 14 has been cut into the paper substrate 16 of the banknote 10 in the feature area 12 by the action of laser radiation, the edge area 18 of which Color effect in perfect registration to the opening 14 has.
  • the opening 14 is provided with a red edge 18 which revolves without offset.
  • the paper substrate 16 has been provided with laser-modifiable effect pigments before the laser cutting in a certain surrounding area 20 of the opening 14 to be produced, which show the desired color change upon exposure to laser radiation.
  • Fig. 3 (a) schematically shows the substantially Gaussian spatial energy distribution 30 of a cutting laser beam.
  • the laser energy exceeds the threshold energy E 1 required to cut the substrate 16.
  • E 2 designates the reaction energy of the effect pigments in FIG. 3 (a), at which point the desired color change takes place.
  • the marking region 34 the laser energy lies between the energy E 2 required for the color change and the energy E 1 required for cutting, so that a change in color of the region Effect pigments is induced, but the substrate is not cut.
  • the paper substrate 16 is therefore colored during laser cutting by the laser beam 30 in an edge region 18 of the cut opening 14 in perfect registration to the opening 14.
  • the width of the colored edge region 18 corresponds to the width of the marking region 34 and hangs from the beam profile, the reaction energy of the effect pigments used and the material properties of the carrier.
  • the laser energy is below the reaction threshold of the effect pigments, so that the substrate is not changed there.
  • the laser-modifiable effect pigments can be applied to the substrate 16, for example printed on, or can be introduced into the volume of the substrate 16. This can already be done in papermaking by admixture of the effect pigments to the paper pulp during sheet formation or else subsequently in a dip bath or by impregnation in the size press.
  • thermoreactive color pigments which change their visible color by the action of the laser radiation
  • thermoreactive color pigments such as ultramarine blue
  • effect pigments with different threshold energies or a combination of visually and mechanically detectable effect pigments can also be used in order to produce a number of registered edge effects.
  • pigment-free laser-modifiable marker can also be printed on the substrate 16 or introduced into the volume of the substrate 16, for example as a stitch or printing ink.
  • Non-pigmented, laser-modifiable coatings can, when unlabelled, have a very high transparency. exhibit.
  • a CCh laser at 10.6 microns can be produced at high speed permanent and high-contrast markers, such as a black lettering in the coating.
  • a modification of the marking substance by the heat generated during laser beam cutting is also suitable.
  • the modified edge area of the opening may even be greater than the beam extent, as illustrated in FIG. 3 (b).
  • Fig. 3 (b) schematically shows the spatial distribution 30 'of the heat energy in the substrate 16, which is generated when cutting an opening with the laser beam of Fig. 3 (a).
  • the heated region extends beyond the beam diameter due to the heat conduction in the substrate.
  • the substrate 16 is cut in the inner cut region 32, because there the laser energy E exceeds the threshold energy Ei required for cutting. If the effect pigments or the pigment-free marking substance now react at least also to the thermal energy E 'generated during cutting, and E 2 1 designates the reaction energy of the effect pigments or of the pigment-free marking substance, at which the desired color change occurs, the result is given in FIGS. 3 (b) assumes a marking region 34 'whose extent can easily be greater than the dimension of the laser beam. It is even possible that the marking material is removed or destroyed directly next to the cutting edge, and is only modified from a certain small distance from the cutting edge, as illustrated in FIGS. 3 (c) and 4.
  • the laser modification no longer takes place in the immediate edge area, but at a certain distance from the cutting edge in the vicinity of the opening.
  • FIG. 3 (c) as in FIG. 3 (b), the spatial distribution 30 'of the heat energy in the substrate 16 is shown, it being assumed for the representation that the used marking substance is modified starting from a heat energy E 2 ' and above one Heat energy E3 1 is removed or destroyed.
  • the laser beam generates in the substrate a cutting region 32, by which the opening 14 (FIG. 4) itself is defined, an immediately adjacent destruction region 36 in which the marking substance is removed or destroyed, and one adjacent to the destruction region 36 Labeling region 34 ', in which only the desired color change of the marker is induced.
  • FIG. 4 which, like FIG. 2, represents a plan view of a feature area according to the invention, this results in an opening 14 with a perfectly matched modification area 18 'running at a small distance.
  • the distance of the modification region 18 'to the cutting edge 38 of the opening 14 corresponds to the width of the destruction region 36 of FIG. 3 (c).
  • edge effect can also be formed along the entire cut edge, as explained with reference to FIG. 5.
  • the marker is introduced in an environment of the opening to be generated not only on the surface, but in the volume 42 of the carrier 40, as shown in Fig. 5 (a).
  • an oblique cutting edge 46 is produced, as shown in Figs. 5 (b) and (c), for example by performing the laser cutting at a predetermined angle to the surface normal of the support and / or Gaussian Energy distribution of the laser beam.
  • the energy threshold required for the reaction of the marking substance is thereby exceeded in an edge region 48 along the oblique cutting edge 46 and the marking substance is modified.
  • a narrower or wider modified edge region can thus be produced, as illustrated in FIGS. 5 (b) and (c).
  • the modified proximity region 54 in this variant of the invention can also be separated from the cut opening 52 by a certain largely freely selectable gap 56.
  • the simple representation of FIG. 6 serves only to explain the principle according to the invention; in practice, of course, much more complex hole and effect designs can also be produced.
  • a round opening 52 may be combined with a square or star-shaped effect design 54.
  • the production speed of a laser cutting system is reduced because the system has to fulfill two steps in one operation - cutting at high power setting and modifying at low power setting.
  • the laser cutting system can also be driven at very high speed with very good registration.
  • FIG. 1 Another application of modified openings according to the invention is shown in FIG.
  • the banknote 60 shown there is provided with a feature area 62 with a plurality of laser holes 64, whose edge area, as described above, is inked in a register-accurate manner by a laser-induced color change of effect pigments.
  • laser holes can also be used to complicate or prevent the copying and processing of banknotes with scanners, color copiers, image processing programs or the like.
  • the laser holes 64 are arranged, for example, in the form of predetermined special constellations 66, which can be identified via the colored edges by suitable recognition routines from the reproduction devices or machining programs. The editing or output of image files with the predetermined constellations can then be restricted or inhibited.
  • FIG. 8 shows a security element 70 according to a further exemplary embodiment of the invention, into which small openings 74, 78 are introduced by means of a laser beam from opposite sides 72, 76 of the security element.
  • 8 (a) shows first openings 74 introduced from the first side 72 of the security element 70, the second openings 78 shown in FIG. 8 (b) being introduced from the second opposing side 76 of the security element.
  • the carrier 80 of the security element is provided at least in the vicinity with a group of openings 74 and 78 with laser-modifiable effect pigments. As can be seen from the cross section through the security element of FIG.
  • the support 80 in the illustrated embodiment is provided with an effect pigment layer 84, 88 even in the vicinity of both opening groups 74, 78, the effect pigments of the layer 84 after laser action a color change to a first color, for example red, the effect pigments of the second layer 88 after laser action show a color change to a second color, for example green.
  • the openings 74, 78 can be seen in incident light only from one side of the arrangement.
  • the apertures 74 with red edge can be seen (FIG. 8 (a))
  • the second side of the security element only the apertures 78 with green edge.
  • both groups of openings 74 and 78 can be seen without further recognition and thus form an overall image visible only in transmitted light, as shown in FIG. 8 (c).

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsmerkmals für ein Sicherheitselement, ein Sicherheitspapier oder einen Datenträger, das einen Träger (16) aufweist, in den eine oder mehrere durchgehende Öffnungen (14) eingebracht werden sollen. Erfindungsgemäß ist bei dem Verfahren vorgesehen, dass der Träger (16) zumindest im Nahbereich der zu erzeugenden Öffnungen mit einem lasermodifizierbaren Markierungsstoff versehen wird (20), durch Einwirkung von Laserstrahlung durchgehende Öffnungen (14) in den Träger (16) eingebracht werden, und der lasermodifizierbare Markierungsstoff im Nahbereich (18) der Öffnungen durch Einwirkung von Laserstrahlung modifiziert wird.

Description

Sicherheitsmerkmal und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsmerkmal für ein Sicherheitselement, ein Sicherheitspapier oder einen Datenträger, das einen Träger aufweist, in den eine oder mehrere durchgehende Öffnungen eingebracht werden sollen. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Sicherheitsmerkmals sowie ein Sicherheitselement, ein Sicherheitspapier sowie einen Datenträger mit einem solchen Sicherheitsmerkmal.
Ausweiskarten, wie beispielsweise Kreditkarten oder Personalausweise, werden oft mittels Lasergravur mit einer individuellen Kennzeichnung versehen. Auch das Erzeugen durchgehender Öffnungen in Wertdokumenten durch Laserschneiden ist seit Längerem bekannt. So ist beispielsweise in der Druckschrift DE 43 34 848 Cl ein Wertpapier mit einer von einer transparenten Abdeckfolie verschlossenen fensterartigen Durchbrechung beschrieben, die durch einen Laserschneidevorgang erzeugt werden kann.
Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, Sicherheitselemente, Sicherheitspapiere und Datenträger der eingangs genannten Art hinsichtlich ihrer Nachahmungssicherheit weiter zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Ein entsprechendes Sicherheitselement, ein Sicherheitspapier sowie ein Datenträger mit einem solchen Sicherheitsmerkmal sind in den nebengeordneten Ansprüchen angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unter ansprüche.
Gemäß der Erfindung ist bei einem gattungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass der Träger zumindest im Nahbereich der zu erzeugenden Öffnungen mit einem lasermodifizierbaren Markierungsstoff versehen wird,
durch Einwirkung von Laserstrahlung durchgehende Öffnungen in den Träger eingebracht werden, und dass
der lasermodifizierbare Markierungsstoff im Nahbereich der Öffnungen durch Einwirkung von Laserstrahlung modifiziert wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft die Herstellung eines Sicherheitsmerkmals, das in einem separaten Sicherheitselement zum Aufbringen auf oder zum Einbringen in einen Datenträger, in einem Sicherheitspapier oder einer Sicherheitsfolie für die Herstellung von Wertdokumenten oder dergleichen, oder in einem Datenträger, wie etwa einer Banknote, Ausweiskarte oder dergleichen, vorliegen kann. Wesentlich ist dabei lediglich, dass das Sicherheitselement, Sicherheitspapier oder der Datenträger einen Träger für das Sicherheitsmerkmal bereitstellt, in den die eine oder mehreren durchgehenden Öffnungen eingebracht werden. Auch wenn nachfolgend der Einfachheit halber meist von Öffnungen in der Mehrzahl gesprochen wird, ver- steht sich stets, dass erfindungsgemäß auch nur eine einzige Öffnung in dem Träger vorgesehen sein kann.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kann, wie nachfolgend im Detail erläutert, je nach der konkreten Verfahrensführung eine genaue, hochgenaue oder sogar perfekte Passerung von durchgehenden Öffnungen und lasermodifiziertem Nahbereich erreicht werden. Wie aus den unten stehenden Ausführungen deutlich wird, kann der Markierungsstoff nicht nur im unmittelbar an die Öffnung anschließenden Randbereich der Öffnung modifiziert werden, der lasermodifizierte Bereich kann aufgrund der Eigenschaften der Wechselwirkung von Laserstrahlung und Markierungsstoff auch einen gewissen kleinen Abstand von der Öffnung aufweisen. Die Wendung "Nahbereich der Öffnungen" schließt daher neben dem Randbereich der Öffnung, der unmittelbar an die Öffnung anschließt, auch einen Bereich ein, der mit einem gewissen kleinen Abstand nahe an der Öffnung liegt. Der kleine Abstand kann je nach Anwendung einige zehntel Millimeter oder auch einige Millimeter betragen.
In einer ersten Erfindungsvariante wird der lasermodifizierbare Markie- rungsstoff beim Einbringen der durchgehenden Öffnungen in den Träger durch den Schneidlaserstrahl selbst modifiziert. Wie weiter unten genauer erläutert, wird dabei ausgenutzt, dass die Laserenergie in einem äußeren Bereich des Profils des Schneidlaserstrahls ausreicht, um gleichzeitig mit dem Laserschneidevorgang den im Randbereich bzw. im Nahbereich der zu schneidenden Öffnung angeordneten Markierungsstoff zu modifizieren. Auf diese Weise ist automatisch eine perfekte Passerung von Öffnungen und lasermodifiziertem Randbereich bzw. Nahbereich gewährleistet.
Alternativ können in einer weiteren Erfindungsvariante im selben Arbeits- gang durch ein Lasermodul einerseits mit höherer Laserleistung die durchgehenden Öffnungen in den Träger eingebracht werden und andererseits mit niedrigerer Laserleistung der lasermodifizierbare Markierungsstoff im Nahbereich der Öffnungen modifiziert werden. Da beide Schritte im selben Arbeitsgang durchgeführt werden, wird eine hochgenaue Passerung von Öffnungen und lasermodifiziertem Nahbereich erzielt. Unter einer hochgenauen Passerung wird dabei eine Passerung mit einem Versatz von weniger als 0,4 mm, insbesondere von weniger als 0,2 mm oder sogar von weniger als 0,1 mm verstanden. Die Passerung weist diese hohe Genauigkeit vorzugsweise in allen Richtungen auf. Gemäß einer weiteren Erfindungsvariante können durch ein erstes Lasermodul die durchgehenden Öffnungen in den Träger eingebracht werden und durch ein zweites Lasermodul der lasermodifizierbare Markierungsstoff im Nahbereich der Öffnungen modifiziert werden, wobei das erste und zweite Lasermodul durch dasselbe Steuersignal gesteuert werden. Durch den Einsatz von zwei Lasermodulen für die beiden Bearbeitungsschritte wird eine besonders hohe Produktionsgeschwindigkeit und durch die Verwendung desselben Steuersignals für beide Lasermodule zugleich eine genaue Passerung ermöglicht. Der Versatz beträgt bei einer solchen genauen Passerung weniger als 0,5 mm, insbesondere weniger als 0,3 mm. Die Passerung weist diese Genauigkeit vorzugsweise in allen Richtungen auf.
Um den Träger mit dem Markierungsstoff zu versehen, wird dieser in einer vorteilhaften Erfindungsvariante auf seiner Oberfläche mit dem Markie- rungsstoff beschichtet, beispielsweise durch ein Druckverfahren. Nach einer anderen ebenfalls vorteilhaften Variante der Erfindung wird der Markierungsstoff in das Volumen des Trägers eingebracht. Dafür stehen je nach Trägermaterial verschiedene Verfahren zur Verfügung.
Ist der Träger aus Papier gebildet, kann der Markierungsstoff mit Vorteil schon bei der Blattbildung der Papiermasse beigemischt werden. Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit besteht darin, den Markierungsstoff in einem Tauchbad in das Volumen des Papiersubstrats einzubringen oder das Papiersubstrat in einer Leimpresse mit dem Markierungsstoff zu imprägnieren. Ist der Träger aus einer Kunststofffolie gebildet, kann der Markierungsstoff gleichfalls bereits bei der Herstellung der Folie oder nachträglich durch einen Imprägnierungsschritt in das Volumen der Folie eingebracht werden. Der Markierungsstoff wird erfindungsgemäß zumindest im Nahbereich der zu erzeugenden Öffnungen vorgesehen. Da der Markierungsstoff jedoch erst durch die Beaufschlagung mit Laserstrahlung modifiziert wird, kann er ohne Weiteres auch in einem weiten Umfeld um die Öffnungen oder sogar im ge- samten Träger vorliegen. Liegt der Markierungsstoff beispielsweise im gesamten Träger vor, kann er selbstverständlich in einem anderen Bereich des Sicherheitselements, Sicherheitspapiers oder Datenträgers auch zur Erzeugung eines weiteren Sicherheitsmerkmals eingesetzt werden, beispielsweise zur Erzeugung einer individuellen Kennzeichnung in einem weiteren Ar- beitsschritt.
Als Markierungsstoff kommen mit Vorteil Stoffe infrage, deren sichtbare Farbe durch die Einwirkung der Laserstrahlung verändert wird. Hierzu können beispielsweise thermoreaktive Farbpigmente, wie etwa Ultramarin- blau verwendet werden. Mit Vorteil können auch Markierungsstoffe eingesetzt werden, deren Infrarot-absorbierende Eigenschaften oder deren magnetische, elektrische oder lumineszierende Eigenschaften durch die Einwirkung der Laserstrahlung verändert werden. Sicherheitsmerkmale mit Öffnungen mit einem derartigen lasermodifiziertem Nahbereich können insbe- sondere für die maschinelle Echtheitsprüfung eingesetzt werden. Auch der Einsatz einer Kombination verschiedener Markierungsstoffe kommt in Betracht, beispielsweise um sowohl eine visuelle als auch eine maschinelle Echtheitsprüfung des Sicherheitsmerkmals zu ermöglichen. Bei Verwendung mehrerer Markierungsstoffe können diese sowohl nebeneinander als auch in verschiedenen Schichten übereinander zu liegen kommen. Alternativ kann in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform die Modifikation des Markierungsstoffes in einer Abtragung oder Zerstörung bestehen. Beim Markierungsstoff handelt es sich in diesem Fall bevorzugt um eine metallische Be- schichtung. Bei einer vorteilhaften Verfahrensführung werden durch den Laserschnitt im Träger durchgehende Öffnungen mit schräger Schnittkante erzeugt. Eine schräge Schnittkante kann beispielsweise dadurch sichergestellt werden, dass der Laserstrahl beim Erzeugen der Öffnungen unter einem vorbestimm- ten Winkel zur Oberflächennormalen des Trägers geführt wird. Je nach gewähltem Schnittwinkel lässt sich dabei die Größe des Modifikationsbereichs einstellen, wie weiter unten genauer erläutert.
Die durchgehenden Öffnungen können insbesondere in Form von Perforati- onen, Schnitten oder ausgedehnten Fensterbereichen erzeugt werden. In einer konkreten Ausführungsform eines Sicherheitsmerkmals werden besonders einfache Strukturen erzeugt, indem mit dem Laserstrahl eine Mehrzahl kreisrunder durchgehender Öffnungen mit einem kreisrunden lasermodifizierten Markierungsstoff - Nahbereich hergestellt werden. Derartige Struktu- ren können über ihre visuelle und taktile Wirkung hinaus durch geeignete Erkennungsroutinen auch als Kopierschutz-Konstellationen eingesetzt werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass mit dem Laserstrahl Öffnungen von gegenüberliegenden Seiten des Sicherheitselements her eingebracht werden. Insbesondere können mit dem Laserstrahl erste Öffnungen von einer ersten Seite des Sicherheitselements her und zweite Öffnungen von einer zweiten gegenüberliegenden Seite des Sicherheitselements her eingebracht werden, wobei sich die ersten und zweiten Öff- nungen zu einem im Durchlicht erkennbaren Gesamtbild ergänzen. Je nach gewünschtem Effekt kann dabei beispielsweise vorgesehen sein, dass die ersten Öffnungen bzw. ihre modifizierten Nahbereiche im Auflicht nur von der ersten Seite sichtbar sind. Auch die zweiten Öffnungen bzw. ihre modifizierten Nahbereiche können im Auflicht nur von der zweiten Seite her sieht- bar sein. Dies kann beispielsweise durch sehr kleine Löcher und/ oder eine entsprechende Beschichtung des Sicherheitselements mit einem Markierungsstoff erreicht werden. Im Durchlicht treten dagegen unabhängig von der Nahbereichsmodifikation sowohl die ersten als auch die zweiten Öff- nungen in Erscheinung und bilden ein Gesamtbild.
In allen Erfindungs Varianten kann der lasermodifizierbare Markierungsstoff in einem unmittelbar an die zu erzeugenden Öffnungen anschließenden Randbereich der Öffnungen durch Einwirkung von Laserstrahlung modifi- ziert werden.
Gemäß einer vorteilhaften Erfindungsvariante werden als lasermodifizierba- rer Markierungsstoff lasermodifizierbare Effektpigmente eingesetzt. Derartige Effektpigmente stehen dem Fachmann mit unterschiedlichen Eigenschaf - ten, insbesondere bezüglich ihrer Körperfarbe, dem Farbumschlag unter Lasereinwirkung, der Schwellenergie und der benötigten Laserwellenlänge zur Verfügung. Auch Effektpigmente, die bei Laserbestrahlung nicht (nur) ihre sichtbare Farbe, sondern ihre Infrarot-absorbierenden, magnetischen, elektrischen oder lumineszierenden Eigenschaften verändern, sind dem Fachmann bekannt. Die Modifikation der Effektpigmente kann mit Laserstrahlung im ultravioletten, sichtbaren oder infraroten Spektralbereich, beispielsweise mit einem CCh-Laser einer Wellenlänge von 10,6 μm erfolgen.
Bei einer weiteren ebenfalls vorteilhaften Erfindungsvariante wird ein pig- mentfreier lasermodifizierbarer Markierungsstoff eingesetzt. Auch pigmentfreie Markierungsstoffe können, beispielsweise als Stich- oder Druckfarbe, auf den Träger aufgebracht oder in das Trägervolumen eingebracht werden. Mit pigmentfreien Markierungsstoffen lässt sich eine Beschichtung hoher Transparenz erzeugen, in die durch Lasereinwirkung mit hoher Geschwin- digkeit eine dauerhafte und kontrastreiche Markierung eingebracht werden kann. Pigmentfreie Markierungsstoffe können durch Laserstrahlung im ultravioletten, sichtbaren oder infraroten Spektralbereich beispielsweise mit der 10,6 μm-Strahlung eines CCh-Lasers modifiziert werden. Konkrete, nicht be- schränkende Beispiele für pigmentfreie lasermodifizierbare Markierungsstoffe sind in den Druckschriften WO 02/101462 Al, US 4,343,885 und EP 0290 750 Bl angegeben, deren Offenbarung insoweit in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird.
Die Erfindung umfasst auch ein Sicherheitselement für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und dergleichen mit einem nach dem beschriebenen Verfahren hergestellten Sicherheitsmerkmal, wobei das Sicherheitselement einen Träger aufweist, in den durch Einwirkung von Laserstrahlung durchgehende Öffnungen eingebracht sind und der einen lasermodifizierten Markie- rungsstoff im Nahbereich der Öffnungen enthält. Ein derartiges Sicherheitselement kann beispielsweise in Form eines Sicherheitsfadens, eines Etiketts, eines Transferelements oder einer Abdeckfolie für einen Fensterbereich oder ein Loch in einem Wertdokument, wie etwa einer Banknote, ausgebildet sein.
Daneben umfasst die Erfindung auch ein Sicherheitspapier für die Herstellung von Wertdokumenten oder dergleichen mit einem nach dem beschriebenen Verfahren hergestellten Sicherheitsmerkmal, wobei das Sicherheitspapier einen Träger aufweist, in den durch Einwirkung von Laserstrahlung durchgehende Öffnungen eingebracht sind und der einen lasermodifizierten Markierungsstoff im Nahbereich der Öffnungen enthält. Anstatt die Öffnungen direkt in das Sicherheitspapier einzubringen, kann dieses auch mit einem Sicherheitselement der oben beschriebenen Art versehen sein. Die Erfindung enthält weiter einen Datenträger mit einem nach dem beschriebenen Verfahren hergestellten Sicherheitsmerkmal, insbesondere ein Wertdokument wie eine Banknote, Ausweiskarte oder dergleichen, wobei der Datenträger einen Träger aufweist, in den durch Einwirkung von Laser- Strahlung durchgehende Öffnungen eingebracht sind und der einen lasermodifizierten Markierungsstoff im Nahbereich der Öffnungen enthält. Anstatt die Öffnungen direkt in den Datenträger einzubringen, kann dieser auch mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitselement versehen sein oder aus einem erfindungsgemäßen Sicherheitspapier hergestellt sein.
Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maß- stabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem erfindungsgemäßen Merkmalsbereich,
Fig. 2 eine Detailaufsicht auf den Merkmalsbereich von Fig. 1,
Fig. 3 zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Prinzips in (a) schematisch die räumliche Energieverteilung eines Schneidlaser- Strahls, und in (b) und (c) die räumliche Verteilung der beim
Schneiden entstehenden Wärmeenergie,
Fig. 4 eine Detailansicht auf einen Merkmalsbereich nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, Fig. 5 Querschnittsdarstellungen eines erfindungsgemäßen Merkmalsbereichs bei der Erzeugung eines Randeffekts für eine Öffnung mit schräger Schnittkante, wobei (a) die Situation vor der Laserbeaufschlagung zeigt und (b) und (c) zwei Öffnun- gen mit unterschiedlich breitem Randeffekt zeigen,
Fig. 6 eine Aufsicht auf einen Merkmalsbereich mit einem weiteren erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmal,
Fig. 7 eine Banknote mit einer Mehrzahl von Laserlöchern, deren
Randbereich durch einen laserinduzierten Farbumschlag von Effektpigmenten passergenau eingefärbt ist, und
Fig. 8 ein Sicherheitselement nach einem weiteren Ausführungsbei- spiel der Erfindung, wobei (a) den visuellen Eindruck im Auflicht von der ersten Seite des Sicherheitselements, (b) den visuellen Eindruck im Auflicht von der zweiten Seite des Sicherheitselements, (c) den visuellen Eindruck im Durchlicht, und (d) einen Querschnitt durch das Sicherheitselement ent- lang der Linie D-D von (c) zeigt.
Die Erfindung wird nun am Beispiel einer Banknote erläutert. Die Figuren 1 und 2 zeigen dazu eine schematische Darstellung einer Banknote 10, die in einem in Fig. 2 genauer dargestellten, erfindungsgemäßen Merkmalsbereich 12 mit einem Laserloch mit Randeffekt versehen ist.
Mit Bezug auf die Aufsicht der Fig. 2 wurde im Merkmalsbereich 12 durch die Einwirkung von Laserstrahlung eine durchgehende Öffnung 14 in das Papiersubstrat 16 der Banknote 10 geschnitten, deren Randbereich 18 einen Farbeffekt in perfekter Passerung zur Öffnung 14 aufweist. Im Ausführungsbeispiel ist die Öffnung 14 mit einem ohne Versatz umlaufenden roten Rand 18 versehen.
Um diesen perfekt gepasserten Rand 18 zu erzeugen, wurde das Papiersubstrat 16 vor dem Laserschneiden in einem gewissen Umgebungsbereich 20 der zu erzeugenden Öffnung 14 mit lasermodifizierbaren Effektpigmenten versehen, die bei Einwirkung von Laserstrahlung die gewünschte Farbänderung zeigen.
Das Prinzip der gleichzeitigen Erzeugung der Öffnung 14 und der Randgestaltung 18 ist in Fig. 3(a) illustriert. Fig. 3(a) zeigt schematisch die im Wesentlichen gaußförmige räumliche Energieverteilung 30 eines Schneidlaserstrahls.
In einem inneren Bereich, dem Schnittbereich 32, überschreitet die Laserenergie die zum Schneiden des Substrats 16 benötigte Schwellenergie E1. Mit E2 ist in Fig. 3(a) die Reaktionsenergie der Effektpigmente bezeichnet, bei deren Überschreiten die gewünschte Farbänderung erfolgt. Wie aus der Fi- gur unmittelbar ersichtlich, liegt in einem äußeren Bereich des Laserstrahlprofils, dem Markierungsbereich 34, die Laserenergie zwischen der für die Farbänderung benötigen Reaktionsenergie E2 und der zum Schneiden benötigen Energie E1, so dass in diesem Bereich 34 eine Farbänderung der Effektpigmente induziert wird, das Substrat aber nicht geschnitten wird.
Das Papiersubstrat 16 wird daher beim Laserschneiden durch den Laserstrahl 30 in einem Randbereich 18 der geschnittenen Öffnung 14 in perfekter Passerung zur Öffnung 14 eingefärbt. Die Breite des eingefärbten Randbereichs 18 entspricht dabei der Breite des Markierungsbereichs 34 und hängt von dem Strahlprofil, der Reaktionsenergie der verwendeten Effektpigmente und den Materialeigenschaften des Trägers ab.
Außerhalb des Schnittbereichs 32 und des Markierungsbereichs 34 liegt die Laserenergie unterhalb der Reaktionsschwelle der Effektpigmente, so dass das Substrat dort nicht verändert wird.
Die lasermodifizierbaren Effektpigmente können auf das Substrat 16 aufgebracht, beispielsweise aufgedruckt werden, oder können in das Volumen des Substrats 16 eingebracht werden. Dies kann bereits bei der Papierherstellung durch Beimischung der Effektpigmente zur Papiermasse bei der Blattbildung geschehen oder auch nachfolgend in einem Tauchbad oder durch eine Imprägnierung in der Leimpresse.
Als Effektpigmente, die ihre sichtbare Farbe durch die Einwirkung der Laserstrahlung verändern, kommen beispielsweise thermoreaktive Farbpigmente, wie etwa Ultramarinblau, infrage.
Es versteht sich, dass auch zwei oder mehr Effektpigmente mit unterschied- liehen Schwellenergien oder eine Kombination aus visuell und maschinell nachweisbaren Effektpigmenten eingesetzt werden können, um mehrere gepasserte Randeffekte zu erzeugen.
Anstelle der beispielhaft beschriebenen Effektpigmente kann auch ein pig- mentfreier lasermodifizierbarer Markierungsstoff eingesetzt werden. Auch solche pigmentfreie Markierungsstoffe können, beispielsweise als Stich- oder Druckfarbe, auf das Substrat 16 aufgedruckt oder in das Volumen des Substrats 16 eingebracht werden. Nicht pigmentierte, lasermodifizierbare Be- schichtungen können im unbeschrifteten Zustand eine sehr hohe Transpa- renz aufweisen. Durch Einwirkung von Laserstrahlung, beispielsweise eines CCh-Lasers bei 10,6 μm lassen sich mit hoher Geschwindigkeit dauerhafte und kontrastreiche Markierungen, beispielsweise eine schwarze Beschriftung in der Beschichtung erzeugen.
Neben der Modifikation der Effektpigmente bzw. des pigmentfreien Markierungsstoffs durch die Laserstrahlung selbst kommt auch eine Modifikation des Markierungsstoffs durch die beim Laserstrahlschneiden erzeugte Wärme infrage. Auf diese Weise kann der modifizierte Randbereich der Öffnung sogar größer als die Strahlausdehnung sein, wie in Fig. 3(b) verdeutlicht.
Fig. 3(b) zeigt schematisch die räumliche Verteilung 30' der Wärmeenergie im Substrat 16, die beim Schneiden einer Öffnung mit dem Laserstrahl von Fig. 3(a) erzeugt wird. Wie aus einem Vergleich der Figuren 3(a) und (b) unmittelbar ersichtlich, erstreckt sich der erwärmte Bereich aufgrund der Wärmeleitung im Substrat über den Strahldurchmesser hinaus.
Wie bereits bei Fig. 3(a) beschrieben, wird das Substrat 16 im inneren Schnittbereich 32 geschnitten, da dort die Laserenergie E die zum Schneiden benötigte Schwellenergie Ei überschreitet. Reagieren die Effektpigmente bzw. der pigmentfreie Markierungsstoff nun zumindest auch auf die beim Schneiden erzeugte Wärmeenergie E' und wird mit E21 die Reaktionsenergie der Effektpigmente oder des pigmentfreien Markierungsstoffs bezeichnet, bei deren Überschreiten die gewünschte Farbänderung erfolgt, so ergibt sich bei den für Fig. 3(b) angenommenen Verhältnissen ein Markierungsbereich 34', dessen Ausdehnung ohne Weiteres größer als die Abmessung des Laserstrahls sein kann. Es ist dabei sogar möglich, dass der Markierungsstoff unmittelbar neben der Schnittkante abgetragen oder zerstört wird, und erst ab einem bestimmten kleinen Abstand von der Schnittkante modifiziert wird, wie in den Figuren 3(c) und 4 illustriert. Die Lasermodifikation erfolgt in dieser Erfindungsvari- ante nicht mehr im unmittelbaren Randbereich, sondern in einem gewissen Abstand von der Schnittkante im Nahbereich der Öffnung. In Fig. 3(c) ist wie in Fig. 3(b) die räumliche Verteilung 30' der Wärmeenergie im Substrat 16 gezeigt, wobei für die Darstellung angenommen ist, dass der verwendete Markierungsstoff ab einer Wärmeenergie E2' modifiziert wird und oberhalb einer Wärmeenergie E31 abgetragen oder zerstört wird.
Der Laserstrahl erzeugt in diesem Fall im Substrat einen Schnittbereich 32, durch den die Öffnung 14 (Fig. 4) selbst definiert wird, einen unmittelbar angrenzenden Destruktionsbereich 36, in dem der Markierungsstoff abge- tragen oder zerstört wird, und einen an den Destruktionsbereich 36 angrenzenden Markierungsbereich 34', in dem nur die gewünschte Farbänderung des Markierungsstoffs induziert wird.
Wie in Fig. 4 zu erkennen, die wie Fig. 2 eine Aufsicht auf einen erfindungs- gemäßen Merkmalsbereich darstellt, entsteht dadurch eine Öffnung 14 mit einem perfekt gepasserten, in einem kleinen Abstand umlaufenden Modifikationsbereich 18'. Der Abstand des Modifikationsbereichs 18' zur Schnittkante 38 der Öffnung 14 entspricht dabei gerade der Breite des Destruktionsbereichs 36 der Fig. 3(c).
Schließt, wie im Fall der Fig. 3(c) und 4, der Modifikationsbereich nicht unmittelbar an die Schnittkante der Öffnung an, so befindet er sich nach der in dieser Beschreibung verwendeten Terminologie noch im Nahbereich, nicht mehr jedoch im Randbereich des Öffnung. Ein unmittelbar an die Schnitt- kante der Öffnung anschließender Modifikationsbereich, wie etwa in Fig. 2 gezeigt, liegt dagegen nicht nur im Nahbereich, sondern sogar im Randbereich der Öffnung.
Wird durch den Laserschnitt eine schräge Schnittkante im Träger eines Sicherheitselements, Sicherheitspapiers oder Wertdokuments erzeugt, so kann der Randeffekt auch entlang der gesamten Schnittkante ausgebildet sein, wie anhand von Fig. 5 erläutert.
In dieser Erfindungs Variante wird der Markierungsstoff in einer Umgebung der zu erzeugenden Öffnung nicht nur an der Oberfläche, sondern in das Volumen 42 des Trägers 40 eingebracht, wie in Fig. 5(a) dargestellt.
Durch Beaufschlagung des so vorbereiteten Trägers mit Laserstrahlung 44 wird eine schräge Schnittkante 46 erzeugt, wie in den Figuren 5(b) und (c) gezeigt, beispielsweise indem der Laserschnitt unter einem vorbestimmten Winkel zur Oberflächennormalen des Trägers durchgeführt wird und/ oder wegen der gaußförmigen Energieverteilung des Laserstrahls.
Der für die Reaktion des Markierungsstoffs erforderliche Energieschwellwert wird dabei in einem Randbereich 48 entlang der schrägen Schnittkante 46 überschritten und der Markierungsstoff modifiziert. Je nach der Einstellung des Strahlprofils des Laserstrahls und des Winkels der Strahlführung beim Schneiden kann so ein schmalerer oder breiterer modifizierter Randbe- reich erzeugt werden, wie in Fig. 5(b) und (c) illustriert.
Anstatt die Effektpigmente oder den pigmentfreien Markierungsstoff durch den Schneidlaserstrahl selbst zu modifizieren, ist es mit Bezug auf Fig. 6 auch möglich, durch ein Lasermodul im selben Arbeitsgang mit höherer La- serleistung durchgehende Öffnungen 52 in den Träger 50 einzubringen und den lasermodifizierbaren Markierungsstoff im Nahbereich 54 der Öffnungen 52 mit niedrigerer Laserleistung zu modifizieren. Da das Laserschneiden und die Pigmentmodifikation im selben Arbeitsgang durchgeführt werden, ist eine hochgenaue Passerung von Lochdesign 52 zum Effektdesign 54 mit einem Versatz von weniger als 0,1 mm möglich.
Anders als bei der oben zunächst beschriebenen Erzeugung von Öffnung und Randeffekt durch denselben Laserstrahl kann der modifizierte Nahbe- reich 54 bei dieser Erfindungsvariante auch durch einen gewissen, weitgehend frei wählbaren Zwischenraum 56 von der geschnittenen Öffnung 52 getrennt sein. Die einfache Darstellung der Fig. 6 dient dabei nur der Erläuterung des erfindungsgemäßen Prinzips, in der Praxis können selbstverständlich auch wesentlich komplexere Loch- und Effektdesigns erzeugt wer- den. Insbesondere ist nicht notwendig, dass das Effektdesign dieselbe Gestalt hat wie das Lochdesign, so dass eine Öffnung 52 mit einer ersten Umrissform und das Effektdesign 54 mit einer zweiten unterschiedlichen Umrissform gestaltet werden können. Beispielsweise kann eine runde Öffnung 52 mit einem quadratischen oder sternförmigen Effektdesign 54 kombiniert sein.
Bei der eben geschilderten Vorgehensweise wird die Produktionsgeschwindigkeit einer Laserschneidanlage allerdings reduziert, da die Anlage in einem Arbeitsgang zwei Arbeitsschritte - Schneiden bei hoher Leistungsein- Stellung und Modifizieren bei niedriger Leistungseinstellung - erfüllen muss. Alternativ kann daher auch ein erstes Lasermodul zum Erzeugen der durchgehenden Öffnungen und ein nachgeschaltetes zweites Lasermodul zum Modifizieren des Markierungsstoffs eingesetzt werden, wobei das erste und zweite Lasermodul durch dasselbe Steuersignal gesteuert werden. Da- durch lässt sich die Laserschneidanlage auch bei hoher Geschwindigkeit mit sehr guter Passerung fahren.
Eine weitere Anwendung erfindungsgemäß modifizierter Öffnungen ist in Fig. 7 dargestellt. Die dort gezeigte Banknote 60 ist mit einem Merkmalsbereich 62 mit einer Mehrzahl von Laserlöchern 64 versehen, deren Randbereich, wie oben beschrieben, durch eine laserinduzierte Farbänderung von Effektpigmenten passergenau eingefärbt ist.
Neben ihrer visuellen und taktilen Wirkung können derartige Laserlöcher auch dazu eingesetzt werden, das Kopieren und Bearbeiten von Banknoten mit Scannern, Farbkopierern, Bildbearbeitungsprogrammen oder dergleichen zu erschweren oder zu verhindern.
Dazu werden die Laserlöcher 64 beispielsweise in Form vorbestimmter spezieller Konstellationen 66 angeordnet, die über die eingefärbten Ränder durch geeignete Erkennungsroutinen von den Reproduktionsgeräten oder Bearbeitungsprogrammen identifiziert werden können. Die Bearbeitung oder Ausgabe von Bilddateien mit den vorbestimmten Konstellationen kann dann eingeschränkt oder unterbunden werden.
Fig. 8 zeigt ein Sicherheitselement 70 nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, in das mit einem Laserstrahl von gegenüberliegenden Seiten 72, 76 des Sicherheitselements her kleine Öffnungen 74, 78 eingebracht sind. Fig. 8(a) zeigt dabei erste Öffnungen 74, die von der ersten Seite 72 des Sicherheitselements 70 her eingebracht sind, die in Fig. 8(b) dargestellten zweiten Öffnungen 78 sind von der zweiten gegenüberliegenden Seite 76 des Sicherheitselements her eingebracht. Der Träger 80 des Sicherheitselements ist dabei zumindest im Nahbereich mit einer Gruppe von Öffnungen 74 bzw. 78 mit lasermodifizierbaren Effektpigmenten versehen. Wie aus dem Querschnitt durch das Sicherheitselement der Fig. 8(d) ersichtlich, ist der Träger 80 im gezeigten Ausfüh- rungsbeispiel sogar im Nahbereich beider Öffnungsgruppen 74, 78 jeweils mit einer Effektpigmentschicht 84, 88 versehen, wobei die Effektpigmente der Schicht 84 nach Lasereinwirkung einen Farbumschlag zu einer ersten Farbe, beispielsweise Rot, die Effektpigmente der zweiten Schicht 88 nach Lasereinwirkung einen Farbumschlag zu einer zweiten Farbe, beispielsweise Grün, zeigen.
Aufgrund des kleinen, sich verjüngenden Durchmessers der Öffnungen 74, 78 und der Position der Effektpigmentschichten 84, 88 auf dem Träger sind die Öffnungen 74, 78 im Auflicht jeweils nur von einer Seite der Anordnung zu erkennen. Insbesondere sind von der ersten Seite des Sicherheitselements her nur die Öffnungen 74 mit rotem Rand zu erkennen (Fig. 8(a)), von der zweiten Seite des Sicherheitselements her nur die Öffnungen 78 mit grünem Rand.
Im Durchlicht sind dagegen beide Gruppen von Öffnungen 74 und 78 ohne - Weiteres erkennbar und bilden so ein nur im Durchlicht sichtbares Gesamtbild, wie in Fig. 8(c) gezeigt.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsmerkmals für ein Sicher- heitselement, ein Sicherheitspapier oder einen Datenträger, das einen Träger aufweist, in den eine oder mehrere durchgehende Öffnungen eingebracht werden sollen, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verfahren
der Träger zumindest im Nahbereich der zu erzeugenden Öffnungen mit einem lasermodifizierbaren Markierungsstoff versehen wird,
durch Einwirkung von Laserstrahlung durchgehende Öffnungen in den Träger eingebracht werden, und
- der lasermodifizierbare Markierungsstoff im Nahbereich der Öffnungen durch Einwirkung von Laserstrahlung modifiziert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der lasermodifizierbare Markierungsstoff beim Einbringen der durchgehenden Öffnungen in den Träger durch denselben Laserstrahl modifiziert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch ein Lasermodul im selben Arbeitsgang mit höherer Laserleistung die durchgehenden Öffnungen in den Träger eingebracht werden und mit niedrigerer Laserleistung der lasermodifizierbare Markierungsstoff im Nahbereich der Öffnungen modifiziert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch ein erstes Lasermodul die durchgehenden Öffnungen in den Träger eingebracht werden und durch ein zweites Lasermodul der lasermodifizierbare Markierungsstoff im Nahbereich der Öffnungen modifiziert wird, wobei das erste und zweite Lasermodul durch dasselbe Steuersignal gesteuert werden.
5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger mit dem Markierungsstoff beschichtet wird.
6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Markierungsstoff in das Volumen des Trägers ein- gebracht wird.
7. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger aus Papier gebildet ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Markierungsstoff bei der Blattbildung der Papiermasse beigemischt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Markierungsstoff in einem Tauchbad in das Volumen des Trägers eingebracht wird.
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger in einer Leimpresse mit dem Markierungsstoff imprägniert wird.
11. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger aus einer Kunststofffolie gebildet ist.
12. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger mit einem Markierungsstoff versehen wird, dessen sichtbare Farbe durch die Einwirkung der Laserstrahlung verändert wird.
13. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger mit einem Markierungsstoff versehen wird, dessen Infrarot-absorbierende Eigenschaften durch die Einwirkung der Laserstrahlung verändert werden.
14. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger mit einem Markierungsstoff versehen wird, dessen magnetische, elektrische oder lumineszierende Eigenschaften durch die Einwirkung der Laserstrahlung verändert werden.
15. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass durchgehende Öffnungen mit schräger Schnittkante in dem Träger erzeugt werden.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl beim Erzeugen der Öffnungen unter einem vorbestimmten Winkel zur Oberflächennormalen des Sicherheitselements geführt wird.
17. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Laserstrahl kreisrunde, durchgehende Öffnungen mit einem kreisrunden, lasermodifizierten Markierungsstoff-Nah- bereich erzeugt werden.
18. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Laserstrahl Öffnungen von gegenüberliegenden Seiten des Sicherheitselements her eingebracht werden.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Laserstrahl erste Öffnungen von einer ersten Seite des Sicherheitselements her eingebracht werden und zweite Öffnungen von einer zweiten gegenüberliegenden Seite des Sicherheitselements her eingebracht werden, wobei sich die ersten und zweiten Öffnungen zu einem im Durchlicht erkennbaren Gesamtbild ergänzen.
20. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der lasermodifizierbare Markierungsstoff in einem unmittelbar an die zu erzeugenden Öffnungen anschließenden Randbereich der Öffnungen durch Einwirkung von Laserstrahlung modifiziert wird.
21. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass als lasermodifizierbarer Markierungsstoff lasermodi- fizierbare Effektpigmente eingesetzt werden.
22. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein pigmentfreier, lasermodifizierbarer Markierungsstoff eingesetzt wird.
23. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einbringen der Öffnungen und zum Modifizieren des Markierungsstoffs Laserstrahlung im ultravioletten oder sichtbaren Spektralbereich eingesetzt wird.
24. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einbringen der Öffnungen und zum Modifizieren des Markierungsstoffs Laserstrahlung im infraroten Spektralbereich ein- gesetzt wird, insbesondere Laserstrahlung eines Cθ2-Lasers bei einer Wellenlänge von etwa 10,6 μm.
25. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die durchgehenden Öffnungen in Form von Perforationen, Schnitten oder ausgedehnten Fensterbereichen erzeugt werden.
26. Sicherheitselement für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und dergleichen mit einem Träger, in den durch Einwirkung von Laserstrahlung durchgehende Öffnungen eingebracht sind und mit einem lasermodifizierten Markierungsstoff im Nahbereich der Öffnungen, herstellbar nach einem der Ansprüche 1 bis 25.
27. Sicherheitspapier für die Herstellung von Wertdokumenten oder der- gleichen mit einem Träger, in den durch Einwirkung von Laserstrahlung durchgehende Öffnungen eingebracht sind und mit einem lasermodifizierten Markierungsstoff im Nahbereich der Öffnungen, herstellbar nach einem der Ansprüche 1 bis 25.
28. Sicherheitspapier für die Herstellung von Wertdokumenten oder dergleichen, mit einem Sicherheitselement nach Anspruch 26.
29. Datenträger, insbesondere Wertdokument, wie Banknote, Ausweiskarte oder dergleichen, mit einem Träger, in den durch Einwirkung von La- serstrahlung durchgehende Öffnungen eingebracht sind und mit einem lasermodifizierten Markierungsstoff im Nahbereich der Öffnungen, herstellbar nach einem der Ansprüche 1 bis 25.
30. Datenträger, insbesondere Wertdokument wie Banknote, Ausweiskarte oder dergleichen, mit einem Sicherheitselement nach Anspruch 26.
31. Verwendung eines Sicherheitselements nach Anspruch 26, eines Si- cherheitspapiers nach Anspruch 27 oder 28, oder eines Datenträgers nach
Anspruch 29 oder 30 zur Absicherung von Gegenständen beliebiger Art.
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