EP2868483B1 - Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitselements - Google Patents

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EP2868483B1
EP2868483B1 EP14003306.9A EP14003306A EP2868483B1 EP 2868483 B1 EP2868483 B1 EP 2868483B1 EP 14003306 A EP14003306 A EP 14003306A EP 2868483 B1 EP2868483 B1 EP 2868483B1
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EP
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screen
color
substrate
ink
printing cylinder
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Max Voit
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Giesecke and Devrient GmbH
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Publication date
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Application filed by Giesecke and Devrient GmbH filed Critical Giesecke and Devrient GmbH
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    • B41M3/00—Printing processes to produce particular kinds of printed work, e.g. patterns
    • B41M3/14—Security printing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41F15/0804—Machines for printing sheets
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41F15/08—Machines
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    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
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    • B41M1/14—Multicolour printing
    • B41M1/20—Multicolour printing by applying differently-coloured inks simultaneously to different parts of the printing surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/20—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
    • B42D25/29—Securities; Bank notes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
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    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/324—Reliefs

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a security element for security papers, value documents and other data carriers.
  • the invention also relates to a security element, which is produced by such a method, a data carrier, in particular a security paper or a valuable article, with such a security element and a device for carrying out said method.
  • Data carriers such as Value documents have long been provided with colored imprints.
  • the imprint takes place depending on the value document with suitable printing methods.
  • the offset printing process and the screen printing process have proven themselves for the mass production of documents of value and, in particular, of banknotes.
  • the screen printing process is a printing process in which the ink is transferred with a doctor blade through a fine-meshed fabric (screen) through the material to be printed.
  • the sieve can be clamped on a cylindrical frame. It is then spoken of a so-called screen-printing cylinder.
  • a disadvantage of the value documents printed by such screen printing methods is, in particular, the fact that the motifs that can be displayed on the value document with only one screen printing ink do not offer any good protection against counterfeiting or imitation.
  • the document EP-A-1 961 559 discloses a method for producing a security element for security papers, value documents and other data carriers, in which a substrate is provided with at least two visually distinguishable color areas by means of a first screen-printing cylinder (see paragraphs [0001] to [0003]) illustration 1 of the document).
  • the object of the invention is to provide an advantageous method for producing a security element of the type mentioned at the outset Specify type and avoid the disadvantages of the prior art.
  • the method according to the invention therefore provides for applying at least two and, by means of a second screen-printing cylinder, at least one third color area on the substrate to be printed by means of a first screen-printing cylinder.
  • the application of the color areas on the substrate in a printing pass i.
  • the substrate to be printed is provided in a suitable device in the region of a so-called impression cylinder first with the provided by the first screen printing cylinder and visually distinguishable screen inks and immediately thereafter with the at least one further and provided by the second screen printing cylinder screen printing ink.
  • the substrate is thus not removed from the device, so that with a correspondingly precise positioning of the two screen printing cylinders relative to each other and the color regions applied to the substrate a very high positional accuracy relative to each other.
  • the inventive method substantially increases the positional accuracy of the screen printing inks on the substrate. Also, the inventive method is much more economical than the application of multiple color areas in several printing passes, because this is required for each printing a screen printing machine with a Siebuba- and impression cylinder.
  • the inventive method position accuracy of the color ranges relative to each other of less than 0.3 mm means over the prior art much better protection against forgery provided with a security element according to the invention value document, since such a high positional accuracy of screen-applied color ranges of a counterfeiter with simple means can not be adjusted.
  • the inventive method also has the advantage over the counterfeit protection by the fact that very complex multicolor motifs can be applied by screen printing.
  • Such complex multicolor motifs which are produced by means of screen printing technology, also present the counterfeiter with insurmountable hurdles, so that the counterfeit protection of the value document is also increased by this measure.
  • multi-color motifs have a very high recognition value among the users of the value documents, in particular the banknotes, which as a result also improves the counterfeit protection of the respective value document.
  • the color areas applied to the substrate by means of the method according to the invention are visually distinguishable.
  • two color regions are considered to be visually distinguishable if and only if at least one optical property of the two color regions is different in the visible wavelength range. It is understood that the visual distinctiveness depends strongly on the respective observer and his subjective perception of the color areas. Therefore, in the context of the present invention, two color areas are understood to be visually distinguishable if and only if they are formed by printing inks having different optical properties in the visible wavelength range.
  • the different optical properties of the color areas must be given after application to the substrate and, if appropriate, after carrying out suitable process steps, such as the drying of the color areas, and be measurable using suitable measuring methods, suitable measuring methods for measuring the optical properties being known to the person skilled in the art.
  • the visible wavelength range extends in the context of the present invention from about 380 nm to about 780 nm.
  • the color regions may have different optical properties in the visible wavelength range.
  • the optical properties of a color range are understood to be, in particular, the properties of a color perceived by humans as fundamental, namely hue, brightness and color saturation.
  • the quality of the color effect on a viewer of a color range can also be described by values such as chroma, color (color intensity), chromaticity, color depth, brilliance and gray tone.
  • the color ranges of the security elements and data carriers according to the invention can also be characterized by further optical properties, e.g. by their reflectivity.
  • two color regions that are visually distinguishable according to the definition given above need not differ over the entire visible wavelength range from about 380 nm to about 780 nm with respect to an optical property. Rather, the two color regions at a first wavelength in the visible wavelength range may differ with respect to a first optical property and at a second wavelength different from the first wavelength may differ in a second optical property different from the first optical property. It is also conceivable that changing the viewing angle between a color area and the viewer produces a change in the optical properties of the color area. This is the case, for example, with security elements or data carriers according to the invention having a color range which is optically variable.
  • one of the above-mentioned optical properties in particular the hue, the brightness, the color saturation or the reflectivity of the considered color range, changes in the visible wavelength range with the viewing angle.
  • visually distinguishable It is therefore possible for color areas to differ with respect to a first optical property at a first viewing angle and with respect to a second optical property at a second viewing angle.
  • two color regions in the context of the present invention are precisely visually distinguishable if they differ in at least one wavelength in the abovementioned visible wavelength range from about 380 nm to about 780 nm in at least one optical property.
  • the substrate is provided by means of the first screen-printing cylinder with two visually distinguishable color areas and by means of the second screen-printing cylinder with two further color areas visually distinguishable from the first two color areas. That is, with the first screen-printing cylinder two and with the second screen-printing cylinder two further distinct color ranges are applied to the substrate, so that a total of four distinguishable color ranges are present on the substrate. It has been found that by means of four visually distinguishable color areas, extremely complex motifs can already be produced which, for the counterfeiter, can not be imitated relative to one another in view of the high position accuracy of the color areas.
  • motifs and representations of four colors for a viewer of the subject or the designated have Data carrier a very high recognition value, which also leads to an increase in counterfeit security.
  • the method according to the invention with two screen printing cylinders and in each case two color areas applied to the screen printing cylinders on the substrate can be economically advantageous, ie cost-effective, with only one device according to the invention.
  • the visually distinguishable color regions can advantageously be applied to one another in precise position adjacent to one another on the substrate, which makes possible the production of a multiplicity of very different and at the same time very tamper-proof security elements.
  • At least one color area may be applied in exact position at least partially over another color area.
  • the at least partially superposed arrangement of the color regions makes the viewer of an overlapping region aware of a mixed color which, with suitable selection of the screen printing inks provided for the overlapping color regions, can not or only to a very limited extent be produced by a single color.
  • a second screen printing ink to be arranged above this screen printing ink can be applied with a sharper contour.
  • the contour sharpness together with the positionally accurate application of the color areas is an essential prerequisite for the production of a particularly tamper-proof security element according to the present invention.
  • At least one color region with a layer thickness is applied to the substrate, which differs from the layer thickness of the other color regions.
  • the layer thickness of a color area is determined in particular by the mesh width present in the screen of the screen printing cylinder. If the layer thicknesses of two color regions differ sufficiently strongly, then the two color regions can also be distinguished by a viewer by feeling, which represents a further security feature for the security elements or data carriers according to the invention provided with the color regions.
  • the color regions are applied relative to each other with a positional accuracy of less than 0.2 mm and preferably of less than 0.1 mm on the substrate.
  • a positional accuracy of less than 0.2 mm and preferably of less than 0.1 mm on the substrate presents the counterfeiter with insurmountable obstacles.
  • even very complex subjects with such a high position accuracy of the color ranges can be made relative to each other, that the viewer the subject and thus secured disk readily recognizes, which also increases the counterfeit security for the disk as a result.
  • the security element has four visually distinguishable color areas.
  • complex visuals with high recognition value and very high counterfeit protection can be produced with four visually distinguishable color areas.
  • a security element is preferred, in which the visually distinguishable color regions are arranged in exact position adjacent to one another on the substrate.
  • the security element in the security element at least one color region is arranged with exact position and at least partially over another color region.
  • the mixing colors that can be produced thereby are provided with a high recognition value for a viewer, and it is virtually impossible for a counterfeiter to reproduce a specific mixed color by means of only one printing ink.
  • the security element advantageously has at least one color region whose layer thickness differs from the layer thickness of the other color regions.
  • Such a security element is tactile detectable with a sufficiently large layer thicknesses and a suitably high deviation of the layer thicknesses of the color regions among one another for a person.
  • a security element in which the color regions are arranged relative to one another with a positional accuracy of less than 0.2 mm and particularly preferably of less than 0.1 mm on the substrate is particularly preferred.
  • Security elements with such a great position accuracy of the color regions relative to one another are advantageously extremely forgery-proof.
  • the invention further comprises a data carrier with a security element of the type described.
  • the security element may be part of the data carrier by providing the substrate of the security element, or the security element may be applied with its substrate on a separate data carrier.
  • the data carrier may in particular be a banknote, in particular a paper banknote, preferably a cotton paper banknote, a polymer banknote or a film-paper composite banknote. The latter preferably has a layer sequence foil / paper / foil or paper / foil / paper.
  • the data carrier can also be an identification card, in particular a credit card, a Bank card, cash card, authorization card, identity card, passport or passport personalization page.
  • the separating region of the first screen-printing cylinder has a separating ring arranged in the interior of the screen-printing cylinder, in particular an elastic separating ring.
  • the separating ring has a width of less than 20 mm, preferably less than 15 mm.
  • the width of the third color area applied to the substrate with the second screen-printing cylinder can be reduced to less than 20 mm, preferably less than 15 mm.
  • the first and / or second screen-printing cylinder has a screen with at least two different mesh sizes. This allows the generation at least two differently thick and visually distinguishable color areas with only one screen printing cylinder.
  • a device which has at least one drying device for at least partial drying of at least one color region is preferred, since in particular contour-sharper color regions can be produced on the substrate.
  • the screen printing inks advantageously contain dyes and pigments to produce a specific color.
  • the screen printing inks comprise effect pigments, in particular pigments with an optically variable impression which depends on the viewing direction.
  • effect pigments are advantageously based on liquid crystalline polymers prepared pigments or so-called pearlescent pigments, such as those sold by the company Merck KGaA under the designation Iriodin ® or Colorcrypt silver-white, gold luster or metal luster pigments. Both pigments based on liquid-crystalline material and pearlescent pigments are translucent on their own.
  • the first effect pigments are formed by interference layer pigments.
  • interference layer pigments typically have a thin-film structure which expediently contains at least one reflection layer, one absorber layer and a dielectric spacer layer arranged between the reflection layer and the absorber layer.
  • Interfacial layer pigments can be translucent per se, although opaque interference layer pigments are also known.
  • translucent means translucent in the sense of a certain or complete translucency and thus also includes transparency.
  • a translucent layer makes it possible to perceive the objects behind or below it, even if the brightness of the objects can be reduced by the translucent layer and / or the color of the objects can be changed.
  • the light transmission of a layer is so low that the objects behind or underneath it are no longer recognizable, it is no longer translucent but is called opaque or opaque.
  • Fig. 1 shows in plan a schematic representation of a banknote 10, which is provided with a security element 12 according to the invention.
  • the security element 12 has three visually distinguishable color areas 12A, 12B and 12C, which are arranged in exact position adjacent to one another on the substrate 20.
  • the color areas 12A, 12B and 12C are arranged in the lower region of the banknote 10 in the form of an elongate strip which extends substantially parallel to the long side 14, ie transversely to the short side 15 of the banknote 10.
  • the color regions 12A and 12B each have a recess 18A and 18B in the color region, which in accordance with Fig. 1 the denomination "100" corresponds to the banknote.
  • the viewer can recognize the bank note substrate 20 lying behind the color areas from its viewing direction. Since the banknote substrate has a much lighter color than the color areas 12A and 12B, the viewer can very well perceive the denomination "100" formed by the recesses 18A and 18B and otherwise compare it with the further denomination indication 19, which is produced, for example, by another printing method the substrate 20 has been printed.
  • the color areas 12A, 12B and 12C screen printing inks with optically variable pigments were used, the color areas visually differing from one another.
  • This can be done, for example, by the screen printing inks used to produce the ink areas 12A, 12B and 12C comprising optically variable pigments which differ greatly in their color in a particular viewing direction.
  • it can act ® pigments located in the pigments used in the printing ink of the color range 12A pearlescent pigments, in particular Iriodin that give the color area 12A in plan a green color, while the corresponding Iriodin ® pigments in the areas 12B and 12C the color area give a red or blue color.
  • Fig. 2 the security element 12 of Fig. 1 schematically in cross section.
  • the security element 12 is applied in the form of the three color areas 12A, 12B and 12C, wherein the color areas 12A, 12B and 12C are arranged relative to each other positionally accurate. That is, the color areas 12A to 12C do not overlap, but are, as in Fig. 2 shown abutting on the substrate 20 without impact from each other.
  • the color areas 12A to 12C have in practice not so sharply defined edges and not as uniform layer thicknesses as in US Pat Fig. 2 is shown in idealized form.
  • the process parameters, in particular the viscosity of the screen printing inks must always be chosen so that a positional accuracy of the ink areas 12A to 12C relative to each other of less than 0.3 mm can be achieved.
  • further layers in particular dark color layers, can be arranged between the substrate 20 and the security element 12, which change the optical properties, in particular the color of the color regions 12A to 12C arranged above such layers and make them easier to detect for the viewer.
  • layers in particular printed layers, between substrate 20 and security element 12 may also be arranged, for example, film elements, in particular film elements with full-surface and / or partial metal coating.
  • elongated film elements, in particular security threads which are arranged at least partially on the surface of the substrate 20 in the region of the security element 12. To simplify the illustration, the above-mentioned security threads or foil elements are in Fig. 2 not shown.
  • the apparatus 30 comprises a first screen-printing cylinder 31 having a plurality of screen areas separated by separating areas for applying two visually distinguishable color areas to a substrate.
  • the first screen-printing cylinder 31 has a screen with screen areas 33A and 33B, which are separated from one another by the separation areas 34.
  • the separating regions 34 have separating rings 35, which are arranged in the interior of the screen-printing cylinder, for effective separation of the screen regions 33A, 33B of the screen-printing cylinder 31.
  • the separating rings 35 are formed with a width of about 15 mm elastic, since they are essentially formed by an elastic plastic material.
  • the screen 33 of the first screen printing cylinder 31 further comprises screen areas 2A and 2B, through which the screen printing ink for forming the color areas 12A and 12B on the substrate by means disposed in the interior of the screen printing cylinder and not further in the Fig. 3 is shown applied doctor blade. This is done by the substrate sheet 200 having a plurality of still to be separated banknotes 10 is passed between the screen printing cylinder 31 and the impression cylinder 38 and thereby with the pushed through the screen areas 2A and 2B and on the substrate with the reference numerals 12A and 12B designated color areas.
  • the screen-printing cylinder 31 has three pairs of screen areas 2A and 2B in a direction transverse to the transport direction 39 of the sheet 200, so that a total of three banknote substrates 20 are provided in a direction transverse to the transport direction 39 with the two visually distinguishable color areas 12A and 12B can. It is understood that this is a greatly simplified representation and the screen printing cylinder in practice for printing a much larger number of individual banknote substrates 20 in a direction transverse to the transport direction of the sheet 200 are designed. Also, it is understood that the screen printing cylinder in the transport direction 39 more in Fig. 3 For simplicity, not shown further Sieb Suitee 2A and 2B, in order to apply in the transport direction 39 more color areas 12A and 12B on banknote substrates.
  • the inventive device 30 according to Fig. 3 further comprises the second screen printing cylinder 32, the screen 36 of which comprises screen areas 36C which enable the color areas 12C to be applied to the banknote substrate 20 by means of the screen areas 2C permeable to the screen printing ink. Also for the screen-printing cylinder 32, it is understood that in the transport direction 39 and transversely to the transport direction 39 of the substrate sheet 200 it has in practice a significantly larger number of screen areas 2C.
  • the areas 2A and 2B or 2C of the first and second screen printing cylinder are arranged positionally accurate to each other, so that the application of the color regions 12A to 12C on the substrate 20 can also be done positionally accurate, as Fig.1 and Fig. 2 can be seen and based on Fig. 8 will be explained in more detail.
  • the substrate sheet 200 having a multiplicity of individual banknote substrates 20 is passed according to the invention in a printing pass between the first screen-printing cylinder 31 and the impression cylinder 38 or between the second screen-printing cylinder 32 and the impression cylinder 38.
  • means for positioning the first and second screen printing cylinders 31 and 32 relative to one another therefore enables the ink areas 12A to 12C to be arranged relative to each other on the substrate with a positional accuracy of less than 0.3 mm.
  • the means for positioning the first and second screen printing cylinder are not shown for the sake of clarity. It may be, for example, a mechanical device act, which allows the screen printing cylinder 31 and 32 in the transport direction 39 and transversely to the transport direction 39 to align relative to each other and also positionally accurate with respect to the substrate sheet 200.
  • the color areas first applied to the substrate are expediently dried or hardened at least partially by means of a drying apparatus.
  • a drying device e.g. a UV lamp, an LED dryer or any alternative device can be used.
  • the inventive method using the device according to the invention is of course not limited to the generation of three visually distinguishable color areas 12A, 12B and 12C on a data carrier.
  • each screen printing cylinder is designed to apply two visually distinguishable color areas, so that four positionally precisely arranged and visually distinguishable color areas can be produced on a data carrier, in particular a banknote .
  • a data carrier in particular a banknote
  • the inventive method is characterized for all variants by a very high production rate of about 8,000 to 10,000 substrate sheets per hour, which is an economic advantage of the invention.
  • a further embodiment of the security element according to the invention is shown.
  • the security element 12 is four color areas 12A to 12D arranged in exactly the same position, each having the shape of an arrow and complementing one another to form an elongated and larger arrow, which corresponds, for example, to the security element in FIG Fig.1 essentially along the long side of a data carrier, in particular a banknote, may be arranged (see Fig. 4 (a) ).
  • the method according to the invention was used on a device 30 according to the invention, wherein the first and second screen-printing cylinders 31 and 32 of the device (see Fig.
  • the color areas 12A and 12B can have a yellow or red color, which is caused by a corresponding selection of dyes or pigments in the screen printing inks used to produce the area 12A and 12B.
  • the color regions 12C and 12D which have, for example, a blue or green color, screen printing inks with corresponding dyes or pigments are used.
  • the layer thicknesses of the four color regions differ from each other, which is caused in particular by the provision of different mesh sizes in the first and second screen printing cylinder.
  • the ink areas 12A and 12B are formed by a first screen printing cylinder 31 having screen areas 2A and 2B, the mesh width of the area 2A being 180 mesh and the area 2B being 230 mesh.
  • the mesh size is given in the context of the present invention in the widespread in the screen printing Anglo-American unit of measurement "mesh". A value of 180 mesh corresponds to a screen with 180 meshes per inch (25.4 mm).
  • the mesh size only corresponds approximately to the layer thickness that can be achieved on the substrate, since the screen meshes are usually additionally calendered and provided with a galvanic layer. Thus, under certain circumstances, even with screens of the same mesh count, at least to a certain extent different layer thicknesses of the color areas can be produced on the substrate.
  • the ink areas 12C and 12D were formed with a second screen cylinder having 275 mesh and 165 mesh mesh areas 2C and 2D, respectively.
  • screen printing inks with large pigment particle sizes and large layer thicknesses, and visually distinguishable screen printing inks with smaller pigment particle sizes and smaller layer thicknesses on the substrate can be produced with a screen-printing cylinder.
  • the security element 12 with accurately positioned color regions 12A, 12C, 12B and 12D is tactile detectable for the user and due to the provision of four visually distinguishable due to the different layer thicknesses of the color regions dA, dC, dB and dD Colors are also equipped with a high recognition value for the viewer.
  • the tactile detectable color ranges are thus suitable, for example, with a layer thickness of typically up to 120 ⁇ m, in order to produce braille (Braille) on the data carrier to be secured with the security element.
  • Due to the inventive positionally accurate arrangement of the color areas is in Fig. 4 shown security element 12 thus characterized by a very high security against counterfeiting. It should be noted that the security element 12 of Fig. 4 nor that in color areas with a relatively large area and the associated relatively high consumption of screen printing inks, at least for the large-area color areas inexpensive screen printing inks of similar color can be used, and for the color areas with smaller area more expensive screen printing inks can be used.
  • screen printing inks with effect pigments with, for example, a three-layer thin-film structure and effect pigments with a multilayer thin-film structure and at least one magnetic layer are relatively expensive.
  • it is possible to magnetically align the thin-film pigments with an additional magnetic layer by means of a suitable magnetization unit for generating three-dimensionally acting motifs before the curing of the screen printing ink and to generate an additional security feature.
  • these effect pigments are very expensive, so that the use of color ranges of similar color, but lower material costs, as is the case for example with screen printing inks with Iriodinen ® offers.
  • Fig. 4 (a) provide four color areas, which have further safety-relevant properties by using suitable feature substances.
  • the color areas 12A to 12D may comprise, as additional feature substances, thermochromic materials which change color at a certain triggering temperature.
  • thermochromic materials having a triggering temperature of, for example, 18 ° C, 25 ° C, 30 ° C and 35 ° C and thus a security element are provided, which in addition to the advantages already explained by a viewer can also be recognized particularly well, because the four color areas at different trigger temperatures change their color.
  • the very high recognition value of such a security element contributes to an extremely large protection against counterfeiting of the security element and the data carrier marked with it.
  • the additional security features provided in the color areas may, in addition to the above-described magnetic and thermochromic materials, e.g. also in the form of fluorescent visible in the visible or non-visible wavelength range materials.
  • the color regions may contain microcapsules which have alignable magnetic pigments by means of an external magnetic field.
  • the magnetic field of the permanent magnet of a portable audio player, mobile phone or goods security system can be used to align the magnetic pigments in the microcapsules and thus cause a certain, predetermined change in the optical properties of the color region having these microcapsules, so that another security feature for verification of the security element.
  • Fig. 5 a further embodiment of the security elements according to the invention is shown.
  • the security element 50 shown in plan view includes the color areas 52A to 52D.
  • the colors of the color areas 52A to 52D are visually different from each other, with the color areas 52A and 52B being defined by a first screen printing cylinder and the color areas 52C and 52D were applied to the substrate 54 by a second screen printing cylinder.
  • the color areas 52A, 52C and 52B are arranged positionally exactly next to one another, the color area 52D is positioned exactly above the color area 52A or 52B.
  • An observer viewing the security element 50 in a top view can perceive a mixed color in the area where the color area 52D is located above the color areas 52A and 52B, respectively, because the screen ink used for the color area 52D is sufficiently translucent, to make the colors of the color areas 52A and 52B recognizable as mixed colors for the viewer.
  • the viewer thus sees the mixed colors resulting from the inherent colors of the regions 52D and 52A, and 52D and 52B.
  • the embodiment shown in FIG. 8 also has the color areas 52D arranged above the color areas 52A and 52B having different colors.
  • the areas 52C and the in Fig. 5 two color areas 52D shown then have three different colors, so that the viewer in the provision of translucent screen inks for the areas 52D again perceives corresponding mixed colors.
  • the observer can only perceive their own color for the color areas 52D.
  • the arrangement of color areas over other color areas allows the creation of multi-colored motifs with large layer thicknesses and associated good tactile detectability.
  • the security element 60 comprises the color areas 62A to 62D arranged with exact position on the substrate 64.
  • the color areas 62A, 62B and 62C are applied by means of a first screen-printing cylinder, while the color areas 62D and 62E are applied by means of the second screen-printing cylinder.
  • the color areas 62A and 62C may have the same or a different intrinsic color.
  • the color areas 62D and 62E applied with a translucent color can be of the same color or different colors.
  • the color areas are arranged relative to each other positionally exactly next to each other and partly on top of each other.
  • the color regions 62A and 62C have a smaller layer thickness dA and dC on the substrate 64, while the color regions 62D, 62E and 62B have a significantly greater layer thickness dD, dE and dB.
  • the security element 60 is thus an extremely tamper-proof security element, what about it In addition, due to the multicolor for the viewer has a great recognition value, which also contributes to the protection against counterfeiting of the security element or the marked with the security element data carrier.
  • a screen printing cylinder 70 having a screen with screen areas 71A and 71B separated by the schematically illustrated separation areas 74.
  • the screen areas 71A have the required for the passage of a screen printing ink screen areas 2A with a first mesh size of, for example, 180 mesh.
  • the screen areas 71B for the passage of the second screen printing ink have a screen area 2B with a mesh width of, for example, 230 mesh.
  • the screen areas 2A could have a mesh size of eg 275 mesh and the screen areas 2B could have a mesh width of eg 165 mesh.
  • a screen printing cylinder with mesh sizes 180 mesh and 230 mesh could thus be used to produce the color areas 12A and 12B in FIG Fig. 4 while a 275 mesh and 165 mesh screen printing cylinder is used in the screen areas 2A and 2B to form the color areas 12C and 12D of the embodiment of FIG Fig. 4 could be used.
  • a screen printing cylinder with three or four screen areas, each with different mesh size so as in the manner described above three or four visually distinguishable color areas of different layer thickness position accurate on a substrate.
  • the screen printing inks used in the present invention contain in addition to the components typically used for screen printing inks a proportion of about 15 wt .-% to 25 wt .-% of dyes or pigments.
  • the security element according to Fig. 8 points according to the security element of Fig. 2 three color areas 12A to 12C, which in the Fig. 3 explained method of the invention were applied in a printing pass on the substrate 20.
  • the regions in which the color regions 12A and 12C as well as 12C and 12B, ideally adjoin one another in an abutting manner have now been examined in more detail by means of microscope images not shown here. How out Fig. 8 is shown schematically, results for the region 16, a small overlap D1 of the color regions 12A and 12C, while the region 17 has a pressure-free region D2 between the color regions 12C and 12B.
  • the amount of the overlap D1 of the color areas 12A and 12C in the area 16 and the amount of the distance D2 of the color areas 12C and 12B in the area 17 are measured by means of microscope images. If the measured value for the amount of overlap or the distance is below 0.3 mm, the feature of the positionally accurate arrangement of the color ranges for the measured security element is fulfilled. The color areas are then applied with a positional accuracy of less than 0.3 mm relative to each other on the substrate.
  • the layer thickness of the screen printing layer in the region of the overlap 16 is higher by the amount d1 than in the region of the non-overlapping color regions 12A to 12C, where the layer thickness in each case has the value d.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und andere Datenträger. Die Erfindung betrifft auch ein Sicherheitselement, das nach einem derartigen Verfahren hergestellt ist, einen Datenträger, insbesondere ein Sicherheitspapier oder einen Wertgegenstand, mit einem solchen Sicherheitselement sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens.
  • Datenträger, wie z.B. Wertdokumente, werden seit Langem mit farbigen Aufdrucken versehen. Der Aufdruck erfolgt dabei abhängig vom Wertdokument mit dazu geeigneten Druckverfahren. Für die Massenproduktion von Wertdokumenten und insbesondere von Banknoten haben sich in der Vergangenheit neben dem Stichtiefdruckverfahren auch das Offsetdruckverfahren sowie das Siebdruckverfahren bewährt.
  • Das Siebdruckverfahren ist ein Druckverfahren, bei dem die Druckfarbe mit einer Rakel durch ein feinmaschiges Gewebe (Sieb) hindurch auf das zu bedruckende Material übertragen wird. Das Sieb kann dabei auf einen zylindrischen Rahmen aufgespannt sein. Es wird dann von einem sogenannten Siebdruckzylinder gesprochen.
  • Nachteilig an den mit solchen Siebdruckverfahren bedruckten Wertdokumenten ist insbesondere die Tatsache, dass die mit nur einer Siebdruckfarbe auf dem Wertdokument darstellbaren Motive keinen allzu guten Schutz gegen Fälschung oder Nachahmung bieten.
  • Das Dokument EP-A-1 961 559 offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und andere Datenträger, bei dem ein Substrat mittels eines ersten Siebdruckzylinders mit wenigstens zwei visuell unterscheidbaren Farbbereichen versehen wird (siehe Absätze [0001] bis [0003] mit Abbildung 1 des Dokuments).
  • Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein vorteilhaftes Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements der eingangs ge-nannten Art anzugeben und die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Gemäß der Erfindung ist bei einem Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und andere Datenträger vorgesehen, dass
    • ein Substrat mittels eines ersten Siebdruckzylinders mit wenigstens zwei visuell unterscheidbaren Farbbereichen versehen wird,
    • das Substrat mittels eines zweiten Siebdruckzylinders mit wenigstens einem dritten, von den
    • wenigstens zwei anderen Farbbereichen visuell unterscheidbaren Farbbereich versehen wird,
    • wobei die Farbbereiche mittels erstem und zweitem Siebdruckzylinder in einem Druckgang und mit einer Positionsgenauigkeit von kleiner 0,3 mm relativ zueinander auf dem Substrat aufgebracht werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren sieht also vor, mittels eines ersten Siebdruckzylinders wenigstens zwei und mittels eines zweiten Siebdruckzylinders wenigstens einen dritten Farbbereich auf dem zu bedruckenden Substrat aufzubringen.
  • Wie nachfolgend genauer erläutert wird, erfolgt die Aufbringung der Farbbereiche auf dem Substrat in einem Druckgang, d.h. das zu bedruckende Substrat wird in einer geeigneten Vorrichtung im Bereich eines sogenannten Gegendruckzylinders zunächst mit den vom ersten Siebdruckzylinder bereitgestellten und visuell unterscheidbaren Siebdruckfarben und unmittelbar danach mit der wenigstens einen weiteren und vom zweiten Siebdruckzylinder bereitgestellten Siebdruckfarbe versehen. Zwischen der Aufbringung der Siebdruckfarben des ersten Siebdruckzylinders und der wenigstens einen weiteren Siebdruckfarbe des zweiten Siebdruckzylinders wird das Substrat also nicht aus der Vorrichtung entnommen, so dass bei entsprechend präziser Positionierung der beiden Siebdruckzylinder relativ zueinander auch die auf dem Substrat aufgebrachten Farbbereiche eine sehr hohe Positionsgenauigkeit relativ zueinander aufweisen. Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Siebdruckverfahren, bei denen mehrere Siebdruckfarben in mehreren Druckgängen auf das Substrat aufgebracht werden, wird durch das erfindungsgemäße Verfahren eine wesentliche Erhöhung der Positionsgenauigkeit der Siebdruckfarben auf dem Substrat erreicht. Auch ist das erfindungsgemäße Verfahren wesentlich wirtschaftlicher als die Aufbringung mehrerer Farbbereiche in mehreren Druckgängen, weil dazu für jeden Druckgang eine Siebdruckmaschine mit einem Siebdruck- und Gegendruckzylinder erforderlich ist.
  • Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielte Positionsgenauigkeit der Farbbereiche relativ zueinander von kleiner 0,3 mm bedeutet einen gegenüber dem Stand der Technik wesentlich besseren Fälschungsschutz für ein mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitselement versehenes Wertdokument, da eine so hohe Positionsgenauigkeit von im Siebdruck aufgebrachten Farbbereichen von einem Fälscher mit einfachen Mitteln nicht nachgestellt werden kann. Neben dem erhöhten Fälschungsschutz durch die große Positionsgenauigkeit der Farbbereiche relativ zueinander, hat das erfindungsgemäße Verfahren darüber hinaus auch den Vorteil, den Fälschungsschutz dadurch zu vergrößern, dass sehr komplexe mehrfarbige Motive im Siebdruckverfahren aufgebracht werden können. Solche komplexen mehrfarbigen Motive, die mittels Siebdrucktechnik hergestellt sind, stellen den Fälscher ebenfalls vor schier unüberwindbare Hürden, so dass auch durch diese Maßnahme der Fälschungsschutz des Wertdokuments erhöht wird. Davon abgesehen haben mehrfarbige Motive bei den Benutzern der Wertdokumente, insbesondere der Banknoten, einen sehr hohen Wiedererkennungswert, was im Ergebnis ebenfalls den Fälschungsschutz des jeweiligen Wertdokuments verbessert.
  • Die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens auf das Substrat aufgebrachten Farbbereiche sind visuell unterscheidbar. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden zwei Farbbereiche genau dann als visuell unterscheidbar angesehen, wenn zumindest eine optische Eigenschaft der beiden Farbbereiche im sichtbaren Wellenlängenbereich verschieden ist. Es versteht sich, dass die visuelle Unterscheidbarkeit stark vom jeweiligen Betrachter und dessen subjektiver Wahrnehmung der Farbbereiche abhängt. Daher werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung zwei Farbbereiche genau dann als visuell unterscheidbar verstanden, wenn sie durch Druckfarben mit unterschiedlichen optischen Eigenschaften im sichtbaren Wellenlängenbereich gebildet werden. Die unterschiedlichen optischen Eigenschaften der Farbbereiche müssen nach Aufbringung auf dem Substrat und gegebenenfalls nach Durchführung geeigneter Prozessschritte, wie z.B. dem Trocknen der Farbbereiche, gegeben und mit geeigneten Messmethoden messbar sein, wobei dem Fachmann geeignete Messmethoden zur Messung der optischen Eigenschaften bekannt sind. Der sichtbare Wellenlängenbereich erstreckt sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung von ca. 380 nm bis ca. 780 nm.
  • Die Farbbereiche können aus verschiedenen Gründen unterschiedliche optische Eigenschaften im sichtbaren Wellenlängenbereich aufweisen. Als optische Eigenschaften eines Farbbereichs werden insbesondere die vom Menschen als grundlegend empfundenen Eigenschaften einer Farbe, nämlich Farbton, Helligkeit und Farbsättigung, verstanden. Die Qualität der Farbwirkung auf einen Betrachter eines Farbbereichs kann ferner durch Wertigkeiten, wie Buntheit, Farbigkeit (Farbintensität), Chromatizität, Farbtiefe, Brillanz und Graustich, beschrieben werden. Ferner können die Farbbereiche der erfindungsgemäßen Sicherheitselemente und Datenträger auch durch weitere optische Eigenschaften charakterisiert werden, z.B. durch ihr Reflexionsvermögen.
  • Ferner ist noch anzumerken, dass zwei gemäß der der oben gegebenen Definition visuell unterscheidbare Farbbereiche nicht über den gesamten sichtbaren Wellenlängenbereich von ca. 380 nm bis ca. 780 nm bezüglich einer optischen Eigenschaft unterschiedlich sein müssen. Vielmehr können die beiden Farbbereiche bei einer ersten Wellenlänge im sichtbaren Wellenlängenbereich sich bezüglich einer ersten optischen Eigenschaft unterscheiden und bei einer zweiten, von der ersten Wellenlänge verschiedenen Wellenlänge, sich in einer zweiten, von der ersten optischen Eigenschaft verschiedenen, optischen Eigenschaft unterscheiden. Auch ist es denkbar, dass durch die Änderung des Betrachtungswinkels zwischen einem Farbbereich und dem Betrachter eine Veränderung der optischen Eigenschaften des Farbbereichs erzeugt wird. Dies ist z.B. bei erfindungsgemäßen Sicherheitselementen oder Datenträgern mit einem Farbbereich der Fall, der optisch variabel ist. D.h., eine der vorstehend genannten optischen Eigenschaften, insbesondere der Farbton, die Helligkeit, die Farbsättigung oder das Reflexionsvermögen des betrachteten Farbbereichs, ändert sich im sichtbaren Wellenlängenbereich mit dem Betrachtungswinkel. Bei zwei erfindungsgemäß visuell unterscheidbaren Farbbereichen ist es daher möglich, dass sie sich unter einem ersten Betrachtungswinkel bezüglich einer ersten optischen Eigenschaft und unter einem zweiten Betrachtungswinkel bezüglich einer zweiten optischen Eigenschaft unterscheiden.
  • Im Ergebnis sind also zwei Farbbereiche im Rahmen der vorliegenden Erfindung genau dann visuell unterscheidbar, wenn sie sich bei zumindest einer Wellenlänge im oben genannten sichtbaren Wellenlängenbereich von ca. 380 nm bis ca. 780 nm in zumindest einer optischen Eigenschaft unterscheiden.
  • Was die erfindungsgemäße Positionsgenauigkeit der Farbbereiche von kleiner 0,3 mm relativ zueinander auf dem Substrat betrifft, wird die Messung dieser Positionsgenauigkeit mit Bezug auf die Figuren weiter unten noch im Detail erläutert.
  • Gemäß einer bevorzugten Verfahrensvariante wird das Substrat mittels des ersten Siebdruckzylinders mit zwei visuell unterscheidbaren Farbbereichen und mittels des zweiten Siebdruckzylinders mit zwei weiteren, von den ersten beiden Farbbereichen visuell unterscheidbaren Farbbereichen versehen. D.h., mit dem ersten Siebdruckzylinder werden zwei und mit dem zweiten Siebdruckzylinder zwei weitere unterscheidbare Farbbereiche auf das Substrat aufgebracht, so dass insgesamt vier voneinander unterscheidbare Farbbereiche auf dem Substrat vorhanden sind. Es hat sich gezeigt, dass mittels vier visuell unterscheidbarer Farbbereiche bereits außerordentlich komplexe Motive erzeugt werden können, die für den Fälscher in Anbetracht der hohen Positionsgenauigkeit der Farbbereiche relativ zueinander nicht nachzuahmen sind. Darüber hinaus besitzen Motive und Darstellungen aus vier Farben für einen Betrachter des Motivs bzw. des damit gekennzeichneten Datenträgers einen sehr hohen Wiedererkennungswert, was ebenfalls zu einer Erhöhung der Fälschungssicherheit führt. Im Übrigen lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren mit zwei Siebdruckzylindern und jeweils zwei mit den Siebdruckzylindern auf dem Substrat aufgebrachten Farbbereichen unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten vorteilhaft, d.h. kostengünstig mit nur einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ausführen.
  • Die visuell unterscheidbaren Farbbereiche können mit Vorteil positionsgenau aneinander angrenzend auf dem Substrat aufgebracht werden, was die Herstellung einer Vielzahl sehr unterschiedlicher und zugleich sehr fälschungssicherer Sicherheitselemente ermöglicht.
  • Zur weiteren Erhöhung der Fälschungssicherheit kann darüber hinaus vorgesehen sein, dass zumindest ein Farbbereich positionsgenau zumindest teilweise über einem anderen Farbbereich aufgebracht wird. In einem solchen Fall wird durch die zumindest teilweise Übereinander-Anordnung der Farbbereiche für den Betrachter eines überlappenden Bereichs eine Mischfarbe wahrnehmbar, die bei geeigneter Auswahl der für die überlappenden Farbbereiche vorgesehenen Siebdruckfarben nicht oder nur sehr unzureichend durch eine einzelne Farbe erzeugt werden kann. Auch diese Ausführungsformen zeichnen sich neben einer hohen Fälschungssicherheit durch einen sehr hohen Wiedererkennungswert aus.
  • Bei der Aufbringung der Farbbereiche und insbesondere bei der Aufbringung eines Farbbereichs zumindest teilweise über einem anderen Farbbereich ist es bevorzugt, zumindest einen der Farbbereiche zumindest teilweise mit einer Trockenvorrichtung zu trocknen bzw. zu härten. Durch die (teilweise) Trocknung können insbesondere Siebdruckfarben mit geringer Viskosität besser und konturenschärfer auf dem Substrat aufgebracht werden.
  • Auch kann eine über dieser Siebdruckfarbe anzuordnende zweite Siebdruckfarbe konturenschärfer aufgebracht werden. Die Konturenschärfe ist zusammen mit der positionsgenauen Aufbringung der Farbbereiche eine wesentliche Voraussetzung für die Herstellung eines besonders fälschungssicheren Sicherheitselements gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Weiter ist es bevorzugt, wenn zumindest ein Farbbereich mit einer Schichtdicke auf dem Substrat aufgebracht wird, die sich von der Schichtdicke der anderen Farbbereiche unterscheidet. Die Schichtdicke eines Farbbereichs wird insbesondere durch die in dem Sieb des Siebdruckzylinders vorhandene Maschenweite bestimmt. Unterscheiden sich die Schichtdicken zweier Farbbereiche ausreichend stark, dann können die beiden Farbbereiche von einem Betrachter auch durch Fühlen unterschieden werden, was ein weiteres Sicherheitsmerkmal für die mit den Farbbereichen versehenen erfindungsgemäßen Sicherheitselemente bzw. Datenträger darstellt. Im Übrigen ist es bei der Vorsehung eines Siebs mit zwei unterschiedlichen Maschenweiten möglich, Farben mit großen Pigmentpartikelgrößen und hohen Schichtdicken sowie Farben mit kleinen Pigmentpartikelgrößen und kleinen Schichtdicken mit nur einem Sieb auf dem Substrat aufzubringen, was besonders wirtschaftlich ist.
  • In einer besonders vorteilhaften Verfahrensvariante werden die Farbbereiche relativ zueinander mit einer Positionsgenauigkeit von kleiner 0,2 mm und bevorzugt von kleiner 0,1 mm auf dem Substrat aufgebracht. Eine solche extrem hohe Positionsgenauigkeit der Farbbereiche relativ zueinander stellt den Fälscher vor unüberwindbare Hürden. Darüber hinaus lassen sich auch sehr komplexe Motive mit einer so hohen Positionsgenauigkeit der Farbbereiche relativ zueinander fertigen, dass der Betrachter das Motiv und den damit gesicherten Datenträger ohne Weiteres wiedererkennt, was im Ergebnis ebenfalls die Fälschungssicherheit für den Datenträger erhöht.
  • Die Erfindung umfasst auch ein Sicherheitselement zur Absicherung von Sicherheitspapieren, Wertdokumenten und anderen Datenträgern, das nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt ist. Das Sicherheitselement enthält dabei
    • ein Substrat, das mit wenigstens drei visuell unterscheidbaren Farbbereichen versehen ist,
    • wobei wenigstens zwei Farbbereiche mittels eines ersten und wenigstens ein dritter Farbbereich mittels eines zweiten Siebdruckzylinders in einem Druckgang und mit einer Positionsgenauigkeit von kleiner 0,3 mm relativ zueinander auf dem Substrat aufgebracht sind.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Sicherheitselement vier visuell unterscheidbare Farbbereiche auf. Wie bereits erwähnt, lassen sich mit vier visuell unterscheidbaren Farbbereichen komplexe Motive mit hohem Wiedererkennungswert und sehr hohem Fälschungsschutz fertigen.
  • Bevorzugt ist ferner ein Sicherheitselement, bei dem die visuell unterscheidbaren Farbbereiche positionsgenau aneinander angrenzend auf dem Substrat angeordnet sind.
  • Alternativ ist es selbstverständlich auch denkbar, dass bei dem Sicherheitselement zumindest ein Farbbereich positionsgenau und zumindest teilweise über einem anderen Farbbereich angeordnet ist. Wie bereits erwähnt, sind die dadurch erzeugbaren Mischfarben für einen Betrachter mit einem hohen Wiedererkennungswert ausgestattet und es ist für einen Fälscher praktisch unmöglich, eine bestimmte Mischfarbe durch nur eine Druckfarbe nachzustellen.
  • Das Sicherheitselement weist mit Vorteil zumindest einen Farbbereich auf, dessen Schichtdicke sich von der Schichtdicke der anderen Farbbereiche unterscheidet. Ein solches Sicherheitselement ist bei ausreichend großen Schichtdicken und bei geeignet hoher Abweichung der Schichtdicken der Farbbereiche untereinander für eine Person auch taktil erfassbar.
  • Besonders bevorzugt ist darüber hinaus ein Sicherheitselement, bei dem die Farbbereiche relativ zueinander mit einer Positionsgenauigkeit von kleiner 0,2 mm und besonders bevorzugt von kleiner 0,1 mm auf dem Substrat angeordnet sind. Sicherheitselemente mit einer so großen Positionsgenauigkeit der Farbbereiche relativ zueinander sind vorteilhafterweise extrem fälschungssicher.
  • Die Erfindung umfasst weiter einen Datenträger mit einem Sicherheitselement der beschriebenen Art. Dabei kann das Sicherheitselement Teil des Datenträgers sein, indem dieser das Substrat des Sicherheitselements bereitstellt, oder das Sicherheitselement kann mit seinem Substrat auf einem separaten Datenträger aufgebracht sein. Bei dem Datenträger kann es sich insbesondere um eine Banknote, insbesondere eine Papierbanknote, vorzugsweise eine Baumwoll-Papierbanknote, eine Polymerbanknote oder eine Folien-Papier-Verbundbanknote handeln. Letztere weist vorzugsweise eine Schichtenfolge Folie/Papier/Folie oder Papier/Folie/Papier auf. Der Datenträger kann auch eine Ausweiskarte darstellen, insbesondere eine Kreditkarte, eine Bankkarte, eine Barzahlungskarte, eine Berechtigungskarte, einen Personalausweis, einen Pass oder eine Pass-Personalisierungsseite.
  • Schließlich umfasst die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens mit
    • einem ersten Siebdruckzylinder mit wenigstens zwei durch einen Trennbereich getrennten Siebbereichen zur Aufbringung zweier visuell unterscheidbarer Farbbereiche auf einem Substrat,
    • einem zweiten Siebdruckzylinder mit wenigstens einem Siebbereich zur Aufbringung wenigstens eines dritten Farbbereichs auf dem Substrat,
    • einem Gegendruckzylinder, und
    • Mitteln zur Positionierung des ersten und zweiten Siebdruckzylinders relativ zueinander mit einer Positionsgenauigkeit von kleiner 0,3 mm.
  • Bevorzugt ist dabei eine Vorrichtung, bei der der Trennbereich des ersten Siebdruckzylinders einen im Inneren des Siebdruckzylinders angeordneten Trennring, insbesondere einen elastischen Trennring aufweist.
  • Mit Vorteil weist der Trennring eine Breite von weniger als 20 mm, bevorzugt von weniger als 15 mm auf. Dadurch lässt sich die Breite des mit dem zweiten Siebdruckzylinder auf das Substrat aufgebrachten dritten Farbbereichs auf unter 20 mm, bevorzugt unter 15 mm verkleinern.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der erste und/ oder zweite Siebdruckzylinder ein Sieb mit zumindest zwei unterschiedlichen Maschenweiten aufweist. Dies ermöglicht die Erzeugung zumindest zweier unterschiedlich dicker und visuell unterscheidbarer Farbbereiche mit nur einem Siebdruckzylinder.
  • Bevorzug ist ferner eine Vorrichtung, die zumindest eine Trockenvorrichtung zur zumindest teilweisen Trocknung zumindest eines Farbbereichs aufweist, da dadurch insbesondere konturenschärfere Farbbereiche auf dem Substrat erzeugt werden können.
  • Zur Erzeugung der visuell unterscheidbaren Farbbereiche kommen geeignete Siebdruckfarben zum Einsatz. Die Siebdruckfarben enthalten dabei mit Vorteil Farbstoffe und Pigmente zur Erzeugung einer bestimmten Farbe. Insbesondere umfassen die Siebdruckfarben Effektpigmente, insbesondere Pigmente mit einem von der Betrachtungsrichtung abhängigen optisch variablen Eindruck. Diese Effektpigmente sind mit Vorteil auf der Basis von flüssigkristallinen Polymeren hergestellte Pigmente oder sogenannte Perlglanzpigmente, wie etwa die von der Firma Merck KGaA unter der Bezeichnung Iriodin® oder Colorcrypt vertriebenen Silberweiß-, Goldglanz- oder Metallglanzpigmente. Sowohl Pigmente auf der Basis von flüssigkristallinem Material als auch Perlglanzpigmente sind für sich genommen transluzent. In anderen, ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung sind die ersten Effektpigmente durch Interferenzschichtpigmente gebildet. Derartige Interferenzschichtpigmente weisen typischerweise einen Dünnschichtaufbau auf, der zweckmäßig zumindest eine Reflexionsschicht, eine Absorberschicht und eine zwischen der Reflexionsschicht und der Absorberschicht angeordnete dielektrische Abstandsschicht enthält. Interferenzschichtpigmente können für sich genommen transluzent sein, wenngleich auch opake Interferenzschichtpigmente bekannt sind.
  • Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung bedeutet "transluzent" dabei durchscheinend im Sinn einer gewissen oder vollständigen Lichtdurchlässigkeit und schließt somit auch Transparenz mit ein. Eine transluzente Schicht erlaubt es, die hinter bzw. unter ihr befindlichen Objekte wahrzunehmen, auch wenn durch die transluzente Schicht die Helligkeit der Objekte reduziert und/ oder die Farbe der Objekte verändert sein kann. Ist die Lichtdurchlässigkeit einer Schicht dagegen so gering, dass die hinter bzw. unter ihr befindlichen Objekte nicht mehr erkennbar sind, ist sie nicht mehr transluzent, sondern wird als opak oder deckend bezeichnet.
  • Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.
  • Es zeigen:
    • Fig.1
    eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitselement,
    Fig. 2
    das Sicherheitselement der Fig. 1 schematisch im Querschnitt entlang der Linie B-B in Fig. 1,
    Fig. 3
    eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erläuterung deren Arbeitsprinzips bei der Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens,
    Fig. 4
    eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitselements in (a) Aufsicht und in (b) im Querschnitt entlang der Linie B-B,
    Fig. 5
    eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements mit überlappenden Farbbereichen in (a) Aufsicht und in (b) im Querschnitt entlang der Linie B-B,
    Fig. 6.
    eine weitere Ausführungsform mit sich überlappenden Farbbereichen in einer Querschnittsdarstellung,
    Fig. 7
    eine schematische Darstellung eines im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Siebdruckzylinders mit zwei unterschiedlichen Maschenweiten, und
    Fig. 8
    eine Querschnittsdarstellung eines erfindungsgemäßen Sicherheitselements zur Erläuterung der Bestimmung der Positionsgenauigkeit der Farbbereiche relativ zueinander.
  • Die Erfindung wird nun am Beispiel von Sicherheitselementen für Banknoten und andere Wertdokumente erläutert. Fig. 1 zeigt dazu in Aufsicht eine schematische Darstellung einer Banknote 10, die mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitselement 12 versehen ist. Das Sicherheitselement 12 weist drei visuell unterscheidbare Farbbereiche 12A, 12B und 12C auf, die positionsgenau aneinander angrenzend auf dem Substrat 20 angeordnet sind. Die Farbbereiche 12A, 12B und 12C sind im unteren Bereich der Banknote 10 in Form eines länglichen Streifens angeordnet, der sich im Wesentlichen parallel zu der langen Seite 14, d.h. quer zur kurzen Seite 15 der Banknote 10 erstreckt. Während der Farbbereich 12C als vollflächige Siebdruckschicht auf dem Substrat 20 aufgebracht ist, weisen die Farbbereiche 12A und 12B jeweils eine Aussparung 18A und 18B im Farbbereich auf, die gemäß Fig. 1 der Denomination "100" der Banknote entspricht. Durch die nicht bedruckten Bereiche 18A und 18B kann der Betrachter das aus seiner Betrachtungsrichtung hinter den Farbbereichen liegende Banknotensubstrat 20 erkennen. Da das Banknotensubstrat eine wesentlich hellere Farbe als die Farbbereiche 12A und 12B aufweist, kann der Betrachter die durch die Aussparungen 18A und 18B gebildete Denomination "100" sehr gut wahrnehmen und im Übrigen mit der weiteren Denominationsangabe 19 vergleichen, die beispielsweise durch ein anderes Druckverfahren auf dem Substrat 20 aufgedruckt wurde.
  • Zur Herstellung der Farbbereiche 12A, 12B und 12C wurden Siebdruckfarben mit optisch variablen Pigmenten eingesetzt, wobei die Farbbereiche sich visuell voneinander unterscheiden. Dies kann z.B. dadurch erfolgen, dass die zur Erzeugung der Farbbereiche 12A, 12B und 12C eingesetzten Siebdruckfarben optisch variable Pigmente umfassen, die sich bei einer bestimmten Betrachtungsrichtung stark in ihrer Farbe unterscheiden. Beispielsweise kann es sich bei den eingesetzten Pigmenten in der Siebdruckfarbe des Farbbereichs 12A um Perlglanzpigmente, insbesondere Iriodin®-Pigmente handeln, die dem Farbbereich 12A in Aufsicht eine grüne Farbe verleihen, während die entsprechenden Iriodin®-Pigmente in den Bereichen 12B und 12C dem Farbbereich eine rote bzw. blaue Farbe verleihen. Selbstverständlich können auch alle anderen vorstehend genannten Siebdruckfarben, Farbstoffe und Pigmente zum Einsatz kommen, insbesondere Interferenzschichtpigmente, solange diese den Farbbereichen 12A bis 12C zumindest für die Betrachtung aus einer Betrachtungsrichtung unterschiedliche Farben und somit unterschiedliche optische Eigenschaften verleihen.
  • Zur näheren Erläuterung zeigt Fig. 2 das Sicherheitselement 12 der Fig. 1 schematisch im Querschnitt. Auf das Papiersubstrat 20 der Banknote 10 ist das Sicherheitselement 12 in Form der drei Farbbereiche 12A, 12B und 12C aufgebracht, wobei die Farbbereiche 12A, 12B und 12C relativ zueinander positionsgenau angeordnet sind. D.h., die Farbbereiche 12A bis 12C überlappen sich nicht, sondern sind, wie in Fig. 2 dargestellt, Stoß an Stoß ohne Abstand voneinander auf dem Substrat 20 angeordnet. Es versteht sich, dass aufgrund der für die Aufbringung im Siebdruck erforderlichen Viskosität der Siebdruckfarben die Farbbereiche 12A bis 12C in der Praxis nicht so scharf definierte Kanten und nicht so gleichmäßige Schichtdicken aufweisen wie dies in Fig. 2 idealisiert dargestellt ist. Allerdings müssen die Verfahrensparameter, insbesondere die Viskosität der Siebdruckfarben stets so gewählt werden, dass eine Positionsgenauigkeit der Farbbereiche 12A bis 12C relativ zueinander von weniger als 0,3 mm erzielt werden kann.
  • Sofern erforderlich, können zwischen Substrat 20 und Sicherheitselement 12 weitere Schichten, insbesondere dunkle Farbschichten, angeordnet sein, die die optischen Eigenschaften, insbesondere die Farbe der über solchen Schichten angeordneten Farbbereiche 12A bis 12C verändern und für den Betrachter leichter erfassbar machen. Anstelle solcher in Fig. 2 nicht weiter dargestellter Schichten, insbesondere Druckschichten, können zwischen Substrat 20 und Sicherheitselement 12 auch z.B. Folienelemente, insbesondere Folienelemente mit vollflächiger und/ oder teilweiser Metallbeschichtung angeordnet sein. Denkbar sind ferner lang gestreckte Folienelemente, insbesondere Sicherheitsfäden, die im Bereich des Sicherheitselements 12 zumindest teilweise an der Oberfläche des Substrats 20 angeordnet sind. Zur Vereinfachung der Darstellung sind die oben genannten Sicherheitsfäden bzw. Folienelemente in Fig. 2 nicht eingezeichnet.
  • Das Herstellungsverfahren wird nun mit Bezug auf Fig. 3 näher erläutert, die schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung 30 zeigt. Die Vorrichtung 30 umfasst einen ersten Siebdruckzylinder 31 mit einer Vielzahl von durch Trennbereiche getrennten Siebbereichen zur Aufbringung zweier visuell unterscheidbarer Farbbereiche auf ein Substrat. Im Einzelnen weist der erste Siebdruckzylinder 31 dazu ein Sieb mit Siebbereichen 33A und 33B auf, die durch die Trennbereiche 34 voneinander getrennt sind. Die Trennbereiche 34 weisen zur effektiven Trennung der Siebbereiche 33A, 33B des Siebdruckzylinders 31 Trennringe 35 auf, die im Inneren des Siebdruckzylinders angeordnet sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Trennringe 35 mit einer Breite von ca. 15 mm elastisch ausgebildet, da sie im Wesentlichen durch ein elastisches Kunststoffmaterial gebildet werden. Das Sieb 33 des ersten Siebdruckzylinders 31 weist ferner Siebbereiche 2A und 2B auf, durch die die Siebdruckfarbe zur Erzeugung der Farbbereiche 12A und 12B auf dem Substrat mittels eines im Inneren des Siebdruckzylinders angeordneten und nicht weiter in der Fig. 3 dargestellten Rakels aufgebracht wird. Dies geschieht dadurch, dass der Substratbogen 200, der eine Vielzahl von noch zu vereinzelnden Banknoten 10 aufweist, zwischen dem Siebdruckzylinder 31 und dem Gegendruckzylinder 38 hindurchgeführt wird und dabei mit den durch die Siebbereiche 2A und 2B hindurchgedrückten und auf dem Substrat mit dem Bezugszeichen 12A und 12B bezeichneten Farbbereichen versehen wird. Im vorliegenden Fall weist der Siebdruckzylinder 31 drei Paare von Siebbereichen 2A und 2B in einer Richtung quer zur Transportrichtung 39 des Bogens 200 auf, so dass insgesamt drei Banknotensubstrate 20 in einer Richtung quer zur Transportrichtung 39 mit den zwei visuell unterscheidbaren Farbbereichen 12A und 12B versehen werden können. Es versteht sich, dass dies eine stark vereinfachte Darstellung ist und die Siebdruckzylinder in der Praxis zur Bedruckung einer wesentlich größeren Zahl an einzelnen Banknotensubstraten 20 in einer Richtung quer zur Transportrichtung des Bogens 200 ausgelegt sind. Auch versteht es sich, dass der Siebdruckzylinder in Transportrichtung 39 weitere in Fig. 3 zur Vereinfachung nicht weiter dargestellte Siebbereiche 2A und 2B aufweist, um auch in Transportrichtung 39 weitere Farbbereiche 12A und 12B auf Banknotensubstrate aufzubringen.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung 30 gemäß Fig. 3 weist des Weiteren den zweiten Siebdruckzylinder 32 auf, dessen Sieb 36 Siebbereiche 36C umfasst, die mittels der für die Siebdruckfarbe durchlässigen Siebbereiche 2C eine Aufbringung der Farbbereiche 12C auf das Banknotensubstrat 20 ermöglichen. Auch für den Siebdruckzylinder 32 versteht es sich, dass dieser in Transportrichtung 39 und quer zur Transportrichtung 39 des Substratbogens 200 in der Praxis eine wesentlich größere Zahl an Siebbereichen 2C aufweist.
  • Wie Fig. 3 zu entnehmen ist, sind die Bereiche 2A und 2B bzw. 2C des ersten bzw. zweiten Siebdruckzylinders positionsgenau zueinander angeordnet, so dass die Aufbringung der Farbbereiche 12A bis 12C auf dem Substrat 20 ebenfalls positionsgenau erfolgen kann, wie dies Fig.1 und Fig. 2 zu entnehmen ist und anhand von Fig. 8 noch genauer erläutert wird. Der eine Vielzahl einzelner Banknotensubstrate 20 aufweisende Substratbogen 200 wird erfindungsgemäß in einem Druckgang zwischen erstem Siebdruckzylinder 31 und Gegendruckzylinder 38 bzw. zwischen zweitem Siebdruckzylinder 32 und Gegendruckzylinder 38 hindurchgeführt. Die Vorsehung von Mitteln zur Positionierung des ersten und zweiten Siebdruckzylinders 31 und 32 relativ zueinander ermöglicht daher eine Anordnung der Farbbereiche 12A bis 12C relativ zueinander auf dem Substrat mit einer Positionsgenauigkeit von kleiner 0,3 mm. In Fig. 3 sind die Mittel zur Positionierung des ersten und zweiten Siebdruckzylinders der Anschaulichkeit wegen nicht weiter dargestellt. Es kann sich dabei z.B. um eine mechanische Einrichtung handeln, die es erlaubt, die Siebdruckzylinder 31 und 32 in Transportrichtung 39 und quer zur Transportrichtung 39 relativ zueinander und auch positionsgenau bezüglich des Substratbogens 200 auszurichten.
  • Insbesondere bei der überlappenden Anordnung von Farbbereichen werden die zuerst auf dem Substrat aufgebrachten Farbbereiche zweckmäßigerweise mittels einer Trockenvorrichtung zumindest teilweise getrocknet bzw. gehärtet. Als Trockenvorrichtung kann z.B. eine UV-Lampe, ein LED-Trockner oder jede alternative Vorrichtung eingesetzt werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren unter Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist selbstverständlich nicht auf die Erzeugung von drei visuell unterscheidbaren Farbbereichen 12A, 12B und 12C auf einem Datenträger beschränkt. Insbesondere ist es ohne Weiteres möglich, den in der Ausführungsform gemäß Fig. 3 für die Aufbringung nur eines Farbbereichs 12C pro Substrat 20 vorgesehenen Siebdruckzylinder 32 entsprechend dem Siebdruckzylinder 31 zu modifizieren und durch Vorsehung von Trennbereichen die Aufbringung von zwei oder mehr Farbbereichen zu ermöglichen. Insbesondere ist es aus wirtschaftlichen Gründen bevorzugt, eine Vorrichtung mit zwei Siebdruckzylindern vorzusehen, wobei jeder Siebdruckzylinder zur Aufbringung von zwei visuell unterscheidbaren Farbbereichen ausgebildet ist, so dass im Ergebnis vier positionsgenau zueinander angeordnete und visuell unterscheidbare Farbbereiche auf einem Datenträger, insbesondere einer Banknote erzeugt werden können. Mit technisch größerem Aufwand, insbesondere einer größeren Zahl an Siebbereichen und Trennbereichen, können darüber hinaus mit zwei Siebdruckzylindern aber auch fünf, sechs oder mehr Farbbereiche positionsgenau zueinander auf einem Datenträger aufgebracht werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich für alle Varianten durch eine sehr hohe Produktionsgeschwindigkeit von ca. 8.000 bis 10.000 Substratbogen pro Stunde aus, was ein wirtschaftlicher Vorteil der Erfindung ist.
  • In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitselements gezeigt. Bei dem Sicherheitselement 12 handelt es sich um vier positionsgenau nebeneinander angeordnete Farbbereiche 12A bis 12D, die jeweils die Form eines Pfeiles aufweisen und sich zu einem lang gestreckten und größeren Pfeil ergänzen, der z.B. entsprechend dem Sicherheitselement in Fig.1 im Wesentlichen entlang der langen Seite eines Datenträgers, insbesondere einer Banknote, angeordnet sein kann (siehe Fig. 4(a)). Zur Herstellung des Sicherheitselementes 12 gemäß der Ausführungsform nach Fig. 4 wurde das erfindungsgemäße Verfahren auf einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 30 eingesetzt, wobei der erste und zweite Siebdruckzylinder 31 und 32 der Vorrichtung (siehe Fig. 3) jeweils zwei durch einen Trennbereich getrennte Siebbereiche aufweist, so dass mittels dem ersten und zweiten Siebdruckzylinder 31, 31 jeweils zwei visuell unterscheidbare Farbbereiche auf dem Substrat aufgebracht werden können. Im Speziellen wurden mittels des ersten in Fig. 3 gezeigten Siebdruckzylinders 31 die Farbbereiche 12A und 12B aufgebracht und mittels des zweiten Siebdruckzylinders 32 die Farbbereiche 12C und 12D. Beispielsweise können die Farbbereiche 12A und 12B eine gelbe bzw. rote Farbe aufweisen, welche durch eine entsprechende Auswahl von Farbstoffen bzw. Pigmenten in den zur Erzeugung des Bereichs 12A und 12B eingesetzten Siebdruckfarben hervorgerufen wird. In entsprechender Weise werden zur Erzeugung der Farbbereiche 12C und 12D, die z.B. eine blaue bzw. grüne Farbe aufweisen, Siebdruckfarben mit entsprechenden Farbstoffen bzw. Pigmenten eingesetzt.
  • Wie der Querschnittsdarstellung gemäß Fig. 4(b) entnommen werden kann, unterscheiden sich die Schichtdicken der vier Farbbereiche voneinander, was insbesondere durch die Vorsehung von unterschiedlichen Maschenweiten im ersten bzw. zweiten Siebdruckzylinder hervorgerufen wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wurden die Farbbereiche 12A und 12B durch einen ersten Siebdruckzylinder 31 mit Siebbereichen 2A und 2B erzeugt, wobei die Maschenweite des Bereichs 2A 180 mesh und des Bereichs 2B 230 mesh beträgt. Die Maschenweite wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung in der im Siebdruckbereich weit verbreiteten angloamerikanischen Maßeinheit "mesh" angegeben. Ein Wert von 180 mesh korrespondiert dabei zu einem Sieb mit 180 Maschen pro Zoll (25,4 mm).
  • Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass die Maschenweite nur ungefähr zur auf dem Substrat erreichbaren Schichtdicke korrespondiert, da die Siebgewebe in der Regel zusätzlich kalandriert und mit einer galvanischen Schicht versehen werden. Somit können unter Umständen auch mit Sieben gleicher Maschenzahl zumindest in gewissem Umfang unterschiedliche Schichtdicken der Farbbereiche auf dem Substrat erzeugt werden.
  • Entsprechend wurden die Farbbereiche 12C und 12D mit einem zweiten Siebdruckzylinder erzeugt, der Siebbereiche 2C und 2D mit einer Maschenweite von 275 mesh bzw. 165 mesh aufweist. Somit können mit einem Siebdruckzylinder z.B. Siebdruckfarben mit großen Pigmentpartikelgrößen und großen Schichtdicken sowie davon visuell unterscheidbare Siebdruckfarben mit kleineren Pigmentpartikelgrößen und kleineren Schichtdicken auf dem Substrat erzeugt werden. Das Sicherheitselement 12 mit positionsgenau angeordneten Farbbereichen 12A, 12C, 12B und 12D ist aufgrund der unterschiedlichen Schichtdicken der Farbbereiche dA, dC, dB und dD für den Benutzer taktil erfassbar und durch die Vorsehung von vier visuell unterscheidbaren Farben auch mit einem hohen Wiedererkennungswert für den Betrachter ausgestattet. Die taktil erfassbaren Farbbereiche sind mit einer Schichtdicke von typischerweise bis zu 120 µm somit z.B. geeignet, um eine Blindenschrift (Brailleschrift) auf dem mit dem Sicherheitselement zu sichernden Datenträger zu erzeugen. Durch die erfindungsgemäße positionsgenaue Anordnung der Farbbereiche ist das in Fig. 4 dargestellte Sicherheitselement 12 somit durch eine sehr hohe Fälschungssicherheit gekennzeichnet. Anzumerken ist zum Sicherheitselement 12 der Fig. 4 noch, dass bei Farbbereichen mit relativ großer Fläche und dem damit verbundenen relativ hohen Verbrauch an Siebdruckfarben, zumindest für die großflächigen Farbbereiche preisgünstige Siebdruckfarben ähnlicher Farbe eingesetzt werden können, und für die Farbbereiche mit kleinerer Fläche teuerere Siebdruckfarben Verwendung finden können. Es ist bekannt, dass Siebdruckfarben mit Effektpigmenten mit einem z.B. dreischichtigen Dünnschichtaufbau sowie Effektpigmente mit einem mehrschichtigen Dünnschichtaufbau und zumindest einer magnetischen Schicht relativ teuer sind. Einerseits ist es möglich, die Dünnschichtpigmente mit einer zusätzlichen magnetischen Schicht mittels einer geeigneten Magnetisierungseinheit zur Erzeugung dreidimensional wirkender Motive vor der Härtung der Siebdruckfarbe auch noch magnetisch auszurichten und ein zusätzliches Sicherheitsmerkmal zu erzeugen. Jedoch sind diese Effektpigmente sehr teuer, so dass sich der Einsatz von Farbbereichen ähnlicher Farbe, aber geringeren Materialkosten, wie dies z.B. bei Siebdruckfarben mit Iriodinen® der Fall ist, anbietet.
  • Darüber hinaus ist es möglich, entsprechend Fig. 4(a) vier Farbbereiche vorzusehen, die durch Einsatz geeigneter Merkmalsstoffe weitere sicherheitsrelevante Eigenschaften aufweisen. Beispielsweise können die Farbbereiche 12A bis 12D als zusätzliche Merkmalsstoffe thermochrome Materialien aufweisen, die bei einer bestimmten Auslösetemperatur ihre Farbe verändern.
  • So könnten die Farbbereiche 12A, 12C, 12B und 12D der Fig. 4(a) z.B. thermochrome Materialien mit einer Auslösetemperatur von z.B. 18 °C, 25 °C, 30 °C und 35 °C aufweisen und somit ein Sicherheitselement bereitgestellt werden, das zusätzlich zu den bereits erläuterten Vorteilen von einem Betrachter auch besonders gut wiedererkannt werden kann, weil die vier Farbbereiche bei unterschiedlichen Auslösetemperaturen ihre Farbe ändern. Der sehr hohe Wiedererkennungswert eines solchen Sicherheitselementes trägt zu einem außerordentlich großen Fälschungsschutz des Sicherheitselementes und der damit gekennzeichneten Datenträger bei.
  • Die in den Farbbereichen vorgesehenen zusätzlichen Sicherheitsmerkmale können neben den vorstehend beschriebenen magnetischen und thermochromen Materialien z.B. auch in Form von im sichtbaren oder nicht sichtbaren Wellenlängenbereich fluoreszierenden Materialien bestehen. Ferner können die Farbbereiche Mikrokapseln enthalten, die mittels eines externen Magnetfeldes ausrichtbare Magnetpigmente aufweisen. Beispielsweise kann das Magnetfeld des Permanentmagneten eines tragbaren Audio-Abspielgerätes, Mobiltelefones oder Warensicherungssystems dazu genutzt werden, um die Magnetpigmente in den Mikrokapseln auszurichten und damit eine bestimmte, vorgegebene Veränderung der optischen Eigenschaften des diese Mikrokapseln aufweisenden Farbbereichs hervorzurufen, so dass ein weiteres Sicherheitsmerkmal zur Überprüfung des Sicherheitselements zur Verfügung gestellt wird.
  • In Fig. 5 wird eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sicherheitselemente gezeigt. Das in Fig. 5(a) in Aufsicht gezeigte Sicherheitselement 50 umfasst die Farbbereiche 52A bis 52D. Die Farben der Farbbereiche 52A bis 52D unterscheiden sich visuell voneinander, wobei die Farbbereiche 52A und 52B mittels eines ersten Siebdruckzylinders und die Farbbereiche 52C und 52D mittels eines zweiten Siebdruckzylinders auf das Substrat 54 aufgebracht wurden. Im Unterschied zu den bisher erläuterten Ausführungsformen sind in der Ausführungsform gemäß Fig. 5 nicht alle Farbbereiche positionsgenau nebeneinander, sondern auch teilweise übereinander angeordnet. Während die Farbbereiche 52A, 52C und 52B positionsgenau nebeneinander angeordnet sind, ist der Farbbereich 52D positionsgenau über dem Farbbereich 52A bzw. 52B angeordnet. Dies ist bei der oben beschriebenen Verwendung von zwei Siebdruckzylindern möglich und führt zu dem in Fig. 5(b) im Querschnitt gezeigten Sicherheitselement 50. Sofern die zur Erzeugung der Farbbereiche 52A bis 52C vorgesehenen Siebdruckfarben eine relativ geringe Viskosität aufweisen, werden die auf dem Substrat aufgebrachten Farbbereiche 52A bis 52C mittels einer Trockeneinrichtung zumindest teilweise getrocknet bzw. gehärtet, bevor der Farbbereich 52D über dem Farbbereich 52A bzw. 52B angeordnet wird. Dazu kann eine in der Beschreibung zu Fig. 3 erwähnte Trockeneinrichtung verwendet werden.
  • Ein Betrachter, der das Sicherheitselement 50 in Aufsicht betrachtet, kann in dem Bereich, in dem der Farbbereich 52D über dem Farbbereiche 52A bzw. 52B angeordnet ist, eine Mischfarbe wahrnehmen, da die für den Farbbereich 52D eingesetzte Siebdruckfarbe ausreichend lichtdurchlässig (transluzent) ist, um für den Betrachter die Farben der Farbbereiche 52A und 52B als Mischfarben erkennbar zu machen. Im Ergebnis sieht der Betrachter im Bereich des Farbbereichs 52D somit die aus den Eigenfarben der Bereiche 52D und 52A bzw. 52D und 52B resultierenden Mischfarben. Diese für den Betrachter wahrnehmbaren Mischfarben verleihen dem Sicherheitselement 50 einen sehr großen Wiedererkennungswert und ermöglichen darüber hinaus die Erzeugung sehr komplexer vielfarbiger Motive, die für einen Fälscher eine schier unüberwindbare Hürde darstellen. Eine Erhöhung der Komplexität ergibt sich für die in Fig. 5 gezeigte Ausführungsform darüber hinaus auch noch, indem die über den Farbbereichen 52A und 52B angeordneten Farbbereiche 52D unterschiedliche Farben aufweisen. Die Bereiche 52C und die in Fig. 5 gezeigten zwei Farbbereiche 52D weisen dann drei voneinander verschiedene Farben auf, so dass der Betrachter bei der Vorsehung von transluzenten Siebdruckfarben für die Bereiche 52D wiederum entsprechende Mischfarben wahrnimmt. Werden für die Farbbereiche 52D hingegen zwei unterschiedliche und lichtundurchlässige (opake) Farben eingesetzt, kann der Betrachter für die Farbbereiche 52D lediglich deren Eigenfarbe wahrnehmen. In jedem Fall ermöglicht die Anordnung von Farbbereichen über anderen Farbbereichen die Erzeugung mehrfarbiger Motive mit großen Schichtdicken und damit verbundener guter taktiler Erfassbarkeit.
  • Eine noch weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sicherheitselementes ist in Fig. 6 im Querschnitt gezeigt. Das Sicherheitselement 60 umfasst dabei die positionsgenau auf dem Substrat 64 angeordneten Farbbereiche 62A bis 62D. Dabei werden mittels eines ersten Siebdruckzylinders die Farbbereiche 62A, 62B und 62C aufgebracht, während mittels des zweiten Siebdruckzylinders die Farbbereiche 62D und 62E aufgebracht werden. Die Farbbereiche 62A und 62C können die gleiche oder aber eine verschiedene Eigenfarbe aufweisen. In entsprechender Weise können die mit einer transluzenten Farbe aufgebrachten Farbbereiche 62D und 62E gleichfarbig oder verschiedenfarbig ausgebildet sein. Auch bei dieser Ausführungsform werden die Farbbereiche relativ zueinander positionsgenau neben- und teilweise übereinander angeordnet. Wie Fig. 6 zu entnehmen ist, weisen die Farbbereiche 62A und 62C eine kleinere Schichtdicke dA und dC auf dem Substrat 64 auf, während die Farbbereiche 62D, 62E sowie 62B eine wesentliche größere Schichtdicke dD, dE und dB aufweisen. Das Sicherheitselement 60 ist somit ein extrem fälschungssicheres Sicherheitselement, was darüber hinaus durch die Vielfarbigkeit für den Betrachter einen großen Wiedererkennungswert aufweist, was ebenfalls zum Fälschungsschutz des Sicherheitselements bzw. des mit dem Sicherheitselement gekennzeichneten Datenträgers beiträgt.
  • In Fig. 7 ist ein Siebdruckzylinder 70 gezeigt, der ein Sieb mit Siebbereichen 71A und 71B aufweist, die durch die schematisch dargestellten Trennbereiche 74 voneinander getrennt sind. Die Siebbereiche 71A weisen die für den Durchtritt einer Siebdruckfarbe erforderlichen Siebbereiche 2A mit einer ersten Maschenweite von z.B. 180 mesh auf. In entsprechender Weise weisen die Siebbereiche 71B für den Durchtritt der zweiten Siebdruckfarbe einen Siebbereich 2B mit einer Maschenweite von z.B. 230 mesh auf. Alternativ könnten die Siebbereiche 2A eine Maschenweite von z.B. 275 mesh und die Siebbereiche 2B eine Maschenweite von z.B. 165 mesh aufweisen. Ein Siebdruckzylinder mit den Maschenweiten 180 mesh und 230 mesh könnte somit zur Erzeugung der Farbbereiche 12A und 12B in Fig. 4 benutzt werden, während ein Siebdruckzylinder mit Maschenweiten von 275 mesh und 165 mesh in den Siebbereichen 2A und 2B zur Erzeugung der Farbbereiche 12C und 12D der Ausführungsform gemäß Fig. 4 eingesetzt werden könnte. Wenngleich die Vorsehung von zwei Siebbereichen mit unterschiedlicher Maschenweite pro Siebdruckzylinder wirtschaftlich besonders interessant ist, ist es selbstverständlich auch möglich, einen Siebdruckzylinder mit drei oder vier Siebbereichen mit jeweils unterschiedlicher Maschenweite vorzusehen, um damit in der vorstehend beschriebenen Weise drei oder vier visuell unterscheidbare Farbbereiche unterschiedlicher Schichtdicke positionsgenau auf ein Substrat aufzubringen.
  • Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzten Siebdruckfarben enthalten neben den für Siebdruckfarben typischerweise eingesetzten Komponenten einen Anteil von ca. 15 Gew.-% bis 25 Gew.-% an Farbstoffen bzw. Pigmenten.
  • Ein Verfahren zur Bestimmung der Positionsgenauigkeit der Farbbereiche relativ zueinander wird nun anhand Fig. 8 erläutert.
  • Das Sicherheitselement gemäß Fig. 8 weist entsprechend dem Sicherheitselement von Fig. 2 drei Farbbereiche 12A bis 12C auf, die in dem anhand Fig. 3 erläuterten erfindungsgemäßen Verfahren in einem Druckgang auf dem Substrat 20 aufgebracht wurden. Zur Bestimmung der Positionsgenauigkeit der Farbbereiche wurden nun die Bereiche, in denen die Farbbereiche 12A und 12C sowie 12C und 12B, idealerweise Stoß an Stoß aneinandergrenzen, mittels hier nicht weiter dargestellter Mikroskopaufnahmen genauer untersucht. Wie aus Fig. 8 schematisch zu entnehmen ist, ergibt sich für den Bereich 16 ein kleiner Überlapp D1 der Farbbereiche 12A und 12C, während der Bereich 17 einen druckfreien Bereich D2 zwischen den Farbbereichen 12C und 12B aufweist. Der Betrag der Überlappung D1 der Farbbereiche 12A und 12C im Bereich 16 bzw. der Betrag des Abstands D2 der Farbbereiche 12C und 12B im Bereich 17 wird mittels Mikroskopaufnahmen gemessen. Liegt der Messwert für den Betrag der Überlappung bzw. des Abstands unterhalb von 0,3 mm, ist das Merkmal der positionsgenauen Anordnung der Farbbereiche für das vermessene Sicherheitselement erfüllt. Die Farbbereiche sind dann mit einer Positionsgenauigkeit von kleiner 0,3 mm relativ zueinander auf dem Substrat aufgebracht.
  • Wie aus Fig. 8 ferner zu entnehmen ist, ist die Schichtdicke der Siebdruckschicht im Bereich der Überlappung 16 um den Betrag d1 höher als im Bereich der nicht überlappenden Farbbereiche 12A bis 12C, wo die Schichtdicke jeweils den Wert d aufweist.

Claims (18)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements (12) für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und andere Datenträger, bei dem
    - ein Substrat (20, 54, 64) mittels eines ersten Siebdruckzylinders (31) mit wenigstens zwei visuell unterscheidbaren Farbbereichen (12A) versehen wird, dadurch gekennzeichnet, daß
    - das Substrat (20, 54, 64) mittels eines zweiten Siebdruckzylinders (31, 32) mit wenigstens einem dritten, von den wenigstens zwei anderen Farbbereichen (12A, 12C, 52A) visuell unterscheidbaren Farbbereich (12A, 12C, 52A, 52D) versehen wird,
    - wobei die Farbbereiche (12A, 12C, 52A, 52C, 52D, 62A, 62D) mittels erstem und zweitem Siebdruckzylinder (32) in einem Druckgang und mit einer Positionsgenauigkeit von kleiner 0,3 mm relativ zueinander auf dem Substrat (20, 54, 64) aufgebracht werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (20, 54, 64) mittels des ersten Siebdruckzylinders (31) mit zwei visuell unterscheidbaren Farbbereichen (12A) und mittels des zweiten Siebdruckzylinders (31, 32) mit zwei weiteren, von den ersten beiden Farbbereichen (12A, 12C, 52A) visuell unterscheidbaren Farbbereichen (12A) versehen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die visuell unterscheidbaren Farbbereiche (12A, 12C, 52A, 52C, 52D, 62A, 62D) positionsgenau aneinander angrenzend auf dem Substrat (20, 54, 64) aufgebracht werden.
  4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Farbbereich (12A, 12C, 52A, 52D) positionsgenau und zumindest teilweise über einem anderen Farbbereich (12A, 12C, 52A, 52D) aufgebracht wird.
  5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Farbbereiche (12A, 12C, 52A, 52D) mit einer Schichtdicke auf dem Substrat (20, 54, 64) aufgebracht wird, die sich von der Schichtdicke der anderen Farbbereich (12A, 12C, 52A, 52C, 52D, 62A, 62D) unterscheidet.
  6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbbereiche (12A, 12C, 52A, 52C, 52D, 62A, 62D) relativ zueinander mit einer Positionsgenauigkeit von kleiner 0,2 mm, bevorzugt von kleiner 0,1 mm auf dem Substrat (20, 54, 64) aufgebracht werden.
  7. Sicherheitselement (12, 50, 60) zur Absicherung von Sicherheitspapieren, Wertdokumenten und anderen Datenträgern, hergestellt nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit,
    - einem Substrat (20, 54, 64) das mit wenigstens drei visuell unterscheidbaren Farbbereichen (12A) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß
    - wenigstens zwei Farbbereiche (12A, 12C, 52A, 52C, 52D, 62A, 62D) mittels eines ersten und wenigstens ein dritter Farbbereich (20, 54, 64) mittels eines zweiten Siebdruckzylinders (31, 32) in einem Druckgang und mit einer Positionsgenauigkeit von kleiner 0,3 mm relativ zueinander auf dem Substrat (20, 54, 64) aufgebracht sind.
  8. Sicherheitselement (12, 50, 60) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es vier visuell unterscheidbare Farbbereiche (12A) aufweist.
  9. Sicherheitselement (12, 50, 60) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenntzeichnet, dass die visuell unterscheidbaren Farbbereiche (12A, 12C, 52A, 52C, 52D, 62A, 62D) positionsgenau aneinander angrenzend auf dem Substrat (20, 54, 64) angeordnet sind.
  10. Sicherheitselement (12, 50, 60) nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Farbbereich (12A, 12C, 52A, 52D) positionsgenau und zumindest teilweise über einem anderen Farbbereich (12A, 12C, 52A, 52D) angeordnet ist.
  11. Sicherheitselement (12, 50, 60) nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Farbbereich (12A, 12C, 52A, 52D) eine Schichtdicke aufweist, die sich von der Schichtdicke der anderen Farbbereiche (12A, 12C, 52A, 52C, 52D) unterscheidet.
  12. Sicherheitselement (12, 50, 60) nach wenigstens einem der Ansprüche 7 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Farbbereiche (12A, 12C, 52A, 52C, 52D) relativ zueinander mit einer Positionsgenauigkeit von kleiner 0,2 mm, bevorzugt von kleiner 0,1 mm auf dem Substrat (20, 54, 64) angeordnet sind.
  13. Datenträger, insbesondere Sicherheitspapier oder Wertdokument mit einem Sicherheitselement (12, 50, 60) nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
  14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit
    - einem ersten Siebdruckzylinder (31, 32, 70) mit wenigstens zwei durch einen Trennbereich (16,17) getrennten Siebbereichen (2A, 2C, 33A, 71A) zur Aufbringung zweier visuell unterscheidbarer Farbbereiche (12A, 12C, 52A, 52C, 52D) auf einem Substrat, (20, 54, 64)
    - einem zweiten Siebdruckzylinder (31, 32) mit wenigstens einem Siebbereich (28) zur Aufbringung wenigstens eines dritten Farbbereichs (12A, 12C, 52D) auf dem Substrat, (20, 54, 64)
    - einem Gegendruckzylinder (38) und gekennzeichnet durch
    - Mitteln zur Positionierung des ersten und zweiten Siebdruckzylinders (31, 32) relativ zueinander mit einer Positionsgenauigkeit von kleiner 0,3 mm.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennbereich (16, 17) des ersten Siebdruckzylinders (31) einen im Inneren des Siebdruckzylinders (31) angeordneten Trennring, insbesondere elastischen Trennring aufweist.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet,
    dass der Trennring eine Breite von weniger als 20 mm, bevorzugt von weniger als 15 mm aufweist.
  17. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch
    gekennzeichnet dass der erste und/oder zweite Siebdruckzylinder (31) ein Sieb (33, 36) mit zumindest zwei unterschiedlichen Maschenweiten (180) aufweist.
  18. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 14 bis 17,
    dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Trockeneinrichtung
    zur zumindest teilweisen Trocknung zumindest eines Farbbereichs (12A, 12C, 52D) vorgesehen ist.
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