WO2009083149A2 - Übertragung von druck- und/oder prägestrukturen auf eine endlos-folie - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Übertragen von Druck- und/ oder Prägestrukturen auf ein Sicherheitselement mit einem Druck- oder Prägezylinder (3) und einem Gegendruckzylinder (5). Das Sicherheitselement besteht aus mindestens einem Substrat in Form einer zumindest bereichsweise lichtdurchlässigen Endlos-Folie (1), wobei die Endlos-Folie (1) zwischen dem Druck- oder Prägezylinder (3) und dem Gegendruckzylinder (5) hindurch läuft. Erfindungsgemäß ist in Laufrichtung der Endlos-Folie (1) vor dem Druck- oder Prägezylinder (3) mindestens eine Einschwenkwalze (4) angeordnet, die die Endlos-Folie (1) zu einer Seite hin überdehnt. Hierdurch entsteht eine Schrägstellung der Endlos-Folie (1) in Bezug auf die Achse des Druck- oder Prägezylinders (3).

Description

Übertragen von Druck- und /oder Prägestrukturen auf eine Endlos-Folie

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Übertragen von Druck- und/ oder Prägestrukturen auf ein Sicherheitselement mit einem Druck- oder Prägezylinder und einem Gegendruckzylinder. Das Sicherheitselement besteht aus mindestens einem Substrat in Form einer zumindest bereichsweise lichtdurchlässigen Endlos-Folie, wobei die Endlos-Folie zwischen dem Druck- oder Prägezylinder und dem Gegendruckzylinder hindurchläuft.

Die meisten Druckverfahren, wie z.B. Tiefdruck, Offsetdruck, Hochdruck und der Rotationssiebdruck arbeiten mit einem Druck- oder Prägewerk bestehend aus einem Druck- oder Prägezylinder und einem Gegendruckzylinder, der auch als Presseur bezeichnet wird. Das zu bedruckende Substrat wird zwischen dem Druck- oder Prägezylinder und dem Gegendruckzylinder hindurchgeführt. Hierbei wird durch den mechanischen Druck zwischen den beiden Zylindern ein Farbauftrag oder eine Prägestruktur auf das Substrat übertragen. Beim Stichtiefdruck, einer Sonderform des Tiefdrucks, ist auch eine Kombination von Drucken und Prägen möglich, da hierbei durch den bei diesem Druckverfahren auftretenden enorm hohen Druck zwischen Druckzylinder und Gegendruckzylinder nicht nur ein Farbauftrag auf das Substrat erfolgt, sondern das Substrat in diesem Bereich zusätzlich auch verformt wird. Der Farbauftrag und die Prägung sind deckungsgleich angeordnet.

Das Substrat kann dem Druck- oder Prägewerk in einzelnen Bogen zugeführt werden, die auf einem Stapel aufgeschichtet sind. Alternativ kann das Substrat als quasi endloses Band auf einer Rolle aufgewickelt sein. Besteht das Substrat hierbei aus einer Folie, wird dieses endlose Band als Endlos- Folie bezeichnet. Die Endlos-Folie weist somit im Gegensatz zu einer bogenförmigen Folie eine Länge auf, die wesentlich größer ist als ihre Breite. Na- turgemäß ist eine Endlos-Folie nicht unendlich, sondern endlich lang, sie ist jedoch so lang, dass sie zu Transport- und Verarbeitungszwecken auf die Rolle aufgewickelt ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Folie direkt nach ihrem Herstellungsprozess dem Druckwerk zuzuführen, so dass die Folie als kontinuierliche Bahn und ohne mechanisches Ablängen bearbeitet werden kann.

Zur Anwendung gelangen derartige Endlos-Folien bei der Herstellung von Sicherheitselementen für Wert- oder Sicherheitsdokumente, wie beispiels- weise Banknoten, Ausweise, Pässe, Urkunden, Kredit- oder Debitkarten. Die Endlos-Folie wird dabei bedruckt und/ oder geprägt, gegebenenfalls mit weiteren Lack- oder Kunststoffschichten versehen und auf ein Substrat aufgebracht oder in ein Substrat eingebracht. Dieses Substrat besteht hierbei insbesondere aus Papier.

So ist beispielsweise aus DE 10 2005 062132 Al ein Sicherheitselement in Form von Fäden und Folien für Sicherheitspapiere, Wertdokumente und dergleichen bekannt, das eine mikrooptische Moire- Vergrößerungsanordnung aufweist. Diese Moire- Vergrößerungsanordnung besteht aus einem Motivbild, über dem sich Mikrofokussierelemente befinden. Das Motivbild besteht aus einer periodischen oder zumindest lokal periodischen Anordnung von Mikromotivelementen mit Motivhöhen und Motivabständen von 10 μm bis 40 μm. Die Mikrofokussierelemente sind ebenfalls periodisch oder zumindest lokal periodisch angeordnet. Die Mikromotivelemente befinden sich in der Fokusebene der Mikrofokussierelemente. Beide Elemente sind in einem geregelten Raster angeordnet. Durch eine gezielt eingestellt Verkippung der beiden Raster zueinander entsteht ein Vergrößerungseffekt. Der eingestellte Verkippungswinkel bestimmt die Vergrößerung. Das Motivbild ist auf ein Substrat aufgedruckt oder aufgeprägt, das bevorzugt aus einer zumindest bereichsweise lichtdurchlässigen Folie besteht. Die Mikrofokus- sierelemente sind auf der zweiten Folienseite in eine Lackschicht eingeprägt. Die Trägerfolie der Mikrostrukturelemente und der Mikrofokussierelemente bildet den Abstandshalter, der die Mikrostrukturelemente in die Fokusebene der Mikrofokussierelemente setzt, um so eine scharfe Abbildung zu erzeugen.

Neben dem Vergrößerungseffekt der Motive des Motivbildes tritt eine scheinbare Bewegung der vergrößerten Motive relativ zum Hintergrund auf, wobei sowohl vertikale als auch horizontale Bewegungen auftreten können. Die Motive schweben hierbei scheinbar vor dem Hintergrund und bewegen sich, sobald das Sicherheitselement um eine Achse gekippt wird.

Je nach gewählter geometrischer Anordnung der beiden Ebenen der Mikro- fokussierelemente und des Motivbildes zueinander, stellt sich der gewünschte Vergrößerungseffekt ein. Hierbei werden die Rasterweite der Mikrofokussierelemente und des Motivbildes sowie die Winkellage der Hauptachsen der Ebenen beider Arrays zueinander entsprechend eingestellt, wobei der Versatz zwischen den Hauptachsen lediglich in einem sehr schmalen Bereich von 0,1° bis 0,5° liegt.

Die Lage der Hauptachsen der beiden Ebenen zueinander muss während des gesamten Prozesses der Herstellung des Sicherheitselementes exakt in einem genau definierten Winkel gehalten werden. So kann ein während der Her- Stellung des Sicherheitselementes auftretender Winkelversatz die Lage der beiden Ebenen zueinander in unerwünschter Weise verschieben, beispielsweise die zuvor schräg gegeneinander angeordneten Ebenen wieder parallel zueinander ausrichten, so dass die Vergrößerung und die im vergrößerten Motiv sichtbare Bewegungsrichtung verändert wird. Ursache für diese Ab- weichungen sind Ungenauigkeiten bei der Herstellung des Druck- oder Prägewerkes für die Mikrostrukturelemente und der Mikrofokussierelemente sowie eine unerwünschte Verdrehung der Trägerfolie beim Einprägen der Mikrofokussierelemente oder auch beim Folientransport vor dem Aufdru- cken / Einprägen der Mikrostrukturelemente.

Da die zur Einstellung der gewünschten Vergrößerung benötigten Winkel mit 0,1° bis 0,5° sehr klein sind, bewirken die standardmäßig bei der Herstellung der Druck- oder Prägewalze auftretenden Abweichungen von den SoIl- vorgaben sowie die normalerweise im Bahndruck auftretende Verkippung der Folie beim Drucken/ Prägen durch seitliche Überdehnung eine optisch deutlich sichtbare Veränderung der Vergrößerung. Dadurch würde die Produktion einer Folie mit konstantem Vergrößerungsfaktor unmöglich gemacht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Sicherheitselementen vorzuschlagen, die die Probleme des Standes der Technik löst.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Erfindungsgemäß ist in Laufrichtung der Endlos-Folie vor dem Druck- oder Prägezylinder mindestens eine Einschwenkwalze angeordnet, die die Endlos-Folie zu einer Seite hin überdehnt. Hierdurch entsteht eine Schrägstellung der Endlos-Folie in Bezug auf die Achse des Druckzylinders oder des Prägezylinders. Der Vorteil der gezielten Schrägstellung der Folie besteht darin, dass die im Produktionsprozess auftretenden Abweichungen der Verkippungswinkel der Mikrostrukturelementebene und der Mikrof okussierelementebene ausgeglichen werden können.

Zum einen wird hierdurch die Möglichkeit geschaffen, durch eine fest vorgegebene Verkippung der Einschwenkwalze die beim Herstellungsprozess der Druck- oder Prägewalze auftretenden Abweichungen aufzuheben.

Zum anderen lassen sich auch Schwankungen der Vergrößerung durch seitliche Überdehnung der Folie in Vorarbeitsgängen durch eine aktive Ansteuerung der Einschwenkwalze beheben. Hierzu wird hinter dem Druck- oder Prägewerk, in dem dass Mikrostrukturelement aufgebracht wird, eine Kamera installiert, die dem Bediener die optische Beobachtung des im Druck- prozess erzeugten Bildes ermöglicht. Einer gegebenenfalls auftretenden Veränderung der Vergrößerung im Vergleich zu einem vorliegenden Sollbild kann somit durch die Betätigung der Einschwenkwalze entgegengewirkt werden. Da in einem geregelten Bahndruck seitliche Überdehnungen der Folie nicht ruckweise auftreten sondern sich kontinuierlich über die Lauflän- ge aufbauen und teilweise auch konstant bleiben, ermöglicht die Bahnbeobachtung hinter dem Druck- oder Prägewerk eine ausreichend schnelle Reaktion. Somit wird besonders vorteilhaft eine Grundlage für eine konstante Produktion geschaffen.

Besonderer Vorteil der Erfindung ist somit, dass bei der Herstellung der Druck- oder Prägewalze die exakte Einstellung der Winkelausrichtung entfallen kann, da diese erst während des Bedrückens und/ oder Prägens der Endlos-Folie mittels der Einschwenkwalze erfolgt. Abweichungen von der exakten Einstellung der Winkelausrichtung des Mikrostrukturarrays, die aufgrund der kleinen Winkel unvermeidlich sind, können aufgehoben werden. Damit erhöht sich die Fertigungstoleranz bei der Werkzeugherstellung.

Darüber hinaus kann auch mithilfe der Einschwenkwalze eine gewünschte Vergrößerung der Motive des Motivbildes erzielt werden. Die eingesetzten Druck- oder Prägewalzen weisen keine Verkippung der Rasterebenen der Mikrostrukturelemente und der Mikrofokussierelemente auf. Die Verkippung wird alleine durch die Einschwenkwalze erzielt. Der Vorteil dieses Verfahrens ist es unter anderem, mit ein und demselben Druck- oder Präge- werk unterschiedliche Vergrößerungen der Motive des Motivbildes zu erzeugen, wozu ansonsten ein neues oder zusätzliches Druck- oder Prägewerk benötigt würde.

In allen angesprochenen Ausführungen werden analog zum direkten Auf- druck die Mikrostrukturelemente auf die Trägerfolie aufgebracht, die durch die Einschwenkwalze beim Einlauf in das Druck- oder Prägewerk durch elastische Überdehnung gezielt verkippt ist. Dadurch entsteht eine Verkippung der Mikrostrukturelemente zur zulaufenden Folie, die auf der Rückseite die Mikrofokussierelemente trägt. Die Verkippung dient, wie oben be- schrieben, der Einstellung und Nachjustage der Vergrößerung der Moire- Vergrößerungsanordnung.

Ist auf der Endlos-Folie eine Prägelackschicht aufgebracht, überträgt der Prägezylinder Prägestrukturen in die Prägelackschicht. Dabei kann es sich um einen thermoplastischen Prägevorgang oder um das Prägen in einen Strahlungsvernetzenden Lack handeln. Die Härtung der Prägestrukturen erfolgt bevorzugt in dem Bereich, in dem die Endlos-Folie den Druck- oder Prägezylinder umschlingt, mittels Elektronenstrahlen oder mittels UV- Strahlung. Als Strahlungsvernetzende Lacke werden beispielsweise UV- härtende Lacke verwendet, die radikalisch aufgebaut und mit Photoinitiatoren versehen sind, und die im langwelligen UV oder im kurzwelligen sichtbaren Bereich mit Wellenlängen von 400 nm bis 450 nm angeregt werden.

Besonders bevorzugt ist die Einschwenkwalze so gegen die Achse des folgenden Druck- oder Prägezylinders schräg gestellt, dass die Endlos-Folie bezogen auf die Folienbreite einen seitlichen Versatz von 0,01 % bis 0,65 % aufweist. Auf eine Folienbreite von 810 mm entsteht somit ein seitlicher Versatz von 0,1 mm bis 5 mm.

Die Schrägstellung der Einschwenkwalze erfolgt besonders bevorzugt, indem die Einschwenkwalze an einem Ende klapp- oder drehbar gelagert ist, beispielsweise durch ein Klapp- oder Kugelgelenk. An ihrem anderen Ende ist die Einschwenkwalze verschiebbar gelagert, wobei dieses Ende bei- spielsweise durch eine Spindel, eine Hydraulik, Pneumatik oder einen Stellmotor bewegt wird. Alternativ ist es auch möglich, dass die Einschwenkwalze an beiden Enden verschiebbar gelagert ist, so dass sich beliebige Ausrichtungen der Einschwenkwalzen im Raum, bezogen auf den Druck- oder Prägezylinder, einstellen lassen. In diesem Fall werden beide Enden jeweils durch eine Spindel, eine Hydraulik, eine Pneumatik oder einen Stellmotor oder einen anderen Antrieb bewegt.

Vorteilhaft können auch mehrere Einschwenkwalzen hintereinander angeordnet werden. Dadurch kann im Einzelfall die erzielbare Verkippung der Folie vergrößert werden. Beim Umlaufen einer einzelnen Einschwenkwalze ergibt sich bei starker Verkippung die Gefahr der Faltenbildung in der Folie, die durch eine mehrstufig ausgeführte Verkippung reduziert werden kann. Die Konstruktion der Einschwenkwalzen ist in Bezug auf die Stellmöglichkeiten, die Reproduzierbarkeit und die Einstellgenauigkeit für die jeweilige Anwendung mit mechanischen Komponenten und Ablesemöglichkeiten adaptiert. Die Einstellung erfolgt hierbei mit ausreichender Genauigkeit, bei- spielsweise über motorisch/ hydraulisch/ pneumatisch angetriebene Feingewindespindeln oder Hubkolben. Die Positionierung durch den Bediener ist durch einen überwachten Vorschub des Stellgliedes reproduzierbar vorzunehmen. Je nach Folientyp können somit unterschiedliche Verkippungen bei derselben Verstellung aus der Null-Lage heraus erzielt werden, da die me- chanische Steifigkeit sowie der Schlupf verschiedener Folien auf der Einstellwalze unterschiedlich ist.

Die genaue Bestimmung der Solleinstellung der Einschwenkwalze erfolgt beispielsweise mithilfe einer Beobachtungskamera hinter dem Druck- oder Prägewerk. Auch eine rein manuelle mechanische Einstellung der Einschwenkwalze mit Handrädern, die eine Winkelanzeige tragen, ist auf diese Weise möglich. Analoges gilt bei Einsatz einer hydraulischen Verstellung der Einschwenkwalze. Die Justage der hydraulischen Verschiebung der Einschwenkwalze erfolgt durch den Bediener, der sich am Bild der Beobach- tungskamera orientiert.

Besonderer Vorteil der Erfindung ist somit, dass bereits während des Druck- und/oder Prägevorganges gezielt auf einen unerwünschten und sich verändernden seitlichen Versatz in der Endlos-Folie reagiert werden kann. Hierbei regulieren aktive und/ oder passive Regelsysteme die jeweils benötigte Gegendehnung der Endlos-Folie durch Verstellung der Einschwenkwalze.

Die Mikromotivelemente des Motivbildes sind in einer der zuvor genannten Ausführungen auf dem Druck- und/ oder Prägezylinder senkrecht zur Ach- se des Druck- und/ oder Prägezylinders ausgerichtet. Eine rechtwinklige Ausrichtung von Druckmotiven bzw. Mikromotivelementen entspricht bei der Erstellung von Prägezylindern und Tiefdruckzylindern dem üblicherweise verwendeten Standard, so dass besonders vorteilhaft übliche Soft- wareprogramme sowie die gewohnte Vorgehensweise bei der Herstellung von Prägezylindern beibehalten werden kann. Somit werden Anpassungsfehler durch ansonsten notwendige Software-Änderungen oder durch notwendige mechanische Verkippung beim Rekombinieren vermieden.

Bei einer Verkippung der Einschwenkwalze, bezogen auf die Laufrichtung der Endlos-Folie nach unten, erfolgt eine Überdehnung der Endlos-Folie nach rechts, bezogen auf die Laufrichtung der Endlos-Folie. Wird die Einschwenkwalze hingegen nach oben verkippt, erfolgt eine Überdehnung der Endlos-Folie nach links. Bei keiner Verkippung der Einschwenkwalze schließlich erfolgt keine Überdehnung der Endlos-Folie.

Abschließend wird die Endlos-Folie in Laufrichtung der Endlos-Folie nach dem Druck- und/ oder Prägezylinder auf eine Rolle aufgewickelt und ihrer weiteren Bearbeitung zugeführt. Hierbei kann die Endlos-Folie wieder ab- gewickelt, in schmale Fäden geschnitten und wiederum auf eine Rolle aufgewickelt werden. Alternativ kann die Endlos-Folie selbstverständlich auch direkt im Anschluss an den Druck- und/ oder Prägevorgang geschnitten und gestapelt werden, so dass eine weitere Bearbeitung als Folienbogen möglich ist.

Bei den oben erwähnten Moire- Vergrößerungsanordnungen sind die Betrachtungswinkel für die visuelle Erkennbarkeit und die Verschiebungen der Ansichten der Mikromotivelemente so aufeinander abgestimmt, dass für den Betrachter beim Kippen des Sicherheitselements eine sich im Wesentlichen senkrecht zur Kippachse bewegende Darstellung des Motivs entsteht, die als Orthoparallaxe bezeichnet wird. Sie widerspricht dem gewohnten Bewegungsverhalten im dreidimensionalen Raum und weist daher einen hohen Aufmerksamkeits- und Wiedererkennungswert auf. Vorteil der Erfindung ist hierbei, dass dieser Effekt der Orthoparallaxe nicht gestört wird. Etwaige noch vorhandene leichte Veränderungen der Ausrichtung der Bewegungsrichtung in Bezug auf die Kippachse fallen an der fertigen Moire- Vergrößerungsanordnung kaum auf. Im Gegensatz dazu wird eine für den Betrachter beim Kippen des Sicherheitselements sich im Wesentlichen parallel zur Kippachse bewegende Darstellung des Motivs als Parallaxe bezeichnet.

Besonders vorteilhaft ist bei der Herstellung der Moire-Magnifier durch die Überdehnung der Endlos-Folie eine Ausrichtung der Orthoparallaxe oder auch der Parallaxe zwischen der periodischen oder lokal periodischen An- Ordnung der Mikrofokussierelemente und der Mikromotivelemente einstellbar. Die Abprägung der feinen Strukturen des Moire-Magnifiers wird dabei nicht gestört, da diese durch die direkt aufliegende Gegendruckwalze bestimmt wird, die ein Verrutschen der Endlos-Folie auf dem Prägewerkzeug verhindert. Die Mikromotivelemente derartiger Ausführung weisen Grö- ßenordnungen von 5 μm bis 100 μm auf, vorzugsweise haben sie eine Motivgröße von 15 μm bis 40 μm. Die zugehörigen Mikrofokussierelemente sind beispielsweise als sphärische Zylinderlinsen mit einem Krümmungsradius von 5 μm bis 50 μm, vorzugsweise von 10 μm bis 35 μm, angelegt.

Die beschriebene Erfindung ermöglicht auch die bewusste Änderung der

Bewegungsrichtung der vergrößerten Motive bei identischen Designs, um so auf einfache Art und Weise eine Differenzierung zwischen unterschiedlichen Produkten mit denselben Designelementen zu ermöglichen. Durch die gezielte Änderung der Winkelausrichtung des Mikromotivarrays zum Array der Mikrofokussierelemente lässt sich die bevorzugte Bewegungsrichtung des sichtbaren vergrößerten Moire-Magnifiers einstellen. So ist es möglich, die Hauptbewegungsrichtung beispielsweise horizontal auszurichten. Diese Ausrichtung ist für die Betrachtung die gefälligste, im Stand der Technik ist lediglich eine Bewegung in einer Vorzugsrichtung angegeben, die schräg zur Horizontalen steht. Die Erfindung ermöglicht nun eine gezielte Einstellung der Hauptbewegungsrichtung und somit eine Verbesserung der Differenzierung unterschiedlicher Produkte.

Weiterhin kann durch die beschriebene Einstellmöglichkeit bei demselben vergrößerten Motiv eine mit dem Auge unterscheidbare Ausführung eines Moire-Magnifiers erzielt werden, die für den Einsatz in unterschiedlichen Denominationen einer Währung denkbar ist. So kann eine Differenzierung von drei Werten durch unterschiedliche Bewegungsrichtungen erfolgen, bei- spielsweise durch eine Bewegung schräg von links oben nach rechts unten, oder horizontal, oder schräg von links unten nach rechts oben. Da die Werkzeugherstellung zeitlich und kostenmäßig bei Mikrostrukturf olien merklich zu Buche schlägt, stellt die aufgeführte Variationsmöglichkeit eine kostengünstige Alternative dar, mehrere Denominationen mit demselben Motiv und unterschiedlicher Bewegungsrichtung auszuführen.

Bevorzugt sind die Mikromotivelemente in Form von mikroskopischen Strukturen auf einem Substrat aus Papier oder aus einer zweiten Endlos- Folie angeordnet. Sind die Mikromotivelemente auf einem Substrat aus einer zweiten Endlos-Folie angeordnet, kann auch die zweite Endlos-Folie ebenso wie die erste Endlos-Folie zu einer Seite hin überdehnt werden. Durch die Überdehnung der zweiten Endlos-Folie entsteht auch eine Schrägstellung der zweiten Endlos-Folie in Bezug auf die Laufrichtung der zweiten Endlos- Folie, wobei nach der Schrägstellung der zweiten Endlos-Folie die zweite Endlos-Folie geprägt und/ oder bedruckt wird. Die zweite Endlos-Folie wird hierbei durch eine entsprechende weitere Einschwenkwalze mit einer Kippvorrichtung überdehnt, wobei die Einschwenkwalze der zweiten Endlos- Folie abhängig oder unabhängig von der Einschwenkwalze der ersten End- los-Folie gekippt werden kann.

Besonders bevorzugt ist das Sicherheitselement ein Patch, eine Sicherheitsfolie oder ein Faden für ein Sicherheitsdokument, wie eine Banknote, ein Ausweis oder eine Karte. Ein Patch ist hierbei ein etikettenförmiges Einzelele- ment, das auf der Oberfläche des Substrates aufgebracht ist; eine Sicherheitsfolie ein Folienstreifen, der auf der Oberfläche des Substrates aufgebracht ist; und ein Faden ein Folienstreifen, der vollständig oder teilweise innerhalb des Substrates angeordnet ist.

Anhand der nachfolgenden Beispiele und ergänzenden Figuren werden die Vorteile der Erfindung und verschiedene bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung erläutert. Im Einzelnen zeigen schematisch:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Prägemaschine mit Prägewerkzeug und Einschwenkwalze und hierbei in

Fig. Ia in Seitenansicht, Fig. Ib in Draufsicht, Fig. 2 die Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Prägemaschine und hierbei in Fig. 2a mit Verkippung der Einschwenkwalze nach unten,

Fig. 2b ohne Verkippung der Einschwenkwalze, Fig. 2c mit Verkippung der Einschwenkwalze nach oben. Der besseren Verständlichkeit wegen sind die in den folgenden Beispielen beschriebenen Ausführungsformen auf die wesentlichen Kerninformationen reduziert sowie die Darstellungen in den Figuren stark schematisiert und spiegeln nicht die realen Gegebenheiten wider. Vor allem entsprechen die in den Figuren gezeigten Proportionen nicht den in der Realität vorliegenden Verhältnissen und dienen ausschließlich zur Verbesserung der Anschaulichkeit. Bei der praktischen Umsetzung können wesentlich komplexere Muster oder Bilder im Ein- oder Mehrfarbendruck als Beschichtung zur Anwendung kommen. Dasselbe gilt für die Prägestrukturen. Die in den folgenden Bei- spielen dargestellten Informationen können ebenfalls durch beliebig aufwendige Bild- oder Textinformationen ersetzt werden.

Die Beispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen dar, auf die jedoch die Erfindung in keinerlei Weise beschränkt sein soll. Insbesondere sind die ver- schiedenen Ausführungsbeispiele auch nicht auf die Verwendung in der beschriebenen Form beschränkt, sondern können zur Erhöhung der Effekte auch untereinander kombiniert werden.

Fig. Ia zeigt in Seitenansicht eine Prägemaschine mit einem Präge Werkzeug in Form eines Prägezylinders 3 und einer Einschwenkwalze 4. Die Prägemaschine führt eine Endlos-Folie 1 in Transportrichtung 2 über die Einschwenkwalze 4 dem Prägezylinder 3 zu. Durch eine Gegendruckwalze 5 wird die Endlos-Folie 1 derart gegen den Prägezylinder 3 gedrückt, dass die zu prägenden Strukturen auf der Endlos-Folie 1 abgebildet werden.

Die Endlos-Folie 1 umschlingt den Prägezylinder 3 in einem Winkelbereich von etwa 230°, wobei in diesem Bereich eine Härtung der Endlos-Folie 1 erfolgt. Hierbei wird die Endlosfolie beispielsweise mit UV-Licht bestrahlt, so dass der auf Folie aufgetragene Prägelack gehärtet wird und somit die im Prägewerk übertragenen Mikrostrukturelemente fest in den Prägelack eingefroren werden.

Im Anschluss an den Prägevorgang wird die Endlos-Folie 1 über eine Um- lenkwalze ihrer weiteren Bearbeitung zugeführt. So kann die Endlos-Folie 1 beispielsweise wieder auf eine Rolle aufgewickelt werden oder abgelängt bzw. abgeschnitten und in Form einzelner Bogen gestapelt werden.

Die Einschwenkwalze 4 ist gemäß Fig. Ib an einer Seite 7 dreh- oder schwenkbar gelagert. Der Punkt 7 stellt somit das Gelenk dar, um das die Einschwenkwalze 4 gedreht oder geschwenkt werden kann. An ihrer anderen Seite 8 ist die Einschwenkwalze 4 verschiebbar aufgehängt. Hierbei greift beispielsweise ein Hydraulikzylinder, eine Hebelmechanik oder eine Spindel an der Aufhängung 8 an und verschiebt diese in beliebige Raumrichtungen, beispielsweise nach oben oder unten.

Dieses Schwenken der Einschwenkwalze ist schematisch in Fig. 2 dargestellt. Zur besseren Übersicht ist die Einschwenkwalze 4 als Linie dargestellt.

Fig. 2b zeigt den Ausgangszustand, d.h. die nicht verkippte Einschwenkwalze 4, deren Drehachse somit parallel zur Drehachse des Prägezylinders 3 liegt. Prägestrukturen 10, die durch den Prägezylinder 3 auf die Endlos- Folie 1 aufgebracht werden, sind parallel zu einem Druckmotiv 9 ausgerichtet.

Wird die Einschwenkwalze gemäß Fig. 2a nach unten verkippt, erfolgt eine Überdehnung der Endlos-Folie nach rechts, bezogen auf die Laufrichtung der Endlos-Folie. Der Winkel des Aufdruckes bzw. der Aufprägung der Mikromotivelemente in Bezug auf die Mikrolinsenarrays auf der Folienrück- seite wird entsprechend verdreht. Es folgt eine stärkere Vergrößerung, wenn vor der Einschwenkung die beiden periodischen oder zumindest lokal periodischen Anordnungen von Mikromotivelementen und Mikrofokussierele- menten parallel zueinander ausgerichtet waren.

Entsprechend erfolgt bei einer Verkippung der Einschwenkwalze gemäß Fig. 2c nach oben eine Überdehnung der Endlos-Folie nach links, bezogen auf die Laufrichtung der Endlos-Folie.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Vorrichtung zum Übertragen von Druck- und/ oder Prägestrukturen auf ein Sicherheitselement aus mindestens einem Substrat in Form einer zu- mindest bereichsweise lichtdurchlässigen Endlos-Folie mit einem Druckoder Prägezylinder und einem Gegendruckzylinder, wobei die Endlos- Folie zwischen dem Druck- oder Prägezylinder und dem Gegendruckzylinder hindurchläuft, dadurch gekennzeichnet, dass in Laufrichtung der Endlos-Folie vor dem Druck- oder Prägezylinder mindestens eine Ein- schwenkwalze mit einer Kippvorrichtung angeordnet ist, die die Endlos-

Folie zu einer Seite hin überdehnt, so dass eine Schrägstellung der Endlos-Folie in Bezug auf die Achse des Druckzylinders oder des Prägezylinders erfolgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Endlos-Folie eine Prägelackschicht aufgebracht ist und in dem Bereich, in dem die Endlos-Folie den Druck- oder Prägezylinder umschlingt, eine Härtungsstation zu Härtung der Prägelackschicht angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Härtung der Endlos-Folie durch ultraviolette Strahlung oder durch Elektronenstrahlen erfolgt.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Endlos-Folie in Laufrichtung der Endlos-Folie nach dem Druck- oder Prägezylinder mithilfe eines Beobachtungssystems begutachtet und abschließend aufgewickelt wird.

5. Vorrichtung nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschwenkwalze so gegen die Achse des folgenden Druck- oder Prägezylinders schräg gestellt ist, dass die Endlos- Folie bezogen auf die Folienbreite einen seitlichen Versatz von 0,01 % bis 0,65 % aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf eine Folienbreite von 810 mm ein seitlicher Versatz von 0,1 mm bis 5 mm entsteht.

7. Vorrichtung nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägstellung der Einschwenkwalze erfolgt, indem die Einschwenkwalze an einem Ende klapp- oder drehbar gelagert und an ihrem anderen Ende verschiebbar gelagert ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschwenkwalze an ihrem klapp- oder drehbar gelagerten Ende durch ein Klapp- oder Kugelgelenk geführt ist und eine Spindel, eine Hydraulik, eine Pneumatik oder ein Stellmotor das andere Ende verschiebt.

9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschwenkwalze an beiden Enden verschiebbar gelagert ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Spindel, eine Hydraulik, eine Pneumatik oder ein Stellmotor jeweils eines der Enden der Einschwenkwalze bewegt.

11. Vorrichtung nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Konstruktion der Einschwenkwalze in Bezug auf die Stellmöglichkeiten, die Reproduzierbarkeit und die Einstellgenauigkeit für die jeweilige Anwendung mit mechanischen Komponenten und Ablesemöglichkeiten adaptiert ist, wobei eine genaue Positionierung der Stellglieder durch geregelte Einstellung der Verschiebewege, gekoppelt mit einer Angabe des angefahrenen Verschiebeweges erfolgt und die Einstellung elektronisch abgreifbar oder an einer an der Einschwenkwalze installierten mechanischen Messvorrichtung ablesbar ist.

12. Vorrichtung nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aktive und/ oder passive Regelsysteme die jeweils benötigte Gegendehnung der Endlos-Folie durch Verstellung der Einschwenkwalze regulieren.

13. Vorrichtung nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass ein hinter dem Druck-/ Prägewerk installiertes optisches Beobachtungssystem die aktive oder passive Regelung unterstützt.

14. Vorrichtung nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Motive auf dem Druck- oder Prägezylinder senkrecht zur Achse des Druck- oder Prägezylinders ausgerichtet sind.

15. Vorrichtung nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Verkippung der Einschwenkwalze, bezogen auf die Laufrichtung der Endlos-Folie nach unten, eine Überdehnung der Endlos-Folie nach rechts, bezogen auf die Laufrichtung der Endlos-Folie, erfolgt.

16. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Verkippung der Einschwenkwalze, bezogen auf die Laufrichtung der Endlos-Folie nach oben, eine Überdehnung der Endlos-Folie nach links, bezogen auf die Laufrichtung der End- los-Folie, erfolgt.

17. Vorrichtung nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitselement ein Patch, eine Sicherheitsfolie oder ein Faden ist.

18. Verfahren zum Bedrucken und/ oder Prägen eines zumindest einschichtigen Sicherheitselementes aus mindestens einem Substrat in Form einer zumindest bereichsweise lichtdurchlässigen ersten Endlos-Folie, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Endlos-Folie zu einer Seite hin überdehnt wird, wodurch eine Schrägstellung der ersten Endlos-Folie in

Bezug auf die Laufrichtung der ersten Endlos-Folie entsteht, und nach der Schrägstellung der ersten Endlos-Folie die erste Endlos-Folie geprägt und/ oder bedruckt wird.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bereich, in dem die erste Endlos-Folie geprägt und/ oder bedruckt wird, eine Härtung der ersten Endlos-Folie erfolgt.

20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägestrukturen in und/ oder auf der lichtdurchlässigen ersten Endlos-

Folie ein mikrooptisches System bilden, bestehend aus einer Anordnung mit einer Vielzahl von Mikrofokussierelementen, die in einem ersten Raster auf der ersten Endlos-Folie vorliegen.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung derart über einer weiteren Anordnung aus Mikromotivelementen in Form von mikroskopischen Strukturen auf einem weiteren Substrat angeordnet wird, dass die mikroskopischen Strukturen der weiteren Anordnung bei Betrachtung durch die Mikrofokussierelemente der ersten Anordnung in Vergrößerung zu sehen sind und/ oder eine scheinbare Bewegung bei Kippen des Sicherheitselementes aufweisen.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Substrat aus Papier oder einer zweiten Endlos-Folie gebildet wird.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Endlos-Folie ebenso wie die erste Endlos-Folie zu einer Seite hin überdehnt wird, wodurch eine Schrägstellung der zweiten Endlos-Folie in Bezug auf die Laufrichtung der zweiten Endlos-Folie entsteht, und nach der Schrägstellung der zweiten Endlos-Folie die zweite Endlos-Folie geprägt und/ oder bedruckt wird.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeich- net, dass die Betrachtungswinkel für die visuelle Erkennbarkeit und die

Verschiebungen der zweiten Anordnung so aufeinander abgestimmt werden, dass für den Betrachter beim Kippen des Sicherheitselementes eine sich im Wesentlichen parallel oder senkrecht zur Kippachse bewegende Darstellung der zweiten Anordnung entsteht, die sogenannte Par- allaxe bzw. Orthoparallaxe, und durch das Überdehnen des ersten Substrates zu einer Seite hin die genaue Ausrichtung der Parallaxe bzw. Orthoparallaxe zwischen der ersten Anordnung und der zweiten Anordnung eingestellt wird.

25. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der lichtdurchlässigen ersten Endlos-Folie und dem weiteren Substrat eine Trägerfolie angeordnet wird.

26. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 18 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass während des Druck- oder Prägevorganges gezielt auf einen unerwünschten und sich verändernden seitlichen Versatz in der ersten und/ oder zweiten Endlos-Folie reagiert wird, um eine konstante Vergrößerung innerhalb einer Produktionsrolle zu gewährleisten.