WO2023057279A1 - Tiefdruckzylinder für den mikrodruck - Google Patents

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WO2023057279A1
WO2023057279A1 PCT/EP2022/076964 EP2022076964W WO2023057279A1 WO 2023057279 A1 WO2023057279 A1 WO 2023057279A1 EP 2022076964 W EP2022076964 W EP 2022076964W WO 2023057279 A1 WO2023057279 A1 WO 2023057279A1
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cells
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PCT/EP2022/076964
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Marco Mayrhofer
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Hueck Folien Gesellschaft M.B.H.
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    • B42D25/369—Magnetised or magnetisable materials

Definitions

  • the invention relates to a gravure cylinder for microprinting, the surface of which has at least one printing area with cells, preferably etched or engraved, for receiving ink and at least one smooth area without cells, which borders on the printing area or is surrounded by it, with each cell of the at least one pressure area has a certain scoop volume, and the use of this gravure cylinder.
  • the invention relates to a security element, preferably a security thread for documents of value, with a plurality of different partial layers arranged on a carrier substrate, one of the partial layers having magnetic properties and at least one other of the partial layers having a transmission of ⁇ 50%. is formed by a printing ink.
  • a conventional gravure printing machine comprises a gravure cylinder which has a large number of tiny recesses, so-called cells, on its peripheral surface which form image areas when filled with printing ink, an ink supply device which applies the printing ink to the peripheral surface of the gravure printing cylinder, a squeegee, the distal end of which the peripheral surface of the gravure cylinder to scrape off the ink adhering to portions other than cells in the gravure cylinder, and an impression cylinder opposed to and in contact with the gravure cylinder.
  • the printing ink is transferred into the cells of the gravure cylinder and printed onto a printed object which is fed between the gravure cylinder and the impression cylinder.
  • the squeegee of the gravure printing machine has the function not only of scraping off the ink adhering to parts other than the large number of cells constituting the printing areas in the gravure cylinder, but also of filling the large number of cells with the ink supplied from the ink supply device.
  • Printing errors occur on the one hand when the cells are not filled with the necessary amount of ink and on the other hand when the ink is not applied carefully or sufficiently is wiped off or this is not possible, for example due to the properties of the printing ink.
  • the image areas i.e. the print areas provided on the printing cylinder
  • blurring occurs on the print object in the edge zones of the smooth, i.e. unprinted areas that border on or are surrounded by the print areas because "superfluous" ink runs into the smooth area and good edge sharpness is not achieved.
  • the viscosity of a printing ink which has only a small proportion of liquid components and therefore enables a print with sharp contours, is temporarily reduced by supplying heat, so that the cells can be easily filled.
  • a continuous contour line a few ⁇ m wide and with a depth that is less than that of the cells is provided around the unprinted, recessed areas or at their edge.
  • the running ink is caught in these "contour grooves" and thus keeps the recesses essentially free of printing ink.
  • areas with fine recessed elements such as text
  • the invention relates to a gravure cylinder for microprinting, the surface of which has at least one printing area with cells, preferably etched or engraved, for receiving ink and at least one smooth area without cells, which borders on the printing area or is surrounded by it, each cell of the at least one print area has a specific scoop volume, which is characterized in that a transition area is provided between the at least one smooth area and the at least one print area, which also includes cells for receiving ink, with at least 90% of the cells included in the transition area Have a scoop volume that is at least 10% less than the smallest scoop volume that the cells of the at least one pressure area have.
  • a rotogravure cylinder consists of a hollow cylindrical steel core covered with a thin copper layer of about 100 ⁇ m.
  • the printed image is usually broken down by rastering into tiny printing form elements, the so-called cups, which are chemically etched into this copper layer, engraved by means of a laser or mechanically.
  • the non-printing elements are called lands and are required to allow the squeegee to wipe excess ink off the cylinder.
  • the copper layer is usually additionally chrome-plated.
  • cells of the same shape and depth are usually engraved or etched into the cylinder surface. They determine how much paint can be absorbed and released again.
  • a cell can be deep, but depending on its shape and size, it can have the same theoretical volume as a shallow engraving.
  • transition area By means of the transition area according to the invention between the at least one smooth area and the at least one print area, it is possible to prevent the printing ink from running into the recessed, smooth area and ultimately to achieve print results with sharp contours.
  • the cells with the lower cup volume absorb the excess ink and prevent it from penetrating into the area that, in contrast to the colored print area should appear as a "transparent image", i.e. without color, after gravure printing has taken place on the print object.
  • the cells included in the transition area have a suction volume that is at least 10% less than the cells in the printing area.
  • Such cells or zones of such cells can advantageously ensure better legibility or a more accurate printed image, especially in the case of smooth areas that only have small dimensions or are close together, since the cells have a smaller scoop volume in the transition area and there is little ink application comes, which prevents the color from running into the smooth areas, but when the smooth area is small (e.g. only a single thin line) or small distances between the smooth areas (e.g.
  • the cells comprised by the transition area have a different depth than the cells of the at least one printing area.
  • the cells comprised by the transition area have a different geometry than the cells of the at least one printing area.
  • the different depth and/or geometry of the cells ensures that their scoop volume is lower in the transition area than in the print area.
  • the transition region preferably has a width in the range of 3-300 ⁇ m, preferably 10-200 ⁇ m. If the width of the transition area is less than 3 ⁇ m, the ink cannot be prevented from flowing into the smooth area to a satisfactory extent, and the sharpness of the edges decreases. On the other hand, if the width is more than 300 ⁇ m, the print quality also suffers because the amount of ink in the transition area is reduced too much and the image impression can lead to a reduced contrast between the print area and the smooth area.
  • the scoop volume of the cups comprised by the transition area varies.
  • the scoop volume preferably decreases in the direction of the smooth area. This makes it possible to achieve a continuous reduction in the amount of color and thus better edge sharpness.
  • Another aspect of the invention relates to the use of a gravure cylinder as described above for producing a, preferably partial, layer of a metal pigment ink or an ink with a high proportion of dye and/or pigment on a security element, preferably security thread or security strip, the layer having a transmission ⁇ 50 % having.
  • a gravure cylinder as described above for producing a, preferably partial, layer of a metal pigment ink or an ink with a high proportion of dye and/or pigment on a security element, preferably security thread or security strip, the layer having a transmission ⁇ 50 % having.
  • a security element preferably security thread or security strip
  • the layer having a transmission ⁇ 50 % having For certain applications it is necessary, for example for reasons of better resistance, to replace metallized layers with printed color layers. However, in order to obtain an appearance that corresponds to that of metallized layers, it is necessary to print the substitute color (eg metal pigment colors) in thick layers so that they have the required opacity, ie
  • the gravure cylinder according to the invention is therefore advantageously used for the printing or the production of such opaque color layers, since it is possible in this way to achieve or maintain a high level of edge sharpness in relation to the recessed areas.
  • the invention also relates to a security element, preferably a security thread or security strip for documents of value, with a plurality of different partial layers arranged on a carrier substrate, one of the partial layers having machine-readable properties and at least one other of the partial layers having one Has transmission ⁇ 50%, is formed by a printing ink.
  • a security element preferably a security thread or security strip for documents of value
  • the partial layer formed by the printing ink is produced using a gravure cylinder as described above.
  • the ink forming the partially opaque layer is a metallic pigment ink or an ink with a high dye and/or pigment content.
  • the partial layer with machine-readable properties is a layer with magnetic properties.
  • a security element By producing the partially opaque layer using the inventive gravure cylinder described above, a security element can be provided, for example, which has a metal pigment ink layer with high text quality.
  • Fig. 1 schematically shows a surface section of a printing cylinder according to the prior art in top view
  • Fig. 2 shows schematically a surface detail of a printing cylinder according to an embodiment of the invention in top view
  • Fig. 3 shows schematically the result of printing with the printing cylinder of Fig. 1; and Fig. 4 shows schematically the printing result with the printing cylinder of Fig. 2;
  • 5a and 5b each schematically show a section of a security element with a layer that was produced by means of a printing cylinder according to the invention.
  • a printing ink e.g. an ink with a high dye and/or pigment content
  • the impression cylinder dips into the printing ink in the inking vat, as a result of which the cells in the impression cylinder are completely flooded with ink.
  • the squeegee then removes the excess ink so that there is only printing ink in the cells, but the bars between the cells are ink-free.
  • the print object e.g. paper
  • a printing cylinder according to the prior art is used for gravure printing, the surface of which has a printing area with cells for receiving ink and a smooth area without cells in the form of the number “1”, which borders on or is surrounded by the printing area. Each cell in the print area has the same scoop volume.
  • Fig. 1 shows schematically the surface area of the printing cylinder in which the smooth area surrounded by the printing area in the form of the number "1" is located. While the smooth area is white, the print area is colored dark gray, with each box of the grid placed over the print area representing a cell.
  • Fig. 3 the printing result for the printing cylinder of example 1 is shown.
  • the black area represents the printed area corresponding to the print area, the white area the unprinted area.
  • the shaded area is On the other hand, it is that part of the smooth area that was wrongly printed because of the excessive ink flow, i.e. the large amount of ink, and the resulting inflow of excess ink.
  • This hatched area occupies the edge area of the original smooth area and thus significantly reduces the extent or width of the (negative) represented number "1" on the print object. Only moderate edge sharpness is produced.
  • a printing cylinder is used for gravure printing, the surface of which has a printing area with cells for receiving ink (dark grey) and a smooth area without cells in the form of the number “1” (white).
  • a transition area (light gray) is provided between the print area and the smooth area, which comprises cells of which at least 90% have a cell volume that is at least 10% less than the smallest cell volume that the cells of the dark gray print area have.
  • the transition region has a width in the range of 3-300 ⁇ m, preferably 10-200 ⁇ m.
  • the cells of the light gray transition area can, for example, have a different depth and/or geometry than the cells of the dark gray printing area, and their scoop volume can decrease, for example, in the direction of the smooth white area.
  • the incorrectly printed hatched area in the print result for the printing cylinder of example 2 is significantly smaller than that in the print result of the conventional printing cylinder of Fig. 3.
  • the cells of the transition area thus prevent excessive ink from running into the smooth area .
  • the transition area of the printing cylinder is noticeable in the print result as a dark gray area that has a slightly lower opacity than the black color area corresponding to the print area. Due to the printing cylinder according to the invention, the edge sharpness of the smooth area, ie the gaps that represent a text, can be improved compared to the prior art.
  • FIG. 5a shows an example of a section of a security element according to the invention, the layer structure of which is shown schematically in cross section.
  • a layer 2 of a metal pigment paint with gaps 3 is first applied, the layer 2 having a transmission of ⁇ 50%.
  • the application of the metal pigment ink was carried out using a gravure cylinder according to the invention.
  • a partial layer 4 of a machine-readable printing ink preferably magnetic ink (i.e. printing ink containing magnetic particles), is printed over the layer 2 of the metal pigment ink and serves to generate a magnetic code of the security element.
  • the gaps 5 in the machine-readable ink layer overlap with the gaps 3 in the metallic pigment ink in such a way that the machine-readable printing ink is completely covered by the metallic pigment ink.
  • the layer 4 of the machine-readable printing ink is followed by a layer of laminating adhesive 6 and a further film 7 which can consist of the same material as the plastic film 1 or a different material.
  • the laminating adhesive layer 6 and the film 7 are only optional and can also be omitted in the layer structure of the security element.
  • a further layer 8 of a metal pigment color is provided in the structure of the security element, the metal pigment color of the layer 8 being able to be identical to that of the layer 2 or different therefrom.
  • the layer 8 is printed with gaps 9 in such a way that these completely overlap both with the gaps 5 in the machine-readable color layer 4 and with the gaps 3 in the first metal pigment color layer 2 .
  • the recesses 9 can take the form of graphic characters or artistic motifs, for example. Since such shapes often have thin lines that require high contrast sharpness, the gravure cylinder according to the invention is also suitable for the production of the layer 8 in a very particularly advantageous manner.
  • the layer 8 has a transmission of ⁇ 50%.
  • the structure of the security element can also optionally include other layers, such as protective coatings, other films, additional security features, etc., which are above and/or below the layers described here, but also between can be assigned to them.
  • the gaps (3, 5, 9) of the layers 2, 3 and 8 can either be provided in areas or in the form of characters, patterns, etc. In order to achieve good contrast sharpness here, it is therefore particularly advantageous to print the metal pigment color layers or the layers of colors with a high dye and/or pigment content, but also the machine-readable color layer, for example, using the gravure cylinder according to the invention.

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Abstract

Bei einem Tiefdruckzylinder für den Mikrodruck, dessen Oberfläche mindestens einen Druckbereich mit, vorzugsweise eingeätzten oder eingravierten, Näpfchen zur Aufnahme von Farbe aufweist und mindestens einen glatten Bereich ohne Näpfchen, der an den Druckbereich grenzt oder von diesem umgeben ist, wobei jedes Näpfchen des mindestens einen Druckbereichs ein bestimmtes Schöpfvolumen aufweist, ist zwischen dem mindestens einen glatten Bereich und dem mindestens einen Druckbereich ein Übergangsbereich vorgesehen ist, der ebenfalls Näpfchen zur Aufnahme von Farbe umfasst, wobei mindestens 90% der vom Übergangsbereich umfassten Näpfchen ein Schöpfvolumen aufweisen, das mindestens 10% geringer ist als das kleinste Schöpfvolumen, das die Näpfchen des mindestens einen Druckbereichs aufweisen. Hierdurch ist es möglich, Druckergebnisse mit einer größeren Kantenschärfe zu erhalten.

Description

TIEFDRUCKZYLINDER FÜR DEN MIKRODRUCK
GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft einen Tiefdruckzylinder für den Mikrodruck, dessen Oberfläche mindestens einen Druckbereich mit, vorzugsweise eingeätzten oder eingravierten, Näpfchen zur Aufnahme von Farbe aufweist und mindestens einen glatten Bereich ohne Näpfchen, der an den Druckbereich grenzt oder von diesem umgeben ist, wobei jedes Näpfchen des mindestens einen Druckbereichs ein bestimmtes Schöpfvolumen aufweist, und die Verwendung dieses Tiefdruckzylinders . Außerdem betrifft die Erfindung ein Sicherheitselement, vorzugsweise einen Sicherheitsfaden für Wertdokumente, mit mehreren unterschiedlichen, auf einem Träger Substrat angeordneten, partiellen Schichten, wobei eine der partiellen Schichten magnetische Eigenschaften aufweist und zumindest eine weitere der partiellen Schichten, die eine Transmission <50% aufweist, von einer Druckfarbe gebildet ist.
STAND DER TECHNIK
Eine herkömmliche Tiefdruckmaschine umfasst einen Tiefdruckzylinder, der auf seiner Umfangsfläche eine große Anzahl winziger Aussparungen, sogenannte Näpfchen, aufweist, die beim Füllen mit Druckfarbe Bildbereiche bilden, eine Druckfarbenzufuhrvorrichtung, die die Druckfarbe auf die Umfangsfläche des Tiefdruckzylinder aufbringt, eine Rakel, deren distales Ende mit der Umfangsfläche des Tiefdruckzylinders in Kontakt kommt, um die Druckfarbe abzustreifen, die an anderen Abschnitten als den Näpfchen im Tiefdruckzylinder haftet, und einen Gegendruckzylinder, der dem Tiefdruckzylinder gegenüberliegt und in Kontakt mit diesem ist. Bei dieser Anordnung wird die Druckfarbe in die Näpfchen des Tiefdruckzylinders übertragen und auf ein Druckobjekt gedruckt, das zwischen dem Tiefdruckzylinder und dem Gegendruckzylinder zugeführt wird.
Die Rakel der Tiefdruckmaschine hat nicht nur die Funktion, die Druckfarbe abzustreifen, die an anderen Teilen als der großen Anzahl an Näpfchen, welche die Druckbereiche im Tiefdruckzylinder bilden, anhaften, sondern auch die große Anzahl von Näpfchen mit der vom Druckfarbenversorgungsgerät gelieferten Druckfarbe zu füllen. Druckfehler treten einerseits auf, wenn die Näpfchen nicht mit einer notwendigen Menge Druckfarbe gefüllt werden, und andererseits, wenn die Druckfarbe nicht sorgfältig bzw. ausreichend genug abgestreift wird oder dies z.B. aufgrund der Eigenschaften der Druckfarbe nicht möglich ist. Im ersten Fall werden die Bildbereiche, d.h. die auf dem Druckzylinder vorgesehenen Druckbereiche, nur unzureichend auf dem Druckobjekt abgebildet und im zweiten Fall treten am Druckobjekt in den Randzonen der glatten, also unbedruckten Bereiche, die an die Druckbereiche grenzen oder von diesen umgeben sind, Unschärfen auf, weil „überflüssige“ Druckfarbe in den glatten Bereich verläuft und keine gute Kantenschärfe erzielt wird.
In der EP 2 383 119 Al werden in der Tiefdruckmaschine hintereinander zwei Rakeln vorgesehen, die zwei unterschiedliche Kontaktwinkel zum Druckzylinder einnehmen, wobei der Kontaktwinkel der ersten Rakel eine vollständige Befüllung der Näpfchen gewährleistet und der Kontaktwinkel der zweiten Rakel für die Entfernung überflüssiger Farbe sorgt.
Um eine durch das Verlaufen von Druckfarbe erzeugte Unschärfe bei den ausgesparten Druckbereichen (= glatten Bereichen) möglichst zu vermeiden, wird im Stand der Technik allgemein vorgeschlagen, mit Druckfarben zu drucken, die eine hohe Viskosität aufweisen. Allerdings wird hierdurch sowohl die Verteilung der Farbe auf bzw. in die Näpfchen als auch die Entleerung der Näpfchen beim Druck erschwert.
Gemäß DE 3101243 Al wird die Viskosität einer Druckfarbe, die nur einen geringen Anteil an flüssigen Bestandteilen aufweist und deshalb einen konturenscharfer Druck ermöglicht, durch Zufuhr von Wärme vorübergehend verringert, so dass ein leichtes Befüllen der Näpfchen möglich ist.
Gemäß einem anderen Vorschlag wird zur Erzielung einer besseren Kantenschärfe im Tiefdruckzylinder um die unbedruckten, ausgesparten Bereiche herum bzw. an deren Rand eine durchgehende Konturlinie von einigen pm Breite und mit einer Tiefe vorgesehen, die geringer als jene der Näpfchen ist. In diesen „Konturrillen“ wird die verlaufende Farbe aufgefangen und hält so die Aussparungen im Wesentlichen frei von Druckfarbe.
Müssen jedoch Farben mit einem hohem Farbstoff- und/oder Pigmentanteil verwendet werden, beispielsweise um möglichst opake gedruckte Schichten zu erhalten, sind die oben genannten „Konturrillen“ jedoch unzureichend und nicht in der Lage, die hohe Farbmenge aufzunehmen, und es treten weiterhin Probleme durch Zulaufen der ausgesparten Elemente auf.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die oben erwähnten Probleme zu überwinden und einen Tiefdruckzylinder für den Mikrodruck bereitzustellen, der den Druck von Bereichen mit feinen ausgesparten Elementen, z.B. Text, mit hoher Kantenschärfe erlaubt. Insbesondere soll es möglich sein, scharfkantige Aussparungen im Druckbereich zu erhalten, auch wenn eine Farbe mit hoher Deckfähigkeit (Opazität) als Druckfarbe eingesetzt wird.
Im Rahmen dieser Aufgabe soll auch die Herstellung von gedruckten partiellen Farbschichten hoher Dicke als wesentlicher Bestandteil eines Sicherheitselements ermöglicht werden.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Diese Aufgabe wird bei einem Tiefdruckzylinder der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gegenstand der Erfindung ist ein Tiefdruckzylinder für den Mikrodruck, dessen Oberfläche mindestens einen Druckbereich mit, vorzugsweise eingeätzten oder eingravierten, Näpfchen zur Aufnahme von Farbe aufweist und mindestens einen glatten Bereich ohne Näpfchen, der an den Druckbereich grenzt oder von diesem umgeben ist, wobei jedes Näpfchen des mindestens einen Druckbereichs ein bestimmtes Schöpfvolumen aufweist, der dadurch gekennzeichnet ist, dass zwischen dem mindestens einen glatten Bereich und dem mindestens einen Druckbereich ein Übergangsbereich vorgesehen ist, der ebenfalls Näpfchen zur Aufnahme von Farbe umfasst, wobei mindestens 90% der vom Übergangsbereich umfassten Näpfchen ein Schöpfvolumen aufweisen, das mindestens 10% geringer ist als das kleinste Schöpfvolumen, das die Näpfchen des mindestens einen Druckbereichs aufweisen.
Im Allgemeinen besteht ein Tiefdruckzylinder aus einem zylindrischen Stahlhohlkern, der mit einer etwa 100 m dünnen Kupferschicht bedeckt ist. Das Druckbild wird in der Regel durch Rasterung in winzige druckende Formelemente, die sogenannten Näpfchen, zerlegt, die in diese Kupferschicht chemisch eingeätzt, mittels Laser oder mechanisch eingraviert werden. Die nichtdruckenden Elemente werden als Stege bezeichnet und sind erforderlich, damit die Rakel die überschüssige Farbe vom Zylinder abstreifen kann. Um eine bessere Haltbarkeit für höhere Druckauflagen zu erreichen, wird die Kupferschicht normalerweise zusätzlich verchromt.
Wie schon beschrieben, werden in der Regel Näpfchen gleicher Form und Tiefe in die Zylinderoberfläche eingraviert oder geätzt. Sie bestimmen, wie viel Farbe aufgenommen und wieder abgegeben werden kann. Die Tiefe der Näpfchen wird in Mikrometer (um) gemessen und bestimmt die Masse des möglichen Napfvolumens (= Schöpfvolumen). Ein Näpfchen kann zwar tief sein, je nach Form und Größe kann es jedoch das gleiche theoretische Volumen aufweisen wie eine flache Gravur.
Mittels des erfindungsgemäßen Übergangsbereichs zwischen dem mindestens einen glatten Bereich und dem mindestens einen Druckbereich wird eine Möglichkeit geschaffen, die Druckfarbe daran zu hindern, in den ausgesparten, glatten Bereich zu verlaufen, und im Endergebnis zu konturenscharfen Druckergebnissen zu gelangen. Insbesondere bei sehr hohen Farbmengen, wie sie beispielsweise bei Druckfarben mit hoher Viskosität bzw. hohen Farbstoff- oder Pigmentanteilen zwangsläufig vorliegen, nehmen die Näpfchen mit dem geringeren Schöpfvolumen die überschüssige Farbe auf und halten sie davon ab, in den Bereich vorzudringen, der im Gegensatz zum farbigen Druckbereich nach erfolgtem Tiefdruck am Druckobjekt als ein „transparentes Bild“, also ohne Farbe, erscheinen soll.
Erfindungsgemäß wird vorgesehen, dass mindestens 90% der vom Übergangsbereich umfassten Näpfchen ein um zumindest 10% gegenüber den Näpfchen des Druckbereichs verringertes Schöpfvolumen aufweisen. Dies bedeutet gleichzeitig, dass bis zu 10% der Näpfchen, die im Übergangsbereich vorhanden sind, ein größeres Schöpfvolumen besitzen können. Durch derartige Näpfchen bzw. Zonen von solchen Näpfchen kann vorteilhaft eine bessere Lesbarkeit oder auch ein genaueres Druckbild gewährleistet werden, insbesondere bei glatten Bereichen, die nur geringe Ausdehnungen aufweisen oder nahe beieinander liegen, da es aufgrund der Näpfchen geringeren Schöpfvolumens im Übergangsbereich zu einem geringen Farbauftrag kommt, der zwar ein Verlaufen der Farbe in die glatten Bereiche verhindert, aber bei geringer Ausdehnung des glatten Bereichs (z.B. nur eine einzelne dünne Linie) bzw. geringen Abständen zwischen den glatten Bereichen (z.B. zwei eng benachbarte Linien) auch für keinen deutlichen Kontrast bzw. Unterschied zwischen dem glatten Bereich bzw. den glatten Bereichen und dem Druckbereich mehr sorgt. Durch selektives Anordnen von Zonen von Näpfchen mit größerem Schöpfvolumen im Übergangsbereich kann daher der Eindruck eines Hell/Dunkel-Kontrasts aufrechterhalten werden und damit die Lesbarkeit und/oder Genauigkeit der glatten Bereiche im Druckobjekt gesteigert werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen die vom Übergangsbereich umfassten Näpfchen eine andere Tiefe als die Näpfchen des mindestens einen Druckbereichs auf.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die vom Übergangsbereich umfassten Näpfchen eine andere Geometrie als die Näpfchen des mindestens einen Druckbereichs auf.
Die unterschiedliche Tiefe und/oder Geometrie der Näpfchen sorgt dafür, dass deren Schöpfvolumen im Übergangsbereich geringer ist als im Druckbereich.
Vorzugsweise weist der Übergangsbereich eine Breite im Bereich von 3-300 pm, vorzugsweise 10-200 pm, auf. Liegt die Breite des Übergangsbereichs unterhalb von 3 pm, so kann die Druckfarbe nicht in zufriedenstellendem Ausmaß vom Zulaufen in den glatten Bereich abgehalten werden und die Kantenschärfe nimmt ab. Liegt die Breite hingegen über 300 pm, leidet die Druckqualität ebenfalls, weil die Farbmenge im Übergangsbereich zu stark verringert wird und im Bildeindruck zu einem verminderten Kontrast zwischen Druckbereich und glattem Bereich führen kann.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform variiert das Schöpfvolumen der vom Übergangsbereich umfassten Näpfchen. Vorzugsweise nimmt das Schöpfvolumen in Richtung des glatten Bereichs ab. Hierdurch ist es möglich, eine kontinuierliche Verminderung der Farbmenge und damit eine höhere Kantenschärfe zu erzielen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung eines wie oben beschriebenen Tiefdruckzylinders zur Herstellung einer, vorzugsweise partiellen, Schicht einer Metallpigmentfarbe oder einer Farbe mit hohem Farbstoff- und/oder Pigmentanteil auf einem Sicherheitselement, vorzugsweise Sicherheitsfaden oder Sicherheitsstreifen, wobei die Schicht eine Transmission <50% aufweist. Für bestimmte Anwendungen ist es beispielsweise aus Gründen der besseren Beständigkeit erforderlich, metallisierte Schichten durch gedruckte Farbschichten zu ersetzen. Um ein Erscheinungsbild zu erhalten, welches jenem von metallisierten Schichten entspricht, ist es allerding nötig die Ersatzfarbe (z.B. Metallpigmentfarben) in dicken Schichten zu drucken, damit sie die erforderliche Deckfähigkeit, d.h. eine Transmission von <50%, besitzen. Bei solchen Farben, die meist einen hohen Farbstoff- und/oder Pigmentanteil besitzen, tritt deshalb verstärkt das Problem des Zulaufens von ausgesparten Elementen, also glatten Bereichen, auf.
Für den Druck bzw. die Herstellung solcher opaken Farbschichten wird deshalb vorteilhaft der erfindungsgemäße Tiefdruckzylinder eingesetzt, da es dadurch gelingt, eine hohe Kantenschärfe in Bezug auf die ausgesparten Bereiche zu erzielen bzw. beizubehalten.
Die Erfindung betrifft in einem zusätzlichen Aspekt auch ein Sicherheitselement, vorzugsweise einen Sicherheitsfaden oder Sicherheitsstreifen für Wertdokumente, mit mehreren unterschiedlichen, auf einem Träger Substrat angeordneten, partiellen Schichten, wobei eine der partiellen Schichten maschinenlesbare Eigenschaften aufweist und zumindest eine weitere der partiellen Schichten, die eine Transmission <50% aufweist, von einer Druckfarbe gebildet ist. Erfindungsgemäß ist die von der Druckfarbe gebildete partielle Schicht unter Verwendung eines wie oben beschriebenen Tiefdruckzylinders hergestellt.
Insbesondere ist die Druckfarbe, welche die partielle opake Schicht bildet, eine Metallpigmentfarbe oder eine Farbe mit hohem Farbstoff- und/oder Pigmentanteil.
Vorzugsweise ist die partielle Schicht mit maschinenlesbaren Eigenschaften eine Schicht mit magnetischen Eigenschaften.
Durch Herstellung der partiellen opaken Schicht unter Verwendung des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Tiefdruckzylinders kann beispielsweise ein Sicherheitselement bereitgestellt werden, welches eine Metallpigmentfarbschicht mit hoher Textqualität besitzt. Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen und der Zeichnung näher erläutert, wobei
Fig. 1 schematisch einen Oberflächenausschnitt eines Druckzylinders nach dem Stand der Technik in Aufsicht zeigt;
Fig. 2 schematisch einen Oberflächenausschnitt eines Druckzylinders gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in Aufsicht zeigt;
Fig. 3 schematisch das Druckergebnis mit dem Druckzylinder von Fig. 1 zeigt; und Fig. 4 schematisch das Druckergebnis mit dem Druckzylinder von Fig. 2 zeigt;
Fig. 5a und 5b jeweils schematisch einen Ausschnitt eines Sicherheitselements mit einer Schicht zeigen, die mittels eines erfindungsgemäßen Druckzylinders hergestellt wurde.
Beispiele:
Allgemeines Druckverfahren
In einer Farbwanne wird eine Druckfarbe, z.B. eine Farbe mit einem hohem Farbstoff- und/oder Pigmentanteil vorgelegt. Der Druckzylinder taucht in die Druckfarbe in der Färb wanne ein, wodurch die Näpfchen im Druckzylinder völlig mit Farbe überflutet werden. Die Rakel entfernt danach die überschüssige Farbe, so dass sich nur in den Näpfchen Druckfarbe befindet, die Stege zwischen den Näpfchen jedoch farbfrei sind. Durch Pressen des Druckobjekts (z.B. Papier) gegen den Druckzylinder wird die Druckfarbe aus den Näpfchen herausgesaugt und auf das Druckobjekt übertragen.
Beispiel 1
Für den Tiefdruck wird ein Druckzylinder nach dem Stand der Technik verwendet, dessen Oberfläche einen Druckbereich mit Näpfchen zur Aufnahme von Farbe sowie einen glatten Bereich ohne Näpfchen in Form der Ziffer „1“ aufweist, welcher an den Druckbereich grenzt bzw. von diesem umgeben ist. Jedes Näpfchen des Druckbereichs weist dasselbe Schöpfvolumen auf.
Fig. 1 stellt schematisch den Oberflächenbereich des Druckzylinders dar, in dem sich der vom Druckbereich umgebene glatte Bereich in Form der Ziffer „1“ befindet. Während der glatte Bereich in weiß gehalten ist, ist der Druckbereich dunkelgrau eingefärbt, wobei jedes Kästchen des Gitters, das über den Druckbereich gelegt ist, ein Näpfchen verkörpert.
In Fig. 3 ist das Druckergebnis für den Druckzylinder des Beispiels 1 dargestellt. Der schwarze Bereich stellt dabei die dem Druckbereich entsprechende, bedruckte Fläche dar, der weiße Bereich die unbedruckte Fläche. Beim schraffierten Bereich handelt es sich hingegen um jenen Teil des glatten Bereichs, der wegen der zu starken Farbführung, also der großen Farbmenge, und dem daraus resultierenden Zulaufen der überschüssigen Farbe fälschlicherweise bedruckt wurde. Dieser schraffierte Bereich nimmt die Randfläche des ursprünglichen glatten Bereichs ein und vermindert damit deutlich die Ausdehnung bzw. Breite der (negativ) dargestellten Ziffer „1“ auf dem Druckobjekt. Es wird nur eine mäßige Kantenschärfe erzeugt.
Beispiel 2
Für den Tiefdruck wird ein Druckzylinder nach einer Ausführungsform der Erfindung verwendet, dessen Oberfläche einen Druckbereich mit Näpfchen zur Aufnahme von Farbe (dunkelgrau) sowie einen glatten Bereich ohne Näpfchen in Form der Ziffer „1“ (weiß) aufweist. Zwischen dem Druckbereich und dem glatten Bereich ist ein Übergangsbereich (hellgrau) vorgesehen, der Näpfchen umfasst, von denen mindestens 90% ein Schöpfvolumen besitzen, das mindestens 10% geringer ist als das kleinste Schöpfvolumen, das die Näpfchen des dunkelgrauen Druckbereichs aufweisen. Der Übergangsbereich besitzt eine Breite im Bereich von 3-300 pm, vorzugsweise 10-200 pm.
Die Näpfchen des hellgrauen Übergangsbereichs können beispielsweise eine von den Näpfchen des dunkelgrauen Druckbereichs unterschiedliche Tiefe und/oder Geometrie aufweisen und ihr Schöpfvolumen kann beispielsweise in Richtung des weißen glatten Bereichs abnehmen.
In Fig. 2 ist der Oberflächenbereich des Druckzylinders mit dem dunkelgrauen Druckbereich, dem hellgrauen Übergangsbereich und dem weißen glatten Bereich schematisch dargestellt.
Wie Fig. 4 zeigt, ist beim Druckergebnis für den Druckzylinder des Beispiels 2 der fälschlicherweise bedruckte schraffierte Bereich signifikant kleiner als jener beim Druckergebnis des herkömmlichen Druckzylinders der Fig. 3. Die Näpfchen des Übergangsbereichs verhindern somit, dass übermäßig Druckfarbe in den glatten Bereich zulaufen kann. Der Übergangsbereich des Druckzylinders macht sich im Druckergebnis als dunkelgrauer Bereich bemerkbar, der eine etwas geringere Opazität als der schwarze, dem Druckbereich entsprechende Farbbereich aufweist. Aufgrund des erfmdungsgemäßen Druckzylinders ist beim Druckergebnis eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Kantenschärfe des glatten Bereichs, d.h. der Aussparungen, die z.B. einen Text darstellen, erzielbar.
Beispiel 3
Fig. 5a zeigt beispielhaft einen Ausschnitt eines Sicherheitselements gemäß der Erfindung, dessen Schichtaufbau im Querschnitt schematisch dargestellt ist.
Auf einer transparenten Kunststofffolie 1, beispiel sweise einer PET -Folie, als Substrat ist zunächst eine Schicht 2 einer Metallpigmentfarbe mit Aussparungen 3 aufgebracht, wobei die Schicht 2 eine Transmission <50% aufweist. Die Aufbringung der Metallpigmentfarbe wurde unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Tiefdruckzylinders durchgeführt.
Über die Schicht 2 der Metallpigmentfarbe ist eine partielle Schicht 4 einer maschinenlesbaren Druckfarbe, vorzugsweise Magnetfarbe (d.h. Druckfarbe, die magnetische Partikel enthält), aufgedruckt, die zur Erzeugung eines magnetischen Codes des Sicherheitselements dient. Die Aussparungen 5 der maschinenlesbaren Farbschicht überlappen mit den Aussparungen 3 der Metallpigmentfarbe derart, dass die maschinenlesbare Druckfarbe vollständig von der Metallpigmentfarbe abgedeckt ist.
Auf die Schicht 4 der maschinenlesbaren Druckfarbe folgen eine Kaschierkleberschicht 6 sowie eine weitere Folie 7, die aus demselben oder einem anderen Material als die Kunststofffolie 1 bestehen kann. Die Kaschierkleberschicht 6 und die Folie 7 sind jedoch nur optional und können im Schichtaufbau des Sicherheitselements auch weggelassen werden.
Im Anschluss an die zweite Folie 7 ist im Aufbau des Sicherheitselements eine weitere Schicht 8 einer Metallpigmentfarbe vorgesehen, wobei die Metallpigmentfarbe der Schicht 8 mit jener der Schicht 2 identisch oder davon verschieden sein kann. Die Schicht 8 ist derart mit Aussparungen 9 auf edruckt, dass diese vollständig sowohl mit den Aussparungen 5 der maschinenlesbaren Farbschicht 4 als auch mit den Aussparungen 3 der ersten Metallpigmentfarbschicht 2 überlappen. Die Aussparungen 9 können beispielsweise die Form von graphischen Zeichen oder auch künstlerischen Motiven einnehmen. Da solche Formen häufig dünne Linien aufweisen, die eine hohe Kontrastschärfe erfordern, eignet sich der erfindungsgemäße Tiefdruckzylinder auch für die Herstellung der Schicht 8 in ganz besonders vorteilhafter Weise.
In Fig. 5b findet sich derselbe Schichtaufbau wie in Fig. 5a wieder, allerdings mit dem Unterschied, dass hier die Metallpigmentfarbe der Schicht 8 die maschinenlesbare Druckfarbe der Schicht 4 abdeckt. In diesem Fall überlappen die Aussparungen 3 der Metallpigmentfarbschicht 2 vollständig mit den Aussparungen 9 der Metallpigmentfarbschicht 8 und den Aussparungen 5 der maschinenlesbaren Druckfarbe. In dieser Ausführung weist die Schicht 8 eine Transmission <50% auf.
Neben den in den Fig. 5a und b konkret dargestellten Schichten kann der Aufbau des Sicherheitselements wahlweise noch weitere Schichten umfassen, wie z.B. Schutzlacke, weitere Folien, zusätzliche Sicherheitsmerkmale, etc., die oberhalb und/oder unterhalb der hier beschriebenen Schichten, aber auch zwischen ihnen angeordnet sein können.
Die Aussparungen (3, 5, 9) der Schichten 2, 3 und 8 können jeweils entweder bereichsweise vorgesehen sein oder in Form von Zeichen, Mustern, etc. vorliegen. Um hier zu guten Kontrastschärfen zu gelangen, ist es deshalb von besonderem Vorteil, den Druck der Metallpigmentfarbschichten bzw. der Schichten von Farben mit hohem Farbstoff- und/oder Pigmentanteil, aber z.B. auch der maschinenlesbaren Farbschicht, mittels des erfindungsgemäßen Tiefdruckzylinders vorzunehmen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Tiefdruckzylinder für den Mikrodruck, dessen Oberfläche mindestens einen Druckbereich mit, vorzugsweise eingeätzten oder eingravierten, Näpfchen zur Aufnahme von Farbe aufweist und mindestens einen glatten Bereich ohne Näpfchen, der an den Druckbereich grenzt oder von diesem umgeben ist, wobei jedes Näpfchen des mindestens einen Druckbereichs ein bestimmtes Schöpfvolumen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem mindestens einen glatten Bereich und dem mindestens einen Druckbereich ein Übergangsbereich vorgesehen ist, der ebenfalls Näpfchen zur Aufnahme von Farbe umfasst, wobei mindestens 90% der vom Übergangsbereich umfassten Näpfchen ein Schöpfvolumen aufweisen, das mindestens 10% geringer ist als das kleinste Schöpfvolumen, das die Näpfchen des mindestens einen Druckbereichs aufweisen.
2. Tiefdruckzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Übergangsbereich umfassten Näpfchen eine andere Tiefe als die Näpfchen des mindestens einen Druckbereichs aufweisen.
3. Tiefdruckzylinder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vom Übergangsbereich umfassten Näpfchen eine andere Geometrie als die Näpfchen des mindestens einen Druckbereichs aufweisen.
4. Tiefdruckzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsbereich eine Breite im Bereich von 3-300 pm, vorzugsweise 10-200 pm, aufweist.
5. Tiefdruckzylinder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schöpfvolumen der vom Übergangsbereich umfassten Näpfchen variiert, vorzugsweise in Richtung des glatten Bereichs abnimmt.
6. Verwendung eines Tiefdruckzylinders nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Herstellung einer, vorzugsweise partiellen, Schicht einer Metallpigmentfarbe oder einer Farbe mit hohem Farbstoff- und/oder Pigmentanteil auf einem Sicherheitselement, vorzugsweise Sicherheitsfaden oder Sicherheitsstreifen, wobei die Schicht eine Transmission <50% aufweist.
7. Sicherheitselement, vorzugsweise Sicherheitsfaden oder Sicherheitsstreifen für Wertdokumente, mit mehreren unterschiedlichen, auf einem Träger Substrat angeordneten, partiellen Schichten, wobei eine der partiellen Schichten maschinenlesbare Eigenschaften aufweist und zumindest eine weitere der partiellen Schichten, die eine Transmission <50% aufweist, von einer Druckfarbe gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Druckfarbe gebildete partielle Schicht unter Verwendung eines Tiefdruckzylinders nach einem der Ansprüche 1 bis 5 hergestellt ist.
8. Sicherheitselement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfarbe eine Metallpigmentfarbe oder eine Farbe mit hohem Farbstoff- und/oder Pigmentanteil ist.
9. Sicherheitselement nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die partielle Schicht mit maschinenlesbaren Eigenschaften eine Schicht mit magnetischen Eigenschaften ist.
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