Sicherheitspapier mit Wasserzeichen

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Sicherheitspapier (20) für die Herstellung von Sicherheits- und Wertdokumenten mit einem Wasserzeichen (14), das ein erstes Motiv bildet. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Wasserzeichen (14) von einem Ausnehmungsbereich (16) überlagert ist, der ein zweites Motiv bildet und der aus zumindest einer linienförmigen, durch Einwirkung von Laserstrahlung erzeugten Ausnehmung (36, 38) im Sicherheitspapier (20) gebildet ist, so dass die Überlagerung von Wasserzeichen (14) und Ausnehmungsbereich (16) ein Kombinationsmotiv (12) aus dem ersten und zweiten Motiv bildet, das einen im Durchlicht gegenüber Auflicht veränderten visuellen Eindruck aufweist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Sicherheitspapier mit einem Wasserzeichen sowie ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Sicherheitspapiers.

[0002] Datenträger, wie Sicherheits-, Wert- oder Ausweisdokumente, aber auch andere Wertgegenstände werden zur Absicherung oft mit Sicherheitsmerkmalen ausgestattet, die eine Überprüfung der Echtheit des Datenträgers gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen.

[0003] Vor allem Sicherheitspapiere für Banknoten, Ausweisdokumente und dergleichen werden zur Absicherung oft mit Wasserzeichen ausgestattet, wobei zwischen zweistufigen Wasserzeichen mit einem starken Hell-Dunkel-Effekt und mehrstufigen Wasserzeichen mit weichen Übergängen zwischen Hell und Dunkel unterschieden wird. Zur Erzeugung von zweistufigen Wasserzeichen werden beispielsweise Metalldrähte oder Metallformteile, sogenannte Elektrotypen, auf die Papiersiebstruktur aufgelötet oder aufgeschweißt, um das Papiersieb an diesen Stellen vollständig zu schließen. Dadurch wird die Papieranlagerung in diesen Teilbereichen des Papiersiebs behindert und es bilden sich Dünnstellen im Papier, die im Durchlicht betrachtet sehr hell erscheinen. Für die Herstellung mehrstufiger Wasserzeichen wird in das Entwässerungssieb ein dreidimensionales Relief geprägt, so dass die Papierdicke des fertigen Papiers entsprechend dem Relief variiert und im Durchlicht weiche, graduelle Übergänge zwischen helleren und dunkleren Bereichen erkennen lässt.

[0004] Herkömmliche Wasserzeichen zeigen als Motiv beispielsweise Portraits von Personen, Tieren oder Gebäuden. Derartige Wasserzeichen erlauben allerdings lediglich eine einfache Absicherung eines damit ausgestatteten Sicherheitspapiers.

[0005] Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitspapier mit Wasserzeichen zu schaffen, das eine hohe Fälschungssicherheit mit einer hohen visuellen Attraktivität verbindet.

[0006] Diese Aufgabe wird durch das Sicherheitspapier mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Sicherheitspapiers ist in dem nebengeordneten Anspruch angegeben. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0007] Gemäß der Erfindung enthält ein Sicherheitspapier der eingangs genannten Art ein Wasserzeichen, das ein erstes Motiv bildet, und das Wasserzeichen ist von einem Ausnehmungsbereich überlagert, der ein zweites Motiv bildet. Der Ausnehmungsbereich ist aus zumindest einer linienförmigen, durch Einwirkung von Laserstrahlung erzeugten Ausnehmung im Sicherheitspapier gebildet, so dass die Überlagerung von Wasserzeichen und Ausnehmungsbereich ein Kombinationsmotiv aus dem ersten und zweiten Motiv bildet, das einen im Durchlicht gegenüber Auflicht veränderten visuellen Eindruck aufweist.

[0008] Ein derartiges Kombinationsmotiv vereinigt die vorteilhaften Eigenschaften von bewährten Wasserzeichen mit denen moderner, durch Laserschnitt erzeugter Sicherheitsmerkmale. Durch die Laserstrahlung wird im Papier je nach der lokalen Papierdicke entweder eine durchgehende Schnittlinie oder eine nicht durchgehende Verdünnungslinie im Papier erzeugt. Bei Betrachtung im Auflicht sind das Wasserzeichen und die Verdünnungslinien vom umgebenden Velinbereich des Sicherheitspapier praktisch nicht unterscheidbar. Bei Betrachtung in Durchsicht treten dagegen sowohl das Wasserzeichen als auch die Verdünnungslinien deutlich sichtbar hervor. Die relative Helligkeit der Wasserzeichenbereiche und der Verdünnungslinien kann dabei durch die Schnitttiefe und durch die Papierdicke im Wasserzeichen in weitem Bereich eingestellt werden.

[0009] Aufgrund der Abhängigkeit des Schnittergebnisses von der lokalen Papierdicke ergibt sich eine komplexe Wechselwirkung von Wasserzeichen und Laserschnittmuster, so dass für das Kombinationsmotiv eine Vielzahl von möglichen visuellen Erscheinungsbildern in Aufsicht bzw. Durchsicht zur Verfügung steht. Dies eröffnet einerseits dem Designer einen großen Gestaltungsspielraum, und wertet andererseits die beiden einzelnen Sicherheitsmerkmale auf. Für den Nutzer ergibt sich ein visuell ansprechendes und leicht auf Echtheit zu prüfendes Kombinationsmerkmal.

[0010] Der Begriff "Ausnehmung" wird im Rahmen dieser Beschreibung als Oberbegriff für durchgehende Öffnungen bzw. Schnitte und für nicht durchgehende Verdünnungen des Sicherheitspapiers verwendet. Eine linienförmige Ausnehmung bzw. eine Ausnehmungslinie kann daher entweder eine vollständig durch das Papier hindurchgehende Schnittlinie oder eine nicht durchgehende Verdünnungslinie mit einer bestimmten verbleibenden Restdicke des Papiers sein.

[0011] Die genannte Überlagerung von Ausnehmungsbereich und Wasserzeichen schließt auch den Fall ein, dass der Ausnehmungsbereich und das Wasserzeichen einander nur in einem Teilbereich überlagern, so dass die Gesamtmotivfläche durch die Kombination der beiden Merkmale deutlich vergrößert wird.

[0012] Gemäß einer vorteilhaften Erfindungsvariante umfasst das Wasserzeichen eine Dünnstelle mit einer gegenüber der Umgebung reduzierten Papierdicke. Alternativ oder zusätzlich kann auch vorgesehen sein, dass das Wasserzeichen eine Dickestelle mit einer gegenüber der Umgebung erhöhten Papierdicke umfasst. Das Wasserzeichen kann zweistufig oder auch mehrstufig ausgebildet sein. Dabei werden auch Wasserzeichen mit einer sehr großen Anzahl an Stufen und somit einer praktisch kontinuierlichen Dickenvariation im Rahmen der Beschreibung als mehrstufige Wasserzeichen bezeichnet.

[0013] Das erste Motiv des Wasserzeichens stellt mit Vorteil ein Portrait, ein architektonisches, technisches oder Naturmotiv, oder eine alphanumerische Zeichenfolge, insbesondere eine Wertzahl dar. Zeichenfolgen und insbesondere Wertzahlen, die etwa die Denomination einer Banknote angeben, werden zweckmäßig mit Elektrotypen als zweistufige Wasserzeichen erzeugt.

[0014] In einer vorteilhaften Ausgestaltung stellen das erste und zweite Motiv aufeinander bezogene oder einander ergänzende Informationen dar. Beispielsweise kann die Information des Wasserzeichenmotivs (erstes Motiv) die Information des Ausnehmungsbereichmotivs (zweites Motiv) wiederholen oder zu einer Gesamtinformation ergänzen.

[0015] Bei der Abstimmung des ersten und zweiten Motivs wird zweckmäßig berücksichtigt, dass ein Wasserzeichen innerhalb eines Nutzens eine vergleichsweise große Positionstoleranz aufweist. Das zweite Motiv wird daher vorzugsweise so ausgelegt, dass eine Positionstoleranz des ersten Motivs von einigen Millimetern die gewünschte Kombinationswirkung nicht beeinträchtigt oder zerstört.

[0016] Der Ausnehmungsbereich kann durch eine einzige linienförmige Ausnehmung im Sicherheitspapier gebildet sein, beispielsweise durch einen Schriftzug oder ein einfaches graphisches Motiv. Vorzugsweise umfasst der Ausnehmungsbereich jedoch mehrere linienförmigen Ausnehmungen und ist insbesondere durch eine Vielzahl von linienförmigen Ausnehmungen im Sicherheitspapier gebildet. Nachfolgend wird der Einfachheit halber stets von linienförmigen Ausnehmungen im Plural gesprochen, wobei sich versteht, dass diese Formulierung stets auch den Fall nur einer linienförmigen Ausnehmung einschließen soll.

[0017] Die linienförmigen Ausnehmungen können sowohl durchgehende Schnittlinien als auch nicht durch das Sicherheitspapier durchgehende Verdünnungslinien umfassen. Liegen in einem Ausnehmungsbereich sowohl Schnittlinien als auch Verdünnungslinien vor, so können diese in getrennten Bereichen nebeneinander vorliegen, oder die Schnitt- und Verdünnungslinien können auch aneinander anschließen und ineinander übergehen. Aufgrund der Herstellung durch Laserschneiden in einem Arbeitsgang schließen die Schnittlinien und Verdünnungslinien in diesem Fall ohne Versatz aneinander an.

[0018] Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Ausnehmungsbereich vollständig innerhalb des Wasserzeichens angeordnet ist.

[0019] Der Ausnehmungsbereich kann auf verschiedene Weise ausgestaltet sein. Beispielsweise kann der Ausnehmungsbereich durch eine Vielzahl von geraden, parallelen linienförmigen Ausnehmungen gebildet sein, oder durch eine Vielzahl von geraden, divergierenden linienförmigen Ausnehmungen. Die Ausnehmungslinien können auch gekrümmt sein, so dass der Ausnehmungsbereich durch eine Vielzahl von gekrümmten, äquidistanten oder durch eine Vielzahl von gekrümmten, divergierenden linienförmigen Ausnehmungen gebildet ist.

[0020] Die linienförmigen Ausnehmungen weisen bevorzugt eine Breite zwischen 0,05 mm und 1 mm, insbesondere zwischen 0,1 mm und 0,4 mm auf.

[0021] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist das Sicherheitspapier zumindest in einem Teilbereich mit einem lasermodifzierbaren Markierungsstoff versehen und die linienförmigen Ausnehmungen weisen in diesem Teilbereich einen durch Einwirkung von Laserstrahlung modifizierten Randbereich auf. Vorzugsweise ist das Sicherheitspapier in dem Teilbereich mit einem Markierungsstoff versehen, dessen sichtbare Farbe durch die Einwirkung der Laserstrahlung veränderbar ist, so dass die linienförmigen Ausnehmungen in diesem Teilbereich einen farbigen Randbereich aufweisen.

[0022] Auch bei den mit einem lasermodifzierbaren Markierungsstoff versehenen Ausgestaltungen können die linienförmigen Ausnehmungen sowohl durchgehende Schnittlinien als auch nicht durch das Sicherheitspapier durchgehende Verdünnungslinien umfassen. Liegen sowohl Schnittlinien als auch Verdünnungslinien vor, so können die Schnittlinien insbesondere in randmodifizierte, beispielsweise farbige Verdünnungslinien übergehen.

[0023] Als Markierungsstoffe können vorteilhaft lasermodifizierbare Effektpigmente oder pigmentfreie lasermodifizierbare Markierungsstoffe eingesetzt werden. Beispiele geeigneter Markierungsstoffe, sowie die Art und Weise ihrer Auf- oder Einbringung in das Sicherheitspapier können der Druckschrift WO 2010/072329A1 entnommen werden, deren Offenbarung insoweit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.

[0024] Bei dem Sicherheitspapier kann es sich insbesondere um ein ein- oder mehrlagiges Papier, bevorzugt mit hohem Baumwollanteil handeln. Auch beschichtete Papiere oder Verbundmaterialien, bei denen mindestens eine Lage auf Papier basiert, können erfindungsgemäß mit Vorteil eingesetzt werden.

[0025] Bei mehrlagigen Verbünden, wie sie etwa bei einer nachträglichen Zusammenführung von mehreren Lagen verschiedener Substrate entstehen, von denen mindestens zwei Lagen papierbasiert sind, kann je Einzellage ein durch Laserstrahlung erzeugter Ausnehmungsbereich mit einem Wasserzeichen kombiniert werden. Die Kombination kann allerdings auch in unterschiedlichen Lagen erfolgen. Beispielsweise kann eine erste papierbasierte Lage eines Verbundes ein Wasserzeichen mit einem durch Laserstrahlung erzeugten Ausnehmungsbereich, ein Wasserzeichen in Verbindung mit einem durch Laserstrahlung erzeugten Ausnehmungsbereich in einer zweiten papierbasierten Lage, oder einen durch Laserstrahlung erzeugten Ausnehmungsbereich in Verbindung mit einem Wasserzeichen in einer zweiten papierbasierten Lage enthalten. Eine zweite papierbasierte Lage kann dann ein Wasserzeichen mit einem durch Laserstrahlung erzeugten Ausnehmungsbereich, ein Wasserzeichen in Verbindung mit einem durch Laserstrahlung erzeugten Ausnehmungsbereich in der ersten papierbasierten Lage, oder einen durch Laserstrahlung erzeugten Ausnehmungsbereich in Verbindung mit einem Wasserzeichen in der ersten papierbasierten Lage enthalten. Enthält die erste Lage bereits ein Kombinationsmerkmal kann die zweite papierbasierte Lage selbstverständlich auch merkmalsfrei sein.

[0026] Die Erfindung enthält auch ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitspapiers der oben genannten Art. Dabei wird ein Sicherheitspapier mit einem ein erste Motiv bildenden Wasserzeichen bereitgestellt und das Wasserzeichen wird von einem Ausnehmungsbereich überlagert, der ein zweites Motiv bildet und der aus einer Vielzahl von linienförmigen, durch Einwirkung von Laserstrahlung erzeugten Ausnehmungen im Sicherheitspapier gebildet wird, so dass die Überlagerung von Wasserzeichen und Ausnehmungsbereich ein Kombinationsmotiv aus dem ersten und zweiten Motiv bildet, das einen im Durchlicht gegenüber Auflicht veränderten visuellen Eindruck aufweist.

[0027] Die linienförmigen Ausnehmungen werden vorteilhaft durch Laserbeaufschlagung mit einem Infrarot-Laser, vorzugsweise mit einem CO₂-Laser erzeugt.

[0028] In einer vorteilhaften Weiterbildung wird das Sicherheitspapier zumindest in einem Teilbereich mit einem lasermodifizierbaren Markierungsstoff versehen, so dass die die linienförmigen Ausnehmungen in diesem Teilbereich durch die Einwirkung der Laserstrahlung in ihrem Randbereich modifiziert werden. Vorzugsweise wird das Sicherheitspapier in dem Teilbereich mit einem Markierungsstoff versehen, dessen sichtbare Farbe durch die Einwirkung der Laserstrahlung veränderbar ist, so dass die linienförmigen Ausnehmungen in diesem Teilbereich durch die Einwirkung der Laserstrahlung einen farbigen Randbereich erhalten.

[0029] 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.

[0030] Es zeigen:

Fig.1

eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem erfindungsgemäßen Kombinationsmotiv,

Fig. 2

für ein Kombinationsmotiv in (a) und (b) die beiden zu kombinierenden Sicherheitsmerkmale Wasserzeichen und Ausnehmungsbereich jeweils einzeln, in (c) einen Querschnitt des Sicherheitspapiers im Bereich des Kombinationsmotivs, in (d) das Erscheinungsbild des erzeugten Kombinationsmotivs bei Betrachtung im Auflicht und in (e) das Erscheinungsbild des Kombinationsmotivs bei Betrachtung im Durchlicht,

Fig. 3

in (a) bis (e) eine Darstellung wie in Fig. 2 für ein Kombinationsmotiv nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 4

für ein weiteres erfindungsgemäßes Kombinationsmotiv in (a) und (b) die beiden zu kombinierenden Sicherheitsmerkmale Wasserzeichen und Ausnehmungsbereich einzeln, in (c) das Erscheinungsbild des erzeugten Kombinationsmotivs bei Betrachtung im Auflicht und in (e) das Erscheinungsbild des Kombinationsmotivs bei Betrachtung im Durchlicht,

Fig. 5

in (a) bis (e) eine Darstellung wie in Fig. 2 für ein Kombinationsmotiv nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 6

schematisch die räumliche Energieverteilung eines Schneidlaserstrahls und die resultierenden Schnittbreiten bei verschiedenen Papierdicken,

Fig. 7

die Einzelheit VII der Fig. 5(d) im Detail, wobei das Laserschneiden mit einem Laserstrahl mit der in Fig. 6 gezeigten gaußförmigen Energieverteilung durchgeführt ist, und

Fig. 8

in (a) bis (d) verschiedene Varianten zur Ausgestaltung des Ausnehmungsbereichs.

[0031] Die Erfindung wird nun am Beispiel einer Banknote erläutert. Fig. 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Banknote 10 mit einem erfindungsgemäßen Kombinationsmotiv 12, das aus einer Überlagerung eines Wasserzeichens 14 und eines gerasterten Ausnehmungsbereichs 16 gebildet ist. Das Wasserzeichen 14 stellt als Motiv die Wertzahl "10" dar, welche von dem wolkenförmig oder blütenförmig gestalteten Ausnehmungsbereich 16 umgeben ist. Der visuelle Eindruck des Kombinationsmotivs 12 ändert sich beim Wechsel zwischen Auflicht- und Durchlichtbetrachtung in markanter Weise, wie nachfolgend genauer erläutert.

[0032] Die erfindungsgemäßen Kombinationsmotive vereinigen die vorteilhaften Eigenschaften der seit langem bekannten und bewährten Wasserzeichen mit modernen, durch Laserschnitt erzeugten gerasterten Laserlöchern. Je nach der lokalen Papierdicke innerhalb des Wasserzeichens erzeugt die Laserstrahlung entweder durchgehende Schnittlinien oder lediglich nicht durchgehende Verdünnungslinien im Papier. Wie oben angegeben, stellt der Begriff "Ausnehmung" dabei einen Oberbegriff für durchgehende Öffnungen bzw. Schnitte und für nicht durchgehende Verdünnungen des Papiers dar, so dass eine Ausnehmungslinie eine Schnittlinie oder eine Verdünnungslinie sein kann.

[0033] Durch die Abhängigkeit des Schnittergebnisses von der Papierdicke treten die beiden Sicherheitsmerkmale Wasserzeichen und Laserschnitt in Wechselwirkung und erzeugen ein komplexes Kombinationsmotiv, das dem Betrachter im Durchlicht einen anderen visuellen Eindruck als bei Betrachtung im Auflicht bietet. Die visuelle Wirkung des Kombinationsmotivs 12 geht dabei über die Wirkung eines gewöhnlichen Wasserzeichens weit hinaus. Auch der gerasterte Ausnehmungsbereich wird durch die Kombination mit dem Wasserzeichenmotiv optisch aufgewertet. Insgesamt ist das erfindungsgemäße Sicherheitspapier daher visuell attraktiv und auch für Laien leicht auf Echtheit zu prüfen. Zudem ist das Sicherheitspapier durch die erforderliche Abstimmung zweier, in unterschiedlichen Phasen der Papierherstellung erzeugter Sicherheitsmerkmale für potentielle Fälscher nur schwer nachzuahmen.

[0034] Wie nachfolgend genauer erläutert, gestattet die gegenseitige Beeinflussung der beiden Sicherheitsmerkmale einen großen Variantenreichtum an Erscheinungsbildern des Kombinationsmotivs in Auflicht und Durchlicht.

[0035] Mit Bezug auf Fig. 2 zeigen die Figuren 2(a) und (b) zunächst die beiden zu kombinierenden Sicherheitsmerkmale Wasserzeichen 22 und Ausnehmungsbereich 30 jeweils einzeln. Fig. 2(a) zeigt dabei eine Aufsicht auf das Sicherheitspapier 20, in das mit einer Elektrotype die Wertzahl "10" der Banknote als Wasserzeichen 22 eingebracht ist. Wie am besten im Querschnitt der Fig. 2(c) zu erkennen, bildet der Bereich der Wertzahl eine Dünnstelle 24 im Papier 20, in der die Schichtdicke dw gegenüber der Schichtdicke do des außerhalb der Dünnstelle 24 liegenden Velinbereichs 26 reduziert ist.

[0036] Fig. 2(b) zeigt schematisch eine Aufsicht auf das Ausnehmungsmuster des Ausnehmungsbereichs 30, das aus einer Vielzahl linienförmiger paralleler Ausnehmungen 32 mit dem Umriss einer Wolke gebildet ist. Die Ausnehmungslinien 32 sind dabei in der Figur schwarz dargestellt, während die beim späteren Laserschnitt unverändert bleibenden Bereiche 34 weiß gezeigt sind. Der einfacheren Darstellung halber werden die Ausführungsbeispiele zunächst anhand von parallelen, geraden Ausnehmungslinien beschrieben, auch wenn, wie weiter unten mit Bezug auf Fig. 8 erläutert, die Ausnehmungslinien auch gekrümmt und/ oder divergierend sein können.

[0037] Das Linienraster der Ausnehmungslinien 32 weist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Periodenlänge von 0,75 mm bei einer Schnittbreite der Schnittlinien von 0,25 mm auf, es kommen jedoch, je nach gewünschtem Design, auch andere Schnittbreiten und Abstände infrage.

[0038] Die Schnitttiefe d_A der Ausnehmungslinien 32 ist im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 so gewählt, dass beim Laserschneiden im Bereich der Dünnstelle 24 durchgehende Schnittlinien 36 erzeugt werden, dass jedoch im dickeren Velinbereich 26 keine durchgehenden Schnittlinien, sondern nur nicht durchgehenden Verdünnungslinien 38 erzeugt werden. Mathematisch ausgedrückt wird die Schnitttiefe d_A also so gewählt, dass


gilt.

[0039] Dann wird das Sicherheitspapier 20 im Bereich des Wasserzeichens 22 in einer Laserschneideanlage entsprechend der Vorgabe des Ausnehmungsmusters der Fig. 2(b) geschnitten und dadurch der Ausnehmungsbereich 30 dem Wasserzeichen 22 überlagert. Wie in Fig. 2(c) dargestellt, werden im Bereich der Dünnstelle 24 durchgehende Schnittlinien 36 erzeugt, im Velinbereich 26 nicht durchgehende Verdünnungslinien 38.

[0040] Durch die Überlagerung der beiden Sicherheitsmerkmale entstehen so vier unterschiedliche Dickenbereiche im Sicherheitspapier 20. Im Velinbereich 26 weist das Sicherheitspapier 20 Verdünnungslinien 38 mit einer verbleibenden Papierdicke dv = do - d_A auf. Außerhalb der Verdünnungslinien 38 beträgt die Papierdicke des Velinbereichs unverändert do. Die Dünnstelle 24 weist außerhalb der Schnittlinien 36 eine Papierdicke dw auf, in den durchgehenden Schnittlinien 36 ist die verbleibende Papierdicke gleich Null.

[0041] Die relativen Papierdicken und damit die Helligkeiten im Durchlicht können durch die Schnitttiefe d_A und die Dünnstellendicke dw in weiten Bereichen nach Wunsch vorgegeben werden. Dabei kann je nach dem Design des Kombinationsmotivs die verbleibende Papierdicke dv der Verdünnungslinien 38 größer, gleich oder kleiner sein als die Dünnstellendicke dw.

[0042] Beispielsweise kann durch dw = 0,2 do und d_A = 0,3 do einerseits ein zuverlässiger Schnitt der Schnittlinien 36 in der Dünnstelle 24 sichergestellt werden und zugleich die Papierdicke dv der Verdünnungslinien dv = 0,7 do deutlich größer als die Dünnstellendicke dw gemacht werden. Die Verdünnungslinien 38 erscheinen im Durchlicht daher dunkler als die Dünnstelle 24, aber heller als der Velinbereich 26.

[0043] Andererseits kann etwa durch die Wahl von dw = 0,7 do und d_A = 0,8 do sowohl ein zuverlässiger Schnitt der Schnittlinien 36 in der Dünnstelle 24 sichergestellt werden, als auch die Papierdicke dv der Verdünnungslinien dv = 0,2 do deutlich kleiner als die Dünnstellendicke dw gemacht werden. Die Verdünnungslinien 38 erscheinen im Durchlicht daher heller als die Dünnstelle 24, welche ihrerseits heller als der Velinbereich 26 erscheint.

[0044] Schließlich kann beispielsweise durch die Wahl dw = 0,4 do und d_A = 0,6 do wieder ein zuverlässiger Schnitt der Schnittlinien 36 in der Dünnstelle 24 sichergestellt werden und zugleich die Papierdicke dv der Verdünnungslinien dv = 0,4 do gleich der Dünnstellendicke dw gewählt werden. Die Verdünnungslinien 38 erscheinen im Durchlicht daher mit derselben Helligkeit wie die Dünnstelle 24 und beide erscheinen heller als der Velinbereich 26.

[0045] Bei Betrachtung im Auflicht, also in reflektiertem Licht, hat die unterschiedliche Papierdicke dv, dw oder do dagegen praktisch keinen Einfluss auf den visuellen Eindruck des Papierbereichs. Im Auflicht kann der Betrachter somit lediglich zwischen den durchgehenden Schnittlinien 36, in denen der Untergrund sichtbar wird und den nicht mit durchgehenden Schnittlinien versehenen Papierbereichen unterscheiden.

[0046] Zur Illustration zeigt Fig. 2(d) das Erscheinungsbild des erzeugten Kombinationsmotivs 12 bei Betrachtung im Auflicht, Fig. 2(e) das Erscheinungsbild bei Betrachtung im Durchlicht.

[0047] Bei Betrachtung im Auflicht heben sich nur die durchgehenden Schnittlinien 36 von ihrer Umgebung ab, wie oben erläutert und in Fig. 2(d) dargestellt. Durch die Wechselwirkung von Wasserzeichen 22 und Ausnehmungsbereich 30 bilden die Schnittlinien 36 mit ihrem Umriss die Wertzahl "10" nach, da durch den Laserschnitt nur im Bereich der Dünnstelle 24 und damit in Form der Wertzahl "10" durchgehende Schnittlinien 36 erzeugt wurden.

[0048] Bei Betrachtung im Durchlicht zeigt das Kombinationsmotiv 12 ein komplexeres Erscheinungsbild, bei dem sich neben den Schnittlinien 36 auch die verdünnten Papierstellen 24 und 38 vor dem Hintergrund des Velinbereichs 26 abheben, wie in Fig. 2(e) gezeigt. Wie oben erläutert, kann die relative Helligkeit der Dünnstelle 24 und der Verdünnungslinien 38 weitgehend nach Wunsch eingestellt werden, wobei im gezeigten Ausführungsbeispiel die beiden Helligkeiten etwa gleich groß gewählt sind.

[0049] Das Wasserzeichen kann im Rahmen der Erfindung nicht nur durch eine Dünnstelle, sondern auch durch eine Dickstelle 44 im Sicherheitspapier gebildet sein, wie anhand des in Fig. 3 gezeigten Sicherheitspapiers 40 illustriert.

[0050] Wie bei der Darstellung der Fig. 2 zeigen die Figuren 3(a) und (b) zunächst die beiden zu kombinierenden Sicherheitsmerkmale Wasserzeichen 42 und Ausnehmungsbereich 50 jeweils einzeln. Fig. 3(a) zeigt eine Aufsicht auf ein Sicherheitspapier 40, das die Wertzahl "10" in Form einer Dickstelle 44 enthält. Im Bereich der Dickstelle 44 ist die Schichtdicke dw des Papiers gegenüber der Schichtdicke do des außerhalb der Dickstelle 44 liegenden Velinbereichs 46 erhöht, wie auch im Querschnitt der Fig. 3(c) dargestellt.

[0051] Das in Fig. 3(b) gezeigte Ausnehmungsmuster des Ausnehmungsbereichs 50 ist wie bei Fig. 2(b) in Form einer Wolke aus einer Vielzahl linienförmiger paralleler Ausnehmungen 52 gebildet. Die Schnitttiefe d_A der Ausnehmungslinien 52 ist dabei so gewählt, dass beim Laserschneiden im Velinbereich durchgehende Schnittlinien 56 erzeugt werden, dass jedoch im Bereich der Dickstelle 44 keine durchgehenden Schnittlinien, sondern nur nicht durchgehende Verdünnungslinien 58 erzeugt werden. Mathematisch ausgedrückt ist bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 somit die Schnitttiefe d_A so gewählt, dass


gilt.

[0052] Wird das Sicherheitspapier 40 im Bereich des Wasserzeichens 42 nun in einer Laserschneideanlage entsprechend der Vorgabe des Ausnehmungsmusters der Fig. 3(b) geschnitten, so wird der Ausnehmungsbereich 50 dem Wasserzeichen 42 überlagert. Im Velinbereich 46 werden durch das Laserschneiden durchgehende Schnittlinien 56 erzeugt, im Bereich der Dickstelle 44 nicht durchgehende Verdünnungslinien 58, wie in Fig. 3(c) gezeigt.

[0053] Insgesamt entstehen durch die Überlagerung der beiden Sicherheitsmerkmale vier unterschiedliche Dickenbereiche im Sicherheitspapier 40. Im Velinbereich 46 weist das Sicherheitspapier 40 Schnittlinien 56 mit einer verbleibenden Papierdicke von Null auf, außerhalb der Schnittlinien 56 beträgt die Papierdicke des Velinbereichs unverändert do. Die Dickstelle 44 enthält Verdünnungslinien 58 einer verbleibende Papierdicke dv = dw - d_A, außerhalb der Verdünnungslinien 58 beträgt die Papierdicke dw. Auch hier können die relativen Papierdicken und damit die Helligkeiten von Dickstelle und Verdünnungslinien im Durchlicht durch die Schnitttiefe d_A und die Dickstellendicke dw nach Wunsch vorgeben werden.

[0054] Zur Illustration zeigt Fig. 3(d) das Erscheinungsbild des erzeugten Kombinationsmotivs bei Betrachtung im Auflicht, Fig. 3(e) das Erscheinungsbild bei Betrachtung im Durchlicht.

[0055] Bei Betrachtung im Auflicht heben sich auch hier nur die durchgehenden Schnittlinien 56 von ihrer Umgebung ab, wie in Fig. 3(d) gezeigt. Durch die Wechselwirkung der Dickstelle 44 mit dem Ausnehmungsbereich 50 bilden die Schnittlinien 56 mit ihrem äußeren Umriss die Wolkenform des Ausnehmungsbereichs 50 nach und enthalten in ihrem Inneren einen Bereich 44 in Form der Wertzahl "10", in dem zwar Verdünnungslinien 58 aber keine durchgehenden Schnittlinien vorliegen. Da die Verdünnungslinien 58 und die Dickstelle 44 im Auflicht praktisch nicht von dem Velinbereich zu unterscheiden sind, ergibt sich das in Fig. 3(d) dargestellte Erscheinungsbild.

[0056] Bei Betrachtung im Durchlicht zeigt das Kombinationsmotiv 12 ein komplexeres Erscheinungsbild, bei dem vor dem Hintergrund des Velinbereichs 46 zusätzlich die Verdünnungslinien 58 als Aufhellungen und der verdickte Bereich 44 als Abdunklungen sichtbar werden, wie in Fig. 3(e) illustriert.

[0057] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 4 dargestellt, wobei die Figuren 4(a) und (b) wiederum die beiden zu kombinierenden Sicherheitsmerkmale Wasserzeichen 62 und Ausnehmungsbereich 70 einzeln zeigen. Fig. 4(a) zeigt eine Aufsicht auf das Sicherheitspapier 60, das als Wasserzeichen 62 eine dunkle Schrift, hier die Buchstabenfolge "PL" in Form von verdickten Papierbereichen 64 enthält. Wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist die Schichtdicke im Bereich der Dickstellen 64 gegenüber der Schichtdicke des außerhalb der Dickstellen 64 liegenden Velinbereichs 66 vergrößert.

[0058] Das in Fig. 4(b) gezeigte Ausnehmungsmuster des Ausnehmungsbereichs 70 ist wieder durch eine Vielzahl linienförmiger paralleler Ausnehmungen 72 mit dem äußeren Umriss einer Wolke gebildet. Im seinem Inneren enthält der Ausnehmungsbereich 70 zudem die Wertzahl "10" als ausnehmungslinienfreie Bereiche. Wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist die Schnitttiefe der Ausnehmungslinien 72 so gewählt, dass beim Laserschneiden im Velinbereich 66 durchgehende Schnittlinien 76 erzeugt werden, dass jedoch im Bereich der Dickstellen 64 keine durchgehenden Schnittlinien, sondern nur Verdünnungslinien 78 erzeugt werden. Das entstehende Erscheinungsbild des Kombinationsmotivs bei Betrachtung im Auflicht ist in Fig. 4(c), das Erscheinungsbild bei Betrachtung im Durchlicht in Fig. 4(d) gezeigt.

[0059] Das Zustandekommen der beiden Erscheinungsbilder ergibt sich aus dem Zusammenspiel der unterschiedlichen Papierdicken wie bereits bei Fig. 3 erläutert.

[0060] Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem der in Fig. 3(b) gezeigte Ausnehmungsbereich 50 nicht mit einem zweistufigen, sondern mit einem mehrstufigen Wasserzeichen 82 kombiniert ist.

[0061] Fig. 5(a) zeigt dabei eine Aufsicht auf ein Sicherheitspapier 80 mit dem mehrstufigen Wasserzeichen 82, wobei das Wasserzeichen 82 im Ausführungsbeispiel eine praktisch kontinuierliche Dickenvariation aufweist und die Schichtdicke zwischen einer minimalen Schichtdicke d_W,min und einer maximalen Schichtdicke d_W,max variiert. In der Praxis stellt das Wasserzeichen 82 in der Regel ein Portrait, ein architektonisches, technisches oder Naturmotiv dar.

[0062] Anstatt mit einer praktisch kontinuierlichen Dickenvariation kann das Wasserzeichen auch sichtbar gestuft ausgestaltet sein und nur wenige diskrete Papierdicken aufweisen. Das Wasserzeichen 82 kann nur verdünnte Bereiche, nur verdickte Bereiche oder, wie im gezeigten Ausführungsbeispiel, sowohl gegenüber dem umliegenden Velinbereich 86 verdünnte Bereiche 84 als auch verdickte Bereiche 88 enthalten.

[0063] Der in Fig. 5(b) gezeigte Ausnehmungsbereich 90 entspricht in seiner Form dem Ausnehmungsbereich 50 der Fig. 3(b). Die Schnitttiefe d_A der Ausnehmungslinien 92 ist allerdings zwischen d_W,min und d_W,max gewählt,

so dass in den dünneren Teilbereichen des Wasserzeichens 82 beim Laserschneiden Schnittlinien 96 erzeugt werden, während in den dickeren Teilbereichen Verdünnungslinien 98 erzeugt werden, wie in Fig. 5(c) gezeigt.

[0064] Fig. 5(d) zeigt das Erscheinungsbild des erzeugten Kombinationsmotivs bei Betrachtung im Auflicht, Fig. 5(e) das Erscheinungsbild bei Betrachtung im Durchlicht. Bei Betrachtung im Auflicht zeigt sich ein relativ einfaches visuelles Erscheinungsbild, da sich nur die durchgehenden Schnittlinien 96 von ihrer Umgebung abheben und weder das Wasserzeichen 82 selbst noch die Verdünnungslinien 98 sichtbar sind. Die Papierdickenverteilung im Wasserzeichen 82 legt jedoch fest, in welchen Teilen des Wasserzeichens überhaupt Schnittlinien 96 erzeugt werden, so dass die Wechselwirkung der beiden Sicherheitsmerkmale bereits im Auflicht zum Tragen kommt.

[0065] Bei Betrachtung im Durchlicht wird die volle Komplexität des Kombinationsmotivs sichtbar. Es tritt sowohl das mehrstufige Wasserzeichen 82 mit seinen unterschiedlichen Helligkeitsstufen in Erscheinung als auch die Verdünnungslinien 98 mit ihren verschieden großen verbleibenden Papierdicken (Fig. 5(c)) und ihren somit ebenfalls unterschiedlichen Helligkeiten.

[0066] Die bisher beschriebenen Ausführungsbeispiele gehen davon aus, dass beim Laserschneiden ein Laserstrahl mit einer quaderförmigen Energieverteilung




eingesetzt wird. Mit einer solchen Energieverteilung ist die Breite der Ausnehmungslinien praktisch unabhängig von der lokalen Papierdicke. Allerdings ist bei Ausnehmungslinien, die nicht parallel zu einer der Achsen der Energieverteilung sind, die Zeitdauer, die der Laserstrahl auf das Papier einwirken kann, und damit auch das Schnitt- bzw. das Abtragungsergebnis abhängig vom Ort des Papiers innerhalb der Energieverteilung.

[0067] Es kann sich daher in manchen Erfindungsvarianten empfehlen, einen Schneidlaser mit einer torus- bzw. donutförmigen Energieverteilung zu verwenden, bei dem das Schnitt- bzw. das Abtragungsergebnis bei beliebiger Richtung der Ausnehmungslinien nur eine geringe Abhängigkeit vom Ort innerhalb der Energieverteilung aufweist.

[0068] Quader- oder donutförmige Energieverteilungen des Schneidlaserstrahls können durch geeignete optische Elemente erzeugt werden, beispielsweise mit Hilfe diffraktiver optischer Elemente.

[0069] Umgekehrt kann es sich auch empfehlen, Energieverteilungen mit einer besonders starken Abhängigkeit des Schnitt- bzw. Abtragungsergebnisses vom Ort des Papiers innerhalb der Energieverteilung zu verwenden, wie etwa die in Fig. 6 gezeigte gaußförmige Energieverteilung 100. Durch die Verwendung eines Schneidlasers mit einer gaußförmigen Energieverteilung ergibt sich eine Abhängigkeit der Breite der erzeugten Ausnehmungslinien von der lokalen Papierdicke dergestalt, dass die Breite der Schnitt- oder Verdünnungslinien umso kleiner ist, je größer die lokale Papierdicke ist. So reicht beispielsweise bei einer großen Papierdicke die Laserenergie W nur in einem schmalen Schnittbereich 102 aus, um das Papier vollständig zu durchschneiden, während an einer Stelle mit geringerer Papierdicke die Laserenergie in einem breiteren Schnittbereich 104 die Schneideschwelle überschreitet.

[0070] Dieser Effekt kann gezielt ausgenutzt werden, um ein Wasserzeichen mit lokal unterschiedlichen Papierdicken mit Ausnehmungslinien mit variierender Breite zu versehen. Zur Illustration zeigt Fig. 7 die Einzelheit VII der Fig. 5(d) im Detail, wobei das Laserschneiden im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Fig. 5 bei Fig. 7 mit einem Laserstrahl mit gaußförmiger Energieverteilung 100 erfolgt. Dadurch entstehen Schnittlinien 96, die in den dünneren Papierbereichen eine größere Schnittbreite 104 und in den dickeren Papierbereichen eine geringere Schnittbreite 102 aufweisen. Bei einer kontinuierlichen Änderung der Papierdicke ändert sich auch die Breite der Schnittlinien 96 kontinuierlich, wie in Fig. 7 dargestellt.

[0071] Die Ausnehmungslinien 112 des Ausnehmungsbereichs 110 müssen nicht gerade und parallel sein, wie in den bisherigen Ausführungsbeispielen und in Fig. 8(a) gezeigt. Vielmehr kann der Ausnehmungsbereich 110 beispielsweise auch gerade und divergierende Ausnehmungslinien 114 enthalten, wie in Fig. 8(b) gezeigt, oder gekrümmte, äquidistante Ausnehmungslinien 116, wie in Fig. 8(c) dargestellt oder auch gekrümmte, divergierende Ausnehmungslinien 118, wie in Fig. 8(d) gezeigt.

[0072] Es versteht sich, dass die gezeigten Ausgestaltungen beliebig miteinander kombiniert werden können. So können etwa die divergierenden und/oder gekrümmten Ausnehmungslinien der Figuren 8(b) bis (d) mit allen beschriebenen Arten von Wasserzeichen mit Dünn- oder Dickstellen kombiniert werden oder sie können mit einer von der Papierdicke abhängigen Schnittbreite erzeugt werden. Auch können die Ausnehmungslinien aller Ausführungsbeispiele mit einem lasermodifizierten Randbereich versehen sein, wie weiter oben allgemein beschrieben.

Ansprüche

1. Sicherheitspapier für die Herstellung von Sicherheits- und Wertdokumenten mit einem Wasserzeichen, das ein erstes Motiv bildet, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserzeichen von einem Ausnehmungsbereich überlagert ist, der ein zweites Motiv bildet und der aus zumindest einer linienförmigen, durch Einwirkung von Laserstrahlung erzeugten Ausnehmung im Sicherheitspapier gebildet ist, so dass die Überlagerung von Wasserzeichen und Ausnehmungsbereich ein Kombinationsmotiv aus dem ersten und zweiten Motiv bildet, das einen im Durchlicht gegenüber Auflicht veränderten visuellen Eindruck aufweist.

2. Sicherheitspapier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserzeichen eine Dünnstelle mit einer gegenüber der Umgebung reduzierten Papierdicke umfasst.

3. Sicherheitspapier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserzeichen eine Dickestelle mit einer gegenüber der Umgebung erhöhten Papierdicke umfasst.

4. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserzeichen zwei- oder mehrstufig ausgebildet ist.

5. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Motiv des Wasserzeichens ein Portrait, ein architektonisches, technisches oder Naturmotiv, oder eine alphanumerische Zeichenfolge, insbesondere eine Wertzahl darstellt.

6. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Motiv aufeinander bezogene oder einander ergänzende Informationen darstellen.

7. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausnehmungsbereich aus einer Vielzahl von linienförmigen Ausnehmungen im Sicherheitspapier gebildet ist.

8. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die linienförmigen Ausnehmungen durchgehende Schnittlinien umfassen.

9. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die linienförmigen Ausnehmungen nicht durch das Sicherheitspapier durchgehende Verdünnungslinien umfassen.

10. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die linienförmigen Ausnehmungen ohne Versatz aneinander anschließende Schnittlinien und Verdünnungslinien umfassen.

11. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausnehmungsbereich vollständig innerhalb des Wasserzeichens angeordnet ist.

12. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausnehmungsbereich durch eine Vielzahl von geraden, parallelen oder divergierenden linienförmigen Ausnehmungen gebildet ist.

13. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausnehmungsbereich durch eine Vielzahl von gekrümmten, äquidistanten oder divergierenden linienförmigen Ausnehmungen gebildet ist.

14. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die linienförmigen Ausnehmungen eine Breite zwischen 0,05 mm und 1 mm, insbesondere zwischen 0,1 mm und 0,4 mm aufweisen.

15. Sicherheitspapier nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitspapier zumindest in einem Teilbereich mit einem lasermodifzierbaren Markierungsstoff versehen ist, und dass die linienförmigen Ausnehmungen in diesem Teilbereich einen durch Einwirkung von Laserstrahlung modifizierten Randbereich aufweisen, vorzugsweise, dass das Sicherheitspapier in dem Teilbereich mit einem Markierungsstoff versehen ist, dessen sichtbare Farbe durch die Einwirkung der Laserstrahlung veränderbar ist, und dass die linienförmigen Ausnehmungen in diesem Teilbereich einen farbigen Randbereich aufweisen.

16. Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitspapiers nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei dem ein Sicherheitspapier mit einem Wasserzeichen, das ein erstes Motiv bildet, bereitgestellt wird, und das Wasserzeichen von einem Ausnehmungsbereich überlagert wird, der ein zweites Motiv bildet und der aus einer Vielzahl von linienförmigen, durch Einwirkung von Laserstrahlung erzeugten Ausnehmungen im Sicherheitspapier gebildet wird, so dass die Überlagerung von Wasserzeichen und Ausnehmungsbereich ein Kombinationsmotiv aus dem ersten und zweiten Motiv bildet, das einen im Durchlicht gegenüber Auflicht veränderten visuellen Eindruck aufweist.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die linienförmigen Ausnehmungen durch Laserbeaufschlagung mit einem Infrarot-Laser, vorzugsweise mit einem CO₂-Laser erzeugt werden.

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitspapier zumindest in einem Teilbereich mit einem lasermodifizierbaren Markierungsstoff versehen wird, so dass die die linienförmigen Ausnehmungen in diesem Teilbereich durch die Einwirkung der Laserstrahlung in ihrem Randbereich modifiziert werden, vorzugsweise, dass das Sicherheitspapier in dem Teilbereich mit einem Markierungsstoff versehen wird, dessen sichtbare Farbe durch die Einwirkung der Laserstrahlung veränderbar ist, und dass die linienförmigen Ausnehmungen in diesem Teilbereich durch die Einwirkung der Laserstrahlung mit einem farbigen Randbereich versehen werden.

Zeichnung