Sicherheitsdruck als Steuerelement

Abstract

 Verfahren zum registergenauen Bedrucken von Trägersubstraten, die insbesondere optisch aktive Schichten, wie Oberflächenstrukturen, Hologramme, Beugungsstrukturen, Diffraktionsstrukturen, Kinegramme und dergleichen aufweisen, wobei auf das Trägersubstrat diffraktive Steuermarken aufgebracht werden und anschließend eine weitere Bedruckung oder Weiterverarbeitung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass für die weitere Bedruckung im ersten Bedruckungsschritt ein Druckzylinder bereitgestellt wird, der die Steuermarken für die weiterfolgende Bedruckung aufbringt und gleichzeitig ein entsprechenden Sicherheitsmotiv aufweist.

Beschreibung

[0001] Für den registergenauen Druck mehrerer Druckschichten auf Trägersubstraten sind für die Steuerung des Druckvorgangs Steuermarken notwendig.

[0002] Insbesondere bei der nachträglichen Bedruckung von optisch aktiven Schichten, wie Oberflächenstrukturen, Hologrammen, Beugungsstrukturen, Diffraktionsstrukturen, Kinegrammen und dergleichen ist eine hohe Registergenauigkeit notwendig. Der Hologrammzylinder weist dabei diffraktive Steuerelemente auf, die allerdings auf das jeweils verwendete Lesegerät abgestimmt sein müssen.
Diese Steuerelemente sind daher nur durch das jeweilige, darauf abgestimmte Lesegerät eindeutig erkennbar, andere Lesegeräte können diese Steuerelemente nicht eindeutig und fehlerfrei identifizieren.

[0003] Anschließend erfolgt in einem weiteren Arbeitsgang die registergenaue Bedruckung mit weiteren Sicherheitselementen.

[0004] Für die weitere Bedruckung bzw. Weiterverarbeitung, beispielsweise Konfektionierung und dergleichen, sind daher Steuermarken erforderlich, die durch Lesegeräte, unabhängig von deren Einstellung eindeutig und fehlerfrei erkennbar sind. Dies ist insbesondere wesentlich, wenn die weitere Bedruckung beispielsweise registergenau erfolgen soll.

[0005] Dabei werden weitere Steuermarken auf einem entsprechenden Druckzylinder abgebildet, und in-line und/oder offline und/oder in einem zusätzlichen Arbeitsgang auf das Trägersubstrat aufgedruckt.

[0006] Durch die Notwendigkeit einen eigenen Druckzylinder für die Aufbringung der Steuermarken herzustellen und einen eigenen Druckvorgang durchzuführen, werden hohe Kosten verursacht.

[0007] Derzeit dem Stande der Technik entsprechend ist es üblich in einem weiteren, getrennten Arbeitsschritt (in einem sogenannten Insetter - Verfahren) ergänzende oder weitere Sicherheitsmerkmale auf die mit geprägten Strukturen versehenen Folien zu drucken. Die erreichbaren Toleranzen sind dabei entsprechend dem derzeitigen Stand der Technik +/- 0,2 bis +/- 1 mm.

[0008] Aufgabe der Erfindung war es ein Verfahren bereitzustellen, bei dem die registergenaue Bedruckung ohne den zusätzlichen Aufwand und unter Verbesserung der Toleranz erfolgen kann.

[0009] Unter registergenauem Sicherheitsdruck wird die erhebliche Verbesserung zum Stand der Technik gefordert. Dem Stand der Technik entsprechend wird ein registergenauer Druck mit einer Toleranz von +/- 0,2 mm definiert. Aufgabe der Erfindung ist es auch hier eine Verbesserung der Toleranz auf +/- 0,1 mm oder weniger zu erreichen.

[0010] Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zum registergenauen Bedrucken von Trägersubstraten, die insbesondere optisch aktive Schichten, wie Oberflächenstrukturen, Hologramme, Beugungsstrukturen, Diffraktionsstrukturen, Kinegramme und dergleichen aufweisen, wobei auf das Trägersubstrat diffraktive Steuermarken aufgebracht werden und anschließend eine weitere Bedruckung oder Weiterverarbeitung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass für die weitere Bedruckung im ersten Bedruckungsschritt ein Druckzylinder bereitgestellt wird, der die Steuermarken für die weiterfolgende Bedruckung aufbringt und gleichzeitig ein entsprechendes Sicherheitsmotiv aufweist.

[0011] So können mit dem Druckzylinder mehrere Funktionen erfüllt werden.

[0012] Einerseits wird durch den registergenauen Druck in-line zur optisch aktiven Struktur die Fälschungssicherheit erhöht.

[0013] Ferner dienen die mit dem Zylinder gleichzeitig mit dem Sicherheitsmotiv aufgebrachten Steuermarken zur Steuerung einer weiteren Bedruckung bzw. als Hilfe für weitere Arbeitsschritte bis hin zur Endkonfektionierung.

[0014] Der Druckzylinder für das Anbringen der Steuermarken wird dabei so gestaltet, dass er neben den Steuermarken gleichzeitig ein Druckmotiv registergenau mit einer Toleranz von maximal +/- 10 µm zum Motiv der optisch aktiven Struktur aufweist.
Dabei müssen die Steuerelemente entsprechend den nachfolgenden Prozessschritten ausgewählt und angeordnet werden.

[0015] Um die Fälschungssicherheit von Hologrammen zu erhöhen, ist es erwünscht u.a. Texte oder Bilder registergenau (+/- 0,1 mm) zur Oberflächenstruktur zu drucken.
Damit dies realisiert werden kann, muss der hergestellte Hologrammprägezylinder genauestens (0,01 mm) vermessen werden. Dies erfolgt, wenn der Prägezylinder gefügt (beispielsweise durch Schweißen, Kleben oder dergleichen) und auf einem Spannzylinder angepasst wird.

[0016] Maße, die sich durch den Einzelrapport und das Zylinderlayout ergeben sind nur theoretischer Natur, da sich diese Maße bedingt durch den Herstellungsprozess von Prägezylindern mit Rekombination (Vervielfältigung des Einzelrapports) und Galvanik (Herstellung der Produktionsshims) ändern.

[0017] Um den Text- oder Motivzylinder exakt an den Prägezylinder anzupassen, ist es notwendig, nicht nur die Druckbreite sondern auch die Abzugslänge (Umfang) genauestens zu vermessen.
Um den genauen Umfang des Text oder Motivzylinders zu bestimmen, sind weiterhin Angaben zur Shimdicke und Stufung (0,03 - 0,15) erforderlich.
Die Shimdicke beträgt üblicherweise 50 - 250 µm, vorzugsweise 100 - 200 µm, besonders bevorzugt 120-150 µm.

[0018] Die Stufung ergibt sich aus Parametern der Druckmaschine, der Arbeitsgangreihenfolge, und dem verwendeten Material. Mit diesem so hergestellten Druckzylinder ist es nun möglich neben Texten; Motiven, Symbolen etc. zur Erhöhung der Fälschungssicherheit auch verschiedenste Druck-, Schneid-, Stanz-Marken etc. zur Steuerung nachfolgender Prozesse bis hin zum Konfektionieren aufzudrucken.

[0019] Die Berechnung der Abzugslänge, das heißt des Sollumfangs erfolgt durch folgende Formel:

Als Trägersubstrat kommen beispielsweise Trägerfolien vorzugsweise flexible Kunststofffolien, beispielsweise aus PI, PP, MOPP, PE, PPS, PEEK, PEK, PEI, PSU, PAEK, LCP, PEN, PBT, PET, PA, PC, COC, POM, ABS, PVC in Frage. Die Trägerfolien weisen vorzugsweise eine Dicke von 5 - 700 µm, bevorzugt 8 - 200 µm, besonders bevorzugt 12 - 50 µm auf.

[0020] Das Trägersubstrat kann ein- oder beidseitig mit einem Heiß- oder Kaltsiegelkleber oder einer Selbstklebebeschichtung versehen sein oder nach der Aufbringung der Oberflächenstruktur und gegebenenfalls nach Durchführung weiterer Beschichtungsschritte damit versehen werden.

[0021] Als Bedruckung bzw. Sicherheitsmotiv kommen je nach Erfordernis sowohl funktionelle, als auch dekorative Schichten in Frage.

[0022] Das Sicherheitsmotiv kann in Form von Zeichen, Mustern, Linien, geometrischen Figuren, Symbolen und dergleichen vorliegen.

[0023] Insbesondere kann das die diffraktiven Strukturen aufweisende Trägersubstrat partiell oder vollflächig mit einer metallischen oder metallisch erscheinenden Schicht versehen werden, wobei diese Schichten partiell oder vollflächig durch geeignete bekannte Druckverfahren, Metallisierungs- und Demetallisierungsverfahren aufgebracht werden können.

[0024] Dabei können die funktionellen Schichten beispielsweise bestimmte elektrische, magnetische, chemische, physikalische und auch optische Eigenschaften aufweisen.

[0025] Zur Einstellung elektrischer Eigenschaften, beispielsweise Leitfähigkeit können beispielsweise Graphit, Ruß, leitfähige organische oder anorganische Polymere. Metallpigmente (beispielsweise Kupfer, Aluminium, Silber, Gold, Eisen, Chrom und dergleichen), Metalllegierungen wie Kupfer-Zink oder Kupfer-Aluminium oder auch amorphe oder kristalline keramische Pigmente wie ITO und dergleichen zugegeben werden. Weiters können auch dotierte oder nicht dotierte Halbleiter wie beispielsweise Silicium, Germanium oder Ionenleiter wie amorphe oder kristalline Metalloxide oder Metallsulfide als Zusatz verwendet werden. Ferner können zur Einstellung der elektrischen Eigenschaften der Schicht polare oder teilweise polare Verbindungen, wie Tenside oder unpolare Verbindungen wie Silikonadditive oder hygroskopische oder nicht hygroskopische Salze verwendet oder zugesetzt werden.

[0026] Zur Einstellung der magnetischen Eigenschaften können paramagnetische, diamagnetische und auch ferromagnetische Stoffe, wie Eisen, Nickel und Kobalt oder deren Verbindungen oder Salze (beispielsweise Oxide oder Sulfide) verwendet werden.

[0027] Die optischen Eigenschaften der Schicht lassen sich durch sichtbare Farbstoffe bzw. Pigmente, lumineszierende Farbstoffe bzw. Pigmente, die im sichtbaren, im UV-Bereich oder im IR-Bereich fluoreszieren bzw. phosphoreszieren, Effektpigmente, wie Flüssigkristalle, Perlglanz, Bronzen und/oder Multilayer-Farbumschlagpigmente und wärmeempfindliche Farben bzw. Pigmente beeinflussen. Diese sind in allen möglichen Kombinationen einsetzbar. Zusätzlich können auch phosphoreszierende Pigmente allein oder in Kombination mit anderen Farbstoffen und/oder Pigmenten eingesetzt werden.

[0028] Es können auch verschiedene Eigenschaften durch Zufügen verschiedener oben genannter Zusätze kombiniert werden. So ist es möglich angefärbte und/oder leitfähige Magnetpigmente zu verwenden. Dabei sind alle genannten leitfähigen Zusätze verwendbar.
Speziell zum Anfärben von Magnetpigmenten lassen sich alle bekannten löslichen und nicht löslichen Farbstoffe bzw. Pigmente verwenden. So kann beispielsweise eine braune Magnetfarbe durch Zugabe von Metallen in ihrem Farbton metallisch, z.B. silbrig eingestellt werden.

[0029] Das so hergestellte Folienmaterial ist gegebenenfalls nach entsprechender Konfektionierung als Sicherheitselement in Datenträgern, insbesondere Wertdokumenten wie Ausweisen, Karten, Banknoten oder Etiketten, Siegeln und dergleichen geeignet, aber auch als Verpackungsmaterial beispielsweise in der pharmazeutischen, der Elektronik- und/oder Lebensmittelindustrie, beispielsweise in Form Blisterfolien, Faltschachteln, Abdeckungen, Folienverpackungen und dergleichen geeignet.

[0030] Für die Anwendung als Sicherheitselemente werden die Substrate bzw. Folienmaterialien bevorzugt in Streifen oder Fäden oder Patches geschnitten, wobei die Breite der Streifen oder Fäden vorzugsweise 0,05 - 10 mm betragen kann und die Patches vorzugsweise mittlere Breiten bzw. Längen von 0,3 - 20 mm.

[0031] Für die Anwendung in oder auf Verpackungen wird das Folienmaterial bevorzugt in Streifen, Bänder, Fäden oder Patches geschnitten, wobei die Breite der der Fäden, Streifen bzw. Bänder vorzugsweise 0,05 - 50 mm beträgt und die Patches vorzugsweise mittlere Breiten und Längen von 0,5 - 200 mm aufweisen.
Ein entsprechender Sicherheitsfaden oder -streifen kann auch als Randverstärkung von Verpackungen, Wertdokumenten und dergleichen im Bereich der Kanten aber auch als beispielsweise Längs- oder Quer - Verstärkung in der Verpackung oder im Wertdokument verwendet werden, wobei auch jeweils mehrer Fäden oder Streifen in definiertem Abstand zueinander vorgesehen sein können.

Ansprüche

1. Verfahren zum registergenauen Bedrucken von Trägersubstraten, die insbesondere optisch aktive Schichten, wie Oberflächenstrukturen, Hologramme, Beugungsstrukturen, Diffraktionsstrukturen, Kinegramme und dergleichen aufweisen, wobei auf das Trägersubstrat diffraktive Steuermarken aufgebracht werden und anschließend eine registergenaue weitere Bedruckung oder Weiterverarbeitung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass für die weitere Bedruckung im ersten Bedruckungsschritt ein Druckzylinder bereitgestellt wird, der die Steuermarken für die weiterfolgende Bedruckung aufbringt und gleichzeitig ein entsprechenden Sicherheitsmotiv aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsmotiv als Bedruckung mit elektrisch leitfähigen, magnetischen und/oder optischen Merkmalen vorliegt.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die registergenaue Bedruckung mit einer Toleranz von +/- 0,1 mm oder weniger erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfang des Prägezylinders beim Fügen und Anpassen an den Spannzylinder mit einer Genauigkeit von 0,01 mm vermessen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfang des die Steuermarken und das Sicherheitsmotiv aufweisenden Druckzylinders nach folgender Formel berechnet wird:

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Shimdicke 50 - 250 µm beträgt.

7. Folienmaterial hergestellt nach einem Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 6.

8. Sicherheitselement hergestellt nach einem Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 6.

9. Verwendung des Sicherheitselements nach Anspruch 8 in oder auf Wertdokumenten, Datenträgern, Verpackungen und dergleichen.