Die Erfindung betrifft ein Entwässerungssieb für die Herstellung von Sicherheitspapier mit einem Fenstersicherheitsfaden.

Datenträger, wie beispielsweise Banknoten, Aktien, Anleihen, Urkunden, Gutscheine, Schecks, hochwertige Eintrittskarten, aber auch andere fälschungsgefährdete Papiere, wie Pässe oder sonstige Ausweisdokumente, werden zur Absicherung oft mit Sicherheitselementen versehen, die eine Überprüfung der Echtheit des Wertdokuments gestatten und die zugleich als Schutz vor unerlaubter Reproduktion dienen. Die Sicherheitselemente können dabei in Form eines in den Datenträger ganz oder teilweise eingebetteten Sicherheitsfadens ausgebildet sein.

Die Einbringung eines Sicherheitsfadens in Banknotenpapier ist beispielsweise in der WO 2004/050991 A1 beschrieben. Dabei wird der Sicherheitsfaden während des Herstellungsprozesses des Papiers von einer angetriebenen Rolle abgerollt und durch die Überwachung der Zugkraft des Sicherheitsfadens eine konstante mechanische Spannung gewährleistet. Fenstersicherheitsfäden sind Sicherheitsfäden, die weder auf eine Oberfläche eines Datenträgersubstrats aufgebracht, noch vollständig in das Substrat eingebettet sind. Sie sind vielmehr teilweise so in das Substrat eingebettet, dass sie an einer oder beiden gegenüberliegenden Oberflächen des Substrats nur in bestimmten Fensterbereichen sichtbar sind.

Um Datenträger mit Fenstersicherheitsfäden zu erhalten, werden in der Regel Bronzesiebgewebe mit Messingprägestempeln in eine Form mit mehreren Stegen gebracht um Auflageflächen für den bei der Papierherstellung einzubringenden Sicherheitsfaden zu schaffen. Aus Sicht des Designers sind die möglichen Gestaltungen dabei allerdings stark begrenzt und alle bekannten Fensterfadenvarianten weisen Fenster auf, die über die gesamte Fadenbreite offen sind.

DE102013008082 zeigt ein Entwässerungssieb für die Herstellung von Sicherheitspapier mit einem Fenstersicherheitsfaden, bei dem das Trägersieb mit einem Spritzgusseinsatz versehen ist, der ein Relief mit sich von einem Grundkörper nach oben erstreckenden und die Oberfläche des Trägersiebs überragenden Motivelementen aufweist.

Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Entwässerungssieb der oben genannten Art so zu verbessern, dass die Motivelemente des Trägersiebs in ihrer Form der Fensterbereiche entsprechen, in denen der Fenstersicherheitsfaden sichtbar ist.

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

Bei einem nicht erfindungsgemäßen Datenträger ist vorgesehen, dass die Fensterbereiche papiermacherisch erzeugte Mikrofenster umfassen, die einen bei der Papierherstellung erzeugten Rand mit charakteristischen Unregelmäßigkeiten aufweisen und deren Breite quer zur Fadenrichtung weniger als 50% der Fadenbreite beträgt und zwischen 0,2 mm und 4 mm liegt.

Der Begriff Fenstersicherheitsfaden wird im Rahmen der vorliegenden Beschreibung nicht nur für schmale Sicherheitsfäden mit einer Breite von 4 mm oder weniger verwendet, sondern auch für breite Sicherheitsfäden mit einer Breite von 4 mm bis etwa 30 mm, welche in der Patentliteratur teilweise auch als Sicherheitsbänder bezeichnet werden. Die Einbettung solch breiter Sicherheitsfäden bei der Papierherstellung ist beispielsweise in der Druckschrift EP 0 625 431 A1 beschrieben.

Im Rahmen des nicht erfindungsgemäßen Datenträgers können alle Fensterbereiche des Datenträgers in Form von Mikrofenstern ausgebildet sein oder der Datenträger kann neben Mikrofenstern auch herkömmliche Fensterbereiche aufweisen.

Die Länge der Mikrofenster parallel zur Fadenlängsrichtung (teilweise auch als Höhe der Mikrofenster bezeichnet) liegt mit Vorteil zwischen 0,2 mm und 4 mm, vorzugsweise zwischen 0,3 mm und 3 mm und besonders bevorzugt zwischen 0,5 mm und 1 mm. Alternativ oder zusätzlich liegt die Breite der Mikrofenster in Fadenquerrichtung bevorzugt zwischen 0,3 mm und 3 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,5 mm und 1 mm.

Mit besonderem Vorteil kann vorgesehen sein, dass die Fensterbereiche mehrere, in Fadenquerrichtung nebeneinander liegende Mikrofenster umfassen. Diese Mikrofenster liegen dabei vorteilhaft in Fadenquerrichtung nicht genau auf gleicher Höhe, sondern sind vielmehr stets um einen Bruchteil der Fensterhöhe gegeneinander versetzt. Mit anderen Worten schneidet eine Gerade in Fadenquerrichtung zwar mehrere der genannten Mikrofenster, allerdings jeweils an unterschiedlichen Stellen entlang der Höhenausdehnung der Mikrofenster.

Die Breite der Mikrofenster kann in Fadenquerrichtung sogar weniger als 40%, bevorzugt weniger als 30% der Fadenbreite betragen.

Bevorzugt umfassen die Fensterbereiche des nicht erfindungsgemäßen Datenträgers Mikrofenster, deren Umrisse Muster, Zeichen oder eine Codierung, insbesondere eine Buchstaben- oder Ziffernfolge, wie etwa ein Währungssymbol oder eine Wertzahl darstellen. Insbesondere bei breiten Sicherheitsfäden können die Mikrofenster auch in Form einer Gesichts- oder Portraitdarstellung ausgeführt sein.

In vorteilhaften Gestaltungen des nicht erfindungsgemäßen Datenträgers umfassen die Fensterbereiche eine Mehrzahl von Mikrofenstern, deren räumliche Anordnung ein Motiv bildet. Dabei sind die einzelnen Mikrofenster nicht notwendigerweise selbst in Motivform ausgebildet, das genannte Motiv wird vielmehr durch die Anordnung der Gesamtheit der Mikrofenster gebildet. Ein solches Motiv kann insbesondere in Buchstaben, Zeichen oder Figuren bestehen, die aus den Mikrofenstern als kleinen Bausteinen zusammengesetzt sind. Die Umrisse der Mikrofenster können dabei gleich und auch unterschiedlich ausgebildet sein. Es ist auch möglich, dass sowohl die Umrisse der Mikrofenster als auch deren räumliche Anordnung jeweils ein Motiv bzw. eine Information darstellen. Diese Motive oder Informationen können aufeinander bezogen sein oder sich zu einer Gesamtinformation ergänzen. Die Mikrofenster können auch gerasterte, punktwolkenartige oder streifenförmige Fenster bilden.

Bei einer Weiterbildung des nicht erfindungsgemäßen Datenträgers sind die Mikrofenster als Dünnstellen in der Papierlage des Substrats Teil eines seitlich über den Fenstersicherheitsfaden hinausragenden Wasserzeichens. Auf diese Weise können die Mikrofenster in ein übergreifendes Design des Datenträgers integriert werden, so dass sich der Aufmerksamkeitswert und die Nachahmungssicherheit weiter erhöht. Das Wasserzeichen kann insbesondere ein von dem Umriss oder der räumlichen Anordnung der Mikrofenster gebildetes Motiv ergänzen, fortführen oder in gleicher oder abgewandelter Form wiederholen.

Nach einer anderen Weiterbildung des nicht erfindungsgemäßen Datenträgers ist ein von dem Umriss oder der Anordnung der Mikrofenster gebildetes Motiv durch ein beliebiges anderes Sicherheitsmerkmal über den Fenstersicherheitsfaden hinaus fortgesetzt. Das andere Sicherheitsmerkmal kann beispielsweise in einer Druckschicht, einer Farbschicht, einem Laserschnittbereich, einem Wasserzeichen, einer Folie oder einem Hologramm bestehen. Auch bei einer solchen Ausgestaltung kann das andere Sicherheitsmerkmal ein von dem Umriss oder der Anordnung der Mikrofenster gebildetes Motiv ergänzen, fortführen oder in gleicher oder abgewandelter Form wiederholen.

Der Fenstersicherheitsfaden kann mit Beugungsstrukturen, Flüssigkristallschichten, Dünnschichtaufbauten, Aussparungen in opaken, insbesondere metallischen Schichten, Fluoreszenzstoffen, magnetischen, leitfähigen und/oder metallischen Schichten versehen sein.

Die Erfindung enthält ein Entwässerungssieb für die Herstellung von Sicherheitspapier mit einem Fenstersicherheitsfaden, der an bestimmten Fensterbereichen an einer Oberfläche des Sicherheitspapiers hervortritt und in dazwischen liegenden Bereichen im Inneren des Sicherheitspapiers eingebettet wird. Das Entwässerungssieb umfasst ein Trägersieb, das in einem Teilbereich mit einem Spritzgusseinsatz versehen ist, der ein Relief mit sich von einem Grundkörper nach oben erstreckenden und die Oberfläche des Trägersiebs überragenden Motivelementen aufweist, die in Form der Fensterbereiche des Fenstersicherheitsfadens ausgebildet sind. Die Motivelemente umfassen dabei zur Erzeugung von Mikrofenstern Mikromotivelemente, die quer zur Laufrichtung des einzubettenden Fadens eine Breite aufweisen, die weniger als 50% der Fadenbreite beträgt und zwischen 0,2 mm und 4 mm liegt, und deren Umrisse Muster Zeichen oder eine Codierung, insbesondere eine Buchstabenoder Ziffernfolge darstellen, und/oder deren räumliche Anordnung ein Motiv, insbesondere Buchstaben, Zeichen oder Figuren bildet.

Weiter enthält die Erfindung ein Entwässerungssieb der oben genannte Art, bei dem das Entwässerungssieb ein Trägersieb umfasst, das in einem Teilbereich eine Siebprägung aufweist, die ein Relief mit die Oberfläche des Trägersiebs überragenden Motivelementen aufweist, die in Form der Fensterbereiche des Fenstersicherheitsfadens ausgebildet sind. Die Motivelemente umfassen dabei zur Erzeugung von Mikrofenstern Mikromotivelemente, die quer zur Laufrichtung des einzubettenden Fadens eine Breite aufweisen, die weniger als 50% der Fadenbreite beträgt und zwischen 0,2 mm und 4 mm liegt, und deren Umrisse Muster Zeichen oder eine Codierung, insbesondere eine Buchstaben- oder Ziffernfolge darstellen, und/oder deren räumliche Anordnung ein Motiv, insbesondere Buchstaben, Zeichen oder Figuren bildet.

In vorteilhaften Erfindungsvarianten umfasst der Spritzgusseinsatz bzw. die Siebprägung dabei mehrere, quer zur Fadenlaufrichtung nebeneinander liegende Mikromotivelemente zur Erzeugung mehrerer, in Fadenquerrichtung nebeneinander liegender Mikrofenster.

In beiden Gestaltungen des Entwässerungssiebs umfassen die Motivelemente Mikromotivelemente, deren Umrisse Muster, Zeichen oder eine Codierung, insbesondere eine Buchstaben- oder Ziffernfolge darstellen. Alternativ oder zusätzlich umfassen die Motivelemente eine Mehrzahl von Mikromotivelementen, deren räumliche Anordnung ein Motiv, insbesondere Buchstaben, Zeichen oder Figuren bildet.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Spritzgusseinsatz bzw. die Siebprägung neben den Motivelementen zur Erzeugung der Fensterbereiche des Fenstersicherheitsfadens ein Wasserzeichenrelief in Form eines zu erzeugenden Wasserzeichens in dem Sicherheitspapier auf. Das Wasserzeichenrelief kann insbesondere ein von dem Umriss oder der Anordnung der Mikromotivelemente gebildetes Motiv ergänzen, fortführen oder in gleicher oder abgewandelter Form wiederholen.

Bei Entwässerungssieben mit Spritzgusseinsatz ist dieser zweckmäßig aus einem hydrophoben Kunststoff, beispielsweise aus Polyoxymethylen gebildet. Zur Verringerung der Abnutzung im Betrieb können dem Kunststoff verschleißreduzierende Additive zugesetzt sein.

Bevorzugt ist der Spritzgusseinsatz in einem ausgeschnittenen Bereich des Trägersiebs angeordnet und nur in einem vorzugsweise gezackten Randbereich mit diesem verbunden. Dazu kann beispielsweise mit Hilfe einer Laserschneidvorrichtung an der Stelle des Siebgewebes, an der der Spritzgusseinsatz vorgesehen ist, eine Aussparung erzeugt werden, die etwas kleiner, beispielsweise 1/10 mm kleiner als die gewünschte Form des Spritzgusseinsatzes ist. Der Randbereich kann insbesondere in Form eines Musters, vorzugsweise in gezackter Form ausgebildet sein. In diesen ausgeschnittenen Teilbereich kann der Spritzgusseinsatz eingelegt oder vorzugsweise eingespritzt werden.

Das Trägersieb enthält vorteilhaft ein Siebgewebe mit zumindest je einem System von miteinander verwobenen, in Längsrichtung verlaufenden Kettfäden und quer dazu verlaufenden Schussfäden, wobei das Siebgewebe mit Vorteil entweder ein Metallgewebe, insbesondere ein Bronzegewebe, ein Metall-Kunststoff-Mischgewebe, insbesondere ein Bronze- Kunststoff-Mischgewebe, oder ein reines Kunststoffgewebe enthält.

Weiter weist der Spritzgusseinsatz vorzugsweise eine Mehrzahl von Perforationen auf, die die Entwässerung bei der Papierherstellung sicherstellen. Die Abmessungen dieser Entwässerungs-Perforationen sind so klein gewählt, dass in ihnen bei der Papierherstellung keine Fasern anhaften. Typische Perforationsdurchmesser liegen zwischen 100 µm und einigen 100 µm, beispielsweise bei etwa 500 µm. In vorteilhaften Ausgestaltungen verjüngen sich die Perforationen zur oben liegenden Designfläche des Spritzgusseinsatzes hin oder die Perforationen sind tailliert ausgebildet.

Zur Erzeugung eines Spritzgusseinsatzes mit einem Spritzgussrelief der oben beschriebenen Art kann ein Spritzgusswerkzeug zum Einsatz kommen, das eine Spritzgusskavität enthält, in die zur Erzeugung des Spritzgusseinsatzes Kunststoff einspritzbar ist und die mit einem mehrstufigen Werkzeugrelief in Form des invertierten Spritzgussreliefs versehen ist. Das Spritzgusswerkzeug einschließlich der Spritzgusskavität und des hochauflösenden mehrstufigen Werkzeugreliefs kann dabei durch Fräsen oder durch ein additives Fertigungsverfahren als Schichtenfolge einer Mehrzahl fest miteinander verbundener Materialschichten gebildet sein.

Zur Erzeugung einer Siebprägung der oben beschriebenen Art kann ein Prägestock zum Einsatz kommen, der mit einem hochauflösenden mehrstufigen Relief in Form der invertierten Siebprägung versehen ist. Der Prägestock einschließlich des hochauflösenden mehrstufigen Reliefs kann dabei durch Fräsen oder durch ein additives Fertigungsverfahren als Schichtenfolge einer Mehrzahl fest miteinander verbundener Materialschichten gebildet sein.

Als additive Fertigungsverfahren kommen insbesondere selektives Lasersintern, selektives Laserschmelzen, Elektronstrahlschmelzen, 3D-Druck mit Pulver, Schmelzschichtung, Laserauftragsschweißen, Multi-Jet-Modeling, ein PolyJet-Verfahren, Stereolithographie, Laminated Object Modeling, Film Transfer Imaging oder Digital Light Processing in Betracht.

Weitere Einzelheiten zu Aufbau, Eigenschaften und Herstellung des Spritzgusswerkzeuges bzw. des Prägestocks können der Anmeldung DE 10 2014 008 752.2 entnommen werden, deren Offenbarungsgehalt insoweit in die vorliegende Anmeldung aufgenommen wird.

Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.

Es zeigen:

Fig. 1

eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem Sicherheitselement in Form eines Fenstersicherheitsfadens,

Fig. 2 und 3

jeweils eine Detaildarstellung von Fensterbereichen mit Mikrofenstern einer Banknote in Aufsicht,

Fig. 4 und 5

jeweils eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Entwässerungssiebs, das zur Erzeugung von Mikrofenstern eingesetzt wird,

Fig. 6

Aufsichten auf eine Banknote mit einer Mehrzahl von Mikrofenstern, die in Ensembles von Mikrofenstern in Form eines Eurosymbols angeordnet sind, wobei (a) ein einzelnes Ensemble von Mikrofenstern und (b) mehrere, in Fadenlängsrichtung beabstandet und in Fadenquerrichtung gegeneinander versetzt angeordnete Ensembles von Mikrofenstern zeigt, und

Fig. 7

eine Gestaltung, bei der das Design einer Reihe papiermacherisch hergestellter Mikrofenster außerhalb des Sicherheitsfadens von einem Druckmuster fortgesetzt wird.

Nun werden Beispiele von Fenstersicherheitsfäden für Banknoten und andere Wertdokumente erläutert. Fig. 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Banknote 10 mit einem Papiersubstrat 12, die mit einem Fenstersicherheitsfaden 14 versehen ist. Der Fenstersicherheitsfaden 14 tritt in Fensterbereichen 16 an der Oberfläche der Banknote 10 hervor, während er in den dazwischen liegenden Stegbereichen 18 im Inneren der Banknote 10 eingebettet ist.

In der Darstellung der Fig. 1 sind alle Fensterbereiche 16 des Fenstersicherheitsfadens 14 schematisch als Rechtecke dargestellt. Wie in der Detaildarstellung der Fig. 2 gezeigt, umfassen die Fensterbereiche 16 papiermacherisch erzeugte Mikrofenster 20, die im Ausführungsbeispiel in Form von in Fadenquerrichtung nebeneinander liegenden Ziffern "1" und "5" ausgebildet sind, welche zusammen die Ziffernfolge "15" bilden. In Aufsicht geben die Mikrofenster 20 den Blick auf den ins Papier eingebetteten Fenstersicherheitsfaden 14 frei, so dass dort die auf dem Fenstersicherheitsfaden 14 angeordneten Sicherheitsmerkmale, beispielsweise eine Beugungsstruktur oder eine farbkippende Schicht, sichtbar werden. In den Stegbereichen 18 zwischen den Fensterbereichen 16 ist der Fenstersicherheitsfaden 14 durch die Papierlage 12 verdeckt und die darauf angeordneten Sicherheitsmerkmale daher nicht sichtbar.

Da die Mikrofenster 20, wie nachfolgend beschrieben, bei der Papierherstellung erzeugt wurden, weisen sie einen Rand 22 mit charakteristischen Unregelmäßigkeiten auf, der in dieser Beschreibung auch oft als Büttenrand bezeichnet wird. Die unregelmäßige Randstruktur entsteht dabei durch eine unregelmäßige Anlagerung von Fasern im Randbereich und durch in das Loch ragende Einzelfasern.

Die Breite b_M der Mikrofenster 20 ist deutlich kleiner als die Fadenbreite b_F, welche beispielsweise 4 mm beträgt, und liegt im Ausführungsbeispiel bei nur etwa 1 mm (25% der Fadenbreite, Ziffer "1") bzw. 1,5 mm (37,5% der Fadenbreite, Ziffer "5"). Die Höhe h_M der Mikrofenster 20, also die Erstreckung in Fadenlängsrichtung L beträgt etwa 2 mm und ist daher ebenfalls wesentlich kleiner als die Fensterbereiche in herkömmlichen Fensterfäden. Wie üblich, wird die Richtung parallel zur Längsausdehnung des Sicherheitsfadens als Fadenlängsrichtung L bezeichnet und als Fadenquerrichtung Q die dazu senkrechte Richtung.

Eine weitere Besonderheit der beschriebenen Gestaltungen besteht darin, dass mehrere Mikrofenster 20 in Fadenquerrichtung Q nebeneinander liegen können, im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 beispielsweise die Ziffern "1" und "5", die zusammen die Ziffernfolge "15" bilden.

Fig. 3 zeigt ein anderes Beispiel, bei dem die Mikrofenster 20 in Form kleiner Sterne mit unregelmäßigem Büttenrand 22 und einem Durchmesser von etwa b_M = 1,5 mm in einem Abstand von etwa 2 mm versetzt zueinander angeordnet sind. Die Mikrofenster 20 geben den Blick auf den ins Papier eingebetteten Fenstersicherheitsfaden 14 frei, so dass dort dessen Sicherheitsmerkmale in Erscheinung treten können. Die Größe der Mikrofenster b_M ist deutlich kleiner als die Fadenbreite b_F (b_M = 0.375 b_F), zudem sind teilweise zwei Mikrofenster 20 in Fadenquerrichtung Q nebeneinander angeordnet, ohne allerdings genau auf gleicher Höhe zu liegen.

Es versteht sich, dass die Banknote 10 neben Fensterbereichen mit den beschriebenen Mikrofenstern 20 auch herkömmliche Fensterbereiche aufweisen kann. Da diese jedoch bekannt sind wird in der vorliegenden Anmeldung nicht näher auf sie eingegangen.

Um Gestaltungen wie die im Zusammenhang mit den Figuren 2 und 3 beschriebenen Mikrofenster 20 im Bereich eines Fenstersicherheitsfadens 14 zu erzeugen, wird erfindungsgemäß das in Fig. 4 schematisch in einem Schnitt quer zur Fadenlaufrichtung dargestellte Entwässerungssieb 30 eingesetzt.

Das Entwässerungssieb 30 umfasst ein Trägersieb 32 mit einem Siebgewebe 34, welches in einem Teilbereich 40 ausgeschnitten ist. Das Siebgewebe 34 weist zumindest je ein System von miteinander verwobenen, in Längsrichtung verlaufenden Kettfäden 36 und quer dazu verlaufenden Schussfäden 38 auf. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann das Siebgewebe beispielsweise ein Metallgewebe, insbesondere ein Bronzegewebe, ein Metall-Kunststoff-Mischgewebe, insbesondere ein Bronze- Kunststoff-Mischgewebe, oder auch ein reines Kunststoffgewebe enthalten. Das Trägersieb 32 kann sowohl ein einlagiges als auch ein mehrlagiges Siebgewebe enthalten, wobei der einfacheren Darstellung halber in der Figur nur ein einlagiges Siebgewebe gezeigt ist.

In dem ausgeschnittenen Teilbereich 40 des Siebgewebes 34 ist ein Kunststoff-Spritzgusseinsatz 50 angeordnet, der an seinem Rand mit dem Siebgewebe 34 verbunden ist. Die Verbindung kann grundsätzlich auf vielfältige Weise erfolgen, beispielsweise durch eine Kunststoff-Umspritzung oder Hinterspritzung, mit Hilfe einer Mehrzahl entlang des Rands angeordneten Befestigungsnoppen, oder auch durch Verschweißen oder Verkleben. Im Ausführungsbeispiel ist eine derzeit bevorzugte Variante verwirklicht, bei der der Spritzgusseinsatz 50 mit einer entsprechenden Werkzeugform direkt in den ausgeschnittenen Teilbereich 40 des Siebgewebes 34 eingespritzt ist und dabei eine besonders innige Verbindung mit dem Siebgewebe eingeht.

Der Spritzgusseinsatz 50 weist ein Relief 52 in der Form der Fensterbereiche 16 des Fenstersicherheitsfadens 14 auf und enthält einen Grundkörper 54, von dem ausgehend sich Motivelemente in Form der Fensterbereiche 16 nach oben erstrecken und die Sieboberfläche überragen. Wesentlich für die vorliegende Erfindung ist dabei, dass die Motivelemente kleine Mikromotivelemente 56 enthalten, die in Form und Größe der Mikrofenster 20 ausgebildet sind und sich mit scharfem Rand nach oben erstrecken. Im Ausführungsbeispiel ist das Relief 52 mittels Frästechnik gefertigt, so dass die Flanken 57 der kleinen Mikromotivelemente 56 einen Winkel von etwa 15° mit der Oberflächennormalen einschließen.

Bei der Papierherstellung in einer Rundsieb-Papiermaschine wird der einzubettende Sicherheitsfaden 14 als Endloselement von einer Spule über eine Umlenkrolle dem Entwässerungssieb 30 mit dem Spritzgusseinsatz 50 zugeführt. Während des Eintauchens des Spritzgusseinsatzes 50 in die Papierpulpe liegt der Sicherheitsfaden 14 auf den Motivelementen und insbesondere auch den Mikromotivelementen 56 des Spritzgusseinsatzes 50 auf.

Da im Inneren des Entwässerungssiebs 30 ein Unterdruck herrscht, wird das Wasser der Wasser-Faser-Dispersion der Pulpe ins Innere des Entwässerungssiebs gesaugt. Dabei lagern sich die Fasern an der Oberfläche des Entwässerungssiebs 30 und des Spritzgusseinsatzes 50 an und bilden die gewünschte Papierbahn. An den Stellen, an denen der Sicherheitsfaden 14 auf den Motivelementen bzw. den Mikromotivelementen 56 aufliegt, wird der Sicherheitsfaden durch den Unterdruck an das Entwässerungssieb angesaugt, so dass sich dort keine Fasermasse anlagern kann. Entsprechend bleibt der Sicherheitsfaden 14 in den Bereichen der Motivelemente bzw. der Mikromotivelemente 56 frei von Fasermasse, während sich in den umgebenden Bereichen Papierfasern anlagern und den Sicherheitsfaden 14 in das Papier einbetten. Die Motivelemente bzw. die Mikromotivelemente 56 erzeugen daher gerade die gewünschten Fensterbereiche bzw. Mikrofenster 20 in der sich bildenden Papierlage.

Wegen der papiermacherischen Herstellung der Mikrofenster 20 ist der Randbereich 22 der Mikrofenster nicht vollkommen scharf, wie etwa bei einer nachträglichen Erzeugung von Löchern mittels Stanzen oder Laserschneiden. Vielmehr lagern sich im Randbereich der Mikrofenster 20 Fasern an, die in unregelmäßiger Weise etwas in die Öffnung hineinragen und dadurch den charakteristischen Büttenrand erzeugen.

Das Ausmaß der Randschärfe bzw. Randunschärfe der Mikrofenster 20 kann durch die dreidimensionale Form der Mikromotivelemente 56 vorgegeben werden. Mikromotivelemente, wie etwa die Mikromotivelemente 56 der Fig. 4, die sehr steile Flanken 57 und eine kleine Randbreite aufweisen, erzeugen Randbereiche 22 mit geringen Unregelmäßigkeiten, während Mikromotivelemente mit flacheren Flanken und größerer Randbreite, wie etwa die in Fig. 5 gezeigten Mikromotivelemente 58, Mikrofenster 20 mit stark unregelmäßigen Randbereichen 22 erzeugen.

Die Randbreite eines Mikromotivelements ist dabei diejenige Breite, innerhalb der die Höhe eines Mikromotivelements von 90% der Maximalhöhe auf 10% abfällt. Mikrofenster mit nur wenig unregelmäßigen Randbereichen können mit Mikromotivelementen 56 mit einer Randbreite von 0,6 mm oder weniger, 0,5 mm oder weniger, oder sogar 0,4 mm oder weniger erzeugt werden. Mikromotivelemente 58 mit einer Randbreite von mehr als 0,6 mm, mehr als 1 mm oder sogar mehr als 1,5 mm können dagegen Mikrofenster mit stark unregelmäßigen Randbereichen 22 erzeugen.

Der Spritzgusseinsatz 50 ist weiter mit einer Mehrzahl von Perforationen 48 versehen, um die Entwässerung bei der Papierherstellung auch im Bereich des Spritzgusseinsatzes sicherzustellen. Der Durchmesser der Perforationen 48 ist dabei so klein gewählt, dass in ihnen bei der Papierherstellung keine Fasern anhaften. Typische Perforationsdurchmesser liegen zwischen 100 µm und einigen 100 µm, beispielsweise bei etwa 500 µm.

Figuren 6 und 7 zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen von Mikrofenstern in Banknoten oder anderen Datenträgern. Bei der Ausgestaltung der Fig. 6(a) sind die Mikrofenster 20 in Form von Ovalen mit einer Abmessung von 0,4 mm x 0,3 mm gebildet. Jeweils eine Mehrzahl von ovalen Mikrofenstern 20 bildet dabei ein Ensemble 24, dessen Mikrofenster 20 räumlich zueinander so angeordnet sind, dass sie zusammen als Motiv das Eurosymbol "€" bilden. Wie in Fig. 6(a) weiter gezeigt, enthält das Ensemble 24 zwar mehrere in Fadenquerrichtung nebeneinander liegende Mikrofenster 20, diese liegen jedoch in Fadenquerrichtung nie genau auf gleicher Höhe, sondern sind vielmehr stets um einen Bruchteil der Mikrofensterhöhe gegeneinander versetzt.

Wie bei den oben beschriebenen Ausgestaltungen geben die Mikrofenster 20 den Blick auf den ins Papier eingebetteten Fenstersicherheitsfaden 14 frei und lassen die darauf angeordneten Sicherheitsmerkmale, beispielsweise gebildet durch eine Druckschicht, eine Farbschicht oder andere Funktionsschicht, sichtbar werden.

Bei der Ausgestaltung der Fig. 6(b) sind mehrere Ensembles 24 von Mikrofenstern 20, jeweils in Form des Eurosymbols €, in Fadenlängsrichtung L beabstandet angeordnet. Die Ensembles 24 sind dabei als Ganzes in Querrichtung Q gegeneinander etwas versetzt, um Schwankungen beim Einbringen des Sicherheitsfadens 14 ins Papier, beispielsweise aufgrund von Wobbeln, auszugleichen. Bezeichnet Δ die maximale Wegstrecke, um die ein Sicherheitsfaden 14 in Querrichtung Q aufgrund von Wobbeln versetzt in das Sicherheitspapier 12 eingebracht werden kann, so kann durch einen Versatz der Eurosymbol-Ensembles 24 um bis zu einer Strecke Δ nach rechts und links sichergestellt werden, dass in Längsrichtung stets einige vollständige Symbol-Ensembles 24 unmittelbar über dem Sicherheitsfaden 14 liegen und die gewünschten Mikrofenster in Form des Eurosymbols bilden.

Das Design der Mikrofenster muss nicht auf den Sicherheitsfaden 14 begrenzt sein, sondern kann sich auch seitlich darüber hinaus fortsetzen, beispielsweise in Form eines Wasserzeichens oder durch ein anderes Sicherheitsmerkmal. Zur Illustration zeigt Fig. 7 eine Gestaltung, bei der eine Reihe papiermacherisch hergestellter Mikrofenster 26 über einem Fenstersicherheitsfaden 14 angeordnet ist und, wie oben beschrieben, den Blick auf die Sicherheitsmerkmale des eingebetteten Fenstersicherheitsfadens 14 freigibt. Die kreisscheibenförmigen Mikrofenster 26 weisen unterschiedliche Größen auf, sind jedoch alle deutlich kleiner als die Fadenbreite, so dass mehrere Mikrofenster 26 in Fadenquerrichtung Q nebeneinander liegen.

Das von den Mikrofenstern 26 gebildete Design wird außerhalb des Sicherheitsfadens 14 von einem Druckmuster 28 in Form einer gedruckten Punktewolke fortgesetzt und dadurch in das Gesamtdesign der Banknote 10 integriert. Dies erhöht auch die Nachahmungssicherheit der Banknote deutlich, da der Sicherheitsfaden 14 nicht durch einen Sicherheitsfaden ohne Mikrofenster 26 ersetzt werden kann und da zudem der Sicherheitsfaden 14 in Längsrichtung korrekt auf das Druckmuster 28 ausgerichtet sein muss. Anstatt durch eine Druckschicht kann ein von dem Umriss oder der Anordnung der Mikrofenster gebildetes Motiv beispielsweise auch durch ein Wasserzeichen fortgesetzt sein. Die Mikrofenster, die ohnehin Dünnstellen in der Papierlage eines Datenträgers darstellen, sind dabei vorzugsweise Teil eines Wasserzeichens, das seitlich über den Fenstersicherheitsfaden hinausragt.

10

Banknote

12

Papiersubstrat

14

Fenstersicherheitsfaden

16

Fensterbereiche

18

Stegbereiche

20

Mikrofenster

22

Rand mit charakteristischen Unregelmäßigkeiten

24

Ensemble von Mikrofenstern

26

Mikrofenster

28

Druckmuster

30

Entwässerungssieb

32

Trägersieb

34

Siebgewebe

36

Kettfäden

38

Schussfäden

40

ausgeschnittener Teilbereich

48

Perforationen

50

Wasserzeicheneinsatz

52

Relief

54

Grundkörper

56, 58

Mikromotivelemente

57

Flanken

L

Fadenlängsrichtung

Q

Fadenquerrichtung