Verfahren zum Übertragen eines Sicherheitselements auf ein Zielsubstrat
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen eines Sicherheitselements, insbesondere von einem Transferträger, auf ein Zielsubstrat, wobei eine strahlungshärtbare Kleberschicht gehärtet wird, sowie ein entsprechendes Zielsubstrat mit einem Sicherheitselement.
Es ist bekannt Sicherheitselemente, die auf einem Transferträger bereitgestellt werden, in einer Transfervorrichtung auf ein Zielsubstrat aufzubringen und von dem Transferträger abzulösen. Das Sicherheitselement wird in der Regel mit Hilfe einer Kleberschicht auf dem Zielsubstrat befestigt.
WO 2010/031543 Al beschreibt einen Transferträger mit Sicherheitselementen. WO 2016/188624 Al betrifft eine Vorrichtung zum Transfer von Sicherheitselementen auf ein Zielsubstrat.
Es ist ebenfalls bereits bekannt, dass beim Transfer eine mit UV-Licht härtbare Kleberschicht verwendet werden kann, wobei ein Bestrahlen der Kleberschicht zum Härten nach einem Aufbringen auf das Zielsubstrat aber insbesondere bereits vor dem Ablösen des Transferträgers erfolgt. Sofern das Bestrahlen durch den Transferträger hindurch erfolgt, hat es sich als nachteilig herausgestellt, dass die Sicherheitselemente für das UV-Licht nicht immer gleichartig UV-transparent sind und dass eine Bestrahlung in der Regel zusätzlich von der anderen Seite nötig ist.
WO 2009/127325 Al betrifft ein Verfahren zur Absicherung eines Wertdokuments, das ein aufgebrachtes Sicherheitselement aufweist, indem mittels eines Lasers in das Sicherheitselement Schwächungslinien und Markierungen eingebracht werden.
Es ist die Aufgabe der Erfindung eine zuverlässiges Verfahren zum Übertragen von Sicherheitselementen bereitzustellen, welches vorzugsweise flexibel einsetzbar ist und zugleich eine hohen Fälschungsschutz bereitstellt, insbesondere einen Schutz für das Zielsubstrat mit aufgebrachtem Sicherheitselement.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ein Verfahren zum Übertragen eines Sicherheitselements auf ein Zielsubstrat umfasst die folgenden Schritte:
- Bereitstellen des Sicherheitselements;
- Aufbringen des Sicherheitselements auf das Zielsubstrat;
- sicherheitselementseitiges Bestrahlen einer strahlungshärtbaren Kleberschicht zum Härten der strahlungshärtbaren Kleberschicht, welche das Sicherheitselement permanent mit dem Zielsubstrat verbindet, wobei das Sicherheitselement in einem Effektbereich für die Bestrahlung opak ist und in zumindest einem Transparenzelement für die Bestrahlung transparent ist.
In dem Sicherheitselement ist für das sicherheitselementseitige Bestrahlen eine Mehrzahl von Transparenzelementen derart verteilt angeordnet ist, dass bei dem Bestrahlen durch die Transparenzelemente hindurch eine Mehrzahl von ausgehärteten Teilflächen der Kleberschicht entsteht, die voneinander durch mindestens eine nicht ausgehärteten Teilfläche der Kleberschicht getrennt sind. Die Mehrzahl der Transparenzelemente umfasst eine Mehrzahl von transparenten Rasterelementen.
Die bestrahlte und dadurch ausgehärtete Kleberfläche verbindet das Sicherheitselement permanent mit dem Zielsubstrat. Da eine Mehrzahl von ausgehärteten Teilflächen (bzw. Abschnitten) der Kleberschicht entsteht, wird die Verbindung durch die Mehrzahl der Teilflächen gesichert. Insbesondere wird die Anordnung (aus Zielsubstrat und Sicherheitselement) insgesamt mit jeder einzelnen Verbindung zugleich gegen eine Manipulation gesichert. Bei einem Versuch das Sicherheitselement vom Zielsubstrat wieder zu trennen, wird das Zielsubstrat und/ oder das Sicherheitselement zerstört werden.
In Ausgestaltungen umfasst die Mehrzahl der Transparenzelemente zudem eine Mehrzahl von Transparenzbereichen. Die für die Bestrahlung transparenten Transparenzbereiche sind jeweils von dem für die Bestrahlung opaken Effektbereich umgeben. Entsprechend sind die durch die Transparenzbereiche hindurch ausgehärteten Teilflächen der Kleberschicht jeweils von einer/ der nicht gehärteten Teilfläche der Kleberschicht umgeben.
Die Mehrzahl der Transparenzelemente umfasst eine Mehrzahl von transparenten Rasterelementen. Optional können ergänzend eine oder mehrere (insbesondere wenige, wie zwei bis fünf) Transparenzbereiche in der Verteilung vorliegen. Die für die Bestrahlung transparenten Rasterelemente (und Transparenzbereiche) sind jeweils von dem für die Bestrahlung opaken Effektbereich umgeben. Die durch die transparenten Rasterelemente (und Transparenzbereiche) hindurch ausgehärteten Teilflächen der Kleberschicht sind jeweils von einer/ der nicht gehärteten Teilfläche der Kleberschicht umgeben.
Die Mehrzahl der Transparenzelemente kann optional einen transparenten Randbereich des Sicherheitselements umfassen. Der Randbereich ist für sichtbares Licht als auch für die Bestrahlung, welche vorzugsweise UV-Licht ist, transparent. Der Randbereich begrenzt einen Zentralbereich in der Regel
auf mindestens zwei Seiten, vorzugsweise umgibt er ihn. Wenn ein Randbereich vorliegt, umfasst das Sicherheitselement bevorzugt den Randbereich und einen Zentralbereich, welcher durch den Effektbereich sowie die vom Effektbereich umgebenen Rasterelemente und/ oder Transparenzbereiche (die dann auch als Innenbereiche bezeichnet werden) gebildet wird.
Die Mehrzahl der Transparenzbereiche und/ oder der Rasterelemente kann regelmäßig verteilt, insbesondere in einem (zweidimensional) periodischen Raster, angeordnet sein. Alternativ sind die Transparenzbereiche und/ oder die Rasterelemente unregelmäßig (bzw. aperiodisch) verteilt angeordnet. Die Verteilung über die Fläche erscheint dann zufällig oder quasizufällig, kann aber auch als bewusste flächendeckende aber unregelmäßige Verteilung erkennbar sein. Die Rasterelemente werden in einer Mehrzahl von mehr als 6, vorzugsweise mehr als 10, weiter bevorzugt mehr als 15, vorgesehen. Die Transparenzbereiche werden in einer Mehrzahl von mehr als 4, vorzugsweise mehr als 8, weiter bevorzugt mehr als 12, vorgesehen. Die Mehrzahl der Transparenzelemente umfasst entsprechend zusätzlich die optionalen ein oder zwei Randbereiche sowie im Falle von Rasterelementen die wenigen optionalen, zwei bis fünf, Transparenzbereiche.
Die Form der Transparenzbereiche ist vorzugsweise für einen Betrachter des Sicherheitselements in Aufsicht und/ oder in Durchsicht erkennbar. Es können insbesondere in dem Sicherheitselement entweder Transparenzbereiche vorliegen mit einer einheitlichen (ersten) Form oder mit einer ersten Form sowie mindestens einer zweiten Form. Die Form der Transparenzbereiche kann beispielsweise ein Symbol, ein Zeichen, eine Zahl oder ein geometrisches Element, wie Kreis oder n-Eck, sein. Es könnte also beispielsweise eine Mehrzahl von Transparenzbereichen einer ersten, insbesondere geometrischen Form, wie Kreis, Streifen oder Stern, vorliegen, die dort verteilt ange-
ordnet sind, wo kein(e) Transparenzbereich(e) mit zweiter(n) Form(en), insbesondere unterschiedliche Zahlen, Buchstaben und/ oder Symbole, vorliegen.
Die Rasterelemente sind dagegen für den Betrachter in Aufsicht nicht erkennbar und/ oder in Durchsicht sichtbar, ohne dass ihre Form für den Betrachter erkennbar ist. Der optisch variable Effekt des Effektbereiches wird für den Betrachter durch die verteilt angeordneten Rasterelemente also nicht beeinflusst.
Die strahlungshärtbare Kleber schicht kann eine UV-härtende Kleber schicht sein. Das Bestrahlen erfolgt mittels UV-Licht, vorzugsweise UV-A-Licht.
Das Sicherheitselement kann auf einem Transferträger bereitgestellt werden. Es erfolgt ein Ablösen des Transferträgers von dem auf das Zielsubstrat aufgebrachten Sicherheitselement. Vorzugsweise erfolgt das sicherheitselementseitige Bestrahlen vor dem Schritt des Ablösens und durch den Transferträger hindurch. Der Transferträger wird in der Regel eine Vielzahl von Sicherheitselementen umfassen, die insbesondere getrennt voneinander vorliegen und vorzugsweise in Transportrichtung hintereinander und/ oder nebeneinander auf dem Transferträger angeordnet sind.
Das Sicherheitselement kann beispielsweise ein Patch oder ein Streifen sein. Patches liegen bekanntermaßen lokal innerhalb eines Einzelnutzens, wie Banknote, des Zielsubstrates. Streifen erstrecken sich hingegen zumindest von Rand zu Rand eines Einzelnutzens, wie Banknote, des Zielsubstrates. Das Zielsubstrat kann als Bogen oder als Bahn vorliegen.
Das Sicherheitselement ist ein optisch variables Sicherheitselement, vorzugsweise mit einem reflektiven optisch variablen Sicherheitsmerkmal. Das Si-
cherheitselement ist insbesondere betrachtungswinkelabhängig optisch variabel. Es zeigt beispielsweise betrachtungswinkelabhängig unterschiedliche Farben, Motive oder Ansichten eines Motivs. Das Sicherheitselement kann eine oder mehrere Reliefschichten umfassen, beispielsweise mit reflektiven oder refraktiven Elementen, wie Mikrolinsen, Mikrorefraktoren oder Mikrospiegeln. Prinzipiell kann das Sicherheitselement maschinenlesbare und/ oder für den Betrachter vorgesehene Sicherheitsmerkmale oder Kombinationen von solchen Sicherheitsmerkmalen enthalten (diffraktiv, refraktiv, lumineszierend, magnetisch ...).
Nur der Vollständigkeit halber wird angemerkt, dass soweit vorliegend von einem Betrachter bzw. einer Betrachtung gesprochen wird, von einer normalen Betrachtungssituation ausgegangen wird. Der Betrachtungsabstand liegt beispielsweise in etwa zwischen 20 und 40 cm. Der Betrachter verwendet keine technischen Hilfsmittel bzw. betrachtet mit dem unbewaffneten Auge.
Die für die Bestrahlung opake Effektschicht ist oder umfasst vorzugsweise eine reflektierende Metallschicht und oder eine Farbschicht, die insbesondere auf einer geprägten Reliefschicht angeordnet sein kann.
Die Fläche der Kleberschicht entspricht in der Regel der Fläche des Effektbereiches zusammen mit der Fläche der Transparenzelemente, also beispielsweise zusammen mit den Flächen der Rasterelemente, zusammen mit dem Randbereich und den Rasterelementen sowie dem (den) optionalen Innenbe- reich(en), zusammen mit den Flächen der Innenbereiche oder zusammen mit dem Randbereich und den Innenbereichen. Es ist jedoch bekannt, dass die Fläche der Kleberschicht auch kleiner als die Grundfläche des Sicherheitselements sein kann (im Randbereich nicht an die Grenze des Sicherheitselements heran reicht).
Es wird vorliegend vorzugsweise davon ausgegangen, dass die maximale Größe der Rasterelemente unter 300 gm liegt (in beide Richtungen Länge wie Breite), vorzugsweise zwischen 10 gm und 250 gm, weiter bevorzugt zwischen 20 |im und 150 gm liegt. Die minimale Größe der Transparenz- (oder Innen-)bereiche liegt in einer Richtung über 300 gm, bevorzugt in zwei Richtungen (wie Länge wie Breite) über 300 m.
Die Kleberschicht kann eine Bestrahlungsfläche (bzw. ausgehärtete Teilflächen) aufweisen, die zumindest aus einer Mehrzahl von Rasterelement-Bestrahlungsflächen oder einer Mehrzahl von Transparenzbereichs- (oder In- nenbereichs-)Bestrahlungsflächen besteht. Optional besteht sie weiter aus einer Rand-Bestrahlungsfläche und/ oder im Falle der Mehrzahl von Rasterelement-Bestrahlungsflächen aus einer oder wenigen (zwei bis fünf) Transparenzbereichs- (oder Innenbereichs-)Bestrahlungsfläche(n).
Die strahlungshärtbare Kleberschicht kann als Schicht des Sicherheitselements bereitgestellt werden. Alternativ wird sie mit dem Zielsubstrat bereitgestellt oder in der Transfervorrichtung auf das Zielsubstrat oder das Sicherheitselement aufgebracht, insbesondere auf das Zielsubstrat bereichsweise aufgedruckt.
Ein Bereich oder eine Schicht ist opak für die aushärtende Bestrahlung im vorliegenden Sinne ab einer Opazität von 85%, bevorzugt 95%, für die aushärtende Bestrahlung. Ein Bereich, ein Element oder eine Schicht ist transparent für die aushärtende Bestrahlung im vorliegenden Sinne ab einer Transparenz von mehr als 65%, vorzugsweise mehr als 80%, weiter bevorzugt mehr als 90%, für die aushärtende Bestrahlung.
Insgesamt sind vorzugsweise zumindest 40%, insbesondere zwischen 40% und 80%, der Fläche der Kleberschicht des Sicherheitselements ausgehärtet.
Mit Vorteil kann in einer Fläche, in welcher nur Rasterelemente und der umgebende Effektbereich liegen, zwischen 10% und 50%, vorzugsweise 10% bis 25% der Fläche der Kleberschicht ausgehärtet sein. Insgesamt könnten dabei 40% bis 66% der Fläche der Kleberschicht des Sicherheitselements ausgehärtet sein. Mit Vorteil kann in einer Fläche, in welcher Transparenzbereiche und der umgebende Effektbereich liegen, durchschnittlich zwischen 25% und 66%, vorzugsweise 30% bis 60% der Fläche der Kleberschicht ausgehärtet sein. Insgesamt könnten dann 50% bis 80% der Fläche der Kleberschicht des Sicherheitselements ausgehärtet sein.
Die strahlungshärtbare Kleberschicht kann eine durch UV-Licht, insbesondere im UV-A-Bereich, oder durch kurzwelliges Licht, insbesondere < 450 nm, härtende Kleberschicht sein. Sie kann weiterhin eine wärmeaktivierbare, strahlungshärtbare Kleberschicht, insbesondere Heißsiegelkleberschicht, bevorzugt eine UV-härtende Heißsiegelkleberschicht, sein.
Ein Transferträger mit Sicherheitselementen wird vorgesehen, wobei die Sicherheitselemente lösbar auf dem Transferträger angeordnet sind und für ein Übertragen auf ein Zielsubstrat, insbesondere nach einem der bisher beschriebenen Verfahren bzw. im Sinne der bisherigen Ausgestaltungen, eine mit Aushärtungs-Strahlung härtbare Kleberschicht umfassen. Der Transferträger ist für die Aushärtungs-Strahlung transparent. Die Sicherheitselemente weisen jeweils einen für die Aushärtungs-Strahlung opaken Effektbereich und mindestens ein für die Aushärtungs-Strahlung transparentes Transparenzelement auf. Nun wird in den Sicherheitselementen für ein sicherheitselementseitiges Bestrahlen mit der Aushärtungs-Strahlung jeweils eine Mehrzahl von Transparenzelementen derart verteilt angeordnet, dass bei dem Bestrahlen durch die Transparenzelemente hindurch eine Mehrzahl von ausgehärteten Teilflächen der Kleberschicht entsteht, die voneinander
von mindestens einer nicht ausgehärteten Teilfläche der Kleberschicht getrennt sind. Die Mehrzahl der Transparenzelemente umfasst eine Mehrzahl von transparenten Rasterelementen.
Ein System zum Ausführen beispielsweise eines der beschriebenen Verfahren umfasst einen solchen Transferträger sowie eine Transfervorrichtung. Die Transfervorrichtung umfasst insbesondere eine Aufbringeinheit (zum Aufbringen des Sicherheitselements auf das Zielsubstrat), eine Bestrahlungseinheit, und eine Ablöseeinheit (zum Ablösen des Transferträgers von dem auf das Zielsubstrat aufgebrachten Sicherheitselement).
Auf dem Transferträger ist eine Mehrzahl von Sicherheitselementen angeordnet. Die Sicherheitselemente können in Transportrichtung hintereinander angeordnet sein und/ oder voneinander getrennt und vorzugsweise voneinander beabstandet angeordnet sein und/ oder als Patch oder als Streifen vorliegen, jeweils mit oder ohne eigene Trägerschicht.
Ein Zielsubstrat mit einem Sicherheitselement kann vorgesehen werden, wobei das Sicherheitselement mittels einer Klebeschicht auf dem Zielsubstrat befestigt ist, wobei die Klebeschicht aus strahlungshärtbarem Material gebildet ist und mindestens einen ausgehärteten Abschnitt und einen nicht ausgehärteten Abschnitt umfasst, wobei das Sicherheitselement einen für Aushärtungs-Strahlung des strahlungshärtbaren Materials opaken Effektbereich und mindestens ein für die Aushärtungs-Strahlung transparentes Transparenzelement aufweist.
In dem Sicherheitselement ist eine Mehrzahl von Transparenzelementen angeordnet ist, welche jeweils über einem ausgehärteten Abschnitt der Klebeschicht liegen. Die ausgehärteten Abschnitte der Klebeschicht sind voneinander durch mindestens einen nicht ausgehärteten Abschnitt der Kleberschicht
getrennt. Die Mehrzahl der Transparenzelemente umfasst eine Mehrzahl von transparenten Rasterelementen.
Die Anordnung aus Zielsubstrat und Sicherheitselement kann nach einem der zuvor beschriebenen Verfahren her gestellt sein und entsprechend die zuvor bereits für das Zielsubstrat und/ oder das Sicherheitselement und/ oder die Kleberschicht genannten Teilmerkmale oder Eigenschaften aufweisen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen, soweit dies von dem Schutzumfang der Ansprüche erfasst ist.
Anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele und der ergänzenden Figuren werden teils weitere Vorteile der Erfindung erläutert. Die Darstellungen in den Figuren sind des besseren Verständnisses wegen stark schematisiert, insbesondere entsprechen die in den Figuren gezeigten Proportionen nicht den in der Realität vorliegenden Verhältnissen und dienen somit primär zur Verbesserung der Anschaulichkeit. hn Einzelnen zeigen schematisch:
Fig. 1 eine Vorrichtung zum Übertragen eines Sicherheitselements auf ein Zielsubstrat mit einer Bestrahlungseinheit,
Fig. 2 ein Sicherheitselement mit einem Effektbereich, einer Mehrzahl von für die Bestrahlung transparenten Innenbereichen und einem transparenten Randbereich,
Fig. 3 ein Sicherheitselement mit einem Effektbereich, einer Mehrzahl von für die Bestrahlung transparenten Rasterelementen und einem transparenten Randbereich, und
Fig. 4 ein Sicherheitselement auf einem Transferträger.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 10 zum Übertragen von Sicherheitselementen 3 auf ein Zielsubstrat 1. Die Vorrichtung 10 umfasst eine Aufbringeinheit 11, 12, eine Ablöseeinheit 13 sowie zumindest eine Bestrahlungseinheit 14, 15. Nicht in der Figur dargestellt sind beispielsweise Transporteinrichtungen, welche Zielsubstrat und/ oder Trägersubstrat in der Vorrichtung transportieren. Die grundlegende Transportrichtung in der Vorrichtung 10 ist - in der Figur rechts und links - mit zwei gestrichelten Pfeilen (von links nach rechts) angedeutet.
Das Zielsubstrat 1 und ein Transferträger 2 mit den ablösbar auf dem Transferträger 2 angeordneten Sicherheitselementen 3 wird in einem Zuführbereich ZFB der Vorrichtung 10 bereitgestellt. Die Sicherheitselemente 3 umfassen eine UV-härtbare (Heißsiegel-)Kleberschicht. Die Kleberschicht verbindet die Sicherheitselemente 3 mit dem Zielsubstrat 1 und muss mit UV-Licht gehärtet werden, um eine dauerhafte Verbindung mit dem Zielsubstrat 1 sicher zu stellen. Die Kleberschicht kann alternativ, vorzugsweise in der Transfervorrichtung, auf die Sicherheitselemente 3 und/ oder bereichsweise auf das Zielsubstrat 1 aufgebracht werden. Die Kleberschicht kann zudem aus zwei Teilschichten entstehen, die beispielsweise erst beim Aufbringen in Kontakt kommen.
Die Aufbringeinheit 11,12 (im Aufbringbereich ABB) umfasst im gezeigten Beispiel eine vorzugsweise beheizte, strukturierte Stempelwalze 12 sowie eine Gegendruckrolle 11. Die Stempelwalze ist so gestaltet, dass von der
Mehrzahl der hintereinander auf dem Transferträger 2 angeordneten Sicherheitselementen 3 jedes zweite Sicherheitselement 3 auf das Zielsubstrat 1 aufgebracht wird. Das Aufbringen erfolgt mittels Druck (und Wärme). Andere Typen von Aufbringeinheiten (beispielsweise unstrukturierte Rollen, Linearstempel oder im Sinne von WO 2016/ 188624 Al) sind denkbar und hinreichend bekannt.
Die Bestrahlungseinheit 14 ist zwischen der Aufbringeinheit 11,12 und der Ablöseeinheit 13 angeordnet (Bestrahlungsbereich BB). Sie umfasst zumindest einen UV-Strahler, der insbesondere ein UV-LED-Strahler ist. Die Bestrahlung kann selektiv bereitgestellt oder nicht bereit gestellt werden, beispielsweise mit Hilfe einer Steuerung, welche den oder die Strahler ein- bzw. ausschaltet oder maskiert bzw. demaskiert (manuelle Blende/ Shutter ...). Das bzw. jedes aufgebrachte Sicherheitselement 3 wird von der ersten Bestrahlungseinheit 14 (und/ oder der zweiten Bestrahlungseinheit 15) bestrahlt. Optional mögliche, nicht von der Aufbringeinheit 10,11 aufgebrachte Sicherheitselemente 3 werden hingegen nicht bestrahlt. Die Wellenlänge der Bestrahlung liegt im UV-A-Bereich (>315 nm). Alternativ zu dieser Bestrahlung kann auch eine Bestrahlung im kurzwelligen sichtbaren Bereich (W eilenlänge < 450 nm) erfolgen, wenn eine entsprechend härtbare Kleberschicht verwendet wird.
Die UV-Bestrahlungseinheit 14 bestrahlt die Kleber schicht des Sicherheitselements 3 durch den UV-transparenten Transferträger 2 und durch das Sicherheitselement 3 bzw. die weiteren Teilschichten des Sicherheitselements 3 hindurch. Die Kleberschicht wird sicherheitselementseitig bestrahlt. Insbesondere eine Effektschicht, wie beispielsweise eine Metallisierung oder eine Farbschicht, des Sicherheitselements kann jedoch für UV-Strahlung opak sein.
Die Ablöseeinheit 13 (im Ablösebereich ABB) ist als Rolle dargestellt, kann aber auch anders ausgestaltet sein, beispielsweise als Kante. Der Transferträger 2, in dem Beispiel mitsamt den nicht aufgebrachten (und entsprechend nicht bestrahlten ) Sicherheitselementen 3, wird von dem aufgebrachten Sicherheitselement 3 abgelöst. Das Ablösen der Sicherheitselemente kann bekanntermaßen mittels einer nicht dargestellten Ablöseschicht (im Schichtaufbau des Sicherheitselementes oder des Transferträgers) unterstützt werden.
Der Transferträger 2 wird in einem Rückführbereich RFB aus der Vorrichtung geführt und kann erneut verwendet/ bereit gestellt/ rückgeführt werden. Der Transferträger 2 ohne Sicherheitselemente könnte wieder verwendet werden durch Aufbringen neuer Sicherheitselemente. Der Transferträger 3 mit verbliebenen Sicherheitselementen kann wieder verwendet werden, durch erneutes Bereitstellen für die Vorrichtung 10 oder eine andere Vorrichtung. Die verbliebenen Sicherheitselemente, jedes zweite oder jedes n-te Sicherheitselement werden später auf ein (ggf. anderes) Zielsubstrat übertragen.
Eine zweite Bestrahlungseinheit 15 kann alternativ oder optional vorgesehen sein und bestrahlt die Kleberschicht ebenfalls sicherheitselementseitig. Beispielsweise kann die zweite Bestrahlungseinheit 15 die Kleberschicht allein härten oder sie kann die Kleberschicht nachhärten. Die UV-Bestrahlungseinheit 15 bestrahlt die Kleberschicht des Sicherheitselements 3 durch das Sicherheitselement 3 bzw. die weiteren Teilschichten des Sicherheitselements 3 hindurch.
Die Transfervorrichtung 10 nach Figur 1 kann als im Wesentlichen bereits bekannt vorausgesetzt werden. Es ist ebenfalls bekannt, ein Übertragen alternativ ohne das gezeigte Ablösen vom Transferträger nach dem Aufbringen
zu gestalten, beispielsweise durch Ablösen vor dem Aufbringen, durch Ausstanzen des Sicherheitselements oder sogar ohne Transferträger.
Anhand der folgenden Figuren 2 und 3 sollen mögliche optimierte Ausgestaltungen von Sicherheitselementen dargestellt werden.
Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch die Transfervorrichtung 10. Dagegen ist in Figur 2 und 3 eine Betrachtung des Sicherheitselements 3 auf dem Zielsubstrat 1 in Aufsicht gewählt, um die Bereiche bzw. Flächen des Sicherheitselements 3 besser erkennbar zu machen.
Fig. 2 zeigt ein Sicherheitselement 3, das optional noch auf dem nicht dargestellten Transferträger angeordnet sein könnte, welches bereits auf dem Zielsubstrat 1 aufgebracht ist.
Das Sicherheitselement 3 umfasst einen Zentralbereich 32, 33 sowie einen transparenten Randbereich 31.
Der transparente Randbereich 31 ist zumindest für die härtende UV-Bestrahlung transparent, vorzugsweise auch für sichtbares Licht transparent. Die UV-Bestrahlung wird erst in der strahlungshärtbaren Kleber schicht des Sicherheitselements absorbiert. Eine Außengrenze des Sicherheitselements 3 ist zugleich die Außengrenze 311 des Randbereiches. Der Randbereich 31 reicht von seiner Außengrenze 311 bis zu seiner Innengrenze 312, welche zugleich die Außengrenze des Zentralbereiches 12, 13 bildet.
Der Zentralbereich 32, 33 umfasst einen UV-opaken Effektbereich 32 sowie eine Mehrzahl von UV-transparenten Innenbereichen 33.
Im Effektbereich 32 ist das Sicherheitselement für UV-Licht vollständig opak (> 95% Opazität) oder opak (> 85% Opazität). Der Effektbereich 32 des Sicherheitselements stellt für den Betrachter ein optisch variables Sicherheitsmerkmal, also insbesondere ein betrachtungswinkelabhängig und/ oder re- flektiv optisch variables Sicherheitsmerkmal bereit. Im Effektbereich 32 liegt vorzugsweise eine UV-opake Farbschicht und/ oder eine UV-opake Metallschicht vor.
Die Innenbereiche 33 im Zentralbereich 32, 33 sind UV-transparent. Beispielsweise können Aussparungen in der UV-opaken Farbschicht und/ oder der UV-opaken Metallisierung vorliegen. Die Innenbereiche 33 haben jeweils ein für den Betrachter in Durchsicht (und optional auch in Aufsicht) erkennbare Form, beispielsweise eines Kreuzes, Kreises, n-Ecks oder Zeichens. Die sichtbaren Formen der Innenbereiche 33 können sich unterscheiden (verschiedene Symbole oder Zahlen) oder wie dargestellt einheitlich sein. Jeder Innenbereich 33 hat eine Außengrenze 331. Die UV-transparenten Innebereiche 33 sind umgeben vom UV-opaken Effektbereich 32. Eine Außengrenze 331 des Innenbereichs 33 ist also zugleich eine Innengrenze des Effektbereiches 32.
Wird das Sicherheitselement 3 mit seiner Kleberschicht sicherheitselementseitig UV-bestrahlt, beispielsweise durch den Transferträger 2 hindurch bestrahlt, gelangt die Bestrahlung durch den transparenten Randbereich 31 und durch die UV-transparenten Innenbereiche zur Kleberschicht. In den bestrahlten Flächen 314, 334 härtet die Kleberschicht aus. In der (oder den) nicht bestrahlten Fläche(n) 324 wird die Kleberschicht nicht ausgehärtet. Durch den Randbereich 31 hindurch gelangt das UV-Licht auf den darunter liegenden Abschnitt der Kleberschicht und teils auch in einen angrenzenden Abschnitt der Kleberschicht, der unterhalb des Effektbereiches 32 liegt. Die
durch den Randbereich hindurch bestrahlte Rand-Bestrahlungsfläche 314 beginnt an der Außengrenze 311 des Randbereiches 31 und endet an seiner Innengrenze 313. Durch den Innenbereich 33 hindurch gelangt das UV-Licht einerseits auf den darunter liegenden Abschnitt der Kleberschicht aber auch in einen angrenzenden Abschnitt der Kleberschicht, der unterhalb des Effektbereiches 32 liegt. Die durch die Innenbereiche 33 hindurch bestrahlte In- nenbereich-Bestrahlungsfläche 334 wird von seiner Außengrenze 333 begrenzt.
Die Innenbereiche 33 sind nun so über das Sicherheitselement 3 bzw. über den Zentralbereich 32, 33 des Sicherheitselements 3 verteilt angeordnet, dass bei dem Bestrahlen durch die Transparenzelemente 33 hindurch eine entsprechende Mehrzahl der ausgehärteten Teilflächen bzw. Innenbereich-Be- strahlungsflächen 334 der Kleberschicht entsteht, die voneinander durch die - im Beispiel genau eine - nicht ausgehärtete Teilfläche 324 der Kleberschicht getrennt sind. Jede Innenbereich-Bestrahlungsfläche 334 ist von einer (oder der) nicht ausgehärteten Teilfläche 324 der Kleberschicht umgeben. Auch zwischen der ausgehärteten Rand-Bestrahlungsfläche 314 der Kleberschicht und den Innenbereichs-Bestrahlungsflächen 334 liegt die nicht ausgehärtete Teilfläche 324 der Kleberschicht. Die Innenbereiche 33 sind im Zentralbereich 32, 33 gleichmäßig verteilt und zudem entweder periodisch - wie in der Figur - oder aperiodisch (nicht dargestellt) angeordnet. hn Ergebnis ist das Sicherheitselement permanent mit dem Zielsubstrat verbunden. Beispielsweise bei Verwendung der Bestrahlungseinheit 14 in Figur 1 ist das Sicherheitselement 3 bereits für das Ablösen des Transferträgers 2 verbunden.
Durch die verteilte Anordnung mit voneinander getrennten ausgehärteten Teilflächen entsteht zudem ein erhöhter Manipulationsschutz. Das Sicherheitselement 3 von dem Zielsubstrat 1 wieder zu entfernen, ohne dabei das
Sicherheitselement 3 und/ oder das Zielsubstrat 1 (insbesondere bei Sicherheitselementen mit eigener Trägerschicht/ -folie) zu zerstören wird verhindert oder zumindest wesentlich erschwert.
Einen Randbereich 31 vorzusehen, ist sowohl für die Herstellung als auch später für den späteren Manipulationsschutz vorteilhaft. Die Mehrzahl der isolierten ausgehärteten Teilflächen wird von der zusammenhängenden Rand-Bestrahlungsfläche umgeben, so dass ein zerstörungsfreies Entfernen weiter erschwert ist. Der transparente Randbereich 31 kann jedoch entfallen oder in einer weiteren Variante ersetzt werden durch einen teilweise opaken Umgebungsbereich, in welchem die Transparenzbereiche 33 mit geringerem Abstand vorliegen als in einem Zentralbereich (z.B. mit Faktor >= 1/3 oder >= 1/4).
Aufgrund der geringen Dicke der Teilschichten des Sicherheitselements 3 sind die angrenzenden mit bestrahlten Abschnitte verhältnismäßig klein (beispielsweise: 1 <= Rand-Bestrahlungsfläche/ Randbereich < 1,05). In den Transparenzelementen 31, 33 können UV-streuende Relief Strukturen oder Streukörper vorliegen, beispielsweise in einer Reliefschicht des Sicherheitselements bzw. einer (vollflächigen) UV-Streuschicht des Sicherheitselements, die bei der Bestrahlung zwischen der UV-opaken und der Kleberschicht angeordnet ist.
Der transparente Randbereich hat im Mittel eine Größe (Länge bzw. Breite), der beispielsweise zwischen 0,2 und 1,5 mm liegt. Sicherheitselemente 3 können auf dem Transferträger hintereinander in einem Abstand angeordnet sein, der beispielsweise zwischen 3 und 10 mm liegt. Zwischen den Sicherheitselementen 3 ist der Transferträger vorzugsweise frei von den Teilschichten des Sicherheitselements (diese sind bereits vor dem Bereitstellen des Transferträgers entfernt worden).
Die Transportrichtung verlaufe weiterhin von links nach rechts. Das Sicherheitselement 3 erstreckt sich in seiner Länge von links nach rechts in der Figur. Die Breite des Sicherheitselements 3 wird in der Figur von oben nach unten gemessen. Figur 2 zeigt einen Patch als Sicherheitselement. Ein Sicherheitselement 3, wie Streifen oder Patch, kann auf jedem Einzelnutzen, wie Banknote, eines Zielsubstrates vorliegen, welche beispielsweise als Zielsubstratbogen oder -bahn in der Transfervorrichtung vorliegt.
Da das Sicherheitselement durch die Vorrichtung transportiert wird, reicht bereits eine Bestrahlungseinheit aus, welche die Breite des Sicherheitselements 3 bestrahlt, um das Sicherheitselement 3 vollflächig zu bestrahlen. Die Bestrahlungseinheit wird für das Sicherheitselement vorzugsweise eingeschaltet, wenn es die Einheit erreicht und wieder ausgeschaltet, wenn das Sicherheitselement die Einheit verlässt. Die Bestrahlungseinheit ist so gewählt, dass sie selektiv in Transportrichtung nur ein Sicherheitselement (und keines der in Transportrichtung benachbarten Sicherheitselemente) bestrahlt.
Fig. 3 illustriert, bei ähnlicher Darstellung wie in Fig. 2, ein Sicherheitselement 3 mit dem Zielsubstrat 1.
Im Zentralbereich 32, 34 des Sicherheitselements ist eine Mehrzahl von UV- transparenten Rasterelementen 34 (regelmäßig oder umegelmäßig) verteilt angeordnet. Für den Betrachter zeigt das Sicherheitselement in Aufsicht (und/ oder in Durchsicht) den optische variablen Effekt des Effektbereiches. Die Rasterelemente 34 sind für den Betrachter in Aufsicht nicht sichtbar. In Durchsicht können die Rasterelemente 34, insbesondere als formlose Punkte, sichtbar sein. Eine mögliche Form der Rasterelemente 34 erkennt der Betrachter auch in Durchsicht nicht. Die Rasterelemente 34 haben beispielsweise eine runde oder rechteckige Form. Ihre maximale Größe (wie Länge
oder Breite) liegt unterhalb von 300 |im, in der Regel zwischen 10 gm und 150 m. Sie werden durch lokales Entfernen, beispielsweise mittels Ätzen, Waschen oder Lasern, einer UV-opaken Teilschicht des Sicherheitselements erzeugt.
Optional kann der Randbereich 31 vorhanden sein und/ oder ein oder mehrere (wenige, insbesondere zwei bis fünf) Innenbereiche 33 vorhanden sein. Die Rasterelemente 34 sind gleichmäßig verteilt über das Sicherheitselement 3 angeordnet, soweit lokal kein Rand- oder Innenbereich 31, 33 vorliegt.
Jedes UV-transparente Rasterelement 34 erzeugt bei sicherheitselementseitiger Bestrahlung (ggf. durch den Transferträger hindurch) eine Rasterelement-Bestrahlungsfläche 344 auf der Kleberschicht. Die Außengrenzen 343 der Rasterelement-Bestrahlungsflächen 344 können im Effektbereich 32 liegen. Die durch die Rasterelemente 34 mit bestrahlten angrenzenden Abschnitte, die im Effektbereich 32 liegen, bilden mit abnehmender Größe der Rasterelemente einen steigenden Anteil der bestrahlten Fläche. Das Verhältnis von Rasterelement-Bestrahlungsfläche zu Rasterelement ist größer als 1,1, es liegt beispielsweise im Bereich 1,2 bis 5.
Die Verteilung der Rasterelemente 34 im Sicherheitselement 3 bzw. im Zentralbereich 32, 33, 34 des Sicherheitselements 3 ist so gewählt, dass bei dem Bestrahlen durch die Rasterelemente 34 hindurch eine Mehrzahl von Rasterelement-Bestrahlungsflächen 344 bzw. ausgehärteten Teilflächen der Kleberschicht entsteht, die voneinander durch mindestens eine, in Figur 3 genau eine, nicht ausgehärtete Teilfläche 324 der Kleberschicht getrennt sind. Auch die Randbereichs-Bestrahlungsfläche 314 ist von den Rasterelement-Bestrahlungsflächen 344 durch die nicht ausgehärtete Teilfläche 324 der Kleber-
schicht getrennt. Es liegt also nach dem Bestrahlen eine Mehrzahl voneinander isolierter/ getrennter/ beabstandeter permanenter Verbindungen zwischen Sicherheitselement 3 und Zielsubstrat 1 vor.
Die Anzahl der Rasterelemente 34 ist so gewählt, dass auch im Zentralbereich eine gute permanente Verbindung vorliegt. Beispielsweise kann im Zentralbereich (ohne Berücksichtigung von Innenbereichen) bzw. in einem Bereich mit Rasterelementen zwischen 10% und 50%, vorzugsweise 10% bis 25% der Fläche der Kleberschicht ausgehärtet sein. Insgesamt sind vorzugsweise zumindest 40%, insbesondere zwischen 40% und 80%, der Fläche der Kleberschicht des Sicherheitselements ausgehärtet. Innenbereiche haben in zumindest einer Richtung (wie Fänge oder Breite), vorzugsweise in zwei zueinander senkrechten Richtungen (wie Länge und Breite), eine Größe von mehr als 300 gm. Beispielsweise durch einen länglichen oder mehrere dicht nebeneinander liegende Innenbereiche 33 können (anstatt einer einzigen) mehrere ungehärtete Teilflächen 324 entstehen. Jede Rasterelement-Bestrahlungsfläche bleibt jedoch von einer der ungehärteten Teilflächen 324 umgeben.
Die Mehrzahl der Innenbereiche 33 von Figur 2 ist in der Ausgestaltung nach Figur 3 durch die Mehrzahl der Rasterelemente 34 ersetzt. Alle weiteren zu Figur 2 bereits erfolgten Anmerkungen zu Details, Varianten und Ausgestaltungen werden nun nicht wiederholt, sind jedoch auch in Figur 3 anwendbar.
Fig. 4 zeigt ein Sicherheitselement 3 auf einem Zielsubstrat 1 im Querschnitt, welches jedem der bisher diskutierten Ausgestaltungen entsprechen kann, jedoch am Beispiel aus Figur 3 angelehnt ist. Ein Pfeil deutet die Richtung der Betrachtung und/ oder der Bestrahlung an.
Genauer dargestellt sind in der Figur eine Kleberschicht 7 sowie eine für die (UV-)Bestrahlung opake Teilschicht 6 des Sicherheitselements 3. Das Sicherheitselement 3 umfasst die bereits bekannten Bereiche 31 bis 34. Das Sicherheitselement 3 zeigt im Effektbereich 32 vorzugsweise einen optisch variablen Effekt, beispielsweise mittels einer Reliefstruktur, auf welcher eine reflektierende metallische Schicht als Teilschicht 61 angeordnet ist.
Die Kleberschicht 7 umfasst ausgehärtete Abschnitte 71, 73 , 74 und einen zusammenhängenden unausgehärteten Abschnitt 72 oder mehrere nicht ausgehärtete Abschnitte 72, welche die ausgehärteten Abschnitte 71, 73, 74 voneinander trennt bzw. trennen. Die opake Teilschicht 6 weist eine (oder im Falle eines Streifens genau zwei) Randaussparung(en) 61 auf. Die Teilschicht 6 liegt in allen Abschnitten 62 vor. Die Teilschicht 61 ist im Innenbereich 32, 33, 34 des Sicherheitselements 3 in einer Mehrzahl von Rasterelementen 64 und in einem Innenbereich 63 ausgespart.
Die ausgehärteten Abschnitte 71, 73, 74 der Kleberschicht sind durch das Bestrahlen der Kleberschicht durch die Transparenzelemente 31, 33, 34 hindurch entstanden. Die Randaussparung 61, die Innenaussparung 63 und die Rasterelemente 64 liegen entsprechend jeweils über den ausgehärteten Abschnitten 71, 73, 74 respektive. Die Bestrahlungsflächen der Figuren 2 und 3 entsprechen den ausgehärteten Abschnitten in Figur 4. Auch ansonsten kann zur Vermeidung von Wiederholungen auf die bereits zuvor erfolgten Ausführungen verwiesen werden.
Fig. 5 zeigt exemplarisch verschiedene nur denkbare Teilschichten eines Sicherheitselements 3 auf einem Transferträger 2 (im Querschnitt). Der Träger 2 selbst kann zwei Träger schichten 21, 23 mit einer dazwischen liegenden Kaschierschicht umfassen, wie es bereits in WO 2010/031543 Al näher beschrieben wird.
Das Sicherheitselement 3 ist ein Mehrschichtelement. Die äußere Form des Sicherheitselements kann einem ersten Motiv oder einer einfachen geometrischen Form entsprechen. Es ist bevorzugt ein optisch variables Sicherheitselement, welches ein optisches Sicherheitsmerkmal zur Betrachtung in Aufsicht und/ oder Durchsicht umfasst.
Folgende teils optionale Teilschichten 91 bis 97 des Transferelements sind in Fig. 5 dargestellt.
Das optische Sicherheitsmerkmal wird durch eine oder mehrere Teilschichten 94 bis 96 gebildet. Besonders bevorzugt ist das optische Sicherheitsmerkmal bereichsweise unterschiedlich strukturiert und/ oder optisch variabel ausgebildet (veränderter Eindruck für den Betrachter beim Kippen oder Drehen), beispielsweise in Form eines zweiten und/ oder dritten Motives. Das optische Sicherheitsmerkmal des Sicherheitselements umfasst eine Prägelackschicht 94, in welche eine optisch wirksame Reliefstruktur eingeprägt ist. Auf der Reliefstruktur ist eine reflektionserhöhende Teilschicht 95, beispielsweise eine Metallisierung oder eine HRI-Schicht, vorgesehen. Diese kann vollflächig, teilflächig mit den bereits benannten Aussparungen und/ oder teilweise als gerasterte Teilschicht vorliegen. Bevorzugt liegt auf der reflekti- onserhöhenden Teilschicht 95 eine weitere Farbteilschicht (oder Funktionsteilschicht) 96, welche opak oder transluzent und/ oder unterschiedlich farbig (pigmentiert) und/ oder optisch variabel (OVI-Pigmente) bzw. aktivierbar (lumineszierend, thermochrom und/ oder reversibel bzw. irreversibel änderbar ... ) sein kann.
Oberhalb der optisch wirksamen Teilschichten 94 bis 96 ist die vorliegend relevante strahlungshärtbare Kleberschicht 97, insbesondere als UV-härtbarer
Heißsiegellack, angeordnet. Die Kleberschicht gewährleistet im gehärteten Zustand die permanente Verbindung zum Zielsubstrat.
Um das Ablösen des Sicherheitselementes 3 vom Transferträger 2 zu unter- stützen, kann - wie üblich - auf der Oberfläche des Transferträgers 2 eine Ablöseteilschicht 91 des Sicherheitselements 3 angeordnet sein. Vorliegend könnte das Sicherheitselement 3 optional eine weitere Zwischenhaftschicht 92 umfassen. Ebenfalls als optionale Teilschicht bekannt ist eine Folienteilschicht 93, welche als tragende Teilschicht im Sicherheitselement 3 dienen kann. Die Höhe solcher mehrschichtigen Sicherheitselemente 3 liegt typischerweise zwischen 20 bis 100 pm.
Bezugszeichen:
1 Zielsubstrat
2 Transferträger
3 Sicherheitselement
10 T ransfer-V orrichtung
11 Gegendruckrolle
12 Andruckstempelrolle
13 Ablöserolle
14,15 UV-Bestrahlungseinheit
31 UV-transparenter Randbereich
311 Außengrenze des Randbereichs
312 Innengrenze des Randbereichs
313 Innengrenze der Rand-Bestrahlungsfläche
32 UV-opaker Effektbereich
324 Unbestrahlte Fläche
33 UV-transparenter Innenbereich
314 Rand-Bestrahlungsfläche
331 Außengrenze des Innenbereichs
333 Außengrenze der Innenbereichs-Bestrahlungsfläche
334 Innenbereichs-Bestrahlungsfläche
34 UV-transparentes Rasterelement
343 Außengrenze der Rasterelement-Bestrahlungsfläche
344 Rasterelement-Bestrahlungsfläche
6 UV-opake Teilschicht
61 Randaussparung
62 Teilschichtabschnitt
63 Innenaussparung
64 Rasterelement
7 strahlungshärtbare Kleberschicht
71, 73, 74 ausgehärtete Abschnitte
72 nicht ausgehärtete Abschnitte
21 erste Folienschicht
22 Kaschierkleber
23 zweite Folienschicht
91 Ablöseschicht
92 Zwischenhaftschicht
93 Folienschicht
94 Reliefstruktur- / Prägelackschicht
95 Reflektionserhöhende Schicht
96 Farbschicht
97 strahlungshärtbare Kleberschicht