DE102021000689A1 - Screen fabric for screen printing processes and object printed therewith - Google Patents
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Abstract
In einem Verfahren zur Herstellung eines aus sich kreuzenden Kett- und Schussfäden (2, 3A, 3B) gebildeten Siebgewebes für Siebdruckverfahren werden in einer Druckzone des Siebgewebes mittels der sich kreuzenden Kett- und Schussfäden unterschiedliche Maschenweiten gebildet, indem die Kettfäden und/oder die Schussfäden jeweils zueinander einen unterschiedlichen Abstand aufweisen. Insbesondere können die Kettfäden (2) und/oder die Schussfäden (3A, 3B) unterschiedliche Querschnitte aufweisen, beispielsweise unterschiedlich breit sein. Mit einem so gebildeten Siebgewebe lässt sich ein Druckbild mit unterschiedlichen Farbschichtdicken erzeugen, das geradlinig verlaufende, sich gegebenenfalls kreuzende Schichtdickenstrukturen (4, 5, 6) aufweisen kann. In a method for producing a screen fabric formed from intersecting warp and weft threads (2, 3A, 3B) for screen printing processes, different mesh sizes are formed in a printing zone of the screen fabric by means of the intersecting warp and weft threads, in which the warp threads and/or the weft threads each have a different distance from each other. In particular, the warp threads (2) and/or the weft threads (3A, 3B) can have different cross sections, for example different widths. With a screen fabric formed in this way, a printed image can be produced with different ink layer thicknesses, which can have layer thickness structures (4, 5, 6) running in a straight line and possibly crossing one another.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Siebgewebes für Siebdruckverfahren, ein entsprechendes Siebgewebe, ein Verfahren zum Bedrucken von Gegenständen unter Verwendung dieses Siebgewebes, und einen entsprechend bedruckten Gegenstand. Bei dem bedruckten Gegenstand kann es sich insbesondere um ein Wertdokument handeln, wie zum Beispiel Banknote, Reisepass, Scheck, Aktie, Gutschein, Fahrkarte, Eintrittskarte, Ausweiskarte oder Chipkarte, oder um ein Sicherheitselement für ein solches Wertdokument, wie zum Beispiel Sicherheitsfaden, Sicherheitsstreifen, Sicherheitspatch oder Abdeckfolie für ein Wertdokument mit Loch.The invention relates to a method for producing a screen fabric for screen printing processes, a corresponding screen fabric, a method for printing objects using this screen fabric, and a correspondingly printed object. The printed object can in particular be a document of value, such as banknotes, passports, cheques, shares, vouchers, tickets, entrance tickets, ID cards or chip cards, or a security element for such a document of value, such as security threads, security strips, Security patch or cover film for a value document with a hole.
Wertdokumente der vorbezeichneten Art zeichnen sich dadurch aus, dass sie in unterschiedlichster Weise vor Fälschung geschützt sind. Dazu sind die Wertdokumente mit besonderen Sicherheitsmerkmalen ausgestattet oder mit Sicherheitselementen versehen, die besondere Sicherheitsmerkmale aufweisen. Zu solchen Sicherheitsmerkmalen gehören auch Aufdrucke unterschiedlichster Art mit besonderen Eigenschaften, die für potentielle Fälscher eine technische Hürde darstellen. Ein typisches Beispiel für einen solchen Sicherheitsaufdruck ist ein im Sticktiefdruckverfahren aufgebrachtes Druckbild, welches sich dadurch auszeichnet, dass sich aufgrund der verwendeten pastösen Druckfarben ein im Querschnitt reliefartiges und taktil fühlbares Druckbild ergibt, welches im Falle von papierenen Drucksubstraten, insbesondere Banknotenpapier, dadurch verstärkt wird, dass das Papier während des Stichtiefdruckprozesses in den farbtragenden Druckbereichen zusätzlich geringfügig geprägt wird.Documents of value of the aforementioned type are characterized in that they are protected against forgery in a wide variety of ways. For this purpose, the documents of value are equipped with special security features or provided with security elements that have special security features. Such security features also include imprints of all kinds with special properties that represent a technical hurdle for potential counterfeiters. A typical example of such a security imprint is a printed image applied using the intaglio printing process, which is characterized in that the pasty printing inks used result in a printed image that is relief-like in cross section and can be felt tactilely, which in the case of paper printing substrates, in particular banknote paper, is reinforced by that the paper is also slightly embossed in the inked print areas during the intaglio printing process.
Auch andere Druckverfahren werden bei der Herstellung von Wertdokumenten und Sicherheitselementen der eingangs genannten Art eingesetzt, darunter das Siebdruckverfahren.Other printing methods are also used in the production of documents of value and security elements of the type mentioned at the outset, including the screen printing method.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein neues Sicherheitsmerkmal vorzuschlagen, insbesondere für Wertdokumente und Sicherheitselemente der eingangs genannten Art, einschließlich der dafür benötigten Werkzeuge und damit im Zusammenhang stehenden Herstellungsverfahren.The object of the present invention is to propose a new security feature, in particular for documents of value and security elements of the type mentioned at the outset, including the tools required for this and the production methods associated therewith.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Verfahren und Gegenstände der anhängenden unabhängigen Patentansprüche, wobei in davon abhängigen Ansprüchen vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung angegeben sind. Insbesondere wird die Aufgabe durch ein Siebgewebe für Siebdruckverfahren sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Siebgewebes und durch ein Verfahren zum Bedrucken von Gegenständen unter Verwendung des Siebgewebes sowie durch einen entsprechend bedruckten Gegenstand gelöst.This object is achieved by the methods and subject matter of the appended independent patent claims, with advantageous developments and refinements of the invention being specified in dependent claims. In particular, the object is achieved by a screen fabric for screen printing methods and a method for producing such a screen fabric and by a method for printing objects using the screen fabric and by a correspondingly printed object.
Siebgewebe für Siebdruckverfahren bestehen aus sich kreuzenden Kettfäden und Schussfäden. Druckfarbe wird von der Rückseite des Gewebes mittels einer Rakel durch das Siebgewebe hindurch auf das Drucksubstrat gedrückt. In den Druckzonen des Siebgewebes ist auf einer Siebgewebevorderseite, das heißt auf der dem zu bedruckenden Substrat zugewandten Fläche des Siebgewebes, üblicherweise eine Schablone aufgebracht, die ausgewählte Bereiche des Siebgewebes abdeckt, so dass die Druckfarbe in diesen Bereichen nicht durch die Öffnungen des Gewebes hindurchtreten kann. Gedruckt wird somit nur dort, wo die Öffnungen im Gewebe nicht durch die Schablone verschlossen sind. Die lokale Farbschichtdicke des so bedruckten Substrats wird einerseits bestimmt durch die Dicke der Schablone auf der Siebgewebevorderseite und andererseits durch die Maschenweite des Siebgewebes und damit durch die offene Siebfläche, welche normalerweise in Prozent angegeben wird. Das heißt, neben der Schablonendicke ist die offene Fläche, welche durch die Maschenweite bestimmt wird, ein Maß für die effektiv übertragene Farbschichtdicke. Bei einem vollflächigen Druck liegen in der betreffenden Druckzone des Siebgewebes keine Schablonenteile vor, sodass sich die Farbschichtdicke vollflächig bedruckter Druckbereiche allein aus der offenen Siebfläche bzw. der Maschenweite bestimmt.Screen fabrics for screen printing consist of crossing warp threads and weft threads. Printing ink is pressed from the back of the mesh through the screen mesh onto the print substrate using a squeegee. In the printing zones of the screen mesh, a stencil is usually applied to the front side of the screen mesh, i.e. to the surface of the screen mesh facing the substrate to be printed, which masks selected areas of the screen mesh so that the printing ink in these areas cannot pass through the openings in the mesh . Printing is therefore only carried out where the openings in the fabric are not closed by the stencil. The local ink layer thickness of the substrate printed in this way is determined on the one hand by the thickness of the stencil on the front side of the screen fabric and on the other hand by the mesh size of the screen fabric and thus by the open screen area, which is usually given as a percentage. This means that in addition to the stencil thickness, the open area, which is determined by the mesh size, is a measure of the ink layer thickness effectively transferred. In the case of full-surface printing, there are no parts of the stencil in the relevant print zone of the screen mesh, so that the ink layer thickness of full-surface print areas is determined solely from the open screen surface or the mesh size.
Erfindungsgemäß sieht das neuartige Sicherheitsmerkmal vor, den abzusichernden Gegenstand im Siebdruckverfahren zu bedrucken, wobei die im Siebdruck aufgebrachte Farbschicht unterschiedliche Farbschichtdicken besitzt. Der so bedruckte Bereich kann ein vollflächig bedruckter Bereich sein, der in jeder Richtung des bedruckten Bereichs eine Mindestabmessung von 2 mm besitzt (der also eine Kreisfläche von 2 mm Durchmesser umfasst), vorzugsweise von 4 mm, was gleichbedeutend damit ist, dass das Siebgewebe in diesem Bereich keine Schablonenteile aufweist.According to the invention, the novel security feature provides for the object to be secured to be printed using the screen printing process, with the ink layer applied in the screen printing having different ink layer thicknesses. The area printed in this way can be a full-surface printed area that has a minimum dimension of 2 mm in each direction of the printed area (which therefore encompasses a circular area with a diameter of 2 mm), preferably of 4 mm, which means that the screen fabric in has no template parts in this area.
Um die gewünschte unterschiedliche Farbschichtdickenverteilung im Siebdruckverfahren zu erzeugen, bilden die sich kreuzenden Kett- und Schussfäden zumindest in der betreffenden Druckzone des Siebgewebes unterschiedliche Maschenweiten. Unter Maschenweite im Sinne der Erfindung wird der Abstand zwischen zwei Fäden des Drucksiebs verstanden, das heißt es gibt eine Maschenweite zwischen zwei benachbarten Kettfäden und eine Maschenweite zwischen zwei benachbarten Schussfäden. Aufgrund der unterschiedlichen Maschenweiten entweder zwischen den Kettfäden oder zwischen den Schussfäden oder sowohl zwischen den Kettfäden als auch zwischen den Schussfäden wird je nach Maschenweitengröße mehr oder weniger Druckfarbe durch das Siebgewebe hindurch auf das darunterliegende Drucksubstrat übertragen. Je größer die Maschenweite ist, desto mehr Druckfarbe wird übertragen und dementsprechend dicker fällt der lokale Farbauftrag aus.In order to produce the desired different ink layer thickness distribution in the screen printing process, the crossing warp and weft threads form different mesh sizes, at least in the relevant printing zone of the screen fabric. Mesh size in the context of the invention is understood to be the distance between two threads of the printing screen, ie there is a mesh size between two adjacent warp threads and a mesh size between two adjacent weft threads. Due to the different mesh sizes either between the warp threads or between the weft threads or both between the warp threads and between the weft threads, depending on the mesh size, more or less ink is transferred through the screen fabric to the printing substrate below. The larger the mesh size, the more printing ink is transferred and the local ink application is correspondingly thicker.
Unterschiedliche Maschenweiten im Siebgewebe lassen sich auf verschiedene Weise realisieren. Gemäß einer ersten Variante weisen die Kettfäden einen unterschiedlichen Abstand zueinander auf. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass die Kettfäden unterschiedliche Querschnitte besitzen. Das heißt, die zentralen Längsachsen der Kettfäden können zueinander äquidistant sein, jedoch ergibt sich aufgrund der unterschiedlichen Querschnitte der Kettfäden ein unterschiedlicher Abstand zwischen benachbarten Kettfäden und dadurch eine entsprechende Variation der Maschenweite.Different mesh sizes in the screen fabric can be implemented in different ways. According to a first variant, the warp threads are at different distances from one another. This is preferably achieved in that the warp threads have different cross sections. This means that the central longitudinal axes of the warp threads can be equidistant from one another, but due to the different cross sections of the warp threads there is a different distance between adjacent warp threads and thus a corresponding variation in the mesh size.
Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung kann der unterschiedliche Abstand zwischen den Kettfäden durch eine Variation des Querschnitts eines oder mehrerer der Kettfäden realisiert werden. So kann beispielsweise die Breite der nebeneinander liegenden Kettfäden variiert werden oder im Falle von zylinderförmigen Kettfäden kann der Durchmesser variiert werden. Das heißt, auch wenn der Querschnitt der Kettfäden über die Kettfadenlänge konstant ist, kann der Abstand benachbarter Kettfäden, und damit die Maschenweite, dadurch variiert werden, dass benachbarte Kettfäden einen jeweils anderen Querschnitt besitzen, insbesondere unterschiedliche Breiten oder unterschiedliche Durchmesser. Alternativ oder ergänzend dazu kann der Querschnitt eines oder mehrerer Kettfäden über die jeweilige Kettfadenlänge variieren.Within the scope of the present disclosure, the different spacing between the warp threads can be realized by varying the cross section of one or more of the warp threads. For example, the width of the adjacent warp threads can be varied or, in the case of cylindrical warp threads, the diameter can be varied. This means that even if the cross section of the warp threads is constant over the length of the warp thread, the distance between adjacent warp threads and thus the mesh size can be varied in that adjacent warp threads each have a different cross section, in particular different widths or different diameters. Alternatively or additionally, the cross section of one or more warp threads can vary over the respective warp thread length.
Alternativ oder zusätzlich zur Verwendung von Kettfäden mit unterschiedlichen Querschnitten kann der unterschiedliche Abstand zwischen zueinander benachbarten Kettfäden dadurch erzeugt werden, dass jeweils zueinander benachbarte Kettfäden unterschiedliche Mittenabstände aufweisen. Das heißt, der Abstand der zentralen Längsachsen von zwei zueinander benachbarten Kettfäden unterscheidet sich von dem entsprechenden Abstand zweier anderer zueinander benachbarter Kettfäden. Auch auf diese Weise lässt sich die Maschenweite verändern, selbst wenn die benachbarten Kettfäden identisch sind.As an alternative or in addition to the use of warp threads with different cross sections, the different distance between mutually adjacent warp threads can be produced in that mutually adjacent warp threads have different center distances. This means that the distance between the central longitudinal axes of two mutually adjacent warp threads differs from the corresponding distance between two other mutually adjacent warp threads. The mesh size can also be changed in this way, even if the neighboring warp threads are identical.
Gemäß einer zweiten Variante werden nicht die Kettfäden, sondern die Schussfäden in Bezug auf ihren gegenseitigen Abstand dahingehend variiert, dass sich unterschiedliche Maschenweiten ergeben. Insoweit gilt das zuvor in Bezug auf die Kettfäden Gesagte analog für die Schussfäden. So kann der unterschiedliche Abstand der Schussfäden durch Verwendung von Fäden mit unterschiedlichen Querschnitten erzeugt werden, insbesondere durch unterschiedlich breite Schussfäden oder Schussfäden mit unterschiedlichen Durchmessern, und/oder die Mittenabstände von jeweils zueinander benachbarten Schussfäden sind unterschiedlich, wobei der Querschnitt der Schussfäden über die Länge der Schussfäden konstant, insbesondere identisch, sein kann, oder konstant und nicht identisch sein kann, oder nicht konstant und nicht identisch sein kann.According to a second variant, it is not the warp threads but the weft threads that are varied with respect to their mutual spacing, resulting in different mesh sizes. In this respect, what was said above in relation to the warp threads applies analogously to the weft threads. The different spacing of the weft threads can be generated by using threads with different cross sections, in particular by weft threads of different widths or weft threads with different diameters, and/or the center distances of mutually adjacent weft threads are different, with the cross section of the weft threads over the length of the Weft threads can be constant, in particular identical, or can be constant and not identical, or can be not constant and not identical.
Gemäß einer dritten Variante sind die unterschiedlichen Maschenweiten dadurch gebildet, dass sowohl die Kettfäden als auch die Schussfäden jeweils unterschiedliche Abstände zueinander aufweisen und/oder unterschiedliche Mittenabstände zueinander aufweisen.According to a third variant, the different mesh sizes are formed in that both the warp threads and the weft threads are at different distances from one another and/or have different center distances from one another.
Bei Verwendung der vorbeschriebenen Siebgewebe lassen sich auf dem Drucksubstrat in der besagten Druckzone Farbschichtdicken mit geradlinig verlaufenden Schichtdickenstrukturen in der Farbschicht bilden. Insbesondere wenn die Maschenweitenvariation nicht nur auf besondere Querschnitte und/oder Mittenabstände der Kettfäden oder der Schussfäden, sondern sowohl der Kettfäden als auch der Schussfäden zurückzuführen ist, bilden die unterschiedlichen Farbschichtdicken sich kreuzende, geradlinig verlaufende Schichtdickenstrukturen in der Farbschicht.When using the above-described screen fabric, ink layer thicknesses with layer thickness structures running in a straight line can be formed in the ink layer on the printing substrate in the said printing zone. In particular, if the mesh size variation is not only due to special cross sections and/or center distances of the warp threads or weft threads, but both the warp threads and the weft threads, the different paint layer thicknesses form crossing, linear layer thickness structures in the paint layer.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der begleitenden Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 allgemein und schematisch den durch Kettfäden und Schussfäden gebildeten Aufbau eines Siebgewebes; -
2 eine erste Variante, bei der die Maschenweite des Siebgewebes durch Variation des Querschnitts der Kettfäden erzielt wird; -
3 eine zweite Variante, bei der anstelle der Kettfäden die Schussfäden variiert werden; -
4A schematisch in Draufsicht, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, die Druckschichtverteilung auf einem Drucksubstrat, das mit einem Siegewebe mit der Kett- und Schussfadenverteilung gemäß3 im Siebdruckverfahren bedruckt worden ist; -
4B einen Querschnitt durch das Drucksubstrat gemäß4A mit entsprechenden Druckschichtbereichen mit unterschiedlicher Farbschichtdicke; und -
5A ,5B und6A ,6B zwei weitere Ausführungsbeispiele eines Aufdrucks auf einem Wertdokument, welches hier als Banknote vorliegt.
-
1 generally and schematically the structure of a screen fabric formed by warp threads and weft threads; -
2 a first variant in which the mesh size of the screen fabric is achieved by varying the cross section of the warp threads; -
3 a second variant, in which the weft threads are varied instead of the warp threads; -
4A schematically in plan view, according to a first embodiment, the print layer distribution on a print substrate, which is provided with a sieve fabric with the warp and weft thread distribution according to FIG3 has been screen printed; -
4B a cross section through the printing substrate according to FIG4A with corresponding print layer areas with different ink layer thickness; and -
5A ,5B and6A ,6B two further exemplary embodiments of an imprint on a document of value, which is present here as a banknote.
Dazu zeigt
In
Bei Verwendung einer lasierenden Druckfarbe lassen sich auf diese Weise je nach Schichtdicke andere Farbeindrücke erzielen, nämlich Bereiche mit unterschiedlicher Farbhelligkeit bzw. unterschiedlichen Tonwerten, wobei bei Verwendung einer schwarzen oder grauen lasierenden Druckfarbe unterschiedlich Grauwerte entstehen. Dies gilt in entsprechendem Maße auch für die nachfolgend beschriebenen Varianten und Ausführungsbeispiele.When using a translucent printing ink, different color impressions can be achieved in this way, depending on the layer thickness, namely areas with different color brightness or different tonal values, with different gray values occurring when using a black or gray translucent printing ink. This also applies to a corresponding extent to the variants and exemplary embodiments described below.
Während in
Auf diese Weise lassen sich durch Variation der Maschenweite in Kettfadenrichtung oder Schussfadenrichtung wellenartige Strukturen in eindimensionaler Richtung oder durch Variation der Maschenweiten sowohl in Kettfadenrichtung als auch in Schussfadenrichtung zweidimensionale wellenartige Schichtdickenstrukturen erzeugen, die bei Verwendung von lasierenden Druckfarben aufgrund unterschiedlicher erzielbarer Ton- oder Grauwerte auch visuell wellenartig erscheinen können. Diese wellenartigen Strukturen können insbesondere großflächig oder vollflächig ausgebildet sein, insbesondere also mit Mindestabmessungen von 2 mm in jeder Richtung des bedruckten Bereichs, vorzugsweise 4 mm Mindestabmessung, wobei besonders große bedruckte Bereiche durch Aussparungen in Form von Mustern, Zeichen oder grafischen Darstellungen unterbrochen sein können, indem entsprechende Schablonen an dem Siebgewebe fixiert werden.In this way, by varying the mesh size in the direction of the warp thread or weft thread, wavy structures can be created in one-dimensional direction, or by varying the mesh size both in the direction of the warp thread and in the direction of the weft thread, two-dimensional wavy layer thickness structures can be produced which, when using translucent printing inks, can also be produced visually due to the different tone or gray values that can be achieved can appear wavy. These wavy structures can in particular be large or full-surface, i.e. in particular with minimum dimensions of 2 mm in each direction of the printed area, preferably 4 mm minimum dimension, whereby particularly large printed areas can be interrupted by gaps in the form of patterns, characters or graphic representations, by fixing appropriate templates to the screen mesh.
Die
Ein Ausschnitt 14 des Siebdruckbilds ist in
Die Schichtdicken betragen in allen Ausführungsbeispielen zwischen 20 und 100 µm. Der Schichtdickenunterschied liegt vorzugsweise über 30 µm, sodass der Übergang von einer Schichtdicke zur anderen Schichtdicke taktil wahrnehmbar ist.In all of the exemplary embodiments, the layer thicknesses are between 20 and 100 μm. The difference in layer thickness is preferably more than 30 μm, so that the transition from one layer thickness to another layer thickness can be perceived tactilely.
Im Siebdruckverfahren erzeugte Druckbilder mit geradlinig verlaufenden Schichtdickenstrukturen, wie in
Das Ausführungsbeispiel gemäß
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