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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für den flexografischen
Druck im Einzelblatteinzug von Sicherheitsdokumenten.
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Sie
betrifft ebenfalls ein Sicherheitsdokument, das mittels einer solchen
Vorrichtung erhalten wird.
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Unter
dem Ausdruck „Sicherheitsdokument" wird jedes Dokument
verstanden, das einen Geld- und/oder offiziellen Wert hat und das
vom Staat, einer seiner Behörden
oder von Privatunternehmen, wie etwa Banken, ausgegeben wird.
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Beispiele
für solche
Dokumente umfassen Banknoten, die Papiere, die zur Herstellung von
Pässen
dienen, Personalausweise, Schecks etc.
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Insbesondere
im Bereich der Banknoten sind diese gedruckten Dokumente unterschiedlichen
und großen äußeren Beanspruchungen
ausgesetzt.
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Deshalb
werden verschiedene Mittel gesucht, die dafür geeignet sind, deren Lebensdauer
zu erhöhen.
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Eine
der vorgeschlagenen Lösungen
ist die Verwendung neuer Träger.
Diese letzteren werden erhalten, indem entweder alle oder ein Teil
der natürlichen
Fasern, die herkömmlicher
Weise das als Träger
verwendete Papier bilden, ersetzt werden durch synthetische Polymere,
oder durch eine Polymerschicht an der Oberfläche des Papiers.
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Die
mechanischen Eigenschaften dieser Träger werden dadurch erheblich
verbessert.
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Dagegen
ist die Haltbarkeit des auf diesen Trägern realisierten Drucks und
insbesondere der Kupferdruckfarbe manchmal problematisch und sie wird
oft zum begrenzenden Faktor bei der Haltbarkeitsdauer von Banknoten
im Umlauf.
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Außerdem sind
Sicherheitsmerkmale von Banknoten eine Problematik, mit der Notenpressen laufend
konfrontiert sind, da ständig
einer wachsenden Fälschungsaktivität begegnet
werden muß. Druckverfahren
mit flüssiger
Druckfarbe werden jedoch im Bereich des Sicherheitsdrucks wenig
eingesetzt, mit einigen Ausnahmen im Siebdruck.
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Trotzdem
wurden flüssige
Sicherheitsdruckfarben entwickelt, die Druckfarben mit optischen
Effekten, metallische Druckfarben, lumineszierende Druckfarben und
irisierende Druckfarben einschließen.
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Diese
Entwicklung ist um so mehr gerechtfertigt, als die erzielten Resultate
in Bezug auf den visuellen Aspekt und die Sicherheit ebenso wie
für die Widerstandsfähigkeit
(und damit die Haltbarkeit und die Sicherheit der Banknote) ermutigend
sind.
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Außerdem ist
die Hinzunahme verschiedener Druckverfahren in einem Gesamtherstellungsprozeß für Banknoten
eine zusätzliche
Schwierigkeit für
Fälscher
und dies trägt
allgemein zur Sicherheit der Banknote bei.
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Die
vorliegende Erfindung zielt in diesem letzteren Bereich des Drucks
auf eine Verbesserung der Lebensdauer von Sicherheitsdokumenten
ab und gleichzeitig darauf, deren Nachdruck kompliziert oder sogar
unmöglich
zu machen.
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Bereits
früher
wurde ein Papierlackierungsverfahren durch Flexografie vorgeschlagen,
das sich als besonders leistungsfähig in bezug auf die zeitliche
Haltbarkeit herausgestellt hat.
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Jedoch
erfordert die Anwendung dieses Lacks, daß die gerade auf einer Seite
bestrichenen Blätter
einzeln gefaßt,
umgedreht und erneut durch dieselbe Flexografiedruckstation geführt werden, oder
durch eine zusätzliche
Station.
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Eine
solche Technik ist besonders unangenehm, da sie es erfordert, daß die Blätter trocknen, bevor
sie umgedreht werden. Eine solche Handhabung trägt auch das Risiko, beim zweiten
Druck Ausrichtungsfehler der Blätter
herbeizuführen.
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Im
Dokument EP-A-0 976 555 wird eine Vorrichtung zum Vorderseite/Rückseite-Druck
von Blättern
ohne Umdrehen beschrieben. Diese Vorrichtung umfaßt einen
oberen Zylinder, gefolgt von einem unteren Zylinder, der in der
Bewegungsrichtung der Blätter
benachbart angeordnet ist. Zu jedem dieser Zylinder gehört eine
Druckgruppe und/oder eine vollständige
Trocknungseinheit oder ein Teil einer Trocknungseinheit. Diese zwei
Zylinder bilden ein Modul, das in einer bestimmten Anzahl wiederholt
werden kann.
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Die
Anordnung zweier benachbarter Zylinder in jedem Modul läßt auf jedem
Zylinder nur einen sehr begrenzten Platz nach der Druckgruppe für einen
Trockner. Dies bedeutet, daß es
notwendig ist, zusätzliche
Trockner auf zusätzlichen
Zylindern vorzusehen, die am Ende der Maschine angeordnet sind.
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Außerdem begrenzt
diese Lösung
die Dicke der Auftragung, die von jeder Druckgruppe ausgeführt wird.
Eine dickere Auftragung könnte
in Anbetracht der sehr kurzen Zeit und der begrenzten Trocknungsmöglichkeit
vor der nächsten
Druckstufe nicht trocknen. Im Fehlerfall sind Übertragungsprobleme zu befürchten (ein
Teil der Druckfarbe überträgt sich auf
den benachbarten Druckzylinder).
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Für den Offsetdruck,
bei dem die Auftragungen der Druckfarbe gering sind (in der Größenordnung
von einigen Mikrometer) scheint diese Lösung zuverlässig. Für Lackierungen durch Flexografie muß die Auftragung
auf mehrere Durchgänge
verteilt werden und um dieses durchzuführen müssen mehrere Module verwendet
werden. Dies erklärt,
daß bei den
in diesem Dokument vorgeschlagenen Lösungen wenigstens zwei Module
zum Lackieren jedes Blatts eingesetzt werden.
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Außerdem ist
die Anordnung der Zylinder in Form von Modulen mit zwei Einheiten
nicht geeignet, wenn die auf der Vorderseite der Blätter auszuführende Bearbeitung
verschieden ist von derjenigen, die auf der Rückseite auszuführen ist.
So sind, wenn drei verschiedene Farben auf der einen Seite und nur eine
einzige auf der anderen aufgetragen werden sollen, theoretisch vier
Zylinder notwendig, von denen jeder einer Druckgruppe zugeordnet
ist. In der Praxis ist hier der Einsatz von drei Modulen notwendig,
was sechs Zylindern entspricht, von denen nur vier eingesetzt werden.
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Schließlich bedingt
die Anordnung der Zylinder in linearer Form, daß eine quasi-identische Höhe aller
Druckgruppen in Bezug auf den Boden vorliegt. In diesem Fall ist
es jedoch schwierig einen leichten Zugang auf die oberen wie auf
die unteren Druckgruppen zu haben. So kann für den Bediener ein ausreichender
Zugang eingerichtet werden, um leicht an den unteren Gruppen zu
arbeiten, wobei dann die oberen Gruppen zu hoch angeordnet sind,
um leicht zugänglich
zu sein. Die umgekehrte Situation ist auch anzutreffen. Eine weitere
Lösung
besteht darin, für die
unteren Gruppen eine Zugangsgrube einzurichten, wofür große Baumaßnahmen
notwendig sind. Dies ist umständlich
und teuer und es erschwert ein späteres Umstellen der Presse.
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Die
vorliegende Erfindung hat daher zum Ziel eine Vorrichtung für den flexografischen
Druck im Einzelblatteinzug von Sicherheitsdokumenten vorzuschlagen,
die die genannten Nachteile behebt.
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In
anderen Worten handelt es sich um eine Vorrichtung, die der Druckfarbe
oder dem Lack die notwendige Zeit und den notwendigen Platz bereitstellt,
um zwischen den Druckstationen für
die Vorderseite und die Rückseite
zu trocknen. Außerdem gestattet
sie eine große
Anzahl von Konfigurationen der Druckstationen für den Fall, daß die auf
der Vorderseite auszuführenden
Vorgänge
verschieden sind von den auf der Rückseite auszuführenden.
Außerdem
gestattet eine solche Vorrichtung das Einrichten eines ausreichenden
Raumes, um einen leichten Zugang zu den verschiedenen Druckstationen
sicherzustellen.
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Hierfür schlägt sie eine
Vorrichtung für
den flexografischen Druck gemäß Anspruch
1 vor.
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Unter
dem Begriff „Druck" wird sowohl das Beschichten
der Blätter
mit einer Dicke eines Materials, wie etwa einem Lack, wie auch das
Ausführen auf
diesen von Figuren oder alphabetischen oder numerischen Zeichen
verstanden.
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Unter
dem Ausdruck „ohne,
daß sie
zwischen den beiden Stationen gefaßt und in ihrer Orientierung
gedreht werden müssen" wird verstanden, daß die Blätter vom
Eintritt zum Austritt und durch die zwei Flexografiestationen geführt werden,
ohne daß manuell
oder mechanisch eingegriffen wird, um sie einzeln zu fassen und
umzudrehen.
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Auf
diese Weise können
beide Seiten der Blätter
behandelt werden, ohne daß sie
zwischen den zwei Stationen manipuliert und im gegebenen Fall umgedreht
werden müssen.
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Außerdem gilt
gemäß weiteren
vorteilhaften Eigenschaften dieser Vorrichtung:
- – die erste
Station umfaßt
Mittel, die dafür
eingerichtet sind, den Druck mit einer absteigenden Bewegung, das
heißt
von oben nach unten, auszuführen,
wohingegen die zweite Station Mittel umfaßt, die dafür eingerichtet sind, den Druck
mit einer umgekehrten aufsteigenden Bewegung, das heißt von unten
nach oben, auszuführen;
- – die
zweite Station ist in Bezug auf die erste in Längsrichtung verschoben;
- – sie
umfaßt
an der zweiten Station einen Zugangsraum, der dafür eingerichtet
ist, es einem Bediener zu gestatten, deren korrekten Betrieb visuell
zu kontrollieren;
- – sie
umfaßt
einen Transportwagen für
den Druckzylinder der zweiten Station, um diesen zu laden und/oder
zu warten.
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Weitere
Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden beim
Lesen der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
ersichtlich.
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Diese
Beschreibung ist mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung ausgeführt, in
der:
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1 sehr
schematisch eine Seitenansicht einer Vorrichtung für den flexografischen
Druck gemäß der Erfindung
darstellt;
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die 2 und 3 in
ebenfalls sehr schematischer Weise Seitenansichten zweier weiterer Ausführungsformen
dieser Vorrichtung darstellen.
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Die
in der beigefügten 1 dargestellte Druckvorrichtung
gestattet ebenso die Lackierungsbehandlung von Sicherheitsdokumenten
im Einzelblatteinzug wie auch den Druck von Zeichen oder Zeichnungen
auf diesen Dokumenten durch die Technik des Flexografiedrucks.
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In
der nachfolgenden Beschreibung wird als Beispiel die Behandlung
von Blättern
zur Herstellung von Banknoten verwendet. Diese Beschreibung bleibt
jedoch auch für
andere Typen von Sicherheitsdokumenten gültig.
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In
dieser Figur ist durch eine gestrichelte Linie die Bewegung der
Blätter,
die zur Ausbildung von Tafeln für
Banknoten bedruckt werden, und durch einen Pfeil f die Bewegungsrichtung
der Blätter
dargestellt. Die Blätter
werden von einem Eintrittsende zu einem Austrittsende der Vorrichtung
bewegt, die im rechten bzw. linken Teil der 1 angeordnet
sind.
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Zuerst
umfaßt
die Druckvorrichtung eine Zuführungsstation 1,
die das Eintrittsende der Vorrichtung bildet. An dieser Station
sind die zu behandelnden Blätter
bevorratet. Gegebenenfalls haben diese zuvor Druckbehandlungen erfahren,
die mit anderen Techniken ausgeführt
wurden.
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Diese
Station umfaßt
Mittel, um die Blätter einzeln
zu einem ersten Transportzylinder 20 zu bringen. Diese
in der Figur nicht dargestellten Mittel sind beispielsweise durch
ein Förderband
gegeben. Der Zylinder 20 ist mit einem Gegendruckzylinder 21 gekoppelt.
Diese beiden ersten Zylinder sind Bestandteil einer Einheit aus
sechs Zylindern mit parallelen und horizontalen Drehachsen, wobei
diese Einheit das Bezugszeichen 2 trägt.
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Selbstverständlich sind
die Abmessungen der Blätter
und der Durchmesser der Zylinder dafür eingerichtet, daß die Beförderung
der Blätter
ohne Probleme geschieht, das heißt ohne das Risiko, daß eines
von ihnen sich von einem Zylinder löst und zu Boden fällt.
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Die
Antriebsmittel der Zylinder, die beispielsweise durch Elektromotoren
gebildet werden, sind nicht dargestellt.
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Benachbart
zum oberen Teil des Zylinders 21 befindet sich die erste
Station 3 zum Flexografiedruck. Der oder die auf die Blätter anzuwendende Lack
oder Druckfarbe wird von einer Farbzuführungskammer 31 über einen
Zylinder mit Wabenstruktur aufgenommen, der üblicherweise als „Anilox" 30 bezeichnet
wird. Der Lack oder die Farbe wird dann durch ein Klischee oder
ein Drucktuch, das am Umfang eines zwischengeschalteten und mit
dem Zylinder 21 zusammenarbeitenden Zylinders 32 befestigt
ist, auf das Blatt übertragen.
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In
dieser Stufe wird die Lackierung oder der Druck der Vorderseite
der Blätter
ausgeführt.
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Am
Ausgang des Zylinders 21 werden die Blätter wieder von einem Paar
zwischengeschalteter Zylinder 22 und 23 aufgenommen,
wobei der zweite in Bezug auf den Boden höher als der erste angeordnet
ist. In dem hier beschriebenen Beispiel sind zwei zwischengeschaltete
Zylinder dargestellt. In einer anderen Ausführungsform kann diese Anzahl
höher sein.
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Vorzugsweise
sind diese zwischengeschalteten Zylinder Hohlzylinder, was bedeutet,
daß sie
im wesentlichen aus zwei parallelen metallischen Kreisen gebildet
sind, die durch eine Reihe von Stangen verbunden werden, die sich
entlang der erzeugenden Geraden des Zylinders erstrecken. Mittel,
wie etwa Zangen, gestatten es, die Blätter zu fassen.
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Diese
zwischengeschalteten Zylinder gestatten es, ein optimales Trocknen
der Blätter
am Ausgang der ersten Flexografiedruckstation 3 sicherzustellen
und dies selbst dann, wenn die vorgenommene Auftragung groß ist, und
ohne ein Risiko der Übertragung
auf den nachfolgenden Druckzylinder. Für den Fall, daß die Zylinder
hohl sind, ist diese Trocknung beschleunigt.
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Nicht
dargestellte Trockner sind beispielsweise in der Nähe der Zylinder 22 und 23 angeordnet,
um die Trocknung der auf der Papieroberseite ausgeführten Auftragung
zu verbessern und zu beschleunigen.
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In
dieser Stufe vollzieht das Papier eine aufsteigende Bewegung.
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Die
Vorrichtung umfaßt
ebenfalls einen weiteren Gegendruckzylinder 24 und einen
Transportzylinder 25. Im unteren Teil des Zylinders 24 ist
die zweite Flexografiedruckstation angeordnet.
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Auf
eine Weise ähnlich
der ersten Station wird der Lack oder die Druckfarbe aus einer Farbzuführungskammer 41 über einen
Zylinder mit Wabenstruktur 40 entnommen und in diesem Fall
auf die Rückseite
des Papiers von einem Klischee oder einem Drucktuch übertragen,
das auf einem Zylinder 42 befestigt ist.
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Wiederum
sind hier die Zylinder 24 und 25 so angeordnet,
daß in
bezug auf den Boden der eine über
dem anderen liegt, derart, daß die
Blätter
von der ersten flexografischen Druckstation am Ausgang der zweiten
eine Bewegung mit einer aufsteigenden Bahn durchlaufen.
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Dies
gestattet es, die Kompaktheit der Vorrichtung in der Transportrichtung
der Blätter
zu verbessern da der Platzbedarf in Längsrichtung der Zylinder 20 bis 25 kleiner
ist als die Summe ihrer Durchmesser.
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Mittels
der ersten Station 3 wird der Druck in einer absteigenden
Richtung ausgeführt,
wohingegen im Bereich der Station 4 der Druck in einer
umgekehrten Richtung von unten nach oben ausgeführt wird. Auf diese Weise wird
die Kompaktheit der Vorrichtung noch erhöht.
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Der
Transportzylinder 25 gestattet es, die auf ihren beiden
Seiten behandelten Blätter
zu einer Fördereinrichtung 5 in
Form eines beweglichen Endlosförderbands
zu führen.
Diese Einrichtung ist dafür eingerichtet,
die so behandelten Blätter
zu einer mit 6 bezeichneten Station zur Stapelung und zum
Abtransport zu führen.
Diese Station ist beispielsweise mit Wagen 60 ausgestattet,
die dafür
eingerichtet sind, die behandelten Blätter F in Form von Stapeln in
Empfang zu nehmen.
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Selbstverständlich sind
am Ausgang der zweiten flexografischen Druckstation nicht dargestellte
Vorrichtungen zum Trocknen vorgesehen, die dafür eingerichtet sind, die Trocknung
der auf der Papierunterseite ausgeführten Auftragung durchzuführen.
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Es
ist zu bemerken, daß die
aufsteigende Bahn des Papiers zwischen den beiden Stationen zusätzlich zur
Verbesserung der Kompaktheit der Vorrichtung in der Transportrichtung
der Blätter
unter der Vorrichtung einen Raum E läßt, der einem Bediener die Überwachung
des Drucks und insbesondere den guten Verlauf des Drucks der Rückseite
der Blätter gestattet.
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In
diesem Raum kann ein Wagen 7 mit einem beweglichen Arm 70 abgestellt
werden, der dafür
eingerichtet ist, in einer für
diesen Zweck vorgesehenen Rinne 71 die Trommel 40 aufzunehmen,
um diese zu warten oder auszutauschen.
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Dies
gestattet es, auf große
Bauarbeiten für einen
Zugang zur unteren Druckgruppe zu verzichten.
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In 2 ist
eine Vorrichtung gemäß der Erfindung
dargestellt, die die Ausführung
zweier unterschiedlicher Druckvorgänge auf der Vorderseite der Blätter und
nur eines Druckvorgangs auf der Rückseite gestattet.
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In
dieser Figur haben ähnliche
oder identische Elemente zu den bereits mit Bezug auf 1 beschriebenen
Elementen dieselben numerischen Bezugszeichen.
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Es
handelt sich hier also um zwei Stationen für den Vorderseitendruck 3A und 3B zwischen
denen Transportzylinder 22, 23 und 23' vorgesehen sind.
Ihre Anzahl ist ungerade, so daß der
Druck durch die Station 3B auf der Vorderseite der Blätter ausgeführt werden
kann.
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Die
Station für
den Rückseitendruck 4 ist
ihrerseits von der Gruppe 3B durch zwei Transportzylinder 22 und 23 getrennt,
wobei diese Station gegenüber
der Station 3B in der Höhe
verschoben ist.
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Auf
diese Weise verbessert sich die Kompaktheit der Vorrichtung, wobei
gleichzeitig ein Raum E für
den Zugang zur Station 4 geschaffen wird. Zusätzlich werden
gerade soviel Zylinder verwendet wie notwendig sind.
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3 stellt
ihrerseits eine Vorrichtung dar, die es gestattet, einen Druckvorgange
auf der Vorderseite der Blätter
und zwei Druckvorgänge
auf der Rückseite
auszuführen.
Die Vorderseitenstation ist mit 3 bezeichnet, wohingegen
die zwei Rückseitenstationen
mit 4A und 4B bezeichnet sind. In dieser Figur
sind die hohlen Transportzylinder, insbesondere die 22 und 23,
verschieden von den den Druckvorrichtungen zugeordneten Gegendruckzylindern 21 und 24 dargestellt.
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Wie
bereits weiter oben gesagt wurde, kann die Druckvorrichtung gemäß der Erfindung
dazu verwendet werden, entweder eine Lackierung der Blätter oder
die Ausführung
von Figuren oder Zeichen zu realisieren.
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Die
Lackierung betreffend ist die angewandte Lösung zur Erhöhung der
Haltbarkeit der Banknoten im Umlauf eine Lackierung durch doppelseitiges Überdrucken
der Banknoten.
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Dies
gestattet es, die Haltbarkeit der Banknoten im Umlauf deutlich zu
erhöhen.
Es gestattet ebenfalls, einen stärkeren
Schutz der grafischen Elemente zu erhalten, durch die kombinierte
Wirkung einer exzellenten Haftung der mit der faserigen Oberfläche des
Papiers verbundenen Druckfarbe und der Ausbildung eines Schutzfilms
durch den Lack über dem
Druckfarbenfilm.
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Schließlich gestattet
es diese Technik, alle herkömmlichen
mit dem Papier verbundenen Sicherheitseinrichtungen und insbesondere
Wasserzeichen beizubehalten.
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Durch
die Vorrichtung gemäß der Erfindung wird
auf optimale Weise die Lackauftragung kontrolliert, indem, wie dies
sein soll, das Volumen der Anilox sowie die Farbzuführungskammer
und das Klischee für
die Ergiebigkeit der Übertragung
geregelt wird.
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Diese
Elemente haben tatsächlich
einen direkten Einfluß auf
die Wirksamkeit des erzielten Schutzes.
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Ein
Acryllack auf Wasserbasis ist genau passend und hat außerdem Vorteile
in bezug auf den Umweltschutz.
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Die
so behandelten Banknoten haben außerdem besonders verbesserte
Eigenschaften gegenüber
nicht lackierten Banknoten entsprechend dem Stand der Technik.
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So
ist beispielsweise festzustellen, daß die so lackierten Banknoten
viel weniger Wasser absorbieren. Denn das Wasser trägt zu einer
vorzeitigen Alterung der Banknoten durch Hydrolyse der Zwischenfaserbindungen
der Zellulose bei. Daher gestattet die Lackierung die zeitliche
Dauerhaftigkeit der mechanischen Eigenschaften des Trägers zu verbessern.
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Es
ist auch eine Verringerung der Luftdurchlässigkeit in der Größenordnung
von 25 bis 30 % festzustellen, was einen wirksamen Schutz gegen
den Einfluß der
Luftfeuchtigkeit darstellt.
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Die
Lackierung trägt
auch zur besseren Haltbarkeit der lumineszenten Druckfarben bei,
selbst wenn die Banknote unglücklicherweise
in warmes Wasser mit einem eventuellen Waschmittelzusatz kommt.
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Der
Lackfilm bietet auch eine exzellente Haltbarkeit gegenüber chemischen
Wirkstoffen und er verbessert die Widerstandskraft der Banknote
gegenüber
Abrieb um etwa 50 %.
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Schließlich gestattet
es die Lackierungsbehandlung, den Schutz der Banknote gegenüber Verschmutzungen
deutlich zu erhöhen,
indem ein Schutzschild gegenüber
den Verschmutzungen gebildet wird.
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Wenn
die Vorrichtung gemäß der Erfindung verwendet
wird, um Druckvorgänge
in Form von Zeichnungen oder Schriftlinien auszuführen, können verschiedene
flüssige
Druckfarbentypen auf Wasserbasis, auf Lösungsmittelbasis oder für eine Trocknung
durch ultraviolette Strahlung verwendet werden. Tatsächlich gestattet
es die Vorrichtung, wahlweise eine Trocknung an warmer Luft, mit
infraroter Strahlung oder ultravioletter Strahlung einzusetzen. Außerdem kann
auch eine gemischte Trocknung verwendet werden.
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Unter
den flüssigen
Druckfarben können
insbesondere die Sicherheitsfarben, wie etwa OVI-Druckfarben (eingetragene
Marke), irisierende, phosphoreszierende, metallische oder magnetische Druckfarben,
verwendet werden. Es kann auch vorteilhaft die Qualität der Vorderseiten-Rückseiten-Ausrichtung
eingesetzt werden, um Spezialeffekte zu erzielen.