EP3599105B1 - Verfahren zur herstellung eines sicherheitsmerkmals mittels laserstrahlung - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines sicherheitsmerkmals mittels laserstrahlung Download PDF

Info

Publication number
EP3599105B1
EP3599105B1 EP19000346.7A EP19000346A EP3599105B1 EP 3599105 B1 EP3599105 B1 EP 3599105B1 EP 19000346 A EP19000346 A EP 19000346A EP 3599105 B1 EP3599105 B1 EP 3599105B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
laser beam
carrier
laser
marking
focus position
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP19000346.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3599105A1 (de
Inventor
André Gregarek
Andreas DISTLER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH filed Critical Giesecke and Devrient Currency Technology GmbH
Publication of EP3599105A1 publication Critical patent/EP3599105A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3599105B1 publication Critical patent/EP3599105B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/40—Manufacture
    • B42D25/405—Marking
    • B42D25/43—Marking by removal of material
    • B42D25/435—Marking by removal of material using electromagnetic radiation, e.g. laser
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/20—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof characterised by a particular use or purpose
    • B42D25/29—Securities; Bank notes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/346—Perforations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/36—Identification or security features, e.g. for preventing forgery comprising special materials
    • B42D25/378—Special inks
    • B42D25/382—Special inks absorbing or reflecting infrared light
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/40—Manufacture
    • B42D25/405—Marking
    • B42D25/41—Marking using electromagnetic radiation

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a security feature for a security element, security paper or a data carrier.
  • a carrier is provided whose color impression can be modified by the action of laser radiation.
  • continuous openings are made in the carrier and on the other hand the color impression of the carrier is modified in marking areas.
  • the laser impact often triggers not only the cutting effect of the laser beam, but also an additional effect, for example a discoloration of the substrate in the edge region of the cut hole.
  • the securing effect is created by the exact and difficult to re-adjust fit of the cut hole with the colored edge of the hole.
  • the laser beam for cutting a paper substrate for example, ideally has a focus that is as fine as possible.
  • a fine focus means that little paper is burned and it can be cut quickly.
  • the line width of the edge effect produced during cutting is also small and only narrow and visually less attractive edges can be produced.
  • the cutting speed decreases. A compromise must therefore always be found between working speed and a good visual appearance.
  • a method for producing a security feature in which a first laser beam introduces holes into a substrate, the color of which can be modified by laser radiation, and a second laser beam carries out a modification of the color of the substrate.
  • the two laser beams are combined to form a single laser beam, with the combined laser beam being guided onto the surface of the substrate.
  • the WO 2014/106517 A1 relates to a method for producing a security element, in which a laser-sensitive recording layer, which has a laser-absorbing mixture component, is exposed in first and second sub-areas to laser radiation from the same laser source, but with different laser parameters, in order to produce different target appearances in the sub-areas.
  • the invention is based on the object of specifying a method of the type mentioned at the outset which avoids the disadvantages of the prior art and which in particular enables visually attractive security features to be produced at high production speeds.
  • the focal position and/or the focal size of the laser beam are rapidly changed when the laser beam is guided over the carrier surface in order to produce a variable width of the continuous openings and/or a variable width of the marking areas.
  • rapidly describing the change in the focus size or focus position always refers as a comparison variable to the feed rate at which the cutting or marking laser beam is guided over the carrier.
  • a change in the focal size or focal position is referred to as rapid if it enables a visually recognizable change in the cutting width or the marking width during the advance of the laser beam.
  • a rapid change according to the invention consists in a change in the focus position per laser feed distance of more than 1 mm/mm, in particular of more than 2 mm/mm and preferably of more than 5 mm/mm. This means that the focus position per laser feed can be shifted from 1 mm up or down by 1 mm (or 2 mm or 5 mm) perpendicular to the working plane.
  • the focus size which indicates the diameter of the laser spot in the focus of the laser beam
  • the focus size can be increased or decreased by 10% (or 50% or 100%) per laser advance of 1mm.
  • the focus size of the laser beam indicates the size of the laser spot in the focus, which is not necessarily in the processing plane (the carrier surface).
  • the spot size of the laser in the processing plane corresponds to the focus size when the focus is in the processing plane. With a focus position above or below the processing plane, the spot size of the laser in the processing plane is usually larger than the focus size, so that the focus size represents a minimum size of the laser spot that can be achieved by shifting the focus.
  • continuous openings are made in the carrier and the color impression of the carrier is modified in marking areas includes the possibility that only one through opening is made and the color impression of the carrier is modified only in one marking area.
  • the laser radiation can also be used to produce recesses in the carrier material in some areas, which do not extend completely through the carrier, and which can also be combined with a colored marking area. Such recesses can be provided, for example, in the form of weakening lines.
  • the marking areas form marked edge areas of the continuous openings, at least in partial areas.
  • the marked edge areas are preferably generated at the same time as the associated continuous openings by the same laser beam.
  • the rapid change in the focus position and/or the focus size are preferably generated by setting variations in the setting device mentioned.
  • the setting variations in the setting device are made with particular advantage using one or more linear axes.
  • An advantageous development of the method provides that a first laser beam is provided to produce the continuous openings, a second laser beam is provided to produce the marking areas, that the first and second laser beams are combined with a beam combiner and the combined laser beam is guided over the carrier surface is used in order to introduce the mentioned openings into the carrier and to modify the color impression of the carrier in the mentioned marking areas.
  • both openings are made in the carrier and colored markings are produced at the same time, at least in part. It is of course also possible to produce only a color change in the carrier in partial areas without cutting the carrier.
  • the focus position and/or the focus size of the first laser beam are advantageously changed quickly in order to produce a variable width of the continuous openings.
  • the focus position and/or the focus size of the second laser beam are advantageously changed quickly in order to produce a variable width of the marking areas.
  • the carrier is advantageously provided with a laser-modifiable marking substance.
  • the carrier is coated with a laser-modifiable marking substance and/or a laser-modifiable marking substance is introduced into the volume of the carrier.
  • the carrier is formed from paper or comprises a paper layer. Supports made of plastic or with a plastic layer are also possible.
  • the carrier can in particular be a composite substrate, for example with the layer sequence film/paper/film or paper/film/paper.
  • figure 1 shows a schematic representation of a banknote 10, which is in an in 2 Feature area 12, shown in more detail in the top view, is provided with a laser hole 14 with a variable edge effect.
  • the banknote paper of the banknote 10 represents a carrier 20, the color impression of which in the feature area 12 can be modified by the action of laser radiation or has already been modified during production by laser exposure.
  • the laser modifiability of the banknote paper can be produced, for example, by a coating of the paper that is locally removed or changed in color by the laser impact.
  • the laser modifiability can also be produced, for example, by laser-modifiable substances introduced into the volume of the paper, such as effect pigments.
  • the laser hole 14 shows a complex design that is difficult to imitate, with a central opening 22 passing through the carrier 20, a narrow colored border 24 running around the opening 22, and with a plurality of colored pentagons 26 that register precisely on protuberances of the central opening 22 are put on.
  • the color impression of the pentagons 26 is the same as that of the colored edge 24, for example a red color impression against a white background.
  • the pentagons 26 are formed with different line widths, from a narrow, fine line 26-1 at the top of the opening 22 over several successive increasing line widths 26-2, 26-3, 26-4 up to the bold lines 26-5 of the pentagons lying at the bottom of the opening 22.
  • the laser beam is guided over the paper with a rapidly variable focus size and/or focus position when the laser is applied to the banknote paper 20, as explained in more detail below.
  • the term "fast" describing the change in the focus size or focus position always refers to the feed rate at which the cutting or marking laser beam is guided over the carrier.
  • FIG. 1 schematically illustrates the structure of a laser processing device 30 with a focus size and focus position of a laser beam that can be changed quickly.
  • the essentially parallel laser beam 32 of a laser source 34 for example a CO 2 laser, is first expanded with a beam expander 36, and the expanded laser beam 38 is thereby generated.
  • the expanded laser beam 38 can, as left in 3 shown, can be a parallel laser beam, but it can also be set slightly convergent or slightly divergent by the beam expander 36 (beams 38', 38" further to the right in 3 ).
  • the expanded laser beam 38 is deflected and focused by a scanning device 40 and the deflected laser beam 42 is pivoted in the processing plane via a mirror arrangement of the scanning device, as shown in FIG 3 indicated schematically by the arrows 46.
  • the focal length f of the focusing device, the focus F of the laser beam, the focus size F G and the focus position F L of the deflected laser beam 42 are also shown schematically.
  • the carrier to be processed is typically arranged in the focal plane 44 of the focusing device at a distance of a focal length f from the scanning device 40 .
  • the focus F generated by the scanning device 40 lies in the focal plane 44 of the focusing device and generates a laser spot of focus size F G at the processing location.
  • the focus F of the deflected laser beam 42' generated by the scanning device 40 is slightly above the focal plane 44, so that the spot size of the laser in the focal plane is slightly larger than the focal size F G .
  • the widened laser beam 38" is set slightly divergent, as schematically shown in the following on the right 3 shown, the focus F of the deflected laser beam 42" generated by the scanning device 40 is slightly below the focal plane 44, so that the spot size of the laser in the focal plane is also slightly larger than the focal size F G here.
  • the laser beam 38, 38', 38" can be set parallel, convergent or divergent by small changes in a lens in the beam expander 36. Since the required variations are very small, they can be made very quickly in relation to the feed rate of the laser beam. In addition, in particular a linear axis in the beam expander 36 can be used.
  • the focus size F G can also be changed quickly, namely in particular by the extent of the beam expansion in Beam expander 36. Since the numerical aperture of a focusing lens increases with its illumination and the minimum achievable focus size FG is inversely proportional to the numerical aperture, a smaller focus diameter FG can be generated with a more widely expanded laser beam 38 ′′′ , as shown schematically on the far right in 3 illustrated. The widening of the laser beam 38, 38′′′ can also be adjusted as desired by small changes in the beam expander 36 and can therefore be carried out very quickly.
  • the outline of the through opening 22 of the laser hole 14 is cut with a highly focused laser beam of high energy density.
  • the laser source 34 is controlled in such a way that the energy density of the laser beam 42 in the central area of the laser spot at the processing location exceeds the threshold energy Ecut required for cutting the paper carrier 20 .
  • the threshold energy Ecut required for cutting the paper carrier 20 In a narrow edge area of the laser spot, the energy required for cutting is no longer exceeded, but the energy density is above the threshold energy E color ⁇ Ecut required for a color change in the feature area 12 . Outside of this narrow edge area, the carrier is neither discolored nor cut. In this way, when the opening 22 is cut, a circumferential colored edge 24 is produced at the same time, which is perfectly matched to the outline of the opening 22 because it was produced during the cutting process.
  • the energy of the laser beam is also reduced in the central area to a value between the threshold energy E Color for a color change and the threshold energy E cut required for cutting.
  • the spot size of the laser beam 42 varies at the processing location, so that the threshold energy E Color in different large areas is exceeded, and thus differently wide colored borders 26-1 to 26-5 of the pentagons 26 are generated. Since these changes occur very quickly, the production speed of laser writing is practically not reduced by changing the mark widths.
  • the carrier can also be cut and the color changed with a combined laser beam, which is formed from a superimposition of two laser beams that are initially separate and set independently of one another in terms of convergence/divergence and beam width. This allows the width of the cut openings and the width of the markings adjacent to the opening to be adjusted independently.
  • figure 4 1 shows a schematic of a laser processing device 50 with a cutting laser 52 and a marking laser 54, the laser beams of which are provided for cutting or marking the material to be processed.
  • the laser beams of the lasers 52, 54 each pass through an associated adjusting device 56, 58, in which the respective laser beam is expanded and its convergence properties are adjusted, as is fundamentally the case with FIG 3 described.
  • the beam profile 72 of the adjusted cutting laser beam 62 and the beam profile 74 of the adjusted marking laser beam 64 are in 4 shown schematically as insets.
  • the cutting laser beam 62 and the marking laser beam 64 are combined with the aid of a beam combiner 60, which can be formed by a beam splitter working in reverse, to form the desired processing laser beam 66, the beam profile of which is 76 in 4 is also shown schematically as an inset.
  • the beam profile 76 of the processing laser beam 66 has a central area Z of high energy density, which is used to cut the substrate, and an outer region A of lower energy density, which is used to produce a color change in the substrate.
  • the width of the central area Z and the width of the outer area A can be adjusted independently of one another with the aid of the adjustment devices 56, 58.
  • the cutting width and the marking width can therefore be changed independently of one another.
  • the corresponding changes to the laser beams 62, 64 and thus also to the combined laser beam 66 can be made very quickly, so that the production speed of the laser writing is practically not reduced by changing the cutting width and/or the marking width.
  • the corresponding adjustment device 56 or 58 can of course also be dispensed with.
  • FIGS 5 and 6 FIG 4 can be generated.
  • FIG. 5 shows figure 5 a carrier 20 which can be modified by the action of laser radiation and which is provided with a plurality of through openings 80 of constant width.
  • the openings 80 and the space between The opening 80 are provided with a color marking 82 of variable width.
  • the combined laser beam 66 was the 4 guided from left to right over the carrier 20 and the cutting laser beam 62 is temporarily switched on or off with a constant focus size and focus position.
  • the focus size or focus position of the marking laser beam 64 and thus also the size of the outer area A in the combined laser beam 66 was changed continuously. The change takes place practically instantaneously, so that large changes in the marking width of the colored marking 82 can be achieved despite a high operating speed of the laser beam 66 on the carrier 20 .
  • FIG. 12 shows a further design in which a carrier 20 which can be modified by the action of laser radiation is provided with an elongated cut opening 84 of variable width. Surrounding the elongated cut opening 84 is a paint marking 86 of varying width in an undulating manner.
  • the combined laser beam 66 was the 4 guided from left to right over the carrier 20 and the focus size or focus position changed quickly for both the cutting laser beam 62 and for the marking laser beam 64 . Accordingly, both the size of the central area Z and the size of the outer area A in the combined laser beam 66 change quickly and independently of one another, so that the cutting width of the opening 84 and the marking width of the colored marking 86 can vary independently of one another.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Finance (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsmerkmals für ein Sicherheitselement, ein Sicherheitspapier oder einen Datenträger. Bei dem Verfahren wird ein Träger bereitgestellt, dessen Farbeindruck durch die Einwirkung von Laserstrahlung modifizierbar ist. Durch Führen eines Laserstrahls über die Oberfläche des Trägers werden einerseits durchgehende Öffnungen in den Träger eingebracht und wird andererseits in Markierungsbereichen der Farbeindruck des Trägers modifiziert.
  • Es ist bekannt, ein Substrat aus Papier oder Folie mit einem Laserstrahl zu schneiden oder zu perforieren und eine auf dem Substrat applizierte Beschichtung bereichsweise abzutragen oder zu verfärben, um dadurch visuell attraktive und passergenau zueinander angeordnete Effekte zu erzeugen. Beispiele solcher Verfahren finden sich in den Druckschriften DE 43 34 848 C1 , WO 2009/003 587 A , WO 2010/072 329 A1 , WO 2011/154112 A1 , DE 10 2010 053 052 A1 und DE 10 2008 046 513 A1 .
  • Bei den genannten Verfahren wird durch die Laserbeaufschlagung oft neben der Schneidewirkung des Laserstrahls ein zusätzlicher Effekt, beispielsweise eine Verfärbung des Substrats im Randbereich des geschnittenen Lochs ausgelöst. Die Sicherungswirkung entsteht durch die exakte und schwer nachstellbare Passerung des geschnittenen Lochs mit dem farbigen Lochrand.
  • Nachteilig ist allerdings, dass bei komplexeren Designs die Produktionsgeschwindigkeit solcher Verfahren abnimmt. Zur Abhilfe ist beispielsweise in der WO 2009/003 587 A1 vorgeschlagen worden, die Locherzeugung und die Farbeffekterzeugung mit zwei hintereinandergeschalteten Lasermodulen durchzuführen. Auch diese Methode stößt allerdings bei der Verwendung üblicher Laserquellen an ihre Grenzen.
  • Ein weiterer Nachteil bekannter Verfahren besteht darin, dass der Laserstrahl zum Schneiden etwa eines Papiersubstrats idealerweise einen möglichst feinen Fokus aufweist. Durch einen feinen Fokus wird wenig Papier verbrannt und es kann schnell geschnitten werden. Allerdings ist wegen der kleinen Fokusgröße dann auch die Linienbreite des beim Schneiden erzeugten Randeffekts gering und es können nur schmale und visuell weniger attraktive Ränder erzeugt werden. Bei Verwendung eines größeren Fokusdurchmessers können breitere und visuell auffälligere Farbränder erzeugt werden, allerdings sinkt dafür die Schnittgeschwindigkeit. Es muss daher stets ein Kompromiss zwischen Arbeitsgeschwindigkeit und gutem visuellen Erscheinungsbild gefunden werden.
  • Aus der EP 3 335 900 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsmerkmals bekannt, bei dem ein erster Laserstrahl Löcher in ein Substrat einbringt, das durch Laserstrahlung hinsichtlich seiner Farbe modifizierbar ist, und ein zweiter Laserstrahl eine Modifizierung der Farbe des Substrats durchführt. Die beiden Laserstrahlen werden bei dem Verfahren zu einem einzigen Laserstrahl vereinigt, wobei der vereinigte Laserstrahl auf die Oberfläche des Substrats geführt wird.
  • Die WO 2014/106517 A1 betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements, bei dem eine lasersensitive Aufzeichnungsschicht, die eine laserabsorbierende Gemischkomponente aufweist, in ersten und zweiten Teilbereichen mit Laserstrahlung derselben Laserquelle, aber mit unterschiedlichen Laserparametern beaufschlagt wird, um in den Teilbereichen unterschiedliche Ziel-Erscheinungsbilder zu erzeugen.
  • Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das die Nachteile des Stands der Technik vermeidet und das insbesondere die Herstellung visuell attraktiver Sicherheitsmerkmale mit hoher Produktionsgeschwindigkeit ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Gemäß der Erfindung ist bei einem gattungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass beim Führen des Laserstrahls über die Trägeroberfläche die Fokuslage und/oder die Fokusgröße des Laserstrahls schnell verändert werden, um eine variable Breite der durchgehenden Öffnungen und/oder eine variable Breite der Markierungsbereiche zu erzeugen.
  • Der die Veränderung der Fokusgröße bzw. Fokuslage beschreibende Begriff "schnell" bezieht sich als Vergleichsgröße stets auf die Vorschubgeschwindigkeit, mit der der Schneid- bzw. Markierungslaserstrahl über den Träger geführt wird. Allgemein wird eine Veränderung der Fokusgröße bzw. Fokuslage als schnell bezeichnet, wenn sie während des Vorschubs des Laserstrahls eine für den Betrachter visuell erkennbare Änderung der Schnittbreite bzw. der Markierungsbreite ermöglicht.
  • Mit Bezug auf die Fokuslage, die die Lage des Fokus des Laserstrahls senkrecht zur Bearbeitungsebene angibt, besteht eine schnelle Veränderung erfindungsgemäß in einer Änderung der Fokuslage pro Laser-Vorschubstrecke von mehr als 1 mm/ mm, insbesondere von mehr als 2 mm/ mm und bevorzugt von mehr als 5 mm/mm. Das bedeutet, dass die Fokuslage pro Laservorschub von 1 mm um 1 mm (oder 2 mm oder 5 mm) senkrecht zur Bearbeitungsebene nach oben oder unten verschoben werden kann.
  • Alternativ oder zusätzlich besteht mit Bezug auf die Fokusgröße, die den Durchmesser des Laserspots im Fokus des Laserstrahls angibt, eine schnelle Veränderung erfindungsgemäß in einer Änderung der Fokusgröße pro Laser-Vorschubstrecke von mehr als 10%/mm, insbesondere von mehr als 50%/mm und bevorzugt von mehr als 100%/mm. Das bedeutet, dass die Fokusgröße pro Laservorschub von 1 mm um 10% (oder 50% oder 100%) vergrößert oder verkleinert werden kann.
  • Die Fokusgröße des Laserstrahls gibt dabei die Größe des Laserspots im Fokus an, welcher nicht zwingend in der Bearbeitungsebene (der Trägeroberfläche) liegt. Die Spotgröße des Lasers in der Bearbeitungsebene entspricht der Fokusgröße, wenn der Fokus in der Bearbeitungsebene liegt. Bei einer Fokuslage oberhalb oder unterhalb der Bearbeitungsebene ist die Spotgröße des Lasers in der Bearbeitungsebene in der Regel größer als die Fokusgröße, so dass die Fokusgröße eine durch Verschiebung des Fokus minimal erreichbare Größe des Laserspots darstellt.
  • Die Angabe, dass durchgehende Öffnungen in den Träger eingebracht werden in Markierungsbereichen der Farbeindruck des Trägers modifiziert wird, schließt die Möglichkeit ein, dass nur eine durchgehende Öffnungen eingebracht wird und der Farbeindruck des Trägers nur in einem Markierungsbereich modifiziert wird. Anstelle von durchgehenden Öffnungen können mit der Laserstrahlung in Teilbereichen auch Ausnehmungen im Trägermaterial erzeugt werden, die nicht vollständig durch den Träger hindurchgreifen, und die ebenfalls mit einem farbigen Markierungsbereich kombiniert sein können. Solche Ausnehmungen können beispielsweise in Form von Schwächungslinien vorgesehen sein.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung werden durch die Markierungsbereiche zumindest in Teilbereichen markierter Randbereiche der durchgehenden Öffnungen gebildet. Die markierten Randbereiche werden dabei vorzugsweise gleichzeitig mit den zugehörigen durchgehenden Öffnungen durch denselben Laserstrahl erzeugt.
  • Mit Vorteil ist vorgesehen, dass der Laserstrahl vor der Beaufschlagung der Trägeroberfläche eine Einstelleinrichtung durchläuft, in der der Strahldurchmesser und/oder die Konvergenz bzw. Divergenz des Laserstrahls eingestellt werden. Bevorzugt werden die schnelle Veränderung der Fokuslage und/oder der Fokusgröße durch Einstellungsvariationen in der genannten Einstelleinrichtung erzeugt.
  • Die Einstellungsvariationen in der Einstelleinrichtung werden mit besonderem Vorteil mit Hilfe einer oder mehrerer Linearachsen vorgenommen.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahren ist vorgesehen, dass ein erster Laserstrahl zum Erzeugen der durchgehenden Öffnungen bereitgestellt wird, ein zweiter Laserstrahl zum Erzeugen der Markierungsbereiche bereitgestellt wird, dass der erste und zweite Laserstrahl mit einem Strahlkombinierer vereinigt werden und der vereinigte Laserstrahl über die Trägeroberfläche geführt wird, um die genannten Öffnungen in den Träger einzubringen und in den genannten Markierungsbereichen den Farbeindruck des Trägers zu modifizieren.
  • Mit Vorteil werden dabei zumindest teilweise gleichzeitig sowohl Öffnungen in den Träger eingebracht als auch Farbmarkierungen erzeugt. Es ist natürlich auch möglich, in Teilbereichen lediglich eine Farbänderung in dem Träger zu erzeugen, ohne den Träger zu schneiden.
  • Beim Führen des vereinigten Laserstrahls über die Trägeroberfläche werden dabei mit Vorteil die Fokuslage und/oder die Fokusgröße des ersten Laserstrahls schnell verändert, um eine variable Breite der durchgehenden Öffnungen zu erzeugen.
  • Alternativ oder zusätzlich werden beim Führen des vereinigten Laserstrahls über die Trägeroberfläche mit Vorteil die Fokuslage und/oder die Fokusgröße des zweiten Laserstrahls schnell verändert, um eine variable Breite der Markierungsbereiche zu erzeugen.
  • Der Träger wird vorteilhaft mit einem lasermodifizierbaren Markierungsstoff versehen. Insbesondere wird der Träger mit einem lasermodifizierbaren Markierungsstoff beschichtet und/oder es wird ein lasermodifizierbarer Markierungsstoff in das Volumen des Trägers eingebracht.
  • In vorteilhaften Gestaltungen ist der Träger aus Papier gebildet ist oder umfasst eine Papierlage. Auch Träger aus Kunststoff oder mit einer Kunststofflage sind möglich. Der Träger kann insbesondere ein Verbundsubstrat, beispielsweise mit der Schichtenfolge Folie/Papier/Folie oder Papier/ Folie/ Papier darstellen.
  • 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 Merkmalsbereich mit einem Laserloch mit variablem Randeffekt,
    Fig. 2
    eine Detailaufsicht auf den Merkmalsbereich von Fig. 1,
    Fig. 3
    schematisch eine Vorrichtung zur schnellen Veränderung der Fokusgröße und Fokuslage eines Laserstrahls,
    Fig. 4
    schematisch eine Laserbearbeitungsvorrichtung zur Erzeugung eines kombinierten Laserstrahls mit unabhängig einstellbarer Breite von Zentralbereich und Außenbereich, und
    Fig. 5, 6
    zwei Beispiele für Laserlöcher mit variablem Randeffekt und variabler Schnittbreite wie sie mit einer Vorrichtung nach Fig. 4 erzeugt werden können.
  • Die Erfindung wird nun am Beispiel eines Sicherheitsmerkmals einer Banknote 10 erläutert. Figur 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Banknote 10, die in einem in Fig. 2 in Aufsicht genauer dargestellten Merkmalsbereich 12 mit einem Laserloch 14 mit variablem Randeffekt versehen ist.
  • Das Banknotenpapier der Banknote 10 stellt einen Träger 20 dar, dessen Farbeindruck in dem Merkmalsbereich 12 durch die Einwirkung von Laserstrahlung modifizierbar ist bzw. bei der Herstellung durch Laserbeaufschlagung bereits modifiziert wurde. Die Lasermodifizierbarkeit des Banknotenpapiers kann beispielsweise durch eine Beschichtung des Papiers erzeugt werden, die durch die Laserbeaufschlagung lokal abgetragen oder in ihrer Farbe verändert wird. Die Lasermodifizierbarkeit kann beispielsweise auch durch in das Volumen des Papiers eingebrachte lasermodifizierbare Substanzen, wie etwa Effektpigmente erzeugt werden.
  • Das Laserloch 14 zeigt ein komplexes, schwer nachzuahmendes Design mit einer zentralen, durch den Träger 20 durchgehenden Öffnung 22, einem schmalen, um die Öffnung 22 umlaufenden farbigen Rand 24 und mit einer Mehrzahl von farbigen Fünfecken 26, die passergenau auf Ausstülpungen der zentralen Öffnung 22 aufgesetzt sind. Der Farbeindruck der Fünfecke 26 ist dabei derselbe wie der des farbigen Rands 24, beispielsweise ein roter Farbeindruck vor weißem Hintergrund. Als Besonderheit sind die Fünfecke 26 mit unterschiedlichen Strichstärken ausgebildet, die von einer schmalen, feinen Linie 26-1 an der Oberseite der Öffnung 22 über mehrere, sukzessive zunehmende Linienbreiten 26-2, 26,-3, 26-4 bis zu den fetten Linien 26-5 der an der Unterseite der Öffnung 22 liegenden Fünfecken reichen.
  • Um ein solches komplexes Laserloch 14 mit hoher Produktionsgeschwindigkeit erzeugen zu können, wird der Laserstrahl bei der Laserbeaufschlagung des Banknotenpapiers 20 mit einer schnell veränderbaren Fokusgröße und/oder Fokuslage über das Papier geführt, wie nachfolgend genauer erläutert. Wie oben bereits genauer erläutert, beziehen sich der die Veränderung der Fokusgröße bzw. Fokuslage beschreibende Begriff "schnell" stets auf die Vorschubgeschwindigkeit, mit der der Schneid- bzw. Markierungslaserstrahl über den Träger geführt wird.
  • Figur 3 illustriert schematisch den Aufbau einer Laserbearbeitungsvorrichtung 30 mit einer schnell veränderbaren Fokusgröße und Fokuslage eines Laserstrahls. Der im Wesentlichen parallele Laserstrahl 32 einer Laserquelle 34, beispielsweise eines CO2-Lasers, wird zunächst mit einem Strahlaufweiter 36 aufgeweitet, und dadurch der aufgeweitete Laserstrahl 38 erzeugt. Der aufgeweitete Laserstrahl 38 kann, wie links in Fig. 3 dargestellt, ein paralleler Laserstrahl sein, er kann durch den Strahlaufweiter 36 aber auch leicht konvergent oder leicht divergent eingestellt werden (Strahlen 38', 38" weiter rechts in Fig. 3). Der aufgeweitete Laserstrahl 38 wird von einer Scaneinrichtung 40 umgelenkt und fokussiert und der umgelenkte Laserstrahl 42 wird über eine Spiegelanordnung der Scaneinrichtung in der Bearbeitungsebene verschwenkt, wie in Fig. 3 schematisch durch die Pfeile 46 angedeutet. In Fig. 3 sind schematisch auch die Brennweite f der Fokussiereinrichtung, der Fokus F des Laserstrahls, die Fokusgröße FG und die Fokuslage FL des umgelenkten Laserstrahls 42 gezeigt. Der zu bearbeitende Träger ist typischerweise in der Brennebene 44 der Fokussiereinrichtung im Abstand einer Brennweite f von der Scaneinrichtung 40 angeordnet.
  • Sofern der aufgeweitete Laserstrahl 38 ein paralleler Laserstrahl ist, wie links in Fig. 3 dargestellt, liegt der von der Scaneinrichtung 40 erzeugte Fokus F in der Brennebene 44 der Fokussiereinrichtung und erzeugt am Bearbeitungsort einen Laserspot der Fokusgröße FG.
  • Ist der aufgeweitete Laserstrahl 38' leicht konvergent eingestellt, wie schematisch rechts anschließend in Fig. 3 dargestellt, so liegt der von der Scaneinrichtung 40 erzeugte Fokus F des umgelenkten Laserstrahls 42' etwas oberhalb der Brennebene 44, so dass die Spotgröße des Lasers in der Brennebene etwas größer als die Fokusgröße FG ist. Falls der aufgeweitete Laserstrahl 38" leicht divergent eingestellt ist, wie schematisch wiederum rechts anschließend in Fig. 3 dargestellt, so liegt der von der Scaneinrichtung 40 erzeugte Fokus F des umgelenkten Laserstrahls 42" etwas unterhalb der Brennebene 44, so dass die Spotgröße des Lasers in der Brennebene auch hier etwas größer als die Fokusgröße FG ist.
  • Obwohl die Fokusgröße FG bei diesen Veränderungen der Fokuslage FL nahezu gleich bleibt, wird durch die Verschiebung der Fokuslage FL eine unterschiedliche Spotgröße in der Brennebene 44 und damit am Bearbeitungsort erreicht. Der Laserstrahl 38, 38', 38" kann durch kleine Veränderungen einer Linse im Strahlaufweiter 36 parallel, konvergent oder divergent eingestellt werden. Da die erforderlichen Variationen sehr klein sind, können sie bezogen auf die Vorschubgeschwindigkeit des Laserstrahls sehr schnell vorgenommen werden. Hinzu kann insbesondere eine Linearachse im Strahlaufweiter 36 eingesetzt werden.
  • Neben der Fokuslage FL kann auch die Fokusgröße FG schnell verändert werden, nämlich insbesondere durch das Ausmaß der Strahlaufweitung im Strahlaufweiter 36. Da die numerische Apertur einer Fokussierlinse mit ihrer Ausleuchtung zunimmt und die minimal erreichbare Fokusgröße FG umgekehrt proportional zur numerischen Apertur ist, kann mit einem stärker aufgeweiteten Laserstrahl 38‴ ein kleinerer Fokusdurchmesser FG erzeugt werden, wie schematisch ganz rechts in Fig. 3 illustriert. Auch die Aufweitung des Laserstrahls 38, 38‴ kann durch kleine Veränderungen im Strahlaufweiter 36 nach Wunsch eingestellt und damit sehr schnell vorgenommen werden.
  • Zurückkommend auf die Darstellung der Fig. 2 wird der Umriss der durchgehenden Öffnung 22 des Laserlochs 14 mit einem stark fokussierten Laserstrahl hoher Energiedichte geschnitten. Die Laserquelle 34 wird dabei so angesteuert, dass die Energiedichte des Laserstrahls 42 im Zentralbereich des Laserspots am Bearbeitungsort die zum Schneiden des Papierträgers 20 erforderliche Schwellenergie Ecut überschreitet. In einem schmalen Randbereich des Laserspots wird die zum Schneiden erforderliche Energie nicht mehr überschritten, die Energiedichte liegt aber über der für eine Farbänderung im Merkmalsbereich 12 erforderlichen Schwellenergie EColor < Ecut. Außerhalb dieses schmalen Randbereichs wird der Träger weder verfärbt noch geschnitten. Auf diese Weise wird beim Schneiden der Öffnung 22 gleichzeitig ein umlaufender farbiger Rand 24 erzeugt, der wegen seiner Erzeugung im Schneidvorgang perfekt zum Umriss der Öffnung 22 gepassert ist.
  • Zur Erzeugung der Fünfecke 26 wird die Energie des Laserstrahls auch im Zentralbereich auf einen Wert zwischen der Schwellenergie EColor für eine Farbänderung und der zum Schneiden benötigen Schwellenergie Ecut abgesenkt. Zugleich wird mit einer oder mehreren der im Zusammenhang mit Fig. 3 beschriebenen Maßnahmen die Spotgröße des Laserstrahls 42 am Bearbeitungsort variiert, so dass die Schwellenergie EColor in unterschiedlich großen Bereichen überschritten wird, und damit unterschiedlich breite farbige Ränder 26-1 bis 26-5 der Fünfecke 26 erzeugt werden. Da diese Änderungen sehr schnell erfolgen, wird die Produktionsgeschwindigkeit des Laserschreibens durch die Änderung der Markierungsbreiten praktisch nicht verringert.
  • Das Schneiden und die Farbänderung des Trägers können auch mit einem kombinierten Laserstrahl erfolgen, der aus einer Überlagerung zweier zunächst getrennter und unabhängig voneinander bezüglich Konvergenz/Divergenz und Strahlbreite eingestellter Laserstrahlen gebildet wird. Dadurch können die Breite der geschnittenen Öffnungen und die Breite der an die Öffnung angrenzenden Markierungen unabhängig voneinander eingestellt werden.
  • Figur 4 zeigt hierzu schematisch eine Laserbearbeitungsvorrichtung 50 mit einem Schneidlaser 52 und einem Markierungslaser 54, deren Laserstrahlen zum Schneiden bzw. Markierung des Bearbeitungsguts vorgesehen sind. Die Laserstrahlen der Laser 52, 54 durchlaufen jeweils eine zugehörige Einstelleinrichtung 56, 58, in der der jeweilige Laserstrahl aufgeweitet und bezüglich seiner Konvergenzeigenschaften eingestellt wird, wie grundsätzlich bei Fig. 3 beschrieben. Das Strahlprofil 72 des eingestellten Schneid-Laserstrahls 62 und das Strahlprofil 74 des eingestellten Markierungs-Laserstrahls 64 sind in Fig. 4 schematisch als Insets gezeigt.
  • Der Schneid-Laserstrahl 62 und der Markierungs-Laserstrahl 64 werden mit Hilfe eines Strahlkombinierers 60, der durch einen umgekehrt arbeitenden Strahlteiler gebildet sein kann, zu dem gewünschten Bearbeitungs-Laserstrahl 66 zusammengeführt, dessen Strahlprofil 76 in Fig. 4 als Inset ebenfalls schematisch gezeigt ist. Das Strahlprofil 76 des Bearbeitungs-Laserstrahls 66 weist einen Zentralbereich Z hoher Energiedichte auf, der zum Schneiden des Trägermaterials dient, sowie einen Außenbereich A geringerer Energiedichte, der zum Erzeugen einer Farbänderung im Trägermaterial dient.
  • Die Breite des Zentralbereichs Z und die Breite des Außenbereichs A können mit Hilfe der Einstelleinrichtungen 56, 58 unabhängig voneinander eingestellt werden. Bei der Laserbeaufschlagung des Trägers mit dem Laserstrahl 66 können daher die Schnittbreite und die Markierungsbreite unabhängig voneinander verändert werden.
  • Wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 3 erläutert, können die entsprechenden Änderungen an den Laserstrahlen 62, 64 und damit auch an dem zusammengeführten Laserstrahl 66 sehr schnell vorgenommen werden, so dass die Produktionsgeschwindigkeit des Laserschreibens durch die Änderung der Schnittbreite und/oder der Markierungsbreite praktisch nicht verringert wird.
  • Falls die Schnittbreite oder die Markierungsbreite für eine Anwendung nicht variiert werden soll, kann auf die entsprechende Einstelleinrichtung 56 bzw. 58 natürlich auch verzichtet werden.
  • Figuren 5 und 6 zeigen schematisch zwei Beispiele für Laserlöcher mit variablem Randeffekt und variabler Schnittbreite wie sie mit einer Vorrichtung 50 nach Fig. 4 erzeugt werden können.
  • Zunächst zeigt Fig. 5 einen durch Einwirkung von Laserstrahlung modifizierbaren Träger 20, der mit mehreren durchgehenden Öffnungen 80 konstanter Breite versehen ist. Die Öffnungen 80 und der Zwischenraum zwischen den Öffnung 80 sind mit einer Farbmarkierung 82 variabler Breite versehen.
  • Zur Erzeugung dieser Gestaltung wurde der kombinierte Laserstrahl 66 der Fig. 4 von links nach rechts über den Träger 20 geführt und der Schneid-Laserstrahl 62 dabei bei konstanter Fokusgröße und Fokuslage zeitweise ein- bzw. ausgeschaltet. Zugleich wurde die Fokusgröße bzw. Fokuslage des Markierungs-Laserstrahls 64 und damit auch die Größe des Außenbereichs A im zusammengeführten Laserstrahl 66 kontinuierlich verändert. Die Änderung erfolgt praktisch instantan, so dass sich trotz einer hohen Arbeitsgeschwindigkeit des Laserstrahls 66 auf dem Träger 20 große Änderungen in der Markierungsbreite der Farbmarkierung 82 erreichen lassen.
  • Figur 6 zeigt eine weitere Gestaltung, bei der ein durch Einwirkung von Laserstrahlung modifizierbarer Träger 20 mit einer länglichen Schnitt-Öffnung 84 variable Breite versehen ist. Die längliche Schnitt-Öffnung 84 ist von einer Farbmarkierung 86 mit wellenförmig variierender Breite umgeben.
  • Zur Erzeugung dieser Gestaltung wurde der kombinierte Laserstrahl 66 der Fig. 4 von links nach rechts über den Träger 20 geführt und dabei sowohl für den Schneid-Laserstrahl 62 als auch für den Markierungs-Laserstrahl 64 die Fokusgröße bzw. Fokuslage schnell verändert. Entsprechend verändern sich sowohl die Größe des Zentralbereichs Z als auch die Größe des Außenbereichs A im zusammengeführten Laserstrahl 66 schnell und unabhängig voneinander, so dass die Schnittbreite der Öffnung 84 und die Markierungsbreite der Farbmarkierung 86 unabhängig voneinander variieren können.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Banknote
    12
    Merkmalsbereich
    14
    Laserloch
    20
    Träger
    22
    durchgehende Öffnung
    24
    farbiger Rand
    26
    Fünfecke
    26-1 bis 26-5
    Linien unterschiedlicher Breite
    30
    Laserbearbeitungsvorrichtung
    32
    Laserstrahl
    34
    Laserquelle
    36
    Strahlaufweiter
    38, 38′, 38ʺ, 38‴
    aufgeweiteter Laserstrahl
    40
    Scaneinrichtung
    42, 42′, 42ʺ, 42‴
    umgelenkter Laserstrahl
    44
    Brennebene
    50
    Laserbearbeitungsvorrichtung
    52
    Schneidlaser
    54
    Markierungslaser
    56,58
    Einstelleinrichtungen
    60
    Strahlkombinierer
    62
    Schneid-Laserstrahl
    64
    Markierungs-Laserstrahl
    66
    Bearbeitungs-Laserstrahl
    72, 74, 76
    Strahlprofile
    F
    Fokus
    FG
    Fokusgröße
    FL
    Fokuslage
    A
    Außenbereich
    Z
    Zentralbereich

Claims (12)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsmerkmals für ein Sicherheitselement, ein Sicherheitspapier oder einen Datenträger (10), bei dem
    - ein Träger (20) bereitgestellt wird, dessen Farbeindruck durch die Einwirkung von Laserstrahlung modifizierbar ist, und
    - durch Führen eines Laserstrahls (42) über die Oberfläche des Trägers (20) einerseits durchgehende Öffnungen (22) in den Träger eingebracht werden und andererseits in Markierungsbereichen (24, 26-1, 26-2,....26-5) der Farbeindruck des Trägers (20) modifiziert wird,
    - beim Führen des Laserstrahls über die Trägeroberfläche die Fokuslage (FL) und/oder die Fokusgröße (FG) des Laserstrahls (42) schnell verändert werden, um eine variable Breite der durchgehenden Öffnungen (22; 84) und/oder eine variable Breite der Markierungsbereiche (82,86; 26-1, 26-2, ...26-5) zu erzeugen,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - beim Führen des Laserstrahls (42) über den Träger (20) die Fokuslage (FL) des Laserstrahls (42) pro Laser-Vorschubstrecke um mehr als 1 mm/ mm verändert wird, und/oder die Fokusgröße (FG) des Laserstrahls (42) pro Laser-Vorschubstrecke um mehr als 10%/mm verändert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Markierungsbereiche (82, 86; 26-1, 26-2, ...26-5) zumindest in Teilbereichen markierter Randbereiche der durchgehenden Öffnungen (22; 84) gebildet werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die markierten Randbereiche gleichzeitig mit den zugehörigen durchgehenden Öffnungen (22; 84) durch denselben Laserstrahl erzeugt werden.
  4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Führen des Laserstrahls (42) über den Träger die Fokuslage (FL) des Laserstrahls (42) schnell verändert wird, nämlich, dass die Fokuslage pro Laser-Vorschubstrecke um mehr als 2 mm/mm und bevorzugt um mehr als 5 mm/ mm verändert wird.
  5. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass beim Führen des Laserstrahls (42) über den Träger die Fokusgröße (FG) des Laserstrahls (42) schnell verändert wird, nämlich, dass die Fokusgröße pro Laser-Vorschubstrecke um mehr als 50%/mm und bevorzugt um mehr als 100%/mm verändert wird.
  6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl vor der Beaufschlagung der Trägeroberfläche eine Einstelleinrichtung (36; 56, 58) durchläuft, in der der Strahldurchmesser und/oder die Konvergenz bzw. Divergenz des Laserstrahls eingestellt werden, wobei bevorzugt die schnelle Veränderung der Fokuslage und/oder der Fokusgröße durch Einstellungsvariationen in der Einstelleinrichtung (36; 56, 58) erzeugt werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellungsvariationen in der Einstelleinrichtung (36; 56, 58) mit Hilfe einer oder mehrerer Linearachsen vorgenommen werden.
  8. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Laserstrahl (62) zum Erzeugen der durchgehenden Öffnungen bereitgestellt wird, ein zweiter Laserstrahl (64) zum Erzeugen der Markierungsbereiche bereitgestellt wird, dass der erste und zweite Laserstrahl mit einem Strahlkombinierer (60) vereinigt werden und der vereinigte Laserstrahl (66) über die Trägeroberfläche geführt wird, um die genannten Öffnungen in den Träger einzubringen und in den genannten Markierungsbereichen den Farbeindruck des Trägers zu modifizieren.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass beim Führen des vereinigten Laserstrahls (66) über die Trägeroberfläche die Fokuslage und/oder die Fokusgröße des ersten Laserstrahls rasch verändert werden, um eine variable Breite der durchgehenden Öffnungen zu erzeugen.
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass beim Führen des vereinigten Laserstrahls (66) über die Trägeroberfläche die Fokuslage und/oder die Fokusgröße des zweiten Laserstrahls rasch verändert werden, um eine variable Breite der Markierungsbereiche zu erzeugen.
  11. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (20) mit einem lasermodifizierbaren Markierungsstoff versehen wird, insbesondere, dass der Träger (20) mit einem lasermodifizierbaren Markierungsstoff beschichtet wird und/oder dass ein lasermodifizierbarer Markierungsstoff in das Volumen des Trägers (20) eingebracht wird.
  12. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (20) aus Papier gebildet ist oder eine Papierlage umfasst.
EP19000346.7A 2018-07-27 2019-07-25 Verfahren zur herstellung eines sicherheitsmerkmals mittels laserstrahlung Active EP3599105B1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018005990.2A DE102018005990A1 (de) 2018-07-27 2018-07-27 Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsmerkmals mittels Laserstrahlung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP3599105A1 EP3599105A1 (de) 2020-01-29
EP3599105B1 true EP3599105B1 (de) 2022-06-08

Family

ID=67482898

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP19000346.7A Active EP3599105B1 (de) 2018-07-27 2019-07-25 Verfahren zur herstellung eines sicherheitsmerkmals mittels laserstrahlung

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP3599105B1 (de)
DE (1) DE102018005990A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021104367A1 (de) * 2021-02-24 2022-08-25 Bundesdruckerei Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen eines gelaserten Sicherheitsmerkmals

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4334848C1 (de) 1993-10-13 1995-01-05 Kurz Leonhard Fa Wertpapier mit Fenster
DE102007036622A1 (de) 2007-07-03 2009-01-08 Giesecke & Devrient Gmbh Sicherheitsmerkmal und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102008046513A1 (de) 2008-09-10 2010-04-29 Giesecke & Devrient Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Sicherheits-oder Wertdokuments
DE102009011424A1 (de) 2008-12-22 2010-07-01 Giesecke & Devrient Gmbh Datenträger mit Durchsichtsbereich
DE102010022990A1 (de) 2010-06-08 2011-12-08 Giesecke & Devrient Gmbh Datenträger mit Merkmalsbereich
DE102010053052A1 (de) 2010-12-01 2012-06-06 Giesecke & Devrient Gmbh Datenträger mit Kennzeichnung
DE102013000152A1 (de) * 2013-01-04 2014-07-10 Giesecke & Devrient Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Sicherheitselements mit einer lasersensitiven Aufzeichnungsschicht
DE102016014845A1 (de) * 2016-12-13 2018-06-14 Giesecke+Devrient Currency Technology Gmbh Laserschneiden und Laserverfärben von Sicherheitsdokumenten

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018005990A1 (de) 2020-01-30
EP3599105A1 (de) 2020-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19915000C2 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Steuern der Intensitätsverteilung eines Laserstrahls
DE69607977T2 (de) Sicherheitsdokument mit sicherheitsmarkierung
EP0734809B1 (de) Gerät zur Substratbehandlung, insbesondere zum Perforieren von Papier
EP2164707B1 (de) Sicherheitsmerkmal und verfahren zu seiner herstellung
EP2379339B1 (de) Datenträger mit durchsichtsbereich
EP3655183A1 (de) Verfahren zum erzeugen eines zusammenhängenden flächenbereichs, bestrahlungseinrichtung und bearbeitungsmaschine
EP2345518A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Beschichten von Werkstücken
DE102007032903A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Lasergravureinrichtung
EP3529084B1 (de) Verfahren zum herstellen eines sicherheitselements
DE102007037133A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung einer Mehrzahl von Material-Schwächungsbereichen oder Perforierungen
EP2753754B1 (de) Verfahren zur herstellung eines sicherheitspapiers und mikrolinsenfaden
EP3599105B1 (de) Verfahren zur herstellung eines sicherheitsmerkmals mittels laserstrahlung
WO2017137391A1 (de) Verfahren zum herstellen einer schicht bzw. eines teilbereichs einer schicht eines dreidimensionalen bauteils; entsprechendes computerprogrammprodukt
DE19824849A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten eines Belagpapierstreifens
DE60127132T2 (de) Vorrichtung zum trennen und/oder zur peforierung
EP3554846B1 (de) Verfahren zum herstellen eines sicherheitselements mit einem linsenrasterbild
EP2750891B1 (de) Verfahren zum herstellen einer druckschablone für den technischen druck und druckschablone für den technischen druck
EP3243669B1 (de) Verfahren zur herstellung eines sicherheitsmerkmals
WO2019034259A1 (de) Vefahren zur bearbeitung einer werkstoffschicht mit energetischer strahlung variabler energieverteilung
DE10038104C2 (de) Vorrichtung zum Trennen und/oder Perforieren
DE3728660A1 (de) Geraet zur substratbehandlung, insbesondere zum perforieren von papier
EP3335900A1 (de) Laserschneiden und laserverfärben von sicherheitsdokumenten
WO2022111867A1 (de) Vorrichtung zur lasermaterialbearbeitung mit mehrfachapplikation
AT511830A4 (de) Verfahren zum gravieren einer druckplatte
DE102010027145A1 (de) Verfahren zum Einbringen einer unsichtbaren Schwächung in eine Dekorschicht sowie Verfahren zur Herstellung einer Airbagabdeckung mit einer so geschwächten Dekorschicht

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20200729

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20220111

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: REF

Ref document number: 1496679

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20220615

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502019004541

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG9D

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: MP

Effective date: 20220608

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

Ref country code: NO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220908

Ref country code: LT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

Ref country code: HR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220909

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220908

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: RS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

Ref country code: LV

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SM

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20221010

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

Ref country code: CZ

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 502019004541

Country of ref document: DE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

Ref country code: IS

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20221008

RAP4 Party data changed (patent owner data changed or rights of a patent transferred)

Owner name: GIESECKE+DEVRIENT CURRENCY TECHNOLOGY GMBH

REG Reference to a national code

Ref country code: BE

Ref legal event code: MM

Effective date: 20220731

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

Ref country code: AL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220725

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

26N No opposition filed

Effective date: 20230310

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20230201

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220731

P01 Opt-out of the competence of the unified patent court (upc) registered

Effective date: 20230520

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220725

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20220808

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 20230801

Year of fee payment: 5

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20230725

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT; INVALID AB INITIO

Effective date: 20190725

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20230725

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20220608