具有窗口防伪线的数据载体的制作方法

本发明涉及一种数据载体，特别是一种有价文件或安全文件，其包括基底，该基底包括至少一个纸层和嵌入式的窗口防伪线。本发明还涉及一种用于制造具有窗口防伪线的安全纸的脱水筛。

数据载体，如钞票、股票、债券、证书、优惠券、支票、高价入场券，以及其他可能有伪造风险的纸张，如护照或其他身份证件，通常都会为了安全而设有安全元件(或称为防伪元件)，所述安全元件允许对有价文件的真实性的检验并且其同时用于防止非法复制。所述安全元件在此可被构造为整体或部分地嵌入在数据载体中的防伪线的形式。

例如，在wo2004/050991a1中描述了将防伪线引入钞票纸中。在钞票纸的制造工艺期间，从动辊将防伪线展开，并通过监测安全防伪线的拉力来确保恒定的机械张力。

窗口防伪线是这样的安全防伪线，它们既不施加于数据载体基底的表面上又不完全嵌入基底中。相反，它们部分地这样嵌入基底中，使得它们在一个或两个对置的基底表面上仅在特定的窗口区域中可见。

为了获得具有窗口防伪线的数据载体，通常将青铜筛网用黄铜压印冲头置于具有多个接片的模具中，以便形成用于在纸的制造期间引入的安全防伪线的支承面。然而，从设计者的角度来说，可能的构型设计是非常有限的，并且所有已知的窗口防伪线的变型方案都具有在整个防伪线宽度上敞开的窗口。

基于此，本发明要解决的技术问题是提供一种具有吸引人的外观和高防伪安全性的前述类型的数据载体。本发明还旨在提供一种适合制造这样的数据载体的装置和方法。

该技术问题通过独立权利要求的特征来解决。本发明的扩展方式是从属权利要求的主题。

根据本发明，在根据本发明的数据载体中规定，窗口区域包括以造纸方式形成的微型窗口，所述微型窗口具有在造纸期间形成的带有典型的不规则性的边缘，并且所述微型窗口的横向于防伪线方向的宽度小于防伪线宽度的50％并且为0.2mm至4mm。

在本说明书的范围内，术语“窗口防伪线”不仅用于宽度为4mm或更小的窄的安全防伪线，而且还用于宽度为4mm至约30mm的宽的安全防伪线，其在专利文献中还被称为安全带。例如，在文献ep0625431a1中描述了在造纸期间嵌入这种宽的安全防伪线。

在本发明的范围内，数据载体的所有窗口区域均可以构造为微型窗口的形式，或者，数据载体可以除了微型窗口之外还具有常规的窗口区域。

微型窗口的平行于防伪线纵向的长度(有时也称为微型窗口的高度)有利地在0.2mm和4mm之间，优选在0.3mm和3mm之间，特别优选在0.5mm和1mm之间。作为替代或作为补充，微型窗口的沿防伪线横向的宽度优选为0.3mm和3mm之间，特别优选在0.5mm和1mm之间。

特别有利地可以规定，窗口区域包括沿防伪线横向并排或毗邻的多个微型窗口。在此，这些微型窗口有利地沿防伪线横向不是正好位于相同高度上，而是相反地彼此错开或偏移一部分窗口高度。换句话说，防伪线横向上的直线与多个所述微型窗口相交，但是分别在沿着微型窗口的高度延伸的不同点处相交。

在有利的实施方式中，微型窗口的沿防伪线横向的宽度甚至小于防伪线宽度的40％，优选小于防伪线宽度的30％。

窗口区域优选地包括这样的微型窗口，它们的轮廓为花样、符号或编码，特别是字母或数字序列，例如货币符号或价值。特别地在宽的安全防伪线的情况下，微型窗口也可以实施为面部图或肖像图的形式。

在有利的构造方式中，窗口区域包括多个微型窗口，它们的空间排列形成图案。在此，单个微型窗口不一定本身设计为图案形式，而是通过排列所有微型窗口来形成所述图案。这样的图案可以特别以由微型窗口作为小的构件组合成的字母、符号或图形存在。微型窗口的轮廓在此可以设计成相同的，也可以设计成不同的。还可能的是，不仅微型窗口的轮廓而且它们的空间排列分别都展示图案或信息。这些图案或信息可以彼此相关或可以对整体信息进行补充。微型窗口还可以形成网格状、点云状或条形窗口。

在本发明的扩展方式中，微型窗口作为基底纸层中的稀薄段是侧向在窗口防伪线上突出的水印的一部分。以该方式，微型窗口可以整合到数据载体的全面设计中，从而进一步提高了吸引力和模仿安全性。特别地，水印可以补充、延续或以相同或变换形式重复由微型窗口的轮廓或空间排列形成的图案。

根据另一同样有利的本发明扩展方式，由微型窗口的轮廓或排列形成的图案在窗口防伪线之外经由任意其他安全特征来延续。所述其他安全特征可以例如以印刷层、油墨层、激光切割区域、水印、薄膜或全息图存在。即使在这样的实施方式中，所述其他安全特征也可以补充、延续或以相同或变换形式重复由窗口的轮廓或排列形成的图案。

窗口防伪线有利地设有：衍射结构；液晶层；薄层结构；不透明留空处，特别是金属层；荧光物质；磁性、导电和/或金属层。

本发明还包括一种用于制造具有窗口防伪线的安全纸的脱水筛，该窗口防伪线在安全纸表面上的特定窗口区域处突出并且嵌入到安全纸内部中的位于其间的区域中。脱水筛包括支承筛，该支承筛在部分区域中设有注塑插件，该注塑插件具有凸纹，该凸纹具有从基体向上延伸且突出于支承筛表面的图案元件，这些图案元件被设计为窗口防伪线的窗口区域的形式。为了形成微型窗口，这些图案元件在此包括横向于要嵌入的防伪线的行进方向具有小于防伪线宽度的50％并且在0.2mm和4mm之间的宽度的微型图案元件。

本发明还提供了一种上述类型的脱水筛，其中该脱水筛包括支承筛，该支承筛在部分区域中具有筛网压印件该筛网压印件具有凸纹(relief)，所述凸纹具有突伸出支承筛表面的图案元件，这些图案元件被设计为窗口防伪线的窗口区域的形式。为了形成微型窗口，这些图案元件在此包括横向于要嵌入的防伪线的行进方向具有小于防伪线宽度的50％并且在0.2mm和4mm之间的宽度的微型图案元件。

在本发明的有利变型方案中，注塑插件或筛网压印件在此包括横向于防伪线行进方向并排的多个微型图案元件，所述多个微型图案元件用于产生沿防伪线横向并排的多个微型窗口。

在脱水筛的两个设计方式中，这些图案元件均优选地包括微型图案元件，其轮廓表示为花样、符号或编码，特别是字母或数字序列。作为替代方案或补充方案，图案元件包括多个微型图案元件，其空间排列形成图案，特别是字母、符号或图形。

在本发明的有利扩展方式中，除了用于产生窗口防伪线的窗口区域的图案元件之外，注塑插件或筛网压印件还具有以在安全纸中待形成的水印形式的水印凸纹。特别地，水印凸纹可以补充、延续或以相同或变换形式重复由微型图案元件的轮廓或排列形成的图案。

在具有注塑插件的脱水筛的情况下，这有利地由疏水性塑料形成，例如由聚甲醛形成。为了减少操作中的磨损，可以向所述塑料中加入减少磨损的添加剂。

优选地，注塑插件布置在支承筛的经切除的区域中，并且仅在优选锯齿状的边缘区域中与其连接。为此目的，例如可以借助筛网织物的设有注塑插件的位置处的激光切割装置来形成比注塑插件的期望形状稍小、例如小1/10mm的留空。边缘区域可以特别地以图案的形式设计，优选地以锯齿形的形式设计。注塑插件可以插入或优选地注塑到该经切除的部分区域中。

支承筛有利地包括筛网织物，该筛网织物具有至少一个相互交织的、在纵向方向上延伸的经纱和横向于所述经纱延伸的纬纱的系统，其中筛网织物有利地要么包含金属织物，特别是青铜织物，金属-塑料混合织物，特别是青铜-塑料混合织物，要么包含纯塑料织物。

此外，注塑插件优选地具有多个穿孔，所述多个穿孔确保了造纸期间的脱水。这些脱水穿孔的尺寸被选择为非常小，使得在造纸期间没有纤维粘附到这些脱水穿孔中。典型的穿孔直径在100μm与几个100μm之间，例如约500μm。在有利的设计方式中，这些穿孔朝向注塑插件的位于上方的设计面而逐渐变细，或者这些穿孔被设计成束腰式。

为了生产具有上述类型的注塑凸纹的注塑插件，可以使用包含注塑腔的注塑模具，为了形成注塑插件可将塑料注入所述注塑腔中，所述注塑腔设有以反向注塑凸纹形式的多级模具凸纹。包含注塑腔和高分辨率多级模具凸纹的注塑模具在此可以通过铣削或通过增材制造工艺来形成为多个彼此牢固连接的材料层的层序列。

为了制造上述类型的筛网压印件，可以使用设有以反向筛网压印件形式的高分辨率多级凸纹的压纹模。包括高分辨率多级凸纹的压纹模在此可以通过铣削或通过增材制造工艺来形成为多个彼此牢固连接的材料层的层序列。

作为增材制造工艺，特别地考虑选择性激光烧结，选择性激光熔融，电子束熔融，粉末3d打印，熔体涂覆，激光熔覆(laserauftragsschweiβen)，多射流建模(multi-jet-modeling)，多射流工艺(polyjet-verfahren)，立体光刻，层压对象建模，膜转移成像(filmtransferimaging)或数字光处理。

关于注塑模具或压纹模的构造、性能和制造的进一步细节，可以在专利申请de102014008752.2中得知，在此将其公开内容也收纳到本申请中。

下面参考附图来阐释本发明的其它实施例以及优点，其中为了增加清晰性而省略了按比例和成比例的呈现。

其中：

图1示出了钞票的示意图，该钞票具有窗口防伪线形式的根据本发明的安全元件，

图2和图3分别以俯视图示出了具有根据本发明的钞票的微型窗口的窗口区域的详细视图，

图4和图5分别示出了用于形成微型窗口的根据本发明的脱水筛的示意图，

图6是具有以欧元符号形式、以微型窗口的集合体布置的多个微型窗口的钞票的俯视图，其中(a)微型窗口的单个集合体；和(b)微型窗口的被设成在防伪线纵向上间隔开的且沿防伪线横向彼此偏移的多个集合体，

图7示出了这样的造型，其中一系列以造纸方式制造的微型窗口的设计在安全防伪线之外由印刷图案延续。

现在使用用于钞票和其他有价文件的窗口防伪线的示例来解释本发明。为此，图1示出了具有纸基底12的钞票10的示意图，纸基底12设有根据本发明的窗口防伪线14。窗口防伪线14在窗口区域16中突伸出钞票10的表面，而其在位于窗口区域16之间的接片区域18中嵌入到钞票10的内部中。

在图1的示图中，窗口防伪线14的所有窗口区域16均被示意性地示出为矩形。如图2的详细示图中所示，窗口区域16根据本发明包括以造纸方式产生的微型窗口20，这些微型窗口20在实施例中被构造为沿防伪线横向并排或毗邻的数字“1”和“5”的形式，它们一起形成数字序列“15”。在俯视图中微型窗口20释放出嵌入到纸张中的窗口防伪线14的视图，使得在那里可见布置在窗口防伪线14上的安全特征，例如衍射结构或颜色倾斜层(farbkippendeschicht)。在窗口区域16之间的接片区域18中，窗口防伪线14被纸层12遮挡，因此布置在其上的安全特征是不可见的。

由于微型窗口20如下所述地在造纸期间产生，所以它们的边缘22具有典型的不规则性，该边缘22在本说明书中通常也称为毛边(büttenrand)。不规则的边缘结构在此通过在边缘区域中纤维的不规则积聚和通过突出到孔中的单个纤维而产生。

微型窗口20的宽度bm明显小于防伪线宽度bf，所述防伪线宽度bf例如为4mm并且在实施例中仅约1mm(防伪线宽度的25％，数字“1”)或1.5mm(防伪线宽度的37.5％，数字“5”)。微型窗口20的高度hm，即沿防伪线纵向l的延伸长度，约为2mm，因此同样明显小于传统窗口防伪线的窗口区域。通常，平行于安全防伪线的纵向伸展的方向被称为防伪线纵向l，并且垂直于防伪线纵向l的方向被称为防伪线横向q。

根据本发明的设计的另一个特点在于，多个微型窗口20可以沿着防伪线横向q并排地排列，例如在图2的实施例中数字“1”和“5”组合在一起的序列“15”。

图3示出了另一个实施例，其中微型窗口20以具有不规则边缘22并且直径约bm＝1.5mm的小星星的形式以约2mm的间隔彼此错位地布置。微型窗口20显示出嵌入到纸张中的窗口防伪线14的视图，使得在那里可以显现其安全特征。微型窗口bm的尺寸明显小于防伪线宽度bf(bm＝0.375bf)。另外，两个微型窗口20部分地沿防伪线横向q并排或毗邻地布置，但没有正好处于相同高度上。

应当理解，除了具有所描述的微型窗口20的窗口区域之外，钞票10还可以具有常规的窗口区域。然而，由于这些常规的窗口区域是已知的，因此本申请中没有更详细地介绍。

为了在窗口防伪线14的区域中产生结合图2和图3所述的微型窗口20的造型，根据本发明使用了在图4中以垂直于防伪线行进方向的剖面图示意性示出的脱水筛30。

脱水筛30包括具有筛网织物34的支承筛32，筛网织物34在部分区域40中切除。筛网织物34具有至少一个彼此交织的、沿纵向延伸的经纱36和横向于经纱36延伸的纬纱38的系统。在本发明的范围内，筛网织物可以例如包含金属织物，特别是青铜织物，金属-塑料混合织物，特别是青铜塑料混合织物，亦或纯塑料织物。支承筛32可以既包含单层又包含多层的筛网织物，其中为了示图更简单起见，在该图中仅示出了单层的筛网织物。

在筛网织物34的所切除的部分区域40中设置有塑料注塑插件50，塑料注塑插件50在其边缘处与筛网织物34连接。原则上，连接可以以各种方式进行，例如通过注塑包封或二次注塑，借助沿所述边缘布置的多个固定栓钉，亦或通过焊接或胶粘。在所述实施例中实现了当前优选的变型，其中注塑插件50用相应的模具直接浇注到筛网织物34的所切除的部分区域40中，并且在此与所述筛网织物形成特别紧密的连接。

注塑插件50具有以窗口防伪线14的窗口区域16形式的凸纹52，并且包含基体54，以窗体区域16形式的图案元件从该基体54出发向上延伸并突伸出筛网表面。在此，对于本发明来说重要的是，这些图案元件包含小的微型图案元件56，这些微型图案元件56被构造为微型窗口20的形状和尺寸并且以尖锐的边缘向上延伸。在所述实施例中，凸纹52通过铣削技术制造，使得小的微型图案元件56的侧翼57与表面法线围成一个约15°的角度。

在圆筛造纸机的造纸过程中，将待嵌入的安全防伪线14作为连续元件从卷轴经由导向辊提供给带有注塑插件50的脱水筛30。在注塑插件50浸入纸浆中期间，安全防伪线14位于所述图案元件上，并且尤其也位于注塑插件50的微型图案元件56上。

因为在脱水筛30内存在负压，所以纸浆的水-纤维-分散液的水被吸入脱水筛的内部。在此，纤维沉积在脱水筛30和注塑插件50的表面上并形成所需的纸幅。在安全防伪线14位于图案元件或微型图案元件56上的那些位置处，安全防伪线由于负压而被吸在脱水筛上，从而没有纤维物质沉积在那里。相应地，在图案元件或微型图案元件56的区域中的安全防伪线14保持不含纤维物质，而纸纤维被沉积在周围区域中并将安全防伪线14嵌入纸中。因此，图案元件或微型图案元件56在所形成的纸层中精确地产生所期望的窗口区域或微型窗口20。

由于微型窗口20的造纸式制造，微型窗口的边缘区域22不完全是尖锐的，如借助冲压或激光切割来后继地形成孔那样。相反，纤维沉积在微型窗20的边缘区域中，它们以不规则的方式伸入到开口中并且从而产生特征性的毛边。

微型窗口20的边缘锐度或边缘钝度的程度可以通过微型图案元件56的三维形状来预先确定。具有非常陡峭的侧翼57和小的边缘宽度的微型图案元件，例如图4的微型图案元件56，形成了具有低的不规则性的边缘区域22，而具有较平的侧翼和较大的边缘宽度的微型图案元件，例如图5中所示的微型图案元件58，形成了具有高度不规则的边缘区域22的微型窗口20。

微型图案元件的边缘宽度在此是这样的宽度，在该宽度内微型图案元件的高度从最大高度的90％下降到10％。具有仅很少不规则边缘区域的微型窗口可以用边缘宽度为0.6mm或更小，0.5mm或更小，或者甚至0.4mm或更小的微型图案元件56形成。相比之下，具有大于0.6mm，大于1mm或甚至大于1.5mm的边缘宽度的微型图案元件58可以产生具有高度不规则的边缘区域22的微型窗口。

注塑插件50还设置有多个穿孔48，以确保甚至在注塑插件的区域中在造纸期间的脱水。穿孔48的直径被选择为这样小，使得在造纸期间没有纤维粘附到其中。典型的穿孔直径在100μm和几个100μm之间，例如约500μm。

图6和图7示出了在钞票或其他数据载体中的根据本发明的微型窗口的进一步有利的设计方式。在图6(a)的设计方式中，微型窗口20形成为椭圆形，其尺寸为0.4mm×0.3mm。多个椭圆形的微型窗口20在此分别形成了一个集合体24，其微型窗口20在空间上相互这样布置，使得它们一起形成欧元符号“€”作为图案。如图6(a)中进一步所示，集合体24包括多个沿着防伪线横向并排或毗邻的微型窗口20，但是这些微型窗口20沿防伪线横向并不是精确地处于相同高度上，而是相反偏移了微型窗口高度的一部分。

如在上述设计方式中，微型窗口20释放出嵌入到纸张中的窗口防伪线14的视图并且使得布置在其上的安全特征、例如由印刷层、油墨层或其他功能层形成的安全特征是可见的。

在图6(b)的设计方式中，微型窗口20的多个集合体24分别以欧元符号€的形式、沿防伪线纵向间隔布置。在此，这些集合体24作为整体沿横向q互相稍微偏移，以便补偿在将安全防伪线14引入纸张中时、例如由于摇摆造成的波动。如果δ表示安全防伪线14可沿横向q由于摇摆而偏移地引入安全纸12中的最大路程，则通过使欧元符号集合体24朝左右偏移高达路程δ，可以确保沿纵向总有几个完整的符号集合体24直接位于安全防伪线14的上方并形成所期望的以欧元符号形式的微型窗口。

微型窗口的设计不是必需局限于安全防伪线14，而是还可以另外侧向延续，例如以水印的形式或通过另一安全特征来延续。为了说明，在图7示出了这样的造型，其中一系列以造纸方式制造的微型窗口26被布置在窗口防伪线14上方并且如上所述地释放出所嵌入的窗口防伪线14的安全特征的视图。圆盘形微型窗口26具有不同的尺寸，但均明显小于防伪线宽度，因此多个微型窗口26沿防伪线横向q并排或毗邻。

由微型窗口26形成的设计在安全防伪线14的外部通过印刷的点云形式的印刷图案28延续，并且由此被集成到钞票10的整体设计中。这也明显增加了钞票的模仿安全性，因为安全防伪线14不能被没有微型窗口26的安全防伪线代替，并且还因为安全防伪线14必须在纵向上与印刷图案28正确对准。

由微型窗口的轮廓或排列形成的图案还可以不用印刷层，而是例如用水印来延续。在此，在任何情况下都是数据载体的纸层中的稀薄段的微型窗口优选地是侧向在窗口防伪线上方突伸出的水印的一部分。

附图标记清单

10钞票

12纸基底

14窗口防伪线

16窗口区域

18接片区域

20微型窗口

22具有典型的不规则性的边缘

24微型窗口的集合体

26微型窗口

28印刷图案

30脱水筛

32支承筛

34筛网织物

36经纱

38纬纱

40切除的部分区域

48穿孔

50水印插件

52凸纹

54基体

56,58微型图案元件

57侧翼

l防伪线纵向

q防伪线横向