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DE102011113508A1 - Device for introducing a marking onto a substrate by means of a laser beam - Google Patents

Device for introducing a marking onto a substrate by means of a laser beam Download PDF

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Publication number
DE102011113508A1
DE102011113508A1 DE102011113508A DE102011113508A DE102011113508A1 DE 102011113508 A1 DE102011113508 A1 DE 102011113508A1 DE 102011113508 A DE102011113508 A DE 102011113508A DE 102011113508 A DE102011113508 A DE 102011113508A DE 102011113508 A1 DE102011113508 A1 DE 102011113508A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
substrate
cylinder
ablated particles
coating
laser beam
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.)
Withdrawn
Application number
DE102011113508A
Other languages
German (de)
Inventor
Peter Schiffmann
Karlheinz Mayer
Walter Dörfler
Dr. Depta Georg
Dr. Reiner Harald
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 GmbH
Original Assignee
Giesecke and Devrient 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 GmbH filed Critical Giesecke and Devrient GmbH
Priority to DE102011113508A priority Critical patent/DE102011113508A1/en
Priority to PCT/EP2012/003801 priority patent/WO2013037473A1/en
Publication of DE102011113508A1 publication Critical patent/DE102011113508A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen einer Markierung auf und/oder in ein Substrat, wobei mindestens ein Laserstrahl auf das Substrat einwirkt und auf mindestens einer der Oberflächen des Substrats eine Veränderung des Materials des Substrats oder dessen Beschichtung hervorruft, wobei das Substrat über einen drehbar gelagerten Zylinder geführt ist und der Laserstrahl auf das Substrat einwirkt, während sich das Substrat mindestens teilweise in Kontakt mit dem Zylinder befindet. Erfindungsgemäß nimmt die Oberfläche des Zylinders, die sich in Kontakt mit dem Substrat befindet, zumindest zeitweise ablatierte Partikel auf, die sich aufgrund der Laserstrahlung von derjenigen Seite des Substrats lösen, die sich in Kontakt mit dem Zylinder befindet, so dass die ablatierten Partikel nicht wieder an dem oder einem folgenden Substrat anhaften.The invention relates to a device for introducing a marking on and / or in a substrate, wherein at least one laser beam acts on the substrate and on at least one of the surfaces of the substrate causes a change in the material of the substrate or its coating, wherein the substrate via a rotatable stored cylinder is guided and the laser beam acts on the substrate while the substrate is at least partially in contact with the cylinder. According to the invention, the surface of the cylinder, which is in contact with the substrate, at least temporarily ablated particles, which detach due to the laser radiation from that side of the substrate, which is in contact with the cylinder, so that the ablated particles not again attached to the or a subsequent substrate.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen einer Markierung auf und/oder in ein Substrat mittels eines Laserstrahls. Mindestens ein Laserstrahl wirkt auf das Substrat ein und ruft auf mindestens einer der Oberflächen des Substrats eine Veränderung des Materials des Substrats oder einer Beschichtung des Substrats hervor. Hierbei wird das Substrat über einen drehbar gelagerten Zylinder geführt, während der Laserstrahl auf das Substrat einwirkt. Das Substrat ist dabei mindestens teilweise in Kontakt mit dem Zylinder.The invention relates to a device for introducing a marking on and / or into a substrate by means of a laser beam. At least one laser beam acts on the substrate and causes a change in the material of the substrate or a coating of the substrate on at least one of the surfaces of the substrate. In this case, the substrate is guided over a rotatably mounted cylinder, while the laser beam acts on the substrate. The substrate is at least partially in contact with the cylinder.

Eine derartige gattungsgemäße Vorrichtung ist aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise wird mit einer derartigen Vorrichtung eine Markierung in Form einer individuellen Information auf ein Wertpapier, insbesondere eine Banknote, oder ein Wertpapierbogen, auf dem sich mehrere aufgedruckte Wertpapiere oder Banknoten befinden, aufgebracht. Bei der individualisierten Information handelt es sich beispielsweise um eine Seriennummer des Wertpapiers oder Wertpapierbogens, die für jedes Wertpapier bzw. jeden Wertpapierbogen unterschiedlich ist.Such a generic device is known from the prior art. For example, with such a device, a mark in the form of individual information on a security, in particular a banknote, or a security sheet, on which there are several printed securities or banknotes, applied. The individualized information is, for example, a serial number of the security or security sheet that is different for each security or security sheet.

Eine Möglichkeit, eine Markierung auf das Substrat des Wertpapiers bzw. Wertpapierbogens aufzubringen, ist das Aufdrucken mittels einer Nummeriermaschine. Die Nummeriermaschine besteht hierbei unter anderem aus Trägerscheiben und Nummerierwerken auf diesen Trägerscheiben, wobei mehrere Nummerierwerke auf einer Trägerscheibe und mehrere dieser Trägerscheiben auf einer Welle befestigt werden und die Welle von mindestens einem Antriebselement mit mindestens einem Drehgeber angetrieben wird. Jedes dieser Nummerierwerke druckt die individuelle Information auf das Wertpapier oder den Wertpapierbogen, wobei die individuelle Information im nächstfolgenden Druckvorgang geändert wird. So wird beispielsweise der Wert der Seriennummer bei der Bedruckung einzelner Wertpapiere nach dem Druckvorgang um Eins erhöht oder vermindert.One way of applying a mark to the substrate of the security or security sheet is by means of a numbering machine. Among other things, the numbering machine consists of carrier disks and numbering units on these carrier disks, several numbering units being mounted on a carrier disk and several of these carrier disks being mounted on a shaft and the shaft being driven by at least one drive element with at least one rotary encoder. Each of these numbering machines prints the individual information on the security or the security sheet, whereby the individual information is changed in the next printing operation. For example, the value of the serial number when printing individual securities after printing is increased or decreased by one.

Mit einer Nummeriermaschine können jedoch nur vorgegebene Zeichen, insbesondere Buchstaben und Ziffern, auf das Wertpapier aufgedruckt werden.With a numbering machine, however, only predetermined characters, in particular letters and numbers, can be printed on the security.

Eine weitere Möglichkeit, eine Markierung oder individuelle Markierung auf das Substrat des Wertpapiers bzw. Wertpapierbogens aufzubringen, ist das Aufbringen mittels eines Laserstrahls. Hierbei führt der Laserstahl irreversible Veränderungen im Substrat des Wertpapiers bzw. Wertpapierbogens durch, beispielsweise durch Schwärzung des Substrats oder Ablation von Substratgewebe oder Druckfarbe, die zuvor auf das Substrat aufgedruckt wurde, wobei sich auf dem Substrat bzw. in der Druckfarbe lasersensitive Materialien befinden, die von der Laserstrahlung verändert bzw. ablatiert werden können. Des Weiteren besteht bei dieser Ausführungsform die Möglichkeit, eine Markierung auch im Inneren des Substrats einzubringen, wobei das Substrat in seinem Inneren irreversibel verändert wird, beispielsweise durch eine Umlagerung von Partikeln des Substrats oder durch Schwärzung. Des Weiteren ist es auch möglich, eine Markierung auf die Rückseite des Substrats von seiner Vorderseite aus durch das Substrat hindurch aufzubringen. Hierbei befinden sich lediglich auf der Rückseite des Substrats lasersensitive Materialien, so dass die Laserstrahlung nahezu ungehindert durch das Substrat hindurchtritt und lediglich an seiner Rückseite zu einer Veränderung des Substrats oder einer Beschichtung bzw. Ablation von Partikeln führt.Another way of applying a mark or individual mark to the substrate of the security or security sheet is by means of a laser beam. Here, the laser beam performs irreversible changes in the substrate of the security or security sheet, for example, by blackening of the substrate or ablation of substrate fabric or ink, which was previously printed on the substrate, wherein on the substrate or in the ink laser-sensitive materials are can be changed or ablated by the laser radiation. Furthermore, in this embodiment, it is possible to introduce a marking also in the interior of the substrate, wherein the substrate is irreversibly changed in its interior, for example by a rearrangement of particles of the substrate or by blackening. Furthermore, it is also possible to apply a marking to the back side of the substrate from its front side through the substrate. In this case, laser-sensitive materials are located only on the back side of the substrate, so that the laser radiation passes through the substrate almost unhindered and leads to a change in the substrate or a coating or ablation of particles only on its rear side.

Aus EP 1641627 A1 ist ein Verfahren zum Erzeugen mindestens einer Identitätsmarkierung auf der Vorder- und Rückseite eines Substrats eines Sicherheitsdokuments bekannt, bei dem der Teil der Identitätsmarkierung auf der Rückseite des Substrats durch den Laserstrahl einer Lasermarkierungsstation erzeugt wird, der auf der Vorderseite des Substrats angeordnet ist. Ein Abschnitt auf der Rückseite des Substrats ist hierbei mit einer Schicht eines Materials versehen, die die Laserstrahlung, die von dem Laserstrahl abgegeben wird, absorbiert. Wird der Laserstrahl von der Vorderseite her auf die Schicht absorbierenden Materials gerichtet, wird der entsprechende Teil der Identitätsmarkierung durch das Substrat hindurch auf der Rückseite des Substrats erzeugt. Das Substrat besteht hierbei bevorzugt aus Papier, wobei es sich bei der Schicht absorbierenden Materials um eine Farb-, Metall- oder Tintenschicht handelt. Die Identitätsmarkierung auf dem Substrat wird erzeugt, während das Substrat auf derselben Verarbeitungswalze oder demselben Verarbeitungszylinder transportiert wird.Out EP 1641627 A1 For example, a method for generating at least one identity mark on the front and back sides of a substrate of a security document is known in which the part of the identity mark on the back side of the substrate is generated by the laser beam of a laser marking station arranged on the front side of the substrate. A portion on the back side of the substrate is here provided with a layer of a material which absorbs the laser radiation emitted by the laser beam. When the laser beam is directed onto the layer of absorbing material from the front side, the corresponding part of the identity mark is produced through the substrate on the back side of the substrate. The substrate hereby preferably consists of paper, wherein the layer of absorbing material is a color, metal or ink layer. The identity mark on the substrate is generated while the substrate is being transported on the same processing roller or processing cylinder.

Die Lasermarkierung kann somit auch auf Vorder- und Rückseite gleichzeitig im oder auf dem Substrat bzw. in Beschichtungen auf dem Substrat, beispielsweise einer Druckfarbe mit lasersensitiven Materialien, durchgeführt werden.The laser marking can thus also be carried out simultaneously on the front and rear side in or on the substrate or in coatings on the substrate, for example a printing ink with laser-sensitive materials.

Eine optionale markierbare Beschichtung des Substrats kann unter anderem mit folgenden Verfahren aufgebracht sein: Offsetdruck, Buchdruck, indirekter Hochdruck, Tiefdruck, Stichtiefdruck, Siebdruck, OVD-Patch-Applikation, OVD-Streifenapplikation, Metallisierung oder Bedampfung. Sofern in diesem Dokument von der Markierung des Substrats die Rede ist, ist immer auch die Möglichkeit der Markierung einer Beschichtung des Substrats auf dessen Vorder- und/oder Rückseite mit umfasst.An optional markable coating of the substrate can be applied, inter alia, by the following methods: offset printing, letterpress printing, indirect high pressure, intaglio, intaglio printing, screen printing, OVD patch application, OVD strip application, metallization or vapor deposition. If in this document the marking of the substrate is mentioned, the possibility of marking a coating of the substrate on its front and / or rear side is always included.

Weiterhin kann die Lasermarkierung nur auf der Vorderseite oder auch nur auf der Rückseite des Substrates bzw. der Beschichtung durchgeführt werden. Dies bedeutet, dass die Lasermarkierung in einem Fall auf der dem Laserstrahl zugewandten und in einem anderen Fall auf der dem Laserstrahl abgewandten Seite erfolgt.Furthermore, the laser marking can only on the front or even on the back of the Substrate or the coating can be performed. This means that the laser marking takes place in one case on the laser beam facing and in another case on the side facing away from the laser beam.

Vorteil der Markierung mittels Laserstrahl ist, dass beliebige geometrische Formen auf bzw. in das Substrat eingebracht werden können. So können insbesondere nicht nur Buchstaben und Ziffern beliebiger Typen, sondern beispielsweise auch Zeichnungen oder Abbildungen in beliebigen Ausgestaltungen auf bzw. in das Substrat eingebracht werden.Advantage of the marking by means of laser beam is that any geometric shapes can be placed on or in the substrate. In particular, not only letters and numbers of any type, but also, for example, also drawings or images in arbitrary configurations can be introduced onto or into the substrate.

Eine aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung, die eine Markierung mittels Laserstrahl auf das Substrat eines Wertpapiers bzw. Wertpapierbogens aufbringt, besteht gemäß 1 oder 2 aus einem Laser 3, der den Laserstrahl 4 erzeugt und einer Vorrichtung, die den Fokus des Laserstrahls 4 in Bezug auf das Substrat 2 mindestens in Querrichtung des Substrats 2 bewegt, bevorzugt auch in Richtung der Dicke des Substrats 2 und in und gegen die Laufrichtung des Substrats. Eine Vorrichtung zur Bewegung des Fokus des Laserstrahls 4 ist beispielsweise eine Ablenkung des Laserstrahls 4 mittels beweglicher Spiegel oder Linsen oder eine Verschiebung des Lasers 3 selbst mittels Spindel oder Riemen.A device known from the prior art, which applies a laser beam mark to the substrate of a security or securities sheet, exists according to FIG 1 or 2 from a laser 3 that the laser beam 4 generated and a device that the focus of the laser beam 4 in relation to the substrate 2 at least in the transverse direction of the substrate 2 moved, preferably in the direction of the thickness of the substrate 2 and in and against the direction of travel of the substrate. A device for moving the focus of the laser beam 4 is for example a deflection of the laser beam 4 by means of moving mirrors or lenses or a displacement of the laser 3 even by means of spindle or belt.

Der Laserstrahl 4 trifft anschließend in dem Bereich 5 auf das Substrat 2 auf, in dem das Substrat 2 von einem Zylinder 1 geführt wird und auf der Oberfläche des Zylinders 1 aufliegt. Bei einem rollenförmigen bzw. bahnförmigen Substrat 2 gemäß 1 wird das Substrat 2 von einer Rolle (nicht dargestellt) abgewickelt, über dem Zylinder geführt und auf eine weitere Rolle (nicht dargestellt) aufgewickelt. Bei einem bogenförmigen Substrat 2 gemäß 2, wie beispielsweise einem Wertpapierbogen, wird das Substrat 2 von Greifern 6 auf dem Zylinder 1 gehalten, so dass das Substrat 2 während des Vorgangs der Lasermarkierung auf dem Zylinder 1 nicht verrutschen kann und der Abstand des Lasers zum Substrat nahezu konstant gehalten und damit definiert wird. Dies ist notwendig für die Einstellung des Fokus des Lasers auf dem Substrat.The laser beam 4 then hits in the area 5 on the substrate 2 on, in which the substrate 2 from a cylinder 1 is guided and on the surface of the cylinder 1 rests. In a roll-shaped or web-shaped substrate 2 according to 1 becomes the substrate 2 unwound from a roll (not shown), passed over the cylinder and wound onto another roll (not shown). In an arcuate substrate 2 according to 2 , such as a security sheet, becomes the substrate 2 of grabs 6 on the cylinder 1 held, leaving the substrate 2 during the process of laser marking on the cylinder 1 can not slip and the distance of the laser to the substrate is kept almost constant and thus defined. This is necessary for adjusting the focus of the laser on the substrate.

Der Zylinder 1 besteht üblicherweise aus einem Gegendruckzylinder auf dem eine Beschichtung aufgebracht ist. Die Beschichtung besteht üblicherweise aus einem Elastomer, wie einem auf dem Gegendruckzylinder aufvulkanisierten Gummi bei einer Rollendruckmaschine oder einem eingespannten Gummituch oder Gewebetuch bei einer Bogendruckmaschine. Das Gummituch besteht hierbei aus einer Gewebelage, auf die mindestens eine Schicht aus einem Elastomer aufgebracht, bevorzugt aufvulkanisiert ist.The cylinder 1 usually consists of a counter-pressure cylinder on which a coating is applied. The coating usually consists of an elastomer, such as a vulcanized on the impression cylinder rubber in a web press or a clamped blanket or fabric cloth in a sheetfed press. The blanket consists of a fabric layer, applied to the at least one layer of an elastomer, preferably vulcanized.

Bei dem Einbringen der Markierung auf oder in das Substrat hat es sich jedoch gezeigt, dass nicht nur bei einer Markierung auf der Rückseite des Substrats, die sich in Kontakt mit dem Zylinder befindet, sondern sogar auch bei einer Markierung auf der Vorderseite des Substrats, die der Laserstrahlung zugewendet ist, Partikel, faserförmige Bestandteile und/oder staubförmige Stoffe von der Rückseite des Substrats ablatiert werden und auf die Beschichtung des Gegendruckzylinders, insbesondere einem Gummituch oder einem Gewebetuch, gelangen. Von der Beschichtung werden diese Partikel usw. auf die Rückseite des Substrats zurückübertragen und führen somit zu einer unerwünschten Verschmutzung des Substrats.However, upon the introduction of the mark onto or into the substrate, it has been found that not only at a mark on the back side of the substrate which is in contact with the cylinder, but even at a mark on the front side of the substrate the laser radiation is facing, particles, fibrous components and / or dust-like substances are ablated from the back of the substrate and on the coating of the impression cylinder, in particular a blanket or a tissue cloth, get. From the coating, these particles, etc. are transferred back to the back of the substrate and thus lead to undesirable contamination of the substrate.

Es zeigte sich in der Praxis auch, dass es je nach Auswahl der Beschichtung zu einer nicht reversiblen Beschädigung, insbesondere Abtrag der Beschichtung aufgrund der durch das Substrat hindurch wirkenden Lasermarkierung kommen kann.It has also been found in practice that, depending on the selection of the coating, a non-reversible damage, in particular removal of the coating due to the laser marking acting through the substrate, can occur.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Sicherheitselement derart weiterzubilden, dass die Nachteile des Standes der Technik behoben werden.The invention is therefore the object of developing a generic security element such that the disadvantages of the prior art are eliminated.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is solved by the features of the independent claims. Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß nimmt die Oberfläche des Zylinders, der sich in Kontakt mit dem Substrat befindet, ablatierte Partikel auf, die sich aufgrund der Laserstrahlung von derjenigen Seite des Substrats lösen, die sich in Kontakt mit dem Zylinder befindet, so dass die ablatierten Partikel nicht wieder an dem Substrat anhaften und auch nicht auf ein nachfolgendes Substrat übertragen werden.According to the invention, the surface of the cylinder which is in contact with the substrate absorbs ablated particles which, due to the laser radiation, detach from the side of the substrate which is in contact with the cylinder, so that the ablated particles do not return to the substrate Adhere substrate and not be transferred to a subsequent substrate.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Zylinder aus einem Gegendruckzylinder besteht, auf dem eine Druckform anstatt eines Gummituchs aufgespannt ist. Hierbei nimmt die Druckform die ablatierten Partikel auf, die sich aufgrund der Laserstrahlung von derjenigen Seite des Substrats lösen, die sich in Kontakt mit der Druckform befindet.According to a preferred embodiment it is provided that the cylinder consists of a counter-pressure cylinder on which a printing plate is clamped instead of a blanket. In this case, the printing form absorbs the ablated particles which, due to the laser radiation, detach from the side of the substrate which is in contact with the printing form.

Als Druckform werden beispielsweise eine Druckplatte, ein vollflächig beschichteter Zylinder, ein Drucktuch mit spezieller Oberfläche, ein strukturierter Zylinder oder ein Sleeve verwendet.As a printing for example, a printing plate, a full-surface coated cylinder, a blanket with a special surface, a structured cylinder or a sleeve are used.

Besonders bevorzugt ist die Verwendung einer Druckplatte. Unter einer Druckplatte wird hierbei eine auf dem Gegendruckzylinder fixierbare Beschichtung verstanden, welche partielle Vertiefungen aufweist. Die Befestigung kann beispielsweise mit Spannschienen oder mittels doppelseitigem Klebeband auf dem Gegendruckzylinder erfolgen. Die Druckplatte kann aus Stabilitätsgründen ein Trägermaterial aufweisen, wie z. B. Aluminiumblech, Stahlblech oder Polyesterfolie. Bei den Druckplatten handelt es sich bevorzugt um auswaschbare Photopolymerplatten, laser- oder mechanisch gravierbare Platten oder auch Gummitücher, stripbare Gummitücher.Particularly preferred is the use of a printing plate. In this case, a printing plate is understood to mean a coating which can be fixed on the impression cylinder and which has partial depressions. The attachment can, for example with tensioning rails or by means of double-sided adhesive tape on the impression cylinder. The pressure plate may have a support material for stability reasons, such as. As aluminum sheet, steel or polyester film. The printing plates are preferably washable photopolymer plates, laser- or mechanically engravable plates or blankets, strippable rubber blankets.

Die Druckplatte kann an der Oberfläche entweder elastisch sein, beispielsweise eine Flexodruckplatte Gold A der Firma Flint Group, oder hart sein, beispielsweise eine Hochdruckplatte oder Nyloprintplatte der Firma Flint Group.The printing plate may either be elastic on the surface, for example a flexographic printing plate Gold A from Flint Group, or hard, for example a high-pressure plate or Nyloprint plate from Flint Group.

Anstelle einer Druckplatte ist es auch möglich, einen Zylinder vollflächig zu beschichten und in einem weiteren Arbeitsschritt die Aussparung zu erzeugen, beispielsweise mittels Laser, Schneidwerkzeug, Ätzprozess oder Fräser. Eine weitere Variante ist es, den Zylinder mit einer lichtempfindlichen Schicht zu versehen, zu belichten und anschließend auszuwaschen. Die belichteten Stellen werden gehärtet und sind daher nicht auswaschbar.Instead of a pressure plate, it is also possible to coat a cylinder over the entire surface and to produce the recess in a further working step, for example by means of a laser, cutting tool, etching process or milling cutter. Another variant is to provide the cylinder with a photosensitive layer, to expose and then wash. The exposed areas are hardened and therefore can not be washed out.

Eine weitere Möglichkeit ist es, einen Zylinder beispielsweise mittels Gravurwerkzeug oder Laser direkt zu strukturieren.Another possibility is to structure a cylinder directly, for example by means of engraving tool or laser.

Des Weiteren gibt es noch die Möglichkeit, einen Sleeve zu erzeugen. Hierbei handelt es sich um eine Hülse mit einer Beschichtung, welche bereits die gewünschten Vertiefungen aufweist und auf einen Spannzylinder aufgespannt wird.Furthermore there is the possibility to create a sleeve. This is a sleeve with a coating which already has the desired recesses and is clamped on a clamping cylinder.

Wenn die Druckplatten oder die Zylinder in der Dicke variieren und es nicht möglich, ist die Dickenunterschiede mittels Unterlagenmaterialien auszugleichen, so ergeben sich zwangsläufig unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten auf der Druckformoberfläche trotz gleicher Produktions- bzw. Winkelgeschwindigkeit. Durch die Berücksichtigung eines Verzerrungsfaktors für die einzubringenden Motive bei der Lasermarkierung ist es möglich, zu einer nicht verzerrten Lasermarkierung auf dem Substrat zu gelangen.If the printing plates or the cylinders vary in thickness and it is not possible to compensate for the differences in thickness by means of backing materials, then inevitably results in different peripheral speeds on the printing plate surface despite the same production or angular velocity. By taking into account a distortion factor for the images to be introduced in the laser marking, it is possible to arrive at a non-distorted laser mark on the substrate.

Die Aufnahme der Partikel durch die Druckform geschieht bevorzugt mittels zweier Ausführungsformen:
Gemäß der ersten Ausführungsform weist die Druckform mindestens in dem Bereich, in dem der Laserstrahl auf das Substrat einwirkt, mindestens eine Aussparung auf, in der sich die ablatierten Partikel sammeln. Der Boden der Aussparung auf der Druckform befindet sich dabei nicht in Kontakt mit dem Substrat, so dass die ablatierten Partikel, die sich in der Aussparung, wie in einem Hohlraum oder einer Kavität, sammeln, nicht wieder in Kontakt mit dem Substrat bzw. einem nachfolgenden Substrat kommen können.
The uptake of the particles by the printing form preferably takes place by means of two embodiments:
According to the first embodiment, the printing forme at least in the region in which the laser beam acts on the substrate, at least one recess in which collect the ablated particles. The bottom of the recess on the printing form is not in contact with the substrate, so that the ablated particles that collect in the recess, such as in a cavity or a cavity, not in contact with the substrate or a subsequent Substrate can come.

Bei großen Aussparungen, die beispielsweise eine Fläche von mehr als 25 mm2 aufweisen, und insbesondere bei sehr großen Aussparungen, die beispielsweise eine Fläche von 400 mm2 aufweisen, ist es darüber hinaus zweckmäßig, wenn in mindestens einer der Aussparungen mindestens eine Stützstelle angeordnet ist, auf der das Substrat aufliegt. Bei großen Aussparungen kann es bei Fehlen der Stützstellen in Abhängigkeit der Substratqualität, beispielsweise der Steifigkeit, dazu führen, dass das Substrat sich in die Vertiefungen der Aussparung legt und es dadurch zu einer Verschmutzung des Substrates, bedingt durch einen direkten Kontakt mit den in der Aussparung abgelagerten Partikeln, kommt.For large recesses, for example, have an area of more than 25 mm 2 , and in particular for very large recesses, for example, have an area of 400 mm 2 , it is also useful if at least one support point is arranged in at least one of the recesses on which the substrate rests. In the case of large recesses, in the absence of the support points, depending on the substrate quality, for example the stiffness, the substrate may be placed in the recesses of the recess, thereby causing contamination of the substrate due to direct contact with the recess deposited particles, comes.

Des Weiteren kann der geforderte konstante Abstand zum Laser und damit die Positionierung des Substrats relativ zum Fokus des Laserstrahls somit nicht mehr eingehalten werden und nimmt eine undefinierte Lage ein. Die Erfindung löst dieses Problem, indem das Substrat auf der mindestens einen Stützstelle aufliegt, die im Inneren der Aussparung angeordnet ist, und wird dadurch in der gewünschten bzw. erforderlichen Position relativ zum Fokusabstand gehalten. Bevorzugt ist die Stützstelle im geometrischen Schwerpunkt der Fläche der Aussparung angeordnet. Bei besonders großen Aussparungen werden bevorzugt mehrere Stützstellen innerhalb der Aussparung angeordnet, die besonders bevorzugt rasterartig angeordnet sind, wobei sie entweder einen konstanten Abstand zueinander und eine regelmäßige Anordnung aufweisen oder unregelmäßig oder stochastisch verteilt angeordnet sind.Furthermore, the required constant distance to the laser and thus the positioning of the substrate relative to the focus of the laser beam can thus no longer be maintained and assumes an undefined position. The invention solves this problem by the substrate rests on the at least one support point, which is arranged in the interior of the recess, and is thereby held in the desired or required position relative to the focus distance. Preferably, the support point is arranged in the geometric center of gravity of the surface of the recess. For particularly large recesses, a plurality of support points are preferably arranged within the recess, which are particularly preferably arranged like a grid, wherein they either have a constant distance from one another and a regular arrangement or are arranged distributed irregularly or stochastically.

Der Auflagepunkt bzw. die Kontaktfläche der Stützstelle wird möglichst klein gewählt, um die Rückseitenverschmutzung des Substrates durch ablatierte Partikel möglichst klein zu halten. Vorteilhaft wird als Stützpunkt ein Rasterpunkt mit einer runden Kontaktfläche verwendet, der einen Durchmesser von 0,05 mm bis 2 mm, bevorzugt von 0,2 mm bis 2 mm aufweist. Anstelle eines Rasterpunktes können auch Stützlinien eingesetzt werden. Werden mehr als eine Stützstelle verwendet, so sollte das Verhältnis von der gesamten Kontaktfläche der Stützstellen zur gesamten Fläche der dazwischen liegenden Aussparungen weniger als 50%, bevorzugt weniger als 20% und besonders bevorzugt weniger als 10% betragen.The contact point or the contact surface of the support point is chosen as small as possible in order to minimize the backside contamination of the substrate by ablated particles. Advantageously, a grid point with a round contact surface is used as a base, which has a diameter of 0.05 mm to 2 mm, preferably from 0.2 mm to 2 mm. Instead of a grid point and support lines can be used. If more than one support point is used, the ratio of the total contact area of the support points to the total area of the intervening recesses should be less than 50%, preferably less than 20% and particularly preferably less than 10%.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn die Stützstellen unterhalb des Niveaus der übrigen Kontaktfläche der Druckform liegen, d. h. die durch die Oberkante der Stützstellen aufgespannte Oberfläche liegt unterhalb der Unterkante der Oberfläche, die durch die übrige Druckform aufgespannt wird. Dieser Niveauabstand ist bevorzugt zwischen 0,02 mm und 1 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,1 mm und 0,3 mm.Furthermore, it is advantageous if the support points are below the level of the remaining contact surface of the printing plate, ie the surface spanned by the upper edge of the support points lies below the lower edge of the surface, which is spanned by the rest of the printing plate. This level distance is preferably between 0.02 mm and 1 mm, more preferably between 0.1 mm and 0.3 mm.

Die Größe und Form der Aussparung ist bevorzugt an die Größe und Form der auf bzw. in das Substrat auf- bzw. einzubringenden geometrischen Form abgestimmt und überragt diese geringfügig. Bedingt durch die Prozesstoleranzen bei vorgelagerten Druck- und Beschichtungsprozessen und den mechanischen Toleranzen im Bereich der Substratführung, beispielsweise durch Anleger und Greifer bei einer Bogenmaschine, sollte der Überstand bzw. die Vergrößerung der Aussparung zum Motiv der Lasermarkierung zwischen 0,1 mm und 5 mm, bevorzugt zwischen 2 mm und 5 mm und besonders bevorzugt zwischen 3 mm und 5 mm zu jeder angrenzenden Kante betragen.The size and shape of the recess is preferably matched to the size and shape of the geometrical shape to be applied to or introduced into the substrate and projects slightly beyond it. Due to the process tolerances in upstream printing and coating processes and the mechanical tolerances in the field of substrate guidance, for example by investors and grippers in a sheetfed machine, the supernatant or the enlargement of the recess to the motif of laser marking between 0.1 mm and 5 mm, preferably between 2 mm and 5 mm and more preferably between 3 mm and 5 mm to each adjacent edge.

Sollen sich Form und Größe der Aussparungen je nach Wertpapier oder Wertpapierbogen ändern, kann die Druckform komplett aufgerastert sein, wobei das Substrat in dem Bereich, in dem die Markierung eingebracht werden soll, nicht vollflächig auf der Druckform bzw. dem Zylinder aufliegt, sondern ausschließlich auf Stützstellen aufliegt. Diese Stützstellen weisen einen bestimmten Abstand voneinander auf und sind bevorzugt rasterartig angeordnet. Ein bevorzugtes Raster weist dabei eine Auflösung von 4 bis 60 Punkten oder Linien pro cm, bevorzugt von 20 bis 60 Punkten oder Linien pro cm, und eine Flächenbedeckung zwischen 3% und 50%, bevorzugt von 5% bis 30% und besonders bevorzugt von 10% bis 20% auf. Bei dieser Ausführungsform sammeln sich die ablatierten Partikel zwischen den Stützstellen an.If the shape and size of the recesses change depending on the security or security sheet, the printing form can be completely rastered, the substrate in the area in which the mark is to be placed, not fully over the printing form or the cylinder, but exclusively on Supporting points rests. These support points have a certain distance from each other and are preferably arranged like a grid. A preferred raster has a resolution of 4 to 60 points or lines per cm, preferably from 20 to 60 points or lines per cm, and an area coverage of between 3% and 50%, preferably from 5% to 30% and particularly preferably 10 % to 20%. In this embodiment, the ablated particles accumulate between the support points.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Aussparung im Bodenbereich nicht glatt, sondern durch Zerklüftungen (z. B. wellenförmige oder einem Halbkugelarray) in der Oberfläche vergrößert, um die ablatierten Partikel besser temporär zu fixieren.In a further embodiment, the recess in the bottom area is not smooth, but is enlarged in the surface by fissures (eg wave-shaped or a hemispherical array) in order to better temporarily fix the ablated particles.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform reflektiert mindestens eine Aussparung die auftreffende Laserstrahlung, die durch das Substrat hindurch auf die Aussparung auftrifft, retroreflektiv oder diffus. Mindestens der Boden der jeweiligen Aussparung, bevorzugt auch die Fläche zwischen den Aussparungen und/oder auch die Flanken der Aussparungen sind dabei diffus spiegelnd oder retroreflektierend ausgestaltet. Bei einer diffusen Spiegelung oder Reflexion weist der entsprechende Bereich der Druckform beispielsweise weiße Partikel wie z. B. TiO2 auf, die die einfallende elektromagnetische Strahlung des Laserstrahls aufnehmen und in nahezu alle Raumrichtungen wieder abstrahlen. Um eine für die Laserstrahlung reflektierende Oberfläche auf der Druckform zu erzeugen, kann diese auch mit einer für die Wellenlänge des Lasers abgestimmten Verspiegelung oder Dünnschicht-Verspiegelung ausgestattet sein. Bei einer retroreflektierenden Spiegelung hingegen weist der entsprechende Bereich der Druckform beispielsweise hintergrundverspiegelte Mikrokügelchen, sogenannte Lüneburglinsen, oder Winkelreflektoren, sogenannte Tripelspiegel oder Katzenaugen, auf, die die einfallende elektromagnetische Strahlung des Laserstrahls in die Richtung zurückreflektieren, aus der die Strahlung hergekommen bzw. auf das retroreflektierende Element aufgetroffen ist. Beide Ausführungsformen haben den Vorteil, dass auf der Rückseite des Substrates eine zusätzlich Markierung eingebracht und der Energiebedarf zur Erzeugung einer Markierung auf der Rückseite des Substrats gesenkt werden kann.According to a further embodiment, at least one recess reflects the incident laser radiation which impinges on the recess through the substrate, retroreflectively or diffusely. At least the bottom of the respective recess, preferably also the surface between the recesses and / or the flanks of the recesses are configured diffusely reflecting or retroreflecting. In a diffuse reflection or reflection, the corresponding area of the printing form, for example, white particles such. As TiO 2, which absorb the incident electromagnetic radiation of the laser beam, and radiate again in nearly all spatial directions. In order to produce a surface which is reflective for the laser radiation on the printing form, it can also be equipped with a mirror coating or thin-film reflection matched to the wavelength of the laser. In a retroreflective mirroring, however, the corresponding area of the printing form has, for example, background-mirrored microspheres, so-called Lüneburg lenses, or angular reflectors, so-called triple mirrors or cat's eyes, which reflect the incident electromagnetic radiation of the laser beam back in the direction from which the radiation originated or onto the retroreflective mirror Element has hit. Both embodiments have the advantage that an additional marking can be introduced on the rear side of the substrate and the energy requirement for producing a marking on the back side of the substrate can be lowered.

Gemäß der zweiten Ausführungsform weist die Oberfläche der Druckform mindestens in dem Bereich, in dem der Laserstrahl auf das Substrat einwirkt, eine höhere Adhäsion für die ablatierten Partikel auf als das Substrat. Dies bedeutet, dass die Druckform für die ablatierten Partikel ein höheres Haftungsvermögen bzw. eine größere Klebrigkeit aufweist als das Substrat, so dass die ablatierten Partikel an der Oberfläche der Druckform haften bleiben und nicht an dem Substrat.According to the second embodiment, the surface of the printing form at least in the area in which the laser beam acts on the substrate, a higher adhesion for the ablated particles than the substrate. This means that the printing form for the ablated particles has a higher adhesiveness or a greater tack than the substrate, so that the ablated particles adhere to the surface of the printing plate and not to the substrate.

Beide Ausführungsformen sind auch miteinander kombinierbar. Beispielsweise kann die Druckform sowohl Aussparungen aufweisen, in denen sich die ablatierten Partikel sammeln, als auch eine höhere Adhäsion bzw. Klebrigkeit für die ablatierten Partikel als das Substrat. Besonders bevorzugt weisen zumindest die Aussparungen eine höhere Adhäsion für die ablatierten Partikel auf als das Substrat, so dass die ablatierten Partikel in den Aussparungen nicht nur gesammelt, sondern mindestens zeitweise auch fixiert werden.Both embodiments can also be combined with each other. For example, the printing plate can have not only recesses in which the ablated particles collect, but also a higher adhesion for the ablated particles than the substrate. Particularly preferably, at least the recesses have a higher adhesion to the ablated particles than the substrate, so that the ablated particles are not only collected in the recesses, but also at least temporarily fixed.

Damit die Beschichtung des Zylinders nicht oder nur geringfügig durch den Laserstrahl beeinträchtigt, in ihren Eigenschaften verändert oder mindestens teilweise ablatiert wird, ist es vorteilhaft, Materialien für die Beschichtung zu verwenden, welche eine möglichst geringe Absorption für elektromagnetische Strahlung im Bereich der Wellenlänge des verwendeten Laserstrahls zeigen bzw. eine besonders gute Reflexion für Laserstrahlung der verwendeten Wellenlänge aufweisen.So that the coating of the cylinder is not or only slightly affected by the laser beam, changed in properties or at least partially ablated, it is advantageous to use materials for the coating, which has the lowest possible absorption for electromagnetic radiation in the wavelength range of the laser beam used show or have a particularly good reflection for laser radiation of the wavelength used.

Das Vermögen des Zylinders bzw. der Druckform, die ablatierten Partikel zu sammeln, ist zwangsläufig begrenzt. Irgendwann sind die Aussparungen mit ablatierten Partikeln gefüllt oder ist die adhäsive Oberfläche mit ablatierten Partikeln bedeckt. Deshalb entfernt besonders bevorzugt eine Reinigungsvorrichtung die ablatierten Partikel, die sich auf dem Zylinder bzw. Druckform angesammelt haben, wieder von der Oberfläche des Zylinders bzw. der Druckform.The ability of the cylinder or printing plate to collect the ablated particles is inevitably limited. At some point, the recesses are filled with ablated particles or the adhesive surface is covered with ablated particles. Therefore, particularly preferably, a cleaning device again removes the ablated particles that have accumulated on the cylinder or printing form from the surface of the cylinder or of the printing forme.

Diese Reinigungsvorrichtung besteht hierbei bevorzugt aus einer Absaugvorrichtung, die mittels Unterdruck die ablatierten Partikel von dem Zylinder absaugt. Hierbei fährt eine Art Staubsauger entlang der Oberfläche des Zylinders bzw. der Druckform und saugt die angesammelten ablatierten Partikel auf, die der Laserstrahl von dem Substrat bzw. der Druckform abgelöst hat. This cleaning device preferably consists of a suction device, which sucks the ablated particles from the cylinder by means of negative pressure. In this case, a type of vacuum cleaner moves along the surface of the cylinder or the printing plate and absorbs the accumulated ablated particles, which has been replaced by the laser beam from the substrate or the printing plate.

Die ablatierten Partikel können direkt vor dem Absaugvorgang mittels einer der folgenden Vorrichtungen von dem Zylinder bzw. der Druckform gelöst werden, so dass sie mit geringerem Energieaufwand bzw. effektiver von der Absaugvorrichtung aufgenommen werden können;

  • – eine Überdruckvorrichtung, die ein Gas oder Gasgemisch, wie beispielsweise Luft, aus einer Düse ausstößt, wobei die Düse so auf die Oberfläche des Zylinders bzw. der Druckform ausgerichtet ist, dass der Gasstrom die ablatierten Partikel von dem Zylinder bzw. der Druckform in Richtung zur Absaugvorrichtung löst,
  • – eine mechanische Reinigungsvorrichtung, bei der beispielsweise eine rotierende Bürste oder ein relativ zur Oberfläche des Zylinders bzw. der Druckform bewegtes Band mit einer textilen Oberfläche die ablatierten Partikel von dem Zylinder bzw. der Druckform löst,
  • – ein entsprechend bewegter Schaber, der die ablatierten Partikel von einer glatten Oberfläche, beispielsweise einer Druckform ohne Vertiefung bzw. Aussparungen, löst,
  • – eine Flüssigkeitsreinigungsvorrichtung, bei der beispielsweise ein Flüssigkeitsstrahl, ein Flüssigkeitsbad, eine rotierende Bürste mit integriertem Flüssigkeitsstrahl oder ein mit Flüssigkeit getränktes Band die ablatierten Partikel von dem Zylinder bzw. der Druckform löst.
The ablated particles can be released from the cylinder or the printing forme immediately before the suction process by means of one of the following devices, so that they can be absorbed by the suction device with less energy or more effectively;
  • An overpressure device which ejects a gas or gas mixture, such as air, from a nozzle, the nozzle being aligned with the surface of the cylinder or the printing forme so that the gas flow directs the ablated particles from the cylinder or the printing plate in the direction to the suction device,
  • A mechanical cleaning device in which, for example, a rotating brush or a belt with a textile surface moved relative to the surface of the cylinder or the printing forme dissolves the ablated particles from the cylinder or the printing form,
  • A correspondingly moving scraper, which dissolves the ablated particles from a smooth surface, for example a printing plate without a depression or recesses,
  • A liquid cleaning device in which, for example, a liquid jet, a liquid bath, a rotating brush with integrated liquid jet or a liquid-soaked strip dissolve the ablated particles from the cylinder or printing plate.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform löst eine elektrostatische Reinigungsvorrichtung, beispielsweise eine elektrostatisch geladene Trommel oder Bürste oder ein elektrostatisch geladenes Band die ablatierten Partikel von dem Zylinder bzw. der Druckform. Die ablatierten Partikel sind entweder durch die Ablation bereits elektrostatisch aufgeladen oder werden vor ihrer Entfernung von dem Zylinder bzw. der Druckform mittels einer aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung, beispielsweise einem Bandgenerator, einem Trommelgenerator oder einer Influenzmaschine, elektrostatisch aufgeladen. Die Trommel, die Bürste oder das Band der elektrostatischen Reinigungsvorrichtung ist mit der entgegengesetzten elektrostatischen Ladung beaufschlagt, so dass sie die elektrostatisch geladenen ablatierten Partikel anziehen und an ihrer Oberfläche festhalten.According to a further embodiment, an electrostatic cleaning device, for example an electrostatically charged drum or brush or an electrostatically charged strip, dissolves the ablated particles from the cylinder or printing plate. The ablated particles are either electrostatically charged by ablation or are electrostatically charged prior to their removal from the cylinder or printing plate by means of a prior art device, such as a belt generator, a drum generator, or an influential machine. The drum, brush or belt of the electrostatic cleaning device is charged with the opposite electrostatic charge so that it attracts and holds the electrostatically charged ablated particles on its surface.

Die Reinigungsvorrichtung kann die ablatierten Partikel von der Oberfläche des Zylinders bzw. der Druckform kontinuierlich entfernen, nach jeder Umdrehung oder, bei einer nur geringfügigen Ansammlung von ablatierten Partikeln auf der Oberfläche des Zylinders bzw. der Druckform, nach jeder n-ten Umdrehung, beispielsweise nach jeder 5., 10. oder 20. Umdrehung. Besonders bevorzugt überwacht ein Sensor den Verschmutzungsgrad der Oberfläche des Zylinders bzw. der Druckform und aktiviert die Reinigungsvorrichtung bei Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwerts des Verschmutzungsgrads.The cleaning device may continuously remove the ablated particles from the surface of the cylinder or printing plate after each revolution or, with only a slight accumulation of ablated particles on the surface of the cylinder or the printing plate, after every n-th revolution, for example after every 5th, 10th or 20th turn. Particularly preferably, a sensor monitors the degree of contamination of the surface of the cylinder or the printing plate and activates the cleaning device when a predetermined limit value of the degree of contamination is exceeded.

In einer weiteren Ausführungsform überwacht ein Sensor die Verschmutzung im Bereich der Lasermarkierung auf dem Substrat und aktiviert die Reinigungseinrichtung, die daraufhin die ablatierten Partikel von der Oberfläche des Zylinders bzw. der Druckform entfernt.In another embodiment, a sensor monitors the contamination in the region of the laser mark on the substrate and activates the cleaning device, which then removes the ablated particles from the surface of the cylinder or the printing plate.

Die Reinigung kann sowohl bei, als auch ohne Substrattransport durch den Zylinder bzw. die Druckform stattfinden.The cleaning can take place both during and without substrate transport through the cylinder or the printing forme.

In einer weiteren Ausführungsform sind Bohrungen oder Durchbrechungen in den Aussparungen, in denen sich die ablatierten Partikel sammeln, eingebracht. Diese Bohrungen oder Durchbrechungen stellen eine Verbindung zwischen der jeweiligen Aussparung und dem hohlen Innenraum des Zylinders her. In dem hohlen Innenraum des Zylinders liegt gegenüber dem Umgebungsdruck im Außenraum des Zylinders an den Aussparungen ein Unterdruck an, der die ablatierten Partikel aus der Ausnehmung in den Innenraum des Zylinders absaugt.In a further embodiment, bores or apertures are introduced into the recesses in which the ablated particles collect. These holes or openings establish a connection between the respective recess and the hollow interior of the cylinder. In the hollow interior of the cylinder is compared to the ambient pressure in the outer space of the cylinder at the recesses on a negative pressure, which sucks the ablated particles from the recess into the interior of the cylinder.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Unterdruck im Innenraum des Zylinders zeitlich befristet nicht in den Bereichen angelegt, in denen zeitgleich die Lasermarkierung erfolgt, um ein Ansaugen des Substrats in die Vertiefungen bzw. Aussparungen zu vermeiden. Mit einer geeigneten Anzahl an Stützpunkten lässt sich das Ansaugen des Substrates in die Vertiefungen vermeiden, so dass in diesem Fall der Unterdruck im Innenraum des Zylinders nicht abgeschaltet werden muss.In a preferred embodiment, the negative pressure in the interior of the cylinder is temporarily not applied in the areas in which the laser marking takes place at the same time in order to avoid sucking the substrate into the recesses or recesses. With a suitable number of bases, the suction of the substrate can be avoided in the wells, so that in this case the negative pressure in the interior of the cylinder does not have to be turned off.

Die oben genannten Ausführungsformen zu den Reinigungsvorrichtungen sind bevorzugt auch miteinander kombinierbar.The above-mentioned embodiments of the cleaning devices are preferably also combinable with each other.

So weist in einer ersten bevorzugten Ausführungsform die Beschichtung mindestens in dem Bereich, in dem der Laserstrahl auf das Substrat einwirkt, mindestens eine Aussparung und der Gegendruckzylinder kleine Löcher auf. Im Bereich der Aussparung befinden sich ebenfalls kleine Löcher, welche mit den kleinen Löchern des Gegendruckzylinders weitestgehend in Passerung gebracht werden. Über eine entsprechende Steuerung wird dabei sichergestellt, dass die ablatierten Partikel über einen Unterdruck im Zylinder angesaugt oder abgesaugt werden. Unmittelbar bevor die Reinigungseinrichtung die ablatierten Partikel von der Oberfläche der Beschichtung entfernt, wird der Unterdruck abgestellt.Thus, in a first preferred embodiment, at least in the region where the laser beam acts on the substrate, the coating has at least one recess and the impression cylinder has small holes. In the area of the recess are also small holes, which are brought to the largest possible with the small holes of the impression cylinder in Passerung. An appropriate control ensures that the ablated particles have a Vacuum be sucked or sucked in the cylinder. Immediately before the cleaning device removes the ablated particles from the surface of the coating, the vacuum is turned off.

Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform weist die Beschichtung mindestens in dem Bereich, in dem der Laserstrahl auf das Substrat einwirkt, mindestens eine Aussparung auf. Der Gegendruckzylinder wird elektrostatisch aufgeladen, so dass die ablatierten Partikel über elektrostatische Kräfte in den Vertiefungen bzw. Aussparungen zeitweise fixiert werden. Im Bereich der Reinigungsvorrichtung wird die elektrostatische Aufladung abgeführt bzw. neutralisiert, so dass eine Abführung der ablatierten Partikel von der Oberfläche der Beschichtung ermöglicht wird.According to a second preferred embodiment, the coating has at least one recess at least in the region in which the laser beam acts on the substrate. The counter-pressure cylinder is charged electrostatically so that the ablated particles are temporarily fixed in the depressions or recesses via electrostatic forces. In the area of the cleaning device, the electrostatic charge is dissipated or neutralized, so that a discharge of the ablated particles from the surface of the coating is made possible.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform erzeugt die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einbringen der Markierung die Aussparungen in der Beschichtung des Zylinders. In dem Fall muss die Beschichtung bzw. bei einer mehrlagigen Beschichtung zumindest die oberste Lage der Beschichtung aus einem lasersensitiven Material bestehen, das im Wellenlängenbereich des Laserstrahls aus der Beschichtung ablatierbar ist.According to a further embodiment, the device according to the invention for introducing the marking generates the recesses in the coating of the cylinder. In that case, the coating or, in the case of a multilayer coating, at least the uppermost layer of the coating must consist of a laser-sensitive material which can be ablated in the wavelength range of the laser beam from the coating.

Bevorzugt handelt es sich bei der Beschichtung um mindestens einen zweilagigen Schichtaufbau, bestehend aus mindestens einer lasersensitiven Schicht und einem nicht lasersensitiven Träger. Ein Beispiel einer derartigen Beschichtung ist das Standard-Gummituch der Druckmaschine „Supernumerota” der Firma KBA, das aus einer mit Ruß dotierten und damit lasersensitiven Gummischicht und einem weißen, nicht lasersensitiven Gewebetuch besteht.The coating is preferably at least one two-ply layer structure consisting of at least one laser-sensitive layer and a non-laser-sensitive support. An example of such a coating is the standard blanket of the printing machine "Supernumerota" KBA, which consists of a doped with carbon black and thus laser-sensitive rubber layer and a white, non-laser-sensitive fabric cloth.

Zunächst wird eine Datei mit den Koordinaten der Aussparungen in die Steuerungssoftware der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Einbringen der Markierung geladen. Anschließend erzeugt die auf der Druckmaschine integrierte erfindungsgemäße Vorrichtung die Aussparungen durch Ablation der lasersensitiven Schicht direkt auf dem Zylinder ohne Substratlauf.First, a file with the coordinates of the recesses is loaded into the control software of the device according to the invention for introducing the marking. Subsequently, the device according to the invention integrated on the printing machine generates the recesses by ablation of the laser-sensitive layer directly on the cylinder without substrate running.

Durch diese Vorgehensweise ist es möglich, den hohen Aufwand zum Einrichten einer Druckform zu vermeiden. Des Weiteren entfällt der separate Prozess-Schritt der Druckformerzeugung. Ein weiterer Vorteil ist die exakte Passerung der Aussparung zur Lasermarkierung, da die Strukturierung der Druckplatte auf demselben Zylinder erfolgt.By doing so, it is possible to avoid the high expense of setting up a printing plate. Furthermore, the separate process step of printing plate production is eliminated. Another advantage is the exact registration of the recess for laser marking, since the structuring of the printing plate takes place on the same cylinder.

Anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele und den ergänzenden Figuren werden die Vorteile der Erfindung erläutert. Die Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen dar, auf die Jedoch die Erfindung in keinerlei Weise beschränkt sein soll. Des Weiteren sind die Darstellungen in den Figuren des besseren Verständnisses wegen stark schematisiert und spiegeln nicht die realen Gegebenheiten wider. Insbesondere entsprechen die in den Figuren gezeigten Proportionen nicht den in der Realität vorliegenden Verhältnissen und dienen ausschließlich zur Verbesserung der Anschaulichkeit. Des Weiteren sind die in den folgenden Ausführungsbeispielen beschriebenen Ausführungsformen der besseren Verständlichkeit wegen auf die wesentlichen Kerninformationen reduziert. Bei der praktischen Umsetzung können wesentlich komplexere Muster oder Bilder zur Anwendung kommen.Reference to the following embodiments and the additional figures, the advantages of the invention will be explained. The embodiments represent preferred embodiments, to which, however, the invention should not be limited in any way. Furthermore, the representations in the figures of better understanding are highly schematized and do not reflect the realities. In particular, the proportions shown in the figures do not correspond to the conditions present in reality and serve exclusively to improve the clarity. Furthermore, the embodiments described in the following exemplary embodiments are reduced to the essential core information for the sake of clarity. In the practical implementation much more complex patterns or images can be used.

Die verschiedenen Ausführungsbeispiele sind auch nicht auf die Verwendung in der beschriebenen Form beschränkt, sondern können zur Erhöhung der Effekte auch untereinander kombiniert werden.The various embodiments are not limited to use in the form described, but can be combined to increase the effects with each other.

Im Einzelnen zeigen die Figuren schematisch in:In detail, the figures show schematically in:

1 eine Vorrichtung aus dem Stand der Technik zum Einbringen einer Lasermarkierung auf ein rollen- bzw. bahnförmiges Substrat, 1 a device of the prior art for introducing a laser marking on a roll-shaped or web-shaped substrate,

2 eine Vorrichtung aus dem Stand der Technik zum Einbringen einer Lasermarkierung auf ein bogenförmiges Substrat, 2 a device of the prior art for introducing a laser marking on an arcuate substrate,

3 einen Ausschnitt des Querschnitts durch einen erfindungsgemäßen Zylinder mit einer Ausnehmung, 3 a detail of the cross section through a cylinder according to the invention with a recess,

4 einen Ausschnitt des Querschnitts durch einen erfindungsgemäßen Zylinder mit einer Ausnehmung und einer Stützstelle in dieser Ausnehmung, 4 a detail of the cross section through a cylinder according to the invention with a recess and a support point in this recess,

5 einen Ausschnitt des Querschnitts durch einen erfindungsgemäßen Zylinder mit einer Ausnehmung und mehreren Stützstellen in dieser Ausnehmung, die rasterartig angeordnet sind, 5 a detail of the cross section through a cylinder according to the invention with a recess and a plurality of support points in this recess, which are arranged like a grid,

6 einen Ausschnitt des Querschnitts durch einen erfindungsgemäßen Zylinder mit einer reflektierenden oder adhäsiven Beschichtung, 6 a detail of the cross section through a cylinder according to the invention with a reflective or adhesive coating,

7 einen Ausschnitt des Querschnitts durch einen erfindungsgemäßen Zylinder mit einer Ausnehmung und einer adhäsiven Beschichtung am Boden der Ausnehmung, 7 a detail of the cross section through a cylinder according to the invention with a recess and an adhesive coating at the bottom of the recess,

8 eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung in Form einer Absaugvorrichtung, die ablatierte Partikel bzw. Schmutz von der Oberfläche des Zylinders absaugt, 8th an inventive cleaning device in the form of a suction device which sucks ablated particles or dirt from the surface of the cylinder,

9 die Reinigungsvorrichtung aus 8, kombiniert mit einer rotierenden Bürste, die die ablatierten Partikel bzw. Schmutz löst, 9 the cleaning device off 8th , combined with a rotating brush that dissolves the ablated particles or dirt,

10 die Reinigungsvorrichtung aus 8, kombiniert mit einer Überdruckvorrichtung, die die ablatierten Partikel bzw. Schmutz löst, 10 the cleaning device off 8th combined with an overpressure device that dissolves the ablated particles or dirt,

11 die Reinigungsvorrichtung aus 10, kombiniert mit einer weiteren Absaugvorrichtung, 11 the cleaning device off 10 , combined with another suction device,

12 eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung in Form eines umlaufenden Bandes, das die ablatierten Partikel bzw. Schmutz aufnimmt. 12 a cleaning device according to the invention in the form of a circulating belt which receives the ablated particles or dirt.

3 zeigt schematisch einen Ausschnitt des Querschnitts durch einen erfindungsgemäßen Zylinder 1. Dieser Querschnitt ist eine Vergrößerung des Querschnitts, wie er auch in 1 und 2 dargestellt ist, wobei in 3 der Bereich um den Laser 3 und den Kontaktbereich 5, an dem das Substrat 2 auf dem Zylinder 1 aufliegt, vergrößert dargestellt ist. Der Zylinder 1 wird in dieser sowie in allen folgenden Figuren nicht bogenförmig, sondern für die einfachere Anschaulichkeit gerade dargestellt. Der in Wirklichkeit bogenförmige Abschnitt des Zylinders wird somit vereinfacht gerade bzw. zu einer Geraden aufgebogen dargestellt. Da Bogenstücke für den Grenzfall Öffnungswinkel α → 0 in die an sie anliegende Tangente und damit in eine Gerade übergehen, stellt diese Vereinfachung keine unzulässige Einschränkung der Allgemeinheit dar. 3 schematically shows a section of the cross section through a cylinder according to the invention 1 , This cross section is an enlargement of the cross section, as it is also in 1 and 2 is shown, in 3 the area around the laser 3 and the contact area 5 on which the substrate 2 on the cylinder 1 rests, is shown enlarged. The cylinder 1 is shown in this and in all subsequent figures not arcuate, but straight for the sake of clarity. The actually arcuate portion of the cylinder is thus shown simplified straight or bent to a straight line. Since elbows for the limiting case opening angle α → 0 pass into the tangent to them and thus into a straight line, this simplification is not an unacceptable restriction on the general public.

Der Zylinder 1 besteht bei diesem Ausführungsbeispiel aus einem Gegendruckzylinder 7, auf dem eine Druckform in Form einer Druckplatte 8 anstelle eines aus dem Stand der Technik bekannten Gummituchs aufgespannt ist. Auf der Druckplatte 8 liegt das Substrat 2 auf, beispielsweise ein Wertpapier, ein Wertpapierbogen oder ein endloses Band von einer Papierrolle. Ein derartiges Wertpapier ist beispielsweise eine Banknote, ein Wertpapierbogen beispielsweise ein Bogen aus Papier, auf dem mehrere Banknoten, sogenannte Nutzen, nebeneinander aufgedruckt sind.The cylinder 1 consists in this embodiment of an impression cylinder 7 on which a printing plate in the form of a printing plate 8th is clamped in place of a rubber blanket known from the prior art. On the printing plate 8th lies the substrate 2 on, for example, a security, a security sheet or an endless belt from a roll of paper. Such a security is, for example, a banknote, a securities sheet, for example a sheet of paper, on which several banknotes, so-called benefits, are printed side by side.

Auf das Substrat 2 ist auf der Vorderseite ein Druckbild 10 aufgebracht, wobei in dieses Druckbild 10 eine erste Lasermarkierung eingebracht wird. Auch auf der Rückseite des Substrats 2 kann bevorzugt ein Druckbild 11 aufgebracht sein, das dem Druckbild 10 in Form und Farbe entspricht oder ein anderes Druckbild darstellt. In das Druckbild 11 wird eine zweite Lasermarkierung eingebracht. Selbstverständlich ist es auch möglich, nur ein Druckbild auf der Vorderseite oder nur ein Druckbild auf der Rückseite aufzubringen, wobei hierbei nur auf der Vorderseite bzw. nur auf der Rückseite eine Lasermarkierung eingebracht wird.On the substrate 2 is a printed image on the front 10 applied, in this printed image 10 a first laser mark is introduced. Also on the back of the substrate 2 may preferably be a printed image 11 be applied to the printed image 10 corresponds in shape and color or represents another printed image. In the print picture 11 a second laser mark is introduced. Of course, it is also possible to apply only a printed image on the front or only a printed image on the back, in which case a laser marking is introduced only on the front side or only on the back.

Alternativ kann auch kein Druckbild auf das Substrat 2 aufgebracht werden, d. h. weder auf Vorder- noch auf Rückseite, wobei in diesem Fall die Markierung direkt auf die Oberfläche bzw. in das Volumen des Substrats 2 auf- bzw. eingebracht wird, beispielsweise durch Materialumlagerung oder Materialverschiebung, durch Schwärzung oder durch Ablation des Substrats 2.Alternatively, no printed image on the substrate 2 be applied, ie neither front nor on the back, in which case the mark directly on the surface or in the volume of the substrate 2 is introduced or introduced, for example by material rearrangement or material displacement, by blackening or by ablation of the substrate 2 ,

Ein Laser 3 erzeugt einen Laserstrahl 4, der im Bereich 5 auf das Substrat 2 bzw. die Druckbilder 10 und 11 auftrifft. Wird die Markierung durch den Laserstrahl 4 in das Druckbild 11 durch das Substrat 2 hindurch eingebracht, ist es offensichtlich, dass Partikel von der Rückseite des Substrats ablatiert werden, beispielsweise Farbpartikel des Druckbildes 11. Aber auch für den Fall, dass der Laserstrahl 4 die Markierung in das Druckbild 10 auf der Vorderseite des Substrats 2 einbringt, können Partikel von der Rückseite des Substrats 2 gelöst werden, beispielsweise Partikel des Substrats 2 selbst. Diese ablatierten oder abgelösten Partikel werden gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 3 in einer Aussparung 9 der Druckplatte 8 gesammelt, so dass sie nicht wieder auf das Substrat 2 zurück gelangen können. Die Vertiefung 9 wirkt hierbei wie eine Art „Sammelcontainer” für die ablatierten Partikel.A laser 3 generates a laser beam 4 who is in the field 5 on the substrate 2 or the print images 10 and 11 incident. Will the mark by the laser beam 4 in the print image 11 through the substrate 2 introduced, it is obvious that particles are ablated from the back of the substrate, for example, color particles of the printed image 11 , But even in the event that the laser beam 4 the mark in the printed image 10 on the front of the substrate 2 can introduce particles from the back of the substrate 2 be solved, for example, particles of the substrate 2 themselves. These ablated or detached particles become according to the embodiment 3 in a recess 9 the printing plate 8th collected so that they do not return to the substrate 2 can get back. The depression 9 acts like a sort of "collection container" for the ablated particles.

Überschreitet die Fläche der Aussparung 9 einen bestimmten Grenzwert, der von der Dicke und der Verformbarkeit des Substrats 2 abhängt, biegt sich das Substrat 2 derart in die Ausnehmung 9 hinein, dass der Fokus des Laserstrahls 4 nicht mehr an der gewünschten bzw. vorgegebenen Stelle des Substrats 2 zu liegen kommt. Die eingebrachte Markierung erscheint in diesem Fall beispielsweise unscharf oder wird in eine andere Schichttiefe des Substrats 2 eingebracht als gefordert. Um dies zu vermeiden weist die Druckplatte 8 gemäß 4 eine Stützstelle 12 auf, die in der Aussparung 9 angeordnet ist. Auf dieser Stützstelle 12 liegt das Substrat 2 auf und wird von dieser gehalten, so dass es sich nicht im die Aussparung 9 hineinbiegen kann.Exceeds the surface of the recess 9 a certain limit based on the thickness and deformability of the substrate 2 depends, the substrate bends 2 in the recess 9 into it, that the focus of the laser beam 4 no longer at the desired or predetermined location of the substrate 2 to come to rest. The introduced mark appears in this case, for example, blurred or is in a different layer depth of the substrate 2 introduced as required. To avoid this, the pressure plate points 8th according to 4 a support point 12 on that in the recess 9 is arranged. On this support point 12 lies the substrate 2 on and is held by this, so it is not in the recess 9 can bend into it.

Ist eine Stützstelle 12 alleine nicht ausreichend, können mehrere Stützstellen in der Aussparung angeordnet sein.Is a support point 12 not sufficient alone, several support points can be arranged in the recess.

5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem auf der Oberfläche der Druckplatte 8 ein Raster 13 von Stützstellen angeordnet ist, die das Substrat abstützen. Dies hat den besonderen Vorteil, dass die Markierung, die beispielsweise in das Druckbild 10 eingebracht werden soll, nicht auf die Form der Aussparung 9 begrenzt ist, sondern jede beliebige Form annehmen kann. 5 shows a further embodiment in which on the surface of the printing plate 8th a grid 13 is arranged by support points which support the substrate. This has the particular advantage that the marking, for example, in the printed image 10 should be introduced, not on the shape of the recess 9 is limited, but can take any form.

6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine Beschichtung 14 auf der Oberfläche der Druckplatte 8 aufgebracht ist. Diese Beschichtung weist besonders bevorzugt für die ablatierten Partikel eine höhere Adhäsion auf als das Substrat 2, so dass die ablatierten Partikel an der Beschichtung 14 anhaften und nicht am Substrat 2. 6 shows an embodiment in which a coating 14 on the surface of the printing plate 8th is applied. This coating has more preferably for the ablated particles, a higher adhesion than the substrate 2 so that the ablated particles adhere to the coating 14 attach and not on the substrate 2 ,

7 zeigt eine Kombination der Ausführungsbeispiele aus 3 und 6. Hierbei ist am Boden der Aussparung 9 eine partielle Beschichtung 15 angebracht, die ebenso wie die Beschichtung 14 besonders bevorzugt für die ablatierten Partikel eine höhere Adhäsion aufweist als das Substrat 2, so dass die ablatierten Partikel an der Beschichtung 15 anhaften. 7 shows a combination of the embodiments 3 and 6 , This is at the bottom of the recess 9 a partial coating 15 attached, as well as the coating 14 particularly preferably for the ablated particles has a higher adhesion than the substrate 2 so that the ablated particles adhere to the coating 15 adhere.

Alternativ oder zusätzlich kann die Beschichtung 14 oder die partielle Beschichtung 15 mit retroreflektierenden oder diffus reflektierenden Elementen versehen sein, die die auf sie eintreffende Laserstrahlung entsprechend reflektieren.Alternatively or additionally, the coating 14 or the partial coating 15 be provided with retroreflective or diffuse reflective elements that reflect the incident laser radiation accordingly.

8 zeigt eine Reinigungsvorrichtung, die die auf der Druckplatte 8 angesammelten ablatierten Partikel 16 mittels einer Absaugvorrichtung 17 aus der Aussparung 9 absaugt. Die Absaugvorrichtung 17 wird entlang der Bewegungsrichtung 18 an der Druckplatte geführt und saugt, sobald sie auf ablatierte Partikel 16 trifft, diese auf. 8th shows a cleaning device that on the pressure plate 8th accumulated ablated particles 16 by means of a suction device 17 from the recess 9 sucks. The suction device 17 becomes along the direction of movement 18 led to the pressure plate and sucks, as soon as they ablate on particles 16 meet this.

Haften die ablatierten Partikel 16 sehr fest in der Aussparung 9 und lassen sie sich deshalb von der Absaugvorrichtung 17 nur sehr schwer ablösen, werden die ablatierten Partikel 16 aufgelockert bzw. abgelöst bevor sie anschließend von der Absaugvorrichtung 17 abgesaugt werden. 9 bis 11 zeigen Ausführungsbeispiele für ein derartiges Auflockern oder Ablösen der ablatierten Partikel 16 von der Druckplatte 8.Adhere to the ablated particles 16 very tight in the recess 9 and therefore allow yourself to be removed from the suction device 17 The ablated particles are very hard to peel off 16 loosened or detached before they are subsequently removed from the suction device 17 be sucked off. 9 to 11 show embodiments for such loosening or detachment of the ablated particles 16 from the printing plate 8th ,

9 zeigt eine rotierende Bürste 19, durch die die ablatierten Partikel 16 in der Aussparung 9 gelockert bzw. abgelöst und in Richtung der Absaugvorrichtung 17 aufgewirbelt werden. Alternativ kann sich die Bürste natürlich auch in Laufrichtung vor der Absaugvorrichtung befinden. 9 shows a rotating brush 19 through which the ablated particles 16 in the recess 9 loosened or detached and in the direction of the suction device 17 be whirled up. Alternatively, the brush can of course also be in the running direction in front of the suction device.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 10 führt eine Blasvorrichtung 20 einen Luftstrahl oder einen Flüssigkeitsstahl auf die ablatierten Partikel 16, Die abgelösten oder aufgelockerten ablatierten Partikel 21 werden anschließend von der Absaugvorrichtung aufgesaugt. Sprüht die Blasvorrichtung 20 einen Flüssigkeits- oder Wasserstrahl auf die ablatierten Partikel 16, so saugt die Absaugvorrichtung 17 ein Gemisch von Flüssigkeit und aufgelockerten Partikeln 21 ein.In the embodiment according to 10 leads a blowing device 20 an air jet or a liquid steel on the ablated particles 16 , The detached or loosened ablated particles 21 are then sucked up by the suction device. Spray the blowing device 20 a jet of liquid or water on the ablated particles 16 so sucks the suction device 17 a mixture of liquid and loosened particles 21 one.

Das Ausführungsbeispiel gemäß 11 zeigt die Vorrichtung aus 10, die um eine weitere Absaugvorrichtung 17 ergänzt ist. Beide Absaugvorrichtungen 17 nehmen die abgelösten oder aufgelockerten ablatierten Partikel 21 gleichzeitig auf, so dass die Reinigungsvorrichtung in kürzerer Zeit über die Oberfläche der Druckplatte 8 bzw. die Aussparung 9 geführt werden kann. Selbstverständlich ist es möglich, mehrere der oben genannten Vorrichtungen zum Auflockern oder Ablösen der ablatierten Partikel 16 und mehrere Absaugvorrichtungen miteinander zu kombinieren.The embodiment according to 11 shows the device 10 , which is another suction device 17 is supplemented. Both suction devices 17 take the detached or loosened ablated particles 21 at the same time, so that the cleaning device in a shorter time over the surface of the printing plate 8th or the recess 9 can be performed. Of course, it is possible to use several of the above-mentioned devices for loosening or detaching the ablated particles 16 and combine several suction devices together.

Das Ausführungsbeispiel aus 11 kann besonders bevorzugt dahingehend angepasst werden, dass die Blasvorrichtung 20 innerhalb einer Absaugvorrichtung angeordnet ist. Die Blasvorrichtung 20 ist dabei vollständig von einer Absaugvorrichtung umgeben, mit Ausnahme der Ausblasöffnung selbst, so dass alle ablatierten Partikel 16 zuverlässig abgesaugt werden, unabhängig davon, in welche Richtung sie von der Blasvorrichtung 20 aufgelockert bzw. weggeblasen werden. Selbstverständlich ist es auch hier möglich, anstatt der Blasvorrichtung 20 eine oder mehrere der oben oder im Folgenden genannten Vorrichtungen zum Auflockern oder Ablösen der ablatierten Partikel 16 zu verwenden.The embodiment of 11 can be particularly preferably adapted to the effect that the blowing device 20 is disposed within a suction device. The blowing device 20 is completely surrounded by a suction device, with the exception of the exhaust opening itself, so that all ablated particles 16 be sucked off reliably, regardless of which direction they are from the blowing device 20 be loosened or blown away. Of course, it is also possible here, instead of the blowing device 20 one or more of the above or below devices for loosening or detachment of the ablated particles 16 to use.

12 zeigt eine Reinigungsvorrichtung in Form einer umlaufenden Bandes, das über die ablatierten Partikel 16 geführt wird. Die Oberfläche des Bandes ist hierbei derart ausgeführt, dass es die ablatierten Partikel 16 nicht nur aus der Vertiefung 9 ablöst, sondern auch aufnimmt. Dies erfolgt beispielsweise über elektrostatische Anziehung zwischen einem elektrostatisch aufgeladenem Band und entgegengesetzt geladenen ablatierten Partikeln 16 oder über ein saugfähige Oberfläche des Bandes. Ebenso ist es möglich, die Oberfläche des Bandes mit einer Reinigungsflüssigkeit zu tränken, die die ablatierten Partikel 16 ablöst, bindet und vom Band wieder aufgesaugt wird. 12 shows a cleaning device in the form of a circulating belt, over the ablated particles 16 to be led. The surface of the strip is designed in such a way that it contains the ablated particles 16 not only from the depression 9 replaces, but also absorbs. This is done, for example, by electrostatic attraction between an electrostatically charged band and oppositely charged ablated particles 16 or over an absorbent surface of the tape. It is also possible to impregnate the surface of the belt with a cleaning fluid containing the ablated particles 16 detached, binds and absorbed by the tape again.

Das umlaufende Band besteht hierbei aus einer Reinigungsbahn, die durch eine Reinigungsrolle 22 umgelenkt wird. Die Reinigungsrolle 22 drückt das Band gegen die ablatierten Partikel 16. Die saubere Reinigungsbahn 23 läuft hierbei auf die Reinigungsrolle 22 zu, löst die ablatierten Partikel 16 ab und nimmt sie auf. Die mit den ablatierten Partikeln 16 beaufschlagte und somit verschmutzte Reinigungsbahn 24 wird von der Reinigungsrolle 22 weg und bevorzugt einer Reinigungsstation zugeführt, die die Reinigungsbahn von den ablatierten Partikeln befreit, wieder aufbereitet und als saubere Reinigungsbahn 23 erneut der Reinigungsrolle 22 zuführt.The circulating belt here consists of a cleaning track, which passes through a cleaning roller 22 is diverted. The cleaning roller 22 pushes the tape against the ablated particles 16 , The clean cleaning track 23 runs on the cleaning roller 22 to, dissolves the ablated particles 16 and pick it up. The ones with the ablated particles 16 acted upon and thus polluted cleaning track 24 gets from the cleaning roller 22 away and preferably supplied to a cleaning station, which frees the cleaning path of the ablated particles, recycled and as a clean cleaning path 23 again the cleaning roller 22 supplies.

Selbstverständlich kann auch jede andere aus dem Stand der Technik bekannte Reinigungsvorrichtung verwendet werden, die geeignet ist, die ablatierten Partikel 16 von der Oberfläche der Druckplatte 8 zu entfernen.Of course, any other known from the prior art cleaning device can be used, which is suitable, the ablated particles 16 from the surface of the printing plate 8th to remove.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Zylindercylinder
22
Substratsubstratum
33
Laserlaser
44
Laserstrahllaser beam
55
Kontaktbereich Substrat 2 – Zylinder 1 Contact area Substrate 2 - Cylinder 1
66
Greifergrab
77
GegendruckzylinderImpression cylinder
88th
Druckplatteprinting plate
99
Aussparungrecess
1010
Druckbild für Lasermarkierung auf der Vorderseite des Substrats 2 Printed image for laser marking on the front of the substrate 2
1111
Druckbild für Lasermarkierung auf der Rückseite des Substrats 2 Printed image for laser marking on the back of the substrate 2
1212
Stützstellesupport point
1313
Raster von StützstellenGrid of interpolation points
1414
Beschichtungcoating
1515
partielle Beschichtungpartial coating
1616
ablatierte Partikelablated particles
1717
Absaugvorrichtungsuction
1818
Bewegungsrichtungmovement direction
1919
rotierende Bürsterotating brush
2020
Blasvorrichtungblower
2121
durch die Blasvorrichtung 20 gelöste ablatierte Partikel 16 through the blowing device 20 dissolved ablated particles 16
2222
Reinigungsrollecleaning roller
2323
saubere Reinigungsbahnclean cleaning track
2424
verschmutzte Reinigungsbahndirty cleaning track

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1641627 A1 [0006] EP 1641627 A1 [0006]

Claims (10)

Vorrichtung zum Einbringen einer Markierung auf und/oder in ein Substrat, wobei mindestens ein Laserstrahl auf das Substrat einwirkt und auf mindestens einer der Oberflächen des Substrats eine Veränderung des Materials des Substrats oder dessen Beschichtung hervorruft, wobei das Substrat über einen drehbar gelagerten Zylinder geführt ist und der Laserstrahl auf das Substrat einwirkt, während sich das Substrat mindestens teilweise in Kontakt mit dem Zylinder befindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Zylinders, die sich in Kontakt mit dem Substrat befindet, ablatierte Partikel zumindest zeitweise aufnimmt, die sich aufgrund der Laserstrahlung von derjenigen Seite des Substrats lösen, die sich in Kontakt mit dem Zylinder befindet, so dass die ablatierten Partikel nicht wieder an dem oder einem folgenden Substrat anhaften.Apparatus for introducing a marking on and / or in a substrate, wherein at least one laser beam acts on the substrate and on at least one of the surfaces of the substrate causes a change of the material of the substrate or its coating, wherein the substrate is guided over a rotatably mounted cylinder and the laser beam acts on the substrate while the substrate is at least partially in contact with the cylinder, characterized in that the surface of the cylinder in contact with the substrate at least temporarily receives ablated particles due to the laser radiation detach from the side of the substrate that is in contact with the cylinder so that the ablated particles do not resuspend on the or a subsequent substrate. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder aus einem Gegendruckzylinder besteht, auf dem sich eine Beschichtung befindet, die die ablatierten Partikel aufnimmt, die sich aufgrund der Laserstrahlung von derjenigen Seite des Substrats lösen, die sich in Kontakt mit der Beschichtung befindet.Apparatus according to claim 1, characterized in that the cylinder consists of a counter-pressure cylinder on which there is a coating which receives the ablated particles, which detach due to the laser radiation from that side of the substrate, which is in contact with the coating. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung die Laserstrahlung nicht bzw. nur geringfügig absorbiert, bevorzugt mit einem Absorptionsgrad von kleiner gleich 50%, bevorzugt kleiner gleich 70%, der auftreffenden Energiemenge, um eine Beschädigung der Beschichtung durch den Laserstrahl zu vermeiden.Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the coating does not or only slightly absorb the laser radiation, preferably with an absorbance of less than or equal to 50%, preferably less than or equal to 70%, of the incident energy amount to damage the coating by the laser beam to avoid. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung mindestens in dem Bereich, in dem der Laserstrahl auf das Substrat einwirkt, mindestens eine Aussparung aufweist, in der sich die ablatierten Partikel sammeln.Apparatus according to claim 2 and 3, characterized in that the coating has at least in the region in which the laser beam acts on the substrate, at least one recess in which collect the ablated particles. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer der Aussparungen mindestens eine Stützstelle angeordnet ist, auf der das Substrat aufliegt.Apparatus according to claim 4, characterized in that at least one support point is arranged in at least one of the recesses, on which the substrate rests. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer der Aussparungen mehrere Stützstellen rasterartig angeordnet sind.Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that a plurality of support points are arranged like a grid in at least one of the recesses. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Aussparung die auftreffende Laserstrahlung, die durch das Substrat hindurch auf die Aussparung auftrifft, retroreflektiv oder diffus reflektiert.Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that at least one recess, the incident laser radiation which impinges through the substrate on the recess, retroreflectively or diffusely reflected. Vorrichtung nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Beschichtung mindestens in dem Bereich, in dem der Laserstrahl auf das Substrat einwirkt, eine höhere Adhäsion für die ablatierten Partikel aufweist als das Substrat.Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the surface of the coating, at least in the region in which the laser beam acts on the substrate, a higher adhesion for the ablated particles than the substrate. Vorrichtung nach mindestens einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reinigungsvorrichtung die ablatierten Partikel, die sich auf dem Zylinder bzw. dem beschichteten Gegendruckzylinder oder/und sich in den Vertiefungen der Beschichtungen befinden, von dem Zylinder entfernt.Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that a cleaning device removes the ablated particles, which are located on the cylinder or the coated counter-pressure cylinder and / or in the recesses of the coatings, from the cylinder. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsvorrichtung mindestens aus einer der folgenden Vorrichtungen besteht: – eine Absaugvorrichtung, die mittels Unterdruck die ablatierten Partikel von dem Zylinder absaugt und/oder – eine Überdruckvorrichtung, die ein Gas oder Gasgemisch aus einer Düse ausstößt, wobei die Düse so auf die Oberfläche des Zylinders bzw. der Druckplatte ausgerichtet ist, dass der Gasstrom die ablatierten Partikel von dem Zylinder löst, – eine mechanische Reinigungsvorrichtung, bei der beispielsweise eine rotierende Bürste, ein Band mit einer textilen Oberfläche oder ein Schaber die ablatierten Partikel von dem Zylinder löst und/oder – eine Flüssigkeitsreinigungsvorrichtung, bei der beispielsweise ein Flüssigkeitsstrahl, ein Flüssigkeitsbad oder ein mit Flüssigkeit getränktes Band die ablatierten Partikel von dem Zylinder löst und/oder – eine elektrostatische Reinigungsvorrichtung, bei der beispielsweise eine elektrostatisch geladene Trommel oder Bürste oder ein elektrostatisch geladenes Band die ablatierten Partikel von dem Zylinder löst.Apparatus according to claim 9, characterized in that the cleaning device consists of at least one of the following devices: - A suction device which sucks the ablated particles from the cylinder by means of negative pressure and / or An overpressure device which ejects a gas or gas mixture from a nozzle, the nozzle being aligned with the surface of the cylinder or pressure plate in such a way that the gas stream releases the ablated particles from the cylinder, A mechanical cleaning device in which, for example, a rotating brush, a belt with a textile surface or a scraper releases the ablated particles from the cylinder and / or A liquid cleaning device in which, for example, a liquid jet, a liquid bath or a liquid-soaked strip dissolves the ablated particles from the cylinder and / or An electrostatic cleaning device in which, for example, an electrostatically charged drum or brush or an electrostatically charged belt releases the ablated particles from the cylinder.
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