DE102011113508A1

DE102011113508A1 - Vorrichtung zum Einbringen einer Markierung auf ein Substrat mittels Laserstrahl

Info

Publication number: DE102011113508A1
Application number: DE102011113508A
Authority: DE
Inventors: Peter Schiffmann; Karlheinz Mayer; Walter Dörfler; Dr. Depta Georg; Dr. Reiner Harald
Original assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Priority date: 2011-09-15
Filing date: 2011-09-15
Publication date: 2013-03-21
Also published as: WO2013037473A1

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.

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.
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.
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.
Mit einer Nummeriermaschine können jedoch nur vorgegebene Zeichen, insbesondere Buchstaben und Ziffern, auf das Wertpapier aufgedruckt werden.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Sicherheitselement derart weiterzubilden, dass die Nachteile des Standes der Technik behoben werden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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.
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.
Als Druckform werden beispielsweise eine Druckplatte, ein vollflächig beschichteter Zylinder, ein Drucktuch mit spezieller Oberfläche, ein strukturierter Zylinder oder ein Sleeve verwendet.
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.
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.
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.
Eine weitere Möglichkeit ist es, einen Zylinder beispielsweise mittels Gravurwerkzeug oder Laser direkt zu strukturieren.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.

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.
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.
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.
Die Reinigung kann sowohl bei, als auch ohne Substrattransport durch den Zylinder bzw. die Druckform stattfinden.
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 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.
Die oben genannten Ausführungsformen zu den Reinigungsvorrichtungen sind bevorzugt auch miteinander kombinierbar.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Die verschiedenen Ausführungsbeispiele sind auch nicht auf die Verwendung in der beschriebenen Form beschränkt, sondern können zur Erhöhung der Effekte auch untereinander kombiniert werden.
Im Einzelnen zeigen die Figuren schematisch in:
1 eine Vorrichtung aus dem Stand der Technik zum Einbringen einer Lasermarkierung auf ein rollen- bzw. bahnförmiges Substrat,
2 eine Vorrichtung aus dem Stand der Technik zum Einbringen einer Lasermarkierung auf ein bogenförmiges Substrat,
3 einen Ausschnitt des Querschnitts durch einen erfindungsgemäßen Zylinder mit einer Ausnehmung,
4 einen Ausschnitt des Querschnitts durch einen erfindungsgemäßen Zylinder mit einer Ausnehmung und einer Stützstelle in dieser Ausnehmung,
5 einen Ausschnitt des Querschnitts durch einen erfindungsgemäßen Zylinder mit einer Ausnehmung und mehreren Stützstellen in dieser Ausnehmung, die rasterartig angeordnet sind,
6 einen Ausschnitt des Querschnitts durch einen erfindungsgemäßen Zylinder mit einer reflektierenden oder adhäsiven Beschichtung,
7 einen Ausschnitt des Querschnitts durch einen erfindungsgemäßen Zylinder mit einer Ausnehmung und einer adhäsiven Beschichtung am Boden der Ausnehmung,
8 eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung in Form einer Absaugvorrichtung, die ablatierte Partikel bzw. Schmutz von der Oberfläche des Zylinders absaugt,
9 die Reinigungsvorrichtung aus 8, kombiniert mit einer rotierenden Bürste, die die ablatierten Partikel bzw. Schmutz löst,
10 die Reinigungsvorrichtung aus 8, kombiniert mit einer Überdruckvorrichtung, die die ablatierten Partikel bzw. Schmutz löst,
11 die Reinigungsvorrichtung aus 10, kombiniert mit einer weiteren Absaugvorrichtung,
12 eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung in Form eines umlaufenden Bandes, das die ablatierten Partikel bzw. Schmutz aufnimmt.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Ist eine Stützstelle 12 alleine nicht ausreichend, können mehrere Stützstellen in der Aussparung angeordnet sein.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Bezugszeichenliste

1: Zylinder
2: Substrat
3: Laser
4: Laserstrahl
5: Kontaktbereich Substrat 2 – Zylinder 1
6: Greifer
7: Gegendruckzylinder
8: Druckplatte
9: Aussparung
10: Druckbild für Lasermarkierung auf der Vorderseite des Substrats 2
11: Druckbild für Lasermarkierung auf der Rückseite des Substrats 2
12: Stützstelle
13: Raster von Stützstellen
14: Beschichtung
15: partielle Beschichtung
16: ablatierte Partikel
17: Absaugvorrichtung
18: Bewegungsrichtung
19: rotierende Bürste
20: Blasvorrichtung
21: durch die Blasvorrichtung 20 gelöste ablatierte Partikel 16
22: Reinigungsrolle
23: saubere Reinigungsbahn
24: verschmutzte Reinigungsbahn

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1641627 A1 [0006]

Claims

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.
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.
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.
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.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer der Aussparungen mindestens eine Stützstelle angeordnet ist, auf der das Substrat aufliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass in mindestens einer der Aussparungen mehrere Stützstellen rasterartig angeordnet sind.
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.
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.
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.
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.