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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen von Schrift- und/oder Bildzeichen als Personalisierungsdaten und/oder Sicherheitsmerkmalen auf einer Karte, wie Ausweiskarte oder Chipkarte mit mindestens einer Kartenoberfläche aus Kunststoff oder Papier gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Desweiteren betrifft die Erfindung eine derartige Karte, insbesondere Ausweiskarte mit an ihrer Kartenoberfläche sichtbaren Personalisierungsdaten und/oder Sicherheitsmerkmalen.
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Zum Aufbringen von Personalisierungsdaten auf Ausweiskarten, Chipkarten oder dergleichen Karten, wie Kreditkarten, sind bisher verschiedene Verfahren bekannt. Beispielsweise werden Prägebleche mit darin enthaltenen Negativ- oder Positivformen, dazu verwendet, die Karten an ihrer Oberfläche mit einer Prägung zu versehen, welche beispielsweise den Namen, eine Chipkartennummer und verschiedene Sicherheitsmerkmale einprägen. Derartige Prägebleche müssen zuvor als statische Prägeform hergestellt werden und können in der Regel nur mit großem Aufwand in ihrer Prägeform und somit bezüglich unterschiedlicher Personalisierungsdaten geändert werden.
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Aus
WO 98/19870 ist ein Reisepass bekannt, dessen darin integrierte Informationsseite Personalisierungsdaten einschließlich einem Passfoto aufweist. Diese Informationsseite besteht beispielsweise aus Polycarbonat und wird mittels eines Laserstrahles mit Personalisierungsdaten beschrieben.
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Derartige Laser sind in ihrer Herstellung und in ihrem Betrieb kostenintensiv und erfordern einen vorsichtigen Umgang mit dem Laserstrahl während der stattfindenden Personalisierung, da aufgrund der Wärmentwicklung innerhalb der Karte darin integrierte Antennen und/oder Chips zerstört werden könnten.
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Ebenso bekannt ist das Auftragen von Personalisierungsdaten mittels eines Inkjet-Druckverfahrens, bei dem aufgedruckte Schichten gefestigt werden, bis eine haptisch fühlbare Personalisierungsdatenschicht auf einer Kartenoberfläche der Karte entstanden ist. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der
DE 10 2004 062 922 A1 bekannt, in dem taktile Merkmale auf eine endgefertigte Chipkarte mittels eines Inkjet-Systems appliziert werden. Weiterhin offenbart die
EP 1 359 201 A1 ein Verfahren, in dem eine Inkjet-Tinte auf ein Substrat aufgebracht wird. Die Inkjet-Tinte enthält einen UV-härtbaren Polymer-Precursor und eine Initiatorverbindung zur Photopolymerisation und weist einen hohen thixotropischen Indexwert auf. Häufig ergibt sich bei derartigen Inkjet-Druckverfahren das Problem, dass keine klar umrandeten Linien aufgrund der vorhandenen Dots darstellbar sind.
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Die
EP 0 385 583 A2 offenbart ein Verfahren zum Aufbringen eines Schrift- und/oder Bildzeichens als Sicherheitsmerkmal auf Karten unter Verwendung eines viskosen Harzes. Dabei haftet das mittels einer Auftragungsvorrichtung aufgetragene Harz an der Oberfläche der Karte und härtet unter UV-Bestrahlung aus.
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Weiterer Stand der Technik ist aus der
EP 1 563 914 A1 bekannt, die ein Verfahren und eine Materialauftragsvorrichtung zum Herstellen einer ertastbaren Markierung offenbart. Dabei wird ein flüssiges, auf einer Oberfläche haftendes Material mittels einer Düsenvorrichtung in voneinander beabstandeten Bereichen eines Substrats aufgetragen und anschließend ausgehärtet.
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Bekannt ist zudem ein Verfahren zum Personalisieren von Kreditkarten, welches auf dem Embossen-Prinzip beruht. Dieses für die Massenproduktion von zum Beispiel Kreditkarten geschaffene Einprägeverfahren hat nachteilhaft zur Folge, dass Rückseiten der Karten beschädigt und somit nicht mehr als volle Werbefläche genutzt werden können. Zudem werden bei der Verwendung von kontaktlosen Karten Chips und Antennen, die in derartigen Karten angeordnet sind, zumeist beschädigt.
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Sämtliche oben genannten bisherigen Herstellungsverfahren sind zeitaufwendig aufgrund der zwingend notwendigen Herstellung von Formen verschiedener Art für verschiedene Karten, oder dem für einen einzelnen Personalisierungsvorgang zwingend notwendigen Mindestzeitaufwand.
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Demzufolge liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufbringen von Schrift- und/oder Bildzeichen als Personalisierungsdaten und/oder Sicherheitsmerkmalen auf Karten, wie Ausweiskarten oder Chipkarten, mit mindestens einer Kartenoberfläche aus Kunststoff oder Papier zur Verfügung zu stellen, welches eine einfache und schnelle Personalisierung einer großen Anzahl von Karten mit unterschiedlichen Personalisierungsdaten, ohne hierbei für die Karte wesentliche Elemente, wie beispielsweise darin angeordnete Antennen oder Chips, zu zerstören, ermöglicht. Desweiteren ist es Aufgabe der Erfindung, eine Karte, insbesondere Ausweiskarte oder Chipkarte, die an ihrer Kartenoberfläche Personalisierungsdaten aufweist, zur Verfügung zu stellen, die einfach und schnell personalisierbar ist.
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Diese Aufgabe wird verfahrensseitig durch die Merkmale des Patentanspruches 1 und erzeugnisseitig durch die Merkmale des Patentanspruches 16 gelöst.
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Ein wesentlicher Punkt der Erfindung liegt darin, dass bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Aufbringen von Schrift- und/oder Bildzeichen als Personalisierungsdaten und/oder Sicherheitsmerkmale auf eine Karte, insbesondere Ausweiskarte oder Chipkarte, mit mindestens einer Kartenoberfläche aus Kunststoff oder Papier mindestens ein Klebstoff oder eine Klebstoffzusammensetzung mittels mindestens einem Dosierventil auf die Kartenoberfläche in der Form der Schrift- und/oder Bildzeichen aufgetragen und ausgehärtet wird.
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Ein derartiger Klebstoff oder eine derartige Klebstoffzusammensetzung wird zur Bildung von Schriftzeichen linienartig und zur Bildung von Bildern flächenartig in Form einer Schicht aufgetragen und verbindet sich mit der Kartenoberfläche nach einem stattgefundenen Aushärtevorgang.
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Durch die Anwendung eines derartigen filigranen Aufbringens von Klebstoffen, Klebstoffzusammensetzungen oder anderen Flüssigkeiten, wie beispielsweise tixotrophen Flüssigkeiten mittels eines Shooter-Ventils zum taktilen Beschriften von Karten, kann in einem gemeinsamen Verfahrensschritt nicht nur die Aufbringung von Personalisierungsdaten, sondern auch die Aufbringung von Sicherheitsmerkmalen, wie die wellenlinienförmigen Guillochen oder eines Kippbildes, ermöglicht werden. Dies vereinfacht die Anfertigung von Karten, die zugleich ein hohes Maß an Sicherheitsmerkmalen und Personalisierungsdaten aufweisen müssen erheblich.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Dosierventil in seiner Dosierungsmenge und seinem Abstand zur Kartenoberfläche mittels eines x-y-z-Schiebeelementes zur vorbestimmbaren Variierung einer Höhe der Zeichen einstellbar. Auf diese Weise wird das Ausgestalten der Zeichen in fühlbarer Form, also durch Darüberfahren mit Fingern oder einem auf Erhebungen reagierenden Abtastelement ertastbar.
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Der Klebstoff oder die Klebstoffzusammensetzung wird in einem ersten Schritt als erste Schicht aufgetragen. Diese Schicht wird in einem zweiten Schritt ausgehärtet, wie es beispielsweise mittels einer UV-Lichtquelle oder einem wärmeabstrahlenden thermischen Heizgerät erfolgen kann, welches auch als Thermodenfeld angeordnet sein kann. Anschließend wird in einem dritten Schritt wiederum Klebstoff oder eine Klebstoffzusammensetzung als zweite Schicht auf die erste Schicht aufgetragen und in einem abschließenden vierten Schritt wird diese Schicht nochmals ausgehärtet. Diese Abfolge kann beliebig oft wiederholt werden, um die gewünschte Auftragehöhe auf einfache und schnelle Weise zu erhalten.
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Die üblichen Auftraghöhen liegen in einem Bereich von 0,1 - 0,5 mm, vorzugsweise von 0,2 - 0,3 mm.
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Bei der Verwendung von tixotrophen Flüssigkeiten bzw. Klebstoffen, die die Eigenschaft haben, dass sie, solange sie in Bewegung sind, nicht aushärten und in einem Ruhezustand sofort in einen ausgehärteten Zustand übergehen, kann vorteilhaft erreicht werden, dass derartige Flüssigkeiten bzw. Stoffe über das mindestens eine zuführende Dosierventil in sehr flüssigem Zustand schnell zugeführt und auf die Kartenoberfläche aufgetragen werden können und nach ihrer Auftragung sofort in einen Aushärtezustand übergehen. Auf diese Weise wird die Anordnung einer zusätzlichen Aushärteeinrichtung, wie beispielsweise eine UV-Lichtquelle, nicht mehr notwendig. Somit kann sofort mit der Zuführung einer weiteren Klebstoffmenge bzw. Flüssigkeitsmenge begonnen werden, um eine vorbestimmbare gewünschte Auftragehöhe zu erhalten.
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Zur Erzeugung von Bildern weisen die Klebstoffe bzw. Klebstoffzusammensetzungen vorteilhaft Farbzusätze auf, die in beliebiger Kombination vermischt oder nacheinander aufgetragen werden können. Derartige Farbzusätze sind beispielsweise mit fluoreszierenden Stoffen versehen, um hierdurch eine Erkennung der Personalisierungsdaten selbst bei Dunkelheit zu ermöglichen.
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Selbstverständlich können zusätzlich oder anstelle der Farbzusätze jede Art von Partikel oder Pigmenten als Zusatzstoff dienen, um hierdurch gewünschte Effekte, wie beispielsweise einen Spiegeleffekt, zu erhalten.
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Aufgrund dieser schonenden Auftragsweise werden Rückseiten der Karten nicht beschädigt und können somit als Werbeflächen, beispielsweise bei Gift-Cards, dienen. Zudem werden eventuell in den Karten enthaltene Antennen und Chips bei der Verwendung von kontaktlosen Karten während dieses Personalisierens nicht beschädigt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird in einem vorausgehenden Schritt eine Oberflächenbehandlung derjenigen Teile der Kartenoberfläche, auf die der Klebstoff oder die Klebstoffzusammensetzung aufgetragen wird, mittels Aufsprühung von Prozeßgasen eine Aufrauung der Oberfläche erzielt. Dies entspricht einer Plasmabehandlung. Mögliche Prozeßgase sind beispielsweise aktive Gase, wie O2 und inaktive Gase, wie N2 und hängen in ihrer Verwendung von dem Material der Karte und der Kartenoberfläche ab.
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Um beispielsweise einen 3-D-Effekt zu erhalten, werden die Klebstoffe oder die Klebstoffzusammensetzungen auf Konturen eines elektronisch gespeicherten oder bereits auf der Kartenoberfläche aufgebrachten Bildes linienartig nachfahrend aufgebracht, wobei die Konturen Grenzlinien vorzugsweise zwischen einem Hintergrund und einem Personalbild eines Passfotos sind. Ein derartiges Sicherheitsmerkmal zeichnet sich dadurch aus, dass die Kontur des Kopfes nachgezeichnet wird.
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Für die Bestimmung derartiger Grenzlinien bzw. Konturen findet folgendes Verfahren statt:
- - Erkennen von Farbunterschieden im Bild mittels eines einfarbigen Bildhintergrundes und eines mehrfarbigen Bildvordergrundes mittels eines Bildverarbeitungsvorganges;
- - Zuordnung der Farbunterschiede zu Positionen auf dem Bild;
- - Berechnen des Verlaufs der zwischen den Positionen des Bildhintergrundes und des Bildvordergrundes verlaufenden Grenzlinie; und
- - Ansteuern des x-y-z-Schiebeelementes, auf dem das Dosierventil angeordnet ist, zum Nachfahren der Grenzlinien und zum gleichzeitigen Abgeben des Klebstoffes oder der Klebstoffzusammensetzung in einer vorbestimmbaren Dosierung.
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Für die Erzeugung eines sogenannten Kippbildes auf der Kartenoberfläche wird in einem ersten Schritt der Klebstoff oder die Klebstoffzusammensetzung mit karbonisierbarem Material als Schicht aufgetragen, in einem zweiten Schritt mittels eines Lasers eine Grundstruktur des Kippbildes zur Schaffung der Kippstruktur in die aufgetragene Schicht durch Materialabtragung eingearbeitet und in einem dritten Schritt ein Markierungslaser zur Erzeugung eines Bildes durch einen mittels einer Karbonisierung des Materials verursachten Farbumschlag innerhalb der Schicht verwendet.
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Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass sie das Schiebeelement mit mindestens einem daran befestigten Dosierventil umfasst, wobei das Schiebeelement sowohl parallel als auch vertikal in zwei Dimensionen zur Kartenoberfläche verschoben werden kann.
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Das verwendete Dosierventil kann als Shooter-Ventil ausgebildet sein, welches keine stetige, sondern unterbrochene Aufbringung des zu dosierenden Stoffes ermöglicht. Sowohl bei der kontinuierlichen als auch bei der unterbrochenen Aufbringung des Dosiermaterials kann während eines Auftragevorgangs die Dosierung variiert werden, um unterschiedlich starke Auftragehöhen in Abhängigkeit von der gewünschten Struktur der aufgetragenen Daten zu erhalten. Beispielsweise kann eine Unterschrift in ihrer unterschiedlichen Auftragehöhe und in ihren unterschiedlichen Breiten mittels eines derartigen Dosierventils durch unterschiedliche Dosierung sehr realistisch dargestellt werden.
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Eine Karte, insbesondere eine Ausweiskarte oder eine Chipkarte mit an ihrer Kartenoberfläche sichtbaren Personalisierungsdaten und anderen Sicherheitsmerkmalen zeichnet sich dadurch aus, dass die Personalisierungsdaten zumindest teilweise die Schrift- und/oder Bildzeichen aus einem/einer aufgetragenen Klebstoff/Klebstoffzusammensetzung aufweist.
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Der aufgebrachte Klebstoff frisst sich mittels eine physikalischen und/oder chemischen Verbindung in die Kartenoberfläche, die zumeist aus Kunststoff oder Papier besteht, ein.
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Für die Bildung von Kippbildem oder einer 3-D-Struktur werden vorzugsweise lichttransparente Klebstoffe verwendet, die nach ihrer Zuführung für die Bildung einer ersten Schicht in einem weiteren Schritt ein Freezing-Verfahren durchlaufen.
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Weiter vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Vorteile und Zweckmäßigkeiten sind der nachfolgenden Zeichnung in Verbindung mit den Figuren zu entnehmen.
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Hierbei zeigen:
- 1 In einer beispielhaften Darstellung bei einer Ausweiskarte mit erfindungsgemäß aufgetragenen Personalisierungsdaten und Sicherheitsmerkmalen;
- 2 In einem Funktionsdiagramm der Herstellungsablauf zur Bildung eines 3-D-Bildes; und
- 3 In einem Funktionsdiagramm der Herstellungsablauf eines erfindungsgemäß gebildeten Kippbildes.
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In 1 ist in einer beispielhaften Darstellung einer Ausweiskarte mit erfindungsgemäß aufgetragenen Personalisierungsdaten und Sicherheitsmerkmalen ein handelsüblicher Personalausweis 1 mit einer Kartenoberfläche 2 dargestellt.
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Die Kartenoberfläche 2 weist üblicherweise Personalisierungsdaten 3, wie Angaben zur Person, nämlich deren Namen und Geburtsdatum, und zur Gültigkeitsdauer des Ausweises auf. Derartige Personalisierungsdaten werden üblicherweise bei einer laminierten Ausführungsform des Personalausweises zuvor auf das einlaminierte Papier aufgedruckt.
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Alternativ können derartige Personalisierungsdaten ebenso mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Aufbringen von Schrift- und/oder Bildzeichen mittels eines Klebstoffes oder einer Klebstoffzusammensetzung oder einer derartigen Flüssigkeit aufgetragen werden.
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Ein Passfoto 4 ist ebenso wie fühlbare Guillochen 5, die wellenartig als Sicherheitsmerkmal angeordnet sind, angeordnet.
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Zudem ist ein Kippbild 6 als zusätzliches Sicherheitsmerkmal aufgebracht.
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Jeder Personalausweis weist eine Unterschrift 7, die erfindungsgemäß mittels des Verfahrens zum Aufbringen von Schrift- und/oder Bildzeichen durch Klebstoffe oder Klebstoffzusammensetzungen erzeugt wird, auf. Diese Unterschrift 7 zeichnet sich dadurch aus, dass sie in ihren Liniendicken und in ihrer Auftragungshöhe dadurch realistisch wiedergegeben werden kann, indem ein Shooter-Ventil, welches auf einem Schiebeelement, welches über die Kartenoberfläche hinweg in x- und y-Richtung verschoben werden kann, montiert ist, unterschiedlich starke Dosierungen in Abhängigkeit von der momentanen Position des Dosierventils abgibt. Es kann durch Variieren der Geschwindigkeit der Verschiebebewegung des Dosierventils die Liniendicke wunschgemäß eingestellt werden.
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Zudem kann zur Erzielung der gewünschten Auftragehöhe das Schiebeelement in z-Richtung, also von der Kartenoberfläche weg oder zu ihr hin, bewegt werden.
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Eine derartige Unterschrift 7 ist aufgrund ihrer Auftragungshöhe von ungefähr 0,2 - 0,3 mm ertastbar und aufgrund der unterschiedlich einstellbaren Auftraghöhen und Liniendicken innerhalb eines Schriftzuges sehr individuell gestaltbar.
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Als zusätzliches Sicherheitsmerkmal für das aufzutragende Passfoto 4 kann eine Klebstofflinie entlang einer Grenzlinie 8 zwischen einem Hintergrund 9, der bei Passfotos üblicherweise einfarbig ausgebildet ist, und der mehrfarbigen Person 10 aufgetragen werden. Hierdurch wird eine Umrandung zur Schaffung eines 3-D-Effektes erhalten. Hierdurch entsteht zugleich ein zusätzliches Sicherheitsmerkmal, welches das Austauschen von Bildinformationen erschwert.
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Aus 2 geht in einem Funktionsdiagramm das erfindungsgemäße Erzeugen eines 3-D-Effektes bei Passfotos mittels Auftragen von Klebstoffen oder Klebstoffzusammensetzungen oder derartigen Flüssigkeiten hervor. Wie aus 2 ersichtlich ist, wird in einem ersten Schritt 11 in einem elektronisch gespeicherten Bild der Farbunterschied zwischen dem einfarbigen Hintergrund 9 des Passfotos und dem mehrfarbigen Personenbild 10 mittels eines Bildverarbeitungsprogramms festgestellt.
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In einem Schritt 12 werden diese Farbunterschiede verschiedenen Positionen auf dem Bild zugeordnet, sodass in einem weiteren Schritt 13 der Verlauf des zwischen den Positionen des Bildhintergrundes und des Bildvordergrundes verlaufenden Grenzlinie 8 berechnet werden kann.
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Abschließend wird in einem Schritt 14 ein hier nicht näher dargestelltes Schiebeelement, auf dem das Dosierventil angeordnet ist, zum Nachfahren der Grenzlinien und zum gleichzeitigen Abgeben des Klebstoffes oder der Klebstoffzusammensetzung mit einer vorbestimmbaren Dosierung angesteuert.
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In 3 wird in einem Funktionsdiagramm schematisch der Ablauf eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erzeugung eines Kippbildes dargestellt. In einem Schritt 15 wird ein Klebstoff zur Bildung einer Klebstoffschicht in der gewünschten Form, beispielsweise in Sternenform S, wie es in 1 mit Bezugszeichen 6 dargestellt ist, aufgetragen. Diese Klebstoffschicht wird in einem Schritt 16 in Teilen von einem Laser abgetragen, um die Grundstruktur eines Kippbildes mit gekippten Flächen zu erhalten.
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In einem abschließenden Schritt 17 markiert ein Markierungslaser diese Grundstruktur des Kippbildes, um das eigentliche Bild innerhalb der Grundstruktur des Kippbildes zu erzeugen. Vorteilhaft wird hierfür ein Klebstoff verwendet, der karbonisierende Inhaltsstoffe aufweist. Diese karbonisierenden Inhaltsstoffe können durch den Markierungslaser zu einer Karbonisierung angeregt werden, wodurch sich ein Farbumschlag und somit die Schaffung des gewünschten farblichen Bildes ergibt.
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Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Ausweiskarte
- 2
- Kartenoberfläche
- 3
- auf Papier aufgedruckte Personalisierungsdaten
- 4
- Passfoto
- 5
- Guillochen
- 6
- Kippbild
- 7
- Unterschrift
- 8
- Konturen/Grenzlinien
- 9
- Hintergrund
- 10
- Vordergrund
- 11
- erster Schritt des Erkennens von Farbunterschieden
- 12
- zweiter Schritt des Zuordnens der Farbunterschiede
- 13
- dritter Schritt des Berechnens des Verlaufs der Grenzlinien
- 14
- vierter Schritt des Ansteuerns eines Schiebeelementes
- 15
- Schritt des Auftragens des Klebestoffes
- 16
- Schritt des Abtragens von Teilen der Klebstoffschicht
- 17
- Schritt des Markierens von Teilen der Grundstruktur des Kippbildes
