DE102007003033A1

DE102007003033A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Kennzeichnen von Produkten sowie gekennzeichnetes Produkt

Info

Publication number: DE102007003033A1
Application number: DE200710003033
Authority: DE
Inventors: Samuel Schindler; Ulrich Ritter
Original assignee: Nica Solutions Europ U GmbH; U-NICA SOLUTIONS (EUROPE) GmbH
Current assignee: Unica Technology AG
Priority date: 2007-01-20
Filing date: 2007-01-20
Publication date: 2008-07-24
Anticipated expiration: 2027-01-21
Also published as: DE102007003033B4

Abstract

Das Produkt ist mit einer Kennzeichnung versehen, die im Bereich einer Oberfläche des Produktes angeordnet ist. Das Produkt besteht mindestens im Bereich seiner Oberfläche aus Polycarbonat und die Kennzeichnung enthält mindestens einen Anteil eines pigmentfreien Farbstoffes. Ein Eindringen des Farbstoffes in das Polycarbonat wird durch Temperatureinwirkung unterstützt. Insbesondere ist daran gedacht, die Temperatureinwirkung gleichzeitig mit einem Laminiervorgang vorzusehen, bei dem das gekennzeichnete Produkt mit einer Abdeckschicht versehen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kennzeichnen von Produkten, bei dem eine Kennzeichnung auf eine Oberfläche des Produktes aufgebracht wird.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zum Kennzeichnen von Produkten, die mindestens eine als Druckkopf ausgebildete Einrichtung zum Aufbringen einer Kennzeichnung auf eine Oberfläche des Produktes aufweist.
Schließlich betrifft die Erfindung ein Produkt mit einer Kennzeichnung, die im Bereich einer Oberfläche des Produktes angeordnet ist.
Kennzeichnungen gemäß dem Stand der Technik können beispielsweise als Strichcode ausgebildet sein, der für eine automatische Erfassung unter Verwendung von Scannern geeignet ist. Ebenfalls können die Kennzeichnungen als Kodierungen, Markierungen, Individualisierungen oder Personalisierungen realisiert sein. Im einfachsten Fall werden derartige Kennzeichnungen unter Verwendung von Klebeetiketten auf die Produkte aufgebracht. Im Bereich der Kennzeichnung von Produkten mit erhöhten Anforderungen an eine Fälschungssicherheit ist es auch bereits bekannt, derartige Kennzeichnungen aufzudrucken. Es werden hierzu relativ dunkle Druckfarben oder Drucktinten verwendet.
Bei einem Bedrucken von Kunststoffen, insbesondere von Polycarbonat, besteht ein Problem darin, daß aufgedruckte Kennzeichnungen häufig nur an der Oberfläche des Produktes angeordnet sind oder nur eine sehr geringe Anfärbung des Produktes selbst verursachen. Im Bereich von sicherheitsrelevanten Anforderungen können deshalb bislang beim Bedrukken von Polycarbonat noch nicht alle Anforderungen erfüllt werden, die an eine hohe Fälschungssicherheit bzw. einen Schutz vor Verfälschungen gestellt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der einleitend genannten Art derart zu verbessern, daß eine Kennzeichnung von Produkten unterstützt wird, die mindestens teilweise aus Polycarbonat bestehen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Kennzeichnung eine Substanz verwendet wird, die mindestens einen Anteil eines pigmentfreien Farbstoffes enthält und die auf ein Produkt aufgedruckt wird, das mindestens im Bereich seiner der Kennzeichnung zugewandten Oberfläche aus Polycarbonat besteht.
Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu konstruieren, daß eine Kennzeichnung von Produkten unterstützt wird, die mindestens teilweise aus Polycarbonat bestehen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Druckkopf an einen Vorratsbehälter für eine Flüssigkeit angeschlossen ist, die mindestens einen Anteil eines pigmentfreien Farbstoffes enthält und daß das Produkt mindestens im Bereich seiner der Kennzeichnung zugewandten Oberfläche aus Polycarbonat besteht.
Schließlich besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Produkt der einleitend genannten Art derart auszubilden, daß die Anbringung einer Kennzeichnung mit hoher Fälschungssicherheit unterstützt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kennzeichnung aus einer getrockneten Substanz ausgebildet ist, die mindestens einen Anteil eines pigmentfreien Farbstoffes enthält, der mindestens zum Teil in einen unter der Kennzeichnung angeordneten und aus Polycarbonat ausgebildeten Bereich des Produktes eingedrungen ist.
Die Verwendung einer Substanz mit einem Anteil eines pigmentfreien Farbstoffes ermöglicht es, daß der Farbstoff ausreichend tief in das Polycarbonat eindringen kann, um eine deutliche Durchfärbung zu erreichen. Erfindungsgemäß lassen sich Eindringtiefen des Farbstoffes in das Polycarbonat bis zu einer Tiefe von 40 bis 70 Mikrometer erreichen. Gegenüber einer Verwendung von pigmentierten Farbstoffen entspricht dies etwa einer Verzehnfachung der Eindringtiefe. Es ist hierdurch nicht möglich, die Kennzeichnung in einfacher Weise durch Verwendung eines Lösungsmit tels oder einen Poliervorgang von der Oberfläche des Produktes aus Polycarbonat zu entfernen.
Durch die erfindungsgemäße Kennzeichnung dringt der Farbstoff in das Polycarbonat ein und führt zu einer extremen Erschwerung von Manipulationsversuchen am gekennzeichneten Substrat. Insbesondere werden ein Entfernen oder Ändern der Kennzeichnung erheblich erschwert. Eventuelle Manipulationsversuche werden sichtbar, da diese nur durch einen Materialabtrag realisiert werden können.
Die Substanz mit dem pigmentfreien Farbstoff kann als eine Flüssigkeit ausgebildet sein, verwendbar sind aber auch eher pastöse Drucksubstanzen oder feste Substanzen, die im Transferverfahren auf das Polycarbonat übertragen werden. Vorzugsweise ist daran gedacht, die Kennzeichnung auf das Polycarbonat aufzubringen, grundsätzlich ist es aber auch möglich, die Kennzeichnung in das Substrat einzubringen.
Eine besonders große Eindringtiefe wird dadurch unterstützt, daß als Flüssigkeit eine mindestens anteilsmäßig unpigmentierte Tinte verwendet wird.
Eine besonders preiswerte Aufbringung der Kennzeichnung kann dadurch erfolgen, daß die Kennzeichnung von einem Tintenstrahldrucker auf das Produkt aufgebracht wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, daß ein einlagiges oder ein mindestens zweilagiges Produkt gekennzeichnet wird.
Das Eindringen des Farbstoffes in das Polycarbonat wird dadurch unterstützt, daß das mit der Kennzeichnung versehene Produkt auf eine Temperatur oberhalb einer Umgebungstemperatur erwärmt wird.
Eine fälschungssichere Anordnung der Kennzeichnung auf dem Produkt wird auch dadurch unterstützt, daß das mit der Kennzeichnung versehene Produkt mit einem Druck beaufschlagt wird.
Eine einfache Verfahrensdurchführung wird dadurch erreicht, daß die Kennzeichnung direkt auf eine Oberfläche des Produktes aufgedruckt wird.
Eine Verfahrensdurchführung unter Verwendung preiswerter Komponenten wird dadurch unterstützt, daß die Kennzeichnung von einem Ink-Jet-Drucker auf das Produkt aufgedruckt wird.
Für einen Schutz der Kennzeichnung gegenüber von mechanischen Beanspruchungen wird vorgeschlagen, daß das mit der Kennzeichnung versehene Produkt mit einer Abdeckung laminiert wird. Insbesondere ist an die Verwendung einer Schutzfolie, einer Schutzlaminates oder eines Overlays gedacht.
Zur Vereinfachung einer Prozeßdurchführung wird vorgeschlagen, daß die Erwärmung des mit der Kennzeichnung versehenen Produktes und die Laminierung im wesentlichen gleichzeitig durchgeführt werden, wobei dies die Durchführung direkt aufeinander folgender Arbeitsschritte einschließt.
Insbesondere erweist es sich als vorteilhaft, daß die Erwärmung des mit der Kennzeichnung versehenen Produktes auf eine Temperatur von etwa 140°C bis 240°C, insbesondere etwa 180°C, durchgeführt wird.
Eine dauerhafte hohe Konturschärfe der aufgebrachten Kennzeichnung wird dadurch unterstützt, daß nach der Anordnung der Kennzeichnung auf dem Produkt und vor der Durchführung der Laminierung eine Trocknung der Kennzeichnung durchgeführt wird.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
1 einen Querschnitt durch ein Material mit einer Kennzeichnung,
2 die Anordnung gemäß 1 nach einer teilweisen Einfärbung des Materials durch die Kennzeichnung,
3 eine Anordnung zur Durchführung einer Laminierung des gekennzeichneten Materials gemäß 2 mit einer Deckschicht sowie zur Durchführung einer Temperaturbeaufschlagung während des Laminierungsvorganges und
4 das laminierte Produkt gemäß 3 nach einem Abschluß des Laminierungsvorganges und einem weiteren Eindringen mindestens eines Farbstoffes der Kennzeichnung in das Material der Trägersubstanz.
Gemäß der Ausführungsform in 1 ist ein Produkt (1) mit einer Kennzeichnung (2) versehen. Die Kennzeichnung (2) kann als ein Strichcode realisiert sein. Insbesondere ist an eine Realisierung der Kennzeichnung (2) als Sicherheitscode gedacht. Die Kennzeichnung (2) ist auf einer Oberfläche (3) des Produktes (1) oder im Bereich der Oberfläche (3) angeordnet.
2 zeigt die Anordnung gemäß 1 nach einem teilweisen Eindringen eines Farbstoffes (4) der Kennzeichnung (2) in das Material des Produktes (1). Als Material für das Produkt (1) wird mindestens im Bereich der Oberfläche (3) Polycarbonat verwendet. Der Farbstoff (4) ist mindestens anteilsmäßig pigmentfrei ausgebildet.
Eine Aufbringung der Kennzeichnung (2) kann beispielsweise unter Verwendung eines Inkjet-Druckers erfolgen. Ebenfalls ist es möglich, das Material für die Kennzeichnung (2) in einem Transfer-Verfahren unter Verwendung einer Trägerfolie aufzubringen.
Das Produkt (1) kann unterschiedlich realisiert sein. Gedacht ist beispielsweise an ID-Karten, Ausweis- und Paß-Dokumente, Führerscheine, Compaktdisk, Musik-CD, Ausweise, Zugangskarten, Krankenversicherungskarten oder Datenträger.
3 zeigt das gekennzeichnete und bereits teilweise eingefärbte Produkt gemäß 2 im Bereich einer Laminiereinrichtung (5), die mit zwei Walzen (6, 7) versehen ist. Die Walzen (6, 7) sind auf ein geeignetes Temperaturniveau temperiert. Beim Laminiervorgang wird das mit der Kennzeichnung (2) versehene Produkt (1) mit einer Abdeckung (8) versehen, die vorzugsweise als eine Folie ausgebildet ist. Ein Abstand der Walzen (6, 7) ist derart gewählt, daß bei einem Einführen des mit der Abdeckung (8) versehenen Produktes (1) ein vorgebbarer Druck ausgeübt wird. Zusätzlich erfolgt eine Wärmebeaufschlagung der Abdeckung (8) und/oder des Produktes (1).
Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform sind beide Walzen (6, 7) oberhalb einer Umgebungstemperatur temperiert, so daß sowohl von einer Unterseite (9) des Produktes (1) als auch durch die Abdeckung (8) hindurch eine Wärmezufuhr erfolgt. Die Wärmezufuhr unterstützt zum einen eine dauerhafte Anordnung der Abdeckung (8) auf dem Produkt (1), darüber hinaus wird durch die Erwärmung auch ein tiefes Eindringen des Farbstoffes (4) in das Produkt (1) unterstützt.
Alternativ zu der im Ausführungsbeispiel veranschaulichten Verwendung von Walzen (6, 7) ist es auch möglich, den Laminiervorgang unter Verwendung von Laminierplatten oder Laminierblechen durchzuführen. Alternativ zu der vorstehend beschriebenen Wärmezufuhr von zwei Seiten ist es häufig ausreichend, eine einseitige Wärmezufuhr zu realisieren. Eine zweiseitige Wärmezufuhr erweist sich allerdings bei einem mehrlagigen Aufbau als vorteilhaft, insbesondere bei einer Abdeckung der Kennzeichnungen durch eine Schutzschicht.
4 zeigt das mit der Abdeckung (8) versehene Produkt (1) nach einem Abschluß des Eindringvorganges des Farbstoffes (4) in das Produkt (1) hinein. Es ist zu erkennen, daß gegenüber 2 eine deutlich tiefere Eindringtiefe des Farbstoffes (4) in das Produkt (1) erreicht werden konnte. Dieses Eindringen wird wesentlich durch die Kombination der Verwendung eines zumindest bereichsweise pigmentfreien Farbstoffes (4) und der durchgeführten Temperierung auf ein Temperaturniveau oberhalb der Umgebungstemperatur erreicht.
Bei einem Übergang von der Anordnung gemäß 1 zur Anordnung gemäß 2 erfolgt üblicherweise ein Trocknen der Kennzeichnung (2) und der Farbstoff (4) dringt etwa zwei bis fünf Mikrometer in das Produkt (1) ein. Nach einer Temperierung im Bereich der Laminiereinrichtung (5) mit einer Temperatur von etwa 180°C ergibt sich gemäß 4 eine typische Eindringtiefe des Farbstoffes (4) in das typische Eindringtiefe des Farbstoffes (4) in das Produkt (1) im Bereich von 40 bis 70 Mikrometer.

Claims

Verfahren zum Kennzeichnen von Produkten, bei dem eine Kennzeichnung auf eine Oberfläche des Produktes aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Kennzeichnung (2) eine Flüssigkeit verwendet wird, die mindestens einen Anteil eines pigmentfreien Farbstoffes (4) enthält und die auf ein Produkt (1) aufgedruckt wird, das mindestens im Bereich seiner der Kennzeichnung (2) zugewandten Oberfläche (2) aus Polycarbonat besteht.
verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Substanz eine mindestens anteilsmäßig unpigmentierte Tinte verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzeichnung (2) von einem Tintenstrahldrucker auf das Produkt (1) aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein mindestens zweilagiges Produkt (1) gekennzeichnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Kennzeichnung (2) versehene Produkt (1) auf eine Temperatur oberhalb einer Umgebungstemperatur erwärmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Kennzeichnung (2) versehene Produkt (1) mit einem Druck beaufschlagt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzeichnung (2) direkt auf eine Oberfläche (3) des Produktes (1) aufgedruckt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzeichnung (2) von einem Ink-Jet-Drucker auf das Produkt (1) aufgedruckt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Kennzeichnung (2) versehene Produkt (1) mit einer Abdeckung (8) laminiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung des mit der Kennzeichnung (2) versehenen Produktes (1) und die Laminierung im wesentlichen gleichzeitig durchgeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung des mit der Kennzeichnung (2) versehenen Produktes (1) auf eine Temperatur von 140°C bis 240°C, insbesondere etwa 180°C durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Anordnung der Kennzeichnung (2) auf dem Produkt (1) und vor der Durchführung der Laminierung eine Trocknung der Kennzeichnung (2) durchgeführt wird.
Vorrichtung zum Kennzeichnen von Produkten, die mindestens eine als Druckkopf ausgebildete Einrichtung zum Aufbringen einer Kennzeichnung auf eine Oberfläche des Produktes aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkopf an einen Vorratsbehälter für eine Flüssigkeit angeschlossen ist, die mindestens einen Anteil eines pigmentfreien Farbstoffes enthält und daß das Produkt mindestens im Bereich seiner der Kennzeichnung zugewandten Oberfläche aus Polycarbonat besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit im Vorratsbehälter mindestens anteilsmäßig als unpigmentierte Tinte ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufbringen der Kennzeichnung als ein Tintenstrahldrucker ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Kennzeichnung eines mindestens zweilagigen Produktes (1) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Transportrichtung des Produktes hinter dem Druckkopf eine Temperiereinrichtung zur Erwärmung des Produktes (1) auf eine Temperatur oberhalb einer Umgebungstemperatur angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß in Transportrichtung hinter dem Druckkopf eine das Produkt (1) mit einem Druck beaufschlagende Einrichtung angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkopf zu einer direkten Bedruckung einer Oberfläche (3) des Produktes (1) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkopf als Teil eines Inkjet-Druckers ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß in Transportrichtung hinter dem Druckkopf eine Laminiereinrichtung zur Beschichtung des Produktes (1) mit einer Abdeckung (8) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Laminiereinrichtung zur Erwärmung des mit der Kennzeichnung (2) versehenen Produktes (1) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperiereinrichtung zur Erwärmung des Produktes (1) mit einer Temperatur von etwa 140°C bis 240°C, insbesondere 180°C ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß in Transportrichtung hinter dem Druckkopf und vor der Laminiereinrichtung eine Trocknungseinrichtung für die Kennzeichnung (2) angeordnet ist.
Produkt mit einer Kennzeichnung, die im Bereich einer Oberfläche des Produktes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzeichnung (2) aus einer getrockneten Substanz ausgebildet ist, die mindestens einen Anteil eines pigmentfreien Farbstoffes enthält, der mindestens zum Teil in einen unter der Kennzeichnung (2) angeordneten und aus Polycarbonat ausgebildeten Bereich des Produktes (1) eingedrungen ist.
Produkt nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzeichnung (2) aus einer getrockneten Tinte ausgebildet ist.
Produkt nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzeichnung (2) durch einen Inkjet-Drucker auf die Oberfläche (3) aufgebracht ist.
Produkt nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzeichnung (2) auf die Oberfläche (3) aufgedruckt ist.
Produkt nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzeichnung (2) mit einer Abdeckschicht versehen ist.
Produkt nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzeichnung (2) als ein Lack ausgebildet ist.
Produkt nach einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzeichnung (2) als ein Folienmaterial ausgebildet ist.
Produkt nach einem der Ansprüche 25 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Kennzeichnung (2) als ein Strichcode ausgebildet ist.
Produkt nach einem der Ansprüche 25 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Farbstoff mindestens zum Teil aus einer unpigmentierten Tinte ausgebildet ist.
Produkt nach einem der Ansprüche 25 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt mindestens zweilagig ausgebildet ist.