DE102007019853A1

DE102007019853A1 - Verfahren zum Erzeugen dreidimensionaler bzw. haptisch wahrnehmbarer Informationen auf einem flächigen Informationsträger und Informationsträger

Info

Publication number: DE102007019853A1
Application number: DE200710019853
Authority: DE
Inventors: Anders Berndtsson
Original assignee: Atlantic Zeiser GmbH
Current assignee: Atlantic Zeiser GmbH
Priority date: 2007-04-25
Filing date: 2007-04-25
Publication date: 2008-10-30
Also published as: WO2008131734A1

Abstract

Ein Verfahren zum Erzeugen dreidimensionaler bzw. haptisch wahrnehmbarer Informationen (1) auf einem flächigen Informationsträger (3) (Substrat), insbesondere zum Erzeugen erhabener Buchstaben, Ziffern, Reliefs, optisch wirkender Gebilde etc., oder zum Erzeugen von Blindenschrift ist dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen (1) drucktechnisch aufgebracht werden. Des Weiteren ist ein Informationsträger (3) in flächiger Ausgestaltung mit dreidimensionalen bzw. haptisch wahrnehmbaren Informationen (1), insbesondere mit erhabenen Buchstaben, Ziffern, Reliefs, optisch wirkenden Gebilden, etc. oder mit Blindenschrift dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen (1) drucktechnisch erzeugt sind. Ein Informationsträger ist entsprechend ausgestaltet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen dreidimensionaler bzw. haptisch wahrnehmbarer Informationen auf einem flächigen Informationsträger (Substrat), insbesondere zum Erzeugen erhabener Buchstaben, Ziffern, Reliefs, optisch wirkender Gebilde, etc. oder zum Erzeugen von Blindenschrift.
Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung einen Informationsträger in flächiger Ausgestaltung mit dreidimensionalen bzw. haptisch wahrnehmbaren Informationen, insbesondere mit erhabenen Buchstaben, Ziffern, Reliefs, optisch wirkenden Gebilden, etc. oder mit Blindenschrift.
Verfahren der gattungsbildenden Art sind aus der Praxis bekannt. Blindenschrift wird bspw. mittels Prägewerkzeug erzeugt. Die Herstellung entsprechender Informationsträger, bspw. mit Blindenschrift versehen, eignet sich in idealer Weise zur Massenproduktion. Aufgrund des mit der Herstellung verbundenen Aufwandes, insbesondere in Bezug auf das erforderliche Werkzeug, eignet sich das bekannte Verfahren nicht für kleine Serien, zumal in einem solchen Falle im Wesentlichen die Rüstzeit den zu betreibenden Aufwand definiert.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Erzeugen dreidimensionaler bzw. haptisch wahrnehmbarer Informationen auf einen flächigen Informationsträger (Substrat) derart auszugestalten und weiterzubilden, dass es sich gerade für kleine Serien, insbesondere zum Erzeugen erhabener Buchstaben, Ziffern, Reliefs, optisch wirkender Gebilde, etc. oder zum Erzeugen von Blindenschrift eignet, so dass es vor allem auch möglich ist, Einzelteile bei geringstmöglichen Rüst- bzw. Vorbereitungszeiten herstellen zu können.
Entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs 1 ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen drucktechnisch aufgebracht werden.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass sich auch räumlich ausgeprägte, d. h. dreidimensionale Informationen, drucktechnisch auf Informationsträgern (Substraten) erzeugen lassen, wenn nämlich das die Informationen bildende Medium hinreichend dick auf den Informationsträger aufgebracht wird.
In vorteilhafter Weise werden die Informationen mittels Strahldrucker aufgebracht, nämlich mit einem Drucker, der zur Gruppe der sog. Non-Impact-Drucker gehört. Im Konkreten lassen sich die Informationen vorzugsweise nach dem Tintenstrahldruckverfahren aufbringen, wobei zwischen einer Aufbringungsmethode mit kontinuierlichem Tintenstrahl (continuous ink jet) und mit einzelnen Tropfen (drop an demand) unterschieden wird.
Wesentlich ist jedenfalls, dass die dreidimensionale bzw. haptisch wahrnehmbare Information drucktechnisch auf den Informationsträger in hinreichender Dicke erzeugt wird, wobei sich dabei das Tintenstrahldruckverfahren besonders eignet.
Bei dem aufzubringenden Material bzw. Medium kann es sich um eine aushärtende Flüssigkeit oder Paste handeln. Geeignete Tinten lassen sich zu dem erfindungsgemäßen Zweck verwenden.
In vorteilhafter Weise handelt es sich bei dem Medium um eine thixotrope Flüssigkeit, nämlich um ein nicht-newtonsches Fluid, welches nach dem Aufbringen relativ schnell zähflüssig wird und aushärtet.
In besonders vorteilhafter Weise härtet das Medium durch Beeinflussung mittels Strahlen aus. So eignen sich besonders Lacke, die durch Beeinflussung mittels UV-Strahlung aushärten.
Die gewünschte Dicke der Informationen lässt sich durch punktuelles, zonales bzw. partielles oder flächiges Mehrfachbedrucken bzw. Überdrucken erzeugen. Dabei ist es denkbar, dass eine reliefartige Struktur durch teilweises Überlagern der verschiedenen Schichten erzeugt wird. Durch Mehrfachbedrucken lassen sich nicht nur unterschiedliche Schichtdicken, sondern auch unterschiedlich gestaltete Reliefs erzeugen.
Das Mehrfachbedrucken kann mit dem gleichen Druckkopf oder mit unterschiedlichen Druckköpfen erfolgen, wobei es insbesondere bei linearer Arbeitsweise von Vorteil ist, hintereinander mehrere voneinander unabhängige Druckköpfe anzuordnen. Auch ist es denkbar, dass durch die verschiedenen Druckvorgänge vorzugsweise einstellbare unterschiedliche Volumina an Medium bzw. Flüssigkeit aufge bracht werden. Auch zu diesem Zwecke eignet sich die Anordnung mehrerer Druckköpfe hintereinander.
Insbesondere zur sukzessiven Härtung, vor allem aber zur Vermeidung eines „weichen Kerns" unter gehärteten Schichten ist es von Vorteil, wenn nach Erzeugung einer jeden Schicht eine Härtung, vorzugsweise unter Einwirkung von UV-Strahlung, stattfindet. Auf diese Weise lassen sich die gewünschten Dicken bzw. lässt sich ein Relief mit harter Struktur erzeugen, nämlich dadurch, dass die unterschiedlichen Schichten nacheinander aufgebracht werden, wobei jede Schicht auf eine bereits zumindest weitgehend ausgehärtete untere Schicht aufgetragen wird.
Auch ist es denkbar, dass das Medium in beliebigen Farben bzw. in Mischfarben aufgebracht wird. So lassen sich neben der eigentlichen Haptik unterschiedliche farbliche Eindrücke erzeugen bzw. vermitteln.
In ganz besonders vorteilhafter Weise werden die aufgebrachten Informationen mit einem durchsichtigen Medium, vorzugsweise mit einem Klarlack, insgesamt oder partiell überzogen. Auch der Klarlack lässt sich drucktechnisch aufbringen, vorzugsweise mittels Laserdruckverfahren. So lässt sich ein zum Schutz dienender Überzeug generieren, wobei der Klarlack im ausgehärteten Zustand härter sein kann als die sonstigen Lackschichten.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den enormen Vorteil, dass die Informationen digital aufbereitet und entsprechend gedruckt werden können. So lassen sich beliebige Einzelinformationen generieren, und zwar stets „on demand". Dabei spielt es keine Rolle, ob die Informationen als Unikat, in Kleinserie oder in Großserie erzeugt werden.
Das zuvor erörterte Verfahren lässt sich insbesondere auch dann anwenden, wenn der Informationsträger zusätzlich mit einem Sicherheitselement, bspw. mit einem elektronisch auslesbaren Sicherheitselement, bspw. mit einem Chip, zu versehen ist. So lässt sich auf beliebige Informationsträger, bspw. auf Kunststoffkarten, ein Sicherheitselement aufbringen. Die dreidimensionalen Informationen werden über das Sicherheitselement hinweg derart aufgebracht, dass sie das Sicherheitselement zumindest teilweise überlagern bzw. überdecken, wobei das Sicherheitselement insgesamt oder zumindest teilweise sichtbar ist bzw. bleibt.
Zur Begünstigung der Einbindung des Sicherheitselements ist es von Vorteil, wenn die das Sicherheitselement enthaltende Oberfläche des Informationsträgers, insbesondere die Oberfläche des Sicherheitselements, zur besseren Haftung mit dem die Informationen bildenden Medium, bearbeitet wird. Die Bearbeitung kann ein Aufrauen der Oberfläche des Sicherheitselements bzw. des Informationsträgers umfassen. Auch ist es denkbar, dass die Oberfläche des Informationsträgers, insbesondere die Oberfläche des Sicherheitselements, mit einem Stoff bzw. einer Chemikalie bearbeitet oder versehen wird, wobei der Stoff die Adhäsion gegenüber dem darauf aufgebrachten Medium begünstigt. In besonders vorteilhafter Weise reagiert das Medium zumindest teilweise mit dem Material des Informationsträgers und/oder dem Material des Sicherheitselements, so dass insoweit eine sichere Einbindung des Sicherheitselements realisierbar ist.
Bei dem Informationsträger kann es sich um einen Informationsträger beliebiger Ausgestaltung handeln, bspw. um einen Papierbogen, einen Karton, aber auch um eine Kunststoffkarte. Der Informationsträger bzw. dessen Bearbeitung kann im Wesentlichen in einer Ebene erfolgen, wobei die einzelnen Bearbeitungsstationen linear hintereinander angeordnet sind.
Handelt es sich bei dem Informationsträger um ein biegbares bzw. elastisches Material, kann die Bearbeitung des Informationsträgers im Raum erfolgen, vorzugsweise auf einer drehenden bzw. rotierenden Trommel. Entsprechend sind die Bearbeitungsstationen um die Trommel herum angeordnet, so dass sich die zur Bearbeitung erforderliche Strecke minimieren lässt.
Die Erfindung bezieht sich des Weiteren auf einen Informationsträger in flächiger Ausgestaltung, mit dreidimensionalen bzw. haptisch wahrnehmbaren Informationen, insbesondere mit erhabenen Buchstaben, Ziffern, Reliefs, optisch wirkenden Gebilden, etc. oder mit Blindenschrift. Der Informationsträger wird insbesondere nach dem Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 22 hergestellt. In erfindungsgemäßer Weise sind die Informationen drucktechnisch erzeugt.
Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung zweier Ausführungsbeispiele zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen
1 in einer schematischen Ansicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und
2 in einer schematischen Ansicht ein zweites Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei dort die Bearbeitungsstationen in einer Ebene linear angeordnet sind.
Bei den dreidimensionalen bzw. haptisch wahrnehmbaren Informationen 1 handelt es sich um Elemente der Blindenschrift, die bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel tastbare Erhebungen 2 umfasst. Diese Erhebungen 2 sind auf einem Informationsträger 3, bspw. auf einem Papierband, ausgebildet.
1 zeigt die hintereinander angeordneten Bearbeitungsstationen, die – bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel – zwei voneinander unabhängige Druckköpfe 4, 5 mit entsprechenden Steuerleitungen 6 umfassen. Mittels der Druckköpfe 4, 5 werden die Informationen 1 bzw. Erhebungen 2 drucktechnisch nach dem Tintenstrahldruckverfahren auf den Informationsträger 3 aufgebracht. Die beiden Druckköpfe 4, 5 sind schematisch dargestellt, wobei es denkbar ist, mehrere Druckköpfe hintereinander anzuordnen, um nämlich beliebig dicke Schichten drucktechnisch erzeugen zu können.
Den Druckköpfen 4, 5 ist eine UV-Lichtquelle 7 zum Aushärten des aufgebrachten Mediums nachgeordnet.
2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei dort der als Papierband ausgeführte Informationsträger 3 um eine Trommel 8 geführt bzw. gelenkt wird. Auch dort sind – symbolisch – zwei Druckköpfe 4, 5 mit entsprechenden Steuerleitungen 6 angedeutet, die zur drucktechnischen Erzeugung der Informationen 1 bzw. Erhebungen 2 dienen. Den Druckköpfen 4, 5 ist eine UV-Lichtquelle 7 zum Aushärten der drucktechnisch aufgebrachten Informationen 1 nachgeordnet.
Hinsichtlich weiterer Merkmale, die sich den Figuren nicht entnehmen lassen, sei zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung verwiesen.
Schließlich sei angemerkt, dass die voranstehend erörterten Ausführungsbeispiele lediglich der beispielhaften Erörterung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele einschränken.

Claims

Verfahren zum Erzeugen dreidimensionaler bzw. haptisch wahrnehmbarer Informationen (1) auf einem flächigen Informationsträger (3) (Substrat), insbesondere zum Erzeugen erhabener Buchstaben, Ziffern, Reliefs, optisch wirkender Gebilde, etc. oder zum Erzeugen von Blindenschrift, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen (1) drucktechnisch aufgebracht werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen (1) mittels Strahldrucker aufgebracht werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen (1) nach dem Tintenstrahldruckverfahren aufgebracht werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als aufzubringendes Material bzw. Medium eine aushärtende Flüssigkeit oder Paste verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Medium eine thixotrope Flüssigkeit verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium durch Beeinflussung mittels Strahlen aushärtet.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium durch Beeinflussung mittels UV-Strahlung aushärtet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die gewünschte Dicke der Informationen (1) durch punktuelles, zonales bzw. partielles oder flächiges Mehrfachbedrucken bzw. Überdrucken erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrfachbedrucken mit dem gleichen Druckkopf (4, 5) oder mit unterschiedlichen Druckköpfen erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass durch die verschiedenen Druckvorgänge vorzugsweise einstellbare unterschiedliche Volumina an Medium bzw. Flüssigkeit aufgebracht werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass nach Erzeugung einer jeden Schicht eine Härtung, vorzugsweise eine UV-Härtung, erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium in beliebigen Farben aufbringbar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgebrachten Informationen (1) mit einem durchsichtigen Medium, vorzugsweise mit einem Klarlack, insgesamt oder partiell, überzogen werden.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Klarlack drucktechnisch aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen (1) digital aufbereitet und entsprechend gedruckt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Informationsträger (3) ein Sicherheitselement aufgebracht wird und dass die Informationen (1) derart aufgebracht werden, dass sie das Sicherheitselement zumindest teilweise überlagern bzw. überdecken, wobei das Sicherheitselement insgesamt oder zumindest teilweise sichtbar ist.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die das Sicherheitselement enthaltende Oberfläche des Informationsträgers (3), insbesondere die Oberfläche des Sicherheitselements, zur besseren Haftung mit dem die Informationen (1) bildenden Medium, bearbeitet wird.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Informationsträgers (3), insbesondere die Oberfläche des Sicherheitselements, aufgeraut wird.
Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Informationsträgers (3), insbesondere die Oberfläche des Sicherheitselements, mit einem Stoff bearbeitet oder versehen wird, der die Adhäsion gegenüber dem darauf aufgebrachten Medium begünstigt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium zumindest teilweise mit dem Material des Informationsträgers (3), insbesondere mit dem Material des Sicherheitselements, reagiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitung des Informationsträgers (3) im Wesentlichen in einer Ebene erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitung des Informationsträgers (3) im Raum, vorzugsweise auf einer drehenden bzw. rotierenden Trommel (8), erfolgt.
Informationsträger (3) in flächiger Ausgestaltung mit dreidimensionalen bzw. haptisch wahrnehmbaren Informationen (1), insbesondere mit erhabenen Buchstaben, Ziffern, Reliefs, optisch wirkenden Gebilden, etc. oder mit Blindenschrift, insbesondere hergestellt nach dem Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Informationen (1) drucktechnisch erzeugt sind.