-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen
eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments sowie ein Wert- und/oder
Sicherheitsdokument, welches ein Sicherheitsmerkmal umfasst, bei
dem in einem metallisierten Bereich eine lokale Demetallisierung
zur Strukturierung vorgenommen wird oder ist. Die Vorrichtung zur
Herstellung umfasst eine Vorrichtung zum Einbringen eines Sicherheitsmerkmals.
-
Hintergrund der Erfindung
-
Aus
dem Stand der Technik sind Wert- und/oder Sicherheitsdokumente bekannt,
die mindestens einen metallisierten Bereich umfassen. Ein solcher
metallisierter Bereich stellt ein Sicherheitselement dar. Metallisierte
Bereiche werden im Stand der Technik häufig in Verbindung
mit beugenden Prägestrukturen, beispielsweise Prägehologramme,
verwendet, um eine Reflektivität dieser Strukturen zu erhöhen.
Bei diesen Ausprägungsformen ist eine Information oder
ein Informationsgehalt in der Regel in der beugenden Struktur gespeichert.
-
Aus
der
DE 10 2006
006 323 A1 ist ein Mehrschichtkörper mit einem
optisch maschinell lesbaren Sicherheitsmerkmal bekannt. Der Mehrschichtkörper umfasst
mindestens eine Kunststoffschicht mit in dieser Schicht abgeformten
mikroskopisch feinen Reliefstrukturen, wobei die optische Wirkung
der mikroskopisch feinen Reliefstrukturen bereichsweise zum Einschreiben
einer Information veränderbar ist. Die Schicht weist erste
und zweite Bereiche mit unterschiedlichen Reliefstrukturen auf,
die ein eine erste Information codierendes Hintergrundmuster bilden, das
partiell zum Einschreiben eines eine individualisierte zweite Information
codierenden, das Hintergrundmuster überlagernden individualisierten
Codemusters veränderbar ist. Beschrieben sind Ausführungsformen,
bei denen die Reliefstrukturen mit einer metallischen Schicht überzogen
sind. Zum Einschreiben der zweiten Information ist dort vorgeschlagen, die
Metallschicht partiell zu entfernen, so dass sich die Beugungseigenschaften
der Reliefstrukturen an dieser Stelle verändern. Für
eine Verifizierung des beschriebenen Sicherheitsmerkmals ist ein
hoher apparativer Aufwand notwendig, da jeweils die Beugungseigenschaften
nachgewiesen bzw. beobachtet werden.
-
Aus
der
DE 199 15 325
A1 ist eine mehrschichtige Ausweiskarte mit mindestens
einer Trägerfolie und einer transparenten Deckfolie bekannt, unter
der sich ein metallisiertes Element befindet, welches durch die
transparente Deckfolie hindurch visuell erkennbar ist. Dort ist
beschrieben, eine teilweise Demetallisierung vorzunehmen, um beispielsweise
eine Seriennummer zu speichern.
-
Ein
weiteres Problem im Bereich von Wert- und Sicherheitsdokumenten,
insbesondere im Bereich von Wert- und Sicherheitsdokumenten, die
aus mehreren Substratschichten zusammengefügt sind, besteht
darin, dass einzelne Sicherheitselemente, d. h. bauliche Einheiten,
die ein Sicherheitsmerkmal umfassen, von den übrigen Bestandteilen
des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments abgetrennt werden können,
um mit anderen Bestandteilen ein gefälschtes Sicherheits-
und/oder Wertdokument zu erzeugen. Dieses Problem besteht insbesondere
bei metallisierten Folien, in die durch eine lokale partielle Demetallisierung
eine Information codiert ist und die auf ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument
aufgebracht werden.
-
Aufgabe der Erfindung
-
Der
Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen
eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments zu schaffen, welches ein
schwerer zu verfälschendes Sicherheitsmerkmal auf Basis
eines strukturierten metallisierten Bereichs schafft, welches leicht
zu verifizieren ist, sowie ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument
mit einem entsprechenden fälschungssicheren und leicht verifizierbaren
Sicherheitsmerkmal sowie eine Vorrichtung zum Einbringen eines solchen
Sicherheitsmerkmals in einen Dokumentkörper.
-
Grundzüge der Erfindung
-
Zur
Lösung des technischen Problems wird ein Verfahren zum
Herstellen eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments geschaffen,
welches die Schritte umfasst: Bereitstellen mindestens eines färbbaren
Substrats, welches über einen lokalen Energieeintrag lokal
dauerhaft farblich verändert werden kann, Erzeugen eines
Dokumentkörpers, indem sich mindestens ein metallisierter
Bereich und das mindestens eine färbbare Substrat zumindest
teilweise flächig bezogen auf mindestens eine ausgezeichnete
Richtung überlappen, Eintragen von Energie gerichtet entlang
der oder parallel zu der mindestens einen ausgezeichneten Richtung
und fokussiert in der Weise, dass zugleich eine lokale Demetallisierung und
eine lokale dauerhafte Farbänderung in dem mindestens einen
färbbaren Substrat bewirkt wird. Man erhält somit
ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument, umfassend einen Dokumentkörper
mit mindestens einem färbbaren Substrat, das mittels eines
lokalisierten Energieeintrags lokal dauerhaft farblich veränderbar
ist, und einem metallisierten Bereich, wobei sich der mindestens
eine metallisierte Bereich und das mindestens eine färbbare
Substrat zumindest teilweise flächig bezogen auf mindestens
eine ausgezeichnete Richtung überlappen. In diesem Wert-
und/oder Sicherheitsdokument sind in dem färbbaren Substrat
eine farbige Strukturierung und in dem metallisierten Bereich eine
durch Demetallisierung gebildete korrespondierende Strukturierung ausgebildet,
die sich bezogen auf die mindestens eine ausgezeichnete Richtung
deckungsgleich überlagern. Dieses bietet zum einen den
Vorteil, dass dieselbe Information in zwei unterschiedlichen Elementen,
dem färbbaren Substrat und dem metallisierten Bereich,
gespeichert ist. Wird beispielsweise das Wert- und/oder Sicherheitsdokument
zum Zwecke einer Fälschung zerlegt, so kann beispielsweise
der metallisierte Bereich nicht ohne weiteres auf einem anderen
Wert- und/oder Sicherheitsdokument angewendet werden, um eine Eindrucksfälschung
herzustellen. Verfahrenstechnisch ist die Herstellung des Wert-
und/oder Sicherheitsdokuments jedoch stark vereinfacht, da die Strukturierungen
im selben Arbeitsvorgang mittels des Einstrahlens von Energie erfolgt.
-
Für
die Herstellung wird eine Vorrichtung zum Einbringen eines Sicherheitsmerkmals
in ein Wert- und/oder Sicherheitsdokuments mit einem Dokumentkörper
vorgeschlagen, der mindestens ein färbbares Substrat, das
mittels eines lokalisierten Energieeintrags lokal dauerhaft farblich
veränderbar ist, und einen metallisierten Bereich umfasst,
wobei sich der mindestens eine metallisierte Bereich und das mindestens
eine färbbare Substrat zumindest teilweise flächig
bezogen auf mindestens eine ausgezeichnete Richtung überlappen,
wobei die Vorrichtung umfasst:
eine Energiequelle, mit der
fokussiert Energie in Form eines Strahls in den Dokumentkörper
eingetragen werden kann,
erste Antriebseinrichtungen zum Bewegen
des Strahls relativ zu dem Dokumentkörper, sowie eine Steuereinheit,
die mit der Energiequelle und den ersten Antriebseinrichtungen verbunden
ist und diese ansteuert, so dass gezielt entlang der mindestens
einen ausgezeichneten Richtung Energie in den Dokumentkörper
eintragbar ist oder eingetragen wird, so dass zugleich in dem färbbaren
Substrat eine farbige Strukturierung und in dem metallisierten Bereich
eine durch Demetallisierung gebildete korrespondierende Strukturierung
ausgebildet werden oder ausbildbar sind, die sich bezogen auf die
mindestens eine ausgezeichnete Richtung deckungsgleich überlagern. Die
Vorrichtung zum Einbringen des Sicherheitsmerkmals kann Bestandteil
einer Vorrichtung zum Herstellen eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments
sein oder getrennt ausgebildet sein.
-
Definitionen
-
Als
Sicherheits- und/oder Wertdokumente seien lediglich beispielhaft
genannt: Personalausweise, Reisepässe, ID-Karten, Zugangskontrollausweise,
Visa, Steuerzeichen, Tickets, Führerscheine, Kraftfahrzeugpapiere,
Banknoten, Schecks, Postwertzeichen, Kreditkarten, beliebige Chipkarten
und Haftetiketten (z. B. zur Produktsicherung).
-
Ein
Sicherheitselement ist eine bauliche Einheit, die zumindest ein
Sicherheitsmerkmal umfasst. Ein Sicherheitselement kann eine selbständige
bauliche Einheit sein, die mit einem Sicherheits- und/oder Wertdokument
verbunden, beispielsweise verklebt, werden kann, es kann sich aber
auch einen integralen Bestandteil eines Sicherheits- und/oder Wertdokuments
handeln. Ein Beispiel für ersteres ist ein auf ein Sicherheits-
und/oder Wertdokument aufklebbares Visum. Ein Beispiel für
letzteres ist ein in einen Geldschein oder einen Ausweis integriertes,
beispielsweise einlaminiertes, flächiges Konstrukt. Unter
letzteres fallen auch Schichten bzw. Beschichtungen, die auf ein
Substrat aufgebracht werden.
-
Ein
Sicherheitsmerkmal ist eine Struktur, die nur mit (gegenüber
einfachem Kopieren) erhöhtem Aufwand oder gar nicht unautorisiert
herstellbar, reproduzierbar, manipulierbar oder veränderbar
ist. Im Rahmen der Erfindung wird ein Sicherheitselement durch eine überlappende
Anordnung eines durch einen Energieeintrag lokal dauerhaft färbbaren
Substrats und eines flächig ausgebildeten metallisierten Bereichs
geschaffen, die zugleich durch einen fokussiert eingebrachten Energieeintrag
strukturiert sind. In dem färbbaren Substrat bildet sich
eine verfärbte Strukturierung, die mit einer Strukturierung
des metallisierten Bereichs korrespondiert, die als lokale Demetallisierung
ausgebildet ist.
-
Ein
metallisierter Bereich ist eine flächige Ausdehnung eines
Metalls, einer Metalllegierung und/oder eines Metalloxids, welche
in der Regel eine glänzende und/oder spiegelnde und/oder
reflektierende Eigenschaft aufweisen.
-
Ein Überlappungsbereich
gibt das Gebiet oder die Fläche an, die eine Schnittmenge
der sich überlagernden Entitäten in einer gedachten
Projektionsebene angibt, wobei die gedachte Projektionsebene senkrecht
zu einer ausgezeichneten Richtung, welche parallel zu der Projektionsrichtung
ist, orientiert ist. Die ausgezeichnete Richtung ist in der Regel eine
Betrachtungsrichtung eines Sicherheitsdokuments.
-
Bevorzugte Ausführungsformen
-
Bei
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt
das Eintragen der Energie in Form eines Einstrahlens von fokussiertem
Licht. Diese Energieform kann leicht erzeugt werden und ist auf
einfache Weise fokussierbar.
-
Bei
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird über
das Eintragen der Energie Information in Form einer Strukturierung
des mindestens einen metallisierten Bereichs und/oder in Form einer verfärbten
Strukturierung des verfärbbaren Substrats gespeichert.
-
Die
Strukturierung wird bevorzugt so vorgenommen, dass der Energieeintrag
in den Dokumentkörper gerastert abtastend oder vektoriell
abfahrend erfolgt, um den metallisierten Bereich zu strukturieren
und das färbbare Substrat zu verfärben. Bei einem
gerastert abtastenden Energieeintrag wird die Energie nacheinander
in einzelne Rasterbereiche eines vorzugsweise matrixförmig
ausgebildeten Rasters eingetragen. Eine Strukturierung entsteht
dadurch, dass in manche Rasterbereiche Energie eingetragen wird,
während in andere Rasterbereiche keine Energie eingetragen
wird. Bei einem Laser ist dies dadurch zu erreichen, dass ein optisches
System einen Fokuspunkt des Lasers schrittweise in die einzelnen
Rasterbereiche, die Bildpunkten der Strukturierung entsprechen,
lenkt. Um die Strukturierung auszuführen, wird der Energiestrahl,
beispielsweise mittels eines Shutters oder einer Verschlussblende, für
die Rasterpunkte blockiert, an denen keine Demetallisierung oder
Verfärbung des färbbaren Substrats vorgenommen
werden soll. An den übrigen Rasterpunkten wird der Energieeintrag
vorgenommen. Bei einer rasternd abtastenden Strukturierung sind
die sich ergebenden Strukturierungen aus einzelnen Rasterbereichen
oder Bildpunkten zusammengesetzt. Bei einem abfahrenden Energieeintrag
wird die Strahlführung kontinuierlich verändert,
was bedeutet, dass die Optik so ausgestaltet ist, dass der Fokus
die Strukturierung kontinuierlich abfährt. So erhält
man eine kontinuierliche Strukturierung.
-
Um
eine Fälschung und Nachahmung deutlich zu erschweren, ist
bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass
eine Fokusgröße während des abtastenden
oder abfahrenden Energieeintrags variiert wird. Insbesondere bei
einem abfahrenden Energieeintrag erhält man so linienartige
Strukturierungen, deren Linienstärke variiert. Es ergibt sich
für den Fachmann, dass eine Relativbewegung des Fokus während
des Abfahrens so groß sein muss, dass eine zurückgelegte
Strecke des Fokus auf dem metallisierten Bereich bzw. in dem färbbaren Substrat
größer als eine Änderung des Fokusdurchmessers
sein muss.
-
Besonders
bevorzugt werden Ausführungsformen des Verfahrens, bei
denen der Energieeintrag während des Abtastens oder Abfahrens
hinsichtlich einer eingetragenen Energiemenge variiert wird, um an
einigen Stellen im Bereich der flächigen Überlappung
des mindestens einen metallisierten Bereichs und des färbbaren
Substrats nur eine Metallisierung und an anderen Stellen zugleich
eine Demetallisierung und eine Verfärbung des färbbaren
Substrats herbeizuführen. Dies bedeutet, dass zusätzlich
zu den erfindungsgemäßen Strukturierungen, die
bezüglich der Energieeintragrichtung deckungsgleich in dem
metallisierten Bereich und in dem färbbaren Substrat ausgebildet
sind, zusätzliche Strukturierungen in Form von Demetallisierungen
erzeugt werden.
-
Über
eine Variation der eingetragenen Energiemengen kann bei einigen
Ausführungsformen auch eine Farbintensität des
färbbaren Substrats beeinflusst werden. Bei Substraten,
die beispielsweise schwärzbar sind, können über
die Energievariationen beispielsweise Graustufenwerte erzeugt werden.
-
Bei
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden
die Strukturierungen in Form von alphanumerischen Zeichnungen ausgeführt.
Zeichenhöhen liegen vorzugsweise im Bereich von 200 μm
bis 5 mm. Bevorzugt werden die Strukturierungen als Mikrozeichen
mit einer maximalen Zeichenhöhe im Bereich von 1,2 mm bis
700 μm ausgeführt. Einige Ausführungsformen
sehen Zeichenhöhen von kleiner 500 μm, bevorzugter
kleiner 300 μm vor.
-
Bei
wieder einer anderen Ausführungsform wird die zugeführte
Energiemenge so variiert, dass zusätzlich an der Oberfläche
des Dokumentkörpers eine taktil wahrnehmbare Veränderung
zugleich mit der Demetallisierung und Verfärbung des färbbaren Substrats
vorgenommen wird. Hierdurch ist oder wird eine dritte Strukturierung
in den Dokumentkörper eingebracht, die deckungsgleich entlang
der Energieeintragrichtung zu den übrigen Strukturierungen
ausgebildet ist. Das Wert- und/oder Sicherheitsdokument wird in
der Regel als flaches kartenförmiges Dokument ausgeführt.
Ein solches Wert- und/oder Sicherheitsdokument weist eine Vorder-
und Rückseite auf. Bei einer Verifizierung von Sicherheitsmerkmalen
findet in der Regel eine Betrachtung der Vorder- und/oder Rückseite
des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments statt.
-
Bei
einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass
ein Energieeintrag strahlenförmig verkippt gegenüber
einer Oberflächennormalen des Dokumentkörpers
erfolgt. Bezüglich der Richtung, in der die Energie in
den Dokumentkörper beim Erzeugen der Strukturierungen eingetragen
wird, sind die erzeugten Strukturierungen, d. h. die Demetallisierung
und die Verfärbung in dem färbbaren Substrat,
deckungsgleich. Wird der Dokumentkörper hingegen bei einer
solchen Weiterbildung entlang der Flächennormalen betrachtet,
so zeigt sich abhängig von einer Beabstandung des metallisierten
Bereichs von dem färbbaren Substrat entlang der Flächennormalen
des Dokumentkörpers ein Versatz zwischen den beiden Strukturierungen.
Dieses kann als zusätzliches Sicherheitsmerkmal ausgenutzt
werden. Durch eine Verkippung kann der Versatz variiert werden und
führt zur Deckungsgleiche, wenn der Dokumentkörper
entlang der ursprünglichen Energieeintragsrichtung betrachtet wird.
-
Bei
einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen,
dass mehrere Strukturierungen in den Dokumentkörper in
der Weise eingebracht werden, dass zugleich eine Demetallisierung
und eine Verfärbung des färbbaren Substrats vorgenommen
werden, die mehreren Strukturierungen jedoch durch Energieeintrag
erzeugt werden, der strahlenförmig unter verschiedenen
Verkippungen bezüglich der Oberflächennormale
des Dokumentkörpers vorgenommen wird. Die unterschiedlichen
Strukturierungen weisen bei dieser Ausführungsform unter
unterschiedlichen Betrachtungswinkeln jeweils einen unterschiedlich
großen Versatz zwischen der durch die Demetallisierung
geschaffenen Strukturierung und der durch die Verfärbung
geschaffenen Strukturierung auf.
-
Das
Erzeugen des Dokumentkörpers umfasst vorzugsweise ein Bereitstellen
von mehreren Substratschichten, von denen eine das mindestens eine
färbbare Substrat umfasst oder ist, ein Zusammentragen
der mehreren Substratschichten und ein Laminieren der mehreren Substratschichten
unter Anwendung von Wärme und Druck zu einem Laminat. Der
metallisierte Bereich kann in den Dokumentkörper eingefügt
werden, indem beispielsweise eine der mehreren Substratschichten
eine zumindest teilweise metallisierte Folie umfasst oder ist. Ebenso
ist es denkbar, dass der mindestens eine metallisierte Bereich in
Form eines zumindest partiell metallisierten Streifens oder eines
zumindest partiell metallisierten Patches in das Laminat zwischen
zwei der mehreren Substratschichten eingearbeitet wird. Hierzu wird
der Streifen oder der Patch vor dem Laminieren, d. h. beim Zusammentragen
der Substratschichten zwischen diesen angeordnet. Bei den Substratschichten
handelt es sich üblicherweise um thermoplastische Kunststoffschichten,
die miteinander beim Laminationsprozess einen nicht zerstörungsfrei
lösbaren Verbund eingehen. Sind alle Substratschichten aus
demselben Kunststoffmaterial gewählt, so ist es möglich,
einen monolithischen Dokumentkörper herzustellen. Ein solcher
ist besonders zerstörungssicher.
-
Der
metallisierte Bereich kann direkt und/oder beabstandet von einem
beugenden Element, beispielsweise einem Hologramm, angeordnet werden
oder sein. Wird der mindestens eine metallisierte Bereich beispielsweise
in Form eines Streifens in den Dokumentkörper eingebracht,
so kann es sich hierbei um einen so genannten Hologrammfaden handeln,
in dem ein Hologramm gespeichert ist, welches durch den metallisierten
Bereich überdeckt ist. Wird der Dokumentkörper
als Laminat ausgebildet, so kann die Substratschicht, die das färbbare
Substrat umfasst oder ist, auf einfache Weise von dem metallisierten
Bereich beabstandet in dem Dokumentkörper angeordnet werden.
Beispielsweise können zwischen der Substratschicht, die
aus einem mittels eines Lasers karbonisierbaren Kunststoff besteht, durch
transparente und/oder transluzente Substratschichten von der Substratschicht
getrennt sein, die zumindest partiell metallisiert ist. Je größer
ein Abstand zwischen dem färbbaren Substrat und dem metallisierten
Bereich entlang einer Betrachtungsrichtung bzw. einer Energieeinstrahlrichtung
beabstandet sind, desto größer ist ein Versatz
zwischen den gebildeten Strukturierungen in dem färbbaren Substrat
und dem metallisierten Bereich bei einer Verkippung des Dokumentkörpers
gegenüber der ausgezeichneten Richtung, entlang derer die
Energie beim Erzeugen der Strukturierung erfolgte oder erfolgt.
Bevorzugt werden Ausführungsformen, bei denen zwischen
dem färbbaren Substrat und dem mindestens einen metallisierten
Bereich ein transluzentes Element angeordnet wird oder ist. In diesem
Fall sind bei Draufsicht jeweils nur entweder die in dem metallisierten
Bereich durch die Demetallisierung geschaffene Strukturierung oder
die durch Verfärben in dem färbbaren Substrat
geschaffene Strukturierung sichtbar. Wir das Dokument jedoch im
Gegenlicht betrachtet, so kann überprüft werden,
ob die über die Metallisierung geschaffene Strukturierung
mit der über die Verfärbung geschaffenen Strukturierung
zur Deckung gebracht werden können. Auf diese Weise kann
ein hochpräziser Durchlichtpasser für ein Sicherheitsdokument
geschaffen werden. Erfolgt die Einstrahlung der Energie bei der
Erzeugung der Strukturierungen nicht entlang der Oberflächennormale
des Sicherheitsdokuments, so tritt die Deckungsgleiche bei der Betrachtung
nur bei einer Verkippung auf, die zu einer Betrachtung des Dokuments
unter der Richtung führt, unter der die Energie bei der
Erzeugung der Strukturierungen eingetragen wurde. Das verfärbbare
Substrat ist vorzugsweise ein Kunststoff und die Verfärbung
erfolgt bevorzugt über eine Karbonisierung. Diese kann über
eine Variation der eingetragenen Energiemenge in unterschiedlicher
Intensität, d. h. in Graustufen, ausgeführt werden.
-
Es
versteht sich für den Fachmann, dass in ein erfindungsgemäßes
Wert- und/oder Sicherheitsdokument beliebige weitere Sicherheitsmerkmale und
Sicherheitselemente eingearbeitet sein oder werden können.
Insbesondere ist es bevorzugt, Druckschichten in ein Wert- und/oder
Sicherheitsdokument einzubringen. Hierzu wird bei einem Sicherheitsdokument,
welches aus mehreren Substratschichten als Laminat zusammengefügt
wird, vorzugsweise eine oder mehrere der Substratschichten vor dem
Laminieren bedruckt. Auch wenn die einzelnen Substratschichten registergenau übereinander zusammengetragen
werden und aufeinander laminiert werden, sind kleinere Fertigungstoleranzen
im Bereich von einigen Mikrometern in der Regel nicht zu vermeiden.
Um dennoch eine Strukturierung gemäß der Erfindung
genau passend zu einem Druckbild vorzunehmen, wird dieses vorzugsweise
optisch erfasst und die Strahlführung zum Eintragen der
Energie entsprechend eines ermittelten Versatzes des Druckbilds
zu einem erwarteten Druckbild nachgeführt. So ist es möglich,
dass in den Dokumentkörper mindestens eine Druckschicht
eingebracht ist und der Energieeintrag relativ zu dem Druckbild
der Druckschicht erfolgt.
-
Andere
Ausführungsformen der Erfindung sehen vor, dass der Dokumentkörper
mehrere entlang der ausgezeichneten Richtung voneinander beabstandete
färbbare Substrate oder Substratschichten umfasst. Hierdurch
kann bei geeigneter Ausgestaltung der Einstrahlung ein Verfärben
der mehreren Substrate sowie ein zeitgleiches Demetallisieren des mindestens
einen metallisierten Bereichs vorgenommen werden. Wieder andere
Ausführungsformen sehen vor, dass mehrere sich überlappende
metallisierende Bereiche in dem Dokumentkörper angeordnet sind
und über eine Variation des Energieeintrags an unterschiedlichen
Stellen unterschiedlich viele der sich überlappenden metallisierenden
Bereiche beim Strukturieren durch den Energieeintrag demetallisiert werden.
In der Regel ist der Dokumentkörper so ausgeführt,
dass der mindestens eine metallisierte Bereich das färbbare
Substrat nicht vollständig flächig überlappt,
so dass an einigen Stellen des färbbaren Substrats ausschließlich
eine Verfärbung ohne eine zugehörige Demetallisierung
durchgeführt werden kann. Dies entspricht einer im Stand
der Technik bekannten Individualisierung und/oder Personalisierung.
-
Auch
die Strukturierungen des erfindungsgemäßen Sicherheitsmerkmals
werden bevorzugt individualisierend, insbesondere personalisierend,
ausgeführt. Individualisierend ist eine Strukturierung, wenn
in ihr eine Information codiert wird, die eine Unterscheidung des
Dokuments von anderen gleichartigen Dokumenten ermöglicht.
Eine individualisierende Information für ein Sicherheitsdokument
ist beispielsweise dessen Seriennummer.
-
Eine
personalisierende Information ist eine individualisierende Information,
die Angaben über eine Person umfassen, der das Wert- und/oder
Sicherheitsdokument zugeordnet ist oder wird. Personalisierende
Informationen umfassen beispielsweise einen Namen, einen Vornamen,
ein Geburtsdatum, biometrische Daten, beispielsweise ein Gesichtsbild, Fingerabdruckdaten,
ein Irismuster usw.
-
Die
Merkmale des erfindungsgemäßen Wert- und/oder
Sicherheitsdokuments weisen dieselben Vorteile wie die entsprechenden
Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens auf.
-
Nachfolgend
wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Hierbei zeigen:
-
1 ein
Flussdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines erfindungsgemäßen
Wert- und/oder Sicherheitsdokuments;
-
2 eine
schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Herstellung eines
erfindungsgemäßen Wert- und/oder Sicherheitsdokuments;
-
3 eine
schematische Darstellung einer Herstellung eines Wert- und/oder
Sicherheitsdokuments unter senkrechter Einstrahlung von Energie bezüglich
einer Dokumentoberfläche sowie eine Ansicht bei senkrechter
Draufsicht;
-
4 eine
schematische Darstellung der Herstellung eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments
bei einem gegenüber einer Oberflächennormale des
Wert- und/oder Sicherheitsdokuments verkippten Einstrahlung der
Energie und einer senkrechten Draufsicht auf das fertige Wert- und/oder
Sicherheitsdokument;
-
5a eine
schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Herstellung eines
Wert- und/oder Sicherheitsdokuments, bei dem eine transluzente Substratschicht
zwischen dem metallisierten Bereich und einer laserfähigen
Folie angeordnet ist sowie eine Darstellung einer Geometrie bei
einer Betrachtung in Draufsicht;
-
5b eine
Ansicht des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments nach 5a bei
Betrachtung einer Vorderseite im Auflicht;
-
5c eine
entsprechende Ansicht einer Rückseite des Wert- und/oder
Sicherheitsdokuments nach 5a bei
einer Betrachtung in Draufsicht;
-
6a eine
schematische Darstellung des Wertdokuments nach 5a zur
Darstellung einer Geometrie einer Betrachtung in Durchsicht;
-
6b eine
schematische Darstellung des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments
nach 5a bei einer Betrachtung der Vorderseite in Durchsicht;
-
6c eine
schematische Darstellung des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments
nach 5a bei einer Betrachtung der Rückseite
in Durchsicht;
-
7 eine
schematische Darstellung zur Erläuterung der benötigten
Energie zum Demetallisieren, Karbonisieren und Ausbilden eines taktilen
Bereichs;
-
8–12 schematische
Darstellungen von Schichtaufbauten unterschiedlicher Wert- und/oder
Sicherheitsdokumente; und
-
13 eine
schematische Darstellung eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments
mit mehreren metallisierten Bereichen.
-
In 1 ist
schematisch ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung
eines erfindungsgemäßen Wert- und/oder Sicherheitsdokuments
dargestellt. Zunächst werden Substratschichten bereitgestellt
1, die mindestens eine so genannte laserfähige Substratschicht
umfassen. Als laserfähige Substratschicht wird eine Substratschicht
bezeichnet, die mittels einer Einstrahlung von Laserlicht verfärbbar
ist. Hierfür ist ein ansonsten transparenter Kunststoff
mit Absorptionszentren dotiert, die eine Absorption von Laserlicht
ermöglichen, ohne eine Transparenz wahrnehmbar zu beeinflussen.
Bei den Substratschichten kann es sich um beliebige Substratschichten
handeln, die in Wert- und/oder Sicherheitsdokumente eingearbeitet
werden. Grundsätzlich sind als Werkstoffe für
die Substratschichten alle im Bereich der Sicherheits- und/oder
Wertdokumente üblichen Werkstoffe einsetzbar. Die Substratschichten
können, gleich oder verschieden, auf Basis eines Polymerwerkstoffes
aus der Gruppe, umfassend PC (Polycarbonat, insbesondere Bisphenol
A Polycarbonat), PET (Polyethylenglykolterephthalat), PE (Polyethylen),
PP (Polypropylen), PVC (Polyvinylchlorid) und Copolymeren solcher
Polymere, gebildet sein. Auch Substratschichten aus ABS (Acrylnitril-Butadien-Sytrol),
oder dem Verbundstoff Teslin können verwendet werden.
-
Um
Informationen in das Wert- und/oder Sicherheitsdokument zu kodieren
und um ein optisch ansprechendes Aussehen zu schaffen, werden einzelne
oder alle Substratschichten ein- oder beidseitig bedruckt 2. Ein
Bedrucken einer der Substratschichten ist jedoch nicht zwingend
erforderlich. Ein Verfahrensschritt 3 repräsentiert das
Bereitstellen eines metallisierten Bereichs, beispielsweise in Form
eines Hologrammfadens, der zumindest partiell mit einem metallisierten
Bereich versehen ist. In einem Hologrammfaden ist ein Hologramm
gespeichert. Dieses kann, muss jedoch nicht, individualisiert und/oder personalisiert
sein.
-
Die
bedruckten Substratschichten und der bereitgestellte Hologrammfaden
werden, wie in Schritt 4 beschrieben ist, zusammengetragen und hierbei
der Hologrammfaden mit dem metallisierten Bereich zwischen den Substratschichten
angeordnet. Anschließend werden die Substratschichten unter
Anwendung von Wärme und Druck zu einem Laminat zusammengefügt
5. Die Temperatur wird angepasst an die Kunststoffmaterialien der
einzelnen Substratschichten gewählt und beträgt
vorzugsweise mehr als 100°C, bevorzugter mehr als 120°C
und am bevorzugtesten mehr als 140°C. Die verwendeten Drücke
liegen beispielsweise im Bereich von typischerweise 50 bar oder
sogar darüber.
-
Üblicherweise
sind die Substratschichten und der Hologrammfaden oder mehrere Hologrammfäden
so ausgebildet und zusammengefügt, dass mehrere Wert- und/oder
Sicherheitsdokumente im Mehrfachnutzen laminiert werden. Dies bedeutet, dass
ein Laminat mehrere Dokumentkörper für mehrere
Wert- und/oder Sicherheitsdokumente nach dem Laminieren umfasst.
In einem solchen Fall werden einzelne Dokumentkörper nach
dem Laminieren vereinzelt und/oder nachbearbeitet 6. Der weitestgehend
oder fast vollständig bis auf das erfindungsgemäße
Sicherheitsmerkmal und gegebenenfalls eine weitere Laserpersonalisierung
fertiggestellte Wert- und/oder Sicherheitsdokument kann unmittelbar
im Anschluss, zeitlich verzögert und auch räumlich
getrennt anschließend mit dem erfindungsgemäßen
Sicherheitsmerkmal versehen werden.
-
Hierfür
wird ein Strukturieren 7 des metallisierten Bereichs und der laserfähigen
Substratschicht vorgenommen. Das Strukturieren 7 des metallisierten
Bereichs und des laserfähigen Substrats setzt sich aus
mehreren Verfahrensschritten 8–15 zusammen.
-
Zunächst
werden Strukturierungsdaten erfasst oder empfangen 8, die eine Strukturierung
des demetallisierten Bereichs und zugleich des laserfähigen
Substrats festlegen. Diese Daten sind so ausgestaltet, dass mindestens
eine Struktur vorgesehen ist, bei der der metallisierte Bereich
durch eine Demetallisierung gleich strukturiert wird wie das färbbare
Substrat über eine Verfärbung. Zusätzlich
ist bei einigen Ausführungsformen vorgesehen, dass auch eine
an der Oberfläche taktil wahrnehmbare Strukturierung vorgenommen
wird. Die Strukturierungsdaten können darüber
hinaus bei Ausführungsformen, bei denen der metallisierte
Bereich das laserfähige Substrat nicht vollflächig überlappt,
auch Daten für eine Laserpersonalisierung enthalten, die
lediglich eine Karbonisierung des laserfähigen Substrats
in dem Dokument bewirkt. Ebenso ist es möglich, dass die Strukturierungsdaten
Daten umfassen, die Strukturierungen kennzeichnen und charakterisieren,
bei denen lediglich eine Demetallisierung, jedoch nicht zugleich
eine Karbonisierung des laserfähigen Substrats vorgenommen
wird, selbst dann, wenn der metallisierte Bereich das laserfähige
Substrat betrachtet aus der Einstrahlungsrichtung des Laserlichts überlappt.
-
Anschließend
an das Empfangen und Erfassen der Strukturierungsdaten 8 werden
beispielsweise mittels einer Kamera Markierungen einer Druckschicht
erfasst 9. Diese werden anschließend verwendet, um die
einzubringenden Strukturierungen pass- oder registergenau zu der
bereits vorgenommenen Bedruckung vorzunehmen. Hierdurch ist es möglich,
die Strukturierung präzise relativ zu Strukturen des Druckbilds
vorzunehmen. Trotz einer Verwendung von Passermarken beim Zusammentragen der
Substratschichten sind leichte Abweichungen bezogen auf die Abmessungen
des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments hinsichtlich der Positionierung des
Druckbilds unvermeidbar. Die Abmessungen bzw. äußeren
Konturen des nachbearbeiteten Wert- und/oder Sicherheitsdokuments
eignen sich daher in der Regel nicht, um präzise Strukturierungen
relativ zu bereits in das Wert- und/oder Sicherheitsdokument eingebrachte
Druckbilder oder anderen Sicherheitsmerkmalen auszurichten.
-
Um
die Strukturierung vorzunehmen, wird Laserlicht erzeugt 10. Hierzu
können beliebige im Stand der Technik bekannte Laser verwendet
werden, die zur Laserpersonalisierung von Kunststoffschichten eingesetzt
werden. Gebräuchlich sind dotierte Festkörperlaser,
die vorzugsweise gepulst betrieben werden.
-
Die
zum Auslösen der einzelnen Effekte bei der Strukturierung
notwendigen Energiemengen unterscheiden sich. In 7 ist
schematisch ein Dokumentkörper 21 dargestellt,
der ein färbbares Substrat 22, d. h. ein laserfähiges
Substrat, umfasst. In dem Dokumentenkörper 21 ist
ein metallisierter Bereich 23 beim Laminieren beispielsweise
mittels eines Einbringens eines Patches zwischen zwei Substratschichten
eingearbeitet.
-
Die
zum Vornehmen einer Demetallisierung erforderliche Pulsenergie E1
ist geringer als die Energiemenge E2, welche zur Karbonisierung
des färbbaren Substrats 22 benötigt wird.
Eine noch größere Energiemenge E3 wird benötigt,
um eine taktil wahrnehmbare Oberflächenstrukturierung 24 zu
schaffen. Bei einem gepulsten Laser mit einer maximalen Leistung
von 16 W und einer Spitzenpulsleistung von 30 kW bei einer Repetitionsrate
von 48 kHz kann die Leistung auf ca. 20–40% der Maximalleistung
reduziert werden, um eine Demetallisierung vorzunehmen. Hierbei
wird von einer erforderlichen Fokussierung eines Strahldurchmessers
auf wenige Mikrometer ausgegangen. Um zusätzlich zu der
Demetallisierung auch eine Schwarzfärbung des färbbaren
Substrats 22, d. h. des laserfähigen Substrats,
zu bewirken, sind etwa 50–80% der Maximalleistung des Lasers
erforderlich. Um schließlich eine taktil wahrnehmbare Oberflächenstrukturierung 24 herbeizuführen,
werden 90–100% der Leistung benötigt. In allen
drei Fällen wird eine gute Fokussierung benötigt, um
feine Strukturierungen ausführen zu können.
-
Um
die unterschiedlichen Prozesse gezielt auslösen zu können,
ist vorgesehen, dass die Energie des Laserstrahls eingestellt wird
11, wie dies in 1 angedeutet ist. Dieses kann
beispielsweise über schaltbare optische Elemente erfolgen.
Beispielsweise können gegeneinander veränderbare Polarisationsfilter
genutzt werden, um die Laserenergie zu variieren. Ebenso ist es
vorgesehen, den Fokus des Laserstrahls einzustellen 12. Hierüber
kann beispielsweise eine Breite einer Strukturierung variiert werden.
Ebenso ist es vorgesehen, den Einstrahlwinkel des Laserstrahls bezüglich
einer Oberfläche des Dokumentkörpers einzustellen
13. Während des Einbringens der Energie wird die Energiequelle
bzw. der Laserstrahl bezüglich der erfassten Markierung automatisch
gesteuert ausgerichtet bzw. gemäß den Strukturierungsdaten
positioniert 14. Das Einstrahlen des Laserlichts in den Dokumentkörper
erfolgt so, dass bei mindestens einer Strukturierung zugleich eine
lokale Demetallisierung des metallisierten Bereichs und eine Schwärzung
der laserfähigen Substratschicht eintritt sowie gegebenenfalls
zusätzlich eine taktil wahrnehmbare Oberflächenstrukturierung, d.
h. Oberflächenveränderung, vorgenommen wird 15.
Während des Einbringens der Strukturierung werden die Verfahrensschritte
10–15 oder bei anderen Ausführungsformen die Verfahrensschritte
9–15 iterativ wiederholt. Das Einbringen der Strukturierung kann
rasternd abtastend erfolgen, wobei der Laserstrahl rasterartig über
den Bereich bewegt wird, in den die Strukturierung eingebracht werden
soll, und für jeden Bildpunkt eine Laserenergie zwischen
0 und 100% sowie eine entsprechende vorgesehene Fokussierung eingestellt
wird. Bei anderen Ausführungsformen ist vorgesehen, dass
der Laserstrahl vektoriell die Strukturierung auf dem Dokumentkörper ”abfährt”.
Sind eine oder mehrere Strukturierungen fertig eingebracht, die
zusätzlich auch eine reine Laserpersonalisierung eines
Bereichs des Dokumentkörpers und/oder an anderen Stellen
eine ausschließliche Demetallisierung ohne eine darüber oder
darunter liegende Verfärbung eines laserfähigen
Substrats umfassen können, wird das fertige Sicherheitsdokument
ausgegeben 17.
-
Es
versteht sich für den Fachmann, dass während des
gesamten Verfahrens weitere Sicherheitsmerkmale in das Wert- und/oder
Sicherheitsdokument eingearbeitet werden können 16.
-
In 2 ist
schematisch eine Ausführungsform einer Vorrichtung 31 zum
Erzeugen eines Wert- und/oder Sicherheitsdokuments mit dem erfindungsgemäßen
Sicherheitsmerkmal dargestellt. Die Vorrichtung 31 umfasst
eine Einheit 32 zum Bereitstellen von Substratschichten,
von denen beispielsweise eine eine partiell metallisierte Folie
ist. Mittels eines Blocks 33 sind Bearbeitungseinheiten
repräsentiert, die einzelne Substratschichten bearbeiten.
Die Bearbeitungseinheiten können beispielsweise Druckmaschinen
sein. Die fertig bearbeiteten Substratschichten werden in einer
Zusammentrageeinheit 34 zusammengetragen. In einer Laminiereinheit 35 werden
die Substratschichten zu einem Laminat laminiert. Aus diesem Laminat
werden in einer Vereinzelungseinheit 36 einzelne Dokumentkörper 37 vereinzelt.
-
Die
einzelnen Dokumentkörper 37 werden in einer Strukturierungseinheit 38 strukturiert.
Diese kann in unmittelbarer Nähe der übrigen Einheiten 32–36 oder
getrennt und beabstandet von den übrigen Einheiten 32–36 ausgebildet
und/oder angeordnet sein. Die Strukturierung der Dokumentkörper 37 kann
somit dezentral oder zentral erfolgen.
-
Die
Strukturierungseinheit 38 umfasst einen Kartenspender 39,
in den die Dokumentkörper 37 eingefüllt
werden. Über eine Transportvorrichtung 40 wird
jeweils ein Dokumentkörper 37 in einen Strukturierungsbereich 41 transportiert.
-
Die
Strukturierungseinheit 38 umfasst eine Steuereinheit 42,
die mit einem Speicher 43 verknüpft ist. In dem
Speicher 43 sind bei einer Ausführungsform die
Strukturierungsdaten abgelegt. Andere Ausführungsformen
können vorsehen, dass die Steuereinheit 42 zusätzlich
mit einer Schnittstelle verbunden ist, über die Strukturierungsdaten
empfangen und in dem Speicher 43 zwischengespeichert werden
können.
-
Die
Strukturierungseinheit 38 umfasst ferner eine Kamera 44,
die mit der Steuereinheit 42 gekoppelt ist. Die Kamera 44 erfasst
Markierungen einer Druckschicht, die in dem Dokumentkörper 37 eingebracht
sind.
-
Als
Energiequelle dient ein Laser 45, der ebenfalls über
die Steuereinheit 42 angesteuert wird. Das erzeugte Laserlicht 46 wird
durch eine Dämpfungs-/Ausblendeinheit 47 geführt,
die gesteuert über die Steuereinheit 42 eine Energie
des Laserlichts 46 einstellt. Über eine Strahlführungsoptik 48 und
eine Fokussiereinheit 49 wird das Laserlicht 46 strahlförmig
fokussiert auf den Dokumentkörper 37 geführt. Die
Fokussiereinheit 49 ist ausgebildet, um eine Fokusgröße
des eingestrahlten Laserlichts 46 auf dem Dokumentkörper 37 bzw.
in dem Dokumentkörper 37 zu variieren. Eine oder
mehrere erste Antriebseinheiten 50 werden über
die Steuereinheit 42 angesteuert, um eine Relativbewegung
des eingestrahlten Laserlichts 46 bezüglich des
Dokumentkörpers 37 zu bewirken. Die Steuerung
erfolgt relativ zu den erfassten Markierungen. In der Regel werden über
die Antriebseinheiten 50 Elemente der Strahlführungsoptik und/oder
der Fokussierungseinheit angetrieben, um den Laserstrahl relativ
bezüglich des ortsfesten Dokumentkörpers 37 zu
bewegen. Andere Ausführungsformen können jedoch
vorsehen, dass der Dokumentkörper 37 relativ zu
einem ortsfesten Laserstrahl bewegt wird. Zweite Antriebseinheiten 51 sind vorgesehen,
um eine Verkippung der einstrahlenden Laserstrahlung bezüglich
einer Oberflächennormale 52 des Dokumentkörpers 37 einzustellen.
Schematisch ist eine Einstrahlung parallel zur Oberflächennormale
dargestellt.
-
Eine
senkrechte Einstrahlungsgeometrie ist ebenso in 3 dargestellt.
Gezeigt sind einzelne Substratschichten 61–63,
die in einem Dokumentkörper flächig aufeinander
laminiert sind. Zur besseren Veranschaulichung sind die einzelnen
Schichten 61–63 entlang einer Oberflächennormale
des hieraus gebildeten Dokumentkörpers 64 beabstandet
und getrennt dargestellt. Eine Einstrahlrichtung des Laserlichts
ist mittels eines Pfeils 65 dargestellt. Die oberste Substratschicht 61 umfasst
einen metallisierten Bereich 66 und ist ansonsten transparent
ausgebildet. Die mittlere Substratschicht 62 ist ebenfalls eine
transparente Substratschicht. Die unterste Substratschicht 63 ist
als laserfähiges Substrat ausgebildet. Als Strukturierung
sind in dem metallisierten Bereich bei einer Demetallisierung eine
Strukturierung 67 sowie in die unterste, laserfähige
Substratschicht 63 über eine Verfärbung
eine Strukturierung 68 eingebracht. Diese sind hinsichtlich
der Einstrahlrichtung des Laserlichts deckungsgleich ausgebildet.
Im dargestellten Beispiel zeigen die Strukturierungen 67 und 68 eine
Form des Buchstabens ”A”. Bei bevorzugten Ausführungsformen
stellt die Strukturierung einen alphanumerischen Schriftzug in Mikroschrift dar.
Dies bedeutet, dass die einzelnen Schriftzeichen Abmessungen im
Bereich von 5 mm bis 200 μm, bevorzugt zwischen 1,2 mm
und 700 μm, sogar kleiner 500 μm oder kleiner
300 μm aufweisen. Um dennoch eine gute Abbildungsqualität
zu erreichen, wird eine hohe Fokussierung gewählt, so dass
eine Auflösung im Bereich von 570 dpi (225 Punkte pro mm)
erreicht wird. Um die feinsten Strukturen zu erzeugen, werden Auflösungen
bis 800 dpi (315 Punkte pro mm) gewählt.
-
Im
unteren Teil von 3 ist die Draufsicht auf den
Dokumentkörper 64 entlang der Oberflächennormalen 69 dargestellt.
Im Bereich der Demetallisierung des metallisierten Bereichs 66,
d. h. dem Bereich der Strukturierung 67, ist deckungsgleich
die über eine Schwärzung erzeugte Strukturierung 68 in dem
färbbaren Substrat der untersten Substratschicht 63 zu
erkennen.
-
In 4 ist
eine weitere Ausführungsform eines Dokumentkörpers 64 sowie
schematisch dessen Herstellung dargestellt. Gleiche technische Merkmale
sind mit denselben Bezugzeichen versehen. Bei dieser Ausführungsform
ist der Pfeil 65, der die Einstrahlrichtung des Laserlichts
repräsentiert, gegenüber einer Oberflächennormale
des Dokumentkörpers 64 um einen Winkel α verkippt.
Bei dieser Ausführungsform ist eine oberste Substratschicht 71 laserfähig,
eine mittlere Substratschicht 72 transparent und eine unterste
Substratschicht 73 eine transparente Folie mit einem metallisierten
Bereich 66. Durch das Laserlicht sind erneut Strukturierungen 67 und 68 in
dem metallisierten Bereich 66 bzw. der laserfähigen
Substratschicht 71 erzeugt. Im unteren Bereich von 4 ist
eine Draufsicht entlang der Oberflächennormale 69 auf
den fertiggestellten Dokumentkörper 64 dargestellt.
Gut zu erkennen ist, dass die durch eine Färbung hervorgerufene
Strukturierung 68 lateral seitlich gegenüber der
durch die Demetallisierung geschaffenen Strukturierung 67 verschoben
ist. Hierdurch ist ein zusätzliches Sicherheitsmerkmal
geschaffen. Die Deckungsgleichheit wird nur erreicht, wenn das Wert-
und/oder Sicherheitsdokument, d. h. der Dokumentkörper 74,
so verkippt wird, dass eine Betrachtungsrichtung mit der ursprünglichen
Einstrahlrichtung des Laserlichts übereinstimmt. Bei einigen
Ausführungsformen ist vorgesehen, dass unterschiedliche
Strukturierungen unter unterschiedlichen Verkippungen, d. h. unterschiedlichen
Einstrahlrichtungen bezüglich einer Oberflächennormale 69,
des Dokumentkörpers 64 vorgenommen werden.
-
In 5a ist
ein Aufbau eines Dokumentkörpers analog zu dem nach 3 schematisch
dargestellt. Die dargestellte Ausführungsform unterscheidet
sich dadurch, dass die mittlere Substratschicht 62 in diesem
Fall transluzent ausgebildet ist. In 5 ist eine
Ansicht des fertigen Wert- und/oder Sicherheitsdokuments bzw. des
Dokumentkörpers 64 dargestellt, wenn eine Betrachtungsrichtung 91 mit
einer Beleuchtungsrichtung 92 übereinstimmt. Bei
einer Betrachtung der Vorderseite 93 ergibt sich die Ansicht
nach 5b. Zu erkennen ist der metallisierte Bereich 66 sowie
die über die Metallisierung geschaffene Strukturierung 67.
In 5c ist die Rückseite 94 des
Dokumentkörpers 84 (vgl. 5a) dargestellt, die
man erhält, wenn die Betrachtungsrichtung mit der Beleuchtungsrichtung übereinstimmt.
Zu erkennen ist lediglich die geschwärzte Strukturierung 68.
-
In 6a ist
die Geometrie für denselben Aufbau eines Dokumentkörpers 64 dargestellt,
wenn dieser im Durchlicht betrachtet wird. Die Betrachtungsrichtung 91 ist
entgegengesetzt der Beleuchtungsrichtung 92. Betrachtet
man in einer solchen Geometrie die Vorderseite 93, welche
in 6b dargestellt ist, so erkennt man die dunkle
Schwärzung der Strukturierung 68 im Bereich der
Strukturierung 67 des metallisierten Bereichs 66.
Ansonsten scheint das Licht durch den Dokumentkörper 64 hindurch. Ähnlich
ist die Situation bei einer Betrachtung der Rückseite in
Durchsicht, wobei hier der verbliebene metallisierte Bereich mit
der durch Demetallisierung gebildeten Strukturierung 67 als
dunkler Umriss 95 gegen die durch Schwärzung entstandene
Strukturierung 68 sichtbar ist, wie in 6c dargestellt
ist.
-
In 8–12 sind
schematisch unterschiedliche Schichtaufbauten von Dokumentkörpern 64 dargestellt.
Bei der Ausführungsform nach 8 sind eine
250 μm starke, transparente, nicht laserfähige
Substratschicht 101, eine 50 μm starke, transparente,
laserfähige Substratschicht 102, eine 150 μm starke,
transparente, laserfähige Substratschicht 103,
eine 50 μm starke, nicht laserfähige, transparente
Substratschicht 104 sowie ein oder mehrere ca. 500 μm
starke Substratschichten 105 übereinander geschichtet.
Die Substratschichtenfolge ist jeweils von unten nach oben angegeben.
Zwischen der 50 μm starken, transparenten, laserfähigen
Substratschicht 102 und der darüber angeordneten
150 μm starken, transparenten, laserfähigen Substratschicht 103 ist
der metallisierte Bereich 106 angeordnet, dessen Ausdehnung
kleiner als die der übrigen Substratschichten 101–105 ist.
-
Die
Ausführungsform nach 9 unterscheidet
sich dadurch, dass die unterste Substratschicht 101 lediglich
eine Stärke von 150 μm aufweist. Bei der Ausführungsform
nach 10 ist die unterste Substratschicht 101 150 μm
stark, transparent und nicht laserfähig. Die zweite Substratschicht 102 ist
50 μm stark, transparent und ebenfalls nicht laserfähig.
Hierauf ist die Metallisierung 106 angeordnet. Die dritte
Substratschicht 103 ist 150 μm stark, transparent
und ebenfalls nicht laserfähig. Bei dieser Ausführungsform
ist die vierte Substratschicht 104 laserfähig
und transparent und weist eine Stärke von 50 μm
auf. Die darüber befindlichen Substratschichten 105 weisen
eine Stärke von ca. 500 μm auf und können
unterschiedlich ausgestaltet sein.
-
Das
Ausführungsbeispiel nach 11 unterscheidet
sich von dem nach 10 dadurch, dass in diesem Fall
die zweite Substratschicht 102 laserfähig ausgebildet
ist. Zusätzlich ist die vierte Substratschicht 104 in
diesem Fall opak ausgebildet und weist eine Stärke zwischen
100 μm und 400 μm auf. Die übrigen Substratschichten 105 weisen
entsprechend eine geringere Stärke auf, um dieselbe Dokumentkörperstärke 107 zu
erhalten.
-
In 12 ist
eine weitere Ausführungsform dargestellt. Eine unterste
Substratschicht 101 weist eine Stärke von 50 μm
auf, ist transparent und laserfähig. Zwischen der untersten
Substratschicht 101 und der zweiten Substratschicht 102 ist
ein metallisierter Bereich 106 angeordnet. Die zweite Substratschicht 102 weist
eine Stärke von 100 μm auf, ist transparent und
laserfähig. Die übrigen Substratschichten 105 sind
bei dieser Ausführungsform opak und weisen insgesamt eine
Stärke von ca. 700 μm auf.
-
In 13 ist
ein Dokumentkörper 37 dargestellt, der aus mehreren
Substratschichten 111 bis 116 hergestellt ist.
Vorzugsweise sind die Substratschichten 111 bis 116 aus
demselben Kunststoffmaterial, beispielsweise Polycarbonat, und in
einem Laminationsprozess zu einem monolithischen Dokumentkörper
laminiert, in dem die Schichtübergänge der einzelnen
Substratschichten nicht mehr erkennbar sind. Die Substratschichten 111 bis 116 sind
alle transparent. Nur die unterste Substratschicht 111 ist bei
dieser Ausführungsform laserfähig, d. h., umfasst ein
färbbares Substrat.
-
Zwischen
den Substratschichten 111 bis 115 sind jeweils
metallisierte Bereiche 117 bis 120 angeordnet.
Diese überlappen sich zum Teil unterschiedlich bezüglich
einer Oberflächennormale 121 der unteren Oberfläche 122 des
Dokumentkörpers 37. Die Oberflächennormale 121 stellt
eine ausgezeichnete Richtung dar.
-
Die
metallisierten Bereiche 117 bis 120 weisen durch
Demetallisierungen gebildete Strukturierungen 131, 131', 132, 132', 133, 134, 134', 134'', 134'', 135 auf.
Die Strukturierungen, die mit Bezugszeichen bezeichnet sind, die
dieselben Ziffern umfassen, sind zueinander deckungsgleich. Während
die Strukturierungen 131, 131' und 132, 132' die
metallisierten Bereiche 117 und 118 durchdringen,
ist der Strukturierung 133 über eine teilweise
Demetallisierung des metallisierten Bereichs 117 geschaffen.
Die Strukturierung 135 durchdringt nur den metallisierten Bereich 120.
Die Strukturierung 134 durchdringt alle metallisierten
Bereiche 117 bis 120. Diese Strukturierung ist
passgenau zu einem aufgedruckten Merkmal 136 ausgerichtet,
das auf die Substratschicht 115 aufgedruckt ist. Die Kombination
mit einem aufgedruckten Merkmal stellt ein weiteres Sicherheitsmerkmal
dar und erhöht die Absicherung des Wert- und/oder Sicherheitsdokuments
gegenüber Fälschungen. Eine Ausrichtung eines
metallisierten Bereichs, der bereits Demetallisierungen aufweist,
relativ zu einem gedruckten Merkmal ist sehr schwer auszuführen,
vor allem wenn der metallisierte Bereich über eine Lamination
in einen Dokumentkörper eingefügt wird. Erfolgt
die Demetallisierung und Strukturierung ausgerichtet auf das erfasste
Druckmerkmal, wie oben beschreiben ist, so ist eine optimale Ausrichtung
möglich.
-
Ebenso
verhält es sich mit den über eine Verfärbung,
d. h. eine Karbonisierung, erhaltenen Strukturierungen 141 und 145.
Diese sind korrespondierend mit den Strukturierungen 131 und 135 gebildet und
deckungsgleich bezüglich der ausgezeichneten Richtung.
Die Strukturierung 141 ist mit so hoher Energie gebildet,
dass sich an der unteren Oberfläche 122 des Dokumentkörpers 37 eine
taktil wahrnehmbare Oberflächenstrukturierung 151 gebildet
hat.
-
Die über
Verfärbung gebildeten weiteren Strukturierungen 146 und 147 stellen „einfache” Lasergravuren
dar. Sie können von derselben Vorrichtung eingebracht werden,
die auch die „nur Demetallisierung” oder die Ausbildung
der Verfärbung zugleich mit der Demetallisierung vornimmt.
Um mehrere einander überlappende metallisierte Bereiche
an derselben Stelle zu dematallisieren, kann die Energie die an
dieser Stelle (bezogen auf die Oberfläche) in den Dokumentkörper
unter demselben Einstrahlwinkel eingebracht wird, in mehreren Impulsen,
beispielsweise Laserpulsen eingebracht werden. Ebenso kann die Menge
in einem Impuls korrekt dosiert eingetragen werden.
-
Bei
einigen Ausführungsformen wird die partielle Demetallisierung
in Verbindung mit einem überlappend hinter dem metallisierten
Bereich angeordneten Hologramm, beispielsweise einem Volumenhologramm
verwendet. Nur im Bereich der Demetallisierung kann das Hologramm
bei einer entsprechenden Rekonstruktion über eine Einstrahlung
von Licht wahrgenommen werden.
-
Die
beschriebenen Ausführungsformen sind lediglich beispielhaft.
Es sind beliebige Schichtaufbauten möglich, bei denen eine
Metallisierung eine laserfähige Substratschicht bzw. eine über
einen strahlförmig eingebrachten Energieeintrag verfärbbare
Substratschicht überlappt. Diese müssen entlang der
Einstrahlrichtung so dicht zueinander angeordnet sein, dass eine
fokussierte Einstrahlung der Energie sowohl eine Demetallisierung
als auch eine Verfärbung des färbbaren Substrats
zugleich bewirken kann.
-
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
-
- - DE 102006006323
A1 [0003]
- - DE 19915325 A1 [0004]