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Die
Erfindung betrifft einen Polymerschichtverbund für ein Sicherheits- und/oder
Wertdokument, umfassend mehrere in einem Substratschichtenstapel übereinander
geschichtete, mittels Druck- und Temperatureintrag miteinander verbundene
Substratschichten, von denen mindestens eine oberste und eine unterste
Substratschicht Polymerschichten sind, wobei mindestens ein flächenbegrenzter
Durchsichtbereich ausgebildet ist, sowie ein Verfahren zum Herstellen
eines solchen Polymerschichtverbunds und ferner eine Vorrichtung
zum Herstellen eines solchen Polymerschichtverbunds.
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Aus
dem Stand der Technik sind kartenförmige Datenträger bekannt,
die einen Polymerschichtverbund umfassen oder als solcher ausgebildet
sind und die beispielsweise zur Identifikation von Personen und/oder
Gegenständen
und/oder zum bargeldlosen Zahlungsverkehr verwendet werden. Sie
weisen in der Regel u. a. visuell erkennbar Merkmale auf, die sie
eindeutig einer Person und/oder einem Gegenstand und/oder einem
Geld- oder Wertpapierkonto zuordnen und nur dem Eigentümer erlauben, sich
auszuweisen, über
den Gegenstand oder das Konto zu verfügen oder einen Geldtransfer
oder Ähnliches
zu veranlassen. Aus diesem Grunde müssen solche Datenträger Sicherheitsmerkmale
aufweisen, die es unbefugten Personen praktisch unmöglich machen,
solche kartenförmigen
Datenträger
zu fälschen oder
zu verfälschen,
so dass Missbrauch praktisch unterbunden werden kann. Vorgenommene
Manipulationen, Fälschungen
oder Ähnliches
sollen darüber hinaus
möglichst
einfach erkennbar sein.
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Wert-
und/oder Sicherheitsdokumente umfassen beispielsweise Ausweiskarten,
Reisepasskarten, Kreditkarten, Bankkarten, Barzahlungskarten, Kundenkarten,
Führerscheine,
Visa, Signaturkarten, Zertifikatkarten, Kraftfahrzeugführerscheine,
Zugangsberechtigungsausweise, aber auch Wertkarten und Banknoten.
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Um
eine hohe Fälschungssicherheit
zu erreichen, wird in einem Polymerschichtverbund vorzugsweise eine
Vielzahl von Sicherheitsmerkmalen integriert. So werden beispielsweise
Mikrochips in innere Substratschichtaussparungen eingefügt. Dieses kann so
erfolgen, dass der Mikrochip vollständig zumindest von der obersten
und der untersten Polymerschicht überdeckt ist. Ein Auslesen
der in dem Mikrochip gespeicherten Daten erfolgt in einem solchen Falle über eine
mit dem Mikrochip ebenfalls im Innern des Polymerschichtverbunds
eingebrachte und mit dem Mikrochip verbundene Antenne.
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Um
in dem Sicherheitsdokument drucktechnisch Informationen abzuspeichern,
die für
einen menschlichen Betrachter ohne Zuhilfenahme von technischen
Hilfsmitteln einfach ausgelesen werden können, ist es üblich, mindestens
eine der Substratschichten opak auszubilden. Alternativ ist es möglich, mindestens
eine der Substratschichten großflächig mit
einer opaken Druckfarbe zu bedrucken. Dieser Druckbereich dient
dann als Hintergrund. So ist es möglich, Informationen in dem
Polymerschichtverbund zu speichern, die nur von einer Seite des
Dokuments aus wahrgenommen werden können. Auf einer Vorder- und
einer Rückseite
können
somit unterschiedliche Informationen gespeichert werden. Darüber hinaus
ist es bekannt, Polymerschichtverbundsysteme zu verwenden, die mindestens
einen lokal begrenzten Durchsichtbereich umfassen. Solche Durchsichtbereiche
können
beispielsweise hergestellt werden, indem aus den opaken Substratschichten
Ausstanzungen vorgenommen werden oder bei transparenten bedruckten
Substratschichten diese im Bereich des Durchsichtbereichs nicht
bedruckt werden. Bei Substratschichten, wie beispielsweise Papierschichten,
können
die Aussparungen ferner vorgesehen sein, um hierdurch eine stoffschlüssige Verbindung
der angrenzenden, aus einem thermoplastischen Polymermaterial bestehenden
Substratschichten auszubilden, um eine Delamination bzw. zerstörungsfreie
Trennung der einzelnen Substratschichten zu verhindern.
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Obwohl
eine Vielzahl von unterschiedlichen Polymerschichtverbundsystemen
für Sicherheits- und/oder
Wertdokumente im Stand der Technik bekannt sind, besteht dennoch
ein Bedarf, neuartige und weiterentwickelte Polymerschichtverbunde
für Sicherheits-
und/oder Wertdokumente zu schaffen, um den technischen Aufwand,
den Fälscher
betreiben müssen,
um diese nachzuahmen, zu erhöhen und
eine Verfälschung,
Manipulation oder Ähnliches weiter
zu erschweren.
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Der
Erfindung liegt somit das technische Problem zugrunde, einen Polymerschichtverbund
für ein Wert-
und/oder Sicherheitsdokument sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung
und eine Vorrichtung zu dessen Herstellung zu schaffen, welcher
ein eine Fälschung
erschwerendes Sicherheitsmerkmal aufweist.
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Die
Erfindung wird durch einen Polymerschichtverbund mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1, ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs
12 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs
23 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Hierfür ist ein
Polymerschichtverbund für
ein Sicherheits- und/oder Wertdokument vorgesehen, welcher mehrere
in einem Substratschichtenstapel übereinander geschichtete mittels
Druck- und Temperatureintrag miteinander verbundene Substratschichten
umfasst, von denen mindestens eine oberste und eine unterste Substratschicht
Polymerschichten sind, wobei mindestens ein flächig begrenzter Durchsichtbereich
ausgebildet ist und zumindest in die oberste Substratschicht in
dem Bereich des mindestens einen flächig begrenzten Durchsichtbereichs
eine Mikrostruktur mittels einer Ultraschallprägung eingebracht ist. Ein solcher
Polymerschichtverbund für
ein Sicherheits- und/oder Wertdokument wird mit einem Verfahren
hergestellt, bei dem mehrere Substratschichten bereitgestellt und
in einem Substratschichtenstapel übereinander geschichtet werden,
von denen mindestens eine oberste und eine unterste Substratschicht
Polymerschichten sind. Die mehreren Substratschichten werden mittels
Druck- und Temperatureintrag miteinander verbunden, wobei die Substratschichten
so ausgestaltet sind, dass sich mindestens ein flächig begrenzter
Durchsichtbereich in dem Polymerschichtverbund ausbildet. In zumindest
die oberste Substratschicht in dem Bereich des mindestens einen
flächig
begrenzten Durchsichtbereichs wird eine Mikrostruktur mittels einer
Ultraschallprägung
eingebracht. Eine entsprechende Vorrichtung zum Herstellen eines
Polymerschichtverbunds für
ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument umfasst eine Strukturierungseinheit,
die mindestens ein Strukturierungswerkzeug, welches Strukturen zum
Ausbilden von Mikrostrukturen in einem an den mindestens einen flächig begrenzten
Durchsichtbereich angepassten Bereich umfasst und eine Ultraschallquelle
umfasst, die mit dem Strukturierungswerkzeug gekoppelt ist, um über das
Strukturierungswerkzeug Ultraschallenergie in den Polymerschichtverbund
zum Ausbilden der Prägestrukturen
zumindest in der obersten Schicht des Polymerschichtverbunds einzukoppeln.
Unter einem Durchsichtbereich wird ein Bereich eines Polymerschichtverbunds
verstanden, der für
Licht in einem vorgegebenen Wellenlängenbereich transparent ist. Ein
flächig
begrenzter Durchsichtbereich ist ein Durchsichtbereich, der sich
nicht über
die gesamte Fläche
des Polymerschichtverbunds erstreckt, sondern vorzugsweise eine
umlaufende geschlossene Kontur oder zwei geschlossene umlaufende
Konturen als Begrenzungskanten aufweist. Wesentlich ist, dass das
Material der Substratschichten im Durchsichtbereich für Licht
in dem ausgewählten
Wellenlängenbereich
transparent ist. Durch das Einbringen einer Prägestruktur mittels Ultraschallprägung wird der
Durchsichtbereich abgesichert. Ein Trennen der einzelnen Substratschichten,
Verfälschen,
von auf oder in innenliegenden Substratschichten gespeicherten Informationen
oder von hierzwischen angeordneten Sicherheitselementen wird deutlich
erschwert, da ein Zusammenfügen
der Substratschichten nach einer solchen Manipulation ohne eine
Beschädigung
des Durchsichtbereichs und/oder insbesondere der Prägestruktur
nahezu unmöglich
ist.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Prägestruktur
eine Mikrostruktur. Unter einer Mikrostruktur wird eine Struktur
verstanden, deren laterale Erscheinungsform prägende geometrische Merkmale
umfasst, deren Längen
im Bereich von Mikrometern liegen.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist mindestens eine der Schichten im ausgewählten Wellenlängenbereich
opak und weist im Bereich des mindestens einen Durchlichtbereichs eine
Aussparung, insbesondere eine Ausstanzung, auf. Die Aussparung ist
an die Form des Durchlichtbereichs angepasst. Dessen Form ist oder
wird vorzugsweise durch die Aussparung festgelegt. Sind mehrere
der Substratschichten im ausgewählten Wellenlängenbereich
opak, so weisen alle im Durchsichtbereich an diesen angepasste Aussparungen auf.
Beim Zusammenfügen
der Substratschichten mittels Druck- und Wärmeeintrags fließt Polymermaterial
der transparenten Substratschichten in den Bereich der Aussparungen
der opaken Schichten. Hierdurch werden die an die opaken Schichten
angrenzenden Polymerschichten im Durchsichtbereich stoffschlüssig miteinander
verbunden. Bestehen auch die opaken Substratschichten aus einem
thermoplastischen Kunststoff- und/oder Polymermaterial, so bildet
sich an den Rändern
der Aussparung auch eine stoffschlüssige Verbindung mit den opaken
Substratschichten aus. Andernfalls, beispielsweise bei opaken Substratschichten
auf Papier- oder Textilbasis, werden diese opaken Schichten durch
eine formschlüssige
Verbindung untrennbar in den Polymerverbund eingebunden.
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Insbesondere
bei Ausführungsformen,
bei denen die opaken Schichten solche Ausstanzungen aufweisen, besteht
in einem Laminationsverfahren die Gefahr, dass ein Materialfluss
in die Aussparungen nicht optimal ist und die transparenten Substratschichten
zumindest zum Teil nicht vollständig
stoffschlüssig
durch die Aussparungen hindurch miteinander verbunden werden. Durch
ein Anwenden der Ultraschallprägung
wird jedoch erreicht, dass Ultraschallenergie in den Polymerschichtverbund
bzw. Schichtenstapel eingebracht wird, die sich entlang einer Schichtungsrichtung,
d. h. senkrecht zu den im Wesentlichen planparallel ausgedehnten
Substratschichten ausbreitet. Die Energie wird in Form von Schallwellen
eingebracht, die die Moleküle
in den Substratschichten zu Schwingungen anregen. Darüber hinaus
kommt es insbesondere an Oberflächen zur
Reibung, so dass an diesen Stellen eine besonders starke Erwärmung des
Materials der Polymerschichten eintritt. Während der Mikrostrukturierung der
obersten Substratschicht oder oberen Substratschichten wird zugleich
dafür gesorgt,
dass Substratschichten, die gegebenenfalls durch den Laminationsprozess
noch nicht optimal miteinander verbunden sind, im Durchsichtbereich
ebenfalls über
ihre Schmelztemperatur erwärmt
und miteinander verbunden werden.
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Bei
anderen Ausführungsformen
wird der Durchsichtbereich dadurch geschaffen, dass mindestens eine
der Substratschichten, die transparent ist, mit einer im ausgewählten Wellenlängenbereich opaken
Druckschicht bedruckt ist, die mindestens eine Fläche von
50%, vorzugsweise 75%, besonders bevorzugt 90% einer Gesamtfläche der
mindestens einen Substratschicht bedeckt, wobei die Substratschicht
im Bereich des mindestens einen flächig begrenzten Durchsichtbereichs
nicht bedruckt ist.
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Bei
der opaken Substratschicht handelt es sich bei einer Ausführungsform
beispielsweise um ein Material, welches kein thermoplastisches Polymermaterial
ist, beispielsweise ein Papier oder Gewebematerial ist.
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Der
ausgewählte
Wellenlängenbereich
ist vorzugsweise der sichtbare Wellenlängenbereich. Hierdurch wird
ein Sicherheitsmerkmal geschaffen, welches einer einfachen Überprüfung zur
Verifikation unterzogen werden kann.
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Bei
einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass
die Mikrostruktur Mikroschrift umfasst. Diese kann so ausgebildet
sein, dass diese nur mittels technischer Hilfsmittel auswertbar ist.
Für einen
menschlichen Betrachter ohne technische Hilfsmittel ist in einem
solchen Fall in der Regel nur erkennbar, dass eine Strukturierung
in dem Durchsichtbereich oder eine durch die Mikroschrift gebildete
Grobstruktur vorliegt.
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Als
besonders vorteilhaft hat es sich herausgestellt, eine flächige Strukturierung
des mindestens einen flächig
begrenzten Durchsichtbereichs vorzunehmen, um eine erste Information
zu kodieren. Beispielsweise kann der Durchsichtbereich die Fläche eines
Buchstaben, einer Zahl oder eines anderen grafischen Symbols darstellen.
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Als
besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, in der Mikrostruktur
eine zweite Information zu kodieren. Umfasst diese Mikrostruktur
eine Mikroschrift, so können
beispielsweise personalisierende und/oder individualisierende Informationen
in dem Durchsichtbereich gespeichert werden.
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Besonders
bevorzugt werden die erste und die zweite Information aufeinander
abgestimmt, so dass sie miteinander korrespondieren. Ist über die flächige Strukturierung
des mindestens einen Durchsichtbereichs beispielsweise ein Buchstabe
kodiert, so kann beispielsweise die Mikrostrukturierung denselben
Buchstaben umfassen. Beispielsweise können dann in dem Durchsichtbereich
die Konturen des durch die Form des Durchsichtbereiches vorgegebenen
Buchstaben mittels einer Vielzahl dieser Buchstaben erneut dargestellt
sein.
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In
Sicherheitsdokumenten ist es üblich,
Sicherheitselemente, d. h. bauliche Einheiten, die mindestens ein
Sicherheitsmerkmal umfassen, zu integrieren. Dieses können beispielsweise
Hologramme, Mikrochips oder Ähnliches
sein, die zwischen die Substratschichten und/oder in Aussparungen
von Substratschichten eingefügt
werden. Um eine Manipulation zu verhindern, werden diese vorzugsweise so
eingefügt,
dass sie zumindest von der obersten und der untersten Substratschicht
vollständig
bedeckt sind. Um einen Austausch dieser Sicherheitselemente zu erschweren,
ist bei einer bevorzugten Ausführungsform
vorgesehen, dass zwischen den Substratschichten mindestens ein Sicherheitselement
angeordnet ist und der mindestens eine flächig begrenzte Durchsichtbereich
an das Sicherheitselement angrenzt oder dieses umschließt. Eine
Absicherung dieses Durchsichtbereichs, der unmittelbar an das eingefügte Sicherheitselement
angrenzt, durch eine Ultraschallprägung macht einen Austausch
des Sicherheitselements quasi unmöglich. Insbesondere, wenn die
Prägung
Strukturen im Mikrometerbereich aufweist, ist eine erneute Einfügung, die
ein erneutes Laminieren erfordert, in der Regel nicht möglich, ohne
dass diese Strukturen zerstört
oder zumindest verändert
werden.
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Bei
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass im Bereich
des mindestens einen flächig
begrenzten Durchsichtbereichs auch zumindest in die unterste Substratschicht
eine weitere Mikrostruktur mittels Ultraschallprägung eingebracht wird. Hierdurch
wird eine Absicherung weiter erhöht.
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Bei
einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Mikrostruktur
der obersten Substratschicht und die weitere Mikrostruktur der untersten Substratschicht
aufeinander abgestimmt sind. Beispielsweise kann bei einer Betrachtung
in Durchsicht vorgesehen sein, dass sich die beiden Mikrostrukturen
zu einer Gesamtstruktur ergänzen.
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Bei
der Herstellung des Polymerschichtverbunds ist es vorgesehen, dass
ein Einbringen der Aussparungen in die Polymerschichten und ein
Zusammentragen mittels einer Zusammentragevorrichtung zu einem Schichtenstapel
sowie ein Laminieren in einer Laminationspresse, in der die mehreren
Substratschichten mittels eines Aufwendens von Druck und eines gleichzeitigen
Eintragens von Wärmeenergie,
gegebenenfalls unter Vakuumbedingungen, miteinander verbunden werden,
vor dem Einbringen der Ultraschallwellen, d. h. der Mikrostruktur,
erfolgt.
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Die
Ultraschallquelle kann jede beliebige Ultraschallquelle sein, bevorzugt
werden jedoch Ultraschallquellen, die mindestens ein Piezokristall
umfassen.
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Das
Strukturierungswerkzeug ist vorzugsweise als Sonotrode ausgebildet.
Diese ist mit der Ultraschallquelle, vorzugsweise einem Piezokristall, schalltechnisch
gekoppelt.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
der Vorrichtung zum Herstellen eines Polymerschichtverbunds umfasst
die Strukturierungseinheit ein Gegenwerkzeug und ein Stellglied,
wobei das Gegenwerkzeug und das mindestens eine Strukturierungswerkzeug
relativ zueinander beweglich angeordnet und mit dem Stellglied gekoppelt
sind, dass zwischen ihnen der Polymerverbund beim Einkoppeln der
Ultraschallenergie gepresst werden kann. Ein Aufwenden von Druck
findet somit vorzugsweise zeitgleich mit dem Einkoppeln der Ultraschallenergie
statt, wodurch ein Einprägen
der Mikrostruktur oder Mikrostrukturen erleichtert wird.
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Bei
einer bevorzugten Weiterbildung ist das Gegenwerkzeug in einem an
den mindestens einen flächig
begrenzten Durchsichtbereich angepassten Bereich ebenfalls mit einer Strukturierung,
vorzugsweise einer weiteren Mikrostrukturierung, zum Einbringen
einer Mikrostruktur zumindest in die unterste Substratschicht ausgebildet.
Hierdurch wird es möglich,
während
der Einkopplung von Ultraschallenergie sowohl in die oberste als
auch die unterste Substratschicht im Bereich des Durchsichtbereichs
eine Mikrostrukturierung zeitgleich einzubringen.
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Bei
einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gegenwerkzeug
ebenfalls als Sonotrode ausgebildet ist und mit der Ultraschallquelle oder
einer weiteren Ultraschallquelle gekoppelt ist, um Ultraschallenergie
in die unterste Substratschicht einzukoppeln.
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Das
Strukturierungswerkzeug und das Gegenwerkzeug sind entsprechend
ausgestaltet, um eine gewünschte
Information, beispielsweise in Form von Mikroschrift oder Mikrosymbolen,
in die oberste und/oder unterste Substratschicht oder gegebenenfalls
darunter bzw. darüber
liegende Substratschichten einzuprägen.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei
zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Herstellen eines
Polymerschichtverbunds für
ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument;
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2 eine
schematische Darstellung der Substratschichten, aus denen ein Polymerschichtverbund
gefertigt wird;
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3 eine
Ausführungsform
eines Polymerschichtverbunds und
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4 eine
weitere Darstellung eines Polymerschichtverbunds.
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In 1 ist
schematisch eine Gesamtvorrichtung 1 zum Herstellen eines
Polymerschichtverbunds 2 für ein Sicherheits- und/oder
Wertdokument dargestellt. Auf Rollen 3 werden eine oberste
Substratschicht 4, eine unterste Substratschicht 5 sowie weitere
Substratschichten 6–8 bereitgestellt.
Zumindest die oberste Substratschicht 4 und die unterste Substratschicht 5 sind
aus einem transparenten Polymermaterial hergestellt. Im Folgenden
wird davon ausgegangen, dass die mittlere Substratschicht 6 ebenfalls
aus einem transparenten Polymermaterial hergestellt ist. Die beiden übrigen Substratschichten 7, 8 werden
im Folgenden als opake Substratschichten in einem ausgewählten Wellenlängenbereich, vorzugsweise
einem sichtbaren Wellenlängenbereich,
angenommen. Diese übrigen
Substratschichten 7, 8 können aus einem opaken Polymermaterial oder
auch beispielsweise aus Papier bestehen.
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In
unterschiedlichen Bearbeitungsstationen 9–10 werden
die einzelnen Substratschichten bearbeitet, beispielsweise bedruckt,
oder in anderer Weise bearbeitet. Einzelne dieser Bearbeitungsstationen 9–10 können beispielsweise
ausgebildet sein, um Aussparungen in einzelne Schichten einzubringen, andere
um Sicherheitselemente auf oder in den Folien zu applizieren, eine
Laserpersonalisierung in einzelnen Schichten durchzuführen usw.
Die Bearbeitungsstationen 9, 10 können in
beliebiger Anzahl vorhanden sein, wobei die einzelnen Bearbeitungsstationen
jeweils nur einzelne der Substratschichten 4–8 oder
alle der Substratschichten gleich oder unterschiedlich bearbeiten
können.
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In 1 ist
eine weitere Bearbeitungsstation 11 dargestellt, die beispielsweise
ausgebildet ist, in die opaken Substratschichten 7, 8 aneinander
angepasste Aussparungen beispielsweise mittels Ausstanzungen einzubringen.
Aneinander angepasst bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Aussparungen
dieselbe Form und Fläche
aufweisen und bei einem Zusammentragen der Substratschichten in
einer Zusammentragvorrichtung 11, die hier mittels weiterer
Rollen 13 dargestellt ist, passgenau übereinander ausgerichtet werden.
Die Aussparungen werden als vollständige Durchbrüche durch
das opake Material der Substratschichten 7, 8 ausgeführt. Die opaken
Substratschichten sind relativ zu den übrigen Substratschichten 4, 5, 6 so
angeordnet, dass jeweils benachbart an beiden angrenzenden Flächen eine transparente
Polymerschicht angeordnet ist.
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Die
zusammengetragenen Polymerschichten 4–8 bilden einen Substratschichtenstapel 14,
der in einer Laminationsvorrichtung 15 unter Aufwenden von
Druck und Wärmeenergie
zu einem Rohsubstratschichtenverbund 16 laminiert wird.
Der Druck in der Laminationsvorrichtung 15 wirkt parallel
zu einer Schichtungsrichtung 17. Der Rohsubstratschichtverbund 16 wird
einer Vereinzelungsvorrichtung 18 zugeführt, der aus dem Rohsubstratschichtverbund 16 einzelne
vorgefertigte Substratschichtverbunde 19 vereinzelt.
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Über eine
Fördervorrichtung 20,
die mittels eines gestrichelten Pfeils angedeutet ist, werden die einzelnen
vorgefertigten Substratschichtverbunde 19 einer Strukturierungseinheit 21 zugeführt. Die
Strukturierungseinheit 21 umfasst ein Strukturierungswerkzeug 22,
welches vorzugsweise als Sonotrode ausgebildet ist und mit einer
Ultraschallquelle 23 gekoppelt ist. Das Strukturierungswerkzeug
umfasst eine vorzugsweise als Mikrostruktur ausgebildete Strukturierung 24.
Gegenüber
dem Strukturierungswerkzeug 22 ist ein Gegenwerkzeug 25 angeordnet. Das
Strukturierungswerkzeug 22 und das Gegenwerkzeug 25 sind
mit einem Stellglied 26 gekoppelt, welches es ermöglicht,
dass das Strukturierungswerkzeug 22 und das Gegenwerkzeug 25 aufeinander
so zubewegt werden, dass das Gegenwerkzeug 25 mit der untersten
Substratschicht und das Strukturierungswerkzeug mit der obersten
Substratschicht des zugeführten
vorgefertigte Substratschichtverbunds 19 in Kontakt kommen,
während
Ultraschallenergie eingekoppelt wird.
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Das
Stellglied 26 ist ferner so ausgebildet, dass eine Kraft
parallel zu der Schichtungsrichtung 17 in den vorgefertigten
Substratschichtverbund 19 eingebracht werden kann. Neben
dem Strukturierungswerkzeug 22 weist in der dargestellten
Ausführungsform
das Gegenwerkzeug 25 eine weitere Strukturierung 27 auf.
Die Strukturierungen 24, 27 sind an den Durchsichtbereich,
der in dem vorgefertigten Substratschichtverbund 19 ausgebildet
ist, angepasst und weisen jeweils im Bereich des mindestens einen
Durchsichtbereichs ein Mikrostrukturierung auf.
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Im
dargestellten Ausführungsbeispiel
ist das Gegenwerkzeug 25 ebenfalls als Sonotrode ausgebildet
und mit einer weiteren Ultraschallquelle 28 gekoppelt.
Bei anderen Ausführungsformen
kann vorgesehen sein, dass das Gegenwerkzeug mit der Ultraschallquelle
oder gar keiner Ultraschallquelle gekoppelt ist. Wieder andere Ausführungsformen
sehen vor, dass das Gegenwerkzeug keine Mikrostrukturierung oder
gar keine Strukturierung aufweist.
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Nach
dem Einprägen
einer Strukturierung, vorzugsweise einer Mikrostrukturierung im
Bereich eines oder mehrerer Durchsichtbereiche, die flächig begrenzt
sind, ist der Polymerschichtverbund 2 für ein Sicherheits- und/oder
Wertdokument fertig gestellt. Das Einbringen der Mikrostruktur und
gegebenenfalls der weiteren Mikrostruktur im Bereich des Durchsichtbereichs
erfolgt unter minimalem Energieaufwand. Der Substratschichtenverbund 19 wird
nur in dem ausgebildeten Durchsichtbereich oder gegebenenfalls mehreren
Durchsichtbereichen vorzugsweise nur an der obersten und gegebenenfalls
der untersten Substratschichtoberfläche erwärmt, um die Strukturierung
einzubringen. Eine thermische Belastung für in den Substratschichtenverbund 19 bereits eingebrachte
Sicherheitselemente wird so gering gehalten. Hierdurch ist es beispielsweise
auch möglich, direkt
benachbart zu eingebrachten Sicherheitselementen, beispielsweise
zwischen den Substratschichten 4–9 applizierte Volumenhologramme
oder eingearbeitete Mikrochips, Durchsichtbereiche auszubilden,
die dann anschließend
mit einer Mikrostruktur zur Absicherung versehen werden. Eine thermische
Belastung kann hierbei gering gehalten werden. Ferner kann eine
solche Strukturierung zeitlich und räumlich versetzt zu der Herstellung
der Substratschichtverbunde 19 erfolgen.
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In
dem bisher beschriebenen Beispiel wurden die einzelnen Substratschichten
als Folien oder Papierbahnen bereitgestellt. Ebenso ist es jedoch möglich, die
einzelnen Substratschichten als Bögen bereitzustellen. Dies ist
beispielsweise in 2 dargestellt. Ähnliche
technische Merkmale sind mit identischen Bezugszeichen versehen.
Ein Polymerschichtverbund für
ein Wert- und/oder Sicherheitsdokument umfasst bei der dargestellten
Ausführungsform
eine transparente oberste Substratschicht 4 aus einem transparenten
thermoplastischen Polymer, beispielsweise Polycarbonat, eine unterste
Substratschicht 5, die ebenfalls aus einem transparenten
Polymermaterial, beispielsweise Polycarbonat, hergestellt ist, sowie
eine mittlere Substratschicht 6, die ebenfalls aus einem
transparenten thermoplastischen Polymermaterial hergestellt ist.
Die übrigen Substratsichten 7, 8,
die zwischen der obersten Polymerschicht und der mittleren Polymerschicht 6 bzw. zwischen
der mittleren Polymerschicht und der untersten Polymerschicht 5 angeordnet
sind, sind im ausgewählten
Wellenlängenbereich,
beispielsweise dem sichtbaren Wellenlängenbereich, opak ausgestaltet,
wie mittels einer Schraffur angedeutet ist. Sie weisen jedoch jeweils
eine A-förmig
strukturiere Ausstanzung 31 auf. Werden diese Substratschichten 4–8 in
einem thermischen Laminationsverfahren miteinander verbunden und
anschließend
im Bereich des sich ausbildenden Durchsichtbereichs 32 mit
einer Mikrostruktur 34 versehen, so ergibt sich ein Polymerschichtverbund 2,
der ein Sicherheitsdokument oder Wertdokument ist, wie er in 3 dargestellt
ist. In einem Ausschnittsbereich 33 ist der Durchsichtbereich 32 dargestellt,
der eine flächige
Form eines Großbuchstaben
A aufweist. Die eingebrachte Mikrostruktur 34 umfasst Mirkoschriftgroßbuchstaben
A, die gemeinsam eine Kontur 35 des Großbuchstabens A bilden. Über die
flächige
Ausgestaltung des Durchsichtbereichs 32 sowie die eingebrachten
Mikrostruktur 34 ist es möglich, eine erste und eine zweite Information
in den Substratschichtverbund 2 zu speichern. Wird auch
eine Rückseite,
d. h. eine unterste Substratschicht des Polymerschichtverbunds,
mit einer weiteren Mikrostruktur versehen, so kann zusätzlich eine
weitere Information in das Sicherheitsdokument gespeichert werden.
Die Informationen können
so aufeinander abgestimmt sein, dass sie beispielsweise in Durchsicht
eine gesamte Information wiedergeben.
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In 4 ist
eine weitere Ausführungsform
eines Substratschichtverbunds 2 dargestellt, in den ein Mikrochip 36 eingearbeitet
ist. Angrenzend an den Mikrochip 36 sind Durchsichtbereiche 32-1 und 32-2 ausgebildet,
die jeweils mit einer Mirkostruktur 34 versehen sind, die
erneut Mikroschrift in Form von Großbuchstaben A umfasst, wie
im Ausschnittsbereich 33 zu erkennen ist. Hierdurch ist
es möglich, den
eingebrachten Mikrochip 36 durch die unmittelbar angrenzenden
Durchsichtbereiche 31-1 und 31-2 sowie die in
diesen Bereichen eingebrachte Mikrostrukturen 34 abzusichern.
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Es
ergibt sich für
den Fachmann, dass eine Vielzahl weiterer Ausgestaltungsmöglichkeiten
existiert. Die beschriebenen Merkmale können einzeln oder in beliebiger
Kombination verwendet werden, um die Erfindung auszuführen.
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- 1
- Gesamtvorrichtung
- 2
- Sicherheits-
und/oder Wertdokument (Polymerschichtverbund)
- 3
- Rollen
- 4
- oberste
Substratschicht
- 5
- unterste
Substratschicht
- 6
- mittlere
Substratschicht
- 7,
8
- übrigen Substratschichten
- 9,
10
- Bearbeitungsstationen
- 11
- weitere
Bearbeitungsstation
- 12
- Zusammentragevorrichtung
- 13
- weitere
Rollen
- 14
- Substratschichtenstapel
- 15
- Laminationsvorrichtung
- 16
- Rohsubstratschichtverbund
- 17
- Schichtungsrichtung
- 18
- Vereinzelungsvorrichtung
- 19
- Dokumentkarten
(Substratschichtenverbund)
- 20
- Fördervorrichtung
- 21
- Strukturierungseinheit
- 22
- Strukturierungswerkzeug
- 23
- Ultraschallquelle
- 24
- Strukturierung
- 25
- Gegenwerkzeug
- 26
- Stellglied
- 27
- Strukturierung
- 28
- weitere
Ultraschallquelle
- 31
- Ausstanzungen
- 32
- Durchsichtbereich
- 32-1,
32-2
- Durchsichtbereiche
- 33
- Ausschnittsbereich
- 34
- Mikrostrukturen
- 35
- Kontur
- 36
- Mikrochip