DE102012008927A1

DE102012008927A1 - Verfahren zum Herstellen eines Datenträgers und daraus erhältlicher Datenträger

Info

Publication number: DE102012008927A1
Application number: DE201210008927
Authority: DE
Inventors: Harald Reiner; Georg Depta
Original assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Priority date: 2012-04-30
Filing date: 2012-04-30
Publication date: 2013-10-31
Also published as: EP2660065A3; EP2660065A2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Datenträgers (10) mit einer im infraroten und im sichtbaren Spektralbereich erkennbaren Kennzeichnung (12) in Form von Mustern, Buchstaben, Zahlen oder Bildern, umfassend die Schritte: a) Bereitstellen eines Datenträgers mit einem Datenträgersubstrat (50), das eine IR-absorbierende und mittels Laserstrahlung modifizierbare Farbschicht (52) aufweist, wobei die Farbschicht (52) strukturiert in Form von Rasterelementen (23, 33, 43) und dazwischen angeordneten Leerbereichen (24, 34) vorliegt; b) Beaufschlagen eines Teils (25, 35, 45) der IR-absorbierenden Farbschicht (52) mit Laserstrahlung, so dass sich die behandelte Farbschicht (52) durch Einwirkung der Laserstrahlung in einem Prozess aus Sublimation und Resublimation vom Datenträgersubstrat (50) ablöst und in Form eines Farbnebels auf dem Datenträgersubstrat (50) niederschlägt, um auf diese Weise einen das Kennzeichen darstellenden Bildbereich (26, 36, 46), den sogenannten ersten Bildbereich, in der Farbschicht (52) auszubilden, der für den Betrachter im infraroten und im sichtbaren Spektralbereich von dem nicht mit Laserstrahlung beaufschlagten Bildbereich (22, 32, 42), dem sogenannten zweiten Bildbereich, der Farbschicht (52) optisch unterscheidbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Datenträger, insbesondere ein Wertdokument wie etwa eine Banknote, mit einer im infraroten und im sichtbaren Spektralbereich erkennbaren Kennzeichnung in Form von Mustern, Buchstaben, Zahlen oder Bildern. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Herstellen des Datenträgers.
Ausweiskarten, wie beispielsweise Kreditkarten oder Personalausweise, werden seit langem mittels Lasergravur personalisiert. Bei der Personalisierung durch Lasergravur werden durch geeignete Führung eines Laserstrahls die optischen Eigenschaften des Kartenmaterials in Gestalt einer gewünschten Kennzeichnung irreversibel verändert. Beispielsweise ist in der Druckschrift DE 30 48 733 A1 eine Ausweiskarte mit aufgebrachten Informationen beschrieben, die auf einer Oberfläche unterschiedliche farbige und übereinander angeordnete Schichtbereiche aufweist, die zumindest teilweise durch visuell erkennbare Personalisierungsdaten unterbrochen sind.
Neben Ausweiskarten sind auch andere fälschungsgefährdete Wertdokumente, wie Banknoten, Aktien, Anleihen, Urkunden, Gutscheine, Schecks, Eintrittskarten und dergleichen, vermehrt mit einem lasergenerierten, individualisierenden Kennzeichen, wie etwa einer Seriennummer, versehen.
Ausgehend davon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Datenträger der eingangs genannten Art bereitzustellen, der eine lasergenerierte individuelle Kennzeichnung hoher Fälschungssicherheit bei visuell attraktivem und prüfbarem Erscheinungsbild aufweist. Insbesondere soll die Kennzeichnung wenig Platz auf dem Datenträger beanspruchen und leicht in bestehende Designs oder Druckbilder zu integrieren sein.
Diese Aufgabe wird durch den Datenträger und das Verfahren zum Herstellen desselben gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Datenträgers, wie etwa ein Wertdokument oder ein Sicherheitspapier, mit einem im infraroten und im sichtbaren Spektralbereich erkennbaren Kennzeichen, insbesondere in Form von Mustern, Buchstaben, Zahlen oder Bildern, umfassend die Schritte:

a) Bereitstellen eines Datenträgers mit einem Datenträgersubstrat, das eine IR-absorbierende und mittels Laserstrahlung modifizierbare Farbschicht aufweist, wobei die Farbschicht strukturiert in Form von Rasterelementen und dazwischen angeordneten Leerbereichen vorliegt;
b) Beaufschlagen eines Teils der IR-absorbierenden Farbschicht mit Laserstrahlung, so dass sich die behandelte Farbschicht durch Einwirkung der Laserstrahlung in einem Prozess aus Sublimation und Resublimation vom Datenträgersubstrat ablöst und in Form eines Farbnebels auf dem Datenträgersubstrat niederschlägt, um auf diese Weise einen das Kennzeichen darstellenden Bildbereich (den sogenannten ersten Bildbereich) in der Farbschicht auszubilden, der für den Betrachter im infraroten und im sichtbaren Spektralbereich von dem nicht mit Laserstrahlung beaufschlagten Bildbereich (dem sogenannten zweiten Bildbereich) der Farbschicht optisch unterscheidbar ist.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausgestaltung ist der im Schritt b) gebildete Farbnebel-Niederschlag in Form einer kontinuierlichen Schicht gleichmäßig verteilt, so dass der erhaltene erste Bildbereich der Farbschicht für den Betrachter im infraroten und im sichtbaren Spektralbereich im Wesentlichen in Form einer optisch homogenen Fläche wahrnehmbar ist.
Gemäß einer alternativen zweiten bevorzugten Ausgestaltung liegt der im Schritt b) gebildete Farbnebel-Niederschlag in Form einer diskontinuierlichen Schicht mit Rasterelementen und dazwischen angeordneten Leerbereichen vor, wobei die Rasterelemente und die Leerbereiche verglichen mit den Rasterelementen und Leerbereichen der IR-absorbierenden Farbschicht vor dem Schritt des Beaufschlagens mit Laserstrahlung in ihrer Anordnung vertauscht sind. Gemäß einer Variante der alternativen zweiten bevorzugten Ausgestaltung wird die Bildung des Farbnebel-Niederschlags in Form einer diskontinuierlichen Schicht im Schritt b) in einem Randbereich, der an den ersten Bildbereich (d. h. an den mit Laser beaufschlagten Bereich) angrenzt, zusätzlich von der Bildung eines streifenförmigen, durch eine kontinuierliche Schicht gebildeten Farbnebel-Niederschlags begleitet.
Es wird allgemein bevorzugt, dass der im Schritt a) bereitgestellte Datenträger oberhalb des Datenträgersubstrats (insbesondere zwischen dem Datenträgersubstrat und der IR-absorbierenden und mittels Laserstrahlung modifizierbaren Farbschicht) eine drucktechnisch erzeugte (insbesondere IR-transparente) Untergrundschicht aufweist, deren Farbe sich von der Farbe der IR-absorbierenden und mittels Laserstrahlung modifizierbaren Farbschicht unterscheidet. In einer Variante der zweiten bevorzugten Ausgestaltung handelt es sich bei der drucktechnisch erzeugten Untergrundschicht um eine strukturierte, Rasterelemente aufweisende Untergrundschicht, wobei die Rasterelemente zu den Rasterelementen der IR-absorbierenden und mittels Laserstrahlung modifizierbaren Farbschicht versetzt angeordnet sind. Es wird insbesondere bevorzugt, dass die Rasterelemente des gebildeten Farbnebel-Niederschlags mit den Rasterelementen der Untergrundschicht überlappen und im Überlappungsbereich eine Mischfarbe bilden, die sich von der Farbe der IR-absorbierenden und mittels Laserstrahlung modifizierbaren Farbschicht und von der Farbe der Untergrundschicht unterscheidet.
Die IR-absorbierende und mittels Laserstrahlung modifizierbare Farbschicht kann insbesondere durch eine Stichtiefdruckschicht gebildet werden. Gemäß einer Alternative kann die IR-absorbierende und mittels Laserstrahlung modifizierbare Farbschicht insbesondere eine im Nass- oder Trockenoffsetdruck, oder im indirekten Hochdruck (insbesondere mit Nyloprintplatten), oder im Flexodruck auf das Substrat applizierte Farbschicht sein.
Darüber hinaus können sowohl die IR-absorbierende und mittels Laserstrahlung modifizierbare Farbschicht des bereitgestellten Datenträgers, als auch die oben erwähnte, optional vorhandene Untergrundschicht jeweils strukturiert in Form eines Linienrasters vorliegen.
Im Schritt b) kann die Beaufschlagung mit Laserstrahlung von der Substratvorderseite, auf der die IR-absorbierende und mittels Laserstrahlung modifizierbare Farbschicht aufgebracht ist, her erfolgen. Alternativ kann die Beaufschlagung mit Laserstrahlung im Schritt b) von der der IR-absorbierenden und mittels Laserstrahlung modifizierbaren Farbschicht gegenüber liegenden Substratrückseite her erfolgen.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft einen Datenträger, der durch das Verfahren gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung erhältlich ist.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
IR-absorbierende Druckfarben, die zur Herstellung der mittels Laserstrahlung modifizierbaren Farbschicht geeignet sind, können z. B. auf einem Farbgemisch aus absorbierenden Farbkomponenten und nicht absorbierenden Farbkomponenten beruhen. Als absorbierende Farbkomponente enthält das Farbgemisch z. B. Ruß, Graphit oder TiO₂.
Weitere geeignete IR-absorbierende Druckfarben sind z. B. in der EP 1 790 701 A1 beschrieben und kommerziell bei der Firma SICPA unter den Handelsnamen SICPATALK^®CBA und SICPATALK^®NFB erhältlich. Die IR-absorbierende Kompenente ist dabei insbesondere eine Verbindung mit einem Übergangselement, das aus der Gruppe bestehend aus Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni und Cu gewählt ist. Bei dem Übergangselement kann es sich weiter bevorzugt um ein Ion aus der Gruppe von Ionen bestehend aus Ti³⁺, VO²⁺, Cr⁵ ⁺, Fe² ⁺, Ni² ⁺, Co²⁺ und Cu²⁺ handeln. Die das IR-absorbierende Übergangselemention bzw. die IR-absorbierenden Übergangselementionen enthaltende IR-absorbierende Komponente kann insbesondere in Form eines Glases, z. B. in Form eines phosphat- und/oder fluoridhaltigen Glases, in dem eine Koordination des Übergangselementions bzw. der Übergangselementionen an die Phosphat- und/oder Fluoridanionen in dem Glas vorhanden ist, vorliegen. Des Weiteren kann es sich bei der das IR-absorbierende Übergangselemention bzw. die IR-absorbierenden Übergangselementionen enthaltenden infrarotabsorbierenden Komponente z. B. um eine kristalline Verbindung, die aus einem oder mehreren Kationen und einem oder mehreren Anionen besteht, handeln. Das Anion kann dabei insbesondere aus der Gruppe bestehend aus Phosphat (PO₄ ^3–), Hydrogenphosphat (HPO₄ ^2–), Pyrophosphat (P₂O₇ ^4–), Metaphosphat (P₃O₉ ^3–), Polyphosphat, Silicat (SiO₄ ^4–), den kondensierten Polysilicaten, Titanat (TiO₃ ^2–), den kondensierten Polytitanaten, Vanadat (VO₄ ^3–), den kondensierten Polyvanadaten, Molybdat (MoO₄ ^2–), den kondensierten Polymolybdaten, Wolframat (WO₄ ^2–), den kondensierten Polywolframaten, Fluorid (F^–), Oxid (O^2–) und Hydroxid (OH^–) ausgewählt sein. Insbesondere wird bevorzugt, dass die infrarotabsorbierende Komponente aus der Gruppe von Verbindungen bestehend aus Kupfer(II)-fluorid (CuF₂), Kupferhydroxidfluorid (CuFOH), Kupferhydroxid (Cu(OH)₂), Kupferphosphat (Cu₃(PO₄)₂*2H₂O), wasserfreiem Kupferphosphat (Cu₃(PO₄)₂), den basischen Kupfer(II)-phosphaten Cu₂PO₄(OH) (Libethenit), Cu₃(PO₄)(OH)₃ (Cornetit), Cu₅(PO₄)₃(OH)₄ (Pseudomalachit), CuAl₆(PO₄)₄(OH)₈*5H₂O (Türkis), Kupfer(II)-pyrophosphat (Cu₂(P₂O₇*3H₂O), wasserfreiem Kupfer(II)-pyrophosphat (Cu₂(P₂O₇)), Kupfer(II)-metaphosphat (Cu₃(P₃O₉)₂), Eisen(II)-fluorid (FeF₂*4H₂O), wasserfreiem Eisen(II)-fluorid (FeF₂), Eisen(II)-phosphat (Fe₃(PO₄)2*8H₂O, Vivianit), Lithiumeisen(II)-phosphat (LiFePO₄, Triphylit), Natriumeisen(II)-phosphat (NaFePO₄, Maricit), Eisen(II)-silicaten (Fe₂SiO₄, Fayalit; Fe_xMg_2-xSiO₄, Olivin), Eisen(II)-carbonat (FeCo₃, Ankerit, Siderit); Nickel(II)-phosphat (Ni₃(PO₄)₂*8H₂O), Titan(III)-metaphosphat (Ti(P₃O₉)), Ca₂Fe(PO₄)₂*4H₂O (Anapait) und MgFe (PO₄) F (Wagnerit) gewählt ist. Bei der infrarotabsorbierenden Komponente kann es sich des Weiteren um ein IR-absorbierendes Übergangselementatom oder -ion, das an eine Komponente des Polymerbindemittels der Druckfarbe gebunden ist, handeln. Das Polymerbindemittel der Druckfarbe kann insbesondere spezifische Bindungsstellen für Übergangselementionen, vorzugsweise für Cu²⁺ und/oder für Fe² ⁺, enthalten. Bei den Bindungsstellen kann es sich insbesondere um Phosphatgruppen, die in eine Polymerhauptkette einvernetzt oder auf eine Polymerhauptkette aufgepfropft sind, handeln. Vorzugsweise handelt es sich bei der infrarotabsorbierenden Komponente um einen IR-absorbierenden Komplex eines Übergangselementatoms oder -ions und einer in dem Polymer enthaltenen Bindungsstelle, vorzugsweise einen in dem Bindemittel gelösten organischen Thioharnstoff-Kupfer(II)-Komplex.
Die IR-absorbierenden Druckfarben, die zur Herstellung der IR-absorbierenden und mittels Laserstrahlung modifizierbaren Farbschicht geeignet sind, können darüber hinaus zumindest ein Buntpigment enthalten.
Die Laserbeaufschlagung der IR-absorbierenden und mittels Laserstrahlung modifizierbaren Farbschicht führt zur Sublimation und Resublimation der Farbschicht-Bestandteile. Mit der Formulierung „Sublimation und Resublimation” ist hierin ein Prozess zu verstehen, in dem die jeweiligen Feststoffe zunächst in die Gasphase überführt und anschließend wieder in fester Form auf das Substrat abgeschieden werden. In der Gasphase können die Feststoffe darüber hinaus in ionisierter Form vorliegen.
Mit besonderem Vorteil werden Laserquellen im nahen Infrarot eingesetzt, da dieser Wellenlängenbereich gut zu den Absorptionseigenschaften der für Wertdokumente verwendeten Substrate und Druckfarben passt. Beispielsweise lassen sich für diesen Bereich leicht Druckfarben angeben, die für die Laserstrahlung transparent, im sichtbaren Spektralbereich für den menschlichen Betrachter jedoch opak und gefärbt sind. Mit besonderem Vorteil werden Infrarotlaser im Wellenlängenbereich von 0,8 μm bis 3 μm, insbesondere Nd:YAG-Laser oder Nd:YVO₄-Laser, verwendet. Darüber hinaus wird der Laser mit Vorteil im kontinuierlichen Modus („continuous wave Betrieb”) oder mit hoher Pulslänge (größer als 50 ns) betrieben.
Mit Bezug auf das Design wird bevorzugt, dass die IR-absorbierende und mittels Laserstrahlung modifizierbare Farbschicht eine hohe Flächendeckung aufweist, insbesondere eine Flächendeckung von mehr als 40%, bevorzugt in einem Bereich von 40 bis 70%. Die Farbschicht kann insbesondere in Form von feinen Strukturen bzw. Rasterelementen, z. B. in Form von Guillochen, Mikrotext, graphischen Elementen oder dergleichen gebildet sein, wobei eine Farbschicht in Form eines Linien-, Punkt- oder Kreuzrasters bevorzugt ist und eine Farbschicht in Form eines Linienrasters besonders bevorzugt ist. Die Rasterlinien haben typischerweise eine Dicke in einem Bereich von 0,05 mm bis 0,5 mm.
Die gegebenenfalls vorhandene (insbesondere IR-transparente) Untergrundschicht kann als vollflächige Schicht oder als teilflächige bzw. strukturierte Schicht vorliegen. Im Falle einer strukturierten Schicht liegt die Untergrundschicht vorzugsweise als Linien-, Punkt- oder Kreuzraster vor, wobei ein Linienraster insbesondere bevorzugt wird.
In allen Erfindungsaspekten und Varianten können die erfindungsgemäß erhältlichen Kennzeichen ein Individualisierungskennzeichen für ein Wertdokument, wie etwa eine fortlaufende Seriennummer, einen Symbolcode, wie etwa einen Strich- oder Matrixcode, oder dergleichen, umfassen. Außerdem können auch grafische oder numerische Elemente, wie zum Beispiel eine Wertzahl, verwendet werden, die nicht zum Unterscheiden der einzelnen Wertdokumente dienen.
Das Substrat des Datenträgers kann z. B. aus Papier, einer Folie oder einem Papier-Folien-Laminat gebildet sein. Der Datenträger stellt beispielsweise ein Sicherheitselement, ein blattförmiges Wertdokument oder den Kartenkörper einer Ausweiskarte, Kreditkarte oder dergleichen dar.
Weitere Ausführungsbeispiele sowie Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren erläutert, bei deren Darstellung auf eine maßstabs- und proportionsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde, um die Anschaulichkeit zu erhöhen.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Banknote mit einem erfindungsgemäß gestalteten Kennzeichnungsbereich;
2a eine schematische Draufsicht auf den Kennzeichnungsbereich der in 1 gezeigten Banknote gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel vor dem Schritt der Laserbeaufschlagung;
2b eine schematische Draufsicht auf den Kennzeichnungsbereich der in 1 gezeigten Banknote gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel nach dem Schritt der Laserbeaufschlagung;
3a eine schematische Draufsicht auf den Kennzeichnungsbereich der in 1 gezeigten Banknote gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel vor dem Schritt der Laserbeaufschlagung;
3b eine schematische Draufsicht auf den Kennzeichnungsbereich der in 1 gezeigten Banknote gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel nach dem Schritt der Laserbeaufschlagung;
3c eine schematische Draufsicht auf den Kennzeichnungsbereich der in 1 gezeigten Banknote gemäß einer Variante des zweiten Ausführungsbeispiels nach dem Schritt der Laserbeaufschlagung;
4a eine schematische Draufsicht auf den Kennzeichnungsbereich der in 1 gezeigten Banknote gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel vor dem Schritt der Laserbeaufschlagung;
4b eine schematische Draufsicht auf den Kennzeichnungsbereich der in 1 gezeigten Banknote gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel nach dem Schritt der Laserbeaufschlagung;
5 eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Kennzeichnung eines Datenträgers gemäß einer ersten Variante; und
6 eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Kennzeichnung eines Datenträgers gemäß einer zweiten Variante.
Die Erfindung wird anhand des Beispiels einer Banknote näher erläutert. 1 zeigt dazu eine schematische Darstellung einer Banknote 10 mit einem Kennzeichnungsbereich 12.
2a zeigt den Kennzeichnungsbereich 12 der Banknote 10 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel vor dem Schritt der Beaufschlagung mit Laser. Das erste Ausführungsbeispiel fällt unter die in der Zusammenfassung der Erfindung beschriebene erste bevorzugte Ausgestaltung. Der in der 2a dargestellte Kennzeichnungsbereich ist schematisch vereinfacht und zeigt eine zahlenmäßig begrenzte Anzahl von Linien und Leerbereichen in Vergrößerung. Der Kennzeichnungsbereich enthält einen inneren Bildbereich 25 und einen äußeren Bildbereich 22, der den inneren Bildbereich 25 rahmenförmig umgibt. Der Kennzeichnungsbereich weist ein im Stichtiefdruck erzeugtes Linienraster mit ockerbraunen Linien 23 und dazwischen angeordneten Leerbereichen 24 auf. Als Stichtiefdruckfarbe wurde Ockerbraun mit Ruß als IR-absorbierende Komponente verwendet.
Der in der vorliegenden Beschreibung verwendete Begriff „Leerbereich” ist so zu verstehen, dass sich innerhalb dieses Bereichs keine IR-absorbierende und mittels Laserstrahlung modifizierbare Farbschicht befindet; innerhalb des Leerbereichs kann aber gegebenenfalls ein (insbesondere IR-transparenter) Untergrunddruck vorhanden sein.
2b zeigt eine schematische Draufsicht auf den Kennzeichnungsbereich der in 1 gezeigten Banknote gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel nach dem Schritt der Laserbeaufschlagung. Innerhalb des gestrichelt hervorgehobenen Bereiches 26, der den mit Laser beaufschlagten Bereich darstellt, liegt die ockerbraune Stichtiefdruckfarbe gleichmäßig verteilt in Form einer homogenen Schicht vor. Die Einbringung des Kennzeichens 26 erfolgte durch Laserbeaufschlagung mittels eines Nd-Vanadat-Festkörperlasers (Lasermodell: Firma Edgewave, „Innoslab IS8I-E”; Wellenlänge: 1064 nm; Leistung: 100 Watt; continuous-wave-Betrieb; Scangeschwindigkeit: 2,5 bis 5 m/sec).
3a zeigt den Kennzeichnungsbereich 12 der Banknote 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel vor dem Schritt der Beaufschlagung mit Laser. Das zweite Ausführungsbeispiel fällt unter die in der Zusammenfassung der Erfindung beschriebene zweite bevorzugte Ausgestaltung. Der in der 3a dargestellte Kennzeichnungsbereich ist schematisch vereinfacht und zeigt eine zahlenmäßig begrenzte Anzahl von Linien und Leerbereichen in Vergrößerung. Der Kennzeichnungsbereich enthält einen inneren Bildbereich 35 und einen äußeren Bildbereich 32, der den inneren Bildbereich 35 rahmenförmig umgibt. Der Kennzeichnungsbereich weist in diesem Falle ein im Nyloprintdruck erzeugtes Linienraster mit blauen Linien 33 und dazwischen angeordneten Leerbereichen 34 auf. Als Druckfarbe wurde ein Gemisch aus IR-absorbierender und IR-transparenter Farbe (Farbton Pantone 7470, hergestellt mit Rußschwarz, so dass sich eine Remission < 50% bei 850 nm einstellt) verwendet.
3b zeigt eine schematische Draufsicht auf den Kennzeichnungsbereich der in 1 gezeigten Banknote gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel nach dem Schritt der Laserbeaufschlagung. Im gestrichelt hervorgehobenen Bereich 36, der den mit Laser beaufschlagten Bereich darstellt, wurde die IR-absorbierende Farbschicht entfernt. Ein Teil der Farbe hat sich innerhalb der Bereiche niedergeschlagen, die in der 3a die Leerbereiche 34 innerhalb des inneren Bildbereichs 35 bildeten. Anders gesagt, innerhalb des Kennzeichens 36 sind die Rasterelemente und die Leerbereiche verglichen mit den Rasterelementen und Leerbereichen der IR-absorbierenden Farbschicht vor dem Schritt des Beaufschlagens mit Laserstrahlung in ihrer Anordnung vertauscht (dieses Phänomen wird nachstehend mit dem Begriff „Pattern-Inversion” bezeichnet).
Die Bildung des Farbnebel-Niederschlags in Form einer diskontinuierlichen Schicht kann unter Umständen in einem Randbereich, der an den mit Laser beaufschlagten Bereich angrenzt, zusätzlich von der Bildung eines streifenförmigen, durch eine kontinuierliche Schicht gebildeten Farbnebel-Niederschlags begleitet sein (siehe die nachstehend anhand der in 3b gezeigte Variante).
3b zeigt eine schematische Draufsicht auf den Kennzeichnungsbereich der in 1 gezeigten Banknote gemäß einer Variante des zweiten Ausführungsbeispiels nach dem Schritt der Laserbeaufschlagung. Verglichen mit dem im vorangehenden zweiten Ausführungsbeispiel beschriebenen Kennzeichen weist das in 3b dargestellte Kennzeichen 36 eine aus IR-absorbierender Farbe bestehende Umrandung auf. Die Entstehung der Umrandung wird darauf zurückgeführt, dass die Laserbehandlung (je nach Steuerung der Bedingungen) zum Teil ein Ausbluten der IR-absorbierenden Farbe während der Laserbehandlung verursachen kann.
Der durch die Laserbeaufschlagung erziele Effekt hängt von vielen Parametern ab: Leistung, Intensität und Gesamtenergie der Laserstrahlung; Bindemittel, Zusatzstoffe und farbgebende Stoffe (u. a. Pigmente) sowie Auftragsstärke und -verfahren der Druckfarben; Absaugung der entstehenden Dämpfe und Stäube sowie Bewegungsgeschwindigkeit des mit Laser beaufschlagten Objektes. Die im zweiten Ausführungsbeispiel (sowie auch in der Variante des zweiten Ausführungsbeispiels) gewählten Laserbedingungen waren ähnlich wie im obigen ersten Ausführungsbeispiel. Anders als im ersten Ausführungsbeispiel wurde die zur Erzeugung der IR-absorbierenden Farbschicht herangezogene Druckfarbe in ihrer Farbzusammensetzung (d. h. der Menge des enthaltenen IR-Absorbers) anders gewählt. Durch geschickte Einstellung aller Parameter wurde erreicht, dass der Farbnebel-Niederschlag nicht zu einer kontinuierlichen homogenen Fläche (Bezugsnummer 26 in 2b), sondern zu einem diskontinuierlichen Farbnebel-Niederschlag führte (Bezugsnummer 36 in 3b).
4a zeigt den Kennzeichnungsbereichs 12 der Banknote 10 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel vor dem Schritt der Beaufschlagung mit Laser. Das dritte Ausführungsbeispiel ist eine besondere Variante der in der Zusammenfassung der Erfindung beschriebenen zweiten bevorzugten Ausgestaltung, bei der das Datenträgersubstrat zunächst mit einer IR-transparenten, gerasterten Untergrundschicht und anschließend mit einer gerasterten, IR-absorbierenden Farbschicht versehen wird. Der in der 4a dargestellte Kennzeichnungsbereich ist schematisch vereinfacht und zeigt eine zahlenmäßig begrenzte Anzahl von Linien und Leerbereichen in Vergrößerung. Der Kennzeichnungsbereich enthält einen inneren Bildbereich 45 und einen äußeren Bildbereich 42, der den inneren Bildbereich 45 rahmenförmig umgibt. Der Kennzeichnungsbereich weist ein im Nyloprintdruck erzeugtes Linienraster mit blauen Linien 43 und dazwischen angeordneten Leerbereichen auf. Als Druckfarbe wurde die im obigen Beispiel genannte IR-absorbierende Farbe verwendet. Der Kennzeichnungsbereich weist darüber hinaus eine Untergrundschicht auf, die oberhalb des Datenträgersubstrats angeordnet ist. Die Untergrundschicht ist in Form eines Linienrasters mit gelben Linien 47 und dazwischen angeordneten Leerbereichen erzeugt. Zur Erzeugung des Untergrundes wurde eine IR-transparente, gelbe Farbe verwendet, die im Nass- oder Trockenoffsetdruck oder im indirekten Hochdruck (insbesondere mit Nyloprintplatten) auf das Substrat appliziert wird.
4b zeigt eine schematische Draufsicht auf den Kennzeichnungsbereich der in 1 gezeigten Banknote gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel nach dem Schritt der Laserbeaufschlagung. Im gestrichelt hervorgehobenen Bereich 46, der den mit Laser beaufschlagten Bereich darstellt, wurde die blaue, IR-absorbierende Farbschicht 43 entfernt. Ein Teil der blauen Farbe hat sich innerhalb der Bereiche niedergeschlagen, die in der 4a die zwischen den blauen Linien 43 angeordneten Leerbereiche innerhalb des inneren Bildbereichs 45 bildeten. Anders gesagt, innerhalb des mit Laser beaufschlagten Bereichs 46 sind die entstandenen, durch die blaue Stichtiefdruckfarbe gebildeten Rasterelemente und die Leerbereiche verglichen mit den durch die blaue Stichtiefdruckfarbe gebildeten Rasterelementen und Leerbereichen vor dem Schritt des Beaufschlagens mit Laserstrahlung in ihrer Anordnung vertauscht. Aufgrund der gelben, gerasterten Untergrundschicht 47 führt der Farbnebel-Niederschlag 48 der sublimierten und wieder auf das Substrat abgeschiedenen blauen Stichtiefdruckfarbe zum Teil zu einer grünen Mischfarbe. Die grüne Mischfarbe zeigt sich insbesondere zur Mitte der Linien 48 hin, wo der blaue Farbnebel-Niederschlag mit den gelben Untergrundlinien 47 überlappt. Zu den Rändern der Linien 48 hin, wo sich kein gelber Untergrunddruck befindet, überwiegt die blaue Farbe des Farbnebel-Niederschlags.
Die im dritten Ausführungsbeispiel gewählten Laserbedingungen waren ähnlich den in den obigen ersten und zweiten Ausführungsbeispielen.
In den obigen Ausführungsbeispielen beruhte das verwendete Banknotensubstrat auf Papier. Substrate auf Kunststoff-Basis oder auf Basis von mehrschichtigen Kunststoff/Papier/Kunststoff-Verbunden oder Papier/Kunststoff/Papier-Verbunden können aber in gleicher Weise verwendet werden.
5 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Kennzeichnung eines Datenträgers. Der Datenträger, der ein Substrat 50 und eine IR-absorbierende Farbschicht 52 aufweist, wird dabei von der Substratvorderseite her mit Laserstrahlung beaufschlagt. Die Abscheidung der sublimierten Farbe auf das Substrat kann verbessert werden, indem eine IR-transparente Abdeckung 60, z. B. eine Folie, zwischen der Laserquelle und dem Substrat 50 angeordnet wird. Der Abstand zwischen der Abdeckung 60 und dem Substrat sollte dabei weniger als 5 mm betragen.
6 zeigt eine alternative Anordnung zur Kennzeichnung eines Datenträgers. Der Datenträger, der ein Substrat 50 und eine IR-absorbierende Farbschicht 52 aufweist, wird dabei von der Substratrückseite her mit Laserstrahlung beaufschlagt. Das Substrat 50 befindet sich ruhend auf einer Unterlage 70 (z. B. ein Gummituch oder eine Unterlage aus Papier).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3048733 A1 [0002]
EP 1790701 A1 [0015]

Claims

Verfahren zum Herstellen eines Datenträgers (10) mit einem im infraroten und im sichtbaren Spektralbereich erkennbaren Kennzeichen, insbesondere in Form von Mustern, Buchstaben, Zahlen oder Bildern, umfassend die Schritte: a) Bereitstellen eines Datenträgers mit einem Datenträgersubstrat (50), das eine IR-absorbierende und mittels Laserstrahlung modifizierbare Farbschicht (52) aufweist, wobei die Farbschicht (52) strukturiert in Form von Rasterelementen (23, 33, 43) und dazwischen angeordneten Leerbereichen (24, 34) vorliegt; b) Beaufschlagen eines Teils (25, 35, 45) der IR-absorbierenden Farbschicht (52) mit Laserstrahlung, so dass sich die behandelte Farbschicht (52) durch Einwirkung der Laserstrahlung in einem Prozess aus Sublimation und Resublimation vom Datenträgersubstrat (50) ablöst und in Form eines Farbnebels auf dem Datenträgersubstrat (50) niederschlägt, um auf diese Weise einen das Kennzeichen darstellenden Bildbereich (26, 36, 46), den sogenannten ersten Bildbereich, in der Farbschicht (52) auszubilden, der für den Betrachter im infraroten und im sichtbaren Spektralbereich von dem nicht mit Laserstrahlung beaufschlagten Bildbereich (22, 32, 42), dem sogenannten zweiten Bildbereich, der Farbschicht (52) optisch unterscheidbar ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der im Schritt b) gebildete Farbnebel-Niederschlag in Form einer kontinuierlichen Schicht gleichmäßig verteilt ist, so dass der erhaltene erste Bildbereich (26) der Farbschicht für den Betrachter im infraroten und im sichtbaren Spektralbereich im Wesentlichen in Form einer optisch homogenen Fläche wahrnehmbar ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der im Schritt b) gebildete Farbnebel-Niederschlag in Form einer diskontinuierlichen Schicht mit Rasterelementen und dazwischen angeordneten Leerbereichen vorliegt, wobei die Rasterelemente und die Leerbereiche verglichen mit den Rasterelementen (33, 43) und Leerbereichen (34) der IR-absorbierenden Farbschicht vor dem Schritt des Beaufschlagens mit Laserstrahlung in ihrer Anordnung vertauscht sind.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Bildung des Farbnebel-Niederschlags in Form einer diskontinuierlichen Schicht im Schritt b) in einem Randbereich, der an den ersten Bildbereich angrenzt, zusätzlich von der Bildung eines streifenförmigen, durch eine kontinuierliche Schicht gebildeten Farbnebel-Niederschlags begleitet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der im Schritt a) bereitgestellte Datenträger oberhalb des Datenträgersubstrats eine drucktechnisch erzeugte Untergrundschicht aufweist, deren Farbe sich von der Farbe der IR-absorbierenden und mittels Laserstrahlung modifizierbaren Farbschicht unterscheidet.
Verfahren nach Anspruch 5 mit Rückbezug auf Anspruch 3 oder 4, wobei die drucktechnisch erzeugte Untergrundschicht strukturiert vorliegt und Rasterelemente (47) aufweist, die zu den Rasterelementen (43) der IR-absorbierenden und mittels Laserstrahlung modifizierbaren Farbschicht versetzt angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Rasterelemente (48) des gebildeten Farbnebel-Niederschlags mit den Rasterelementen (47) der Untergrundschicht überlappen und im Überlappungsbereich eine Mischfarbe bilden, die sich von der Farbe der IR-absorbierenden und mittels Laserstrahlung modifizierbaren Farbschicht und von der Farbe der Untergrundschicht unterscheidet.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die IR-absorbierende und mittels Laserstrahlung modifizierbare Farbschicht durch eine Stichtiefdruckschicht gebildet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die IR-absorbierende und mittels Laserstrahlung modifizierbare Farbschicht eine im Nass- oder Trockenoffsetdruck, oder im indirekten Hochdruck, insbesondere mit Nyloprintplatten, oder im Flexodruck auf das Substrat applizierte Farbschicht ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die IR-absorbierende und mittels Laserstrahlung modifizierbare Farbschicht des bereitgestellten Datenträgers strukturiert in Form eines Linienrasters vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 10 mit Rückbezug auf Anspruch 7 oder 6, wobei die IR-absorbierende und mittels Laserstrahlung modifizierbare Farbschicht und die Untergrundschicht jeweils in Form eines Linienrasters gebildet sind.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Beaufschlagung mit Laserstrahlung im Schritt b) von der Substratvorderseite, auf der die IR-absorbierende und mittels Laserstrahlung modifizierbare Farbschicht (52) aufgebracht ist, her erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Beaufschlagung mit Laserstrahlung im Schritt b) von der der IR-absorbierenden und mittels Laserstrahlung modifizierbaren Farbschicht (52) gegenüber liegenden Substratrückseite her erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Datenträger ein Wertdokument oder ein Sicherheitspapier ist.
Datenträger, erhältlich durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14.