DE19909135A1

DE19909135A1 - Flaches Kennzeichnungselement

Info

Publication number: DE19909135A1
Application number: DE1999109135
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-03-03
Filing date: 1999-03-03
Publication date: 2000-09-07

Abstract

Herkömmliche Kennzeichnungselemente können von Experten bei Kenntnis des jeweiligen Herstellungsverfahrens in großen Mengen nachempfunden werden. DOLLAR A Ein Kennzeichnungselement (11) ist auf der Oberfläche mit unter einem Mikroskop sichtbaren individuellen Markierungen (13, 14, 17) zur genauen Lagebestimmung und zur Decodierung einer zusätzlich darin gespeicherten Nachricht versehen. Die beim Bedrucken mit unter einem Mikroskop sichtbaren Druckstellen (13, 14, 17) der aus einem fasrigen Substrat hergestellten Kennzeichnungselemente (11) entstehenden zufälligen Schwankung in der Druckfarbendeckung gedruckter Farbpunkte (15) lassen zusammen mit dem im individuell strukturierten Feld (14) gespeicherten Codewort den Echtheitsnachweis des Kennzeichnungselements (11) bei Gleichheit des in einer EDV-Datenbank gespeicherten Farbdeckungsverlaufs zu. DOLLAR A Unter Zuhilfenahme der individuell codierten Nachricht und der nicht reproduzierbaren Druckfarbendeckung gedruckter Farbpunkte (15) auf dem Kennzeichnungselement gelingt ein zukünftig durchgeführter Echtheitsnachweis des Kennzeichnungselements (11).

Description

Die Erfindung betrifft ein kostengünstiges Kennzeichnungselement aus einem fasrigen Material, das auf nahezu beliebige Gegenstände aufgeklebt oder angenäht werden kann und mit dem im Falle einer Untersuchung eines damit unzertrennlich gekennzeichneten Gegenstands der eindeutige Nachweis der Echtheit des Gegenstands geführt werden kann. Die Oberfläche des Kennzeichnungselements ist dabei mit im Verlauf eines oder mehrerer Druckprozesse entstehenden und unter einem Mikroskop sichtbaren individuellen Markierungen versehen, die eine genaue Lagebestimmung des Kennzeichnungselements zulassen und aus denen eine codierte Nachricht abgelesen werden kann. Die während des Fertigungsprozesses eines Kennzeichnungselements durch die fasrige Struktur des Substrats entstehenden zufälligen Farbverläufe um die bedruckten Bereiche herum lassen zusammen mit den unter einem Mikros kop sichtbaren Markierungen den Nachweis der Identität eines individuellen Kennzeichnungselements bei Gleichheit der in einer Datenbank gespeicherten Farbverläufe zu. Das fasrige Substratmaterial kann beliebig dick sein, sodaß sich flache Kennzeichnungs elemente herstellen lassen.

Elemente zur Führung des Echtheitsnachweises von Gegenständen sind in verschiedenen Aus führuugen bekannt. Gegenstände können mit Hologrammen versehen werden, deren Inter ferenzmuster nur mit sehr großem Aufwand nachempfunden werden können. Sprengstoffe und Flüssigkeiten können insbesonders mit mikroskopisch kleinen Farbpartikeln, die meist aus mehreren unterschiedlichen Farbschichten bestehen, markiert werden. Daneben besteht die Möglichkeit, Spuren von Chemikalien, DNS oder Isotopen geeigneter chemischer Elemente in den zu kennzeichnenden Gegenstand einzubringen. Dokumente oder Textilien können ferner mit dünnen Farbstreifen versehen werden oder sie können mit speziellen Farben bedruckt werden, die fluoreszensierende Eigenschaften haben. In der Vergangenheit wurden Dokumente überdies hauptsächlich mit Wasserzeichen versehen. Durch Gravur oder Bedruckung können Dokumente, Folien und Hologramme zur Erhöhung der Fälschungssicherheit mit einer Serien nummer einzeln gekennzeichnet werden. Mikroelektronische Schaltkreise, deren Schaltungs strukturen sehr komplex sind, können auf hochpreisige Industrieprodukte geklebt oder eingearbeitet werden.

Die bekannten Elemente zur Führung des Echtheitsnachweises von Gegenständen haben den Nachteil, daß bei Kenntnis des Herstellungsverfahrens durch Experten vom Original nicht unterscheidbare Imitate in Massen hergestellt werden können. Wasserzeichen und Hologramme werden in einem Druckprozeß oder fotolithografisch in größen Mengen hergestellt. Beim Vergleich unterschiedlicher Hologramme fällt es Experten schwer, feine Unterschiede im Bildinhalt zu erkennen. Mikrochips sind vergleichsweise teuer und können bei Kenntnis der Schaltungsstrukturen und der darin gespeicherten Daten ebenso in Massen gefälscht werden. Farbstoffe, DNS und andere Chemikalien, Isotope geeignet gewählter chemischer Elemente und schichtweise aufgebaute Farbpartikel können nach deren Analyse von Experten in nahezu beliebiger Menge synthetisiert werden und sind aus diesem Grund zum eindeutigen Nachweis der Echtheit damit gekennzeichneter Gegenstände nur eingeschränkt verwendbar. Lediglich bei schichtweise aufgebauten Farbpartikeln ist deren Bruchkante, die im Verlauf des Fertigungsprozesses entsteht, nach rein statistischen Regeln geformt, wodurch sich nur eine kleine Anzahl Farbpartikel einander ähneln. Beim Echtheitsnachweis eines mit einer Seriennummer gravierten Farbpartikels kann dessen Umriß oder seine Deckfläche jedoch nicht mit dem in einer Datenbank gespeicherten Verlauf verglichen werden, weil die Orientierung des Farbpartikels aufgrund der fehlenden Grundfläche nicht mit ausreichender Präzision bestimmt werden kann.

Wenige der bekannten Elemente zur Führung des Echtheitsnachweises von Gegenständen werden von Experten als schwer zu fälschen klassifiziert. Nahezu alle bekannten Kenn zeichnungselemente werden unter Verwendung reproduktiver Herstellungsverfahren produziert, damit bei einer späteren Prüfung auf Echtheit der Vergleich mit einem Originalelement gelingen kann. Eine Ausnahme stellt das in der Patentschrift mit dem Aktenzeichen 198 47 247.1 offengelegte Kennzeichnungselement zur Führung des Nachweises der Echtheit von Gegenständen dar, bei dem optisch sichtbare Merkmale, die als Resultat von statistischen Prozessen im Verlauf des Produktionsprozesses entstehen, in einer Datenbank gespeichert werden. Bei einer späteren Prüfling auf Echtheit durch Vergleich der optisch sichtbaren Merkmale mit den in der Datenbank gespeicherten Merkmalsdaten gelingt der Echtheitsnachweis.

Wasserzeichen, Hologramme, DNS und andere Chemikalien, Isotope geeignet gewählter chemischer Elemente und schichtweise aufgebaute Farbpartikel werden hingegen unter Verwendung reproduktiver Herstellungsverfahren produziert, wodurch bei Kenntnis des Produktionsverfahrens von einem Experten nahezu beliebig viele Kopien hergestellt werden können. Mikroelektronische Schaltkreise sind aufgrund bekannter Datenverschlüsselungs algorithmen nahezu unfälschbar, ihr Einsatz als Kennzeichnungselement ist jedoch aus Preisgründen, durch geringe mechanische Belastbarkeit der Oberflächenstrukturen und wegen ihrer hohen Bauform nur bei speziellen Applikationen möglich.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem eines flachen und kostengünstigen Kennzeichnungselements aus einem fasrigen Material, das auf nahezu beliebige Gegenstände aufgeklebt werden kann und mit dem im Falle einer Untersuchung eines damit unzertrennlich gekennzeichneten Gegenstands der eindeutige Nachweis der Echtheit des Gegenstands geführt werden kann, ohne daß die vorstehend geschilderten Nachteile auftreten, zugrunde.

Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Ein erfindungsgemäßes Kennzeichnungselement wird bei vorteilhafter Ausführung zusammen mit anderen erfindungsgemäßen Kennzeichnungselementen aus einem fasrigen Substrat hergestellt, dessen Oberfläche eine statistische Rauhheit aufweist und bei dem die einzelnen mikroskopischen Fasern aufgrund chaotischer Orientierung unterschiedliche Saugfähigkeit für Druckfarbe aufweisen. Derartige Substrate sind aus der Papierherstellung bekannt. Bei vorteilhafter Ausführung wird handelsübliches gebleichtes Schreibpapier beliebiger Materialdicke von einer Rolle als Substrat verwendet. Es ist ebenso möglich, erfindungs gemäße Kennzeichnungselemente im Banknotendruck direkt auf das Papier der Banknote zu drucken. Die in einem oder mehreren Nadel-, Laser- oder Tintenstrahldruckprozessen mit einem einzigartigen Code bedruckte Oberseite des Substrats weist für jedes erfindungsgemäße Kennzeichnungselement eine individuelle Topographie der Substratoberfläche und dadurch eine ebenso individuelle, sowie unvorhersehbare Druckfarbenverteilung auf. Die zum Einsatz kommenden Prozeßschritte entsprechen bei vorteilhafter Ausführung dem Ablauf beim Bedrucken von Papier mit einem Nadel, Laser- oder Tintenstrahldrucker. Zusätzlich oder auch alternativ kann jedes andere bekannte Druckverfahren verwendet werden, sofern dabei die unvorhersehbare Faserstruktur des Substrats hervorgehoben wird und alle Kennzeichnungs elemente mit einem individuellen Code bedruckt werden können.

Die mittels Druckprozeß mit einem einzigartigen Code bedruckte Oberfläche enthält dabei Markierungen für die genaue Ausrichtung des Kennzeichnungselements, sowie weitere für jedes produzierte Kennzeichnungselement individuelle Daten. Bestandteil der individuellen Codierung ist eine einzigartige Seriennummer, die als Primärschlüssel für eine Datenbank mit den gespeicherten Merkmalen mehrerer erfindungsgemäßer Kennzeichnungselemente dient. Bei vorteilhafter Ausführung werden die Daten in Form einer Folge nicht äquidistanter Punkte gespeichert. Die Größe der Punkte liegt dabei im Bereich der kleinsten mit dem verwendeten Druckprozeß darstellbaren Strukturauflösung. Dadurch wird gewährleistet, daß die aufgedruckten Strukturen einen unvorhersehbaren Kantenverlauf erhalten, der als Echtheitsmerkmal verwendet werden kann.

Zur Passivierung der bedruckten Oberfläche dient bei vorteilhafter Ausführung eine Schicht aus Epoxidharz, die vor der endgültigen Aushärtung in das Substrat eindiffundiert und aufgrund hoher Transparenz nicht die Lesbarkeit der auf der Oberfläche gespeicherten Daten und Markierungen unter einem Mikroskop beeinträchtigt. Die Lage von Staub-, Ferrit- oder Metallpartikeln, die während der Herstellung unter der Epoxidharzschicht eingeschlossen werden, können zusätzlich zur Identifizierung oder zum kontaktlosen Aufspüren erfindungs gemäßer Kennzeichnungselemente mittels Metallsuchsonde herangezogen werden.

Die Vereinzelung der Kennzeichnungselemente erfolgt bei vorteilhafter Ausführung durch Herausschneiden oder Stanzen aus dem Substrat.

Um die Zuordnung statistischer Merkmale bei jedem der hergestellten erfindungsgemäßen Kennzeichnungselemente zu gewährleisten, wird der unvorhersehbare Kantenverlauf der aufgedruckten Strukturen mit einem optischen Bildaufnahmesystem und einem nachge schalteten Computersystem analysiert und in einer Datenbank gespeichert. Anhand der gespeicherten Daten kann bei einer späteren Untersuchung die Echtheit des erfindungsgemäßen Kennzeichnungselements nachgewiesen werden.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der beigefügten zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung eines erfindungsgemäßen Kennzeichnungselements. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kennzeichnungselements vor der Vereinzelung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kennzeichnungselements.

In dem Prinzipbild gemäß Fig. 1 ist ein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnetes Kennzeich nungselement, bestehend aus mittels Nadel-, Laser- oder Tintenstrahldruckprozeß individuell strukturierten und nicht äquidistanten Farbpunkten 4 und Markierungen für die genaue Aus richtung 3, zusammen mit einer Vielzahl weiterer dem Kennzeichnungselement 1 ähnelnder Kennzeichnungselemente auf dem fasrigen Substrat 2 dargestellt. Sämtliche auf dem fasrigen Substrat 2 befindlichen Kennzeichnungselemente 1 unterscheiden sich in der Anordnung der Farbpunkte und damit in den im Bereich nicht äquidistanter Farbpunkte 4 gespeicherten Daten.

Die bedruckte Oberseite des fasrigen Substrats 2 weist für jedes erfindungsgemäße Kenn zeichnungselement 1 eine individuelle Topographie der Substratoberfläche und dadurch eine ebenso individuelle, sowie unvorhersehbare Druckfarbenverteilung im Randbereich der Farbpunkte 4 auf.

Bei vorteilhafter Ausführung enthält der Bereich nicht äquidistanter Farbpunkte 4 ein Code wort, das in einer EDV-Anlage als Primärschlüssel zum späteren Auffinden weiterer Infor mationen über das individuelle Kennzeichnungselement 1 dient und das automatisch von einem Bilderkennungssystem gelesen werden kann.

Zur Passivierung der strukturierten Oberseite des fasrigen Substrats 2 kann eine Schicht aus Epoxidharz, die vor der endgültigen Aushärtung in das Substrat eindiffundiert und aufgrund hoher Transparenz nicht die Lesbarkeit der auf der Oberfläche im Bereich nicht äquidistanter Farbpunkte 4 gespeicherten Daten beeinträchtigt. Die Lage und Anzahl von Staub-, Ferrit- oder Metallpartikeln, die während der Herstellung unter der Epoxidharzschicht eingeschlossen werden, kann im Falle einer Echtheitsprüfung des Kennzeichnungselements 1 als Prüfkriterium herangezogen werden, sofern im Verlauf des Produktionsprozesses des Kennzeichnungs elements 1 Lage und Anzahl der Partikel zusammen mit dem im Bereich nicht äquidistanter Farbpunkte 4 gespeicherten Codeworts in einer EDV-Anlage verknüpft und gespeichert werden.

Nach Aufbringung der Passivierungsschicht wird das Kennzeichnungselement 1 aus dem fasrigen Substrat 2 herausgeschnitten oder ausgestanzt. Vorteilhaft für die Ausführung des fasrigen Substrats 2 ist die Verwendung holzfreien gebleichten Schreibpapiers beliebiger Materialdicke.

Fig. 2 zeigt eine Ausführung eines erfindungsgemäßen und nach der Fertigung vereinzelten Kennzeichnungselements 11 mit Markierungen für die genaue Ausrichtung 13 und 17, einem Bereich individuell strukturierter und nicht äquidistanter Farbpunkte 14 und den bei der Vereinzelung entstehende Bruchkanten 18, die sich über den gesamten Umfang des Kenn zeichnungselements 11 erstrecken.

Die Farbpunkte 15 des Kennzeichnungselements 11 weisen einen während des Druckprozesses entstehenden zufälligen Randverlauf auf; der von der unvorhersehbaren Topographie der Substratoberfläche und der resultierenden unvorhersehbar starken Druckfarbendeckung herrührt.

Der Randverlauf und die Lage der Farbpunkte 15 kann im Falle einer Echtheitsprüfung des Kennzeichnungselements 11 als Prüfkriterium herangezogen werden, sofern während des Produktionsprozesses des Kennzeichnungselements 11 deren Bilddaten mittels elektronischem Bildverarbeitungssystem aufgenommen und mit dem im Bereich nicht äquidistanter Farbpunkte 14 gespeicherten Codewort in einer EDV-Anlage verknüpft und gespeichert werden.

Aufgrund der Tatsache, daß bei vorteilhafter Ausführung eines erfindungsgemäßen Kennzeichnungselements ausschließlich Standardprozesse aus der Drucktechnik und kostengünstige Materialien verwendet werden, sind die Herstellungskosten gering.

Die Sicherheit vor Fälschung wird einzig durch die Anzahl aufgenommener und zufällig während der Herstellung des Kennzeichnungselements 1 entstehender Merkmale bestimmt. Zur Fälschung eines einzigen Kennzeichnungselements 1 müssen im Schnitt
n = 0,5.2^{(Anzahl aufgenommener binärer Zufallsmerkmale)}
Elemente hergestellt werden. Die Wirtschaftlichkeit der Fälschung ist schon bei einer kleinen Anzahl gespeicherter zufälliger Merkmale nicht mehr gegeben. Die Kosten für ein gefälschtes Kennzeichnungselement 1 nehmen bei einer großen Anzahl aufgenommener Zufallsmerkmale gigantische Ausmaße an.

Claims

1. Flaches Kennzeichnungselement (1, 11),
gekennzeichnet durch

- ein zur Speicherung visuell unter einem Mikroskop lesbarer Daten mittels Nadel-, Laser- oder Tintenstrahldruckprozess individuell strukturiertes Feld (4, 14) mit auf die Oberfläche des fasrigen Substrats (2) gedruckten individuellen Markierungen zur genauen Lagebe stimmung (3, 13, 17) des Kennzeichnungselements (1, 11) und mit mehreren gedruckten Farbpunkten (15)
- eine zufällige Schwankung der Druckfarbenbedeckung im Randbereich der gedruckten Farbpunkte (15) entsprechend der örtlich unterschiedlichen Bedruckbarkeit des Substrats (2) und beeinflußt von Auflösungstoleranzen des Druckprozesses
- mittels elektronischer Bildverarbeitung erfaßte Bilddaten der Randbereiche gedruckter Farbpunkte (15), die zusammen mit den im individuell strukturiertem Feld (4, 14) codierten Daten in einer EDV-Datenbank gespeichert sind und mit deren Hilfe der spätere Identitätsnachweis des Kennzeichnungselements (1, 11) durch Vergleich neuer mit den älteren in der EDV-Datenbank gespeicherten Bilddaten gelingt.

2. Kennzeichnungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das unter einem Mikroskop sichtbare und zur Speicherung visuell unter einem Mikroskop lesbarer Daten individuell strukturierte Feld (4, 14) aus einer matrixförmig angeordneten Folge von Farbpunkten (15) und Freiflächen (16) aufgebaut ist.

3. Kennzeichnungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das unter einem Mikroskop sichtbare und zur Speicherung visuell unter einem Mikroskop lesbarer Daten individuell strukturierte Feld (4, 14) aus Farbflächen (15) und Freiflächen (16) aufgebaut ist, welche die Form von Schriftzeichen aufweisen und von Menschen leicht interpretiert werden können.

4. Kennzeichnungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die unter einem Mikroskop sichtbaren individuellen Mar kierungen zur genauen Lagebestimmung (3, 13, 17) des Kennzeichnungselements (1, 11) nicht ausgeführt sind, deren Funktion jedoch durch das unter einem Mikroskop sichtbare und zur Speicherung visuell lesbarer Daten individuell strukturierte Feld (4, 14) übernommen wird.

5. Kennzeichnungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die unter einem Mikroskop sichtbaren individuellen Mar kierungen zur genauen Lagebestimmung (3, 13, 17) und das zur Speicherung visuell unter einem Mikroskop lesbarer Daten individuell strukturierte Feld (4, 14) mehrfarbig ausgeführt sind.

6. Kennzeichnungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das unter einem Mikroskop sichtbare und zur Speicherung visuell unter einem Mikroskop lesbarer Daten individuell strukturierte Feld (4, 14) eine einzigartige Seriennummer enthält, die als Primärschlüssel zum Auffinden von Daten in einer EDV-Datenbank verwendet wird.

7. Kennzeichnungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die unter einem Mikroskop sichtbaren individuellen Mar kierungen zur genauen Lagebestimmung (3, 13, 17) und das zur Speicherung visuell unter einem Mikroskop lesbarer Daten individuell strukturierte Feld (4, 14) mittels Lasergravur, Thermo-, Thermotransfer-, Tiefdruck-, Hochdruck- oder Offsetdruckverfahren auf das fasrige Substrat (2) gedruckt wird.