DE202017105458U1

DE202017105458U1 - Vorrichtung und System zur Prägung von Verpackungsmaterial mit einem Prägemuster, das einen Code mit geringer Sichtbarkeit aufweist

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Publication number: DE202017105458U1
Application number: DE202017105458.6U
Authority: DE
Original assignee: Boegli Gravures SA
Current assignee: Boegli Gravures SA
Priority date: 2017-08-03
Filing date: 2017-08-03
Publication date: 2017-10-27
Anticipated expiration: 2027-08-04

Abstract

Prägewerkzeug zum Prägen eines kombinierten Prägemusters in ein Verpackungsmaterial, wobei das kombinierte Prägemuster dekorativ geprägte Strukturen und mindestens einen geprägten Code umfasst, das Folgendes umfasst: eine Positiv- und eine Negativ-Prägevorrichtung zum Zusammenwirken miteinander, wobei Prägestrukturen der Positiv- und Negativprägevorrichtung dahingehend ausgebildet sind, das kombinierte Prägemuster in dem Verpackungsmaterial in einem Prägespalt zu erzeugen, wobei die Prägestrukturen der Positiv- und der Negativprägevorrichtung erste Prägestrukturen umfassen, die dazu vorgesehen sind, den mindestens einen geprägten Code zu erzeugen, wobei es sich um entgegengesetzt kongruente Positiv- und Negativprägestrukturen mit einer polyedrischen Form handelt, und der Prägespalt eine im Wesentlichen konstante Breite aufweist, wobei die im Wesentlichen konstante Breite einer Dicke des Verpackungsmaterials vor dem Prägen zuzüglich einer Dickenmarge entspricht, die eine Oberflächenstruktur des Verpackungsmaterials und/oder die innere Strukturierung des Verpackungsmaterials und/oder eine Bearbeitungstoleranz der Prägestrukturen berücksichtigt, wobei die dekorativ geprägten Strukturen und der mindestens eine geprägte Code, der durch die Prägestrukturen erzeugt wird, so angeordnet sind, dass der mindestens eine geprägte Code im Vergleich zu den dekorativ geprägten Strukturen weniger sichtbar ist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Prägewerkzeuge für Verpackungsmaterial, beispielsweise Verpackungsfolien und -papier, und das Gebiet des Auftragens eines Codes durch Prägen in das Verpackungsmaterial und Vorrichtungen zum Lesen solcher Codes.
HINTERGRUND
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Authentifizierung von auf eine Verpackungsfolie aufgetragenen Identifikationsmarkierungen, wobei die Identifikationsmarkierungen in Form eines Barcodes oder eines Matrixcodes vorliegen können, wobei die Identifikationsmarkierungen für das menschliche Auge weniger sichtbar sind, auf eine Prägevorrichtung und auf eine Verpackungsfolie, die mit der Prägevorrichtung hergestellt wird.
Es gibt eine sehr hohe Anzahl an Vorrichtungen für die Authentifizierung vielfältiger Identifikationsmarkierungen auf den verschiedensten Gütern und ihrer Verpackung. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Authentifizierung von Gütern, wie z. B. Lebensmitteln, Elektronikgeräten und insbesondere Rauchwaren, wie z. B. Zigaretten oder Zigarren, die in einer Verpackung angeordnet sind. In der eigenen EP1867470 B1 , auf die hier in ihrer Gesamtheit Bezug genommen wird, wird eine Vorrichtung für die Authentifizierung von auf eine Verpackungsfolie aufgeprägten Identifikationsmarkierungen offenbart, wobei einerseits zusätzlich zum Prägen von Identifikationsmarkierungen solch eine Folie, insbesondere solch ein sogenannter Innerliner, der in der Tabakindustrie verwendet wird, satiniert wird und eine Vielfalt von Identifikationsmarkierungen im Bandbetrieb als ein Muster aufgeprägt und mit einer dafür geeigneten Einrichtung gelesen und mit einer Vorlage verglichen wird.
In der EP1867470 wird erfolgreich die Authentifizierung von Verpackungsfolien durchgeführt, die im Allgemeinen eine Dicke von 30 μm bis 70 μm aufweisen und z. B. als sogenannte Innerliner, d. h. als Verpackungsfolien, die um eine Anzahl an Zigaretten herumgehüllt sind, verwendet werden, und diese umhüllten Zigaretten sind in einer Zigarettenpackung aus Karton angeordnet. Dabei werden die Identifikationsmarkierungen, im Allgemeinen punktförmige Elemente, gemäß einer bestimmten Vorlage auf die Prägewalzen übertragen und die Folien, auf die damit geprägt wird, werden mit derselben Vorlage decodiert. Optische Lesevorrichtungen und geeignete Codierungsalgorithmen werden hier verwendet.
In dem Zeitraum zwischen der ersten Anmeldung der EP1867470 B1 , die in der Einleitung erwähnt wird, und der vorliegenden Anmeldung sind bedeutende Änderungen durchgeführt bzw. vorgeschrieben worden, beide im Hinblick auf die Anordnung von Identifikationsmarkierungen, d. h. einerseits die Codierung und andererseits im Hinblick auf Verpackungsmaterialien. Im Hinblick auf die Identifikationsmarkierungen für die Authentifizierung von Gegenständen haben sich in letzter Zeit Barcodes in der einfachen eindimensionalen Form wie bei Lebensmitteln in Supermärkten und daraus resultierende so genannte QR-Codes, d. h. „Quick Response”-Codes, durchgesetzt, die insbesondere auch von einem Smartphone gelesen und ausgewertet werden können. Im Folgenden wird der Begriff „Barcode” hier für alle Arten derartiger Codes, z. B. für einfache Barcodes, für QR-Codes und für Matrixcodes, oder weitere ähnliche Codes verwendet.
Beispielsweise kann ein so genannter QR-Code-Generator mit einem Anwendungsverfahren zur Verwendung derartiger Codes aus dem Internet heruntergeladen werden, siehe 4. Die Anzahl derartiger Barcodes, insbesondere so genannter QR-Codes und Datenmatrixcodes, die insbesondere zu Werbe- und Informationszwecken verwendet werden, nimmt stetig zu. Die bisher bekannten Barcodes werden als Schwarz-Weiß-Bilder dargestellt und gedruckt.
Das Wort QR bedeutet, dass der Inhalt des Codes sehr schnell decodiert werden kann, nachdem er von einem Barcodelesegerät oder einem Smartphone oder einem anderen Mobiltelefon oder auch einer Webcam gescannt wurde. Geeignete Apps können zum Decodieren der Codes für das Smartphone heruntergeladen werden. Da dieser Code zweidimensional ist, kann solch ein QR-Code viel größere Datenmengen speichern und somit können verschiedene Funktionen, wie z. B. Werbespots, Ansehen von Videofilmen, Senden von SMS oder Zahlungsverkehr implementiert werden. Dieser Code wurde 1999 von einer japanischen Firma veröffentlicht und entspricht einem ISO-Standard 18004.
Eine andauernde Änderung gab es auch im Hinblick auf das Verpackungsmaterial für Rauchwaren, wie z. B. Zigaretten und Zigarren. Bereits für geraume Zeit sind Verpackungsfolien für die Tabak- oder Lebensmittelindustrie mit Prägewalzvorrichtungen geprägt worden, wobei sich die im Falle der Rauchwaren auf die oben erwähnten Innerliner bezieht, die auch als Verpackungsmaterial für Schokolade, Butter oder ähnliche Lebensmittel oder elektronische Komponenten dienen können. Parallel zu Entwicklungen bei der Prägewalzentechnologie bzw. der Herstellung von Prägewalzen kam es auch zu einer Änderung bei den Verpackungsmaterialien, wobei die ursprünglich komplett metallischen Aluminiumfolien durch Papierfolien ersetzt wurden, deren Oberflächen aufgrund von Umweltschutzüberlegungen mit zunehmend dünneren Metallschichten beschichtet werden und letztendlich wurde die sehr dünne Metallschicht aufgesputtert. In jüngster Zeit und auch in der Zukunft wird die Metallbeschichtung der Innerliner weiter abnehmen oder gänzlich verschwinden.
Seit Kurzem werden Anstrengungen unternommen, die Werbung für Rauchwaren stark zu reduzieren oder sogar gänzlich abzuschaffen, so dass ein Prägen der Innerliner mit Designs, die als Werbung wirksam sind, nicht mehr in dem derzeitigen Ausmaß möglich sein wird. Somit wird zunehmend nach Wegen gesucht, neue dekorative Effekte ohne die Verwendung von auffallender Prägung, Goldrändern oder derartigen Dekorationen zu erzeugen.
Es wird auch nach neuen Wegen zur Produktidentifizierung gesucht, die bis jetzt primär durch Markennamen sichergestellt wurde, die weltweit geführt werden. Heutzutage werden darüber hinaus z. B. so genannte taktile Effekte gebräuchlicher, die durch spezielle Oberflächenstrukturen der Folien oder durch spezielle Gravuren erzeugt werden.
Derzeit werden die Zigaretten in den meisten Fällen durch einen Innerliner umhüllt und sind in einer Faltschachtel angeordnet. In den meisten Fällen werden die Frischhaltung und der Schutz vor externen Einflüssen durch eine Umhüllung aus einer Kunststoffhülle, z. B. eine Polypropylenhülle, unterstützt. Der Innerliner kann alleine die gewünschten Funktionen, z. B. einerseits die Frischhaltung der Rauchwaren und den Schutz vor externen Geruchseinflüssen und andererseits eine gewisse Steifigkeit für den mechanischen Schutz der Zigaretten, nicht garantieren, und die Faltschachtel kann es alleine auch nicht. Gegenwärtig erfüllt ein geeigneter Faltschachtelkarton diese Anforderungen. Dieser geeignete Faltschachtelkarton wird hier im Folgenden als ein „Rohling” bezeichnet.
Bei der vorliegenden Anmeldung wird somit insbesondere Bezug auf derartige Rohlinge genommen, die im Allgemeinen ein Gewicht von ungefähr 100–400 g/m² und z. B. eine Dicke von ungefähr 300 μm aufweisen können. Hier sind diese Rohlinge häufig weiß oder beispielsweise grau gefärbt, und sie können urbelassen, lackiert, bedruckt und/oder mit einer Aluminium- oder Kunststofffolie laminiert sein. Bei einer einzigen Umhüllung ist es unbedingt erforderlich, dass diese Umhüllung während des Prägens und nachfolgenden Faltens nicht beschädigt wird, da ansonsten die Schutzfunktion vor Fremdgerüchen und Austrocknung nicht mehr garantiert werden kann.
Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass das Prägen von Rohlingen gemäß der Erfindung, das im Folgendem beschrieben wird, lediglich beispielhaft ist und die Erfindung auch bei anderen Verpackungsfolien, wie z. B. Innerlinern, die auch als Folien für die Lebensmittelindustrie dienen können, mit einem Gewicht in einem Bereich von 15–400 g/m², einer Dicke von 15 bis 400 μm und die aus Metallpapier, Aluminiumpapier, bedrucktem Papier, Papier oder Aluminium hergestellt sein können, und bei anderen Hybrid- und Schichtfolien oder metall- oder kunststoffbeschichteten Folien Anwendung findet.
Insbesondere auf dem Gebiet der Tabakwaren werden große Anstrengungen unternommen, diese zu fälschen, nicht zuletzt zur Umgehung der hohen Einfuhrzölle und Steuern. Dies bedeutet, dass nicht nur die Tabakindustrie selbst, die natürlich darunter leidet, sondern auch Zoll- und Steuerbehörden daran interessiert sind, festzustellen, ob auf den Markt gelangende Zigarettenpackungen authentisch sind.
Im Prinzip könnte die Verwendung der oben erwähnten zweidimensionalen Barcodes die meisten Anforderungen erfüllen, jedoch gab es bisher, wie weiter oben bereits erwähnt wurde, lediglich Druckverfahren zum Auftragen solcher Codes. Das Bedrucken von Verpackungsfolien, insbesondere von Rohlingen oder Innerlinern für die Umhüllung von Zigaretten, im Bandbetrieb in einer Zigarettenverpackungsanlage zum Aufbringen dieser Codes bei der Fließbandfertigung in der erforderlichen Qualität bei der wechselnden erforderlichen Geschwindigkeit kann in mehrfacher Hinsicht nicht durchgeführt werden oder nur unter großen Schwierigkeiten durchgeführt werden.
Im Anklang an den weiter oben erläuterten Stand der Technik besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung zum Einprägen von Codes und zum Einprägen von Mustern in Verpackungsmaterial, beispielsweise unter anderem Verpackungsfolie, aufzuzeigen, wobei die Codes Identifikationsinformationen codieren können, wobei die Authentifizierung von durch solche Codes auf eine Verpackungsfolie aufgetragenen Identifikationsinformationen für das menschliche Auge weniger sichtbar ist, wobei einerseits die zu prägende Verpackungsfolie eine Folie mit einem Gewicht von 15–400 g/m², insbesondere ein so genannter Rohling mit einem Gewicht von 100–400 g/m², sein kann, mit dem Ziel die eingeprägten Codes für einen menschlichen Leser oder für das menschliche Auge schwer detektierbar und lesbar zu machen. Darüber hinaus wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zum Lesen solcher eingeprägten Codes von dem Verpackungsmaterial dargestellt. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung erfolgt das Prägen solcher Codes zusammen mit der dekorativen Prägung durch Verwendung von Prägezähnen mit einer teilweisen polyedrischen Struktur, mit entgegengesetzt kongruenten Strukturen für Positiv- und Negativprägeseiten der Prägevorrichtung.
KURZDARSTELLUNG
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Prägewerkzeug zum Prägen eines kombinierten Prägemusters in ein Verpackungsmaterial bereitgestellt. Das kombinierte Prägemuster umfasst dekorativ geprägte Strukturen und mindestens einen geprägten Code. Darüber hinaus umfasst das Prägewerkzeug vorzugsweise eine Patritzen- und eine Matrizenprägevorrichtung zum Zusammenwirken miteinander, wobei Prägestrukturen der Positiv- und Negativprägevorrichtung dahingehend ausgebildet sind, das kombinierte Prägemuster in dem Verpackungsmaterial in einem Prägespalt zu erzeugen.
Darüber hinaus umfassen die Prägestrukturen der Positiv- und der Negativprägevorrichtung vorzugsweise erste Prägestrukturen, die dazu vorgesehen sind, den mindestens einen geprägten Code zu erzeugen, wobei es sich um entgegengesetzt kongruente Positiv- und Negativprägestrukturen mit einer polyedrischen Form handelt, und der Prägespalt weist eine im Wesentlichen konstante Breite auf, wobei die im Wesentlichen konstante Breite einer Dicke des Verpackungsmaterials vor dem Prägen zuzüglich einer Dickenmarge entspricht, die eine Oberflächenstruktur des Verpackungsmaterials und/oder die innere Strukturierung des Verpackungsmaterials und/oder eine Bearbeitungstoleranz der Prägestrukturen berücksichtigt.
Des Weiteren sind die dekorativ geprägten Strukturen und der mindestens eine geprägte Code, der durch die Prägestrukturen erzeugt wird, so angeordnet, dass der mindestens eine geprägte Code im Vergleich zu den dekorativ geprägten Strukturen weniger sichtbar ist.

(1) Die obigen und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung und die Art und Weise ihrer Realisierung werden offensichtlicher, und die Erfindung selbst wird am besten durch Betrachtung der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, die einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung zeigen, verständlich.

KURZE BESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN ANSICHTEN DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird im Folgenden mithilfe von Zeichnungen von beispielhaften Ausführungsformen genauer erläutert.
1 zeigt eine Prägevorrichtung 1 mit einer Walzenanordnung gemäß dem Stand der Technik zur Satinierung und Prägung von Identifikationsmarkierungen;
2 zeigt schematisch eine mögliche Anordnung von Identifikationsmarkierungen gemäß dem Stand der Technik;
3 zeigt stark vergrößert einen Ausschnitt der Anordnung von 2;
4 zeigt einen Barcode in Form eines QR-Codes aus dem Internet;
5 zeigt eine Positiv-Negativ-Prägewalzenanordnung gemäß einem Aspekt der Erfindung;
6 zeigt einen Satz Prägewalzen M5, P5 mit einer Positiv-Walze und einer Negativ-Walze, auf deren Oberfläche ein stark vergrößerter Barcode, der als Identifikationsmarkierung dient, angeordnet ist;
7 zeigt eine Oberfläche eines Rohlings 12V, die mit dem Satz Prägewalzen gemäß 6 geprägt wurde;
8 zeigt eine Querschnittsansicht des Rohlings 12V von 7;
9 zeigt die Rückseite des Rohlings 12V von 7;
10 zeigt einen Innerliner 13A für die Verpackung von Zigaretten, der mit Logos versehen ist;
11 zeigt einen weiteren Innerliner 13B für die Verpackung von Zigaretten in der horizontalen Richtung, der gleichermaßen mit Logos versehen ist;
12 zeigt eine Prägevorrichtung mit drei Prägewalzen P6, M6A, M6B;
13 zeigt schematisch eine Prägevorrichtung, die Prägestempel P10, M10 zum Eingravieren ohne die Verwendung von Walzen verwendet;
14A–14C zeigen schematische Darstellungen der Erzeugung eines kombinierten geprägten Musters in Verpackungsmaterial oder -folie, darunter ein Codemuster und dekoratives Prägemuster;
15A–15C zeigen schematische Darstellungen der Erzeugung eines kombinierten geprägten Musters in Verpackungsmaterial oder -folie, darunter ein Codemuster und dekoratives Prägemuster, wobei zwei verschiedene Codemuster verwendet werden;
16A–16C zeigen schematische Darstellungen der Erzeugung eines kombinierten geprägten Musters in Verpackungsmaterial oder -folie, darunter ein Codemuster und dekoratives Prägemuster, wobei zwei verschiedene Codemuster verwendet werden und wobei ein Codemuster innerhalb des zweiten unterschiedlichen Codemusters angeordnet ist;
17 zeigt eine schematische Darstellung der Erzeugung eines kombinierten geprägten Musters in Verpackungsmaterial oder -folie, bei der eine Schachbrettkarostruktur dazu verwendet wird, einen 1D-Barcode durch Variieren der Steigung der Prägung darzustellen, wobei dekorative und Codeaspekte in einem Muster vereint werden;
18 zeigt eine schematische Darstellung der Erzeugung eines kombinierten geprägten Musters in Verpackungsmaterial oder -folie, bei der ein Hintergrundcode in dekorative Prägemuster eingebettet wird;
19A und 19B zeigen ein für den Hintergrundcode verwendetes Codeelement, das als ein Original, als ein entgegengesetzter Code, als ein gespiegelter Code und als ein entgegengesetzter gespiegelter Code dargestellt werden kann, um einen optischen Aspekt des Codes zu variieren;
20 zeigt eine schematische Darstellung der Erzeugung eines kombinierten geprägten Musters in Verpackungsmaterial oder -folie, bei der ein lichtbeugender Code in dekorative Prägemuster geprägt wird;
21 zeigt ein kombiniertes Prägemuster, wobei ein Logo in eine Verpackungsfolie geprägt ist, und in die Kehlenbereiche des Logos eine Gruppierung von Beugecodemustern geprägt sind;
22A bis 22E zeigen die Schritte eines Verfahrens und eine Vorrichtung zum Lesen und Decodieren eines Codemusters mit geringer Sichtbarkeit;
23A, 23B und 23C zeigen eine Querschnittseitenansicht und eine Draufsicht einer Positiv- und Negativ-Prägestruktur mit einer im Wesentlichen konstanten Spaltbreite zwischen Positiv-Vorsprüngen 1102 und entsprechenden Negativ-Vorsprüngen 1103;
24A zeigt eine Draufsicht und 24B und 24C zeigen perspektivische Ansichten, die Einzelheiten einer Oberfläche einer Prägestruktur mit polyedrischen Mustern zeigen; und
25 zeigt eine Querschnittsansicht einer Vorrichtung 400 zum Lesen und Decodieren eines Codemusters, das eine geringe Sichtbarkeit aufweist und aus einem Beugungsmuster hergestellt ist.
Hier werden, wenn möglich, identische Bezugszeichen zur Bezeichnung identischer Elemente, die in den Figuren gleich sind, verwendet. Des Weiteren sind die Darstellungen aus Veranschaulichungszwecken vereinfacht und werden möglicherweise nicht maßstabsgerecht dargestellt.
BESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Verpackungsfolien für die Tabakindustrie oder für die Lebensmittelindustrie werden bereits seit einiger Zeit mit Prägewalzvorrichtungen geprägt wobei dies z. B. sogenannte Innerliner, die um eine Anzahl an Zigaretten herumgehüllt sind, oder Verpackungsmaterial für Schokolade, Butter oder ähnliche Lebensmittel oder elektronische Komponenten betreffen kann. In nahezu allen Fällen betrifft dies dünne Folien mit einer Dicke von ungefähr 70 μm.
Die sogenannten Innerliner bestanden zunächst aus reinen Aluminiumfolien, wie z. B. Haushaltsfolien, und diese wurden geprägt, indem sie zwischen zwei Walzen hindurchgeführt wurden, wobei mindestens eine Walze ein Relief, die sogenannten Logos, aufwies. Bis ca. 1980 bestand solch ein Paar Walzen zum Großteil aus einer Stahlwalze, auf der das Relief ausgebildet war, und aus einer Gegenwalze aus einem elastischen Material, beispielsweise Gummi, Papier oder Plexiglas. Durch Eindrücken des Reliefs der Positiv-Walze in die Gegenwalze = Negativ-Walze wurde der spiegelverkehrte Eindruck erzeugt. Mindestens seit 1980 sind Prägewalzen mit kleinen Zähnen für das Prägen und Satinieren von Verpackungsfolien, vorzugsweise in einer Erhebung/Erhebung-Konstellation, siehe EP1867470 B1 , die in der Einleitung erwähnt wird, in Verwendung.
Die Rauchwaren betreffende Rechtsprechung, die eine zunehmend einschränkende Wirkung hat, und einerseits die Anstrengungen hinsichtlich weiterer Merkmale, wie z. B. taktiler, akustischer oder anderer optischer Merkmale, und andererseits die immer größere Vielfalt verschiedener Arten von Verpackungsmaterialien, wie z. B. Aluminiumfolien, metallbeschichtetes Papier, Mundstückpapier, Hybridfolien, Kunststofffolien, Karton oder Tonkarton, führen dazu, dass die herkömmlichen Erhebung-Erhebung-Prägewalzen, bei denen sowohl die Antriebswalze als auch die Gegenwalzen eine große Anzahl an Zähnen aufweisen, noch immer für das Prägen von Innerlinern voll und erfolgreich eingesetzt werden können, jedoch für die oben angegebenen Ziele an ihre Grenzen stoßen.
Beispiele solcher Prägevorrichtungen werden in EP1867470 B1 beschrieben, die in der Einleitung erwähnt wird. 1 zeigt daraus eine einfache Form einer Prägevorrichtung 1 mit zwei Prägewalzen 2 und 3 mit Zähnen 4 in der Erhebung-Erhebung-Konfiguration, wobei die Prägewalze 2 durch einen Antrieb 5 angetrieben wird und mit einem Logo, z. B. einem „L”, versehen ist, wobei die Prägewalzen 2, 3 einen Walzenspalt oder Prägespalt 6 bilden. An dieser Stelle wurden alle entsprechenden Zähne auf einer Walze zur Bildung des Logos entfernt. Bei dieser Patentschrift wird darüber hinaus beschrieben, dass die Gegenwalzen) auch glatt mit Erhöhungen sein kann bzw. können oder mit Längsrippen oder mit Ringen versehen sein kann bzw. können. Es wird angegeben, dass die Folie durch den Prägespalt 6 geprägt wird.
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, durch an sich bekannte Vorrichtungen mit modifizierten einzelnen Zähnen, Ringen oder Längsrippen auf Prägewalzen oder durch die Anordnung geeigneter Strukturen auf eine Walze, die an sich glatt ist, eine gewisse Anordnung von Identifikationsmarkierungen, z. B. kleine eingeprägte oder ausgeprägte Eindrückungen in Fest- oder Blechmaterial, die eine Gruppierung von Punkten, Markierungen oder dergleichen, die wiedererkannt und somit bei dem Authentifizierungsprozess identifiziert werden können, aufweist, zu erzeugen. Dazu wird mit individuell modifizierten Zähnen, Ringen, Längsrippen oder geeigneten Strukturen auf einer Walze, die an sich glatt ist, die gemäß einem recht spezifischen Muster modifiziert werden, beispielsweise ein Schachbrettmuster oder ein anderes wiederholbares Muster erzeugt, wobei bei dieser Gruppierung von Punkten zur Herbeiführung der Satinierung im Vergleich zu normal eine oder mehrere spezifische geometrische Bereiche ausgewählt werden, in denen die Gruppierung von Identifikationsmarkierungen authentifiziert werden.
In 2 ist ein Gitter auf einer Folie in Diagrammform gezeichnet, wie beim Satinieren erzeugt wird, d. h. regelmäßig angeordnete Eindrückungen S, die durch die beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen zum Satinieren hervorgebracht wurden. Zusätzlich dazu gibt es Identifikationsmarkierungen M, andersartig konfigurierte Eindrückungen, die durch das Eindrücken von Mikrostrukturen hervorgebracht wurden. 3 zeigt eine Ausschnittvergrößerung von 2. Das Muster der Identifikationsmarkierungen wurde entsprechend einer Vorlage auf die Prägewalzen übertragen.
Bei einer möglichen beispielhaften Ausführungsform dieses Verfahrens wird die Oberfläche einer Verpackungsfolie, die mit Identifikationsmarkierungen versehen ist, von einer Kamera erfasst, wobei dieser Begriff „Kamera” alle Arten von Kameras umfasst, darunter beispielsweise CCD-Kameras, CMOS-Kameras und dergleichen. Das Verfahren gestattet jedoch auch andere Bilderfassungsmethoden. Zur Durchführung eines Vergleichs zwischen der Vorlage mit einem bestimmten Muster, z. B. eine Schachbrettvorlage, und dem durch die Kamera erfassten Bild wird die Bildverarbeitung basierend auf sogenanntem Vorlagevergleich verwendet.
Die Folie als Übertragungsmedium kann Mängel durch Herstellung und Gebrauch aufweisen. Um trotzdem ein zuverlässiges Extrahieren der verborgenen Identifikationsmarkierungen zu ermöglichen, sind diese mit Redundanz ausgestattet, d. h. es wird eine zusätzliche Codierung in Anpassung an den Übertragungskanal durchgeführt. Diese Redundanzcodierung gestattet dann ein zuverlässiges Extrahieren der Identifikationsmarkierungen während des Leseprozesses, was zu einer höheren Zuverlässigkeit der Authentifizierung führt. Hier werden die Identifikationsmarkierungen durch ein Decodierungsverfahren extrahiert und werden mit den Originalinformationen in der Vorlage verglichen.
Die statistische Korrelation, die durch dieses Verfahren erstellt wird, zwischen den Markierungen der Vorlage und jenen der eingeprägten Identifikationsmarkierungen wird als ein Maß für die Ähnlichkeit zwischen Vorlage und eingeprägtem Muster verwendet und bildet somit die Basis für die Entscheidung über die Authentizität. In der Praxis hat sich herausgestellt, dass durch die empirische Feststellung eines Mindestpegels des Verarbeitungssignals im Bezug auf Geräusche eine Authentifizierung erzielt werden kann, die für viele Zwecke ausreichend zuverlässig ist.
Wie in der Einleitung erwähnt wird, wird in jüngster Zeit zunehmend an Barcodes zur Identifizierung und Authentifizierung gearbeitet, wobei für ausgefeiltere Texte und andere Anwendungen insbesondere die sogenannten QR-Codes und Datenmatrixcodes in Betracht gezogen werden, die im Vergleich zu den einfachen 1D-Barcodes für Supermärkte und dergleichen zweidimensionale Strukturen aufweisen und somit eine sehr viel größere Informationsfassungskapazität aufweisen. 4 ist ein Beispiel einer Ausgabe eines QR-Code-Generators, der aus dem Internet heruntergeladen werden kann. Aufgrund ihrer großen Kapazität können solche Barcodes wie QR-Codes und Matrixcodes, die hier als 7QRC bezeichnet werden, dazu in der Lage, Authentifizierungsmarkierungen zu empfangen, die schwer zu entdecken und decodieren sind. Darin inbegriffen ist die Tatsache, dass solche Barcodes so klein wie möglich sein müssen, so dass sie schwer zu entdecken sind.
Bis jetzt werden solche Codes bekannterweise nur in schwarz-weiß auf ein Substrat gedruckt, und da solch ein Druckverfahren für die Verpackungsanlagen für Rauchwaren, die mit hohen Geschwindigkeiten betrieben werden, nicht geeignet ist, besteht einer der Aspekte der Erfindung darin, solche Barcodes auf eine Verpackungsfolie, bei der es sich um einen Rohling handeln kann, zu prägen. Aus der Struktur solch eines Codes ist ersichtlich, dass solch ein Code nicht mehr durch Prägewalzen mit Zähnen geprägt werden kann, da eine Struktur und ein Ausmaß, die so fein wie möglich sind, angestrebt werden.
Abgesehen von den Prägewalzen mit Zähnen sind auch Walzen bekannt, die entsprechend dem Positiv-Negativ-System betrieben werden. Bekannte Walzsysteme mit einer Positiv-Walze mit positiven Strukturen und einer Negativ-Walze mit dazu entgegensetzt kongruenten negativen Strukturen können tatsächlich den Bereich dekorativer Elemente erweitern, jedoch ist die Produktion aufgrund der paarweisen Herstellung und Sortierung sehr kostenintensiv und besonders zeitaufwendig, so dass ihre Produktion für industrielles Prägen für die Tabakindustrie bis jetzt relativ wenig genutzt wird.
Des Weiteren kann eine Feinprägung nur bei sehr großen Ausgaben bei der Produktion solcher Walzen garantiert werden. Zusätzlich dazu ist bekannt, dass in diesem Fall mit der Verwendung einer Positiv-Walze und einer entgegengesetzt kongruenten Negativ-Walze die dazwischenliegende Folie während des Prägens gequetscht wird, so dass in der Querrichtung Spannungen auftreten, die für Rauchwarenpapier inakzeptabel sind. Des Weiteren gibt es eine Lochbildungsgrenze, die sehr schwierig zu steuern ist, und sehr hohe Drücke sind für einen Hochgeschwindigkeitsbandprozess notwendig, wobei die Prägezeiten im Millisekundenbereich liegen. Letztlich gibt es eine Tendenz zur Verwendung von dickerem Papier bis zu 300 μm und mehr.
Bei der eigenen Patentanmeldung PCT/EP2013/056144 , auf die hier in ihrer Gesamtheit Bezug genommen wird, wird das allgemeine Problem durch Angeben eines Verfahrens zur Herstellung eines Satzes von Prägewalzen gelöst, durch das es möglich ist, eine Feinprägung für die vielfältigsten beschriebenen Oberflächenstrukturen der angegebenen Materialien verschiedenster Art im Bandbetrieb einer Verpackungsanlage durchzuführen, es wird vorgeschlagen, dass bei einem Positiv-Negativ-Prägewalzensystem die negative Oberflächenstruktur unabhängig von einer zuvor erzeugten oder physisch bereits vorhandenen positiven Oberflächenstruktur erzeugt wird. Bei der nicht zuvor veröffentlichten EP-Anmeldung Nr. 13181978.1 wird das obige Verfahren erweitert, um auch dazu in der Lage zu sein, die kleinsten Strukturen mit noch genauerer Präzision zu prägen.
5 zeigt von der oben erwähnten Anmeldung zur schematischen und vereinfachten Erläuterung des Prinzips eine Struktur einer Prägevorrichtung 1 mit einer Positiv-Walze P1 und einer Negativ-Walze M1 als zusammenwirkendes Walzenpaar 2, wobei die Positiv-Walze durch einen Antrieb 5 angetrieben wird. Die Positiv-Walze P1 weist zwei Erhöhungen P1E1 und P1E2 auf, die sich voneinander unterscheiden, und die Negativ-Walze M1 weist Vertiefungen M1R1 und M1R2, die den Erhöhungen der Positiv-Walze zugeordnet sind, auf. Die beiden Walzen sind über ein feines Getriebe 8 und 9 miteinander verbunden.
Da die Strukturen der Negativ-Walzen unabhängig von den Strukturen der Positiv-Walzen erzeugt werden, sind die Negativ-Vertiefungen nicht genau entgegengesetzt kongruent zu den zugeordneten Positiv-Erhöhungen. Wie ferner angegeben wird, können die Abweichungen sowohl Höhen- als auch Tiefenabmessungen und auch Winkel umfassen. Die Erhöhung P1E1 und die zugeordnete Vertiefung M1R1 sind halbkugelförmig, und die Erhöhung P1E2 und die zugeordnete Vertiefung M1R2 sind strukturiert.
6 zeigt eine Prägevorrichtung 10 gemäß einem Aspekt der Erfindung, die eine Positiv-Walze P5 und eine Negativ-Walze M5 aufweist. Die beiden Walzen weisen eine jeweils untereinander zugeordnete Struktur P5E5 und M5R5 in Form eines Barcodes 7BCP und 7BCM auf. Die einzelnen Strukturelemente werden durch STP bzw. STM gekennzeichnet. Die Darstellung des Barcodes der Datenmatrixart ist hier stark vergrößert. Um das Auffinden solch eines Codes zu erschweren, ist die Abmessung in diesem Beispiel auf 4 × 4 mm reduziert.
7 zeigt eine Verpackungsfolie 12V, die aus einem Rohling stammt, für die Verpackung von Zigaretten vor dem Falten, Trennen und Biegen, auf der der Code 7BCPMV angeordnet ist, der durch die beiden Prägewalzen P5 und M5 erzeugt worden ist. Hier wird der Barcode auch stark vergrößert dargestellt.
8 zeigt dieselbe Folie 12V in einem Bereich, in dem die Dicke ungefähr 300 μm beträgt. In dieser Figur ist die Vorderseite links angeordnet und die Rückseite gemäß 12 ist entsprechend rechts angeordnet. Die Codes 7BCPMV werden auf der linken Seite der Folie 12V gezeigt, wobei der Code 7BCPMM auf der rechten Seite gezeigt wird.
9 zeigt dieselbe Folie 12V in einem Bereich, der Codes 7BCPMM auf einer Seite der Folie 12V aufzeigt.
10 zeigt einen Innerliner 13A zur Verwendung in einer Zigarettenverpackungsanlage, wobei zusätzlich zu dem Barcode 7BCPM und den Logos Faltlinien F durch die Prägewalzen geprägt werden. Darüber hinaus ist aus 10 ersichtlich, dass die Verpackungsfolie 13A weitere Logos enthalten kann, wobei Logo so verstanden wird, dass es beliebige Markierungen, Bilder, Texte und dergleichen bedeuten kann, die z. B. bereits auf den Innerliner 13A gedruckt worden sind oder auch gemäß der erwähnten zuvor nicht veröffentlichten EP-Anmeldung Nr. 13181978.1 , auf die hier in ihrer Gesamtheit Bezug genommen wird, geprägt werden. Hier können die Walzen mit Logos gemäß 6 versehen sein. Die Barcodes können lediglich Informationen zur Authentifizierung oder ein Logo oder beides enthalten.
11 zeigt einen weiteren Innerliner 13B für eine andere Zigarettenverpackungsanlage, der gleichermaßen mit Logos 7BCPM und Faltlinien F versehen ist.
In 12 wird schematisch dargestellt, dass nicht nur Prägevorrichtungen mit zwei Prägewalzen, sondern für eine Reihe von Anwendungen Schnellprägevorrichtungen mit einem Satz von Prägewalzen mit drei Prägewalzen 8, 9 vorteilhaft sein können. Hier können zwei Negativ-Walzen 9, M6A, M6B einer Positiv-Walze 8, P6 zugeordnet sein oder zwei Positiv-Walzen können einer Negativ-Walze zugeordnet sein. Theoretisch ist auch die Verwendung eines Satzes von Prägewalzen mit mehr als drei Prägewalzen vorstellbar.
In 12 werden die Strukturen der Übersichtlichkeit halber in vereinfachter Form dargestellt und die Positiv-Walze P6 weist zwei Rechtecke P8E1 und P8E2, die übereinander angeordnet sind, auf und die Negativ-Walzen M6A und M6B weisen zugeordnete Vertiefungen M6AR1 und M6AR2, M6BR1 und M6BR2 auf, wobei die Vertiefungen M6AR1 und M6AR2 eine geringere Tiefe als die Vertiefungen M6BR1 und M6BR2 aufweisen. Wie in 12 angegeben wird, wirken die drei Walzen in einem Dreiwalzensystem zusammen, wobei die Erhöhungen P6E1, P6EE2 auf der Positiv-Walze angeordnet sind, so dass jeweils ein Paar Erhöhungen mit den zugeordneten Vertiefungen auf der ersten Negativ-Walze zusammenwirken und das zweite Paar Erhöhungen mit den zugeordneten Vertiefungen der zweiten Negativ-Walze zusammenwirken, wobei die Vertiefungen M6AR1 und M6AR2 eine geringere Tiefe als die Vertiefungen M6BR1 und M6BR2 aufweisen.
Es ist auch möglich, dass der Positiv-Teil bei einem Zweiwalzensystem zunächst mit der einen Negativ-Walze zusammenwirkt und dann in einem zweiten Walzensystem mit der anderen Negativ-Walze zusammenwirkt, wobei die Positiv-Walze P6 jeweils zunächst mit der Negativ-Walze M6A zusammenwirkt und dann dieselbe Positiv-Walze P6 mit der anderen Negativ-Walze M6B zusammenwirkt. Dadurch wird eine Prägung erhabener oder vertiefter Figuren ohne eine übermäßige Belastung der Folie gestattet. Hier kann insbesondere ein Reißen der Folie an den Stellen der Vertiefungen des unteren Negativ-Teils verhindert werden. Es ist auch möglich, in Reihe angeordnete Prägevorrichtungen mit zwei oder mehr Prägewalzen zur Erzielung einer sanfteren Prägung zu verwenden.
Somit kann beispielsweise ein zweiter Code einem Barcode mit einem Logo überlagert werden, der durch ein Smartphone oder dergleichen gelesen und decodiert werden kann, wobei der zweite Code lediglich durch den Decodierungscode mit dem dafür angemessenen Algorithmus decodiert werden kann. Dadurch wird das Lesen durch ein Smartphone erschwert und somit kann eine hohe Sicherheitsstufe garantiert werden.
Es ist offensichtlich, dass eine Reduzierung der Abmessungen der Pixelgröße eine erhebliche Erhöhung der Menge an Daten für eine gegebene Fläche herbeiführt, jedoch werden an den Prägewalzen im Hinblick auf die Erzeugung solcher Codes durch mechanische Einrichtungen, wie z. B. Fräsmaschinen, Grenzen gesetzt. Es ist möglich, QR-artige Codes mit einer Abmessung von 8 × 8 mm und datenmatrixartige Codes mit einer Abmessung von 4 × 4 mm zu prägen und zu lesen. Mit einer weiteren erwünschten Reduzierung dieser Abmessungen und damit auch jener ihrer Strukturelemente ist die Verwendung eines Lasergravursystems für die Erzeugung davon auf den Prägewalzen notwendig, wie in z. B. der genannten EP2513687 A1 angegeben wird. In Verbindung mit dem Verfahren gemäß einem Aspekt der Erfindung ist es wichtig, dass der Barcode, der zu verwenden ist, so auf die Prägewalzen zu übertragen ist, dass die geprägte Verpackungsfolie korrekt gelesen werden kann.
Die standardmäßigen Barcodelesegeräte sind auf Schwarz-Weiß-Codes eingestellt, so dass Smartphones oder Webcams und dergleichen diese lesen können. Im Falle von Verpackungsfolien, z. B. von grauem oder weißem Tonkarton, ist das Lesen bzw. Scannen der geprägten Strukturmerkmale sehr viel schwieriger, da in diesem Fall der Oberflächenzustand bzw. die unterschiedliche Lichtreflexion durch die Vertiefungen oder Erhöhungen eine große Rolle spielen. Weiterhin spielen die Papierfasern und die Art und das Ausmaß an Verunreinigung eine Rolle beim Reflexionsverhalten.
Tests mit einem Smartphone haben gezeigt, dass es möglich ist, einen geprägten Barcode des QR-Typs mit einer Größe von 8 × 8 mm oder vom Datenmatrixtyp mit einer Größe von 4 × 4 mm zu erzeugen, zu prägen, einzulesen und zu decodieren. Jedoch kann es im Falle komplexer Codes und schwieriger Reflexionsbedingungen und geringerer Abmessungen nötig sein, einen Scanner auf Basis von Weißlichtinterferometrie oder eine andere 3D-Messmethode zu verwenden. Dies ist auch insbesondere dann der Fall, wenn der Barcode durch die Umhüllungsfolie, die aus einem transparenten Kunststoff hergestellt ist, hindurch gelesen wird.
Unter Verwendung eines Lasergravursystems, wie weiter oben offenbart wird, ist es möglich, zusätzlich Bereiche der Strukturelemente mit Mikrostrukturen, beispielsweise mit Interferenzgittern, die Farbeffekte durch Interferenz auf dem geprägten Medium erzeugen, zu versehen. Mit solch einem Lasergravursystem ist es möglich, zusätzlich beliebige andere Mikro- oder Nanostrukturen oder andere komplexe Strukturen auf Strukturelementen zu erzeugen, um dadurch weitere Codierungsmöglichkeiten zu erzeugen.
13 zeigt eine weitere schematische Darstellung einer beispielhaften Vorrichtung zum Ausbilden kombinierter Prägemuster 30 in einem Verpackungsmaterial oder einer Verpackungsfolie 12 gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei das Verpackungsmaterial 12 zum Gravieren gestanzt wird. Die Prägevorrichtung 20 umfasst einen bewegbaren Prägestempel 22 mit einer Positiv-Prägeform P10, die eine Positiv-Prägestruktur 16 aufweist, einen statischen Gegenstempel 24 mit einer Negativ-Prägeform M10, das eine entsprechende Negativ-Prägestruktur 14 aufweist, Verpackungsmaterial 12, das zu prägen ist, beispielsweise eine Verpackungsfolie, und ein kombiniertes Prägemuster 30 in Material 12, das durch die Prägevorrichtung 20 ausgebildet worden ist.
Für die Zwecke der vorliegenden Patentbeschreibung wird der Ausdruck „kombiniertes Prägemuster 30” als ein Prägemuster definiert, das in Verpackungsmaterial 12 geprägt wurde, das sowohl dekorative Prägemuster, beispielsweise das dekorative Prägemuster 60, als auch einen oder mehrere Codes in Form einer Prägestruktur im Material 12, beispielsweise die Codemuster 50, umfasst. Vorzugsweise ist das kombinierte Prägemuster 30 durch einen einzigen Prägevorgang, bei dem das kombinierte Prägemuster 30 direkt durch die Prägevorrichtung 10, 20 ausgebildet wird, die gleichzeitig sowohl die dekorativen als auch die Codeelemente ausbildet, und vorzugsweise nicht von zwei verschiedenen Prägevorrichtungen ausgebildet worden. Wie im Folgenden näher erläutert wird, kann bzw. können das eine oder die mehreren Codemuster 50 bezüglich des dekorativen Prägemusters 60 derart angeordnet sein, dass sie für das menschliche Auge weniger sichtbar sind, wenn der Mensch das geprägte Verpackungsmaterial 12 inspiziert. Des Weiteren ist es möglich, dass sich die Oberflächen verschiedener Codemuster 50 überlagern oder dass dekorative Prägemuster 60 bei der Ausbildung des kombinierten Prägemusters 30 so ausgebildet werden, dass sie in einer Oberfläche eines oder mehrerer Codemuster 50 ausgebildet sind, um die Erkennbarkeit und Sichtbarkeit der Codemuster 50 gegenüber den dekorativen Prägemustern 60 zu reduzieren.
Bei einer Ausführungsform gemäß der Darstellung in 14A, 14B und 14C kann ein kombiniertes Prägemuster 30 von Verpackungsmaterial 12 durch Wählen eines Musters, das sich aus zweidimensionalen Mustern in Form eines datenmatrixartigen Codes mit einer Größe von n × n zusammensetzt, als ein Codemuster 50 und einer Anordnung einer Reihe solcher Datenmatrixcodes in einer Gruppierung zur Ausbildung einer zweidimensionalen sich wiederholenden Struktur und eines dekorativen Prägemusters 60 erzeugt werden. Das kombinierte Prägemuster 30 besteht somit sowohl aus Codemustern 50 als auch dekorativen Prägemustern 60, wobei bei der Variante eine Gruppierung derselben datenmatrixartigen Codes und Linien gezeigt wird, die in einer Gruppierung mit abwechselnden Punkten um die Codemuster 50 herum angeordnet sind, die das dekorative Prägemuster bilden. Bei dieser Variante sind eine Tiefe oder Höhe der Prägung für das Codemuster 50 und das dekorative Prägemuster 60 gleich und durch Platzieren von Codemustern 50 zwischen dekorative Prägemuster 60 sind die Codemuster 50 nicht direkt wahrnehmbar oder vom menschlichen Auge detektierbar und scheinen lediglich ein Teil der dekorativen Prägung zu sein.
Beispielsweise zeigt 14A einen beispielhaften datenmatrixartigen Code, der sich aus achtzehn (18) zu achtzehn (18) quadratischen Zellen zusammensetzt, die Codeinformationen codieren. Beispielsweise stellen die Codeinformationen bei der gezeigten Variante die Buchstaben für die Website „www.boegli.ch” dar, und diese Codeinformationen sind in den datenmatrixartigen Code codiert. Als nächstes wird wie in 17B gezeigt eine Prägestruktur gezeigt, die Teil von Strukturelementen STM, STP der in 9 gezeigten Prägevorrichtung 10 mit einer Positiv-Walze 5P und einer Negativ-Walze 5M oder der Strukturierung der Prägeformen M10, B10 des Prägewerkzeugs 20 von 13 sein kann, die den datenmatrixartigen Code von 14A darstellt mit einer beispielhaften Zellensteigung von 0,3 mm. Bei der gezeigten Variante verwendet die Prägestruktur konische, kugelförmige oder zylinderförmige Prägezähne zum Prägen, die symbolisch durch runde Vorsprünge oder Stifte für die Punkte des datenmatrixartigen Codes von 14B dargestellt werden. Wie in 14C gezeigt wird, kann basierend auf diesem datenmatrixartigen Code eine entsprechende Prägestruktur für eine Prägevorrichtung 10, 20 hergestellt werden, beispielsweise unter anderem eine Prägewalze und ein Prägestempel und ein Einprägeformwerkzeug, Einspritzformwerkzeug.
Die Prägevorrichtung 10, 20 umfasst eine gemusterte Fläche als eine Positiv- und Negativ-Prägestruktur zum Erzeugen des kombinierten geprägten Musters 30 im Verpackungsmaterial 12 mit einer Gruppierung von datenmatrixartigen Codes mit derselben Steigung der Zellen des datenmatrixartigen Codes. Dies gestattet die Erzeugung einer gemusterten oder geprägten Fläche auf dem Verpackungsmaterial 12, die ein ästhetisches oder dekoratives Prägegefühl und Erscheinungsbild aufweist und gleichzeitig Codeinformationen darin eingebettet sind. Darüber hinaus ist es durch Kombinieren der Codemuster 50 sowie der dekorativen Prägemuster 60 mit einer Prägung mit derselben Steigung und nebeneinander angeordnet möglich, die Möglichkeit des Detektierens und Lesens des Codemusters 50 von einem menschlichen Betrachter zu reduzieren. 14C zeigt eine Draufsicht auf das Verpackungsmaterial 12 mit dem darin einstrukturierten kombinierten geprägten Muster 30, wobei drei Codes in einer Breiten- oder Querrichtung angeordnet sind. Aufgrund der Wiederholung der Codeinformationen mit den mehreren datenmatrixartigen Codes werden Codeinformationen in der Verpackung überflüssig. Bei der gezeigten Variante können zwischen zwei benachbarten datenmatrixartigen Codes auf dem Verpackungsmaterial 12 eine oder mehrere Linien abwechselnder Vorsprünge oder Stifte und Leerstellen als eine Trennlinie oder Fülllinie entlang sowohl einer Quer- als auch Längsrichtung des Verpackungsmaterials angeordnet sein, wobei die Linien in jeder Richtung parallel zueinander verlaufen. Diese Linien dienen als ein dekoratives Prägemuster 60 und umfassen keinerlei Informationen. Bei der gezeigten Variante setzt sich das dekorative Prägemuster 60 aus Linien zusammen, die eine Breite von lediglich einem Punkt aufweisen, könnte sich jedoch aus Linien mit einer Breite von mehreren Punkten zusammensetzen. Bei dem in 14C gezeigten Beispiel setzt sich das kombinierte Muster 30 aus einer Gruppierung quadratischer Elemente mit quadratförmigen Matrixcodes zusammen. Es sind jedoch verschiedene Anordnungen möglich, beispielsweise eine Gruppierung rechteckiger Elemente, dreieckiger Elemente und durch Verwenden von Codes, die eine Form aufweisen, bei der es sich nicht um die Quadratform handelt.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es mit den Merkmalen des oben beschriebenen Verfahrens möglich, ein in Verpackungsmaterial 12 geprägtes Muster 30 bereitzustellen, wobei die Codemuster 50 in ein Dekorprägemuster 60 eingebettet sind, so dass die Gesamtprägung dekorativ erscheint und Codemuster 50 nicht ohne Weiteres für das menschliche Auge sichtbar sind und das ästhetische Erscheinungsbild des geprägten Produkts, das aus geprägtem Verpackungsmaterial 12 hergestellt sein kann, lediglich minimal beeinflussen. Dies kann durch Wählen eines speziellen Designs der Codemuster 50 und der dekorativen Prägemuster 60 untereinander und durch Wählen einer Prägedichte des Codemusters 50, die ähnlich oder gleich dem Prägemuster 60 ist, erzielt werden. Die Prägedichte ist das Verhältnis von geprägter Fläche zu nicht geprägter Fläche innerhalb des Musters, das beispielsweise durch eine Anzahl von Prägestiften gegenüber einer Anzahl von Leerstiften ausgedrückt wird. Des Weiteren sind eine Steigung der geprägten Codes, bei der gezeigten Variante der datenmatrixartigen Codes, und eine Steigung der hinzugefügten dekorativen Prägemuster gleich, um die Gleichmäßigkeit des Erscheinungsbilds zwischen Codemuster 50 und dekorativem Prägemuster 60 zu verbessern.
Bei einer weiteren Ausführungsform, die in 15A, 15B und 15C gezeigt wird, kann sich das kombinierte geprägte Muster 30 aus einigen verschiedenen datenmatrixartigen Codes als Codemuster 50 in Kombination mit einem dekorativen Prägemuster 60 zusammensetzen, in dem gezeigten Beispiel umfasst das kombinierte Prägemuster 30 zwei verschiedene datenmatrixartige Codes 50.1 und 50.2, die als eine Gruppierung in dem kombinierten Prägemuster 30 wiederholend angeordnet sind. Dekorative Prägemuster 60.1 und 60.2 sind dazwischen angeordnet, um eine gleichmäßige Musterung bereitzustellen. 15A zeigt zwei verschiedene datenmatrixartige Codes, die zwei verschiedene Codeinformationen codieren, wobei der linke datenmatrixartige Code eine erste Codeinformation umfasst, bei der es sich um die Website www.boegli.ch handelt, und diese erste Codeinformation ist in den ersten datenmatrixartigen Code mit achtzehn (18) zu achtzehn (18) quadratischen Zellen oder Stiften codiert, und wobei der rechte datenmatrixartige Code eine zweite Codeinformation umfasst, bei der es sich um den Text IL2123E-D handelt, und die zweite Codeinformation ist in den zweiten datenmatrixartigen Code mit vierzehn (14) zu vierzehn (14) quadratischen Zellen oder Stiften codiert. Die Steigung ist für beide datenmatrixartigen Codes gleich. Als Nächstes zeigt 15B eine erste und eine zweite Prägestruktur für den ersten und den zweiten datenmatrixartigen Code 50.1, 50.2, die Teil der Strukturierung von Prägevorrichtungen 10, 20 sein können, die den ersten und den zweiten datenmatrixartigen Code von 15A mit einer beispielhaften Zellsteigung von 0,3 mm darstellt. Darüber hinaus verbindet die erste Prägestruktur für den Code 50.1 links runde Prägestifte oder -zähne, beispielsweise unter anderem konische Elemente, zylinderförmige Elemente oder kugelförmige runde Elemente, wohingegen die zweite Prägestruktur für den Code 50.2 quadratische Prägestifte oder -zähne, beispielsweise unter anderem pyramidenförmige Elemente, Rhomboide, verwendet. Beide haben dieselbe Steigung sowohl in der Quer- als auch der Längsrichtung.
Als Nächstes wird wie durch 15C dargestellt eine Prägestruktur für die Prägevorrichtung 10, 20 gebildet, wobei jedes Element der Gruppierung, die das kombinierte Prägemuster 30 bildet, entweder den ersten datenmatrixartigen Code 50.1 oder den zweiten datenmatrixartigen Code 50.2 darin angeordnet aufweist. Bei der gezeigten Variante sind der erste und der zweite datenmatrixartige Code 50.1, 50.2 so angeordnet, dass sie sich entlang sowohl der Quer- als auch der Längsrichtung für jedes quadratische Element der Gruppierung abwechseln, wobei die quadratischen Elemente größer als sowohl der erste als auch der zweite datenmatrixartige Code sind, so dass sie die Matrixcodes mit neunzehn (19) zu neunzehn (19) Zellen mit einer beispielhaften Zellsteigung von 0,3 mm unterbringen können. Der erste und der zweite datenmatrixartige Code 50.1, 50.2 sind beide dahingehend angeordnet, in eine untere linke Ecke der quadratischen Elemente der Gruppierung zu passen. Damit wird der verbleibende Teil der quadratischen Elemente mit einem entsprechenden dekorativen Prägemuster 60.1, 60.2 gefüllt. Bei der gezeigten Variante werden zwei verschiedene L-förmige Flächen 60.1, 60.2, die die obere Seite und die rechte Seite des Elements, die nicht von dem jeweiligen datenmatrixartigen Code 50.1, 50.2 bedeckt wird, bedecken, wie in 15C dargestellt wird, mit einer dekorativen Prägestruktur gefüllt.
Für den ersten datenmatrixartigen Code beträgt die Breite des L-förmigen Elements lediglich eine (1) Zelle, für den zweiten 2D-Matrixcode beträgt die Breite fünf (5) Zellen. Bei der gezeigten Variante wird eine schachbrettartige Struktur, bei der sich Stifte und Leerstellen abwechseln, zum Füllen des L-förmigen Abschnitts verwendet. Andere Arten von dekorativen Prägestrukturen könnten für die dekorative Prägung verwendet werden. Darüber hinaus sind bei der gezeigten Variante der erste und der zweite Code 50.1, 50.2 in einer Ecke jedes quadratischen Elements der Matrix, die das kombinierte Prägemuster bildet, angeordnet. Es ist jedoch auch möglich, dass der erste und der zweite Code 50.1, 50.2 an einer anderen Stelle innerhalb jedes Quadrats der Matrix angeordnet sind, anstatt in der linken unteren Ecke gemäß der Darstellung in 15C angeordnet zu sein, so dass dekorative Prägemuster 60.1, 60.2 eine Quadratform aufweisen können, die den entsprechenden ersten und zweiten Code 50.1, 50.2 umgibt. Des Weiteren werden als ein weiterer Aspekt bei den quadratischen Elementen, die den größeren ersten datenmatrixartigen Code 50.1 unterbringen, Prägestifte mit einer runden Form verwendet, wohingegen bei den quadratischen Elementen, die den größeren zweiten datenmatrixartigen Code 50.2 verwenden, quadratische Prägestifte verwendet werden, um das Gesamterscheinungsbild des kombinierten Prägemusters 30 zu variieren.
Als Nächstes kann sich das kombinierte Prägemuster 30 gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, wie in 16A, 16B und 16C gezeigt wird, aus zwei oder mehr verschiedenen datenmatrixartigen Codes 50.3, 50.4 zusammensetzen, die unter Verwendung verschiedener Prägeformen für jeden Stift oder jede Zelle geprägt werden. Bei dem Prägeverfahren und der Prägevorrichtung ist es möglich, dass eine Oberfläche, die einen ersten 2D-Code abdeckt, eine Oberfläche, die einen zweiten 2D-Code abdeckt, überlagert oder komplett darin integriert ist. Beispielsweise kann ein erster 2D-Matrixcode gemäß der Darstellung in 16A erste Informationen mit dem Code 50.3 codieren, und für die Prägung werden runde Stifte oder Zähne verwendet, wie rechts in 16A schematisch gezeigt wird. Der erste Code 50.3 setzt sich aus einer Matrix aus achtzehn (18) zu achtzehn (18) Zellen zusammen. Als Nächstes kann ein zweiter datenmatrixartiger Code gemäß der Darstellung in 16B zur Codierung zweiter Informationen mit dem Code 50.4 verwendet werden, wobei eine andere Art von Code verwendet wird und der eine andere Größe als der erste Code 50.3 aufweist, beispielsweise ein 2D-Tag. Dieser Code setzt sich aus einer Matrix von achtunddreißig (38) zu achtunddreißig (38) Zellen zusammen. Für diesen Code werden quadratische Prägestifte oder -zähne verwendet, wie in 16B rechts gezeigt wird. Sowohl der erste als auch der zweite Code 50.3, 50.4 werden mit derselben Steigung geprägt, sowohl in der Quer- als auch der Längsrichtung, jedoch wird jeder Stift mit einem anders geformten Zahn geprägt, beispielsweise rund gegenüber quadratisch.
Wie in 16C gezeigt wird, setzt sich das kombinierte Prägemuster 30 aus einer Gruppierung von quadratischen Elementen zusammen. Bei dieser Gruppierungsanordnung ist der erste Code 50.3, der mit den quadratischen Stiften/Zähnen geprägt wird, bei jedem 19. Stift in sowohl der Quer- als auch der Längsrichtung des Verpackungsmaterials 12 angeordnet und wiederholt sich. Platziert über der Prägung des ersten Codes 50.3 wird der zweite Code 50.4 bei jedem 38. Stift in sowohl der Quer- als auch der Längsrichtung wiederholt. Für jede geprägte Zelle wird ein quadratischer gefüllter Prägezahn oder -stift verwendet, wohingegen für jede nicht geprägte Zelle oder leere Zelle ein leeres Quadrat gezeigt wird. Mit diesem Prägeverfahren und dieser Prägevorrichtung, die dieselbe Steigung für sowohl den ersten Code 50.3 als auch den zweiten Code 50.4 verwenden, jedoch verschiedene Arten von Stiften oder Zähnen zum Prägen der Codes verwenden, können zwei verschiedene Codes überlagert werden. In dem Fall, dass eine geprägte Zelle des ersten Codes 50.3 an derselben Stelle wie eine geprägte Zelle des zweiten Codes 50.4 liegt, können die Zellen als vollquadratische Zellen geprägt werden, wie beispielhaft in 16C gezeigt wird. In dem Fall, dass lediglich eine geprägte Zelle des zweiten Codes vorliegt, kann die Zelle mit einem leeren Quadrat geprägt werden. Darüber hinaus kann in dem Fall, dass lediglich eine geprägte Zelle des ersten Codes vorliegt, die Zelle mit einem Vollkreis geprägt werden.
Darüber hinaus liegen, wie in 16C gezeigt wird, in regelmäßigen Abständen zwischen dem ersten Code 50.3, wobei der erste Code 50.3 eine kleinere Oberfläche als der zweite Code 50.4 aufweist, dekorative Prägemuster 60 vor, und zwar in Form einer einzelligen breiten Linie mit abwechselnden Präge- und Leerstiften. Die Linien sind in einer Gruppierung mit Linien, die sich bei jedem 19. Stift in sowohl der Quer- als auch der Längsrichtung des Materials 12 wiederholen, angeordnet. Bei einer Variante ist es auch möglich, dass kein zusätzliches Dekorprägemuster 60 vorliegt, und dass sich das kombinierte Muster 30 lediglich aus den Codes 50.3 und 50.4 zusammensetzt.
Bei einer Variante ist es basierend auf dem oben mit Bezug auf 16A bis 16C beschriebenen Prinzip anstatt einer Überlappung von Oberflächen verschiedener geprägter Codes 50.3 und 50.4 möglich, Oberflächen eines oder mehrerer geprägter Codemuster mit geprägten Oberflächen eines dekorativen Prägemusters 60 zu überlagern, beispielsweise durch Verwenden verschiedener Formen von Stiften oder von negativen/positiven Vorsprüngen der Prägevorrichtung 10, 20, beispielsweise einer runden Form gegenüber einer rechteckigen Form, oder anderer Arten verschiedener Geometrien der Stifte. Die Überlagerung kann vollständig erfolgen, beispielsweise so dass eine Oberfläche eines geprägten Codes 50.3, 50.4 vollständig in einer Oberfläche eines dekorativen Prägemusters 60 angeordnet ist und darin liegt, oder kann teilweise erfolgen, wobei eine Oberfläche des geprägten Codes 50.3, 50.4 eine Oberfläche des dekorativen Prägemusters 60 überlappt. Eine Steigung in sowohl der Längs- als auch Querrichtung des geprägten Codes 50.3 und 50.4 und das dekorative Prägemuster 60 können gleich sein. Eine derartige Anordnung gestattet, dass ein geprägter Code 50.3, 50.4 in oder neben einem dekorativen Prägemuster 60 in dem Material 12 für einen menschlichen Betrachter im Wesentlichen versteckt ist.
17 zeigt eine weitere Variante, bei der als Codemuster ein 1D-Barcode-Prinzip zur Einbettung von Codeinformationen verwendet wird. Beispielsweise wird, wie links in 17 gezeigt wird, ein 1D-Barcode gezeigt, der für das Prägen verwendet wird, und er setzt sich aus vollen und weißen, nicht vollen oder leeren Linien mit einer speziellen Breite zusammen, die eine Anzahl oder eine andere Art von Information darstellen. Für Prägezwecke zur Erzeugung eines kombinierten Prägemusters 30 sind die vollen Linien einer ersten Prägesteigung p1, in dem gezeigten Beispiel 0,305 mm, zugeordnet, wohingegen die leeren Linien einer zweiten Prägesteigung p2, in dem gezeigten Beispiel 0,295 mm, zugeordnet sind. Der Unterschied zwischen Steigung p1 und p2 wird so gewählt, dass er relativ gering ist, beispielsweise vorzugsweise weniger als 7,5%, stärker bevorzugt weniger als 5%, so dass in das kombinierte Prägemuster 30 des Materials 12 eingebettete Codes für das menschliche Auge nicht sichtbar oder schwierig zu sehen sind. Die rechte Seite von 17 zeigt eine beispielhafte Darstellung eines Teil des 1D-Barcodes, der links gezeigt wird, für die Ausbildung des Prägemusters 30 mit einer Positiv- und Negativ-Prägeform 16, 14 oder einer anderen Art von Prägevorrichtung. Beispielsweise wird die leere Linie, die durch eine Breite von zwölf (12) Einheiten, in dem gestrichelten Bereich von 17 gezeigt, dargestellt wird, durch zwölf (12) Linien von Prägestiften mit einer Steigung p2 von 0,295 mm dargestellt. Die beiden Flächen, die sich neben der leeren Fläche befinden, stellen die vollen Linien mit einer anderen Steigung p1 von 0,305 mm dar.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann ein Verpackungsmaterial 112 derart mit einer Prägevorrichtung 10, 20 geprägt werden, dass das kombinierte Prägemuster 130 durch Kombinieren dekorativer Prägemuster 160 mit einem Hintergrundcode 150 als ein Codemuster bereitgestellt wird, wie in 18 gezeigt wird, wobei der Hintergrundcode 150 eine Reihe von Codes umfasst, die sich zu Redundanzzwecken wiederholen. Bei der gezeigten Variante wird ein Streifen von Verpackungsmaterial 112 bereitgestellt, wobei ein dekoratives Prägemuster 160 in der Darstellung in einer Reihe entlang der Längserstreckung des Verpackungsmaterials 112 angeordnet ist. Beispielsweise könnte das dekorative Prägemuster 160 ein Firmen- oder Markenlogo oder ein Symbol, Produktlogo oder -symbol oder ein einfaches dekoratives Muster sein. Zwei Spalte 161, 162 sind entlang der Längserstreckung des Materials 112 angeordnet und weisen abgesehen von einer linear angeordneten Prägung, die den Hintergrundcode 150 darstellt, keine Prägung darin auf.
Bei der gezeigten Variante können die beiden Spalte 161, 162 in den dekorativen Prägemustern 160 eine Dicke von weniger als 3 mm aufweisen, und die Spalte umfassen eine Reihe von nebeneinander angeordneten Codes, die sich aus drei (3) zu zehn (10) Zellen zusammensetzen, gezeigt in dem vergrößerten Bereich von 18 und auch einzeln in 19A gezeigt, zur Bildung des Hintergrundcodes. Die Prägung kann durch Stifte oder Zähne erfolgen, die in einer Matrix mit quadratischen Zellen angeordnet sind. Eine Steigung kann so gewählt werden, dass sie weniger als 0,5 mm beträgt, so dass die Codes für das menschliche Auge kaum sichtbar sind und eher als ein dekorativer Streifen wirken. Des Weiteren ist es möglich, das Material 112 mit einem Hintergrundcode 150 zu prägen, der weniger tief als die Prägung des dekorativen Prägemusters 160 ist, um die Sichtbarkeit und Erkennbarkeit der Codes im Vergleich zu den dekorativen Prägemustern weiter zu reduzieren. Der Hintergrundcode 150 kann eine Reihenfolge desselben Codes sein, die durch Darstellen eines Originalcodes und/oder eines gespiegelten Codes und/oder eines entgegengesetzten Codes und/oder eines entgegengesetzten gespiegelten Codes geändert wird, so dass zwei unmittelbar nebeneinanderliegende Codes des Hintergrundcodes 150 nicht gleich erscheinen.
Zur Bereitstellung einer scheinbaren Zufälligkeitsanordnung des Hintergrundcodes kann eine Reihe des in 19A gezeigten Basiscodes entlang einer Linie durchgängig angeordnet sein, jedoch mit zufälligem Abwechseln einer Darstellung zwischen vier oder mehr verschiedenen Varianten, darunter eine Originaldarstellung des Basiscodes, eine entgegengesetzte Darstellung des Basiscodes, eine gespiegelte Darstellung des Basiscodes und eine entgegengesetzte gespiegelte Version des Basiscodes, wie in 19B gezeigt wird.
In 20 wird ein dem in 18 gezeigten ähnliches Prägeschema gezeigt, jedoch wird anstatt des Prägens von zwei dünnen Streifen von Hintergrundcode 150 in ein Verpackungsmaterial 112 ein diffraktives Muster 151 geprägt, wobei das diffraktive Muster zumindest teilweise eine Kombination aus einem geprägten Code, beispielsweise einem Hintergrundcode selbst, einer Reihe von 1D-Barcodes, einer Reihe von 2-D-Matrixcodes sein kann. Das diffraktive Muster 151 ist auch als zwei dünne Streifen angeordnet, mit einem Codemuster, das sich wiederholen kann und in dem vergrößerten Bereich von 20 gezeigt wird. Beispielsweise kann zur Bildung des diffraktiven Musters eine Diffraktionssteigung für verschiedene Arten von Licht, beispielsweise für W-Licht, NIR-Licht oder Licht im sichtbaren Spektrum, verwendet werden und kann so gewählt werden, dass sie in einem Bereich zwischen 300 nm bis 5 μm liegt, und eine Tiefe der Prägung kann so gewählt werden, dass sie in einem Bereich zwischen 100 nm und 1 μm liegt.
21 zeigt ein beispielhaftes geprägtes Material oder eine beispielhafte geprägte Hülle 312, die dahingehend dekorativ geprägt wurde, ein Logo, hier durch das Wort „Logo” symbolisiert, als das dekorative Prägemuster 360 und ein Codemuster 350 in Form eines diffraktiven Musters, die in einer sich wiederholenden Anordnung angeordnet sind, zu zeigen. Dabei wären Codes, die in dem Codemuster 350 dargestellt werden, für ein menschliches Auge nicht sichtbar und würden einfach als eine feinere geprägte dekorative Struktur in dem Logo erscheinen, beispielsweise einen satinieren Effekt haben.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Lesen eines eingeprägten Codes unter Verwendung mehrerer Seiten- oder Schrägbeleuchtungsquellen bereitgestellt. Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Lesen des geprägten Codes wird mit Bezug auf 22A bis 22E gezeigt, die verschiedene Seitenquerschnittsansichten und Draufsichten des geprägten Materials 212 zeigen. In 22A werden eine Seitenquerschnittsansicht und eine Draufsicht eines geprägten Materials 212 gezeigt, beispielsweise eine Kartonverpackung für ein Tabak- oder Lebensmittelprodukt, mit einer darin eingeprägten geprägten Struktur 230, die Codeinformationen darstellt. Die geprägte Struktur 230 umfasst mehrere Vorsprünge 232. In dem gezeigten Beispiel sind die Vorsprünge 232 für eine Gitteranordnung in der Längsrichtung oder y-Richtung des Materials 212 angeordnet und ausgerichtet und sind auch in der Querrichtung oder x-Richtung des Materials 212 angeordnet und ausgerichtet.
Als Nächstes wird eine Codelesevorrichtung 200 über die geprägte Struktur 230 des Materials 212 platziert. Die Codelesevorrichtung 200 weist in der Darstellung eine Lese- und Beleuchtungsöffnung 267 auf, die mehrere, z. B. in dem nicht einschränkenden Beispiel vier (4), Beleuchtungsquellen 262, 264, 266, 268 umfasst, wobei die Beleuchtungsquelle 262 dazu konfiguriert ist, einen Lichtstrahl L1 in der y-Richtung oder der Längsrichtung des Materials 212 bereitzustellen, die Beleuchtungsquelle 264 dazu konfiguriert ist, einen Lichtstrahl L2 in der negativen y-Richtung bereitzustellen, und die Beleuchtungsquelle 266 dazu konfiguriert ist, einen Lichtstrahl L3 in der x-Richtung oder Querrichtung bereitzustellen, und die Beleuchtungsquelle 268 dazu konfiguriert ist, einen Lichtstrahl L4 in der negativen x-Richtung oder Querrichtung bereitzustellen. Eine Steuerung, die Teil der Codelesevorrichtung 200 sein kann, kann dazu verwendet werden, die Lichtstrahlen L1 bis L4 mit der jeweiligen Beleuchtungsquelle 262, 264, 266, 268 selektiv ein- und auszuschalten. Darüber hinaus ist ein Rahmen 271, 273 vorgesehen, der gestattet, dass die Codelesevorrichtung 200 über dem geprägten Material 212 anliegt.
Für jeden Beleuchtunglichtstrahl L1 bis L4 von den Beleuchtungsquellen 262, 264, 266, 268 wird auf einer oberen Fläche des Materials 212 ein Schattenmuster PT1, PT2, PT3 und PT4 erzeugt, da die Vorsprünge 232 für jeden schrägen Lichtstrahl einen Schatten erzeugen. Diese Schattenmuster PT1 bis PT4 können erzeugt werden, selbst wenn die Prägung sehr kleine Vorsprünge hervorbringt. Des Weiteren umfasst die Länge eines einzelnen Schattens gemessen in einer Richtung des sich ausbreitenden Lichts des Lichtstrahls L1 bis L4 ferner Informationen zu einer Höhe einer jeweiligen geprägten Zelle. Die Schattenmuster PT1, PT2, PT3 und PT4 können als Bilder erfasst werden, und mit einem Bildbearbeitungsalgorithmus kann der ursprünglich geprägte Code rekonstruiert werden, und die Codeinformationen des Codes können gelesen und extrahiert werden, beispielsweise durch einen Datenprozessor der Codelesevorrichtung oder durch eine externe Vorrichtung, die mit der Codelesevorrichtung 200 verbunden ist, beispielsweise ein Smartphone, ein Tablet, ein tragbarer Computer, ein Desktop-Computer.
Beispielsweise kann basierend auf den erfassten Bildern der projizierten Schattenmuster PT1, PT2, PT3 und PT4 für jedes Schattenmuster sequenziell ein Ränderextraktionsalgorithmus dahingehend angewendet werden, die Ränder der geprägten Struktur an dem gegenüberliegenden Ende der Beleuchtungsrichtung des Lichtstrahls L1, L2, L3 und L4 zu extrahieren. Durch das Kombinieren der extrahierten Ränder kann eine geschlossene Kontur für jede geprägte Struktur lokal berechnet werden. Letztlich kann die geschätzte Darstellung des extrahierten Codemusterbilds im einfachsten Fall einer Binärcodierung durch einfaches Einfüllen der geschlossenen Kontur und somit Erzeugen eines Schwarz-weiß-Bilds der 2D-Codierung gebildet werden. Danach kann die Schwarz-Weiß-Datendarstellung des geprägten Codes mit einem Mustererkennungsalgorithmus dahingehend analysiert werden, den Code zu lesen und die Codeinformationen zu extrahieren.
Mehrstufige Codierungsansätze können auch unter Berücksichtigung der variablen Schattenprojektionslänge der geprägten Identifikationsmarkierungen verschiedener Höhe implementiert werden. In diesem Fall muss die angewendete Codierung Grenzbedingungen erfüllen, so dass Schattenprojektionen mit variabler Länge die Eigenschaft aufweisen, dass die Höhe geprägter Identifikationsmarkierungen unter Verwendung der verschiedenen Richtungen der projizierten Lichtbeleuchtung unabhängig bestimmt werden kann, z. B. durch Einsatz einfacher geometrischer Berechnungen. Anstatt Schwarz-Weiß-Bildern können Bilder mit mehreren Grauabstufungen erzeugt werden, die die geschätzte Höhe der geprägten Merkmale darstellen. Danach können Algorithmen zur weichen Decodierung zum Extrahieren der ursprünglich codierten Informationen verwendet werden.
Darüber hinaus umfasst die Codelesevorrichtung 200 eine Linse 252, vorzugsweise ein Makrolinsenobjektiv, und eine Bildsensorvorrichtung 254, und deckt zusammen mit der Linse 252 ein Blickfeld ab, das die geprägte Struktur 230 enthält, so dass alle Vorsprünge 232 der Struktur 230 gesehen werden können. Bei einer Variante weist die Codelesevorrichtung 200 keine Bildsensorvorrichtung 254 auf und kann auf einen Bildsensorteil eines Smartphones oder Tablets aufgesteckt werden und kann über das Smartphone oder Tablet, beispielsweise über den USB-Anschluss, verbunden und gespeist werden. Auf einem Smartphone, Tablet oder einer anderen Art von Datenverarbeitungsvorrichtung laufende Anwendungssoftware kann zur Steuerung der Beleuchtung der Codelesevorrichtung 200 und der Bilderfassung des durch das Smartphone oder Tablet bereitgestellten Bildsensors verwendet werden. Bild- und Datenverarbeitung kann auch dahingehend in die Anwendung implementiert werden, den ursprünglichen Code aus den Schattenmustern PT1, PT2, PT3 und PT4 zu rekonstruieren und die Codeinformationen zu extrahieren.
23A und 23B zeigen eine Querschnittseitenansicht einer Positiv- und Negativ-Prägestruktur und eine Draufsicht positiver und negativer Vorsprünge mit einer im Wesentlichen konstanten Spaltbreite zwischen positiven Vorsprüngen 1102 und entsprechenden negativen Vorsprüngen 1103, wobei diese Struktur gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung zum Prägen des kombinierten Prägemusters in ein Verpackungsmaterial 12 verwendet wird. Die gezeigten Vorsprünge können die Prägestrukturen einer Prägevorrichtung 10, 20, beispielsweise der in 6 gezeigten Prägewalzen PS, MS oder der in 13 gezeigten Prägeformen P10, M10, sein. Wie in 23A gezeigt wird, wird eine Schnittansicht bei dem Walzenspalt der beiden Walzen 1100, 1101, beispielsweise durch eine erste Walze 1100 und eine zweite Gegenwalze 1101 hindurch, bereitgestellt, wobei die beiden Walzen derart positioniert sind, dass die positiven Vorsprünge 1102 von der ersten Walze 1100 zum Prägen vor den negativen Vorsprüngen 1103 der zweiten Walze 1101 positioniert sind und die negativen Vorsprünge 1103 von der ersten Walze 1100 zum Prägen vor dem positiven Vorsprung 1103 der zweiten Walze 1101 positioniert sind. Bei der Darstellung von 23A ist der Abstand 1104 zwischen der ersten und der zweiten Walze 1100, 1101 mit dem Verpackungsmaterial 12, 112, 212, 312, das geprägt wird, gefüllt, was auf eine Enddicke des Folienmaterials, das geprägt wird, schließen lässt. Die spezifischen Flächen der positiven Vorsprünge 1102 sind Quadrate mit einer Seitenlänge X1, wohingegen die spezifischen Flächen der negativen Vorsprünge 1103 Quadrate mit einer Seitenlänge 1104 sind, wie in 23B gezeigt wird, wobei die Gleichung X1 < V1 gilt. Der Wert von X1 ist absichtlich niedriger angesetzt als der Wert von V1, um die spezifische Dicke des Verpackungsmaterials 12, 112, 212, 312 zu berücksichtigen und eine nahtlose und lückenlose Verbindung der Vorsprünge von der ersten Walze 1100 mit dem Vorsprung von der zweiten Walze 1101 zu erzielen.
23A zeigt ferner eine Durchschnittshöhe der Fläche der ersten Walze 1100 mittels einer gepunkteten Linie 1105. Die Höhe eines positiven Vorsprungs 1102 entspricht gemessen von dieser gepunkteten Linie 1105 der Tiefe eines negativen Vorsprungs 1103 gemessen von dieser gepunkteten Linie 1105. Die Summe der hier angegebenen Höhe und Tiefe liegt in der Regel in der Größenordnung von 40 μm, was ähnlich der nicht zusammengedrückten Dicke des zu prägenden Verpackungsmaterials 12, 112, 212, 312 ist und einer durchschnittlichen Spaltbreite WA entspricht. Ein Abstand, in dem sich die beiden spezifischen Flächen der negativen Vorsprünge 1103 voneinander befinden, wird durch X2 angegeben.
23B zeigt eine Draufsicht eines Karodesigns der positiven und negativen Vorsprünge 1102 und 1103 auf einer Fläche der ersten Walze 1100. Zur besseren Lesbarkeit der Figur wird lediglich einer (1) von jedem, ein positiver 1102 und ein negativer Vorsprung 1103, mit ihrer jeweiligen spezifischen Fläche, d. h. einer Quadratfläche mit Seitenwerten X1 bzw. V1, dargestellt. Durch das Prägen mit den Prägestrukturen von 23A und 23B umfasst das geprägte Verpackungsmaterial 12, 112, 212, 312 pyramidenförmige Strukturen, deren Spitze abgestumpft ist. Somit wird bei Lichtprojektion auf eine Fläche des Verpackungsmaterials 12, 112, 212, 312, das solche geprägten Strukturen enthält, in der Regel weniger Lichtintensität reflektiert als bei einer Fläche, die mit vollständigen pyramidenförmigen Strukturen geprägt ist, wodurch jegliche derartige geprägte Muster, beispielsweise das kombinierte Prägemuster 30, für das menschliche Auge weniger sichtbar sind.
Wie in 23C gezeigt wird, die die Querschnittsansicht bei dem Präge- oder Walzenspalt oder die Position größter Nähe zwischen den beiden Walzen 1100, 1101 zeigt, ist ein Abstand zwischen einer oberen Fläche der Vorsprünge 1102.1, 1103.1 der ersten Walze 1100 und zwischen einer unteren Fläche der Vorsprünge 1102.2, 1103.2 der zweiten Walze 1101 variabel. In einer Y-Richtung liegt eine konstante Spaltbreite oder Walzenspaltbreite W1 in den Bereichen B, F, die zu der abgestumpften Spitze X1 der positiven Vorsprünge 1102 weisen, vor, wohingegen eine konstante Spaltbreite oder Walzenspaltbreite W2 da, wo die schrägen Seitenwände D, H der Vorsprünge 1102, 1103 zueinander weisen, vorliegt. Dies bedeutet, dass in Bereichen, wo die Vorsprünge flach sind, d. h. parallel zur X-Richtung oder parallel zu einer Drehachse der Walzen, die Spaltbreite W1 konstant ist. Die Spaltbreite W2 ist breiter als die Spaltbreite W1. Darüber hinaus variiert die Spaltbreite von W1 zu W2 oder von W2 zu W1 in den Bereichen A, C, E, G zwischen einem flachen Abschnitt eines Vorsprungs und einem schrägen Abschnitt eines entsprechenden Vorsprungs entlang einer Strecke X4 in der X-Richtung. Eine durchschnittliche Dicke oder Breite WG des Walzenspalts liegt zwischen W1 und W2 und entspricht im Wesentlichen der Dicke des unbehandelten und nicht geprägten Verpackungsmaterials 313, das eine Dicke WA aufweist, wie links in 23C schematisch gezeigt wird. Die durchschnittliche Breite wird zwischen zwei gepunkteten Linien, die die durchschnittliche Höhe der Vorsprünge jeder Walze 1100, 1101 angeben, angegeben.
Darüber hinaus entspricht eine Spaltbreite W3 zwischen den Seitenwänden eines positiven Vorsprungs und eines entsprechenden negativen Vorsprungs senkrecht zu den Seitenwänden gemessen im Wesentlichen der Spaltbreite W1, wie in 23C gezeigt wird. Da ein Verpackungsmaterial 312 beim Durchlaufen des Spalts geprägt wird, ist die Spaltbreite, die das geprägte Material durchläuft, ein im Wesentlichen konstanter Abstand und beträgt W1 zwischen den abgestumpften Flachstellen und W3 zwischen den Seitenwänden, um im Wesentlichen einer Dicke WA des Verpackungsmaterials 312 zu entsprechen. Anders ausgedrückt folgt eine Mittellinie oder ein mittlerer Bereich des Verpackungsmaterials 312 bei der Prägung des Verpackungsmaterials 312 einer Mittellinie ML, die in 23C als eine gepunktete Linie gezeigt wird, und ein Abstand von der Mittellinie ML zu den Seitenwänden der positiven und negativen Vorsprünge 1102, 1103 beträgt im Wesentlichen ^WA/₂ oder ^W1/₂ oder ^W2/₂.
Mit diesen strukturellen Anordnungen positiver und negativer Vorsprünge 1102, 1103 auf der Prägevorrichtung wird eine im Wesentlichen konstante Prägespaltbreite oder -dicke W1, W3 bereitgestellt und wird auch dafür gesorgt, dass eine Querschnittsfläche eines positiven Vorsprungs 1102 einer ersten Walze zu einer Querschnittsfläche eines entsprechenden negativen Vorsprungs 1103 einer zweiten Walze entgegengesetzt kongruent ist. Dadurch wird die Erzeugung einer weniger sichtbaren Prägung des Verpackungsmaterials 312, jedoch auch die Verursachung einer geringeren Belastung des Materials 312 während der Prägung zur Vermeidung von Belastungen des Verpackungsmaterials 312 gestattet. Beispielsweise wird weniger Spannung oder Zugspannung an dem Tabakpapier oder Umhüllungsmaterial erzeugt und das Zerreißen oder Einreißen des Materials wird verhindert. Darüber hinaus berücksichtigt die konstante Prägespaltbreite oder -dicke W1, W3 nicht nur die Dicke WA des Verpackungsmaterials 312 sondern auch einen zusätzlichen Dickenwert zur Berücksichtigung einer Oberflächenrauigkeit des Verpackungsmaterials 312, einer inneren Strukturierung des Verpackungsmaterials 312, von Umgebungsbedingungen bei dem Prägevorgang, die aufgrund von Feuchtigkeit und Temperatur zu einer anderen Abmessung des Verpackungsmaterials führen können, und ob das Verpackungsmaterial 312 vor der Prägung lackiert oder anderweitig beschichtet wurde, die konstante Prägespaltbreite oder -dicke W1 berücksichtigt darüber hinaus eine zusätzliche Dicke, die durch das Drucken oder Beschichtungen erzeugt wird. Darüber hinaus kann sie auch aus dem Herstellungsverfahren, das zur Herstellung der Positiv- und Negativ-Prägestruktur verwendet wurde, resultierende Bearbeitungstoleranzen berücksichtigen.
24A zeigt eine Draufsicht und 24B und 24C zeigen perspektivische Ansichten, die Einzelheiten einer Fläche einer Prägestruktur mit polyedrischen Mustern mit vier Seiten, beispielsweise für P5, M5, P10, M10 der Prägevorrichtung 10, 20, wobei positive und negative Prägevorsprünge 2102, 2103 dahingehend angeordnet sind, Ecken eines abgestumpften Oktaeders zu bilden, darstellen. Die Prägezähne, -stifte oder -strukturen setzen sich aus einer teilpolyedrischen Struktur zusammen, wobei ein Teil oder eine teilpolyedrische Struktur einen Vorsprung, Zahn oder Stift für die Prägung bildet und ein entgegengesetzt kongruentes Element des Teils oder der teilpolyedrischen Struktur den entsprechenden negativen Vorsprung oder die entsprechende Eindrückung bildet. Die Querschnittsansicht von 23C könnte eine Querschnittsansicht entlang der Linie CL1 von 24A des polyedrischen Musters sein. Diese Prägestruktur zeigt größere abgestumpfte Oberflächen oder Flachstellen in Form eines Quadrat für die negativen Vorsprünge 2103 im Vergleich zu den abgestumpften Oberflächen oder Flachstellen, auch in Form eines kleineren Quadrats, für die positiven Vorsprünge 2102. Der Prägespalt zwischen der Walze 2100 oder der Prägeform und der entsprechenden Prägewalze oder -form ist dahingehend ausgebildet, eine Gesamtdicke des nicht geprägten Verpackungsmaterials 12 zu berücksichtigen, indem auch die Oberflächenrauigkeit und die Materialstruktur des Verpackungsmaterials 12, die selbst vor der Durchführung der Prägung vorliegen, berücksichtigt werden. Des Weiteren ist es möglich, dass eine Breite des Prägespalts dahingehend konstruiert und erzeugt ist, eine Dicke des Verpackungsmaterials 12, das vor dem Prägevorgang 12 mit einer Farbschicht bedruckt wurde, wodurch die ursprünglichen Abmessungen des Verpackungsmaterials 12 verstärkt wurden, zu berücksichtigen.
Bei einer Variante ist es zum Prägen von Verpackungsmaterial 12 mit einem kombinierten Prägemuster 30, das das dekorative Prägemuster 60 und ein Codemuster 50 umfasst, möglich, eine andere Art von Prägestruktur als die mit Bezug auf 24A–24C beschriebene zu verwenden, bei der vorsätzliche Abweichungen von der entgegengesetzt kongruenten Struktur der Positiv/Negativ-Prägestruktur verwendet werden. Beispielsweise ist es möglich, einen Satz Prägewalzen zu verwenden, der eine Positiv-Formwalze 5P und eine Negativ-Formwalze 5M, die zusammenwirken, umfasst, wobei eine Fläche der Positiv-Formwalze Texturelemente aufweist und eine Fläche der Negativ-Formwalze Texturelemente aufweist. Darüber hinaus umfassen die Texturelemente der Negativ-Formwalze und die Texturelemente der Positiv-Formwalze, die den Texturelementen der Negativ-Formwalze zugeordnet sind, vorsätzliche Abweichungen, so dass ein Texturelement der Negativ-Formwalze und ein zugeordnetes Texturelement der Positiv-Formwalze nicht entgegengesetzt kongruent sind, wobei die vorsätzlichen Abweichungen (i) eine Winkelabweichung zwischen einer Seite des Texturelements der Negativ-Formwalze und einer zugeordneten Seite des Texturelements der Positiv-Formwalze von bis zu 20° und (ii) eine Linearabweichung zwischen dem Texturelement der Negativ-Formwalze und einem zugeordneten Texturelement der Positiv-Formwalze über 15 μm in einer axialen und einer radialen Richtung umfassen. Darüber hinaus ist es möglich, dass die Texturelemente der Positiv-Formwalze, die den Texturelementen der Negativ-Formwalze zugeordnet sind, Facetten aufweisen, die dazu konfiguriert sind, einen lokalen Druck zu erhöhen. Darüber hinaus können die Texturelemente eine Struktur aufweisen, die dazu konfiguriert ist, das kombinierte Prägemuster 30 in dem Verpackungsmaterial 12 zu erzeugen. Diese Prägestrukturen und Texturelemente werden im US-Patent Nr. 9636885 , auf das hier in seiner Gesamtheit Bezug genommen wird, beschrieben.
Bei einer Variante ist es zum Prägen von Verpackungsmaterial 12 mit einem kombinierten Prägemuster 30, das das dekorative Prägemuster 60 und ein Codemuster 50 umfasst, möglich, eine andere Art von Prägestruktur als die mit Bezug auf 24A–24C beschriebene zu verwenden, bei der Lichtstreuungselemente auf einer Seitenfläche und/oder einer unteren Fläche und/oder einer oberen Fläche eines Strukturelements vorgesehen sind. Dadurch wird das Prägen von zumindest dem Codemuster 50 des kombinierten Prägemusters 30 als solcher Lichtstreuungselemente gestattet, wohingegen das dekorative Prägemuster 60 als das Strukturelement geprägt werden kann. Beispielsweise ist mindestens ein Strukturelement entsprechender Strukturelemente eines zusammenwirkenden Walzenpaars, das eine Negativ-Prägewalze M5 und eine Positiv-Prägewalze P5 umfasst, auf einer unteren Fläche und/oder einer oberen Fläche und/oder einer Seitenfläche oder in deren unmittelbarer Umgebung vorgesehen, wobei die Lichtstreuungselemente, deren Höhe (H) in einem Bereich zwischen 10 μm bis 150 μm liegen kann und die Fußbreite mindestens 10 μm beträgt, Teil der Struktur zur Bildung des Codemusters 50 sind. Darüber hinaus liegt die Tiefe oder Höhe der Strukturelemente, die die Struktur für das dekorative Prägemuster 60 bilden, in einem Bereich zwischen 25 μm bis 400 μm. Diese Prägestrukturen und Texturelemente werden in der internationalen Patentveröffentlichung Nr. WO2017/108516 , auf die hier in ihrer Gesamtheit Bezug genommen wird, beschrieben.
25 zeigt eine Querschnitts- und schematische Ansicht einer Vorrichtung 400 zum Lesen und Decodieren eines diffraktiven Codemusters 450 aus einem kombinierten Prägemuster 430, das ein dekoratives Prägemuster 460 eines Produkts 420, beispielsweise unter anderem eines Tabakprodukts, umfasst. Die Lesevorrichtung 400 setzt sich aus einem Außengehäuse 494 mit einer Einsatztasche 492 zur Aufnahme des Abschnitts des Produkts 420, der mit einem kombinierten Prägemuster 430, das ein diffraktives Codemuster 450 und ein dekoratives Prägemuster 460 aufweist, ausgestattet ist, zusammen. Die Einsatztasche 492 kann derart konstruiert sein, dass das Produkt 420 so in die Tasche eingeführt werden kann, dass es den Durchmesser der Tasche 492 ausfüllt, so dass zumindest ein Teil des diffraktiven Codemusters 450 vor eine Lichtöffnung 496, die in einer Seitenwand 490 der Einsatztasche 492 angeordnet ist, platziert werden kann. Des Weiteren kann ein Produkt 420 so weit in die Tasche 492 eingeführt werden, bis ein Ende des Produkts 420 an der unteren Wand 498 der Tasche 492 anschlägt. Eine Beleuchtungsvorrichtung, die als eine kohärente oder teilweise kohärente Lichtquelle 478 ausgeführt ist, beispielsweise eine Laserdiode, die Optik 474 umfasst, ist dahingehend angeordnet, einen kohärenten Lichtstrahl L5, beispielsweise Laserlicht, in einer Einführrichtung des Produkts 420 auszugeben. Dieser Lichtstrahl L5 wird durch einen Spiegel 464, der an der Seite des Gehäuses 494 angeordnet ist, umgeleitet, so dass der Lichtstrahl dahingehend durch eine Abbildungsöffnung 496 hindurch verläuft, das kombinierte Prägemuster 460 eines Produkts 420 zu beleuchten. Das diffraktive Codemuster 450 selbst kann dahingehend als ein Hintergrundcode erstellt sein oder kann dahingehend an verschiedenen Stellen auf dem Produkt 420 erstellt sein, redundante Informationen aufzuweisen, die ohne Weiteres durch den Lichtstrahl L5 beleuchtet werden können, so dass beispielsweise mindestens ein einzelner Code des diffraktiven Codemusters 450 durch den Lichtstrahl L5 beleuchtet wird.
An den Seitenwänden der Lichtöffnung 496 sind zwei oder mehr optische Sensoren 466 in einem schrägen Winkel dahingehend angeordnet, zu einer Stelle des kombinierten Prägemusters 460 zu weisen, um ein diffraktives Licht DB5, das durch Diffraktion des Lichtstrahls von dem diffraktiven Codemuster 450 des kombinierten Prägemusters 430 aus bewirkt wird, zu erfassen. Die optischen Sensoren 466 und die Beleuchtungsvorrichtung 478 sind mit einer Steuervorrichtung 454 wirkverbunden, die die Beleuchtung ein- und ausschalten kann und Daten von den optischen Sensoren 466 erfassen und verarbeiten kann, so dass der Code, der in dem diffraktiven Muster 450 des kombinierten Prägemusters 430 eingebettet ist, gelesen und decodiert werden kann. Beispielsweise ist es möglich, dass die Beleuchtung bei Einführung des Produkts 420 in die Tasche 492 eingeschaltet wird. Dadurch wird die Authentifizierung des diffraktiven Musters 450 des kombinierten Prägemusters 430 entlang der zylinderförmigen Fläche des Produkts 420 gestattet.
In 25 wird das Produkt 420 gezeigt, wobei das kombinierte Prägemuster 430 so angeordnet ist, dass es um das Produkt 420, beispielsweise ein zylinderförmiges Tabakprodukt, herum geschlagen ist. Es liegt jedoch auch im Schutzumfang dieser Ausführungsform, dass das Produkt 420 eine beliebige Form, beispielsweise eine Parallelepipedform, Quadratform, Stangenform, runde Form oder eine andere Form, aufweist und dass das kombinierte Prägemuster 430 lediglich auf einer Seite oder verschiedenen Seiten der Verpackung des Produkts oder des Produkts selbst aufgebracht ist, ohne es komplett zu umgeben. Des Weiteren liegt es, obgleich die Tasche 492 in der Darstellung einen U-förmigen Querschnitt aufweist, auch im Schutzumfang der Erfindung, dass die Tasche 492 eine andere Form und Anordnung aufweist. Beispielsweise ist es auch möglich, dass die Abbildungsöffnung 496 auf einer Fläche der Vorrichtung 400 angeordnet ist, ohne dass eine spezielle Tasche 492 zur Aufnahme des Produkts 420 vorgesehen ist.
Darüber hinaus kann die Steuervorrichtung 454 der Lesevorrichtung 460 mit einem Computer, beispielsweise einem PC, einem Laptop, einem Macintosh-Computer usw., beispielsweise über ein Kabel 472 und einen Stecker 476, beispielsweise unter anderem einem USB-Stecker, oder drahtlos, beispielsweise unter anderem über eine Bluetooth-Schnittstelle, wirkverbunden sein. Dadurch kann das Produkt 420 in einer Lesevorrichtung oder Peripherie eines Produktauthentifizierungssystems verwendet werden.
Obgleich die Erfindung mit Bezug auf gewisse bevorzugte Ausführungsformen offenbart worden ist, sind zahlreiche Modifikationen, Abänderungen und Änderungen an den beschriebenen Ausführungsformen und Äquivalenten davon möglich, ohne von dem Gedanken und Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Entsprechend soll die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt sein und kann gemäß der Ausdrucksweise der anhängigen Ansprüche im allgemeinsten angemessenen Sinne interpretiert werden.
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

EP 1867470 B1 [0003, 0005, 0048, 0050]
EP 1867470 [0004]
EP 2013/056144 [0060]
EP 13181978 [0060, 0067]
EP 2513687 A1 [0073]
US 9636885 [0109]
WO 2017/108516 [0110]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ISO-Standard 18004 [0007]

Claims

Prägewerkzeug zum Prägen eines kombinierten Prägemusters in ein Verpackungsmaterial, wobei das kombinierte Prägemuster dekorativ geprägte Strukturen und mindestens einen geprägten Code umfasst, das Folgendes umfasst: eine Positiv- und eine Negativ-Prägevorrichtung zum Zusammenwirken miteinander, wobei Prägestrukturen der Positiv- und Negativprägevorrichtung dahingehend ausgebildet sind, das kombinierte Prägemuster in dem Verpackungsmaterial in einem Prägespalt zu erzeugen, wobei die Prägestrukturen der Positiv- und der Negativprägevorrichtung erste Prägestrukturen umfassen, die dazu vorgesehen sind, den mindestens einen geprägten Code zu erzeugen, wobei es sich um entgegengesetzt kongruente Positiv- und Negativprägestrukturen mit einer polyedrischen Form handelt, und der Prägespalt eine im Wesentlichen konstante Breite aufweist, wobei die im Wesentlichen konstante Breite einer Dicke des Verpackungsmaterials vor dem Prägen zuzüglich einer Dickenmarge entspricht, die eine Oberflächenstruktur des Verpackungsmaterials und/oder die innere Strukturierung des Verpackungsmaterials und/oder eine Bearbeitungstoleranz der Prägestrukturen berücksichtigt, wobei die dekorativ geprägten Strukturen und der mindestens eine geprägte Code, der durch die Prägestrukturen erzeugt wird, so angeordnet sind, dass der mindestens eine geprägte Code im Vergleich zu den dekorativ geprägten Strukturen weniger sichtbar ist.
Prägewerkzeug nach Anspruch 1, wobei die Prägestrukturen ferner zweite Prägestrukturen umfassen, die zur Erstellung der dekorativen Prägestrukturen vorgesehen sind, wobei sich dekorative Bereiche einer Prägevorrichtung, die mindestens einen Teil der zweiten Prägestrukturen umfasst, neben Codebereichen der einen Prägevorrichtung, die mindestens einen Teil der ersten Prägestrukturen umfasst, befinden.
Prägewerkzeug nach Anspruch 2, wobei sich die dekorativen Bereiche mit den Codebereichen nacheinander abwechseln.
Prägewerkzeug nach Anspruch 2, wobei einer der dekorativen Bereiche durch einen der Codebereiche in mindestens zwei Unterbereiche unterteilt ist.
Prägewerkzeug nach Anspruch 2, wobei die ersten und die zweiten Prägestrukturen derart ausgebildet sind, dass das dekorative Prägemuster und der geprägte Code dieselbe Steigung aufweisen.
Prägewerkzeug nach Anspruch 1, wobei der geprägte Code einen ersten geprägten Code und einen zweiten geprägten Code umfasst, und wobei die ersten Prägestrukturen so ausgebildet sind, dass ein Bereich des ersten geprägten Codes und ein Bereich des zweiten geprägten Codes einander überlagern.
Prägewerkzeug nach Anspruch 6, wobei Prägevorsprünge der ersten Prägestrukturen, die den ersten geprägten Code bilden, und Prägevorsprünge, die den zweiten geprägten Code bilden, eine unterschiedliche Form aufweisen.
Prägewerkzeug nach Anspruch 6, wobei die im Wesentlichen konstante Breite des Prägespalts einer Dicke des Verpackungsmaterials vor der Prägung entspricht.
Prägewerkzeug nach Anspruch 6, wobei Vorsprünge der Prägestrukturen abgestumpfte Spitzen aufweisen.