DE2938500A1

DE2938500A1 - Verfahren zum drucken von fluoreszierenden markierungen

Info

Publication number: DE2938500A1
Application number: DE19792938500
Authority: DE
Inventors: Yasutoshi Kashiwada; Makoto Morioka; Atsushi Suzuki; Shinkichi Tanimizu
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1978-10-09
Filing date: 1979-09-24
Publication date: 1980-04-10
Also published as: JPS5551591A

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Drucken von fluoreszierenden Markierungen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Drucken von fluoreszierenden Markierungen, das geeignet ist, um etwa in Banken zu verwendende Kreditkarten sowie Zugfahrkarten, Eintrittskarten, Monatskarten, Zeitkarten oder dergleichen herzustellen.

Scheckkarten zur Verwendung in Banken oder dergleichen, Kreditkarten, Zugfahrkarten, Eintrittskarten, Zollverschlüsse oder Versandscheine, Monatskarten, Zeitkarten oder Saison- karten sowie sonstige Karten sind beispielsweise so aufgebaut, daß Buchstaben oder Zeichen, Ziffern, Symbole, Figuren, Muster oder dergleichen in vorgegebener Weise auf einem Blatt Papier, einem Kunststoffilm oder dergleichen aufgezeichnet sind. Im Betrieb werden derartige aufgezeichnete Informationen beispielsweise mit ipagne tischen oder optischen Einrichtungen ausgelesen und eine vorgegebene Entscheidung auf der Basis des gelesenen Ergebnisses gefällt. Für derartige Kreditkarten oder dergleichen der oben beschriebenen Art sind bislang eine ganze Reihe von Typen angegeben worden.

Eine sehr übliche Ausführungsform dieser Art ist eine Karte, bei der die Information, wie z.B. Buchstaben und Symbole, mit einem magnetischen Verfahren aufgezeichnet wird. D.h., die Information, wie z.B. Zahlen und Symbole, wird in eine Magnetpulverfolie eincodiert, die auf die Vorderseite oder 5 Rückseite eines Blatt Papiers oder dergleichen aufgebracht ist. Derartige Ausführungsformen hat man für Zugfahrkarten, Kredit karten usv/. in großem Umfang verwendet. Da jedoch die mit magnetischen Mitteln aufgezeichneten Zeichen, Symbole usw. mit dem Auge erkennbar oder mit geeigneten Mitteln übertrag- bar sind, ist es schwierig, die Geheimhaltung aufrechtzuerhal ten, und Fälschungen zu verhindern. Da darüber hinaus die

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rit einem magnetischen V^^hren aufgezeichneten Symbole, Zeichen usw. ohne weiteres mit einem Magnetfeld gelöscht werden können, ist eine Karte dieser Art für Verwendungszwecke ungeeignet, die eine hohe Zuverlässigkeit erfordern. Man ist auch dazu übergegangen, hindurchgehende Löcher in ein Blatt Papier oder dergleichen zu stanzen und Zahlen, Zeichen oder dergleichen in Abhängigkeit von der Anzahl und Position der Löcher aufzuzeichnen. Da jedoch die Anzahl und die Positionen der Löcher ohne weiteres mit dem bloßen Auge erkennbar sind, hat diese Maßnahme den Nachteil, daß sie eine Fälschung sehr leicht rächt.

Um diese Nachteile von herkömmlichen Kreditkarten oder dergleichen auszuräumen, hat man bereits daran gedacht, Zahlen, Symbole oder dergleichen mit einem fluoreszierenden Material zu drucken.

Wenn die Information auf weißes Papier gedruckt wird, so ist sie sehr schwer mit dem bloßen Auge zu unterscheiden, da das fluoreszierende Material im wesentlichen weiß ist. Es besteht auch nicht die Gefahr, daß die Information mit einem Magnetfeld ausgelöscht wird. Insbesondere hat ein fluoreszierendes Material, das mit Infrarotlicht bestrahlt wird und dann infrarotes Licht einer anderen Wellenlänge emittiert (ein derartiges fluoreszierendes Material wird als Infrarot-Infrarot-Fluoreszenzmaterial bezeichnet), keine Lichtemission, die mit dem unbewaffneten Auge zu sehen ist. Fluoreszierendes Material ist daher sehr geeignet, um Fälschungen zu verhindern und die Geheimhaltung aufrechtzuerhalten. Ein anderes Merkmal besteht darin, daß eine Licht emittierende Diode und eine Siliziumdiode als Lichtquelle bzw. Lichtempfänger verwendet werden können, so daß eine Leseeinheit außerordentlich kompakt wird.

Es war jedoch bislang schwierig, das fluoreszierende Material auf Papier oder dergleichen mit hoher Geschwindigkeit aufzudrucken. Ungeachtet des Umstandes, daß fluoreszierendes Material für Anwendungszwecke, wie z.B. Kreditkarten, sehr geeignet ist, sind aus diesem Grunde Karten dieser Art unter

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Verwendung von fluoreszierendem Material nicht in großem Umfang zum Einsatz gelangt. Genauer gesagt ist es so, daß auch dann, wenn z.B. ein Tintenstrahldruckvorgang verwendet wird, um Buchstaben, Symbole oder dergleichen mit dem fluoreszierenden Material zu drucken, sich das fluoreszierende Material nicht gut in einem Lösungsmittel verteilt, da seine Teilchengröße Werte von etwa 2 bis 1O pm besitzt und auch sein spezifisches Gewicht hoch ist, so daß die Verteilung des fluoreszierenden Materials auf einem Blatt Papier in beträchtlicher Weise ungeleichmäßig wird und seine praktische Verwendung unmöglich macht.

Beim Drucken von Buchstaben oder dergleichen mit einem pulverförmigen magnetischen Material hat man auch bereits an ein Verfahren gedacht, bei dem ein Obertragungsband, in dem das magnetische Pulver auf einer Polyesterfolie oder dergleichen aufgebracht ist, in engem Kontakt mit zu präparierendem Papier oder dergleichen gehalten wird, wobei von der Rückseite des Bandes Druck ausgeübt wird, so daß das magnetische Material auf das Papier übertragen wird.

Was die Übertragung von magnetischem Material abetrifft, so liefert ein derartiges Verfahren gute Ergebnisse. Wenn es jeoch auf die übertragung von fluoreszierendem Material angewendet wird, so ist die Adhäsionskraft zwischen dem Fluoreszenzmaterial und dem Papier oder dergleichen unzureichend und damit die praktische Anwendung schwierig.

Aufgabe der Erfindung ist es, Probleme der oben genannten Art bei herkömmlichen Verfahren auszuräumen und ein Verfahren zum Drucken von fluoreszierenden Markierungen anzugeben, mit dem es möglich ist, die gewünschten fluoreszierenden Markierungen auf der Oberfläche von Papier oder dergleichen sicher und mit hoher Geschwindigkeit aufzudrucken.

Zur Erreichung dieses Zieles wird gemäß der Erfindung ein Übertragungsband, das durch Aufbringen eines dünnen Filmes aus fluoreszierendem Material und eines thermoplastischen Harzes auf einen Polyesterfilm oder dergleichen hergestellt worden ist, auf ein zu präparierendes Medium gelegt, und während ein gewünschter Teil beheizt wird, wird ein Druck

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zwischen dem zu präparierenden Medium und dem Übertragungsband ausgeübt, so daß der gewünschte Teil des auf das Übertragungsband aufgebrachten fluoreszierenden Materials auf das zu präparierende Medium übertragen, um eine gewünschte fluoreszierende Markierung, wie z.B. Buchstaben und Symbole zu drucken.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und unter Bezugsnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in Figur 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung einer

Ausführungsform der Erfindung;

Figur 2 und 4 Darstellungen in der Draufsicht bzw. im Schnitt von Heizwiderstandselementen in einem thermischen Druckerkopf zur Ausführung der Erfindung; und in Figur 3 eine schematische Darstellung einer Schaltung, die zum Schalten der Heizwiderstandselemente und ihrer Beheizung Verwendung findet.

Das neuartige Verfahren soll nachstehend näher erläutert werden. Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform. Ein thermischer Druckerkopf 1 besitzt eine große Anzahl von Heizwiderstandselementen 2, die auf einem Aluminiumoxid-Basismaterial oder Substrat durch einen Dickfilm-Druckvorgang ausgebildet worden sind.

Ein Übertragungsband, das aus einem Film 4 aus PoIyester oder dergleichen und einer ein fluoreszierendes Material enthaltenden Schicht 5 besteht, wird auf den Heizwiderstandselementen 2 in der Weise angeordnet, daß der Film 4 nach unten und die Schicht 5 nach oben gerichtet sind. Ein zu präparierendes Medium 6, wie z.B. Papier, wird so angeordnet, daß es mit der das fluoreszierende Material enthaltenden Schicht 5 in Berührung steht. Als Übertragungsband können verschiedene Anordnungen verwendet werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Übertragungsband so aufgebaut, daß ein Polyesterfilm mit einer Dicke von 20 ym mit einer Mischung beschichtet ist, die aus einem Infrarot-Infrarot-Fluoreszenzmaterial und einem thermoplastischen Harz besteht und eine

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Dicke von ungefähr 20 ym besitzt.

Die Heizwiderstandselemente 2, das tibertragungsband und das zu präparierende Medium 6 werden in engem Kontakt aufeinandergelegt. Um gute übertragungseiegenschaften zu erreichen, wird ein Druck von ungefähr 0,8 bis 1,3 kg/cm^ in Richtung des Pfeiles 8 mittels eines Druckpolsters 7 ausgeübt. Bei den Heizwiderstandselementen 2 werden bestimmte in gewünschten Positionen mit Energie versorgt und auf diese Weise beheizt. Es wird dann das an den entsprechenden Positionen liegende fluoreszierende Material auf das zu präparierende Medium 6 übertragen und somit eine gewünschte fluoreszierende Markierung gedruckt.

Figur 2 zeigt eine Draufsicht eines Ausführungsbeispiels des Aufbaus des thermischen Druckerkopfes 1. Wie in Figur 2 dargestellt, ist eine Vielzahl von Heizwiderstandselementen vorgesehen und in zwei Dimensionen angeordnet. Für die Heizwiderstandselemente 2 gemäß dem hier beschriebenen Verfahren können verschiedenen Elemente verwendet werden. Beispielsweise kann ein Heizwiderstandselement zum Einsatz kommen, bei dem Palladium und Glaspulver mit einem an sich bekannten Verfahren unter Verwendung eines Seidenschirmes oder dergleichen mit einer Dicke von etwa 20 pm aufgebracht worden sind. Wenn das so hergestellte Heizwiderstandselement 2 mit Strom versorgt wird, erreicht es eine Temperatur von ungefähr 2OO C in etwa 20 Millisekunden, und wenn die Energie abgeschaltet wird, so nimmt es in gleicher Weise in etwa 20 Millisekunden wieder Raumtemperatur an. Es ist somit als Heizwiderstandselement für schnelle Druckvorgänge sehr geeignet.

Während die Form und die Abmessungen der Heizwiderstandselemente und ihre Anordnungen selbstverständlich in Abhängigkeit vom Anwendungszweck unterschiedlich sind, ist in Figur ein Beispiel dargestellt, bei dem ein Wort aus 6 Bits besteht und wobei die Anzahl von Worten 32 beträgt. Die Inhalte der Bits sind in der Reihenfolge von oben Codierungssymbole 11 und 12, eine Zeitcodierung T, eine Paritätscodierung P sowie Codierungssymbole 14 und 18. Die Codierungssymbole 11,

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12, 14 und 18 drücken Zahlen 1, 2, 4 bzw. 8 aus, und es ist einsichtig, daß sie in Kombination die Darstellung von gewünschten Zahlen O bis 9 ermöglichen.

Die jeweils gewünschten Heizwiderstandselemente 2 werden sequentiell mit Energie versorgt und somit sehr schnell mit einem an sich bekannten Schaltkreis unter Verwendung von Transistoren usw. beheizt, so daß die fluoreszierenden Markierungen auf das zu präparierende Medium, wie z.B. Papier, übertragen und gedruckt werden können.

Die Zeitspanne, die zum Drucken aufgrund der Heizwiderstandselemente erforderlich ist, schwankt in Abhängigkeit von den Systemen zur Betätigung dieser Heizwiderstandselemente. Beispielsweise wird bei einem System, bei dem die Elemente sequentiell für jedes Wort betätigt werden, die zur übertragung der Markierungen erforderliche Zeitspanne zur integralen Zeit der Zeitspannen zur Übertragung der Worte und macht im vorliegenden Falle ungefähr 0,3 Sekunden aus.

Genauer gesagt, ist es so, daß in dem Falle, wo die Heizwiderstandselemente 2 in der in Figur 2 dargestellten Weise angeordnet sind, jedes Wort durch sechs Heizwiderstandselemente 2 in einer Spalte gegeben ist, und die zur übertragung eines Wortes durch Erregung und Beheizung der Heizwiderstands elemente beträgt ungefähr 10 Millisekunden. Um 32 Worte bei dieser Ausführungsform zu übertragen können ausgewählte Heiz-Widerstandselemente 2 in 32 Spalten erregt und damit beheizt werden. Die dafür erforderliche Zeitspanne macht 0,32 Sekun den aus.

Dieser Wert macht nur einige Zehntel der Zeit aus, die für einen herkömmlichen Druckvorgang erforderlich ist, bei dem ein Druckhammer oder ein Punktdrucker verwendet wird, und der Druckvorgang gemäß dem neuartigen Verfahren ist wesent lich schneller als beim herkömmlichen Drucken. Wenn darüber hinaus das Antriebssystem geändert wird, um beispielsweise gleichzeitig eine Reihe oder Zeile anzutreiben oder zu betätigen, so wird die zum Drucken erforderliche Zeit noch kürzer, und die Markierung kann mit einer Geschwindigkeit

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von weniger als 0,1 Sekunden gedruckt werden, obwohl ein zum Antrieb zu verwendendes elektrisches System dann etwas komplizierter wird. Diese Maßnahme ist auch insofern vorteilhaft, als auch dann, wenn die Anzahl von Worten zunimmt, die Markierung in der selben Zeitspanne gedruckt werden kann, solange die Anzahl von Bits innerhalb der Spalte unverändert bleibt.

Es können die verschiedensten Schaltungen verwendet werden, um die in Figur 2 dargestellten Heizwiderstandselemente 2 zu erregen und zu beheizen, wobei in Figur 3 ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Genauer gesagt wird eine Diodenmatrix der in Figur 3 dargestellten Art unter Verwendung der Heizwiderstandselemente 2 und von Dioden d gebildet, und es werden gemeinsame Anschlüsse C₁, C-..., C,_?

sowie Signalanschlüsse S₁, S-,...S- in geeigneten Kombinationen verwendet, so daß 32 Worte in zeitlicher Folge dargestellt werden können.

Während verschiedene Anordnungen möglich sind, um die Heizwiderstandselemente auf dem Substrat auszubilden, ist in Figur 4 ein Beispiel dargestellt. Aussparungen 21 mit einer Tiefe von 3O pm werden in einem Aluminiumoxid-Substrat 3 mit einer Dicke von 3 mm ausgebildet. Eine Glasurschicht 22 mit einer Dicke von 20 pm wird auf der gesamten Bodenfläche der jeweiligen Aussparungen 21 mit bekannten Druckverfahren aufgebracht. Leitungsschichten, beispielsweise aus Gold, werden mit einem Dickfilm-Druckvorgang in den Aussparungen 21 aufgebracht, um Leitungen 23 zu bilden, die 20 pm dick sind. Die Aussparungen 21 können entweder durch einen mechanischen SchleifVorgang oder durch Fotoätzen hergestellt werden.

Unter Verwendung des bekannten Dickfilm-Siebdruckverfahrens wird eine Mischung, bestehend aus Rhuteniumoxid und Glaspulver in einem Mischungsverhältnis von 80 : 20 auf einen gewünschten Teil aufgebracht, um die Heizwiderstandselemente 2 auszubilden. Schließlich wird eine abriebfeste Schicht 24 zum Schutz der Heizwiderstandselemente 2 aufgebracht.

Wenn das Heizwiderstandselement 2 beheizt wird, indem man einen Strom durch die Leitungen 23 fließen läßt, kann

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das auf der abriebfesten Schicht 24 angeordnete Übertragungsband durch letzteres beheizt werden.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, erfolgt die übertragung durch Verwendung eines thermischen Übertragungsbandes sowie eines thermischen Druckerkopfes, die sehr schnell thermisch ansprechen, während gleichzeitig Druck aufgebracht wird. Somit kann in sehr einfacher Weise der Druckvorgang mit dem fluoreszierenden Material durchgeführt werden, was aufgrund der großen Teilchengröße des fluoreszierenden Materials bei den herkömmlichen Verfahren nicht zu einem guten Ergebnis führen konnte.

Da darüber hinaus die beim erfindungsgemäßen Verfahren zu verwendende Vorrichtung eine sehr kleine Anzahl von mechanisch arbeitenden Teilen besitzt, kann der Druckvorgang des fluoreszierenden Markierungen mit hoher Zuverlässigkeit und ohne die Gefahr von Schwierigkeiten durchgeführt werden.

Obwohl bei der oben beschriebenen Ausführungsform Dickfilm-Widerstandselemente als Heizwiderstandselemente verwendet werden, kann auch in gleicher Weise ein Dünnfilm-Wider-Standselement verwendet werden, beispielsweise Tantalnitrid oder dergleichen, das durch Zerstäubung aufgebracht worden ist.

Bei der oben im Zusammenhang mit Figur 1 erläuterten Aus führungs form wird der durch den Pfeil 8 angedeutete Druck von der Rückseite des zu präparierenden Mediums 6 aufgebracht, während die Seite des Übertragungsbandes beheizt wird. Der Vollständigkeit halber darf noch darauf hingewiesen werden, daß jedoch, wenn das zu präparierende Medium 6 nicht sehr dick ist, es auch möglich ist, von der rückseitigen Oberfläche des zu präparierenden Mediums 6 zu beheizen und den Druck von der Seite des Übertragungsbandes auszuüben.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1.) Verfahren zum Drucken von fluoreszierenden Markierun-

gen, dadurch gekennzeichnet , daß ein über- J tragungsfilm, der eine fluoreszierendes Material enthaltende Schicht auf einer Oberfläche enthält und ein zu präparierendes Medium, auf dem die fluoreszierende Markierung zu drucken ist, aufeinandergelegt werden/wobei die das fluoreszierende Material enthaltende Schicht und das zu präparierende Medium einander gegenüberliegend auf einem Kopf eines thermischen Druckers angeordnet werden» daß die Heizwider-Standselemente des thermischen Druckerkopfes beheizt werden, während ein Druck zwischen dem Ubertragungsband und dem zu präparierenden Medium ausgeübt wird, so daß gewünschte Teile eines fluoreszierenden Materials in der das fluoreszierende Material enthaltenden Schicht auf das zu präparierende Medium übertragen und die gewünschten fluoreszierenden Markierungen auf diesem gedruckt werden.

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ORIGINAL INSPECTED

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Druck von der Rückseite des zu präparierenden Mediums ausgeübt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß als Heizwiderstandselemente aus einem Dickfilm oder einem Dünnfilm bestehende Elemente verwendet werden, die mit einem Schaltkreis erregt und beheizt werden.

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