EP0213122B2 - Optisch codierbares, flächenförmiges ticket - Google Patents

Optisch codierbares, flächenförmiges ticket Download PDF

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EP0213122B2 EP85901291A EP85901291A EP0213122B2 EP 0213122 B2 EP0213122 B2 EP 0213122B2 EP 85901291 A EP85901291 A EP 85901291A EP 85901291 A EP85901291 A EP 85901291A EP 0213122 B2 EP0213122 B2 EP 0213122B2
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    • B41M7/00—After-treatment of prints, e.g. heating, irradiating, setting of the ink, protection of the printed stock
    • B41M7/0045—After-treatment of prints, e.g. heating, irradiating, setting of the ink, protection of the printed stock using protective coatings or film forming compositions cured by mechanical wave energy, e.g. ultrasonics, cured by electromagnetic radiation or waves, e.g. ultraviolet radiation, electron beams, or cured by magnetic or electric fields, e.g. electric discharge, plasma

Definitions

  • Thermally inscribable materials are usually used in the form of papers provided with a thermal layer. This thermal paper is processed in thermal printers, whereby a brief change in the temperature of the thermal layer produces a color change and so fonts or graphics.
  • the advantages of thermal labeling are, above all, the low noise level and the high printing speed when displaying graphics of any design.
  • thermal lettering Disadvantages of thermal lettering are the low light fastness and the chemical sensitivity of the fonts generated.
  • a protective layer In order to improve the resistance of the thermal inscription to chemical influences, in particular to water, oil, plasticizers and organic solvents, it is known to apply a protective layer to the thermal layer.
  • this protective layer consists of polyvinyl alcohol, which is also mostly used as a binder for the thermoreactive substances when the thermal layer is applied.
  • DE-A-33 12716 describes a method in which a protective layer is formed over a thermal layer and has been cured with an electron beam.
  • JP-A-56 67 293 is also mentioned in the publication mentioned.
  • a comparative example No. 6 is described in DE-A-3312 716, in which a UV varnish was applied as a protective layer to a heat-sensitive recording paper. This UV varnish was irradiated for 10 seconds using an 80 W high-pressure mercury lamp and thereby cured. Color images were produced on the thermal paper thus produced using a test device with a temperature of 130 ° C. and an exposure time of 10 seconds. These color images had an initial image density of 1.15 and a background density of 0.20.
  • the invention was based on the object, a as a ticket, ID card or the like. to create usable material, i.e. a card, the optical coding of which is separated from the production in terms of time and place.
  • the optical coding should be resistant to chemical stresses and have excellent light fastness.
  • the material should be able to be used in a coding device which is designed to be as simple and maintenance-free as possible due to a possibly exposed installation location.
  • the invention is based on the consideration that the expected properties of the optical coding can only be achieved if a protective layer is formed over the thermal layer.
  • a protective layer is formed over the thermal layer.
  • the thermal layer is heated through the protective layer, i.e. that the ticket is already inserted into the coding device as a finished blank and optically coded.
  • a UV lacquer is eminently suitable for forming a protective layer with 3-8 g / m 2 if, when it is applied, the UV lacquer is prevented from penetrating into the thermal layer and so their color-forming ability is impaired. This is achieved by a method according to claim 4. The curing immediately following the application within fractions of a second also prevents premature discoloration of the thermal layer, since the thermal layer is protected by its thermal inertia of the base body.
  • an optically coded ticket produced in this way has practically 100% resistance to water, plasticizers, oils, fats, solvents and the like.
  • the light fastness is also significantly improved.
  • the protective layer consists of at least two thin films. This allows the film adjacent to the thermal layer to be optimized in terms of good adhesion and chemical compatibility with the thermal layer, while the film facing the surface to be labeled or the thermal printer is optimized in terms of chemical resistance, heat resistance and the other properties caused by the thermal printer can.
  • the outer film of the protective layer contains a lubricant.
  • a silicone oil or a silicone resin is particularly suitable in an amount of 1-10% of the film weight.
  • the basic body of the ticket is a plastic film, so that the thermal layer is also protected against chemical stress from the back.
  • the film adjacent to the thermal layer in a viscous or pasty form in order to prevent penetration into the thermal layer, the optimal ability of the thermal layer to form color is obtained.
  • the second film of the protective layer can now be applied as a low-viscosity UV varnish mixed with a silicone oil or a silicone resin as a lubricant for the thermal printer.
  • the barrier effect of the first film prevents the thermal layer from being impaired in particular by the silicone oil or silicone resin.
  • this manufacturing process enables the ticket to be printed safely by applying the printing inks between the first and the second film of the protective layer.
  • the ticket is protected against the thermal layer being adversely affected by the printing inks.
  • the second film of the protective layer is only applied selectively to parts of the surface.
  • the optically encodable material uses a homogeneous PVC film as the base body 1.
  • Other materials can also be used for this, for example films made of polyester, polyethylene or tear-resistant or synthetic papers.
  • the thermal layer 3 On one side of this base body, which was applied in a coating process with subsequent air drying.
  • the thermal layer usually consists of a waterproof binder, in which thermoreactive substances are embedded.
  • a protective layer is applied to the thermal layer 3.
  • This protective layer consists of two thin films 4 and 5.
  • the film 4 lying directly on the thermal layer is advantageously applied over the entire area with an offset printing machine in indirect letterpress printing and cured by UV radiation. Since the time between application and curing is relatively short (fractions of a second), there is practically no impairment of the thermal layer.
  • the UV varnish is applied in a viscous or pasty form in order to prevent penetration into the thermal layer.
  • the order quantities are advantageously between one and five grams per square meter.
  • a second film 5 is then applied to this first film 4 of the protective layer, which in turn consists of a UV lacquer.
  • This varnish for the second film 5 contains 1% to 5% silicone oil or silicone resin in order to achieve a water-repellent effect and to improve the sliding properties of the thermal print head.
  • the second film 5 of the protective layer can be selectively applied to the surface, for example with a ballpoint pen, pencil or the like. to create writable surfaces by not coating these surfaces with the second film 5.
  • the UV varnishes are usually applied transparently. However, transparent coloring is also possible.
  • the printing inks are applied between the first film 4 and the second film 5 of the protective layer.
  • a ticket designed in this way can be easily labeled or labeled using conventional thermal printers.
  • the thermally generated lettering is very durable and insensitive to oils, greases and solvents (e.g. alcohol or acetone).
  • the light fastness is also significantly improved.

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Description

  • Thermisch beschriftbare Materialien verwendet man üblicherweise in Form von mit einer Thermoschicht versehenen Papieren. Dieses Thermopapier wird in Thermodruckern verarbeitet, wobei durch kurzzeitiges Erhitzen der Thermoschicht ein Farbumschlag und so Schriften oder Grafiken erzeugt werden. Vorteile der Thermobeschriftung sind vor allem die geringe Geräuschentwicklung und die hohe Druckgeschwindigkeit bei der Darstellung von grafisch beliebig gestalteten Drucken.
  • Nachteile der Thermobeschriftung sind die geringe Lichtechtheit sowie die chemische Empfindlichkeit der erzeugten Schriften. Um die Beständigkeit der Thermobeschriftung gegen chemische Einflüsse, insbesondere gegen Wasser, Öl, Weichmacher und organische Lösungsmittel zu verbessern, ist es bekannt, auf die Thermoschicht eine Schutzschichte aufzubringen.
  • In einem bekannten Fall besteht diese Schutzschichte aus Polyvinylalkohol, welcher auch meist bei der Aufbringung der Thermoschicht als Bindemittel für die thermoreaktiven Substanzen verwendet wird.
  • Man erreicht dadurch jedoch nur eine geringfügige Verbesserung der chemischen Beständigkeit. Weitere Probleme sind, dass bei der Aufbringung des Deckstriches schwierige Bedingungen herrschen, da das Thermopapier ein zweites Mal in der Beschichtungsmaschine durch einen Trockenkanal geführt werden muss. Bei dieser Trocknung besteht die Gefahr, dass die Thermoschicht durch Überhitzung zerstört wird.
  • In der DE-A-33 12716 ist ein Verfahren beschrieben, bei der über einer Thermoschicht eine Schutzschichte gebildet wird, welche mit einem Elektronenstrahl ausgehärtet worden ist.
  • Ein derartiges Beschichtungsverfahren ist nur mit einem beträchtlichen apparativen Aufwand und entsprechenden Schutzmassnahmen für das Bedienungspersomal durchzuführen.
  • In der genannten Veröffentlichung ist auch die JP-A-56 67 293 erwähnt. Darin ist ein Verfahren beschrieben, bei dem nach der optischen Codierung der Themoschicht, d.h. also nach der Einfärbung derselben, auf die Thermoschicht ein UV-Lack aufgetragen und als Schutzschicht ausgehärtet wird. Als Nachteile dieses Verfahrens werden genannt, dass die Strahlungswärme einer UV-Lampe unerwünschte Farbe auf der Thermoschicht erzeugen kann, der UV-Lack nur eine geringe Beständigkeit besitzt, lange Zeit zur Härtung benötigt und einem so hergestellten Produkt ein starker Geruch anhaftet.
  • In der DE-A-3312 716 ist ein Vergleichsbeispiel Nr. 6 beschrieben, bei dem auf ein wärmeempfindliches Aufzeichnungspapier ein UV-Lack als Schutzschichte aufgetragen wurde. Dieser UV-Lack wurde für 10 Sekunden unter Verwendung einer 80-W-Hochdruck-Quecksilberlampe bestrahlt und dadurch ausgehärtet. Auf dem so hergestellten Thermopapier wurden Farbbilder unter Verwendung eines Testgerätes mit einer Temperatur von 130°C und 10 Sekunden Einwirkungsdauer erzeugt. Diese Farbbilder wiesen eine Anfangsbilddichte von 1,15 und eine Hintergrunddichte von 0,20 auf.
  • Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein als Ticket, Ausweiskarte od.dgl. verwendbares Material zu schaffen, d.h. eine Karte, deren optische Codierung zeitlich und örtlich von der Herstellung getrennt erfolgt. Die optische Codierung soll gegenüber chemischen Beanspruchungen beständig sein und eine ausgezeichnete Lichtechtheit aufweisen. Weiters soll das Material in eine Codiereinrichtung einsetzbar sein, die auf Grund eines gegebenenfalls exponierten Aufstellungsortes möglichst einfach und wartungsfrei ausgebildet ist.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch ein optisch codierbares, flächenförmiges Ticket nach Anspruch 1.
  • Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass die erwarteten Eigenschaften der optischen Codierung nur bei Bildung einer Schutzschichte über der Thermoschichte erzielt werden können. Um eine einfache Ausbildung der Codiereinrichtung sicherzustellen, ist es erforderlich, dass die Thermoschichte durch die Schutzschichte hindurch erhitzt wird, d.h. dass das Ticket bereits als fertiger Rohling in die Codiereinrichtung eingeführt und optisch codiert wird.
  • Die Erfindung hat unter Überwindung des vorstehend genannten Vorurteils erkannt, dass zur Bildung einer Schutzschichte mit 3-8g/m2 ein UV-Lack dann hervorragend geeignet ist, wenn bei der Auftragung desselben verhindert wird, dass der UV-Lack in die Thermoschichte eindringt und so deren Farbbildungsfähigkeit beeinträchtigt. Dies wird erreicht durch ein Verfahren nach Anspruch 4. Durch die unmittelbar an die Auftragung anschliessende Aushärtung innerhalb Bruchteilen von Sekunden wird auch eine vorzeitige Verfärbung der Thermoschicht verhindert, da die Thermoschicht durch ihre Wärmeträgheit des Grundkörpers geschützt ist.
  • Insbesondere weist ein so hergestelltes, optisch codiertes Ticket eine praktisch hundertprozentige Beständigkeit gegenüber Wasser, Weichmacher, Ölen, Fetten, Lösungsmitteln und dergleichen auf. Auch die Lichtechtheit ist wesentlich verbessert.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schutzschichte aus zumindest zwei dünnen Filmen besteht. Dadurch kann der an die Thermoschichte angrenzende Film im Hinblick auf gute Haftung und chemische Verträglichkeit mit der Thermoschichte optimiert werden, während der der zu beschriftenden Oberfläche bzw. dem Thermodrucker zugewandte Film im Hinblick auf chemische Beständigkeit, Hitzefestigkeit und die sonstigen vom Thermodrucker bedingten Eigenschaften optimiert werden kann.
  • Von Vorteil ist, wenn der aussenliegende Film der Schutzschichte ein Gleitmittel enthält. Besonders geeignet ist ein Siliconöl oder ein Siliconharz in einer Menge von 1-10% des Filmgewichtes.
  • Weiters ist der Grundkörper des Tickets eine Kunstoffolie, so dass die Thermoschichte auch von der Rückseite her gegenüber chemischen Beanspruchungen geschützt ist.
  • Dadurch, das der an die Thermoschichte angrenzende Film in zähflüssiger oder pastöser Form aufgetragen wird, um ein Eindringen in die Thermoschicht zu verhindern, wird die optimale Fähigkeit der Thermoschicht zur Farbbildung erhalten.
  • Der zweite Film der Schutzschichte kann nun als dünnflüssiger, mit einem Siliconöl oder einem Siliconharz als Gleitmittel für den Thermodrucker versetzter UV-Lack aufgetragen werden. Durch die Sperrwirkung des ersten Filmes wird verhindert, dass die Thermoschicht insbesondere durch das Siliconöl oder Siliconharz beeinträchtigt wird.
  • Weiters ermöglicht dieses Herstellungsverfahren, dass das Ticket gefahrlos bedruckt werden kann, indem die Druckfarben zwischen dem ersten und dem zweiten Film der Schutzschichte aufgebracht werden. Das Ticket ist bei der Bedruckung durch den ersten Film gegen eine Beeinträchtigung der Thermoschichte durch die Druckfarben geschützt.
  • Weiters ist nach einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass der zweite Film der Schutzschichte nur selektiv an Teilen der Oberfläche aufgetragen wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, das die Herstellung von mittels Thermodruckern beschrifteten Tickets, Ausweiskarten oder ähnlichem beschreibt.
  • Das optisch codierbare Material verwendet als Grundkörper 1 eine homogene PVC-Folie. Es sind auch andere Materialien hiefür einsetzbar, beispielsweise Folien aus Polyester, Polyäthylen oderreissfeste bzw. synthetische Papiere.
  • Auf diesem Grundkörper befindet sich einseitig eine Thermoschicht 3, welche in einem Streichverfahren mit anschliessender Lufttrocknung aufgebracht wurde. Die Thermoschicht besteht in der Regel aus einem wasserfesten Bindemittel, in welchem thermoreaktive Substanzen eingelagert sind.
  • Auf die Thermoschicht 3 ist eine Schutzschicht aufgebracht. Diese Schutzschicht besteht aus zwei dünnen Filmen 4 und 5. Der unmittelbar auf der Thermoschicht aufliegende Film 4 wird vorteilhaft mit einer Offset-Druckmaschine im indirekten Buchdruck ganzflächig aufgetragen und durch UV-Strahlung ausgehärtet. Da die Zeit zwischen Auftragung und Aushärtung relativ kurz ist (Bruchteile von Sekunden), tritt praktisch keine Beeinträchtigung der Thermoschicht ein.
  • Hiezu ist es vorteilhaft, wenn der UV-Lack in zähflüssiger oder pastöser Form aufgetragen wird, um ein Eindringen in die Thermoschicht zu verhindern. Die Auftragsmengen liegen vorteilhaft zwischen ein und fünf Gramm pro Quadratmeter.
  • Auf diesen ersten Film 4 der Schutzschichte wird nun ein zweiter Film 5 aufgetragen, welcher wiederum aus einem UV-Lack besteht. Dieser Lack für den zweiten Film 5 enthält 1 % bis 5% Siliconöl oder Siliconharz, um eine wasserabweisende Wirkung zu erzielen und die Gleiteigenschaften des Thermodruckkopfes zu verbessern.
  • Den zweiten Film 5 der Schutzschicht kann man selektiv auf die Oberfläche auftragen, um beispielsweise gezielt mit Kugelschreiber, Bleistift od.dgl. beschriftbare Flächen zu schaffen, indem diese Flächen nicht mit dem zweiten Film 5 beschichtet werden. Die UV-Lacke werden in der Regel transparent aufgetragen. Es ist aber auch eine transparente Einfärbung möglich.
  • Soll das optisch codierbare Ticket beispielsweise farbig bedruckt werden, so werden die Druckfarben zwischen dem ersten Film 4 und dem zweiten Film 5 der Schutzschichte aufgebracht.
  • Ein derart ausgebildetes Ticket lässt sich mit herkömmlichen Thermodruckern problemlos kennzeichnen oder beschriften. Die thermisch erzeugte Beschriftung ist sehr beständig und gegen Öle, Fette und Lösemittel (beispielsweise Alkohol oder Aceton) unempfindlich. Auch die Lichtechtheit ist wesentlich verbessert.

Claims (6)

1. Optisch codierbares, flächenförmiges Ticket, bestehend aus einem Grundkörper, welcher eine Kunststoffolie, insbesondere eine PVC-Folie ist, und welcher zumindest einseitig mit einer Thermo schichte und einer die Thermoschichte abdeckenden Schutzschichte versehen ist, wobei das Ticket dadurch optisch codierbar ist, daß die Thermo schichte mittels eines Thermodruckers durch die Schutzschichte hindurch kurzzeitig erhitzbar und so ein Farbumschlag erzielbar ist, und wobei die Schutzschichte ein durch UV-Bestrahlung ausgehärteter UV-Lack (Acrylpolymerisat 4,5) mit einem Flächengewicht von 3 bis 8 g/m2 ist.
2. Ticket nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschichte aus zumindest zwei dünnen Filmen (4,5) besteht.
3. Ticket nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein außenliegender Film (5) der Schutzschichte ein Gleitmittel, vorzugsweise ein Siliconöl oder Siliconharz in einer Menge von 1 % bis 10% des Filmgewichtes, enthält.
4. Verfahren zur Herstellung eines optisch codierbaren Tickets, besstehend aus einem Grundkörper, welcher zumindest einseitig mit einer Thermo schichte und einer die Thermoschichte abdeckenden Schutzschichte versehen ist, wobei das Ticket dadurch optisch codierbar ist, daß die Thermo schichte mittels eines Thermodruckers durch die Schutzschichte hindurch kurzzeitig erhitzbar und so ein Farbumschlag erzielbar ist, und wobei die Schutzschichte ein durch UV-Bestrahlung ausgehärteter UV-Lack (Acrylpolymerisat 4,5) ist, wobei der UV-Lack pastös oder zähflüssig in einem Hochdruckverfahren, insbesondere im direkten oder indirekten Buchdruck, mit einem Auftragsgewicht von 1 bis 5 g/m2 auf die mitwasserfestem Binde mittel gebundene Thermoschicht aufgetragen und unmittelbar anschließend in Bruchteilen von Sekunden durch UV-Bestrahlung gehärtet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Film in Form eines pastösen UV-Lackes vorzugsweise mit einem Flächengewicht von 1 bis 3 g/m2, aufgetragen und daß ein zweiter Film in Form eines mit einem Gleitmittel versetzten UV- Lackes, vorzugsweise mit einem Auftragsgewicht von 2 bis 5 g/m2, aufgetragen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Film nur selektiv an Teilen der Oberfläche aufgetragen wird.
EP85901291A 1984-04-16 1985-04-16 Optisch codierbares, flächenförmiges ticket Expired - Lifetime EP0213122B2 (de)

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AT126084 1984-04-16
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AT322884A AT397636B (de) 1984-10-11 1984-10-11 Thermisch beschriftbares material

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EP0213122A1 EP0213122A1 (de) 1987-03-11
EP0213122B1 EP0213122B1 (de) 1988-03-09
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