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DE2555214B2 - Dokument und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Dokument und verfahren zu dessen herstellung

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DE2555214B2
DE2555214B2 DE19752555214 DE2555214A DE2555214B2 DE 2555214 B2 DE2555214 B2 DE 2555214B2 DE 19752555214 DE19752555214 DE 19752555214 DE 2555214 A DE2555214 A DE 2555214A DE 2555214 B2 DE2555214 B2 DE 2555214B2
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Description

12 genannten Lösungen.
Die Reliefstruktur mit der aus der Fläche erhaben hervortretenden plastischen bzw. räumlichen Strukturierung löst die vorliegende Aufgabe besonders gut bei Anwendung der Merkmale von Unteransprüchen.
Nachfolgend werden einige Ausfülirungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 ein Dokument in der Draufsicht,
Fig.2 und 3 stark vergrößerte Schnittdarstellungen )0 eines Dokumentes,
Fig.4' und 5 stark vergrößerte Ausschnitte aus Prägestempeln und
F i g. 6 ein weiteres Dokument.
In der Fig. ί bedeutet 1 den flächigen Trägerkörper eines Dokumentes, das vorzugsweise eine Banknote oder ein Wertpapier, eine Identitätskarte oder ein Berechtigungsausweis (Eintrittskarte, Fahrkarte u. dgl.) ist. Der Trägerkörper 1 besteht aus einem nicht thermoplastischen Material, vorzugsweise aus Papier ^0 oder Karton, das aufgrund seiner Oberflächenbeschaffenheit oder seiner thermischen Eigenschaften an sich ungeeignet ist, durch einen Prägevorgang Informationen in Form einer sehr feinen lichtmodifizierenden Reliefstruktur aufzunehmen.
Der Trägerkörper 1 ist mindestens teilweise mit einer thermoplastischen Schicht 2 beschichtet. Im Beispiel der Fig. 1 besteht diese Schicht aus thermoplastischer Druckfarbe, die auf den Trägerkörper 1 aufgedruckt ist und numerische oder alphanumerische Schriftzeichen darstellt. Durch genügenden Farbauftrag ist dafür gesorgt, daß die thermoplastische Druckfarbe von der Oberfläche des Trägerkörpers 1 nicht vollständig absorbiert wird, so daß nach dem Trocknen der Druckfarbe in den bedruckten Bereichen eine glatte Schichtoberfläche entsteht, welche die Faser-, Kornoder Zellenstruktur des Trägerkörpers 1 überdeckt. Die thermoplastische Druckfarbe weist eine solche Temperaturcharakteristik auf, daß die Schicht 2 unter Anwendung von Druck und Wärme plastisch deformiert werden kann, ohne daß hierbei der Trägerkörper 1 des Dokumentes beschädigt wird. Die übrigen, in der F i g. 1 offen gelassenen Bereiche des Dokumentes können in konventioneller Art und Weise mit Schriftzeichen, Ornamenten, bildlichen Darstellungen u. dgl. bedruckt sein.
In die thermoplastische Schicht 2 sind optische Markierungen mit einer lichtmodifizierenden Reliefstruktur eingeprägt. Diese Reliefstruktur ist derart ausgebildet, daß sie beim Auslesen der durch die Reliefstruktur dargestellten Echtheitsinformationen in einem optischen Lesegerät eine Modifikation des Strahlenganges des Leselichtstrahles hervorruft.
In der Fig.2 sind der Trägerkörper 1 und die thermoplastische Schicht 2 im Schnitt ersichtlich. Die in die Schicht 2 eingeprägten optischen Markierungen 3 stellen hier ein Lichtbeugungselement dar, das mikroskopisch feine Details aufweist und auf die Reliefstruktur geworfenes Licht aufgrund der Gesetze der Lichtbeugung modifiziert. Es ist ohne weiteres möglich, optische Markierungen 3 einzuprägen, deren Details in der gleichen Größenordnung liegen wie die Wellenlänge des sichtbaren Lichtes. Das Lichtbeugungselement kann vorzugsweise ein einfaches Phasen-Beugungsgitter mit charakteristischer Periodizität und charakteristischem Linienprofii sein; vorteilhaft eignet sich auch ein Hologramm, welches einfallende Strahlung mit gegebener Wellenlänge in eine oder mehrere vorbestimmte Richtungen lenkt.
Die im Lichtbeugungselement enthaltenen Echtheitsinformationen können in geeigneten Lesegeräten mit Hilfe von Lichtquellen und Lichtfühlern ausgelesen werden. Solche Lesegeräte sind bekannt und werden daher hier nicht näher beschrieben. Vorzugsweise erfolgt das Auslesen der Echtheitsinformationen anhand der von den optischen Markierungen 3 reflektierten Strahlung. Wenn der Trägerkörper 1 eine geringe Streuung und Absorption der einfallenden Strahlung bewirkt, ist es auch möglich, die transmittierte Strahlung abzufragen.
Das Vorhandensein der optischen Markierungen 3 auf dem Dokument kann auch visuell leicht geprüft werden. Insbesondere im Falle eines Lichtbeugungselementes mit einer Beugungsgitterstruktur kann die Echtheit des Dokumentes anhand des Farbspektrums, in welches einfallendes Tageslicht oder weißes Kunstlicht zerlegt wird, ohne irgendwelche Hilfsmittel geprüft werden.
Die ein Lichtbeugungselement darstellenden optischen Markierungen 3 weisen einen typischen Linienabstand d von etwa 2 Mikron auf; es ist aber auch ein kleinerer oder größerer Linienabstand im Bereich von 0,5 bis 10 Mikron möglich. Die typische Profiltiefe χ der Reliefstruktur ist kleiner als 1 Mikron und die typische Schichtdicke h der thermoplastischen Schicht 2 beträgt ein Mehrfaches von x.
Außer derart feinen Strukturen ist es auch möglich, in die thermoplastische Schicht 2 optische Markierungen mit gröberer Reliefstruktur einzuprägen, die einfallendes Licht im wesentlichen nicht durch Beugung, sondern durch Reflexion oder optische Brechung aufgrund der Gesetze der geometrischen Optik modifiziert. Eine in die Schicht 2 eingeprägte optische Markierung dieser Art ist in der F i g. 3 mit 4 bezeichnet, wobei zu beachten ist, daß die F i g. 3 im Verhältnis zur F i g. 2 nicht maßstäblich gezeichnet ist. Der Linienabstand dbeträgt hier 10 bis 100 Mikron. Die Markierungen 4 stellen im Beispiel der F i g. 3 ein Facettemprofil mit sägezahnförmigem Querschnitt dar, das einfallendes Licht in definierter Weise reflektiert.
Das Prägen der Markierungen 3 oder 4 erfolgt unter Anwendung von Druck und Wärme mit einer Prägematrize. Die F i g. 4 zeigt einen Ausschnitt aus einer Prägematrize 5 aus Metall, in die zum Pressen der Markierungen 3 ein Master-Beugungsgitter oder ein Master-Hologramm durch Ätzen od. dgl. eingearbeitet ist. Aus der F i g. 5 ist ein Ausschnitt aus einer Prägematrize 6 ersichtlich, die zum Prägen der Markierungen 4 geeignet ist. Die Prägematrize 5, 6 können als Stempel oder als endloses Prägeband ausgebildet sein.
Erfaßt die Prägematrize 5 bzw. 6 auch Bereiche des Dokumentes, die nicht mit der thermoplastischen Schicht 2 beschichtet sind, so werden diese Bereiche allenfalls auch deformiert. Im Gegensatz zu beschichteten Bereichen bewirken jedoch die unbeschichteten geprägten Bereiche eine beträchtliche Streuung der einfallenden Strahlung, ohne diese in charakteristischer Weise zu modifizieren.
Die Einspeicherung von Echtheitsinformationen in Form geprägter optischer Markierungen in die thermoplastische Schicht 2 kann dazu ausgenützt werden, gedruckte numerische oder alphanumerische Schriftzeichen maschinenlesbar auszubilden, wenn verschiedenen Schriftzeichen verschiedene Reliefstrukturen oder verschiedene Orientierungen einer Reliefstruktur zugeord-
10
net werden. Das bedeutet mit anderen Worten, daß auf dem Trägerkörper 1 Informationen in numerischer oder alphanumerischer Form aufgedruckt sind und daß die selben Informationen in kodierter Form in den eingeprägten Markierungen 3, 4 enthalten sind. Dies gestattet, z. B. den Namen einer Person oder eine Kontonummer im Lesegerät auf einfache Weise aus dem bedruckten Dokument auszulesen.
In der F i g. 6 bedeutet 7 den Trägerkörper eines auf herkömmliche Weise bedruckten Dokumentes. Bedruckte und/oder unbedruckte Bereiche des Trägerkörpers 7 sind nachträglich mit einer thermoplastischen, transparenten Schicht 8 beschichtet, die im dargestellten Beispiel die Form eines schmalen Bandes ähnlich dem Sicherheitsfaden einer Banknote aufweist. Die Schicht 8 kann auch die gesamte Fläche des Dokumentes bedecken. Sie kann nach bekannten Druck- oder Beschichtungsmethoden auf den bedruckten Trägerkörper 7 aufgebracht sein. In die thermoplastische Schicht 8 sind wiederum optische Markierungen 3 oder 4 (F i g. 2 und 3) mit einer lichtmodifizierenden Reliefstruktur eingeprägt.
Kodierte Informationen können auch dadurch in das Dokument eingegeben werden, daß die optischer Markierungen 3, 4 nur in ausgewählte Bereiche der thermoplastischen Schicht 2 bzw. 8 eingeprägt werden wobei der Ort der Markierungen auf dem Dokument die Information darstellt.
Um die in die thermoplastische Schicht 2 bzw. t eingeprägten optischen Markierungen 3, 4 geger mechanische Abnützung, Schweiß u.dgl. zu schützen wird diese vorzugsweise mit einer transparenter Schutzschicht überzogen. Damit der Beugungseffeki der feinen Reliefstruktur erhalten bleibt, kann eine Schutzschicht gewählt werden, die einen anderer Brechungsindex als die thermoplastische Schicht 2 bzw 8 aufweist. Ferner kann zwischen die beiden Schichter eine dünne metallische Reflexionsschicht eingefüg werden. Eine solche Reflexionsschicht kann chemise! oder durch Aufdampfen erzeugt werden und eine Dickt von einigen hundert Angström aufweisen. Schließlich is es auch möglich, das Dokument durch eine einfach« transparente Umhüllung vor Beschädigung der Markie rungen 3,4 zu schützen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:
1. Flächiges Dokument mit lichtmodifizierenden, optischen Echtheitsinformationen entsprechenden Markierungen, bei dem ein nichtthermoplastischer Träger mit einer thermoplastischen, die optischen Markierungen aufweisenden Schicht beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Oberflächenbereich der thermoplastischen Schicht (2; 8) eine die Echtheitsinformation enthaltende Reliefstruktur (3; 4) mit einem Linienabstand von 0,5 bis 100 μηα eingeprägt ist, bei der die Echtheitsinformation aufgrund Lichtbeugung, -brechung und/oder -reflexion ausiesbar ist.
2. Dokument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtbeugende Reliefstruktur (3; 4) einen Linienabstand zwischen 0,5 und 10 μπι aufweist.
3. Dokument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtreflektierende bzw. -brechende Reliefstruktur (3; 4) einen Linienabstand zwischen 10 und 100 μπι aufweist.
4. Dokument nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Profiltiefe der Reliefstruktur (3,4) weniger als 1 μπι beträgt.
5. Dokument nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1; 7) aus Papier oder Karton besteht.
6. Dokument nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Schicht (2) farbig ausgebildet ist.
7. Dokument nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Träger (1; 7) Information in Form von numerischen oder alphanumerischen Schriftzeichen aufgedruckt sind und zusätzlich in kodierter, maschinenlesbarer Form als Reliefstruktur (3; 4) in die Schriftzeichen eingeprägt sind.
8. Dokument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es als Banknote oder Wertpapier ausgebildet ist.
9. Dokument nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Schicht (2; 8) in Form eines schmalen transparenten Bandes ausgebildet ist.
10. Dokument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die thermoplastische Schicht (2; 8) mit einer transparenten Schutzschicht eines vom Brechungsindex der thermoplastischen Schicht (2; 8) abweichenden Brechungsindizes überzogen ist.
11. Dokument nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der thermoplastischen Schicht (2; 8) und der Schutzschicht eine reflektierende Schient aus einem Metall mit einer Schichtdicke von einigen hundert Angström eingefügt ist.
12. Verfahren zur Herstellung eines Dokumentes, bestehend aus einem nichtthermoplastischen Träger mit thermoplastischen Beschichtungen, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Träger mindestens teilweise mit der dünnen thermoplastischen Schicht beschichtet wird und daß mindestens ein Phasen-Beugungsgitter (3) oder ein Phasen-Hologramm unter Anwendung von Druck und Wärme mit einer Prägematrize (5; 6) in die thermoplastische Schicht (2; 8) eingeprägt wird.
Die Erfindung bezieht sich auf ein flächiges Dokument mit Iichtmodifi2ierenden optischen Echtheitsinformationen entsprechenden Markierungen der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Gattung, sowie auf ein Verfahren zu dessen Herstellung.
Derartige Dokumente sind bereits bekannt (US-PS 34 13 171). Banknoten, Wertpapiere, Identitätsausweise, Berechtigungsausweise, Fahrkarten u. dgl. Dokumente sind zu einem unentbehrlichen Hilfsmittel im täglichen Leben geworden. Der Geld- oder Rechtswert solcher Dokumenie ist oft beträchtlich, was kriminelle Elemente der Gesellschaft dazu anreisu, Dokumente zu fälschen, zu verändern oder zu kopieren.
In industrialisierten Ländern werden mehr und mehr Automaten zur Prüfung der Echtheit oder der Identität der Dokumente eingesetzt. Als Beispiele seien Banknotenprüfer, Banknotenwechsler und Annahmegeräte für Fahrscheine oder Eintrittskarten erwähnt. Wenn die Echtheits- oder ldentitätsmerkmale automatentauglicher Dokumente zu einfach ausgestaltet sind, stellt dies wiederum einen starken Anreiz für betrügerische Handlungen dar. Das bekannte Dokument der o.a. Gattung ist jedoch nicht sehr gut fälschungssicher und hat auch aufgrund der Verwendung zahlreicher äußerer Thermoplastüberzüge den Dokumentencharakter weitgehend verloren.
Eine der sichersten bekannten Methoden (CH-PS 5 30 018), ein Dokument gegen Fälschungen zu sichern, besteht darin, auf diese Echtheitsinformationen in Form eines Beugungsgitters oder Hologramms zu speichern. Solche Beugungsgitter und Hologramme können verhältnismäßig leicht maschinell gelesen und auf Echtheit geprüft werden; ihre Herstellung dagegen erfordert schwer zugängliche, kostspielige technische Hilfsmittel und fundierte Fachkenntnisse, so daß erfolgversprechende Fälschungen bestenfalls noch mit außerordentlich hohem Aufwand möglich sind.
Zur Massenproduktion von Hologrammen ist es bekannt, diese mit einer Prägematrize in einen Träger aus thermoplastischem Material einzuprägen. Die Anwendung dieser Vervielfältigungsmethode wurde auch schon zur Herstellung von kartenförmigen Zahlungsmitteln vorgeschlagen, wobei Hologramme oder Beugungsgitter in einen aus Kunststoff bestehenden Trägerkörper eingeprägt werden. Auch die Herstellung maschinenlesbarer Informationen in Hologrammform ist bekannt (DT-OS 19 39 594).
Ferner ist eine Identitätskarte bekannt (US-PS 34 12 493), die gegen Fälschungen dadurch geschützt ist, daß in einen Trägerkörper aus Kunststoff eine lichtbrechende Profilierung eingestanzt ist.
Bisher ist es jedoch nicht gelungen, die Prägetechnik zur Verfielfältigung von Hologrammen oder Beugungsgittern bei Trägerkörpern aus Papier, Karton oder ähnlichen Materialien anzuwenden. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein aus Papier, Karton od. dgl. nichtthermoplastischem Material bestehendes Dokument, das unter Anwendung der bekannten Prägetechnik hergestellt werden kann, obwohl sein Trägerkörper aus einem Material besteht, das wegen seiner Faser-, Korn- oder Zeilenstruktur oder wegen seiner thermischen Eigenschaften für die Anwendung der Prägetechnik an sich ungeeignet ist, mit nur unter großen Schwierigkeiten nachahmbaren und regelrecht Echtheitsinformationen entsprechenden Markierungen zu versehen, ohne daß der ursprüngliche Dokumentencharakter verlorengeht.
Die Erfindung besteht in der in Patentanspruch 1 bzw.
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