DE3731853A1 - Mehrschichtige als druckstock verwendbare ausweiskarte und verfahren zu deren herstellung - Google Patents
Mehrschichtige als druckstock verwendbare ausweiskarte und verfahren zu deren herstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine mehrschichtige Ausweiskarte
mit wenigstens einer Kartenoberfläche aus Kunststoff, die
in einem Teilbereich Schriftzeichen bzw. Symbole in einer
als Druckstock verwendbaren Reliefstruktur aufweist sowie
ein Verfahren zur Herstellung derartiger Ausweiskarten.
Ausweiskarten in Form von Kreditkarten, Bankkarten, Bar
zahlungskarten, Berechtigungskarten oder dergleichen wer
den in den verschiedensten Gebieten eingesetzt, zu denen
z. B. der bargeldlose Zahlungsverkehr, Zugangskontroll
systeme und verschiedenste Dienstleistungssysteme gehö
ren. Diese Ausweiskarten weisen in der Regel auf den Kar
teninhaber bezogene Daten auf, die beim sogenannten Per
sonalisierungsvorgang aufgebracht werden. Eine verbreite
te Form der möglichen Darstellung dieser Zeichen ist die
Hochprägung, bei der die benutzerbezogenen Daten von der
Ausweiskartenrückseite zur Kartenvorderseite hin relief
förmig durchgeprägt werden. Zur besseren Sichtbarmachung
der einzelnen Schriftzeichen werden diese in ihren
Scheitelbereichen zusätzlich noch eingefärbt.
Diese kostenmäßig vorteilhafte Form der Personalisierung
hat aber den Nachteil, daß die benutzerbezogenen Daten
relativ ungeschützt Fälschungsversuchen ausgesetzt sind.
Da es sich bei den Kartenmaterialien in der Regel um
Thermoplaste, insbesondere PVC, handelt, können die
geprägten Daten bei derartigen Manipulationen relativ
leicht wieder niedergebügelt bzw. rückgeprägt und die
Karten mit anderen Daten wieder neu geprägt werden. Die
ursprüngliche Einfärbung kann ohne große Schwierigkeiten
mit im Handel erhältlichen Lösungsmitteln entfernt und
eine gefälschte Karte mit verändertem Datensatz wieder
neu eingefärbt werden. Außerdem zeigt sich, daß diese
Einfärbung bereits im täglichen Gebrauch mit der Zeit
abgerieben wird. Damit ist nicht nur die Fälschung leich
ter möglich, sondern auch die Lesbarkeit der Daten häufig
stark eingeschränkt.
Trotz dieser erheblichen Nachteile findet diese Persona
lisierungsform doch eine breitere Anwendung, insbesondere
bei Kreditkarten, da der als Druckstock verwendbare Zei
chensatz die einfache Übertragung der Daten von der Karte
auf den aktuellen Zahlungsbeleg gestattet. Dabei werden
sogenannte Imprinter verwendet, in die die Karte und der
Zahlungsbeleg eingelegt werden. über einen mechanischen
Prägevorgang werden unter Verwendung von Kohle- bzw.
Durchschlagpapier die Benutzerdaten auf den Zahlungsbeleg
übertragen werden (DE-PS 20 18 927). Eine international
festgelegte Norm bestimmt unter anderem die Lage der
Hochprägedaten auf der Ausweiskarte sowie deren Gestalt
und deren Reliefhöhe (ISO-Norm 7811/1 und 7811/3).
Insbesondere wegen der hohen Fälschungsgefahr dieser ge
prägten Daten wurden bereits Vorschläge gemacht, wie
durch zusätzliche Maßnahmen die aufgeprägten Zeichen ge
gen Veränderungen geschützt werden können (DE-PS
32 48 784, DE-PS 33 14 327).
Andere Entwicklungen versuchten, durch andere Verfahrens
techniken Zeichen herzustellen, die ebenfalls als Druck
stock verwendbar sind, aber nicht in der einfachen Form
gefälscht werden können.
So ist z.B. aus der DE-OS 22 23 290 ein Verfahren be
kannt, bei dem die geprägten Daten nur auf einer Karten
oberfläche in Erscheinung treten. Bei diesem Verfahren
werden die Personalisierungsdaten in Metallplatten einge
prägt und bei der Kaschierung der Ausweiskarte in die
Kartenoberfläche übertragen. Während des Kaschiervorgangs
erweicht das Kartenmaterial und fließt in die Vertiefun
gen der Metallplatte ein, ohne auf der Rückseite ein Ne
gativrelief zu hinterlassen. Auf diese Weise entsteht
eine Hochprägung, bei der eine Rückprägung der Zeichen
nicht mehr möglich ist.
Dieses Verfahren ist aber wesentlich aufwendiger als das
übliche Prägeverfahren, da für jede Karte eine Metall
platte mit den entsprechend eingravierten Personalisie
rungsdaten hergestellt werden muß und dieser Personali
sierungsvorgang ein von der Kartenfertigung nicht trenn
barer Verfahrensschritt ist.
Erst durch die DE-OS 32 13 315 wurde eine Ausweiskarte
und ein Verfahren zur Herstellung derselben vorgestellt,
mit dem Ausweiskarten nicht nur in einfacher Form mit als
Druckstock verwendbaren Zeichen versehen werden können,
sondern bei dem diese Zeichen auch noch in einer beson
ders fälschungssicheren Form vorliegen. Das dort vorge
stellte Verfahren schlägt vor, die Ausweiskarte mit einer
aufschäumbaren, entsprechende Treibmittel enthaltenden
Kunststoffschicht zu versehen. Diese Schicht wird dann
gezielt lokal zur Ausbildung der gewünschten Zeichen in
Reliefstruktur aufgeschäumt. Vorzugsweise wird hierzu ein
Laserstrahl verwendet, der in diesem aufschäumbaren
Kunststoffmaterial die für die Auslösung des Aufschäum
prozesses bzw. Aktivierung der Treibmittel notwendige
Wärme erzeugt. Durch entsprechende Wahl des Kunststoffma
terials, des Treibmittels und der Laserparameter wie In
tensität etc. kann dieser Aufschäumprozeß gezielt durch
geführt werden, um die Zeichen normgerecht bezüglich ih
rer Abmaße und ihrer Reliefhöhe zu erzeugen. Gleichzeitig
kann diese Aufschäumung mit einer Verfärbung des Kunst
stoffmaterials verbunden sein, so daß sich der vormals
noch notwendige Einfärbungsprozeß erübrigt. Da die Ver
färbung in dem Kunststoffmaterial selbst erfolgt und zu
dem irreversibel ist, ist sie fälschungssicher und gegen
Abrieb beständig.
Um die von der Norm verlangte Reliefhöhe von 0,48 bzw.
0,46 mm über der Kartenoberfläche zu erreichen (ISO-Norm
7811/1), ist der Einsatz spezieller Kunststoffolien, die
mit den entsprechenden Treibmitteln versetzt sind, not
wendig. Obwohl hier eine große Auswahl von möglichen
Kunststoffen und Treibmitteln zur Verfügung steht, kann
die Notwendigkeit des Einbaus derartiger Kunststoff
schichten in einigen Fällen dazu führen, daß bestimmte,
aus anderen Gründen geforderte, Kartenaufbauten nicht
realisierbar sind oder z. B. die erwünschte Transparenz
aufgrund eventueller Eigenfarbe der Treibmittel nicht
erreicht wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter
Beibehaltung der, insbesondere durch das Laserverfahren
gegebenen einfachen, aber fälschungssicheren, individuel
len Beschriftungsmöglichkeit, eine Ausweiskarte zu schaf
fen, die auch ohne den Einsatz spezieller schäumbarer
Folien mit einem normgerechten Prägezeichensatz ausge
stattet werden kann.
Diese Aufgabe wird durch im Patentanspruch 1 angegebenen
Merkmale gelöst.
Die Erfindung geht von der Idee aus, die durch Laserein
wirkung hervorrufbare "natürliche Aufschäumbarkeit" von
bei Ausweiskarten allgemein verwendeten Kunststoffmate
rialien wie PVC und Polycarbonat zu nutzen, um eine für
einen eindeutigen Abdruck der Schriftzeichen ausreichende
Reliefhöhe zu erreichen und die gemäß der Norm geforderte
Gesamthöhe der Prägezeichen über der restlichen Karten
oberfläche durch eine zusätzliche Verformung des Karten
körpers im Prägezeichenbereich zu realisieren.
Wie aus der DE-PS 31 51 407 bekannt, entstehen bei der
Einwirkung eines Laserstrahls mit entsprechender Intensi
tät in einem für den Laserstrahl empfindlichen bzw. sen
sibilisierten Kunststoffmaterial Gasbläschen und feine
schwarze Punkte, die nicht nur eine Verfärbung des Mate
rials, sondern auch eine Volumenvergrößerung des Kunst
stoffmaterials zur Folge haben (dieser Nebeneffekt blieb
in der genannten Druckschrift unberücksichtigt).
Bei der vorliegenden Erfindung wird nun diese durch die
Gasbläschen entstehende Volumenvergrößerung gezielt ge
nutzt, um Schriftzeichen zu erzeugen, die sich nicht nur
in der Farbe, sondern auch in ihrer Reliefhöhe gegenüber
der Umgebung abzeichnen. Wie Versuche zeigten, kann
Kunststoffmaterial, wie z. B. PVC, durch Einwirkung eines
Laserstrahls auch ohne zusätzliche Treibmittel um 30
und mehr seines Volumens vergrößert werden und zwar ohne
daß die Folie in diesen Bereichen wesentlich an Festig
keit verliert.
Durch entsprechende Optimierung der Material- und Verfah
rensparameter (Kunststoffmaterial, Schichtaufbau,
Schichtdicke, Laserintensität, Strahlführung etc.) las
sen sich daher Zeichen in einer für einen Abdruck aus
reichenden Reliefhöhe erzeugen, wobei die Oberfläche im
Zeichenbereich nur unmerklich beeinflußt wird und insbe
sondere noch in sich völlig geschlossen ist. Gerade das
letztgenannte Merkmal ist für die Qualität des späteren
Abdrucks der Daten von Bedeutung. Erst bei sehr hohen
Intensitäten führt die Bildung der Gasbläschen zu Auf
platzern in der Deckfolie, wie aus der vorgenannten DE-PS
bekannt.
Es ist hier anzumerken, daß - um einen guten Abdruck der
Reliefzeichen zu erreichen - die effektive maximale Höhe
des Zeichens gegenüber seiner direkten Umgebung nicht
unbedingt die durch die Norm festgelegten 0,46 mm aufwei
sen muß. Für einen mechanischen Abdruck von Reliefzeichen
ist im Prinzip eine Reliefhöhe von ungefähr 100 µ be
reits vollständig ausreichend. Diese Reliefhöhe wird nun
erfindungsgemäß mit der obengenannten Laserbeschriftung,
vorzugsweise durch eine entsprechende Volumenvergrößerung
in der transparenten Deckfolie der Ausweiskarte erreicht,
während die für die Erfüllung der Norm noch fehlende Re
liefhöhe (360 µ) über der Kartenoberfläche durch Ver
formung der Karte unter Bildung von Plateaus erzeugt
wird.
Vorzugsweise wird für die erfindungsgemäße Ausweiskarte
eine doppelschichtige transparente Deckfolie verwendet,
wobei für die äußere Schicht ein Kunststoffmaterial ver
wendet wird, das etwas weniger empfindlich auf die Laser
einwirkung reagiert. Damit wird erreicht, daß die äußere
Folie erweicht, die Bläschenbildung aber etwas geringer
ist als in der empfindlicheren inneren Folie. Die äußere
Folie kann dann dem inneren, durch die Bläschenbildung
entstehenden Druck ausweichen, trägt selbst ebenfalls zur
Volumenvergrößerung bei, wird aber im Hinblick auf eine
gute Oberflächenqualität etwas weniger stark thermisch
belastet.
Die Plateaus, auf dem diese Zeichen mittels Laser ausge
bildet werden, können durchaus eine größere Fläche umfas
sen, z. B. die Fläche einer oder mehrerer Schriftzeichen
zeilen oder sie können sich auch aus Mehrzahl kleinerer
Plateaus zusammensetzen, die jeweils nur einem Zeichen
Platz bieten.
Für die Plateaubildung stehen verschiedene Verfahren zur
Verfügung, z. B. ein mechanisches Prägen, thermisches
Prägen oder eine Prägung des Kartenmaterials unter
gleichzeitiger Erweichung des Materials mittels eines
hochfrequenten elektromagnetischen Wechselfeldes. Letzte
res Verfahren hat den Vorteil, daß durch entsprechende
Ausbildung der Elektroden, die gleichzeitig den Präge
stempel bilden, die Karte nur in den tatsächlich zu ver
formenden Bereichen thermisch belastet werden muß. Wie
später noch gezeigt, kann dieser Umstand auch dazu ge
nutzt werden, die Plateaubildung im Anschluß an die La
serbeschriftung durchführen zu können.
Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung ist,
daß die üblichen aus der Kartenfertigung bekannten Mate
rialien für den Aufbau der Karte verwendet werden können,
wobei lediglich die zum Erreichen einer ausreichenden
Reliefhöhe erforderlichen Schichtdicken zu beachten sind.
Des weiteren sind auch die so eingebrachten Zeichen des
Kunststoffmaterials extrem verfälschungssicher, da sowohl
die Volumenvergrößerung als auch die gleichzeitige Ver
färbung (Schwärzung), die bis in den opaken Kartenkern
reichen kann, irreversible Veränderungen des Kunststoff
materials sind. Derartige einmal erzeugte Zeichen sind
weder chemisch noch mechanisch rückbildbar.
Der Kartenfertigungs- und der Personalisierungsvorgang
sind zudem zwei völlig voneinander unabhängige Verfah
rensstadien. Die Personalisierung kann damit den letzten
Arbeitsgang in der Herstellung der Ausweiskarten darstel
len. Wesentliche Vorteile dieses Umstands ist z. B., daß
in der Kartenfabrikation anfallende "Ausschußkarten" be
reits vor dem Personalisierungsvorgang ausgesondert wer
den können bzw. bereits personalisierte Karten nicht mehr
durch nachträgliche Fertigungsschritte gefährdet werden.
Die durch die natürliche "Schäumfähigkeit" des Kunst
stoffmaterials erreichten Reliefstrukturen weisen außer
dem auch eine ausreichende Festigkeit auf, die für die
häufige spätere Benutzung in den eingangs erwähnten Im
printern zum Abdruck der benutzerbezogenen Daten notwen
dig ist.
Der vorgeschlagene Kartenaufbau mit der transparenten
doppelschichtigen Deckfolie gestattet es außerdem, auch
weitere Echtheitsmerkmale, wie z. B. das aus der DE-OS
36 34 865 bekannte "Laserkippbild" bzw. das aus der DE-OS
36 34 857 bekannte "Parallaxenbild" mittels Laser einzu
bringen.
Des weiteren kann neben der Schrift mit der Reliefstruk
tur auch eine Schrift ohne Reliefstruktur erzeugt werden,
wobei der Laserstrahl in seiner Intensität und in der
Abtastgeschwindigkeit entsprechend in später noch zu er
läuternder Weise gesteuert werden muß. Damit ist eine
Beschriftung der Ausweiskarte auch z. B. in dem Bereich
möglich, in dem normalerweise rückseitig der Magnetstrei
fen angeordnet ist. Eine Schrift mit einer Reliefstruktur
würde sich hier negativ auf die Ablesefähigkeit der Mag
netdaten auswirken, da in diesem Bereich angeordnete
Transportrollen den ruhigen Kartentransport beeinträchti
gen.
Weitere Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung sind
den Unteransprüchen und den folgenden Ausführungsbeispie
len zu entnehmen, die anhand der Zeichnungen näher er
läutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine nach einem bekannten Verfahren mit
Prägezeichen versehene Ausweiskarte in der
Aufsicht,
Fig. 2 dieselbe Karte in einer Schnittansicht,
Fig. 3 eine erfindungsgemäße Ausweiskarte vor der
Personalisierung,
Fig. 4 dieselbe Karte in einer Schnittansicht,
Fig. 5 eine erfindungsgemäße Ausweiskarte nach der
Personalisierung,
Fig. 6 dieselbe Karte in einer Schnittansicht,
Fig. 7 u. 9 weitere Ausführungsformen,
Fig. 8 einen Ausschnitt aus der Prägevorrichtung.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Ausweiskarte 1, wie z. B.
eine Kreditkarte, mit dem für sie typischen Informations
inhalt. Dies ist z. B. die Angabe des ausgebenden Kredit
instituts 2, die z. B. drucktechnisch auf das Kartenin
lett aufgebracht werden. Des weiteren weist die Karte
ein Echtheitsmerkmal 3, wie z. B. ein in die Deckfolie
eingebettetes oder aufgeklebtes Hologramm auf. Die Berei
che 4 a und 4 b der Karte, sind gemäß der internationalen
Norm für die Hochprägezeichen 5 reserviert, die im Be
reich 4 b meist in drei oder vier Zeilen eingebracht sind
(der Einfachheit halber ist in der Zeichnung nur eine
Zeile dargestellt). Diese Zeichen werden nach Fertigung
der Karte, d. h. nach Verschweißung der einzelnen Karten
schichten, in einer entsprechenden Prägepresse einge
prägt. Zur besseren visuellen Sichtbarkeit werden die
Zeichen anschließend noch in ihren erhöhten Bereichen,
d. h. in den Scheitelbereichen 6, eingefärbt.
Die Fig. 2 zeigt die Karte in der Schnittansicht mit ei
nem hier beispielhaft gezeigten zweischichtigen Aufbau.
Ein opaker Kartenkern 7 trägt z. B. ein- oder beidseitig
ein Druckbild 8 und in seiner Rückseite ist ein Magnet
streifen 6 eingelassen. In einer Aussparung des Karten
kerns kann unter anderem ein elektrischer Schaltkreis
eingebettet sein (in der Fig. nicht gezeigt). Die Präge
zeichen 5 wurden durch Einpressen von der Rückseite her
und entsprechender Verformung des Kartenkörpers einge
bracht, wobei normgemäß die Karte soweit verformt wird,
daß die Scheitelbereiche 6 eine Höhe H von ca. 0,45 mm
über der Kartenoberfläche erreichen.
Wie einleitend bereits erwähnt, haben diese bekannten
Karten den Nachteil, daß die Prägung durch entsprechendes
Rückprägen der Zeichen wieder rückgängig gemacht und an
schließend die gleiche Karte wieder mit veränderten Daten
neu geprägt werden kann. Auch die Entfernung und Wieder
aufbringung der Einfärbung bereitet dem Fälscher keine
Probleme, da sich die Verfärbung mit einfachen Lösungs
mitteln entfernen läßt.
Die Fig. 3 zeigt nun das Halbzeug 20 einer erfindungsge
mäßen Karte vor dem Personalisierungsvorgangs. In einer
bevorzugten Ausführungsform wird die Ausweiskarte zwar
ebenfalls geprägt, jedoch werden bei dieser Prägung nicht
die Zeichen selbst eingebracht, sondern lediglich Teilbe
reiche 21 a, b, in die die Hochprägezeichen eingebracht
werden sollen, um einheitlich ≈0,35 mm über der Kar
tenoberfläche angehoben. Die in der Fig. 3 der Ziff. 21 a
und 21 b gekennzeichneten Bereiche werden im folgenden
als Plateau bezeichnet. Sie können z. B. die Größe einer
Zeile oder eines mehrere Zeilen umfassenden Feldes auf
weisen. Diese Plateaus dienen nun dazu, die insgesamt von
der Norm geforderte effektive Reliefhöhe der Prägezeichen
von 0,46 mm zu erreichen.
Die Fig. 4 zeigt das Halbzeug 20 der Ausweiskarte in der
Schnittansicht. Die erfindungsgemäße Karte weist in dem
gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel einen drei
schichtigen Aufbau auf. Diese drei Schichten 22-24 sind
die opake Kernschicht 22 und eine zweischichtige transpa
rente Deckschicht 23, 24. Die Kernschicht kann, wie vor
her bereits genannt, ein- oder beidseitig mit Druckbil
dern 25, 26 versehen werden und auch andere Sicherheits
merkmale tragen, wie z. B. einen Sicherheitsfaden, was
serzeichenähnliche Effekte oder andere Merkmale, die der
Fälschungssicherheit des Kartenaufbaus dienen. Diese opa
ke Kernschicht 22 wird auf einer Seite durch eine ein-,
bevorzugt aber zweischichtige transparente Deckfolie ab
gedeckt, die bezüglich der Materialwahl auf die Laserbe
schriftung abgestimmt ist. Die zweischichtige Deckfolie
besteht aus zwei transparenten PVC-Schichten 23, 24, die
eine gegenüber dem Laserstrahl verbesserte Absorptions
fähigkeit aufweisen. Derartige Folien sind z. B. aus den
bereits erwähnten Schriften DE-PS 31 51 407 und DE-OS
36 34 857 bekannt. Für die innere Deckfolie 23 wird eine
Folie gewählt, die stärker gegenüber dem Laserstrahl sen
sibilisiert ist als die äußere Deckfolie 24. Mit diesem
Aufbau können die Forderungen einer möglichst großen Vo
lumenvergrößerung bei gleichzeitigem Erhalt der Oberflä
chengüte der Karte in zufriedenstellender Weise entspro
chen werden. Diese Karte kann völlig fertiggestellt wer
den, d. h. bedruckt, kaschiert und geprägt werden, so daß
nur noch als letzter Arbeitsgang im Rahmen der Personali
sierung die notwendigen Daten eingebracht werden müssen.
Selbstverständlich kann die Karte auch rückseitig mit
einer transparenten Deckfolie überzogen, mit einem Ma
gnetstreifen und/oder einem integrierten Schaltkreis aus
gestattet sein.
In einer Personalisierungsstation werden die mittels La
ser einbringbaren Daten in die Karte eingebracht, wobei
im Plateaubereich 21 die Prägezeichen 28 aufgezeichnet
werden (Fig. 5, 6). Der Laserstrahl 29 wird hierzu zur
Bildung der Schriftzeichen entsprechend über diese Pla
teaus 21 a, b der Karte 19 geführt, wobei die Aufzeich
nungsparameter wie Intensität, Abtastgeschwindigkeit,
Pulsfrequenz etc. so gewählt werden, daß sich eine mög
lichst starke Bläschenbildung 30 unter gleichzeitiger
Erweichung der Folie ergibt, ohne daß es dabei im Ober
flächenbereich zu starken Aufplatzern und ausgeprägten
Kraterbildungen kommt. Um die hierfür erforderliche In
tensität zu ermitteln, kann in einem Probedurchgang ein
sogenannter Graukeil aufgezeichnet werden, anhand dem
dann empirisch die jeweils optimalen Laserparameter zu
bestimmen sind.
Bevorzugt wird für die innere Deckfolie 23 eine Schicht
dicke von 100 bis 150 µ gewählt und für die äußere
Deckfolie 24 eine Dicke von 150 bis 200 µ. Diese insge
samt 250 bis 350 µ starke transparente Deckfolie läßt
sich durch entsprechende Lasereinwirkung auf eine Dicke
von 350 bzw. 450 µ aufweiten. Wegen der lokalen Be
grenzung des "aufschäumenden" Bereichs schlägt sich eine
Volumenvergrößerung von ca. 30% im wesentlichen direkt
in einer entsprechenden Dickenänderung nieder. Diese
durch die Lasereinwirkung erreichte Aufweitung (a) um ca.
100 µ ergibt nun zusammen mit der durch die mechanische
Prägung erzeugten Plateaubildung (≈0,36 mm) die für
die Norm erforderliche Höhe von 0,46 mm über der rest
lichen Kartenoberfläche. Versuche, diese Karte in den
gängigen Imprintergeräten als Druckstock zu verwenden,
zeigten hervorragende Druckqualität.
Die Reliefbildung kann durch eine entsprechende Laser
strahlführung zusätzlich optimiert werden. Hierzu wird
der im Pulsbetrieb betriebene Laser so über die Karten
oberfläche geführt, daß sich die zeitlich nacheinan
derfolgenden Pulse örtlich überlagern. Die Einwirkung
des Laserstrahls auf das Material wird damit bei gleich
bleibender Intensität verstärkt, da der jeweils folgende
Puls auf zum Teil schon geschwärztes und damit stärker
absorbierendes Material trifft.
Der gleiche Kartenaufbau gestattet aber auch eine Be
schriftung der Ausweiskarte ohne gleichzeitige Ausbildung
eines Reliefs. Hier ist darauf zu achten, daß der Laser
strahl in seiner Intensität derart reduziert wird und die
Aufzeichnung vorzugsweise ohne Überlappung der einzelnen
Laserpulse erfolgt, daß - wie aus der DE-OS 36 34 857
bekannt - nur eine Schwärzung in der sensibleren inneren
Deckschicht und im wesentlichen keine sichtbare Bläschen
bildung stattfindet. Diese Beschriftungsweise eignet sich
insbesondere zur Beschriftung desjenigen Bereichs der
Karte, in dem rückseitig der Magnetstreifen liegt, da
hier eine beidseits glatte Oberfläche für die Abtastung
des Magnetstreifens notwendig ist. In der Regel betrifft
dies die Institutsangaben 31.
Die Aufzeichnung der Daten erfolgt vorzugsweise durch
Abtastung der Kartenoberfläche gemäß einer Punkt- bzw.
Linienmatrix, bei der der Laserstrahl zeilenweise über
die Karte geführt wird und das Zeichen durch entsprechen
de Auf- und Abblendung des Laserstrahls an den ent
sprechenden Matrixpunkten erzeugt wird. Je nach Schrift
typ - mit oder ohne Relief - wird die Laserstrahlinten
sität und/oder die Pulsüberlappung gewählt.
Die in Fig. 5 gezeigte Karte 19 weist des weiteren ein
visuell prüfbares Echtheitsmerkmal 27 auf, das ebenfalls
mit einem Laser erzeugt wird und dessen Erscheinungsbild
sich in Abhängigkeit des Betrachtungswinkels verändern
kann. Derartige Echtheitsmerkmale sind aus den Schriften,
die DE-PS 36 34 865 und DE-OS 36 34 857 bekannt, auf
deren Offenbarung hier Bezug genommen wird. Gerade hier
zeigt sich die Vielseitigkeit der Laserbeschriftung, die
es gestattet, bei gleichem Kartenaufbau Daten sowohl ohne
Relief als auch mit Relief sowie entsprechende visuelle
Echtheitsmerkmale durch einfache Änderung der Laser
steuerung bzw. -intensität, gegebenenfalls verbunden mit
einer partiellen Prägung (Plateau, Linsenraster) der Kar
te einzubringen.
Die Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der
das Plateau 21 jeweils nur die Größe eines Zeichens 28
aufweist und eine Vielzahl von Plateaus nebeneinander
gesetzt in die Karte eingeprägt werden. Sofern verfah
renstechnisch vertretbar, kann die Anzahl der Einzelfel
der auch der jeweiligen Anzahl der für den kartenindivi
duellen Schriftzug erforderlichen Zeichen angepaßt wer
den.
Die Einzelplateaus oder die in den vorgenannten Beispie
len gezeigten großflächigen Plateaus können auf vielfäl
tige Weise erzielt werden. Bevorzugt wird ein Prägever
fahren, bei dem das Kunststoffmaterial der Karte 41
(Fig. 8) durch Einwirkung eines hochfrequenten elektri
schen Feldes erweicht wird und durch entsprechende Präge
formen verformt wird. Die Prägeformen können dabei direkt
die Elektroden 40 a, b für das elektrische Wechselfeld
sein. Die Verarbeitung von PVC mit Hilfe hochfrequenter
elektrischer Wechselfelder ist z. B. aus der allgemeinen
Fachliteratur bekannt.
Diese Verformungstechnik hat den Vorteil, daß die Karte
nur in den effektiv zu verformenden Bereichen thermisch
belastet wird. Des weiteren ist diese Verformung nur
schwer wieder rückbildbar, da dies im Gegensatz zur me
chanischen Kaltverformung eine Verformung "ohne Erinne
rung" ist. Die HF-Verformung gestattet es weiterhin, die
Bildung der Plateaus auch nach Ausbildung der Laserbe
schriftung durchzuführen. Der Prägestempel 40 a weist
hierzu im Kartenbereich, der die bereits gelaserten Re
liefdaten 43 trägt, eine Aussparung 42 auf, so daß sich
die mechanische Wirkung der Prägestempel nur auf die
Randbereiche 42 des zu bildenden Plateaus konzentriert.
Die gelaserten Reliefdaten bleiben daher bei dem Präge
vorgang unbeschädigt und dies gestattet es, die Prägung
auch nach der Laserbeschriftung vorzunehmen. Diese Lösung
hat somit den weiteren Vorteil, daß bei der Laserbe
schriftung, bei der die Karten automatisch vereinzelt,
transportiert und gestapelt, mit planen Karten gearbeitet
werden kann.
Nichts destoweniger können trotzdem für die Bildung der
Plateaus, sofern wünschenswert, auch andere Prägeverfah
ren herangezogen werden, so z. B. die bekannte Kaltver
formung bzw. die thermische Verformung. Des weiteren ist
es auch möglich, direkt bei der Kaschierung der Karte
eine Erhöhung der Kartenoberfläche im Hochprägedatenbe
reich zu bewirken. Hierzu können Matrizen mit dem ent
sprechenden Negativrelief zwischen die Karte und die Ka
schierplatte eingebracht werden. Da die Matrize hier im
Gegensatz zu der Lehre der DE-OS 22 23 290 für alle Kar
ten gleich ist, stellt dies keinen allzu aufwendigen Ein
griff in die gängige Kartenfertigungstechnik dar. Die
Plateaubildung beim Kaschiervorgang hat unter anderem den
Vorteil, daß die rückseitige Oberfläche der Karte im ge
samten Bereich plan bleibt und das rückseitige Druckbild
nicht, wie bei den bekannten Karten, durch die Durchprä
gung gestört wird.
Die bei den genannten Verformungstechniken verwendeten
Prägestempel können zusätzlich in ihrer Oberfläche ein
Relief aufweisen, wodurch gleichzeitig mit der Plateau
bildung ein Prägemuster (32, Fig. 5) in die Kartenober
fläche eingeprägt wird. Dieses Prägemuster kann z. B.
ein Mikrorelief, eine Texturierung, eine Folge von Zei
chen, Logos oder ähnlichen Symbolen darstellen. Die Kar
te enthält damit ein weiteres Merkmal, das die Nachbil
dung oder Veränderung wesentlich erschwert, insbesondere
wenn ein in sich geschlossenes Muster über den gesamten
Plateaubereich verläuft und nur durch die gelaserten Re
liefzeichen unterbrochen ist.
In einer weiteren Ausführungsform (Fig. 9) wird der
mehrschichtige Kartenkörper 50 zur Bildung der Plateaus
im Prägezeichenbereich mit einem zusätzlichen Folienstück
51 versehen. Dieses zwischen Kern- und Deckfolie 53 bzw.
54 eingebettete Folienstück 51 kann z. B. eine Folie des
gleichen transparenten Materials sein, wie die innere
Deckfolienschicht des in Fig. 4 bzw. 6 gezeigten Aus
führungsbeispiels. Die Karte wird damit in dem erforder
lichen Bereich um ca. 0,3 bis 0,4 mm in ihrer Dicke ver
größert. Die Ausbildung der Zeichen mit der Reliefstruk
tur erfolgt dann, wie oben bereits beschrieben, mittels
eines Laserstrahls, wobei die Volumenvergrößerung durch
Bläschenbildung verbunden mit einer gleichzeitigen Ver
färbung in diesen transparenten Schichten erfolgt.
Dieses zusätzliche Folienstück 51 kann aber auch auf
die Außenfläche der fertigen Karte aufgeklebt oder auf
die Karte aufgeschweist werden. In diesem Fall empfiehlt
sich der in Fig. 4 gezeigte zweischichtige Deckfolienauf
bau als Material für diese Zusatzfolie. Um einen späte
ren Austausch dieses Folienstücks zu verhindern, kann der
Laserstrahl in seiner Intensität so gesteuert werden, daß
auch der Kartenkern zumindest in seiner Oberfläche ge
schwärzt wird und die Benutzerdaten auch auf der Karten
kernschicht erkennbar sind.
Die Plateaubildung mittels eines zusätzlichen Folien
stücks hat den Vorteil, daß die Kartenrückseite völlig
plan bleibt und damit ein auf der Kartenrückseite be
findliches Druckbild nicht durch Einprägungen gestört
wird.
Claims (16)
1. Ausweiskarte mit wenigstens einer Kartenoberfläche aus
Kunststoff, die in einem Teilbereich Schriftzeichen bzw.
Symbole in einer als Druckstock verwendbaren Reliefstruk
tur aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
- - diese Reliefstruktur in zwei Stufen gebildet ist, wo bei
- - die erste Stufe eine plateauähnliche Erhöhung (21 a, b) der Kartenoberfläche im Bereich der einzubringenden Schriftzeichen (5) ist und
- - die zweite Stufe eine durch lokale Einwirkung eines Laserstrahls (29) bewirkte Volumenvergrößerung (30) des Kunststoffmaterials ist, die im Bereich dieser plateauähnlichen Erhöhungen (21 a, b) in Form der ein zubringenden Schriftzeichen bzw. Symbolen vorliegt.
2. Ausweiskarte nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Karte aus mindestens einem opa
ken Kartenkern (22) und einer im visuellen Spektralbe
reich transparenten, durch die Laserstrahlung aber ver
änderbare Deckfolie besteht.
3. Ausweiskarte nach Anspruch 2, dadurch gekenn
kennzeichnet, daß die Deckfolie zweischich
tig ist und das Kunststoffmaterial der außenliegenden
Deckfolienschicht (24) ein im Vergleich zur innenliegen
den Deckfolienschicht (23) geringeres Absorptionsvermögen
gegenüber dem Laserstrahl aufweist.
4. Ausweiskarte nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die plateauähnlichen Erhebungen (21 a, 21 b) größere
Flächen zur Aufnahme mehrerer Prägezeichen (5) umfassen.
5. Ausweiskarte nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Summe aus der Höhe der plateauähnlichen Erhebungen
(21 a, 21 b ) und der durch den Laserstrahl bewirkten
Dickenzunahme (a) in der Deckfolie ca. 0,46 mm beträgt.
6. Ausweiskarte nach einem oder mehreren der vorhergehen
den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
die Karte (19) außerhalb der Plateaus (21 a, 21 b) mit ei
ner Laserbeschriftung (31) ohne gleichzeitige Reliefbil
dung versehen ist.
7. Ausweiskarte nach einem oder mehreren der vorherge
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet
daß die Ausweiskarte (19) weitere mit Hilfe eines Laser
strahls eingebrachte visuelle Kennzeichnungsmerkmale (27)
in anderen Darstellungsformen trägt.
8. Ausweiskarte nach einem oder mehreren der vorherge
henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kartenoberfläche zumindest im Bereich der Pla
teaus (21 a, 21 b) ein mechanisch eingeprägtes Mikrorelief
(32) trägt.
9. Verfahren zur Herstellung einer Ausweiskarte mit min
destens einer Kartenoberfläche aus Kunststoff, die in
einem Teilbereich Schriftzeichen bzw. Symbole in einer
als Druckstock verwendbaren Reliefstruktur aufweist, da
durch gekennzeichnet, daß
- - die als Druckstock verwendbaren Zeichen, Symbole etc. in zwei voneinander unabhängigen Verfahrensschritten gebildet werden, wobei
- - in einem Verfahrensschritt der Kartenkörper in den Bereichen, in dem die Zeichen einzubringen sind, zur Bildung von sich über die restliche Kartenoberfläche erhebenden flächigen Plateaus verformt oder durch Auf bringung zusätzlicher Schichten in seiner Dicke ver größert wird und
- - in einem anderen Verfahrensschritt im Bereich dieses Plateaus mindestens eine Kunststoffschicht des Karten körpers zur Ausbildung der den Zeichen, Symbolen etc. entsprechenden Reliefstruktur lokal unter Einwirkung eines Laserstrahls in ihrem Volumen vergrößert wird.
10. Verfahren zur Herstellung einer Ausweiskarte nach
Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Bildung der Plateaus das Ausweiskartenmaterial in
einer Prägestation zumindest lokal durch Einwirkung eines
hochfrequenten elektrischen Wechselfeldes erweicht und
mechanisch verformt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß die zur Erzeugung des elektrischen
Wechselfeldes verwendeten Elektroden gleichzeitig die
Prägeformen zur Ausbildung der Plateaus bilden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß mindestens eine der Elektroden
vorgeheizt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Elektroden Aussparungen auf
weisen, um bestimmte Bereiche der Karte von mechanischen
Belastungen bei der Erzeugung der Plateaus fernzuhalten.
14. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
der zur Erzeugung der Volumenvergrößerung verwendete La
ser im Pulsbetrieb betrieben wird, wobei die Pulsfrequenz
und die Aufzeichnungsgeschwindigkeit so gewählt werden,
daß sich zeitlich aufeinanderfolgende Pulse auf der
Kartenoberfläche zumindest teilweise örtlich überlagern.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß außerhalb des Plateaubereichs eine
Laserbeschriftung ohne gleichzeitige Ausbildung einer
Reliefstruktur durchgeführt wird, wobei der Laserstrahl
in nicht überlappender Form und entsprechend geringer
Intensität über die Ausweiskartenoberfläche geführt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Aufzeichnung durch
punkt- oder linienweise Abtastung der Karte erfolgt.
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