EP0308904A2 - Mehrschichtige als Druckstock verwendbare Ausweiskarte und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Abstract

Eine Ausweiskarte wird mit einem als Druckstock verwendbaren Zeichensatz versehen, wobei die durch Lasereinwirkung hervorrufbare "natürliche Aufschäumbarkeit" der bei Ausweiskarten allgemein verwendeten Kunststoffmaterialien wie PVC und Polycarbonat genutzt wird, um eine für einen eindeutigen Abdruck der Schriftzeichen ausreichende Reliefhöhe zu erreichen. Die normgerechte Gesamthöhe der Prägezeichen bezogen auf die restliche Kartenoberfläche wird durch eine zusätzliche Verformung des Kartenkörpers im Prägezeichenbereich unter Ausbildung flächiger Plateaus erreicht.

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, Bar­zahlungskarten, Berechtigungskarten oder dergleichen wer­den in den verschiedensten Gebieten eingesetzt, zu denen z. B. der bargeldlose Zahlungsverkehr, Zugangskontroll­systeme und verschiedenste Dienstleistungssysteme geho­ren. Diese Ausweiskarten weisen in der Regel auf den Kar­teninhaber bezogene Daten auf, die beim sogenannten Per­sonalisierungsvorgang aufgebracht werden. Eine verbreite­te Form der möglichen Darstellung dieser Zeichen ist die Hochprägung, bei der die benutzerbezogenen Daten von der Ausweiskartenrückseite zur Kartenvorderseite hin relief­formig 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 leich­ter möglich, sondern auch die Lesbarkeit der Daten häufig stark eingeschränkt.
• Trotz dieser erheblichen Nachteile findet diese Persona­lisierungsform doch eine breitere Anwendung, insbesondere bei Kreditkarten, da der als Druckstock verwendbare Zei­chensatz 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 ge­prägten Daten wurden bereits Vorschläge gemacht, wie durch zusätzliche Maßnahmen die aufgeprägten Zeichen ge­gen Veränderungen geschützt werden können (DE-PS 32 48 784, DE-PS 33 14 327).
• Andere Entwicklungen versuchten, durch andere Verfahrens­techniken Zeichen herzustellen, die ebenfalls als Druck­stock verwendbar sind, aber nicht in der einfachen Form gefälscht werden können.
• So ist z.B. aus der DE-OS 22 23 290 ein Verfahren be­kannt, bei dem die geprägten Daten nur auf einer Karten­oberfläche in Erscheinung treten. Bei diesem Verfahren werden die Personalisierungsdaten in Metallplatten einge­prägt und bei der Kaschierung der Ausweiskarte in die Kartenoberfläche übertragen. Während des Kaschiervorgangs erweicht das Kartenmaterial und fließt in die Vertiefun­gen der Metallplatte ein, ohne auf der Rückseite ein Ne­gativrelief 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 Metall­platte mit den entsprechend eingravierten Personalisie­rungsdaten hergestellt werden muß und dieser Personali­sierungsvorgang ein von der Kartenfertigung nicht trenn­barer 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 beson­ders fälschungssicheren Form vorliegen. Das dort vorge­stellte 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 Aufschäum­prozesses bzw. Aktivierung der Treibmittel notwendige Wärme erzeugt. Durch entsprechende Wahl des Kunststoffma­terials, des Treibmittels und der Laserparameter wie In­tensität etc. kann dieser Aufschäumprozeß gezielt durch­geführt werden, um die Zeichen normgerecht bezüglich ih­rer Abmaße und ihrer Reliefhöhe zu erzeugen. Gleichzeitig kann diese Aufschäumung mit einer Verfärbung des Kunst­stoffmaterials verbunden sein, so daß sich der vormals noch notwendige Einfärbungsprozeß erübrigt. Da die Ver­färbung in dem Kunststoffmaterial selbst erfolgt und zu­dem 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 hierfür geeignete Kunststoffe und Treib­mittel bekannt sind, kann die Notwendigkeit des Einbaus derartiger Kunststoffschichten in einigen Fallen 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, individuel­len Beschriftungsmöglichkeit, eine Ausweiskarte zu schaf­fen, die auch ohne den Einsatz spezieller schäumbarer Folien mit einem normgerechten Prägezeichensatz ausge­stattet werden kann.
• Diese Aufgabe wird durch im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
• Die Erfindung geht von der Idee aus, die durch Laserein­wirkung hervorrufbare "natürliche Aufschäumbarkeit" von bei Ausweiskarten allgemein verwendeten Kunststoffmate­rialien 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 Karten­oberfläche durch eine zusätzliche Verformung des Karten­körpers im Prägezeichenbereich zu realisieren.
• Wie aus der DE-PS 31 51 407 bekannt, entstehen bei der Einwirkung eines Laserstrahls mit entsprechender Intensi­tät in einem für den Laserstrahl empfindlichen bzw. sen­sibilisierten Kunststoffmaterial Gasbläschen und feine schwarze Punkte, die nicht nur eine Verfärbung des Mate­rials, sondern auch eine Volumenvergrößerung des Kunst­stoffmaterials zur Folge haben (dieser Nebeneffekt blieb in der genannten Druckschrift unberücksichtigt).
• Bei der vorliegenden Erfindung wird nun diese durch die Gasbläschen entstehende Volumenvergrößerung gezielt ge­nutzt, 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 Festig­keit verliert.
• Durch entsprechende Optimierung der Material- und Verfah­rensparameter (Kunststoffmaterial, Schichtaufbau, Schichtdicke, Laserintensität, Strahlführung etc.) las­sen sich daher Zeichen in einer für einen Abdruck aus­reichenden Reliefhöhe erzeugen, wobei die Oberfläche im Zeichenbereich nur unmerklich beeinflußt wird und insbe­sondere 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 Auf­platzern 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 aufwei­sen muß. Für einen mechanischen Abdruck von Reliefzeichen ist im Prinzip eine Reliefhöhe von ungefähr 100 Ì be­reits 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 Re­liefhöhe (360 Ì) über der Kartenoberfläche durch Ver­formung 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 ver­wendet wird, das etwas weniger empfindlich auf die Laser­einwirkung 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 ausge­bildet werden, können durchaus eine größere Fläche umfas­sen, z. B. die Fläche einer oder mehrerer Schriftzeichen­zeilen 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. Letzte­res Verfahren hat den Vorteil, daß durch entsprechende Ausbildung der Elektroden, die gleichzeitig den Präge­stempel bilden, die Karte nur in den tatsächlich zu ver­formenden Bereichen thermisch belastet werden muß. Wie später noch gezeigt, kann dieser Umstand auch dazu ge­nutzt werden, die Plateaubildung im Anschluß an die La­serbeschriftung durchführen zu können.
• Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, daß die üblichen aus der Kartenfertigung bekannten Mate­rialien 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 Ver­färbung (Schwärzung), die bis in den opaken Kartenkern reichen kann, irreversible Veränderungen des Kunststoff­materials sind. Derartige einmal erzeugte Zeichen sind weder chemisch noch mechanisch rückbildbar.
• Der Kartenfertigungs- und der Personalisierungsvorgang sind zudem zwei völlig voneinander unabhängige Verfah­rensstadien. Die Personalisierung kann damit den letzten Arbeitsgang in der Herstellung der Ausweiskarten darstel­len. Wesentliche Vorteile dieses Umstands ist z. B., daß in der Kartenfabrikation anfallende "Ausschußkarten" be­reits vor dem Personalisierungsvorgang ausgesondert wer­den können bzw. bereits personalisierte Karten nicht mehr durch nachträgliche Fertigungsschritte gefährdet werden.
• Die durch die natürliche "Schaumfähigkeit" des Kunst­stoffmaterials erreichten Reliefstrukturen weisen außer­dem auch eine ausreichende Festigkeit auf, die für die häufige spätere Benutzung in den eingangs erwähnten Im­printern zum Abdruck der benutzerbezogenen Daten notwen­dig 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 einzu­bringen.
• Des weiteren kann neben der Schrift mit der Reliefstruk­tur auch eine Schrift ohne Reliefstruktur erzeugt werden, wobei der Laserstrahl in seiner Intensität und in der Abtastgeschwindigkeit entsprechend in später noch zu er­läuternder Weise gesteuert werden muß. Damit ist eine Beschriftung der Ausweiskarte auch z. B. in dem Bereich möglich, in dem normalerweise rückseitig der Magnetstrei­fen angeordnet ist. Eine Schrift mit einer Reliefstruktur würde sich hier negativ auf die Ablesefähigkeit der Mag­netdaten auswirken, da in diesem Bereich angeordnete Transportrollen den ruhigen Kartentransport beeinträchti­gen.
• Weitere Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen und den folgenden Ausführungsbeispie­len zu entnehmen, die anhand der Zeichnungen näher er­läutert 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, 9, 10 weitere Ausführungsformen,
• Fig. 8 einen Ausschnitt aus der Prägevorrich­ tung.
• Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Ausweiskarte 1, wie z. B. eine Kreditkarte, mit dem für sie typischen Informations­inhalt. Dies ist z. B. die Angabe des ausgebenden Kredit­instituts 2, die z. B. drucktechnisch auf das Kartenin­lett aufgebracht werden. Des weiteren weist die Karte ein Echtheitsmerkmal 3, wie z. B. ein in die Deckfolie eingebettetes oder aufgeklebtes Hologramm auf. Die Berei­che 4a und 4b der Karte, sind gemäß der internationalen Norm für die Hochprägezeichen 5 reserviert, die im Be­reich 4b 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 Karten­schichten, in einer entsprechenden Prägepresse einge­prägt. 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 ei­nem hier beispielhaft gezeigten zweischichtigen Aufbau. Ein opaker Kartenkern 7 trägt z. B. ein- oder beidseitig ein Druckbild 8 und in seiner Rückseite ist ein Magnet­streifen 9 eingelassen. In einer Aussparung des Karten­kerns kann unter anderem ein elektrischer Schaltkreis eingebettet sein (in der Fig. nicht gezeigt). Die Präge­zeichen 5 wurden durch Einpressen von der Rückseite her und entsprechender Verformung des Kartenkörpers einge­bracht, 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 an­schließend die gleiche Karte wieder mit veränderten Daten neu geprägt werden kann. Auch die Entfernung und Wieder­aufbringung der Einfärbung bereitet dem Fälscher keine Probleme, da sich die Verfärbung mit einfachen Lösungs­mitteln entfernen läßt.
• Die Fig. 3 zeigt nun das Halbzeug 20 einer erfindungsge­mäßen 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 Teilbe­reiche 21a,b, in die die Hochprägezeichen eingebracht werden sollen, um einheitlich¼ 0,35 mm über der Kar­tenoberfläche angehoben. Die in der Fig. 3 der Ziff. 21a 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 auf­weisen. 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 drei­schichtigen Aufbau auf. Diese drei Schichten 22 - 24 sind die opake Kernschicht 22 und eine zweischichtige transpa­rente Deckschicht 23, 24. Die Kernschicht kann, wie vor­her bereits genannt, ein- oder beidseitig mit Druckbil­dern 25, 26 versehen werden und auch andere Sicherheits­merkmale tragen, wie z. B. einen Sicherheitsfaden, was­serzeichenähnliche Effekte oder andere Merkmale, die der Fälschungssicherheit des Kartenaufbaus dienen. Diese opa­ke Kernschicht 22 wird auf einer Seite durch eine ein-, bevorzugt aber zweischichtige transparente Deckfolie ab­gedeckt, die bezüglich der Materialwahl auf die Laserbe­schriftung 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 sen­sibilisiert ist- als die äußere Deckfolie 24. Mit diesem Aufbau können die Forderungen einer möglichst großen Vo­lumenvergrößerung bei gleichzeitigem Erhalt der Oberflä­chengüte der Karte in zufriedenstellender Weise entspro­chen werden. Diese Karte kann völlig fertiggestellt wer­denen d. h. bedruckt, kaschiert und geprägt werden, so daß nur noch als letzter Arbeitsgang im Rahmen der Personali­sierung die notwendigen Daten eingebracht werden müssen. Selbstverständlich kann die Karte auch rückseitig mit einer transparenten Deckfolie überzogen, mit einem Ma­gnetstreifen und/oder einem integrierten Schaltkreis aus­gestattet sein.
• In einer Personalisierungsstation werden die mittels La­ser 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 Pla­teaus 21a, b der Karte 19 geführt, wobei die Aufzeich­nungsparameter wie Intensität, Abtastgeschwindigkeit, Pulsfrequenz etc. so gewählt werden, daß sich eine mög­lichst starke Bläschenbildung 30 unter gleichzeitiger Erweichung der Folie ergibt, ohne daß es dabei im Ober­flächenbereich zu starken Aufplatzern und ausgeprägten Kraterbildungen kommt. Um die hierfür erforderliche In­tensität 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 Schicht­dicke von 100 bis 150 Ì gewahlt und für die äußere Deckfolie 24 eine Dicke von 150 bis 200 Ì. Diese insge­ samt 250 bis 350 Ì starke transparente Deckfolie läßt sich durch entsprechende Lasereinwirkung auf eine Dicke von 350 bzw. 450 Ì aufweiten. Wegen der lokalen Be­grenzung 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 Ì ergibt nun zusammen mit der durch die mechanische Prägung erzeugten Plateaubildung (¼ 0,36 mm) die für die Norm erforderliche Höhe H von 0,46 mm über der rest­lichen Kartenoberfläche. Versuche, diese Karte in den gängigen Imprintergeräten als Druckstock zu verwenden, zeigten hervorragende Druckqualität.
• Die Reliefbildung kann durch eine entsprechende Laser­strahlführung zusätzlich optimiert werden. Hierzu wird der im Pulsbetrieb betriebene Laser so über die Karten­oberfläche geführt, daß sich die zeitlich nacheinan­derfolgenden Pulse örtlich überlagern. Die Einwirkung des Laserstrahls auf das Material wird damit bei gleich­bleibender 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 Be­schriftung der Ausweiskarte ohne gleichzeitige Ausbildung eines Reliefs. Hier ist darauf zu achten, daß der Laser­strahl 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 Schwarzung in der sensibleren inneren Deckschicht und im wesentlichen keine sichtbare Bläschen­bildung 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 entsprechen­de Auf- und Abblendung des Laserstrahls an den ent­sprechenden Matrixpunkten erzeugt wird. Je nach Schrift­typ - mit oder ohne Relief - wird die Laserstrahlinten­sität 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 Laser­steuerung bzw. -intensität, gegebenenfalls verbunden mit einer partiellen Prägung (Plateau, Linsenraster) der Kar­te einzubringen.
• Die Fig. 7 zeigt eine weitere Ausfuhrungsform, 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 verfah­renstechnisch vertretbar, kann die Anzahl der Einzelfel­der auch der jeweiligen Anzahl der für den kartenindivi­duellen Schriftzug erforderlichen Zeichen angepaßt wer­den.
• Die Einzelplateaus oder die in den vorgenannten Beispie­len gezeigten großflächigen Plateaus können auf vielfäl­tige Weise erzielt werden. Bevorzugt wird ein Prägever­fahren, bei dem das Kunststoffmaterial der Karte 41 (Fig. 8) durch Einwirkung eines hochfrequenten elektri­schen Feldes erweicht wird und durch entsprechende Präge­formen verformt wird. Die Prägeformen können dabei direkt die Elektroden 40a, 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 me­chanischen Kaltverformung eine Verformung "ohne Erinne­rung" ist. Die HF-Verformung gestattet es weiterhin, die Bildung der Plateaus auch nach Ausbildung der Laserbe­schriftung durchzuführen. Der Prägestempel 40a weist hierzu im Kartenbereich, der die bereits gelaserten Re­liefdaten 43 trägt, eine Aussparung 42 auf, so daß sich die mechanische Wirkung der Prägestempel nur auf die Randbereiche des zu bildenden Plateaus konzentriert. Die gelaserten Reliefdaten bleiben daher bei dem Präge­vorgang unbeschädigt und dies gestattet es, die Prägung auch nach der Laserbeschriftung vorzunehmen. Diese Lösung hat somit den weiteren Vorteil, daß bei der Laserbe­schriftung, 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 Prägeverfah­ren herangezogen werden, so z. B. die bekannte Kaltver­formung bzw. die thermische Verformung. Des weiteren ist es auch möglich, direkt bei der Kaschierung der Karte eine Erhöhung der Kartenoberfläche im Hochprägedatenbe­reich zu bewirken. Hierzu können Matrizen mit dem ent­sprechenden Negativrelief zwischen die Karte und die Ka­schierplatte eingebracht werden. Da die Matrize hier im Gegensatz zu der Lehre der DE-OS 22 23 290 für alle Kar­ten gleich ist, stellt dies keinen allzu aufwendigen Ein­griff in die gängige Kartenfertigungstechnik dar. Die Plateaubildung beim Kaschiervorgang hat unter anderem den Vorteil, daß die rückseitige Oberfläche der Karte im ge­samten Bereich plan bleibt und das rückseitige Druckbild nicht, wie bei den bekannten Karten, durch die Durchprä­gung gestört wird.
• Die bei den genannten Verformungstechniken verwendeten Prägestempel können zusätzlich in ihrer Oberfläche ein Relief aufweisen, wodurch gleichzeitig mit der Plateau­bildung ein Prägemuster (32, Fig. 5) in die Kartenober­fläche eingeprägt wird. Dieses Prägemuster kann z. B. ein Mikrorelief, eine Texturierung, eine Folge von Zei­chen, Logos oder ähnlichen Symbolen darstellen. Die Kar­te enthält damit ein weiteres Merkmal, das die Nachbil­dung oder Veränderung wesentlich erschwert, insbesondere wenn ein in sich geschlossenes Muster über den gesamten Plateaubereich verläuft und nur durch die gelaserten Re­liefzeichen 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 Aus­führungsbeispiels. Die Karte wird damit in dem erforder­lichen Bereich um ca. 0,3 bis 0,4 mm in ihrer Dicke ver­größert. Die Ausbildung der Zeichen mit der Reliefstruk­tur erfolgt dann, wie oben bereits beschrieben, mittels eines Laserstrahls, wobei die Volumenvergrößerung durch Bläschenbildung verbunden mit einer gleichzeitigen Ver­färbung 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 Deckfolienauf­bau als Material für diese Zusatzfolie. Um einen späte­ren Austausch dieses Folienstücks zu verhindern, kann der Laserstrahl in seiner Intensität so gesteuert werden, daß auch der Kartenkern zumindest in seiner Oberfläche ge­schwärzt wird und die Benutzerdaten auch auf der Karten­kernschicht erkennbar sind.
• Die Plateaubildung mittels eines zusätzlichen Folien­stücks hat den Vorteil, daß die Kartenrückseite völlig plan bleibt und damit ein auf der Kartenrückseite be­findliches Druckbild nicht durch Einprägungen gestört wird. Außerdem gewinnen die Plateaus durch diese plane Kartenrückseite an Stabilität.
• Gerade bei flächenmäßig größeren Plateaus, die nach einem der vorgenannten Verfahren unter gleichzeitiger Ausbii­dung eines Negativreliefs auf der Kartenrückseite er­stellt werden, kann es vorkommen, daß die Plateaus durch die mechanischen Belastungen in den Imprintergeräten mit der Zeit durchgedrückt werden. Insbesondere im Mittenbe­reich der Plateaus weisen die Pragedaten dann nicht mehr die für die Erzeugung eines gut lesbaren Abdrucks erfor­derliche Höhe auf.
• Um dieser Abnutzungserscheinung zu begegnen, könnte die Auflagefläche für die Karte in den Imprintergeräten mit Stützelementen versehen werden, die in die Hohlräume der Kartenrückseite eingreifen und die Plateaus beim Druck­ vorgang abstützen. Vorzugsweise werden aber die auf der Kartenrückseite anliegenden Prägestempel oder Kaschier­platten im Plateaubereich zusätzlich noch mit Vertiefun­gen im Form von Bohrungen, Kanälen etc. ausgestattet, in die während der Plateaubildung das erweichte Kartenmate­rial einfließen kann.
• Die durch diese Vertiefungen gebildeten Strukturen in Form von Noppen, Stützschienen und anderer Profile dienen dann der rückseitigen Stützung und/oder Versteifung der plateauähnlichen Erhebungen. Die Fig. 10 zeigt schema­tisch eine derartige Karte 60 mit einer plateauähnlichen Erhebung 61 auf der Kartenvorderseite, das rückseitig durch ein Stützprofil 62 in Form von Stützschienen 63, die die Negativstruktur durchziehen, abgestützt wird.
• Ein Durchdrücken der Prägedaten im Laufe der Benutzung der Karte wird damit wirksam verhindert.

Claims (16)

1. Ausweiskarte mit wenigstens einer Kartenoberfläche aus Kunststoff, die in einem Teilbereich Schriftzeichen bzw. Symtole in einer als Druckstock verwendbaren Reliefstruk­tur aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
- diese Reliefstruktur in zwei Stufen gebildet ist, wo­bei
- die erste Stufe eine plateauähnliche Erhöhung (21a, 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 (21a, b) in Form der ein­ zubringenden Schriftzeichen bzw. Symtolen vorliegt.

2. Ausweiskarte nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Karte aus mindestens einem opa­ken Kartenkern (22) und einer im visuellen Spektralbe­reich transparenten, durch die Laserstrahlung aber ver­änderbare Deckfolie besteht.

3. Ausweiskarte nach Anspruch 2, dadurch gekenn­kennzeichnet, daß die Deckfolie zweischich­tig ist und das Kunststoffmaterial der außenliegenden Deckfolienschicht (24) ein im Vergleich zur innenliegen­den Deckfolienschicht (23) geringeres Absorptionsvermögen gegenüber dem Laserstrahl aufweist.

4. Ausweiskarte nach einem oder mehreren der vorhergehen­den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die plateauähnlichen Erhebungen (21a, 21b) größere Flächen zur Aufnahme mehrerer Prägezeichen (5) umfassen und die entsprechend vertieften Bereiche auf der Karten­ruckseite mit einem Stütz- und/oder Versteifungsprofil (62) versehen sind.

5. Ausweiskarte nach einem oder mehreren der vorhergehen­den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe aus der Höhe der plateauähnlichen Erhebungen (21a, 21b ) und der durch den Laserstrahl bewirkten Dickenzunahme (a) in der Deckfolie ca. 0,46 mm beträgt.

6. Ausweiskarte nach einem oder mehreren der vorhergehen­den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Karte (19) außerhalb der Plateaus (21a, 21b) mit ei­ner Laserbeschriftung (31) ohne gleichzeitige Reliefbil­dung versehen ist.

7. Ausweiskarte nach einem oder mehreren der vorherge­henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausweiskarte (19) weitere mit Hilfe eines Laser­strahls eingebrachte visuelle Kennzeichnungsmerkmale (27) in anderen Darstellungsformen trägt.

8. Ausweiskarte nach einem oder mehreren der vorherge­henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kartenoberfläche zumindest im Bereich der Pla­teaus (21a, 21b) ein mechanisch eingeprägtes Mikrorelief (32) trägt.

9. Verfahren zur Herstellung einer Ausweiskarte mit min­destens einer Kartenoberfläche aus Kunststoff, die in einem Teilbereich Schriftzeichen bzw. Symbole in einer als Druckstock verwendbaren Reliefstruktur aufweist, da­durch 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 Auf­bringung zusätzlicher Schichten in seiner Dicke ver­größert wird und
- in einem anderen Verfahrensschritt im Bereich dieses Plateaus mindestens eine Kunststoffschicht des Karten­körpers 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 gekenn­zeichnet, daß die zur Erzeugung des elektrischen Wechselfeldes verwendeten Elektroden gleichzeitig die Prägeformen zur Ausbildung der Plateaus bilden.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekenn­zeichnet, daß mindestens eine der Elektroden vorgeheizt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Elektroden Aussparungen auf­weisen, 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 La­ser 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 gekenn­zeichnet, 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 ge­kennzeichnet, daß die Aufzeichnung durch punkt- oder linienweise Abtastung der Karte erfolgt.

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