DE60219216T2 - Verfahren zur herstellung eines sicherungsstreifens mit einem eingebetteten mikrochip, sicherungsstreifen und dokument mit dem streifen - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsfadens, welcher mit einem Mikrochip ausgestattet ist, einen Sicherheitsfaden und ein Dokument mit dem Faden.
  • Es ist bereits bekannt, ein Dokument, wie zum Beispiel eine Banknote, mit einem Sicherheitsfaden zu versehen, um eine Möglichkeit vorzusehen, zu verifizieren, ob die Banknote echt ist oder nicht. Ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Sicherheitsfadens ist in der italienischen Patentanmeldung MI2001A001914 offenbart. Für den öffentlichen Gebrauch erlaubt solch ein Sicherheitsfaden eine einfache visuelle Prüfung.
  • Jedoch bleibt es ein Bedürfnis, die Banknote mit maschinenlesbaren Informationen zu versehen.
  • DE 198 33 746 A1 offenbart einen typischen Sicherheitsfaden mit einem Substrat, einem Trägermaterial, welches an dem Substrat vorgesehen ist, einem Mikrochip, welcher an oder wenigstens teilweise eingebettet in das Trägermaterial fest befestigt ist.
  • EP 1254765 A1 offenbart einen weiteren Sicherheitsstreifen ohne irgendeinen Mikrochip.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsfadens und einen typischen Sicherheitsfaden bzw. Sicherheitsstreifen vorzusehen, welche eine variable Positionierung des Mikrochips in einem variablen Abstand ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch das Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsfadens mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch den Sicherheitsfaden mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.
  • Die Erfindung ist, wie es in den abhängigen Ansprüchen definiert ist, weiterentwickelt.
  • Mit dem kontinuierlichen Fortschritt der Technologie, speziell der Miniaturisierungstechnik von Mikroprozessoren, wurde ein Mikrochip entwickelt, welcher eine geeignete Abmessung für die Verwendung in Plastik- oder Papierdokumenten hat.
  • Die Erfindung sieht vorteilhaft ein Verfahren zum präzisen Auftragen solch eines Mikrochips in einem Sicherheitsfaden vor, und auch einen Sicherheitsfaden, welcher in der Lage ist, den Mikrochip unterzubringen. Dadurch ist der Mikrochip fest an oder eingebettet in den Faden befestigt. Die so hergestellte Sicherheit ist beispielsweise für Banknoten, Pässe oder Passagierscheine geeignet.
  • Die Auftragung des Mikrochips kann vorteilhaft in einer Papiermühle während der Produktion des Papiers ausgeführt werden. Der Sicherheitsfaden bzw. Sicherheitsstreifen mit dem in diesem eingearbeiteten Mikrochip kann durch ein konventionelles System, wie es in einer Papiermühle verwendet wird, in das Papier eingebracht werden.
  • Im Folgenden wird die Erfindung auf der Basis von bevorzugten Ausführungsformen von dieser mit Bezug auf die Figuren beschrieben.
  • 1 zeigt ein Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsfadens, welcher mit einem Mikrochip ausgerüstet ist, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 zeigt eine strukturelle Ansicht eines Fadens gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
  • 3 zeigt eine strukturelle Ansicht eines Fadens gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
  • Die Ausführungsform, welche in 1 gezeigt ist, wird auf die Papiererzeugung in einer Papiermühle angewendet, wobei ein Sicherheitsfaden 1 zum Beispiel in Banknoten eingebracht wird. Jedoch ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt.
  • Der Sicherheitsfaden 1 ist durch ein Substrat gebildet, welches ein Band oder Film sein kann, vorzugsweise aus Polyester.
  • In einem ersten Schritt wird das Substrat, welches gewöhnlich ein transparenter oder bedruckter Polyesterfilm ist, unter Vakuum mit Aluminium und/oder Kupfer etc. mit einer Dicke von 6 bis 50 μm metallisiert bzw. metallbeschichtet.
  • Danach wird auf wenigstens einer Seite des Substrats ein geeignetes Trägermaterial aufgebracht, welches schnell (vorzugsweise innerhalb weniger Millisekunden) vom seinem festen Zustand in einen weichen oder „gummiartigen" Zustand gebracht werden kann.
  • Als das Trägermaterial wird ein thermoplastisches Material, welches ein Harz mit einem niedrigen Schmelzpunkt (ungefähr 70°C) aufweist, beispielsweise durch Anstreichen, Transferieren, Sprayen aufgebracht. Noch ausführlicher ist, als das thermoplastische Material, Wachs, Vinylpolymer, Polyurethan oder irgendein anderes Polymer oder Verbundstoff, welches in Lösungsmitteln auf Wasserbasis oder auf Lösungsmittelbasis verteilt ist, geeignet, vorausgesetzt sie habe die Fähigkeit, ihren Zustand von fest in einen weichen oder „gummiartigen" Zustand zu ändern. Die Menge dieses Materials hängt von dem Typ und der Fähigkeit, seinen Zustand zu ändern, ab. Zum Beispiel können Wachs, Vinylpolymere, Polymere oder Paraffin in einen lösungsmittelbasierten Lack gelegt sein und auf den Film aufgebracht werden. Optional kann das thermoplastische Material einem Walzprägungs- oder Schablonendruckprozess unterzogen werden, wobei die Dicke einer Auftragung in einem getrockneten Zustand ungefähr 10 μm ist.
  • Um die Anhaftung des thermoplastischen Materials zu verbessern, kann eine spezielle Behandlung zum Verstärken der Anhaftung ausgeführt werden, bevor das thermoplastische Material aufgetragen wird.
  • Sobald der Lack aufgetragen und getrocknet wurde, stellt er eine Versiegelung bzw. Abdichtung gegenüber der Atmosphäre bereit, und der Film wird in Streifen mit einer Breite von ungefähr 0,5 bis 6 mm geschnitten, insbesondere, wenn der Faden 1 mittels eines vollständigen Einschlusses oder einer Fenstertechnik in das Papier eingebracht werden soll.
  • Alternativ wird der Film in größeren Größenordnungen beibehalten, falls der Film in Bänder umgeformt wird, und wird deshalb auf die Oberfläche einer anderen Endauflage aufgebracht.
  • Falls der Faden 1 zusammen mit dem Mikrochip 2 in das Papier eingebracht werden soll, hat der Faden 1 vorzugsweise eine Breite von 2,5 mm, was notwendig ist, um einen Mikrochip 2 unterzubringen, weil ein konventioneller Mikrochip 2 Seitenlängen von 0,5 mm bis 1,5 mm hat.
  • Nach einem Schneiden des Films in Fäden 1, werden die Fäden 1 um Spulen bzw. Trommeln (nicht gezeigt), wie sie gewöhnlich für die Sicherheitsfäden 1 verwendet werden, aufgewickelt.
  • Der dementsprechend gewickelte Faden 1 ist auf angemessenen Bändern bzw. Rollen 3 angeordnet, welche eine Motorspindel aufweisen, welche den Faden 1 in einer kontrollierten Weise abwickelt, um eine konstante Abgabe zu erhalten.
  • Beim Abwickeln des Fadens 1 wird der Faden 1 durch einen Kontakt mit einem Heizzylinder 4 erwärmt bzw. erhitzt. Das Verfahren zum Erhitzen bzw. Aufwärmen und zum Verändern des Zustands des Lacks kann auch ein mechanischer Vorgang sein, zum Beispiel mittels eines Kontakts des Polyesters mit einer Heizquelle 4. Alternativ wird der Faden 1 durch einen Strahl bestrahlt, welcher Wärme emittiert, wie zum Beispiel ein Laserstrahl, ein Infrarotstrahl oder ein Ultraviolettstrahl (nicht gezeigt).
  • Angesichts der wärmeempfindlichen Eigenschaft von Wachsen werden mehrere 10 μm des vorher aufgetragenen Verbundmaterials erweicht (es ist offensichtlich, dass die Erweichung durch irgendein Heizsystem ausgeführt werden kann).
  • Nach dem Erweichen bzw. Aufweichen fällt der Mikrochip 2 von einem angemessenen Verteiler 5 auf den Faden 1, wobei der Mikrochip 2, welcher auf den Faden 1 fällt, in diesen eingebettet wird.
  • Wenn der Mikrochip angemessen deponiert bzw. aufgetragen ist, wird ein Nachbehandlungs- bzw. Härtungsvorgang des Trägermaterials ausgeführt, vorzugsweise durch Kühlen des Trägermaterials. Direkt nach dem Kühlvorgang durch eine Luftkühleinrichtung 6 kehrt der Verbundstoff in seinen festen Zustand zurück und hält und trägt den Mikrochip 2. Auch in diesem Fall kann der Kühlvorgang auf unterschiedlichen Wegen ausgeführt werden.
  • An diesem Punkt wird der Faden 1 zusammen mit dem Mikrochip 2 in das Innere eines Papierverbunds 7 geliefert, wenn das Papier hergestellt ist.
  • In dieser Ausführungsform der Papiererzeugung werden der Start der Impulse für den Fall des Mikrochips 2 von dem Verteiler 5 und der Kühlvorgang beispielsweise durch die Erfassung eines korrespondierenden Registers 8 in einem Wasserzeichenzylinder 9 gesteuert. Dadurch wird der Mikrochip 2 mit dem Wasserzeichen der Banknote in ein Register eingetragen bzw. eingeführt. Als die Steuereinrichtung kann irgendeine konventionelle Einrichtung, welche auf dem Gebiet der Papiererzeugung bekannt ist, verwendet werden.
  • Von der Geschwindigkeit, mit der das Papier erzeugt wird, und von der relativen Dicke des Lacks abhängend, wenn der Lack noch in dem gummiartigen Zustand ist und schon den Mikrochip 2 an sich deponiert bzw. aufgetragen hat, kann eine Presseinrichtung (nicht gezeigt) verwendet werden, welche zwei Gummischichten oder zwei Gummizylinder vorsieht, welche durch einen festen Spalt dazwischen voneinander beabstandet sind, und welche den Mikrochip 2 in den Lack drücken, bis der Mikrochip 2 in diesem eingebettet ist.
  • Als ein Zahlenbeispiel kann das Polyestersubstrat eine Dicke von 10 μm haben, auf welchem unter Vakuum Aluminium mit einer Dicke von 0,2 μm deponiert bzw. aufgetragen ist. Auf dem Aluminium wird ein Vinylschutzlack aufgebracht, welcher eine Dicke von ungefähr 2 μm hat. Auf dem Schutzlack wird ein wärmeempfindlicher Lack aufgebracht, um eine Schicht von 10 μm des wärmeempfindlichen Lacks in dem getrockneten Zustand zu erhalten. Folglich ist die Gesamtdicke des Fadens 1 ungefähr 22 bis 23 μm.
  • Wenn der wärmeempfindliche Lack aktiviert ist, und wenn der Mikrochip 2 auf ihn gefallen ist, welcher zum Beispiel eine Dicke von 60 μm hat, kann der Mikrochip 2 einige μm eingebettet werden.
  • Dann wird der Faden 1 optional zwischen zwei Zylindern (nicht gezeigt) der Presseinrichtung durchgeführt, welche mit einem Spalt von 75 μm zu einander beabstandet sind, so dass der Mikrochip 2 um wenigstens 8 bis 9 μm in dem wärmeempfindlichen Lack eingebettet ist.
  • Es ist offensichtlich, dass die bevorzugten Zahlenwerte geändert werden können, gemäß den Materialien welche verwendet werden, speziell das Zielmaterial, welches danach den Faden 1 mit dem eingebetteten Mikrochip 2 empfangen wird.
  • Der Vorteil der Erfindung ist die Möglichkeit, den Mikrochip 2 in einem variablen Abstand zu positionieren. Dadurch ist es nicht notwendig, zum Beispiel ein vorher errichtetes Fadenlager zu verwenden, was übermäßige Kosten bedeuten würde. Darüber hinaus sind der Faden 1, welcher zur Unterbringung des Mikrochips 2 geeignet ist, und der Mikrochip 2 an sich dieselben für alle Banknoten, unabhängig von der Art der Banknoten. Andererseits sind Daten oder Signale, während des Erzeugungsvorgangs in der Papiermühle, programmierbar und von dem Sicherheitsfaden 1 maschinenlesbar.
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen des Aufbaus des Fadens mit Bezug auf 2 und 3 beschrieben. Als eine Alternative zu dem Faden 1, welcher in der Ausführungsform von 1 verwendet wird, kann der Faden in der folgenden Art und Weise ausgeführt sein.
  • 2 zeigt einen Faden 11, welcher ein Substrat 12 aus Polyester oder Polypropylen aufweist.
  • Auf dem Substrat 12 ist eine mittlere Schicht 13 aufgebracht, welche spezifische Buchstaben, Zeichen, Daten oder irgendwelche andere Informationen trägt, welche einer Individualisierung eines Dokuments dienlich sind, in welches der Faden 11 eingefügt werden soll. Die mittlere Schicht 13 hat vorzugsweise eine Dicke von 6 bis 50 μm.
  • Diese mittlere Schicht 13 kann einen Lack oder gefärbte Tinten bzw. Druckfarben (beispielsweise rot, grün, blau, gelb) aufweisen. Die Lacke oder Tinten bzw. Druckfarben können der Reihe nach und/oder komplett oder teilweise überlappend aufgebracht sein. Alternativ kann der Lack oder Tinte bzw. Druckfarbe mit dem Substrat aus Polymer gemischt sein. Die mittlere Schicht 13 kann Licht mit langen oder kurzen Wellenlängen (um 360 nm oder 254 nm) absorbieren. Die mittlere Schicht 13 kann einen fluoreszierenden Farbstoff aufweisen.
  • Alternativ kann die mittlere Schicht 13 einen Lack oder eine Tinte bzw. Druckfarbe aufweisen, welche eine chromatische Variation bzw. Veränderung zeigt, gemäß dem Beugungswinkel. Auch in diesem Fall kann der Lack oder die Tinte der Reihe nach und/oder komplett oder teilweise überlappend aufgetragen sein.
  • Alternativ kann die mittlere Schicht 13 eine magnetische Tinte aufweisen, welche durch kontinuierliches, diskontinuierliches Aufbringen der magnetischen Tinte oder in einer Art wie SISMA, was ein Mantegazza Patent ist, unterschiedliche Koerzitivitäten hat.
  • Alternativ kann die mittlere Schicht 13 Bilder oder Hologramme irgendeines Typs aufweisen, das heißt Exelgramme, Pixelgramme, Punktraster, die in einer zweidimensionalen oder dreidimensionalen Art abgebildet sind.
  • Alternativ kann die mittlere Schicht 13 ein metallisches Material aufweisen, welches unter Vakuum aufgebracht sein kann, wie zum Beispiel Aluminium, Kupfer, Nickel, die eine Lichtreflektionseigenschaft oder einen größeren Glanz haben. Es ist offensichtlich, dass die metallischen Materialien in unterschiedlichen Quantitäten, Dicken und Arten aufgebracht werden können.
  • Die mittlere Schicht 13 ist durch irgendetwas von dem Vorangehenden mit Unterbrechungen oder sogar einem teilweise Fehlen von Material gebildet. Die Materialien können in einer negativen oder positiven Art und Weise aufgebracht sein. Alternativ kann die mittlere Schicht 13 Substanzen zum Prüfen des Magnetwiderstands oder einer Induktivität aufweisen, zum Beispiel „Micro Tag".
  • Alternativ kann die mittlere Schicht 13 einen Lack oder eine Tinte aufweisen, die leitend bzw. leitfähig, transparent (zum Beispiel Polyanilin) oder visuell (zum Beispiel ein auf Silber basierender Lack oder Tinte) sind.
  • Auf der mittleren Schicht bzw. Mediumschicht 13, wie sie vorangehend beschrieben ist, ist ein hitzeempfindliches Trägermaterial 14 aufgebracht. Vorzugsweise ist das hitzeempfindliche Material 14 ein thermoplastisches mit einer Dicke von ungefähr 10 μm.
  • 3 zeigt eine strukturelle Ansicht eines Fadens 21 gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
  • Der Faden 21 gemäß dieser Ausführungsform hat das Substrat 22 und die mittlere Schicht bzw. Mediumschicht 23 in der selben Art wie der Faden 11, welcher in 2 gezeigt ist.
  • Anstelle des wärmeempfindlichen Trägermaterials ist ein haftendes Trägermaterial oder ein Klebstoffträgermaterial 24 auf die mittlere Schicht 23 aufgebracht. Das haftende Trägermaterial 24 kann eine Dicke von ungefähr 8 μm haben. Der Mikrochip 2 ist an das haftende Trägermaterial 24 angehaftet.
  • Vorzugsweise ist eine zusätzliche silikonierte Schicht 25 auf das haftende Trägermaterial 24 aufgebracht. Die silikonierte Schicht 25 kann Papier mit einer Dichte von 45 bis 90 g/m2 oder Polyester mit einer Dicke von 10 bis 20 μm aufweisen. Obwohl es nicht in den Figuren gezeigt ist, kann die silikonierte Schicht 25 alternativ auf jener Seite des Fadens 21 aufgebracht sein, welche dem haftenden Trägermaterial 24 gegenüberliegt. Dies ist vorteilhaft, insbesondere wenn der Faden 21 um eine Spule herum aufgewickelt ist (im Allgemeinen kann die silikonierte Schicht 25 auch an dem wärmeempfindlichen Material 24 des Fadens gemäß der Ausführungsform, welche in 2 gezeigt ist, vorgesehen sein).
  • Alternativ kann der Faden sowohl das wärmeempfindliche Trägermaterial 14 als auch das haftende Trägermaterial 24 aufweisen.
  • Die Erfindung wurde mit Bezug auf die bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Jedoch ist es für den Fachmann offensichtlich, dass die Erfindung in verschiedenen Richtungen modifiziert sein kann. Solch Modifikationen sind auch innerhalb des Schutzumfangs, welcher durch die Ansprüche definiert ist.
  • Zum Beispiel kann der Mikrochip 2 eine Antenne (nicht gezeigt) für eine drahtlose Datenübertragung aufweisen.

Claims (12)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsfadens oder -streifens (1; 11) mit einem Mikrochip (2), welches die Schritte aufweist: Versehen eines Trägermaterials (14) an einem Substrat (12, 13); Aufweichen des Trägermaterials (14), vorzugsweise durch Erwärmen des Trägermaterials (14); Deponieren eines Mikrochips (2) auf oder wenigstens teilweise in dem aufgeweichten Trägermaterial (14); und Härten des Trägermaterials (14), vorzugsweise durch Kühlen des Trägermaterials (14).
  2. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsfadens (1; 11) nach Anspruch 1, wobei das Trägermaterial (14) ein wärmeempfindliches Material ist, vorzugsweise ein thermoplastisches Material, welches ein Harz mit einem niedrigen Schmelzpunkt enthält, wie zum Beispiel Wachs, Vinylpolymer, Polyurethan oder irgendein Polymer oder ein Verbundstoff, welche in Lösungsmitteln auf Wasserbasis oder in irgendeinem Lösungsmittel verteilt sind, welches die Eigenschaft hat, seinen Zustand von fest zu weich zu ändern.
  3. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsfadens (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei in dem Schritt des Aufweichens des Trägermaterials (14) das Trägermaterial (14) durch einen Kontakt mit einer Heizeinrichtung (4) oder durch Wärmestrahlung erwärmt wird, vorzugsweise durch einen Infrarotstrahl und einen Ultraviolettstrahl oder einen Laserstrahl.
  4. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsfadens (1; 11) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei in dem Schritt des Deponierens des Mikrochips (2) der Mikrochip (2) auf das aufgeweichte Trägermaterial (14) fällt und wenigstens teilweise durch seine eigene Schwerkraft in das Trägermaterial (14) einsinkt.
  5. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsfadens (1; 11) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei in dem Schritt des Deponierens des Mikrochips (2) der Mikrochip (2) auf dem Trägermaterial (14) positioniert wird und danach, wenn das Trägermaterial (14) noch weich ist, der Mikrochip (2) durch eine Presseinrichtung in das Trägermaterial (14) gepresst wird.
  6. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsfadens (1; 11) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, welches einen Schritt des Aufwickelns des Sicherheitsfadens (1) um eine Spule (9) aufweist.
  7. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsfadens (1; 11) nach Anspruch 6, wobei ein Zeitablauf des Aufweichens des Trägermaterials (14), des Deponierens des Mikrochips (2) und/oder des Härtens des Trägermaterials (14) in Übereinstimmung mit einem Wickelbetrieb der Spule (9) festgelegt ist.
  8. Verfahren zur Herstellung eines Sicherheitsfadens (1; 11) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei die Spule (9) ein Wasserzeichenzylinder (9) ist, welcher Registerkerben hat und den Sicherheitsfaden (1) in ein Papierverbund (7) transportiert, und der Zeitablauf des Aufweichens des Trägermaterials (14), des Deponierens des Mikrochips (2) und/oder des Härtens des Trägermaterials (14) in Übereinstimmung mit einer Erfassung der Registerkerben (8) festgelegt ist.
  9. Sicherheitsfaden (1; 11; 21) mit einem Substrat (12; 22), vorzugsweise aus Polyester; einem Trägermaterial (14; 24), welches auf dem Substrat (12; 22) vorgesehen ist, einem Mikrochip (2), welcher an dem Trägermaterial (14; 24) unbeweglich befestigt oder wenigstens teilweise in dieses eingelassen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägermaterial (14; 24) ein wärmeempfindliches Material oder ein Haft- oder Klebematerial (24) ist, welches vorzugsweise permanent wirksam ist, wobei eine silikonisierte Schicht (25) entfernbar auf dem Haft- oder Klebematerial (24) abgelagert ist, oder wobei eine silikonisierte Schicht (25) an der Seite des Fadens abgelagert ist, welche gegenüber des Haft- oder Klebematerials (24) ist.
  10. Sicherheitsfaden (1; 11; 21) nach Anspruch 9, wobei der Mikrochip (2) eine Antenne für einen berührungslosen Datentransfer aufweist.
  11. Sicherheitsfaden (1; 11; 21) nach Anspruch 9, wobei der Faden (1; 11; 21) vorzugsweise zwischen dem Substrat (12; 22) und dem Trägermaterial (14; 24) eine mittlere Schicht (13; 23) aufweist, welche spezifische Buchstaben, Zeichen, Hologramme, Daten oder irgendwelche andere Informationen auf einem magnetischen Medium, metallischen Medium, fluoreszierenden Medium, bedruckten Medium oder irgendeinem anderen Medium trägt.
  12. Dokument, vorzugsweise ein Papierdokument, welches den Sicherheitsfaden (1; 11; 21) gemäß irgendeinem der Ansprüche 9 bis 11 aufweist.
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