Die Erfindung betrifft taktile Elemente auf einem Trägersubstrat, wobei die taktilen Elemente im Digitaldruck durch Übereinanderdrucken mehrerer Schichten hergestellt werden und gegebenenfalls individualisiert sein können.
Die Erfindung betrifft taktile Elemente auf Trägersubstraten, die als Sicherheits- und Authentizitätsmerkmale auf Wertdokumenten, Datenträgern, Verpackungen und dergleichen Verwendung finden, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.
Taktile Elemente sind bereits als Identifikationsmerkmale oder Sicherheitsmerkmale auf Banknoten bekannt, aber auch als tastbare Merkmale für sehbehinderte oder blinde Menschen zur Erkennung von Produkten.
Diese bekannten taktilen Elemente werden derzeit mit einem aufwändigen bekannten Intaglio-Druckverfahren hergestellt.
Nachteil des Intaglio-Druckverfahrens ist, dass dieses Verfahren relativ aufwändig durchzuführen ist. Es müssen vorerst entsprechende Druckplatten bzw. Druckzylinder mit den, dem taktilen Merkmal entsprechenden unterschiedlichen Gravurtiefen hergestellt werden. Dies muss mit großer Präzision erfolgen. Die Anforderungen an die Prozesssteuerung und die Zusammensetzung und Konsistenz der Druckfarbe sind wegen dieser unterschiedlichen Gravurtiefen sehr hoch, damit auf Merkmal mit präzisen Linien- und Flächenabgrenzungen und nicht mit verschwommenen Motivbegrenzungen auf das Substrat übertragen werden kann.
Ferner ist es nicht möglich individualisierte taktile Merkmale herzustellen. Eine allfällige Individualisierung kann erst im Nachhinein mittels eines weiteren Verfahrensschrittes, beispielsweise zusätzlicher Bedruckung oder Abtrag definierter Bereiche aufwändig erfolgen.
Aufgabe der Erfindung war es individualisierbare taktile Elemente als Sicherheitselemente oder Authentizitäts- oder Identifikationsmerkmale bereitzustellen, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.
Gegenstand der Erfindung sind daher taktile Elemente auf einem Trägersubstrat, dadurch gekennzeichnet, dass die taktilen Elemente im Digitaldruck durch Übereinanderdrucken mehrere Schichten hergestellt werden.
Dadurch ist einerseits auch eine individualisierte Darstellung und Aufbringung der entsprechenden Merkmale möglich, andererseits können diese Merkmale mit hoher Präzision dargestellt werden.
Als Trägersubstrat für das erfindungsgemäße Sicherheitsmerkmal kommen beispielsweise Trägerfolien vorzugsweise flexible Kunststofffolien, beispielsweise aus PI, PP, MOPP, PE, PPS, PEEK, PEK, PEI, PSU, PAEK, LCP, PEN, PBT, PET, PA, PC, COC, POM, ABS, PVC in Frage. Die Trägerfolien weisen vorzugsweise eine Dicke von 5 - 700 µm, bevorzugt 5 - 200 µm, besonders bevorzugt 5 - 50 µm auf.
Femer können als Trägersubstrat auch Metallfolien, beispielsweise Al-, Cu-, Sn-, Ni-, Fe- oder Edelstahlfolien mit einer Dicke von 5 - 200 µm, vorzugsweise 10 bis 80 µm, besonders bevorzugt 20 - 50 µm dienen. Die Folien können auch oberflächenbehandelt, beschichtet oder kaschiert beispielsweise mit Kunststoffen oder lackiert sein.
Femer können als Trägersubstrate auch Papier oder Verbunde mit Papier, beispielsweise Verbunde mit Kunststoffen mit einem Flächengewicht von 20 - 500 g/m2, vorzugsweise 40 - 200 g/m2. verwendet werden.
Femer können als Trägersubstrate Gewebe oder Vliese, wie Endlosfaservliese, Stapelfaservliese und dergleichen, die gegebenenfalls vernadelt oder kalandriert sein können, verwendet werden. Vorzugsweise bestehen solche Gewebe oder Vliese aus Kunststoffen, wie PP, PET, PA, PPS und dergleichen, es können aber auch Gewebe oder Vliese aus natürlichen, gegebenenfalls behandelten Fasern, wie Viskosefaservliese eingesetzt werden. Die eingesetzten Gewebe oder Vliese weisen ein Flächengewicht von etwa 20 g/m2 bis 500 g/m2 auf. Gegebenenfalls können diese Gewebe oder Vliese oberflächenbehandelt sein.
Das Trägersubstrat kann bereits eine Bedruckung oder Beschichtung mit funktionellen Schichten aufweisen.
Als funktionelle Schichten kommen Schichten mit optischen, optisch aktiven, elektrisch leitfähigen und/oder magnetischen Eigenschaften in Frage.
Derartige Schichten und Merkmale sind bekannt.
Das taktile Element wird auf das Trägersubstrat mittels eines Digitaldruckverfahrens aufgebracht. Dabei werden in Abhängigkeit vom gewünschten Erscheinungsbild des taktilen Merkmals definierte Bereiche mehrmals mehr oder weniger oft bedruckt.
In Abhängigkeit von der Zahl der Wiederholungen der Bedruckung werden so taktile Elemente mit auch bereichsweise unterschiedlichen Schichthöhen erzeugt.
Dabei können bei geeigneter Wahl der verwendeten Digitaldruckfarben zusätzliche, beispielsweise maschinell erkennbare Merkmale realisiert werden.
Die taktilen Elemente können im Digitaldruck einfach individualisiert werden. So können beispielsweise in das taktile Element fortlaufende Seriennummern und dergleichen eingebracht sein, die auch tastbar sind.
Dabei können Schichthöhen von bis zu 20 µm und mehr erreicht werden.
Im Wesentlichen können die taktilen Merkmale auf diese Weise mit hoher Präzision hergestellt werden.
Zur Erhöhung der Präzision und zur Verminderung der Prozessvarianzen bei hohem Durchlauf müssen die relevanten Herstellparameter, wie Temperatur und dergleichen während des Produktionsprozesses konstant gehalten werden.
Insbesondere die gleichbleibende Temperatur von +/- 2°C am Gummituch des Übertragungsmediums ist entscheidend für die Haftung der Digitaldruckfarbe auf dem Trägersubstrat.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von im Digitaldruck bedruckten Trägersubstrate, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägersubstrat vor dem Einlauf in die Digitaldruckmaschine auf eine definierte Einlauftemperatur vorgeheizt wird.
Im Digitaldruck erfolgt die Übertragung der Druckfarbe auf das Substrat z. B. durch ein Gummituch. Dieses Übertragungsmedium wird im allgemeinen bei einer Temperatur von 120 bis 140°C betrieben. Bei Einspeisung eines kalten Trägersubstrats erfolgt ein Temperaturübergang vom Übertragungsmedium auf das Trägersubstrat. Dadurch wird das Verhalten der Druckfarbe verändert, sodass es in einigen Fällen zu einer schlechten Haftung durch mangelnde Polymerisation der Druckfarbe auf dem Trägersubstrat kommt.
Durch Erwärmen des Trägersubstrats auf eine definierte Einlauftemperatur, wird der Wärmeübergang vom Übertragungsmedium auf das Trägersubstrat minimiert, die Haftung und damit die Präzision des Druckbilds wird deutlich gesteigert. Dadurch wird die Regelungsvarianz verringert und die Qualität und die Parameter des Druckbildes bleiben konstant.
Vorteilhafterweise wird das Trägersubstrat in Abhängigkeit von dessen Wärmeleitfähigkeit und Dicke auf eine Temperatur von 40 bis 100°C erwärmt.
Dabei kann die Erwärmung des Trägersubstrats durch eine geeignete Wärmequelle, beispielsweise einen IR-Strahler, Heizschlangen, Warmlufteinrichtungen, Trockentunnel und dergleichen erfolgen.