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Dokumentenidentifikation DE10339065A1 07.04.2005
Titel Verfahren zur Herstellung von Ausweiskarten und dessen Produkt
Anmelder ZeitControl cardsystems GmbH, 32429 Minden, DE
Erfinder Salge, Wolfgang, 32602 Vlotho, DE
Vertreter Kaufmann, S., Doz., Dr.-Ing., habil., Pat.-Anw., 01309 Dresden
DE-Anmeldedatum 26.08.2003
DE-Aktenzeichen 10339065
Offenlegungstag 07.04.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.04.2005
IPC-Hauptklasse B41M 3/14
IPC-Nebenklasse B42D 15/10   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Ausweiskarten, bestehend aus einem ein- oder zweiseitigen Aufbringen eines Druckbildes auf einem Kartenkörper und einem anschließenden Auflaminieren einer Overlay-Folie mit Hitze und Druck. Es ist dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Aufbringens des Druckbildes auf den Kartengrundkörper mittels eines Plotters unter der Verwendung von lösungsmittelbehafteten Tinten erfolgt.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für Ausweiskarten und deren Produkte. Die Ausweiskarte betrifft insbesondere eine Plastikkarte (Smart card) nach ISO/IEC Standard 7810 im Format 86 mm × 54 mm.

Plastikkarten (Smart cards) werden im alltäglichen Leben in vielfältiger Weise verwendet. Die Anwendungen betreffen Kreditkarten, Versicherungskarten, Mitgliedskarten, Identifikationskarten und vieles mehr. Smart cards sind ein wichtiges Kommunikationsmittel zwischen Kunden und Unternehmen oder Institutionen. Ihre normierte Größe und Haltbarkeit machen sie für viele Einsatzzwecke geeignet, so daß Plastikkarten zu einem wichtigen Technologieträger geworden sind.

Die Komplexität einer Plastikkarte reicht von bedrucktem Papier mit einer Kunststoffhülle bis zu hochkomplexen Verbundwerkstoffen unter anderem mit Prägungen, Chips, integrierten Schaltungen, Hologrammen, lasergeschriebenen Identifikationskennungen, Magnetstreifen, Unterschriftszeilen und Rubbelfeldern. Darauf aufgebrachte Identifikationskennungen, Sicherheitsmerkmale, Transponder, Kodierungen und Fälschungssicherungen sind vielfältig.

Mit der großen Vielfalt an Karten ergibt sich auch die Notwendigkeit, die Karten in verschieden großen Auflagemengen herzustellen. So kann die Auflage von 20 bis 100 Stück für einen Vereinsausweis, von über 100 bis 1.000 Stück für eine Mitarbeiterkarte eines mittelständischen Unternehmens bis hin zur Großserie von weit über 100.000 Stück für Kundenkarten für Versicherungsunternehmen oder Krankenkassen reichen.

Ausweiskarten sind in vielfältigen Ausführungsformen bekannt und werden in zahlreichen Veröffentlichungen und patentamtlichen Schriften beschrieben. Sie sind meist als mehrschichtige Karten ausgeführt, wie sie beispielgebend DE 3 138 599 C2 beschreibt. Es wird eine mehrschichtige Ausweiskarte mit Innenschichten aus PVC, welche die mechanischen Belastungen, denen eine Karte unterworfen ist, aufnimmt, offenbart. Beidseitig dieser Schicht sind Sperrschichten (z. B. aus PETP-Folie) angeordnet, die das Eindringen von weichmachenden und anderen chemischen Substanzen, die die Stabilität und Lebensdauer herabsetzen, in das Innere der Karte verhindern.

In ähnlicher Weise legt DE 3 939 864 A1 eine mehrschichtige Vollplastikausweiskarte mit langer Lebensdauer offen, bestehend aus einem Laminat unterschiedlicher Kunststoffschichten, das gegen Umwelteinflüsse und Einwirkungen des täglichen Gebrauchs besonders widerstandsfähig ist und eine hohe Lebensdauer aufweist.

Die unterschiedliche Auflagengröße hat auch verschiedenartige Herstellungsverfahren hervorgebracht, die sich in Bezug auf Grundkosten, laufende Kosten, Komplexität, Flexibilität und Durchführbarkeit bzw. in der Qualität des Herstellungsproduktes unterscheiden.

Für Kleinserien, die sogenannten Klubkarten, sind Baukastensysteme im Handel erhältlich. Üblicherweise bestehen sie aus vorbereiteten Kartenrohlingen sowie dazugehörigen selbstklebenden, mattierten transparenten Papierträgern auf einer DIN A4-Trägerbahn. Ein meist inkludiertes Druckprogramm druckt das Layout auf die gelieferte Papierträgerfolie, welche schließlich auf den Kartenrohling geklebt wird.

Bei größeren Auflagen bzw. höherwertigen Karten werden zu deren Herstellung spezielle Kartendrucker angeboten, bevorzugt Thermotransfer- oder Thermosublimationsdrucker. Als Hersteller sind Evolis (Frankreich), Eltron (USA) und Fargo (USA) beispielgebend bekannt. Das Aufbringen der Farbe geschieht im einfarbigen Thermotransferverfahren mit einem Farbband bzw. im bunten Thermosublimations-Verfahren im Vollfarbmodus mit einem aus fünf Farbzonen bestehenden Farbband. In diesen Druckern wird ein Farbband und die zu bedruckende Plastikkarte gleichzeitig am Druckkopf vorbeigeführt und die Farbe wird durch Wärme vom Farbband auf die Karte aufgedampft. Erst das Overlay macht den Farbdruck dauerhaft haltbar. Das hiermit hergestellte Druckbild ist allerdings nur bedingt gegen Strahlung im Ultraviolettbereich beständig.

Mit einem Offset-Verfahren sind Mengendurchsätze von bis zu 250 bedruckter Karten pro Minute möglich. Als Hersteller solcher Offset-Druckmaschinen – und deren Nebenanlagen – ist u. a. die Metronic AG – mit einem patentierten Kurzfarbwerk – bekannt. Im wasserlosen UV-Offsetdruck werden UV-härtende Spezialfarben verwendet. Insbesondere bei mehrfarbigem Druck sind jedoch aufwendige Druckvorlagen erforderlich. Bei jedem Wechsel der Druckvorlage, dem Plattenwechsel, entsteht ein hoher Einrichtungsaufwand. Die dadurch verursachten Rüstzeiten belasten bei kleinen Auflagen die Herstellungskosten pro Karte sehr, so daß für Kleinauflagen eine Kartenbedruckung im Offset-Verfahren wirtschaftlich ausscheidet. Für große Auflagen ist das Offset-Verfahren dagegen jedem anderen Kartendruckverfahren überlegen.

Durch die Firma Indigo, nunmehr Hewlett-Packard, ist eine Digitaldruckmaschine mit dem sogenannten Indigo-Verfahren mit einer Elektro-Ink-Flüssigfarbentechnik bekannt. Nachteilig sind verhältnismäßig hohe Investitionskosten.

Es sind auch Verfahren bekannt, bei denen der Druck ohne weiteres auf die Karte aufgebracht wird, d. h., die Karte wird ohne Schutzschicht hergestellt. Karten dieser Art können die vielfach notwendige Qualität nicht aufweisen; da sie nicht kratzfest und auch sonst leicht verletzlich sind, haben sie eine begrenzte Lebensdauer.

Ein weiteres Verfahren zum Aufbringen von Zeichen und Bildern auf eine Kunststoffkarte legt DE 4 307 038 A1 offen. Auf mindestens einer Seite der Kunststoffkarte ist vorschlagsgemäß ein Tonerauftrag fixiert, der Zeichen und/oder Bilder ein- oder mehrfarbig abbildet. Auf der anderen Seite können solche Zeichen und/oder Bilder mit pastöser insbesondere Offset-Druckfarbe befestigt werden. Die Aufbringung des Tonerauftrages erfolgt mit einem Transferverfahren. Mit dem xerographischen Tonerauftrag soll eine Abbildungsqualität von 400–600 dpi erreicht werden; das reicht allerdings für eine fotorealistische Darstellungen nicht aus.

Schließlich wird in DE 196 25 459 A1 eine Ausweiskarte beschrieben, die aus einem auf der Vorderseite und/oder Rückseite ganz oder teilweise bedruckten Kartenkörper besteht, der mit einer transparenten Deckschicht abgedeckt ist. Zur Verbindung der Druckfarbschicht mit der Deckschicht/Overlay-Folie weist die Druckfarbe Klebstoffzusätze (Haftvermittler) auf, um die Haftung der Overlay-Folie am Kartenkörper zu verstärken. Das zusätzliche Einbringen von Klebstoff in Druckfarben hat sich bislang aufgrund der Mehrkosten wirtschaftlich nicht durchgesetzt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Plastikkarten zu schaffen, welches im unteren Auflagenbereich in der Größenordnung von unter tausend Stück, eine hohe Wirtschaftlichkeit, Flexibilität und einfache Handhabung ermöglicht. Verfahrensimmanent sollen Plastikkarten geschaffen werden, die sich durch lange Lebensdauer, hohe Belastbarkeit sowie Beständigkeit gegen Licht und UV-Strahlen und mechanische Einflüsse auszeichnen. Insbesondere liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, in der genannten Auflagengröße Karten, die eine hervorragende fotorealistische Qualität realisieren, wirtschaftlich herzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungen ergeben sich aus den nachfolgenden Ansprüchen.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Zeichen und/oder Bilder mit einem Plotter auf einen Kartenkörper zu drucken. Die Kartenkörper sind dabei noch zusammenhängend auf den sogenannten "Sheets" zusammengefaßt. Der Plotter arbeitet nach dem Inkjet-Verfahren und ist vorzugsweise als Rollplotter ausgebildet. Die Farben zur Erzeugung des Druckbildes bestehen aus lösungsmittelhaltigen Tintenfarben auf Inkjet-Basis.

Der Plotter ist für die Verwendung von Lösemittel-Tinten speziell ausgerichtet; alle Maschinenbauteile, die in Kontakt mit Tinten kommen können, besitzen eine hervorragende Lösemittelresistenz.

Erfindungsgemäß erfolgt das Aufbringen des Druckbildes mit sechs Grundfarben, welche zu den vier Standardfarben noch die Zusatzfarben Light-Magenta und Light-Cyan umfassen; die dabei erreichte Auflösung beträgt über 1000 dpi. Das erfindungsgemäße Verfahren sichert ein qualitativ hochstehendes, fotorealistisches Druckbild.

Im weiteren wird der so bedruckte Kartenkörper mit einer Overlay-Folie verbunden und laminiert. Die Overlay-Folie weist eine einseitige Klebebeschichtung auf. Die so beschichtete Overlay-Folie wird in einer Folienpresse bzw. Laminierrolle unter dem Einfluß von Druck und Wärme mit dem bedruckten Kartenkörper verbunden; es entsteht ein Monokörper. Dieser Monokörper gewährleistet die gewünschte hohe mechanische Belastbarkeit.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt ein wirtschaftliches Drucken von Plastikkarten in einer kleinen Auflagengröße von unter tausend Stück, vorzugsweise im Bereich von 20 bis 500 Stück. Die hergestellten Plastikkarten zeichnen sich durch ein hervorragendes, fotorealistisches Druckbild aus. Die Farben sind lichtecht und auch gegen UV-Strahlen beständig. Kurze Rüstzeiten bei einem Rollenplotter und ein geringer Aufwand bei der Instandhaltung ergeben eine hohe Wirtschaftlichkeit und geringe Kosten pro Karte. Bei längeren Stillstandzeiten des Plotters kommt es bei der Wiederinbetriebnahme zu keinen maschinenbedingten Rüstzeiten oder Zeiten, in denen das erfindungsgemäße Verfahren nicht die gewohnte Prozeßsicherheit aufweist. Die digitale Ansteuerung des Plotters erlaubt es, das Druckbild, insbesondere Namensbeschriftungen, Numerierungen jeder Karte individuell festzulegen.

Mit dem Verfahren sind Druckleistungen bis zu 15 m2 pro Stunde in der gewünschten fotorealistischen Auflösung von über 1000 dpi möglich; somit können namentlich Plastikkarten anforderungsgerecht, wirtschaftlich sehr günstig und betriebssicher hergestellt werden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Kartengrundkörper, die sogenannten Sheets, werden mit einem Rollplotter auf der Vorder- oder Rückseite bedruckt. Die Farbe zur Erzeugung des Druckbildes besteht aus einer lösungsmittelhaltigen Tintenfarbe auf Inkjet-Basis. Der Druckvorgang hat eine Auflösung von 1400 dpi und liefert eine fotorealistische Qualität des Druckbildes. Beim Druckverfahren werden sechs Tinten – mit den Zusatzfarben Light-Magenta und Light-Cyan verwendet. Neben dem grundlegenden zu druckenden Layout werden die Personendaten, ein Portraitfoto und mehrere Nummernkennungen aufgedruckt. Diese Daten sind von einer Datenbank übernommen und für den digitalen Druckprozeß aufbereitet. Nach dem Druckvorgang werden die Plastikkarten mit einer Overlay-Folie mit Druck und Hitze laminiert und mit dem Kartenkörper zu einem Monokörper verbunden. Die laminierten Monokörper (Halbfertigteile) werden einem weiteren Bearbeitungszentrum (z.B. Prägen, Unterschriftszeile) oder dem Stanzen und der Endfertigung zugeführt.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zur Herstellung von Ausweiskarten bestehend aus einem ein- oder zweiseitigen Aufbringen eines Druckbildes auf einen Kartenkörper und einem anschließenden Auflaminieren einer Overlay-Folie mit Hitze und Druck, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Aufbringens des Druckbildes auf den Kartengrundkörper mittels eines Plotters unter der Verwendung von lösungsmittelbehafteten Tinten erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen des Druckbildes mit einer Druckqualität von über 700 dpi erfolgt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen des Druckbildes mit sechs Grundfarben erfolgt.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Grundfarben die Zusatzfarben Light-Magenta und Light-Cyan verwendet sind.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen des Druckbildes in einem Schritt erfolgt.
  6. Ausweiskarte, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach dem in Anspruch 1 und dem in einem oder mehreren der nachfolgenden Ansprüche genannten Verfahren hergestellt ist.
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