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Dokumentenidentifikation DE60010453T2 12.05.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0001165323
Titel VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG ABKRATZBARER LOTTERIENSPIELE UND DURCH DIESES VERFAHREN HERGESTELLTES PRODUKT
Anmelder Gemplus, Gemenos, FR
Erfinder MORGAVI, Paul, F-13600 La Ciotat, FR
Vertreter HOFFMANN & EITLE, 81925 München
DE-Aktenzeichen 60010453
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE
Sprache des Dokument FR
EP-Anmeldetag 07.02.2000
EP-Aktenzeichen 009017229
WO-Anmeldetag 07.02.2000
PCT-Aktenzeichen PCT/FR00/00285
WO-Veröffentlichungsnummer 0000048844
WO-Veröffentlichungsdatum 24.08.2000
EP-Offenlegungsdatum 02.01.2002
EP date of grant 06.05.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.05.2005
IPC-Hauptklasse B41M 3/00

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren von Rubbelfeldern auf einem Träger sowie einen Träger mit einem derartigen Feld.

Unter Rubbelfeldern versteht man ein auf einen Träger gedrucktes Motiv, das durch einfaches Rubbeln mit einem Fingernagel oder mit einem anderen ausreichend harten Objekt im allgemeinen mit dem Ziel entfernt werden soll, eine unter dem besagten Feld aufgedruckte Eintragung oder Zeichnung zu entdecken.

Bisher benutzte man Siebdruck- oder Wärmetransfer-Technologien, um die Rubbelfelder herzustellen.

In beiden Fällen besitzt das für den Druck benutzte Material ein gutes Deckvermögen und eine ausreichende Haftung in Bezug auf den Träger, um nicht von selbst zu verschwinden, jedoch eine unzureichende Haftung, um dem Rubbeln zu widerstehen.

Dennoch sind derartige Technologien aufgrund ihrer geringen Auftragungskadenz und/oder ihrer komplexen Umsetzung nicht besonders gut für die Massenproduktion geeignet.

Der Trend geht jedoch verstärkt zur Massenbenutzung derartiger Rubbelfelder, selbstverständlich in dem bereits bekannten Bereich, d.h. demjenigen der Spiele wie Lotterien oder Verlosungen.

Der Anmelder orientiert sich ebenfalls auf andere Verwendungen, beispielsweise alle Anwendungen von tragbaren Trägern wie Chipkarten (Bank-Chipkarte und/oder elektronische Geldbörse und/oder Telefon-Chipkarte).

Bei derartigen Anwendungen könnte das Rubbelfeld benutzt werden, um beispielsweise eine für den Benutzer nützliche Nummer abzudecken.

Die derzeitigen Drucktechnologien zum Auftragen von Rubbelschichten oder Rubbelfeldern auf Trägern aus Papiermasse wie beispielsweise Papier oder Pappe, d.h. Wärmetransfer- oder Siebdruckverfahren, sind keinesfalls dem Produktivitätsproblem angepasst, wie bereits erwähnt, aufgrund ihrer geringen Auftragungskadenz und/oder ihrer komplexen Umsetzung.

Außerdem ist die Herstellung von aufwendigeren Rubbelfeldern, d.h. beispielsweise in mehreren Farben, mehreren Formen, hier ebenfalls ein einschränkendes Element der derzeit zur Anwendung gelangenden Technologien.

Das Patent US-A-4 540 628 beschreibt eine Verbundfolie aus Aluminium mit hydrophiler Beschichtung, um eine Druckfarbe mit wässriger Basis zu erhalten. Diese Folie kann insbesondere als Träger für Lotterielose dienen und eine durch ein Tintenstrahlsystem aufgedruckte Nummer sowie eine abnehmbare, undurchsichtige Beschichtung zum Maskieren der Nummer aufweisen.

Das Patent US-A-4 31 268 betrifft ein Verfahren und ein Gerät für eine Beschichtung mit einer mit hoher Geschwindigkeit aufgetragenen Druckfarbe. Es beschreibt einen ablaufenden Streifen, der zunächst per Tintenstrahl eine Flüssigkeit erhält, um beispielsweise ein Bild herzustellen, dann überschüssige Partikel, die auf der Flüssigkeit haften, um das Bild zu maskieren. Die Partikel werden durch Kontakt beim Durchlauf des Streifens in einem Behälter aufgebracht.

Das Bild kann zu einem späteren Zeitpunkt durch Rubbeln entdeckt werden.

Das Ziel der Erfindung ist ein Verfahren, das es ermöglicht, die Probleme der Kadenz und des dynamischen Größen-, Form- und Farbenwechsels des Rubbelfelds im Rahmen einer industriellen oder anderen Benutzung zu lösen.

Die Erfindung betrifft demnach insbesondere ein Herstellungsverfahren von Rubbelfeldern auf einem Träger, hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, dass es die Verwendung einer Tintenstrahl-Drucktechnik umfasst.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist die verwendete Druckfarbe eine Druckfarbe des Typs mit Phasenwechsel (Hot Melt gemäß der angelsächsischen Terminologie).

Nach einem anderen Merkmal enthalten die verwendeten Druckfarben Oligomere und Polyamide.

Nach einem anderen Merkmale der Erfindung kann der Träger, auf dem Rubbelfelder aufgebracht werden können, ein Kunststoffträger wie eine IC-Karte (Chipkarte) eines beliebigen Standards und einer beliebigen Anwendung sein.

Die verwendete Druckfarbe enthält Ester einer hydrierten Abietinsäure (Tackifizierer) und einen Plastifikator. Im Fall eines Drucks auf Kunststoffträger enthält die Zusammensetzung der Druckfarbe einen Anteil von Ester der hydrierten Abietinsäure von 16,5% bis 27% und diejenige des Plastifikators jeweils 15% bis 4,5%.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung kann der Träger aus starrer Papiermasse (Pappe) oder flexibler Papiermasse (Papier) bestehen.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung wird der Tintenstrahldruck durch einen oder mehrere Druckköpfe erhalten, die je nach Form, Größe und/oder Farbe des herzustellenden Felds gesteuert werden.

Nach einem anderen Merkmal sind die verwendeten Druckköpfe des piezoelektrischen Typs.

Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Träger, der auf einer Seite eine Information oder eine Grafik sowie ein die besagte Information oder Grafik abdeckendes Rubbelfeld umfasst. Er ist dadurch gekennzeichnet, dass das besagte Rubbelfeld aus nebeneinander und/oder übereinander angeordneten Stoffpunkten besteht.

Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden beispielhaften und unbegrenzenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen:

1a und 1b eine Vorrichtung zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellen, und

2 das erhaltene Ergebnis auf einem Träger wie einer Chipkarte im ISO-Format zeigt.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf verschiedene Art und Weise umgesetzt werden, durch die Verwendung von je nach Anwendung eines oder mehrerer Tintenstrahl-Druckköpfe. Demnach verwendet man einen oder mehrere Köpfe je nach der Form, die man dem Rubbelfeld verleihen möchte, eventuell je nach seiner Größe in Bezug auf die Größe des Kopfs, und ebenfalls je nachdem ob man ein- oder mehrfarbige Felder erhalten möchte.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass man die Druckköpfe in den vorhandenen Produktionsstrassen zur Erzeugung von Rubbelfeldern als Ersatz der derzeitigen Lösungen einsetzen kann.

Man kann demnach über einen oder mehrere Tintenstrahlköpfe verfügen, um dank ihrer Bauweise oder ihrer mechanischen Positionierung die Breite der zu druckenden Nutzfläche abzudecken. Eine oder mehrere Druckfarben eines oder mehrerer Farbtöne werden von den Tintenstrahlköpfen beim Vorbeilaufen des zu behandelnden Objekts, das also aus Papier, Kunststoff oder dergleichen bestehen kann, aufgespritzt.

Die für diese Anwendungen verwendbaren Druckfarben können beispielsweise des Typs mit Phasenwechsel (Hot Melt gemäß der angelsächsischen Terminologie) sein, die den Vorteil aufweisen, sich beim Kontakt mit der Druckfläche zu verfestigen, und die mit einer Vielzahl von Trägern ohne besondere Behandlung kompatibel sind. Es handelt sich um Wachse.

Das am häufigsten für Tintenstrahlanwendungen mit Phasenwechsel verwendete Material ist Wachs.

Denn die Merkmale dieses Materials eignen sich sehr gut für die Temperaturanstieg- und Abkühlungszyklen, die bei dieser Technologie erforderlich sind. Die Hauptverwendungen dieses Druckfarbentyps richten sich im allgemeinen an Anwendungen auf Papier oder porösen Trägern, die eine gute Verankerung der Druckfarbe auf Wachsbasis in den Fasern des Trägers ermöglichen.

Im Rahmen dieser Erfindung weist Wachs jedoch den Hauptnachteil auf, nicht ausreichend an Kunststoffen zu haften, was zu einem unzureichenden Abrasionswiderstand im Rahmen dieser Anwendung führt.

Zu diesem Zweck verwendet das in der Erfindung beschriebene Verfahren Druckfarben mit Phasenwechsel, die Oligomere und Polyamide enthalten. Diese von einigen Druckfarbenherstellern verwendete Formulierung ermöglicht, das Anhaften auf Kunststoffträgern zu verbessern sowie die Realisierung von spezifischen, für diese Anwendung erforderlichen Farbtönen zu erleichtern.

Heutzutage sind auf dieser Technologie basierende Produkte bei Firmen wie Data Product, Brother, Polaroid, Markem und Tektronic erhältlich. Diese Produkte sind im allgemeinen für den Druck von Trägern des Typs Papier oder Pappe bestimmt.

Die von den einzelnen Herstellern verwendeten Druckfarben-Formulierungen sind sich sehr ähnlich, und man kann als Beispiel die Druckfarben Color Stix von Tektronic nennen, mit folgender Zusammensetzung:

  • - Monoamid 47%
  • - Tetraamid 21.5%
  • - Tackifizierer "Tackifier" 27%
  • - Plastifikator "Plasticizer" 4.5%

Der Tackifizierer ist ein Haftmittel für die Druckfarbe (in englisch Tackifier, was einem hydrierten Abietinsäure-Ester entspricht).

Die Druckfarben mit Phasenwechsel haben im allgemeinen eine Erweichungstemperatur von etwa 90°C und physikalische Merkmale, die mit der Piezo-Tintenstrahl-Technologie ab 130°C kompatibel sind.

Im Rahmen der Erfindung ermöglicht die Verwendung der im allgemeinen für Papieranwendungen verwendeten Druckfarben nicht, eine ausreichende Anhaftung auf Kunststoffträgern für die betrachtete Anwendung zu erzielen. Um die Haftung der Druckfarbe zu verbessern, sind Änderungen der Formulierungen erforderlich.

Um die Tackifizierer der Druckfarben nicht zu stark zu erhöhen, hat es der Anmelder vorgezogen, die Plastifikatoren, im allgemeinen Polymere, zu reduzieren, die besser für Kunststoff-Anwendungen geeignet sind.

Ein Beispiel eines im Rahmen der Erfindung verwendeten Plastifikators ist Di-Isonomyl Phtalat.

Die Prozentanteile von Tackfizierer und Plastifikator in der Zusammensetzung der Druckfarbe können wie folgt lauten:

  • – Tackifizierer: 16.5% bis 27%
  • – Plastifikator: 4.5% (mit 27% Tackifizierer bis 15% (mit 16.5% Tackifizierer).

Die Dicke der aufgetragenen Druckfarbe ist je nach Druckauflösung, Formulierung der Druckfarbe sowie Temperatur, Art des Substrats unterschiedlich, wenn der Tropfen auf dem Träger ankommt.

Im Rahmen der Erfindung schwankt die aufgetragene Dicke je nach den vorgenannten Parametern zwischen 8 und 20 &mgr;m.

Eine Vorrichtung E für den Tintenstrahldruck von Rubbelfeldern nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist schematisch in 1a und 1b dargestellt.

Diese Vorrichtung umfasst beispielsweise einen Druckkopf 1n, der von einer elektronischen Steuerung 2 gesteuert wird, die ein Steuerprogramm PG enthält, das an die Form und die Größe des Motivs angepasst ist, das man herstellen möchte.

Die elektronische Steuerung weist an sich nichts besonderes auf, beispielsweise können die bestehenden Steuerungen für in Papierdruckern verwendete Druckmaschinen benutzt werden, um diesen Druckkopf zu steuern. Selbstverständlich werden die Parameter bezüglich der linearen Bewegungsgeschwindigkeit des Kopfs, des Durchsatzes d der in den Düsen des Kopfs fließenden Druckfarbe sowie das Programm bezüglich des in einem oder mehreren Durchläufen des Kopfs auf dem Träger zu realisierenden Motivs in den Speicher des Steuerprogramms des Druckkopfs eingegeben.

Der Druckkopf wird von einem Heizvorratsbehälter 3 mit Druckfarbe versorgt, aufgrund der Verwendung von Druckfarbe mit Phasenwechsel auf der Basis von Temperaturschwankungen, und zwar ebenfalls auf konventionelle Weise. Der Vorratsbehälter hat in den Figuren das Bezugszeichen 3.

Die Tintenstrahlköpfe 1n, und insbesondere die auf der Piezo-Technologie basierenden Köpfe, ermöglichen, lineare Druckgeschwindigkeiten von etwa einem bis zwei Metern pro Sekunde zu erreichen, was hinsichtlich der Kadenz bei weitem alles übertrifft, was die derzeitigen Technologien in der Lage sind zu realisieren.

Ein weiterer sehr wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das Verfahren aufgrund der Adressierfähigkeit der Tintenstrahlköpfe die Herstellung von Drucken personalisierter Rubbelfelder ermöglicht.

Denn je nach gewünschter Anwendung und Auflösung kann man mehrere Tintenstrahlköpfe einsetzen. Jedem Kopf ist ein spezifischer Farbton zugewiesen, um mit großer Geschwindigkeit verschiedene grafische Effekte zu erzeugen, und der ebenfalls von einem zu einem anderen Träger unterschiedlich sein kann, indem man während des Druckens Parameter ändert. Diese Parameteränderung kann mittels eines an die Steuerelektronik 2 angeschlossenen, auf dem Schema von

1b mit 4 bezeichneten Eingangs-/Ausgangs-Peripheriegeräts erfolgen.

2 zeigt einen Träger 1, auf dem gemäß dem Verfahren der Erfindung ein Rubbelfeld P aufgedruckt wurde. Dieses Feld P wurde in einem Druckbereich Z angeordnet, der in dem den Druckkopf steuernden Programm beispielsweise in Bezug auf die Ränder der Karte definiert ist.

Die Form des hergestellten Felds sowie der Druckfarbendurchsatz, um die gewünschte Dicke e der aufgetragenen Druckfarbe zu erhalten, sind ebenfalls in diesem Programm definiert.

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel auf einem Kunststoffträger S wie eine Chipkarte im ISO-Format. Wie bereits vorstehend erwähnt, kann dieser Träger ein gemäß der Erfindung hergestellter Papier- oder Pappeträger sein. Selbstverständlich kann die Druckfarbe durch einen Stoff ersetzt werden, was man dann im weiteren Sinn als Stoffstrahl bezeichnet.

Die Erfindung betrifft insbesondere die Verwendung von Stoffstrahl- oder Tintenstrahltechniken, bei denen es möglich ist, jeden Strahl eines Tropfens einzeln oder Blöcke von n gleichzeitigen aus jeweils einem Tropfen bestehenden Strahlen zu steuern oder zu regeln.

Genauer gesagt umfasst der Träger auf einer Seite eine Information oder eine Grafik sowie ein Rubbelfeld, das die besagte Information oder Grafik maskiert. Das Rubbelfeld besteht aus nebeneinander und/oder übereinander angeordneten Stoffpunkten. Diese Punkte resultieren aus dem Aufprall von Stofftropfen, insbesondere Druckfarbentropfen, die im allgemeinen per Stoffstrahl oder Tintenstrahl auf den Träger gespritzt werden.

Die Punkte weisen eine Auflösung von über 100 DPI auf. Vorzugsweise beträgt die Auflösung zwischen 100 und 600 Dpi.

Wenn man den von der Technologie der Erfindung gebotenen Farbeffekt verwendet, kann man ein Feld mit verschieden farbigen Punkten erhalten.

Die farbigen Punkte können vorteilhaft ein dekoratives Motiv oder eine Information oder ein Sicherheitselement wie Wellen- oder Kreislinien bilden, um die Störung oder Tarnung der maskierten Informationen zu erhöhen.

Das Sicherheitsmotiv kann regelmäßig oder zufällig, von außen sichtbar oder nicht sein. Es kann die gleiche Farbe aufweisen wie die auf den Träger aufgetragene Information oder Grafik, um sich mit ihr zu vermischen. Das Motiv kann direkt mit der Information oder Grafik in Kontakt stehen oder sich etwa auf gleicher Höhe befinden. Es kann mit einer einheitlichen oder uneinheitlichen Farbschicht aus Stoff- oder Druckfarbenpunkten überzogen sein.


Anspruch[de]
  1. Herstellungsverfahren von Rubbelfeldern auf einem Träger, dadurch gekennzeichnet, dass es die Verwendung einer Tintenstrahl-Drucktechnik umfasst.
  2. Herstellungsverfahren von Rubbelfeldern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendete Druckfarbe eine Druckfarbe des Typs mit Phasenwechsel ist.
  3. Herstellungsverfahren von Rubbelfeldern nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendeten Druckfarben Oligomere und Polyamide enthalten.
  4. Herstellungsverfahren von Rubbelfeldern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger aus Kunststoff besteht.
  5. Herstellungsverfahren von Rubbelfeldern nach den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckfarbe das Ester einer hydrierten Abietinsäure und einen Plastifikator enthält, und dass der Anteil dieses Esters in der Zusammensetzung der Druckfarbe 16,5% bis 27% beträgt, während derjenige des Plastifikators jeweils 15% bis 4,5% beträgt.
  6. Herstellungsverfahren von Rubbelfeldern nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger aus starrer Papiermasse (Pappe) oder flexibler Papiermasse (Papier) besteht.
  7. Herstellungsverfahren von Rubbelfeldern nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tintenstrahldruck durch einen oder mehrere Druckköpfe erhalten wird, die je nach Form, Größe und/oder Farbe des herzustellenden Felds gesteuert werden.
  8. Herstellungsverfahren von Rubbelfeldern nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tintenstrahl-Druckköpfe piezoelektrischen Typs sind.
  9. Träger mit einem nach einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellten Rubbelfeld.
  10. Träger mit einer Information oder Grafik auf einer Seite und einem die besagte Information oder Grafik maskierenden Rubbelfeld, dadurch gekennzeichnet, dass das besagte Rubbelfeld aus nebeneinander und/oder übereinander angeordneten Stoffpunkten mit einer Auflösung von über 100 DPI besteht.
  11. Träger nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Punkte verschiedene Farbtöne aufweisen.
  12. Träger nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die verschieden farbigen Punkte ein Motiv bilden.
  13. Träger nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die verschieden farbigen Punkte ein regelmäßiges oder zufälliges Sicherheitsmotiv bilden, das von außen sichtbar ist oder nicht.
  14. Träger nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsmotiv in direktem Kontakt mit der besagten Information oder Grafik steht oder sich etwa auf gleicher Höhe befindet.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

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