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Dokumentenidentifikation DE102005052749A1 10.05.2007
Titel Transferfolie sowie Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer solchen
Anmelder Xetos AG, 82064 Straßlach-Dingharting, DE
Erfinder Knocke, Frank, 85560 Ebersberg, DE;
Jongh, Rudi de, 83026 Rosenheim, DE;
Frömel, Martin, Dr., 82343 Pöcking, DE
Vertreter Samson & Partner, Patentanwälte, 80538 München
DE-Anmeldedatum 04.11.2005
DE-Aktenzeichen 102005052749
Offenlegungstag 10.05.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 10.05.2007
IPC-Hauptklasse B44C 1/16(2006.01)A, F, I, 20051104, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B44F 1/12(2006.01)A, L, I, 20051104, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft Transferfolie (17) zum Übertragen von Etiketten (7) auf ein Substrat (6), die ein Trägerband (1) mit wenigstens einer Aussparung und auf das Trägerband (1) aufgebrachten Etikettenbereiche zum Ausbilden der Etiketten (7) aufweist. Dabei fallen die Etikettenbereiche ganz oder teilweise mit der wenigstens einen Aussparung des Trägerbands (1) zusammen. Die Erfindung betrifft ferner eine entsprechende Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung einer solchen Transferfolie (17).

Beschreibung[de]
Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Transferfolie zum Übertragen von Etiketten auf ein Substrat sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zu ihrer Herstellung.

Hintergrund der Erfindung

Zum Schutz vor Fälschungen und Betrug ist es häufig notwendig, beispielsweise Banknoten, Ausweispapiere und wichtige Dokumente mit Sicherheitsetiketten zu versehen. Bei solchen Sicherheitsetiketten handelt es sich im Allgemeinen um schwer kopierbare Erkennungsmerkmale, wie Hologramme, Wasserzeichen oder Mikroschrift, die in oder auf das zu sichernde Substrat bzw. den Gegenstand ein- oder aufgearbeitet werden. In der Regel sind Sicherheitsetikette nur mit hohem technischen Aufwand und detailliertem Wissen reproduzierbar; gerade eine Kombination von mehreren, teilweise nur mit Hilfsmitteln erkennbaren Sicherheitsetiketten gewährt deshalb meist eine hohe Fälschungssicherheit.

Die Herstellung und die Ein-/Aufarbeitung der Sicherheitsetikette in/auf den zu sichernden Gegenstand erweist sich jedoch häufig als kompliziert.

Ein im Stand der Technik bekanntes Verfahren zum Aufbringen beispielsweise von Hologrammen oder anderen lichtbeugenden Strukturen, Silberfäden oder Magnetstreifen auf ein Substrat, beispielsweise einen Geldschein, verwendet Transferfolien. Diese umfassen üblicherweise ein Trägerband und eine Schicht, in die hintereinander viele vereinzelte Sicherheitsetiketten eingearbeitet sind. Die Sicherheitsetiketten umfassen dabei auf ihrer dem Trägerband abgewandten Seite eine Klebeschicht, mit der sie auf das zu sichernde Substrat aufgeklebt werden können.

Mittels gezielt aufgebrachtem Druck, Wärme oder einer Kombination von beidem auf die Transferfolie wird ein einzelnes darunter liegendes Sicherheitsetikett auf das Substrat geklebt. Anschließend wird die Transferfolie abgezogen, wobei der angepresste/erwärmte Bereich der Schicht mit dem einen Sicherheitsetikett auf dem Substrat verbleibt, nicht aber der Rest der Schicht mit den übrigen Sicherheitsetiketten und das Trägerband.

Die DE 199 40 790 A1 schlägt eine Übertragungsfolie vor, die einen Trägerfilm, eine darauf mit einem Permanentkleber geklebte Grundfolie zur besseren Stabilisierung, und darauf eine Dekorationsschicht umfasst. Die Dekorationsschicht ist unter Hitzeeinwirkung vom Trägerfilm lösbar und auf dem Gegenstand aufklebbar. Die Übertragungsfolie kann beispielsweise durch Perforation in mehrere Einzeletiketten unterteilt sein, welche auf einer Trägerfolienbahn abziehbar angeordnet sind.

Die US 2003/0 124 436 A1 beschreibt einen Transferfilm zum Übertragen von Hologrammen auf ein Substrat, welcher eine Trägerschicht sowie eine mit Klebemitteln versehene Etikettenschicht umfasst. Zur Verbesserung der Übertragbarkeit weist die Etikettenschicht eine temperaturabhängige Bruchdehnung auf. Weiterhin offenbart die Druckschrift ein Verfahren zur Herstellung des beschriebenen Transferfilms.

Die DE-OS 33 08 831 A1 zeigt ein Verfahren zum Herstellen eines Laminats, von dem Etiketten auf ein Substrat aufgebracht werden können. Durch zwei Rollen werden die Schichten des Laminats an einen Zylinder gepresst, an dessen Mantelfläche sich in Zwischenräumen ein Relief-Hologramm wiederholt, welches er der an ihm anliegenden Schicht des Laminats in entsprechenden Abständen einprägt.

Die US 5,731,064 schließlich betrifft eine Prägefolie, welche neben einer Trägerschicht eine Schichtanordnung aufweist, die in vorgegebenen Abständen mit einzelnen Etiketten versehen ist. Klebestellen zur Befestigung der Schichtanordnung an einem Substrat stehen nur direkt unter den Etiketten zur Verfügung, was eine ungewollte Verbindung von angrenzenden Teilen der Schichtanordnung mit dem Substrat verhindert.

Zusammenfassung der Erfindung

Vor diesem technischen Hintergrund befasst sich die Erfindung mit dem Problem, eine Transferfolie bereitzustellen, welche eine einfache Übertragung von Etiketten auf ein Substrat ermöglicht, sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung der Transferfolie.

Die Erfindung löst dieses Problem mit einer Transferfolie, einem Verfahren bzw. einer Vorrichtung nach den unabhängigen Ansprüchen. Die abhängigen Ansprüche beschreiben vorteilhafte Ausführungen der Erfindung.

Eine erfindungsgemäße Transferfolie umfasst als Unterstützungselement ein Trägerband. In einer Ausführungsform besteht das Trägerband aus Japan-Seidenpapier oder Gewebe, in anderen aus Polyester; seine Höhe und Breite sind meist an die zu übertragenden Etiketten angepasst und liegen beispielsweise zwischen 20 und 50 &mgr;m bzw. 1-3 cm, während die Länge in der Regel nicht beschränkt ist, also etliche Meter betragen kann.

Auf das Trägerband sind Etikettenbereiche zum Ausbilden der Etiketten aufgebracht, die in den meisten Ausführungsformen in wenigstens einer Etikettenschicht umfasst sind. In anderen Ausführungsformen umfassen Patches aus Etikettenmaterial (die lokal begrenzten Etikettenschichtausschnitten entsprechen) die Etikettenbereiche, wobei jedes Patch meist nur einen Etikettenbereich aufweist. Etiketten können beispielsweise Sicherheitselemente für Banknoten, wie Hologramme, Volumenhologramme oder Silberstreifen, aber auch Dekorationselemente ohne Sicherungsfunktion sein, wie auch Preisetiketten und dergleichen, also in der Regel dünne, flächige Gebilde, die einzeln auf ein Substrat aufgebracht werden können. Die Etikettenbereiche in der Etikettenschicht oder den Patches aus Etikettenmaterial sind die Bereiche, aus denen die Etiketten vereinzelt auf ein Substrat übertragen werden. Beispielsweise werden die Etiketten erst kurz vor dem Aufbringen auf ein Substrat im zugehörigen Etikettenbereich vereinzelt. Vorzugsweise umfasst jedoch bereits der Herstellungsvorgang der Transferfolie das Vereinzeln der Etiketten in den Etikettenbereichen, beispielsweise indem Sollbruchstellen (wie Materialverjüngungen, aber auch Perforationen und dergleichen) zwischen den Etikettenbereichen und den übrigen Bereichen der Etikettenschicht bzw. des Etikettenmaterials vorgesehen werden.

Das Etikettenmaterial, aus dem eine Etikettenschicht oder ein Patch besteht, ist beispielsweise ein Photopolymer (z.B. einem Acrylat) oder ein Kunststoff. Um aus Kopierschutzgründen ein zerstörungsfreies Ablösen von einem Substrat und ein anschließendes Übertragen auf ein anderes Substrat zu verhindern, können die Etikettenschichten bzw. die Patches sehr dünn und/oder nur wenig reiß- und knitterfest ausgebildet sein. Beispielsweise ist eine Etikettenschicht oder ein Patch von unten und/oder oben auf das Trägerband aufgebracht.

In der erfindungsgemäßen Transferfolie weist das Trägerband wenigstens eine Aussparung auf, mit der/denen die Etikettenbereiche der wenigstens einen Etikettenschicht oder der Patches ganz oder teilweise zusammenfallen.

Vorzugsweise weist das Trägerband eine Vielzahl an Löchern auf, die ganz oder zum Teil mit den Etikettenbereichen zusammenfallen. Die Größe und Form der Löcher variiert mit den verschiedenen Ausführungsformen und ist vorzugsweise an die Größe und Form der einzelnen auf das Substrat aufbringbaren Etiketten angepasst. Meist handelt es sich um symmetrische Formen, wie Rechtecke oder Kreise. Der Mittelpunkt der Löcher fällt vorzugsweise mittig in die Breite des Trägerbandes; an seiner breitesten Stelle bleibt das Loch weniger breit als das Trägerband. In manchen Ausführungsformen stellen drei- oder viereckige, runde oder andere Randeinschneidungen im Trägerband die Löcher dar. Vorzugsweise sind die Löcher so im Trägerband angeordnet, dass dieses über dessen Länge zusammenhängt, also nicht unterbrochen ist. Eine weitere Ausführungsform bildet die Aussparung derart aus, dass sie einen freien, durchgehenden Mittelstreifen im Trägerband ergibt.

In den nicht vom Trägerband getragenen Bereichen der Etikettenschicht oder der Patches (also dort, wo das Trägerband seine Aussparung(en) aufweist) befinden sich bevorzugt die Etiketten (bzw. werden später eingearbeitet), während die vom Trägerband unterstützten Bereiche der Etikettenschicht oder der Patches meist keine Etiketten enthalten. Überlappungen können jedoch beispielsweise zur größeren Stabilisierung bei großen Etiketten oder auch durch Fertigungstoleranzen entstehen. Umgekehrt sind Patches aus Etikettenmaterial nur teilweise in den nicht gelöcherten Bereichen des Trägerbandes ausgebildet, im Extremfall nur im Randbereich der Löcher des Trägerbandes.

Die mit den Aussparungen des Trägerbands zusammenfallenden Bereiche (und evtl. angrenzende Bereiche mit Tragefunktion) der wenigstens einen Etikettenschicht oder der Patches mit einem Etikett (oder auch nur einem Etikettenbereich noch ohne Etikett) repräsentieren damit Einzelelemente zum Aufbringen auf ein Substrat wie einen Geldschein etc.. Insgesamt ergibt sich eine Aneinanderreihung von Einzelelementen, die nacheinander auf ein oder mehrere Substrate aufgebracht werden können.

Sind zwei oder mehr Etikettenschichten (bzw. an einer Stelle zwei oder mehr Patches) übereinander oder auf gegenüberliegenden Seiten des Trägerbands auf dem Trägerband aufgebracht, kann damit auch jedes einzelnes Etikett mehrschichtig sein. Dann schichten sich also die Etikettenschichten innerhalb eines Etikettes übereinander; sie können aber so auf das Trägerband aufgetragen sein, dass sie in den Etikettenbereichen in weniger Schichten als die Gesamtzahl an Etikettenschichten übereinander liegen, oder gar nur in einer einzigen Schicht, das Etikett dort also einschichtig ist. Alternativ weisen manche Etikettenschichten in einigen ihrer nicht vom Trägerband getragenen Bereiche kein Etikett auf.

Vorzugsweise ist die wenigstens eine Etikettenschicht bzw. jedes der Patches in ihren nicht vom Trägerband getragenen Bereichen dicker als in den anderen Bereichen ausgebildet. Falls beispielsweise zwei Etikettenschichten – bzw. an einer Stelle zwei Patches – von oben und unten auf das Trägerband aufgebracht sind, füllen die dickeren Bereiche der Etikettenschichten/Patches gemeinsam von oben bzw. unten die Aussparungendes Trägerbands aus, ohne dass die Transferfolie von außen her in ihrer Dicke dort vermindert ist. Die dickeren Bereiche der Etikettenschicht/der Patches messen in diesem Fall beispielsweise 10-25 &mgr;m, während die übrigen Bereiche nach einem im Wesentlichen abrupten Übergang lediglich eine Höhe von 2 &mgr;m aufweisen. Dadurch erhält ein einzelnes Etikett die für das Aufbringen auf dem Substrat erforderliche oder gewünschte Dicke, die für manche Ausführungsformen beispielsweise bis zu 50 &mgr;m beträgt, ohne dass die wenigstens eine Etikettenschicht bzw. ein Patch an den Stellen, die beim Abziehen verloren gehen werden, Material verschwendet.

In den meisten Ausführungsformen sorgt jeweils eine Klebeschicht, insbesondere eine UV-Klebeschicht oder auch eine andere Klebeschicht, zwischen Trägerband und der Etikettenschicht/dem Patch bzw. zwischen den einzelnen Etikettenschichten/Patches für eine feste Verbindung. Im Fall von zwei Etikettenschichten/Patches, die von oben und unten auf das Trägerband aufgebracht sind, verbindet jeweils eine Klebeschicht eine Etikettenschicht/Patch mit dem Trägerband und in ihren nicht vom Trägerband getragenen Bereichen die beiden Etikettenschichten/Patches miteinander.

Soll die Transferfolie bzw. ihre Einzelelemente mit einem Substrat verbunden werden, wird eine Klebeschicht, beispielsweise ein Heißkleber, auf einer Außenseite der Transferfolie aufgebracht, die von einer Etikettenschicht/einem Patch gebildet sein kann. Dies geschieht vorzugsweise erst direkt vor dem Aufbringen der einzelnen Etiketten auf dem Substrat; aufbewahrt wird die Transferfolie zuvor ohne zusätzliche Haftschicht. Dadurch ergibt sich vorteilhaft ein geringerer Platzbedarf und ein ungewolltes Verkleben der Folie wird vermieden, während der zusätzliche Aufwand für den Anwender beim Aufbringen der Klebeschicht relativ gering bleibt.

Falls die Etiketten in den Etikettenbereichen noch nicht gegenüber der Etikettenschicht/den Patches vereinzelt sind, können sie ebenfalls erst mit dem Aufbringen auf das Substrat vereinzelt werden.

Zum Aufbringen eines vereinzelten Etikettes auf ein Substrat presst beispielsweise ein Stempel, welcher insbesondere die Form der Trägerbandlöcher und/oder der Etiketten aufweist, ein vereinzeltes Etikett der Transferfolie an das Substrat und erwärmt es gleichzeitig. Dadurch wird an dieser Stelle der Heißkleber weich und verbindet sich mit dem Substrat, so dass die Transferfolie über das Etikett am Substrat haftet. Die fehlende Trägerbandschicht im Bereich der Etikette erlaubt dabei eine schnelle und effektive Wärmeleitung vom Stempel bis zur Heißklebeschicht der Transferfolie.

Nach Herstellung der Verbindung des vereinzelten Etiketts mit dem Substrat wird – vor oder nach Abheben des Stempels – die Transferfolie abgezogen; der angeklebte Bereich der Transferfolie (der meist einem mit den Aussparungen des Trägerbands zusammenfallenden Bereich der Etikettenschicht(en)/Patches entspricht) bleibt am Substrat kleben und das weniger haltbare Etikettenmaterial reißt an seinem Übergang zum meist dickeren Etikettenbereich. Da das Etikettenmaterial, das an solchen Sollbruchstellen vorzugsweise nur wenige Mikrometer misst, dem Abziehen keine nennenswerten Kräfte entgegensetzt, wird das angeklebte vereinzelte Etikett sauber "ausgerissen" auf dem Substrat verbleiben.

Falls auch vom Trägerband getragene Etikettenbereiche an das Substrat angeklebt werden, lässt sich beispielsweise durch Auswahl der Klebeschicht zwischen Trägerband und Etikettenschicht/Patch beeinflussen, ob der getragene Bereich der Etikettenschicht/des Patches beim Abziehen der Transferfolie vom Substrat oder vom Trägerband abreißt. Es kann beispielsweise ein Kleber zwischen Trägerband und Etikettenmaterial verwendet werden, der bei Erwärmung durch den Stempel schmilzt und so einer Ablösung keinen Widerstand entgegensetzt, wenn die Verbindung mit dem Substrat erhalten bleiben soll. Ein solcher Kleber sollte aber nicht zwischen einzelnen Etikettenschichten/Patches zum Einsatz kommen, da die von diesen gebildeten mehrschichtigen Etiketten schließlich auch bei Erwärmung durch den Stempel verbunden bleiben sollen.

Schließlich wird das verbleibende Etikettenmaterial auch deshalb sauber von den Etikettenbereichen getrennt, da das Trägerband den nötigen Halt für die/das außerhalb der Etikettenbereiche meist äußerst dünne Etikettenschicht/Patch gibt und diese als zusammenhängende Einheit vom an das Substrat angeklebten Etikettenbereich trennt.

Zusammenfassend gewährleistet eine erfindungsgemäße Transferfolie eine einfache Übertragung sozusagen durch "Ausbrechen" vereinzelter Etiketten von der Transferfolie auf ein Substrat. Trotzdem verleiht ihr das Trägerband eine ausreichende Stabilität. Da in den meisten Ausführungsformen die (z.B. aus teurem Photopolymer hergestellten) Etikettenschichten nur in den mit den Aussparungen des Trägerbands getragenen Bereichen voll ausgebildet sind bzw. als Patches nur lokal im Bereich der Aussparung(en) existieren, spart eine erfindungsgemäße Transferfolie zusätzlich Materialkosten. Weiterhin ist auch bei dicken Etiketten ein effektives Heißstempeln auf ein Substrat möglich, weil die Wärme in den meisten Ausführungsformen nicht durch das Trägerband hindurchgeleitet werden muss. Zuletzt ermöglicht eine erfindungsgemäße Transferfolie wegen ihrer vorzugsweise einheitlichen Höhe einfaches Aufrollen und Lagern.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer solchen Transferfolie beinhaltet das Aufbringen von Etikettenbereichen zum Ausbilden der Etiketten auf ein (oben näher beschriebenes) Trägerband. Und zwar erfolgt das Aufbringen der Etikettenbereiche so, dass die Etikettenbereiche ganz oder teilweise mit der wenigstens einen Aussparung des Trägerbands zusammenfallen. Die Etikettenbereiche werden dabei entweder von wenigstens einer Etikettenschicht oder (vor allem, falls es sich bei der wenigstens einen Aussparung um eine Vielzahl von Löchern oder Einschnitten handelt) von einer Vielzahl von Patches umfasst.

Wird wenigstens eine Etikettenschicht verwendet, umfasst das Verfahren zur Herstellung der Transferfolie meist auch die Herstellung der wenigstens einen Etikettenschicht, obwohl auch fertige Etikettenschichten verwendet werden können.

Zur Herstellung einer Etikettenschicht wird vorzugsweise eine Hilfsfolie, z.B. eine PET-Folie, und ein Masterband verwendet. Ein Masterband (das als Endlosband oder auch als eine feste Prägeform wie eine Prägerolle ausgebildet sein kann) weist Masteretiketten auf, die es beispielsweise in eine an ihn angepresste Schicht als Etikett einprägt oder auch mit Hilfe von optisch kohärenter (Laser-)Lichtstrahlung auf diese Schicht abbildet. Eine Ausführungsform führt die Hilfsfolie am Masterband entlang. Dazwischen wird ein für das Etikett geeignetes Grundmaterial zum Ausbilden der Etikettenschicht eingebracht. Vorzugsweise ist das Grundmaterial beim Einbringen zwischen die Hilfsfolie und das Masterband flüssig oder zumindest formbar und trocknet danach schnell, entweder durch Luftkontakt oder Einsatz von UV- oder IR-Strahlung oder anderen bekannten Trocknungsmitteln; diese Eigenschaften erfüllen z.B. Acrylate. Der Abstand von Hilfsfolie und Masterband gibt dann die Dicke der Etikettenschicht vor; ebenso passt sich die Oberfläche des Etikettenschicht an das Profil des Masterbandes an.

Besteht das Masteretikett lediglich aus einem Oberflächenrelief in der Oberfläche des Masterbands, so bildet das formbare Grundmaterial der Etikettenschicht dieses Muster komplementär an seiner Oberfläche ab. Ein Hologramm oder ein anderes Beugungsgitter als Etikett kann auch im Grundmaterial entstehen, indem dieses mit (Laser-)Lichtstrahlen bestrahlt wird, die beispielsweise durch die für die Lichtstrahlen transparent ausgebildete Hilfsfolie und Grundmaterial hindurch auf eines der Masteretiketten gelangen kann. Die vom Masteretikett reflektierten Lichtstrahlen interferieren mit den einfallenden Strahlen und erzeugen dadurch ein Beugungsgitter im (mit geeigneten optischen Eigenschaften ausgestatteten) Grundmaterial, welches dem gewünschten Etikett entspricht.

Die Masteretiketten des Masterbands und damit auch die Etiketten der Etikettenschicht befinden sich vorzugsweise in einem Abstand voneinander, welcher dem Abstand der Aussparungen im Trägerband entspricht (sofern die wenigstens eine Aussparung als Löcher im Trägerband vorgesehen ist). Wird die Etikettenschicht in entsprechender Registratur auf das Trägerband aufgebracht, kommen die Etiketten auf den Löchern des Trägerbands zu liegen. Dabei kann entweder der Abstand der Etiketten an den Lochabstand angepasst werden oder umgekehrt. Es ist auch denkbar, dass (wenn etwa nicht aufeinander abgestimmte Etikettenschichten und Trägerbänder zum Einsatz kommen) eine Etikettenschicht mehr Etiketten aufweist als ihr Trägerband Löcher oder umgekehrt. Dann trifft beispielsweise nur jedes zweite Etikett mit einem Loch oder jedes zweite Loch mit einem Etikett zusammen.

Wenn das Trägerband einen durchgehenden, freien Mittelstreifen aufweist, ist das Masterband in seiner Anordnung der vereinzelten Etiketten unabhängig von jedem vorgegebenem Lochmuster des Trägerbands.

Um Material zu sparen und das Profil der Etikettenschicht an die Aussparungen des Trägerbands anzupassen, bietet es sich häufig an, die Etikettenschicht in den mit den Aussparungen des Trägerbands zusammenfallenden Bereichen (bzw. in den Etikettenbereichen) dicker auszubilden als in den anderen Bereichen. Vorzugsweise sind die Übergänge von dickeren Bereichen zu "normalen" Bereichen abrupt gehalten; der Höhenunterschied beträgt beispielsweise 10-15 &mgr;m. Eine entsprechende Ausführung des Masterbandes kann diese Dickenmodulation bewirken.

Zur Vereinfachung einer späteren Ablösung der Etiketten werden in vielen Ausführungsformen die Etikettenschichten entlang der Übergänge von den Etikettenbereichen zu den Nicht-Etikettenbereichen oder entlang der Ränder der (evtl. erst später hinzugefügten) Etiketten während des Herstellungsverfahrens perforiert. Auch dies kann beispielsweise durch eine entsprechende Ausführung des Masterbands erreicht werden.

Falls die Etiketten bei der Herstellung der Transferfolie noch nicht aufgebracht werden sollen, so können in einer Ausführungsform des Masterbands entweder keine Masteretiketten oder keine entsprechende Belichtung vorgesehen werden, also bloß die Etikettenschicht ausgebildet werden, in einer anderen Ausführungsform kann das Masterband selbstverständlich völlig weggelassen und durch eine Hilfsfolie ersetzt werden.

Nach ihrer Herstellung verbleibt die Etikettenschicht vorzugsweise noch auf der Hilfsfolie, die sie trägt und schützt und ihre Lagerung oder Weiterverarbeitung erleichtert.

Beim Aufbringen einer (wie oben beschrieben hergestellten oder anderweitig bereitgestellten) Etikettenschicht auf das Trägerband sichert beispielsweise eine anfängliche, sorgfältige Registrierung das Zusammenfallen der Etikettenbereiche mit etwaigen Löchern des Trägerbands. Vorzugsweise wird je eine Etikettenschicht auf die beiden Außenseiten des Trägerbandes aufgebracht.

In einer anderen Ausführungsform wird keine durchgehende Etikettenschicht auf das Trägerband aufgebracht. Vielmehr werden einzelne Patches aus Etikettenmaterial auf einer oder beiden Seiten des Trägerbands aufgebracht, manchmal in mehreren Schichten. Vorzugsweise wird von jeder Seite ein Patch auf jede Aussparung des Trägerbands gesetzt. Dafür werden beispielsweise Saugnäpfchen verwendet, die (etwa mit der Hilfe von Unterdruck) ein zuvor hergestelltes Patch oder auch eine Schicht aus mehreren Patches von einem Band oder einer Palette holen und sie zum Beispiel auf eine vorbereitete Klebeschicht auf dem Trägerband pressen.

Den festen Halt der Etikettenschicht bzw. der einzelnen Patches gewährleistet beispielsweise eine UV-Klebeschicht, welche etwa vor dem Aufbringen auf das Trägerband auf eine Seite der Etikettenschicht(en) oder Patches aufgetragen wird. Falls zwei Etikettenschichten/Patches von oben und unten am Trägerband anliegen, verbindet die Klebeschicht in den nicht-unterstützten Bereichen die beiden Etikettenschichten/Patches miteinander, so dass diese mehrschichtige vereinzelte Elemente bilden. Kommen mehrere Etikettenschichten/Patches übereinander zum Einsatz, kann auch zwischen ihnen allen eine Klebeschicht vorgesehen werden. Vorzugsweise härten ein oder mehrere UV-Strahler oder andere geeignete Trocknungsmittel die Klebeschicht schnell und effizient aus.

Wie schon erwähnt, werden die Etikettenschichten meist zusammen mit einer Hilfsfolie auf das Trägerband aufgebracht. Da die Hilfsfolie später entfernt und nicht Teil der Transferfolie werden soll, sollte sie also auf der Außenseite der mehrschichtigen Transferfolie vorgesehen werden. Unter Umständen kann sie jedoch schon vor ihrem gemeinsamen Aufbringen zusammen mit der Etikettenschicht auf das Trägerband von der Etikettenschicht entfernt werden; andernfalls kann ihre Entfernung den letzten Schritt vor Fertigstellung der Transferfolie darstellen. So kann die Hilfsfolie für das Herstellungsverfahren als Endlosband ausgebildet sein, das von einer Aufwickelspule für die Fertigung der Etikettenschicht abgespult wird oder abläuft und nach Entfernen von der fertiggestellten Etikettenschicht oder Transferfolie wieder auf die Aufwickelspule aufgespult wird oder aufläuft. Werden mehrere mit Hilfsfolien hergestellte Etikettenschichten verwendet, können selbstverständlich alle Hilfsfolien auf die oben beschriebenen Art und Weisen entfernt und aufgebracht werden.

Vorzugsweise kommen für die Ausführung der oben beschriebenen Herstellungsverfahren Rollensysteme zum Einsatz. Beispielsweise wird die Hilfsfolie mit Hilfe einer Rolle mit geringem Abstand an das Masterband herangeführt, das als Endlosband um zwei Masterbandrollen umläuft, so dass das Grundmaterial für die Etikettenschicht zwischen Masterband und Hilfsfolie bzw. zwischen die beiden gegenüberstehenden zugehörigen Rollen eingebracht werden kann. Nach Fertigstellung der Etikettenschicht führt eine weitere Rolle die Etikettenschicht mit der Hilfsfolie vom Masterband weg und zum Trägerband hin.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Im Einzelnen zeigen:

1 einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Transferfolie, welche zum Aufbringen auf einem Substrat vorbereitet ist;

2 ein Schema der erfindungsgemäßen Herstellung der Transferfolie aus 1;

3 einen Querschnitt eines Ausschnitts aus 2 des Masterbandes mit Hilfsfolie und Grundmaterial für die Etikettenschicht.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnung

1 zeigt einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Transferfolie 17, die über einem Substrat 6 angeordnet ist.

Die Transferfolie 17 umfasst ein Trägerband 1, das über seine Länge verteilt mit Löchern versehen sind, sowie zwei Etikettenschichten 2, die von oben und unten am Trägerband 1 anliegen. Die Löcher liegen etwa mittig auf der Breite des Trägerbandes 1 und erstrecken sich etwa ein Drittel über dessen Gesamtbreite. In Längsrichtung des Trägerbandes 1 weisen sie je nach Anwendungsfall einen bestimmten Abstand voneinander auf. So kann der Abstand der Löcher untereinander in Längsrichtung und der Lochabstand von den beiden Seitenrändern der Trägerbandes abhängig von der Reißfestigkeit des Trägerbandmateriales gewählt werde.

Die Etikettenschichten 2 füllen zusammen die Löcher im Trägerband 1 von oben und unten aus. Hierfür erhöht sich die Dicke einer Etikettenschicht 2 in den Lochbereichen um mehr als das Doppelte. Die einzelnen Etiketten 7 sind oder werden in diesen verdickten Bereichen der Etikettenschichten 2 ausgebildet, also dort, wo die Etikettenschichten 2 ein Loch im Trägerband 1 ausfüllen. Die Etikettenschichten 2 sind durch UV-Klebeschichten 4 mit dem Trägerband 1 und miteinander verbunden.

Zum Herstellen einer festen Verbindung mit dem Substrat 6, bei dem es sich beispielsweise um einen Geldschein handelt, ist auf der Transferfolie 17 eine Heißklebeschicht 3 aufgetragen, welche nur bei Erwärmung ihre Klebeigenschaften entfaltet. Diese Erwärmung liefert ein Stempel 5 mit etwa derselben Form wie die Löcher im Trägerband 2; beispielsweise ist diese Form rund (er kann aber je nach Etikettenformung beliebig gestaltet sein). Der Stempel 5 presst dann einen Abschnitt der Transferfolie 17 an den Geldschein 6, an dem sich eins der Löcher des Trägerbands 1 befindet. Gleichzeitig heizt der Stempel 5 die Transferfolie 17 von oben her Schicht um Schicht auf; während die UV-Klebeschicht davon im wesentlichen unbeeinflusst bleibt, entfaltet der Heißkleber seine Wirkung und stellt eine feste Verbindung zwischen der unteren Etikettenschicht 2 und dem Substrat 6 her. Da der Stempel 5 die Heißklebeschicht 3 nur bereichsweise erwärmt, stellt der Heißkleber auch nur in diesen Bereichen (also im Bereich der vereinzelten Etikette 7) eine Verbindung mit dem Substrat 6 her. Alternativ kann der Heißkleber auch nur lokal in den Lochbereichen auf die Transferfolie 17 aufgetragen werden.

Nach Entfernen des Stempels 5 erfolgt das Ablösen des am Substrat 6 angeklebten und ggf. während des Ablösevorganges noch durch den Stempel 5 weiterhin angepressten vereinzelten Etikettes 7 von der Transferfolie 17 einfach durch deren Abziehen vom Substrat 6. Das vereinzelte Etikett 7 ist mit dem Rest der Transferfolie 17 nur über die beiden Etikettenschichten 2 verbunden. Diese sind beispielsweise in ihrer Dicke so dimensioniert, das ihre Reißfestigkeit nicht ausreicht, das angeklebte Etikett 7 wieder vom Substrat 6 abzuziehen; vielmehr wird die Etikettenschicht 2 am Übergang von der dickeren zur dünneren Schichtbereich, der als Sollbruchstelle dient, reißen. Das Etikett 7 wird "ausgestanzt" auf dem Substrat 6 zurückbleiben, und die Transferfolie 17 wird ein Loch aufweisen, das von der Form mit dem Loch des Trägerbands 1 übereinstimmt. Die Reißfestigkeit des Trägerbandes 1 hingegen ist so gewählt, dass die im Lochbereich verbleibenden Stegbereiche zwischen Loch und den beiden Außenrändern des Trägerbandes 1 und zwischen aufeinanderfolgenden Löchern beim Auslösen der vereinzelten Etikette nicht reißen.

Eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung der in 1 gezeigten Transferfolie 17 ist in 2 dargestellt. Hier sind die ggf. mehreren für die Umlenkung einer bestimmten Folie bzw. Bandes verwendeten Rollen mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Ebenfalls ist die Vorrichtung spiegelsymmetrisch für das Aufbringen zweier Etikettenschichten 2 auf das Trägerband 1 ausgebildet, je eine Etikettenschicht 2 wird jeweils von links bzw. rechts auf die entsprechende Seite das Trägerband 1 aufgetragen; beide Seiten tragen der Vorrichtung tragen ebenfalls die selben Bezugszeichen.

Pro Etikettenschicht 2 wickelt je eine Abwickelrolle 11 eine Hilfsfolie 10 ab, die zu einer Umlenkrolle 13 geführt wird, der eine Spannrolle 14 für ein Masterband 19 zugeordnet ist. Die Pfeile P geben die Bewegungsrichtung der einzelnen Folien und Bänder an.

Das Masterband 19 ist in Bezug auf 3 detaillierter beschrieben. Es besteht aus einer Trägerschicht 30, die in 2 an den Spannrollen 14 anliegt, und aus einer Haftschicht (vorzugsweise einer Klebeschicht) 31, auf der in vorbestimmten Abständen in Längsrichtung des Masterbandes 19 Masterhologramme 32 aufgebracht sind.

In den Bereichen der Klebeschicht 31, an denen sich keine Masterhologramme 32 befinden, ist eine Silikonschicht 33 aufgebracht, die bei der vorliegenden Ausführungsform auch die Masterhologramme 32 bedeckt. Allerdings ist die Silikonschicht 33 in den Bereichen ohne Masterhologramme 32 erheblich dicker als in den anderen Bereichen, so dass auch die Masterhologramme 32 zusammen mit der sie bedeckenden Silikonschicht 33 gegenüber den anderen Bereichen eine Vertiefung bilden. Diese sich ergebenden Vertiefungen, sogenannte Näpfchen 34, weisen beispielsweise eine Tiefe von 13 &mgr;m auf bei einer Gesamthöhe des Masterbandes von 60 &mgr;m in den Bereichen ohne Masterhologramme auf. Das formbare Grundmaterial 18 für die Etikettenschicht 2, das sich zwischen der Hilfsfolie 10 und dem Masterband 19 befindet, nimmt diese vom Masterband 19 vorgegebene Form an. In den Näpfchen 34 bildet es somit Erhebungen, die den Etikettenbereichen entsprechen und von der Form und Anordnung her an die Löcher des Trägerbands 1 angepasst sind.

Zurück zu 2, wird das Grundmaterial 18 für die Etikettenschicht 2 zwischen die Hilfsfolie 10 und das Masterband 19 eingeführt, beispielsweise in flüssiger Form eingeschüttet, so wie es der Pfeil vorgibt. Im vorliegenden Fall ist das Grundmaterial 18 ein Photopolymer.

Der Abstand der Rolle 13, über die die Hilfsfolie 10 läuft, von der Spannrolle 14 des Masterbands 19 gibt dabei die Schichtdicke der Etikettenschicht 2 vor. Die Form der entstehenden Etikettenschicht 2 entspricht dem komplementären Relief des Masterbands 19.

Die Hilfsfolie 10 und die Etikettenschicht 2 laufen zusammen mit dem Masterband 19 weiter zur zweiten Spannrolle 14 und wieder zurück zu der ersten Spannrolle 14. Auf diesem Weg wird die Etikettenschicht 2 durch die transparente Hilfsfolie 10 hindurch mit einem Laser 15 bestrahlt. Das Laserlicht durchdringt ebenfalls die Etikettenschicht 18 und trifft auf die einzeln am Laser 14 vorbeilaufenden Masterhologramme 32 des Masterbands 19, welche das Licht entsprechend ihrem Interferenzmuster reflektieren. Durch Interferenz der reflektierten Strahlen mit den einfallenden Laserstrahlen entstehen in der Etikettenschicht 2 vom Masterhologramm 32 vorgegebene Beugungsmuster, welche die gewünschten optischen Merkmale der Etiketten 7 bilden. Bei Verwendung des Masterbands 19 aus 3 entstehen die Etiketten 7 in den Näpfchen-Erhebungen 34 der Etikettenschicht 2. In der gezeigten Ausführungsform passiert die beschriebene Folienanordnung aus Hilfsfolie 10, Etikettenschicht 2 und Masterband 19 auf ihrem weiteren Weg die UV-Strahler 16, welche das formbare Grundmaterial 18 der Etikettenschicht 2 aushärten und damit seine vorgegebene Form und Etikettierung fixieren. Mit diesem Aushärtschritt wird die Etikettenschicht 2 fertiggestellt.

Bei Erreichen der ersten Spannrolle 14 des Masterbands 19 werden die Hilfsfolie 10 und Etikettenschicht 2 vom Masterband 19 getrennt, indem diese von einer weiteren Rolle 13 umgelenkt werden. Beispielsweise kann die Hilfsfolie 10 mit der Etikettenschicht 2 nunmehr in einer nicht dargestellten Ausführungsform auf ein entsprechend gelöchertes Trägerband aufgebracht und zusammen mit diesem als fertige Transferfolie 17 aufgewickelt werden, oder es wird – wie in 2 dargestellt – zusammen mit einer weiteren Etikettenschicht 2 auf das gelöcherte Trägerband 1 aufgebracht.

Wie 2 zeigt, werden bei Herstellung der in 1 dargestellten Transferfolie 17 mittels der beiden beisammen liegenden Rollen 13 und dem dazwischen durchlaufenden, zuvor von einer entsprechenden, nicht dargestellten Einrichtung gelöcherten Trägerband 1 zwei Etikettenschichten 2 auf beide Seiten des Trägerbands 1 aufgebracht. Die Etikettenschichten 2 sind auf ihrer dem Trägerband 1 abgewandten Seite noch mit der jeweiligen Hilfsfolie 10 versehen, die aber jeweils mit den Rollen 13 in Kontakt sind und sich deswegen an der Außenseite der Transferfolie 17 befinden. Zwischen die Etikettenschichten 2 und das Trägerband 1 wird jeweils ein Kleber 4 in Richtung der Pfeile eingebracht. Es handelt sich hier um einen UV-Kleber, der nach Bestrahlung mit den UV-Strahlern 16 eine feste Verbindung zwischen dem Trägerband 1 und den beiden Etikettenschichten 2 herstellt.

Als letzter Fertigungsschritt werden die Hilfsfolien 10 abgezogen. Dies geschieht vorzugsweise wiederum mit Hilfe zweier Rollen 13, zwischen der die Transferfolie 17 mit den Hilfsfolien 10 durchgeführt wird. Die Rollen 13 lenken die beiden Hilfsfolien 10 beiderseits der fertiggestellten Transferfolie 17 zu einer Aufwickelspule 12 um, die sie beispielsweise zur Wiederverwendung aufwickelt. Alternativ kann die Hilfsfolie 10 auch als Endlosband zwischen der eingangsseitigen Abwickelspule 11 und der ausgangsseitigen Aufwickelspule 12 geführt werden.

Die Transferfolie 17 ist zur Weiterverwendung bereit und kann beispielsweise zum Vertrieb ebenfalls auf eine Rolle aufgewickelt werden.

In der obigen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Herstellungsvorrichtung für eine Transferfolie beziehen sich die Bezeichnungen "unten", "oben", "links" und "rechts" auf eine Ausrichtung der Herstellungsvorrichtung, wie sie in 2 gezeigt ist. Dies dient jedoch lediglich der leichteren Lesbarkeit der Beschreibung und ist nicht einschränkend zu verstehen, da selbstverständlich nur die relative Anordnung der einzelnen Rollen zueinander entscheiden ist, nicht jedoch deren Ausrichtung im Raum.


Anspruch[de]
Transferfolie (17) zum Übertragen von Etiketten (7) auf ein Substrat (6), mit:

einem Trägerband (1) mit wenigstens einer Aussparung und auf das Trägerband (1) aufgebrachten Etikettenbereichen zum Ausbilden der Etiketten (7),

wobei die Etikettenbereiche ganz oder teilweise mit der wenigstens einen Aussparung des Trägerbands (1) zusammenfallen.
Transferfolie (17) nach Anspruch 1, die als eine Vielzahl von Aussparungen des Trägerbands (1) Löcher aufweist. Transferfolie (17) nach Anspruch 1, bei der die wenigstens eine Aussparung des Trägerbands ein durchgehender freier Mittelstreifen ist. Transferfolie (17) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der jeder Etikettenbereich wenigstens ein Etikett (7) umfasst. Transferfolie (17) nach Anspruch 4, wobei die Etiketten (7) Sicherheitselemente oder Dekorationselemente umfassen. Transferfolie (17) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Etikettenbereiche in wenigstens einer Etikettenschicht umfasst sind. Transferfolie (17) nach Anspruch 6, bei der die wenigstens eine Etikettenschicht (2) mittels einer Klebeschicht (4) auf dem Trägerband (1) aufgebracht ist. Transferfolie (17) nach Anspruch 6, die zwei Etikettenschichten (2) aufweist, von denen die eine Etikettenschicht (2) auf der einen Seite und die andere auf der anderen Seite des Trägerbandes (1) aufgebracht ist. Transferfolie (17) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, bei der die wenigstens eine Etikettenschicht (2) in den Bereichen der Aussparungen des Trägerbands (1) dicker ist als in den anderen Bereichen. Transferfolie (17) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, bei der die Klebeschicht (4) in den Bereichen der Aussparungen des Trägerbands (1) die Etikettenschichten (2) miteinander verbindet. Transferfolie (17) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei der die Klebeschicht (4) einen UV-härtbaren Kleber umfasst. Transferfolie (17) nach einem der Ansprüche 6 bis 11, bei der eine Klebeschicht (3) an einer Außenseite der Transferfolie (17) aufgebracht ist, die von einer Etikettenschicht (2) gebildet und zum Verbinden mit einem Substrat (6) vorgesehen ist. Transferfolie (17) nach einem der Ansprüche 6 bis 12, bei der die wenigstens eine Etikettenschicht (2) eine Photopolymerschicht ist. Transferfolie (17) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Etiketten (7) Hologramme sind. Transferfolie (17) nach Anspruch 14, bei der die Hologramme Volumenhologramme sind. Transferfolie (17) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei der die Etiketten (7) in den gegenüberliegenden Etikettenbereichen der beiden Etikettenschichten (2) zweischichtige Etiketten (7) bilden. Transferfolie nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das Trägerband ein Japan-Seidenpapierband oder ein Gewebeband ist. Verfahren zur Herstellung einer Transferfolie (17), die zum Übertragen von Etiketten (7) auf ein Substrat (6) ausgestaltet ist, bei dem Etikettenbereiche zum Ausbilden der Etiketten (7) auf ein Trägerband (1) mit wenigstens einer Aussparung so aufgebracht werden, dass die Etikettenbereiche (2) ganz oder teilweise mit der wenigstens einen Aussparung des Trägerbands (1) zusammenfallen. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem eine Vielzahl von Aussparungen des Trägerbands (1) in den Etikettenbereichen durch Lochung hergestellt wird. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem die wenigstens eine Aussparung des Trägerbands durch einen durchgehenden, freien Mittelstreifen im Trägerband gebildet werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, bei dem die Etikettenbereiche von wenigstens einer Etikettenschicht umfasst werden. Verfahren nach Anspruch 21, bei dem die wenigstens eine Etikettenschicht (2) vor dem Aufbringen auf das Trägerband (1) unter Verwendung einer Hilfsfolie (10) hergestellt wird. Verfahren nach Anspruch 22, bei dem die Hilfsfolie (10) nach dem Aufbringen der wenigstens einen Etikettenschicht (2) auf das Trägerband (1) von der Transferfolie (17) abgezogen wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 oder 23, bei dem das Herstellen der wenigstens einen Etikettenschicht (2) das Einbringen des Grundmaterials (18) für die wenigstens eine Etikettenschicht (2) zwischen die Hilfsfolie (10) und ein Masterband (19) umfasst, so dass Abstand und Profil der Hilfsfolie (10) und des Masterbands (19) Höhe und Profil der Etikettenschicht (2) bestimmt. Verfahren nach Anspruch 24, bei dem die wenigstens eine Etikettenschicht (2) eine Photopolymerschicht ist und das Masterband (19) vereinzelte Masterelemente mit darin enthaltenen optischen Gittern, wie Hologrammen, umfasst, und die Masterelemente des Masterbands (19) mit einem Laser (15) bestrahlt werden. Verfahren nach Anspruch 25, bei dem die Masterelemente durch die Hilfsfolie (10) und das Grundmaterial (18) für die Etikettenschicht (2) hindurch bestrahlt werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 26, bei dem die Masterelemente des Masterbandes (19) dünner als die übrige Banddicke des Masterbandes (19) ausgebildet sind, so dass die Etikettenschicht (2) in den von den Masterelementen gebildeten Etikettenbereichen oder ein Teil davon dicker ist als die Schichtdicke der übrigen Etikettenschicht (2). Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 27, bei dem eine Etikettenschicht (2) auf die eine Seite und eine weitere Etikettenschicht (2) auf die andere Seite des Trägerbandes (1) aufgebracht werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 28, bei dem vor dem Aufbringen der wenigstens einen Etikettenschicht (2) auf das Trägerband (1) wenigstens eine UV-Klebeschicht (4) zwischen das Trägerband (1) und die wenigstens eine Etikettenschicht (2) eingebracht wird. Verfahren nach Anspruch 29, bei dem in den mit der wenigstens einen Aussparung des Trägerbands (1) zusammenfallenden Bereichen der Etikettenschichten (2) die wenigstens eine UV-Klebeschicht (4) zwischen die Etikettenschichten (2) eingebracht wird. Verfahren nach Anspruch 30, bei welchem die wenigstens eine UV-Klebeschicht (4) zu deren Aushärtung mit UV-Strahlern (16) durch die wenigstens eine Etikettenschicht (2) und die wenigstens eine Hilfsfolie (10) hindurch bestrahlt werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 31, bei welchem die wenigstens eine Etikettenschicht (2) um die Etiketten herum perforiert wird. Vorrichtung zur Herstellung einer Transferfolie (17), die zum Übertragen von Etiketten (7) auf ein Substrat (6) ausgestaltet ist, die ein Mittel zum Aufbringen von Etikettenbereichen zum Ausbilden der Etiketten (7) auf ein Trägerband (1) mit wenigstens einer Aussparung aufweist, das die Etikettenbereiche (2) so auf das Trägerband (1) aufbringt, dass (1) die Etikettenbereiche (2) mit der wenigstens einen Aussparung des Trägerbands (1) zusammenfallen. Vorrichtung nach Anspruch 33, bei der wenigstens eine Etikettenschicht die Etikettenbereiche umfasst.






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