用于将安全特征引入到有价文件或安全文件中的方法和装置

摘要

本发明涉及用于将安全特征引入到有价文件或安全文件(2)中的方法和装置，其中，所述有价文件或安全文件(2)包括具有至少一个热塑性的表面层(8)的文件体(10)，其中，所述方法包括以下步骤：提供所述文件体(10)；提供和/或制造结构化的声极(3)，所述声极是与声源(4)耦合的或被与声源(4)耦合；相对所述声极(3)布置所述文件体(10)；使所述声极(3)和所述文件体(10)的表面层(8)接触并且同时通过所述声极(3)将声波耦合输入到所述有价文件或安全文件(2)中，使得在所述表面层(8)中构造出浮雕结构，其中，提供和/或制造具有结构化结构的声极(3)，所述声极(3)具有额定压入平面(15)并且所述声极(3)被如此结构化，使得存在从所述额定压入平面(15)凸出的区域和伸入到所述额定压入平面(15)中的凹入的区域，其中，使所述声极(3)在声耦合输入期间在施加压力的情况下运动到所述文件体(10)中，直到所述额定压入平面(15)与文件体表面额定水平(17)相一致并且所述凸出的区域(12)在所述表面层(8)中产生凹入的浮雕结构(20)而所述凹入的区域(13)在所述表面层(8)中产生凸出的浮雕结构(19)。

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的方法以及一种根据权利要求5的前序部分所述的装置。尤其是，本发明涉及一种用于将安全特征引入到有价文件或安全文件中的方法和装置，其中，有价文件或安全文件包括具有至少一个热塑性的表面层的文件体。借助于压印模将浮雕结构引入到热塑性的表面层中，所述压印模被构造在声极中。所述声极与声源耦合，使得热塑性的表面层在通过所述声极耦合输入声期间变形。

背景技术

有价文件和/或安全文件是具有至少一个安全特征的文件，所述至少一个安全特征应当使仿造、伪造或者复制变得困难或不可能。由现有技术已经公知了若干为此使用的安全特征。安全特征中的一部分被构造为有价文件和/或安全文件的表面的浮雕结构化结构。其它的安全特征包括浮雕状的表面结构化结构并且与其它被引入到文件中的特征一起形成安全特征。

有价文件和/或安全文件例如包括证件、旅游护照、信用卡、银行卡、现金支付卡、客户卡、签证、驾驶执照、居留证、信托中心卡、机动车行驶证和类似物、邮票、钞票、用于标记货物的标签等等。一系列这样的安全文件被如此制成，使得这些安全文件具有热塑性的表面层，浮雕状的表面结构化结构可被引入到所述热塑性的表面层中。

为了提高有价文件或安全文件的防伪性，通常将多个安全特征引入到有价文件或安全文件中。因此，必须优选成本有利地制造或加入各个安全特征。

现代的有价文件或安全文件通常包括文件体，所述文件体包括至少一个热塑性的表面层。文件体往往完全或者几乎完全由热塑性的塑料材料制成。这些热塑性的塑料材料例如以塑料薄膜的形式提供、独立地印刷或者设有其它的安全特征、收集在层堆(Schichtenstapel)中并且随后在施加热和压力的情况下层压为文件体。在所述层压步骤中，可以使用结构化的层压板，这些层压板放置在上面的衬底层上。当热塑性的衬底层被加热以便彼此连接时，层压板的结构化结构被压印到最上面的衬底层的外表面中并且必要时被压印到位于最上面的衬底层下面的衬底层的外表面中。

这些具有被加入到有价文件或安全文件中的所期望的浮雕结构的负形状的层压板仅仅在巨大的成本耗费下制造。此外，这些层压板经受高度磨损。尤其是在制造小批量的有价文件或安全文件时，加入浮雕结构的成本往往是不合理的。这在以下情况中尤其如此：浮雕结构具有专门匹配于某批次的结构化结构，以便使有价文件或安全文件相对其它有价文件或安全文件个性化。借助根据现有技术的方法和装置以合理的成本实现各个有价文件或安全文件的个性化或个人化——也就是说引入表征与有价文件或安全文件相对应的个人的特征是不可能的。

发明内容

因此，本发明的任务在于，提供一种方法和装置，借助所述方法和装置可以通过简单的方式并且优选个性化地将表面浮雕引入到有价文件和/或安全文件中。

本发明通过具有权利要求1的特征的方法以及具有权利要求5的特征的装置解决。

尤其是，提出一种用于将安全特征引入到有价文件或安全文件中的方法，其中，所述有价文件或安全文件包括具有至少一个热塑性的表面层的文件体，其中，所述方法包括以下步骤：提供一个文件体；提供和/或制造一个结构化的声极，所述声极是与一个声源耦合的或者所述声极被与一个声源耦合；相对所述声极布置所述文件体；使所述声极和文件体的表面层接触并且同时通过所述声极将声波耦合输入到所述有价文件或安全文件中，使得在表面层中构造出一个浮雕结构。在此提出：提供和/或制造具有结构化结构的声极，所述声极具有一个额定压入平面，并且使所述声极如此结构化，使得存在从额定压入平面凸出的区域和伸入到额定压入平面中的凹入的区域，其中，使所述声极在声耦合输入期间在施加压力的情况下运动到文件体中，直到所述额定压入平面与文件体表面额定水平相一致并且这些凸出的区域在表面层中产生凹入的浮雕结构而这些凹入的区域在表面层中产生凸出的浮雕结构。文件体表面额定水平通常是在引入浮雕结构之前文件体的表面水平。这意味着：将具有凹入的浮雕结构并且同时具有凸出的浮雕结构的浮雕引入到文件体中。因此，所述方法是凸凹压印方法(Hoch-Tief-)。用于引入这种浮雕结构的相应装置包括：一个声源；一个与所述声源耦合的结构化的声极，所述声极被可相对于一个砧座运动地支承；一个调节单元，通过所述调节单元可以使声极相对所述砧座运动；以及一个控制单元，所述控制单元控制调节单元和声源，以便使声极与砧座彼此相对运动并且将文件体夹紧在所述声极与所述砧座之间，以及通过所述声极耦合输入声能，使得所述声极结构化表面层。在此提出：声极具有一个额定压入平面，并且所述声极被如此结构化，使得存在从额定压入平面凸出的区域和伸入到额定压入平面中的凹入的区域，其中，所述声极在声波耦合输入期间在施加压力的情况下被运动到文件体中，直到所述额定压入平面与文件体表面额定水平相一致并且凸出的区域在表面层中产生凹入的浮雕结构而凹入的区域在表面层中产生凸出的浮雕结构。对于本领域技术人员而言，应当理解的是，可以通过仅仅使声极相对砧座运动的方式实现声极与砧座的彼此相对的运动。替换地，当然也可以仅仅使砧座运动。

本发明的优点是，可以通过借助于结构化的声极压印浮雕结构以简单的方式将浮雕结构引入到有价文件或安全文件中，所述声极被如此结构化，从而实现凸凹压印。这可以在已经制成的并且原则上通过任意方式制造的文件体中进行，所述文件体必须仅仅具有热塑性的表面层。所述方法保证了高的形状稳定性。这意味着：所产生的浮雕结构相对额定浮雕结构不具有偏差或者具有很小的偏差。

特别有利的是，通过以下方式构造声极：凸出的区域是分别与至少一个凹入的区域相邻地设置的或者凸出的区域被分别与至少一个凹入的区域相邻地设置，并且在声的耦合输入期间表面层的由与表面层接触的凸出的区域加热的材料流入到声极的凹入的区域中。由此实现了：完整地成形出由声极预给定的浮雕结构。

这可以通过以下方式特别有利地实现：借助声极产生凹入的浮雕结构或者凸出的浮雕结构，其中，凹入的浮雕结构的体积等于凸出的浮雕结构的体积。这意味着，声极的凹入的区域的体积等于凸出的区域的体积。

优选地，对于声极的每个凸出的区域存在至少一个相邻的凹入的区域，并且所述至少一个相邻的凹入的区域被如此构造，使得凸出的区域与凹入的区域之间的过渡区域的轮廓在一个垂直于声极的额定压入平面的截平面中形成连续的、单调的曲线。这意味着，保证了声极的形成凸出的区域的轮廓到形成凹入的区域的轮廓的连续过渡。在此可以确保：在压印过程期间以完整地成形出声极的浮雕结构的方式出现材料流。

关于共同形成待产生的浮雕的负形状的凸出的区域和凹入的区域，在一个优选的实施形式中提出，声极的额定压入平面被环绕地构造为光滑和平坦的。在声的耦合输入期间如此长时间地进行压印过程，直到额定压入平面到达光滑的文件体的表面为止。因此，控制单元在声的耦合输入期间如此长时间地驱动调节单元，直到额定压入平面与文件体的表面层接触为止。

声源优选是一个超声波声源，所述超声波声源特别优选地包括一个压电晶体。

为了能够实现各个文件体的个性化和/或个人化，在一个优选的实施形式中，借助不同结构化的声极相继地或者借助多个并排设置的声极同时地执行压印过程。如果例如设置可以分别将数字或字母在凸凹压印中压印到文件体表面中的不同的声极，则可以通过相对不同的声极相继地定位文件体的定位装置在多个压印步骤中将各个文字数字组合压印到文件体中。因为可以在不同印台上同时执行各个压印步骤，所以在批量生产时仅仅不明显地提高用于压印这种文字数字组合的时间耗费。仅仅需要增加声极、声源和调节单元的数量以及在不同的压印台上设置一个或多个传输和定位装置。所述一个或多个传输和定位装置相对声极不同地定位文件体，从而可以使不同的文件体具有不同个性化和/或个人化的浮雕结构。

附图说明

以下根据一个优选的实施例详细地阐述本发明。在此示出：

图1：用于制造有价文件或安全文件的装置的示意图，所述有价文件或安全文件具有作为安全特征的凸凹压印；

图2a：第一声极的底侧的俯视图；

图2b：第二声极的底侧的俯视图；以及

图3：借助根据图1的装置制成的有价文件或安全文件的俯视图。

具体实施方式

在图1中示意性地示出用于制造有价文件和/或安全文件2的装置。所述装置包括一个结构化的声极3。所述声极3与一个声源4耦合。所述声源4优选涉及借助于压电晶体构造的超声波声源。在结构化的声极3的对面设置有一个砧座5。通过传输装置6使有价文件或安全文件2在砧座5与声极3之间运动。调节单元7被构造用于使声极3相对于砧座5如此运动，使得声极3与有价文件或安全文件2的上表面层8接触。

上表面层8由热塑性的塑料材料制成。优选地，有价文件或安全文件2是层合体，所述层合体由上表面层8与其他层9在层压过程中接合成文件体10。

调节单元7和声源4与一个控制单元11耦合。所述控制单元11控制传输装置6。为了将浮雕结构引入到文件体10或者有价文件或安全文件2的上表面层8中，控制调节单元7并且同时通过声源4和声极3耦合输入声。声极3的凸出的区域12与上表面层8接触。由于声耦合输入和借助于调节单元7的压力施加，在凸出的区域12上出现微摩擦，所述微摩擦在接触部位上导致上表面层8的材料的加热。在此，上表面层8的塑料材料被加热超过它的塑变温度，从而声极的凸出的区域12可以进入到上表面层8中。此外，声极3被如此结构化，使得所述声极与声极的凸出的区域12相邻地具有凹入的区域13。上表面层的经加热的塑料材料流入到所述相邻设置的凹入的区域13中。声极3、声源4、砧座5和调节单元7构成第一压印台24。

在示出的实施形式中，声极3的实施为下面光滑并且平坦的底侧14被确定为额定压入深度。这意味着，声极被如此长时间地驱动到上表面层中，直到所述光滑的表面到达由文件体10或有价安全文件2的表面确定的文件体表面额定水平17为止。一旦所述声极3被压入直到额定压入平面15进入文件体10中或者额定压入平面15被压入直到文件体表面额定水平17上，结束声耦合输入并且通过调节单元7相对砧座5移开声极3。有价文件或安全文件2或者文件体10现在具有表面浮雕18，所述表面浮雕18包括凸出的浮雕结构19和凹入的浮雕结构20。“凸出”和“凹入”分别相对于文件体表面额定水平17，所述文件体表面额定水平17通常在第一压印步骤之前由文件体10的未经结构化的表面确定。

在图1中示出了示意性示出的装置1的剖面图，而在图2a中示出了结构化的声极3的底侧14的俯视图。给出了剖切线21，沿着所述剖切线21进行图1中的剖切。可以看到，结构化的声极3包括凸出的区域12和相邻的凹入的区域13，它们共同构成一个字母“A”。因此，在第一压印步骤之后，文件体2包括一个浮雕结构，所述浮雕结构包括作为凸凹压印的大写字母A。在此，声极3的结构是在文件体10上构成的浮雕结构18的负结构(Negative)。

根据图1的装置包括与第一压印台24基本上相同构造的第二压印台25。所述第二压印台25包括一个另外的砧座5’，一个另外的结构化的声极3’，所述另外的声极3’与一个另外的声源4’以及一个另外的调节单元7’相耦合。所述另外的声极3’被不同地结构化。在图2b中示出了所述另外的声极3’的底侧14’的俯视图。可以看到，所述另外的声极3’被构造用于将字母T作为另外的凸凹压印的浮雕结构26压印到有价文件或安全文件2或者文件体10中。以虚线示出文件体10连同传输装置6和已经构造出的浮雕结构18，以便表明在时间上在第一压印步骤之后执行所述压印步骤。在执行第二压印步骤之后，通过传输装置6继续传输并且输出所述有价文件或安全文件或者文件体10。以点线示出制成的文件体10或者制成的有价文件或安全文件。除浮雕结构18外，有价文件或安全文件2还包括一个另外的浮雕结构26，所述浮雕结构26表示字母T。

在图3中示出了文件体10或者有价文件或安全文件2的示意性俯视图。可以清楚地看到两个被构造为凸凹压印的浮雕结构18、26的字母A和T。

通过文件体相对声极3和/或另外的声极3’的侧向相对定位，即在一个垂直于调节单元7、7’的运动方向的平面内，可以在文件体的不同部位上压印分别由声极3、3’的结构化确定的不同浮雕结构。由此，可以提供变化的——即个性化的整体浮雕结构。例如也可以借助根据图1的装置产生包括如“TA”、“AA”、“TT”、“ATA”...的字母组合的浮雕结构。

如果声极的凹入的区域的体积等于邻接的凸出的区域的体积，则可以特别可靠并且保持原样地构造浮雕结构。这导致：凹入的浮雕结构具有与相邻的凸出的浮雕结构相同的体积。在图1中，对于制成的文件体，这通过阴影部分表示。此外有利的是，声极的凹入的区域13与凸出的区域12被如此构造，使得表示从凸出的区域12到凹入的区域13的过渡区域的轮廓在垂直于额定压入平面的截平面中——如其例如表示图平面——具有连续的、单调的变化，也就是说，可由连续的、单调的曲线近似。由此有利于通过凸出的区域13挤出的材料流入到凹入的区域12中。

对于本领域技术人员而言，应当理解的是，仅仅示出了简化的、示例性的实施形式。尤其是，相对于文件体明显地增大了浮雕结构的尺寸和规模。但是可以清楚地看到，所述方法能够通过简单的方式将个性化的浮雕结构压印到安全文件中。

参考标号表

1    用于制造有价文件和/或安全文件的装置

2    有价文件或安全文件

3    声极

3’  另外的声极

4    声源

4’  另外的声源

5    砧座

5’  另外的砧座

6    传输装置

7    调节单元

7’  另外的调节单元

8    上表面层

9    其他层

10   文件体

11   控制单元

12   声极的凸出的区域

13   声极的凹入的区域

14   声极的底侧

14’ 另外的声极的底侧

15   额定压入平面

16   文件体的表面

17   文件体表面额定水平

18   表面浮雕

19   凸出的浮雕结构

20   凹入的浮雕结构

21   剖切线

24   第一压印台

25   第二压印台

26   另外的浮雕结构