Procedimiento y dispositivo para la generación de imágenes en color con un láser UV sobre sustratos pigmentados y productos producidos por los mismos.

Procedimiento para la generación de un signo, un patrón, un símbolo y/o una imagen multicolores (8) sobre unsustrato (2) con partículas de pigmento (1) dispuestas sobre el mismo,

que pierden o cambian el efecto de color bajola acción de un láser (23), estando dispuestas diferentes partículas de pigmento (1) con al menos dos o al menostres distintos efectos de color sobre o dentro del sustrato (2) y estando distribuidas las diferentes partículas depigmento (1) de forma sustancialmente aleatoria como función de la coordenada de lugar, con las siguientes etapasdel procedimiento:

a Generación de un mapa de colores (14) en el que está contenido el efecto de color individual de partículas depigmento (1) individuales o agrupaciones individuales de partículas de pigmento como función de su coordenadade lugar sobre o dentro del sustrato (2);

b irradiación con resolución espacial que solo cambia el efecto de color de partículas de pigmento (1) individualeso agrupaciones individuales de partículas de pigmento con un láser (23) con una única frecuencia basada en elmapa de colores (14) para la generación de un efecto de color resultante.

Procedimiento y dispositivo para la generación de imágenes en color con un láser UV sobre sustratos pigmentados y productos producidos por los mismos 5

Campo técnico La presente invención se refiere a procedimientos para la generación mejorada de imágenes en color protegidas contra la falsificación sobre sustratos, a dispositivos para llevar a cabo tales procedimientos así como a productos producidos mediante el uso de tales procedimientos, tales como, en particular, documentos protegidos tales como, por ejemplo, páginas de personalización para pasaportes, carnés de identidad y otros carnés de identificación, etc.

Estado de la técnica Actualmente, los soportes de datos en forma de carnés de identificación, páginas o insertos de personalización para pasaportes o incluso tarjetas de crédito y tarjetas de plástico similares tienen que presentar una elevada seguridad contra la falsificación. Existe una pluralidad de las más diversas características de seguridad así como procedimientos especiales de impresión que pueden garantizar una seguridad de este tipo contra la falsificación en un cierto alcance. A este respecto, es un gran desafío facilitar no solamente características de seguridad no individualizadas, sino en particular características de seguridad que en cierto modo estén combinadas con la personalización o sean parte de la misma.

Por el documento DE-A-2907004 se ve, por ejemplo, que se pueden generar imágenes en carnés de identificación, pero naturalmente también otras informaciones reconocibles visualmente, tales como signos, patrones, etc. con un 25 rayo láser. En este documento, la capa funcional a partir de la cual en el transcurso del procedimiento se genera la imagen definitiva o un símbolo o signo visible discrecional, está compuesta de una capa termosensible. Esta capa funcional se extiende sobre la tarjeta sobre un segmento de superficie sobre el cual se ha de encontrar posteriormente la imagen u otra información reconocible visualmente. La capa funcional se encuentra habitualmente unida a otras capas de plástico a partir de las cuales en el transcurso de la producción de la tarjeta se genera la tarjeta terminada como laminado de láminas. La imagen en este caso se graba mediante quemadura, llevando aparejada la intensidad del rayo láser un oscurecimiento del punto irradiado. De este modo se generan actualmente de forma rutinaria imágenes en blanco y negro o imágenes en tonos grises. La ventaja reconocida ya tempranamente de este denominado grabado por láser consiste en la elevada seguridad contra la falsificación y la resistencia a la luz y la solicitación mecánica de tarjetas producidas de este modo, en particular cuando están compuestas de policarbonato. Esto se demuestra, por ejemplo, mediante el documento EP-A-1574359 o EP-A1008459. Los documentos de seguridad producidos con ayuda de grabado por láser sobre laminados de policarbonato cumplen con normas internacionales para documentos de viaje (ICAO Doc. 9303 Parte III Volumen I) o incluso superan las mismas.

Es una desventaja del procedimiento que los cambios de color conseguidos de este modo permiten solo la producción de imágenes sustancialmente monocromáticas. De este modo, además del cambio de blanco a negro son conocidos también cambios de color de blanco a marrón, de rosa a negro y de amarillo a marrón rojizo.

Por motivos evidentes existe un gran interés en la generación de imágenes en color cualitativamente de alta calidad

a base de un proceso basado en láser así como una necesidad de carnés de identificación producidos de este modo.

Este hecho tiene en cuenta un concepto que se basa en la irradiación de varios componentes con color, por ejemplo, cuerpos con color, pigmentos o colorantes de distinto color. Los componentes colorantes de distinto color tienen que dar conjuntamente un espacio de color que está compuesto de varios colores elementales, normalmente al menos tres. Por motivos prácticos se prefieren los colores elementales cian [C], magenta [M] y amarillo [Y]. Sin embargo, son concebibles también otros colores. Además, los colores elementales tienen que presentar un espectro de absorción que permita una interacción con luz láser con color. Naturalmente, estos son colores del sistema RGB, por lo que en la práctica existe una incompatibilidad parcial o interacción no ideal entre los componentes con color del 55 sistema CMY y la longitud de onda de láser seleccionada para el máximo de absorción. A diferencia del procedimiento que se ha mencionado anteriormente de la carbonización de componentes en primer lugar no visibles, este procedimiento muestra la coloración mediante un blanqueo, es decir, un aclaramiento, de un color visible antes de la irradiación. El sustrato aparece a través de la mezcla visible de los componentes con color antes de la irradiación en un tono muy oscuro, de forma ideal negro. El documento WO-A-0115910 describe, por ejemplo, un procedimiento de este tipo. A pesar de las ventajas que esta invención ofrece potencialmente, en concreto la seguridad contra la falsificación aumentada adicionalmente mediante una representación en color del titular del documento, el procedimiento descrito en este documento y los productos producidos por el mismo en ciertas circunstancias presentan desventajas que limitan su valor práctico para ciertas aplicaciones. Las desventajas consisten, por un lado, en la complejidad de la formulación de pigmento en la o las capas a decolorar sobre la tarjeta 65 o el soporte de datos. Permiten solo de forma limitada generar una imagen meramente blanca o meramente negra. Además, los espectros de absorción de la mayoría de los componentes con color usados tienen tal naturaleza que en cierto grado existe una interacción indeseada entre un componente colorantes con una longitud de onda de láser diferente de la deseada. Este efecto puede ser problemático cuando se encuentran pigmentos de distintos colores en la sección eficaz del rayo láser combinado de tres longitudes de onda. Esta no idealidad que se ha mencionado anteriormente entre el espectro de absorción y la longitud de onda de láser de excitación se plasma por una interferencia espectral del blanqueo con láser por lo demás específico de colorante. A partir de esto resulta una calidad disminuida de la imagen en forma de un ruido de color y una reproducción no neutra del tono de color. Además, en la práctica pueden ser complejos el ajuste y el control de varios rayos láser coincidentes y en caso de una realización incorrecta, causar defectos de color y de imagen.

Una posible forma de puesta en práctica de un dispositivo de irradiación de este tipo está descrita en el documento WO-A-0136208. Mediante optimización de diversos parámetros se puede mantener dentro de unos límites la reducción de la calidad. El procedimiento, a pesar de esto, continúa siendo solo difícil de controlar a causa de su complejidad en relación con la consecución del resultado requerido. Finalmente, el procedimiento en la práctica, a causa de los al menos tres dispositivos láser necesarios, resulta comparativamente caro y junto con el equipo de guía de rayo asignado no se puede construir de forma sencilla como una unidad compacta.

El problema de los procedimientos y productos que se han descrito anteriormente para el blanqueo por láser con color consiste, al final, en que la generación de imágenes en color en carnés de identidad y artículos similares no siempre es posible en una calidad aceptada por el mercado, con un control requerido del procedimiento, con costes razonables y en las formas de realización deseadas en cuanto a aparatos.

El documento US 5.364.829 se refiere al ámbito de los soportes de datos reescribibles. En una capa de matriz de un material que, con una conducción correspondiente de temperatura, se puede traspasar a un estado transparente o a un estado enturbiado y, por tanto, con aspecto blanco, están incluidas partículas de color. Estas partículas de color,

a este respecto, son partículas que pueden generar solo un único color y que no se pueden cambiar correspondientemente el efecto de color por influencia externa. El aspecto de color se ajusta en cierta manera a través de la matriz, concretamente el soporte de datos aparece en color cuando la matriz se pasa a su estado transparente y el soporte de datos aparece blanco cuando la matriz se pasa a su estado opaco. El cambio de las propiedades de matriz para la generación del efecto de color se activa por un cabezal térmico.

El documento WO 01/36208 menciona el uso de pigmentos latentes que se pueden activar correspondientemente para la generación de diferentes colores.

A este respecto se muestra un procedimiento para la aplicación de informaciones con color sobre... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la generación de un signo, un patrón, un símbolo y/o una imagen multicolores (8) sobre un sustrato (2) con partículas de pigmento (1) dispuestas sobre el mismo, que pierden o cambian el efecto de color bajo la acción de un láser (23) , estando dispuestas diferentes partículas de pigmento (1) con al menos dos o al menos tres distintos efectos de color sobre o dentro del sustrato (2) y estando distribuidas las diferentes partículas de pigmento (1) de forma sustancialmente aleatoria como función de la coordenada de lugar, con las siguientes etapas del procedimiento:

a Generación de un mapa de colores (14) en el que está contenido el efecto de color individual de partículas de pigmento (1) individuales o agrupaciones individuales de partículas de pigmento como función de su coordenada de lugar sobre o dentro del sustrato (2) ; b irradiación con resolución espacial que solo cambia el efecto de color de partículas de pigmento (1) individuales o agrupaciones individuales de partículas de pigmento con un láser (23) con una única frecuencia basada en el 15 mapa de colores (14) para la generación de un efecto de color resultante.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que las etapas a y b se llevan a cabo en el mismo dispositivo y sin manipulación o desplazamiento efectuados entre tanto del sustrato (2) .

3. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las diferentes partículas de pigmento (1) están dispuestas en una capa, preferentemente en una única capa, sobre y/o dentro del sustrato (2) .

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las diferentes

partículas de pigmento (1) están dispuestas en una capa, preferentemente en una única capa, sobre y/o dentro del sustrato (2) y están dispuestas de forma regular esencialmente en un patrón microscópico, pudiendo ser el patrón microscópico una disposición de líneas rectas u onduladas, un patrón básico o microcaracteres.

5. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que las partículas de pigmento (1) individuales presentan un diámetro medio en el intervalo de 5-15 μm, preferentemente en el intervalo de 8-12 μm, y por que están dispuestas sustancialmente sobre el sustrato o dentro del sustrato, preferentemente separadas lateralmente de forma individual, de forma particularmente preferente de tal manera que la proyección normal de la separación media en el plano de capa de impresión entre dos partículas de pigmento (1) es igual o mayor que el diámetro medio de las partículas de pigmento, no siendo ya preferentemente el diámetro de haz del

rayo láser en la etapa b el doble que el diámetro medio de las partículas de pigmento (1) , encontrándose de forma particularmente preferente el diámetro de haz del rayo láser en la etapa b en el intervalo de 5-20 μm, preferentemente en el intervalo de 8-15 μm, de forma particularmente preferente en el intervalo de 8-12 μm.

6. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que para llevar a cabo la etapa a se explora la superficie del sustrato, preferentemente usando una unidad de traslación lineal (10) con fuente de luz blanca dispuesta en la proximidad y/o unidad de detección, irradiándose preferentemente como función de la coordenada de lugar luz blanca o una secuencia de destellos de luz de color diferente y analizándose espectralmente la luz devuelta o transmitida como función de la coordenada de lugar, preferentemente al establecerse exclusivamente en al menos dos, preferentemente en al menos tres frecuencias discretas, que 45 posibilitan una diferenciación de las partículas de pigmento (1) diferentes dispuestas en el sustrato, preferentemente usando un fotodiodo, la señal y al registrarse la posición y el efecto de color de partículas de pigmento (1) individuales o agrupaciones de partículas de pigmento (1) en una matriz de datos que forma el mapa de colores (14) .

7. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que para llevar a cabo la etapa b se explora la superficie del sustrato, preferentemente usando una unidad de traslación lineal (10) con fuente de láser dispuesta en la proximidad al dirigirse basándose en el mapa de colores (14) la fuente de láser sobre partículas de pigmento (1) individuales o agrupaciones de partículas de pigmento para destruir o activar individualmente el efecto de color de las mismas .

8. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores 1-6, caracterizado por que para llevar a cabo la etapa b, la óptica del láser es estacionaria y se mueve el sustrato con ayuda de una unidad de traslación lineal (10) , de tal manera que la fuente de láser basándose en el mapa de colores (14) pasa por encima del sustrato y, a con ello, el rayo láser incide sobre partículas de pigmento (1) individuales o agrupaciones de partículas de pigmento para destruir individualmente el efecto de color de las mismas .

9. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que en una unidad de procesamiento de datos partiendo del mapa de colores (14) establecido en la etapa a para el signo, el patrón, el símbolo y/o la imagen (8) se genera un protocolo de mecanizado para el láser o la multitud de láseres en la etapa b, conteniendo este protocolo de mecanizado la información de en qué partículas de pigmento individuales, como 65 función de la coordenada de lugar, para la generación de un efecto de color macroscópico determinado para el signo, el patrón, el símbolo y/o la imagen (8) se debe influir localmente de forma dirigida sobre su efecto de color mediante el láser, particularmente se han de destruir mediante el láser su efecto de color.

10. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el láser usado en la etapa b es un láser UV. 5

11. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que con una evaluación deficiente o no realizada del mapa de colores (14) para el control del sistema de láser (17) aparece una identificación legible sobre el soporte de datos que indica una falsificación o que marca como defectuosa la imagen.

12. Soporte de datos con un signo, un patrón, un símbolo y/o una imagen (8) generados según un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se ha producido a base de un sustrato (2) con disposición aleatoria de las partículas de pigmento (1) y por que sobre el soporte de datos y/o en un banco de datos está almacenada la disposición aleatoria y su uso para la generación del signo, del patrón, del símbolo y/o de la imagen para aumentar la seguridad.

13. Soporte de datos de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado por que se trata de una lámina, una lámina de transferencia o un laminado.

14. Soporte de datos de acuerdo con una de las reivindicaciones 12 o 13 que después de una producción deficiente

según una de las reivindicaciones 1 a 10 presenta una identificación legible que es un indicio de falsificación o que indica un error de la imagen.

15. Soporte de datos de acuerdo con una de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado por que se trata de una tarjeta de identificación, tarjeta de crédito, un pasaporte, un carné de usuario o una placa denominativa. 25

16. Dispositivo para llevar a cabo un procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que el dispositivo presenta medios para la fijación de un sustrato, una primera unidad (10-12) para establecer el mapa de colores (14) del sustrato así como una segunda unidad (17) para la irradiación con resolución espacial que cambia el efecto de color de solo partículas de pigmento (1) individuales o agrupaciones individuales de partículas de pigmento, con un láser (23) con una única frecuencia basada en el mapa de colores (14) para la generación de un efecto de color resultante, pudiéndose emplear preferentemente la primera unidad y la segunda unidad sin manipulación o desplazamiento del sustrato (2) efectuados entre tanto.

17. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado por que el dispositivo presenta al menos una unidad de procesamiento de datos así como al menos una unidad de traslación lineal (10) controlable de manera bidimensional por esta unidad de procesamiento de datos, que lleva la primera y/o la segunda unidad.