CN110382243B - 用具有辐射固化油墨的热转移印刷色带的卡片印刷 - Google Patents

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Abstract

其上具有辐射固化油墨的热转移印刷色带，用于在塑料卡片的表面上进行印刷。与常规的(即费辐射固化)热转移印刷相比，一旦辐射固化油墨固化，使用辐射固化热转移印刷在卡片表面上进行印刷增加了印刷字体的耐用性。因此，无须向卡片表面施加保护性层压材料或涂层来保护印刷字体。

Description

用具有辐射固化油墨的热转移印刷色带的卡片印刷
技术领域
本说明书涉及在塑料或者复合卡片的表面上印刷，其中塑料或者复合卡片例如为金融(如信用、借记或类似)卡片、驾驶执照、国民身份证、商务身份证(businessidentification card)、礼品卡，以及其他具有持卡人独有的个性化数据和/或具有其他卡片信息的塑料或复合卡片。
背景技术
将保护性层压材料或涂层施加在个性化塑料卡片的前表面，来保护前表面上的印刷字体(printing)并延长塑料卡片的寿命是已知的。塑料卡片的后表面包括如磁条、签名板和/或全息图片等特征，这些特征不能用保护性层压材料或涂层覆盖，因为保护性层压材料或涂层会影响磁条、签名板和/或全息图片的操作或性能。因此，如果将保护性层压材料或涂层施加至后表面，那么保护性层压材料或涂层仅能覆盖后表面的一部分，而不能覆盖磁条、签名板和/或全息图片。
采用紫外(UV)固化油墨的按需滴墨(DOD)印刷，在塑料卡片的表面上进行印刷是已知的。一旦固化，UV固化油墨比从热转移印刷色带施加的传统油墨更耐用。
发明内容
描述了设备、系统和方法，其中，具有辐射固化油墨的热转移印刷色带用于在塑料或复合卡片的表面上进行印刷，该塑料或复合卡片例如为金融(如信用、借记卡或类似)卡片、驾驶执照、国民身份证、商务身份证、礼品卡，以及其他具有持卡人独有的或特别分配给持卡人的个性化数据，和/或具有其他卡片信息的塑料或复合卡片。本文所使用的术语“塑料卡片”，旨于涵盖完全或实质上为塑料的卡片，以及具有非塑料或复合组分的卡片，和具有其他配方、功能与上述卡片类型相似的卡片。术语“塑料卡片”所涵盖的卡片，通常具有持卡人独有的或特别分配给持卡人的、印刷的个性化数据，例如持卡人的名字、账户号码、持卡人面部图像以及其他数据。
相比于常规(即非辐射固化)热转移印刷，用辐射固化热转移印刷在卡片表面上进行印刷，增加了印刷字体的耐久性。因此，不需要向卡片表面施加保护性层压材料或涂层来保护印刷字体，在这些情况中卡片表面没有(即不包括)覆盖在卡片表面上的保护性层压材料。但是，可以选择使用保护性层压材料。
在一个实施方式中，辐射固化热转移印刷用于在卡片的后表面上进行印刷。在另一个实施方式中，除了在后表面上进行任何辐射固化热转移印刷之外或者独立于在后表面上进行任何辐射固化热转移印刷，辐射固化热转移印刷用于在卡片的前表面上进行印刷。
热转移印刷色带上的辐射固化油墨可以是基于颜料或基于染料的。但是，可以使用任意类型的辐射固化着色材料，只要该辐射固化着色剂材料可以布置在热转移印刷色带上，可以使用热印刷头从色带热转移到卡片表面，并且一旦转移到卡片表面即可通过向着色材料施加辐射来进行固化即可。在一个实施方式中，辐射固化油墨可以通过UV辐射来进行固化。但是，可以使用其他类型的辐射，只要该辐射可以使施加的辐射固化油墨充分固化即可。
附图说明
图1A示出了塑料卡片的前表面的实例。
图1B示出了塑料卡片的后表面的实例。
图2为本文所述的塑料卡片印刷系统的一个实施方式的示意图。
图3为本文所述的塑料卡片印刷系统的另一实施方式的示意图。
图4为本文所述的塑料卡片印刷系统的又一实施方式的示意图。
图5为本文所述的热转移印刷站的一个实施方式的示意图。
具体实施方式
如下文进一步详细描述的，使用具有辐射固化油墨的热转移印刷色带在塑料或复合卡片的表面上进行印刷，其中塑料或复合卡片例如为金融(如信用、借记或类似)卡片、驾驶执照、国民身份证、商务身份证、礼品卡，以及其他具有持卡人独有的或特别分配给持卡人的个性化数据，和/或具有其他卡片信息的塑料或复合卡片。在一个实施方式中，可以通过将油墨暴露于UV辐射，来使辐射固化油墨固化。但是，辐射固化油墨可以是通过其它形式的辐射进行固化的类型。可使用的其它形式的辐射的实例，可以包括但不限于微波、x-射线、电子束、可见光、红外线及类似物。
美国专利6850263、6853394和6476840中公开了具有辐射固化油墨的热转移印刷色带的实例，这些专利均通过引用整体并入。
热转移印刷色带上的辐射固化油墨可以是基于颜料的或基于染料的。但是，可以使用任意类型的辐射固化着色材料，只要该着色材料可以布置在热转移印刷色带上，可以使用热印刷头从色带热转移到卡片表面，并且一旦转移到卡片表面即可通过向卡片表面上的着色材料施加辐射来进行固化即可。
热转移印刷色带可以为单色色带，其中辐射固化油墨可以是单色，例如，但不限于黑色或白色。在另一个实施方式中，热转移印刷色带可以为具有重复序列的色彩板的多色色带，例如YMCK印刷色带，其中辐射固化油墨可以为黄色、洋红、青色和黑色。
本文所使用的术语“塑料卡片”，旨于涵盖完全或实质上为塑料的卡片，以及具有非塑料或复合组分的卡片，和具有其他配方、功能与上述卡片类型相似的卡片。术语“塑料卡片”所涵盖的卡片，通常具有持卡人独有的或特别分配给持卡人的、印刷的个性化数据，例如持卡人的名字、账户号码、持卡人的面部图像以及其他数据。
在一些实施方式中，本文所述概念可用于塑料金融卡片。如本文所使用的，金融卡片(也可被称为信用卡或借记卡)指允许持卡人借款或具有储存币值的一种卡片。金融卡片通常至少具有(常常通过印刷)提供在其上的持卡人名字和账户号码，通常为打印字体。金融卡片还可能具有储存与卡片相关数据的集成电路芯片，和/或储存与卡片相关数据的磁条。
本文所述的印刷可以在任何合适的塑料卡片印刷系统中进行，其中合适的塑料卡片印刷系统具有一个或多个热转移印刷站，该一个或多个热转移印刷站各自具有热印刷头。在一个实施方式中，热转移印刷站，以及塑料卡片印刷系统作为一个整体，具有每小时至少约1500张卡片的卡片吞吐量。
可以使用的合适的塑料卡片印刷系统的一个实例被称为中央卡片发行处理系统，其通常用于塑料卡片的大批量处理，常采用多个处理站或模块来同时处理多个塑料卡片，以减少每张卡片的整体处理时间。中央卡片发行处理系统的实例包括可获自明尼苏达州沙古比(Shakopee)的Entrust Datacard公司的MX和MPR系列中央发行系统。中央发行系统的其他实例公开于美国专利4,825,054、5,266,781、6,783,067和6,902,107中，这些专利均通过引用整体并入本文中。
可以使用的合适的塑料卡片印刷系统的另一实例被称为台式卡片处理系统，其通常用于相对小规模的、个人塑料卡片的处理。在台式处理系统中，将待处理的一张塑料卡片输入到系统中，进行处理，然后输出。这些系统常常被定义为台式机或台式印刷机，因为它们具有相对小的占位面积，旨于允许机器置于桌面上。许多台式机的实例是已知的，例如可获自明尼苏达州沙古比(Shakopee)的Entrust Datacard公司的台式卡片机的SD或CD系列。其他台式卡片机的其他实例公开于美国专利7,434,728和7,398,972中，这些专利均通过引用整体并入本文中。
首先参考图1A，示出了具有前表面12的塑料卡片10的实例。前表面12的很多可能的布局都是可能的。例如，前表面12可以包括账户信息、水平卡片布局、垂直卡片布局，以及其他已知的布局配置和取向。
在图1A的示例性实例中，前表面12可以包括第一印刷数据14和第二印刷数据16。第一印刷数据14可以包括发行卡片10的实体的信息，例如公司名称和/或发行银行的标识(如国家银行)，或卡片商标名称(例如
Figure BDA0002177207280000041
等)。第二印刷数据16可以为，例如卡片商标名称(例如
Figure BDA0002177207280000042
等)。前表面12还可以包括接触式或非接触式集成电路芯片18，其可存储与卡片10相关的各种数据，例如账户号码或持卡人的名字。另外，前表面12也可选择地包括印刷的或凸印的持卡人数据20，例如持卡人名字和/或账户信息，如账户号码、有效日期等等。
参考图1B，例示了塑料卡片10的后表面22的实例。后表面22的很多可能的布局都是可能的，其可具有也可没有与前表面12类似的布局。例如后表面22可以包括账户信息、水平卡片布局、垂直卡片布局，以及其他已知的布局配置和取向。
在图1B所例示的实例中，后表面22可以包括磁条24、签名板26和全息图28，其中磁条24存储与卡片10相关的各种信息，例如账户号码或持卡人名字，签名板26为持卡人提供签名的地方。磁条24、签名板26和全息图28为许多塑料卡片上都有的常规元件。
后表面22还可包括持卡人独有的或特别分配给持卡人的、印刷的个性化数据。例如可将分配给持卡人的账户号码30、持卡人的名字32和卡片有效日期34印刷在后表面22上。也可将其他持卡人的个人信息印刷在后表面22上，例如持卡人的面部图像。也可将非个人信息36，例如发卡银行的名字、联系发卡银行的联系信息等，印刷在后表面22上。
参考图1B，印刷字体30、32、34可位于后表面22上的、磁条24与塑料卡片10的底部边缘90之间的位置。印刷字体30、32、34也可表征为位于签名板26与塑料卡片10的底部边缘90之间，以及表征为位于后表面22上的一位置处，该位置使得签名板26被布置在磁条24与形成印刷字体30、32、34的辐射固化油墨之间。
使用从热转移印刷色带施加的辐射固化油墨，来印刷后表面22上的印刷数据30、32、34、36和/或前表面12上的印刷数据14、16、20。一旦印刷了数据并且使用合适的辐射(例如UV辐射)使辐射固化油墨固化后，印刷的数据就具有比用来自热转移印刷色带的标准(即非辐射固化)油墨所印刷的数据更好的耐磨性。这种耐磨性足以允许在后表面22和/或前表面12没有施加保护性层压材料或涂层的情况下，将塑料卡片10发给持卡人。换言之，后表面22和/或前表面12可以没有或者缺乏覆盖印刷数据的保护性层压材料或涂层。
在一个实施方式中，使用辐射固化油墨印刷的印刷数据具有至少约400次循环的耐磨值，该耐磨值对于塑料卡片，例如金融卡来说是合适的。在另一个实施方式中，使用辐射固化油墨印刷的印刷数据具有约600～800次循环之间的耐磨值。在又一实施方式中，使用辐射固化油墨印刷的印刷数据具有约800次循环的耐磨值。本文公开的所有耐磨值均通过美国国家信息技术标准(INCITS 322:201x)的卡片耐磨性测试方法(INCITS 322:2008的修正版，第5.11节，2014年8月)来测量。
图2例示了塑料卡片印刷系统40的一个实施方式的实例，其可以用于在塑料卡片10上印刷和可选地附加处理塑料卡片10。在这个实例中，系统40可以包括卡片输入端42、可选的磁条站44、可选的集成电路芯片站46、热转移印刷站48、卡片翻转机50(或卡片再定向机构)、辐射固化站52和卡片输出端54。如上所述，系统40中的元件42～54可以为中央卡片发行处理系统的一部分或为台式卡片处理系统的一部分。元件42～54可以为独立的站或模块，或元件42～54中一个或多个的功能可以组合成，可被认为是含有其他元件的公共站或模块。
卡片输入端42为卡片输入箱(hopper)，被设计为容纳多张卡片，这些卡片等待被逐一输送至系统40中进行处理。美国专利6902107中描述了卡片输入箱的实例，该专利通过引用整体并入本文中。或者，卡片输入端42可以为输入槽，各卡片通过该输入槽被逐一输送至系统40中。
磁条站44为可选的。如果存在，则磁条站44可以核实卡片10的后表面22上的磁条24的运行，和/或用数据对磁条24进行编程序。美国专利6902107中描述了磁条站的实例，该专利通过引用整体并入本文中。
集成电路芯片站46也为可选的，如果存在，则可经设计为核实卡片10上的芯片18的运行，和/或用数据对芯片18进行编程。芯片站46可包括单芯片编程站，用于在芯片站46内一次对一张卡片进行编程，或芯片站46可以被配置为同时对多张卡片进行编程。在美国专利6695205(线性盒式配置)和5943238(桶式配置)中描述了具有同时进行多个卡片编程的芯片站，这些专利均通过引用整体并入本文中。
磁条站44和集成电路芯片站46可以位于系统40中的输入端42和输出端54之间的任何位置。图2中的实例例示了在输入端42与热转送印刷站48之间的磁条站44和集成电路芯片站46，因为如果在磁条站44和集成电路芯片站46中确定磁条24和/或芯片18的功能不正常，则可立即将塑料卡片10导向废品位置，因为没必要对有缺陷的塑料卡片10作进一步处理。
热转移印刷站48被配置为，使用热转移印刷将辐射固化油墨从热转移印刷色带施加到塑料卡片10的表面上。热转移印刷站48的实例例示在图5中。热转移印刷站48包括色带供应源60和卷带装置64，其中色带供应源60供应具有辐射固化油墨的热转移印刷色带62，卷带装置64在印刷后卷取热转移印刷色带的已使用的部分。印刷色带62沿着色带供应源60与卷带装置64之间的色带路径转移，并经过热印刷头66，热印刷头66可以朝向和远离相对的固定压板68移动，以便在印刷过程中将印刷色带62和卡片10夹在中间。或者，压板68也可以朝向或远离热印刷头66移动，其中印刷头66可以是静止的。可以使用常规的卡片运输机构，例如运输辊，通过印刷站48，沿运输路径70以正向和反向(如箭头A所示)运输卡片10。热转移印刷站的通用构造和运行是本领域所熟知的。
回到图2，卡片翻转机50被配置为将卡片10翻转180°，从而使其先前朝上的表面现在朝下，反之亦然。卡片翻转机是本领域所熟知的。适合的卡片翻转机的实例记载于美国专利2013/0220984和美国专利7,398,972中，其通过引用整体并入本文中。在本实例中，卡片翻转机50被布置在印刷站48和辐射固化站52之间。这样允许在卡片10的一侧上印刷后，然后卡片10在卡片翻转机50中翻转后，返回印刷站48以在卡片的相对侧上印刷，然后卡片可被送入辐射固化站52，以使卡片两测固化。或者，可以在卡片一侧上印刷后，将卡片运输至辐射固化站52中以使该一侧固化，然后可将卡片送回翻转机50以翻转卡片10，用于在卡片10的相对侧印刷，然后在固化站52中进行该相对侧的固化。
辐射固化站52被配置为，使在印刷站48中施加到卡片表面的辐射固化油墨固化。在一个实施方式中，固化站52使用来自一个或多个UV灯的UV辐射，使油墨固化。UV灯可以射线照射器或发光二极管。固化站52可以与用UV油墨的按需滴墨卡片印刷中所使用的UV固化站相同，或者固化站52可以不同于用UV油墨的按需滴墨卡片印刷中所使用的UV固化站。可使用的UV固化站的实例是，在可获自明尼苏达州沙古比的Entrust Datacard公司的MJ7500卡片个性化系统中所利用的UV固化，或者可获自明尼苏达州沙古比的Entrust Datacard公司的CardGardTMUV-固化外涂层模块中所利用的UV固化。
卡片输出端54可以为卡片输出箱，被设计为容纳多张已处理的卡片，这些卡片在系统40内处理后被逐一输出。卡片输出箱的实例记载于美国专利6902107中，该专利通过引用整体并入本文中。或者，卡片输出端54可以为输出槽，各卡片通过该输出槽被逐一输出。在中央卡片发行处理系统的情况下，卡片输出端54可以是系统40中的最后元件，位于系统40的下游末端。在台式卡片处理系统的情况下，卡片输出端54在一些系统中可以位于系统40的下游末端，或者甚至位于系统40的与卡片输入端42相同的末端。
系统40的许多配置都是可能的。例如，图3例示了与系统40类似的系统40’，其中使用相同的附图标记来指示类似的元件。在系统40’中，卡片翻转机50和固化站52的位置进行了互换，使得固化站52在印刷站48和卡片翻转机50之间。
系统40、40’可以包括图2和图3未示出的附加站。系统40、40’中可包括的附加站的实例可以包括，但不限于，压印站、图形印刷站、缩进印刷机、激光标记站以及卡片处理领域所熟知的其他处理站。在其中层压材料或涂层不覆盖印刷数据的实施方式中，系统40和40’可以没有将层压材料或涂层施加在前表面12或后表面22上的机构，或者，系统40、40’中可以存着施加层压材料或涂层的机构，但是卡片可运输通过该机构，而不施加层压材料或涂层。
图4例示了系统80的一部分，其无需卡片翻转机50。系统80包括在卡片运输路径70的第一侧上的印刷站48的第一印刷站和辐射固化站52的第一辐射固化站，以及在卡片运输路径70的相对的第二侧上的印刷站48的第二印刷站和辐射固化站52的第二辐射固化站。在本实施方式中，第一印刷站48可以在卡片的一侧上印刷，随后在第一固化站52中进行辐射固化油墨的固化。然后，第二印刷站48可以在卡片的相对侧上印刷，随后在第二固化站52中进行辐射固化油墨的固化。因此，卡片可以在卡片的单次通过中，在两个表面上进行印刷，而不用沿卡片运输路径70进行相反方向的卡片传送，也不用在卡片翻转机中翻转卡片。第二印刷站48和第二辐射固化站52可以被布置于第一印刷站48和卡片输出端54之间。
本文所述的系统在运行中，将具有前表面和后表面的塑料卡片输入并导向热转移印刷站48。印刷站48通过使用热印刷头将一部分辐射固化油墨从热转移印刷色带转移到表面上，印刷到卡片的一个表面上，例如后表面上。印刷到表面上之后，使用卡片运输机构将卡片机械运输到辐射固化站中，在辐射固化站中，向表面施加辐射以使表面上的辐射固化油墨固化。如果需要在相对的表面上印刷，如图2和图3所公开的，可翻转卡片并将卡片运输回印刷站，以使用热印刷头将一部分辐射固化油墨从热转移印刷色带转移到该表面，随后对相对侧上的印刷的辐射固化油墨进行固化，或者，如图4所述，可以使用第二印刷站进行印刷。
本申请所公开的实例在所有方面中，都应被认为是示例性的，而非限制性的。本发明的范围由所附的权利要求书，而非前述说明书示出；落入权利要求书中的含义和等同范围内的所有改动均被包含在其中。

Claims (15)

1.一种塑料卡片印刷方法，包括
将具有前表面和后表面的塑料卡片输入到塑料卡片印刷系统的热转移印刷站中，所述热转移印刷站被配置为使用具有辐射固化油墨的热转移印刷色带进行热转移印刷；
通过将所述辐射固化油墨的一部分从所述热转移印刷色带转移到所述前表面或所述后表面上，来印刷到所述前表面或所述后表面中的至少一个上；
在印刷到所述前表面或所述后表面上之后，将所述塑料卡片机械运输到辐射固化站中；和
在所述辐射固化站中，向印刷的辐射固化油墨施加辐射，以使印刷在所述前表面或所述后表面上的辐射固化油墨固化，使得印刷字体具有至少为400次循环的耐磨值；以及
从塑料卡片印刷系统输出塑料卡片，而在印刷字体上，不施加保护性层压材料或涂层。
2.根据权利要求1所述的塑料卡片印刷方法，其中，
所述后表面包括磁条，所述塑料卡片印刷方法进一步包括：通过在所述后表面上的所述磁条与所述塑料卡片的底部边缘之间的位置，将所述辐射固化油墨的一部分从所述热转移印刷色带转移到所述后表面上，来印刷到所述后表面上；或者
所述后表面包括签名板，所述塑料卡片印刷方法进一步包括：通过在所述后表面上的所述签名板与所述塑料卡片的底部边缘之间的位置，将所述辐射固化油墨的一部分从所述热转移印刷色带转移到所述后表面上，来印刷到所述后表面上；或者
所述后表面包括磁条和签名板，所述塑料卡片印刷方法进一步包括：通过在所述后表面上的、使得所述签名板被布置在所述磁条与转移的辐射固化油墨之间的位置，将所述辐射固化油墨的一部分从所述热转移印刷色带转移到所述后表面上，来印刷到所述后表面上。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的塑料卡片印刷方法，其中，印刷在所述前表面或所述后表面上的辐射固化油墨，形成所述塑料卡片的预期持卡人的个人信息。
4.根据权利要求3所述的塑料卡片印刷方法，其中，所述个人信息包括持卡人名字和分配给所述预期持卡人的账户号码中的至少一个。
5.根据权利要求1或2中任一项所述的塑料卡片印刷方法，其中，在印刷到所述前表面或所述后表面上之后，将所述塑料卡片机械运输到卡片翻转机，并且使用所述卡片翻转机使所述塑料卡片翻转180°。
6.根据权利要求5所述的塑料卡片印刷方法，其中，将所述塑料卡片机械运输到卡片翻转机和将所述塑料卡片翻转180°，发生在将所述塑料卡片机械运输至所述辐射固化站和向印刷的辐射固化油墨施加辐射之前或者之后。
7.根据权利要求1所述的塑料卡片印刷方法，其中，所述辐射固化油墨包含颜料或染料。
8.一种塑料卡片印刷系统，包括：
塑料卡片输入端和塑料卡片输出端；
热转移印刷站，所述热转移印刷站在所述塑料卡片输入端和所述塑料卡片输出端之间；所述热转移印刷站包括，具有辐射固化油墨的热转移印刷色带，供应所述热转移印刷色带的色带供应源，和卷取所述热转移印刷色带的已使用部分的卷带装置；以及
辐射固化站，所述辐射固化站在所述塑料卡片输入端和所述塑料卡片输出端之间，能向塑料卡片施加辐射，以使施加至所述塑料卡片的辐射固化油墨固化，使得施加在塑料卡片的印刷字体具有至少为400次循环的耐磨值；
其中塑料卡片印刷系统没有将层压材料或涂层施加到塑料卡片的印刷字体上的机构。
9.根据权利要求8所述的塑料卡片印刷系统，进一步包括能将塑料卡片翻转180°的卡片翻转机，所述卡片翻转机在所述塑料卡片输入端和所述塑料卡片输出端之间。
10.根据权利要求8或9中任一项所述的塑料卡片印刷系统，其中，所述辐射固化站位于所述热转移印刷站和所述塑料卡片输出端之间。
11.根据权利要求8或9中任一项所述的塑料卡片印刷系统，其中，所述热转移印刷站具有每小时至少1500张塑料卡片的塑料卡片吞吐量。
12.根据权利要求8所述的塑料卡片印刷系统，进一步包括：第二热转移印刷站，所述第二热转移印刷站在所述塑料卡片输入端和所述塑料卡片输出端之间；所述第二热转移印刷站包括，具有辐射固化油墨的第二热转移印刷色带，供应所述第二热转移印刷色带的第二色带供应源，和在所述第二热转移印刷色带使用之后卷取所述第二热转移印刷色带的第二卷带装置；以及
第二辐射固化站，所述第二辐射固化站在所述塑料卡片输入端和所述塑料卡片输出端之间，能向所述塑料卡片施加辐射，以使施加至所述塑料卡片的辐射固化油墨固化。
13.根据权利要求8所述的塑料卡片印刷系统，其中，所述辐射固化油墨包含颜料或染料。
14.根据权利要求8所述的塑料卡片印刷系统，其中所述辐射固化站包括一个或多个发光二极管，所述发光二极管发射紫外辐射，以使施加到所述塑料卡片上的辐射固化油墨固化。
15.一种使用如权利要求1-7中任一项所述的塑料卡片印刷方法或者使用如权利要求8-14中任一项所述的塑料卡片印刷系统生产的塑料卡片。
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