CN116348306A - 具有增强型耐久性的经着色的机加工字符的塑料卡 - Google Patents
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Abstract
一种可通过辐射而固化的材料被施加在或包含在塑料卡上形成的非印刷的机加工字符的着色材料上。在将着色材料和辐射固化材料施加到机加工字符之后，使用辐射来固化所述辐射固化材料。由于辐射固化材料，着色材料具有改进的耐久性。
Description
技术领域
本公开涉及塑料卡，包括但不限于金融卡(例如，信用、借记等)卡、门禁卡、驾驶执照、国民身份证、商业身份证、礼品卡、以及包括通过使基板材料变形而形成的字符的其它塑料卡。
背景技术
在塑料卡上使用凸印和凹印字符是很常见的。为了改进字符的外观和可见性，可以在将塑料卡发行给预期持卡人之前将着色油墨施加到字符。
发明内容
描述了用于改进施加于非印刷的、机加工字符的彩色材料的耐久性的系统和方法。一种可通过辐射(例如紫外线(UV)辐射)而固化的材料被施加在施加到字符的彩色材料上或被结合到所述彩色材料中。在将彩色材料和辐射固化材料施加到所述字符之后，使用辐射来固化所述辐射固化材料。
在机加工字符被形成在卡上之后，至少辐射固化材料和可选的彩色材料被施加到机加工字符。在一个实施例中，彩色材料和辐射固化材料(和可选的粘合剂)可以使用热和压力在单个转印步骤中从顶部成形箔施加。在一个实施例中，彩色材料和辐射固化材料(以及可选的粘合剂)可以是单独的层。在另一实施例中，施加到机加工字符的彩色材料和辐射固化材料(以及可选的粘合剂)可以被融合在一起或以其它组合(例如，带有具有单独的辐射固化层的粘合剂的彩色油墨)的方式被融合，并作为组合物，例如使用按需滴印而施加到所述字符。
非印刷的机加工字符是指通过使基板材料以某种方式永久变形而在塑料卡的基板材料中形成的字符。非印刷的机加工字符的示例包括但不限于，通过凸印或凹印形成的字符，通过用激光(例如激光蚀刻)去除一些基板材料而形成的字符，或通过使用激光使基板材料起泡或升起而形成的字符。凸印字符和凹印字符也可以被称为冲压字符，这是因为在凸印和凹印中，开始与基板材料接合的冲模以及压力(可选地，与热一起)被用于使基板材料变形以产生凸印或凹印字符。非印刷的机加工字符不包括通过诸如热转印、按需滴印等印刷工艺形成的印刷字符。
在凸印字符和被凸起到塑料卡的周围表面之上的其它字符的情况下，辐射固化材料可以被施加到凸起字符的末端。在凹印或蚀刻字符(即凹陷字符)的情况下，可以施加辐射固化材料，使得辐射固化材料至少部分地驻留在凹陷字符内。
彩色材料可以是为字符提供期望的颜色的任何材料。彩色材料的示例包括但不限于着色油墨或着色金属。
本文中描述的塑料卡可以是发行给持卡人且包括非印刷的机加工字符的任何类型的塑料卡。塑料卡可以包括对预期持卡人来说是个人的个人数据，包括个人账号、持卡人的姓名、预期持卡人的照片、地址、有效期和本领域中已知的其它个人数据。塑料卡还可以包括非个人数据，例如卡发行商的名称和/或徽标以及图形元素。塑料卡的示例包括但不限于金融卡(例如，信用、借记等)卡、门禁卡、驾驶执照、国民身份证、商业身份证、礼品卡、以及其它塑料卡。
本文中描述的非印刷的机加工字符可以形成个人账号、持卡人的姓名、地址、有效期和其它个人数据中的一部分或全部。非印刷的机加工字符也可以形成非个人数据中的部分或全部。
在一个实施例中，本文中描述的塑料卡个人化系统可以包括第一机构，所述第一机构被配置成通过使塑料卡的基板材料变形而在塑料卡上形成非印刷的机加工字符。第二机构相对于第一机构被定位以接收具有非印刷的机加工字符的塑料卡，并且第二机构被配置成将辐射固化材料施加到非印刷的机加工字符。固化机构相对于第二机构被定位，以接收具有施加到非印刷的机加工字符的辐射固化材料的塑料卡，并且固化机构被配置成产生辐射并将所述辐射施加到非印刷的机加工字符以固化所述辐射固化材料。
在另一实施例中，个人化所述塑料卡的方法可以包括在第一机构中，通过使塑料卡的基板材料变形，在塑料卡上形成非印刷的机加工字符。此后，将塑料卡运输到第二机构，并在第二机构中将辐射固化材料施加到非印刷的机加工字符。此后，将塑料卡运输到固化机构，并在固化机构中固化施加到非印刷的机加工字符的辐射固化材料。
第一机构可以是凸印机构、凹印机构、激光器或用于形成非印刷的机加工字符的任何其它机构。第二机构可以被配置成也将油墨施加到字符。第二机构可以被配置成使用箔或使用按需滴印来施加辐射固化材料。在箔的情况下，箔可以包括载体层、辐射固化材料层和油墨层，其中辐射固化材料层被设置在载体层与油墨层之间。所述第二机构可以包括至少一个按需滴印打印头。在一个实施例中，第二机构可以包括多个按需滴印打印头。
在另一实施例中，塑料卡个人化系统可以包括被配置成在塑料卡上形成凸印字符的凸印机构。施加机构被定位成在塑料卡在凸印机构中被凸印之后接收塑料卡，并且施加机构被配置成将辐射固化材料施加到凸印字符的末端。固化机构被定位成在施加机构施加辐射固化材料之后接收塑料卡，并且固化机构被配置成产生辐射并将所述辐射施加到凸印字符以固化所述辐射固化材料。
在另一实施例中，塑料卡个人化系统可以包括被配置成在塑料卡上形成凹印字符的凹印机构。施加机构被定位成在凹印机构中形成凹印字符之后接收塑料卡，并且施加机构被配置成将辐射固化材料施加到凹印字符。固化机构被定位成在所述机构施加辐射固化材料之后接收塑料卡，并且固化机构被配置成产生辐射并将所述辐射施加到凹印字符以固化所述辐射固化材料。
在另一实施例中，本文中描述的塑料卡可以包括塑料卡本体、和形成在塑料卡本体中的多个凸印字符，其中每个凸印字符具有末端。彩色材料和辐射固化透明层位于每个凸印字符的末端上，并且对于每个末端，彩色材料被设置在末端与辐射固化透明层之间。
附图说明
图1图示出本文中描述的塑料卡的示例。
图2示意性地图示了本文中描述的塑料卡个人化方法。
图3示意性地图示了本文中描述的塑料卡个人化系统。
图4A是本文中描述的凸起的非印刷的机加工字符的放大视图。
图4B是本文中描述的凹陷的非印刷的机加工字符的放大视图。
图5A示出了塑料卡个人化系统的部件，所述部件包括施加/第二机构，所述施加/第二机构可以将辐射固化施加于本文中描述的非印刷的机加工字符。
图5B图示出凹印机构形式的塑料卡个人化系统的示例，所述凹印机构可以形成凹印字符的形式的非印刷的机加工字符，并且同时将辐射固化材料施加到凹印字符。
图6图示出可以被用于本文中描述的施加机构中的箔的第一示例。
图7图示出可以被用于本文中描述的施加机构中的箔的第二示例。
图8图示出施加/第二机构的示例，所述施加/第二机构利用了按需滴印印刷。
图9图示出可以实现本文中描述的技术的塑料卡处理系统的示例。
图10图示出可以实现本文中描述的技术的塑料卡处理系统的另一示例。
具体实施方式
以下是用于改进施加于塑料卡上的非印刷的机加工字符的彩色材料的耐久性的系统和方法的描述。一种可通过辐射(例如UV辐射)固化的材料被施加于非印刷的机加工字符。辐射固化材料可以被施加在彩色材料上或被混合到彩色材料中。此后，通过施加辐射(例如UV辐射)来固化辐射固化材料。
非印刷的机加工字符(或仅仅是机加工字符)是指通过以某种方式使基板材料永久变形而在塑料卡的基板材料(卡本体或卡基板)中形成的字符。非印刷的机加工字符的示例包括但不限于，通过凸印或凹印形成的字符，通过用激光(例如激光蚀刻)或以化学方式去除基板材料而形成的字符，或通过使用激光或化学反应使基板材料起泡或凸起而形成的字符。在塑料卡处理领域中，对塑料卡进行凸印、凹印、蚀刻和起泡是已知的。
机加工字符可以是字母字符、数字、符号及其组合。机加工字符还可以具有包括但不限于徽章、冲印头、标识等的设计形式。
本文中描述的凸印字符是从塑料卡的一侧凹印并在卡的另一侧凸起的字符。凸印字符和起泡字符可以被统称为凸起字符，这是因为它们被凸起到周围的卡表面之上。凹印字符和蚀刻字符可以被统称为凹陷字符，这是因为它们在一个卡表面中被凹陷到周围卡表面之下，并且不是被凸起到相反的卡表面之上。凸印字符和凹印字符也可以被统称为冲压字符，这是因为在凸印和凹印中，开始与基板材料接合的冲模以及压力(可选地，与热一起)被用于使基板材料变形以产生凸印或凹印字符。非印刷的机加工字符不包括通过诸如热转印印刷、按需滴印等印刷工艺形成的印刷字符。
塑料卡可以是发行给持卡人且包括机加工字符的任何类型的塑料卡。塑料卡的示例包括但不限于金融卡(例如，信用、借记等)卡、门禁卡、驾驶执照、国民身份证、商业身份证、礼品卡、以及其它塑料卡。在整个说明书和权利要求书中使用的术语“塑料卡”，除非另有说明，否则是指这种类型的卡：其中卡基板可以完全由塑料形成、由塑料和非塑料材料组合形成、或者主要或完全由非塑料材料形成。在一个实施例中，这些卡的尺寸可以被设计成符合ISO/IEC 7810，这些卡的尺寸约为85.60毫米乘以约53.98毫米(约3 3/8英寸×约21/8英寸)且具有约2.88mm至3.48mm(约1/8英寸)的圆角。
塑料卡可以包括对预期持卡人来说是个人的个人数据，包括个人账号、持卡人的姓名、预期持卡人的照片、地址、有效期和本领域中已知的其它个人数据。塑料卡还可以包括非个人数据，例如卡发行商的名称和/或徽标以及图形元素。本文中描述的机加工字符可以形成个人账号、卡验证码(CVV)号、持卡人的姓名、地址、有效期和其它个人数据中的部分或全部。机加工字符也可以形成非个人数据中的一些或全部。
图1示出塑料卡10的示例。在该示例中，卡10被示出为包括前表面12、与前表面12相反的后表面或背表面14(在图5A中最佳看出)以及周边边缘16。卡10包括个人数据18、可选的集成电路芯片20、以及可选的磁条22。
继续参考图1，该示例中的个人数据18可以是预期持卡人的照片、个人帐号、CVV号和持卡人的姓名。一些个人数据18(例如个人账号、CVV号和/或持卡人姓名)中的部分或全部可以由形成在卡10上的机加工字符24形成。一些个人数据18可以使用已知的印刷技术印刷到卡10上，例如直接向卡热印刷、按需滴印、再转印、激光标记、以及塑料卡处理领域中已知的其它印刷技术。
为方便起见，机加工字符24将在图1中被描述和图示为形成预期持卡人的个人账号。如图1中图示的，机加工字符24可以形成为从前表面12可见。可选地，机加工字符24可以形成为从后表面14可见。
参考图2，图示出如本文中描述的个人化塑料卡的方法30。方法30包括在步骤32中在塑料卡上形成机加工字符。此后，在步骤34中，将施加在先前施加的彩色材料上的或与彩色材料层一起施加的辐射固化材料(例如UV固化着色油墨和/或UV固化清漆)被施加到这些机加工字符中的至少一个机加工字符上。此后，在步骤36中，例如在固化机构中固化辐射固化材料。在形成机加工字符之前可以发生的额外的可选步骤可以包括从卡输入件输入所述卡的步骤38、以及在一个或更多个步骤40中对所述卡执行额外的处理。在固化辐射固化材料之后可以发生的额外的可选步骤可以包括在一个或更多个步骤42中对卡执行额外的处理，随后是将所述卡输出到卡输出件中的步骤44。
参考图3，机加工字符的形成优选地使用第一机构50来实现。将辐射固化材料施加到机加工字符优选地使用第二机构52来实现。使用固化机构54实现辐射固化材料的固化。机构50、52、54优选地被一起结合到塑料卡个人化系统56中。系统56可以被配置为台式卡系统，所述台式卡系统通常被设计用于相对较小的规模、相对较小量的单个卡个性化，例如以每小时几十或小几百张卡为度量，并且通常在任一时刻处理单张卡。这些卡个人化机器通常被称为台式个人化机器，因为它们具有相对较小的占地面积以旨在允许所述机器位于台式桌面上。已知台式个人化机器的许多示例，例如可以从明尼苏达州沙科皮的委托公司(Entrust Corporation of Shakopee)商购的台式卡打印机的SD或CD系列/家族。台式个人化机器的其它示例在美国专利7,434,728和7,398,972中公开，这些美国专利中的每个的全部内容通过引用并入本文中。系统56还可以被配置为大批量或大量批处理生产卡个人化系统(或中央发行个人化系统)，所述大批量处理生产卡个人化系统大量地(例如以每小时大几百或大几千张卡的量级)处理卡、并且使用多个处理站或模块同时处理多张卡以减少总体每张卡处理时间。这样的大量或大批量卡个人化机器的示例包括可以从明尼苏达州沙科皮的委托公司(Entrust Corporation of Shakopee)商购的中央发行个人化机器的MX和MPR系列/家族。中央发行个人化机器的其它示例在美国专利4,825,054、5,266,781、6,783,067和6,902,107中公开，所有这些美国专利的全部内容通过引用并入本文中。
第一机构50可以是适于形成本文中描述的机加工字符的任何机构。例如，第一机构50可以是凸印机构、凹印机构或激光机构，它们中的每个在塑料卡处理领域中是公知的。凸印机构、凹印机构和激光机构可以从明尼苏达州沙科皮的委托公司(EntrustCorporation of Shakopee)商购。
第二机构52相对于第一机构50被定位，以在机加工字符形成之后接收来自第一机构50的塑料卡。第二机构52(其也可以被称为施加机构)被配置成将辐射固化材料施加到机加工字符。辐射固化材料可以施加到被施加至机加工字符的彩色材料上，或结合到被施加至机加工字符的彩色材料中。彩色材料和辐射固化材料(和可选的粘合剂)可以使用热和压力在单个转印步骤中从顶部成形箔施加，或使用一个或更多个按需滴印打印头施加。在一个实施例中，彩色材料和辐射固化材料(以及可选的粘合剂)可以是单独的层。在另一实施例中，施加到机加工字符上的彩色材料和辐射固化材料(以及可选的粘合剂)可以被融合在一起或以其它组合物(例如，带有具有单独的辐射固化层的粘合剂的彩色油墨)的方式被融合，并作为组合物，例如使用按需滴印施加到机加工字符上。
当辐射固化材料为液体或凝胶形式时，辐射固化材料可以通过多种方法被施加到机加工字符上，包括但不限于喷涂、按需滴印、衬垫、辊筒、滚筒、网纹等。
图4A图示出本文中描述的机加工字符24中的一个机加工字符的示例，所述机加工字符的形式是在卡10的表面12、14上凸起的凸起字符。在一个实施例中，凸起字符24可以是凸印字符。在图4A中图示的示例中，每个机加工字符24可以包括末端60。末端60可以是平的、向上或中凸地圆形的或弯曲的，或者具有其它形状。在图4A中图示的示例中，着色材料层62和经辐射固化的透明或半透明层64被设置在每个机加工字符24的末端60上。着色材料层62被设置在层64与末端60的表面之间。在一些实施例中，粘合剂层66可以被设置在着色材料层62与末端60的表面之间。
图4B图示出本文中描述的机加工字符24中的一个机加工字符的另一示例，所述机加工字符的形式是凹陷字符，例如凹陷到卡10的表面12、14中的凹印字符。在图4B中示出的示例中，每个机加工字符24可以包括底表面68和向上延伸的侧壁70。凹陷字符的横截面被图示为大致矩形。然而，凹陷字符可以具有其它横截面形状，例如U形、V形和其它形状。在图4B中图示的示例中，着色材料层72被设置在凹部中，并且经辐射固化的透明或半透明层74被设置在层72上。在一些实施例中，类似于图4A中的粘合剂层66的粘合剂层(未示出)可以被设置在着色材料层72与底表面68之间。着色材料层72可以覆盖底表面68的一部分或整个底表面68。此外，着色材料层72和半透明层74可以仅填充凹陷字符的深度的一部分，在这种情况下，凹陷字符可以是有触感的，或者着色材料层72和半透明层74可以填充凹陷字符的整个深度。
代替图4A和图4B中的单独的层62、64、66、72、74，层62、64、66、72、74可以以任何组合的方式被融合或混合在一起。例如，着色材料和辐射固化材料可以被混合在一起并被同时施加；着色材料和粘合剂可以被混合在一起并被同时施加，随后施加辐射固化材料。其它组合也是可能的。
着色材料可以由向机加工字符24提供期望的颜色的任何材料形成。着色材料的示例包括但不限于着色油墨或着色金属。颜色的示例包括但不限于黑色、白色、金属银、金属金等，它们中的每个都是本领域中已知的。当着色油墨由金属油墨(例如金属银或金属金)形成时，图4A中的粘合剂层66可以用于帮助将金属油墨粘附到卡材料。
辐射固化材料(例如图4A中的层64或图4B中的层74)是透明或半透明的材料层，其最初以未固化的形式被施加到机加工字符24，然后在通过施加到未固化材料的辐射来施加之后被固化。可以被使用的辐射固化材料的示例包括但不限于UV固化清漆、UV固化面漆(例如CardGardTM)、UV固化丙烯酸酯、UV固化聚氨酯、以及UV固化透覆膜带，它们中的每个都可以从明尼苏达州沙科皮的委托公司(Entrust Corporation of Shakopee)商购。在下文中进一步描述的一个实施例中，在热冲压中，着色油墨层和未固化的辐射固化材料(以及粘合剂层，如果使用的话是这样)单个转印步骤中被一起由顶部成形箔施加。一旦被固化，辐射固化层就保护下面的油墨层，从而增强油墨层的耐久性。在另一实施例中，着色油墨和辐射固化材料可以被融合在一起成为混合物，其中混合物随后被施加到机加工字符24，并且然后辐射固化材料被固化。
可以在本文中用于对机加工字符进行着色的着色油墨的示例是喷墨墨盒中的彩色油墨，以及可以从明尼苏达州沙科皮的委托公司(Entrust Corporation of Shakopee)商购的青色、品红色、黄色、黑色和白色按需滴印油墨盒。此外，可以被用作辐射固化材料的透明清漆的示例是可以从明尼苏达州沙科皮的委托公司(Entrust Corporation ofShakopee)商购的透明清漆按需滴印盒。
回到图1，集成电路芯片20是本领域中已知的，并且可以包括用于在其上存储数据的数据存储器。存储在芯片20上的数据可以包括预期持卡人的个人数据，诸如持卡人的姓名、个人账号、CVV号、持卡人的生物特征数据和其它数据。芯片20可以是由非接触式芯片读取器通过射频感应经由芯片读取器的天线来供电的非接触式芯片。芯片20也可以是接触式芯片，所述接触式芯片旨在与向芯片20供电的接触式芯片读取器直接接触。芯片20可以被完全嵌入卡的厚度内，使得芯片20的任何部分都不被暴露，或者芯片20的多个部分可以被暴露。卡上的非接触式芯片和接触式芯片两者的构造和操作在本领域中是公知的。
磁条22具有本领域中公知的构造和操作。在图1中图示的示例中，磁条22被图示为位于卡10的后表面14上。然而，(如果存在)磁条22可以位于前表面12上。磁条22可以在其上存储各种数据，包括但不限于预期持卡人的个人数据，诸如持卡人的姓名、CVV号、个人账号、持卡人的生物特征数据和其它数据。
参考图5A，图示出结合了机构50、52、54的塑料卡个人化系统80的实施例。系统80包括第一机构50，在该实施例中，第一机构50被图示为在塑料卡10上创建呈凸起字符的形式的机加工字符24。然而，在其它实施例中，第一机构50可以被配置成形成凹印字符或其它凹陷字符。由箭头D图示出卡10通过系统80的卡运输方向。系统80可以可选地包括额外的卡处理机构。50、52、54可以是单独的机构或模块，或者机构50、52、54的功能可以被一起集成到单个机构中。
在图5A中，第二机构52被配置成顶部成形机构，所述顶部成形机构被配置成将辐射固化材料以及着色剂材料施加到机加工字符24的末端。第一机构50被配置成接收卡10并在卡10上创建机加工字符24中的一个或更多个。用于在卡上创建凸起的机加工字符的机构(例如凸印机和激光器)的构造和操作在本领域中是公知的。可以被使用的凸印机的示例是US 2007/0187870中描述的凸印机构，其全部内容通过引用并入本文中。可以被使用的凸印机的额外的实例是可以从明尼苏达州沙科皮的委托公司(Entrust Corporation ofShakopee)商购的在中央发行处理机的MX和MPR系列/家族中使用的凸印机构。
在卡10在第一机构50中形成有机加工字符之后，第二机构52接收卡10，并且第二机构52被配置成施加着色材料层以对机加工字符的末端进行着色，并且还施加辐射固化材料层。在该示例中，第二机构52包括箔82、供应箔82的供应卷轴84、以及卷取用过的箔82的卷取卷轴86。箔82被引导通过转印站，所述转印站包括经加热的冲印头或模具88、以及固定压板90，所述经加热的冲印头或模具可朝向或背离卡10致动以将箔82按压成与机加工字符的末端接合，从而将着色剂(例如着色油墨或着色金属)和辐射固化材料转印到末端，所述固定压板90被设置在冲印头88对面以在由冲印头88烫印期间支撑所述卡。
箔82被配置成在转印站处在单个转印步骤中将着色材料层和辐射固化层(以及可选的粘合剂层)转印到机加工字符的末端(或转印到凹陷的机加工字符中)。图6图示出箔82的第一实施例。在该实施例中，箔82包括载体层92、设置在载体层92上的辐射固化材料层94、以及设置在层94上的着色油墨层96。在操作中，来自层96的油墨的一部分和来自层94的辐射固化材料的一部分可在转印站中同时从载体层92转印机加工字符的末端(或转印到凹陷的机加工字符中)，以形成着色材料层和未固化的辐射固化层。在另一实施例中，层94、96的材料被结合在一起成混合物，使得箔82在载体层92上具有单个层，所述单个层结合着色材料和辐射固化材料两者以形成辐射固化着色油墨，其中来自所述单个层的材料随后从所述箔被转印到机加工字符，然后材料被固化。
在一个非限制性实施例中，第一机构50被配置成形成凸印字符，第二机构被配置成从箔82将彩色材料和/或辐射固化材料施加到凸印字符的末端，随后在固化机构54中固化所述辐射固化材料。
图7图示出箔82的第二实施例。在该实施例中，箔82包括载体层92、设置在载体层60上的辐射固化材料层94、设置在层94上的着色材料层96、以及帮助将着色材料粘附到机加工字符上的粘合剂材料层98。在该实施例的操作中，来自层98的粘合剂的一部分、来自层96的着色材料的一部分、以及来自层94的辐射固化材料的一部分可在转印站中同时从载体层92被转印机加工字符。在另一实施例中，层94、96的材料被结合在一起成混合物，使得箔82在载体层92上具有一层，所述层结合着色材料和辐射固化材料两者以与粘合剂层98一起形成辐射固化着色油墨。在又一实施例中，层94、96、98的材料被结合在一起形成混合物，使得箔82在载体层92上具有单个层，所述单个层结合着色材料、辐射固化材料和粘合剂两者以形成辐射固化着色油墨。
回到图5A，在材料被施加到机加工字符之后，卡10被运输到固化机构54以固化所述辐射固化材料。固化机构54被配置成产生辐射(例如UV辐射)并将所述辐射施加到辐射固化材料以固化所述辐射固化材料。可以在卡个人化系统中产生和施加固化辐射的机构的示例是在可以从明尼苏达州沙科皮的委托公司(Entrust Corporation of Shakopee)商购的
MX8100TMCard Issuance System卡发行系统中使用的辐射施加器。
参考图5B，图示出塑料卡个人化系统180的另一实施例。在系统180中，与图5A中的元件相同或相似的元件使用相同的附图标记来表示。系统180被图示为配置成在卡10上创建凹印字符，并且同时在形成凹印字符的同时将着色材料和辐射固化材料(以及可选的粘合剂)施加到凹印字符。因此，在系统180中，第一机构50和第二机构52被组合成公共机构。
在图5B中，经组合的机构50、52被配置为凹印机构，所述凹印机构创建呈凹印字符的形式的机加工字符，并且使用图6和图7中的带82中的一个带。用于在卡上创建预期的机加工字符的凹印机构的构造和操作在本领域中是公知的。可以被使用的凹印机的示例是US10,625,464中描述的凹印机构，其全部内容通过引用并入本文中。可以被使用的凹印机的额外的示例可以从明尼苏达州沙科皮的委托公司(Entrust Corporation of Shakopee)商购。
在该示例中，经组合的机构构50、52包括箔82、供应箔82的供应卷轴84、以及卷取用过的箔82的卷取卷轴86。箔82被引导通过转印站，所述转印站包括可朝向或背离卡10致动的经加热的冲印头或模具88。模具88包括一个或更多个突出的加热字符89，所述加热字符89压入卡10中以创建凹印字符。同时，箔82被压入正在形成的凹印字符中，以同时将着色剂(例如，着色油墨或着色金属)和辐射固化材料(或其混合物)转印到由字符89创建的凹印字符中。固定压板90被设置在冲印头88的对面，以在由字符89创建凹印字符期间支撑所述卡。然后将卡10运输到固化机构54以固化所述辐射固化材料。
参考图8，在另一实施例中，可以使用按需滴印技术对第二机构52中的机加工字符执行施加着色材料和/或施加UV固化材料。在图8中，与图1至图7中相同或可能相同的元件使用相同的附图标记来表示。在图8中，塑料卡个人化系统100包括第一机构50、第二机构52和固化机构54，第二机构52在该实施例中通过使用一个或更多个按需滴印打印头102a-f进行按需滴印来起作用。由箭头D图示出卡10通过系统100的卡运输方向。系统100还可以可选地包括视觉模块104和表面处理机构106。视觉模块104和表面处理机构106可以被认为是第二机构52的一部分或者与第二机构52分离。第一机构50、视觉模块104、表面处理机构106、第二机构52和固化机构54可以是单独的机构或模块，或者其功能可以被一起集成到单个机构中。
在图8中的系统的操作中，机加工字符24被形成在第一机构50中的卡10上。此后，卡10可以被运输到(如果存在的)视觉模块104以捕捉卡10上的机加工字符24的图像，以确定机加工字符的细节以及机加工字符在卡上的位置。此后，卡可以被运输到第二机构52，所述第二机构52使用一个或更多个按需滴印打印头102a-f来执行按需滴印，以在机加工字符24上施加着色油墨或其它着色材料、辐射固化材料(例如辐射固化着色油墨或其它辐射固化着色材料)或(透明或半透明的)辐射固化清漆、和/或着色油墨和辐射固化材料或辐射固化清漆的混合物。
在一些实施例中，例如，如果在先前施加的辐射固化着色油墨或其它辐射固化着色材料上施加辐射固化清漆，则例如紧接在施加辐射固化着色油墨或其它着色材料的单个打印头102a-f之后，可以设置额外的固化机构(有时被称为钉灯(pinning lamp))，以在施加辐射固化清漆之前部分地固化所述着色油墨/着色材料。在这种情况下，辐射固化着色油墨/着色材料可以被施加在第一按需滴印打印头中，第一按需滴印打印头后跟随有额外的固化机构，额外的固化机构后又跟随有施加辐射固化清漆的第二按需滴印打印头。
打印头102a-f也可以在卡表面的除了机加工字符之外的部分上执行其它按需滴印。如图8中图示的，可以提供单独的打印头102a-f以在机加工字符上打印不同的颜色和/或不同的材料。然而，在一些实施例中，第二机构52可以包括单个按需滴印打印头，或者任何其它数量个按需滴印打印头。此后，卡被运输到固化机构54以固化所述辐射固化材料。在一些实施例中，可以提供表面处理机构106以在用辐射固化油墨印刷之前对机加工字符(以及卡表面的其它部分)施加表面处理，例如等离子体或电晕处理。
按需滴印技术的使用允许对机加工字符24施加任何颜色。此外，辐射固化油墨固有地比未固化油墨更耐用。此外，可以在辐射固化油墨上施加透明清漆，以进一步提高耐久性。
在一些实施例中，可以使用本文中描述的施加技术的组合将材料施加到机加工的字符。例如，着色材料(可选地与粘合剂一起)，例如着色油墨，可以使用箔50而被施加到机加工字符中的一个或更多个机加工字符，而辐射固化材料，例如辐射固化清漆，可以使用按需滴印打印头102a-f中的一个被施加到着色材料上。
图9是包括第一机构50、第二机构52和固化机构54的塑料卡处理系统110的示意图。在该示例中，机构50、52、54被图示为彼此成直线且按顺序排列，使得机构50、52、54有效地形成单个组合机构。然而，机构50、52、54可以彼此间隔开，有或没有设置在机构50、52、54之间的一个或更多个额外的机构。在该示例中，系统110可以被配置成仅执行形成机加工字符、将辐射固化材料施加到机加工字符、以及在固化卡上的所述辐射固化材料。
图10是包括第一机构52、第二机构52和固化机构54的塑料卡处理系统120的另一实施例的示意图。在该示例中，机构50、52、54被图示为彼此成直线且按顺序排列。每个机构50、52、54是彼此分离的模块或机构，从而便于更换和/或维护机构50、52、54和/或便于在机构50、52、54之间包括其它机构。
除了对卡执行额外的处理的机构50、52、54之外，系统120还可以包括额外的卡处理机构。例如，系统120可以包括卡输入件122(也被称为卡输入料斗)，所述卡输入件可以位于例如第一机构50的上游，以将卡一个接一个地馈送到系统120中。卡输入件122被配置成保持如本文中描述的待处理的多张塑料卡。一个或更多个额外的卡处理机构124可以被设置在卡输入件122与第一机构50之间。卡处理机构124可以是集成电路芯片编程机构、磁条读/写机构、用于在卡上执行打印的打印机构、以及本领域中已知的其它卡处理机构中的一个或更多个。类似地，一个或更多个额外的卡处理机构126可以被设置在固化机构54的下游。卡处理机构126可以是集成电路芯片编程机构、磁条读/写机构、用于在卡上执行打印的打印机构、用于检查卡上的处理工艺的质量的质量保证机构、以及本领域中已知的其它卡处理机构中的一个或更多个。卡输出件128(也被称为卡输出料斗)可以位于系统120的端部处的固化机构54的下游。卡输出件128被配置成在被处理后保持多个塑料卡。
在本文中描述的系统中，使用一个或更多个合适的机械卡运输机构(未示出)来运输所述卡。本文中描述的类型的卡处理装备中的用于运输卡的机械卡运输机构在本领域中是众所周知的。可以被使用的机械卡运输机构的示例在本领域中是已知的，并且包括但不限于运输辊、(带有标签(tab)和/或没有标签的)运输带、真空运输机构、运输小车等及其组合。卡运输机构在本领域中是众所周知的，包括在美国专利6902107、5837991、6131817和4995501中以及在美国公开的申请号2007/0187870中公开的那些运输机构，这些美国专利中的每个的全部内容通过引用并入本文中。本领域中普通技术人员将容易理解，可以被使用的类型的卡运输机构，以及这样的卡运输机构的构造和操作。
本发明的以下额外的实现方式也是可能的。
一种塑料卡个人化系统可以包括：第一机构，所述第一机构被配置成通过使塑料卡的基板材料变形而在所述塑料卡上形成非印刷的机加工字符；第二机构，所述第二机构相对于所述第一机构被定位以接收具有所述非印刷的机加工字符的所述塑料卡，其中所述第二机构被配置成将辐射固化材料施加到所述非印刷的机加工字符；以及固化机构，所述固化机构相对于第二机构被定位，以接收具有施加到非印刷的机加工字符的辐射固化材料的塑料卡，其中固化机构被配置成产生辐射并将所述辐射施加到非印刷的机加工字符以固化所述辐射固化材料。第二机构可以被配置成将油墨施加到凹印字符。此外，可以提供卡输入件，所述卡输入件被配置成保持多个塑料卡并进给所述塑料卡以供第一机构处理，并且包括卡输出件，所述输出件被配置成在辐射固化材料在固化机构中被固化之后保持塑料卡。第二机构可以包括一个或更多个按需滴印打印头。辐射固化材料可以从多个按需滴印打印头施加。
一种个人化塑料卡的方法可以包括在第一机构中，通过使所述塑料卡的基板材料变形，在所述塑料卡上形成非印刷的机加工字符。此后，可以将塑料卡运输到第二机构，并在第二机构中将辐射固化材料施加到非印刷的机加工字符。此后，可以将塑料卡运输到固化机构并在固化机构中固化施加到非印刷的机加工字符的辐射固化材料。第二机构可以被用于将油墨施加到凹印字符。此外，在塑料卡上形成非印刷的机加工字符之前，塑料卡可以从被配置成保持多个塑料卡的卡输入件进给，并且在固化所述辐射固化材料之后，塑料卡可以被输出到被配置成保持塑料卡的卡输出件中。
另外，一种塑料卡个人化系统可以包括：凸印机构，所述凸印机构被配置成在塑料卡上形成凸印字符；施加机构，所述施加机构被定位成在塑料卡在凸印机构中被凸印之后接收塑料卡，其中施加机构被配置成将辐射固化材料施加到凸印字符的末端；以及固化机构，所述固化机构被定位成在施加机构施加辐射固化材料之后接收塑料卡，其中固化机构被配置成产生辐射并将所述辐射施加到凸印字符以固化所述辐射固化材料。施加机构可以被配置成将辐射固化材料和油墨施加到凸印字符的末端。此外，施加机构可以被配置成使用顶部成形箔或使用按需滴印来施加辐射固化材料。此外，所述系统可以包括卡输入件和卡输出件，所述卡输入件被配置成保持多个塑料卡，所述卡输出件被配置成在辐射固化材料被固化之后保持塑料卡。此外，所述施加机构可以包括顶部成形箔，所述顶部成形箔包括载体层、辐射固化材料层和油墨层，其中辐射固化材料层被设置在载体层与油墨层之间。此外，顶部成形箔还可以包括粘合剂层，其中辐射固化材料层和油墨层被设置在载体层与粘合剂层之间。此外，所述施加机构可以包括施加所述辐射固化材料的至少一个按需滴印打印头。此外，施加机构可以包括施加辐射固化材料的多个按需滴印打印头。
在另一实现方式中，塑料卡个人化系统可以包括：凹印机构，所述凹印机构被配置成在塑料卡上形成凹印字符；施加机构，所述施加机构被定位成在凹印机构中形成凹印字符之后接收塑料卡，其中施加机构被配置成将辐射固化材料施加到凹印字符；以及固化机构，所述固化机构被定位成在施加机构施加辐射固化材料之后接收塑料卡，其中固化机构被配置成产生辐射并将所述辐射施加到凹印字符以固化所述辐射固化材料。施加机构可以被配置成将辐射固化材料和油墨施加到凹印字符。此外，施加机构可以被配置成使用顶部成形箔或使用按需滴印来施加辐射固化材料。此外，所述系统可以包括卡输入件和卡输出件，所述卡输入件被配置成保持多个塑料卡，所述卡输出件被配置成在辐射固化材料被固化之后保持塑料卡。此外，所述施加机构可以包括顶部成形箔，所述顶部成形箔包括载体层、辐射固化材料层和油墨层，其中辐射固化材料层被设置在载体层与油墨层之间。此外，顶部成形箔还可以包括粘合剂层，其中辐射固化材料层和油墨层被设置在载体层与粘合剂层之间。此外，所述施加机构可以包括施加所述辐射固化材料的至少一个按需滴印打印头。此外，施加机构可以包括施加辐射固化材料的多个按需滴印打印头。
本申请中公开的示例将在各方面被视为说明性的，而不是限制性的。本发明的范围由随附的权利要求而不是前面的说明书来表示；并且权利要求的含义和等效范围内发生的所有变化均被包含在本文中。
Claims (19)
1.一种塑料卡个人化系统，包括：
第一机构，所述第一机构被配置成通过使塑料卡的基板材料变形而在所述塑料卡上形成非印刷的机加工字符；
第二机构，所述第二机构相对于所述第一机构被定位以接收具有所述非印刷的机加工字符的所述塑料卡，所述第二机构被配置成将辐射固化材料施加到所述非印刷的机加工字符；
固化机构，所述固化机构相对于所述第二机构被定位，以接收具有施加到所述非印刷的机加工字符的所述辐射固化材料的所述塑料卡，所述固化机构被配置成产生辐射并将所述辐射施加到所述非印刷的机加工字符以固化所述辐射固化材料。
2.根据权利要求1所述的塑料卡个人化系统，其中，所述第一机构包括：
a)凸印机构，并且所述非印刷的机加工字符包括凸印字符，并且所述第二机构被配置成将所述辐射固化材料施加到所述凸印字符的末端；或
b)凹印机构，并且所述非印刷的机加工字符包括凹印字符，并且所述第二机构被配置成将所述辐射固化材料施加到所述凹印字符。
3.根据权利要求2所述的塑料卡个人化系统，其中，所述辐射固化材料包括紫外线(UV)固化材料，并且所述固化机构被配置成产生UV辐射并将所述UV辐射施加到所述UV固化材料。
4.根据权利要求2所述的塑料卡个人化系统，其中，所述第二机构被配置成将油墨施加到所述凸印字符的末端或将油墨施加到所述凹印字符。
5.根据权利要求3所述的塑料卡个人化系统，其中，所述第二机构被配置成使用箔或使用按需滴印来施加所述UV固化材料。
6.根据权利要求1所述的塑料卡个人化系统，其中，所述第二机构包括至少一个按需滴印打印头。
7.根据权利要求1所述的塑料卡个人化系统，其中，所述第二机构包括箔，所述箔包括载体层、辐射固化材料层和油墨层，其中所述辐射固化材料层被设置在所述载体层与所述油墨层之间。
8.一种个人化塑料卡的方法，包括：
在第一机构中，通过使所述塑料卡的基板材料变形，在所述塑料卡上形成非印刷的机加工字符；
此后，将所述塑料卡运输到第二机构，并在所述第二机构中将辐射固化材料施加到所述非印刷的机加工字符；以及
此后，将所述塑料卡运输到固化机构，并在所述固化机构中固化施加到所述非印刷的机加工字符的所述辐射固化材料。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一机构包括：
a)凸印机构，并且所述非印刷的机加工字符包括凸印字符，并且使用所述第二机构将所述辐射固化材料施加到所述凸印字符的末端；或
b)凹印机构，并且所述非印刷的机加工字符包括凹印字符，并且使用所述第二机构将所述辐射固化材料施加到所述凹印字符。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述辐射固化材料包括紫外(UV)固化材料，并且使用所述固化机构将UV辐射施加到所述UV固化材料。
11.根据权利要求9所述的方法，包括使用所述第二机构将油墨施加到所述凸印字符的末端或将油墨施加到所述凹印字符。
12.根据权利要求10所述的方法，使用所述第二机构，以使用箔或使用按需滴印来施加所述UV固化材料。
13.根据权利要求8所述的方法，其中，施加所述辐射固化材料包括从至少一个按需滴印打印头施加所述辐射固化材料。
14.根据权利要求8所述的方法，其中，施加所述辐射固化材料包括施加来自箔的所述辐射固化材料，所述箔包括载体层、辐射固化材料层和油墨层，其中所述辐射固化材料层被设置在所述载体层与所述油墨层之间。
15.一种使用权利要求8的方法形成的塑料卡。
16.一种塑料卡，包括：
塑料卡本体；
形成在所述塑料卡本体上的多个凸印字符，每个凸印字符具有末端；
位于所述凸印字符中的每个凸印字符的所述末端上的着色材料和辐射固化材料。
17.根据权利要求16所述的塑料卡，其中，所述塑料卡本体还包括集成电路芯片和/或磁条。
18.根据权利要求16所述的塑料卡，其中，所述多个凸印字符形成个人账号或持卡人姓名中的一些或全部。
19.根据权利要求16所述的塑料卡，其中，所述着色材料包括着色油墨或着色金属。
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