CN1741911A

CN1741911A - 亲墨的卡片衬底

Info

Publication number: CN1741911A
Application number: CN 200480001820
Authority: CN
Inventors: 加里·M·克兰费尔特; 卡尔·A·卡斯特
Original assignee: Fargo Electronics Inc
Current assignee: Fargo Electronics Inc
Priority date: 2003-01-13
Filing date: 2004-01-13
Publication date: 2006-03-01

Abstract

在形成亲墨的卡片衬底(46)的方法中，提供亲墨材料(30)。亲墨材料(30)包括垫层(34)以及在垫层(34)的表面上的亲墨涂层(32)。接着，提供卡片部件(38)。最后，亲墨材料(30)被叠合到卡片部件(38)的表面(40)上，亲墨涂层(32)面对卡片部件(38)的表面(40)。结果将亲墨涂层(32)结合至卡片部件(38)的表面(40)。本发明的附加实施例涉及被构造用来实施上述方法的设备。

Description

亲墨的卡片衬底

技术领域

本发明涉及卡片衬底，尤其涉及用于制造卡片衬底的方法和设备，其中所述卡片衬底具有亲墨(吸墨)的涂层。

背景技术

喷墨打印机是已知的，并且喷墨打印机在打印过程中提供很多优点。例如，喷墨打印机能够以可接受的打印速度提供密度相对较高的颜色输出。并且，这种打印机比较便宜。结果，希望在标识卡(身份证)中使用这种打印机。可惜的是，喷墨打印机的墨不会很好地附着到大多数标识卡衬底的塑料表面上，而这些标识卡衬底通常是由聚氯乙烯制成的。由此，需要在标识卡衬底上形成亲墨的表面，使得它能够接收喷墨打印机所打印的图像。

已经使用一些方法以在各种类型的衬底上提供可喷墨打印或者可吸收喷墨的表面，诸如光盘和标识卡等衬底。一般来说，这些方法包括用亲墨材料涂敷表面。一旦用亲墨材料进行了涂敷之后，卡片衬底就能够用在使用喷墨打印头的标识卡打印机中，诸如明尼苏达州伊甸草原市Fargo电子有限公司制造的CardJet 410打印机和编码器。这种亲墨材料的编码方法的例子在美国专利No.6,051,306和6,270,858中被公开，这两个专利分别在2000年4月18日和2001年8月7日被授权，并且都转让给Fargo电子有限公司。

亲墨薄膜已经被应用于卡片衬底，以在其上形成亲墨的表面。如图1所示，这种亲墨薄膜10由透明的或不透明的垫层12(例如，PET、PVC等等)形成，在所述垫层上涂敷有亲墨涂层14。结合剂层16通常被涂敷在刚性或半刚性卡片部件20的表面18与垫层12之间。卡片部件20是传统的毛坯卡片衬底，它通常由PVC或其他适合的材料形成。防护盖(未示出)覆盖亲墨涂层14，并且亲墨薄膜10的垫层12通过施加热和压力而被叠合到卡片部件20上。然后亲墨薄膜10的、悬于卡片部件20边缘的部分根据需要被修整。为了平衡由于亲墨薄膜10的垫层12叠合到卡片部件20的表面18而向卡片部件20所施加的应力，通过结合剂层26，叠层22可以被叠合到卡片部件20的底表面24上。

可惜的是，上述使用亲墨薄膜形成亲墨的卡片衬底的方法存在问题。结合剂层、亲墨薄膜层、卡片部件和叠层使得亲墨的卡片衬底比较复杂并且昂贵。并且，亲墨薄膜的垫层由于它的边缘露出来，因此潜在地会从卡片部件上层离下来，从而限制亲墨的卡片衬底的使用寿命。另外，更另一亲墨薄膜更换被打印的亲墨薄膜，被打印到亲墨表面上的图像会改变，其中所述表面是通过薄膜的亲墨涂层形成的。结果，这些亲墨的卡片衬底的制造复杂又昂贵，并且使用寿命有限，而且对抗变化的可靠性差。

被打印到根据上述方法形成的卡片衬底的亲墨表面上的图像容易因为磨损、暴露于水中以及其他环境条件而毁损。由此，必须在被打印的整个亲墨表面上涂敷保护性覆盖叠层材料，以保护被打印的图像。

发明内容

本发明总的来说涉及形成亲墨的卡片衬底的方法。在所述方法中，亲墨材料被提供。亲墨材料包括垫层和在垫层表面上的亲墨涂层。接着，提供卡片部件。最后，亲墨材料被叠合到卡片部件的表面上，使亲墨涂层面向卡片部件的表面。这使得亲墨涂层结合到卡片部件的表面。本发明的附加实施例涉及被构造用来实施上述方法的设备。

附图说明

通过阅读以下的详细描述和参阅附图，使本发明的实施例具有特征的其他特征和益处将变得清楚。

图1是根据现有技术的方法被涂敷到卡片衬底上的亲墨薄膜的简化侧剖视图。

图2是根据本发明实施例的形成亲墨的卡片衬底的方法的流程图。

图3-5是根据本发明实施例的形成亲墨的卡片衬底的方法的各个步骤的简化侧剖视图。

图6是包括已经根据本发明的方法被涂敷的亲墨涂层和内嵌的芯片的卡片衬底的简化剖视图。

图7是根据本发明实施例的、被构造用来形成亲墨的卡片衬底的设备的简图。

图8和9是根据本发明实施例的分离器的简化侧视图和顶部视图。

图10是根据本发明实施例的、被构造用来形成亲墨的卡片衬底的设备的简化侧视图。

图11是根据本发明实施例的分离器的简化顶部视图。

具体实施方式

图2是根据本发明实施例的、形成具有亲墨的表面的卡片衬底的方法的流程图。所述方法的各个步骤示出在图3-5中。

在所述方法中，提供亲墨材料30，如图2中的步骤31所示以及如图3所示。亲墨材料30包括在垫层34(例如，PET)上的亲墨涂层32。通过明尼苏达州德卢斯市的Chromaline公司生产适当的亲墨材料30，诸如AccuAart^TM和AccuBlack^TM，它们通常用于正片、负片、彩色样张和全彩显示透明显示器的生产。

在所述方法的步骤36中，提供卡片部件38。如图3的剖视图中所示的卡片部件38优选由刚性或半刚性材料形成，诸如PVC等，它具有一般来说不吸收墨的表面40。卡片部件38能够采用单个卡片衬底的形式(即，标准标识卡尺寸)。可选的是，卡片部件38能够采用卡片衬底材料片(例如，2英尺×2英尺)的形式，利用所述的卡片衬底材料片能够切割单个卡片衬底，这样便于批量卡片衬底的生产。

即使在亲墨材料30与卡片部件38一致或比卡片部件38小时能够实施本发明的方法，但最后使亲墨材料稍微大于卡片部件38的表面40，以将整个表面40转变成亲墨的表面。这样，希望亲墨材料30悬于卡片部件38的边缘，如图3所示。亲墨材料30可以采用单片形式、连接在一起的单片网，或者由供给辊和卷取辊承载的亲墨薄膜或网(web)的形式，如下将要详细讨论的那样。

亲墨材料30覆盖在卡片部件38上，露出的亲墨涂层32面向卡片部件38的表面40，如图3所示。接着，亲墨材料30在施以热(大约300华氏度)和压力的条件下被叠合到卡片部件38上，如所述方法的步骤42所示。这使得亲墨涂层32直接结合到卡片部件38的表面40上。最后，在步骤44，亲墨材料30的垫层34能够从亲墨涂层32上被去除，如图4所示。在该步骤中，在叠合步骤42中被结合至卡片部件38的表面40的亲墨涂层32保持与表面40结合，从而形成如图5所示的亲墨的卡片部件46。如果需要，能够用结合材料涂敷卡片部件38的表面40，以促进亲墨涂层32粘接到表面40。亲墨涂层32的没有结合至卡片部件38的表面40的部分48保持连接至垫层34，如图4所示。结果，本发明的方法避免了必须要修整垫层34。

亲墨的卡片部件46准备好将图像接收到亲墨的表面40上，以生产标识卡。优选的是，亲墨的卡片部件46的尺寸被设定为能够用在标识卡打印机中，所述标识卡打印机使用喷墨打印头向表面40打印图像。由此，当卡片部件38是卡片衬底材料片时，在使用标识卡打印机之前，必须将亲墨的卡片部件46切割成单个卡片衬底。亲墨的卡片部件46的这种切割能够在去除步骤46之前执行，也可以在去除步骤46之后执行。为了在传送和处理亲墨的卡片部件46的过程中对亲墨的表面40提供保护，去除步骤44应该被延迟到就要使用亲墨的卡片部件46之前。

本发明的所述方法还可以在智能卡片衬底或包括微模块或芯片50的卡片部件38上形成亲墨涂层，其中所述芯片具有接触板52，如图6所示。当将亲墨涂层涂敷到卡片部件38的表面54上时，其中通过表面54接触板52被露出，希望避免覆盖接触表面54。实验表明，亲墨材料30的亲墨涂层32粘附到卡片部件38的表面54上，而在垫层34被去除时会如所希望的那样从芯片50的接触板52上分离，如图6所示。由此，本发明的方法在将亲墨涂层32涂敷到这种智能卡片衬底上时是有效的。如果使用现有技术中的方法，垫层34的覆盖接触板52的部分必须被去除。

根据本发明的另一实施例，在叠合步骤42之前，图像被打印到材料30的亲墨涂层32的表面60(图3)，同时亲墨涂层32保持粘附于垫层34。优选的是，图像被反面(reverse)打印，使得一旦大致透明的亲墨涂层32被叠合到卡片部件38的表面40上，能够通过所述大致透明的亲墨涂层32正确地观看字母数字符号。亲墨涂层32用于保护被打印的图像不受环境的损害。另外，本发明的该实施例还提供对抗变化的较大的安全性。叠合步骤42之后(去除步骤44不执行)，垫层34能够保持连接至亲墨涂层32，以向它提供附加的保护。由此，可能需要修整垫层34的悬于卡片部件38边缘的部分以及连接至它的亲墨涂层，以完成标识卡制作。另外，亲墨材料30能够包括在垫层34与亲墨涂层32之间的助粘剂(例如，底漆或结合剂)，以确保垫层34保持连接至亲墨涂层32。

被构造用来实施本发明的方法的各种实施例的设备70大致如图7所示。控制器、电连接器、传感器以及其他传统部件没有被示出，以便简化对本发明的讨论。设备70一般包括亲墨材料30的供给装置72以及叠合部分74。根据本发明的一个实施例，供给装置72包括亲墨材料30的多个单独片材76。片材进给机构78包括多个进给和驱动辊80，所述多个辊80被构造用来将单个片材76从供给装置72传送到叠合部分74。设备70还能够包括卡片供给装置82，所述卡片供给装置82被构造用来包括多个卡片部件38。包括在卡片供给装置82中的单个卡片部件38能够通过卡片进给机构84被进给到叠合部分74，其中所述卡片进给机构84包括多个引导和进给辊86。亲墨材料30的片材76被进给到叠合部分74，使得亲墨涂层32面对卡片部件38的将被形成为亲墨表面的表面40。由此，在图7所示的实施例中，设备70进给片材76，亲墨涂层32面朝上，同时卡片部件38被进给，表面40面朝下。然而，其他构造也是可能的。

叠合部分74接受卡片38和片材76，优选片材76覆盖卡片部件38的整个表面40。叠合部分74包括热辊88和备用辊90。卡片部件38和邻接的片材76在热辊88与备用辊90之间被进给。在卡片部件38和片材76被夹在热辊88和备用辊90之间时，热辊88向片材76施加热，以将亲墨的片材76叠合到卡片部件38的表面40上。从而，将亲墨的片材76的亲墨涂层32结合到卡片部件38的表面40上，如上所述。

在将亲墨的片材76叠合到卡片部件38上之后，被叠合的卡片部件38能够被排出，并且亲墨的片材76的垫层34能够在稍后被去除。可选的是，设备70能够包括分离器92，所述分离器92被构造用来去除亲墨的片材76的垫层34，如上所述，以便完成亲墨的卡片衬底的制造，如上所述。在亲墨的卡片衬底46通过卡片进给机构84被排放到卡片箱96的同时，带有亲墨涂层32的没有结合至卡片部件38的部分的被去除垫层34能够被收集到片材箱94中。

分离器92的一个实施例包括一个或多个楔形件98，如图8中的简化侧视图所示以及如图9的简化顶视图所示。当被叠合的卡片部件38沿箭头100(图9)的方向被进给时，楔形件98使垫层34从亲墨涂层32和卡片部件38偏转，以从被叠合的卡片部件38完全去除垫层34，并完成亲墨的卡片衬底46的制作。然后，被去除的垫层34能够被收集在片材箱94中，亲墨的卡片衬底46能够被收集在卡片箱96中，如图7中所示。

根据本发明的另一实施例，亲墨材料30的供给装置72采用绕卷在供给辊104上的亲墨薄膜102的形式。亲墨涂层32被定位在垫层34之下。使用传统的驱动和进给辊105将亲墨薄膜102和卡片部件38一起进给到叠合部分74，在那里它们被容纳在热辊88与备用辊90之间。热辊88以上述方式将热和压力施加到亲墨薄膜102和卡片部件38上，以将亲墨薄膜102叠合到卡片部件38，使得亲墨涂层32结合到卡片部件38的表面40上。设备70还可包括冷却站106，卡片部件38和被结合的亲墨薄膜102被传送通过所述冷却站106。冷却站106可包括散热片108和风扇(未示出)，以加速对被叠合卡片部件38的冷却。

优选的是，设备70还包括分离器92，所述分离器92被构造用来从亲墨涂层32上剥离亲墨薄膜102的垫层34，其中所述亲墨涂层被结合至卡片部件38的表面40，并且所述分离器将垫层34收集在卷取辊110上。分离器92可包括如上所述的楔形件98。可选的是，分离器92可包括剥离辊112，所述剥离辊112使垫层34向着卷取辊110改变方向并且相对于卡片部件38的表面40呈锐角。根据本发明的一个实施例，剥离辊112的旋转轴线114的方向为相对于卡片部件38的行程方向呈锐角116，其中卡片部件38的行程方向如箭头118所示。这个构造减少了通过初始在卡片部件38的拐角120处剥离垫层34而开始从卡片部件38去除垫层34所需的力。

根据本发明的另一个实施例，设备70包括打印头122，所述打印头被构造用来接收亲墨材料30，并且将图像打印到亲墨涂层32上，如图7所示。打印头122优选是以传统方法操作的喷墨打印头。如上所述，优选打印头122将反面图像打印到亲墨材料30的亲墨涂层32上，使得通过结合至卡片部件38表面40的亲墨涂层32看时，字母数字符号能够被适当地显示。

根据本发明的另一实施例，打印头122被定位，向结合至卡片衬底38的表面40的亲墨涂层32上进行打印。对于如图7所示的设备70，需要打印头122沿垂直方向被轻击，使得它向上打印到亲墨的卡片部件46的面朝下的表面40上。另外，优选打印头122被定位在分离器92的下游。

尽管已经参考优选实施例对本发明进行了描述，然而，本领域普通技术人员将认识到，在不偏离本发明的原理和范围的情况下，可以在形式和细节上进行改动。

Claims

1.一种形成亲墨的卡片衬底的方法，所述方法包括步骤：

a)提供亲墨材料，所述亲墨材料具有垫层以及在垫层的表面上的亲墨涂层；

b)提供卡片部件；以及

c)将亲墨材料叠合到卡片部件的表面，其中，所述亲墨涂层被结合至卡片部件的表面。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述亲墨材料在叠合步骤c)中悬于卡片部件的边缘。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述亲墨材料是单个亲墨片材的形式。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述亲墨材料是亲墨薄膜的形式。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述卡片部件是卡片衬底材料片的形式。

6.根据权利要求1所述的方法，包括e)从卡片衬底材料片切割单个卡片衬底。

7.一种形成标识卡的方法，包括：

a)根据权利要求1所述的方法形成卡片衬底；以及

b)将图像打印到亲墨涂层上。

8.根据权利要求1所述的方法，包括从亲墨涂层上去除垫层。

9.一种形成标识卡的方法，包括步骤：

a)提供亲墨材料，所述亲墨材料包括垫层以及在垫层表面上的亲墨涂层；

b)提供卡片部件；

c)将图像打印到亲墨涂层的表面上；以及

d)将亲墨材料叠合到卡片部件的表面上，使得亲墨涂层被结合至卡片部件的表面。

10.根据权利要求9所述的方法，包括从亲墨涂层去除垫层。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述亲墨材料在叠合步骤d)中悬于卡片部件的边缘。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述亲墨材料是单个亲墨片材的形式。

13.根据权利要求9所述的方法，其中，所述亲墨材料是亲墨薄膜的形式。

14.根据权利要求9所述的方法，其中，所述卡片部件是卡片衬底材料片的形式。

15.根据权利要求14所述的方法，包括在叠合步骤d)之后，从卡片衬底材料片切割标识卡衬底。

16.一种形成卡片衬底的设备，包括：

亲墨材料供给装置，所述亲墨材料具有垫层以及在垫层表面上的亲墨涂层；以及

叠合部分，所述叠合部分被构造用来将亲墨材料叠合到卡片部件的表面，其中，所述亲墨涂层被结合至卡片部件的表面。

17.根据权利要求16所述的设备，其中，所述叠合部分包括热辊。

18.根据权利要求16所述的设备，其中，所述亲墨材料供给装置包括至少一个亲墨的片材。

19.根据权利要求18所述的设备，包括片材进给机构，所述片材进给机构被构造用来将单个亲墨的片材从亲墨材料供给装置传送至叠合部分。

20.根据权利要求16所述的设备，其中，所述亲墨材料供给装置包括被装载在供给辊上的亲墨薄膜。

21.根据权利要求20所述的设备，其中，所述叠合部分包括热辊，亲墨薄膜在热辊与卡片部件之间被进给。

22.根据权利要求16所述的设备，包括卡片供给装置，所述卡片供给装置包括卡片进给机构和多个卡片部件，所述卡片进给机构被构造用来将单个卡片部件传送至叠合部分。

23.根据权利要求16所述的设备，其中，所述卡片部件是标识卡衬底材料片。

24.根据权利要求16所述的设备，包括打印头，所述打印头被构造用来接收亲墨材料，并且将图像打印到亲墨涂层上。

25.根据权利要求16所述的设备，包括分离器，所述分离器被构造用来从亲墨涂层和卡片部件上去除亲墨材料的垫层。

26.根据权利要求25所述的设备，其中，所述分离器包括至少一个剥离楔形件。

27.根据权利要求25所述的设备，其中，所述分离器包括剥离辊，所述剥离辊引导亲墨材料使其相对于卡片部件呈锐角地离开结合至卡片部件的亲墨涂层。

28.根据权利要求27所述的设备，其中，剥离辊的旋转轴线相对于卡片部件的行程方向呈锐角。