ES2300335T3 - Impresora de tarjetas de chorro de tinta. - Google Patents
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Abstract
Una impresora de tarjetas identificativas de chorro de tinta (20) para impresión de borde a borde sobre una superficie (42) de una tarjeta (21), comprendiendo la impresora: un cabezal de impresión de chorro de tinta (22) adaptado para imprimir sobre partes de la superficie de la tarjeta que se presentan en una posición de impresión (44) a lo largo de una trayectoria de impresión (39); y un mecanismo de transporte (24) que incluye un primer mecanismo de desplazamiento (62) situado en un lado de entrada (66) de la posición de impresión y configurado para soportar la tarjeta en una primera posición en la que una parte directora de la tarjeta se desplaza a través de la primera posición de impresión durante la impresión sobre la superficie de la misma con el cabezal de impresión.
Description
Impresora de tarjetas de chorro de tinta.
La presente invención se refiere a impresoras de
tarjetas usadas para imprimir imágenes sobre una superficie de
sustratos planos rígidos o semi-rígidos. Más
particularmente, la presente invención se refiere a una impresora de
tarjetas de chorro de tinta que tiene capacidad de impresión de
borde a borde completa sobre una superficie del sustrato.
Las impresoras de tarjetas se usan para imprimir
una imagen sobre una superficie de sustratos planos
semi-rígidos. Los sustratos incluyen, aunque sin
limitación, tarjetas de plástico, vales y otros tipos de sustratos
planos rígidos o semi-rígidos. En lo sucesivo en
este documento los términos "tarjeta" y "sustrato"
pretenden describir estos y otros sustratos rígidos y
semi-rígidos que tienen diversas formas y
tamaños.
En el pasado, la información gráfica y textual
se ponía sobre dichas tarjetas usando un trabajo intensivo de
proceso en el que, por ejemplo, una tarjeta identificativa se
formaba estampando o imprimiendo manualmente los datos de un
individuo sobre la tarjeta. Adicionalmente, en algunos casos, se
tomaba una fotografía instantánea del sujeto y se adhería o laminaba
a la tarjeta.
Los métodos actuales para imprimir imágenes en
tarjetas implican el uso de una impresora de tarjetas y un
ordenador. La imagen que se va a imprimir sobre la tarjeta
típicamente se formatea mediante una aplicación de software que se
ejecuta en el ordenador. Los datos relacionados con la imagen
formateada se proporcionan entonces a la impresora en forma de
trabajo de impresión. La impresora procesa el trabajo de impresión
imprimiendo la imagen sobre una superficie de la tarjeta. La imagen
generalmente se forma combinando partes textuales y gráficas
recibidas desde las aplicaciones huésped ejecutadas en el ordenador
o desde dispositivos de entrada tales como teclados, escáneres y
cámaras digitales. Para muchas aplicaciones, es deseable que la
impresora proporcione una capacidad de impresión de borde a borde
completa para permitir que una imagen se registre sobre toda la
superficie de la tarjeta.
La mayoría de impresoras de tarjetas son
impresoras de base térmica que incluyen una cinta que tiene paneles
de tinte de color primario y un cabezal de impresión térmico. Un
tipo de impresora de base térmica es una impresora de sublimación
de colorante en la que el cabezal de impresión térmico calienta la
goma y provocan que se libere el colorante de los paneles de color
y sublime hacia una superficie de la tarjeta. Desafortunadamente,
estas impresoras solo son compatibles con tarjetas que tienen una
superficie especializada en la que el colorante puede sublimar.
Adicionalmente, estas impresoras generalmente son incapaces de
proporcionar una impresión de borde a borde completa debido a
problemas provocados porque la cinta se adhiere a los bordes de la
tarjeta. Otro tipo de impresoras de base térmica imprimen la imagen
sobre una película, que se lamina posteriormente a la tarjeta. Este
tipo de impresora de base térmica tiene una capacidad de impresión
de borde a borde completa, que se consigue imprimiendo una imagen
sobre la película que es mayor que la superficie de la tarjeta sobre
la que se va a laminar. Desafortunadamente, estas impresoras son
complejas y a menudo demasiado caras para pequeñas operaciones.
Otro tipo de impresora de tarjetas es una
impresora de tarjetas basada en chorro de tinta. Estas impresoras
típicamente son más asequibles que las impresoras de base térmica y
algo menos complicadas. Las impresoras de tarjetas de chorro de
tinta generalmente incluyen un cabezal de impresión de chorro de
tinta y un mecanismo de transporte. El cabezal de impresión de
chorro de tinta se diseña para formar la imagen deseada sobre una
superficie de una tarjeta pulverizando tinta coloreada sobre partes
de la superficie que se presentan al cabezal de impresión de chorro
de tinta en una posición de impresión mediante el mecanismo de
transporte. Los mecanismos de transporte típicos incluyen una placa
situada inmediatamente por debajo del cabezal de impresión y
rodillos situados adyacentes al cabezal de impresión que sujetan la
tarjeta contra la placa según se transporta a través de la posición
de impresión. Las impresoras de chorro de tinta típicas generalmente
son incompatibles con sustratos semi-rígidos. En
lugar de ello, deben usarse sustratos finos y altamente flexibles
que pueden doblarse alrededor de la placa y otros rodillos del
mecanismo de transporte según se transportan. Adicionalmente, los
rodillos típicamente contactan con las partes laterales de la
superficie de la tarjeta cuando está en la posición de impresión
obstruyendo de esta manera la superficie de la tarjeta y evitando
que el cabezal de impresión de chorro de tinta imprima sobre la
superficie en aquellas localizaciones. Como resultado, estos tipos
de impresoras de tarjetas de chorro de tinta son incapaces de
impresión de borde a borde completa sobre la tarjeta. Incluso si
los rodillos del mecanismo de transporte se situaran de manera que
el cabezal de impresión de chorro de tinta tuviera la libertad de
imprimir, por ejemplo desde un borde lateral de la tarjeta a un
borde lateral opuesto, se evita que este tipo de impresora imprima
aún de borde a borde debido a la contaminación de la placa y otros
componentes del mecanismo de transporte, que daría como resultado la
pulverización de tinta más allá de los bordes de la tarjeta como se
requeriría para la impresión de borde a borde completa sobre la
tarjeta. Además de la obturación potencial del mecanismo de
transporte y provocar que la impresora falle, los componentes
contaminados resultantes del mecanismo de transporte transferirían
la tinta contaminante a las tarjetas que se están procesando. Como
resultado, la mayor parte de las impresoras de tarjetas de chorro de
tinta no son adecuadas para impresión de borde a borde completa y en
lugar de ello limitan la impresión sobre el sustrato a un área más
pequeña definida por márgenes formados a lo largo de los bordes del
sustrato.
Sin embargo, algunas impresoras de tarjetas de
chorro de tinta incluyen mecanismos de transporte modificados que
evitan algunos de los problemas descritos anteriormente. Estas
impresoras permiten la impresión sobre superficies de tarjetas
semi-rígidas, adaptando el mecanismo de transporte
para transportar las tarjetas a través de la impresora en una
bandeja. Las bandejas generalmente incluyen una región rebajada que
se conforma a la forma de la tarjeta y expone una superficie plana
superior de la tarjeta sobre la que debe imprimirse una imagen.
Desafortunadamente, estas impresoras aún no son capaces de
proporcionar capacidad de impresión de borde a borde completa sin
contaminar la bandeja y otros componentes del mecanismo de
transporte. Adicionalmente, estas impresoras están limitadas
significativamente en el número de tarjetas que pueden procesarse
sin la intervención del usuario.
Por lo tanto, existe una necesidad de una
impresora de tarjetas de chorro de tinta mejorada que sea compatible
con tarjetas semi-rígidas que proporcione también
capacidad de impresión de borde a borde completa.
El documento
WO-A-99/04368 describe una cámara
con un sistema de impresión interno para imprimir una imagen
procesada sobre un medio de impresión utilizando una tinta de
impresión almacenada en un módulo único desechable dentro de la
cámara.
La Patente de Estados Unidos Nº 5.291.227
describe una impresora de chorro de tinta que incluye rodillos de
suministro de papel para suministrar el papel y rodillos inyectores
de papel para inyectar el papel suministrado desde los rodillos de
suministro de papel, donde el papel se trasporta a lo largo de una
dirección de transporte de papel en una trayectoria de suministro
de papel aproximadamente plana entre los rodillos de suministro de
papel y los inyectores. Se incluye una parte de guía para guiar el
papel entre los rodillos de suministro de papel y los inyectores y
se forma un hueco entre la parte de guía y el papel que se
transporta simultáneamente mediante ambos rodillos de suministro de
papel e inyectores al menos dentro de la región de impresión. El
hueco disminuye en la dirección de transporte de papel hacia los
rodillos inyectores de papel.
El documento JP 07.178.988 describe una
impresora de chorro de tinta que comprende un área de impresión
donde una lámina imprimible se transporta sustancialmente en una
dirección horizontal a un puerto de descarga para descargar tinta.
Un área de inyección de lámina tiene un primer transportador de
lámina para introducir la lámina desde el área de impresión al área
de eyección de lámina y un segundo transportador de lámina para
sostener y eyectar la lámina sustancialmente en la dirección
horizontal o por encima de la dirección sustancialmente
horizontal.
La presente invención proporciona una impresora
de tarjetas identificativas de chorro de tinta para impresión de
borde a borde sobre una superficie de una tarjeta de acuerdo con la
reivindicación 1 y un método para usar con una impresora de tarjetas
de chorro de tinta para proporcionar impresión de borde a borde
completa sobre una superficie de una tarjeta de acuerdo con la
reivindicación 11.
La presente invención se refiere a una impresora
de tarjetas de chorro de tinta que incluye un cabezal de impresión
de chorro de tinta y un mecanismo de transporte. El cabezal de
impresión de chorro de tinta está adaptado para imprimir sobre
partes de una superficie de la tarjeta que se presentan en una
posición de impresión a lo largo de una trayectoria de impresión. El
mecanismo de transporte incluye al menos un mecanismo de
desplazamiento que se sitúa en un lado de la posición de impresión a
lo largo de la trayectoria de impresión. El mecanismo de
desplazamiento está adaptado para presentar de forma no obstructiva
la superficie de la tarjeta al cabezal de impresión en la posición
de impresión.
La Figura 1 es una vista lateral simplificada de
una impresora de tarjetas de chorro de tinta de acuerdo con las
diversas realizaciones de la invención.
La Figura 2 es una vista en perspectiva
simplificada que ilustra una posición de impresión de un cabezal de
impresión de chorro de tinta.
Las Figuras 3A-3C son vistas
laterales simplificadas que ilustran la primera, segunda y tercera
posición respectivamente en la que una tarjeta está soportada por un
mecanismo de transporte mientras que se mueve a través de una
posición de impresión de acuerdo con diversas realizaciones de la
invención.
La Figura 4 es una vista en perspectiva
simplificada de una parte de un mecanismo de transporte de acuerdo
con una realización de la invención.
La Figura 5 es una vista en perspectiva
simplificada de un rodillo de guía de acuerdo con una realización de
la invención.
Las Figuras 6A y 6B son vistas superior y
frontal respectivamente de un mecanismo de desplazamiento de acuerdo
con una realización de la invención.
Las Figuras 7A y 7B son vistas simplificadas
lateral y frontal, respectivamente, de un mecanismo de
desplazamiento de acuerdo con una realización de la presente
invención.
La Figura 8 es una vista lateral simplificada de
un mecanismo de desplazamiento de acuerdo con una realización de la
invención.
Las Figuras 9A y 9B son vistas de sección
transversal lateral de receptores de
sobre-pulverización de acuerdo con diversas
realizaciones de la invención.
La Figura 10 es una vista lateral simplificada
de los componentes opcionales de una parte de salida de la impresora
de tarjetas de acuerdo con diversas realizaciones de la
invención.
\vskip1.000000\baselineskip
La Figura 1 es un diagrama de bloques
simplificado de una impresora de tarjetas de chorro de tinta 20, de
acuerdo con diversas realizaciones de la invención. La impresora 20
generalmente incluye un cabezal de impresión de chorro tinta 22, un
mecanismo de transporte 24, una parte de entrada 26, una parte de
salida 28 y un controlador 30. Un ordenador personal (PC) 34 puede
comunicar con el controlador 30 a través de una entrada/salida (I/O)
o barra de datos 36. La barra de datos 36 puede ser cualquier
conexión adecuada tal como un cable paralelo, un cable de serie o un
cable de serie universal (USB) a través del cual los datos se
proporcionan al controlador 30 contenido dentro de la impresora 20.
Un usuario hace funcionar el PC 34 para configurar y formatear un
trabajo de impresión usando una aplicación de software. Los datos
relacionados con el trabajo de impresión se proporcionan entonces al
controlador 30 sobre la barra de datos 36, y el controlador 30 usa
los datos para procesar el trabajo de impresión controlando los
diversos componentes de la impresora de tarjetas identificativas de
chorro de tinta 20.
El cabezal de impresión de chorro de tinta 22
incluye un cartucho de tinta 28 que contiene un suministro de
tinta. El cabezal de impresión 22 está adaptado generalmente para
moverse a lo largo de un eje que se dirige hacia el papel sobre el
que se proporciona la Figura 1 deslizándose a lo largo de la varilla
40. El movimiento del cabezal de impresión 22 se controla mediante
el controlador 30 y se acciona usando métodos convencionales. El
cabezal de impresión 22 se adapta generalmente para imprimir sobre
las partes de la superficie 42 de la tarjeta 21 que se presentan al
cabezal de impresión 22 en una posición de impresión 44 a lo largo
de una trayectoria de impresión 39 como se ilustra en la Figura
2.
La posición de impresión 44 se define
generalmente mediante un volumen de espacio en el que la superficie
42 de la tarjeta 21 debe presentarse al cabezal de impresión de
chorro de tinta 22 para asegurar una impresión precisa de la imagen
sobre la superficie 42. La trayectoria de impresión 39 (Figura 1)
corre a lo largo del centro de la posición de impresión 44 e indica
una posición preferida de la superficie 42 de la tarjeta 21. La
trayectoria de impresión 39 es típicamente una distancia de
0,64-1,27 mm (0,025-0,050 pulgadas)
desde el cabezal de impresión 22. El volumen de la posición de
impresión 44 incluye una longitud L, una anchura W y una
profundidad D. La longitud L se limita generalmente al intervalo de
movimiento del cabezal de impresión 22, indicado por las flechas
45, a lo largo de la varilla 40. La anchura W se define como la
distancia sobre la que el cabezal de impresión 22 es capaz de
imprimir tinta en una sola pasada sobre el sustrato. Los cabezales
de impresión de chorro tinta típicos 22 tienen anchuras de impresión
W de aproximadamente 10,16 mm (0,4 pulgadas). La profundidad D de
la posición de impresión 44 define una distancia desde la región de
la trayectoria de impresión dentro de la cual la tinta puede
transferirse apropiadamente desde el cabezal de impresión 22 a la
superficie 42. La profundidad D es típicamente de aproximadamente
0,25 mm (0,01 pulgadas). Por lo tanto, la superficie 42 de la
tarjeta 21 se sitúa preferiblemente más o menos a 0,13 mm (0,005
pulgadas) de la trayectoria de impresión 39. La precisión de la
impresión se ve afectada adicionalmente por los cambios en la
distancia que separa la superficie 42 del cabezal de impresión 22,
que puede conducir a una variación de color dentro de la imagen
impresa, y a un control impreciso del movimiento de la tarjeta 21 a
través de la posición de impresión, que puede conducir a
estratificación. Por consiguiente, el cabezal de impresión 22 puede
aplicar con precisión tinta solo a aquellas partes de la superficie
42 de la tarjeta 21 que se presentan al cabezal de impresión 22 en
la posición de impresión 44 y a una distancia sustancialmente
constante desde el cabezal de impresión 22 cuando la tarjeta 21 se
mueve con precisión mediante el mecanismo de transporte a lo largo
de la trayectoria de impresión.
Un aspecto de la presente invención se refiere a
un mecanismo de transporte 24, que permite que la impresora 20
tenga una capacidad de impresión de borde a borde completa mientras
que evita problemas de contaminación del mecanismo de transporte 24
con tinta sobre-pulverizada. Para ello, el mecanismo
de transporte 24 está adaptado para recibir al menos una tarjeta 21
desde una parte de entrada 26 y presentar toda la superficie 42 de
la tarjeta 21 al cabezal de impresión 22 en la posición de impresión
44 a lo largo de la trayectoria de impresión 39. La superficie 42
está definida de forma general por un borde conductor 48, un borde
posterior 50 y unos bordes laterales 52 y 54 como se muestra en la
Figura 2. Como resultado, la impresora 20 puede imprimir una imagen
sobre toda la superficie 42 de la tarjeta 21 pulverizando tinta más
allá de la superficie 42 de la tarjeta 21.
El mecanismo de transporte 24 incluye primer y
segundo mecanismos de desplazamiento 62 y 64, respectivamente, como
se muestra en la Figura 1. El primer y segundo mecanismos de
desplazamiento 62 y 64 se sitúan en los lados de entrada y salida
66 y 68 de la posición de impresión 44, respectivamente, para evitar
la contaminación por la tinta pulverizada por los cabezales de
impresión 22 más allá de los bordes de la tarjeta 21. Sin embargo,
la protección adicional de contaminación por la tinta
sobre-pulverizada se proporciona mediante un
colector de tinta sobre-pulverizada 120 (Figura 1)
que se analizará con más detalle a continuación.
Las Figuras 3A-C muestran tres
posiciones ilustrativas de la tarjeta 21 que está soportada,
mediante el primer y segundo mecanismos de desplazamiento 62 y 64,
según la superficie 42 de la tarjeta 21 se mueve a través de la
posición de impresión 44. La Figura 3A muestra el primer mecanismo
de desplazamiento 62 que soporta la tarjeta 21 en una primera
posición ilustrativa en la que una parte conductora 56 de la
superficie 42 se presenta al cabezal de impresión 22 en la posición
de impresión según la tarjeta 21 se mueve a lo largo de la
trayectoria de impresión 39 en la dirección indicada por la flecha
46. La parte directora 56 se define generalmente como una parte de
la superficie superior 42 de la tarjeta 21 entre los bordes
laterales 52 y 54 e incluye un área de la superficie 42 que incluye
el borde director 48 y se extiende hacia el borde posterior 50. El
cabezal de impresión 22 se proporciona de esta manera con un acceso
no obstruido a la parte directora 56 de la tarjeta 42 según la
parte directora 56 se desplaza a través de la posición de impresión
44. Como resultado, el cabezal de impresión 22 puede transferir
tinta a toda la parte conductora 56 de la superficie 42 incluyendo
el borde director 48 y los bordes laterales 52 y 54.
La Figura 3B muestra la tarjeta 21 en la segunda
posición ilustrativa en la que una parte media 58 de la superficie
42 se presenta al cabezal de impresión 22 en la posición de
impresión 44 según el mecanismo de transporte 24 mueve la tarjeta
21 a lo largo de la trayectoria de impresión 39 en la dirección
indicada por la flecha 46. La parte media 58 está definida
generalmente como el área de la superficie 42 localizada entre los
bordes laterales 52 y 54 y que se extiende entre la parte
conductora 56 hacia el borde posterior 50. En esta posición, la
tarjeta 21 está soportada por ambos primer y segundo mecanismos de
desplazamiento 62 y 64 y el cabezal de impresión 22 tiene un acceso
no obstruido a la parte media 58 según se mueve a través de la
posición de impresión 44. Como resultado, el cabezal de impresión
22 puede transferir tinta a toda la parte media 58 de la superficie
42 incluyendo los bordes laterales 52 y 54 según la tarjeta 21 se
soporta en la segunda posición.
La Figura 3C muestra la tarjeta 21 en una
tercera posición ilustrativa en la que la tarjeta 21 está soportada
por un segundo mecanismo de desplazamiento 64 y una parte posterior
60 de la superficie 42 se presenta al cabezal de impresión 22 en la
posición de impresión 44 según la tarjeta 21 se mueve a lo largo de
la trayectoria de impresión 39 en la dirección indicada por la
flecha 46. La parte posterior 60 generalmente se define como el
área de la superficie 42 entre los bordes laterales 52 y 54 y que se
extiende desde el borde posterior 50 hasta la parte media 58. Aquí,
el cabezal de impresión 22 tiene un acceso no obstruido a la parte
posterior 60 según se mueve a través de la posición de impresión
44. Como resultado, el cabezal de impresión 22 puede transferir
tinta a toda la parte posterior 60 de la superficie 42 incluyendo
los bordes laterales 52 y 54 y el borde posterior 50 de la tarjeta
21.
Por consiguiente, las tres posiciones en las que
el mecanismo de transporte 24 puede soportar la tarjeta 21 según se
mueve a lo largo de la trayectoria de impresión 39, proporcionan al
cabezal de impresión 22 un acceso no obstruido a toda la superficie
42 de la tarjeta 21. Como resultado, se permite que el cabezal de
impresión 22 registre tinta sobre toda la superficie 42 de la
tarjeta 21.
Cada uno de los mecanismos de desplazamiento 62
y 64 incluye miembros de guía 70, que se usan para realizar la
función de soporte del mecanismo de desplazamiento deseada. La
función principal de los miembros de guía 70 es mantener la tarjeta
21 en un nivel sustancialmente plano que es paralelo a la superficie
42 de la tarjeta 21 y a la trayectoria de impresión 39 según la
tarjeta 21 se desplaza a la posición de impresión 44. El miembro de
guía 70 puede tomar muchas formas diferentes y proporcionar aún el
aspecto de función de soporte del mecanismo de desplazamiento
deseada de la presente invención. Diversos ejemplos de miembros de
guía adecuados 70 y los mecanismos de desplazamiento que forman se
analizarán con mayor detalle a continuación.
En una realización, los mecanismos de
desplazamiento 62 y 64 incluyen miembros de guía 70 en forma de un
par de rodillos de guía superiores 72 y un rodillo de guía inferior
74 como se muestra en la Figuras 3A-C. Los rodillos
de guía superiores 72 se sitúan separados a lo largo de la
trayectoria de impresión 39 y el rodillo de guía inferior 74 se
sitúa para sujetar la tarjeta 21 contra los rodillos de guía
superiores 72 y transportar la tarjeta 21 a lo largo de la
trayectoria de impresión 39 en la dirección indicada por la flecha
46. Cada mecanismo de desplazamiento 62 y 64 es capaz de desplazar
la tarjeta 21 a través de la posición de impresión 44 estabilizando
la tarjeta 21 en un plano que se sitúa paralelo a la superficie 42
de la tarjeta 21 y la trayectoria de impresión 39.
Una tarjeta 21 recibida por el primer mecanismo
de desplazamiento 62 desde la parte de entrada 26 se sujeta entre
los rodillos de guía superiores 72A y 72B y el rodillo de guía
inferior 74 y se dirige hacia la primera posición, como se ilustra
en la Figura 3A. Cuando el borde director 48 se engrana al lado de
salida del rodillo de guía superior 72C y el rodillo de guía
inferior 74 del segundo mecanismo de desplazamiento 64, la tarjeta
21 se sujeta entre ellos y se arrastra hacia delante a lo largo de
la trayectoria de impresión 39 bajo el lado de salida del rodillo
de guía superior 72D, poniendo de esta manera la tarjeta 21 en la
segunda posición donde se mantiene mediante ambos primer y segundo
mecanismos de desplazamiento 62 y 64, como se ilustra en la Figura
3B. Una vez que el borde director 50 de la tarjeta 21 se libera
desde el primer mecanismo de desplazamiento 62, la tarjeta 21 está
en la tercera posición y la parte directora 60 se soporta en la
posición de impresión 44 mediante el segundo mecanismo de
desplazamiento 64, como se ilustra en la Figura 3C.
El rodillo de guía inferior 74 del primer y
segundo mecanismo de desplazamiento 62 y 64 se motorizan
preferiblemente para dirigir la tarjeta 21 a lo largo de la
trayectoria de impresión 39 usando un motor (no mostrado) de acuerdo
con métodos convencionales. La superficie 76 del miembro de guía
inferior 74 se forma preferiblemente de un material compresible,
tal como goma para ayudar a fijar y sujetar la tarjeta 21 contra los
rodillos de guía superiores 72. La sujeción apropiada de la tarjeta
21 es necesaria para proporcionar el control preciso de la tarjeta
21 a través de la posición de impresión 44. La fuerza aplicada
contra la tarjeta 21 según se sujeta puede seleccionarse eligiendo
un recubrimiento de goma apropiado y ajustando la distancia que
separa el rodillo de guía inferior 74 y el rodillo de guía superior
72. Como alternativa, la posición del rodillo 74 puede desplazarse
hacia el rodillo de guía superior 72 con resortes de acuerdo con
métodos convencionales.
Como se ha mencionado anteriormente, la
distancia D de la posición de impresión 44 (Figura 2) permite solo
una pequeña desviación en la posición desde la trayectoria de
impresión 39 según la tarjeta 21 se transporta a través de la
posición de impresión 44. Como resultado, es importante que los
mecanismos de desplazamiento del mecanismo de transporte 24 tengan
tolerancias muy ajustadas. En una realización, los cojinetes 75 se
usan para soportar los rodillos de guía superiores 72 y el rodillo
de guía inferior 74 como se muestra en la Figura 4. Cada cojinete
75 puede montarse a una pared lateral adecuada (no mostrada) del
mecanismo de transporte 24. Los cojinetes 74 proporcionan
tolerancias ajustadas de la relación espacial entre los rodillos de
guía superiores 72 y el rodillo de guía inferior 74 debido a su
construcción unitaria. Los cojinetes 75 pueden ajustar el ángulo al
que la tarjeta 21 se dirige a lo largo de la trayectoria de
impresión 39 ajustando el ángulo al que los cojinetes 75 se montan
a las paredes laterales del mecanismo de transporte 24. Los
especialistas en la técnica reconocerán que pueden usarse otros
muchos métodos diferentes para montar los miembros de guía 70 del
mecanismo de transporte 24 para asegurar que la superficie 42 de la
tarjeta 21 se sitúa apropiadamente dentro de la posición de
impresión 44 según la tarjeta 21 se mueve a lo largo de la
trayectoria de impresión 39.
Los rodillos de guía superiores 72 se forman
preferiblemente de acero y son de forma cilíndrica como se muestra
en la Figura 4. La superficie 78 que entra en contacto con la
superficie superior 42 de la tarjeta 21 puede recubrirse con un
recubrimiento no adhesivo tal como Teflón^{TM} para evitar la
contaminación de la superficie 42. La Figura 5 es una vista en
perspectiva simplificada de otra realización del rodillo de guía
superior 72 que incluye ruedas laterales 80 conectadas mediante el
eje 82. Cada rueda lateral 80 incluye una superficie de guía
interna 84. La distancia que separa las superficies de guía internas
84 es sustancialmente la misma que la anchura de la tarjeta 21
medida entre los bordes laterales 52 y 54 (Figura 2). Esta
realización del rodillo de guía superior 72 limita la capacidad de
la tarjeta 21 para desviarse hacia los laterales según se desplaza
a lo largo de la trayectoria de impresión 39 dando como resultado
una colocación más precisada de la superficie 42 de la tarjeta 21 en
la posición de impresión 44.
Configuraciones alternativas del primer y
segundo mecanismos de desplazamiento 62 y 64 que utilizan rodillos
de guía 72 y 74 incluyen invertir las posiciones de los rodillos de
guía superior o inferior 72 y 74 así como usar múltiples rodillos
de guía 72, tal como un segundo par de rodillos de guía 72 para
sustituir al rodillo de guía inferior 74. Puede ser de particular
beneficio invertir la posición del rodillo de guía superior 72 y el
rodillo de guía inferior 74 del segundo mecanismo de desplazamiento
64 para proporcionar un soporte temprano de la tarjeta 21 mediante
el rodillo de guía superior 72C (Figura 3A) según se mueve hacia la
segunda posición.
Las Figuras 6A y 6B muestran vistas superior y
frontal respectivamente de otra realización de los miembros de guía
70 que se usan para formar el primer o segundo mecanismos de
desplazamiento 62 y 64. Aquí, los miembros de guía 70 se enganchan
a las ruedas de guía 86, cada una de los cuales incluye un surco 88
que se conforma sustancialmente a los bordes 52 y 54 de la tarjeta
21 como se muestra en la Figura 5B. Los bordes externos 90 pueden
biselarse desde la tarjeta 21 para recibir más fácilmente una
tarjeta 21. Además, las ruedas de guía ranuradas 86 pueden formarse
de un material compresible para potenciar su capacidad para sujetar
una tarjeta 21 y proporcionar el control preciso de la tarjeta 21 a
través de la posición de impresión 44. Las ruedas de guía ranuradas
86 están ayudadas adicionalmente en su capacidad para sujetar una
tarjeta 21 mediante las esquinas típicamente redondeadas 87 (Figura
4) de las tarjetas de tamaño estándar 21. Las ruedas de guía
ranuradas 86 se sitúan para sujetar la tarjeta 21 y están adaptadas
para proporcionar la función de desplazamiento deseada soportando
la tarjeta 21 en los bordes 52 y 54 dentro del surco 88. Al menos
una de las ruedas de guía ranurada 86 está motorizada para dirigir
la tarjeta 21 en la dirección deseada haciéndola girar alrededor del
eje 94.
En la realización descrita, las ruedas de guía
ranuradas 86 tienen un diámetro suficiente y un surco 88 tiene una
forma que permite que un par sencillo de ruedas de guía 86 soporte
la tarjeta 21 en la primera posición (Figura 3A) cuando se usa como
primer mecanismo de desplazamiento 62 y en la tercera posición
(Figura 3B), cuando se usa como segundo mecanismo de desplazamiento
64. Como alternativa, múltiples ruedas de guía ranuradas 66 pueden
usarse para asegurar el soporte apropiado de la tarjeta 21.
Las Figuras 7A y 7B muestran vistas lateral y
frontal, respectivamente, de un mecanismo de desplazamiento 62 o 64
que utiliza otro ejemplo más de un miembro de guía 70 que es capaz
de proporcionar toda la función de desplazamiento deseada para
situar una tarjeta 21 en la primera, segunda y tercera posiciones
descritas anteriormente. Aquí, el miembro de guía superior 70
incluye una pluralidad de proyecciones flexibles de tipo dactilar
96 que sujetan la tarjeta 21 entre una superficie inferior no
adhesiva 98 de las proyecciones 96 y el rodillo de guía inferior
74. Esta realización del miembro de guía 70 incluye generalmente
proyecciones frontal y trasera 96, que funcionan de forma similar a
los rodillos de guía superiores 72, mostrados en las Figuras
3A-3C. Los dedos 96 pueden ser de anchura continua
(es decir, hacia el papel de la Figura 7A) y se extienden
sustancialmente a través de la tarjeta 21 entre los bordes laterales
52 y 54 o pueden formarse de una pluralidad de proyecciones frontal
y trasera 96 que están separadas entre los bordes laterales 53 y 54
de la tarjeta 21 como se muestra en la Figura 7B.
La Figura 8 muestra otra realización más del
miembro de guía 70 para usar con los mecanismos de desplazamiento
62 y 64 de la presente invención. Aquí, la cinta transportadora 100
se usa como miembro de guía inferior 70, que realiza una función
similar a la del rodillo de guía inferior 74 (Figuras
3A-3C). La cinta transportadora 100 incluye una
cinta 102 sobre la que se soporta la tarjeta 21. La cinta 102 se
dirige mediante los rodillos 104, al menos uno de los cuales está
motorizado para conducir la cinta 102 en la dirección deseada usando
métodos convencionales. Un miembro de guía superior 70 mostrado
aquí como rodillos de guía superiores 72, actúa para sujetar la
tarjeta 21 contra la cinta 102 y un rodillo 104 para proporcionar el
soporte necesario para desplazar la tarjeta 21 a la primera o
tercera posiciones analizadas anteriormente.
Haciendo referencia de nuevo a la Figura 1, la
parte de entrada 26 se sitúa adyacente al mecanismo de transporte
24 y está adaptada para suministrar al menos una tarjeta en un
momento dado al mecanismo de transporte 24. La parte de entrada 26
incluye un suministro de tarjetas 21, que puede almacenarse en un
recipiente 106. El recipiente 106 puede estar en forma de cartucho
de tarjetas, que puede introducirse en una ranura apropiada de la
parte de entrada 26 para facilitar la carga fácil del suministro de
tarjetas. En una realización, el recipiente 106 incluye una ranura
inferior 108 que se dimensiona para permitir que una sola tarjeta 21
pase a su través y, de esta manera, evitar errores de suministro
indeseables. El recipiente 106 puede inclinarse también para
extender las tarjetas 21 contenidas en su interior y provocar que el
borde director 48 de la tarjeta inferior 21 se extienda a través de
la ranura 108 como se muestra en la Figura 1.
Un mecanismo de suministro 110 está adaptado
para recuperar una tarjeta 21 del recipiente 106 en la ranura 108 y
transferir la tarjeta 21 al mecanismo de transporte 24 donde lo
recibe el primer mecanismo de desplazamiento 62. Como alternativa,
es posible configurar la parte de entrada 26 de manera que la
tarjeta 21 se suministre directamente al mecanismo de transporte 24
desde la ranura 108, eliminando de esta manera la necesidad de un
mecanismo de transporte 110. El mecanismo de transporte 110 puede
incluir pares de rodillos de sujeción 112 y 114, que están
accionados por un motor (no mostrado) usando métodos convencionales.
Los rodillos de sujeción 112 están adaptados para recuperar una
tarjeta de un suministro de tarjetas almacenado en el recipiente
106 a través de la ranura 108. La tarjeta recuperada 21 se manipula
entonces y se lleva a los rodillos de sujeción 114, que proporcionan
la tarjeta recuperada 21 al mecanismo de transporte 24.
Una vez que la tarjeta 21 se transfiere al
mecanismo de transporte 24, la tarjeta 21 se transporta a través de
la primera y segunda posiciones analizadas anteriormente durante las
cuales el cabezal de impresión 22 registra una imagen sobre la
superficie 42 de acuerdo con el trabajo de impresión. Para asegurar
la impresión de borde a borde completa de la imagen sobre la
superficie 42 de la tarjeta 21, la imagen del trabajo de impresión
generalmente se forma de mayor tamaño que el área de la superficie
42 de la tarjeta 21. Como resultado, el cabezal de impresión 22
pulverizará tinta más allá del borde director 48, el borde trasero
50 y los bordes laterales 52 y 54. Como se ha mencionado
anteriormente, el primer y segundo mecanismos de desplazamiento 62
y 64 están separados preferiblemente de la posición de impresión 44
una distancia adecuada (por ejemplo, 7,62-15,24 mm
(0,3-0,6 pulgadas) para evitar la contaminación por
tinta sobre-pulverizada. Sin embargo, para asegurar
mejor que la tinta sobre-pulverizada no contamina
los componentes del mecanismo de transporte 24 y otros componentes
de la impresora 20, la impresora 20 incluye un colector de tinta
sobre-pulverizada 120 situado tan cerca como sea
posible de la posición de impresión 44 sin impedir el transporte de
la tarjeta 21 y el cabezal de impresión opuesto 22 como se muestra
en la Figura 1.
Las Figuras 9A y 9B muestran vistas de sección
transversal de diversas realizaciones del colector de tinta
sobre-pulverizada 120 de acuerdo con la presente
invención. El colector de tinta sobre-pulverizada
120 generalmente incluye una depresión 122 que es preferiblemente
más ancha que la anchura W de la posición de impresión 44 y más
larga que la distancia que separa los bordes laterales 52 y 54 de la
tarjeta 21 (Figura 2). La depresión 122 puede contener un material
de absorción de tinta 124 para empapar la tinta que entra en
contacto con la misma. En la realización mostrada en la Figura 9A,
diversas capas 124A-124E del material de absorción
de tinta 124 pueden situarse en la depresión 122. Aquí, una capa
superior 124A del material de absorción de tinta puede retirarse y
descargarse cuando se satura con tinta para poner de manifiesto la
siguiente capa 124B de material de absorción de tinta.
La realización del colector de tinta de
sobre-pulverización descrita en la Figura 9B incluye
proyecciones 126, que actúan para difundir y atrapar la tinta
sobre-pulverizada para reducir el potencial de
contaminación del lado inferior 128 (Figura 1) de la tarjeta 21 y
reducir adicionalmente la dispersión de la tinta
sobre-pulverizada a otros componentes de la
impresora 20. El tamaño, orientación y número de proyecciones 126
puede ajustarse para un mejor rendimiento. Adicionalmente, el
material usado para formar las proyecciones 126 y la base 130, a
partir de la cual se extienden, puede incluir materiales de
absorción de tinta para una mejor absorción de la tinta
sobre-pulverizada.
El colector de tinta
sobre-pulverizada 120 puede configurarse también
para tener una carga eléctrica que es opuesta a la carga de la tinta
que no se adhiere a la superficie 42 de la tarjeta 21 para atraer
las partículas en circulación y mejorar la capacidad del colector de
tinta de sobre-pulverización 120 para recoger tinta
sobre-pulverizada.
La parte de salida 28 (Figura 1) recibe una
tarjeta impresa 21 del mecanismo de transporte 24 y puede incluir
diversos componentes que están adaptados para realizar el procesado
de post-impresión del cabezal de impresión de la
tarjeta 21. La Figura 10 es una vista lateral simplificada de la
parte de salida 28, que ilustra diversos componentes opcionales que
podrían formar la parte de salida 28. Estos componentes incluyen un
dispositivo de secado 132, un codificador 134, un inversor de
tarjeta 136, un laminador 138, un embutidor 140 y una tolva de
salida 142 para recoger y apilar las tarjetas impresas 21. La parte
de salida 28 puede incluir uno o más de estos componentes según se
necesite.
\newpage
El dispositivo de secado 132 está adaptado para
secar la tinta que se imprime sobre la tarjeta 21. El dispositivo
de secado 152 puede situarse según se desee a lo largo de la
trayectoria de impresión 39 dentro de la parte de salida 28. El
dispositivo de secado 132 puede ser un ventilador, un calentador,
una fuente de luz ultravioleta, u otro tipo de dispositivo de
secado. El dispositivo de secado 132 puede ser también un rodillo
calentado tal como el descrito en la solicitud en trámite junto con
la presente de Estados Unidos con Nº de Serie 09/702.116 titulada
"INK JET IDENTIFICATION CARD PRINTER SYSTEM" que está cedida al
cesionario de la presente solicitud y se incorpora a este documento
como referencia.
Los codificadores 134A y 134B están adaptados
para codificar datos sobre la tarjeta 21 usando métodos
convencionales. El codificador 134A puede ser un codificador de
tarjeta magnética que está adaptado para codificar datos sobre una
tira magnética (no mostrada) de la tarjeta 21. El codificador 134B
puede configurarse para codificar los circuitos soportados en la
tarjeta 21, de una manera conocida en la industria como "circuito
de tarjeta inteligente", "tarjeta de memoria", "procesador
de tarjeta" o "circuito de valor almacenado". En general, el
circuito electrónico puede usarse para almacenar información
adicional sobre la tarjeta identificativa 21, más allá de lo que se
almacena sobre la tira magnética. La codificación de los datos sobre
la tarjeta 21 usando codificadores 134A y 134B puede conseguirse
usando métodos convencionales.
El inversor de tarjeta 136 permite a la
impresora 20, por ejemplo, mover selectivamente la tarjeta 21 hacia
arriba hacia el codificador 134A o hacia abajo hacia el codificador
134B. El inversor de tarjeta 136 puede también invertir la tarjeta
21 de manera que la superficie inferior 128 (Figura 1) queda
orientada hacia arriba para permitir que el cabezal de impresión 22
registre una imagen en ella. Para conseguir la impresión sobre la
superficie inferior 128 de la tarjeta 21, la tarjeta 21 se vuelve a
suministrar al mecanismo de transporte 24 usando un mecanismo de
suministro apropiado tal como los rodillos 144, que están adaptados
también para recuperar la tarjeta 21 del mecanismo de transporte 24
y transportar la tarjeta 21 a través de la parte externa 128. El
inversor de tarjeta 136 preferiblemente evita el contacto de la
superficie impresa 42 de la tarjeta 21 usando por ejemplo pares de
ruedas de guía ranuradas 86 mostradas en las Figuras 6A y 6B.
La estación de laminado 138 se configura para
aplicar una capa protectora a la tarjeta 21 para proteger la
impresión sobre la superficie 42 del agua, luz, productos químicos,
abrasión y/o otros elementos o acciones que pueden dañar la
impresión en la tarjeta 21. En una realización, la estación de
laminado 138 puede aplicar una capa protectora en forma de un
sellante de pulverización. En la realización descrita, la capa
protectora está en forma de material laminado 150, que se mueve
entre un rodillo de suministro 152 y un rodillo de recogida 154,
rodillos de paso 156 y un calentador 158. El material laminado 150
preferiblemente comprende una película sobrelaminada de
transferencia térmica que se presiona contra la superficie 42 de la
tarjeta 21 debido a la aplicación de presión desde la placa 160.
Como alternativa, el material laminado 150 puede comprender una
pluralidad de laminados individuales soportados en una red. Los
laminados individuales pueden dimensionarse para ajustarse borde a
borde a la tarjeta 21 para eliminar de esta manera una necesidad de
recortar el material laminado una vez que se ha laminado a la
tarjeta 21.
El embutidor 140 puede usarse para embutir una
marca de seguridad sobre la superficie 42 de la tarjeta 21. El
embutidor 140 incluye un rodillo de embutición 162 que aplica la
marca deseada a la superficie 42 de la tarjeta 21 usando métodos
convencionales.
Aunque la presente invención se ha descrito con
referencia a las realizaciones preferidas, los trabajadores
especialistas en la técnica reconocerán que pueden realizarse
cambios en la forma y detalles sin alejarse del espíritu y alcance
de la invención. Por ejemplo, los diversos componentes de la
presente invención tales como mecanismos de transporte 24 y la parte
de entrada 26 pueden modificarse de manera que múltiples tarjetas 21
pueden procesarse simultáneamente. Aquí, múltiples tarjetas 21
pueden suministrarse simultáneamente al mecanismo de transporte
mediante la parte de entrada 26 en una fila en la que los bordes
directores 48 de las tarjetas y los bordes traseros 50 de las
tarjetas están alineados. La limitación principal al número de
tarjetas que pueden suministrarse a la fila es la longitud L (Figura
2) de la posición de impresión 44. Adicionalmente, los miembros de
guía 70 pueden tomar muchas formas diferentes y proporcionar aún la
función deseada de soportar la tarjeta 21 en la primera, segunda y
tercera posiciones. Además de aquellos ejemplos descritos
anteriormente, los miembros de guía 70 pueden incluir un soporte de
mantenimiento en vacío que no requiere el uso de ambos miembros de
guía superior e inferior para transportar una tarjeta 21 a través de
la posición de impresión de la manera descrita anteriormente.
También, las realizaciones descritas del colector de tinta de
sobre-pulverización 120 son simplemente ejemplos de
configuraciones que pueden realizar la recogida de tinta de
sobre-pulverización deseada y son posibles otras
muchas formas adecuadas de recogida de tinta de
sobre-pulverización.
Claims (12)
1. Una impresora de tarjetas identificativas de
chorro de tinta (20) para impresión de borde a borde sobre una
superficie (42) de una tarjeta (21), comprendiendo la impresora:
un cabezal de impresión de chorro de tinta (22)
adaptado para imprimir sobre partes de la superficie de la tarjeta
que se presentan en una posición de impresión (44) a lo largo de una
trayectoria de impresión (39); y
un mecanismo de transporte (24) que incluye un
primer mecanismo de desplazamiento (62) situado en un lado de
entrada (66) de la posición de impresión y configurado para soportar
la tarjeta en una primera posición en la que una parte directora de
la tarjeta se desplaza a través de la primera posición de impresión
durante la impresión sobre la superficie de la misma con el cabezal
de impresión.
2. El cabezal de impresión de la reivindicación
1, en el que el primer mecanismo de desplazamiento comprende
miembros de guía superior e inferior (70) que proporcionan al menos
tres puntos de soporte de la tarjeta en localizaciones que se
desplazan entre sí a lo largo de la trayectoria de impresión.
3. La impresora de la reivindicación 1, en la
que el mecanismo de transporte comprende un segundo mecanismo de
desplazamiento (64) situado en un lado de salida (68) de la posición
de impresión y configurado para soportar la tarjeta en una tercera
posición en la que una parte posterior de la tarjeta se desplaza a
través de la posición de impresión durante la impresión de la
superficie de la misma con el cabezal de impresión.
4. La impresora de la reivindicación 3, en la
que cada uno del primer y segundo mecanismos de desplazamiento
comprende miembros de guía superior o inferior (70) que proporcionan
al menos tres puntos de soporte de tarjeta en localizaciones que
están desplazadas entre sí a lo largo de la trayectoria de
impresión.
5. La impresora de la reivindicación 3, en la
que el primer y segundo mecanismos de desplazamiento cooperan para
soportar la tarjeta en una segunda posición en la que la parte media
de la superficie se mueve a través de la posición de impresión.
6. La impresora de la reivindicación 4, en la
que los miembros de guía del primer y segundo mecanismos de
desplazamiento se seleccionan entre el grupo compuesto por rodillos
de guía (72 o 74), un par de ruedas laterales (80), ruedas de guía
ranuradas (86) y un cinta transportadora (100).
7. La impresora de la reivindicación 4, en la
que uno del primer y segundo mecanismos de desplazamiento incluyen
dos rodillos de guía superiores (72) y un rodillo de guía inferior
(74).
8. La impresora de la reivindicación 4 en la que
uno del primer y segundo mecanismos de desplazamiento incluyen dos
rodillos de guía inferiores (74) y un rodillo de guía superior
(72).
9. La impresora de la reivindicación 1, que
comprende adicionalmente un cartucho de tarjetas (106) situado en un
lado de entrada de la posición de impresión y que contiene un
suministro de tarjetas.
10. La impresora de la reivindicación 1, en la
que la tarjeta comprende un sustrato plano rígido o
semi-rígido.
11. Un método para usar con una impresora de
tarjetas de chorro de tinta (20) para proporcionar impresión de
borde a borde completa sobre una superficie (42) de una tarjeta
(21), incluyendo la impresora de chorro de tinta un cabezal de
impresión de chorro de tinta (22) que está adaptado para imprimir
sobre partes de la superficies que se presentan en una posición de
impresión (44), comprendiendo el método de las etapas de:
desplazar una parte directora (56) de la tarjeta
que incluye un borde director (48) de la tarjeta a través de la
posición de impresión; y
imprimir sobre la superficie de la parte
conductora de la tarjeta mientras que se desplaza a través de la
posición de impresión.
12. El método de la reivindicación 11 que
incluye:
desplazar una parte trasera (60) de la tarjeta
que incluye el borde trasero (50) a través de la posición de
impre-
sión; e
sión; e
imprimir sobre la parte trasera mientras que se
desplaza a través de la posición de impresión.
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