ES2384465T3

ES2384465T3 - Aparato numérico de chorros, para la aplicación de un recubrimiento sobre un sustrato

Info

Publication number: ES2384465T3
Application number: ES06290969T
Authority: ES
Inventors: Edmond Abergel; Raphaël Renaud
Original assignee: MGI France SA
Current assignee: MGI Digital Technology SA
Priority date: 2005-06-14
Filing date: 2006-06-14
Publication date: 2012-07-05
Anticipated expiration: 2026-06-14
Also published as: EP1749670B1; PL1749670T3; DE06290969T1; US7332037B2; USRE45067E1; ATE550195T1; ES2393659T3; SI1749670T1; CZ20906U1; EP2221183A1; FR2886880A1; EP2221183B1; DE202006020789U1; PL2221183T3; FR2886880B1; US20070064030A1; DK1749670T3; PT2221183E; DK2221183T3; PT1749670E

Abstract

Aparato numérico por chorros de material viscoso para aplicación de un recubrimiento sobre una cara de materialplástico de un sustrato (13), que comprende:- un receptáculo (9) que contiene un producto viscoso de viscosidad inferior a 1000 centipoises (mPas),- un almacén de entrada (5) y un almacén de salida (8),- un medio informático (10) de gestión,- un medio de desplazamiento del sustrato entre los diferentes puestos de trabajo,- un medio (4) de sujeción y de transferencia del sustrato (13), desde el almacén de entrada hacia el medio dedesplazamiento y del medio de desplazamiento hacia el almacén de salida,- un mecanismo de determinación de la posición del sustrato,- un puesto de aplicación (2, 9, 11, 12) compuesto, como mínimo, por una serie de agujas huecas, cuyosextremos constituyen toberas (12) dispuestas, según una alineación, estando controlada cada aguja huecaseparadamente por medios de control y alimentada por dicho receptáculo (9) que contiene el producto viscosoque se debe proyectar sobre el sustrato durante un desplazamiento relativo entre el sustrato y el puesto deaplicación, para efectuar la aplicación del producto en una zona determinada del sustrato, recibiendo vibracióncada una de las agujas huecas por acción de un accionador piezoeléctrico encolado sobre un resonadorformado por el montaje de cada aguja hueca en alineación,- un puesto de secado (7) que presenta un horno de secado, caracterizado porque:- el mecanismo de determinación de la posición del sustrato está formado por un puesto de lectura (6) que lee ydetermina, como mínimo, una posición del sustrato o de referencias marcadas sobre el sustrato,- el horno de secado es un horno de infrarrojos o de corriente de aire caliente o UV,- el puesto de aplicación (2, 9, 11, 12) está previsto de manera que la excitación del accionador en duración ypotencia determina la dimensión y la forma de la gota de producto viscoso,- el medio informático (10) de gestión controla, en función de un fichero de programación establecido:medios de control del puesto de aplicación, en función de la posición del sustrato, del puesto de lectura ydel puesto de secado, o bienla gestión de las informaciones captadas en los diferentes puestos de trabajo para coordinar lasoperaciones sobre cada uno de dichos puestos.

Description

Aparato numerico de chorros, para la aplicacion de un recubrimiento sobre un sustrato

5 La presente invencion se refiere al sector de la impresion sin contacto fisico con un sustrato del que por lo menos una cara esta realizada en material plastico y, mas particularmente, un aparato, independiente del sistema de impresion, que permite, antes o despues del sistema de impresion, la aplicacion mediante chorros de un producto de viscosidad que llega a 1000 centipoises (mPas) y calificada de mediana a importante, tal como un barniz, cola, tinta conductora o con capacidad de rascado sobre un sustrato de espesor y dimension variable. Existe el sistema de impresion por chorros de tinta que funciona con tinta cuya viscosidad es reducido del orden de una decena de centipoises (mPas). Los sistemas existentes utilizan diferentes tecnicas para proyectar una burbuja de tinta sobre el soporte. Segun una

15 primera tecnica, la tinta contenida en una tobera es expulsada por la sobrepresion creada por una burbuja gaseosa formada a nivel de una resistencia de calentamiento que crea una reaccion quimica, haciendo pasar la tinta a estado gaseoso. Otra tecnica para crear una sobrepresion consiste en utilizar un componente piezoelectrico que se curva bajo el efecto de una tension electrica, de manera que reduce el volumen del recipiente de tinta. De esta manera, se expulsa de la tobera una gotita de tinta. No obstante, estos sistemas estan limitados a tintas o productos que tienen una fluidez controlada y una reducida viscosidad, asi como moleculas de muy reducidas dimensiones. Por ejemplo, no es posible con los aparatos existentes aplicar sin contacto con el soporte productos tales como un barniz, tinta con capacidad de rascado, tinta conductora o una cola, en especial sobre un sustrato de plastico o sobre la cara de plastico de un sustrato.

25 Hasta la actualidad, la aplicacion de estos productos sobre sustratos eventualmente de plastico o en los que una cara esta plastificada, se efectuaba por recubrimiento y no por proyeccion, lo que hace compleja la colocacion solamente sobre una parte de superficie del sustrato. Es igualmente conocido por la tecnica anterior, el documento WO 03/099456 que da a conocer aparatos segun el preambulo de la reivindicacion 1. Ademas, existe una necesidad real, en especial para la personalizacion o para hacer que los documentos sean dificilmente falsificables, de poder colocar facilmente sobre un sustrato, eventualmente con una cara de plastico, una

35 capa de producto en una zona determinada antes o despues de la impresion del sustrato. La presente invencion tiene por objetivo, por lo tanto, paliar uno o varios de los inconvenientes de la tecnica anterior creando un aparato que permite aplicar, sin contacto sobre una parte de un sustrato, productos o tintas que tienen una fluidez media, tales como barniz, cola, tinta conductora o con capacidad de rascado, sobre un sustrato de espesor y dimensiones variables. Este objetivo es conseguido gracias a un aparto, segun la reivindicacion 1. Otras particularidades y ventajas de los aparatos, segun ciertas formas de realizacion de la invencion, se describen

45 en las reivindicaciones dependientes de la reivindicacion 1. Otro objetivo es el de proponer una utilizacion de este aparato en el sistema de preparacion de documentos de identificacion (tarjeta de identidad, pasaporte, permiso de conducir) o de seguridad (tarjeta de acceso, tarjeta de pago o clave de acceso). Este objetivo se consigue mediante la utilizacion de un aparato, segun la invencion, utilizado de acuerdo con la reivindicacion 10. Otras peculiaridades y ventajas de una utilizacion segun ciertas formas de realizacion de la invencion se encuentran

55 presentes en las reivindicaciones dependientes de la reivindicacion 10. La invencion, sus caracteristicas y ventajas apareceran mas claramente por la lectura de la descripcion que se lleva a cabo haciendo referencia a las figuras indicadas a continuacion:

La figura 1 representa un ejemplo de dispositivo automatizado de impresion de los soportes; La figura 2 representa un ejemplo de dispositivo de proyeccion; La figura 3 representa ejemplos de motivos de proyeccion sobre soportes; La figura 4 representa esquematicamente una configuracion de utilizacion de dos aparatos, segun la invencion.

Se considerara a continuacion la figura 1. El aparato esta controlado por un ordenador de control (10) (es decir, uno 65 o varios medios informaticos de gestion), que controla los diferentes puestos de trabajo e igualmente recoge las informaciones de los diferentes captadores. Los captadores facilitan, por ejemplo, informaciones de posiciones de

sustratos (13), informaciones de configuraciones de sustratos (13) o informaciones de validacion a continuacion de una operacion correctamente efectuada o no. Los sustratos (13) en espera de impresion son colocados en un almacen de entrada (5) que tiene una capacidad definida en funcion de la naturaleza del sustrato (13) y de las necesidades para la impresion. En un ejemplo de realizacion, el almacen de entrada (5) esta previsto para aceptar varios millares de sustratos (13) de naturaleza y dimensiones variables y espesor hasta 800 µm (formato de tarjeta de credito hasta formato A0) y eventualmente dotados con un minimo de una cara de plastico. Una vez que el proceso de aplicacion se ha terminado, los sustratos (13) son almacenados en un almacen de salida (8) que tiene, en general, la misma capacidad que el almacen de entrada (5). Un dispositivo de sujecion (4) de los sustratos (13) permite que las salidas de los sustratos (13) del almacen de entrada (5) y su disposicion sobre un transportador para desplazarlos a lo largo de una cadena de trabajo que comporta varios puestos de trabajo. El primer puesto de trabajo de la cadena es un marginador (6) con indexado del sustrato (13), que permite la colocacion con respecto a dos bordes de referencia o la deteccion de una referencia impresa sobre el sustrato (13). Un captador detectara las informaciones de posiciones y las transmitira al ordenador por una red de cable o de forma inalambrica. Estas informaciones almacenadas en la memoria en el ordenador seran reutilizadas a continuacion en otros puestos de trabajo, controlados por el ordenador. Se efectuan igualmente controles con la finalidad de detectar la presencia de un sustrato unico (13) en cada puesto del transportador.

El puesto de trabajo siguiente es el dispositivo de proyeccion (2, 9) del producto a aplicar sobre el soporte. Un dispositivo de proyeccion sin contacto (2, 9) se detalla en la figura 2. El dispositivo de proyeccion presenta un recipiente (9) que contiene el producto viscoso a proyectar. Ejemplos no limitativos de productos contenidos en el recipiente son barnices, tinta con capacidad de rascado, tinta conductora o una cola, cuyas viscosidades medias estan comprendidas entre 100 y 1000 centipoises (mPas), es decir, superiores a las viscosidades de las tintas de impresion que son normalmente de una decena de centipoises. La alimentacion del recipiente, no representada, se efectua, por ejemplo, manualmente o automaticamente por un circuito de alimentacion o tambien de manera semiautomatica por un dispositivo controlado por ordenador. El recipiente (9) esta conectado a un dispositivo de presion. El sistema de proyeccion necesita en efecto una presion determinada para tener un funcionamiento satisfactorio. El dispositivo de presion presenta, por lo tanto, un medio para controlar y regular la presion del producto enviado hacia las toberas, de manera no limitativa, controlada por el ordenador. Las toberas alimentadas directamente por el dispositivo de presion son controladas individualmente todas ellas por el dispositivo de control

(11) de las toberas, de manera no limitativa, controlada por el ordenador. Las toberas estan alineadas y montadas en una alineacion, formando asi una fila de toberas (12). Cada una de las toberas esta constituida por el extremo de una aguja hueca que es forzada a vibrar por un accionador piezoelectrico encolado sobre el resonador formado por el montaje de la aguja hueca en forma de alineacion. El control de cada tobera es un procedimiento electroacustico, es decir, que el producto es proyectado por una vibracion controlada por una excitacion electrica. Las toberas separadas de 0,1 a 0,5 mm permiten, de esta manera, cubrir una superficie precisa.

La zona de aplicacion esta definida para cada sustrato por un fichero de parametrizacion contenido en una zona de memoria del ordenador, referente a la forma de la zona, su posicion sobre el sustrato con respecto a la referencias del sustrato, la cantidad de producto a proyectar, un programa de control maquinadle aparato que aprovecha estas informaciones para traducirlas en parametros de desplazamiento relativo del sustrato y de las toberas, de mando selectivo de las toberas y de reiteracion de paso desplazado del sustrato por delante de las toberas para producir, en caso necesario, lineas que se unan.

El puesto de trabajo siguiente del aparato de proyeccion es el horno (7) de secado. El horno (7) permite secar de manera completa o parcial el producto proyectado. El secado, en funcion del producto aplicado, puede ser realizado con radiacion de infrarrojos en el caso de un barniz acuoso o mediante una corriente de aire caliente para una cola o una tinta con capacidad de rascado o para UV en funcion del producto proyectado. El secado permite, a continuacion al sustrato (13), ser almacenado en el almacen (8) de salida, sin que el producto proyectado se transfiera sobre otros sustratos (13) o sobre el almacen (8) con los que el sustrato (13) se encuentra en contacto.

La figura 3 facilita ejemplos no limitativos de aplicaciones realizadas por proyeccion sobre sustratos (13). De este modo, la aplicacion de una capa de barniz (14) es realizada sobre una cara antes o despues de una impresion. Una capa de barniz ocupa, por ejemplo, una zona sobre el sustrato casi rectangular, cuyas esquinas son redondeadas. De manera no limitativa, un borde no recubierto de producto proyectado se deja sobre el contorno de la cara del sustrato. En una zona ((16), figura 3) de un sustrato se realiza una capa de cola reactivable termicamente, segun una determinada forma, por ejemplo, un pequeno rectangulo redondeado por sus esquinas. Se colocan dibujos diferentes de tinta con capacidad de rascado (15) en otras zonas, por ejemplo, una flecha, una estrella o cualquier otro motivo que comporta, de manera no limitativa, un contorno formado por angulos y lineas rectas y/o curvadas.

Haciendo referencia a la figura 4, disponiendo dos aparatos, uno de ellos (1A) antes de la impresion y el otro (18) despues de la impresion y cargando los receptaculos de estos aparatos con los productos viscosos apropiados, se realizan diferentes impresiones de manera no limitativa sobre dos caras del sustrato. Estas impresiones son, por ejemplo, zonas impresas y protegidas por un barniz, zonas impresas y recubiertas por una tinta con capacidad de rascado o zonas encoladas o tambien una combinacion de estas diferentes posibilidades sobre cualquier superficie. La impresion sobre las diferentes superficies se realiza por el mecanismo de volteo (no representado) entre un aparato y el aparato siguiente o el aparato anterior.

El control electroacustico permite regular la proyeccion de material en cuanto a duracion y potencia. Las zonas de aplicacion se definen entonces por este procedimiento numerico con una precision del orden de 0,1 mm. El aparato puede, por lo tanto, aplicar un punto o recubrir toda la superficie del sustrato. La zona de aplicacion esta definida

5 para cada sustrato por un fichero de parametrizado que se refiere a la forma de la zona, su posicion sobre el sustrato con respecto a las referencias del mismo y la cantidad de producto a proyectar. Un programa de control maquinadle aparato explota estas informaciones para traducirlas en parametros de desplazamientos relativos al sustrato y de las toberas, en parametros de control selectivo de las toberas y en parametros de reiteracion de paso desplazado del sustrato por delante de las toberas para producir, en caso necesario, lineas de union.

10 En otro ejemplo de realizacion, la tobera de trabajo presenta otro puesto de trabajo adicional que permite, por ejemplo, el acoplamiento de las diferentes piezas entre si en el caso de una aplicacion de cola sobre zonas de contacto determinadas.

15 Sera evidente para los tecnicos en la materia que la presente invencion permite formas de realizacion, segun otras numerosas formas especificas, sin apartarse del campo de aplicacion de la invencion, tal como se reivindica. Como consecuencia, las presentes formas de realizacion se deben considerar a titulo ilustrativo, pero pueden ser modificadas dentro del ambito definido por el alcance de las reivindicaciones adjuntas y la invencion no puede quedar limitada a los detalles que se facilitan a continuacion.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Aparato numerico por chorros de material viscoso para aplicacion de un recubrimiento sobre una cara de material

plastico de un sustrato (13), que comprende: � un receptaculo (9) que contiene un producto viscoso de viscosidad inferior a 1000 centipoises (mPas), � un almacen de entrada (5) y un almacen de salida (8), � un medio informatico (10) de gestion, � un medio de desplazamiento del sustrato entre los diferentes puestos de trabajo, un medio (4) de sujecion y de transferencia del sustrato (13), desde el almacen de entrada hacia el medio de

desplazamiento y del medio de desplazamiento hacia el almacen de salida, � un mecanismo de determinacion de la posicion del sustrato, un puesto de aplicacion (2, 9, 11, 12) compuesto, como minimo, por una serie de agujas huecas, cuyos

extremos constituyen toberas (12) dispuestas, segun una alineacion, estando controlada cada aguja hueca separadamente por medios de control y alimentada por dicho receptaculo (9) que contiene el producto viscoso que se debe proyectar sobre el sustrato durante un desplazamiento relativo entre el sustrato y el puesto de aplicacion, para efectuar la aplicacion del producto en una zona determinada del sustrato, recibiendo vibracion cada una de las agujas huecas por accion de un accionador piezoelectrico encolado sobre un resonador formado por el montaje de cada aguja hueca en alineacion,

� un puesto de secado (7) que presenta un horno de secado, caracterizado porque: el mecanismo de determinacion de la posicion del sustrato esta formado por un puesto de lectura (6) que lee y

determina, como minimo, una posicion del sustrato o de referencias marcadas sobre el sustrato, � el horno de secado es un horno de infrarrojos o de corriente de aire caliente o UV, el puesto de aplicacion (2, 9, 11, 12) esta previsto de manera que la excitacion del accionador en duracion y

potencia determina la dimension y la forma de la gota de producto viscoso,

� el medio informatico (10) de gestion controla, en funcion de un fichero de programacion establecido: medios de control del puesto de aplicacion, en funcion de la posicion del sustrato, del puesto de lectura y del puesto de secado, o bien la gestion de las informaciones captadas en los diferentes puestos de trabajo para coordinar las operaciones sobre cada uno de dichos puestos.
2.

Aparato numerico por chorros de material viscoso para aplicacion de un recubrimiento sobre una cara de material plastico de un sustrato (13), segun la reivindicacion 1, caracterizado porque el receptaculo (9) contiene producto viscoso con una viscosidad comprendida entre 10 y 1000 centipoises.
3.

Aparato, segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la zona de aplicacion esta definida para cada sustrato por un fichero de parametrizado que se refiere a la forma de la zona, su posicion sobre el sustrato con respecto a las referencias del mismo, la cantidad de producto a proyectar, un programa de control del aparato que utiliza estas informaciones para traducirlas en parametros de desplazamientos relativos del sustrato y de las toberas, control selectivo de las toberas y reiteracion de paso desplazado del sustrato por delante de las toberas para producir en caso necesario lineas que se unen.
4.

Aparato, segun la reivindicacion 1 o 3, caracterizado porque la alineacion en la que estan dispuestas las toberas esta dotada de un medio de desplazamiento (3) con respecto al soporte.
5.

Aparato, segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el lugar de proyeccion sobre el sustrato esta definido por el desplazamiento relativo del sustrato con respecto a la alineacion, en la que estan dispuestas las toberas.
6.

Aparato, segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por comportar un dispositivo de presion del producto a proyectar que alimenta las agujas.
7.

Aparato, segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el producto es una cola y el secado tiene lugar con una corriente de aire caliente.
8.

Aparato, segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el producto es un barniz acuoso y el secado tiene lugar por infrarrojos.
9.

Aparato, segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el producto es una tinta opaca con capacidad de rascado y el secado tiene lugar por una corriente de aire caliente.
10.

Utilizacion de, como minimo, un primer aparato, segun la reivindicacion 7, o un segundo aparato, segun la reivindicacion 8, caracterizada porque, como minimo, uno de los aparatos es utilizado mas arriba o mas abajo de un puesto de trabajo autonomo de impresion o de un puesto de aplicacion de un chip electronico sobre el sustrato.
11.

Utilizacion de un aparato, segun la reivindicacion 10, caracterizada porque el primer aparato es utilizado mas arriba del puesto de impresion para la aplicacion de cola en una zona distinta de la que recibe la impresion y el

segundo aparato es utilizado mas abajo del lugar de impresion del puesto de impresion para la aplicacion de un barniz sobre la parte impresa.
12.

Utilizacion de un aparato, segun la reivindicacion 10, caracterizada porque el segundo aparato es utilizado mas

5 arriba del puesto de impresion para la aplicacion de barniz en una zona distinta de la zona que recibe la impresion y el primer aparato es utilizado mas abajo del puesto de impresion para la aplicacion de cola en una tercera zona.
13. Utilizacion de un aparato, segun la reivindicacion 10, caracterizada porque el primer aparato es utilizado mas

arriba del puesto de aplicacion en lugar de un chip electronico sobre el sustrato para la aplicacion de cola en la zona 10 destinada a recibir el chip.

Figura 1

Figura 2