FR2790421A1 - Machine d'impression graphique pour support de memorisation de type carte, procede d'impression graphique desdits supports de memorisation et supports de memorisation - Google Patents

Machine d'impression graphique pour support de memorisation de type carte, procede d'impression graphique desdits supports de memorisation et supports de memorisation Download PDF

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Abstract

L'invention concerne une machine et un procédé d'impression graphique pour support de mémorisation de type carte. L'invention consiste à utiliser au moins une tête à jet d'encre (Tl-Tq) et des moyens de commandes (40) de ladite tête pour opérer une impression par jet d'encre sur le dit support.L'invention s'applique à l'impression de cartes plastiques ou carton ou papier.

Description

MACHINE D'IMPRESSION GRAPHIQUE POUR SUPPORT DE
MEMORISATION DE TYPE CARTE, PROCEDE D'IMPRESSION
GRAPHIQUE DESDITS SUPPORTS DE MEMORISATION ET SUPPORTS
DE MEMORISATION
L'invention concerne une machine et une procédé d'impression pour support de mémorisation notamment de type cartes plastiques et les supports de mémorisation
imprimés selon le procédé.
Elle vise plus particulièrement une machine et un procédé d'impression graphique notamment couleur et de
haute qualité pour support de mémorisation.
Par impression graphique on entend la réalisation de surfaces présentant un effet esthétique à motif décoratif, photographique, etc. par opposition à
l'impression de caractères alphanumériques en ligne.
L'invention s'applique à toutes les applications cartes et en particulier aux cartes plastiques telles que les cartes de paiement, les cartes de crédit, de téléphone, les cartes de téléphone mobile, les cartes d'authentification qu'il s'agisse de cartes avec piste
magnétique et/ou de cartes de mémorisation.
Les cartes de mémorisation comportent un micromodule électronique contenant une puce de circuit intégré avec contacts affleurants ou sans contact, avec une ou plusieurs mémoires et le plus souvent un
microprocesseur ou une piste magnétique.
L'invention s'applique également aux cartes à puce avec contact affleurants ou sans contact ou encore aux cartes avec antenne électromagnétique et/ou avec puce
de circuit intégré.
Dans toute la suite on parlera pour simplifier indifféremment de support de mémorisation ou de cartes à puce ou de cartes plastiques pour désigner un support de type carte à puce et/ou magnétique et/ou
électromagnétique en plastique ou carton ou en papier.
Le marché de l'impression graphique de haute qualité pour supports tels que des cartes est aujourd'hui exclusivement dominé par des technologies traditionnelles qui sont l'offset, la sérigraphie ou la flexographie. Ces technologies bien adaptées à la production de masse, sont par contre non adaptées à des supports qui ont des différences de niveau en surface notamment les embossages sur les cartes de crédit. En outre, elles peuvent endommager les circuits électroniques que pourraient contenir la carte du fait de la pression exercée sur les supports notamment en ce qui concerne la technologie offset. Ces technologies ne sont pas simples d'utilisation car elles ne permettent pas d'imprimer des informations différentes d'un support à l'autre présentés successivement en continu sur une
chaîne d'impression.
Ces dernières années ont vu apparaître une nouvelle génération d'équipements de type électrophotographique qui permettent de modifier plus ou moins simplement des informations à imprimer à " la volée " ( c'est à dire en cours de fonctionnement d'une chaîne d'impression) à l'aide de programmes d'ordinateurs préétablis. Ces équipements ont l'inconvénients d'introduire des charges électrostatiques qui pourraient endommager les
circuits électroniques contenus dans le support.
Ils ont également l'inconvénient d'exercer une pression sur le support comme précédemment et de nécessiter une bonne planéité de surface du support De plus ces solutions sont uniquement adaptées à des applications dans lesquelles les supports à imprimer se trouvent sous la forme de rouleaux ou de
feuilles de grandes dimensions.
La présente invention permet de remédier à ces inconvénients. Elle propose une machine d'impression pour support de type carte plastique utilisant la technologie jet d'encre. L'invention permet d'imprimer à des cadences industrielles des cartes plastiques de tailles et d'épaisseurs variables susceptibles de comporter des éléments tels qu'un micromodule électronique, une piste magnétique, une antenne électromagnétique ou autre, qui ne doivent bien sûr pas être imprimés et cela sans la nécessité d'avoir un contact physique entre la
machine d'impression et le support à imprimer.
Selon l'invention la machine permet d'avoir la possibilité de changer partiellement ou entièrement les informations à imprimer entre deux cartes successives
dans la chaîne continue d'impression.
La machine d'impression selon l'invention est apte à imprimer des supports plastiques ce qui est le cas le plus souvent des supports tels que les cartes à puce mais aussi des cartes à faible coût en carton ou en
papier.
La présente invention a donc plus particulièrement pour objet une machine d'impression pour support de mémorisation de type carte comportant au moins une tête à jet d'encre et des moyens de commande de ladite tête pour opérer une impression par jet d'encre sur le dit support. Les supports à imprimer sont des cartes plastiques
ou des cartes en carton ou en papier.
Dans le cas de cartes plastiques, l'encre ou les encres utilisées sont des encres à réticulation par rayonnement. Le rayonnement utilisé pour la réticulation est un rayonnement ultraviolet. Dans le cas de cartes en carton ou en papier, l'encre ou les encres utilisées sont de préférence des encres aqueuses ou à changement de phase ou à base de solvants. Dans le cas de cartes à mémorisation ladite machine comporte un lecteur apte à lire des informations contenues dans lesdites cartes à mémorisation, notamment des informations utiles aux moyens de commande et apte à communiquer lesdites informations
lues aux dits moyens de commande.
Les informations lues, utiles aux moyens de commandes correspondent aux informations que l'on
désire imprimer sur le support de mémorisation.
Selon une autre caractéristique la machine comporte des moyens de mesure dynamique de paramètres géométriques et/ou de positionnement d'un support pour communiquer ces informations de mesure aux moyens de commande. Les moyens de mesure comportent un dispositif de vision assistée par ordinateur comprenant une caméra vidéo. Selon une autre caractéristique la machine comporte des moyens de contrôle de la qualité de l'impression, disposés après la ou les têtes d'impression et aptes à communiquer aux moyens de commande, des informations
relatives à toute anomalie détectée.
Selon une autre caractéristique la machine comporte un élément support pour recevoir une pluralité de supports de type carte à imprimer en continu, lesdits supports à imprimer étant disposés sur l'élément support de manière à ce que la ou les têtes de la
machine voient défiler les supports à imprimer.
Dans le cas de l'impression en un seul passage, l'élément support est un tapis roulant plat. Dans le cas de l'impression en plusieurs passages,
l'élément support est un tambour.
Selon une autre caractéristique, la machine comporte un dispositif d'aspiration, le tambour étant ajouré, de manière à maintenir les supports à imprimer
sur l'élément support au cours de son déplacement.
Selon une autre caractéristique, la machine comporte un système de retournement des supports à
imprimer pour l'impression double face.
Selon une autre caractéristique, la machine comporte une ou plusieurs têtes d'impression, ces têtes d'impression étant alignées selon le sens de déplacement de l'élément support et en regard de ce dernier. Selon une autre caractéristique, la machine comporte une ou plusieurs têtes d'impression en couleur pour imprimer des images du type photographique ou
colorées, et monochromes pour du marquage.
Selon une autre caractéristique, la machine comporte des moyens pour opérer une transformation de l'encre en gel en cours d'impression et des moyens pour
opérer une réticulation de l'encre en fin d'impression.
Les moyens pour opérer une transformation de l'encre en gel comprennent une fibre optique placée après chaque tête d'impression, reliée à une source de
rayonnement lumineux.
Les moyens pour opérer une réticulation de l'encre en fin d'impression comprennent une lampe de
rayonnement ultra violet.
Un autre objet de l'invention concerne un procédé d'impression graphique de support de mémorisation principalement caractérisé en ce que l'impression
s'effectue par jet d'encre.
Selon une autre caractéristique le procédé comprend une étape de gel de la surface de la goutte d'encre juste après l'impact de la goutte sur le support et notamment avant de passer à une nouvelle tête jet
d'encre pour l'impression suivante.
Le gel est effectué par rayonnement UV.
Selon une autre caractéristique, l'impression s'effectue en fonction de paramètres géométriques et/ou de positionnement prélevés au préalable sur chaque
support à imprimer.
Bien que décrit pour l'application carte, le procédé d'impression de support avec prélèvement de paramètres géométriques et/ou de positionnement peut
s'appliquer à tout support à imprimer.
Selon une autre on utilise des têtes à jet d'encre
de type piezo-électrique.
Selon une autre caractéristique le procédé comporte
une étape de vernissage réalisée par jet d'encre.
Un autre objet de l'invention concerne un support de mémorisation de type carte comportant un impression
graphique réalisée par jet d'encre.
Dans une variante, le support de mémorisation de
type carte comporte un vernis réalisé par jet d'encre.
D'autres particularités et avantages de l'invention
apparaîtront à la lecture de la description faite ci-
après qui est donnée à titre d'exemple illustratif mais non limitatif et en regard des dessins sur lesquels: - la figure 1, représente un schéma général d'une machine d'impression selon l'invention; - la figure 2, représente de façon schématique une machine d'impression à jet d'encre selon un premier mode de réalisation de l'invention; - la figure 3, représente de façon schématique une machine d'impression selon un deuxième mode de réalisation de l'invention; Sur la figure 1, on a représenté le cas o la machine comporte plusieurs têtes d'impression à jet d'encre en particulier, une tête Tq permettant d'inscrire par exemple du texte et les autres têtes T1, T2 permettant de faire de l'impression couleur. Chacune des têtes correspond à une couleur particulière, les encres utilisées dans cet exemple sont des encres à
réticulation UV.
De meilleurs résultats peuvent être obtenus en améliorant certaines caractéristiques de l'encre UV comme l'adhérence, la vitesse de réticulation, la
viscosité en fonction de la nature du support.
Les têtes d'impression sont pilotées par une unité de commande 40, laquelle peut être reliée comme on l'a dit à un lecteur de cartes 20 dans le cas o la carte est une carte à puce et qu'elle contient une
information relative au motif à imprimer.
L'unité de commande 40 est réalisée au moyen d'un microordinateur chargé d'un programme P4 d'impression apte à piloter les têtes T1-Tq pour l'impression, soit en un seul passage soit en plusieurs passages, des cartes devant lesdites têtes. A cette fin, l'unité pilote également les mouvements de l'élément support 60. En entrée de la chaîne d'impression, on a placé un chargeur de grande capacité 10A de type trémie de distribution pour distribuer les cartes Cp successivement sur le tapis à la cadence désirée. La
distribution est pilotée par l'unité 40.
Le lecteur de 20 est placé juste après cette sortie de la trémie de distribution et permet de lire le contenu L des informations présentes dans la carte que la carte soit une carte à puce ou une carte sans contact ou une carte à piste magnétique. Les informations L issues de cette lecture sont transmises à l'unité de pilotage 40 de la machine qui convertit ces informations électriques en données imprimables
pour les têtes.
Après cette opération, la carte est ensuite acheminée sous un dispositif de vision assistée par ordinateur 40-30. Ce dispositif comprend, outre la caméra vidéo 30, un programme P3 chargé dans l'unité de commande 40 par exemple, pour interpréter les images
issues de la caméra vidéo 30.
Le programme P3 permet de mesurer les dimensions extérieures de la carte ainsi que la taille et la position des éléments à la surface de la carte qui ne
doivent pas être imprimés.
Le dispositif de vision assistée par ordinateur permet par exemple de mesurer l'emplacement du micromodule électronique qui comporte une puce pour une carte à puce, la piste magnétique pour une carte magnétique, etc.
Une ou plusieurs têtes T1-Tq sont disposées au-
dessus des cartes Cp qui se succèdent sur le support 60. Les têtes à jet d'encre sont alignées selon l'axe
de déplacement des cartes au-dessus desdites cartes.
Pour améliorer les cadences des machines d'impression de supports de type carte plastique tout en assurant une bonne qualité à l'impression, il est également proposé d'utiliser une fibre optique F1- Fq après chaque tête d'impression pour appliquer un rayonnement issu d'une source SL apte à démarrer la réticulation, c'est à dire transformer les gouttes d'encre en gel et empêcher ainsi l'osmose des encres de couleur, la réticulation se faisant en fin de chaîne d'impression par un dispositif de rayonnement par exemple UV fournissant un rayonnement plus puissant que
celui des fibres.
L'utilisation des fibres comme cela vient d'être décrit permet en outre de contrôler la dimension des gouttes car en les gelant (transformation en gel) on
arrête leur étalement.
La machine d'impression comporte une deuxième caméra 50 de manière à réaliser par le système de vision assistée par ordinateur un contrôle de la qualité de l'impression qui a été réalisée sur les cartes. A cette fin, l'unité 40 comporte un programme P5 d'analyse des images A prises par la caméra 50. Ce programme est apte à analyser les couleurs, les marques d'encres, les rayures éventuelles et à commander l'éjection des cartes considérées comme mauvaises et/ou à modifier les paramètres d'impression jet d'encre afin
de corriger toute dérive colorimétrique par exemple.
Et enfin, le dispositif de rayonnement 70, préférentiellement une lampe de rayonnement d'UV (ultraviolet) pour l'encre servant à l'impression sur du plastique, permet de réticuler l'encre, c'est-à-dire de provoquer une transformation rapide de l'état
liquide ou de gel, à l'état solide.
Les cartes tombent ensuite dans une trémie 80 de récupération. Dans le cas d'une impression double face, la machine est équipée d'un dispositif de retournement des
cartes 90.
Ce dispositif comporte par exemple une trappe dans la trémie de récupération 80, dont l'ouverture est pilotée par l'unité 40 qui envoie un signal de commande R à cet effet. Il comporte en outre un mécanisme de retournement de la carte avec récupération dans une
deuxième trémie lOB de distribution.
L'impression pourra être effectuée en un ou plusieurs passages selon les types de têtes à jet
d'encre utilisées.
Lorsque les cartes sont imprimées, elles peuvent subir un vernissage qui consiste à déposer par jet d'encre une couche de matériau de finition (vernis) qui
peut avoir une fonction de protection et/ou esthétique.
Le vernissage peut être effectué par une tête réservée
à cet effet par exemple.
Grâce à l'invention, il est possible de déposer et de réticuler rapidement des gouttes de vernis sélectivement sur une surface imprimée. Le cas échéant, on peut niveler la surface imprimée en déposant exactement le nombre de gouttes de vernis nécessaire
dans la mesure ou le traitement est numérique.
La figure 2 illustre de façon non détaillée et non complète une machine à impression par jet d'encre selon
un premier mode de réalisation.
Selon ce premier mode de réalisation, l'élément 60 support des cartes se présente sous la forme d'un tapis roulant 61 qui permet de faire défiler les cartes Cp qui sont placées sur le tapis devant plusieurs têtes d'impression. Ce mode de réalisation illustre un cas o la machine comporte 8 têtes à jet d'encre. Selon l'exemple illustré, la machine comporte des têtes correspondant aux 4 couleurs fondamentales et d'autre couleurs telles que le orange, le cyan clair, ou des vernis de Ii couleur spécifique (spot color en terminologie anglo saxone). Ces têtes d'impression permettent de réaliser l'impression d'images de type photographiques ou colorées. La machine comporte également une tête monochrome (noir) pour l'impression par exemple de textes, de
codes barres ou autre).
Il s'agit de têtes ayant une résolution de 600 Dpi avec 1.536 jets par tête, utilisant des encres à réticulation par UV. L'unité de commande (non représentée) est apte à piloter toute la chaîne de manière à obtenir 20.000 cartes (faces) imprimées à l'heure. Le tapis a une longueur, par exemple comprise entre 4 et 5 mètres. L'impression est réalisée en un
seul passage.
La figure 3 illustre de façon non détaillée et non complète une machine à impression selon un deuxième mode de réalisation, particulièrement adapté à
l'impression en plusieurs passages.
Dans ce mode de réalisation, le support 60 est constitué d'un tambour 62 pouvant tourner autour de son axe X. Les cartes sont disposées à la surface du tambour. Un dispositif d'aspiration 63 sera prévu à l'intérieur du tambour 62 pour maintenir les cartes Cp plaquées à la surface du tambour, ladite surface étant
perforée pour permettre l'aspiration sous les cartes.
A titre d'exemple, le tambour a un mètre vingt de diamètre, on peut disposer 36 cartes et les imprimer
chacune en 6 tours.
On utilise 8 têtes à 256 jets par tête utilisant des encres à réticulation UV et ayant une résolution de 600 Dpi. Il est possible avec cette solution d'imprimer 6.000 cartes par heure. Grâce à l'invention, il est possible d'obtenir des impressions graphiques ayant une densité de points, supérieure à 400 Dpi et de
préférence supérieure ou égale à 600 Dpi.
L'impression de chaque carte en plusieurs passages peut être faite soit en mettant en mouvement le tambour par rapport aux têtes soit en déplaçant les têtes par
rapport au tambour.
L'unité de pilotage 40 a pour fonction principale de gérer les têtes de jet d'encre monochrome ou couleur afin de reproduire le ou les motifs à imprimer en tenant compte des informations venant de la lecture électrique de la carte (s'il y a lieu), des zones non imprimables (bord de carte, micromodule, piste magnétique) et des corrections colorimétriques des
encres utilisées.
On peut prévoir également en entrée de chaîne un système qui permet de nettoyer les cartes, un jet d'air par exemple qui soufflerait de l'air au-dessus des
cartes qui seront ainsi prêtes à être imprimées.

Claims (29)

REVENDICATIONS
1. Machine d'impression graphique pour support de mémorisation de type carte comportant au moins une tête à jet d'encre (Tl-Tq) et des moyens de commandes (40) de ladite tête pour opérer une impression par jet d'encre sur le dit support.
2. Machine d'impression selon la revendication 1, caractérisée en ce que les supports à imprimer (Cn) sont des cartes plastiques ou des cartes en carton ou
en papier.
3. Machine d'impression selon la revendication 2, caractérisée en ce que dans le cas de cartes plastiques, l'encre ou les encres utilisées sont des
encres à réticulation par rayonnement.
4. Machine d'impression selon la revendication 4 caractérisée en ce que le rayonnement utilisé pour la
réticulation est un rayonnement ultraviolet.
5. Machine d'impression selon la revendication 2, caractérisée en ce que dans le cas de cartes en carton ou en papier, l'encre ou les encres utilisées sont encre aqueuses ou à changement de phase ou à base de
solvants.
6. Machine d'impression selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisée en ce que dans
le cas de cartes à mémorisation ladite machine comporte un lecteur (L) apte à lire des informations contenues dans lesdites cartes à mémorisation, notamment des informations utiles aux moyens de commande (40) et apte
à communiquer lesdites informations lues aux dits moyens de commande.
7. Machine d'impression selon la revendication 6, caractérisée en ce que les informations lues utiles aux moyens de commandes correspondent aux informations que
l'on désire imprimer sur le support de mémorisation.
8. Machine d'impression selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle
comporte des moyens de mesure dynamique de paramètres géométriques et/ou de positionnement du support pour communiquer ces informations de mesure aux moyens de
commande (40).
9. Machine d'impression selon la revendication 8, caractérisée en ce que les moyens de mesure comportent un dispositif de vision assistée par ordinateur
comprenant une caméra vidéo.
10. Machine d'impression selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle
comporte des moyens de contrôle de la qualité de l'impression (50), disposés après la ou les têtes 2s d'impression et aptes à communiquer aux moyens de commande, des informations relatives à toute anomalie détectée.
11. Machine d'impression selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle
comporte un élément support (60) pour recevoir une pluralité de supports de type carte à imprimer en continu, lesdits supports à imprimer étant disposés sur l'élément support de manière à ce que la ou les têtes
de la machine voient défiler les supports à imprimer.
12. Machine d'impression selon la revendicationll, caractérisée en ce que l'élément support est un tapis
roulant plat (61).
13. Machine d'impression selon la revendicationll, caractérisée en ce que l'élément support est un tambour
(62).
14. Machine d'impression selon l'une des
revendications 11 à 13, caractérisée en ce qu'elle
comporte un dispositif d'aspiration (63), l'élément support étant ajouré, de manière à maintenir les supports à imprimer sur l'élément support au cours de
son déplacement.
15. Machine d'impression selon l'une quelconque des
revendications 11 à 14, caractérisée en ce qu'elle
comporte un système de retournement (90) des supports à
imprimer pour l'impression double face.
16. Machine d'impression selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle
comporte une ou plusieurs têtes d'impression (T1-Tq) et en ce que ces têtes d'impression sont alignées selon le sens de déplacement de l'élément support et en
regard de ce dernier.
17. Machine d'impression selon la revendication 16, caractérisée en ce qu'elle comporte une ou plusieurs têtes d'impression en couleur pour imprimer des images du type photographique ou colorées, et monochromes pour
du marquage.
18. Machine d'impression selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle
comporte des moyens (F1-Fq, SL) pour opérer une transformation de l'encre en gel en cours d'impression et des moyens pour opérer une réticulation de l'encre
en fin d'impression.
19. Machine d'impression selon la revendication 18, caractérisée en ce que moyens pour opérer une transformation de l'encre en gel comprennent une fibre optique placée après chaque tête d'impression, reliée à
une source de rayonnement lumineux.
20. Machine d'impression selon la revendication 16, caractérisée en ce que les moyens (70) pour opérer une réticulation de l'encre en fin d'impression comprennent
une lampe de rayonnement ultra violet.
21. Procédé d'impression graphique de support de mémorisation caractérisé en ce que l'impression
s'effectue par jet d'encre.
22. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de gel de la surface de la goutte d'encre juste après l'impact de la goutte sur le support et notamment avant de passer à une nouvelle
tête jet d'encre pour l'impression suivante.
23. Procédé selon la revendication 22 caractérisé
en ce que le gel est effectué par rayonnement UV.
24. Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce que l'impression s'effectue en fonction de paramètres géométriques et/ou de positionnement
prélevés au préalable sur chaque support à imprimer.
25. Procédé selon l'un quelconque des
revendications 21 à 24, caractérisé en ce qu'on utilise
des têtes à jet d'encre de type piezo-électrique
26. Procédé selon l'une quelconque des
revendications 21 à 25, caractérisée en ce qu'il
comporte une étape de vernissage réalisée par jet d'encre.
27. Support de mémorisation de type carte comportant une impression graphique réalisée par jet d'encre.
28. Support de mémorisation de type carte
comportant un vernis réalisé par jet d'encre.
29. Support de mémorisation selon la revendication 27, caractérisé en ce que l'impression graphique
comporte une densité de points supérieure à 400 Dpi.
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