专利名称：用于卡片型存储介质的图形打印机,用于所述存储介质的图形打印方法和存储介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于特定塑性卡类存储介质的打印机和打印方法、以及基于该方法打印的存储介质。
本发明尤其涉及在存储介质上打印彩色和高质量图形的打印机和打印方法。
图形打印是指产生具有与字母数字字符相对的装潢或摄影图案的美学效果的表面。
本发明适用于带有磁条和/或存储卡的所有卡片，例如缴款卡、信用卡、电话卡、移动电话卡和身份识别卡。
存储卡具有含集成电路芯片的电子微模块，集成电路芯片带有曝露在表面上的触点或无触点、并具有一个或多个存储器、且通常带有微处理器和磁条。
本发明也适用于具有表面上露出的触点或无触点的智能卡、或适用于具有电磁天线和/或具有集成电路芯片的卡。
在本文的下述部分中，为简单起见，术语存储介质、智能卡或塑性卡将无区别地表示由塑料或硬纸板或纸制作的智能卡和/或磁和/或电磁类介质。
如今使用例如卡片的高品质图形印刷市场基本上被传统技术统治，这些传统技术是胶印、丝网印刷或苯胺印刷。
这些传统技术适于大批量印刷，但不适于在具有不同表面高度的介质上打印，尤其不适于在信用卡上进行凹凸打印。另外，这些传统技术、特别是胶印技术，施加在介质上的压力会损坏卡片中包含的电子电路。由于在连续的打印生产线上、这些技术不允许将不同的信息从一个介质打印到另一个介质，所以这些技术不能单独使用。
在刚刚过去的几年中，出现的新一代电摄影设备借助预设计的计算机程序而或多或少简单地使“运行中”(即，在打印线的操作中)的被打印信息改善。这个设备的缺点是它产生的静电荷将损坏包含在介质中的电子电路。
其另一个缺点是预先要在介质上施加压力、并要求介质具有良好的平面度。
此外，这些解决方案只适用于被打印的介质是卷或大尺寸片的情况。
本发明可补救这些缺陷。
本发明提出一种采用喷墨技术的用于塑性卡的打印机。
本发明能以工业速度对可包含诸如电子微模块、磁条、电磁天线或其它元件的各种尺寸和厚度的塑性卡进行打印，当然上述元件不必被打印，并且该打印不需在打印机与被打印介质之间保持物理接触。
根据本发明，打印机能够对连续打印线上的相邻卡之间的被打印信息进行部分或全部地改变。
本发明的打印机能打印通常为智能卡的塑性打印介质、也能打印由硬纸板或纸构成的低成本卡片。
因此，本发明的一个具体目的是提供至少具有一个喷墨头的用于卡型存储介质的打印机、和控制所述喷墨头以在所述介质上进行喷墨打印的装置。
被打印的介质是塑性卡或由硬纸板或纸制成的卡。
在塑性卡的情况下，所用的油墨或多色油墨是由幅射交联的油墨。
交联所用的幅射是紫外幅射。
在硬纸板或纸的情况下，所用的油墨或多色油墨优选水成油墨或相变油墨或溶剂基油墨。
在存储卡的情况下，所述打印机具有一个能阅读包含在所述存储卡中的信息(用于所述控制装置的可读信息)、并使所述阅读信息到达所述控制装置的阅读器。
用于控制装置的该阅读信息与要打印到存储介质上的信息对应。
根据本发明的另一个特征，打印机具有介质的几何和/或定位参数的动态测量装置、并能将这些测量信息传送给控制装置。
测量装置包括设有视频摄影机的计算机辅助视觉装置。
根据本发明的另一个特征，打印机具有设置在打印头或多个打印头之后的打印质量检测装置，该检测装置能将与所检测的任何缺陷相关的信息传送给控制装置。
根据本发明的另一个特征，打印机具有用于接收被连续打印的多个卡型介质的支承元件，所述的被打印介质设置在支承元件上、以使被打印介质通过打印机的打印头或多个打印头。
在单通道打印时，支承元件是平面传送带。
在多通道打印时，支承元件是鼓。
根据本发明的另一个特征，打印机具有抽吸装置，该鼓被穿孔、以便当支承元件运动时将被打印介质保持在该支承元件上。
根据本发明的另一个特征，打印机具有用于翻转被打印介质以便进行双面打印的系统。
根据本发明的另一个特征，打印机具有一个或多个打印头，这些打印头沿支承元件的运动方向排成一直线、并面对所述支承元件。
根据本发明的另一个特征，打印机具有一个或多个用于打印摄影或彩色图像的彩色打印头、和用于作标记的单色打印头。
根据本发明的另一个特征，打印机具有在打印中将油墨转变成凝胶的装置、和用于在打印终端交联该油墨的装置。
将油墨转变成凝胶的装置包括设置在各打印头后面、并连接到光辐射源的光纤。
用于在打印终端交联该油墨的装置包括紫外辐射灯。
本发明的另一个目的涉及存储介质的图形打印方法，其特征在于该打印通过喷墨进行。
根据本发明的另一个特征，该方法包括在油墨滴刚刚撞击在介质上之后、且在进入新的喷墨头以便下一次打印之前对油墨滴表面进行凝胶化的步骤。
该凝胶化由紫外辐射进行。
根据本发明的另一个特征，打印基于预先从各被打印介质选取的几何和/或定位参数进行。
虽然以上所述适用于卡片，但包含几何和/或定位参数选取的介质打印方法可应用于任何被打印的介质。
根据本发明的另一个特征，可使用压电式喷墨头。
根据本发明的另一个特征，该方法具有由喷墨进行的涂漆步骤。
本发明的另一个目的涉及具有由喷墨进行的图形打印的卡型存储介质。
另外，卡型存储介质具有由喷墨产生的光泽。
本发明的其它特点和优点将从下文对非限定性实例和附图的描述中得出，在附图中
图1是本发明打印机的总体图；图2是根据本发明第一实施例的喷墨打印机的示意图；图3是根据本发明第二实施例的喷墨打印机的示意图。
图1所示的打印机具体设有多个喷墨打印头，一个打印头Tq可使打印机打印文本，其它打印头T1、T2可使打印机打印彩色。每个打印头与特定彩色对应；这个实例中使用的油墨是由紫外线交联的油墨。
改善紫外线油墨的某些特性、例如基于介质特性的粘附力、交联速度或粘度，可得到较好的结果。
打印头被控制单元40控制，如上文所述，控制单元40可连接到卡阅读器20(其中的卡是智能卡)、并储存有与被打印图案相关的信息。
控制单元40由装载打印程序P4的微计算机控制，打印程序P4能在单通道或多通道中控制打印头T1-Tq进行打印，卡片设置在所述打印头的前面。最终，控制单元还控制支承元件60的运动。
大容量料箱型的装料器10A设置在打印线的输入端、以便以所需速度向传送带连续地供给卡片Cp。该供给由控制单元40控制。
阅读器20紧靠料箱输出端的后面设置，以便阅读器20能够阅读智能卡或无触点卡或带有磁条的卡上的信息内容L。经阅读得到的信息L被传送到打印机的控制单元40，控制单元40将这些电信息转变成打印头可打印的数据。
在上述操作之后，卡片在计算机辅助视觉装置40-30下面传送。除了视频摄影机30之外，计算机辅助视觉装置还包括安装在控制单元40内的用于描绘来自视频摄影机30的程序P3。
程序P3可以测量卡片的外部尺寸、以及不必被打印的卡表面上的元件的尺寸和位置。
计算机辅助视觉装置例如可以测量电子微模块的位置，该电子微模块包括用于智能卡的芯片和用于磁卡的磁条等。
一个或多个打印头T1-Tq设置在依次位于支承元件60上的卡片Cp的上方。喷墨头在所述卡片上方沿卡片运动轴线排成一列。
为了在保证良好打印质量的同时改善塑性卡片介质打印机的速度，也可在每个打印头后面设置光纤F1-Fq、以便施加能启动交联的来自光源SL的辐射，就是说，将油墨滴转变成凝胶并避免彩色油墨的渗透，由能提供强于光纤辐射的例如紫外线辐射装置的辐射装置在打印线端部进行交联。
上述光纤的使用由于通过对油墨滴凝胶化(转变成胶体)而使油墨的喷散截止、所以可控制油墨滴的尺寸。
打印机具有第二摄影机50，用于借助计算机辅助视频系统检查卡片上的打印质量。为此，控制单元40具有通过摄影机50来分析图像A的程序P5。这个程序能分析彩色、油墨标记和任何划痕，能控制有明显缺陷卡片的排出，并能改善喷墨打印参数以校正例如比色偏差。
最后，在塑性卡打印中使用的油墨的辐射装置70(优选UV(紫外线)辐射灯)可使油墨交联，即是说，能使油墨从液态或凝胶态快速转变成固态。
之后，卡片落入回收箱80。
在双面打印的情况下，打印机设有翻转卡片90的装置。
这个装置在回收箱80中具有挡板，挡板的开口由单元40控制，单元40将控制信号R发送到装置的端部。该装置还具有将第二料箱10B中回收的卡片翻转的机构。
打印可根据所用喷墨头类型在一个或多个通道中进行。
当打印卡片时，卡片由喷墨沉积而涂漆，最终的材料(涂漆)层可具备保护和/或美学功能。该涂漆可由例如端部的备用打印头执行。
本发明可在被打印表面上沉积油墨并选择性地使交联液滴快速涂漆。由于处理是数字控制的，所以如果需要，可通过准确地沉积所需的涂漆滴数而使打印表面变平。
图2以粗略的局部方式表示基于第一实施例的喷墨打印机。
根据第一实施例，用于卡片的支承元件60形成传送带61，传送带61可使位于其上的卡片Cp在多个打印头前面通过。
这个实施例所示的打印机具有8个喷墨头。根据所示的实例，打印机具有与4个基本色和诸如橙黄色、淡青色或特定彩色油漆(点色)对应的打印头。这些打印头可以打印摄影的或彩色的图像。
打印机还具有用于打印例如文本、条形码或其它项目的单色(黑色)打印头。
打印头具有600dpi的分辩率、每个打印头具有1536个喷口、并使用由UV交联的油墨。控制单元(未示出)可控制整个打印线、以便每小时得到20,000个打印的卡片(表面)。传送带的长度例如在4至5米之间。打印在单通道中进行。
图3以粗略的局部方式表示基于第二实施例的喷墨打印机，该打印机在多通道中打印。
在这个实施例中，支承元件60由鼓62构成，鼓62可绕其轴X转动。卡片放置在鼓的表面上。抽吸装置63将设置在鼓内部、以使卡片吸附在鼓表面上，所述鼓表面上穿孔。以允许在卡片下面抽吸。
例如，鼓直径是1.2米，可放置36个卡片，每个卡片在6次旋转中被打印。
所使用的8个头中的每个头具有256个喷口，每个头均使用由UV交联的油墨并具有600dpi的分辩率。这一方案可在每小时打印6,000个卡片。借助本发明，可实现大于400dpi的点密度的图形打印，更好地可实现大于600dpi的点密度的图形打印。
每个卡片在多通道中的打印可通过相对打印头移动鼓、或相对鼓移动打印头而进行。
控制单元40的一个主要功能是根据来自卡的电阅读信息(如果需要)、不可打印区域(卡边缘，微模块、磁条)、和所用油墨的比色校正而管理单色或彩色喷墨头、以便复制被打印的图案或设计。
在打印线的输入端还可设置清洁卡片的系统，例如将空气吹向准备打印卡片表面的空气喷嘴。
为了使表面上没有深度交联的油墨凝胶化，该反应优选用UV波长进行调制。于是在油墨上形成外薄膜或表面交联。具体地，发射UVC类辐射的装置可被使用。对于打印终端的非阳离子油墨的深度交联，采用UVA类辐射。
在由本发明检查的打印缺陷或偏差中包括例如非打印线或与原件相比的具有不同彩色的打印。分析程序做出的诊断可能是例如喷嘴的问题，喷嘴必需进行冲洗或自动地进行清洁。
还存在与预先记录的基准模式相比的比色偏差。分析程序针对图像分析的结果信号具有接收模式定义，该接收模式定义以固定间隔同与给定分析对应的信号进行比较。打印机可包括能够进行本领域技术人员已知算法所要求多种分析的装置、和与主分析程序的子程序相对应的装置。各种分析可依次或同时进行，如果需要则可通过与CAV装置相关的多任务处理或平行输入和处理装置进行处理。
例如，可在给定点分析打印的存在或不存在、分析打印像素的密度或理论模式与实际打印模式之间的相对差别、通过检查未打印点的连续数而分析划痕的存在、或分析比色偏差。主程序能触发作用于打印头上的诸如激励时间或电压、操作温度(影响油墨的粘度)、或像素分布等打印参数的信号。
由于卡、磁条和模块的几何形状或它们在传送系统上的位置因ISO标准7810和7811所允许的制造公差而是变化的，因此本发明的包含一个或多个视频摄影机的C.A.V.系统形成的卡片几何位置系统的重要性是可以理解的。所以，可避免在诸如模块、传送系统等不需要打印的位置上进行打印。
压电型喷墨头的优点是能接收不同种类的高粘性油墨、并以高效率进行操作。
本发明可在介质的整个或局部表面上用上光材料(finishingmaterial)层进行精确的上釉(varnishing)。该装饰材料可在不覆盖介质传送系统或甚至不覆盖到介质边缘的情况下伸展到介质的边界。
权利要求
1.一个用于介质的图形打印机，该打印机至少具有一个喷墨头(T1-Tq)和控制装置(40)，所述喷墨头用于在所述介质上进行喷墨打印，其特征在于，该打印机具有介质的几何和/或定位参数的动态测量装置，所述动态测量装置将测量信息传送到所述控制装置(40)。
2.一个用于介质的图形打印机，该打印机至少具有一个喷墨头(T1-Tq)和控制装置(40)，所述喷墨头用于在所述介质上进行喷墨打印，其特征在于，该打印机具有能改善喷墨打印参数且设置在单个或多个打印头之后的打印质量检测装置(50)。
3.一个如权利要求1的打印机，其特征在于，该打印机具有能改善喷墨打印参数且设置在单个或多个打印头之后的打印质量检测装置(50)。
4.一个如权利要求2的打印机，其特征在于，该打印机具有介质的几何和/或定位参数的动态测量装置，所述动态测量装置将测量信息传送到所述控制装置(40)。
5.一个如权利要求1-4中任一个权利要求的打印机，其特征在于，被打印的介质(Cn)是塑性卡或由硬纸板或纸制成的卡片。
6.一个如权利要求5的打印机，其特征在于，在塑性卡的情况下，所用的单色油墨或多色油墨是由辐射交联的油墨。
7.一个如权利要求6的打印机，其特征在于，用于交联的辐射是紫外线辐射。
8.一个如权利要求5的打印机，其特征在于，在硬纸板或纸卡的情况下，所用的单色油墨或多色油墨是水成油墨或相变油墨或溶剂基油墨。
9.一个如前述任一权利要求的打印机，其特征在于，在存储卡情况下，所述打印机具有阅读器(L)，所述阅读器(L)能够阅读包含在所述存储卡中用于控制装置(40)的信息、并能将所述阅读的信息传送到所述控制装置(40)。
10.一个如权利要求9的打印机，其特征在于，用于控制装置的阅读信息与希望在所述存储介质上打印的信息相对应。
11.一个如权利要求1、或权利要求3-10中任一权利要求的打印机，其特征在于，所述测量装置包括设有一个或多个视频摄影机的计算机辅助视觉装置。
12.一个如前述任一权利要求的打印机，其特征在于，所述打印机具有用于接收多个连续被打印的卡型介质的支承元件(60)，所述被打印介质放置在该支承元件上、以便所述被打印介质通过打印机的一个或多个打印头。
13.一个如权利要求12的打印机，其特征在于，所述支承元件是平面传送带(61)。
14.一个如权利要求12的打印机，其特征在于，所述支承元件是鼓(62)。
15.一个如权利要求12-14的任一权利要求的打印机，其特征在于，该打印机具有抽吸装置(63)，所述支承元件被穿孔，于是当支承元件移动时、被打印介质保持在所述的支承元件上。
16.一个如权利要求12-15的任一权利要求的打印机，其特征在于，所述打印机具有用于翻转所述被打印介质的翻转系统(90)，以便进行双面打印。
17.一个如前述任一权利要求的打印机，其特征在于，所述打印机具有一个或多个打印头(T1-Tq)，这些打印头沿所述支承元件的运动方向排成直线、并面对所述支承元件。
18.一个如权利要求17的打印机，其特征在于，所述打印机具有一个或多个用于打印摄影或彩色图像的彩色打印头、和用于打印标记的单色打印头。
19.一个如前述任一权利要求的打印机，其特征在于，所述打印机具有在借助波长调制的打印过程中将油墨转变成凝胶的装置(F1-Fq，SL)。
20.一个如权利要求19的打印机，其特征在于，所述的将油墨转变成凝胶的装置包括设置在每个打印头之后并连接到光辐射源的光纤。
21.一个如权利要求20的打印机，其特征在于，所述的利用波长调制将油墨转变成凝胶的装置(F1-Fq，SL)包括发射UVC辐射的装置。
22.一个如前述任一权利要求的打印机，其特征在于，所述打印机具有在打印终端交联所述油墨的装置(70)。
23.一个如权利要求22的打印机，其特征在于，所述的在打印终端交联所述油墨的装置(70)包括紫外线辐射灯。
24.利用喷墨在介质上进行图形打印的方法，其特征在于，所述打印根据预先从每个被打印介质得到的几何和/或位置参数而进行。
25.利用喷墨在介质上进行图形打印的方法，其特征在于，该方法具有借助喷墨进行的上釉步骤。
26.一种如权利要求24的利用喷墨在介质上进行图形打印的方法，其特征在于，该方法具有借助喷墨进行的上釉步骤。
27.一种如权利要求25的利用喷墨在介质上进行图形打印的方法，其特征在于，所述打印根据预先从每个被打印介质得到的几何和/或位置参数而进行。
28.一种如权利要求24-27中任一权利要求的方法，其特征在于，该方法包括在油墨滴刚刚撞击在介质上之后且在进入新的喷墨头以便下一次打印之前、对油墨滴表面进行凝胶化的步骤。
29.一种如权利要求28的方法，其特征在于，利用UVC辐射进行所述的凝胶化。
30.一种如权利要求22-27中任一权利要求的方法，其特征在于，使用压电型喷墨头。
31.一种如权利要求24-30中任一权利要求的方法，其特征在于，所述方法具有沉积由喷墨产生的上光材料的步骤。
32.一种如前述权利要求的方法，其特征在于，所述上光材料选择性地沉积在被打印表面上。
33.一种如前述权利要求的方法，其特征在于，该方法具有利用所述上光材料整平所述被打印表面的步骤。
34.一个具有通过喷墨产生的上光材料层的介质。
35.一个如权利要求34的介质，其特征在于，该上光材料是上釉。
36.一个如权利要求34或35中任一权利要求的存储介质，其特征在于，所述上光材料伸展到所述介质的边缘。
37.一个如权利要求34-36中任一权利要求的存储介质，其特征在于，所述的被打印表面利用所述的装饰材料层而被准确地整平。
38.一个如权利要求34-37中任一权利要求的存储介质，其特征在于，所述存储介质上的图形打印具有大于400dpi的点密度。
39.一个如权利要求34-38中任一权利要求的存储介质，其特征在于，所述存储介质构成卡型存储介质。
全文摘要
本发明涉及图形打印机和卡型存储介质的使用方法,该图形打印机至少使用喷墨头(T1－Tq)和控制装置(40),控制装置(40)控制所述的打印头在所述介质上进行喷墨打印。本发明用于打印塑性卡、硬纸板或纸卡。
文档编号B42D15/04GK1342116SQ00804
公开日2002年3月27日 申请日期2000年2月21日 优先权日1999年3月1日
发明者P·莫尔加维 申请人:格姆普拉斯公司