用於標識卡的製造的折射表覆層技術的製作方法
2023-08-06 01:17:31 1
專利名稱：用於標識卡的製造的折射表覆層技術的製作方法
背景技術：
本發明涉及標識卡印表機。更加具體來說，本發明涉及通過在標識卡上的折射圖案形成圖像的方法。
標識卡印表機通常利用熱轉移技術在硬表面的聚酯夾層、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、或者聚氯乙烯上列印標識卡。當前的色帶技術要求用黃、品紅、青、黑(YMCKO)格式的染料升華和/或樹脂板格來列印。利用包含在黃、品紅、青、黑、表覆層(YMCKO)格式的色帶中的非常薄的表覆層(overlaminate)，可以增加標識卡的保護層。另外利用在分層處理中施加到該卡上更厚的表覆層，可以對該標識卡提供近一步的保護。這些表覆層更厚並且更耐用。
全息圖像或者其它光學可變圖像可以置於該分離的表覆層上，使得該卡不容易被偽造。這些技術需要一個附加步驟，即與列印處理相分離的把表覆層疊加到卡上的步驟。把全息圖像置於表覆層上所需的當前技術是不可靠的，使得製造過程延長並且通常不能牢固地疊加到標識卡上。許多公司希望表覆層上的全息圖能夠特別位於該標識卡上的精確位置上。但是，該技術不是容易實現的，從而導致大量廢品。如果標識卡的用戶依靠該全息圖作為在標識卡上的部分安全特性，則表覆層的輾扎滾筒本身具有一定危險性，因為該滾筒可能被偷、或者滾筒的一部分可能被展開和切除而不被人所得知，或者滾筒的碎片可能被收集和利用。
全息外接層可能具有包含在全息圖中的附加安全特性，例如不能被肉眼所看見或者僅僅用紫外(UV)光源照射發出螢光才可看見的更小全息圖。這些附加的安全特性確實可增加安全性，但是它們還增加了表覆層的成本，增加了製造難度，並且使得製備時間延長。
發明概要一種用於列印標識卡的方法和裝置，包括在標識卡的表面上列印圖像，在表識卡的表面上澱積第一表層以及在第一表層上產生凸脊。在第一表層中的凸脊在標識卡上產生可見圖案。
圖2為標識卡的平面視3為示出在色帶上所載的表覆層的平面視圖。
圖4A為包括表覆層的標識卡的頂視圖。
圖4B為圖4A的標識卡的側截面視圖。
圖4C為包括第二表覆層的圖4A的標識卡的側截面視圖。
圖4D為示出包含利用根據本發明的表覆層形成的圖案的標識卡的截面視圖。
圖4E為示出在澱積第二外表覆層之後圖4D的標識卡的側截面視圖。
圖5為示出標識卡和色帶通過本發明的印表機的路徑的截面視圖。
圖6、為示出根據本發明的一個方面的載有安全特徵的色帶的頂視圖。
優選實施例的具體描述本發明包括通過利用表層作為可列印表面在標識卡上列印透明層或者在YMCK合成印表機層上的層面的工藝。這些表層板格(OP)是在染料升華列印中己知的。它們一般都用於防止升華到基片上的染料被紫外線分解。由於OP具有阻擋紫外線的成分，這使得OP層在紫外光中發出螢光，當在該OP層上列印的圖案在紫外光照射之下，整個所列印圖案(標誌、手寫或其它計算機產生的設計圖案)將發出螢光。不同的OP層具有不同的構成成份，用於紫外光防護。具有OP層的色帶可以從日本東京的大日本印刷公司得到，其具有從明亮的螢光劑到吸收劑範圍內的特徵。組合一個以上的OP層可以導致該螢光列印在密度和色度上發生變化。
如果OP層用於列印圖像而不作為一個完整的薄片覆蓋在標識卡上，則不被該圖像所覆蓋的升華染料將不被保護而防止紫外光分解。由於OP層本身非常薄，即使用OP層作為整個薄片覆蓋在卡上，圖像的耐用性也成問題。其它表覆層材料可以疊加到卡上，以增加卡的耐用性和使用壽命。該第二表覆層材料可以是全息材料或者透明材料，例如PolyGuard(由美國明尼蘇達州的Eden Prairie的法格(FARGO)電子公司所銷售)。
如果OP層列印在染料或樹脂上，則它不會升華到卡中而是位於卡的表面。當第二表覆層材料層壓在列印於OP層上的圖像的上面，則位於第二表覆層下方的由OP層的列印圖像產生一系列具有折射角的凸脊。通過以高頻調製所列印圖案，該工藝可以產生類似於衍射光柵的效果，其中銳角嵌入到反射層中，以產生更大折射角的折射光。在一種形式中，該工藝產生折射光線的列印邊緣，當折射光的角度與觀察者相對齊時，把卡與光源形成角度將導致能夠看到清晰的列印圖像。
當使用更多的所列印OP層時，則一個OP層可以用於保護YMCK染料的列印，其它OP層可以用於安全成像。通過把多個OP層置於卡上，特別是當OP層具有不同的折射特性或者不同的紫外光吸收或螢光特性時，可以得出其它安全特徵。
在第二步驟中層壓到標識卡上的表覆層可以由標識卡印表機的層壓列印頭產生劃痕。該劃痕可以具有反射角一致的凹槽形式。每個凹槽增加OP層的折射特性，當該卡被從水平板格上除去並且相應的反射光時，產生圖像狀的衍射光柵。
預先嵌入到表覆層中的衍射光柵型圖案可以通過列印OP層並且利用第二表覆層來模擬，這樣將減小成本、製造時間以及使得圖像精確定位。另外，如果所列印表覆層用列印或特定的表覆層製造方法來調整，則可以產生更多的反射邊緣以增強該安全圖像。
標識卡色帶(
圖1)包括一系列板格(在圖1中，包括黃色染料(1)、青色染料(2)、品紅色染料(3)、黑色樹脂或者黑色染料(4)，以及透明的表覆層(5)，因此稱為「YMCKO」色帶)，每個板格覆蓋有染料升華墨水或樹脂墨水。每個色帶根據所需的規格可以由不同墨水板格所構成。因此，在圖1中的色帶可以去掉黑色樹脂板格，因此變為「YMCO」色帶，或者可以去掉表覆層，因此變為「YMCK」色帶。能夠以全色列印的所有色帶的成份需要黃色、青色和品紅色板格。該色帶被卷到安裝在印表機中的圓捲軸(6)上。該色帶位於列印頭與空白標識卡之間。然後，印表機從連接到該印表機的計算機接收關於數字圖像的指令，以及用於加熱列印頭以把該圖像列印到標識卡(7)上的加熱指令(圖2)。
圖3示出載體色帶(8)和表覆層材料(9)。表覆層材料被設計為當來自列印頭的熱量施加到整到表覆層材料上時它將完全覆蓋標識卡。表覆層具有覆蓋在疊層的暴露側面(當運行通過列印過程時其面向下)上的疊層材料。當施加熱量時，塗層材料與疊層材料以及標識卡結合在一起。
圖5示出層壓的過程。色帶捲軸(2)被安裝到捲軸支架(12)上，並且色帶(13)被拉出通過列印頭安裝組件(14)，並且夾在列印頭(15)和標識卡(7)之間，由壓帶輪(16)緊緊地壓住。所用的色帶被迴繞在卷取輥(未示出)上。標識卡被一系列壓帶輪(17)從輸入進料口(未示出)輸送到印表機。標識卡(7)與色帶板格一同運動，然後在與它被輸送方向相反的方向上拉動，以使得下一個板格在其上面列印。因此該卡根據其位置和色帶板格的位置而前後移動。壓帶輪能夠雙向運動，而列印頭和列印頭機構保持靜止。一旦列印和層壓完成之後，標識卡被一系列壓帶輪(18)從列印頭區域移開。
在圖4A至4D中，可以看出結合的結果。標識卡(7)被列印，並且表覆層(9)施加在該標識卡的整個表面上。圖4B為所結合的標識卡(7)的截面視圖。表覆層(9)覆蓋標識卡的整個寬度。如果該截面是縱向而不是橫向的，則表覆層將延伸在卡的整個長度上。表覆層的透明特性使得列印在卡上的圖像能夠完全可見。染料升華(10)被升華到卡上，保持低於標識卡(11)的表面，使得該表面在施加表層時仍然平整。當施加表層時，卡的厚度增加。位於表面上的樹脂墨水也產生凸脊。
表層可以在分離的工作檯上用其它疊層來補充。例如CheetahⅡ或者Pro-L(可以從美國明尼蘇達州的Eden Prairie的法格電子公司獲得)這樣的標識卡印表機包括用於表覆層的第二層壓工作檯，該表覆層地在列印工作檯上施加的第二表覆層更厚和更耐用。例如由法格公司所銷售的PolyGuard這樣更厚和更耐用的表覆層是在與YMCKO色帶相分離的滾筒上的。這些表覆層適合於具有嵌入在其中的全息圖像。在圖4C中，可以看出施加更厚表覆層的結果。標識卡(7)具有變為卡的一部分的升華染料或者樹脂(10)。該表覆層(9)整片覆蓋整個卡，並且更厚的表覆層(19)層壓在第一表覆層的上方，以產生夾層效果。
在圖6中，表層板格(9)被列印(20)，而不是作為整片覆蓋。所列印圖像可以是任何在計算機上產生的圖形圖像。圖4D示出具有作為透明的列印層而不是作為未斷開的薄片的被列印表層(20)的卡(7)的截面視圖。當在圖4E中施加較厚的表層(19)時，具有在較厚表覆層片上產生凸脊的效果，而不是如果圖4C中所示的光滑表面。當產生這些凸脊時，當卡從水平平面上移動時從下層表覆層(20)的邊緣反射的光產生虛像。
在一些情況中，由於表覆層的成本和用於疊壓該卡的印表機的價格，使得表覆層的應用不是一個可行的方案。在這些情況中，可以利用類似的方法實現類似的效果。在圖6中，放置表層材料作為第一道工序，利用熱滾筒在第二道工序中施加較厚的表覆層材料。為了獲得類似的效果，反過來施加第一薄的表覆層，即除了圖像之外的地方施加整個表覆層板格。這樣圖像實際上比卡上的表層材料更低，而不是從卡表面上凸起。所產生的凸脊被反轉，使得儘管圖像是在沒有列印的表層區域上，人眼仍然能夠看到圖像。由於在本實施例中沒有覆蓋表覆層，可以看見該圖像，否則第二、較厚的表覆層的應用將覆蓋並填充在不列印區域中。由於不列印區域沒有防止紫外線的保護層，由於升華染料墨水將在紫外光下褪色，因此隨著時間的延續將出現該圖像(即未列印區域)。
儘管本發明已經參照優選實施例進行了描述，但是本領域內的專業技術人員將認識到可以在形式和細節上作出改變而不脫離本發明的精神和範圍。例如，當實現本發明時，可以採用其它類型的表覆層、疊壓技術或者用於在表覆層中產生凸脊的技術。簡而言之，所公開的是優選的實施例。但是，當理解本發明的步驟和部件時，本發明不限於任何特定的實施例。
權利要求
1．一種用於列印標識卡的方法，其中包括在標識卡的表面上列印圖像；把第一表層澱積到該標識卡的表面上；在第一表層上產生凸脊；以及把第二表覆層澱積在第一表層上，該第二表覆層具有由在第一表層中的凸脊所產生的凸脊；其中，該凸脊在標識卡上產生可見的圖案。
2．根據權利要求1所述的方法，其中包括在第一表層上澱積第二表覆層，該第二表覆層具有由在第一表層中的凸脊所產生的凸脊。
3．根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，該可見圖案是由光的折射所產生的。
4．根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，該可見圖案是由光的反射所產生的。
5．根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，該可見圖案是由光的折射和反射所產生的。
6．根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在第一表層中的凸脊是由澱積第一表層的步驟所產生的。
7．根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在第一表層中的凸脊是通過刻劃第一表層而產生的。
8．根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，列印步驟是在澱積第一表層的步驟之前執行的。
9．根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，列印步驟是在澱積第一表層的步驟之後執行的。
10．根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，列印步驟包括染料升華列印步驟。
11．根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，澱積第一表層的步驟包括把層壓板格從色帶轉印到標識卡的表面上的步驟。
12．根據權利要求11所述的方法，其特徵在於，該色帶包括YMCKO色帶。
13．根據權利要求11所述的方法，其特徵在於，該色帶包括YMCO色帶。
14．根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，第一表層吸收紫外輻射，從而當標識卡暴露在紫外輻射之下時可以看見該圖案。
15．根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，第一表層在紫外輻射下發出螢光，從而當標識卡暴露在紫外輻射之下時可以看見該圖案。
16．一種採用權利要求1所述的方法的標識卡印表機。
全文摘要
一種用於列印標識卡(7)的方法,包括:在標識卡(7)的表面上列印圖像,以及把第一表層(20)澱積到該標識卡(7)的表面上。在第一表層(20)上產生凸脊。把第二表覆層(19)澱積在第一表層(20)上。該第二表覆層(19)具有由在第一表層(20)中的凸脊所產生的凸脊,使得該凸脊在標識卡(7)上產生可見的圖案。
文檔編號B41M3/14GK1298349SQ99805423
公開日2001年6月6日 申請日期1999年4月23日 優先權日1998年4月24日
發明者馬修·K·鄧納姆 申請人:法格電子公司