CN116669965A - 带有压辊归位的再转印印刷机 - Google Patents

Abstract

塑料卡片再转印印刷机的印刷机构包括压辊，该压辊具有附接到该压辊的归位机构，该归位机构在每个印刷道次的结束时自动地将压辊返回到相同的归位位置。归位机构确保了再转印膜的被印刷的部分在每个印刷道次中经过压辊的相同表面。因此，压辊表面的任何变化都将在再转印膜上所得到的印刷物的相同位置处显现其本身。

Description

带有压辊归位的再转印印刷机

技术领域

本公开涉及在塑料卡片或护照页上执行再转印印刷(retransfer printing)的再转印印刷机。

背景技术

再转印印刷是用于印刷塑料卡片的众所周知的印刷工艺。在一种已知的实施方式中，印刷在印刷站中被实施到再转印膜上，其典型地在多个印刷道次中每个印刷道次将不同的颜色印刷到再转印膜上。当印刷完成时，再转印膜的包含印刷物的部分前进到转印站(transfer station)，并且被转印到基材，例如塑料卡片形状的基材的表面。

发明内容

本文描述了塑料卡片再转印印刷机的印刷机构。该印刷机构包括压辊，该压辊具有附接到该压辊的归位机构，该归位机构在每个印刷道次的结束时自动地将压辊返回到相同的归位位置。归位机构确保了再转印膜的被印刷的部分在每个印刷道次中行在压辊的相同的表面上行进。因此，压辊表面的任何变化都将在再转印膜上所得到的印刷物的相同位置处显现其本身。

本文所描述的压辊归位技术可以被用于包括多个印刷道次的任何多道次再转印印刷，其在每个道次期间在再转印膜的单个部分上进行印刷，并且然后将该单个部分转印到基材。

归位机构可以具有适合于在每个印刷道次之后将压辊自动地返回到相同的归位位置的任何构造。在一个实施例中，归位机构可以使用磁性以将压辊返回到归位位置。然而，可以使用在每个印刷道次之后将压辊返回到相同归位位置的其他技术。归位位置对于每个印刷作业可以是相同的，其中每个印刷作业包括多个印刷道次。在另一实施例中，归位位置可以在印刷作业之间变化，只要对于一次印刷作业内的每个印刷道次维持相同的归位位置即可。压辊可以是自由转动的或着说是自由轮的(free-wheeling)，或者压辊可以被驱动并设有解耦或解离合机构，以允许压辊自由转动足够长的时间，从而允许该压辊返回到归位位置而不需要位置传感器或诸如计步器之类的机构来保持跟踪压辊的位置。

在本文所描述的一个实施例中，塑料卡片再转印印刷机构可以包括具有热印刷头和与该热印刷头相对的压辊的印刷站，其中压辊能够朝向和远离热印刷头地在印刷位置与非印刷位置之间移动，并且压辊可以在印刷道次期间从归位位置周向地旋转。印刷条带被布置成在热印刷头与压辊之间行进，并且再转印膜被布置成在印刷条带与压辊之间行进。归位机构以能够操作的方式联接到(即，直接地或间接地附接到)压辊，其中归位机构被配置成周向地旋转压辊并且在印刷道次的结束时将压辊自动地返回到归位位置。还提供了转印站，在印刷站处被印刷在再转印膜上的印刷物在所述转印站处能够转印到塑料卡片上。

在本文所描述的另一实施例中，在塑料卡片上进行再转印印刷的方法包括：在印刷站中的第一印刷道次中，在压辊处于归位位置处的情况下开始在再转印膜的一部分上印刷，并且在压辊从归位位置周向地移位的情况下结束印刷。然后，使压辊周向地旋转以使该压辊返回到归位位置。然后，在印刷站中的第二印刷道次中，在压辊处于归位位置处的情况下开始在所述再转印膜的所述部分上印刷，并且在压辊从归位位置周向地移位的情况下结束印刷。

本文所描述的塑料卡片可以包括但不限于金融卡片(例如，***、借记卡等)、驾驶员执照、国民身份证卡片、商业身份证卡片、礼品卡片和其他载有对持卡人独有的个性化数据和/或载有其他卡片信息的塑料卡片。在一些实施例中，由本文所描述的再转印印刷机印刷的基材可以是护照的页。

附图说明

图1示出了可以实施本文所描述的压辊(platen roller)归位的再转印印刷机构的一部分。

图2A和图2B示出了常规的再转印印刷机构中的压辊。

图3A和图3B示出了本文所描述的压辊归位。

图4示出了可以被用在压辊上的归位机构的示例。

图5是已经被再转印印刷机构印刷的塑料卡片的示例的俯视图。

图6示出了可以被用于再转印印刷机构的多色印刷条带的一部分。

图7是穿过再转印膜截取的剖视图。

具体实施方式

下文是塑料卡片再转印印刷机和该塑料卡片再转印印刷机的再转印印刷机构的详细描述。再转印印刷机构被配置为在塑料卡片上执行再转印印刷。再转印印刷机构将被描述并图示为执行多个印刷道次的多道次再转印印刷机构，每个印刷道次在再转印膜的单个部分或区段上进行印刷，并且然后将包含印刷物的该单个部分转印到塑料卡片形状的基材。

如下文进一步详细描述的，再转印印刷机构包括压辊，该压辊具有附接到该压辊的归位机构，该归位机构在每个印刷道次的结束时自动地将压辊返回到相同的归位位置。归位机构确保了再转印膜的被印刷的部分在每个印刷道次中都行进经过压辊的相同表面。

再转印印刷机和再转印印刷机构也可以被称为卡片个性化机或卡片个性化***。卡片个性化机器可以是台式卡片个性化机器，其被设计成用于一次一张地个性化塑料卡片，例如以每小时数十或数百的数量级；或者是中央发行***，其被设计成用于同时个性化多张塑料卡片，例如以每小时数千的数量级。

塑料卡片再转印印刷机构的一般构造和操作在本领域中是众所周知的。参考图1，其示出了塑料卡片再转印印刷机构10的示例。机构10是卡片个性化机的一部分。可以执行再转印印刷的卡片个性化机的示例在2016年4月8日提交的美国公布的申请No.2016/0300128中描述，该美国申请通过引用以其整体并入本文。再转印印刷机的具体构造和操作，包括印刷条带(print ribbon)、再转印膜(retransfer film)、在该再转印膜上印刷图像、以及将所印刷的图像转印到卡片的表面上，在本领域中是众所周知的。在美国专利6,894,710中公开了再转印印刷的一个示例，还有许多其他这样的专利。美国专利6,894,710通过引用以其整体并入本文。

机构10的被图示的再转印印刷配置包括印刷侧，该印刷侧包括印刷条带供应装置12和印刷条带收起装置16，从该印刷条带供应装置12供应印刷条带14的供应，该印刷条带收起装置16收起使用过的印刷条带14。印刷条带被引导经过印刷头18，该印刷头18在图示示例中可以是静止的，并且该印刷头18使用印刷条带14在再转印膜20上进行印刷。在印刷之后，使用过的印刷条带14则被卷绕到收起装置16上。

印刷条带14可以是适合于执行本文所描述的印刷的任何印刷条带。例如，参考图6，印刷条带14可以是多色印刷条带，该多色印刷条带包括可印刷材料的离散面块50a、50b、50c……50n的重复顺序。在一个实施例中，印刷条带14上的面块中的一些面块可以包含着色剂材料，诸如有色的(即，不透明的)染料或颜料，以用于在再转印膜20的(一个或多个)转印区域上执行彩色印刷。例如，在一个实施例中，着色剂材料面块的示例包括但不限于青色(cyan)、品红色(magenta)、黄色(yelloW)和黑色(black，CMYK)着色剂材料面块。面块中的一些面块也可以是用于改善附着的材料层，诸如底漆(primer，P)材料层、荧光(fluorescent，F)材料层、阻挡杂散附着的抑制剂(inhibitor，i)或剥除(peel off，PO)层以及其他层。荧光材料(如果使用的话)是大致透明的，以允许在印刷到再转印膜20上的荧光材料被转印到基材上时，观察可能结束于该荧光材料下方的印刷物。此外，面块中的一些面块可以包含不是CMYK着色剂材料的附加或特殊的着色剂材料。附加或特殊的着色剂材料的示例包括但不限于银色的着色剂材料和/或金色的着色剂材料。

印刷条带14可以包括人们可以希望印刷到再转印膜20上的可印刷材料的任何组合。例如，在一个非限制性实施例中，印刷条带14上的面块的顺序可以是如下这样的：青色面块50a；品红色面块50b；黄色面块50c；黑色面块50d；底漆材料面块、或荧光材料面块、或抑制剂/剥除面块50e，其中该顺序在印刷条带14的长度上重复。印刷条带14的许多其他面块顺序是可能的。

返回参考图1，再转印膜20由在再转印侧的膜供给装置22来供应，并且在再转印之后，剩余的膜20被卷绕到也在再转印侧的膜收起装置24上。再转印膜20被引导经过与印刷头18相对定位的压辊(platen roller)26，并且在图示示例中该压辊26可以朝向和远离印刷头18移动，以便在印刷到再转印膜20上的期间将该再转印膜20和印刷条带14压在印刷头18与压辊26之间。再转印膜20可以是具有(一个或多个)可转印材料层的任何再转印膜20，该可转印材料层可以从再转印膜20转印到基材上。

再转印膜的构造在本领域中是众所周知的。参考图7，再转印膜20包括载体层30和可转印材料层32。在使用中，在可转印材料层32的一部分上执行印刷。一旦印刷完成，可转印材料层32的包含印刷物的部分被转印到塑料卡片上。可转印材料层32可以是单层或者包括多层。例如，如图7所描绘的，层32可以包括层32a和层32b，层32a接收印刷物，层32b在层被转印到塑料卡片时形成保护层。可转印材料层32可以包括具有有用属性的其他层。

返回到图1，一旦印刷完成，再转印膜20的带有印刷物的区段前进到转印站28，在该转印站28处，包含印刷物的可转印材料层被转印到卡片36上。在该示例中，转印站28包括加热转印机构38(例如，转印辊)，该加热转印机构38可以朝向和远离定位在卡片行进或传送路径42的相对侧上的固定的压台(platen)40移动。加热转印机构38将再转印膜20的包含印刷物的部分压靠在被压台40支撑的卡片36上，其中该再转印膜20和卡片36被一起传送经过加热转印机构38，以便将再转印膜20的包含印刷物的(一个或更多个)可转印材料层转印到卡片36上。然后再转印膜20和卡片36被传送到剥离站44，在该剥离站44处，再转印膜20的(一个或更多个)可转印材料层从卡片36剥离，在卡片36上留下包含印刷物的可转印材料层。再转印膜20的剩余部分，减去被转印的材料层，然后被卷绕到膜收起装置24上。通过卡片传送机构(诸如，辊组46)沿着卡片行进路径42传送卡片36。

在一些实施例中，例如期望在卡片36的两个表面上印刷的情况下，可选的卡片重新定向机构48(或卡片翻转器48)可以在卡片行进路径38中位于剥离站44的下游。卡片重定向机构48可以在被印刷的可转印材料层已经被施加到卡片36的表面34之后接收该卡片36，并且将卡片36翻转过来(即，将卡片翻转180度)，使得相反的表面35现在面朝上。然后可以将卡片36传送回到转印站28的上游，以便将被印刷的图像再转印印刷到相反表面35。在不需要在相反表面35上印刷的实施例中，卡片重新定向机构48是不需要的并且可以被去除，或者卡片36可以被传送通过该卡片重新定向机构48而不翻转该卡片36。

在图5中图示出印刷之后的卡片36的示例。卡片36可以包括在表面34和/或表面35上的印刷物(参见图1)。印刷物可以包括图像52，诸如预期的持卡人的肖像图像。印刷物还可以包括图形，诸如卡片36的背景图像(未示出)。印刷物还可以包括文本数据，诸如字母、数字或其组合，诸如帐号、预期的持卡人的姓名和地址、有效日期、一个或多个条形码或其他机器可读要素、荧光元件等等。卡片36还可以包括集成电路芯片54和/或磁条56，该集成电路芯片54可以是接触式或非接触式的。

返回到图1，再转印膜20上的印刷按如下进行。随着压辊26被致动到远离印刷头18的缩回或非印刷位置，使用已知的对齐技术将印刷条带14和再转印膜20在印刷头18与压辊26之间彼此对齐。然后将压辊26朝向印刷头18致动到印刷位置，并且然后印刷条带14和再转印膜20在第一印刷道次中被一起前进经过印刷头18，以便印刷到再转印膜20上。在印刷期间，随着再转印膜20与印刷条带14一起前进，该压辊26随着再转印膜20旋转。压辊26被安装成围绕该压辊的纵向轴线自由地旋转。在第一印刷道次结束时，将压辊26驱动到非印刷位置，并且然后将再转印膜20倒回以使该再转印膜的待印刷的部分与印刷条带14的下一个面板对齐。然后将压辊26朝向印刷头18致动到印刷位置，并且然后使印刷条带14和再转印膜20在第二印刷道次中一起前进经过印刷头18，以便在再转印膜20上印刷。重复该过程直到印刷完成，此时该被完成的印刷物可以前进到转印站28以将该印刷物转印。

在每个印刷道次期间，随着再转印膜20与印刷条带14一起沿着例如图2A和图2B中的从右到左的箭头方向前进时，压辊26随着该再转印膜20旋转。为了便于图示说明每个元件，印刷条带14和再转印膜20被描绘成在该印刷条带14和再转印膜20之间有间隙。实际上，印刷条带14和再转印膜20将彼此紧密接触。在图2A和图2B所示的常规的再转印印刷机构中，由于压辊26的旋转，该压辊26的表面在每个印刷道次中位于不同的圆周位置。因此，再转印条带20在每个印刷道次中行进经过压辊26的不同部分。例如，参见图2A，将标记60指示在压辊26上。描绘该标记60是为了帮助解释本文所描述的概念；在使用中，标记60可能存在或者可能不存在。在第一印刷道次的开始时，标记60指示在图2A左侧所示的位置处，该位置可以被称为归位位置，并且在第一印刷道次的结束时，标记60可以由于压辊26的旋转而结束在所指示的位置处。在图2B所示的第二印刷道次中，在压辊26缩回到非印刷位置并且再转印膜20被重新卷绕以便重新定位该再转印膜20以用于第二印刷道次之后，该第二印刷道次开始时标记60位于所指示的位置，并且在第二印刷道次的结束时，由于压辊26的旋转，标记60可以位于右侧所示的位置处。附加的印刷道次是类似的。因为再转印条带20在每个印刷道次中行进经过压辊26的不同部分，因此压辊表面的任何变化将在再转印膜20上所得到的印刷物的不同位置处显现其本身。

相比之下，在本文所描述的再转印印刷机构10中，在每个印刷道次的结束时，压辊26自动地旋转回到归位或开始位置。压辊26返回到归位位置可以被称为归位。例如，参考图3A和图3B，在第一印刷道次的开始时，标记60指示在图3A中左侧所示的位置，在归位位置，并且在图3A中的右侧所指示的第一印刷道次的结束时，标记60可以由于压辊26的旋转而结束于所指示的位置处。然后该压辊26缩回到非印刷位置，并且重新卷绕该再转印膜20以便重新定位该再转印膜20以用于第二印刷道次。压辊26也自动地返回到归位位置，使得在图3B中所指示的第二印刷道次中，该第二印刷道次开始时压辊26返回到归位位置(由标记60示出)，并且在第二印刷道次的结束时，标记60可以由于压辊26的旋转而位于在右侧示出的位置处。附加的印刷道次是类似的。由于再转印条带20的被印刷的部分在每个印刷道次中都行进经过压辊26的相同部分，因此压辊表面的任何变化将在再转印膜20上所得到的印刷物的相同位置处显现其本身。

可以使用归位机构来实现压辊26的归位，该归位机构以能够操作的方式联接到(即，直接地或间接地附接到)压辊26。归位机构可以具有适合于在每个印刷道次之后自动地将压辊26返回到相同的归位位置的任何构造。在下面关于图4进一步描述的一个实施例中，归位机构可以使用磁性来使压辊26返回到归位位置。然而，也可以使用不利用磁性的其他归位机构。在一个实施例中，归位位置对于每个印刷作业可以是相同的，其中每个印刷作业包括多个印刷道次。在另一实施例中，归位位置可以在印刷作业之间变化，只要对于一次印刷作业内的每个印刷道次维持相同的归位位置即可。

参考图4，图示了与压辊26相关联的归位机构70的示例。在该示例中，归位机构70是直接地附接到压辊26的磁性归位机构。特别地，归位机构70包括磁体72，该磁体72附接到压辊26并能够随该压辊26旋转，例如位于压辊26的一端处。在图示示例中，磁体72的北极(N)和南极(S)可以如所示出地定位。归位机构70还包括至少一个磁体74，该至少一个磁体74在远离压辊26的位置处固定就位(即，不随压辊26旋转)，所处的位置使得能够与磁体72磁性地相互作用。例如，磁体74可以安装在其中安装有压辊26的卡片印刷机的底盘的固定部分上，例如在磁体72上方。磁体74被定向成使得该磁体74的南极(S)朝向磁体72定向。通过磁体72、74的这种构造和方向，由于磁体72、74的北极(N)与南极(S)之间的磁引力以及该磁体72、74的相同极之间的磁斥力，压辊26在每个印刷道次的结束时自动地返回到相同的归位位置。如本文所使用的，归位位置被认为是距标称归位位置±5度。

继续参考图4，在另一实施例中，固定位置的第二磁体76可以与磁体74在直径方向上相对设置。附加于磁体74或代替磁体74，可以使用第二磁体76。在又一实施例中，代替磁体74、76，固定位置的磁体78可以固定在面向压辊26的轴向端和磁体72的位置，以使压辊26自动地返回到归位位置。在又一实施例中，代替磁体74、76、78，可以使用固定位置的电磁体80来与磁体72相互作用以将压辊26自动地返回到归位位置。

可以使用磁体和电磁体的许多其他组合、取向、位置、构造等，只要压辊26可以在每个印刷道次之后磁性地返回到归位位置即可。此外，归位机构70不限于使用磁性以使压辊26返回到归位位置。可以使用其他机构，诸如使用弹簧或其他弹性偏压装置的弹性偏压机构。另外，具有驱动马达的驱动机构可以连接到压辊26以驱动该压辊26到归位位置。

本申请中所公开的示例在所有方面都被认为是说明性的而不是限制性的。由所附权利要求而不是由前述描述来指示本发明的范围；并且在权利要求的等同物的含义和范围内的所有变化都旨在被涵盖在其中。

Claims (15)

1.一种塑料卡片再转印印刷机构，包括：

印刷站，所述印刷站包括热印刷头和与所述热印刷头相对的压辊，所述压辊能够在印刷位置与非印刷位置之间朝向和远离所述热印刷头移动，并且所述压辊在一个印刷道次期间能够从归位位置周向地旋转；

在所述热印刷头与所述压辊之间的印刷条带；

在所述印刷条带与所述压辊之间的再转印膜；

归位机构，所述归位机构以能够操作的方式联接到所述压辊，所述归位机构被配置成在印刷道次结束时周向地旋转所述压辊并且使所述压辊自动地返回到所述归位位置；

转印站，在所述印刷站处被印刷在所述再转印膜上的印刷物在所述转印站处能够被转印到塑料卡片上。

2.根据权利要求1所述的塑料卡片再转印印刷机构，其中，所述归位机构被配置成使用磁吸引或排斥力来操作。

3.根据权利要求1所述的塑料卡片再转印印刷机构，其中，所述归位机构包括第一磁体，所述第一磁体附接到所述压辊并且能够随所述压辊旋转。

4.根据权利要求3所述的塑料卡片再转印印刷机构，其中，所述归位机构还包括第二磁体，所述第二磁体与所述压辊相邻地固定就位，由此所述第二磁体不随所述压辊旋转，其中所述第二磁体被定位成与所述第一磁体磁性地相互作用。

5.根据权利要求1所述的塑料卡片再转印印刷机构，其中，所述印刷条带为多色印刷条带。

6.根据权利要求5所述的塑料卡片再转印印刷机构，其中，所述多色印刷条带包括多个青色面块、品红色面块、黄色面块和黑色面块。

7.根据权利要求6所述的塑料卡片再转印印刷机构，其中，所述多色印刷条带还包括多个覆盖物面块和/或多个面层面块。

8.根据权利要求1所述的塑料卡片再转印印刷机构，其中，所述归位位置距标称归位位置±5度。

9.一种在再转印印刷机中在塑料卡片上进行再转印印刷的方法，所述再转印印刷机具有：印刷站，所述印刷站包括热印刷头和与所述热印刷头相对的压辊，所述压辊能够在印刷位置与非印刷位置之间朝向和远离所述热印刷头移动，并且所述压辊在一个印刷道次期间能够从归位位置周向地旋转；在所述热印刷头与所述压辊之间的印刷条带；在所述印刷条带与所述压辊之间的再转印膜；和转印站，在所述印刷站处被印刷在所述再转印膜上的印刷物在所述转印站处能够被转印到所述塑料卡片上，所述方法包括：

在所述印刷站中的第一印刷道次中，在所述压辊处于所述归位位置处的情况下开始在所述再转印膜的一部分上印刷，并且在所述压辊从所述归位位置周向地移位的情况下结束在所述再转印膜的所述部分上印刷；

然后，周向地旋转所述压辊以使所述压辊返回到所述归位位置；

然后，在所述印刷站中的第二印刷道次中，在所述压辊处于所述归位位置处的情况下开始在所述再转印膜的所述部分上印刷，并且在所述压辊从所述归位位置周向地移位的情况下结束在所述再转印膜的所述部分上印刷。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，周向地旋转所述压辊以使所述压辊返回到所述归位位置包括：使用磁吸引或排斥力以使所述压辊周向地旋转到所述归位位置。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，周向地旋转所述压辊以使所述压辊返回到所述归位位置包括：使用附接到所述压辊并且能够随所述压辊旋转的第一磁体以使所述压辊周向地旋转到所述归位位置。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，周向地旋转所述压辊以使所述压辊返回到所述归位位置包括：使用与所述压辊相邻地固定就位的第二磁体，使得当所述压辊周向地旋转到所述归位位置时所述第二磁体不随所述压辊旋转，其中所述第二磁体与所述第一磁体磁性地相互作用。

13.根据权利要求9所述的方法，包括：

在所述第一印刷道次中，在所述再转印膜的所述部分上印刷第一颜色：

在所述第二印刷道次中，在所述再转印膜的所述部分上印刷第二颜色，其中所述第二颜色不同于所述第一颜色。

14.根据权利要求13所述的方法，在所述第二印刷道次之后，周向地旋转所述压辊以使所述压辊返回到所述归位位置；

以及在第三印刷道次中，在所述压辊处于所述归位位置处的情况下开始在所述再转印膜的所述部分上印刷，并且在所述压辊从所述归位位置周向地移位的情况下结束在所述再转印膜的所述部分上印刷，所述第三印刷道次在所述再转印膜的所述部分上印刷面层或覆盖物。

15.根据权利要求9所述的方法，还包括将所述再转印膜的包含所述印刷物的部分前进到所述转印站，并且将所述部分转印到所述塑料卡片上。