具有索引开口的片材材料和制作及使用方法

申请号 CN200680009692.X 申请日 2006-01-13 公开(公告)号 CN101522407A 公开(公告)日 2009-09-02
申请人 咨询卡有限公司; 发明人 A·J·鲍尔森; D·J·阿尔维格; M·D·皮卡那;
摘要 一种具有索引开口的片材材料,用于卡片 打印机 。所述片材材料包括基 片层 和与索引开口交替的记录元件。所述记录元件可以是,例如,卡片大小的覆膜材料贴片或者全息图。所述索引开口用于实现记录元件与卡片的正确对齐。
权利要求

1、一种用于卡片加工的片材材料,包括:
基片材料带,具有长度和第一和第二边缘;
多个索引开口,沿所述长度间隔设置形成在基片材料上;和
多个记录元件,沿所述长度间隔设置在基片材料上。
2、根据权利要求1所述的片材材料,其中所述索引开口和记录元件以交替顺序重 复。
3、根据权利要求1所述的片材材料,其中每个记录元件的设置和大小适用于卡片 表面。
4、根据权利要求1所述的片材材料,其中至少有一个索引开口与每个记录元件相 关联。
5、根据权利要求1所述的片材材料,其中所述索引开口形成在基片材料的第一和 第二边缘之间。
6、根据权利要求1所述的片材材料,其中所述索引开口大体是矩形形状。
7、根据权利要求1所述的片材材料,其中所述记录元件包括覆膜贴片,它被设置 并大小适合基本上覆盖卡片的整个表面。
8、一种用于卡片覆膜机构的片材材料,包括:
卷绕在轴芯上的基片材料带,所述带具有长度和第一和第二边缘;
多个索引开口,沿所述长度间隔设置形成在基片材料上;和
多个覆膜贴片,沿所述长度间隔设置在基片材料上,其中至少有一个索引开 口与每个覆膜贴片相关联,并且每个覆膜贴片被设置并大小适合用于覆膜至卡片 表面。
9、根据权利要求8所述的片材材料,其中所述索引开口和覆膜贴片以交替顺序重 复。
10、根据权利要求8所述的片材材料,其中有一个索引开口与每个覆膜贴片相关联。
11、根据权利要求8所述的片材材料,其中所述索引开口形成在基片材料的第一和 第二边缘之间。
12、根据权利要求8所述的片材材料,其中所述索引开口大体是矩形形状。
13、根据权利要求8所述的片材材料,其中所述覆膜贴片被设置并大小适合基本上 覆盖整个卡片表面。
14、一种制造用于卡片加工的片材材料的方法,包括:
将覆膜材料粘附至基片材料;
梯形切割所述覆膜材料,而不切割所述基片材料;
除去梯形切割覆膜材料,在基片材料上留下多个覆膜贴片;和
形成通过覆膜材料的索引开口,以使索引开口与所得到的覆膜贴片间隔。
15、根据权利要求14所述的方法,还包括将覆膜材料和基片材料切成至少一个条 带。
16、根据权利要求14所述的方法,其中所述梯形切割和形成索引开口由相同的工 具完成。
17、根据权利要求14所述的方法,其中所述覆膜材料是梯形切割,以使每个覆膜 贴片被设置并大小适合用于覆膜至卡片表面。
18、根据权利要求14所述的方法,其中形成索引开口,使得索引开口形成在基片 材料的第一和第二边缘之间。
19、一种在用于加工卡片的卡片处理器中使用片材材料的方法,包括:
将具有索引开口的片材材料装入卡片处理器;
将来自光源的光投射到所述片材材料;
接收所述投射的光;
由接收到的光强度检测在所述片材材料中索引开口的存在;和
当探测到索引开口时,向控制系统提供信号
20、根据权利要求19所述的方法,其中来自所述光源的光朝向所述片材材料的一 个表面投射,所述光被从所述片材材料反射,并且在所述片材材料的相同面上被 接收。
21、根据权利要求19所述的方法,其中来自所述光源的光朝向所述片材材料的一 个表面投射,所述光被片材材料至少部分吸收,并在片材材料的相反面被接收。

说明书全文

技术领域

[0001]本发明主要涉及用于印刷和制作卡片的片材材料。更具体地讲,本发 明涉及具有记录元件(registered elements)的片材材料,用于覆盖或保护卡片,向卡 片印制信息,或者向卡片添加特征,例如全息图。

背景技术

[0002]卡片使用在许多用途中,例如身份证、安全卡、员工卡、执照、信用 卡,和会员卡。这些卡片经常由个人随身携带,因而它们必须持久耐用,抗断裂, 并抗磨损。另外,这些卡片通常含有个人或唯一的信息或图像印制或记录在卡片 上,必须不随时间而受侵蚀。卡片打印机用于执行许多卡片处理步骤中的任何一 步,包括例如在卡片上印制唯一或定制的信息,和给卡片提供保护层等步骤。卡 片打印机可以是单独的设备,或者可以包括多个独立模一起操作。卡片打印机 还可以被称作卡片处理器。
[0003]卡片打印机在处理卡片的过程中可以使用许多类型片材材料的任意一 种。这些不同的卡片处理片材材料通常以薄的挠性材料带卷绕成卷的形式提供, 并通常具有远长于其宽度的长度。某些卡片处理片材材料可具有记录元件。记录 元件是必须相对于卡片精确定位的特征或部分。
[0004]例如,可以希望通过覆膜保护卡片的表面。对卡片覆膜的一种方式是通 过在卡片表面上敷加一片覆膜材料。通常向卡片打印机提供覆膜材料,在其上具 有多个间隔覆膜片的基片材料的片材上,其中每个覆膜片被预切成尺寸略小于要 覆膜的卡片。为了使覆膜片适当应用,必须在卡片打印机中记录卡片和贴片元件, 以便在将覆膜片应用到卡片之前,它们准确对齐。贴片的大小允许贴片相对卡片 的定位有稍微偏差,以便贴片覆盖卡片表面而没有贴片延伸过任何的卡片边缘。 不过,希望尽可能多地对卡片表面进行覆膜。覆膜片对卡片的记录不准确,可能 减少被覆膜的卡片表面量。
[0005]另外,卡片可能含有用于验证卡片真实性和使伪造卡片更困难的全息 图。全息图可以通过从片材材料的基片传递全息图来适用到卡片上。可能需要记 录全息图相对于卡片的位置,以便全息图精确定位在卡片上的希望位置。如果全 息图不是精确定位,它可能,例如,遮掩卡片上的其他信息。
[0006]类似地,卡片打印机可用于在印制卡片后,向卡片提供记录的面层。所 述面层保护卡片的表面。面层片材可以包含图像或特征,例如需要精确定位于卡 片上的全息图。
[0007]另外,卡片打印机可使用墨带,用于将信息印制到卡片上。墨带可构成 一层基片材料,具有不同颜色的交替墨片,以允许从单个色带将全色图像印制到 卡片上。可能需要记录墨片相对于卡片的位置,以允许精确的彩色打印。
[0008]为了提供记录的片材材料相对于卡片的正确定位,片材材料通常在片材 上使用印制的索引标记(index mark)。索引标记通过适当的感测机构感测,并且一 旦感测到标记,片材前进一定距离,从而将片材材料安置在相对于卡片的适当位 置。美国专利第6,263,796披露了在片材材料上使用印制索引标记的例子。
[0009]使用印制索引标记已被证实一般是足够的,进一步改进片材材料的定位 是希望的。

发明内容

[0010]本发明涉及用于加工基片的记录的片材材料,和使用记录的片材材料加 工卡片的方法。所述基片优选是塑料卡片,例如身份证、安全卡、员工卡、驾驶 执照、信用卡、会员卡等。片材材料是用于加工卡片的任何记录的片材材料,例 如含有覆膜片或全息图的片材。
[0011]所述片材材料被设置以使片材材料能够相对于卡片或其他要加工的产 品准确定位。优选地,片材材料具有索引开口(index opening),用于提供片材材料 相对于卡片的适当定位。
[0012]在本发明的一个方面,所述片材材料包括基片材料带,具有多个索引开 口沿其长度间隔设置形成在基片材料上。多个记录元件,例如覆膜片,沿其长度 间隔设置地安置在基片材料上。基片材料带可以卷绕在轴芯上,作为材料储备部 分。
[0013]使用片材材料的方法包括将光导向片材材料的发光源,和检测来自片材 材料光的反射的光传感器。发光源和光传感器如此设置,使得可以确定检索开口 的存在,并且对应的信号可被传达至卡片打印机的控制系统。
[0014]制造片材材料的方法包括将覆膜材料粘附至基片材料,梯形切割覆膜材 料而不切割基片材料,移去梯形切割的覆膜材料从而在基片材料上留下多个覆膜 片,和对覆膜材料穿孔形成索引开口,以便索引开口与覆膜片间隔。附图说明
[0015]图1是具有索引开口用于将贴片覆膜到卡片上的卡片加工片材材料的优 选实施例的俯视图。
[0016]图2是使用图1所示片材材料的覆膜机构的部分的示意图。
[0017]图3示出具有多个索引开口的片材材料。
[0018]图4A-B示出形成片材材料的步骤。
[0019]图5示出感测机构,用于感测索引开口在片材材料上的位置。

具体实施方式

[0020]本发明涉及记录的片材材料,用于加工基片,例如卡片,使用记录的片 材材料加工基片的方法,和制造记录的片材材料用于加工基片的方法。所述片材 材料被设置使得基片(即卡片)能够相对于片材材料正确定位。所述片材材料可 用于卡片加工机,如披露于名称为“桌面卡片加工机(Desktop Card Processor)” 的美国专利申请代理人卷号为02968.0262US01,申请日为2005年2月4日。
[0021]本文所描述的基片是塑料卡片,例如身份证、安全卡、员工卡、驾驶执 照、信用卡、会员卡等。不过,本发明也可使用其它基片。
[0022]所述片材材料是任何长的、薄的材料,它用于加工基片,包括卡片期间, 并且它必须相对于基片正确定位。例如,片材材料可包括覆膜材料,全息图,面 层或墨带。
[0023]现参见附图。图1示出根据本发明优选实施例的片材材料20的部分,用 于卡片处理机。具体地将,图1表示用于将贴片层叠至卡片的片材材料。片材材料 20包括基片材料带22,具有第一和第二边缘23a,23b。如图2所示,片材材料20通 常以供应卷36上的一段材料提供,片材材料20卷绕在供应轴芯37上。
[0024]片材材料20包括多个覆膜片24,沿其长度间隔设置在基片22上,和多个 索引开口26,沿其长度间隔设置形成于基片22上。卡片打印机如此设置,使得片 材材料20沿图1中箭头所示方向移动。这样,覆膜片24可被认为具有前缘32和后缘 33。类似地,索引开口26具有前缘30和后缘28。如图1所示,索引开口26和覆膜片 24以交替顺序重复,在片材材料20的预期移动方向,索引开口26形成于相关覆膜 片24的下游。另外,在片材材料20的预期移动方向,索引开口26可以形成在相关 覆膜片24的上游。
[0025]覆膜片24的配置和大小在层叠到卡片表面时,可覆盖大体整个卡片表 面。例如,如果卡片是标准的ID-1卡片,具有约3.370英寸的长度,和约2.125英寸 的高度,每个贴片略小于3.370英寸乘以2.125英寸。每个贴片24的尺寸略小于卡片 表面的尺寸,以解决卡片和贴片定位的微小不准确。
[0026]用于形成贴片24的材料应当抗磨损,并且还应当足够透明,以允许通过 视觉或电子装置读取呈现在卡片上的下面信息。一种贴片24适合材料的例子是聚 对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
[0027]至少有一个索引开口26与每个记录元件,例如覆膜贴片24相联。索引开 口26由感测机构感测,如下所述,是实现将贴片和卡片对齐的过程的部分。在所 示的实施例中,索引开口26设置在连续贴片24之间和基片22的边缘23a和23b之间的 大约中间位置。不过,索引开口可以设置在基片22上的其它位置。
[0028]图1所示的索引开口26一般是切割通过基片22的矩形孔。前缘30和后缘 28优选是直的,并且平行于每个覆膜贴片24的前缘32。不过,可以使用具有其它 形状的索引开口26。索引开口26的适当尺寸是约1/4英寸宽(从前缘30到后缘28), 和约3/8英寸高。不过,可以使用具有其它尺寸的索引开口26。
[0029]基片22由至少部分可反射的材料形成,以便入射到基片22表面的至少部 分光被反射。另外,基片22可以由至少部分不透光的材料形成,以便入射到基片 22表面的至少部分光不透射通过基片22。合适的基片材料的一个例子是聚对苯二 甲酸乙二醇酯(PET)。基片22在侧边缘23a和23b之间测量优选为约2+5/8英寸宽, 和约1.5密(约0.0015英寸)厚。基片22还可在一个表面含有粘合剂,以助于将 覆膜贴片24固定至基片22。
[0030]图2示意性地示出如何在覆膜机构40中使用片材材料20。覆膜机构40可 构成卡片打印机或其它卡片加工设备的一个部分,所述其它卡片加工设备在覆膜 卡片之前执行在卡片上的打印操作。另外,覆膜机构可以与卡片打印机或其它卡 片加工设备分离。
[0031]覆膜机构40包括一对辊42a和42b,绕其中心轴旋转。优选地,辊42b通 过适当连接至DC步进达(图中未示出)被旋转驱动。也可使用侍服电动机。辊 42a通过摩擦接合辊42b或片材材料20或两者,以与辊42b相同的速度沿相反方向被 驱动。优选地,辊42a是热的,而辊42b是不热的,并且进一步安装辊42a,以便使 其在第一位置和第二位置之间可移动朝向和远离辊42b,其中在所述第一位置,辊 42a被设置邻近辊42b(如图2虚线所示),在所述第二位置,辊42a与辊42b间隔(如 图2实线所示)。辊42a优选通过齿轮马达(图中未示出)被驱动至第一位置。在辊 42a的第一位置,辊42a、42b之间形成有辊隙,使片材材料20和要覆膜的卡片44通 过所述辊隙,加热的辊42a将贴片24压制在片材材料20上,与卡片44的一面相接触, 而辊42b压抵卡片的另一面。
[0032]片材材料20由供应卷36提供,并且由惰辊64a、64b、64c引导通过覆膜 机构。主导轴辊62由步进马达(图中未示出)驱动,以使片材材料20前进通过覆 膜机构。惰辊66通过摩擦接合主导轴辊62或片材材料20或两者被驱动。消耗的片 材材料20被绕紧在拉紧辊46上。拉紧辊46通过适当连接至步进马达(图中未示出) 沿图2的箭头方向转动,从而将消耗的片材材料20卷绕到拉紧辊46上。步进马达通 过滑动离合器连接至拉紧辊46,以使得拉紧辊保持片材材料20的张,而不会拉 动片材材料20通过由主导轴辊62和惰辊66形成的辊隙。
[0033]另外,一对主动辊48a、48b设置在辊42a、42b的上游,使卡片44在主动 辊48a和48b之间延伸,以便辊48a接合卡片的一面,而辊48b接合卡片的另一面。辊 48a和48b以相同速度沿相反方向转动。辊48a、48b通过合适的传动机构连接到辊42b (图中未示出)被驱动。另外,辊48a、48b可以通过合适的皮带连接到辊42b被驱 动。辊48a、48b用于驱动卡片44进入辊42a、42b的辊隙。
[0034]记录光电池50安装在主动辊48a、48b的上游,以检测卡片44的存在,从 而向覆膜机构40的控制系统提供输入。
[0035]另外,提供了索引开口感测机构52,以感测片材材料20上的每个索引开 口26,从而向覆膜机构40的控制系统提供另一输入。感测机构52优选被设置以感 测每个索引开口的存在,并从而向控制系统提供关于贴片24位置的输入。
[0036]参见图5,感测机构52包括发光源54,设置在靠近片材材料20的位置, 它向片材材料20发射红外光,和光传感器56,例如反射光电池,它接收来自发光 源的光。光源54和传感器56如此设置,使得来自光源54的光从基片材料反射并传 播到传感器56。只要基片材料接近光源54,传感器56会记录来自基片的反射光。 不过,当索引开口接近光源54时,光会透过索引开口,而不是反射到传感器56。 当存在索引开口时,由传感器56接收到的光强度的差异,确定了索引开口26的存 在。
[0037]另外,发光源54可被设置在片材材料20的一面,而光传感器56可被设置 在片材材料的另一面。在该实施例中,光源54和传感器56如此设置,使得来自光 源54的光可以透过片材材料20并到达传感器56。该实施例要求基片材料至少部分 不透光。只要基片材料在光源54和传感器56之间,因为基片的不透明性,到达光 传感器56的光量会小于从发光源54发出的光量。不过,当索引开口在光源和传感 器之间时,光相对不受阻碍地透过索引开口到达传感器。当索引开口存在时,由 传感器56接收到的光强度的差异,确定了索引开口的存在。
[0038]操作中,感测机构52寻找片材材料20上的索引开口26。当感测到索引开 口,一个信号传至覆膜机构40的控制系统。控制系统然后操纵主动辊48a、48b,主 导轴辊62,和拉紧辊46,以使贴片24的前缘位于主动辊48a、48b之间的最佳位置。 控制系统然后使卡片44前进,以便前缘也位于主动辊48a、48b之间的最佳位置。然 后辊42a被驱动朝向辊42b,并且使用已知技术将贴片层街在卡片上。实现卡片和覆 膜片之间记录的进一步细节披露于美国专利6,263,796,该文献的完整内容在此被 结合入本文。
[0039]图3示出了可选使用的多个索引开口34。这些多个索引开口34可以在片 材材料上具有任何方向,例如与片材材料的长度方向一致或横截片材材料的长度。 根据这些多个索引开口34的方向,感测机构52然后可被调节以运行正常。另外, 可以只在片材材料20的端部或接近端部处提供多个索引开口。这样,感测机构52 可以感测索引开口34的连续性,以识别要接近片材材料20的端部。另外,可以通 过感测片材材料的端部是否已离开供应轴心37,而不使用多个索引开口34,来确 定片材材料20的端部。
[0040]参见图4A-4B,片材材料20通过将一片基片材料和一片覆膜材料粘合在 一起形成覆膜片材进行制造。覆膜片材的宽度优选是带60宽度的若干倍(例如4或 5),以使得多个片材材料20能同时生产。另外,覆膜片材可以是与片材材料20宽 度相同的条带。覆膜片材然后优选用单个冲切工具切割,以形成带60的边缘23a、 23b和索引开口26,并且覆膜片材还被用相同的冲切工具进行梯形切割,通过只切 割穿透覆膜材料而不穿透基片材料,形成覆膜贴片24的形状。另外,可以使用多 个冲切工具来形成这些特征。贴片外部的梯形切割覆膜材料然后被从基片材料拉 出处理,留下具有如图4B所示多个覆膜片的基片材料的连续带。
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