專利名稱：用于標(biāo)識卡的制造的折射表覆層技術(shù)的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及標(biāo)識卡打印機(jī)。更加具體來說，本發(fā)明涉及通過在標(biāo)識卡上的折射圖案形成圖像的方法。
標(biāo)識卡打印機(jī)通常利用熱轉(zhuǎn)移技術(shù)在硬表面的聚酯夾層、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、或者聚氯乙烯上打印標(biāo)識卡。當(dāng)前的色帶技術(shù)要求用黃、品紅、青、黑(YMCKO)格式的染料升華和/或樹脂板格來打印。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(biāo)識卡的保護(hù)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(biāo)識卡提供近一步的保護(hù)。這些表覆層更厚并且更耐用。
全息圖像或者其它光學(xué)可變圖像可以置于該分離的表覆層上，使得該卡不容易被偽造。這些技術(shù)需要一個附加步驟，即與打印處理相分離的把表覆層疊加到卡上的步驟。把全息圖像置于表覆層上所需的當(dāng)前技術(shù)是不可靠的，使得制造過程延長并且通常不能牢固地疊加到標(biāo)識卡上。許多公司希望表覆層上的全息圖能夠特別位于該標(biāo)識卡上的精確位置上。但是，該技術(shù)不是容易實現(xiàn)的，從而導(dǎo)致大量廢品。如果標(biāo)識卡的用戶依靠該全息圖作為在標(biāo)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(fā)出熒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，增加了制造難度，并且使得制備時間延長。
發(fā)明概要一種用于打印標(biāo)識卡的方法和裝置，包括在標(biāo)識卡的表面上打印圖像，在表識卡的表面上淀積第一表層以及在第一表層上產(chǎn)生凸脊。在第一表層中的凸脊在標(biāo)識卡上產(chǎn)生可見圖案。
圖2為標(biāo)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(biāo)識卡的頂視圖。
圖4B為圖4A的標(biāo)識卡的側(cè)截面視圖。
圖4C為包括第二表覆層的圖4A的標(biāo)識卡的側(cè)截面視圖。
圖4D為示出包含利用根據(jù)本發(fā)明的表覆層形成的圖案的標(biāo)識卡的截面視圖。
圖4E為示出在淀積第二外表覆層之后圖4D的標(biāo)識卡的側(cè)截面視圖。
圖5為示出標(biāo)識卡和色帶通過本發(fā)明的打印機(jī)的路徑的截面視圖。
圖6、為示出根據(jù)本發(fā)明的一個方面的載有安全特征的色帶的頂視圖。
優(yōu)選實施例的具體描述本發(fā)明包括通過利用表層作為可打印表面在標(biāo)識卡上打印透明層或者在YMCK合成打印機(jī)層上的層面的工藝。這些表層板格(OP)是在染料升華打印中己知的。它們一般都用于防止升華到基片上的染料被紫外線分解。由于OP具有阻擋紫外線的成分，這使得OP層在紫外光中發(fā)出熒光，當(dāng)在該OP層上打印的圖案在紫外光照射之下，整個所打印圖案(標(biāo)志、手寫或其它計算機(jī)產(chǎn)生的設(shè)計圖案)將發(fā)出熒光。不同的OP層具有不同的構(gòu)成成份，用于紫外光防護(hù)。具有OP層的色帶可以從日本東京的大日本印刷公司得到，其具有從明亮的熒光劑到吸收劑范圍內(nèi)的特征。組合一個以上的OP層可以導(dǎo)致該熒光打印在密度和色度上發(fā)生變化。
如果OP層用于打印圖像而不作為一個完整的薄片覆蓋在標(biāo)識卡上，則不被該圖像所覆蓋的升華染料將不被保護(hù)而防止紫外光分解。由于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(dá)州的Eden Prairie的法格(FARGO)電子公司所銷售)。
如果OP層打印在染料或樹脂上，則它不會升華到卡中而是位于卡的表面。當(dāng)?shù)诙砀矊硬牧蠈訅涸诖蛴∮贠P層上的圖像的上面，則位于第二表覆層下方的由OP層的打印圖像產(chǎn)生一系列具有折射角的凸脊。通過以高頻調(diào)制所打印圖案，該工藝可以產(chǎn)生類似于衍射光柵的效果，其中銳角嵌入到反射層中，以產(chǎn)生更大折射角的折射光。在一種形式中，該工藝產(chǎn)生折射光線的打印邊緣，當(dāng)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(dǎo)致能夠看到清晰的打印圖像。
當(dāng)使用更多的所打印OP層時，則一個OP層可以用于保護(hù)YMCK染料的打印，其它OP層可以用于安全成像。通過把多個OP層置于卡上，特別是當(dāng)OP層具有不同的折射特性或者不同的紫外光吸收或熒光特性時，可以得出其它安全特征。
在第二步驟中層壓到標(biāo)識卡上的表覆層可以由標(biāo)識卡打印機(jī)的層壓打印頭產(chǎn)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(dāng)該卡被從水平板格上除去并且相應(yīng)的反射光時，產(chǎn)生圖像狀的衍射光柵。
預(yù)先嵌入到表覆層中的衍射光柵型圖案可以通過打印OP層并且利用第二表覆層來模擬，這樣將減小成本、制造時間以及使得圖像精確定位。另外，如果所打印表覆層用打印或特定的表覆層制造方法來調(diào)整，則可以產(chǎn)生更多的反射邊緣以增強(qiáng)該安全圖像。
標(biāo)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(jù)所需的規(guī)格可以由不同墨水板格所構(gòu)成。因此，在圖1中的色帶可以去掉黑色樹脂板格，因此變?yōu)椤癥MCO”色帶，或者可以去掉表覆層，因此變?yōu)椤癥MCK”色帶。能夠以全色打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打印機(jī)中的圓卷軸(6)上。該色帶位于打印頭與空白標(biāo)識卡之間。然后，打印機(jī)從連接到該打印機(jī)的計算機(jī)接收關(guān)于數(shù)字圖像的指令，以及用于加熱打印頭以把該圖像打印到標(biāo)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(shè)計為當(dāng)來自打印頭的熱量施加到整到表覆層材料上時它將完全覆蓋標(biāo)識卡。表覆層具有覆蓋在疊層的暴露側(cè)面(當(dāng)運(yùn)行通過打印過程時其面向下)上的疊層材料。當(dāng)施加熱量時，涂層材料與疊層材料以及標(biāo)識卡結(jié)合在一起。
圖5示出層壓的過程。色帶卷軸(2)被安裝到卷軸支架(12)上，并且色帶(13)被拉出通過打印頭安裝組件(14)，并且夾在打印頭(15)和標(biāo)識卡(7)之間，由壓帶輪(16)緊緊地壓住。所用的色帶被回繞在卷取輥(未示出)上。標(biāo)識卡被一系列壓帶輪(17)從輸入進(jìn)料口(未示出)輸送到打印機(jī)。標(biāo)識卡(7)與色帶板格一同運(yùn)動，然后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打印。因此該卡根據(jù)其位置和色帶板格的位置而前后移動。壓帶輪能夠雙向運(yùn)動，而打印頭和打印頭機(jī)構(gòu)保持靜止。一旦打印和層壓完成之后，標(biāo)識卡被一系列壓帶輪(18)從打印頭區(qū)域移開。
在圖4A至4D中，可以看出結(jié)合的結(jié)果。標(biāo)識卡(7)被打印，并且表覆層(9)施加在該標(biāo)識卡的整個表面上。圖4B為所結(jié)合的標(biāo)識卡(7)的截面視圖。表覆層(9)覆蓋標(biāo)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打印在卡上的圖像能夠完全可見。染料升華(10)被升華到卡上，保持低于標(biāo)識卡(11)的表面，使得該表面在施加表層時仍然平整。當(dāng)施加表層時，卡的厚度增加。位于表面上的樹脂墨水也產(chǎn)生凸脊。
表層可以在分離的工作臺上用其它疊層來補(bǔ)充。例如CheetahⅡ或者Pro-L(可以從美國明尼蘇達(dá)州的Eden Prairie的法格電子公司獲得)這樣的標(biāo)識卡打印機(jī)包括用于表覆層的第二層壓工作臺，該表覆層地在打印工作臺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。這些表覆層適合于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(jié)果。標(biāo)識卡(7)具有變?yōu)榭ǖ囊徊糠值纳A染料或者樹脂(10)。該表覆層(9)整片覆蓋整個卡，并且更厚的表覆層(19)層壓在第一表覆層的上方，以產(chǎn)生夾層效果。
在圖6中，表層板格(9)被打印(20)，而不是作為整片覆蓋。所打印圖像可以是任何在計算機(jī)上產(chǎn)生的圖形圖像。圖4D示出具有作為透明的打印層而不是作為未斷開的薄片的被打印表層(20)的卡(7)的截面視圖。當(dāng)在圖4E中施加較厚的表層(19)時，具有在較厚表覆層片上產(chǎn)生凸脊的效果，而不是如果圖4C中所示的光滑表面。當(dāng)產(chǎn)生這些凸脊時，當(dāng)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(chǎn)生虛像。
在一些情況中，由于表覆層的成本和用于疊壓該卡的打印機(jī)的價格，使得表覆層的應(yīng)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(xiàn)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(chǎn)生的凸脊被反轉(zhuǎn)，使得盡管圖像是在沒有打印的表層區(qū)域上，人眼仍然能夠看到圖像。由于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(yīng)用將覆蓋并填充在不打印區(qū)域中。由于不打印區(qū)域沒有防止紫外線的保護(hù)層，由于升華染料墨水將在紫外光下褪色，因此隨著時間的延續(xù)將出現(xiàn)該圖像(即未打印區(qū)域)。
盡管本發(fā)明已經(jīng)參照優(yōu)選實施例進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域內(nèi)的專業(yè)技術(shù)人員將認(rèn)識到可以在形式和細(xì)節(jié)上作出改變而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。例如，當(dāng)實現(xiàn)本發(fā)明時，可以采用其它類型的表覆層、疊壓技術(shù)或者用于在表覆層中產(chǎn)生凸脊的技術(shù)。簡而言之，所公開的是優(yōu)選的實施例。但是，當(dāng)理解本發(fā)明的步驟和部件時，本發(fā)明不限于任何特定的實施例。
權(quán)利要求
1．一種用于打印標(biāo)識卡的方法，其中包括在標(biāo)識卡的表面上打印圖像；把第一表層淀積到該標(biāo)識卡的表面上；在第一表層上產(chǎn)生凸脊；以及把第二表覆層淀積在第一表層上，該第二表覆層具有由在第一表層中的凸脊所產(chǎn)生的凸脊；其中，該凸脊在標(biāo)識卡上產(chǎn)生可見的圖案。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中包括在第一表層上淀積第二表覆層，該第二表覆層具有由在第一表層中的凸脊所產(chǎn)生的凸脊。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該可見圖案是由光的折射所產(chǎn)生的。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該可見圖案是由光的反射所產(chǎn)生的。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該可見圖案是由光的折射和反射所產(chǎn)生的。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在第一表層中的凸脊是由淀積第一表層的步驟所產(chǎn)生的。
7．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在第一表層中的凸脊是通過刻劃第一表層而產(chǎn)生的。
8．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，打印步驟是在淀積第一表層的步驟之前執(zhí)行的。
9．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，打印步驟是在淀積第一表層的步驟之后執(zhí)行的。
10．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，打印步驟包括染料升華打印步驟。
11．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，淀積第一表層的步驟包括把層壓板格從色帶轉(zhuǎn)印到標(biāo)識卡的表面上的步驟。
12．根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，該色帶包括YMCKO色帶。
13．根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，該色帶包括YMCO色帶。
14．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一表層吸收紫外輻射，從而當(dāng)標(biāo)識卡暴露在紫外輻射之下時可以看見該圖案。
15．根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一表層在紫外輻射下發(fā)出熒光，從而當(dāng)標(biāo)識卡暴露在紫外輻射之下時可以看見該圖案。
16．一種采用權(quán)利要求1所述的方法的標(biāo)識卡打印機(jī)。
全文摘要
一種用于打印標(biāo)識卡(7)的方法,包括:在標(biāo)識卡(7)的表面上打印圖像,以及把第一表層(20)淀積到該標(biāo)識卡(7)的表面上。在第一表層(20)上產(chǎn)生凸脊。把第二表覆層(19)淀積在第一表層(20)上。該第二表覆層(19)具有由在第一表層(20)中的凸脊所產(chǎn)生的凸脊,使得該凸脊在標(biāo)識卡(7)上產(chǎn)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(yōu)先權(quán)日1998年4月24日
發(fā)明者馬修·K·鄧納姆 申請人:法格電子公司