具有自适应卡片传送延迟的卡片处理系统的制作方法

本公开涉及处理塑料卡片的卡片处理系统以及在这种卡片处理系统中传送卡片，该塑料卡片包括但不限于金融(例如，信用卡、借记卡等)卡片、驾照、国民身份证、商务名片、礼品卡片和其他塑料卡片。

背景技术：

使用具有紫外线(uv)可固化油墨的按需喷墨(dod)打印技术在塑料卡片上进行打印是公知的。在打印之后，需要通过暴露在uv光下来使油墨固化。从打印到固化的时间(称为固化延迟时间)将对引起的打印质量和油墨行为产生重大影响。固化延迟时间(通常在0.5秒到2.00秒的范围之间)的变化取决于uv可固化油墨施加到的介质或基板的表面能、油墨表面能和油墨类型。塑料卡片打印行业的常见做法是调整打印头与uv固化装备之间的距离以达到最优的固化延迟时间。

技术实现要素：

描述了这样的系统和方法：可以改变第一卡片处理机构与第二卡片处理机构之间的延迟时间，以调整卡片从第一卡片处理机构到第二卡片处理机构的行进时间。在一个实施例中，在第一卡片处理机构与第二卡片处理机构之间设置第一卡片缓冲器和第二卡片缓冲器。第一卡片缓冲器和第二卡片缓冲器中的每一个卡片缓冲器均具有限定了卡片传送路径的卡片传送机构。传送路径彼此共线并且与第一卡片处理机构和第二卡片处理机构的卡片传送路径共线。第一卡片缓冲器和第二卡片缓冲器中的每一个卡片缓冲器均在逻辑上被独立地控制，以使得通过每个卡片缓冲器来独立地控制卡片的传送时间。在其他实施例中，可以在第一卡片处理机构与第二卡片处理机构之间提供单个卡片缓冲器或两个以上的卡片缓冲器。

本文所述的第一卡片处理机构和第二卡片处理机构可以是可能需要可调节地控制从第一卡片处理机构到第二卡片处理机构的卡片传送时间而无需每次需要修改卡片传送时间时机械地调节两个卡片处理机构之间的物理距离的任何卡片处理机构。在一个实施例中，第一卡片处理机构是使用uv可固化油墨进行打印的dod喷墨打印机，第二卡片处理机构是包含用于固化uv可固化油墨的uv灯的uv固化装备。在该实施例中，可以通过适当地控制第一卡片缓冲器和第二卡片缓冲器两者的传送机构来控制固化延迟时间(即，使用uv可固化油墨完成打印与卡片到达uv固化装备之间的时间)。当需要调整固化延迟时间时，无需机械地调整打印机与uv固化装备之间的距离。

然而，第一卡片处理机构和第二卡片处理机构可以是可以对卡片执行处理操作的其他机构。例如，第一卡片处理机构和第二卡片处理机构可以是以下至少两项的任意组合：打印机、压花机、压头、磁条读/写头、集成电路芯片编程器、在卡片上执行激光打标等激光处理的激光器、将层压板施加在卡片的一部分或整个表面的层压机、将面漆涂覆到卡片的一部分或整个表面上的面漆装备、检查应用于卡片的个性化/处理的质量的质量控制装备、将安全功能(例如全息箔片)应用于卡片的安全装备、以及其他卡片处理机构。

本文所述的卡片包括但不限于塑料卡片，其具有预期持卡人独有的个性化数据和/或具有其他卡片信息。塑料卡片的示例可以包括但不限于金融(例如，信用卡、借记卡等)卡片、驾照、国民身份证、商务名片、礼品卡片和其他塑料卡片。

附图说明

图1是本文所述的卡片处理系统的示意图。

图2是本文所述的卡片处理系统的另一实施例的示意图。

图3是本文所述的卡片处理系统的又一实施例的示意图。

图4是本文所述的卡片处理系统的一个示例的平面图。

图5示出了本文所述的示例卡片打印方法。

图6是塑料卡片的平面图。

具体实施方式

图1示出了可以利用本文所述的系统和方法的卡片处理系统10的示例。卡片处理系统10包括第一卡片处理机构12、第一卡片缓冲器14、第二卡片缓冲器16和第二卡片处理机构18。通过系统10的卡片传送(或卡片流动)的方向由箭头20示出。系统10被设计为处理输入到系统10中的塑料卡片。本文所述的塑料卡片包括但不限于具有预期持卡人的独有的个性化数据和/或具有其他卡片信息的塑料卡片。塑料卡片的示例可以包括但不限于金融(例如，信用卡、借记卡等)卡片、驾照、国民身份证、商务名片、礼品卡片和其他塑料卡片。参考图6，在一个实施例中，塑料卡片可以是由iso/iec7810定义的id-1卡100，其长度lc为大约85.60mm(大约3又3/8英寸)，宽度wc为大约53.98mm(大约2又1/8英寸)，四个圆角的半径在大约2.88mm-3.48mm之间。

返回图1，第一卡片处理机构12和第二卡片处理机构18的操作由合适的控制器22控制。每个卡片处理机构12、18均包括机械卡片传送机构，该机械卡片传送机构在卡片传送方向20上传送塑料卡片通过每个处理机构12、18。机械卡片传送机构可以具有本领域中公知的用于传送塑料卡片的任何合适的机械构造，例如传送辊和/或传送带(具有突片和/或不具有突片)和/或托架及其组合。机械卡片传送机构在本领域中是公知的，其包括美国专利6902107、5837991、6131817和4995501以及美国公开的申请号为2007/0187870的申请中所披露的那些机构，其每一个均通过引用整体并入本文。因此，本领域普通技术人员将很容易地理解可以使用的卡片传送机构的类型、以及这种卡片传送机构的构造和操作。

第一卡片缓冲器14和第二卡片缓冲器16中的每个卡片缓冲器还包括机械卡片传送机构。卡片缓冲器14、16的机械卡片传送机构可以具有本领域中公知的用于传送塑料卡片的任何合适的构造，例如传送辊和/或传送带，优选地通过接合卡片的边缘使得传送机构不与卡片的正面或背面接触。在一个实施例中，卡片缓冲器14、16中的每一个卡片缓冲器在操作期间的任何时刻仅包含单个卡片。例如，当一张卡片被输入到第一卡片缓冲器14中时，第二个卡片从第一卡片缓冲器14离开到第二卡片缓冲器16中，而第二卡片缓冲器16中的卡片被输出到第二卡片处理机构18中。

第一卡片缓冲器14和第二卡片缓冲器16均被配置为在卡片传送方向20上可控制地传送卡片。卡片缓冲器14、16不具有任何卡片处理能力并且不对卡片执行处理操作。相反地，可以分别控制卡片缓冲器14、16，以改变从中通过的卡片的传送时间，从而控制卡片的从第一卡片处理机构12到第二卡片处理机构18的传送时间。尽管示出了两个卡片缓冲器，但是可以使用两个以上的卡片缓冲器，或者可以使用单个卡片缓冲器。

每个卡片缓冲器14、16被独立地逻辑控制，由此，卡片缓冲器14的传送机构及其通过其的相应的卡片传送时间也可以与卡片缓冲器16的传送机构及其相应的卡片传送时间独立地控制，并且与卡片处理结构12、18的传送机构独立地进行控制。特别地，参考图1，第一卡片缓冲器14可以由第一逻辑控制24控制并且第二卡片缓冲器16可以由第二逻辑控制26控制。逻辑控制24、26都可以是存储在控制器22的合适的存储器中的控制逻辑，或者逻辑控制24、26可以存储在与控制器22分离的控制器中。逻辑控制24、26的结构可以具有任何特定的配置，并且可以驻留在任何位置，只要卡片缓冲器14、16的传送机构可以彼此独立且分离地控制，并且可以与处理机构12、18独立且分离地控制。在一个实施例中，卡片可以基本上不停地通过一个或每个卡片缓冲器14、16。在另一实施例中，在向下游传送卡片之前可以在预定的时间段内将卡片暂时停止或“停留”在一个或每个卡片缓冲器14、16中。

本文所述的第一卡片处理机构12和第二卡片处理机构18可以是可能需要使用卡片缓冲器可调节地控制从第一卡片处理机构12到第二卡片处理机构18的卡片传送时间而无需每次需要修改卡片传送时间时机械地调节两个卡片处理机构之间的物理距离的任何卡片处理机构。例如，第一卡片处理机构和第二卡片处理机构可以是以下至少两项的任意组合：打印机、压花机、压头、磁条读/写头、集成电路芯片编程器、在卡片上执行激光打标等激光处理的激光器、将层压板施加到卡片的一部分或整个表面的层压机、将面漆涂覆到卡片的一部分或整个表面上的面漆装备、检查应用于卡片的个性化/处理的质量的质量控制装备、将安全功能(例如全息箔片)应用于卡片的安全装备、以及其他卡片处理机构。

在下面针对图4进一步描述的一个实施例中，第一卡片处理机构12可以是使用uv可固化油墨打印的dod喷墨打印机，第二卡片处理机构18可以是包含用于固化uv可固化油墨(其被施加到dod喷墨打印机中的塑料卡片)的uv灯的uv固化装备。在该实施例中，当通过第一卡片缓冲器14和第二卡片缓冲器16传送卡片时，可以通过控制卡片的传送时间来控制固化延迟时间(即，使用uv可固化油墨完成打印与卡片到达uv固化装备之间的时间)。这消除了当需要调整固化延迟时间时机械地调整打印机与uv固化装备之间的距离的需要。

如图1所示，在某些实施例中，系统10可以与一个或更多个其他卡片处理机构(也称为卡片处理模块或卡片处理装备)一起使用。例如，一个或更多个附加卡片处理机构30可以位于系统10的上游。上游卡片处理机构30的示例可以包括但不限于包含待处理的卡片的卡片输入料斗、打印系统、压花系统、压痕系统、磁条读/写系统、可以一次性对单个卡片进行编程也可以同时对多张卡片进行编程的集成电路芯片编程系统、在卡片上执行激光打标等激光处理的激光系统、将层压板施加到卡片的一部分或整个表面的层压系统、将面漆施加到卡片的一部分或整个表面的面漆系统、将安全特征(例如全息箔片)应用于卡片的安全系统、以及本领域公知的其他系统。

一个或更多个附加卡片处理机构32也可以位于系统10的下游。下游卡片处理机构32的示例可以包括但不限于包含处理后的卡片的卡片输出料斗、打印系统、压花系统、压痕系统、磁条读/写系统、可以一次性对单个卡片进行编程也可以同时对多张卡片进行编程的集成电路芯片编程系统、在卡片上执行激光打标等激光处理的激光系统、将层压板施加到卡片的一部分或整个表面的层压系统、将面漆施加到卡片的一部分或整个表面的面漆系统、将安全特征(例如全息箔片)应用于卡片的安全系统、以及本领域公知的其他系统。

图2示出了可以利用本文所述的系统和方法的卡片处理系统40的另一实施例。卡片处理系统40包括第一卡片处理机构12、卡片缓冲器42和第二卡片处理机构18，并且可选地包括附加卡片处理机构30、32。卡片传送方向由箭头20示出。在该实施例中，仅使用了单个卡片缓冲器42，而不是使用如图1所示的至少两个卡片缓冲器。卡片缓冲器42可以具有与图1中的卡片缓冲器14、16相同的构造和功能。

图3示出了可以利用本文所述的系统和方法的卡片处理系统50的另一实施例。卡片处理系统50包括第一卡片处理机构12、卡片缓冲器52和第二卡片处理机构18，并且可选地包括附加卡片处理机构30、32。卡片传送方向由箭头20示出。在该实施例中，使用单个卡片缓冲器52，并且该卡片缓冲器52被合并到第一卡片处理机构12中。卡片缓冲器52可以具有与图1中的卡片缓冲器14、16相同的构造和功能，其中卡片缓冲器52与第一卡片处理机构12独立地和分离地控制。在另一实施例中，不是将卡片缓冲器52合并到第一卡片处理机构12中，卡片缓冲器52也可以被合并到第二卡片处理机构18中。

转到图4，示出了图1的卡片处理系统10的具体示例。为了方便起见，图4中未示出图1的控制器22和逻辑控制24、26。在图4的示例中，卡片处理机构12被示出为包括使用uv可固化油墨进行打印的dod喷墨打印机。喷墨打印机可以具有打印单一颜色的单个打印头，或者如图所示可以包括用于在卡片上打印多种颜色的多个打印头60。卡片通过卡片输入62进入卡片处理机构12。在此示例中，每张卡片都以垂直方向进入卡片输入12(即，从图4的平面图可以看到，卡片的平面垂直地延伸到纸的内部和外部)，然后通过本领域公知的合适的旋转机构64将每张卡片旋转到水平方向。在卡片处理机构12中，通过机械卡片传送机构66在水平方向上传送卡片。卡片传送机构66将卡片传送经过喷墨打印机的打印头60以在卡片上进行打印，然后将卡片传送到卡片输出68。可以使用的卡片传送机构66的示例在共同待审的名称为“卡片处理系统中的双卡片传送”(代理人案号：02968.0554usp1)的临时申请no.62/503636中描述。

仍然参考图4，第一卡片缓冲器14在卡片输出68处紧邻卡片处理机构12。通过卡片输出68排出的卡片进入第一卡片缓冲器14，在此处卡片缓冲器14的卡片传送机构70接收该卡片，并且该卡片保持水平取向。在图4所示的示例中，卡片传送机构70包括一系列传送辊72a、72b，该一系列传送辊72a、72b布置在卡片传送路径的相对侧上并且接合卡片的侧边缘以在卡片传送方向上传送卡片。第一卡片缓冲器14的长度lb1略大于卡片的长度lc(见图6)，由此一次只能将一张卡片容纳在卡片缓冲器14中。

仍然参考图4，第二卡片缓冲器16在第一卡片缓冲器14的输出处紧邻第一卡片缓冲器14。通过第一卡片缓冲器14的卡片输出排出的卡片进入第二卡片缓冲器16，在该处卡片缓冲器16的卡片传送机构74接收该卡片，并且该卡片保持水平方向。第二卡片缓冲器16在构造上可以类似于第一卡片缓冲器14，因为第二卡片缓冲器16的卡片传送机构74包括一系列传送辊76a、76b，该一系列传送辊76a、76b布置在卡片传送路径的相对侧上并且接合卡片的侧边缘以在卡片传送方向上传送卡片。第二卡片缓冲器16的长度lb2可以与第一卡片缓冲器14的长度lb1相同，并且略大于卡片的长度lc(见图6)，由此一次只能将一张卡片容纳在卡片缓冲器16中。

仍然参考图4，第二卡片处理机构18被示出为包括uv固化装备78，该uv固化装备78固化施加到卡片上的uv油墨。uv固化装备78包括uv灯(未示出)，该uv灯将uv辐射施加到卡片上以固化uv油墨。第二卡片处理机构18在第二卡片缓冲器16的输出处紧邻第二卡片缓冲器16。通过第二卡片缓冲器16的卡片输出排出的卡片是由第二卡片处理机构18的卡片传送机构80所接收的，并且该卡片保持水平方向。在卡片处理机构12中使用的dod喷墨打印机和卡片处理机构18中的uv固化装备78可以是本领域公知的常规机构。卡片打印系统中的dod喷墨打印机和uv固化装备的示例是可从德国emmingen的atlanticzeisergmbh获得的persomaster卡片个性化系统。

在固化之后，将卡片传送到旋转机构82，该旋转机构82将该卡片旋转回到垂直方向，以便在第二卡片处理机构18的下游进行进一步处理，或者可以将卡片引导到输出料斗中。旋转机构82可以在构造和操作上类似于上述旋转机构64。

示例实施方式

在该示例中，假设第一卡片处理机构12、第一卡片缓冲器14、第二卡片缓冲器16和第二卡片处理机构18中的每一个被视为分别被逻辑控制的逻辑子部分，每个逻辑子部分都具有自己的卡片传送机构。另外，假设第一卡片处理机构12包括打印uv可固化油墨的dod喷墨打印机，并且第二卡片处理机构18包括uv固化装备。对于此示例，假定每个子部分均能够以4000张卡片/小时(0.90秒/卡片)的处理速率来处理卡片，而系统的总处理速率为4000张卡片/小时。

在已经通过dod喷墨打印机打印了卡片之后，处理机构12的传送机构将卡片传递到第一卡片缓冲器14，同时该卡片在卡片缓冲器14中停留预定时间量。在该预定时间量结束时，然后将卡片传递到第二卡片缓冲器16，并且该卡片在第二卡片缓冲器16中停留另一预定时间量。在该预定时间量结束时，然后将卡片传递到第二卡片处理机构18和uv固化装备78。卡片在卡片缓冲器14、16中等待的预定时间量可以彼此相同或彼此不同。另外，可以使用逻辑控制24、26来改变预定时间量以将延迟时间调整到期望量。系统基于诸如期望的固化延迟时间和系统卡片吞吐量之类的因素来确定每张卡片将在每个卡片缓冲器14、16中花费的时间。

例如：

假设期望的卡片吞吐量为＝4000张卡片/小时＝0.90秒/卡片。

假设期望的固化延迟时间＝2.00秒。

假设存在固定的进入/离开时间＝0.20秒。进入/离开时间指的是一张卡片进入每个机构或卡片缓冲器(约0.1秒)和离开每个机构或卡片缓冲器(约0.1秒)所花费的总时间。

基于这些假设，要使用的卡片缓冲器的数量由以下确定：＝(固化延迟-固定进入/离开时间)/系统吞吐量＝(2.00-.20)/.90＝2个卡片缓冲器。

两个卡片缓冲器14、16可以如图所示独立地使用，或者可以组合成单个卡片缓冲器。当独立地使用两个卡片缓冲器14、16时，系统可以以每小时约4000张卡片的处理速率实现约2.0秒的固化延迟时间。在每个卡片缓冲器中花费的时间取决于例如所需的卡片处理速率(以卡片/小时来测量)。

再次参考图4，如果需要将固化延迟时间增加到例如大约2秒到大约3秒之间，则可以将第一卡片处理机构12的卡片传送机构的出口部分88用作类似于图3所示构造的附加卡片缓冲器。这可以在不对系统10进行任何机械更改的情况下实现，但是这会降低系统10的卡片吞吐量，例如减少到大约3500张卡片/小时。或者，可以在第一卡片处理机构12与第二卡片处理机构18之间添加与卡片缓冲器14、16的构造类似的附加卡片缓冲器。

另外，如果期望较短的固化延迟时间，例如介于大约0.20秒至大约0.45秒之间的固化延迟时间，则第一卡片处理机构12的卡片传送机构的出口部分88可以用作卡片缓冲器，并且如图4所示，uv固化装备78(或单独的uv固化装备)可以移动至卡片缓冲器14的位置并替换卡片缓冲器14。在该实施例中，可以移除第二缓冲器16和第二卡片处理机构18。

图5示出了涉及系统10的示例实施方式的方法90，其中，如图4所示，第一卡片处理机构12包括打印uv可固化油墨的dod喷墨打印机，第二卡片处理机构18包括uv固化装备78。在方法90中，在步骤92中，使用dod喷墨打印机将uv油墨打印到塑料卡片上。在打印之后，在步骤94中，然后将打印后的卡片输入到第一卡片缓冲器(例如卡片缓冲器14)中，并且将打印后的卡片在卡片缓冲器中停留预定时间段。在预定时间段结束时，在步骤96中，然后可以可选地将打印后的卡片输入到第二卡片缓冲器(例如卡片缓冲器16)中，并且将打印后的卡片在第二卡片缓冲器中停留另一预定时间段。或者，如果不需要第二卡片缓冲器提供的第二延迟，则可以将打印后的卡片立即通过第二卡片缓冲器传送到uv固化装备。然后在步骤98中，将打印后的卡片输入到uv固化装备中，对uv油墨进行固化。然后可以将卡片从uv固化装备输出以进行进一步处理，或者输出到输出料斗。

在所描述的系统和方法中，可以在不机械地调节第一卡片处理机构12与第二卡片处理机构18之间的物理距离的情况下改变卡片缓冲器的缓冲时间。因此，可以调整固化延迟时间(即卡片在卡片缓冲器中花费的时间)，而不会对卡片吞吐率产生重大影响。例如，可以控制卡片缓冲器的卡片传送机构，以使得每个卡片基本上可以通过卡片缓冲器而不会停止。或者，可以控制卡片缓冲器的卡片传送机构，使得每张卡片可以在被下游传送之前在预定时间段内被暂时停止或在卡片缓冲器中“停留”预定时间段。例如，可以在单张卡片生产运行期间的所需时间点更改缓冲时间，其中在卡片生产运行中第一张卡片的缓冲时间可以与在卡片生产运行中第二张卡片的缓冲时间不同。在单张卡片生产运行中，第二张卡片的第二缓冲时间可以长于或短于第一张卡片的第一缓冲时间。在过去，如果需要更改缓冲时间以在卡片生产期间获得最佳的固化延迟时间，则卡片生产运行将终止(或至少中断)，并且打印头与uv固化装备之间的距离被机械地调整。但是，以这种方式中断系统的操作会大大降低卡片的吞吐率。

这里描述的系统和机制可以是中央发行卡片系统的一部分，该中央发行卡片系统通常是房间大小的，配置有多个个人化/处理装备或模块，同时在卡片上执行不同的个人化/处理任务，并且通常配置成以相对高的处理量(例如，每小时数百或数千张的量级)一次处理多个卡片。中央发行系统的示例是可从明尼苏达州的shakopee的entrustdatacard公司获得的卡片发行系统的mx和mpr线。中央发行系统在美国专利6902107、5588763、5451037和5266781中进行了描述，其全部内容通过引用整体并入本文。

在所有方面，本申请中公开的示例应被认为是说明性的而非限制性的。本发明的范围由所附权利要求书而不是前面的描述指示；并且在权利要求的等同物的含义和范围内的所有改变都应包含在其中。