打标记的压头的制作方法

本公开涉及在诸如包括身份证、信用卡和借记卡等的塑料卡片的个性化证件上产生安全特征。更具体地，本公开涉及利用加热的压头在个性化证件上产生安全特征。

背景技术：

已知压印或浮雕诸如身份证、信用卡和借记卡、驾驶证等个性化证件以产生安全特征。一些所述卡片可具有层叠在基片上的叠层。在一些卡片上，在安全特征已经产生在卡片上之后，通过去除叠层来努力篡改所述卡片。

需要进一步对安全措施进行改进，以阻止改变、伪造或篡改个性化证件。

技术实现要素：

提供利用用于压印个性化证件的加热压头以产生安全印记的系统和方法。个性化证件包括，但不限于，身份证、驾驶证、信用卡和借记卡等。术语“个性化”旨在包括具有在安全印记产生时就施加于其上的个性化信息的证件、以及不具有任何已施加的个性化信息并且将被施加个性化信息的证件。

本文所述的安全印记可以提供可以被经较少的训练或没有训练的人员识别的可视的或触觉的安全特征。对于具有本文所述的安全印记的卡片，当试图从卡片的基片上去除叠层时，所述卡片的叠层将撕裂或损毁。在叠层被去除之后，本文所述的安全印记可以留在卡片上。

在一个实施例中，一种个性化证件包括基片，该基片具有相反的第一主表面和第二主表面以及周界边缘。叠层叠置在所述第一主表面上。此外，安全印记形成在所述个性化证件上。所述安全印记包括压印，该压印延伸进所述基片中并且由所述基片的环绕壁限定，所述叠层延伸进所述压印中，并且延伸进所述压印中的叠层的至少一部分被加热融合至形成所述基片的材料中，以在叠层与基片之间产生界面层。所述压印通过使加热的压头压靠所述个性化证件而形成。

由于所述叠层与所述基片之间的融合，从基片上去除叠层的任何尝试将导致叠层在安全印记的位置处撕裂或损毁。

在另一实施例中，用于个性化证件的个性化证件制造机器包括压头机构，该压头机构具有冲头、和设置在使用时面向个性化证件的表面的冲头的表面上的凸饰特征，该个性化证件被放入所述个性化证件制造装置中。砧相对所述冲头设置，以在压印期间支撑所述证件的相反侧。证件传输路径被限定在所述冲头与所述砧之间，个性化证件沿所述证件传输路径传输，其使得个性化证件被带到冲头与砧之间。冲头能够在收缩位置与压印位置之间朝向和远离砧运动，在所述收缩位置中，所述凸饰特征不接合所述个性化证件的表面，在所述压印位置中，所述凸饰特征接合所述表面。此外，加热器被构造为加热所述凸饰特征。然后，使用来自凸饰特征的热使叠层融合至基片，加热的凸饰特征可以被用来产生安全印记。

在另一实施例中，在个性化证件上形成安全印记的方法，包括如下步骤：加热设置在冲头的表面上的凸饰特征，并且促使被加热的凸饰特征接合至所述个性化证件的表面中，以将所述凸饰特征压印至所述个性化证件的表面中。使用来自凸饰特征的热使叠层融合至基片，加热的凸饰特征可以被用来产生安全印记。

包括本文所述的安全印记的个性化证件还可以包括现有技术中已知的一个或多个标准安全特征，例如个人数据和/或肖像图、全息图、水印、微缩文字和/或隐藏特征。这些安全特征的组合可以增强防篡改效果。

附图说明

图1a是根据一个实施例的具有压印卡片的加热冲头以在卡片上产生安全印记的冲头的立体图。

图1b是图1a的冲头的等比例的侧视图。

图2是根据一个实施例的具有由加热的压头产生的安全印记的个性化证件的前侧的视图。

图3是具有极大放大结构的图2的个性化证件的剖视图。

图4是根据另一实施例的具有压印卡片的加热冲头以在卡片上产生安全印记的冲头的立体图。

图5图示作为个性化证件制造机器的一部分的图4的压头。

图6图示根据一个实施例的凸饰特征的前侧的视图。

具体实施方式

图1a图示了根据一个实施例的用于压印卡片100以在其上产生安全印记的压头机构10。卡片100被砧34保持在合适的位置，以面向压头10。压头10包括冲头12，用于压印或浮雕卡片100。砧34相对冲头12设置，用于在压印时支撑卡片100的冲头12的相反侧。在一些实施例中，卡片可以被位于卡片的两侧或一侧上的一组辊子保持在合适的位置中或被定位。

证件传输路径被限定在冲头12与砧34之间，在加工期间，卡片100沿该证件传输路径被输送。然而，在压印期间，卡片100沿传输路径被固定在砧34与冲头12之间的位置中。齿轮机构35可以使冲头12在箭头42的方向上在收缩位置与压印位置之间朝向和远离卡片100运动。在收缩位置中，冲头12不与卡片100接合。在压印位置中，冲头12压印卡片100。应理解的是，可以利用用于保持卡片100和冲头12的任何已知的机构。还应理解的是，可以使卡片朝向和远离冲头运动。

本文中所述的术语“安全印记”指代为压印图案的个性化证件上的安全特征。在一些实施例中，可以使用热和压印来产生该安全印记。

本文中所述的术语“压头”指代可以被用来产生安全印记的机构。

本文中所述的术语“熔化成”或“融化”指代在叠层与下部基片之间相互扩散以形成可以结合叠层与下部基片的界面层的加工。

本文中所述的术语“凸饰特征”指代从形成压印的安全印记的压头的表面上凸起的部分。

如图1b所示，冲头12包括冲头体18，该冲头体18为圆柱形。凸饰特征16设置在使用时面向卡片100的冲头体18的表面14上。凸饰特征16的形状与将产生在卡片100上的安全印记的形状对应。图1a和1b中图示的安全印记/凸饰特征的形状仅是示例性的，并且应理解的是，安全印记以及冲头体18本身可以为任何其它合适的形状。

图示的示例性的凸饰特征16包括例如具有例如0.375英寸(0.95厘米)的直径的星形图案的图形。凸饰特征16从表面14上凸出。包括凸饰特征16的压头的表面14为平坦表面。应理解的是，表面14也可以是通过例如滚动压靠卡片的弯曲表面。还应理解的是，凸饰特征16可以是包括数字、字母、图像、规则或不规则窗口等的凸起图案。凸饰特征16的尺寸可以是任何要求的尺寸。在一些实施例中，凸饰特征16的尺寸可以是例如大约0.010平分英寸(6.45平方毫米)。

凸饰特征16具有从表面14至凸起图案的顶部测量的大约0.020英寸(0.508毫米)的高度。应理解的是，凸饰特征的高度可以改变。在一些实施例中，凸饰特征的高度可以是大约0.005英寸至大约0.020英寸(0.127毫米至0.508毫米)。

图1b中示出的凸饰特征16包括星形图案的图形。应理解的是，凸饰特征可以包括任何图案。在一些实施例中，凸饰特征可以形成为一个国家、区域、领地、州或城市的领土边界的形状，例如明尼苏达州的形状。

参照图2和3，图示出了已经压印有安全印记的卡片100的示例。卡片100具有大约0.030英寸(0.762毫米)的厚度。在一些实施例中，卡片可以具有带有+/-10％的厚度范围的大约0.010英寸至大约0.050英寸(0.254至1.270毫米)的厚度。卡片100包括基片102。基片102成卡片100的形状。基片102包括第一主表面105、与第一主表面相反的第二主表面107和周界边缘109a-d。

基片102主要由单种塑料(例如聚氯乙烯或pvc、聚对苯二甲酸乙二醇酯或pet、聚碳酸酯)形成。在一些实施例中，基片可以由不同类型的塑料形成和/或由多个单独的层形成。在一些实施例中，基片可以由例如木材的环境友好材料形成。

卡片100还包括位于第一主表面105上的叠层104。表面105可以是卡片100的前表面或后表面。图1a图示将施加至位于卡片100的后表面(即第二主表面)上的签名面板上的安全印记，而图2和3图示施加至前表面(即第一主表面)上的安全印记。

叠层104可以由例如聚酯材料形成。粘合剂可以被用来将叠层104粘合至基片102上。在一些实施例中，可以在卡片100的基片上形成不止一层叠层，并且可以在第一和第二主表面中的每一个上设置叠层。在一些实施例中，叠层包括例如可以施加至卡片的表面上的外涂层。

在一些实施例中，叠层可以不成卡片的形状。例如，在一些实施例中，叠层可以包括例如磁条的切出区域。

应理解的是，基片和叠层可以由任何合适的材料形成，只要叠层可以被叠在卡片的表面上，并且本文将描述的压印工艺可以通过该叠层在基片上产生压印。

应理解的是，卡片可以是任何个性化证件，例如，身份证、驾驶证、信用卡和借记卡等。在一些实施例中，本文所述的安全印记可以应用于护照。安全印记可以产生在例如护照的封面和/或聚碳酸酯页上。

返回参照图1a，压头机构10可以被控制以通过对着卡片100的表面105、107压制加热的凸饰特征16压印或浮雕卡片100，其已经被。凸饰特征16被加热到预定的温度，以使得与凸饰特征16接触的卡片100的表面部分也可以被加热。

在一些实施例中，压头可以包括加热冲头体18的加热器，以使得附接至冲头体的凸饰特征可以被加热至期望的温度。在一些实施例中，可以在不加热(或最小地加热)冲头体的情况下直接加热凸饰特征。应理解的是，诸如筒式加热器、厚膜加热器的任何合适的加热机构可以被用来加热凸饰特征。

一旦凸饰特征被加热至期望的温度，那么压头10可以被压靠向卡片100，例如，达数秒，该时间可以改变，只要由于这样的接触可以在卡片上形成安全印记即可。

加热的凸饰特征16的预定温度可以为大约300°f至大约400°f(大约149℃至大约204℃)。由压头10施加在卡片100上的足够产生安全印记的压印力可以小于，例如，大约75磅(34千克)。没有加热的传统压头可能需要大约300至400磅(136千克至181千克)的压印力来在卡片上产生压印。一般地，本文所述的实施例中需要的压印力为没有加热的传统压头所需要的压印力的大约1/10至大约1/4。减小的压印力可能是由于，例如，卡片的变软，或由于加热而导致的卡片的分子结构的变化。应理解的是，本文所述的实施例中所使用的温度和压印力可以取决于其它参数，诸如卡片的叠层的材料、卡片的基片的材料、叠层的厚度、将形成在卡片上的特定的安全印记、凸饰特征上的一个边缘(多个边缘)的锐利度等。

在根据一个实施例的压印过程中，凸饰特征16被加热并且压靠着卡片的表面以在其上产生安全印记。与凸饰特征16接触的卡片的叠层的部分也被加热。叠层至少部分地熔化为下部基片以形成界面层，在该界面层处，叠层的一些材料与基片的材料在安全印记的位置处被融合在一起。以此方式，形成为卡片的表面上的压印的安全印记，其对应于压头10的凸饰特征16。

在一些实施例中，可以将卡片的一部分加热至预定温度，并且凸饰特征16可以被压靠着卡片的加热部分，以形成安全印记，或者可以使用加热凸饰特征和加热卡片的组合。

图2图示根据一个实施例的具有安全印记160的卡片100。图3图示沿图2的线3-3截取的卡片100的剖视图。卡片100包括基片102和设置在基片102的第一主表面105上的叠层104。在形成安全印记160的过程中，压印106形成在基片102和叠层104上。压印106延伸进基片102中并且通过围绕基片102的壁103a-c而被限定。叠层104具有延伸进压印106中的部分108。部分108形成压印106的底部和进一步限定压印106的侧壁101。此外，延伸进压印106中的叠层104的部分108的至少一部分通过加热被融合或被熔化进基片102的材料中，以形成界面层112。图3示出形成在底壁103c上的界面层112。应理解的是，界面层可以形成在侧壁上。

在形成压印106的过程中，部分108的边缘形成进一步限定压印106的侧壁101。侧壁101是连接延伸进基片102中的部分108与叠层104的未压印部分104a的叠层104的连接部分。环绕壁101包括限定压印106的开口的凸起101a。凸起101a在叠层104的未压印部分104a的表面上方延伸，以使得从未压印部分104的表面至部分108的表面的过渡在到达压印106的底部之前遭遇到隆起，即凸起101a。包括凸起101a的环绕壁101可以用作触觉特征，该触觉特征帮助经较少训练或没有训练的人员识别安全印记160。

如图3所示，压印106仅部分地延伸进卡片100中，以使得与压印正相反的第二主表面107是平坦的。然而，在一些实施例中，压印106可以延伸穿过基片102，并且在与压印正相反的第二主表面上形成凸起的、凸饰特征。

因为形成诸如图3中示出的界面层112的界面层，所以当某人试图去除叠层时叠层104在安全印记160的位置处将撕裂或损毁。在一些实施例中，在形成界面层的地方，在叠层被去除时一些叠层仍可以保留下来。

在一些实施例中，延伸进压印中的叠层的部分可以从卡片100上被部分地烧掉。然而，只要界面层形成在它们之间，那么在某人试图去除叠层时叠层在安全印记的位置处仍将撕裂或损毁，并且在形成界面层的地方，在叠层被去除时一些叠层仍可以保留下来。

在一些实施例中，叠层104包括多于一层的叠层。至少与基片102直接接触的层熔化进基片102中。在一些实施例中，多个叠层104还可以熔化并且与下部基片102混合在一起，以形成界面层112。

如图2所示，卡片100还可以包括可以被印制在卡片100上的将来的卡片持有者的肖像图110。安全印记160可以定位在卡片上的任何位置。但是在一个示例中，安全印记160可以定位在肖像图110上，例如在将来的卡片持有者的前额和/或下颌上。此外，可以在肖像图或卡片上的任何其它位置上设置多于一个的安全印记。

在一些实施例中，卡片不包括叠层并且安全印记可以直接形成在基片上。

在一些实施例中，诸如安全印记160的安全印记可以具有与形成叠层或基片的材料的颜色形成对照的颜色。

在一些实施例中，包含着色剂材料的箔可以设置在卡片与冲头之间，诸如图1a中示出的卡片100与冲头12之间。当卡片100被冲头12的加热的、凸饰特征16压印用于产生诸如图3中示出的安全印记160的安全印记时，着色剂材料可以从箔转移到卡片100上。着色剂材料可以被转移到安全印记的至少一部分中。在一些实施例中，着色剂层可以形成在安全印记的表面上。在一些实施例中，着色剂材料可以穿透界面层112或甚至穿透基片102。安全印记可以被着色剂材料着色，以使得对比可以形成在安全印记与形成叠层或基片的材料之间。在着色剂材料的转移之后，箔可以在不撕裂或损毁叠层104的情况下从其上被去除。

在一些实施例中，诸如图3中示出的叠层104的叠层在被例如冲头12的加热的、凸饰特征16压印用于产生安全印记之后，可以改变所生成的安全印记的至少一部分的颜色。

图4是根据另一实施例用于压印卡片222以在其上产生安全印记的压头200的立体图。压头200包括安装在臂214上的冲头212。臂214能够被旋转以调节冲头212相对于卡片222的位置。臂214被连接至凸轮机构216，该凸轮机构216可以使臂214旋转以使冲头212在箭头224的方向上竖直地运动，以使得冲头212可以压靠卡片222。卡片222被砧234保持在适当的位置。砧234相对冲头212设置，用于在压印时支撑卡片222的相对冲头212的相对侧。应理解的是，可以通过移动卡片222或通过移动冲头212来调节冲头212相对于卡片222的位置。

冲头212包括位于其表面上的凸饰特征(未示出)。臂214可以使冲头212在收缩位置与压印位置之间朝向和远离砧234运动。在收缩位置处，凸饰特征不与卡片222的表面接合。在压印位置处，凸饰特征接合所述表面。

冲头212还包括在压印过程中将凸饰特征加热至预定温度的加热器218。加热器218附接至从冲头212突出的凸柱219。在一些实施例中，加热器可以被定位至冲头内的孔中。在一些实施例中，凸饰特征可以在凸饰特征压靠卡片之前被预加热。在一些实施例中，凸饰特征可以在凸饰特征压靠卡片时被加热。在一些实施例中，凸饰特征可以被选择性地加热，以使得凸饰特征的一部分可以被复制到卡片222上。

图5图示根据一个实施例的包括图4的压头200的个性化证件制造装置20。个性化证件制造装置20可以是用于制作个性化证件的台式卡片打印机。个性化证件制造装置20还可以是可以制作个性化证件的中央卡片发行系统。

装置20还可以至少包括沿卡片传输路径设置在压头200上游的打印机构和叠层机构。打印机构被构造为在卡片上打印图像，例如肖像图110，接着是在卡片上堆叠叠层104以保护肖像图和卡片的剩余部分。

在卡片222已经被叠层之后，其被传送至压头200中。压头200接收卡片222，并且使用加热的凸饰特征压印卡片222以产生安全印记260。

图6图示根据一个实施例的形成在可以被用来在个性化证件上产生包括一个或多个数字的安全印记的冲头的表面上的凸饰特征300。凸饰特征300包括图案310，该图案310包括七条直线a至g。在一些实施例中，每一条直线可以被单独地控制，以被加热或不被加热，以使得被加热的直线可以形成各种数字，例如整数0至9。在一些实施例中，具有诸如图案310的一个或多个数字的安全印记可以被生成在个性化证件上。

应理解的是，图案310可以包括但不限于任何ascii字符。在一些实施例中，类似于图案310的字符可以成行和/或列地对准，以在个性化证件上生成诸如账号数字、生日日期等的安全印记。

在一些实施例中，诸如图1b中示出的凸饰特征16和图6中示出的凸饰特征300的凸饰特征可以被用来在不同的卡片上产生相同的安全印记。在一些实施例中，冲头的方向可以被改变以改变凸饰特征的方向，由此改变产生的卡片上的安全印记的方向。在一些实施例中，相同的安全印记可以以多个方向设置在卡片上。

本申请中公开的实施例在所有的方面应被理解为示意性的而非限制性的。要求保护的发明的范围由附属的权利要求指示，而不是由前述的说明书指示；并且本文包括落入权利要求的等同物意图要求的意义和范围内的所有变化。