Brevet FR2732645A1 — publié le 19961011

PROCEDE D'IMPRESSION POUR CARTES PLASTIQUES DE LONGUEUR INDETERMINEE La présente invention concerne un procédé d'impression pour la personnalisation de cartes plastiques comme des cartes à puces, des cartes magnétiques, des badges, etc. Plus particulièrement, la présente invention concerne un procédé d'impression utilisant une tête d'impression thermique, un ruban encreur interposé entre la tête d'impression et la carte, des moyens de convoyage de la carte, et au moins un détecteur de présence de la carte disposé avant la tête d'impression selon un sens de convoyage. La figure 1 représente très schématiquement par une vue de profil un dispositif d'impression selon le procédé ci-dessus, déjà décrit dans la demande de brevet français nO 9402116 et commercialisé par la demanderesse sous la référence GPS 220. Le dispositif 1 comprend deux paires 2, 3 de rouleaux secondaires de convoyage d'une carte plastique 4 à imprimer, disposés de part et d'autre d'une tête d'impression thermique 5 en dessous de laquelle se trouve un ruban encreur 6 et un rouleau principal 7 de convoyage, généralement en une matière souple comme du silicone. Pendant l'impression, la tête d'impression 5 occupe une position basse et la carte 4 est prise en sandwich entre la tête 5 et le rouleau 7, avec interposition du ruban encreur 6. Un ressort 8 exerce sur la tête d'impression 5 une force d'appui de plusieurs kilogrammes, et la carte 4 se déplace pas à pas selon un sens de convoyage S repéré sur la figure 1. A chaque déplacement d'un pas de la carte 4 correspond un déplacement équivalent du ruban 6 et l'impression d'une ligne.Le défilement du ruban 6 est assuré par un système d'enroulement motorisé 9, et l'avancement de la carte 4 par un moteur pas à pas 10 entraînant les rouleaux 2, 3, et 6 par l'intermédiaire d'un système à courroies 11-1, 11-2, 11-3 représenté schématiquement sur la figure 1 par des traits en pointillés. Au terme de l'impression, la tête 5 est levée par un actuateur linéaire 12 agissant à l'encontre de la force exercée par le ressort 8. Le système d'enroulement 9, le moteur pas à pas 10, et l'actuateur 12 sont pilotés par une unité centrale 13 à microprocesseur qui dispose à cet effet d'un détecteur 14 de présence de la carte 4, par exemple un détecteur infrarouge. Le détecteur 14 est disposé avant la tête d'impression 5 selon le sens de convoyage S, à une distance d de celle-ci.Plus précisément, on voit sur la figure 1 que d est la distance exacte séparant l'axe de détection Al du détecteur 14 et l'extrémité de la tête d'impression 5, matérialisée par un axe A2. De façon résumée, une séquence d'impression de la carte 4 se déroule de la manière suivante. Après avoir été avalée par la première paire 2 de rouleaux, la carte 4 est convoyée en direction de la tête d'impression 5. A partir de l'instant où la carte 4, au cours du convoyage, traverse l'axe de détection Al, l'unité centrale 13 compte le nombre de pas qu'effectue le moteur 10. Quand le nombre de pas effectués correspond à la distance d séparant les axes de détection Al et d'impression A2, l'unité centrale 13 fait descendre la tête d'impression 5 et le processus d'impression ligne par ligne commence. Dès le début de l'impression, l'unité centrale 13 effectue un nouveau comptage des pas du moteur de convoyage 10. Le processus d'impression est arrêté et la tête 5 levée lorsque la longueur présumée de la carte 4 est parcourue. La longueur présumée de la carte, qui correspond pour l'unité centrale 13 à un nombre de pas moteur prédéterminé stocké dans une de ses mémoires, est donnée par la norme en vigueur dans ce domaine, ici la norme ISO 7816-2. Plus précisément, la longueur présumée de la carte est choisie dans une fourchette de valeurs donnée par la norme, allant par exemple de 85,47 mm à 85,72 mm pour les cartes de type carte à puce, carte magnétique, etc. Lorsqu'on procède à la mise au point d'un dispositif comme celui qui vient d'être décrit, il est impératif dans un souci de sécurité de choisir une longueur présumée de carte au maximum égale à la longueur minimale selon la norme en vigueur. En effet, la séquence d'impression doit être arrêtée suffisamment tôt pour que la carte 4 ne se dérobe pas sous la tête d'impression 5 alors que celle-ci est encore en position basse. Si cela se produisait, compte tenu de la force de plusieurs kilogrammes qu'exerce le ressort 8, la tête 5 s'affaisserait contre le rouleau souple 7 et s'endommagerait, en endommageant du même coup le ruban encreur 6 voire le rouleau 7 lui-même. Un premier inconvénient est que, si la carte 4 présente une longueur égale ou proche de la longueur maximale prévue par la norme, on obtient, après impression, à l'extrémité arrière 4-1 de la carte 4, un effet de bord qui n'est pas esthétique, c'est-à-dire une bordure non imprimée de quelques dixièmes de millimètres. D'autre part, on a vu apparaître ces dernières années sur le marché des cartes à imprimer, des cartes à bas coût ne respectant peu ou pas la norme précitée. De telles cartes peuvent être d'une longueur sensiblement inférieure à la plus petite longueur prévue par la norme, et sont dangereuses pour les machines d'impression classiques en raison des risques de détérioration de la tête d'impression et du ruban évoqués ci-dessus. Ainsi, un objet de la présente invention est de prévoir un procédé d'impression permettant d'imprimer une carte dont la longueur n'est pas connue. Un autre objet de la présente invention est de prévoir un procédé d'impression permettant d'imprimer une carte jusqu'à sa dernière extrémité, indépendamment de sa longueur. Encore un autre objet de la présente invention est d'atteindre ces objets au moyen d'un dispositif d'impression classique, sans qu'il soit nécessaire de modifier la structure physique du dispositif. Ces objets sont atteints grâce à un procédé d'impression du type décrit ci-dessus, dans lequel, au cours d'une séquence d'impression et de convoyage de la carte, on surveille la sortie du détecteur pour déterminer l'instant où la carte n'est plus détectée par le détecteur, on mesure le déplacement de la carte à partir de l'instant où la carte n'est plus détectée, et quand le déplacement de la carte est égal à une distance séparant le détecteur de la tête d'impression, on arrête la séquence d'impression. Selon un mode de réalisation, quand un moteur pas à pas entraîne les moyens de convoyage, on compte le nombre de pas effectués par le moteur pas à pas à partir de l'instant où la carte n'est plus détectée, et on compare le nombre de pas effectués par le moteur à un nombre de pas prédéterminé correspondant à un déplacement de la carte d'une longueur égale à la distance entre le détecteur et la tête d'impression. Selon un mode de réalisation, le détecteur est utilisé pour détecter l'arrivée de la carte avant le commencement d'une séquence d'impression. Selon un mode de réalisation, les moyens de convoyage comprennent au moins un rouleau souple disposé en dessous de la tête d'impression, et le nombre de pas prédéterminé est mesuré expérimentalement au cours d'une séquence d'impression d'une carte, de manière à prendre en compte une déformation du rouleau. Ces objets, caractéristiques et avantages ainsi que d'autres de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation du procédé de l'invention, faite à titre non limitatif et en relation avec les figures jointes parmi lesquelles - la figure 1 est une vue de profil d'un dispositif d'impression de cartes plastiques et a été décrite précédemment, - la figure 2 représente schématiquement sous forme de blocs un procédé d'impression selon l'invention, applicable au dispositif d'impression de la figure 1. On a vu au préambule, en relation avec la figure 1, que la fonction classique du détecteur 14 est de déceler l'arrivée de la carte 4 pour contrôler son positionnement sous la tête d'impression 5 en début d'impression. L'idée de la présente invention est d'utiliser en outre le détecteur 14 pour détecter, pendant une séquence d'impression, le passage de l'extrémité arrière 4-1 de la carte 4. Pour cela, on observe le signal de présence de la carte 4 émis par le détecteur 14.Lorsque ce signal cesse d'être émis, cela signifie que l'extrémité arrière 4-1 de la carte 4 vient de traverser l'axe de détection Al. On dispose alors d'une indication fiable et indépendante de la longueur de la carte 4 pour déterminer avec une grande précision, par exemple au moyen d'un comptage des pas effectués par le moteur 10, l'instant où l'extrémité arrière 4-1 de la carte 4 se trouve en dessous de la tête d'impression 5 et où l'impression doit être arrêtée. On décrira maintenant en relation avec la figure 2 un organigramme de programmation de l'unité centrale 13 de la figure 1, conforme au procédé de l'invention. Dans un souci de simplicité, les détails de programmation qui font appel aux connaissances ordinaires du métier, ne seront pas décrits. Le procédé est représenté en 11 étapes successives représentées sous formes de blocs référencés de 40 à 50. Sur la figure 2, les étapes 40, 41, 42 et 43 sont en elles-mêmes classiques et ne figurent qu'à titre de rappel. Au cours de ces étapes, l'unité centrale 13 fait avancer le moteur 10 (étape 40) en surveillant à chaque pas (étape 41) la sortie électrique du détecteur 14. Quand la sortie du détecteur 14 passe à 1, l'unité centrale 13 continue à faire avancer le moteur 10 (étape 42) mais comptabilise le nombre N de pas effectués. Quand N est égal à un nombre N1 stocké dans une mémoire de l'unité centrale 13, l'unité centrale 13 abaisse la tête d'impression 5 (étape 43). Le nombre N1 est prédéterminé en usine et correspond à un déplacement de la carte 4 égal à la distance d entre le détecteur 14 et la tête d'impression 5. Le procédé selon l'invention prévoit ensuite une première boucle d'impression comportant des étapes 44, 45, 46. A l'étape 44, l'unité centrale 13 imprime une ligne sur la carte 4 puis, à l'étape 45, fait tourner le moteur 10 d'un nombre n de pas, de manière à préparer la carte 4 en position d'impression de la ligne suivante. Le nombre n est prédéterminé en fonction de divers paramètres, comme la résolution choisie pour l'impression (nombre de lignes par centimètre), le type de moteur 10 utilisé (valeur angulaire d'un pas) et la cinématique utilisée pour transmettre les rotations du moteur aux rouleaux de convoyage 2, 3, 7. Ensuite, à l'étape 46, l'unité centrale 13 observe la sortie du détecteur 14. Si la sortie du détecteur 14 est à 1 (carte 4 détectée), l'unité centrale 13 retourne à l'étape 44 pour l'impression d'une nouvelle ligne.Les étapes 44, 45 et 46 sont ainsi réitérées et le processus d'impression de la carte 4 progresse. Lorsque la sortie du détecteur 14 passe à 0, cela signifie que l'extrémité arrière 4-1 de la carte vient de traverser l'axe de détection Al. L'unité centrale 13 entre alors dans une deuxième boucle d'impression comportant des étapes 47, 48, 49, où chaque pas réalisé par le moteur 10 est comptabilisé. L'étape 47 est une étape d'impression d'une ligne, comparable à l'étape 44 déjà décrite. A l'étape suivante 48, l'unité centrale 13 regarde si le nombre N de pas effectués par le moteur 10 depuis que la carte 4 n'est plus détectée est égal à un nombre N2 prédéterminé et stocké dans l'une de ses mémoires. Si N n'est pas encore égal à N2, l'unité centrale 13 va à l'étape 49, où elle fait tourner le moteur 10 du nombre n de pas pour préparer la carte 4 à l'impression de la ligne suivante, puis retourne à l'étape 47 pour l'impression d'une nouvelle ligne. L'unité centrale 13 sort de la boucle lorsque le nombre N de pas effectués par le moteur 10 est égal à N2. Dans ce cas, l'unité centrale 13, au cours d'une étape 50, arrête la séquence d'impression. Selon ce mode de réalisation, cela signifie qu'elle lève la tête d'impression 5. Le nombre N2 utilisé pour le test de l'étape 48 est prédéterminé de manière à correspondre à un déplacement de la carte égal à la distance d entre l'axe Al de détection et l'axe A2 d'impression. N2 peut donc être déterminé de façon théorique, en connaissant le rapport entre les pas angulaires du moteur 10 et l'avancement correspondant du système de convoyage. Dans ce cas, N2 est égal au nombre N1 de l'étape 42. Toutefois, dans la pratique, on a constaté que le rouleau souple 7 a tendance à se déformer au cours de l'impression sous l'effet de la pression exercée par la tête d'impression 5, ce qui fausse légèrement la détermination de la position limite de la carte 4 par calcul théorique. Ainsi, on peut de façon optionnelle déterminer N2 expérimentalement, par exemple en usine lors de la mise au point du dispositif d'impression 1. Ce mode de détermination consiste à insérer une carte plastique, à imprimer ou simuler une impression (tête d impressionS en appui sur la carte 4) et à compter le nombre réel N2 de pas nécessaires pour faire avancer le bord 4-1 de la carte 4 depuis l'axe de détection Al jusqu'à l'axe d'impression A2. On voit que grâce au procédé de l'invention, la détermination de l'arrêt de la séquence d'impression ne dépend plus de la longueur de la carte 4, mais de la distance d qui est invariante. Le procédé de l'invention permet donc d'imprimer des cartes hors norme. Il permet également, même pour les cartes dans la norme, d'améliorer la qualité d'impression en supprimant les effets de bord, car la précision obtenue est meilleure que la tolérance de la norme. Il apparaîtra clairement à l'homme de l'art que la présente invention est susceptible de nombreuses applications, variantes de réalisations et perfectionnements. Ainsi, dans la description qui précède, le procédé selon l'invention met en oeuvre un dispositif d'impression de type classique, à rouleaux de convoyage et moteur pas à pas. Toutefois, la présente invention peut être mise en oeuvre avec tout type de dispositif d'impression et quel que soit le moyen de convoyage utilisé, dans la mesure où il est possible de mesurer, d'une façon ou d'une autre, les déplacements de la carte au cours du convoyage. La présente invention s'applique également aux dispositifs d'impression recto verso équipés de deux têtes d'impressions en regard des deux faces de la carte v à imprimer. Elle s'applique aussi aux dispositifs d'impression de type aller retour, qui impriment une carte alternativement dans les deux sens, par exemple pour imprimer plusieurs couleurs en superposition. Dans ce cas, on prévoit deux détecteurs de part et d'autre de la tête d'impression pour détecter l'extrémité arrière de la carte à chaque sens d'impression. En outre, il est évident que l'on peut prévoir, si des raisons pratiques l'exigent, deux détecteurs placés du même côté de la tête d'impression, un détecteur étant destiné classiquement à détecter l'arrivée de la carte avant le commencement de l'impression, l'autre détecteur étant destiné à réaliser la fonction de détection de fin de carte selon l'invention. Enfin, la présente invention peut être mise en oeuvre avec tout type de détecteur, optique, électromécanique, palpeur,... REVENDICATIONS 1. Procédé (40 à 50) d'impression d'une carte plastique (4) utilisant - une tête d'impression thermique (5), - un ruban encreur (6) interposé entre la tête d'impression (5) et la carte (4), - des moyens de convoyage (2,3,7) de la carte (4), - au moins un détecteur (14) de présence de la carte (4) disposé avant la tête d'impression (5) selon un sens de convoyage (S), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à - au cours d'une séquence d'impression (44, 45) et de convoyage de la carte, surveiller (46) la sortie du détecteur (14) pour déterminer l'instant où la carte (4) n'est plus détectée par le détecteur (14), - mesurer (48) le déplacement de la carte (4) à partir de l'instant où la carte n'est plus détectée, et - quand le déplacement de la carte (4) est égal à une distance (d) séparant ledit détecteur (14) de la tête d'impression (5), arrêter (50) la séquence d'impression. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel un moteur pas à pas (10) entraîne lesdits moyens de convoyage (2, 3, 7), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : - compter le nombre de pas (N) effectués par le moteur pas à pas (10) à partir de l'instant où la carte (4) n'est plus détectée, - comparer le nombre (N) de pas effectués par le moteur (10) à un nombre (N2) de pas prédéterminé correspondant à un déplacement de la carte (4) d'une longueur égale à la distance (d) entre le détecteur (14) et la tête d'impression (5). 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel lesdits moyens de convoyage (2, 3, 7) comprennent au moins un rouleau (7) souple disposé en dessous de la tête d'impression (5), caractérisé en ce que ledit nombre (N2) de pas prédéterminé est mesuré expérimentalement au cours d'une séquence d'impression d'une carte, de manière à prendre en compte une déformation dudit rouleau (7). 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit détecteur (14) est utilisé pour détecter l'arrivée de la carte (4) avant le commencement d'une séquence d'impression.