Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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MACHINE DE PERSONNALISATION
POUR CARTES A PUCES
De plus en plus on cherche à personnaliser les
cartes à puces non seulement en inscrivant dans une
mémoire non-volatile de la puce des informations
spécifiques de l'utilisateur, mais aussi en imprimant
sur la partie extérieure visible de la carte des
indications ou dessins spécifiques de l'utilisateur.
A titre d'exemple, on peut envisager que la carte
contienne des données d'identification d'une personne,
alors que la surface extérieure de la carte comporte le
nom et l'adresse de la personne, sa photo, le logo de
son entreprise, etc.
Les cartes à puces de la technologie actuelle ont
une épaisseur qui ne peut pas descendre au dessous
d'environ 1 à 2 millimètres environ, puisqu'il faut
prévoir l'épaisseur de la puce de circuit intégré, de
son enrobage, du connecteur électrique qui permettra la
liaison de la puce avec un lecteur de cartes, etc.
On s'est aperçu que cette épaisseur non négligeable
pose des problèmes avec les technologies d'impression
couramment utilisées.
D'autre part, on s'est aperçu qu'il est extrêmement
souhaitable de faire la personnalisation électrique de
la puce en même temps que la personnalisation graphique
de la surface extérieure de la carte, c'est-à-dire qu'il
est souhaitable d'avoir une machine unique pour faire en
même temps les deux types de personnalisation. Cela
évite des risques de mélange d'informations tels que
l'attribution de données de personnalisation électrique
n'ayant rien à voir avec les données graphiques
imprimées sur la carte.
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Dans la technique actuelle, il existe des machines
automatiques qui se composent de deux parties . une tête
électrique permettant d'inscrire les données électriques
(personnalisation électrique), et une tête d'impression
graphique par transfert thermique à partir d'un ruban,
pour la personnalisation graphique de l'extérieur de la
carte. Une telle machine est par exemple décrite dans le
document EP-A-0 266 926, mais dans ce cas la
personnalisation graphique est faite par embossage, le
document EP-A-0 027 886 décrivant une machine de
personnalisation graphique pure par impression.
Dans ces machines, les têtes d'impression
comportent, sur une surface plane, une ligne de points
d'impression thermique (points chauffants élémentaires).
Ces points chauffants peuvent venir s'appliquer contre
la surface de la carte, avec interposition d'un ruban
encreur entre les points chauffants et la carte. Selon
les points qui sont effectivement chauffés au moment de
l'impression, une ligne de points d'encrage est
transférée thermiquement du ruban vers la carte. On peut
ainsi imprimer ligne par ligne un motif personnalisé
(,dessins ou caractëres d'écriture) sur la carte.
. . Mais la surface de contact de la tête d'impression
. --thermique risque de ne pas s'appliquer correctement
contre la surface de la carte si celle-ci présente des
_ défâuts de planéité. C'est pourquoi on est obligé, dans
les machines actuelles, de prévoir de courber la carte à
l'endroit d'impression, la courbure étant dans un sens
tel que la ligne de points de la tête d'impression soit
- ali:gnée le long d'une génératrice du cylindre formé par
la ca-rte courbée, et la convexité de la courbure étant
tournée du côté de la tête d'impression. Cela permet
d'appliquer correctement la ligne de points de la tête
le long de cette génératrice, pour imprimer une ligne de
fl
.. .
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points désirés; après cela on passe à une ligne
d'impression suivante, en déplaçant la carte courbée par
rapport à la tête de telle manière que la tête
d'impression soit toujours sur une génératrice du
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cylindre formé par la carte courbée.
Pour les cartes à puces, l'épaisseur des cartes est
suffisamment élevée pour qu'on ait des difficultés à
réaliser cette courbure sans établir des contraintes
trop importantes dans le corps de la carte. Ces
contraintes peuvent affecter non seulement la matière
plastique de la carte, mais aussi la fonctionnalité
électrique de la carte, ne serait ce que par un risque
de rupture de connexions internes entre la puce et le
lo connecteur qui sert à la mettre en contact avec un
lecteur de cartes.
La mécanique nécessaire à l'obtention d'une
courbure de la carte est complexe, donc chère.
Par ailleurs, cette mécanique de courbure est peu
compatible avec l'établissement de connexions
électriques avec la puce en vue de la personnalisation
électrique de la carte. Or on souhaite effectuer la
personnalisation électrique simultanément avec
l'impression graphique, ou immédiatement avant ou après,
notamment avant d'insérer une nouvelle carte en regard
de la téte d'impression.
La mécanique de courbure a d'autres inconvénients
comme par exemple le fait qu'elle empéche pratiquement
de prévoir une structure dans laquelle la carte entre et
sort par le méme orifice de la machine. Il faut prévoir
un orifice d'entrée et un orifice de sortie. Et cela
suppose alors qu'on prévoie un système de tête de
lecture électrique spécial (tête de lecture capable de
s'abaisser pour effectuer la personnalisation puis de se
lever pour laisser passer la carte vers la sortie).
Enfin, on a constaté que les machines existantes
étaient relativement peu faciles à commander pour
fournir des bons résultats d'impression dans certains
cas, et notamment lorsque les cartes insérées sont déjà
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imprimées (offset ou sérigraphie), ce qui peut se
produire même avant personnalisation.
Pour éviter les inconvénients de la technique
antérieure, la présente invention propose une machine
automatique de personnalisation graphique et électrique
de cartes à puces ou de cartes magnétiques dont les
particularités principales sont les suivantes .
- la tête d'impression graphique est une tête
dite verticale (dont les éléments chauffants sont situés
sur la tranche d'un support de faible épaisseur et non
sur une surface plane principale de ce support),
- la tête d'impression est montée sur des
moyens (chariot mobile) qui permettent de la lever ou
l'abaisser perpendiculairement à la surface de la carte,
- l'appareil est pourvu de moyens pour
déplacer la carte à plat ligne par ligne sous la tête
d'impression et pour l'amener dans un lecteur de cartes
pourvu de moyens pour effectuer la personnalisation
électrique.
On peut notamment utiliser un lecteur de cartes à
puces classique, standard, avec insertion sans
frottement.
La tête verticale est de préférence montée à
pivotement de manière que la tranche qui porte les
éléments chauffants puisse s'appliquer correctement sur
toute sa longueur contre la carte.
La tranche du support mince qui porte les éléments
chauffants comporte de préférence des bords arrondis.
De préférence il n'y a qu'une ligne d'éléments
chauffants sur la tranche.
La machine est de préférence agencée pour que les
cartes entrent et sortent par une même fente
d'introduction.
On peut effectuer l'impression personnalisée avant
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la personnalisation électrique ou aprës, mais de
préférence les deux opérations sont effectuées
successivement sans que la carte ressorte de la machine.
On peut également envisager que les deux opérations
5 soient faites simultanément, mais cela suppose alors que
la tête d'impression graphique se déplace ligne par
ligne par rapport â la carte pendant que celle-ci est
insérée dans le lecteur et subit la personnalisation
électrique.
D'autres caractéristiques et avantages de
l'invention apparaftront à la lecture de la description
détaillée qui suit et qui est faite en référence aux
dessins annexés dans lesquels .
- la figure 1 représente schématiquement une
machine de personnalisation de la technique antérieure;
- la figure 2 représente une tête d'impression
graphique de la technique antérieure en vue de côté;
- la figure 3 représente une vue de dessous de la
tête de la figure 2 ;
- la figure 4 représente une vue de c8té d'une tête
d'impression utilisée dans l'invention;
- la figure 5 représente une vue de dessous de la
téte de la figure 4;
- la figure 6 représente une vue schématique de la
machine selon l'invention;
- la figure 7 représente une vue de face de la
téte, montée à pivotement sur un bras susceptible de se
déplacer transversalement au plan de la carte.
Comme on le voit sur la figure 1, les machines de
personnalisation graphique et électrique de la technique
antérieure nécessitent une mécanique complexe pour
courber la carte à puce pendant l'opération
d'impression.
Les cartes sont introduites par une fente
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d'introduction 12 de la machine 10 et elles peuvent
ressortir après personnalisation par une fente 14.
Pratiquement il serait difficile de prévoir que les
cartes rentrent et sortent par la même fente.
La carte 16 est entrafnée par des galets vers une
position o~l elle peut être imprimée par une tête
d'impression thermique 20. Dans cette position, la carte
est courbée par un rouleau presseur 30. La tête
d'impression est placée en regard d'une partie du
l0 rouleau contre laquelle s'applique la carte. Par
exemple, le rouleau est en position basse lors de
l'introduction de la carte et se lève en courbant la
carte lorsque celle-ci est en place.
La tête d'impression 20 est montée à pivotement et
vient s'appliquer contre la face convexe de la carte,
avec interposition d'un ruban encreur 40 entre la tête
et la carte, chaque fois qu'une ligne de points doit
être imprimée. La tête est commandée électroniquement
pour sélectionner, à chaque ligne, les points qui
doivent être imprimés et ceux qui ne doivent pas l'être,
selon un principe d'impression classique par points en
ligne.
A chaque nouvelle ligne à imprimer, la carte avance
d'un pas sous la téte d'impression.
Lorsque l'impression est finie, la carte est
déplacée vers une autre position, toujours à l'intérieur
de la machine, où la personnalisation électrique est
effectuée. Pour cette personnalisation, une tête
d'écriture électrique 50 peut venir en contact avec le
connecteur électrique (non visible sur les figures)
prévu sur la carte et relié à la puce contenue dans la
carte. Cette tête 50 doit pouvoir se lever pour laisser
passer la carte de sa position d'impression vers sa
position de personnalisation électrique, puis de cette
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position vers la sortie. Elle doit se baisser seulement
pendant la phase de personnalisation électrique.
La tête d'impression graphique 20 utilisée dans ces
machines est représentée schématiquement à la figure 2
en vue de c8té et à la figure 3 en vue de dessous. C'est
une tête de transfert thermique comportant une série
d'éléments chauffants placés en ligne. Sur la figure 2
on ne voit que l'extrémité de cette ligne, donc un seul
élément chauffant 22 placé en bout de ligne. Sur la
figure 3 on voit les éléments chauffants alignés 22 avec
leurs connexions électriques 24. Eléments chauffants et
connexions électriques sont par exemple sérigraphiés sur
la surface plane inférieure d'un support 26 (par exemple
en céramique).
Lorsque la tête d'impression fonctionne, toute la
surface plane sur laquelle sont déposés les éléments
chauffants s'applique contre la carte (le ruban encreur
étant interposé entre la tête et la carte); la carte
étant courbée, si on s'arrange pour que la ligne
d'éléments chauffants s'applique contre une génératrice
du cylindre formé par la carte (de préférence à
l'endroit de courbure maximale), les éléments chauffants
seront parfaitement appliqués et l'impression sera
correcte. Le support 26 ne vient en effet en contact
avec la carte que sur cette génératrice et non sur toute
sa surface inférieure.
La figure 4 représente une tête d'impression telle
qu'on propose de l'utiliser dans la présente invention,
en vue de c8té; la figure 5 représente cette tête en vue
dessous.
Cette tête 120 est dite "tête d'impression
verticale" du fait de sa structure; elle comporte un
support principal 128 d'où s'étend vers le bas (en
supposant que la carte à imprimer est placée au dessous
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de la tête) un support secondaire plan 126 allongé et de
faible épaisseur. Le support secondaire fait saillie sur
toute sa longueur par rapport au support principal.
A l'extrémité inférieure du support principal, sur
sa tranche allongée 124, sont disposés les éléments
chauffants 122. Ils sont en ligne.
La tranche 124 est de préférence arrondie pour
faciliter le contact des éléments chauffants avec la
carte à travers le ruban encreur. L'arrondi est une
forme cylindrique (servi circulaire ou non) dont les
génératrices sont parallèles à la direction
d'allongement de la tranche (c'est-à-dire la direction
d'alignement des éléments chauffants).
Avec une telle tête, il n'est plus nécessaire de
courber la carte, ce qui évite les contraintes sur
celles-ci et ce qui rend possible beaucoup plus
facilement .
le passage de la carte d'une position
d'impression à une position de personnalisation
électrique,
- l'utilisation d'un lecteur de cartes
classique (et non d'une tête de lecture mobile) pour
faire la personnalisation électrique,
La machine de personnalisation de cartes qui en
résulte est représentée schématiquement et à titre
d'exemple à la figure 6.
Elle comporte une fente d'introduction 112 unique
pour l'insertion et le retrait d'une carte 116, et des
moyens (rouleaux d'entrafnement par exemple) pour
déplacer la carte à plat, vers sa position d'impression
(sous la tête 120) puis vers sa position de
personnalisation électrique (ces deux positions peuvent
être confondues si on prévoit des moyens pour déplacer
la téte d'impression relativement à la carte pendant la
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personnalisation électrique).
Un lecteur de cartes classique 150 reçoit la carte
dans sa position de personnalisation électrique. C'est
un lecteur classique dont le connecteur est à insertion
sans frottement . l'arrivée de la carte en bout de
course fait basculer des contacts qui viennent
s'appliquer sur les contacts extérieurs correspondants
de la carte. Le lecteur avec son connecteur répond de
préférence aux normes internationales ISO 7816-3 et
Permet de personnaliser aussi bien des cartes à
microprocesseur à fonctionnement asynchrone que des
cartes synchrones.
Une électronique de commande 160 contrôle le
lecteur de cartes et la tête d'impression thermique 120.
Cette électronique de commande peut elle-même être
pilotée par un microordinateur personnel PC. Le pilotage
de la machine lecteur de cartes et tête d'impression
(commandes mécaniques, personnalisation graphique et
personnalisation électrique) se fait par l'intermédiaire
de sous programmes afin de faciliter l'intégration de
cette machine dans un système de personnalisation.
La tête d'impression thermique est disposée au
dessus de la carte 116 dans sa position d'impression, et
un ruban encreur 140 est placé entre la tête et la
carte, avec un système de galets de maintien et
d'entrainement pour appliquer le ruban au bon endroit et
pour faire défiler le ruban au fur et à mesure de son
utilisation. La ligne d'éléments chauffants 122 de la
tête 120 est dirigée parallèlement au plan de la carte
et perpendiculairement au sens d'avance de celle-ci
(tout au moins dans le cas où la tête d'impression est
globalement fixe au dessus du trajet de la carte, car
alors la carte se déplace pas à pas pour une impression
ligne par ligne). Des moyens d'avance pas à pas de la
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carte sont prévus pour effectuer l'impression ligne par
ligne. Si la longueur de la tête d'impression ne
recouvre pas toute la largeur à imprimer sur la carte au
cours de son défilement, on comprendra qu'il faut
5 effectuer plusieurs passages successifs en décalant
latéralement la tête pour la placer sur une nouvelle
surface de carte à imprimer.
A la figure 7 on a représenté un exemple de montage
de la tête d'impression thermique de la machine de
10 personnalisation selon l'invention. La tête est montée à
l'extrémité d'un bras 170 monté à pivotement sur un
autre bras 172, l'axe de pivotement étant parallèle à la
surface de la carte et perpendiculaire à la ligne
d'éléments chauffants, pour que cette ligne puisse venir
s'appliquer correctement sur la carte même si le plan de
celle-ci n'est pas parfaitement perpendiculaire à la
direction dans laquelle s'abaisse et s'élève la tête
d'impression à chaque pas d'impression.
Le bras 172 est lui-même monté fixement sur un
chariot 174 mobile en translation perpendiculairement à
la surface de la carte. Ce chariot est par exemple monté
sur une vis sans fin 176 entrafnée en rotation par un
moteur 178. La tête s'abaisse et se relève à chaque fois
qu'on veut faire avancer la carte sans risquer de
frotter la tête sur la carte.
La tête d'impression sera pilotée par le
microordinateur PC de la figure 6, avec un logiciel
permettant notamment de prendre en compte les types de
rubans, types de matériaux de carte, et bien entendu les
informations graphiques et électriques de
personnalisation pour chaque carte individuelle. Les
logiciels comportent notamment des programmes
d'impression de caractères ou d'images stockées.
On a ainsi décrit une machine de personnalisation
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m
combinée électrique et graphique qui est beaucoup plus
efficace, moins chère et plus avantageuse sur de
nombreux points que les machines de l'art antérieur
(notamment . vitesse de fonctionnement améliorée en
chargement et déchargement, absence de problème de
positionnement de la carte au dessous d'une téte de
lecture, pas de contrainte sur la carte, etc.).
