ES2330215T3 - Preacondicionamiento de un substrato en un proceso continuo de fabricacion de sensores electroquimicos. - Google Patents

Preacondicionamiento de un substrato en un proceso continuo de fabricacion de sensores electroquimicos. Download PDF

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Abstract

Un método de preacondicionar un sustrato en un proceso de fabricación de lámina donde dicho proceso de fabricación de lámina incluye una pluralidad de pasos de impresión, incluyendo dicho método los pasos de: mover dicho sustrato a través de dicho proceso de lámina bajo tensión; y calentar dicho sustrato cuando dicho sustrato es pasado a través de dichos pasos de impresión, donde dicha temperatura del sustrato no excede de una primera temperatura predeterminada durante dichos pasos de impresión, donde antes de los pasos de impresión el método incluye: pasar dicho sustrato a una estación de preacondicionamiento donde dicho sustrato se calienta a una segunda temperatura predeterminada que excede de dicha primera temperatura predeterminada.

Description

Preacondicionamiento de un substrato en un proceso continuo de fabricación de sensores electroquímicos.
Campo de la invención
La presente invención se refiere, en general, a un proceso mejorado para fabricar sensores electroquímicos y, más en concreto, a un proceso mejorado de fabricación de lámina donde un sustrato es preacondicionado antes de imprimir componentes sensores electroquímicos.
Antecedentes de la invención
Se utilizan sensores electroquímicos en varios procedimientos de diagnóstico, incluyendo la medición de glucosa en sangre humana. La fabricación de tales sensores electroquímicos implica la fabricación de millones de pequeñas tiras que incluyen electrodos dispuestos en una celda de recepción de muestra que está adaptada para recibir sangre u otros fluidos corporales. Los fluidos corporales forman entonces el circuito completo entre los electrodos en la celda. Los electrodos están recubiertos generalmente con al menos un reactivo que reacciona con el analito (por ejemplo glucosa) en la sangre para formar un analito intermedio que puede ser medido por un medidor adaptado para medir la corriente o la carga en los electrodos. La fabricación de tales sensores electroquímicos requiere la deposición de varias capas de material de electrodo, material aislante y reactivo en un espacio muy pequeño y la exactitud y disposiciones de tales capas son críticas para la función última del dispositivo. Además, con el fin de mantener bajos los costos y de satisfacer la demanda, es imperativo que los sensores electroquímicos se fabriquen a velocidades muy altas y con exactitud absoluta de alineación entre las capas.
Los sensores electroquímicos pueden ser usados para muchas aplicaciones. En una aplicación, se introducen tiras sensoras electroquímicas en medidores especialmente adaptados para la autosupervisión de glucosa u otros analitos (tales como fructosamina, hematocrito, etc), por ejemplo, en sangre o fluido intersticial. Muchos analitos pueden ser comprobados usando tales sensores electroquímicos, dependiendo del diseño del sensor electroquímico, la disposición de los electrodos, el reactivo usado y otros factores. Muchas de estas aplicaciones, y en particular las tiras para comprobar la glucosa, requieren configuraciones de los sensores de un tamaño y construcción concretos, donde la fabricación se realiza dentro de tolerancias concretas para obtener sensores electroquímicos que tengan características tan predecibles y repetibles como sea posible.
El proceso de fabricación se complica además por la necesidad de fabricar muchos sensores muy rápidamente donde los sensores tienen tamaños de celda muy pequeños y, por lo tanto, electrodos muy pequeños dentro de tolerancias muy estrictas. Al comprobar glucosa en sangre o fluido intersticial, uno de los principales factores que disuaden de la comprobación regular es el dolor que se produce al extraer la cantidad necesaria de sangre o fluido intersticial. Un mayor volumen requiere típicamente una mayor cantidad de dolor que un volumen más pequeño. Así, es ventajoso producir sensores que requieran una menor cantidad de sangre o fluido intersticial y por lo tanto que sean menos dolorosos de usar, promoviendo las pruebas discretas o continuas más regulares. Una forma de requerir menos analito es producir tiras sensoras electroquímicas que tengan características estructurales muy pequeñas tales como celdas muy pequeñas de recepción de muestra y electrodos muy pequeños dentro de las celdas de recepción de muestra, pero tales características pequeñas son más difíciles de fabricar, en particular de manera exacta y reproducible con el fin de producir mediciones de analito exactas y reproducibles.
Se puede utilizar muchos métodos para fabricar sensores electroquímicos, incluyendo procesos como el rotograbado y la serigrafía con cilindro. En impresión de rotograbado, se recubre un cilindro con una cubierta que define la forma del elemento (por ejemplo, los electrodos) a imprimir. Se puede usar más cilindros para imprimir más películas o capas (por ejemplo, enzimas o capas de aislamiento).
Donde se fabrica un sensor electroquímico por impresión por rotograbado de tinta eléctricamente conductora para formar uno o más electrodos en una lámina flexible, que puede ser polimérica, es una definición de impresión de alta calidad usando tintas muy finas. Para las tintas más espesas y mayores grosores de impresión requeridos al imprimir sensores electroquímicos, se han usado generalmente pantallas planas fijas en impresión de lecho plano de alimentación única de sensores electroquímicos. También se han descrito otros métodos, incluyendo métodos de fabricar sensores electroquímicos usando estructuras de impresión rotativas.
En un proceso de fabricación de lámina para sensores electroquímicos, se pasa una lámina de material del sustrato a través de una serie de estaciones de impresión. En cada estación de impresión, se deposita una nueva capa de material tal como, por ejemplo, material de electrodo, en el sustrato o en una capa previamente depositada usando, por ejemplo, un proceso de impresión serigráfica. En el proceso de impresión serigráfica, la lámina se coloca debajo de una pantalla y se empuja una tinta, por ejemplo, una tinta conductora usada para hacer electrodos, a través de porciones seleccionadas de la pantalla para imprimir una capa que tiene una disposición predeterminada en la porción de la lámina colocada debajo de la pantalla. Así, es posible crear el sensor electroquímico en el sustrato moviendo el sustrato de una estación de impresión a la siguiente, imprimiendo cada capa consecutivamente y cortando el sensor individual de la lámina acabada.
\newpage
En un método de fabricación se fabrica una capa de electrodo y al menos una primera capa reactiva pasando una lámina continua del sustrato por al menos dos estaciones de impresión. Las estaciones de impresión pueden ser estaciones cilíndricas de impresión por rotograbado o estaciones cilíndricas de impresión por serigrafía. Sin embargo, los métodos de imprimir por rotograbado (girando un cilindro grabado) y serigrafía con cilindro (girando una pantalla/esténcil cilíndrico) tienen inconvenientes al imprimir sensores electroquímicos en una lámina. La impresión por rotograbado da típicamente alturas de impresión muy finas. En concreto, es muy probable que las gruesas tintas eléctricamente conductoras necesarias para producir el grosor de electrodo requerido para sensores electroquímicos (especialmente los destinados a la detección de glucosa en sangre) experimenten una impresión incompleta e incoherente con una reducción resultante de la calidad, coherencia y fiabilidad del sensor electroquímico. La impresión por rotograbado con tintas de carbón (que tienen típicamente un alto contenido de sólidos y pueden ser bastante viscosas) para producir electrodos de carbono, es especialmente difícil puesto que las fases sólido/líquido en la tinta se pueden separar dando lugar a un llenado o vaciado incompleto o no uniforme del grabado de una impresión a otra. Esto puede dar lugar a grosores de impresión no uniformes y a la degradación de la calidad y coherencia del electrodo de carbono. La impresión serigráfica con cilindro es muy adecuada para disposiciones de alimentación única (en contraposición a las disposiciones de lámina continua). Además, la capacidad de manipular la forma en que la pantalla interactúa con el medio de impresión (y por lo tanto influye en la calidad de impresión al hacerlo) es limitada a causa de la naturaleza cilíndrica de la pantalla. Además, la variedad de esténcils disponibles para lograr el grosor de tinta correcto para cada tipo de tinta (capa de carbono, plata/cloruro de plata, aislamiento, enzima u otro reactivo) no se pueden obtener fácilmente en el mercado.
También se puede producir sensores electroquímicos para comprobación de glucosa en sangre o intersticial en un proceso de impresión de pasos múltiples usando impresoras de lecho plano (como Thieme o Svecia que se pueden obtener de Kippax Reino Unido, Huddersfield, Reino Unido y Registerprint, Londres, Reino Unido) y dosificando una tinta a través de pantallas que se pueden obtener de DEK Machinery, Weymouth, Reino Unido, y BTP Craftscreen, Coventry, Reino Unido) dispuestas paralelas a las tarjetas de sustrato plano en las que imprimir. Este proceso tiene la ventaja de que los sensores se pueden producir de una manera exacta y repetible de modo que el usuario pueda comparar resultados de vez en cuando. Las hojas de sustrato para imprimir filas de tiras encima se pasan a través de varias etapas de impresión de lecho plano con las filas perpendiculares a la dirección de avance. En este proceso de fabricación se serigrafían secuencialmente capas finas de tinta sobre un sustrato polimérico para formar un grupo grande de tiras sensoras. En primer lugar se puede extender tinta de carbón para formar una capa de electrodo. A continuación se puede extender una capa de tinta de aislamiento. A continuación, se puede extender una capa de reactivo, típicamente tinta de enzima. A continuación, se puede extender una segunda capa de enzima. A continuación, se puede extender una capa adhesiva. Finalmente, se puede extender una capa hidrófila. Se puede poner una película protectora encima de la lámina sensora antes de cortar la lámina en filas y las filas en tiras individuales. Una sola lámina de sustrato fabricada de esta forma puede producir 500 o más tiras sensoras. Estas tiras sensoras están dispuestas en filas 0 a 9 perpendiculares a la dirección de avance del sustrato de lámina a través de la impresora de lecho plano (la dirección de impresión) con 50 tiras sensoras por fila. Las tiras 1 a 50 en cada fila son paralelas a la dirección de impresión. Cada lámina puede ser manipulada con la mano entre cada etapa. En particular, después de los cuatro pasos de impresión (para imprimir tinta de carbón, tinta de aislamiento y dos capas de tinta de enzima), cada lámina puede ser manipulada con la mano a una cortadora de modo que el corte se pueda hacer a lo largo de las filas separando una fila de tiras sensoras de otra. A continuación, cada fila puede ser manipulada de manera que se corte en 50 tiras separadas. Estos pasos de manipulación son lentos e ineficientes.
Por lo tanto, se necesita un proceso mejorado para la fabricación de sensores electroquímicos, y en particular, para la fabricación de sensores electroquímicos para medición de marcadores en el cuerpo tal como en sangre o fluido intersticial (glucosa, fructosamina, hematocrito, etc). También se necesita una forma de fabricar tiras sensoras a alta velocidad, de manera predecible y reproducible, a un costo razonable. Además, se necesita una forma de fabricar tiras sensoras a alta velocidad, de manera predecible y reproducible, que tengan características muy pequeñas donde cada tira acabada pueda ser usada para medir de forma fiable, predecible y exacta analitos en fluidos corporales de manera reproducible.
En un proceso de fabricación de lámina continua para fabricar sensores electroquímicos, el sustrato del sensor, que también se puede denominar la lámina, se puede expandir o estirar cuando se calienta y coloca bajo tensión durante el proceso. Cada una de las estaciones de impresión en el proceso de fabricación (es decir, las estaciones de impresión donde se depositan el carbono, el aislamiento y las enzimas) puede ir seguida de una estación de secado. Con el fin de secar las tintas eficientemente, las estaciones secadoras operan a temperaturas de, por ejemplo, 50-140 grados centígrados. Además, para facilitar la correspondencia de la lámina a través de cada estación de impresión, la lámina se coloca bajo tensión. El sustrato se tiene que mantener bajo tensión para controlar la correspondencia dentro del proceso; como resultado, siempre que el sustrato se calienta, por ejemplo para secar las tintas después de la impresión, el sustrato se puede estirar de forma impredecible produciendo una variación del tamaño de imagen en impresiones posteriores.
El tamaño de la imagen impresa en cada estación de impresión se determina por varios factores incluyendo el tamaño del esténcil, la viscosidad de la tinta, la velocidad relativa de la lámina y esténcil/pantalla y el estiramiento del sustrato en ese punto (tanto el estiramiento reversible como el irreversible). El tamaño de imagen entre diferentes pasos de impresión también puede variar de formas impredecibles reduciendo significativamente la producción. En un ejemplo, si la discordancia entre tamaños de imagen entre capas es superior a 300 micras a lo largo de la lámina, la tira sensora resultante no funcionará y habrá que desechar todas las tiras de ese lote.
Se considera que la excesiva variación del tamaño de imagen es debida a estiramiento excesivo e impredecible (debido a calentamiento y tensión) y encogimiento del sustrato de lámina. Por lo tanto, sería ventajoso diseñar un proceso de lámina donde la lámina o el sustrato se puedan preacondicionar para evitar el estiramiento impredecible durante el proceso de fabricación.
Resumen de la invención
La presente invención se refiere a un método de preacondicionar un sustrato en un proceso de fabricación de lámina donde el proceso de fabricación de lámina incluye una pluralidad de pasos de impresión. En una realización, el método de la presente invención incluye los pasos de mover el sustrato a través del proceso de lámina bajo tensión y calentar el sustrato cuando el sustrato se pasa a través de los pasos de impresión. En esta invención, antes de cualquier paso de impresión, el sustrato se pasa a través de una estación de preacondicionamiento que calienta el sustrato a una temperatura predeterminada que alcanza o excede de cualquier temperatura que el sustrato experimente durante el resto del proceso. La temperatura a la que se calienta el sustrato durante el proceso de preacondicionamiento puede ser aproximadamente 160ºC. La estación de preacondicionamiento también puede incluir al menos una estación de limpieza de superficie adaptada para quitar impurezas del sustrato.
Con el fin de mejorar la impresión en un método según la presente invención, se pueden incluir otros pasos en el proceso de fabricación de lámina. Por ejemplo, la tensión a la que el sustrato se puede estirar es suficiente para asegurar que la tensión no se supere durante etapas posteriores del proceso de lámina. Además, en una realización, la tensión predeterminada es aproximadamente 165N y la segunda temperatura predeterminada es aproximadamente 140ºC. En otra realización de la presente invención, en el paso de preacondicionamiento, el sustrato se calienta a una temperatura suficiente para quitar el estiramiento irreversible del sustrato cuando pasa por el proceso de lámina.
Breve descripción del dibujo
Las características nuevas de la invención se exponen con detalle en las reivindicaciones anexas. Se obtendrá una mejor comprensión de las características y ventajas de la presente invención por referencia a la descripción detallada siguiente que expone realizaciones ilustrativas, en que se utilizan los principios de la invención, y los dibujos acompañantes, donde:
La figura 1 es un diagrama esquemático que ilustra 8 secciones del proceso de impresión de lámina.
La figura 2A es un diagrama esquemático que ilustra las secciones primera y segunda del proceso de impresión de lámina.
La figura 2B es un diagrama esquemático que ilustra las secciones tercera, cuarta y quinta del proceso de impresión de lámina.
La figura 2C es un diagrama esquemático que ilustra las secciones sexta y séptima del proceso de impresión de lámina.
La figura 3 es un diagrama esquemático que ilustra un entorno húmedo alrededor de las secciones quinta y sexta de la impresión de lámina.
La figura 4 es una vista inferior que ilustra un entorno húmedo alrededor de las secciones quinta y sexta de la impresión de lámina.
La figura 5 es una vista en perspectiva de un tubo con perforaciones.
La figura 6 es un diagrama esquemático que ilustra un ciclo de inundación.
La figura 7 es un diagrama esquemático que ilustra un ciclo de impresión.
La figura 8 es un diagrama esquemático que ilustra 2 diferentes ángulos de rasqueta.
La figura 9 es un diagrama esquemático que ilustra 2 diferentes posiciones de rasqueta.
La figura 10 es un diagrama esquemático que ilustra una distancia de salto de pantalla.
La figura 11 es una vista despiezada de una zona de preacondicionamiento (211).
La figura 12 es una vista despiezada de la primera zona de secado (217).
La figura 13 es una vista despiezada de una segunda zona de secado (224).
La figura 14 es una vista despiezada de una tercera zona de secado (230).
La figura 15 es una vista despiezada de una cuarta zona de secado (236).
La figura 16 es una vista despiezada de una primera unidad limpiadora (204).
Las figuras 17A-17D son vistas de una capa de aislamiento a capa de carbono con correspondencia apropiada.
Las figuras 18A-18D son vistas de una capa de aislamiento a capa de carbono con correspondencia inadecuada cuando se estira el material gráfico resultante de la pantalla 301.
Las figuras 19A-19D son vistas de una capa de aislamiento a capa de carbono con correspondencia inadecuada cuando no se ha estirado el material gráfico de la pantalla 301.
Las figuras 20A-20D son diagramas esquemáticos que ilustran los resultados de la impresión para correspondencia del operador de la lámina usando una primera guía de visión para inspección visual durante un proceso de correspondencia inicial.
La figura 21A es un ejemplo de una lámina sensora con una primera y segunda guías de visión de lámina; marcas de correspondencia Y primera, segunda, tercera y cuarta; y marcas de correspondencia X.
La figura 21B es una vista despiezada de una fila dentro de una lámina sensora con una marca de correspondencia X de carbono.
La figura 21C es una vista despiezada de una fila dentro de una lámina sensora con una marca de correspondencia X de aislamiento al recubrir una marca de correspondencia X de carbono.
La figura 22 es un diagrama esquemático de parámetros X, Y, y \theta usados para la correspondencia del proceso de impresión de lámina.
Descripción detallada de realizaciones ilustrativas de la invención
La figura 1 es un diagrama esquemático que ilustra 8 secciones del proceso de impresión de lámina según la presente invención. La sección 1 es una unidad de desenrollamiento 101. La sección 2 es una estación de preacondicionamiento 102. La sección 3 es una estación de impresión de carbono 103. La sección 4 es una estación de impresión de aislamiento 104. La sección 5 es una estación de impresión de primera enzima 105. La sección 6 es una estación de impresión de segunda enzima 106. La sección 7 es una unidad de rebobinado 107. La sección 8 es un punzón 108. Los expertos en la técnica entenderán que aunque la descripción siguiente se refiere a un proceso y aparato con relación a estas 8 secciones, el proceso de la invención se puede llevar a cabo en más o menos secciones. Por ejemplo, aunque se contemplan 4 estaciones de impresión en esta realización, se podría usar una o más estaciones de impresión sin apartarse del alcance de la invención. En una realización hay un mínimo de dos estaciones de impresión para imprimir una capa de electrodo y una capa de reactivo.
En una realización de la presente invención, la sección 1 se puede implementar usando una unidad de desenrollamiento de material de sustrato 101 tal como, por ejemplo, una Martin Unwinder/Automatic Splice que se puede obtener de Martin Automatic Inc., de Rockford, IL. En esta realización de la invención, las secciones 2, 3, 4, 5 y 6 se pueden implementar usando una impresora Kammann modificada, que se puede obtener de Werner Kammann Maschinefabrik Gmbh, modelo número 4.61,35, de Bünde, Alemania. En esta realización de la invención, la sección 2 puede ser una unidad de preacondicionamiento 102. La unidad de preacondicionamiento 102 puede ser usada para preacondicionar el sustrato 242 antes de imprimir, y las secciones 3, 4, 5 y 6 pueden ser usadas para serigrafiar tintas de carbono, aislamiento, primera enzima y segunda enzima sobre un sustrato 242. La sección 7 puede incluir una unidad de rebobinado 107 tal como, por ejemplo, una Martin Rewinder, que se puede obtener de Martin Automatic Inc, de Rockford, IL. La sección 8 puede incluir un punzón 108 tal como, por ejemplo, un punzón Preco que se puede obtener de Preco Press, de Lenexa, Kansas, como modelo número 2024-P-40T XYT CCD CE. Aunque se mencionan modelos específicos de aparatos, estos aparatos se pueden variar y/o sustituir y/u omitir sin apartarse del alcance de la invención, como entenderán los expertos en la técnica.
Las figuras 2A, 2B y 2C son diagramas esquemáticos que ilustran el recorrido del sustrato 242 cuando pasa a través de las secciones 1-8 de un proceso de impresión de lámina según la presente invención. En una realización de la invención, el material usado para el sustrato 242 puede ser un material de poliéster (denominación comercial Melinex® ST328), fabricado por DuPont Teijin Films. El sustrato 242 se suministra en un rollo de material, que puede ser, por ejemplo, nominalmente de 350 micras de grueso por 370 mm de ancho y aproximadamente 660 m de longitud. Se ha hallado que estas dimensiones de grosor y anchura son especialmente adecuadas para la producción de sensores electroquímicos por impresión de pantalla plana en una lámina de sustrato. Esto se debe al requisito de que el material sea robusto para impresión, pero manipulable a través del aparato y de suficiente anchura para acomodar una cantidad adecuada de sensores para hacer que el proceso sea comercialmente viable. El sustrato 242 puede incluir un recubrimiento acrílico aplicado a uno o ambos lados para mejorar la adhesión de la tinta. El poliéster es un material preferido porque se comporta satisfactoriamente a las temperaturas elevadas y tensiones usadas durante el proceso de lámina según la presente invención. Aunque poliéster y de hecho Melinex son los materiales preferidos en una realización de la invención, los expertos en la técnica pueden contemplar el uso de otros materiales a partir de la descripción dada aquí. De hecho, entre otras cosas, se pueden contemplar variaciones del grosor del material, la anchura y la longitud, o frecuencia una mayor anchura o longitud una capacidad adicional para la producción de sensores y contribuyendo una variación de grosor de material en algunas circunstancias al preacondicionamiento, o correspondencia durante la impresión. En una realización preferida de la presente invención, antes de entrar en la estación de impresión de carbono 103, el sustrato 242 se expone a un proceso de estabilización por calor, calentando el sustrato hasta 185ºC sin ponerlo bajo tensión significativa para intentar asegurar que el sustrato 242 experimente mínima distorsión dimensional durante el proceso de impresión de lámina donde puede haber temperaturas de entre 140 y 160ºC a tensiones de hasta 165 N. Típicamente la tensión usada ha sido mínima, justo la suficiente para pasar la lámina por el calentador. Sin embargo, se ha hallado que, a pesar de este proceso de estabilización por calor, se pueden producir variaciones en la correspondencia de un paso de impresión a otro, produciendo un fallo del sensor. Así, se ha introducido un paso de preacondicionamiento inmediatamente antes de imprimir. Como se explicará a continuación, en el paso de preacondicionamiento (sección 1), el sustrato se calienta a una temperatura (típicamente 160ºC) superior a cualquier temperatura que haya durante los pasos de impresión posteriores. En una realización preferida el sustrato también se mantiene bajo tensión (típicamente alrededor de 165N) durante este paso de preacondicionamiento. De hecho, en esta realización, la combinación de preacondicionamiento y puesta bajo tensión ha reducido en gran medida las variaciones de la correspondencia de impresión y ha mejorado el rendimiento del producto resultante. En una realización de la invención, los rollos de sustrato 242 se empalman en una unidad de desenrollamiento 101 o una unidad de rebobinado 107 utilizando cinta de empalmar tal como, por ejemplo, PS-1 Splicing Flatback Paper Tape de Intertape Polymer Group.
La figura 2A es un diagrama esquemático que ilustra la sección 1 y la sección 2 de un proceso de impresión de lámina según una realización de la presente invención. En la figura 2A, la sección 1 es una unidad de desenrollamiento 101. La unidad de desenrollamiento 101 incluye un primer árbol 200, un segundo árbol 201, una primera unidad de empalme 202, y primer acumulador 203. En la figura 2A, la sección 2 es la estación de preacondicionamiento 102. La estación de preacondicionamiento 102 incluye una primera unidad limpiadora 204, una segunda unidad de empalme 205 que típicamente no se usa, un rodillo de línea de contacto de entrada 206, una segunda unidad limpiadora 207, una célula de carga 208, un primer rodillo de impresión 209, un primer rodillo de accionamiento 210 y una primera zona de secado 211.
En la realización de la invención ilustrada en la figura 2A, la unidad de desenrollamiento 101 consta de, por ejemplo, una Martin Unwinder/Automatic Splice que se usa para facilitar el movimiento continuo del sustrato 242 a la estación de preacondicionamiento 102 bajo una tensión de aproximadamente 80N. La unidad de desenrollamiento 101 puede incluir un primer árbol de desenrollamiento 200 y un segundo árbol de desenrollamiento 201. Obsérvese que un árbol también se puede denominar un mandril. El primer árbol de desenrollamiento 200 sujeta un rollo de material de sustrato 242 y alimenta continuamente el sustrato 242 a la estación de preacondicionamiento 102 de la sección 2. El segundo árbol de desenrollamiento 201 sujeta un rollo de sustrato de reserva 242, que se empalma automáticamente al extremo del rollo de sustrato 242 del primer árbol de desenrollamiento 200 asegurando un suministro semicontinuo de sustrato 242. Este proceso continuo se repite desde el primer árbol de desenrollamiento 200 al segundo árbol de desenrollamiento 201. Un acumulador de material del sustrato 203 guarda una longitud predeterminada del sustrato 242 y dispensa el sustrato almacenado 242 a la estación de preacondicionamiento 102 de la sección 2 mientras tiene lugar la operación de empalme en la primera unidad de empalme 202 (tiempo durante el que el primer árbol de desenrollamiento 200 y el segundo árbol de desenrollamiento 201 están estacionarios). El empalme creado es un empalme a tope con una longitud de cinta de empalme a ambos lados del material en la junta. Con el fin de asegurar la calidad, se puede desechar aproximadamente 10 m de sustrato impreso a ambos lados del empalme. El primer árbol de desenrollamiento 200 y el segundo árbol de desenrollamiento 201 incluyen guías de borde de lámina (no representados) que guían el sustrato 242 a la primera unidad de empalme 202. Las guías de borde de lámina están adaptadas para evitar que el sustrato 242 vaya de un lado al otro cuando sea alimentado a la primera unidad de empalme 202.
Típicamente la máquina se prepara para producir entre 2 y 10 y más generalmente 6 rollos de sustrato en cualquier momento. Para las estaciones de impresión conectadas a un suministro continuo de tinta, el número de rollos a usar no es generalmente un problema. Sin embargo, para las dos estaciones de impresión de enzima, a las que se suministra una cantidad limitada de tinta, el número de rollos a usar es un parámetro de entrada importante. De hecho, el número de rollos a usar determina la cantidad de tinta colocada en la pantalla antes del inicio del proceso de impresión. Por ejemplo, para una pasada de 6 rollos, se colocan 6 (o más bien más de 6) rollos de tinta de enzima en la pantalla antes del inicio de la impresión en cada una de las secciones 5 y 6. Así, la tinta de enzima se tiene que mantener preparada para impresión durante toda la pasada de impresión con el fin de asegurar una impresión coherente de enzima durante toda la duración de la pasada de impresión. Se ha colocado una pared alrededor de la pantalla en las estaciones de impresión de enzima para asegurar que se pueda añadir una cantidad suficiente de tinta de enzima a la pantalla sin tener que llenar completamente la pantalla durante una pasada y también reducir el riesgo de que la tinta de enzima rebose de la pantalla y sobre el sustrato de lámina que corre por debajo).
En una realización de la presente invención, el sustrato 242 se mantiene bajo una tensión de aproximadamente 165N durante todo el proceso con el fin de mantener la correspondencia de las cuatro capas a imprimir (típicamente la tolerancia de correspondencia de impresión es 300 \mum). El sustrato 242 también se somete a varias temperaturas de 140ºC o menos con el fin de secar las tintas impresas durante cada paso de impresión. Debido a esta tensión y temperatura, puede haber tendencia a que el sustrato 242 se estire o expanda durante el proceso y en consecuencia caiga fuera de la tolerancia de correspondencia. De hecho, la variación del tamaño de imagen de una etapa de impresión a otra y de una pasada de impresión a otra así como dentro de la pasada de impresión propiamente dicha era impredecible y más alta de la tolerable.
En la realización de la invención ilustrada en la figura 2A, la sección 2 es una estación de preacondicionamiento 102. El preacondicionamiento tiene lugar antes de imprimir cualquier imagen sobre el sustrato. El sustrato 242 se preacondiciona para reducir la cantidad de expansión y estiramiento dentro de las secciones posteriores del proceso de lámina y también para contribuir a la correspondencia del sustrato 242 a través de las secciones 3-6. La estación de preacondicionamiento puede calentar el sustrato 242 a una temperatura, que no se supere en los pasos de impresión posteriores. Típicamente este tiene lugar bajo una tensión de entre 150 y 180N más típicamente alrededor de 165N. Sin embargo, en otra realización, la estación de preacondicionamiento 102 puede calentar el sustrato 242 a una temperatura suficiente para quitar el estiramiento irreversible del sustrato 242, de nuevo opcionalmente mientras esté bajo tensión, como se ha descrito anteriormente.
En una realización de la invención, el sustrato se calienta a aproximadamente 160ºC en la zona de preacondicionamiento 211, que se ilustra con más detalle en la figura 11. Como se ha explicado anteriormente, en una realización de la presente invención, la temperatura a la que se calienta el sustrato 242 en la estación de preacondicionamiento 102 no se alcanza o se supera durante el procesado posterior del sustrato 242, incluyendo los pasos de secado posteriores. Los procesos de impresión posteriores pueden compensar la imagen ligeramente mayor debida al estiramiento producido por el proceso de la estación de preacondicionamiento 102 por la provisión de un tamaño ligeramente mayor de la pantalla esténcil (típicamente 750 \mum en la dirección de avance de la lámina). La provisión de nuevas pantallas puede ser problemática. Por lo tanto, se pueden variar otros parámetros en cada estación de impresión para acomodar una variación del tamaño de imagen sin sustituir la pantalla, tal como la velocidad relativa de la pantalla y la lámina. No obstante, hay un límite a la cantidad de variación del tamaño de imagen que puede acomodar. Por lo tanto, es preferible preacondicionar el sustrato como se describe aquí reduciendo el aumento general del tamaño de la imagen y reduciendo la variación en dicho aumento del tamaño de la imagen.
En una realización de la presente invención, la estación de preacondicionamiento 102 también incluye elementos adicionales, que realizan funciones que facilitan la operación apropiada de un proceso de fabricación de lámina según la presente invención. En la unidad de preacondicionamiento 102, hay dos unidades de limpieza de lámina, una primera unidad limpiadora 204 y una segunda unidad limpiadora 207 que limpian los lados superior e inferior del sustrato 242. La primera unidad limpiadora 204 y la segunda unidad limpiadora 207 usan rodillos recubiertos con adhesivo pegajoso para quitar partículas del sustrato 242 antes de cualquier paso de impresión. La primera unidad limpiadora 204 puede ser, por ejemplo, una limpiadora que se puede obtener comercialmente de KSM Web Cleaners, modelo número WASP400, de Glasgow, Reino Unido. La segunda unidad limpiadora 207, por ejemplo, una limpiadora que se puede obtener comercialmente de Teknek. La estación de preacondicionamiento 102 incluye además un rodillo de línea de contacto de entrada 206 y una célula de carga 208. El rodillo de línea de contacto de entrada 206 se usa para controlar la tensión del sustrato 242 (específicamente la tensión entre el rodillo de línea de contacto de entrada 206 y rodillo de línea de contacto de salida 238). El rodillo de línea de contacto de entrada 206 está conectado mediante un sistema de control (no representado) a la célula de carga 208.
El sustrato 242 se saca de la estación de impresión de segunda enzima 106 en la sección 6 a una tasa constante por el rodillo de línea de contacto de salida 238. La célula de carga 208 en la sección 2 mide la tensión del sustrato 242 cuando pasa por el proceso de lámina según la presente invención. El rodillo de línea de contacto de entrada 206 regula su velocidad con el fin de controlar la tensión en un punto de referencia predeterminado. Una tensión típica del sustrato en un proceso de fabricación de lámina según la presente invención sería aproximadamente 150N a 180N y más específicamente de 160N a 170N; en esta realización la tensión es aproximadamente 165N.
La figura 2B es un diagrama esquemático que ilustra la sección 3, la sección 4 y la sección 5 de un proceso de impresión de lámina según la presente invención. En la figura 2B, la sección 3 es la estación de impresión de carbono 103. Antes de imprimir, se instala un sistema de limpieza (que se puede obtener de Meech), que limpia el lado superior (lado de impresión) y lado inferior del sustrato usando un sistema de vacío y escobilla, la estación superior de escobilla y vacío 251 y la estación inferior de escobilla y vacío 250 están desviadas una de otra. La estación superior de escobilla y vacío 250 contacta el sustrato inmediatamente antes del rodillo enfriado 212 y el acumulador 213 y es el punto accesible más próximo antes de la impresión de carbono. La estación inferior de escobilla y vacío 251 contacta el sustrato inmediatamente después de que el sustrato sale de la unidad de preacondicionamiento 102. La estación de impresión de carbono 103 incluye un primer rodillo enfriado 212, un segundo acumulador 213, un segundo rodillo de impresión 214, un primer sensor de visión 215, un segundo rodillo de accionamiento 216, una primera zona de secado 217 y un segundo rodillo enfriado 218. En la realización de la invención ilustrada en la figura 2B, la sección 4 es la estación de impresión de aislamiento 104. La estación de impresión de aislamiento 104 incluye un tercer rodillo enfriado 219, un tercer acumulador 220, un tercer rodillo de impresión 221, un segundo sensor de visión 222, un primer sistema de correspondencia Y (no representado) en la posición 237A, un tercer rodillo de accionamiento 223 y una segunda zona de secado 224. En la figura 2B, la sección 5 es la estación de impresión de primera enzima 105. La estación de impresión de primera enzima 105 incluye un cuarto rodillo enfriado 225, un cuarto acumulador 226, un cuarto rodillo de impresión 227, un tercer sensor de visión 228, un segundo sistema de correspondencia Y en 237B (no representado), un cuarto rodillo de accionamiento 229 y una tercera zona de secado 230.
En un proceso según la presente invención, la sección 3 del proceso de fabricación de lámina es donde tiene lugar la impresión de carbono. Naturalmente, como apreciarán los expertos en la técnica, el número y el tipo de procesos de impresión se pueden variar sin apartarse de la invención en su contexto más amplio. Por ejemplo, se puede prever dos impresiones de carbono o se puede usar una o más impresiones con carbono con partículas metálicas, tinta de plata/cloruro de plata o tintas basadas en oro o paladio para obtener una capa de electrodo en los sensores electroquímicos. Las capas de aislamiento y reactivo también se puede variar en su composición, orden de deposición, grosor de deposición y disposición así como en otros parámetros evidentes a los expertos en la técnica de las realizaciones aquí descritas. En la sección 3, el material de carbono gráfico para los sensores electroquímicos fabricados según la presente invención se puede imprimir utilizando serigrafía. Los componentes básicos de la estación de impresión de carbono 103 se ilustran en las figuras 6 y 7. En particular, una estación de impresión adecuada según la presente invención incluye una pantalla 301, rodillo de impresión inferior 303, rodillo de impresión 600, una cuchilla de inundación 603, un soporte de rasqueta 605 y una rasqueta 606. En la estación de impresión de carbono 103, el rodillo de impresión 600 es el segundo rodillo de impresión 214. La pantalla 301 es de construcción generalmente plana e incluye típicamente una malla dispuesta para proporcionar un negativo del material gráfico deseado. Se aplica tinta de carbono a la malla y se empuja a través durante la impresión. En esta etapa la pantalla plana se puede deformar con respecto a una forma plana por el peso de la tinta (esto es especialmente verdadero para los pasos de impresión de enzima en que toda la tinta a usar durante toda la pasada de impresión se deposita generalmente en la pantalla al inicio de la pasada de impresión) y la presión de la rasqueta empujando la tinta a través del esténcil de malla.
En un proceso del ciclo de inundación según la presente invención, la pantalla 301 se carga con tinta 604 moviendo la rasqueta 606, la cuchilla de inundación 603, el rodillo de impresión 600, y el rodillo de impresión inferior 303, en la primera dirección 608 que corresponde al movimiento de sustrato de lámina 242. La pantalla 301 se mueve en segunda dirección 607 opuesta a la primera dirección 608 del sustrato 242 durante el ciclo de inundación donde se carga tinta 604 sobre la pantalla 301.
En un proceso posterior del ciclo de impresión según la presente invención, como se ilustra en la figura 7, la rasqueta 606 transfiere tinta 604 a través de la pantalla 301 y sobre el sustrato 242. Durante el ciclo de impresión, la rasqueta 606, la cuchilla de inundación 603, el rodillo de impresión 600, y el rodillo de impresión inferior 303 se mueven en la segunda dirección 607 que es contraria al movimiento del sustrato de lámina 242. La pantalla 301 se mueve en la primera dirección 608 que corresponde al movimiento del sustrato de lámina 242 durante el ciclo de impresión donde la tinta 604 es empujada a través de la pantalla 301 y depositada en el sustrato 242. Así, durante el ciclo de impresión, la pantalla 301 se mueve en la misma dirección que el sustrato de lámina a la misma o casi la misma velocidad que el sustrato. La pantalla 301 es sustancialmente plana cuando está en reposo, aunque en el uso es empujada por la rasqueta 606 hacia la lámina, distorsionándose ligeramente cuando esto sucede y volviendo sustancialmente a su forma original una vez que se quita la rasqueta 606. La pantalla 301 se mueve entonces en la dirección opuesta al sustrato se recarga con tinta 604 como preparación para el siguiente ciclo de impresión. Cuando se carga la tinta sobre la pantalla 301, el peso de la tinta siempre puede curvar así ligeramente la pantalla. La pantalla 301 está en un ángulo a la dirección de avance 608 de la lámina cuando sale de la estación de impresión. Esta disposición (siendo el ángulo típicamente alrededor de 10 a 30 grados y más específicamente alrededor de 15 grados) mejora la liberación de tinta de la pantalla sobre el sustrato mejorando la definición y la reproducibilidad de la impresión. El ángulo de la pantalla al sustrato, el ángulo de la rasqueta, la distancia de la pantalla a la rasqueta, la posición de la rasqueta al rodillo de impresión, la distancia de salto, las velocidades relativas del sustrato y la pantalla y la presión de la rasqueta se pueden usar para controlar y optimizar la definición y la coherencia de impresión resultante a través de una tarjeta (una realización de un mecanismo de impresión de pantalla se describe con más detalle en la Patente de Estados Unidos 4.245.554, concedida).
En particular, en la estación de impresión de carbono 103, la tinta en cuestión es una tinta de carbono. Un ejemplo de una tinta de carbono adecuada se expone aquí más adelante. En esta realización de la presente invención, la pantalla 301 se inunda con tinta 604 antes de usar la rasqueta 606 para transferir la tinta 604 a través de la pantalla y sobre el sustrato 242. El material de carbono gráfico impreso depositado en el sustrato 242 se seca entonces usando, por ejemplo, aire caliente a 140ºC dirigido sobre la superficie impresa del sustrato usando cuatro bancos de secado separados dentro de la primera zona de secado 217, que se ilustra con más detalle en la figura 12.
Las tintas adecuadas para uso en la estación de impresión de carbono incluyen, aunque sin limitación, tintas imprimibles conductoras a base de paladio, oro, plata/cloruro de plata, carbono con partículas metálicas.
En una realización de la presente invención, antes del proceso de impresión de carbono e inmediatamente después del secado, se pasa el sustrato 242 sobre un primer rodillo enfriado 212 que está diseñado para enfriar rápidamente el sustrato 242 a una temperatura predeterminada, típicamente temperatura ambiente (alrededor de 18-21ºC y típicamente 19,5ºC +/- 0,5ºC). En una realización del proceso de fabricación de lámina según la presente invención, la superficie del primer rodillo enfriado 212 es aproximadamente 18ºC. El primer rodillo enfriado 212 puede ser enfriado a una temperatura apropiada usando, por ejemplo, agua enfriada en fábrica a unos 7ºC. La temperatura del rodillo se puede controlar controlando la tasa de flujo y/o la temperatura del agua enfriada en factoría. Después de depositar las configuraciones de carbono impresas en el proceso de impresión, se pasa el sustrato 242 sobre el segundo rodillo enfriado 218. Reducir la temperatura del sustrato 242 y mantener la temperatura del sustrato 242 es beneficioso porque las temperaturas más frías reducen la probabilidad de que la tinta se seque en las pantallas durante la impresión y cree bloques en la malla. El uso de rodillos enfriados en un proceso de fabricación de lámina según la presente invención también es beneficioso porque reduce la cantidad de estiramiento en el sustrato 242, reduciendo los problemas de correspondencia y la necesidad de modificar el proceso al vuelo para compensar tales problemas.
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En una realización, la temperatura de los rodillos enfriados es controlada dinámicamente por un bucle de realimentación que mide la temperatura del rodillo enfriado y controla el flujo/temperatura del agua. Los expertos en la técnica pueden contemplar otros métodos de enfriar los rodillos a partir de las realizaciones aquí descritas, por ejemplo, unidades de refrigeración movidas eléctricamente.
En un proceso según la presente invención, la sección 4 del proceso de fabricación de lámina es donde tiene lugar la impresión del aislamiento. En la sección 4, el material aislante gráfico para los sensores electroquímicos fabricados según la presente invención se imprime utilizando serigrafía utilizando una pantalla generalmente plana. Los componentes básicos de la estación de impresión de aislamiento 104 se ilustran en las figuras 6 y 7. En particular, una estación de impresión adecuada según la presente invención incluye una pantalla 301, un rodillo de impresión inferior 303, un rodillo de impresión 600, una cuchilla de inundación 603, un soporte de rasqueta 605 y una rasqueta 606. En la estación de impresión de aislamiento 104, el rodillo de impresión 600 es el tercer rodillo de impresión 221.
En un proceso del ciclo de inundación según la presente invención, la pantalla 301 se carga con tinta 604 moviendo la rasqueta 606, la cuchilla de inundación 603, el rodillo de impresión 600, y el rodillo de impresión inferior 303, en la primera dirección 608 que corresponde al movimiento del sustrato de lámina 242. La pantalla 301 es movida en la segunda dirección 607 opuesta a la primera dirección 608 del sustrato 242 durante el ciclo de inundación donde se carga tinta 604 sobre la pantalla 301.
En un proceso posterior del ciclo de impresión según la presente invención, como se ilustra en la figura 7, la rasqueta 606 transfiere tinta 604 a través de la pantalla 301 y sobre el sustrato 242. Durante el ciclo de impresión, la rasqueta 606, la cuchilla de inundación 603, el rodillo de impresión 600, y el rodillo de impresión inferior 303 se mueven en la segunda dirección 607 que es contraria al movimiento del sustrato de lámina 242. La pantalla 301 es movida en la primera dirección 608 que corresponde al movimiento del sustrato de lámina 242 durante el ciclo de impresión donde la tinta 604 es empujada a través de la pantalla 301 y depositada en el sustrato 242. Una realización del mecanismo de impresión de pantalla se describe con más detalle en la Patente de Estados Unidos concedida 4.245.554.
En impresión con pantalla plana móvil, durante la impresión, una pantalla generalmente plana tiene un componente de su movimiento que está en la misma dirección y a aproximadamente la misma velocidad que el sustrato. Típicamente en cada una de las estaciones de impresión, la pantalla sustancialmente plana está en un ángulo agudo (A en la figura 6) al sustrato cuando la pantalla y el sustrato se alejan de una posición de impresión (adyacente a un rodillo impresor 200 en la figura 6). La variación de la velocidad relativa del sustrato y la pantalla varía el tamaño de la imagen impresa en la dirección de avance del sustrato, es decir, la dirección X.
La pantalla de esténcil usada en cada una de las estaciones de impresión consta típicamente de una malla de acero o poliéster elásticamente deformable estirada y unida a un bastidor rígido. Una realización usa una pantalla de poliéster suministrada por DEK Machinery, Weymouth, Reino Unido. La malla está recubierta con un recubrimiento sensible a UV y en unión con una película positiva la pantalla se expone a una fuente de luz UV, se revela y seca de modo que el recubrimiento se seque sobre la pantalla para formar un negativo de la imagen gráfica deseada. Con la ayuda de una rasqueta se pasa tinta a través de las zonas abiertas del esténcil y sobre el sustrato (dando una imagen positiva formada por la tinta en el sustrato). El bastidor proporciona un medio de montar la malla, y de resistir las fuerzas ejercidas por la malla estirada con mínima distorsión y las fuerzas adicionales producidas durante la impresión.
En particular, en la estación de impresión de aislamiento 104, la tinta en cuestión es una tinta de aislamiento. Un ejemplo de una tinta de aislamiento adecuada se expone aquí a continuación. En esta realización de la presente invención, la pantalla 301 es inundada con tinta 604 antes de usar la rasqueta 606 para transferir tinta 604 a través de la pantalla y sobre el sustrato 242. El material aislante impreso depositado sobre el sustrato 242 se seca entonces usando, por ejemplo, aire caliente a 140ºC dirigido sobre la superficie impresa del sustrato usando cuatro bancos de secado separados dentro de la segunda zona de secado 224, que se ilustra con más detalle en la figura 13. Un ejemplo de una tinta adecuada para uso en la estación de impresión de aislamiento en un proceso de fabricación de lámina según la presente invención es Ercon E6110-116 Jet Black Insulayer Ink que se puede adquirir de Ercon, Inc. En una realización de la invención, el material aislante gráfico está en correspondencia con el material de carbono gráfico en la dirección X (a lo largo de la máquina) y la dirección Y (a través de la máquina) utilizando las técnicas aquí descritas. Se puede usar otros tipos de tinta de aislamiento como entenderán los expertos en la técnica a partir de esta descripción. Se puede usar más capas diferentes o diferentes órdenes de capas para proporcionar un orden de capas diferente y por lo tanto una construcción diferente en los sensores electroquímicos producidos.
En una realización de la presente invención, antes del proceso de impresión del aislamiento e inmediatamente después del secado, el sustrato 242, incluyendo configuraciones impresas de carbono y aislamiento, se pasa sobre el tercer rodillo enfriado 219 que está diseñado para enfriar rápidamente el sustrato 242 a una temperatura predeterminada, típicamente la temperatura ambiente (alrededor de 17-21ºC y típicamente 19,5ºC +/- 0,5ºC). En una realización del proceso de fabricación de lámina según la presente invención, la temperatura superficial del tercer rodillo enfriado es aproximadamente 18ºC. El tercer rodillo enfriado 219 puede ser enfriado a una temperatura apropiada usando, por ejemplo, agua enfriada en fábrica a unos 7ºC. Reducir la temperatura de sustrato 242 y mantener la temperatura de sustrato 242 es beneficioso porque las temperaturas más frías reducen la probabilidad de que la tinta se seque en las pantallas y cree bloques en la malla. El uso de rodillos enfriados en un proceso de fabricación de lámina según la presente invención también es beneficioso porque reduce la cantidad de estiramiento en el sustrato 242, reduciendo los problemas de correspondencia y la necesidad de modificar el proceso al vuelo con el fin de compensar tales
problemas.
En un proceso según la presente invención, la sección 5 del proceso de fabricación de lámina es donde tiene lugar la impresión de primera enzima. En la sección 5, el material gráfico de tinta de enzima para los sensores electroquímicos fabricados según la presente invención se imprime utilizando serigrafía y una pantalla móvil generalmente plana como la aquí descrita anteriormente. Los componentes básicos de la estación de impresión de primera enzima 105 se ilustran en las figuras 6 y 7. En particular, una estación de impresión adecuada incluye una pantalla 301, un rodillo de impresión inferior 303, un rodillo de impresión 600, una cuchilla de inundación 603, un soporte de rasqueta 605 y una rasqueta 606. En la estación de impresión de primera enzima 105, el rodillo de impresión 600 es el cuarto rodillo de impresión 227.
En un proceso del ciclo de inundación según la presente invención, la pantalla 301 se carga con tinta 604 moviendo la rasqueta 606, la cuchilla de inundación 603, el rodillo de impresión 600, y el rodillo de impresión inferior 303, en una primera dirección 608 que corresponde al movimiento del sustrato de lámina 242. La pantalla 301 es movida en una segunda dirección 607 opuesta a la primera dirección 608 del sustrato 242 durante el ciclo de inundación donde se carga tinta 604 sobre la pantalla 301.
En un proceso posterior del ciclo de impresión según la presente invención, como se ilustra en la figura 7, la rasqueta 606 transfiere tinta 604 a través de la pantalla 301 y sobre el sustrato 242. Durante el ciclo de impresión, la rasqueta 606, la cuchilla de inundación 603, el rodillo de impresión 600, y el rodillo de impresión inferior 303 se mueven en la segunda dirección 607 que es contraria al movimiento del sustrato de lámina 242. La pantalla 301 se mueve en la primera dirección 608 que corresponde al movimiento del sustrato de lámina 242 para el ciclo de impresión donde la tinta 604 es empujada a través de la pantalla 301 y depositada en el sustrato 242. Una realización del mecanismo de impresión de pantalla se describe con más detalle en la Patente de Estados Unidos concedida 4.245.554.
En particular, en la estación de impresión de primera enzima 105, la tinta en cuestión es una tinta de enzima. Un ejemplo de una tinta adecuada de enzima se expone aquí a continuación. En esta realización de la presente invención, la pantalla 301 es inundada con tinta 604 antes de usar la rasqueta 606 para transferir la tinta 604 a través de la pantalla y sobre el sustrato 242. El material gráfico de enzima impreso depositado en el sustrato 242 se seca entonces usando, por ejemplo, aire caliente a 50ºC dirigido sobre la superficie impresa del sustrato usando dos bancos de secado separados dentro de la tercera zona de secado 230, que se ilustra con más detalle en la figura 14. Un ejemplo de una tinta adecuada para uso en la estación de impresión de primera enzima 105 en un proceso de fabricación de lámina según la presente invención se resume en la tabla 2.
TABLA 2
1
En una realización de la presente invención, después del proceso de impresión del aislamiento e inmediatamente después del secado, se pasa el sustrato 242, incluyendo configuraciones impresas de carbono y aislamiento, sobre el cuarto rodillo enfriado 225 que está diseñado para enfriar rápidamente el sustrato 242 a una temperatura predeterminada, típicamente temperatura ambiente (alrededor de 17-21ºC y típicamente 19,5ºC +/- 0,5ºC). En una realización del proceso de fabricación de lámina según la presente invención, la superficie del cuarto rodillo enfriado 225 es aproximadamente 18ºC. El cuarto rodillo enfriado 225 puede ser enfriado a una temperatura apropiada usando, por ejemplo, agua enfriada en fábrica a unos 7ºC. Reducir la temperatura del sustrato 242 y mantener la temperatura de sustrato 242 es beneficioso porque las temperaturas más frías reducen la probabilidad de que la tinta se seque en las pantallas y cree bloques en la malla. El uso de rodillos enfriados en un proceso de fabricación de lámina según la presente invención también es beneficioso porque reduce la cantidad de estiramiento en el sustrato 242, reduciendo problemas de correspondencia y la necesidad de modificar el proceso al vuelo con el fin de compensar tales problemas.
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Adicionalmente, debido al alto contenido de agua de la tinta de enzima y el flujo de aire debido al movimiento de la pantalla, es crucial asegurar que la tinta de enzima no se seque en la pantalla. El flujo relativo de aire encontrado por la pantalla móvil seca la tinta en la pantalla de manera no observada normalmente en impresoras de lecho plano (tal como las impresoras de lecho plano Thieme) dado que la pantalla propiamente dicha no se mueve dentro de la máquina. Además de que el rodillo enfriado lo alivia asegurando que el sustrato se enfríe a unos 18ºC antes de encontrar el paso de serigrafía de enzima, la pantalla cargada con tinta de enzima se humidifica durante la impresión. En una realización, la humidificación es sustancialmente continua. Puede haber humidificación superior, inferior y/o lateral y de hecho se pueden llevar a cabo las tres. Una disposición de tubos proporciona una corriente sustancialmente constante de aire humidificado encima, debajo y a los lados sobre la pantalla, respectivamente, asegurando que el contenido de agua de la tinta se mantenga a un nivel constante. Una disposición adecuada para proporcionar humidificación superior, inferior y/o lateral se ilustra en las figuras 3, 4 y 5. La cantidad y disposición de medios de humidificación (típicamente tubos de transporte del aire humidificado) dependerá, entre otras cosas, de la cantidad de humidificación requerida, el contenido de agua de la tinta, la humedad y temperatura del aire circundante, la temperatura del sustrato cuando se aproxima a la estación de impresión de enzima, la temperatura del rodillo de impresión, el tamaño de la pantalla y la exposición de la pantalla al aire circundante (no humidificado). En una realización un tubo 304 incluyendo uno o más filas de agujeros 400 administra aire humidificado a través de todo el lado inferior de la pantalla durante una pasada de la pantalla hacia atrás y hacia delante. Los tubos (no representados) encima y al lado del operador de la máquina distribuyen flujos de aire humidificado 300 y 304 (véase la figura 4).
Típicamente toda la tinta de enzima requerida para dicha pasada de impresión se coloca en la pantalla al inicio o antes del inicio de la pasada de impresión. Dado que la tinta de enzima se compone de una gran parte de agua (típicamente entre 55 y 65% por peso, más típicamente alrededor de 60% por peso), la tinta es propensa a secarse durante la pasada. Este riesgo puede ser aliviado proporcionando humidificación alrededor de la pantalla cargada con tinta de enzima. Alternativamente o más típicamente además el sustrato se puede enfriar antes de encontrar la estación de impresión de enzima (o de hecho cualquier estación de impresión) por el uso de rodillos enfriados como se describe aquí. Típicamente la temperatura del sustrato es controlada de manera que sea menor o igual a la temperatura del recinto. Sin embargo, la temperatura del sustrato se mantiene por encima del punto de rocío para la atmósfera en el recinto. Si el recinto está a 60% de humedad, entonces el punto de rocío puede ser 15ºC. Si la temperatura del sustrato cae por debajo de esto, entonces se puede producir condensación en el sustrato, poniendo potencialmente en peligro cualquier pasada de impresión posterior, especialmente cualquier pasada de impresión posterior con tinta soluble en agua tal como tinta de enzima. Por consiguiente, el control de la temperatura del sustrato, por ejemplo entre los límites de temperatura ambiente y el punto de rocío, puede ser importante para una pasada de impresión exitosa. El control de la temperatura y/o el tiempo que pasa sobre los rodillos enfriados 212, 219, 225, y 231 es importante para controlar la temperatura del sustrato. Se puede utilizar un bucle de control de realimentación para medir la temperatura del sustrato por ejemplo con relación a la temperatura ambiente y/o el punto de rocío (dada la humedad ambiente) al objeto de controlar la temperatura de los rodillos enfriados y la temperatura del sustrato cuando sale del rodillo y se aproxima a la estación de impresión siguiente.
La figura 2C es un diagrama esquemático que ilustra la sección 6 y la sección 7 de un proceso de impresión de lámina según la presente invención. En la figura 2C, la sección 6 es la estación de impresión de segunda enzima 106. La estación de impresión de segunda enzima 106 incluye un quinto rodillo enfriado 231, un quinto acumulador 232, un quinto rodillo de impresión 233, un cuarto sensor de visión 234, un quinto rodillo de accionamiento 235, una quinta zona de secado 236, un sistema de correspondencia Y 237 y un rodillo de línea de contacto de salida 238. En la realización de la invención ilustrada en la figura 2C, la sección 7 es la unidad de rebobinado 107. La unidad de rebobinado 107 incluye un mecanismo de dirección 239, un primer árbol de rebobinado 240 y un segundo árbol de rebobinado 241.
En un proceso según la presente invención, la sección 6 del proceso de fabricación de lámina es donde tiene lugar la impresión de segunda enzima. En la sección 6, el material gráfico de tinta de enzima para los sensores electroquímicos fabricados según la presente invención se imprime utilizando serigrafía. La finalidad de aplicar 2 recubrimientos de la tinta de enzima es asegurar la cobertura completa de los electrodos de carbono y así que los electrodos sean sustancialmente uniformes y libres de vacíos. Los componentes básicos de la estación de impresión de segunda enzima 106 se ilustran en las figuras 6 y 7. En particular, una estación de impresión adecuada incluye una pantalla 301, un rodillo de impresión inferior 303, un rodillo de impresión 600, una cuchilla de inundación 603, un soporte de rasqueta 605 y una rasqueta 606. En la estación de impresión de segunda enzima 106, el rodillo de impresión 600 es el quinto rodillo de impresión 233.
En un proceso del ciclo de inundación según la presente invención, la pantalla 301 se carga con tinta 604 moviendo la rasqueta 606, la cuchilla de inundación 603, el rodillo de impresión 600, y el rodillo de impresión inferior 303, en una primera dirección 608 que corresponde al movimiento de la lámina del sustrato 242. La pantalla 301 es movido en segunda dirección 607 contraria a la primera dirección 608 del sustrato 242 para el ciclo de inundación donde se carga tinta 604 sobre la pantalla 301.
En un proceso posterior del ciclo de impresión según la presente invención, como se ilustra en la figura 7, la rasqueta 606 transfiere tinta 604 a través de la pantalla 301 y sobre el sustrato 242. Durante el ciclo de impresión, la rasqueta 606, la cuchilla de inundación 603, el rodillo de impresión 600, y el rodillo de impresión inferior 303 se mueven en la segunda dirección 607 que es contraria al movimiento del sustrato de lámina 242. La pantalla 301 es movida en la primera dirección 608 que corresponde al movimiento del sustrato de lámina 242 para el ciclo de impresión donde la tinta 604 es empujada a través de la pantalla 301 y depositada en el sustrato 242. Una realización del mecanismo de impresión de pantalla se describe con más detalle en la Patente de Estados Unidos concedida 4.245.554.
En particular, en la estación de impresión de segunda enzima 106, la tinta en cuestión es una tinta de enzima. En esta realización de la presente invención, la pantalla 301 es inundada con tinta 604 antes de usar la rasqueta 606 para transferir la tinta 604 a través de la pantalla y sobre el sustrato 242. El material gráfico de enzima impreso depositado en el sustrato 242 se seca entonces usando, por ejemplo, aire caliente a 50ºC dirigido sobre la superficie impresa del sustrato usando dos bancos de secado separados dentro de una cuarta zona de secado 236, que se ilustra con más detalle en la figura 15. Una tinta ejemplar adecuada para uso en la estación de impresión de segunda enzima 106 es la misma que la tinta de enzima usada en la estación de impresión de primera enzima que se describe en dicha tabla 2.
En una realización de la presente invención, después del proceso de impresión de segunda enzima e inmediatamente después del secado, el sustrato 242, incluyendo configuraciones impresas de tinta de carbono, aislamiento y enzima, se pasa sobre el quinto rodillo enfriado 231 que está diseñado para enfriar rápidamente el sustrato 242 a una temperatura predeterminada. En una realización del proceso de fabricación de lámina según la presente invención, la superficie del quinto rodillo enfriado 231 es aproximadamente 18ºC. El quinto rodillo enfriado 231 puede ser enfriado a una temperatura apropiada usando, por ejemplo, agua enfriada en fábrica a unos 7ºC. Reducir la temperatura del sustrato 242 y mantener la temperatura del sustrato 242 es beneficioso porque las temperaturas más frías reducen la probabilidad de que la tinta se seque en las pantallas y cree bloques en la malla. El uso de rodillos enfriados en un proceso de fabricación de lámina según la presente invención también puede ser beneficioso porque reduce la cantidad de estiramiento en el sustrato 242, reduciendo los problemas de correspondencia y la necesidad de modificar el proceso al vuelo con el fin de compensar tales problemas.
Adicionalmente, debido al alto contenido de agua de la tinta de enzima y el flujo de aire debido al movimiento de la pantalla, es crucial asegurar que la tinta de enzima no se seque en la pantalla. Además de que el rodillo enfriado alivia esto asegurando que el sustrato se enfríe a 18ºC antes de llegar al paso de serigrafía de enzima, también hay humidificación superior y/o inferior y/o lateral de la pantalla, que puede proporcionar una corriente de aire humidificado por encima y por debajo de la pantalla, asegurando que el contenido de agua de la tinta se mantenga a un nivel constante. Típicamente el aire humidificado fluye constantemente sobre la pantalla. Una disposición apropiada para proporcionar humidificación superior e inferior de la pantalla se ilustra en la figura 3.
La estación de impresión de segunda enzima 106 puede incluir un rodillo de línea de contacto de salida 238, un sistema de inspección 237 para inspeccionar la correspondencia, un tercer sistema de correspondencia Y en 237C (no representado) y una estación de código de barras (no representada). El rodillo de línea de contacto de salida 238 ayuda a controlar la tensión de sustrato 242 (específicamente la tensión entre el rodillo de línea de contacto de entrada 206 y el rodillo de línea de contacto de salida 238). El sustrato 242 se saca de la estación de impresión de segunda enzima 106 a una tasa constante por el rodillo de línea de contacto de salida 238. El sistema de correspondencia Y (no representado) en las posiciones 237A, 237B y 237C controla la correspondencia Y (es decir a través de la lámina) de cada ciclo de impresión durante la impresión utilizando las primeras marcas de correspondencia Y 2101, segundas marcas de correspondencia Y 2102, terceras marcas de correspondencia Y 2103, cuartas marcas de correspondencia Y 2104 que se ilustran en la figura 21A. En una realización, las primeras marcas de correspondencia Y 2101, las segundas marcas de correspondencia Y 2102, las terceras marcas de correspondencia Y 2103, y las cuartas marcas de correspondencia Y 2104 pueden corresponder, respectivamente, a la correspondencia Y de la estación de impresión de carbono 103, la estación de impresión de aislamiento 104, la estación de impresión de primera enzima 105, y la estación de impresión de segunda enzima 106. Cada marca de correspondencia e incluye 2 triángulos que están yuxtapuestos en una orientación que se aproxima a un rectángulo. En una realización el sistema de correspondencia Y situado en las posiciones 237A, 237B y 237C puede ser implementado por un Eltromat DGC650 de Eltromat Gmbh, de Leopoldshöhe, Alemania.
En una realización, el sistema de inspección 237 puede ser implementado usando el sistema de inspección Eltromat, modelo número PC3100 HD, que se puede obtener comercialmente de Eltromat Gmbh, de Leopoldshöhe, Alemania. El sistema de inspección 237 tiene un componente de visión que inspecciona las marcas de registro ilustradas en las figuras 17A a 19D y/o la figura 20D y puede ser usado como una herramienta para evaluar si una lámina sensora 2106 deberá ser rechazada (por ejemplo registrando los resultados de la inspección contra un código de barras en una base de datos).
Los problemas de correspondencia en la dimensión Y (que se puede alterar durante la impresión por el sistema de correspondencia (no representado) que está situada en 237A, 237B y 237C y/o inspeccionada por sistema de inspección 237 después de terminar todas las etapas de impresión) pueden ser atribuidos a variaciones en la tensión de la lámina o distorsiones no uniformes del sustrato 242. En una realización, la estación de código de barras incluye los siguientes componentes comercialmente disponibles: impresora de código de barras (modelo número A400 de Domino UK Ltd., de Cambridge, Reino Unido), sistema transversal de código de barras (Scottish Robotic Systems, de Perthshire, Escocia), y lector de código de barras (RVSI Acuity CiMatrix, de Canton, MA). La estación de código de barras (no representada) etiqueta cada fila de la lámina sensora 2106 con un código de barras bidimensional. Esto proporciona a cada fila de sensores un código identificador único, identificación del número de partida/lote, el número de lámina sensora, y el número de fila. La estación de código de barras también lee código de barras inmediatamente después de imprimir para verificar que el código de barras se ha impreso adecuadamente y proporciona un indicador visual a los operadores de máquina. El código de barras y la información de proceso de las secciones 2 a 6 se almacenan en una base de datos y usan más tarde para identificar y posteriormente rechazar/aceptar tarjetas para un proceso futuro.
La unidad de rebobinado 107 consta, por ejemplo, de un Martin Automatic Rewind System. Éste es la última sección de la máquina y permite el rebobinado continuo del sustrato 242. La unidad de rebobinado 107 consta de un primer árbol de rebobinado 240 y un segundo árbol de rebobinado 241. El primer árbol de rebobinado 240 sujeta un rollo de material del sustrato 242 y saca continuamente material de la estación de impresión de segunda enzima 106. El segundo árbol de rebobinado 241 sujeta un rollo de material de reserva, que empalma automáticamente un primer rollo de sustrato 242 a un segundo rollo a la terminación del rollo de sustrato 242 del primer árbol de rebobinado 240. Este proceso continuo se repite desde el primer árbol de rebobinado 240 al segundo árbol de rebobinado 241. Se usa un empalme al vuelo, que tiene lugar mientras el sustrato 242 todavía se está moviendo, para permitir el rebobinado continuo del sustrato 242. El empalme se coloca directamente sobre un rollo fresco de material del sustrato 242 al que se aplica adhesivo sensible a la presión de dos caras.
La figura 3 es un diagrama esquemático que ilustra el entorno húmedo alrededor de las secciones quinta y sexta de la impresión de lámina. Los componentes básicos usados para proporcionar los medios para la humidificación del entorno de impresión de lámina se ilustran en la figura 3 que incluye aire húmedo superior 300, una pantalla 301, aire húmedo inferior 302, un rodillo de impresión inferior 303, un tubo 304 incluyendo múltiples perforaciones 400, un sustrato 242, y cuarto rodillo de impresión 227 o quinto rodillo de impresión 233. La humidificación y la temperatura se ponen para intentar asegurar que las propiedades de la tinta de enzima no cambien en grado significativo con el tiempo durante el ciclo de inundación e impresión y preferiblemente durante la pasada de impresión. En particular, es deseable que la viscosidad y el contenido de agua de la tinta de enzima no cambien con el tiempo durante el ciclo de inundación e impresión y preferiblemente durante la pasada de impresión.. La tinta de enzima es aproximadamente 63% de agua. Un contenido de agua constante asegura que la cantidad de tinta colocada sobre el sustrato 242 sea coherente. Si el contenido de agua de la tinta cambia durante el proceso de impresión, esto puede dar lugar a variaciones en el grosor de la capa de enzima. Adicionalmente, la pérdida de humedad de la tinta de enzima dará lugar a que la enzima se seque en la pantalla 301 dando lugar a pobre definición de impresión y a una reducción de la cantidad de tinta colocada sobre el sustrato 242. El aire húmedo dentro de la estación de impresión de primera enzima 105 o la estación de impresión de segunda enzima 106 se mantiene entre 85 a 95% de humedad relativa. Se bombea aire húmedo superior 300 y aire húmedo inferior 302 sobre ambos lados de la pantalla 301 para mantener la humedad relativa deseada. Se ha dispuesto un tubo lateral 305 a un lado de la lámina e introduce aire humidificado a la lámina en un lado inmediatamente adyacente a las estaciones de impresión de enzima. La naturaleza y tipo de disposiciones de humidificación se pueden variar para adaptarlos al tamaño y la forma de la estación de impresión y los requisitos de humidificación de dicho tipo de tinta en dicha estación de impresión en dicho entorno. A menudo se puede usar una campana para encerrar el lado superior y/o inferior de la pantalla de modo que el aire humidificado pueda ser distribuido a la campana directamente junto a la pantalla y retenido dentro de la proximidad de la pantalla por la presencia de la campana. Si la campana se monta en el bastidor superior de la pantalla, como suele ser el caso, la campana puede tener una ranura en la dirección X (la dirección de impresión) para que la rasqueta se pueda mover en relación a la pantalla durante el ciclo normal de inundación/impresión.
La figura 4 es una vista inferior que ilustra el entorno húmedo alrededor de las secciones quinta y sexta de la impresión de lámina. Los componentes básicos usados para proporcionar los medios de humidificación del entorno de impresión de lámina también se ilustran en la figura 4 que incluye el aire húmedo superior 300, la pantalla 301, el aire húmedo inferior 302, el tubo con perforaciones 304, y perforaciones 400, tubo lateral en 305 (no representado). Un tubo 304 con varias perforaciones 400 se coloca debajo de la pantalla 301 como un medio para soplar aire húmedo inferior 302 para mantener la viscosidad de la tinta de enzima en la pantalla 301. La figura 5 es una vista en perspectiva del tubo 304 con perforaciones 400 para soplar aire húmedo inferior 302.
La figura 8 es un diagrama esquemático que ilustra 2 diferentes ángulos de rasqueta que incluyen un sustrato 242, un rodillo de impresión 600, y una rasqueta 606. El ángulo de la rasqueta 800 se puede variar para optimizar la definición de la zona de impresión. En una realización el ángulo de la rasqueta puede ser 15 +/-5 y preferiblemente +/-1 a 2 grados. Obsérvese que el punto de contacto de la rasqueta 606 al rodillo de impresión 600 es el mismo para cada ángulo de rasqueta 800.
La figura 9 es un diagrama esquemático que ilustra 2 diferentes posiciones de rasqueta que incluye el sustrato 242, un rodillo de impresión 600, un rodillo de impresión inferior 303, una rasqueta 606, una primera posición de rasqueta 900, y una segunda posición de rasqueta 901. La posición de rasqueta es la posición de la rasqueta con relación al centro del rodillo de impresión 600. La posición de rasqueta puede tener un efecto principal en el grosor de tinta impresa. La posición de la rasqueta se puede variar para optimizar la definición de la zona de impresión.
La figura 10 es un diagrama esquemático que ilustra una distancia de salto de pantalla (1000) que incluye el sustrato 242, rodillo de impresión 600, rodillo de impresión inferior 303, y pantalla 301. En una realización, la distancia de salto de pantalla (1000) es la distancia más próxima entre la pantalla 301 y el sustrato 242. En una realización preferida, el valor de salto de pantalla (1000) puede ser aproximadamente 0,7 mm. Si el valor de salto de pantalla (1000) se pone demasiado alto, la rasqueta 606 no puede desviar suficientemente la pantalla 301 para transferir tinta 604 sobre el sustrato 242 con suficiente definición de impresión. Si el valor de salto de pantalla (1000) se pone demasiado bajo, la pantalla 301 manchará la tinta 604 de un ciclo de impresión anterior produciendo una definición de impresión insuficiente.
La figura 11 ilustra una vista despiezada de una zona de preacondicionamiento 211 que incluye el primer rodillo de accionamiento 210, la chapa caliente 1100, el primer banco calentador 1101, el segundo banco calentador 1102, y tercer banco calentador 1103. En una realización, la chapa caliente 1100 contacta el lado no impreso del sustrato 242. En una realización preferida, la chapa caliente 1100 se puede recubrir con Teflon y se puede calentar a aproximadamente 160ºC. En una realización, el primer banco calentador 1101, el segundo banco calentador 1102, y el tercer banco calentador 1103 soplan aire caliente a aproximadamente 160ºC. Esto se puede variar para adecuar el tipo y/o grosor del sustrato y/o cualquier pretratamiento y/o temperaturas posteriores del proceso, como entenderán los expertos en la técnica.
La figura 12 ilustra una vista despiezada de una primera zona de secado 217 que incluye el segundo rodillo enfriado 218, el segundo rodillo de accionamiento 216, el primer banco secador 1200A, el segundo banco secador 1101A, el tercer banco secador 1102A, y el cuarto banco secador 1103A. En una realización, el primer banco secador 1200A, el segundo banco secador 1101A, el tercer banco secador 1102A, y el cuarto banco secador 1103A soplan aire caliente a aproximadamente 140ºC aunque esto se puede variar como entenderán los expertos en la técnica a partir de esta descripción.
La figura 13 ilustra una vista despiezada de una segunda zona de secado 224 que incluye el tercer rodillo de accionamiento 223, el primer banco secador 1200B, el segundo banco secador 1101B, el tercer banco secador 1102B, y el cuarto banco secador 1103B. En una realización, el primer banco secador 1200B, el segundo banco secador 1101B, el tercer banco secador 1102B, y el cuarto banco secador 1103B soplan aire caliente a aproximadamente 140ºC aunque esto se puede variar como entenderán los expertos en la técnica a partir de esta descripción.
La figura 14 ilustra una vista despiezada de una tercera zona de secado 230 que incluye el cuarto rodillo de accionamiento 229, el primer banco secador 1200C, y el segundo banco secador 1101C. En una realización, el primer banco secador 1200C y el segundo banco secador 1101C soplan aire caliente a aproximadamente 50ºC aunque esto se puede variar como entenderán los expertos en la técnica a partir de esta descripción.
La figura 15 ilustra una vista despiezada de una cuarta zona de secado 236 que incluye el quinto rodillo de accionamiento 235, el primer banco secador 1200D, y el segundo banco secador 1101D. En una realización, el primer banco secador 1200D y el segundo banco secador 1101D soplan aire caliente a aproximadamente 50ºC aunque esto se puede variar como entenderán los expertos en la técnica a partir de esta descripción.
La figura 16 ilustra una vista despiezada de una primera unidad limpiadora 204 que incluye rodillos pegajosos 1600, rodillos de polímero azul 1601. En una realización, los rodillos de polímero azul 1601 contactan los lados superior e inferior del sustrato 242 y transfieren partículas/materia extraña a los rodillos pegajosos 1600.
Las figuras 17A a 17D ilustran vistas de una impresión de capa de aislamiento a capa de carbono para una realización con correspondencia apropiada. Obsérvese que la figura 17A representa la parte superior izquierda, la figura 17B la parte superior derecha, la figura 17C la parte inferior izquierda, y la figura 17D la parte inferior derecha de la lámina sensora 2106. Las marcas no se representan en la lámina sensora ilustrada en la figura 21A. En una realización, la estación de impresión de carbono 103 imprime la capa de carbono que incluye un rectángulo de carbono sólido 1700 rodeado por una línea rectangular de carbono 1703 sobre el sustrato 242. En un ciclo de impresión posterior, la estación de impresión de aislamiento 104 imprime la línea de aislamiento rectangular 1701 sobre el sustrato 242 que está colocada entre el rectángulo de carbono sólido 1700 y la línea rectangular de carbono 1703. Cuando la correspondencia de la capa de aislamiento a capa de carbono es apropiada en las cuatro esquinas, típicamente puede haber sustrato no recubierto 242 que representa entre la línea de aislamiento rectangular 1701 y el rectángulo de carbono sólido 1700. La correspondencia de la capa de aislamiento a capa de carbono puede ser verificada manualmente por un operador o puede ser verificada usando segundo un sensor de visión 222, que en una realización incluye una cámara que apunta en cada esquina del sustrato. Típicamente esto forma parte de la inicialización en el inicio de la pasada de impresión. Un operador puede ver las cuatro esquinas del sustrato una junto a otra en una pantalla de TV. El operador puede inspeccionar entonces visualmente la correspondencia de aislamiento a carbono durante este proceso de inicialización (y de hecho durante el resto de la pasada de impresión) y puede hacer los ajustes sean necesarios para poner en correspondencia las impresiones de aislamiento y carbono. Se deberá apreciar que el observador de lámina 222 (incluyendo, por ejemplo, 4 cámaras apuntando a posiciones encima de las cuatro esquinas de la tarjeta de sustrato) ve y envía para visualización una instantánea de cada una de las cuatro esquinas de cada tarjeta. Así, las esquinas de cada tarjeta solamente se ven durante una fracción de un segundo en la pantalla dado que el sustrato debajo de las cámaras de visión está siendo sustituido constantemente cuando la lámina avanza a través del aparato. Este sistema permite al operador ver al instante los efectos del ajuste que pueda hacer en la correspondencia de aislamiento a carbono. Los ajustes del operador pueden incluir, aunque sin limitación, la pasada de impresión de la pantalla, la altura de salto, la presión de la rasqueta, la posición de la pantalla con relación a la dirección "Y", la posición de la pantalla en relación a \theta (zeta). Una vez puesta la correspondencia del observador en esta y otras estaciones de impresión (usando los observadores 228 y 234) el sistema de correspondencia X automático interno (usando las marcas 2107 y 2108) y el sistema de correspondencia Y automático (por ejemplo, los sistemas de correspondencia situados en las posiciones 237A, 237B y 237C usando las marcas 2101 a 2104) pueden tomar y supervisar y corregir automáticamente la correspondencia X e Y correcta durante la impresión. Las marcas 1700 a 1703 representadas en las figuras 17A a 20D se pueden usar para correspondencia X e Y automática durante la impresión como una alternativa o además de usar marcas 2101 a 2104 y 2107 y 2108, como entenderán los expertos en la técnica a partir de esta descripción.
La figura 18 ilustra una vista de una capa de aislamiento a una capa de carbono para una realización con correspondencia inadecuada cuando el material aislante gráfico es más largo en la dirección de impresión que el material de carbono gráfico. Esto puede surgir aunque las pantallas de carbono y aislamiento sean del mismo tamaño en esta dimensión a causa de que el sustrato puede haberse estirado o la pasada de la pantalla puede ser diferente en cada etapa (una pasada de pantalla más pequeña da una impresión gráfica relativamente más larga a lo largo de la dirección de avance del sustrato de lámina). Obsérvese que la figura 18A representa la parte superior izquierda, la figura 18B la parte superior derecha, la figura 18C la parte inferior izquierda, y la figura 18D la parte inferior derecha de la lámina sensora 2106. Cuando la correspondencia de la capa de aislamiento a la capa de carbono es inadecuada en una de las cuatro esquinas, el sustrato no recubierto 242 puede ser observado entre la línea de aislamiento rectangular 1701 y el rectángulo de carbono sólido 1700. La correspondencia de la capa de aislamiento a la capa de carbono puede ser verificada manualmente por el operador usando el segundo sensor de visión 222.
La figura 19 ilustra una vista de una capa de aislamiento a capa de carbono para una realización con correspondencia inadecuada cuando el material aislante impreso es más corto que el de la impresión de carbono (por ejemplo, la pasada de la pantalla para la impresión de aislamiento puede ser más larga que la del carbono, o la pantalla de aislamiento puede ser más corta que la de la estación de impresión de carbono). Obsérvese que la figura 19A representa la parte superior izquierda, la figura 19B la parte superior derecha, la figura 19C la parte inferior izquierda, y la figura 19D la parte inferior derecha de la lámina sensora 2106. Cuando la correspondencia de la capa de aislamiento a la capa de carbono es inadecuada en una de las cuatro esquinas, el sustrato no recubierto 242 puede ser observado entre la línea aislante rectangular 1701 y el rectángulo de carbono sólido 1700. La correspondencia de la capa de aislamiento a la capa de carbono puede ser verificada manualmente por el operador usando el segundo sensor de visión 222. Las figuras 20A a 20D son diagramas esquemáticos que ilustran los resultados de un proceso para imprimir una segunda guía de visión 2002 (véase la figura 21A) que incluye el rectángulo de carbono sólido 1700, línea de aislamiento rectangular hueca 1701, el rectángulo de carbono hueco 1703, el rectángulo sólido de la capa de primera enzima 2000, el rectángulo sólido de la capa de segunda enzima 2001, y el sustrato no recubierto 242. Opcionalmente, tales impresiones también pueden ser usadas durante la fabricación por sistemas de inspección automáticos corrientes tal como el sistema de inspección 237 en la sección 6 (después de la impresión de segunda enzima). La correspondencia corriente la realiza típicamente de otro modo un sistema de correspondencia (no representado) en las posiciones 237A, 237B y 237C en la dirección "Y" y un sistema de control de correspondencia que mira a las marcas 2105 (véase la figura 21A) en la dirección "X"). La figura 21A es un ejemplo de una lámina sensora con una primera guía de visión 2100 y una segunda guía de visión 2002; primeras marcas de correspondencia Y 2101, segundas marcas de correspondencia Y 2102, terceras marcas de correspondencia Y 2103, y cuartas marcas de correspondencia Y 2104; y marcas de correspondencia X 2105. Obsérvese que las marcas de correspondencia X 2105 incluyen la marca de correspondencia X de carbono 2107 y la marca de correspondencia X de aislamiento 2108. La figura 21B es una vista despiezada de una fila dentro de la lámina sensora 2106 con una marca de correspondencia X de carbono 2107 y una segunda guía de visión 2002. La figura 21C es una vista despiezada de una fila dentro de la lámina sensora 2106 con una marca de correspondencia X de aislamiento 2108 y una segunda guía de visión 2002. La marca X de aislamiento 2108 recubre totalmente la marca de correspondencia X de carbono 2107 como se ilustra en la figura 21C y, al hacerlo, proporciona así un punto de disparo (borde izquierdo, por ejemplo, de la marca 2108) con anterioridad al de la marca de carbono original 2107. Esto significa que las capas posteriores se imprimen en relación a la segunda capa impresa (en este caso la capa de aislamiento) más bien que la capa de carbono. Esto puede ser útil, por ejemplo, en el caso de que las dimensiones de material gráfico de pantalla segundo y posterior sean más largas en la dirección X (a lo largo de la lámina) que la dimensión del material gráfico de la primera pantalla en la dirección X.
Una vista despiezada de una esquina de las guías de impresión se representa en la figura 20A-D, en la secuencia en que se imprimen. En la sección 3 de la estación de impresión de carbono 103 se imprime un rectángulo de carbono sólido 1700 junto con una línea rectangular de carbono 1703, que rodea el rectángulo de carbono sólido 1700. En la sección 4 de la estación de impresión de aislamiento 104 se imprime una línea de aislamiento rectangular 1701 entre el rectángulo de carbono sólido 1700 y la línea rectangular de carbono 1703. Cuando la correspondencia del aislamiento al carbono es correcta en las cuatro esquinas típicamente no habrá sustrato no recubierto 242 que aparezca entre el rectángulo de carbono sólido 1700 y la línea de aislamiento rectangular 1701. Adicionalmente, en la sección 4 de la estación de impresión de aislamiento 104, hay otras dos líneas de aislamiento rectangulares 1701 impresas directamente encima del rectángulo de carbono sólido 1700. Estas dos líneas de aislamiento adicionales se usan para averiguar visualmente la correspondencia de la capa de primera enzima 2000 a la capa de aislamiento y la capa de segunda enzima 2001 a la capa de aislamiento, esto se realiza imprimiendo un rectángulo sólido de tinta de enzima dentro de la línea de aislamiento rectangular como se ilustra en la figura 20C y 20D. Así las capas impresas tercera y cuarta pueden estar en correspondencia a la capa segunda y no a la primera capa impresa. Esto tiene la ventaja de que un cambio en el tamaño del material gráfico entre las capas primera y segunda (que puede ser necesario si el sustrato se estirase después de la primera estación de impresión por ejemplo debido al calor y la tensión encontrados en la primera zona de secado 217) puede ser compensado sin efecto adverso en la correspondencia de impresión (una tolerancia de 300 \mum es típica en la dirección X).
Como se ilustra en las figuras 1 y 2, al final del proceso, el sustrato 242, incluyendo los sensores impresos encima es rebobinado por la unidad de rebobinado 107 y posteriormente es alimentado al punzón 108, que puede ser, por ejemplo, un punzón Preco situado dentro de un entorno de poca humedad. El punzón Preco es un punzón CCDX, Y, Zeta, Floating Bolster. El sistema de correspondencia del punzón Preco usa un sistema de visión CCD para mirar a "Puntos Preco" que se imprimen en la estación de impresión de carbono; estos permiten que el punzón se ajuste a la impresión de carbono y permiten que el punzón "perfore" las tarjetas del cuadrado. La salida del punzón 108 es un conjunto de tarjetas perforadas como las ilustradas en la figura 21A. Las tarjetas perforadas son expulsadas del punzón 108 sobre una correa transportadora; esta correa transportadora transporta las tarjetas por debajo de un lector de código de barras que lee dos de los códigos de barras en cada tarjeta para identificar si la tarjeta es aceptada o rechazada en relación a la base de datos de lámina. Se puede llevar a cabo extracción automática o manual de las tarjetas rechazadas. Las tarjetas se apilan entonces una encima de otra como preparación para el paso de fabricación siguiente.
En la estación de impresión de carbono 103, la estación de impresión de aislamiento 104, la estación de impresión de primera enzima 105 y la estación de impresión de segunda enzima 106 tienen un medio para inspeccionar visualmente la correspondencia inmediatamente después del paso de proceso de impresión usando el primer sensor de visión 215, el segundo sensor de visión 222, el tercer sensor de visión 228, el cuarto sensor de visión 234, respectivamente. Para cada sección en el proceso de impresión de lámina de fabricación -sección 3, 4, 5 y 6- hay sistemas de cámara de observación de lámina situados inmediatamente después del paso de proceso de impresión. Véase en las figuras 2A-2C las posiciones del observador de lámina. Hay dos cámaras en la sección 3 y cuatro cámaras en las secciones 4, 5 y 6. Las cámaras del observador de lámina son parte de un proceso de preparación manual usado por los operadores de máquina de lámina durante el inicio de la pasada de impresión. Las cámaras se usan para ver marcas impresas, que ayudan a la preparación inicial de la alineación de carbono al sustrato 242 y la correspondencia entre la capa de aislamiento a la capa de carbono, la capa de primera enzima a la capa de aislamiento, y la capa de segunda enzima a la capa de aislamiento. Las guías de impresión se ilustran indicadas en la figura 21A. Para alineación de impresión de carbono, la segunda guía de visión 2100 se usa para indicar la posición de impresión de carbono en relación al borde del sustrato 242 cuando se extiende a través de la estación de impresión de carbono 103. Hay una línea de entrada y una línea de salida como se ilustra en la figura 21A. La impresión de carbono se ajusta hasta que las líneas indican que la impresión cuadra en el borde del sustrato. La correspondencia de las capas impresas individualmente es necesaria en la dirección X (a lo largo de la longitud de la máquina) y la dirección Y (a través de la anchura de la máquina), véase la figura 21A. La correspondencia en la dirección X es controlada por el sistema de correspondencia interno de la máquina. Éste utiliza las zonas impresas indicadas en las figuras 21A, B y C.
En el ciclo de impresión de carbono se imprime una marca de correspondencia X de carbono 2107 en esta zona. El ciclo de impresión de aislamiento corresponde a la impresión de carbono usando sensores que usan la marca de correspondencia X de carbono 2107 para poder ajustar la pantalla de aislamiento con el fin de imprimir la tinta de aislamiento en la posición correcta. La marca de correspondencia X de carbono 2107 usada para esta finalidad se imprime entonces con la marca de correspondencia X de aislamiento 2108 y se utiliza de la misma manera para la correspondencia correcta de la capa de primera enzima 2000 y la capa de segunda enzima 2001 con la impresión de aislamiento. La correspondencia en la dirección Y es controlada por el sistema de correspondencia Y (no representado) situado en las posiciones 237A, 237B y 237C, que en una realización de la invención puede ser un sistema de correspondencia Eltromat, modelo número DGC650 de Leopoldshöhe, Alemania. Éste utiliza las zonas impresas 2101 a 2104 indicadas en la figura 21A. En cada ciclo de impresión -carbono, aislamiento, enzima 1 y enzima 2- estas marcas se imprimen para que la impresión posterior esté en correspondencia, mediante sensores, en la dirección Y. La base de datos de lámina registra información de proceso durante la impresión. La información registrada en la base de datos puede ser enviada de nuevo a cada tarjeta individual mediante un código de barras, en una realización se usa un código de barras 2D. La información típica recogida en la base de datos de lámina se expone en la tabla 3.
La base de datos de lámina tiene la capacidad de averiguar si un parámetro de proceso es aceptable o inaceptable y puede ser usada para rechazar tarjetas en esta base - si los parámetros caen dentro del límite de tolerancia. Las tarjetas inaceptables se pueden quitar en procesos futuros de forma manual o automática.
TABLA 3
2
La figura 22 es un diagrama esquemático de los parámetros X, Y, Z y \theta usados para la correspondencia del proceso de impresión de lámina. El parámetro Y representa la dirección desde el operador al lado de la máquina de la máquina de impresión de lámina (típicamente horizontal). El parámetro X representa la dirección de la unidad de desenrollamiento 101 a la unidad de rebobinado 107 (típicamente horizontal). El parámetro Z representa la dirección perpendicular a las direcciones X e Y (típicamente vertical). El parámetro \theta representa el ángulo alrededor del eje Z. En una realización de esta invención, se usan los parámetros siguientes para la correspondencia del proceso de impresión siguiente tal como, por ejemplo, la estación de impresión de carbono 103, la estación de impresión de aislamiento 104, la estación de impresión de primera enzima 105, y la estación de impresión de segunda enzima 106.
En una realización de la presente invención, la salida del proceso de fabricación de lámina son tarjetas impresas con material gráfico incluyendo carbono, aislamiento y dos capas de enzima idénticas impresas en correspondencia una con otra para formar tiras, conteniendo cada una un sensor electroquímico y electrodos de contacto asociados para detectar glucosa en una muestra de sangre. Las tiras se usan para autosupervisión de glucosa en sangre en unión con un medidor. Se contempla la producción de varios diseños de tiras. Actualmente, la lámina está diseñada para producir tiras "One Touch Ultra" para uso en el medidor One Touch Ultra que se puede obtener de LifeScan, Inc.
Una muestra en diagrama esquemático de la imagen producida se encuentra en la figura 21A. Ésta ilustra una tarjeta impresa completa, que contiene 10 "Filas" de 50 "Tiras". Hay un total de 500 "Tiras" por tarjeta. También se indican las orientaciones de impresión. Imprimiendo filas 0 a 9 (cada una de 50 tiras) paralelas a la dirección de impresión, el proceso se puede extender fácilmente a la inclusión de un paso de corte que separe una fila de otra. Además, esto significa que las filas defectuosas resultantes de la variación transversal de la lámina en la calidad de impresión (perpendicular a la dirección de imprimir) pueden ser identificadas fácilmente. A cada fila se le asigna un número (identificado por un código de barras) y por lo tanto filas específicas de hojas específicas en la lámina pueden ser identificadas más tarde con referencia a la base de datos y eliminar sin necesidad de rechazar la lámina completa. Esto incrementa el rendimiento de producto utilizable del proceso y hace más eficiente todo el proceso.
La pantalla sustancialmente plana móvil va bien con los tipos de tinta (combinaciones de sólido/líquido) usados en la impresión de sensores electroquímicos. El uso de una pantalla plana móvil puede permitir un mejor control de la definición de impresión y la deposición de las capas de tinta necesarias en sensores electroquímicos más gruesas de lo que puede permitir el rotograbado o la impresión serigráfica con cilindro. Se pueden obtener fácilmente en el mercado varios tipos de pantalla (con diferente malla, diámetro de hilo en la malla, separación de hilos, grosor, número de hilos) para hacer frente a los diferentes requisitos de los diferentes tipos de tinta en el proceso de impresión continua de lámina (carbono, aislamiento, enzima).
A causa de la disposición de la pantalla plana, el rodillo de impresión, el sustrato y una rasqueta que empuja la pantalla hacia el sustrato, se pueden manipular varios parámetros (ángulo de la pantalla al sustrato, ángulo de la rasqueta, posición de la pantalla a la rasqueta, posición de la rasqueta al rodillo de impresión, distancia de salto, velocidades relativas del sustrato, la pantalla y la rasqueta etc) con el fin de optimizar el proceso de impresión para sensores electroquímicos.
Para resumirlo brevemente, en un proceso de fabricación de lámina para fabricar sensores electroquímicos, la lámina se expande o estira cuando se calienta y coloca bajo tensión durante el proceso. Las estaciones de impresión (por ejemplo, carbono, aislamiento, dos enzimas) van seguidas típicamente de una estación de secado. Para secar eficientemente las tintas, las estaciones secadoras operan a temperaturas bastante altas (50-140 grados centígrados). Además, para contribuir a la correspondencia de la lámina a través de cada estación de impresión, la lámina se coloca bajo tensión.
El sustrato se tiene que mantener bajo tensión para controlar la correspondencia dentro del proceso. Como resultado, siempre que el sustrato se caliente, por ejemplo, para secar las tintas después de la impresión, el sustrato se estirará de forma impredecible produciendo una variación en el tamaño de imagen en impresiones posteriores.
El tamaño de la imagen impresa en cada estación de impresión se determina por varios factores (tamaño del esténcil, viscosidad de la tinta, velocidad relativa de la lámina y esténcil/pantalla y estiramiento del sustrato en ese punto (tanto estiramiento reversible como irreversible), etc. Se halló que difería la variación del tamaño de imagen (entre los diferentes pasos de impresión) cuando se observaba al final del proceso. Era impredecible y más alta de lo esperado, reduciendo de forma significativa la producción. Si la discordancia entre tamaños de imagen entre capas es superior a 300 micras a lo largo de la lámina (dirección x), el producto no funcionará. Se pensó que la excesiva variación del tamaño de imagen se debía a estiramiento excesivo e impredecible (debido a calentamiento y tensión) y encogimiento del sustrato de lámina.
El problema del estiramiento y la tensión no produce los mismos problemas en impresión de lecho plano. Para resolver el problema en el proceso de lámina, se intentó un sustrato preencogido. El sustrato se calentó a alrededor de 185 grados centígrados antes de ser usado en el proceso de lámina. Sin embargo, la variación del tamaño de imagen seguía siendo un problema, y dio lugar a una producción reducida.
La propuesta corriente para el proceso de lámina es el uso de altas temperaturas en un primer secador o más bien preacondicionado a una temperatura suficientemente alta de modo que, en un ejemplo, se quita sustancialmente el estiramiento irreversible del sustrato, antes de imprimir una imagen en el sustrato.
En una primera estación de procesado en la máquina de lámina, un banco secador calienta el sustrato hasta 160 grados centígrados. Las temperaturas encontradas por el sustrato más tarde en el proceso, no exceden típicamente de 140 grados.
En la figura 2A el primer banco calentador que encuentra el sustrato no impreso es la chapa caliente. Ésta es una chapa recubierta de Teflon, que eleva y contacta el sustrato durante el movimiento de la lámina. El calor entra en la cara trasera del sustrato. Éste funciona actualmente a un punto establecido de 160ºC con una especificación de +/- 4ºC. El punto establecido a 160ºC proporcionó estadísticamente el mejor control dimensional. La media calculada es 160,9ºC. En el banco 2, se introduce aire caliente en la cara delantera del sustrato en un punto establecido de 160ºC con una especificación de +/- 4ºC. La media calculada es 161,29ºC. En el banco 3 se introduce aire caliente en la cara delantera del sustrato en un punto establecido de 160ºC con una especificación de +/- 4ºC. La media calculada es 161,18ºC. En el banco 4 se introduce aire caliente en la cara delantera del sustrato en un punto establecido de 160ºC con una especificación de +/- 4ºC. La media calculada es 160,70ºC.
Como resultado de la tensión de la lámina y el calor introducido en el secador, el sustrato de lámina se estira aproximadamente 0,7 mm por repetición de la imagen. Ésta era una de las razones primarias para utilizar la estación 1 como una unidad de preacondicionamiento para estabilizar el sustrato antes de las estaciones de impresión posteriores. El uso de la estación 1 para preacondicionar el sustrato mejora la estabilidad de la Longitud de Fila de Carbono y Aislamiento dado que gran parte del estiramiento del material se ha quitado del sustrato antes de la impresión.
En una realización de la presente invención, se usan altas temperaturas en un primer secador a una temperatura suficientemente alta de modo que el estiramiento irreversible se quite sustancialmente del sustrato antes de que se imprima cualquier imagen en el sustrato (es decir, antes de que el sustrato llegue a alguna estación de impresión). En una primera estación de procesado según la presente invención, un banco secador calienta el sustrato a una primera temperatura que es sustancialmente más alta que cualquier temperatura que encuentre el sustrato durante el proceso de impresión. Por ejemplo, si la temperatura más alta que encontrará el sustrato durante el proceso de impresión es de 140 grados centígrados, la primera temperatura puede ser del orden de aproximadamente 160 grados centígrados.
Un método según la presente invención se puede describir con los pasos siguientes. Los pasos incluyen preacondicionar un sustrato continuo por calentamiento a una primera temperatura; imprimir una capa de electrodo en el sustrato; exponer la capa de electrodo a una fuente de calor de modo que la capa de electrodo se caliente a una segunda temperatura; opcionalmente, la primera temperatura es más alta que la segunda temperatura. En otras realizaciones, el método también puede incluir los pasos de imprimir una capa de aislamiento en un sustrato continuo; exponer la capa de aislamiento a una fuente de calor de modo que la capa de aislamiento se caliente a una tercera temperatura donde la primera temperatura puede ser mayor que la tercera temperatura.
En otra realización de la presente invención, el sustrato se saca de un rollo a una tensión predeterminada y se pasa sobre un primer banco calentador que, en una realización, puede ser una chapa caliente recubierta de Teflon. La chapa caliente eleva y calienta el sustrato cuando pasa sobre la chapa caliente. Así se introduce calor en la cara trasera del sustrato. La chapa caliente puede ser ajustada para calentar el sustrato a una temperatura de aproximadamente 1600ºC+/- 5ºC. El sustrato se mueve entonces a un segundo banco calentador donde se calienta el lado del sustrato opuesto a la chapa caliente por aire caliente que tiene una temperatura de aproximadamente 1600ºC con una especificación de +/- 5ºC. El sustrato se mueve entonces a un tercer banco calentador donde el lado del sustrato opuesto a la chapa caliente se calienta por aire caliente que tiene una temperatura de aproximadamente 1600ºC +/- 5ºC. El sustrato se mueve entonces a un cuarto banco calentador donde el lado del sustrato opuesto a la chapa caliente se calienta por aire caliente que tiene una temperatura de aproximadamente 1600ºC +/- 5ºC.
Como resultado de la tensión de la lámina y el calor introducido en el secador, el sustrato de lámina se preacondiciona, reduciendo así el estiramiento en los pasos posteriores del proceso en un proceso continuo de fabricación.
Se observará que las estructuras aquí ilustradas y descritas pueden ser sustituidas por estructuras equivalentes y que la realización descrita de la invención no es la única estructura que se puede emplear para implementar la invención reivindicada. Además, se deberá entender que cada estructura descrita anteriormente tiene una función y tal estructura se puede denominar un medio para realizar dicha función.
Aunque se han mostrado y descrito aquí realizaciones preferidas de la presente invención, será obvio a los expertos en la técnica que tales realizaciones se ofrecen a modo de ejemplo solamente. Los expertos en la técnica pensarán ahora en numerosas variaciones, cambios, y sustituciones sin apartarse de la invención. Se deberá entender que se puede emplear varias alternativas a las realizaciones de la invención aquí descrita al llevar a la práctica la invención. Se ha previsto que las reivindicaciones siguientes definan el alcance de la invención y cubrir por ello los métodos y estructuras dentro del alcance de estas reivindicaciones y sus equivalentes.

Claims (12)

1. Un método de preacondicionar un sustrato en un proceso de fabricación de lámina donde dicho proceso de fabricación de lámina incluye una pluralidad de pasos de impresión, incluyendo dicho método los pasos de:
\quad
mover dicho sustrato a través de dicho proceso de lámina bajo tensión; y
\quad
calentar dicho sustrato cuando dicho sustrato es pasado a través de dichos pasos de impresión,
donde dicha temperatura del sustrato no excede de una primera temperatura predeterminada durante dichos pasos de impresión, donde antes de los pasos de impresión el método incluye:
\quad
pasar dicho sustrato a una estación de preacondicionamiento donde dicho sustrato se calienta a una segunda temperatura predeterminada que excede de dicha primera temperatura predeterminada.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Un método según la reivindicación 1 donde dicha segunda temperatura predeterminada no se alcanza o se supera durante etapas posteriores de dicho proceso de lámina.
3. Un método según la reivindicación 2 donde dicha segunda temperatura predeterminada es aproximadamente 140ºC.
4. Un método según la reivindicación 2 donde dicha estación de preacondicionamiento incluye al menos una estación de limpieza de superficie adaptada para quitar impurezas de dicho sustrato.
5. Un método según la reivindicación 2 donde dicha primera temperatura predeterminada es aproximadamente 160ºC.
6. Un método según la reivindicación 1 donde dicho sustrato se estira a una tensión predeterminada antes de calentarse a dicha segunda temperatura predeterminada.
7. Un método según la reivindicación 6 donde dicha tensión predeterminada no se supera durante etapas posteriores de dicho proceso de lámina.
8. Un método según la reivindicación 7 donde dicha segunda temperatura predeterminada no se alcanza o se supera durante etapas posteriores de dicho proceso de lámina.
9. Un método según la reivindicación 8 donde dicha estación de preacondicionamiento incluye al menos una estación de limpieza de superficie adaptada para quitar impurezas de dicho sustrato.
10. Un método según la reivindicación 7 donde dicha tensión predeterminada es aproximadamente 165N y dicha segunda temperatura predeterminada es aproximadamente 140ºC.
11. Un método según la reivindicación 7 donde dicha tensión predeterminada es aproximadamente 165N y dicha primera temperatura predeterminada es aproximadamente 160ºC.
12. Un método según la reivindicación 1 donde dicha segunda temperatura predeterminada es una temperatura suficiente para quitar el estiramiento irreversible de dicho sustrato.
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