ES2334909T3 - Humidificadores de impresion enzimatica en un proceso continuo para la fabricacion de sensores electroquimicos. - Google Patents

Abstract

Un método para mejorar la calidad de impresión en un proceso de fabricación de banda para sensores electroquímicos en el que dicho proceso de fabricación de banda incluye al menos una estación de impresión adaptada para imprimir enzimas sobre un sustrato móvil, comprendiendo dicho proceso de fabricación de banda las etapas de: mover continuamente dicho sustrato a través de dicho proceso; depositar la tinta enzimática sobre dicho sustrato a través de un proceso de impresión serigráfica en el que la tinta se deposita sobre un lado de dicho tamiz y se fuerza a través de dicho lado superior sobre dicho sustrato que está situado adyacente a un lado inferior de dicho tamiz; humidificar el aire en dicho lado superior de dicho tamiz a una primera humedad relativa; humidificar el aire en dicho lado inferior de dicho tamiz a una segunda humedad relativa.

Description

Humidificación de impresión enzimática en un proceso continuo para la fabricación de sensores electroquímicos.

Antecedentes de la invención Campo de la invención

La presente invención se refiere a un proceso de fabricación de banda mejorado para sensores electroquímicos en el que una estación de impresión serigráfica se mantiene a una temperatura y nivel de humedad predeterminados durante un proceso de impresión enzimática.

Antecedentes de la invención

Los sensores electroquímicos se usan en diversos procedimientos de diagnóstico, incluyendo la medición de glucosa en sangre humana. La fabricación de dichos sensores electroquímicos implica la fabricación de millones de pequeñas tiras, cada uno de las cuales incluye electrodos dispuestos en una celda receptora de muestra que está adaptada para recibir sangre u otros fluidos corporales. Los fluidos corporales forman un circuito completo entre los electrodos de la celda. Los electrodos generalmente están revestidos con al menos un reactivo que reacciona con el analito (por ejemplo, glucosa) en la sangre para formar un analito intermedio que puede medirse mediante un medidor adaptado para medir la corriente o LA carga en los electrodos. La fabricación de dichos sensores electroquímicos requiere la deposición de varias capas de material de electrodo, material aislante y reactivo en un espacio muy pequeño y, la precisión y la disposición de dichas capas es crítica para el funcionamiento final del dispositivo. Adicionalmente, para mantener bajos los costos y satisfacer la demanda, es imperativo que los sensores electroquímicos se fabriquen a velocidades muy altas con una precisión absoluta de alineación entre las capas.

Los sensores electroquímicos pueden usarse para muchas aplicaciones. En una aplicación, la tira del sensor electroquímico se inserta en medidores adaptados especialmente para auto-control de glucosa u otros analitos (tales como fructosamina, hematocrito, etc.), por ejemplo, en sangre o líquido intersticial. Pueden ensayarse muchos analitos usando dichos 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 ensayar glucosa, requieren distribuciones del sensor de un tamaño y construcción particular, donde la fabricación se realiza dentro de tolerancias particulares para hacer que los sensores electroquímicos tengan características que sean tan predecibles y repetibles como sea posible.

El proceso de fabricación se complica adicionalmente por la necesidad de fabricar muchos sensores muy rápidamente donde los sensores tienen pequeños tamaños de celda y, por lo tanto, electrodos muy pequeños con tolerancias muy ajustadas. Cuando se ensaya glucosa en sangre o líquido intersticial, uno de los principales factores que impiden un ensayo regular es el dolor implicado en la extracción de la cantidad requerida de sangre o líquido intersticial. Un mayor volumen típicamente requiere una mayor cantidad de dolor que un menor volumen. De esta manera, es ventajoso producir sensores que requieren una menor cantidad de sangre de líquido intersticial y, por lo tanto, que sean menos dolorosos de usar, alentando un ensayo discreto o continuo más regular. Una manera de requerir menos analito es producir tiras de sensor electroquímico que tengan características estructurales muy pequeñas tales como celdas de recepción de muestra muy pequeñas y electrodos muy pequeños dentro de estas celdas de recepción de muestra, sin embargo, dichas pequeñas características son más difíciles de fabricar, particularmente de una manera precisa y reproducible para producir mediciones de analito precisas y reproducibles.

Pueden usarse muchos métodos para fabricar sensores electroquímicos, incluyendo procesos tales como huecograbado e impresión serigráfica en cilindro. En la impresión por huecograbado se recubre un cilindro con un recubrimiento que define la forma del elemento (por ejemplo los electrodos) a imprimir. Pueden usarse cilindros adicionales para imprimir otras películas o capas (por ejemplo, enzimas o capas de aislamiento).

Un sensor electroquímico se fabrica por impresión por huecograbado de una tinta eléctricamente conductora para formar uno o más electrodos sobre una banda flexible, que puede ser polimérica. Una definición de impresión de alta calidad es posible usando tintas muy finas. Para las tintas más espesas y mayores espesores de impresión requeridos cuando se imprimen sensores electroquímicos fijados a tamices planos se ha usado generalmente la impresión de lecho plano de un solo suministro de sensores electroquímicos.

Se han descrito también otros métodos, incluyendo métodos de fabricación de sensores electroquímicos que usan estructuras de impresión rotatoria.

En un proceso de fabricación de banda para sensores electroquímicos, una banda de material de sustrato se hace pasar a través de una serie de estaciones de impresión. En cada estación de impresión, una nueva capa de material tal como, por ejemplo, un material de electrodo, se deposita sobre el sustrato o sobre una capa depositada previamente usando, por ejemplo, un proceso de impresión serigráfica. En el proceso de impresión serigráfica, la banda se sitúa bajo un tamiz y una tinta, por ejemplo, una tinta conductora usada para crear electrodos, se empuja a través de las partes seleccionadas del tamiz para imprimir una capa que tiene una distribución predeterminada sobre la parte de la banda situada por debajo del tamiz. De esta manera, es posible construir el sensor electroquímico sobre el sustrato moviendo el sustrato desde una estación de impresión a la siguiente, imprimiendo cada capa consecutivamente y cortando los sensores individuales de la banda acabada.

En un método de fabricación, una capa de electrodo y al menos una primera capa de reactivo se fabrican transportando una banda continua del sustrato pasando por al menos dos estaciones de impresión. Las estaciones de impresión pueden ser estaciones de impresión de huecograbado cilíndricas o estaciones de impresión serigráfica cilíndricas. Sin embargo, los métodos de impresión de huecograbado (haciendo girar un cilindro grabado) e impresión serigráfica cilíndrica (haciendo girar un tamiz/plantilla cilíndrica) sufren inconvenientes cuando se imprimen sensores electroquímicos sobre una banda. La impresión por huecograbado típicamente da alturas de impresión muy finas. Es particularmente probable que las tintas eléctricamente conductoras espesas necesarias para producir el espesor de electrodo requerido para los sensores electroquímicos (especialmente aquellos para la detección de glucosa en sangre) sufran una impresión incompleta, inconsistente, con la consiguiente reducción en calidad, consistencia y fiabilidad del sensor electroquímico. La impresión por huecograbado con tintas de carbono (que típicamente tienen un alto contenido de sólidos y pueden ser bastante viscosas) para la producción de electrodos de carbono es especialmente difícil puesto que las fases sólida/líquida en la tinta pueden separarse, dando como resultado un llenado o vaciado incompleto o no uniforme del grabado de una impresión a otra. Esto puede dar como resultado un espesor de impresión no uniforme y la degradación de la calidad y consistencia del electrodo de carbono. La impresión serigráfica cilíndrica es muy adecuada para disposiciones de suministro único (lo opuesto a disposiciones de banda continua). Adicionalmente, la capacidad de manipular la manera en que el tamiz interactúa con el medio de impresión y de esta manera, de ejercer influencia sobre la calidad de impresión haciendo esto, está limitada por la naturaleza cilíndrica del tamiz. También, la variedad de plantillas disponibles para conseguir el espesor de tinta correcta para cada tipo de tinta (carbono, plata/cloruro de plata, aislamiento, enzima u otra capa de reactivo) no está disponible en el mercado fácilmente.

Los sensores electroquímicos para ensayar glucosa en sangre o en líquido intersticial pueden producirse también en un proceso de impresión multi-etapa usando impresoras de lecho plano (tal como Thieme o Svecia, disponibles en Kippax RU, Huddersfield, RU y Registerprint, Londres, RU) e introduciendo una tinta a través de las plantillas del tamiz disponibles en DEK Machinery, Weymouth, RU y BTP Craftscreen, Coventry, RU), dispuestas en paralelo a las tarjetas de sustrato planas para imprimir sobre ellas. Este proceso tiene la ventaja de que los sensores pueden producirse de una manera precisa y repetible de manera que un usuario puede comparar los resultados de vez en cuando. Las láminas de sustrato para imprimir filas de tiras sobre las mismas se hacen pasar a través de diversas fases de impresión de lecho plano con las filas perpendiculares a la dirección de desplazamiento. En este proceso de fabricación se imprimen capas finas de tinta serigráficamente secuencialmente sobre un sustrato polimérico para formar un gran grupo de tiras detectoras. En primer lugar, puede ponerse la tinta de carbono para formar una capa de electrodo. A continuación, puede ponerse una tinta aislante. A continuación, puede colocarse una capa de reactivo, típicamente una tinta enzimática. A continuación, puede colocarse una segunda capa enzimática. A continuación, puede colocarse una capa de adhesivo. Finalmente, puede colocarse una capa hidrófila. Puede ponerse una película protectora encima de la lámina del sensor antes de cortar la lámina en filas y las filas en tiras individuales. Una sola lámina de sustrato fabricada de esta manera puede producir 500 o más tiras detectoras. Estas tiras detectoras se disponen en 0 a 9 filas perpendiculares a la dirección de desplazamiento de la lámina de sustrato a través de la impresora de lecho plano (la dirección de impresión) con 50 tiras detectoras por fila. Las tiras 1 a 50 en cada fila son cada una paralelas a la dirección de impresión. Cada lámina puede manipularse a mano entre cada fase. En particular, después de las cuatro etapas de impresión (para imprimir una tinta de carbono, aislar la tinta y dos capas de tinta enzimática) cada lámina puede manipularse a mano en una máquina de corte, de manera que el corte puede realizarse a lo largo de las filas que separan una fila de tiras detectoras de otra. A continuación, cada fila puede manipularse para cortar en 50 tiras diferentes. Estas etapas de manipulación consumen tiempo y son ineficaces.

Por lo tanto, existe la necesidad de un proceso mejorado para la fabricación de sensores electroquímicos y, en particular, para la fabricación de sensores electroquímicos para la medición de marcadores en el cuerpo tal como la sangre o el líquido intersticial (glucosa, fructosamina, hematocrito y similares). Existe adicionalmente una necesidad de una manera reproducible, predecible y de alta velocidad, para fabricar tiras detectoras a un coste razonable. Adicionalmente, existe una necesidad de una manera reproducible, previsible y de alta velocidad, para fabricar tiras detectoras que tengan elementos muy pequeños donde cada tira acabada puede usarse para medir de forma fiable, predecible y precisa analitos en fluidos corporales de una manera reproducible.

En los procesos de impresión serigráfica para la fabricación de sensores electroquímicos las tintas enzimáticas pueden tener aproximadamente un 60% de agua. El contenido de agua de la tinta enzimática asegura que la viscosidad permanece igual en toda la impresión. Esto asegura que durante un trabajo de impresión la cantidad de tinta colocada sobre el sustrato es consistente. Si el contenido de agua de la tinta cambia durante el proceso de impresión esto puede conducir a variaciones en la impresión enzimática. La pérdida de humedad desde la tinta enzimática puede conducir al secado enzimático en la malla serigráfica dando como resultado una mala definición de impresión y una reducción en la cantidad de tinta colocada sobre la superficie del sustrato.

El documento US5462768 describe un método de impresión serigráfica (generalmente de lecho plano) de composiciones químicas de base acuosa. Las composiciones químicas de base acuosa son prácticamente sin disolvente, es decir, tienen menos del 12% de disolventes orgánicos volátiles cuando están listas para aplicar en la prensa y el método produce sustratos impresos serigráficamente que son resistentes a las condiciones climatológicas y tienen una retención de color excelente.

El documento EP-A-0 351 891 muestra un método para preparar electrodos sensores mediante enzimas de impresión serigráfica.

La presente invención pretende usarse en la fabricación de sensores electroquímicos para la detección de analitos, por ejemplo, glucosa en fluidos corporales, por ejemplo, sangre. En dichos procesos de fabricación, se hace necesario depositar materiales a través de un tamiz donde dichos materiales, por ejemplo, enzimas, tienen un contenido de agua muy alto, por ejemplo, del sesenta por ciento. Si no se manipulan correctamente, dichos materiales pueden secarse y obturar el tamiz usado en el proceso de impresión serigráfica. Si el tamiz se obtura, el proceso de fabricación puede detenerse, dando como resultado un gran gasto y pérdida de grandes cantidades de material. Por lo tanto, sería ventajoso diseñar un proceso de fabricación de banda para usar en la fabricación de sensores electroquímicos, en el que los materiales de impresión de alto contenido de agua (es decir, las tintas) no se sequen y obturen el tamiz.

Sumario de la invención

En un proceso de fabricación de banda de acuerdo con la presente invención, el proceso incluye al menos una estación de impresión adaptada para imprimir enzimas sobre un sustrato móvil. En una realización, el proceso de fabricación de banda incluye mover continuamente el sustrato a través del proceso, depositar la tinta enzimática sobre el sustrato a través de un proceso de impresión serigráfica en el que la tinta se deposita en un lado superior del tamiz y se fuerza a través del lado superior hacia el sustrato que está situado adyacente al lado inferior del tamiz. Para mejorar la transferencia de tinta, el aire en el lado superior del tamiz se humidifica a una primera humedad relativa y el aire en el lado inferior del tamiz se humidifica a una segunda humedad relativa. La primera y segunda humedades relativas pueden ser iguales y pueden estar en un intervalo de, por ejemplo, aproximadamente el ochenta y cinco al noventa y cinco por ciento. En otra realización de la presente invención, la primera y segunda humedades relativas pueden estar en un intervalo de entre el ochenta y siete y el ochenta y ocho por ciento. En otra realización más de la presente invención, la primera y segunda humedades relativas pueden ser de aproximadamente el ochenta y siete y el sesenta y nueve por ciento. El método de la presente invención puede mejorarse adicionalmente controlando tanto el calor como la humedad en la superficie superior e inferior del tamiz usado para las enzimas de impresión durante un proceso de fabricación de banda de acuerdo con la presente invención. En particular, la temperatura del aire en las proximidades del tamiz puede mantenerse a una temperatura de, por ejemplo, entre aproximadamente dieciocho y veintidós grados centígrados. La temperatura del aire puede mantenerse adicionalmente a una temperatura de aproximadamente veinte y cincuenta y nueve grados centígrados. Adicionalmente, en un proceso de impresión de banda de acuerdo con la presente invención, el proceso de depositar tintas enzimáticas puede mejorarse refrigerando el sustrato a una temperatura predeterminada, tal como, por ejemplo, a aproximadamente dieciocho grados centígrados, antes de la deposición de cualquier tinta.

Breve descripción de los dibujos

Las nuevas características de la invención se indican con particularidad en las reivindicaciones adjuntas. Se obtendrá una mejor comprensión de las características y ventajas de la presente invención con referencia a la siguiente descripción detallada que da realizaciones ilustrativas, en las que se utilizan los principios de la invención y los dibujos adjuntos en los que:

La Figura 1 es un diagrama esquemático que representa 8 secciones del proceso de impresión de banda.

La Figura 2A es un diagrama esquemático que representa una primera y segunda secciones del proceso de impresión de banda.

La Figura 2B es un diagrama esquemático que representa una tercera, cuarta y quinta secciones del proceso de impresión de banda.

La Figura 2C es un diagrama esquemático que representa una sexta y séptima secciones del proceso de impresión de banda.

La Figura 3 es un diagrama esquemático que representa un entorno húmedo alrededor de una quinta y sexta secciones de la impresión de banda.

La Figura 4 es una vista inferior que representa un entorno húmedo alrededor una quinta y sexta secciones de la impresión de banda.

La Figura 5 es una vista en perspectiva de una tubería con perforaciones.

La Figura 6 es un diagrama esquemático que representa un ciclo de inundación.

La Figura 7 es un diagrama esquemático que representa un ciclo de impresión.

La Figura 8 es un diagrama esquemático que representa 2 ángulos de rasqueta diferentes.

La Figura 9 es un diagrama esquemático que representa 2 posiciones de rasqueta diferentes.

La Figura 10 es un diagrama esquemático que representa una distancia de separación del tamiz.

La Figura 11 es una vista despiezada de una zona de pre-acondicionamiento (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 de limpieza (204).

Las Figuras 17A-17D son vistas de una capa aislante para una capa de carbono con la alineación apropiada.

Las Figuras 18A-18D son vistas de una capa aislante para la capa de carbono con una alineación inapropiada cuando se estira el material gráfico resultante del tamiz 301.

Las Figuras 19A-19D son vistas de una capa aislante para la capa de carbono con una alineación inapropiada cuando el material gráfico del tamiz 301 no se ha estirado.

Las Figuras 20A-20D son diagramas esquemáticos que representan los resultados de impresión para que el operario alinee la banda usando una primera guía visual para la inspección visual durante un proceso de alineación inicial.

La Figura 21A es un ejemplo de una lámina detectora con una primera y segunda guías de visualización de banda; primera, segunda, tercera y cuarta marcas de alineación Y y una marca de alineación X.

La Figura 21B es una vista despiezada de una fila dentro de una lámina detectora con una marca de alineación X de carbono.

La Figura 21C es una vista despiezada de una fila dentro de una lámina detectora con una marca de alineación X aislante sobre el recubrimiento de una marca de alineación X de carbono.

La Figura 22 es un diagrama esquemático de los parámetros X, Y y \theta usados para alinear el proceso de impresión de banda.

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Descripción detallada de las realizaciones ilustrativas de la invención

La Figura 1 es un diagrama esquemático que representa 8 secciones del proceso de impresión de banda de acuerdo con la presente invención. La Sección 1 es una unidad de desenrollado 101. La Sección 2 es una estación de pre-acondicionamiento 102. La Sección 3 es una estación de impresión con carbono 103. La Sección 4 es una estación de impresión de aislamiento 104. La Sección 5 es una primera estación de impresión enzimática 105. La Sección 6 es una segunda estación de impresión enzimática 106. La Sección 7 es una unidad de enrollado 107. La Sección 8 es un troquel 108. Los especialistas en la técnica entenderán que aunque la siguiente descripción se refiere a un proceso y aparato respecto a estas 8 secciones, el proceso y aparato de la invención puede realizarse con un mayor o menor número de secciones. Por ejemplo, aunque se prevén 4 estaciones de impresión en esta realización, podrían usarse una o más estaciones de impresión sin alejarse 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 puede implementarse usando una unidad de desenrollado de material de sustrato 101, tal como, por ejemplo, una máquina de desenrollado/empalme automático Martín Automatic Inc. que está disponible en Rockford, IL. En esta realización de la invención, las secciones 2, 3, 4, 5 y 6 pueden implementarse usando una impresora Kammann modificada, que está disponible en Werner Kammann Maschinefabrik Gmbh, modelo número d 4.61.35, en Bünde, Alemania. En esta realización de la invención, la sección 2 puede ser una unidad de pre-acondicionamiento 102. La unidad de pre-acondicionamiento 102 puede usarse para preacondicionar el sustrato 242 antes de la impresión y las Secciones 3, 4, 5 y 6 pueden usarse para imprimir serigráficamente el carbono, aislamiento, primera tinta enzimática y segunda enzimática sobre un sustrato 242. La Sección 7 puede incluir una unidad de enrollado 107, tal como, por ejemplo, una bobinadora Martín, que está disponible en Martín Automatic Inc. en Rockford, IL. La sección 8 puede incluir un troquel 108, tal como, por ejemplo, un troquel Preco que está disponible en Preco Press, en Lenexa, Kansas como el modelo número 2024-P-40T XYT CCD CE. Aunque se mencionan modelos de aparatos específicos, estos aparatos pueden variarse/sustituirse y/o omitirse sin alejarse del alcance de la invención como entenderán los especialistas en la técnica.

Las Figuras 2A, 2B y 2C son diagramas esquemáticos que ilustran la trayectoria del sustrato 242 según pasa a través de las secciones 1-8 de un proceso de impresión de banda de acuerdo con la presente invención. En una realización de la invención, el material usado para el sustrato 242 puede ser un material de poliéster (nombre comercial Melinex® ST328), que se fabrica en DuPont Teijin Films. El sustrato 242 se suministra en un rollo de material, que por ejemplo, puede tener un espesor nominal de 350 micrómetros por 370 mm de anchura y aproximadamente 660 m de longitud. Se ha encontrado que estas dimensiones de espesores y anchura son particularmente adecuadas para la producción de sensores electroquímicos mediante impresión serigráfica plana sobre una banda de sustrato. Esto se debe al requisito de que el material sea robusto para imprimir aunque manipulable a través del aparato y de una anchura suficiente para acomodarse a la cantidad adecuada de sensores para hacer al proceso 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 elevadas temperaturas y tensiones usadas durante el proceso de banda de acuerdo con la presente invención. Aunque el poliéster y, de hecho, Melinex, son los materiales preferidos en una realización de la invención, los especialistas en la técnica pueden prever el uso de otros materiales a partir de la descripción proporcionada en este documento. De hecho, entre otras cosas, pueden preverse variaciones en el espesor, la anchura y la longitud del material, ofreciendo una mayor anchura o longitud capacidad adicional para la producción de sensores y añadiéndose una variación en el espesor del material en algunas circunstancias al pre-acondicionamiento o alineación durante la impresión. En una realización preferida de la presente invención, antes de entrar en la estación de impresión con carbono 103, el sustrato 242 se expone a un proceso de estabilización térmica, calentando el sustrato hasta 185ºC sin ponerlo a una tensión significativa para ensayar y asegurar que el sustrato 242 experimenta una distorsión dimensional mínima durante el proceso de impresión de la banda donde pueden encontrarse temperaturas de entre 140 y 160ºC a tensiones de hasta 165 N. Típicamente, la tensión usada ha sido mínima, justo lo suficiente para dirigir la banda a través del calentador. Sin embargo, se ha comprobado que a pesar de este proceso de estabilización térmica, pueden ocurrir variaciones en la alineación de una etapa de impresión a otra, provocando el fallo del sensor. De esta manera, se ha introducido una etapa de pre-acondicionamiento inmediatamente antes de la impresión. Como se explicará, posteriormente en este documento, en la etapa de pre-acondicionamiento (sección 1) el sustrato se calienta a una temperatura (típicamente 160ºC) mayor que cualquiera de las temperaturas que encuentra durante las últimas etapas de impresión. En una realización preferida el sustrato se mantiene también bajo tensión (típicamente a aproximadamente 165 N) durante esta etapa de pre-acondicionamiento. De hecho, en esta realización, la combinación de pre-acondicionamiento y colocación a tensión ha reducido en gran medida las variaciones en la alineación de impresión y mejorado el rendimiento del producto resultante. En una realización de la invención, los rollos de sustrato 242 se empalman juntos en una unidad de desenrollado 101 o en una unidad de enrollado 107 usando una cinta de empalme tal como, por ejemplo, la cinta de papel plana de empalme PS-1 de Splicing Flatbabck Paper Tape de Intertape Polymer Group.

La Figura 2A es un diagrama esquemático que representa la sección 1 y la sección 2 de un proceso de impresión de banda de acuerdo con una realización de la presente invención. En la Figura 2A, la sección 1 es una unidad de desenrollado 101. La unidad de desenrollado 101 incluye un primer mandril 200, un segundo mandril 201, una primera unidad de empalme 202 y un primer acumulador 203. En la Figura 2A, la sección 2 es la estación de pre-acondicionamiento 102. La estación de pre-acondicionamiento 102 incluye una primera unidad de limpieza 204, una segunda unidad de empalme 205 que típicamente no se usa, un rodillo de estrechamiento de entrada 206, una segunda unidad de limpieza 207, una celda de carga 208, un primer rodillo de impresión 209, un primer rodillo accionador 210 y una primera zona de secado 211.

En la realización de la invención ilustrada en la Figura 2A, la unidad de desenrollado 101 consiste, por ejemplo, en una máquina de desenrollado/empalme automático Martín que se usa para facilitar el movimiento continuo del sustrato 242 hacia la estación de pre-acondicionamiento 102 a una tensión de aproximadamente 80 N. La unidad de desenrollado 101 puede incluir un primer mandril de desenrollado 206 y un segundo mandril de desenrollado 201. Obsérvese que un mandril puede denominarse también árbol de sujeción. El primer mandril de desenrollado 200 sostiene un rollo de material de sustrato 242 y suministra continuamente sustrato 242 a la estación de pre-acondicionamiento 102 de la sección 2. El segundo mandril de desenrollado 201 sostiene un rollo estacionario de sustrato 242, que se empalma automáticamente al final del rollo de sustrato 242 del primer mandril de desenrollado 200 asegurando un suministro semi-continuo de sustrato 242. Este proceso continuo se repite del primer mandril de desenrollado 200 al segundo mandril de desenrollado 201. Un acumulador de material de sustrato 203 almacena una longitud predeterminada de sustrato 242 y dosifica el sustrato almacenado 242 en la estación de pre-acondicionamiento 102 de la sección 2 mientras que la operación de empalme tiene lugar en la primera unidad de empalme 202 (tiempo durante el cual tanto el primer mandril de desenrollado 200 como el segundo mandril de desenrollado 201 son estacionarios). El empalme creado es un empalme de embutición con una longitud de cinta de empalme en cada lado del material en la junta. Para asegurar la calidad, pueden desecharse aproximadamente 10 metros del sustrato impreso a cualquiera de los lados del empalme. El primer mandril de desenrollado 200 y el segundo mandril de desenrollado 201 incluyen guías de borde de banda (no mostradas) que guían al sustrato 242 hacia la primera unidad de empalme 202. Las guías de borde de banda están adaptadas para evitar que el sustrato 242 se desvíe a medida que se suministra hacia la primera unidad de empalme 202.

Típicamente la máquina se ajusta para producir entre 2 y 10 y, más normalmente, 6 rollos de sustrato en cualquier momento. Para estas estaciones de impresión conectadas a un suministro continuo de tinta, el número de rollos a usar normalmente no es un problema. Sin embargo, para las dos estaciones de impresión enzimáticas, 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 sobre el tamiz antes de iniciar el proceso de impresión. Por ejemplo, para un ensayo con 6 rollos (o incluso más de 6 rollos) se pone una cantidad de tinta enzimática equivalente a 6 rollos sobre el tamiz antes del inicio de la impresión en cada una de las secciones 5 y 6. De esta manera, es necesario mantener la tinta enzimática lista para impresión a lo largo del trabajo de impresión para asegurar una impresión consistente de la enzima durante toda la vida del trabajo de impresión. Se pone una pared alrededor del tamiz en las estaciones de impresión enzimática para asegurar que puede añadirse una cantidad suficiente de tinta enzimática al tamiz sin requerir que el tamiz se llene durante un trabajo y también para reducir el riesgo de que la tinta enzimática se desborde del tamiz y hacia el sustrato de banda situado por debajo del mismo.

En una realización de la presente invención, el sustrato 242 se mantiene a una tensión de aproximadamente 165 N a lo largo de todo el proceso para mantener la alineación de las cuatro capas a imprimir (típicamente la tolerancia de alineación de impresión es de 300 \mum). El sustrato 242 se somete también a diversas temperaturas de 140ºC o menores para secar las tintas impresas durante cada etapa de impresión. Debido a esta tensión y temperatura, puede haber una tendencia a que el sustrato 242 se estire o expanda durante el proceso y, en consecuencia, salga fuera de la tolerancia de alineación. De hecho, la variación del tamaño de la imagen de una fase de impresión a otra y de un trabajo de impresión a otro así como dentro del propio trabajo de impresión era impredecible y mayor de lo podía
tolerarse.

En la realización de la invención ilustrada en la Figura 2A, la sección 2 es una estación de pre-acondicionamiento 102. El pre-acondicionamiento ocurre antes de que cualquier imagen se imprima sobre el sustrato. El sustrato 242 se pre-acondiciona para reducir la cantidad de expansión y se estira dentro de las secciones posteriores del proceso de banda y también para ayudar en la alineación del sustrato 242 a través de las secciones 3-6. La estación de pre-acondicionamiento puede calentar el sustrato 242 a una temperatura, que no se supera en las etapas de impresión posteriores. Típicamente esto tiene lugar a una tensión de entre 150 y 180 N, más típicamente a aproximadamente 165 N. Sin embargo, en otra realización la estación de pre-acondicionamiento 102 puede calentar el sustrato 242 a una temperatura suficiente para retirar el estiramiento irreversible del sustrato 242, de nuevo opcionalmente mientras está a una tensión como se ha descrito anteriormente.

En una realización de la invención, el sustrato se calienta a aproximadamente 160ºC en la zona de pre-acondicionamiento 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 el sustrato 242 se calienta en la estación de pre-acondicionamiento 102 no se alcanza o supera durante el procesado adicional del sustrato 242, incluyendo las etapas de secado posteriores. Los procesos de impresión posteriores pueden compensar la imagen ligeramente más grande debido al estiramiento causado por el proceso de la estación de pre-acondicionamiento 102 mediante la provisión de un tamaño de tamiz de plantilla ligeramente mayor (típicamente 750 \mum en la dirección de desplazamiento de la banda). La provisión de nuevos tamices puede ser problemática. Por lo tanto, pueden variarse otros parámetros en cada estación de impresión para acomodar una variación en el tamaño de imagen sin sustituir el tamiz, tal como la velocidad relativa del tamiz y la banda. Independientemente de ello, hay un límite a la cantidad de variación de tamaño de imagen que puede acomodarse. Por tanto, es preferible preacondicionar el sustrato como se describe en este documento reduciendo el aumento de tamaño de imagen global y reduciendo la variación en dicho aumento de tamaño de
imagen.

En una realización de la presente invención, la estación de pre-acondicionamiento 102 incluye también elementos adicionales que realizan funciones que facilitan la orientación apropiada de un proceso de fabricación de banda de acuerdo con la presente invención. En la unidad de pre-acondicionamiento 102 hay dos unidades de limpieza de banda, una primera unidad de limpieza 204 y una segunda unidad de limpieza 207 que pueden limpiar el lado superior y el lado inferior del sustrato 242. La primera unidad de limpieza 204 y la segunda unidad de limpieza 207 usan rodillos recubiertos con un adhesivo pegajoso para retirar los materiales particulados del sustrato 242 antes de ninguna etapa de impresión. En primer lugar, la unidad de limpieza 204 puede ser, por ejemplo, un limpiador disponible en el mercado en KSM Web, modelo número WASP400 en Glasgow, Reino Unido. La segunda unidad de limpieza 207 puede ser, por ejemplo, una limpiadora disponible en el mercado de Teknek. La estación de pre-acondicionamiento 102 incluye adicionalmente un rodillo de estrechamiento de entrada 206 y una celda de carga 208. El rodillo de estrechamiento de entrada 206 se usa para controlar la tensión del sustrato 242 (específicamente la tensión entre el rodillo de estrechamiento de entrada 206 y el rodillo de estrechamiento de salida 238). El rodillo de estrechamiento de entrada 206 está unido mediante un sistema de control (no mostrado) a la celda de carga 208. El sustrato 242 se retira de la segunda estación de impresión enzimática 106 en la sección 6 a una velocidad constante mediante el rodillo de estrechamiento de salida 238. La celda de carga 208 en la sección 2 mide la tensión del sustrato 242 cuando se está moviendo a través del proceso de banda de acuerdo con la presente invención. El rodillo de estrechamiento de entrada 206 ajusta su velocidad para controlar la tensión a un punto ajustado predeterminado. Una tensión de sustrato típica en un proceso de fabricación de banda de acuerdo con la presente invención sería de aproximadamente 150 N a 180 N y, más específicamente, 160 N a 170 N; en esta realización la tensión es de aproximadamente
165 N.

La Figura 2B es un diagrama esquemático que representa la sección 3, la sección 4 y la sección 5 de un proceso de impresión de banda de acuerdo con la presente invención. En la Figura 2B, la sección 3 es una estación de impresión con carbono 103. Antes de la impresión se instala un sistema de limpieza (disponible en Meech), que limpia el lado superior (lado de impresión) y el lado inferior del sustrato usando un sistema de vacío y cepillo, estando el cepillo superior y la estación de vacío 251 y el cepillo inferior y la estación de vacío 250 desplazados unos respecto a los otros. El cepillo superior y la estación de vacío 250 entran en contacto con el sustrato inmediatamente antes que el rodillo enfriado 212 y el acumulador 213 y es el punto accesible más cercano antes de la impresión con carbono. El cepillo del lado inferior y la estación de vacío 251, entran en contacto con el sustrato inmediatamente después de que el sustrato salga de la unidad de pre-acondicionamiento 102. La estación de impresión con 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 accionador 216, una primera zona de secado 212 y un segundo rodillo enfriado 218. En la realización de la invención ilustrada en la Figura 2B, la sección 4 es una 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 alineación Y (no mostrado) en la posición 237A, un tercer rodillo accionador 223 y una segunda zona de secado 224. En la Figura 2B, la sección 5 es la primera estación de impresión enzimática 105. La primera estación de impresión enzimática 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 alineación Y, en 237B (no mostrado), un cuarto rodillo accionador 229 y una tercera zona de secado 230.

En un proceso de acuerdo con la presente invención, la sección 3 del proceso de fabricación de banda es donde tiene lugar la impresión con carbono. Por supuesto, como apreciarán los especialistas en la técnica, el número y tipo de procesos de impresión puede variar sin alejarse de la invención en su contexto más amplio. Por ejemplo, pueden proporcionarse dos impresiones de carbono o pueden usarse una o más impresiones de carbono con partículas metálicas, tinta de plata/cloruro de plata o tintas basadas en oro o paladio para proporcionar una capa de electrodo en los sensores electroquímicos. Las capas de aislamiento y reactivo pueden variar también en su composición, orden de deposición, espesor de deposición y distribución así como otros parámetros evidentes para los especialistas en la técnica a partir de las realizaciones descritas en este documento. En la sección 3, el material gráfico de carbono para los sensores electroquímicos fabricados de acuerdo con la presente invención puede imprimirse utilizando serigrafía. Los componentes básicos de la estación de impresión con carbono 103 se ilustran en las Figuras 6 y 7. En particular, una estación de impresión adecuada de acuerdo con la presente invención incluye un tamiz 301, un rodillo de impresión inferior 303, un rodillo de impresión 600, una paleta de inundación 603, un porta-rasqueta 605 y una rasqueta 606. En la estación de impresión con carbono 103, el rodillo de impresión 600 es el segundo rodillo de impresión 214. El tamiz 301 generalmente es de construcción plana y típicamente comprende una malla dispuesta para proporcionar un negativo del material gráfico deseado. La tinta de carbono se aplica a la malla y se empuja a través de la misma durante la impresión. En esta fase el tamiz plano puede deformarse ligeramente fuera de una forma plana por el peso de la tinta (esto es especialmente cierto para las etapas de impresión enzimática en las que toda la tinta a usar durante todo el trabajo de impresión normalmente se deposita sobre el tamiz al inicio del trabajo de impresión) y la presión desde la rasqueta que empuja la tinta a través de la plantilla de la malla.

En un proceso de ciclo de inundación, el tamiz 301 se carga con la tinta 604 moviendo la rasqueta 606, la paleta 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 banda de sustrato 242. El tamiz 301 se mueve en la segunda dirección 607 opuesta a la primera dirección 608 del sustrato 242 durante el ciclo de inundación donde la tinta 604 se carga sobre el tamiz 301.

En un proceso de ciclo de impresión posterior, como se ilustra en la Figura 7, la rasqueta 606 transfiere la tinta 604 a través del tamiz 301 y sobre el sustrato 242. Durante el ciclo de impresión, la rasqueta 606, la paleta de inundación 603, el rodillo de impresión 600 y el rodillo de impresión inferior 303 se mueven todos en la segunda dirección 607 que es opuesta al movimiento de la banda de sustrato 242. El tamiz 301 se mueve en la primera dirección 608 que corresponde al movimiento de la banda de sustrato 242 para el ciclo de impresión donde la tinta 604 se empuja a través del tamiz 301 y se deposita sobre el sustrato 242. De esta manera, durante el ciclo de impresión, el tamiz 301 se mueve en la misma dirección que el sustrato de banda a la misma o a una velocidad muy parecida que el sustrato. El tamiz 301 es sustancialmente plano cuando está en reposo aunque durante el uso se empuja mediante la rasqueta 606 hacia la banda quedando ligeramente distorsionado cuando ocurre esto y volviendo sustancialmente a su forma original una vez que se retira la rasqueta 606. El tamiz 301 se mueve entonces en la dirección opuesta al sustrato según vuelve a cargarse con tinta 606 listo para el siguiente ciclo de impresión. Cuando la tinta se carga sobre el tamiz 301 el peso de la tinta puede incluso doblar ligeramente el tamiz. El tamiz 301 está a un ángulo respecto a la dirección de desplazamiento 608 de la banda según sale de la estación de impresión. Esta disposición (siendo el ángulo típicamente de aproximadamente 10 a 30 grados y, más específicamente, aproximadamente 15 grados) mejora la liberación de tinta desde el tamiz sobre el sustrato mejorando la definición y reproducibilidad de impresión. El ángulo de tamiz a sustrato, el ángulo de la rasqueta, la distancia del tamiz a la raqueta, la posición de la rasqueta respecto al rodillo de impresión, la distancia de separación, las velocidades relativas del sustrato y el tamiz y la presión de la rasqueta pueden usarse todas para controlar y optimizar la definición y consistencia de impresión resultante a través de una tarjeta (una realización de un mecanismo de impresión serigráfica se describe con más detalle en la Patente de Estados Unidos Expedida 4.245.554).

En particular, en la estación de impresión con carbono 103, la tinta en cuestión es una tinta de carbono. Un ejemplo de una tinta de carbono adecuada se indica a continuación en este documento. En esta realización de la presente invención, el tamiz 301 se inunda con la tinta 604 antes de usar la rasqueta 606 para transferir la tinta 604 a través del tamiz y sobre el sustrato 242. El material gráfico de carbono impreso depositado sobre el sustrato 242 se seca después 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.

La tinta adecuada para usar en la estación de impresión con carbono incluye, aunque sin limitación, carbono con partículas metálicas, plata/cloruro de plata, tintas imprimibles conductoras basadas en oro y basadas en paladio.

Otros tipos de tinta conductora pueden ser, por ejemplo, carbono con partículas metálicas, plata/cloruro de plata, tintas imprimibles conductoras basadas en oro y basadas en paladio.

En una realización de la presente invención, antes del proceso de impresión con carbono inmediatamente después del secado, el sustrato 242 se hace pasar sobre un primer rodillo enfriado 212 que está diseñado para enfriar rápidamente el sustrato 242 a una temperatura predeterminada, típicamente temperatura ambiente (aproximadamente 18-21ºC y típicamente 19,5ºC +/- 0,5ºC). En una realización del proceso de fabricación de banda de acuerdo con la presente invención la superficie del primer rodillo enfriado 212 es de aproximadamente 18ºC. El primer rodillo enfriado 212 puede enfriarse a una temperatura apropiada usando, por ejemplo, agua enfriada en la fábrica a aproximadamente 7ºC. La temperatura del rodillo puede controlarse controlando el caudal y/o la temperatura del agua enfriada en la fábrica. Después de que los patrones de carbono impresos se depositan en el proceso de impresión, el sustrato 242 se hace pasar sobre el segundo rodillo enfriado 218. Reducir la temperatura del sustrato 242 y mantener la temperatura del sustrato 242 es beneficioso porque una menor temperatura reduce la probabilidad de que la tinta se seque sobre los tamices durante la impresión y cree bloques en la malla. El uso de rodillos enfriados en un proceso de fabricación de banda de acuerdo con la presente invención también es beneficioso porque reduce la cantidad de estiramiento en el sustrato 242, reduciendo los problemas de alineación y la necesidad de modificar el proceso para compensar dichos problemas.

En una realización, la temperatura de los rodillos enfriados se controla dinámicamente y mediante un bucle de retroalimentación que mide la temperatura del rodillo enfriado y que controla el flujo/temperatura de agua. Los especialistas en la técnica pueden prever otros métodos para enfriar los rodillos a partir de las realizaciones descritas en este documento, por ejemplo, con unidades de refrigeración eléctricas.

En un proceso de acuerdo con la presente invención, la sección 4 del proceso de fabricación de banda es donde tiene lugar la impresión de aislamiento. En la sección 4, el material gráfico de aislamiento para los sensores electroquímicos fabricados de acuerdo con la presente invención se imprime utilizando serigrafía y utilizando un tamiz generalmente plano. 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 de acuerdo con la presente invención incluye un tamiz 301, un rodillo de impresión inferior 303, un rodillo de impresión 600, una paleta de inundación 603, un porta-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 de ciclo de inundación de acuerdo con la presente invención, el tamiz 301 se carga con tinta 604 moviendo la rasqueta 606, la paleta 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 banda de sustrato 242. El tamiz 301 se mueve en una segunda dirección 607 opuesta a la primera dirección 608 del sustrato 242 para el ciclo de inundación donde la tinta 604 se carga sobre el tamiz 301.

En un proceso de ciclo impresión posterior de acuerdo con la presente invención, como se ilustra en la Figura 7, la rasqueta 606 transfiere la tinta 604 a través del tamiz 301 y sobre el sustrato 242. Durante el ciclo de impresión, la rasqueta 606, la paleta de inundación 603, el rodillo de impresión 600 y el rodillo de impresión inferior 303 se mueven todos en la segunda dirección 607 que es opuesta al movimiento de la banda de sustrato 242. El tamiz 301 se mueve en una primera dirección 608 que corresponde al movimiento de la banda de sustrato 242 durante el ciclo de impresión donde la tinta 604 se empuja a través del tamiz 301 y se deposita sobre el sustrato 242. Una realización del mecanismo de impresión serigráfica se describe con más detalle en la Patente de Estados Unidos Expedida 4.245.554.

En la impresión serigráfica plana, móvil, durante la impresión, un tamiz generalmente plano tiene un componente de su movimiento que está en la misma dirección y aproximadamente a la misma velocidad que el sustrato. Típicamente, en cada una de las estaciones de impresión, el tamiz sustancialmente plano está a un ángulo agudo (A en la Figura 6) respecto al sustrato a medida que el tamiz y el sustrato se mueven lejos de la posición de impresión (adyacente a un rodillo de impresión 200 en la Figura 6). Variando la velocidad relativa del sustrato y el tamiz varía el tamaño de la imagen impresa en la dirección de desplazamiento del sustrato, es decir, en la dirección X.

El tamiz de plantilla usado en cada una de las estaciones de impresión típicamente consiste en una malla de poliéster o de acero deformable elásticamente estirada y unida a una estructura rígida. Una realización usa un tamiz de poliéster suministrado por DEK Machinery, Weymouth, RU. La malla se recubre con un recubrimiento sensible a UV y junto con una película positiva el tamiz se expone a una fuente de luz UV, se revela y se seca, de manera que el recubrimiento se seca sobre el tamiz para formar un negativo de la imagen de material gráfico deseado. Con ayuda de una rasqueta, se hace pasar la tinta a través de las áreas abiertas de la plantilla y sobre el sustrato (dando una imagen positiva formada por la tinta sobre el sustrato). La estructura proporciona un medio para montar la malla y soportar las fuerzas impuestas por la malla estirada con una distorsión mínima y soportando las fuerzas adicionales producidas durante la impresión.

En particular, en una estación de impresión de aislamiento 104, la tinta en cuestión es una tinta de aislamiento. Un ejemplo de una tinta de aislamiento adecuada se indica más adelante en este documento. En esta realización de la presente invención, el tamiz 301 se inunda con tinta 604 antes de usar la rasqueta 606 para transferir la tinta 604 a través del tamiz y sobre el sustrato 242. El material gráfico de aislamiento impreso depositado sobre el sustrato 242 se seca después usando, por ejemplo, aire caliente a 140ºC dirigido sobre la superficie impresa del sustrato usando cuatro bancos de secado diferentes 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 usar en la estación de impresión de aislamiento en un proceso de fabricación de banda de acuerdo con la presente invención es Ercon E6110-116 Jet Black Insulayer Ink que puede adquirirse en Ercon, Inc. En una realización de la invención, el material gráfico de aislamiento se alinea con el material gráfico de carbono en la dirección X (a lo largo de la máquina) y la dirección Y (a través de la máquina) utilizando las técnicas descritas en este documento. Pueden utilizarse otros tipos de tinta de aislamiento, como entenderán los especialistas en la técnica a partir de la descripción dada en este documento. Adicionalmente pueden usarse diferentes capas o diferentes órdenes de capas para proporcionar un orden diferente de las capas y, de esta manera, una construcción diferente en los sensores electroquímicos producidos.

En una realización de la presente invención antes del proceso de aislamiento e inmediatamente después del secado, el sustrato 242, incluyendo el carbono impreso y los patrones de aislamiento, se hace pasar sobre el tercer rodillo enfriado 219 que está diseñado para enfriar rápidamente el sustrato 242 a una temperatura predeterminada, típicamente a temperatura ambiente. (aproximadamente 17-21ºC y típicamente 19,5ºC +/- 0,5ºC). En una realización del proceso de fabricación de banda de acuerdo con la presente invención, la temperatura superficial del tercer rodillo enfriado es de aproximadamente 18ºC. El tercer rodillo enfriado 219 puede enfriarse a una temperatura apropiada usando, por ejemplo, agua enfriada en la fábrica a aproximadamente 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 sobre los tamices y cree bloques en la malla. El uso de rodillos enfriados en un proceso de fabricación de banda de acuerdo con la presente invención también es beneficioso porque reduce la cantidad de estirado en el sustrato 242, reduciendo los problemas de alineación y la necesidad de modificar el proceso para compensar dichos
problemas.

En un proceso de acuerdo con la presente invención, la sección 5 del proceso de fabricación de banda es donde tiene lugar la primera impresión enzimática. En la sección 5, el material gráfico de tinta enzimática para los sensores electroquímicos fabricados de acuerdo con la presente invención se imprime utilizando serigrafía y un tamiz móvil generalmente plano, como se ha descrito anteriormente en este documento. Los componentes básicos de la primera estación enzimática 105 se ilustran en las Figuras 6 y 7. En particular, una estación de impresión adecuada de acuerdo con la presente invención incluye un tamiz 301, un rodillo de impresión inferior 303, un rodillo de impresión 600, una paleta de inundación 603, un porta-rasqueta 605 y una rasqueta 606. En la primera estación de impresión enzimática 105, el rodillo de impresión 600 es el cuarto rodillo de impresión 227.

En un proceso de ciclo de inundación de acuerdo con la presente invención, el tamiz 301 se carga con la tinta 604 moviendo la rasqueta 606, la paleta de inundación 603, el rodillo de impresión de 600 y el rodillo de impresión inferior 303 en la primera dirección 608 que corresponde al movimiento de la banda de sustrato 242. El tamiz 301 se mueve en la segunda dirección 607 opuesta a la primera dirección 608 del sustrato 242, para el ciclo de inundación donde la tinta 604 se carga sobre el tamiz 301.

En un proceso de ciclo de impresión posterior de acuerdo con la presente invención, como se ilustra en la Figura 7, la rasqueta 606 transfiere la tinta 604 a través del tamiz 301 y sobre el sustrato 242. Durante el ciclo de impresión, la rasqueta 606, la paleta de inundación 603, el rodillo de impresión 600 y el rodillo de impresión inferior 303 se mueven todos en la segunda dirección 607, que es opuesta al movimiento de la banda de sustrato 242. El tamiz 301 se mueve en una primera dirección 608 que corresponde al movimiento de la banda de sustrato 242 durante el ciclo de impresión, donde la tinta 604 se empuja a través del tamiz 301 y se deposita sobre el sustrato 242. Una realización del mecanismo de impresión serigráfica se describe con más detalle en la Patente de Estados Unidos Expedida 4.245.554.

En particular, en la primera estación de impresión enzimática 105, la tinta en cuestión es una tinta enzimática. Un ejemplo de una tinta enzimática adecuada se muestra más adelante en este documento. En esta realización de la presente invención, el tamiz 301 se inunda con tinta 604 antes de usar la rasqueta 606 para transferir la tinta 604 a través del tamiz y sobre el sustrato 242. El material gráfico enzimático impreso depositado sobre el sustrato 242 se seca después usando, por ejemplo, aire caliente a 50ºC dirigido sobre la superficie impresa del sustrato usando dos bancos de secado diferentes 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 usar en la primera estación enzimática 105 en un proceso de fabricación de banda de acuerdo con la presente invención es como se resume en la Tabla 2.

TABLA 2

1

En una realización de la presente invención, después de el proceso de impresión de aislamiento e inmediatamente después del secado, el sustrato 242, incluyendo los patrones impresos de carbono y de aislamiento, se hace pasar sobre el cuarto rodillo enfriado 225 que está diseñado para enfriar rápidamente el sustrato 242 a una temperatura predeterminada, típicamente a temperatura ambiente (aproximadamente 17-21ºC y típicamente 19,5ºC +/- 0,5ºC). En una realización del proceso de fabricación de banda de acuerdo con la presente invención la superficie del cuarto rodillo enfriado 225 está a aproximadamente 18ºC. El cuarto rodillo enfriado 225 puede enfriarse a una temperatura apropiada usando, por ejemplo, agua enfriada en la fábrica a aproximadamente 7ºC. Reducir la temperatura del sustrato 242 y mantener la temperatura del sustrato 242 es beneficioso porque las temperaturas más bajas reducen la probabilidad de que la tinta se seque sobre los tamices y cree bloques en la malla. El uso de rodillos enfriados en un proceso de fabricación de banda de acuerdo con la presente invención también es beneficioso porque reduce la cantidad de estirado en los sustratos 242, reduciendo los problemas de alineación y la necesidad de modificar el proceso para compensar dichos problemas.

Adicionalmente, debido al alto contenido de agua de la tinta enzimática y el flujo de aire debido al movimiento del tamiz, es crucial asegurar que la tinta enzimática no se seca en el tamiz. El flujo relativo de aire encontrado por el tamiz móvil seca la tinta en el tamiz de una manera no observada normalmente en las impresoras serigráficas de lecho plano (tales como las impresoras de lecho plano Thieme) ya que el propio tamiz no se mueve dentro de la máquina, a diferencia de la presente invención. Así como el rodillo enfriado alivia esto asegurando que el sustrato se enfría a aproximadamente 18ºC antes de encontrarse con la tapa de impresión serigráfica enzimática, el tamiz cargado con tinta enzimática se humidifica durante la impresión. En una realización, la humidificación es sustancialmente continua. Puede ser en el lado superior, en el lado inferior y/o en el lado de humidificación del tamiz y, de hecho, pueden proporcionarse las tres. Una disposición de tuberías proporciona una corriente sustancialmente constante de aire humidificado por encima, por debajo y por los lados al tamiz, respectivamente, asegurando que el contenido de agua de la tinta se mantiene a un nivel constante. En las Figuras 3, 4 y 5 se ilustra una disposición adecuada para proporcionar humidificación al lado superior, al lado inferior y al lateral del tamiz de acuerdo con la presente invención. La cantidad y disposición de medios de humidificación (típicamente tuberías que llevan 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 según se aproxima a la estación de impresión enzimática, la temperatura del rodillo de impresión, el tamaño del tamiz y la exposición del tamiz a lo que le rodea (aire no humidificado). En una realización, una tubería 304 que comprende una o más filas de orificios 400 suministra aire humidificado a través de todo el lado inferior del tamiz durante una carrera del tamiz hacia atrás y hacia adelante. Las tuberías (no mostradas) por encima y en el lado del operario de la máquina suministran flujos de aire humidificado 300 y 304 (véase la Figura 4).

Típicamente, toda la tinta enzimática requerida para este trabajo de impresión se pone sobre el tamiz en o antes del inicio del trabajo de impresión. Como la tinta enzimática está compuesta por una gran parte de agua, típicamente entre el 55 y 65% en peso, más típicamente aproximadamente del 60% en peso, la tinta es susceptible de secarse durante la vida útil del trabajo. Este riesgo puede aliviarse proporcionando humidificación alrededor del tamiz cargado con la tinta enzimática. Como alternativamente o, más típicamente, además, el sustrato puede enfriarse antes de encontrar la estación de impresión enzimática (o de hecho cualquiera estación de impresión) usando los rodillos enfriados como se describe en este documento. Típicamente, la temperatura del sustrato se controla para que sea menor de o igual a la temperatura de la sala. Sin embargo, la temperatura del sustrato se mantiene por encima del punto de rocío para la atmósfera de la habitación. Si la habitación está a una humedad del 60% entonces el punto de rocío puede ser 15ºC. Si la temperatura del sustrato cae por debajo de esto, entonces puede ocurrir condensación sobre el sustrato comprometiendo potencialmente cualquier trabajo de impresión posterior, especialmente cualquier trabajo de impresión posterior con una tinta soluble en agua, tal como una tinta enzimática. El control de la temperatura del sustrato, por ejemplo, entre los límites de temperatura ambiente y el punto de rocío, por lo tanto, puede ser importante para un trabajo de impresión exitoso. El control de temperatura de y/o el tiempo que pasa sobre los rodillos enfriados 212, 219, 225 y 231 es importante para controlar la temperatura del sustrato. Puede usarse un bucle de control de retroalimentación para medir la temperatura del sustrato, por ejemplo, respecto a la temperatura ambiente y/o el punto de rocío (dada la humedad ambiente) para controlar la temperatura de los rodillos enfriados y la temperatura del sustrato, según sale del rodillo y se aproxima a la siguiente estación de impresión.

La Figura 2C es un diagrama esquemático que representa la sección 6 y la sección 7 de un proceso de impresión de banda de acuerdo con la presente invención. En la Figura 2C, la sección 6 es la segunda estación de impresión enzimática 106. La segunda estación de impresión enzimática 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 accionador 235, una quinta zona de secado 236, un sistema de alineación Y 237 y un rodillo de estrechamiento de salida 238. En la realización de la invención ilustrada en la Figura 2C, la sección 7 es una unidad de enrollado 107. La unidad de enrollado 107 incluye un mecanismo de dirección 239, un primer mandril de enrollado 240 y un segundo mandril de enrollado 241.

En un proceso de acuerdo con la presente invención, la sección 6 del proceso de fabricación de banda es donde tiene lugar la segunda impresión enzimática. En la sección 6, el material gráfico de tinta enzimática para los sensores electroquímicos fabricados de acuerdo con la presente invención se imprime utilizando serigrafía. El propósito de aplicar 2 recubrimientos de tinta enzimática es asegurar un recubrimiento completo de los electrodos de carbono y, de esta manera, los electrodos son sustancialmente uniformes y libres de huecos. Los componentes básicos de la segunda estación de impresión enzimática 106 se ilustran en las Figuras 6 y 7. En particular, una estación de impresión adecuada de acuerdo con la presente invención incluye un tamiz 301, un rodillo de impresión inferior 303, un rodillo de impresión 600, una paleta de inundación 603, un porta-rasqueta 605 y una rasqueta 606. En la segunda estación de impresión enzimática 106, el rodillo de impresión 600 es el quinto rodillo de impresión 233.

En un proceso de ciclo de inundación, el tamiz 301 se carga con la tinta 604 moviendo la rasqueta 606, la paleta de inundación 603, el rodillo de impresión 600 y el rodillo de impresión inferior 303 en un primera dirección 608 que corresponde al movimiento de la banda de sustrato 242. El tamiz 301 se mueve en una segunda dirección 607 opuesta a la primera dirección 608 del sustrato 242 durante el ciclo de inundación donde la tinta 604 se carga sobre el tamiz 301.

En un proceso de ciclo de impresión posterior de acuerdo con la presente invención, como se ilustra en la Figura 7, la rasqueta 606 transfiere la tinta 604 a través del tamiz 301 y sobre el sustrato 242. Durante el ciclo de impresión, la rasqueta 606, la paleta de inundación 603, el rodillo de impresión 600 y el rodillo de impresión inferior 303 se mueven todos en la segunda dirección 607, que es opuesta al movimiento de la banda de sustrato 242. El tamiz 301 se mueve en la primera dirección 608 que corresponde al movimiento de la banda de sustrato 242 durante el ciclo de impresión donde la tinta 604 se empuja a través del tamiz 301 y se deposita sobre el sustrato 242. Una realización del mecanismo de impresión serigráfica se describe con más detalle en la Patente de Estados Unidos Expedida 4.245.554, que se incorpora por referencia a este documento.

En particular, en la segunda estación de impresión enzimática 106, la tinta en cuestión es una tinta enzimática. En esta realización de la presente invención, el tamiz 301 se inunda con la tinta 604 antes de usar la rasqueta 606 para transferir la tinta 604 a través del tamiz y sobre el sustrato 242. El material gráfico enzimático impreso depositado sobre el sustrato 242 se seca después usando, por ejemplo, aire caliente a 50ºC dirigido sobre la superficie impresa del sustrato usando dos bancos de secado diferentes dentro de una cuarta zona de secado 236, que se ilustra con más detalle en la Figura 15. Un ejemplo de una tinta adecuada para usar en la segunda estación de impresión enzimática 106 es la misma que la tinta enzimática usada en la primera estación de impresión enzimática que se ha descrito en la Tabla 2 mencionada anteriormente.

En una realización de la presente invención, después del segundo proceso de impresión enzimático e inmediatamente después del secado, el sustrato 242, incluyendo patrones impresos de carbono, de aislamiento y de tinta enzimática, se hace pasar 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 banda de acuerdo con la presente invención la superficie del quinto rodillo enfriado 231 es de aproximadamente 18ºC. El quinto rodillo enfriado 231 puede enfriarse a una temperatura apropiada usando, por ejemplo, agua enfriada en la fábrica a aproximadamente 7ºC. Reducir la temperatura del sustrato 242 y mantener la temperatura del sustrato 242 es beneficioso porque las temperaturas más frías reduce la probabilidad de que la tinta se seque sobre los tamices durante la impresión y cree bloques en la malla. El uso de rodillos enfriados en un proceso de fabricación de banda de acuerdo con la presente invención puede ser beneficioso también porque reduce la cantidad de estirado en el sustrato 242, reduciendo los problemas de alineación y la necesidad de modificar el proceso para compensar dichos problemas.

Adicionalmente, debido al alto contenido de agua de la tinta enzimática y el flujo de aire debido al movimiento del tamiz, es crucial asegurar que la tinta enzimática no se seca en el tamiz. Así como el rodillo enfriado alivia esto asegurando que el sustrato se enfría a 18ºC antes de alcanzar la etapa de impresión serigráfica enzimática, también hay una humidificación en el lado superior y/o en el lado inferior y/o en el lateral del tamiz, que puede proporcionar una corriente de aire humidificado por encima y por debajo del tamiz, asegurando que el contenido de agua en la tinta se mantiene a un nivel constante. Típicamente, el aire humidificado fluye constantemente sobre el tamiz. En la Figura 3 se ilustra una disposición adecuada para proporcionar humidificación al tamiz en el lado superior y en el lado inferior de acuerdo con la presente invención.

La segunda estación de impresión enzimática 106 puede incluir un rodillo de estrechamiento de salida 238, un sistema de inspección 237 para inspeccionar la alineación, un tercer sistema de alineación Y en 237C (no mostrado) y una estación de código de barras (no mostrada). El rodillo de estrechamiento de salida 238 ayuda a controlar la tensión del sustrato 242 (especialmente la tensión entre el rodillo de estrechamiento de entrada 206 y el rodillo de estrechamiento de salida 238). El sustrato 242 se retira de la segunda estación de impresión enzimática 106 a una velocidad constante mediante el rodillo de estrechamiento de salida 238. El sistema de alineación Y (no mostrado) en las posiciones 237A, 237B y 237C controla la alineación Y (es decir, a través de la de banda) de cada ciclo de impresión durante la impresión utilizando la primera marca de alineación Y 2101, la segunda marca de alineación Y 2102, la tercera marca de alineación Y 2103, la cuarta marca de alineación Y 2104 que se ilustran en la Figura 21A. En una realización de la invención, la primera marca de alineación Y 2101, la segunda marca de alineación Y 2102, la tercera marca de alineación Y 2103 y la cuarta marca de alineación Y 2104 pueden corresponder, respectivamente a la alineación Y de la estación de impresión con carbono 103, la estación de impresión de aislamiento 104, la primera estación enzimática 105 y la segunda estación de impresión enzimática 106. Cada marca de alineación Y comprende 2 triángulos que están yuxtapuestos en una orientación que se aproxima a la de un rectángulo. En una realización puede implementarse el sistema de alineación Y localizado en las posiciones 237A, 237B y 237C mediante un DGC650 Eltromat de Eltromat Gmbh en Leopoldshöhe, Alemania.

En una realización de la presente invención, el sistema de inspección 237 puede implementarse usando el sistema de inspección Eltromat, modelo número PC3100 HD, que está disponible en el mercado en Eltromat Gmbh en Leopoldshöhe, Alemania. El sistema de inspección 237 tiene un componente de visión que inspecciona las marcas de alineación ilustradas en las Figuras 17A a 19D y/o en la Figura 20D y puede usarse como una herramienta para evaluar si una lámina detectora 2106 debería rechazarse (por ejemplo, registrando los resultados de impresión contra un código de barras en una base de datos).

Los aspectos de alineación en la dimensión Y (que pueden alterarse durante la impresión mediante el sistema de alineación (no mostrado) que se localiza en 237A, 237B y 237C y/o se inspeccionan mediante el sistema de inspección 237 después de que se hayan completado todas las fases de impresión) puede atribuirse a variaciones en la tensión o distorsiones no uniformes al sustrato 242. En una realización de la invención, la estación de código de barras comprende los siguientes componentes disponibles en el mercado: una impresora de código de barras (modelo número A400 de Domino RU Ltd. en Cambridge, Reino Unido), el sistema transversal de códigos de barras (Scottish Robotic Systems en Perthshire, Escocia) y un lector de código de barras (RVSI Acuity CiMatrix en Canton, MA). La estación de código de barras (no mostrada) etiqueta cada fila de una lámina detectora 2106 con un código de barras bidimensional. Esto proporciona a cada fila de sensores un código identificativo único, una identificación del número de lote/fracción, el número de lámina del detector y el número de fila. La estación de código de barras lee también el código de barras inmediatamente después de la impresión para verificar que el código de barras se ha impreso apropiadamente y proporciona un indicador visual a los operarios de la máquina. La información sobre el código de barras y el proceso de las secciones 2 a 6 se almacena en una base de datos y se usa posteriormente para identificar y finalmente rechazar/aceptar las tarjetas para un proceso futuro.

La unidad de enrollado 107 consiste, por ejemplo, en un sistema de enrollado automático Martín. Esta es la última sección de la máquina y permite el enrollado continuo de sustrato 242. La unidad de enrollado 107 consiste en un primer mandril de enrollado 240 y un segundo mandril de enrollado 241. El primer mandril de enrollado 240 sostiene un rollo de material de sustrato 242 y empuja continuamente el material desde la segunda estación de impresión enzimática 106. El segundo mandril de enrollado 241 sostiene un rollo de material estacionario, que automáticamente se empalma con un primer rollo de sustrato 242 en un segundo rollo al terminarse el rollo de sustrato 242 desde el primer mandril de enrollado 240. Este proceso continuo se repite desde el primer mandril de enrollado 240 al segundo mandril de enrollado 241. Se usa un empalme volante, que ocurre mientras el sustrato 242 aún se está moviendo, para permitir el enrollado continuo del sustrato 242. El empalme se pone directamente sobre un rollo nuevo de material de sustrato 242 que se imprima con un adhesivo sensible a presión de doble cara.

La Figura 3 es un diagrama esquemático que representa el entorno húmedo alrededor de la quinta y sexta secciones de la impresión de banda. Los componentes básicos usados para proporcionar los medios para la humidificación del entorno de impresión de banda se ilustran en la Figura 3 que incluye el aire húmedo superior 300, el tamiz 301, el aire húmedo inferior 302, el rodillo de impresión inferior 303, la tubería 304 que comprende múltiples perforaciones 400, el sustrato 242 y cualquiera del cuarto rodillo de impresión 227 o el quinto rodillo de impresión 233. La humidificación y la temperatura se ajustan para ensayar y asegurar que las propiedades de la tinta enzimática no cambian en un grado significativo con el ciclo de inundación e impresión y preferiblemente a lo largo de la vida útil del trabajo de impresión. En particular, es deseable que la viscosidad y el contenido de agua de la tinta enzimática no cambie con el tiempo durante el ciclo de inundación e impresión y, preferiblemente, durante la vida del trabajo de impresión. La tinta enzimática tiene aproximadamente un 63% de agua. Un contenido de agua constante asegura que la cantidad de tinta colocada sobre el sustrato 242 es constante. Si el contenido de agua de la tinta cambia durante el proceso de impresión, esto puede conducir a variaciones en el espesor de la capa enzimática. Adicionalmente, la pérdida de humedad desde la tinta enzimática conduciría al secado de la enzima sobre el tamiz 301 dando como resultado una mala definición de impresión y una reducción en la cantidad de tinta colocada sobre el sustrato 242. El aire húmedo dentro de la primera estación de impresión enzimática 105 o la segunda estación de impresión enzimática 106 se mantiene entre el 85 y el 95% de humedad relativa. El aire húmedo superior 300 y el aire húmedo inferior 302 se bombea sobre ambos lados del tamiz 301 para mantener la humedad relativa deseada. Una tubería lateral 305 se dispone en un lado de la banda e introduce el aire humidificado a la banda en un lado inmediatamente adyacente a las estaciones de impresión enzimática. Puede variarse la naturaleza y el tipo de las disposiciones de humidificación para adecuarse al tamaño y forma de la estación de impresión y los requisitos de humidificación de ese tipo de tinta en esta estación de impresión en ese entorno. A menudo puede usarse una campana para cerrar el lado superior y/o inferior del tamiz, de manera que el aire humidificado puede suministrarse a la campana directamente adyacente al tamiz y retenerse dentro de las proximidades del tamiz mediante la presencia de la campana. Si la campana se monta en la estructura superior del tamiz, como es el caso típico, la campana puede tener una ranura en la dirección x (la dirección de impresión) para permitir que la rasqueta se mueva respecto al tamiz durante el ciclo de inundación/impresión normal.

La Figura 4 es una vista desde abajo que representa el entorno húmedo alrededor de una quinta y sexta secciones de la impresión de banda. Los componentes básicos usados para proporcionar los medios para la humidificación del entorno de impresión de banda se ilustran también en la Figura 4, que incluye el aire húmedo superior 300, el tamiz 301, el aire húmedo inferior 302, la tubería con perforaciones 304 y las perforaciones 400, la tubería lateral en 305 (no mostrada). Una tubería 304 con varias perforaciones 400 se sitúa por debajo del tamiz 301 como un medio para soplar aire húmedo inferior 302 para mantener la viscosidad de la tinta enzimática en el tamiz 301. La Figura 5 es una vista en perspectiva de la tubería 304 con las perforaciones 400 para soplar el aire húmedo inferior 302.

La Figura 8 es un diagrama esquemático que representa 2 ángulos de la rasqueta diferentes que incluye el sustrato 242, el rodillo de impresión 600 y la rasqueta 606. El ángulo de la rasqueta 800 puede variarse para optimizar la definición del área de impresión. En una realización de la invención, el ángulo de la rasqueta puede ser de 15 +/-5 ym preferiblemente, de +/-1 a 2 grados. Obsérvese que el punto de contacto de la rasqueta 606 con el rodillo de impresión 600 es el mismo para cada ángulo de la rasqueta 800.

La Figura 9 es un diagrama esquemático que representa 2 posiciones de la rasqueta diferentes que incluye el sustrato 242, el rodillo de impresión 600, el rodillo de impresión inferior 303, la rasqueta 606, la primera posición de la rasqueta 900, y la segunda posición de la rasqueta 901. La posición de la rasqueta es la posición de la rasqueta relativa al centro del rodillo de impresión 600. La posición de la rasqueta puede tener un mejor efecto sobre el espesor de la tinta impresa. La posición de la rasqueta puede variarse para optimizar la definición del área de impresión.

La Figura 10 es un diagrama esquemático que representa una distancia de separación del tamiz (1000) que incluye el sustrato 242, el rodillo de impresión 600, el rodillo de impresión inferior 303 y el tamiz 301. En una realización de la invención, la distancia de separación del tamiz (1000) es la distancia más corta entre el tamiz 301 y el sustrato 242. En una realización preferida de esta invención, el ajuste de separación del tamiz (1000) puede ser de aproximadamente 0,7 mm. Si el ajuste de separación del tamiz (1000) se ajusta demasiado grande, la rasqueta 606 no puede desviarse suficientemente del tamiz 301 para transferir la tinta 604 sobre el sustrato 242 con suficiente definición de impresión. Si el ajuste de separación del tamiz (1000) se ajusta demasiado bajo, el tamiz 301 hará que la tinta 604 se corra desde un ciclo de impresión previo, provocando una definición de impresión insuficiente.

La Figura 11 ilustra una vista despiezada de una zona de pre-acondicionamiento 211 que comprende un primer rodillo accionador 210, una placa caliente 1100, un primer banco calefactor 1101, un segundo banco calefactor 1102 y un tercer banco calefactor 1103. En una realización de la invención, la placa caliente 1100 entra en contacto con el lado no impreso del sustrato 242. En una realización preferida de esta invención, la placa caliente 1100 puede revestirse con teflón y puede calentarse a aproximadamente 160ºC. En una realización de la invención, el primer banco calefactor 1101, el segundo banco calefactor 1102, y el tercer banco calefactor 1103 sopla aire caliente a aproximadamente 160ºC. Esto puede variarse para adecuarse al tipo de sustrato y/o espesor y/o a cualquier pretratamiento y/o temperaturas posteriores encontradas en el proceso como entenderán los especialistas en la técnica.

La Figura 12 ilustra una vista despiezada de una primera zona de secado 217 que comprende un segundo rodillo enfriado 218, un segundo rodillo accionador 216, un primer banco de secado 1200A, un segundo banco de secado 1101A, un tercer banco de secado 1102A, un cuarto banco de secado 1103A. En una realización de la primera invención, el primer banco de secado 1200A, el segundo banco de secado 1101A, el tercer banco de secado 1102A y el cuarto banco se secado 1103A soplan aire caliente a aproximadamente 140ºC, aunque esto puede variarse como entenderán los especialistas en la técnica a partir de la descripción dada en este documento.

La Figura 13 ilustra una vista despiezada de una segunda zona de secado 224 que comprende el tercer rodillo activador 223, el primer banco de secado 1200B, el segundo banco de secado 1101B, el tercer banco de secado 1102B y el cuarto banco de secado 1103B. En una realización de la invención, el primer banco de secado 1200B, el segundo banco de secado 1101B, el tercer banco de secado 1102B y el cuarto banco de secado 1103B soplan aire caliente a aproximadamente 140ºC, aunque esto puede variarse como entenderán los especialistas en la técnica a partir de la descripción dada en este documento.

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La Figura 14 ilustra una vista despiezada de una tercera zona de secado 230 que comprende el cuarto rodillo accionador 229, el primer banco de secado 1200C y el segundo banco de secado 1101C. En una realización de la invención, el primer banco de secado 1200C y el segundo banco de secado 1101C soplan aire caliente a aproximadamente 50ºC, aunque esto puede variarse como entenderán los especialistas en la técnica a partir de la descripción dada en este documento.

La Figura 15 ilustra una vista despiezada de una cuarta zona de secado 236 que comprende el quinto rodillo accionador 235, el primer banco de secado 1200D y el segundo banco de secado 1101D. En una realización de la invención, el primer banco de secado 1200D y el segundo banco de secado 1101D soplan aire caliente a aproximadamente 50ºC, aunque que esto puede variarse como entenderán los especialistas en la técnica a parir de la descripción dada en este documento.

La Figura 16 ilustra una vista despiezada de una primera unidad de limpieza 204 que comprende rodillos adherentes 1600, rodillos de polímero azul 1601. En una realización de la invención, los rodillos de polímero azul 1601 entran en contacto con el lado superior e inferior del sustrato 242 y transfieren material particulado/extraño a los rodillos adherentes 1600.

Las Figuras 17A a 17D ilustran vistas de una capa de aislamiento para una impresión de capa de carbono para una realización de la invención con la alineación 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 detectora 2106. En la lámina detectora ilustrada en la Figura 21A no se muestran las marcas. En una realización de esta invención, la estación de impresión con carbono 103 imprime la capa de carbono que comprende un rectángulo de carbono macizo 1700 rodeado por una línea de carbono rectangular 1703 sobre el sustrato 242. En un ciclo de impresión posterior, la estación de impresión de aislamiento 104 imprime una línea de aislamiento rectangular 1701 sobre el sustrato 242 que se sitúa entre el rectángulo de carbono macizo 1700 y la línea de carbono rectangular 1703. Cuando la alineación de la capa de aislamiento respecto a la capa de carbono es la apropiada en las cuatro esquinas, típicamente no puede quedar sustrato no recubierto 242 mostrado entre la línea de aislamiento rectangular 1701 y el rectángulo de carbono macizo 1700. La alineación de la capa de aislamiento a la capa de carbono puede comprobarla manualmente un operario o puede comprobarse usando un segundo sensor de visión 222, que en una realización comprende una cámara dirigida a cada esquina del sustrato. Típicamente esto forma parte de la inicialización en el comienzo del trabajo de impresión. Un operario puede ver las cuatro esquinas del sustrato adyacentes unas a otra en una pantalla de televisión. El operario puede inspeccionar entonces visualmente la alineación de aislamiento a carbono durante este proceso de inicialización (y, de hecho, durante el resto del trabajo de impresión) y puede hacer cualquier ajuste necesario para alinear las impresiones de aislamiento y de carbono. Debe apreciarse que el visualizador de banda 222 (que comprende, por ejemplo 4 cámaras dirigidas a localizaciones por encima de las cuatro esquinas de la tarjeta del sustrato) visualiza y envía imágenes para mostrar una foto de cada una de las cuatro esquinas de cada tarjeta. De esta manera, las esquinas de cada tarjeta sólo se observan durante una fracción de segundo en la pantalla, ya que el sustrato por debajo de las cámaras de visualización está sustituyéndose constantemente a medida que la banda se desplaza a través del aparato. Este sistema permite a un operario ver instantáneamente los efectos que tiene cualquier ajuste sobre la alineación de aislamiento a carbono. Los ajustes del operario pueden incluir, aunque sin limitación, la carrera de impresión serigráfica, la altura de separación, la presión de la rasqueta, la posición del tamiz respecto a la dirección "Y", la posición del tamiz respecto a \theta (Theta). Una vez que la alineación del visualizador se ha ajustado en esta y en otras estaciones de impresión (usando los visualizadores 228 y 234) se permite que el sistema de alineación automático X interno (usando las marcas 2107 y 2108) y el sistema de alineación automático Y (por ejemplo, los sistemas de alineación localizados en las posiciones 237A, 237B y 237C usando las marcas 2101 a 2104) entren en funcionamiento y controlen la alineación X e Y correcta automáticamente durante la impresión. Las marcas 1700 a 1703 mostradas en las Figuras 17A a 20 D pueden usarse para una alineación de X e Y automática durante la impresión como una alternativa o además de usar las marcas 2101 a 2104 y 2107 y 2108, como entenderán los especialistas en la técnica a partir de la descripción dada en este documento.

La Figura 18 ilustra una vista de una capa de aislamiento respecto a una capa de carbono para una realización de la invención con una alineación inapropiada cuando el material gráfico de aislamiento es más largo en la dirección de impresión que el material gráfico de carbono. Esto puede ocurrir incluso aunque el carbono y el tamiz de aislamiento sean del mismo tamaño en esta dimensión porque el sustrato puede haberse estirado o la carrera del tamiz puede ser diferente en cada fase (una carrera del tamiz menor da una impresión relativamente mayor del material gráfico a lo largo de la dirección de desplazamiento de la banda de sustrato). 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 detectora 2106. Cuando la alineación de la capa de aislamiento a la capa de carbono es inapropiada puede observarse sustrato 242 no recubierto en una de las cuatro esquinas, entre la línea de aislamiento rectangular 1701 y el rectángulo de carbono macizo 1700. La alineación de la capa de aislamiento a la capa de carbono puede comprobarla manualmente un operario usando un segundo sensor de visión 222.

La Figura 19 ilustra una vista de una capa de aislamiento a una capa de carbono para una realización de la invención con una alineación inapropiada cuando el material gráfico de aislamiento impreso es más corto que la impresión con carbono (por ejemplo, la carrera del tamiz para la impresión de aislamiento puede ser mayor que la del carbono, o el tamiz de aislamiento puede ser más corto que el de la estación de impresión con 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 detectora 2106. Cuando la alineación de la capa de aislamiento a la capa de carbono es inapropiada puede observarse sustrato 242 no recubierto en una de las cuatro esquinas, entre la línea de aislamiento rectangular 1701 y el rectángulo de carbono macizo 1700. La alineación de la capa de aislamiento a la capa de carbono puede comprobarla manualmente un operario usando un segundo sensor de visión 222. Las Figuras 20A a 20D son diagramas esquemáticos que representan los resultados de un proceso para imprimir una segunda guía de visualización 2002 (véase la Figura 21 A) que comprende un rectángulo de carbono macizo 1700, una línea rectangular de aislamiento hueca 1701, un rectángulo de carbono hueco 1703, un rectángulo macizo a partir de la primera capa enzimática 2000, un rectángulo macizo a partir de la segunda capa enzimática 2001, y un sustrato no recubierto 242. Opcionalmente, dichas impresiones pueden usarse también durante la fabricación mediante sistemas de inspección en curso automáticos tales como sistemas de inspección 237 en la sección 6 (después de la segunda impresión enzimática). La alineación en curso por lo demás se realiza típicamente mediante un sistema de alineación (no mostrado) en las posiciones 237A, 237B y 237C en la dirección "Y" y mediante un sistema de control de alineación que se bloquea en las marcas 2105 (véase la Figura 21A) y en la dirección "X").

La Figura 21A es un ejemplo de una lámina detectora con una primera guía de visualización 2100 y una segunda guía de visualización 2002; las primeras marcas de alineación Y 2101, las segundas marcas de alineación Y 2102, las terceras marcas de alineación Y 2103 y las cuartas marcas de alineación Y 2104 y las marcas de alineación X 2105. Obsérvese que las marcas de alineación X 2105 comprenden la marca de alineación X de carbono 2107 y la marca de alineación X de aislamiento 2108. La Figura 21B es una vista despiezada de una fila dentro de una lámina detectora 2106 con una marca de alineación X de carbono 2107 y una segunda guía de visualización 2002. La Figura 21C es una vista despiezada de una fila dentro de una lámina detectora 2106 con una marca de alineación X de aislamiento 2108 y la segunda guía de visualización 2002. La marca X de aislamiento 2108 recubre totalmente la marca de alineación X de carbono 2107 como se ilustra en la Figura 21C y al hacer esto proporciona un punto de desencadenamiento (el borde a mano izquierda desde dicha marca 2108) por adelantado respecto a la marca de carbono original 2107. Esto significa que cualquier capa posterior se imprime respecto a la segunda capa impresa (en este caso, la capa de aislamiento) en lugar de la capa de carbono. Esto puede ser útil si las dimensiones del segundo y posteriores materiales serigráficos son mayores en la dirección X (a lo largo de la banda) que la primera dimensión del material gráfico serigráfico en la dirección X.

En la Figura 20A-D se muestra una vista despiezada de una esquina de la guías de impresión, en la secuencia en la que se imprimen. En la sección 3 de la estación de impresión con carbono 103, se imprime un rectángulo de carbono macizo 1700 junto con una línea de carbono rectangular 1703, que rodea el rectángulo de carbono macizo 1700. En la sección 4 de la estación de impresión 104, se imprime una línea de aislamiento rectangular 1701 entre el rectángulo de carbono macizo 1700 y la línea de carbono rectangular 1703. Cuando la alineación de aislamiento a carbono es correcta en las cuatro esquinas típicamente no quedará sustrato 242 no recubierto mostrado entre el rectángulo de carbono macizo 1700 y la línea de aislamiento rectangular 1701. Adicionalmente, en la sección 4 de la estación de impresión de aislamiento 104, hay dos líneas de aislamiento rectangulares adicionales 1701 impresas directamente por encima del rectángulo de carbono macizo 1700. Estas dos líneas de aislamiento adicionales se usan para acceder visualmente a la alineación de la primera capa enzimática 2000 a la capa de aislamiento y la segunda capa enzimática 2001 a la capa de aislamiento, realizándose esto imprimiendo un rectángulo macizo de tinta enzimática dentro de la línea de aislamiento rectangular como se ilustra en las Figuras 20C y 20D. De esta manera, la tercera y cuarta capas impresas pueden alinearse a la segunda y no a la primera capa impresa. Esto tiene la ventaja de que un cambio en el tamaño del material gráfico entre la primera y segunda capa (que puede requerirse si el sustrato se estira después de la primera estación de impresión, por ejemplo, debido al calor y la tensión encontrados en la primera zona de secado 217) puede adaptarse sin efectos adversos sobre la alineación 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 en el mismo, se enrolla mediante una unidad de enrollado 107 y después se suministra al troquel 108 que, por ejemplo, puede ser un troquel Preco que se localiza dentro de un entorno de baja humedad. El troquel Preco es un troquel de cabezal flotante CCD X, Y, Theta. El sistema de alineación de troquel Preco usa un sistema de visión CCD para ver los "puntos Preco" que se imprimen en una estación de impresión con carbono, esto permite que el troquel se ajuste a la impresión con carbono y permite que el troquel "troquele" las tarjetas a partir del cuadrado. La salida del troquel 108 es un conjunto de tarjetas troqueladas tales como las ilustras en la Figura 21A. Las tarjetas troqueladas se eyectan del troquel 108 sobre una cinta transportadora, esta cinta transportadora transporta las tarjetas bajo un lector de código de barras que lee dos de los códigos de barras en cada tarjeta para identificar si la tarjeta se acepta o se rechaza respecto a la base de datos de banda. Puede realizarse la extracción automática o manual de tarjetas rechazadas. Las tarjetas se apilan entonces unas encima de otras en preparación para la siguiente etapa de fabricación.

En la estación de impresión con carbono 103, la estación de impresión de aislamiento 104, la primera estación de impresión enzimática 105 y la segunda estación de impresión enzimática 106 tienen todas un medio para inspeccionar visualmente la alineación inmediatamente después de la etapa de proceso de impresión usando un primer sensor de visión 215, un segundo sensor de visión 222, un tercer sensor de visión 228, un cuarto sensor de visión 234, respectivamente. Para cada sección en el proceso de fabricación de impresión de banda - Sección 3, 4, 5 y 6 - hay sistemas de cámara de visualización de banda localizados inmediatamente después de la etapa del proceso de impresión. Véanse las Figuras 2A-2C para las localizaciones de visualización de banda. Hay dos cámaras en la sección 3 y cuatro cámaras en cada una de las secciones 4, 5 y 6. Las cámaras de visualización de banda son parte de un proceso de ajuste manual usado por los operarios de la máquina de banda durante el inicio del trabajo de impresión. Las cámaras se usan para visualizar marcas impresas, que ayudan al ajuste inicial de la alineación de carbono a sustrato 242 y la alineación entre la capa de aislamiento y la capa de carbono, la primera capa enzimática a la capa aislamiento y la segunda capa enzimática a la capa de aislamiento. Las guías de impresión se ilustran indicadas en la Figura 21A. Para la alineación de impresión con carbono la segunda guía de visualización 2100 se usa para indicar la posición de impresión con carbono en relación con el borde del sustrato 242 según circula a través de la estación de impresión con carbono 103. Hay una línea delantera y una línea trasera como se ilustra en la Figura 21A. La impresión con carbono se ajusta hasta que las líneas indican que la impresión es cuadrada respecto al borde del sustrato. Se requiere la alineación de las capas impresas individualmente 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 alineación en la dirección X se controlado mediante el sistema de alineación interno de la máquina. Esto utiliza las áreas impresas indicadas en la Figura 21A, B y C. En el ciclo de impresión con carbono se imprime una marca de alineación X de carbono 2107 en esta área. El ciclo de impresión de aislamiento se alinea con la impresión con carbono usando sensores que usan la marca de alineación X de carbono 2107 para permitir que el tamiz de aislamiento se ajuste para imprimir la tinta de aislamiento en la posición correcta. La marca de alineación X de carbono 2107 usada para este fin se sobreimprime entonces con la marca de alineación X de aislamiento 2108 y se utiliza de la misma manera para alinear correctamente la primera capa enzimática 2000 y la segunda capa enzimática 2001 con la impresión de aislamiento. La alineación en la dirección Y se controla mediante el sistema de alineación Y (no mostrado) localizado en las posiciones 237A, 237B y 237C, que, en una realización de la invención, puede ser un sistema de alineación Etromat, modelo número DGC650 de Leopoldshöhe, Alemania. Este utiliza las áreas impresas 2101 a 2104 indicadas en la Figura 21 A. En cada ciclo de impresión - carbono, aislamiento, Enzima 1 y Enzima 2 - estas marcas se imprimen para que la impresión posterior se alinee, mediante sensores en la dirección Y. Los registros de la base de datos de banda procesa la información durante la impresión. La información registrada en la base de datos puede trazarse para cada tarjeta individual mediante un código de barras, en una realización se usa un código de barras 2D. La información típica obtenida por la base de datos de banda se representa en la Tabla 3. La base de datos de banda tiene la habilidad de evaluar si un parámetro de proceso es aceptable o inaceptable y puede usarse para rechazar tarjetas en esta base - si los parámetros se ensayaron o no dentro de su límite de tolerancia. Las tarjetas inaceptables pueden retirarse en procesos futuros manual o automáticamente.

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TABLA 3

2

La Figura 22 es un diagrama esquemático de los parámetros X, Y, Z, y \theta usados para alinear el proceso de impresión de banda. El parámetro Y representa la dirección desde el operario al lado de la máquina de la máquina de impresión de banda (típicamente horizontal). El parámetro X representa la dirección desde la unidad de desenrollado 101 a la unidad de enrollado 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, los siguientes parámetros se usan para registrar el siguiente proceso de impresión tal como, por ejemplo, la estación de impresión con carbono 103, la estación de impresión de aislamiento 104, la primera estación enzimática 105 y la segunda estación de impresión enzimática 106.

En una realización de la presente invención, la salida del proceso de fabricación de banda son tarjetas impresas con un material gráfico que comprende carbono, aislamiento y dos capas enzimáticas idénticas impresas alineadas unas con otras para formar tiras, cada una de las cuales contiene un sensor electroquímico y electrodos de contacto asociados para detectar glucosa en una muestra de sangre. Las tiras se usan para auto-controlar la glucosa en sangre junto con un medidor. Se prevén producciones de diversos diseños de tiras. Actualmente la banda se diseña para producir tiras "Un Toque Ultra" para usar en un medidor Un Toque Ultra que está disponible en LifeScan, Inc.

En la Figura 21A se da una muestra de diagrama esquemático del material gráfico producido. Esto ilustra una tarjeta impresa completa, que contiene 10 "filas" de 50 "tiras". Hay un total de 500 "tiras" por tarjeta. Las orientaciones de impresión también están indicadas. Imprimiendo las filas 0 a 9 (cada una de 50 tiras) paralelas a la dirección de impresión, el proceso puede ampliarse fácilmente para que incluya una etapa de corte que separa una fila de otra. Adicionalmente, esto significa que cualquier fila defectuosa resultante de la variación de banda cruzada en la calidad de impresión (perpendicular a la dirección de impresión) puede identificarse fácilmente. Cada fila se localiza en un número (identificado por un código de barras) y, por lo tanto, posteriormente pueden identificarse filas específicas desde las láminas específicas en la banda con referencia a la base de datos y eliminarse sin necesidad de rechazar toda la hoja. Esto aumenta el rendimiento del producto utilizable a partir del proceso y hace a todo el proceso más eficaz.

El tamiz sustancialmente plano, móvil, se adapta bien a los tipos de tinta (combinaciones sólido/líquido) usados en la impresión de sensores electroquímicos. El uso de un tamiz plano, móvil, puede permitir un mejor control de la definición de impresión y la deposición de capas de tinta más gruesas necesaria en sensores electroquímicos que lo que permitía el huecograbado o la impresión serigráfica cilíndrica. Diversos tipos de tamiz (con diferente malla, diámetro de hebra en la malla, separación de hebras, espesor, recuento de malla) están disponibles en el mercado fácilmente para adaptarse a los diferentes requisitos de los diferentes tipos de tinta en el proceso de impresión en banda continuo (carbono, aislamiento, enzima).

Debido a la disposición del tamiz plano, el rodillo de impresión, el sustrato y una rasqueta que impulsa al tamiz hacia el sustrato, hay diversos parámetros disponibles para manipularlos (ángulo de tamiz a sustrato, ángulo de la rasqueta, posición de tamiz a rasqueta, posición de la rasqueta a rodillo de impresión, distancia de separación, velocidades relativas del sustrato y tamiz y rasqueta, etc.) para optimizar el proceso de impresión para sensores electroquímicos.

Para resumir brevemente en un proceso de fabricación de banda para fabricar sensores electroquímicos, la banda se expande o se estira según se calienta y se pone a una tensión durante el proceso. Cada una de las estaciones de impresión (por ejemplo de carbono, aislamiento, dos enzimas) típicamente va seguida de una estación de secado. Para secar las tintas eficazmente las estaciones de secado funcionan a temperaturas bastante altas (50-140 grados centígrados). Adicionalmente, para ayudar en la alineación de la banda a través de cada estación de impresión, la banda se pone a una tensión.

El sustrato tiene que mantenerse a una tensión para controlar la alineación dentro del proceso, y como resultado, independientemente de que el sustrato que se caliente, por ejemplo, para secar las tintas después de la impresión, el sustrato se estirará impredeciblemente provocando una variación en el tamaño de la imagen en las impresiones posteriores.

El tamaño de la imagen impresa en cada estación de impresión se determina por diversos factores (tamaño de la plantilla, viscosidad de la tinta, banda relativa y velocidad de plantilla/tamiz y estirado del sustrato en este punto (tanto estirado reversible como irreversible) etc. Se encontró que la variación del tamaño de la imagen (entre las diferentes etapas de impresión) cuando se mira al final del proceso, variaba. Era imprevisible y mayor que lo esperado reduciendo significativamente los rendimientos. Si el desajuste entre los tamaños de imágenes entre las capas es mayor de 300 micrómetros a lo largo de la banda (dirección X), el producto no funcionará. Se pensó que la variación excesiva en el tamaño de la imagen se debía a un estirado excesivo e impredecible (debido al calentamiento y tensión) y contracción del sustrato de banda.

El problema de estirado y tensión no provoca los mismos problemas en la impresión de lecho plano. Para resolver el problema en el proceso de banda, se ensayó un sustrato pre-contraído. El sustrato se calentó a aproximadamente 185 grados centígrados antes de usarlo en el proceso de banda. Sin embargo, la variación en el tamaño de la imagen seguía siendo un problema y provocó rendimientos reducidos.

La propuesta actual para el proceso de banda es el uso de altas temperaturas en un primer secador o, en lugar de ello, un pre-acondicionamiento a una temperatura suficientemente alta de manera que, en un ejemplo, un estirado irreversible se retira sustancialmente del sustrato, antes de que una imagen se imprima sobre el sustrato.

En una primera estación de procesado en la máquina de banda, un banco de secado calienta el sustrato hasta 160 grados centígrados. Las temperaturas encontradas en el sustrato posteriormente en el proceso, típicamente no superan los 140 grados centígrados.

En la Figura 2ª, el primer banco de secado que se encuentra el sustrato no impreso es la placa caliente. Esta es una placa recubierta de teflón que sube y entra en contacto con el sustrato durante el movimiento de la banda. El calor se introduce a la cara trasera del sustrato. Esto se realiza actualmente en un punto de ajuste de 160ºC con una especificación de +/-4ºC. El punto de ajuste a 160ºC proporciona estadísticamente el mejor control dimensional. La media calculada es de 160,9ºC. En el banco 2 se introduce aire caliente a la cara delantera del sustrato en un punto de ajuste de 160ºC con una especificación de +/-4ºC. La media calculada es de 161,29ºC. En el banco 3 se introduce aire caliente a la cara delantera del sustrato en un punto de ajuste de 160ºC con una especificación de +/-4ºC. La media calculada es de 161,18ºC. En el banco 4 se introduce aire caliente en la cara delantera del sustrato en un punto de ajuste de 160ºC con una especificación de +/-4ºC. La media calculada es de 160,70ºC.

Como resultado de la tensión de la banda y el calor introducido en el secador, el sustrato de banda se estira aproximadamente a 0,7 mm por repetición del material gráfico. Esto era una de las razones fundamentales para utilizar la estación 1 como una unidad de pre-acondicionamiento 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 carbono y la longitud de la fila de aislamiento, ya que gran parte del material estirado se ha retirado del sustrato antes de la impresión.

En una realización de una humidificación del tamiz de acuerdo con la presente invención un cilindro hueco se localiza por debajo de un tamiz de impresión enzimática por delante del rodillo de impresión. Una tubería lleva el aire húmedo hacia el cilindro hueco. A medida que un rodillo de impresión adyacente se mueve, el cilindro se mueve con él, humidificando todo el lado inferior del tamiz. La humidificación de las enzimas puede ajustarse para asegurar que las propiedades de la tinta enzimática no cambien durante la inundación y el proceso de impresión a través de un trabajo de impresión, particularmente su viscosidad (espesor) y el contenido de agua.

En una realización de la presente invención, cuando la humedad relativa dentro de la campana está entre el 85 y 95 por ciento, la temperatura dentro de la campana está entre 18 y 22ºC, la humedad relativa ambiente fuera de la campana es de aproximadamente -50 +/- 10 por ciento y la temperatura fuera de la campana es de aproximadamente -20 +/- 2ºC, y sería de esperar que la humedad relativa dentro de la campana se mantuviera a una media del 87,69%, con un Cp de 2,81 y un Cpk de 1,52 y sería de esperar que la temperatura dentro de la campana se mantuviera a una temperatura media de 20,59ºC con un Cp de 5,60 y un Cpk de 3,94.

Claims (15)

1. Un método para mejorar la calidad de impresión en un proceso de fabricación de banda para sensores electroquímicos en el que dicho proceso de fabricación de banda incluye al menos una estación de impresión adaptada para imprimir enzimas sobre un sustrato móvil, comprendiendo dicho proceso de fabricación de banda las etapas de:

mover continuamente dicho sustrato a través de dicho proceso;

depositar la tinta enzimática sobre dicho sustrato a través de un proceso de impresión serigráfica en el que la tinta se deposita sobre un lado de dicho tamiz y se fuerza a través de dicho lado superior sobre dicho sustrato que está situado adyacente a un lado inferior de dicho tamiz;

humidificar el aire en dicho lado superior de dicho tamiz a una primera humedad relativa;

humidificar el aire en dicho lado inferior de dicho tamiz a una segunda humedad relativa.

2. Un método para mejorar la calidad de impresión en un proceso de fabricación de banda de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha primera humedad relativa está entre el ochenta y cinco y el noventa y cinco por ciento.

3. Un método para mejorar la calidad de impresión en un proceso de fabricación de banda de acuerdo con la reivindicación 2 en el que dicha primera humedad relativa está entre el ochenta y siete y el ochenta y ocho por ciento.

4. Un método para mejorar la calidad de impresión en un proceso de fabricación de banda de acuerdo con la reivindicación 3 en el que dicha primera humedad relativa es del ochenta y siete y el sesenta y nueve por ciento.

5. Un método para mejorar la calidad de impresión en un proceso de fabricación de banda de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha segunda humedad relativa es entre el ochenta y cinco y el noventa y cinco por ciento.

6. Un método para mejorar la calidad de impresión en un proceso de fabricación de banda de acuerdo con la reivindicación 5 en el que dicha segunda humedad relativa es entre el ochenta y siete y el ochenta y ocho por ciento.

7. Un método para mejorar la calidad de impresión en un proceso de fabricación de banda de acuerdo con la reivindicación 6 en el que dicha segunda humedad relativa es del ochenta y siete y el sesenta y nueve por ciento.

8. Un método para mejorar la calidad de impresión en un proceso de fabricación de banda para sensores electroquímicos en el que dicho proceso de fabricación de banda incluye al menos una estación de impresión adaptada para imprimir enzimas sobre un sustrato en movimiento, comprendiendo dicho proceso de fabricación de banda las etapas de:

mover continuamente dicho sustrato a través de dicho proceso;

depositar tinta enzimática sobre dicho sustrato a través de un proceso de impresión serigráfica en el que la tinta se deposita en un lado superior de dicho tamiz y se fuerza a través de dicho lado superior hacia dicho sustrato que está situado adyacente a un lado inferior de dicha tamiz;

controlar tanto el calor como la humedad en la superficie superior e inferior del tamiz de manera que se mantiene a una primera temperatura predeterminada;

humidificar dicho aire a una primera humedad relativa.

9. Un método para mejorar la calidad de impresión en un proceso de fabricación de banda de acuerdo con la reivindicación 8, en el que dicha primera humedad relativa es entre el ochenta y cinco y el noventa y cinco por ciento y dicha primera temperatura predeterminada es entre dieciocho y veintidós grados centígrados.

10. Un método para mejorar la calidad de impresión en un proceso de fabricación de banda de acuerdo con reivindicación 9 en el que dicha primera humedad relativa es entre el ochenta y siete y el ochenta y ocho y dicha primera temperatura predeterminada es entre dieciocho y veintidós grados centígrados.

11. Un método para mejorar la calidad de impresión en un proceso de fabricación de banda de acuerdo con la reivindicación 10 en el que dicha humedad relativa es del ochenta y siete y el sesenta y nueve por ciento y dicha primera temperatura predeterminada es de veinte y cincuenta y nueve grados centígrados.

12. Un método para mejorar la calidad de impresión en un proceso de fabricación de banda de acuerdo con la reivindicación 11 en el que dicho sustrato se enfría a una segunda temperatura predeterminada antes de dicha etapa de deposición.

13. Un método para mejorar la calidad de impresión en un proceso de fabricación de banda de acuerdo con la reivindicación 12 en el que dicho sustrato se enfría a una temperatura de dieciocho grados centígrados antes de dicha etapa de deposición.

14. Un método para mejorar la calidad de impresión en un proceso de fabricación de banda de acuerdo con la reivindicación 8 en el que dicho sustrato se enfría a una segunda temperatura predeterminada antes de dicha etapa de deposición.

15. Un método para mejorar la calidad de impresión en un proceso de fabricación de banda de acuerdo con la reivindicación 14 en el que dicho sustrato se enfría a una temperatura de dieciocho grados centígrados antes de dicha etapa de deposición.