ES2335278T3 - Metodo de fabricacion de sensores electroquimicos. - Google Patents
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Abstract
Un método de fabricación de sensores electroquímicos que comprende el transporte de una banda de un sustrato desde un primer rollo de material de sustrato pasando por una o más estaciones de impresión (103, 104, 105, 106) e imprimiendo uno o más electrodos sobre el sustrato en una o más estaciones de impresión mediante serigrafiado plano, caracterizado por el ensamblado de un segundo rollo de material de sustrato al final del primer rollo (242) y pasando el sustrato empalmado a través de una o más estaciones de impresión.
Description
Método de fabricación de sensores
electroquímicos.
La presente invención se refiere, en general, a
un proceso para la fabricación de sensores electroquímicos en una
banda continua y, más particularmente, a un proceso de fabricación
de la banda en el que se imprimen los sensores electroquímicos
sobre una banda continua en el que nuevos rollos de material de
banda se unen dentro del proceso para formar una hoja continua de
material de substrato.
Los sensores electroquímicos se usan en una
variedad de procedimientos de diagnóstico, incluyendo la medición
de la glucosa en la sangre humana. La fabricación de tales sensores
electroquímicos involucra la fabricación de millones de pequeñas
tiras incluyendo cada una electrodos dispuestos en una célula de
recepción de muestras que se adapta para recibir sangre u otros
fluidos fisiológicos. Los fluidos fisiológicos forman un circuito
completo entre los electrodos de la célula. Los electrodos están
generalmente recubiertos 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 intensidad o carga en los electrodos. La fabricación de tales
sensores electroquímicos requiere la deposición de varias capas de
material de electrodo, material de aislamiento y reactivos en un
espacio muy pequeño y la precisión y disposiciones de tales capas
son críticas para la función final del dispositivo. Además, para
contener los costes y satisfacer la demanda, es imperativo que los
sensores electroquímicos se fabriquen a muy altas velocidades y con
una absoluta precisión en la alineación entre las capas.
Los sensores electroquímicos pueden usarse para
muchas aplicaciones. En una aplicación, la tira de sensores
electroquímicos se inserta en medidores especialmente adaptados para
la autovigilancia de la glucosa u otros analitos (tales como la
fructosamina, el hematocrito, etc.) en, por ejemplo, la sangre o el
fluido intersticial. Muchos analitos pueden probarse acusando tales
sensores electroquímicos, dependiendo del diseño del sensor
electroquímico, la disposición de los electrodos, el reactivo
utilizado y otros factores. Muchas de estas aplicaciones, y en
particular las tiras para la prueba de la glucosa, requieren
disposiciones del sensor de un tamaño y construcción particulares,
en donde la fabricación se realiza con 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 además por
la necesidad de fabricar sensores, muchos sensores muy rápidamente
en donde los sensores tienen tamaños de célula muy pequeños y, por
lo tanto, electrodos muy pequeños dentro de tolerancias muy
estrechas. Cuando se prueba la glucosa de la sangre o del fluido
intersticial, uno de los muchos factores que desaniman las pruebas
regulares es el dolor involucrado en la extracción de la cantidad
requerida de sangre o fluido intersticial. Típicamente un mayor
volumen requiere una cantidad de dolor mayor que un pequeño
volumen. Por ello, es ventajoso producir sensores que requieran una
pequeña cantidad de sangre o fluido intersticial y por lo tanto
sean menos dolorosos de utilizar, animando a una prueba más regular
discreta o continua. Una forma de que se requiera menos analito es
producir tiras de sensor electroquímico que tengan unas
características estructurales muy pequeñas tales como, células
receptoras de muestra muy pequeñas y electrodos muy pequeños dentro
de esas células receptoras de muestra, sin embargo, tales
características de pequeñez son más difíciles de fabricar,
particularmente de una forma precisa y reproducible de modo que
produzcan mediciones de analito precisas y reproducibles.
Pueden utilizarse muchos métodos para fabricar
los sensores electroquímicos, incluyendo procesos tales como
huecograbado y serigrafía de cilindros. En la impresión por
huecograbado se recubre un cilindro con una cubierta que define la
forma de la característica (por ejemplo los electrodos) a imprimir.
Pueden usarse cilindros adicionales para imprimir películas o capas
adicionales (por ejemplo capas de encimas o de aislamiento).
Donde se fabrica un sensor electroquímico
mediante impresión por huecograbado de tinta eléctricamente
conductora para formar uno o más electrodos sobre una banda
flexible, que puede ser poliméricos, es posible una alta calidad en
la definición de la impresión usando tintas muy poco espesas. Para
las tintas más espesas y mayores grosores de impresión requeridos
cuando se imprimen sensores electroquímicos se han usado
generalmente mallas planas fijas únicas sobre impresoras planas de
sensores electroquímicos. Se han descrito también otros métodos,
incluyendo métodos de fabricación de sensores electroquímicos que
utilizan estructuras de impresión rotativas.
En un proceso de fabricación de una banda para
sensores electroquímicos, se pasa una banda de material de
substrato a través de una serie de estaciones de impresión. En cada
punto de la estación, se deposita una nueva capa de material tal
como, por ejemplo, material de electrodo sobre el sustrato o sobre
una capa depositada previamente utilizando, por ejemplo, un proceso
de serigrafiado. En el proceso de serigrafiado, la banda se
posiciona bajo una malla y una tinta, por ejemplo, una tinta
conductora utilizada para realizar los electrodos se presiona a
través de las zonas seleccionadas de la malla para imprimir una capa
que tenga una disposición predeterminada sobre la parte de la banda
posicionada por debajo de la malla. Así, es posible construir el
sensor electroquímico sobre el sustrato mediante el movimiento del
sustrato desde una estación de impresión a la siguiente,
imprimiendo cada capa consecutivamente y cortando los sensores
individuales a partir de la banda finalizada.
El documento WO 01/73109 A2 describe una proceso
basado en una banda continua para la fabricación de sensores
electroquímicos.
En un método de fabricación se fabrican una capa
de electrodo y al menos una primera capa de reactivo mediante al
transporte de una banda continua de sustrato pasando al menos por
dos estaciones de impresión. Las estaciones de impresión pueden ser
estaciones de impresión de huecograbado cilíndrico o estaciones de
impresión de serigrafía cilíndrica. Sin embargo los métodos de
huecograbado (girando un cilindro grabado) y de serigrafiado de
cilindros (girando una malla/plantilla cilíndrica) padecen de
inconvenientes cuando se imprimen sensores Electroquímicos sobre
una banda. La impresión por huecograbado típicamente da alturas de
impresión muy delgadas. Las espesas tintas eléctricamente
conductoras necesarias para producir el grosor de electrodos
requerido para los sensores electroquímicos (especialmente aquellos
para la detección de glucosa en sangre) son particularmente
propensas a sufrir una impresión incompleta, inconsistente con la
consiguiente reducción en la calidad, consistencia y fiabilidad del
sensor electroquímico. La impresión por huecograbado con tintas de
carbón (que típicamente tienen un alto contenido en sólidos y que
pueden ser muy viscosas) para producir electrodos de carbón es
especialmente difícil dado que las fases sólida/líquida en la tinta
pueden separarse dando como resultado un rellenado incompleto o
irregular o un vaciado de los huecos de impresión a impresión. Esto
puede dar como resultado un grosor de impresión irregular y la
degradación de la calidad y consistencia del electrodo de carbón. El
serigrafiado sobre cilindro es muy adecuado para disposiciones de
alimentación única (al contrario que las disposiciones de banda
continua). Adicionalmente, la capacidad para manipular la forma en
que la malla interactúa con el medio de impresión, y por ello
ejercer una influencia sobre la calidad de la impresión realizando
esto, es limitada debido a la naturaleza cilíndrica de la malla.
También, la variedad de plantillas disponibles para obtener el
grosor de tinta correcto para cada tipo de tinta (carbón,
plata/cloruro de plata, aislamiento, encimas u otro agente
reactivo) no están fácilmente disponibles comercialmente.
Los sensores electroquímicos para las pruebas de
glucosa en sangre o fluido intersticial pueden producirse también
en un proceso de impresión multietapa utilizando impresoras planas
(tales como las Thieme o Svecia disponibles en Kippax UK,
Huddersfield, Reino Unido y Registerprint, Londres, Reino Unido) y
la medición de tinta a través de las plantillas de malla
disponibles de DEK Machinery, Weymouth, Reino Unido y BTP
Craftscreen, Conventry, Reino Unido) dispuestas en paralelo con las
tarjetas de substrato planas que se van a imprimir en ellas. Este
proceso tiene la ventaja de que los sensores pueden producirse de
una manera precisa y repetible de modo que el usuario puede
comparar los resultados de vez en cuando. Se pasan las hojas de
sustrato para la impresión sobre ellas de las filas de tiras a
través de varias fases de impresión plana con las filas
perpendiculares a la dirección de movimiento. En este proceso de
fabricación se serigrafían secuencialmente delgadas capas de tinta
sobre un sustrato polimérico para formar un gran grupo de tiras de
sensor. En primer lugar puede depositarse tinta de carbón para
formar una capa de electrodo. A continuación puede depositarse una
capa de tinta de aislamiento. A continuación puede depositarse una
capa de reactivo, típicamente tinta de enzima. A continuación puede
depositarse una segunda capa de enzima. A continuación puede
depositarse una capa de adhesivo. Finalmente, puede depositarse una
capa hidrofílica. Puede colocarse una película protectora por
encima de la hoja del sensor antes del corte de la hoja en filas y
las filas en tiras individuales. Una hoja única de sustrato
fabricada de esta forma puede producir 500 o más tiras de sensor.
Estas tiras de sensor se disponen en filas 0 a 9 perpendiculares a
la dirección del movimiento de la hoja de sustrato a través de la
impresora plana (la dirección de impresión) con 50 tiras de sensor
por fila. Las tiras 1 a 50 de cada fila están cada una en paralelo
a la dirección de impresión. Cada hoja puede manipularse manualmente
entre cada fase. En particular a continuación de las cuatro etapas
de impresión (para la impresión de la tinta de carbón, tinta de
aislamiento y dos capas de tinta de enzima) cada hoja puede
manipularse manualmente dentro de una máquina de corte de forma que
pueda realizarse el corte a lo largo de las filas que separan una
fila de tiras de sensores de la otra. A continuación cada fila
puede manipularse de forma que se corte en 50 tiras separadas.
Estas etapas de manipulación consumen mucho tiempo y son
ineficientes.
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 las
mediciones de marcadores en el cuerpo tales como en la sangre o en
el fluido intersticial (glucosa, fructosamina, hematocrito y otros
similares). Existe además una necesidad de una forma de fabricación
de tiras de sensor de alta velocidad, predecible, reproducible a un
coste razonable. Además, existe la necesidad de una forma de
fabricación de tiras de sensor de alta velocidad, predecible,
reproducible que tenga características muy pequeñas en donde cada
tira finalizada pueda utilizarse para la medición de analitos de
forma fiable, predecible y con precisión en los fluidos fisiológicos
de una forma reproducible.
En el proceso de impresión de tramas de sensores
electroquímicos es deseable asegurar que hay una tirada de
impresión continua, no interrumpida. Las tiradas de impresión cortas
no son deseables económicamente en la producción de sensores
electroquímicos debido a los requisitos de ajuste en los términos de
registro individual de capa en capa de impresión. Las tiradas de
rollo único requerirían la fijación del registro para cada rollo.
Las tiradas continuas de rollos, que se dividen dentro de la
máquina, permiten un procedimiento de ajuste único en
contraposición a los ajustes múltiples. Un rollo único de sustrato
comercialmente disponible no es de suficiente longitud para
proporcionar una tirada de impresión viable económicamente de la
longitud deseada.
Esto es particularmente importante en la
impresión de banda continua de sensores electroquímicos en los que
se imprimen las capas de carbón, aislamiento y dos enzimas
sucesivamente sobre un sustrato continuo único. La longitud del
sustrato en la máquina en cualquier momento no es significativa. En
cualquier momento se asienta en la máquina una longitud sustancial
de sustrato de banda y se perderá si la tirada se detiene
anticipadamente. Además, debido a la complejidad de proporcionar
más de una fase de impresión que deben todas ellas registrarse
entre sí, las tiradas de impresión largas son muy importantes para
permitir tanto un tiempo de demora en el ajuste inicial como una
adaptación hasta que el proceso alcanza un estado estable y
repetible. El registro puede tomar un máximo de % rollo (de 660
metros) de material de sustrato. Si el registro de la impresión no
se dispone correctamente la calibración de los dispositivos sensores
a lo largo de la tirada de impresión variará. Adicionalmente el
rendimiento cae significativamente si el registro de una de las
etapas de impresión ha de volverse a hacer para cada rollo.
El empalmado se ha utilizado en el pasado para
otros procesos de fabricación de la banda continua, por ejemplo en
el documento EP 0721906 A1 que describe el empalme de un material de
banda. Sería ventajoso desarrollar un método para el empalme de
rollos de sustrato en un proceso para la fabricación de tiras de
sensor electroquímico en una banda continua. Sería, por lo tanto,
ventajoso desarrollar un proceso para la fabricación de tiras de
sensor electroquímico en el que las tiradas de impresión sean más
largas que la longitud de un único rollo de sustrato,
proporcionando consistencia a lo largo de la tirada de impresión
completa, independientemente de cuantas rollos de sustrato se
utilicen en la tirada de impresión, aumentando sustancialmente el
rendimiento allá donde pueda requerirse hasta medio rollo
individual para registrar con precisión las capas.
Las características novedosas de la invención se
describirán 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 y los dibujos adjuntos de los que:
La Figura 1 es un diagrama esquemático que
representa 8 secciones del proceso de impresión de la banda.
La Figura 2A es un diagrama esquemático que
representa una primera y una segunda secciones del proceso de
impresión de la banda.
La Figura 2B es un diagrama esquemático que
representa una tercera, una cuarta y una quinta secciones del
proceso de impresión de la banda.
La Figura 2C es un diagrama esquemático que
representa una sexta y una séptima secciones del proceso de
impresión de la banda.
La Figura 3 es un diagrama esquemático que
representa un entorno húmedo alrededor de una quinta y una sexta
secciones de impresión de la banda.
La Figura 4 es una vista inferior que representa
un entorno húmedo alrededor de una quinta y una sexta secciones de
impresión de la 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 llenado.
La Figura 7 es un diagrama esquemático que
representa un ciclo de impresión.
La Figura 8 es un diagrama esquemático que
representa 2 diferentes ángulos de raseado.
La Figura 9 es un diagrama esquemático que
representa 2 posiciones de raseado diferentes.
La Figura 10 es un diagrama esquemático que
representa una distancia de presionado de la malla.
La Figura 11 es una vista desarrollada de una
zona de pre- acondicionado (211).
La Figura 12 es una vista desarrollada de una
primera zona de secado (217).
La Figura 13 es una vista desarrollada de una
segunda zona de secado (224).
La Figura 14 es una vista desarrollada de una
tercera zona de secado (230).
La Figura 15 es una vista desarrollada de una
cuarta zona de secado (236).
La Figura 16 es una vista desarrollada de una
primera unidad de limpieza (204).
Las Figuras 17A-17D son vistas
de una capa de aislamiento para una capa de carbón con el registro
apropiado.
Las Figuras 18A-18D son vistas
de una capa de aislamiento para una capa de carbón con un registro
inapropiado cuando se estira el gráfico resultante de la pantalla
301.
Las Figuras 19A-19D son vistas
de una capa de aislamiento para una capa de carbón con un registro
inapropiado cuando no se estira el gráfico de la pantalla 301.
Las Figuras 20A-20D son
diagramas esquemáticos que representan los resultados de impresión
para un registro del operador de la banda utilizando una primera
guía de visión para la inspección visual durante un proceso de
registro inicial.
La Figura 21A es un ejemplo de una hoja de
sensores con una primera y una segunda guías de vista de la banda;
marcas de registro Y primera, segunda, tercera y cuarta y marcas de
registro X.
La Figura 21B es una vista desarrollada de una
fila dentro de una hoja de sensor con una marca de registro X de
carbón.
La Figura 21C es una vista desarrollada de una
fila dentro de una hoja de sensores con una marca de registro X de
aislamiento recubriendo una marca de registro X del carbón.
La Figura 22 es un diagrama esquemático de los
parámetros X, Y y \theta utilizados para registrar el proceso de
impresión de la banda.
La Figura 1 es un diagrama esquemático que
representa 8 secciones del proceso de impresión de la banda de
acuerdo con la presente invención. La sección 1 es una unidad de
desenrollado 101. La sección 2 es una estación 102 de
pre-acondicionamiento. La sección 3 es una estación
103 de impresión de carbón. La sección 4 es una estación 104 de
impresión del aislamiento. La sección 5 es una primera estación 105
de impresión de la enzima. La sección 6 es una segunda estación 106
de impresión de la enzima. La sección 7 es una unidad de rebobinado
107. La sección 8 es una unidad de troquelado 108. Se comprenderá
por aquellos expertos en la técnica que en tanto la siguiente
descripción se refiere a un proceso y a un aparato que concierne a
estas 8 secciones, el proceso y el aparato de la invención puede
ser realizado con un número de secciones mayor o menor. Por ejemplo
mientras que se conciben cuatro estaciones de impresión, podrían
usarse una o más estaciones de impresión sin separarse del alcance
de la invención.
La sección 1 puede implementarse utilizando una
unidad de desenrollado del material de sustrato 101 tal como, por
ejemplo, una Martin Unwinder/Automatic Splice que está disponible en
Martin Automatic Inc. en Rockford, IL. En esta realización de la
invención, las secciones 2, 3, 4, 5 y 6, pueden implementarse
utilizando una Impresora Kammann modificada, que está disponible en
Werner Kammann Maschinefabrik Gmbh, modelo número 4.61.35, en
Bunde, Alemania. La sección 2 puede ser una unidad de
pre-acondicionamiento 102. La unidad de
pre-acondicionamiento 102 puede utilizarse para
pre-acondicionar el sustrato 242 antes de la
impresión y las secciones 3, 4, 5 y 6 pueden utilizarse para
serigrafiar tinta de carbón, aislamiento, primera enzima y segunda
enzima sobre el sustrato 242. La sección 7 puede incluir una unidad
de rebobinado 107 tal como, por ejemplo, una rebobinadora Martin,
que está disponible en Martin Automatic Inc. en Rockford, IL. La
sección 8 puede incluir una troqueladora 108 tal como, por ejemplo,
una troqueladora, Preco que está disponible en Preco Press, en
Lenexa, Kansas como modelo número
2024-P-40TXYTCCD CE. En tanto que se
mencionan modelos de aparatos específicos, estas piezas de los
aparatos pueden variarse y/o sustituirse y/o omitirse conjuntamente
sin separarse del alcance de la invención como se comprenderá por
aquellos expertos en la técnica.
Las Figuras 2A, 2B y 2C son diagramas
esquemáticos que ilustran el recorrido del sustrato 242 cuando pasa
a través de las secciones 1-8 de un proceso de
impresión de banda de acuerdo con la presente invención. El
material utilizado para sustrato 242 puede ser un material de
poliéster (nombre comercial Melinex® ST328), que se fabrica por
DuPont Teijin Films. El sustrato 242 se suministra en un rollo de
material, que puede ser, por ejemplo, nominalmente de 350 micras de
grosor por 370 mm de ancho y aproximadamente 660 m de longitud.
Estas dimensiones de grosor y ancho se han hallado particularmente
adecuadas para la producción de sensores electroquímicos mediante
el serigrafiado plano sobre un sustrato de banda. Esto se debe al
requisito de que el material sea robusto para la impresión aunque
manipulable a través del aparato y de suficiente anchura para
acomodar una cantidad adecuada de sensores para hacer viable
comercialmente el proceso. El sustrato 242 puede incluir un
recubrimiento acrílico aplicado a uno o a ambos lados para mejorar
la adhesión de la tinta. El poliéster es un material preferido
porque se comporta satisfactoriamente a las elevadas temperaturas y
presiones utilizadas durante el procesado de la banda de acuerdo con
la presente invención. En tanto que el poliéster y
significativamente Melinex son los materiales preferidos en una
realización de la invención, puede concebirse el uso de otros
materiales por aquellos expertos en la técnica a partir de la
descripción proporcionada en el presente documento. Realmente,
entre otras cosas, pueden concebirse variaciones en el grosor del
material, el ancho y la longitud, un ancho o una longitud más
grande que ofrece una capacidad adicional para la producción de
sensores una variación del grosor del material en algunas
circunstancias que ayudan al pre-acondicionamiento,
o registro durante la impresión. Antes de entrar en la estación 103
de impresión de carbón, el sustrato 242 se expone a un proceso de
estabilización térmica, mediante el calentamiento del sustrato hasta
185ºC sin colocarlo bajo una tensión significativa para tratar y
asegurar que el sustrato 242 experimente una mínima distorsión
dimensional durante el proceso de impresión de la banda en donde
pueden encontrarse temperaturas de entre 140 y 160ºC a tensiones de
hasta 165 N. Típicamente la tensión utilizada ha sido mínima,
justamente lo suficiente para accionar la banda a través del
calentador. Sin embargo, se ha hallado que a pesar de este proceso
de estabilización térmica, pueden producirse variaciones en el
registro de una etapa de impresión a otra produciendo fallos del
sensor. De ese modo, se ha introducido una etapa de
pre-acondicionamiento inmediatamente antes de la
impresión. Como se explicará en este documento posteriormente, en la
etapa de pre-acondicionamiento (sección 1) el
sustrato se calienta a una temperatura (típicamente 160ºC) mayor que
cualquier temperatura que se encuentre durante las etapas de
impresión posteriores, el sustrato se mantiene también bajo tensión
(típicamente alrededor de 165 N) durante esta etapa de pre-
acondicionamiento. Realmente en esta realización, la combinación de
pre-acondicionamiento y colocación bajo tensión ha
reducido grandemente las variaciones en el registro de impresión y
mejorado el rendimiento resultante del producto. Los rollos de
sustrato 152 se empalman tanto en la unidad de desenrollado 101
como en la unidad de rebobinado 107 utilizando una cinta de empalme
tal como, por ejemplo, PS-1 Splicing
Flat-back Paper Tape del grupo Intertape
Polymer.
La Figura 2A es un diagrama esquemático que
representa la sección 1 y la sección 2 de un proceso de impresión
de la banda de acuerdo con la presente invención. En la Figura 2A,
la sección 1 es una unidad de desenrollado 101. La unidad de
desenrollado 101 incluye un primer eje 200, un segundo eje 201, una
primera unidad de separación 202 y un primer acumulador 203. En la
Figura 2A, la sección 2 es una estación de pre- acondicionamiento
102. La estación de pre-acondicionamiento 102
incluye una primera unidad de limpieza 204 una segunda unidad de
separación 205 que típicamente no se utiliza, un rodillo de tracción
de entrada 206, una segunda unidad de limpieza 207, una célula de
carga 208, un primer rodillo de impresión 209, un primer rodillo de
accionamiento 210 y una primera zona de secado 211.
En la Figura 2A, la unidad de desenrollado 101
consiste en, por ejemplo, una Martin Unwinder/Automatic Splice que
se utiliza para facilitar el movimiento continuo del sustrato 242
hacia la estación de pre-acondicionamiento 102 bajo
una tensión de aproximadamente 80 N. La unidad de desenrollado 101
incluye un primer eje de desenrollado 200 y un segundo eje de
desenrollado 201. Nótese que un eje puede denominarse también como
mandril. El primer eje de desenrollado 200 contiene un rollo de
material de sustrato 242 que alimenta continuamente el sustrato 242
hacia la estación de pre-acondicionamiento 102 de la
sección 2. El segundo eje de desenrollado 201 contiene un rollo de
reserva de sustrato 242, que se empalma automáticamente al final del
rollo de sustrato 242 del primer eje de desenrollado 200 asegurando
un suministro semicontinuo de sustrato 242. Éste proceso continuo
se repite desde el primer eje de desenrollado 200 al segundo eje de
desarrollado 201. Un acumulador de material de sustrato 203
almacena una longitud predeterminada de sustrato 242 y dispensa el
sustrato almacenado 242 hacia la estación de
pre-acondicionamiento 102 de la sección 2 mientras
tiene lugar la operación de empalmando en la primera unidad de
empalme 202 (durante cuyo tiempo tanto el primer eje de desenrollado
200 como el segundo eje de desenrollado 201 están parados). El
empalme creado es un empalme a tope con una longitud de cinta de
empalme en cada lado del material en la unión. Para asegurar la
calidad, pueden descartarse aproximadamente 10 m de sustrato
impreso en cada lado del empalme. El primer eje de desenrollado 200
y el segundo eje de desenrollado 201 incluyen guías del borde de la
banda (no mostradas) que guían el sustrato 242 dentro de la primera
unidad de empalme 202. Las guías del borde de la banda se adaptan
para impedir que el sustrato 242 se mueva erráticamente cuando se
alimenta dentro de la primera unidad de empalme 202.
Típicamente la máquina de la invención se ajusta
para producir entre 2 y 10 y más normalmente 6 rollos de sustrato
en cada vez. En aquellas estaciones de impresión conectadas a un
suministro de tinta continuo, el número de rollos a utilizar no es
normalmente un problema. Sin embargo, para las dos estaciones de
impresión de enzimas, a las que se suministra una cantidad limitada
de tinta, el número de rollos a utilizar es un parámetro de entrada
importante. Realmente el número de rollos a utilizar determina la
cantidad de tinta colocada sobre la malla antes del comienzo del
proceso de impresión. Por ejemplo para una tirada de 6 rollos, se
coloca el equivalente a 6 (o más bien más que justamente 6) rollos
de tinta de enzima sobre la malla antes del comienzo de la
impresión en cada una de las secciones 5 y 6. De ese modo, la tinta
de enzima necesita mantenerse en un estado de preparación para la
impresión a todo largo de la tirada de impresión para asegurar una
impresión consistente de la enzima en cada duración completa de la
tirada de impresión. Se ha colocado una pared cerca de la malla en
las estaciones de impresión de enzima para asegurar que puede
añadirse una cantidad suficiente de tinta de enzima a la malla sin
requerir que la malla sea rellenada durante una tirada y reduciendo
también el riesgo de que la tinta de enzima desborde la malla sobre
el sustrato de la banda que se mueve por debajo de ella.
El sustrato 242 se mantiene bajo una tensión de
aproximadamente 165 N a través del proceso para mantener el
registro de las cuatro capas que se van imprimir (típicamente la
tolerancia del registro de impresión es de 300 \mum). El sustrato
242 se somete también a varias temperaturas de 140ºC o menos para
secar las tintas impresas durante cada etapa de impresión. Debido a
esta tensión y temperatura, puede haber una tendencia del sustrato
242 a extenderse o expandirse durante el proceso y consecuentemente
a caer fuera de las tolerancias de registro. Realmente la variación
en el tamaño de la imagen de una etapa de impresión a otra y de una
tirada de impresión a otra así como dentro de la tirada de
impresión en sí era impredecible y mayor de la que podría
tolerarse.
De acuerdo con la Figura 2A, la sección 2 es una
estación de pre- acondicionamiento 102. El
pre-acondicionamiento tiene lugar antes de que se
imprima cualquier imagen sobre el sustrato. El sustrato 242 se
pre-acondiciona para reducir la cantidad de
expansión y estiramiento dentro de las secciones posteriores del
proceso de la banda y también para ayudar al registro 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 exceda en las etapas de impresión
posteriores. Típicamente esto tiene lugar bajo tensión de entre 150
y 180 N más típicamente aproximadamente 165 N. Sin embargo, la
estación de pre-acondicionamiento 102 puede calentar
el sustrato 242 a una temperatura suficiente para eliminar el
estiramiento irreversible del sustrato 242, de nuevo opcionalmente
mientras está bajo tensión como se ha descrito anteriormente.
El sustrato se calienta a aproximadamente 160ºC
en la zona de pre- acondicionamiento 211, lo que se ilustra con más
detalle en la Figura 11. Como se ha explicado anteriormente, la
temperatura a la que el sustrato 242 se calienta en la estación de
pre-acondicionamiento 102 no se alcanza o excede
durante el procesamiento posterior del sustrato 242, incluyendo las
etapas de secado posteriores. Los procesos de impresión posteriores
pueden compensar la imagen ligeramente más grande debida al
estiramiento causado por el proceso de la estación de
pre-acondicionamiento 102 mediante la provisión de
un tamaño de la malla de plantilla ligeramente mayor (típicamente
750 \mum en la dirección del movimiento de la banda). La provisión
de nuevas mallas puede ser problemática. Pueden por lo tanto
variarse otros parámetros en cada estación de impresión para
acomodar una variación en el tamaño de la imagen sin sustituir la
malla, tales como una velocidad relativa de la malla y de la banda.
En cualquier caso, hay un límite a la cantidad de variación en el
tamaño de la imagen que puede acomodarse. Es por lo tanto
preferible pre-acondicionar el sustrato como se ha
escrito en el presente documento reduciendo el incremento en el
tamaño de la imagen total y reduciendo la variación en el aumento
del tamaño de dicha imagen.
La estación de
pre-acondicionamiento 102 incluye también elementos
adicionales, que realizan funciones que facilitan el adecuado
funcionamiento del proceso de fabricación de la banda de acuerdo con
la presente invención. En la unidad de
pre-acondicionamiento 102, hay dos unidades de
limpieza de la banda, una primera unidad de limpieza 204 y una
segunda unidad de limpieza 207 que limpian el lado superior e
inferior del sustrato 242. La primera unidad de limpieza 204 y la
segunda unidad de limpieza 207 utilizan rodillos recubiertos de
adhesivo pegajoso para eliminar partículas del sustrato 242 antes
de cualquier etapa de impresión. La primera unidad de limpieza 204
puede ser, por ejemplo, un limpiador disponible comercialmente en
KSM Web Cleaners, número de modelo WASP400, en Glasgow, Reino
Unido. La segunda unidad de limpieza 207, por ejemplo, una
limpiadora disponible comercialmente en Teknek. La estación de
pre-acondicionamiento 102 incluye además un rodillo
de tracción de entrada 206 y una célula de carga 208. El rodillo de
tracción de entrada 206 se utiliza para controlar la tensión del
sustrato 242 (específicamente la tensión entre el rodillo de
tracción de entrada 206 y el rodillo de tracción de salida 238). El
rodillo de tracción de entrada 206 está enlazado a través de un
sistema de control (no mostrado) a la célula de carga 208. El
sustrato 242 se extrae de la segunda estación de impresión de
enzima 106 en la sección 6 a una velocidad constante mediante el
rodillo de tracción de salida 238. La célula de carga 208 en la
sección 2 mide la tensión del sustrato 242 cuando se mueve a través
del procesado de la banda. El rodillo de tracción de entrada 206
ajusta su velocidad para controlar la tensión en un punto de ajuste
predeterminado. Una tensión de sustrato típica en un proceso de
fabricación de la banda de acuerdo con la presente invención sería
de aproximadamente 150 N a 180 N y más específicamente de 160 N a
170 N, en esta realización la tensión es 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 la banda. En la Figura 2B, la sección 3 es una
estación de impresión de carbón 103. Antes de la impresión se
instala un sistema de limpieza (disponible en Meech), que limpia la
parte superior (lado de impresión) y el lado inferior del sustrato
usando un sistema de vacío y cepillado, la estación de cepillado y
vacío superior 251 y la estación de cepillado y vacío inferior 250
están desplazadas entre sí. La estación de cepillado y vacío
superior 250, se pone en contacto con el sustrato inmediatamente
antes del rodillo enfriado 212 y el acumulador 213 es el punto
accesible más cercano antes de la impresión de carbón. La estación
de cepillado y vacío del lado inferior 251, se pone en contacto con
el sustrato inmediatamente después de que el sustrato sale de la
unidad de pre-acondicionamiento 102. La estación de
impresión de carbón 103 incluye un primer rodillo enfriado 212, un
segundo acumulador 213, un segundo rodillo de impresión 214, un
primer sensor de visión 215, un segundo rodillo de accionamiento
216, una primera zona de secado 217 y un segundo cilindro enfriado
218. En la Figura 2B, la sección 4 es la estación de impresión 104
del aislamiento. La estación de impresión del 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 registro Y (no mostrado) en la posición 237A,
un tercer rodillo de accionamiento 223 y una segunda zona de secado
224. En la Figura 2B, la sección 5 es una primera estación de
impresión de enzima 105, la primera estación de impresión de enzima
105 incluye un cuarto rodillo enfriado 225, un cuarto acumulador
226, un cuarto rodillo de impresión 227, un tercer sensor de visión
228, un segundo sistema de registro Y en 237B (no mostrado), un
cuarto rodillo de accionamiento 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 la banda es
en donde tiene lugar la impresión del carbón. Naturalmente, como se
apreciará por aquellos expertos en la técnica, el número y el tipo
de procesos de impresión pueden variarse. Por ejemplo, pueden
proporcionarse dos impresiones del carbón o una o más impresiones
con carbón con partículas metálicas, puede utilizarse tinta de
plata/cloruro de plata o tintas basadas en oro o paladio para
proporcionar una capa de electrodo sobre los sensores
electroquímicos. Las capas de aislamiento y reactivo pueden variarse
también en su composición, orden de deposición, grosor de
deposición y disposición así como otros parámetros evidentes para
aquellos expertos en la técnica. En la sección 3, el gráfico del
carbón para los sensores electroquímicos fabricado de acuerdo con
la presente invención puede imprimirse utilizando serigrafiado
plano. Los componentes básicos de la estación de impresión del
carbón 103 se ilustran en las Figuras 6 y 7. En particular, una
estación de impresión adecuada de acuerdo con la presente invención
incluye una malla 301, un rodillo de impresión inferior 303, un
rodillo de impresión 600, una paleta de excesos 603, un soporte de
rasero 605 y un rasero 606. En la estación de impresión del carbón
103, un rodillo de impresión 600 es el segundo rodillo de impresión
214. La malla 301 es generalmente de construcción plana y comprende
típicamente una retícula dispuesta para proporcionar un negativo
del gráfico deseado. La tinta de carbón se aplica a la retícula y se
empuja a través de ella durante la impresión. En esta etapa la
malla plana puede deformarse ligeramente fuera de su forma plana por
el peso de la tinta (esto es especialmente cierto en las etapas de
impresión de enzimas en las que toda la tinta a utilizar durante la
tirada de impresión completa se deposita usualmente sobre la malla
al comienzo de la tirada de impresión) y la presión del rasero que
empuja la tinta a través de la plantilla de la
retícula.
retícula.
En un proceso del ciclo de llenado de acuerdo
con la presente invención, la malla 301 se carga con tinta 604
mediante el movimiento del rasero 606, la paleta de exceso 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
del sustrato 242. La malla 301 se mueve en una segunda dirección
607 opuesta a la primera dirección 608 del sustrato 242 para el
ciclo de llenado en donde se carga la tinta 604 en la malla 301.
En un proceso del ciclo de impresión posterior
de acuerdo con la presente invención, como se ilustra en la Figura
7, el rasero 606 transfiere tinta 604 a través de la malla 301 y
sobre el sustrato 242. Durante el ciclo de impresión, el rasero
606, la paleta de excesos 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 del sustrato
242. La malla 301 se mueve en la primera dirección 608 que
corresponde al movimiento de la banda del sustrato 242 para el
ciclo de impresión en donde la tinta 604 se empuja a través de la
malla 301 y se deposita sobre el sustrato 242. De ese modo durante
el ciclo de impresión la malla 301 se mueve en la misma dirección
que el sustrato de la banda a la misma o muy cercana a la misma
velocidad que el sustrato. La malla 301 es sustancialmente plana
cuando ésta está en reposo aunque durante el uso es empujada por el
rasero 606 hacia la banda convirtiéndose en ligeramente
distorsionada cuando esto ocurre y volviendo sustancialmente a su
forma original una vez que se retira el rasero 606. La malla 301
entonces se mueve en la dirección opuesta a la del sustrato mientras
se recarga con tinta 604 lista para el siguiente ciclo de
impresión. Cuando la tinta se carga sobre la malla 301 del peso de
la tinta puede incluso doblar ligeramente la malla. La malla 301
está en un ángulo con respecto a la dirección de movimiento 608 de
la banda cuando sale de la estación de impresión. Esta disposición
(el ángulo es típicamente alrededor de 10 a 30 grados y más
específicamente aproximadamente 15 grados) mejora la liberación de
tinta de la malla sobre el sustrato mejorando la definición de la
impresión y la reproductibilidad. El ángulo de malla a sustrato, el
ángulo del rasero, la distancia de malla a rasero, la posición de
rasero respecto al rodillo de impresión, la distancia de presionado,
las velocidades relativas de sustrato y malla y la presión del
rasero pueden usarse todas ellas para controlar y optimizar la
definición de impresión resultante y la consistencia a través de una
tarjeta. El mecanismo de serigrafiado se describe con más detalle
en la Patente de Estados Unidos Editada 4.245.554.
En particular, en la estación de impresión del
carbón 103, la tinta en cuestión es una tinta de carbón. Un ejemplo
de una tinta de carbón adecuada se expone en el presente documento a
continuación. La malla 301 se rellena con tinta 604 antes de
utilizar el rasero 606 para transferir la tinta 604 a través de la
malla sobre el sustrato 242. El gráfico de carbón impreso
depositado sobre el sustrato 242 se seca entonces utilizando, por
ejemplo, aire caliente a 140ºC dirigido sobre la superficie impresa
del sustrato utilizando 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 utilización en la
estación de impresión del carbón incluyen, aunque sin limitarse a,
tintas de impresión conductoras de carbón con partículas metálicas,
plata/cloruro de plata, basadas en oro y basadas en
paladio.
paladio.
Antes del proceso de impresión del carbón e
inmediatamente después del secado, el sustrato 242 se pasa sobre un
primer rodillo enfriado 212 que se diseña para enfriar rápidamente
el sustrato 242 a una temperatura predeterminada, típicamente la
temperatura ambiente (aproximadamente 18-21ºC y
típicamente 19,5ºC +/- 0,5ºC). La superficie del primer rodillo
enfriado 212 está aproximadamente a 18ºC. El primer rodillo enfriado
212 puede ser refrigerado a una temperatura apropiada utilizando,
por ejemplo, agua de fábrica enfriada a aproximadamente 7ºC. La
temperatura del rodillo puede controlarse mediante el control del
caudal y/o la temperatura del agua de fábrica enfriada. Después de
que se depositan los patrones de carbón impresos en el proceso de
impresión, el sustrato 242 se pasa sobre un segundo rodillo
enfriado 218. Reducir la temperatura del sustrato 242 y mantener la
temperatura del sustrato 242 es beneficioso debido a que unas
temperaturas más frías reducen la probabilidad de secado de tinta
sobre las mallas durante la impresión y la creación de bloques en la
retícula. El uso de rodillos enfriados en un proceso de fabricación
de la banda de acuerdo con la presente invención es beneficioso
también porque reduce la cantidad de extensión en el sustrato 242,
reduciendo los problemas de registro y la necesidad de modificar el
proceso sobre la marcha para compensar tales problemas.
La temperatura de los rodillos enfriados se
controla dinámicamente mediante un bucle de realimentación y
medición de la temperatura del cilindro enfriado y el control del
caudal/temperatura del agua. Pueden concebirse otros métodos de
enfriado de los rodillos, por ejemplo, unidades de refrigeración
alimentadas eléctricamente.
En un proceso de acuerdo con la presente
invención, la sección 4 del proceso de fabricación de la banda es
donde tiene lugar la impresión del aislamiento. En la sección 4, el
gráfico del aislamiento para los sensores electroquímicos
fabricados de acuerdo con la presente invención se imprimen
utilizando un serigrafiado que utiliza una malla generalmente
plana. Los componentes básicos de la estación de impresión del
aislamiento 104 se ilustran en las Figuras 6 y 7. En particular,
una estación de impresión adecuada de acuerdo con la presente
invención incluye una malla 301, un rodillo de impresión inferior
303, un rodillo de impresión 600, una paleta de excesos 603, un
soporte del rasero 605 y un rasero 606. En la estación de impresión
del aislamiento 104, el rodillo de impresión 600 es un tercer
rodillo de impresión 221.
\newpage
En un proceso del ciclo de llenado, la malla 301
se carga con tinta 604 mediante el movimiento del rasero 606, la
paleta de excesos 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 del sustrato 242. La malla 301
se mueve en una segunda dirección 607 opuesta a la primera
dirección 608 del sustrato 242 para el ciclo de llenado en donde se
carga la tinta 604 en la malla 301.
En un proceso del ciclo de impresión posterior,
como se ilustra en la Figura 7, el rasero 606 transfiere tinta 604
a través de la malla 301 y sobre el sustrato 242. Durante el ciclo
de impresión, el rasero 606, la paleta de excesos 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 del sustrato 242. La malla 301 se mueve en la primera
dirección 608 que corresponde al movimiento de la banda del sustrato
242 para el ciclo de impresión en donde la tinta 604 se empuja a
través de la malla 301 y se deposita sobre el sustrato 242. El
mecanismo de serigrafiado se describe con más detalle en la Patente
de Estados Unidos Editada 4.245.554.
En el serigrafiado plano móvil, durante la
impresión una malla generalmente plana tiene un componente de su
movimiento que está en la misma dirección y a aproximadamente la
misma velocidad que el sustrato. Típicamente en cada una de las
estaciones de impresión; la malla sustancialmente plana está en un
ángulo agudo (A en la figura 6) respecto al sustrato cuando la
malla y el sustrato se mueven separándose de la posición de
impresión (adyacente al rodillo de impresión 200 en la figura 6).
Variando la velocidad relativa del sustrato y de la malla se varía
el tamaño de la imagen impresa en la dirección de movimiento del
sustrato, es decir en la dirección X.
La malla de pantalla utilizada en cada una de
las estaciones de impresión consiste típicamente en un poliéster
reformable elásticamente o malla de acero extendida y fijada a un
marco rígido. Una de las realizaciones utiliza una malla de
poliéster suministrada por DEK Machinery, Weymouth, Reino Unido. La
retícula se cubre con un recubrimiento sensible al ultravioleta y
en conjunto con una película positiva se expone la malla a una
fuente de luz ultravioleta, revelado y secado de modo que el
recubrimiento se seca sobre la malla para formar un negativo de la
imagen gráfica deseada. Con la ayuda de un rasero, la tinta se pasa
a través de las áreas abiertas de la plantilla y sobre el sustrato
(dando una imagen positiva formada por la tinta sobre el sustrato).
El marco proporciona un medio de montar la retícula, y de soportar
las fuerzas impuestas por la retícula extendida con la mínima
distorsión y soportando las fuerzas adicionales producidas durante
la impresión.
En particular, en la estación de impresión del
aislamiento 104, la tinta de en cuestión es una tinta de
aislamiento. Un ejemplo de una tinta de aislamiento adecuada se
expone en el presente documento a continuación. La malla 301 se
rellena con tinta 604 antes de utilizar el rasero 606 para
transferir la tinta 604 a través de la malla sobre el sustrato 242.
El gráfico de aislamiento impreso depositado sobre el sustrato 242
se seca entonces utilizando, por ejemplo, aire caliente a 140ºC
dirigido sobre la superficie impresa del sustrato utilizando cuatro
bancos de secado separados dentro de la primera zona de secado 224,
que se ilustra con más detalle en la Figura 13. Un ejemplo de la
tinta adecuada para utilización en la estación de impresión del
aislamiento en un proceso de fabricación de la banda de acuerdo con
la presente invención es la tinta Ercon E6110-116
Jet Black Insulayer que puede comprarse en Ercon, Inc. El gráfico
del aislamiento se registra sobre el gráfico de carbón en la
dirección X (a lo largo de la máquina) y en la dirección Y (a través
de la máquina) utilizando las técnicas descritas en el presente
documento. Pueden utilizarse otros tipos de tinta de aislamiento
como se comprenderá por aquellos expertos en la técnica.
Adicionalmente pueden utilizarse diferentes capas o diferentes
órdenes de capas para proporcionar un orden diferente de capas y por
lo tanto una construcción diferente en los sensores electroquímicos
producidos.
Antes del proceso de impresión del aislamiento e
inmediatamente después del secado, el sustrato 242, que incluye los
patrones de carbón de aislamiento impresos, se pasa sobre un tercer
rodillo enfriado 219 que se diseña para enfriar rápidamente el
sustrato 242 a una temperatura predeterminada, típicamente la
temperatura ambiente (aproximadamente 17-21ºC y
típicamente 19,5ºC +/- 0,5ºC). El proceso de fabricación de la
banda, la temperatura de la superficie del tercer rodillo enfriado
212 es de aproximadamente 18ºC. El tercer rodillo enfriado 219
puede refrigerarse a una temperatura apropiada utilizando, por
ejemplo, agua de fábrica enfriada a aproximadamente 7ºC. Reducir la
temperatura del sustrato 242 y mantener la temperatura del sustrato
242 es beneficioso porque unas temperaturas más frías reducen la
probabilidad de secado de tinta sobre las mallas durante la
impresión y la creación de bloques en la retícula. El uso de
rodillos enfriados en un proceso de fabricación de la banda es
beneficioso también porque reduce la cantidad de extensión en el
sustrato 242, reduciendo los problemas de registro y la necesidad
de modificar el proceso sobre la marcha para compensar tales
problemas.
La sección 5 del proceso de fabricación de la
banda es donde tiene lugar la primera impresión de enzima. En la
sección 5, el gráfico de la tinta de enzima para los sensores
electroquímicos fabricados de acuerdo con la presente invención se
imprimen utilizando un serigrafiado y una malla generalmente plana
como se ha descrito en el presente documento anteriormente. Los
componentes básicos de la primera estación de impresión de enzima
105 se ilustran en las Figuras 6 y 7. En particular, una estación de
impresión adecuada de acuerdo con la presente invención incluye una
malla 301, un rodillo de impresión inferior 303, un rodillo de
impresión 600, una paleta de excesos 603, un soporte del rasero 605
y un rasero 606. En la estación de impresión de la primera enzima
105, el rodillo de impresión 600 es un cuarto rodillo de impresión
227.
En un proceso del ciclo de llenado, la malla 301
se carga con tinta 604 mediante el movimiento del rasero 606, la
paleta de exceso 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 del sustrato 242. La malla 301
se mueve en una segunda dirección 607 opuesta a la primera
dirección 608 del sustrato 242 para el ciclo de llenado en donde se
carga la tinta 604 en la malla 301.
En un proceso del ciclo de impresión posterior,
como se ilustra en la Figura 7, el rasero 606 transfiere tinta 604
a través de la malla 301 y sobre el sustrato 242. Durante el ciclo
de impresión, el rasero 606, la paleta de excesos 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 del sustrato 242. La malla 301 se mueve en la primera
dirección 608 que corresponde al movimiento de la banda del sustrato
242 para el ciclo de impresión en donde la tinta 604 se empuja a
través de la malla 301 y se deposita sobre el sustrato 242. El
mecanismo de serigrafiado se describe con más detalle en la Patente
de Estados Unidos Editada 4.245.554.
En particular, en una primera estación de
impresión de enzima 105, la tinta en cuestión es una tinta de
enzima. Un ejemplo de una tinta de enzima adecuada se expone en el
presente documento a continuación. La malla 301 se rellena con
tinta 604 antes de utilizar el rasero 606 para transferir la tinta
604 a través de la malla sobre el sustrato 242. El gráfico de
enzima impreso depositado sobre el sustrato 242 se seca entonces
utilizando, por ejemplo, aire caliente a 50ºC dirigido sobre la
superficie impresa del sustrato utilizando dos bancos de secado
separados dentro de la tercera zona de secado 230, que se ilustra
con más detalle en la Figura 14. Un ejemplo de la tinta adecuada
para utilización en la estación de impresión de la primera enzima
105 en un proceso de fabricación de la banda como se resume en la
Tabla 2
\vskip1.000000\baselineskip
Después del proceso de impresión del aislamiento
e inmediatamente después del secado, el sustrato 242, que incluye
los patrones de carbón de aislamiento impresos, se pasa sobre un
cuarto rodillo enfriado 225 que se diseña para enfriar rápidamente
el sustrato 242 a una temperatura predeterminada típicamente la
temperatura ambiente (aproximadamente 17-21ºC y
típicamente 19,5ºC +/- 0,5ºC). La superficie del cuarto rodillo
enfriado 225 está aproximadamente a 18ºC. El cuarto rodillo
enfriado 225 puede refrigerarse a una temperatura apropiada
utilizando, por ejemplo, agua de fábrica enfriada a aproximadamente
7ºC. Reducir la temperatura del sustrato 242 y mantener la
temperatura del sustrato 242 es beneficioso porque unas temperaturas
más frías reducen la probabilidad de secado de tinta sobre las
mallas durante la impresión y la creación de bloques en la retícula.
El uso de rodillos enfriados en un proceso de fabricación de la
banda es beneficioso también porque reduce la cantidad de extensión
en el sustrato 242, reduciendo los problemas de registro y la
necesidad de modificar el proceso sobre la marcha para compensar
tales problemas.
Adicionalmente, debido al alto contenido en agua
de la tinta de enzima y del caudal de aire debido al movimiento de
la malla, es crucial asegurar que la tinta de enzima no se seca
sobre la malla. El flujo relativo de aire encontrado por la malla
en movimiento seca la tinta sobre la malla de una manera normalmente
no observada en impresoras de serigrafía planas (tales como la
impresora de serigrafía plana Thieme) dado que la malla por sí no
se mueve dentro de la máquina, a diferencia de la presente
invención. Así como el rodillo enfriado alivia esto asegurándose de
que el sustrato se enfría a aproximadamente 18ºC antes de que se
encuentre con la etapa de serigrafiado de la enzima, la malla
cargada con tinta de enzima se humidifica durante la impresión. La
humidificación es sustancialmente continua. Puede ser una
humidificación desde la parte superior, la parte inferior y/o desde
el lateral de la malla e incluso pueden proporcionarse los tres. Una
disposición de tuberías proporciona una corriente sustancialmente
constante de aire humidificado por encima, debajo y lateralmente
sobre la malla respectivamente, asegurando que el contenido en agua
de la tinta se mantiene a un nivel constante. Una disposición
adecuada para proporcionar humidificación desde la parte superior,
parte inferior y/o lateral de la malla de acuerdo con la presente
invención se ilustra en las Figuras 3, 4 y 5. La cantidad y
disposición de los medios de humidificación (típicamente tuberías
que llevan aire humidificado) dependerá, entre otras cosas, de la
cantidad de humidificación requerida, el contenido en agua de la
tinta, la humedad y la temperatura del aire alrededor, la
temperatura del sustrato cuando llega a la estación de impresión de
la enzima, la temperatura del rodillo de impresión, el tamaño de la
malla y la exposición de la malla al entorno (aire no humidificado).
Una tubería 304 que comprende una o más filas que agujeros 400
suministra aire humidificado a través de toda la parte inferior de
la malla durante un paso de la malla hacia atrás y adelante. Las
tuberías (no mostradas) por encima y al lado del operador de la
máquina suministran flujos de aire humidificado 300 y 304 (véase la
figura 4).
Típicamente toda la tinta de enzima requerida
para esa tirada de impresión se coloca sobre la malla en o antes
del comienzo de la tirada de impresión. Dado que la tinta de enzima
se compone de una gran parte de agua (típicamente entre el 55 y el
65% en peso, más típicamente aproximadamente 60% en peso), la tinta
es propensa a secarse durante la duración de la tirada. El riesgo
puede aliviarse proporcionando humidificación alrededor de la malla
cargada con tinta de enzima. Alternativamente o más típicamente
además el sustrato puede enfriarse antes de que se encuentre con la
estación de impresión de la enzima (o realmente en cualquiera)
mediante el uso de rodillos enfriados como se ha descrito en este
documento. Típicamente la temperatura del sustrato se controla que
sea menor o igual que la temperatura de la estancia. Sin embargo, la
temperatura del sustrato se mantiene por encima del punto de rocío
de la atmósfera en la estancia. Si la estancia está al 60% de
humedad entonces el punto de rocío puede ser de 15ºC. Si la
temperatura del sustrato cae por debajo de ésta entonces, puede
tener lugar condensación sobre el sustrato comprometiendo
potencialmente cualquier tirada de impresión posterior,
especialmente cualquier tirada de impresión posterior con tinta
soluble en agua tal como una tinta de enzima. El control de la
temperatura del sustrato, por ejemplo entre los límites de la
temperatura de la estancia y el punto de rocío, puede ser por lo
tanto importante para una tirada de impresión con éxito. El control
de la temperatura de y/o el tiempo de paso sobre los rodillos
enfriados 212, 219, 225 y 231 es importante en el control de la
temperatura del sustrato. Puede utilizarse un bucle de control
realimentado para medir la temperatura del sustrato por ejemplo con
relación a la temperatura ambiente y/o el punto de rocío (dada la
humedad de la estancia) para controlar la temperatura de los
rodillos enfriados y la temperatura del sustrato cuando sale del
rodillo y se acerca 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 la banda de acuerdo con la presente invención. En la Figura 2C,
la sección 6 es la segunda estación de impresión de enzima 106. La
segunda estación de impresión de enzima 106 incluye el quinto
rodillo enfriado 231, el quinto acumulador 232, el quinto rodillo
de impresión 233, el cuarto sensor de visión 234, el quinto rodillo
de accionamiento 235, la quinta zona de secado 236, el sistema de
registro Y 237 y un rodillo de tracción de salida 238. En la
realización de la invención ilustrada en la Figura 2C, la sección 7
es una unidad de rebobinado 107. La unidad de rebobinado 107
incluye un mecanismo de dirección 239, el primer árbol de rebobinado
240 y el segundo árbol de rebobinado 241.
La sección 6 del proceso de fabricación de la
banda es donde tiene lugar la segunda impresión de enzima. En la
sección 6, el gráfico de la tinta de enzima para los sensores
electroquímicos fabricados de acuerdo con la presente invención se
imprimen utilizando un serigrafiado. El propósito de aplicar 2
recubrimientos de tinta de enzima es asegurar un recubrimiento
completo de los electrodos de carbón y de forma que los electrodos
sean sustancialmente uniformes y libres de huecos. Los componentes
básicos de la segunda estación de impresión de enzima 106 se
ilustran en las Figuras 6 y 7. En particular, una estación de
impresión adecuada de acuerdo con la presente invención incluye una
malla 301, un rodillo de impresión inferior 303, un rodillo de
impresión 600, una paleta de excesos 603, un soporte del rasero 605
y un rasero 606. En la segunda estación de impresión de enzima 106,
el rodillo de impresión 600 es un quinto rodillo de impresión
233.
En un proceso del ciclo de llenado de acuerdo
con la presente invención, la malla 301 se carga con tinta 604
mediante el movimiento del rasero 606, la paleta de exceso 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
del sustrato 242. La malla 301 se mueve en una segunda dirección
607 opuesta a la primera dirección 608 del sustrato 242 para el
ciclo de llenado en donde se carga la tinta 604 en la malla 301.
En un proceso del ciclo de impresión posterior
de acuerdo con la presente invención, como se ilustra en la Figura
7, el rasero 606 transfiere tinta 604 a través de la malla 301 y
sobre el sustrato 242. Durante el ciclo de impresión, el rasero
606, la paleta de excesos 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 del sustrato
242. La malla 301 se mueve en la primera dirección 608 que
corresponde al movimiento de la banda del sustrato 242 para el
ciclo de impresión en donde la tinta 604 se empuja a través de la
malla 301 y se deposita sobre el sustrato 242. El mecanismo de
serigrafiado se describe con más detalle en la Patente de Estados
Unidos Editada 4.245.554.
En particular, en la segunda estación de
impresión de enzima 106, la tinta en cuestión es una tinta de
enzima. En esta realización de la invención actual, la malla 301 se
rellena con tinta 604 antes de utilizar el rasero 606 para
transferir la tinta 604 a través de la malla sobre el sustrato 242.
El gráfico de enzima impreso depositado sobre el sustrato 242 se
seca entonces utilizando, por ejemplo, aire caliente a 50ºC dirigido
sobre la superficie impresa del sustrato utilizando dos bancos de
secado separados dentro de una cuarta zona de secado 236, que se
ilustra con más detalle en la Figura 15. Un ejemplo de la tinta
adecuada para utilización en la segunda estación de impresión de
enzima 106 es la misma que la tinta de enzima utilizada en la
estación de impresión de la primera enzima que se describe en la
Tabla 2 mencionada anteriormente.
Después del proceso de impresión de la segunda
enzima e inmediatamente después del secado, el sustrato 242, que
incluye los patrones de carbón, de aislamiento y de enzima impresos,
se pasa sobre un quinto rodillo enfriado 231 que se diseña para
enfriar rápidamente el sustrato 242 a una temperatura
predeterminada. La superficie del quinto rodillo enfriado 231 está
aproximadamente a 18ºC. El quinto rodillo enfriado 231 puede
refrigerarse a una temperatura apropiada utilizando, por ejemplo,
agua de fábrica enfriada a aproximadamente 7ºC. Reducir la
temperatura del sustrato 242 y mantener la temperatura del sustrato
242 es beneficioso porque unas temperaturas más frías reducen la
probabilidad de secado de tinta sobre las mallas durante la
impresión y la creación de bloques en la retícula. El uso de
rodillos enfriados en un proceso de fabricación de la banda puede
ser beneficioso también porque reduce la cantidad de extensión en
el sustrato 242, reduciendo los problemas de registro y la
necesidad de modificar el proceso sobre la marcha para compensar
tales problemas.
Adicionalmente, debido al alto contenido en agua
de la tinta de enzima y del caudal de aire debido al movimiento de
la malla, es crucial asegurar que la tinta de enzima no se seca
sobre la malla. Así como el rodillo enfriado alivia esto
asegurándose de que el sustrato se enfría a aproximadamente 18ºC
antes de que se encuentre con la etapa de serigrafiado de la
enzima, hay también una humidificación desde la parte superior, la
parte inferior y/o desde el lateral de la malla que puede
proporcionar una corriente de aire humidificado por encima y debajo
de la malla, asegurando que el contenido en agua de la tinta se
mantiene a un nivel constante. Típicamente el aire humidificado
fluye constantemente sobre la malla. Una disposición adecuada para
proporcionar la humidificación desde la parte superior e inferior
de la malla de acuerdo con la presente invención se ilustra en la
Figura 3.
La segunda estación de impresión de enzima 106
puede incluir un rodillo de tracción de salida 238, un sistema de
inspección 237 para la inspección del registro, un tercer sistema de
registro Y en 237C (no mostrado) y una estación de código de barras
(no mostrada). El rodillo de tracción de salida 238 ayuda a
controlar la tensión del sustrato 242 (específicamente la tensión
entre el rodillo de tracción de entrada 206 y el rodillo de
tracción de salida 238). El sustrato 242 se extrae de la segunda
estación de impresión de enzima 106 a un ritmo constante mediante
el rodillo de tracción de salida 238. El sistema de registro Y (no
mostrado) en las posiciones 237A, 237B y 237C controla el registro
Y (es decir a través de la banda) de cada ciclo impresión durante
la impresión mediante la utilización de las primeras marcas de
registro Y 2101, las segundas marcas de registro Y 2102, las
terceras marcas de registro Y 2103, las cuartas marcas de registro Y
2104 que se ilustran en la Figura 21A. En una realización de la
invención, las primeras marcas de registro Y 2101, las segundas
marcas de registro Y 2102, las terceras marcas de registro Y 2103 y
las cuartas marcas de registro Y 2104 pueden corresponder,
respectivamente, al registro Y de la estación de impresión de carbón
103, la estación de impresión de aislamiento 104, la primera
estación de impresión de enzima 105 y la segunda estación de
impresión de enzima 106. Cada marca de registro Y comprende 2
triángulos que se yuxtaponen en una orientación que se aproxima a
un rectángulo. En una realización el sistema de registro Y
localizado en las posiciones 237A, 237B y 237C puede implementarse
mediante un Eltromat DGC650 de Eltromat Gmbh en Leopoldshohe,
Alemania.
El sistema de inspección 237 puede implementarse
utilizando el Eltromat Inspection System, número de modelo PC3100
HD, que se dispone comercialmente en Eltromat Gmbh en Leopoldshohe,
Alemania. El sistema de inspección 237 tiene un componente de
visión que inspecciona las marcas de registro ilustradas en las
Figuras 17A a 19D y/o la figura 20D y pueden usarse como una
herramienta en la evaluación de si debería rechazarse una hoja de
sensores 2106 (por ejemplo mediante la grabación de los resultados
de impresión contra un código de barras en una base de datos).
Los problemas de registro en la dimensión Y (que
puede alterarse durante la impresión por el sistema de registro (no
mostrado) que se localiza en 237A, 237B y 237C y/o su inspección
mediante el sistema de inspección 237 después de que todas las
etapas de impresión estén completas) puede adscribirse a variaciones
en la tensión de la banda o distorsiones no uniformes del sustrato
242. La estación de código de barras comprende los siguientes
componentes de impresión de código de barras disponibles
comercialmente (modelo número A400 de Domino UK Ltd. en Cambridge,
Reino Unido), sistema de base de código de barras (Scottish Robotic
Systems en Perthshire, Scotland), y lector de código de barras
(RVSI Acuity CiMatrix en Canton, MA). La estación de código de
barras (no mostrada) etiqueta cada fila de hoja de sensores 2106
con un código de barras en 2 dimensiones. Esto proporciona a cada
fila de sensores un único código identificador, identificación de
número de lote/tanda, número de hoja de sensor y número de fila. La
estación del 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 operadores de la máquina. El código de barras y la
información del proceso de las secciones 2 a 6 se almacena en una
base de datos que se utiliza después para identificar y
posteriormente rechazar/aceptar las tarjetas para procesamiento
futuro.
La unidad de rebobinado 107 consiste en, por
ejemplo, un Martin Automatic Rewind System. Esta es la última
sección de la máquina y permite el rebobinado continuo del sustrato
242. La unidad de rebobinado 107 consiste en un primer eje de
rebobinado 240 y un segundo eje de rebobinado 241. El primer eje de
rebobinado 240 sostiene un rollo de material de sustrato 242 y
continuamente tira del material desde la estación impresión de la
segunda enzima 106. El segundo árbol de rebobinado 241 sostiene un
rollo de reserva de material, que automáticamente empalma un primer
rollo de sustrato 242 con un segundo rollo tras el completado del
rollo de sustrato 242 del primer eje de rebobinado 241. Este
proceso continuo se repite desde el primer eje de rebobinado 240 al
segundo eje de rebobinado 241. Una división al vuelo, que tiene
lugar cuando el sustrato 242 se está moviendo aún, se utiliza para
permitir el rebobinado continuo del sustrato 242. El empalme se
coloca directamente sobre un rollo fresco de material de sustrato
242 que se recubre con adhesivo por presión de doble cara.
La Figura 3 es un diagrama esquemático que
representa el entorno húmedo alrededor de las secciones quinta y
sexta de impresión de la banda. Los componentes básicos usados para
proporcionar los medios para la humidificación del entorno de
impresión de la banda se ilustran en la Figura 3 que incluye el aire
húmedo superior 300, la malla 301, el aire húmedo inferior 302, el
rodillo de impresión inferior 303, la tubería 304 que comprende
múltiples perforaciones 400, el sustrato 242 y o bien el cuarto
rodillo de impresión 227 o bien el quinto rodillo de impresión 233.
La humidificación y la temperatura se ajustan para probar y asegurar
que las propiedades de la tinta de enzima no cambian en cualquier
grado significativo durante todo el tiempo del ciclo de rellenado e
impresión y preferiblemente durante toda la duración de la tirada de
impresión. En particular, es deseable que la viscosidad y el
contenido de agua de la tinta de enzima no cambien durante el tiempo
del ciclo de llenado e impresión y preferiblemente sobre la
totalidad de la tirada de impresión. La tinta de enzima tiene
aproximadamente el 63% de agua. Un contenido de agua constante
asegura que la cantidad de tinta depositada sobre el sustrato 242
es consistente. Si el contenido de agua de la tinta cambia durante
el proceso de impresión, esto puede conducir a variaciones en el
grosor de la capa de enzima. Adicionalmente, la pérdida de humedad
en la tinta de enzima conducirá a un secado de la enzima sobre la
malla 301 dando como resultado una pobre definición de impresión y
una reducción en la cantidad de tinta depositada sobre el sustrato
242. El aire húmedo en el interior tanto de la primera estación de
impresión de enzima 105 como de la segunda estación de impresión de
enzima 106 se mantiene entre el 85 y el 95% de humedad relativa. El
aire húmedo superior 300 y el aire húmedo inferior 302 se bombean
sobre ambos lados de la malla 301 para mantener la humedad relativa
deseada. Una tubería lateral 305 se dispone en un lado de la banda
e introduce aire humidificado a la banda en un lado inmediatamente
adyacente a las estaciones de impresión de enzima. La naturaleza y
el tipo de las disposiciones de humidificación pueden variarse para
ajustarse al tamaño y forma de la estación de impresión y los
requisitos de humidificación de ese tipo de tinta y esa estación de
impresión en ese entorno. A menudo puede utilizarse una cubierta
para encerrar el lado superior y/o inferior de la malla de forma que
pueda suministrarse el aire humidificado dentro de la cubierta
directamente adyacente a la malla y quede retenido dentro de la
proximidad de la malla por la presencia de la cubierta. Si la
cubierta se monta sobre el marco superior de la malla, como es
típicamente el caso, la cubierta puede tener una ranura en la
dirección x (la dirección de impresión) para permitir que el rasero
se mueva en relación con la malla durante el ciclo normal de
rellenado/impresión.
La Figura 4 es una vista inferior que representa
el entorno húmedo alrededor de una quinta y una sexta secciones de
impresión de la banda. Los componentes básicos usados para
proporcionar los medios de humidificación del entorno de impresión
de la banda se ilustran también en la Figura 4 que incluye el aire
húmedo superior 300, la malla 301, el aire húmedo inferior 302, la
tubería con perforaciones 304 y las perforaciones 400, una tubería
lateral en 305 (no mostrada). Una tubería 304 con varias
perforaciones 400 se posiciona por debajo de la malla 301 como un
medio para soplar el aire húmedo inferior 302 para mantener la
viscosidad de la tinta de enzima sobre la malla 301. La Figura 5 es
una vista en perspectiva de una tubería 304 con perforaciones 400
para soplar aire húmedo inferior 302.
La Figura 8 es un diagrama esquemático que
representa 2 ángulos de raseado diferentes que incluyen un sustrato
242, un rodillo de impresión 600 y un rasero 606. El ángulo del
raseado 800 puede variarse para optimizar la definición del área de
impresión. En una realización de la invención el ángulo del raseado
puede ser de 15 +/-5 y preferiblemente +/-1 a 2 grados. Nótese que
el punto de contacto del rasero 606 con el rodillo de impresión 600
es el mismo para cada ángulo de rasero 800.
La Figura 9 es un diagrama esquemático que
representa 2 posiciones de rasero diferentes que incluyen el
sustrato 242, el rodillo de impresión 600, el rodillo de impresión
inferior 303, el rasero 606, una primera posición de rasero 900 y
una segunda posición de rasero 901. La posición de rasero es la
posición del rasero con relación al centro del rodillo de impresión
600. La posición del rasero puede tener un efecto principal sobre el
espesor de la tinta impresa. La posición del rasero puede variarse
para optimizar la definición del área de impresión.
La Figura 10 es un diagrama esquemático que
representa la distancia de presionado de la malla (1000) que incluye
el sustrato 242, el rodillo de impresión 600, el rodillo de
impresión inferior 303 y la malla 301. La distancia de presionado
de malla (1000) es la distancia más cercana entre la malla 301 y el
sustrato 242. El ajuste del presionado de la malla (1000) puede ser
aproximadamente de 0,7 mm. Si el ajuste de presionado de la malla
(1000) es demasiado alto, el rasero 606 no puede flexionar
suficientemente la malla 301 para transferir tinta 604 sobre el
sustrato 242 con suficiente definición de impresión. Si el ajuste de
presionado de la malla (1000) se fija demasiado bajo, la malla 301
se manchará con tinta 604 de un ciclo de impresión previo
produciendo una definición de impresión insuficiente.
La Figura 11 ilustra una vista desarrollada de
una zona de pre- acondicionamiento 211 que comprende el primer
rodillo de accionamiento 210, una placa caliente 1100, un primer
banco de calentamiento 1101, un segundo banco de calentamiento 1102
y un tercer banco de calentamiento 1103. La placa caliente 1100 hace
contacto con el lado no impreso del sustrato 242. La placa caliente
1100 puede recubrirse con teflón y puede calentarse hasta
aproximadamente 160ºC. El primer banco de calentamiento 1101, el
segundo banco de calentamiento 1102 y el tercer banco de
calentamiento 1103 soplan aire caliente a aproximadamente 160ºC.
Esto puede variarse para adecuarse al tipo de sustrato y/o grosor
y/o cualquier pretratamiento y/o temperaturas posteriores
encontradas en el proceso como se comprendería por aquellos
expertos en la técnica.
La Figura 12 ilustra una vista desarrollada de
la primera zona de secado 217 que comprende un segundo rodillo
enfriado 218, un segundo rodillo de accionamiento 216, un primer
banco de secado 1200A, un segundo banco de secado 1101A, un tercer
banco de secado 1102A y un cuarto banco de secado 1103A. El primer
banco de secado 1200A, el segundo banco de secado 1101A, el tercer
banco de secado 1102A y el cuarto banco de secado 1103A soplan aire
caliente a aproximadamente 140ºC aunque esto puede variarse como se
comprendería por aquellos expertos en la técnica.
La Figura 13 ilustra una vista desarrollada de
una segunda zona de secado 224 que comprende un tercer rodillo de
accionamiento 223, un primer banco de secado 1200B, un segundo banco
de secado 1101B, un tercer banco de secado 1102B y un cuarto banco
de secado 1103B. 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 se comprendería por aquellos expertos en la
técnica.
La Figura 14 ilustra una vista desarrollada de
una tercera zona de secado 230 que comprende un cuarto rodillo de
accionamiento 229, un primer banco de secado 1200C y un segundo
banco de secado 1101C. El primer banco de secado 1200C y el segundo
banco de secado 1101C soplan aire caliente a aproximadamente 50ºC
aunque esto puede variarse como se comprendería por aquellos
expertos en la técnica.
La Figura 15 ilustra una vista desarrollada de
una cuarta zona de secado 236 que comprende un quinto rodillo de
accionamiento 235, un primer banco de secado 1200D y un segundo
banco de secado 1101D. El primer banco de secado 1200D y el segundo
banco de secado 1101D soplan aire caliente a aproximadamente 50ºC
aunque esto puede variarse como se comprendería por aquellos
expertos en la técnica.
La Figura 16 ilustra una vista desarrollada de
una primera unidad de limpieza 204 que comprende rodillos pegajosos
1600, rodillos de polímero azul 1601. Los rodillos de polímero azul
1601 hacen contacto con el lado superior e inferior del sustrato
242 y transfieren las partículas/materiales extraños a los rodillos
pegajosos 1600.
Las Figuras 17A a 17D ilustran vistas de una
capa de aislamiento de una impresión de capa de carbón con el
registro apropiado. Nótese 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 hoja de sensores 2106. Las marcas no se
muestran sobre la hoja de sensores ilustrada en la figura 21A. La
estación de impresión de carbón 103 imprime la capa de carbón que
comprende un rectángulo de carbón sólido 1700 rodeado por una línea
de carbón 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 medias del rectángulo de carbón sólido 1700 y
la línea de carbón rectangular 1703. Cuando el registro de la capa
de aislamiento de la capa de carbón es apropiado no puede haber en
las cuatro esquinas sustrato 242 sin cubrir que se vea entre la
línea de aislamiento rectangular 1701 y el rectángulo de carbón
sólido 1700. El registro de la capa de aislamiento de la capa de
carbón puede comprobarse manualmente por un operador o puede
comprobarse utilizando un segundo sensor de visión 222, que
comprende una cámara apuntada a cada esquina del sustrato.
Típicamente esto forma parte de la inicialización al comienzo de la
tirada de impresión. Un operador puede ver las cuatro esquinas del
sustrato adyacentes entre sí en una pantalla de televisión. El
operador puede inspeccionar visualmente entonces el registro del
aislamiento del carbón durante este proceso de inicialización (y
realmente durante el resto de la tirada de impresión) y puede hacer
cualquier ajuste que sea necesario para llevar las impresiones de
aislamiento y de carbón dentro del registro. Debería apreciarse que
el visor de la banda 222 (que comprende, por ejemplo, cuatro cámaras
apuntadas a localizaciones por encima de las cuatro esquinas de la
tarjeta de sustrato) ve y envía para visualización una toma de cada
una de las cuatro esquinas de cada tarjeta. De ese modo las
esquinas de cada tarjeta son vistas solamente durante una fracción
de un segundo sobre la pantalla dado que el sustrato por debajo de
las cámaras de visión está siendo reemplazado constantemente cuando
la banda viaja a través del aparato. Este sistema permite al
operador ver instantáneamente los efectos que cualquier ajuste que
él pueda hacer tiene sobre el registro del aislamiento respecto al
carbón. Los ajustes que el operador puede hacer incluyen, sin
limitarse a, el recorrido de impresión de la malla, la altura de
presionado, la presión del rasero, la posición de la malla en
relación a la dirección "Y", la posición de la malla en
relación a \theta (Theta). Una vez que el visor de registro se ha
ajustado en esta y otras estaciones de impresión (utilizando los
visores 228 y 234) el sistema de registro X interior automático
(que utiliza las marcas 2107 y 2108) y el sistema de registro Y
automático (por ejemplo, sistemas de registro localizados en las
posiciones 237A, 237B y 237C que utilizan las marcas 2101 a 2104) se
permite que asuman y supervisen y corrijan automáticamente el
registro X e Y durante la impresión. Las marcas 1700 a 1703
mostradas en las figuras 17A a 20D pueden usarse para el registro X
e Y automático durante la impresión como una alternativa o además
de utilizar las marcas 2101 a 2104 y 2107 y 2108 como se
comprendería por aquellos expertos en la técnica.
La Figura 18 ilustra una vista de una capa de
aislamiento de la capa de carbón con un registro inapropiado cuando
el gráfico del aislamiento es más largo en la dirección de impresión
que el gráfico de carbón. Esto puede ocurrir incluso si la malla de
carbón y de aislamiento son del mismo tamaño en esta dirección
porque el sustrato puede haberse estirado o el recorrido de la
malla puede ser diferente en cada fase (un recorrido de la malla
más lento da una impresión del gráfico relativamente más larga a lo
largo de la dirección de movimiento de la banda de sustrato).
Nótese 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
hoja de sensores 2106. Cuando el registro de la capa de aislamiento
de la capa de carbón es inapropiado en una de las cuatro esquinas
puede observarse sustrato 242 sin cubrir entre la línea de
aislamiento rectangular 1701 y el rectángulo de carbón sólido 1700.
El registro de la capa de aislamiento respecto a la capa de carbón
puede comprobarse manualmente por un operador utilizando un segundo
sensor de visión 222.
La Figura 19 ilustra una vista de una capa de
aislamiento respecto a la capa de carbón con un registro inapropiado
cuando el gráfico de aislamiento impreso es más corto que el de la
impresión de carbón (por ejemplo, el recorrido de la malla para la
impresión de aislamiento puede ser más largo que el del carbón, o la
malla del aislamiento puede ser más corta que la de la estación de
impresión de carbón). Nótese 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 hoja de sensores 2106. Cuando el registro de
la capa de aislamiento respecto a la capa de carbón es inapropiado
en una de las cuatro esquinas puede observarse sustrato 242 sin
cubrir entre la línea de aislamiento rectangular 1701 y el
rectángulo de carbón sólido 1700. El registro de la capa de
aislamiento respecto a la capa de carbón puede comprobarse
manualmente por un operador utilizando un segundo sensor de visión
222. Las Figuras 20A a 20D son diagramas esquemáticos que
representan los resultados de un proceso para la impresión de una
segunda guía de visión 2002 (véase la Figura 21A) que comprende un
rectángulo de carbón sólido 1700, una línea rectangular de
aislamiento hueco 1701, un rectángulo de carbón hueco 1703, un
rectángulo sólido de la primera capa de enzima 2000, un rectángulo
sólido de la segunda capa de enzima 2001 y sustrato sin cubrir 242.
Opcionalmente, tales impresiones pueden usarse también durante la
fabricación mediante un sistema de inspección sobre la marcha
automático tal como el sistema de inspección 237 en la sección 6
(después de la impresión de la segunda enzima). El registro sobre la
marcha se lleva a cabo en otro caso típicamente por un sistema de
registro (no mostrado) en las posiciones 237A, 237B y 237C en la
dirección "Y" y por un sistema de control de registro
observando las marcas 2105 (véase la figura 21A) en la dirección
"X").
La Figura 21A es un ejemplo de una hoja de
sensores con una primera guía de visión 2100 y una segunda guía de
visión 2002; primeras marcas de registro Y 2101, segundas marcas que
registro Y 2102, terceras marcas de registro Y 2103 y cuartas
marcas de registro Y 2104; y marcas de registro X 2105. Nótese que
las marcas de registro X 2105 comprenden marcas de registro X de
carbón 2107 y marcas de registro X de aislamiento 2108. La Figura
21B es una vista desarrollada de una fila dentro de una hoja de
sensores 2106 con una marca de registro X de carbón 2107 y una
segunda guía de visión 2002. La Figura 21C es una vista desarrollada
de una fila dentro de una hoja de sensores 2106 con una marca de
registro X de aislamiento 2108 y una segunda guía de visión 2002.
La marca X del aislamiento 2108 recubre completamente la marca de
registro X del carbón 2107 como se ilustra en la Figura 21C y
haciendo esto proporciona un punto de activación (punto de vista del
borde izquierdo de la marca 2108) por delante de la marca de carbón
original 2107. Esto significa que cualesquiera capas posteriores se
imprimen en relación con la segunda capa de impresión (en este caso
la capa de aislamiento) más que con la capa de carbón. Éste puede
ser un útil punto de vista si las dimensiones del segundo y
posteriores gráficos de la malla son más largos en la dirección X
(a lo largo de la banda) que la dimensión del primer gráfico de la
malla en la dirección X.
Una vista desarrollada de una esquina de las
guías de impresión se muestra en la Figura 20A-D, en
la secuencia en la que se imprimen. En la sección 3 de la estación
de impresión de carbón 103, se imprime un rectángulo de carbón
sólido 1700 junto con una línea de carbón rectangular 1703, que
rodea el rectángulo de carbón sólido 1700. En la sección 4 de la
estación de impresión de aislamiento 104, se imprime una línea de
aislamiento rectangular 1701 entre el rectángulo de carbón sólido
1700 y la línea de carbón rectangular 1703. Cuando el registro del
aislamiento respecto al carbón es correcto en las cuatro esquinas
típicamente no habrá sustrato 242 sin cubrir visible entre el
rectángulo de carbón sólido 1700 y la línea de aislamiento
rectangular 1701. Adicionalmente, en la sección 4 de la estación de
impresión de aislamiento 104, hay dos líneas más de aislamiento
rectangulares 1701 impresas directamente por encima del rectángulo
de carbón sólido 1700. Estas dos líneas de aislamiento adicionales
se utilizan para evaluar visualmente el registro de la primera capa
de enzima 2000 respecto a la capa de aislamiento y de la segunda
capa de enzima 2001 respecto a la capa de aislamiento, esto se
realiza así mediante la impresión de un rectángulo sólido de tinta
de enzima dentro de la línea de aislamiento rectangular como se
ilustra en la Figura 20C y 20D. De ese modo las capas de impresión
tercera y cuarta pueden registrarse respecto a la segunda y no
respecto a las primeras capas impresas. Esto tiene la ventaja de que
un cambio en el tamaño del gráfico entre la primera y la segunda
capas (que puede requerirse si el sustrato se extiende después de
la primera estación de impresión por ejemplo debido al calor de la
tensión encontrada en la primera zona de secado 217) puede
acomodarse sin efectos adversos sobre el registro 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
sobre el mismo se rebobinan mediante la unidad de rebobinado 107 y
se alimentan dentro de la troqueladora 108, que puede ser, por
ejemplo, una troqueladora Preco que se localiza dentro de un entorno
de baja humedad. El Preco Punch es un CCD X, Y, Theta, Floating
Bolster Punch. El sistema de registro Preco Punch utiliza un
sistema de visión CCD para mirar a los "Preco Dots" que se
imprimen en la estación de impresión de carbón, permitiendo estos
ajustar el troquelado a la estación de carbón y permitiendo a la
troqueladora "troquelar" las tarjetas en cuadrados. La salida
de la troqueladora 108 es un conjunto de tarjetas troqueladas tal
como las ilustradas en la Figura 21 A. Las tarjetas troqueladas se
expulsan de la troqueladora 108 sobre una cinta transportadora,
esta cinta transportadora lleva las tarjetas bajo un lector de
código de barras que lee dos de los códigos de barras sobre cada
tarjeta para identificar si se acepta o rechaza la tarjeta en
relación con la base de datos de la banda. Puede llevarse cabo una
extracción manual o automática de las tarjetas rechazadas. Las
tarjetas se apilan entonces una encima de la otra en preparación
para la siguiente etapa de fabricación.
\newpage
En la estación de impresión de carbón 103,
estación de impresión de aislamiento 104, estación de impresión de
la primera enzima 105 y estación de impresión de la segunda enzima
106 hay en todos unos medios para inspeccionar visualmente el
registro inmediatamente después de la etapa del proceso de impresión
utilizando un primer sensor de visión 215, un segundo sensor de
visión 222, un tercer sensor de visión 228 y un cuarto sensor de
visión 284, respectivamente. Para cada sección en el proceso de
fabricación de la impresión de banda -Secciones 3, 4, 5 y 6- hay
sistemas de cámaras de visión de la banda localizadas inmediatamente
después de la etapa del proceso de impresión. Véanse en las Figuras
2A-2C las localizaciones de visores de banda. Hay
dos cámaras en la sección 3 y cuatro cámaras en cada sección 4, 5 y
6. Las cámaras de visión de la banda son parte de un proceso de
ajuste manual utilizado por los operadores de la máquina de banda
durante el comienzo de la tirada de impresión. Las cámaras se
utilizan para ver las marcas impresas, que ayudan al ajuste inicial
de la alineación del carbón con el sustrato 242 y el registro de la
capa de aislamiento respecto a la capa de carbón, de la primera
capa de enzima respecto a la capa de aislamiento y de la segunda
capa de enzima respecto a la capa de aislamiento. La ilustración de
las guías de impresión se indican en la Figura 21A. Para la
alineación de la impresión de carbón, se utiliza una segunda guía
de visión 2100 para indicar la posición de impresión del carbón en
relación al borde del sustrato 242 cuando se mueve a través de la
estación de impresión de carbón 103. Hay una línea de cabecera y
una línea de salida como se ilustra en la Figura 21A. La impresión
de carbón se ajusta hasta que las líneas indican que la impresión
cuadra respecto al borde del sustrato. Se requiere el registro de
las capas individualmente impresas en la dirección X (a lo largo de
la longitud de la máquina) y la dirección Y (a través del ancho de
la máquina). Véase la Figura 21A. El registro en la dirección X se
controla mediante el sistema de registro interno de la máquina. Éste
utiliza las áreas impresas indicadas en la Figura 21 A, B y C. En
el ciclo de impresión del carbón se imprime una marca de registro X
de carbón 2107 en esta área. El ciclo de impresión de aislamiento
se registra respecto a la impresión de carbón utilizando sensores
que utilizan la marca de registro X de carbón 2107 para permitir a
la malla de aislamiento ajustarse para imprimir la tinta de
aislamiento en la posición correcta. La marca de registro X de
carbón 2107 utilizada para esta finalidad se sobreimprime entonces
con una marca de registro X de aislamiento 2108 y se utilizan de la
misma manera para registrar correctamente la primera capa de enzima
2000 y la segunda capa de enzima 2001 respecto a la impresión del
aislamiento. El registro en la dirección Y se controla mediante el
sistema de registro Y (no mostrado) localizado en las posiciones
237A, 237B y 237C que puede ser un sistema de registro Eltromat,
modelo número DGC650 de Leopoldshohe, Alemania. Éste utiliza las
áreas impresas 2101 a 2104 indicadas en la Figura 21A. En cada ciclo
de impresión -Carbón, Aislamiento, Enzima 1 y Encima 2- se imprimen
estas marcas para que se registre la impresión posterior, por medio
de los sensores, en la dirección Y. Los registros de la base de
datos de la banda procesan la información durante la impresión. La
información grabada en la base de datos puede recuperarse para cada
tarjeta individual por medio de un código de barras, por ejemplo se
utiliza un código de barras 2D. La información típica recogida en la
base de datos de la banda se enumera en la Tabla 3. La base de
datos de la banda tiene la habilidad de evaluar si un parámetro del
proceso es aceptable o inaceptable y puede usarse para rechazar las
tarjetas sobre esta base -si los parámetros se ejecutaron dentro de
los límites de tolerancia-. Las tarjetas inaceptables pueden
retirarse en procesos futuros bien manual o bien
automáticamente.
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(Tabla pasa a página
siguiente)
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La Figura 22 es un diagrama esquemático de los
parámetros X, Y, Z y \theta utilizados para registrar el proceso
de impresión de la banda. El parámetro Y representa la dirección
desde el operador al lateral de la máquina de la máquina de
impresión de la banda (típicamente horizontal). El parámetro X
representa la dirección desde la unidad de desenrollado 101 a la
unidad de rebobinado 106 (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. Los siguientes parámetros se utilizan para
registrar el proceso de impresión siguiente tal como, por ejemplo,
la estación de impresión de carbón 103, la estación de impresión de
aislamiento 104, la estación de impresión de la primera enzima 105 y
la estación de impresión de la segunda enzima 106.
El producto del proceso de fabricación de la
banda son tarjetas impresas con gráficos que comprenden capas de
Carbón, Aislamiento y dos de Enzima idénticas impresas en registro
entre sí para formar tiras que contiene cada una un sensor
electroquímico y los electrodos de contacto asociados para la
detección de glucosa en una muestra de sangre. Las tiras se
utilizan para la auto-vigilancia de la glucosa en
sangre en colaboración con un medidor. Se conciben las producciones
de varios diseños de tiras. En la actualidad la banda se diseña para
producir tiras "One Touch Ultra" para su uso en el medidor One
Touch Ultra que se dispone en LifeScan, Inc.
Un diagrama esquemático de una muestra del
gráfico producido está en la Figura 21A. Ésta ilustra una tarjeta
de impresión completa, que contiene 10 "Filas" de 50
"Tiras". Hay un total de 500 "Tiras" por tarjeta. También
se indican las orientaciones de impresión. Mediante la impresión de
las filas 0 a 9 (cada una de 50 tiras) paralelas a la dirección de
impresión, el proceso puede extenderse fácilmente con la inclusión
de una etapa de corte que separa una fila de la otra.
Adicionalmente esto significa que puede identificarse fácilmente
cualquier fila defectuosa resultante de una variación cruzada de la
banda en la calidad de impresión (perpendicularmente a la dirección
de impresión). Se asigna un número a cada fila (identificado por un
código de barras) y por lo tanto pueden identificarse las filas
específicas de las hojas específicas sobre la banda posteriormente
con referencia a la base de datos y eliminarse sin necesidad de
rechazar la hoja completa. Esto aumenta el rendimiento del proceso
en cuanto a producto utilizable y hace más eficiente al proceso
completo.
La malla sustancialmente plana móvil se maneja
bien con los tipos de tinta (combinaciones sólido/líquido)
utilizadas en la impresión de los sensores electroquímicos. El uso
de una malla plana móvil puede permitir un control mejor de la
definición de impresión y la deposición de capas más gruesas de
tinta necesarias en los sensores electroquímicos de las que pueden
permitirse mediante huecograbado o serigrafiado cilíndrico. Se
dispone comercialmente de una diversidad de tipos de mallas (con
diferente retícula, diámetro de hilo en la retícula, separación de
hilos, grosor, recuento de retícula) disponibles para manejarse con
los diferentes requisitos de los diferentes tipos de tinta en el
proceso de impresión de banda continua (carbón, aislamiento,
enzima).
Debido a la disposición de la pantalla plana, el
rodillo de impresión, el sustrato y el rasero que impulsa la malla
hacia el sustrato, se dispone de una diversidad de parámetros para
manipular (ángulo malla a sustrato, ángulo de rasero, posición de
la malla respecto al rasero, posición del rasero respecto al rodillo
de impresión, distancia de presionado, velocidades relativas de
sustrato y malla y rasero, etc.) para optimizar el proceso de
impresión de los sensores electroquímicos.
Para resumir brevemente, en un proceso de
fabricación de la banda para la fabricación de sensores
electroquímicos, la banda se expande o extiende cuando se calienta
y se coloca bajo tensión durante el proceso. Las estaciones de
impresión (por ejemplo de carbón, aislamiento y dos enzimas) se
siguen cada una típicamente de una estación de secado. Para secar
las tintas de modo eficiente las estaciones de secado funcionan a
temperaturas bastante elevadas (50-140 grados
centígrados). Adicionalmente para ayudar al registro de la banda a
través de cada estación de impresión, la banda se coloca bajo
tensión.
El sustrato ha de mantenerse bajo tensión para
controlar el registro dentro del proceso, como resultado, cuando el
sustrato se calienta por ejemplo para secar las tintas después de la
impresión, el sustrato se extiende de modo impredecible produciendo
una variación del 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, velocidad relativa de banda y
plantilla/malla y extensión del sustrato en ese punto (tanto
extensión reversible como irreversible), etc.) La variación en el
tamaño de la imagen (entre diferentes etapas de impresión) cuando
se mira al final del proceso se encontró que variaba. Era
impredecible y mayor de lo esperado reduciendo significativamente
los rendimientos. Si el desajuste entre los tamaños de imagen entre
capas es mayor que 300 micras a lo largo de la banda (dirección x),
el producto no funcionará. La variación de tamaño excesivo de la
imagen se pensó que se debía al estiramiento excesivo e impredecible
(debido al calentamiento y tensión) y el encogimiento del sustrato
de la banda.
El problema del estiramiento y la tensión no
produce los mismos problemas en la impresión plana. Para resolver
el problema en el proceso de banda, se trató un sustrato
pre-encogido. El sustrato se calentó a alrededor de
185 grados centígrados antes de usarse en el proceso de la banda.
Sin embargo, la variación en el tamaño de la imagen continuó siendo
un problema y produjo rendimientos reducidos.
La propuesta actual para el procesado de la
banda es el uso de altas temperaturas en un primer secador o
pre-acondicionado bastante a una temperatura
suficientemente alta de forma que, en un ejemplo, el estiramiento
irreversible se elimina sustancialmente del sustrato, antes de que
se imprima una imagen sobre sustrato.
En una primera estación de procesamiento en la
máquina de la banda, un banco de secadores calienta el sustrato
hasta 160 grados centígrados. Las temperaturas encontradas por el
sustrato posteriormente en el proceso, no exceden típicamente de 140
grados.
En la figura 2A el primer banco de calentadores
que el sustrato sin imprimir se encuentra es una placa caliente.
Ésta es una placa recubierta de Teflón, que se eleva y hace contacto
con el sustrato durante el movimiento de la banda. El calor se
introduce por la cara posterior del sustrato. Se está ejecutando
actualmente en un punto de ajuste de 160ºC con una especificación
de +/- 4ºC. El punto de ajuste de 160ºC proporcionó estadísticamente
el mejor control dimensional. La media calculada es de 160,9ºC. En
el Banco 2 se introduce aire caliente por la cara frontal 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 por la cara frontal de 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
por la cara frontal del sustrato con 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 de la
introducción de calor en el secador, el sustrato de la banda se
estira en aproximadamente 0,7 mm por repetición de gráfico. Esta fue
una de las razones principales 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 pre-acondicionar el sustrato
mejora la estabilidad de la longitud de la fila de carbón y
aislamiento dado que la mayor parte de la estiramiento material se
ha eliminado del sustrato antes de la impresión.
Dos mandriles, a uno de los cuales sujeta un
rollo de material de sustrato, suministran material a la máquina,
el segundo en reserva. La unidad que desenrollado permite un flujo
continuo de material a través de la máquina con una fiable
operación de empalme a tope. Al final de la máquina hay una unidad
de rebobinado. Esta consiste en dos mandriles. Uno de los mandriles
rebobina material de sustrato impreso, el segundo mandril mantiene
un núcleo vacío, que está en modo de reserva. La unidad de
rebobinado permite un flujo continuo de material a través de la
máquina. El material se transporta entonces desde el final de la
línea de impresión de la banda para su acabado. El material de
sustrato de la banda puede ser un sustrato de poliéster (marca
registrada Melinex® SST328) fabricado por DuPont Teijin Films. El
sustrato puede suministrarse en forma de rollos, nominalmente de
350 micras de grosor por 370 mm de ancho y aproximadamente 660 m de
largo.
Utilizando un método de acuerdo con la presente
invención, se hacen posibles largas tiradas de impresión que den
consistencia a lo largo de las tiradas de impresión. En un proceso
que utiliza la presente invención, pueden imprimirse 2000 tarjetas
de un rollo de 660 m en aproximadamente una hora, si pueden
utilizarse 6 e incluso 7 rollos esto aumenta el rendimiento
dramáticamente en donde hasta ½ de cada rollo se necesita para el
registro.
Se intenta que las siguientes reivindicaciones
definan el alcance de la invención.
Claims (11)
1. Un método de fabricación de sensores
electroquímicos que comprende el transporte de una banda de un
sustrato desde un primer rollo de material de sustrato pasando por
una o más estaciones de impresión (103, 104, 105, 106) e
imprimiendo uno o más electrodos sobre el sustrato en una o más
estaciones de impresión mediante serigrafiado plano,
caracterizado por el ensamblado de un segundo rollo de
material de sustrato al final del primer rollo (242) y pasando el
sustrato empalmado a través de una o más estaciones de
impresión.
2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1
en el que se imprime una primera capa de aislamiento sobre el
sustrato en una estación de impresión (104) mediante serigrafiado de
una tinta de aislamiento utilizando serigrafiado plano.
3. Un método de acuerdo con la reivindicación 1
ó 2 en el que una primera capa de reactivo se imprime sobre el
sustrato en una estación de impresión adicional (105) mediante
serigrafiado plano de una primera tinta de reactivo utilizando
serigrafiado plano.
4. Un método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 2 ó 3 en el que una segunda capa de reactivo se
imprime sobre el sustrato en una estación de impresión adicional
(106) mediante serigrafiado plano de una segunda tinta de reactivo
utilizando serigrafiado plano.
5. Un método de acuerdo con las reivindicaciones
2, 3 ó 4 en el que una segunda capa de aislamiento se imprime sobre
el sustrato en una estación de impresión mediante serigrafiado de
una segunda tinta de aislamiento utilizando serigrafiado plano.
6. Un método de acuerdo con la reivindicación 5
en el que la segunda tinta de aislamiento comprende una tinta
adhesiva.
7. Un método de acuerdo con cualquier
reivindicación precedente en el que una o más capas adicionales de
electrodo, reactivo, aislamiento o adhesivo se imprimen sobre el
sustrato en una estación de impresión mediante tinta de
serigrafiado utilizando serigrafiado plano.
8. Un método de acuerdo con cualquier
reivindicación precedente en el que uno o más electrodos se imprimen
sobre el sustrato en unas primeras estaciones de impresión (103)
mediante serigrafiado de tinta eléctricamente conductora utilizando
serigrafiado plano; una primera capa de aislamiento se imprime sobre
el sustrato en una segunda estación de impresión (104) mediante
serigrafiado de una tinta de aislamiento utilizando serigrafiado
plano, una primera capa de reactivo se imprime sobre el sustrato en
una tercera estación de impresión (105) mediante el serigrafiado de
una primera tinta de reactivo utilizando serigrafiado plano y las
capas se imprimen en ese orden.
9. Un método de acuerdo con cualquier
reivindicación precedente en el que se descartan aproximadamente 10
m de sustrato a ambos lados del empalme.
10. Un método de acuerdo con cualquier
reivindicación precedente en el que se forma un empalme a tope con
una longitud de cinta de empalme en ambos lados de la unión.
11. Un método de acuerdo con cualquier
reivindicación precedente en el que el sustrato se mueve en una
estación de pre-acondicionamiento (102) bajo una
tensión de aproximadamente 80 N.
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