压印信息载体的方法 【技术领域】
本发明涉及一种用来压印信息载体的方法，特别涉及卡片形状的载体，譬如信用卡、身份卡、用户卡、银行卡等等。另外，本发明涉及一种实现这一方法的设备。
【发明背景】
用某种可压印材料(譬如塑料)制造的这种类型的信息载体，特别是信用卡，在制造时以各种方法进行机加工，由此，通过压印，特别是通过冲压该信息载体材料来在不同的行中产生数字、字母等形式的字符。譬如说，可以生成具有某种较大字号数字的一行来代表该持卡人的识别号码。再譬如说，这一号码序列对信用卡而言为16位，这就意味着该序列包括16个数字形式的字符。
与该号码序列平行并有一间隔的另一行内，信用卡上通常还有一排规定该卡有效期的日期信息。在该信用卡另外一个平行相隔的行中是字母形式的字符，表示该信用卡持卡人的姓名。这些数字和/或字母等形式地单独字符以某种已知的方法(即单独的逐个字符的方法)压印到该信息载体材料上。采用的是一个上方的基本字模托架，它可以绕固定该信息载体的站内的一根垂直轴旋转，所以，通过旋转这个字模托架可以将这个字模托架中各个选定的字模递送到位。在这个字模托架下方，放置一个相应安排的字模托架。在这相应的、面对印刷品的两个字模托架上找到各个字模，并在外围方向的边缘将它们接连组合到一起。为了压印每个单独字符，可借助一个双轴定位设备将该信息载体送到压印(stamping)位置，随后借助一个位于每个部件托架上的冲头用该上方字模托架上的字模(type)将该字符压印到该信息载体。这样一种逐个字符接连压印的方法很费钱并很耗时，譬如说，每小时只能压印240张卡。
【发明内容】
本发明致力于解决如下问题，即改进上述类型的方法使其能够更快地压印该信息载体，并借此获得更高的速度，从而获得更高的产量。
该问题可用本发明解决，方法是，在一次单独压印过程内同时压印至少一行内的多个字符，从而获得某种明显提高的机加工速度、并使产量显著增加。实践表明，使用本发明的方法，该压印过程速度提高20倍以上，举例来说，卡的产量可达每小时6000至8000张。
之所以能够在一次单独压印过程中同时压印一行中的多个字符，就是因为各个单独字模或者载有相关凹进字模的字型托架可以相对平行于该信息载体平面的轴旋转调整和移动，从而使得一行字模、多个字模或相关的凹进字模能沿一行被放置在彼此相连的现成位置上。固定好该信息载体并加压，一行中的多个字符就能够同时被压印。
本发明还涉及一个实现上述方法的设备。
符合本发明的方法和设备非常简单。它能够以一个很高的速度在单位时间内压印大量信息载体，特别是卡。可以预期，该设备能够被用作一个独立单元以及用作一个在线实施例，而且就这点而言，它可以被集成到信息载体的专用机加工过程，特别是卡和个人化过程。
而且，既然符合本发明的过程和设备适合压印由可压印材料(譬如塑料)制作的卡，所有也可以预期，还可以用这种方法来机加工其他信息载体，特别是文件和其他可压印材料。
【附图说明】
图1是一幅符合第一实施例的、用于压印信息载体的设备之一部分的示意平面图，该实施例在一台旋转循环装置上实现；
图2是一幅沿图1中II-II线的示意剖面图，包括符合该第一实施例的设备的一个局部侧视图；
图3是一幅符合第二实施例的、用于压印信息载体的设备之一部分的示意平面图，该实施例在一台直线循环装置上实现；
图4是图3压印站的一幅放大的局部剖面侧视图；
图5是该压印站在图4箭头V方向的一幅示意侧视图。
具体实施例
在图1和图2中只示意地表示了一个设备10中对解释符合本发明的压印信息载体11的发明方法以及解释设备10所必要的部件。在图1和图2中显示了一台旋转循环装置6，它有一个可借助一个公共驱动设备以循环方式沿箭头6绕某根垂直轴被旋转驱动的旋转附属装置8。该旋转附属装置载有完全一样的、最好按等分圆周角距离排列的固定设备9，图中个别卡片形状信息载体12、13、14和15的每个固定设备9只是示意性的。对旋转附属装置8，还在其他固定设备9中固定了图1中不可见的相应卡片形状的信息载体。可以处理这种特别的卡片形状的信息载体，譬如信用卡、身份卡、用户卡、银行卡和其他类型卡片，其中大部分都用塑料制造。不过，除了卡片以外，可以预期其他文件也可以被用作信息载体11至15。
符合图1和图2所示实施例的旋转循环装置6总共有11个压印信息载体11至15的设备10，所以这11个独立的设备10沿旋转附属装置8固定排列，彼此按相同的圆周角距离放置。每个设备10构成一个压印站16，图2只显示了其中的一个压印站16，所有压印站都可据此按类似方法构造。所以这里只要说明一个与压印站16有关的独立单元即可。
每个固定设备9构成一个类似于一个夹子的夹紧设备，通过一个压力弹簧17它被自动固定在夹紧位置，在这一位置上借助该夹紧设备牢固地固定了一个信息载体，譬如信息载体12至15。在图1中仅用一个箭头表示的供应点18与输出点19的区域内，有一个不动的操作设备20、21，图中只示意性地标明为一个压力操作的工作缸。随着旋转设备的运行，操作设备20、21将一个固定设备9送进操作设备20、21的区域，并通过一个来自下方的提升操作打开固定设备9，从而使得在接近供应点18处可以从该固定设备中拿起一张信息载体12，并在接近输出点19处，固定设备9中的一张信息载体15被释放并被送走。
旋转循环装置6与供应点18通过一个示意性表示的、提供信息载体11的供应设备22相关联，它是一个没有进一步显示的公共给料机的一部分。在输出点19有一个输出信息载体15及其后载体的公共输出设备，它没有被进一步显示。每个构成一个压印站16的设备10具有一个下方的第一压具23和与之相对的位于第一压具23上方的第二压具24，两者之间有一个列25。压具23、24在一个支架26内固定得使压具23、24在它们的起始位置彼此相隔一个距离被固定，它们之间有一个列25，并且在旋转附属装置8沿箭头7方向作旋转运行时压具23、24也被固定，从而使得固定在该固定设备中的一张信息载体13可以被移动进入该列。此后，两个压具23、24通过垂直方向的相对运动(见图2)经动力操作(power-operated)彼此靠近，借此压印压具23、24在一次单独压印过程中将一行的多个字符或所有字符同时压印到固定在压具23、24之间的信息载体13。在这次压印过程之后，两个压印压具23、24再次如图2在垂直方向彼此分开，在释放了上次固定的信息载体13后返回它们的起始位置，信息载体13随着旋转附属装置8此后进一步的运行又被沿箭头方向输送到下一个接连的、具有某种相似的压印站16形式的设备10。
为了压印压具23、24能够彼此靠近与离开，两个压印压具23、24按可被移动的方式安装在支架26之内。在压印压具23的一个部件27或压印压具24的一个部件28上，连接了一个相关的驱动设备29或30，各个压印压具23、24可以借助它们在该压印位置与该起始位置之间运动，而部件27和28则是相关压印压具的各自固定部件，且可以随该压具移动。驱动设备29、30结构完全相同；各具有一个自己的压力操作工作缸31和一个按直角杠杆或弯肘杠杆原理构造的、受工作缸31操作的杠杆装置32。在图2中，工作缸31处于与压印压具23、24的起始位置相应的位置。为使压印压具23、24移动到它们的压印位置，工作缸31的活塞杆33伸出并首先将杠杆装置32的两个杠杆34、35压到基本垂直的位置，此时杠杆34、35沿一条垂直线彼此对齐。这一位置相应于压印压具23、24的压印位置。随着活塞杆33的进一步外伸，杠杆34、35再次运动到彼此成一个角度的位置，从而近似处于图2所示位置的镜像位置。在这一位置，各工作缸31与杠杆34、35维持不动，直到下一次机加工时间和压印过程，活塞杆33又运动回到图2所示的位置。工作缸31的一个工作行程对应于压印压具23、24从该起始位置到达它们的压印位置、并再次到达它们的起始位置的一次运动。通过这种运动进程，提供了一个从该压印位置到该起始位置、然后返回的转移过程，以便使得压印压具23、24以尽可能最平稳的加速度与减速度运动，从而能避免或至少降低压印压具23、24的振动和振动负荷。
单个压印站16的每个压印压具23、24在第一实施例中被构造成一种已知的、完全自动且可调整的编号装置36、37。EP 0 718 112 A1描述并公布了这类完全自动可调整的编号装置，为了避免对该特定结构作不必要的重复，可以参考这份专利说明书。为了采用信息载体11至15压印字符，各个编号装置36、37在这里已被修改，以便使得沿纵向中间轴38彼此相邻排列的单个编号轮起第一压印压具23的字模轮39的作用，它本身与适合压印的凸出字模一起装在圆周齿上。类似地，构成压印压具24的第二编号装置37的结构则使它的沿中间轴41同轴排列的编号轮起字模轮42的作用，它本身在其齿顶带有凹进字模43。纵向中间轴38与41彼此平行，并在同一个垂直平面之内。
第一压印压具23的结构是，相同类型的多个相邻排列的、分别在它们的齿尖带有凸出字模40的字模轮39以某种同轴排列方式被组合到这个第一压印压具23内，所以这个压印压具23就像这个编号装置36一样是可调整、完全自动的，而且它具有一个独立的、带有一个驱动电动机及相关传动齿轮的驱动设备44，对此图1中仅仅作了示意说明。类似地，图1中在其附近可以看到11个压印站16之一的上方压印压具24由编号装置37构成，它的结构可以使多个、完全相同的同轴字模轮42沿纵向中间轴41彼此靠近排列，并按鼓状方式组合，所以这些字模轮42在它们的齿顶带有各自的凹进字模43，而且，这个编号装置37是全自动可调整的，并且具有一个带有驱动电机(未画)及相关传动齿轮的独立驱动单元45。在图1的平面图中，只可以看见压印站16的上方压印压具24，它的按鼓状结构排列的独立字模轮42在它的齿顶具有凹进字模43。采用这种排列，字符在该压印过程中从下向上压印到信息载体13的材料上。除了这种排列，压印压具23、24也可以互换，使得字符被从上向下压印。
各压印站16的每个压印压具23、24都具有12个以上的字模轮39、42，譬如24个字模轮或者可以多达27个字模轮，这是下面将要说明的实施例的情形。字模轮39与42中每一个都有沿其圆周分布的独立的，举例说，16个不同的字模。由于每个压印压具23、24是某种已知类型的全自动可调整编号装置36或37，因而这种压印压具23、24的每个字模轮39或42的每个压印压具23、24也是全自动可调整的，所以在旋转附属装置8上的信息载体11至15沿箭头7方向循环传输时会出现各压印站16的压印装置23、24的调整。
在图1和图2的第一实施例中，在具有独立固定设备9以及信息载体11至15的旋转附属装置8沿其运动的循环通道上，一个接一个地排列了11个完全相同的压印站16。应当理解，换一种方法，这些单独压印站16也可以一个接一个地直线排列，从而该装置就构成一个直线循环装置，其中各个信息载体11至15沿着按直线一个接一个排列的压印站16运动以便被压印。应当理解，在信息载体11至15的循环传输过程中，所有压印站16都要在字符将被压印到各个信息载体11至15的同时进行调整。通过对构成一个压印站16的两个压印装置23、24进行调整，各个对面放置的字模轮39、42被调整到相同的字模，从而使得第一压印装置23的一个凸出字模40和另一个压印压具24的一个具有同样形式的凹进字模43互相对面放置，从而使得该压印过程一旦被启动，信息载体11至15的材料(譬如塑料)就会相应变形，从而压印出相应的字符。
作为一个示例，图1中用虚线表示可以有一个固定的上表面处理站46与第11个压印站16相连，在该处理站内可以对要在其上实现该压印过程的信息载体14的上表面进行处理，譬如着色或覆盖一层薄膜等等。
应当理解，除了上述形式外，至少还可以有一个额外的压印站16，譬如一个芯片编码站和/或磁体编码站和/或一个喷墨或激光打印站和/或一个摄像机检查站等等，它们可以放在单个信息载体11至15传输路径的适当位置上。这是旋转循环装置6以及该压印站直线排列(譬如某种直线循环装置)的情况。
其单个设备10具有压印站16形式的旋转循环装置6可以实现下述过程。每个具有压印站16形式的设备10可以用来压印卡片形状的信息载体11至15，譬如压印由某种可压印材料制造的信用卡、身份卡、用户卡、银行卡等等，或者压印其他类型的可压印材料。
所以，借助一侧的字模轮39与另一侧的字模轮42，数字、字母等形式的相应字符就被压印到各个信息载体11至15的材料上。字模轮39具有凸出字模40，另一个字模轮42具有相应的凹进字模43。特别是，这些字符要被压印到这一材料，所以在该压印过程中，各个信息载体11至15要固定在这两组字模轮39与42之间。对第一压印装置23，各字模轮39被组合成一个鼓形，第二压印装置24有另一些字模轮42，所以在对信息载体11至15的一次单独压印过程中，一行内与纵向中间轴38及41平行的多个字符就被同时压印。这样，就可能在一次单独压印过程中压印一行的全部字符。如果不可能或不希望这样，一行的所有字符可以在一个连续压印过程中一个接一个地压印。譬如，采用图1和图2的圆形循环装置6，在供应电点18之后的第一个压印站16，在一次第一压印过程中可以压印一行的部分字符，譬如这一行的每第二个字符，然后，信息载体12沿箭头7的方向被传输到下一个接连的压印站16，在这里再压印同一行字符中的另一部分，譬如说其余的部分。这样，在两个接连的压印站16中进行两次接连操作就可以在信息载体12上压印一个整行。如果一行中的字符没有全部压印到信息载体12上，那么可以在下一个随后的压印站16压印，而且还可以到再下一个随后的压印站16压印，等等。
如果一台圆形循环装置6只有两个接连的能压印单行字符的压印站16，那么在第一个压印站16中可以只压印一行字符的一部分，下一步在下一个压印站16中可以压印该行字符的其余部分。如果两个压印站不能达到这一结果，那么每个压印站也可以被用来在同一个信息载体12上进行一个两步或多步压印过程。举例来说，在一次压印过程中可以压印一行中的一部分字符，譬如每第二个字符。因此，在压印站16的带有字模轮39、42形式的字模托架一侧与信息载体12这另一侧之间，要沿这行的方向相对填充已压印字符之间的空隙，使得同一行字符的另一部分，譬如剩余的部分，可以在同一压印站16压印。然后相对于固定的压印站16在平行于纵向中间轴38、41的方向上放置要进行压印的信息载体12。它的优点是只需要最小数量的压印站，但缺点是必须相对于压印站16来回放置信息载体12。
使用所述类型的一个单独压印站16，在信息载体12上压印一行字符后可以压印第二行和其他行的更多字符。要压印第二行及其他行的字符，在一侧的压印装置23、24以及另一侧的信息载体12之间要在横截，特别是垂直于该行走向(即垂直于纵向中间轴38、41)的方向上以各自的行距进行一次相对的填充，以便使得在同一个压印站16内可以压印第二行以及其他行的字符。
利用符合图1和图2的旋转循环装置6可以将相容的压印站16连接起来，以便在随后的各压印站16内，在一个已提供的信息载体12上一个接一个地压印不同字符，甚至一行的字符、下一行以及其后各行的字符，从而使得信息载体12经过全部11个压印站16处理后，所有字符可以在接连的压印过程中被压印到信息载体12上。因此，可以提供与压印站数量相同的信息载体12。与图1和图2对应的这一个结构的优点是速度最高，且单位时间内被压印信息载体12的输出量更大。举例说，本发明可以每小时压印6000至10000张具有希望字符的信息载体。
在图3至图5所示的第二实施例中，用相同的数码代表具有压印站16形式的单独设备10中与第一实施例相对应的部件。为避免重复，可参看第一实施例的说明。
在该第二实施例中，单独压印站16不沿一条曲线排列，而是按一个确定的彼此均匀的距离直线排列，所以举例来说，这可以是一个没有进一步显示的直线循环装置56的一部分。单独信息载体12至15被直线向前推动，并从一个压印站16循环移动到另一个接连的压印站16，所以这里单独信息载体12至15也要借助各个固定设备(未画)来牢固地固定，以便在信息载体12至15被引导通过每个压印站16的各压印压具23、24之间的列25时，或者在该列25中的压印过程被停止时，它们不会被移位。而且，尽管在图3中只显示了4个接连的压印站16，但正像第一实施例一样，也可以提供更多或更少的压印站。在每个压印站16的每个压印装置23、24中，压印信息载体12至15的操作方式类似于前述的第一实施例。
然而与第一实施例不同的是，第二实施例中一个压印站的每个压印装置都以可驱动的方式与一种已知的、全自动可调整编号装置36、37相连，它们的鼓轴66、67与各自的纵向中间轴36、37平行。而且如EP0718112A1所述，各个编号装置36、37是相协调的，细节可以参考该专利以免重复。在图4和图5中画出了编号装置36的鼓轴66上的编号轮69，以及具有齿70且放置在两个编号轮69之间的闭锁盘71。每个闭锁盘71与一个棘爪或掣爪72相关联，其中一个掣爪如图5虚线所示。每个编号轮69与一个固定的探测和检测设备73相连，图5作了示意性显示。探测设备73有4个沿编号轮69外边缘彼此间隔排列的霍尔(Hall)传感器74，它们具有与每个编号轮69上的单个永久磁体不同的极性，图中没有画出该磁铁。
图4和图5中另一个上方编号装置37也以相同方式构造，同样，图中画出了它的独立编号轮77沿鼓轴67同轴排列。这两个编号装置36、37已被修改，以便编号轮69、77具有各自的带有相应驱动齿75、78的传动齿轮。压印压具23的字模轮39以及第二压印压具24的字模轮42构造得与传动齿轮49、52互相适应，它们与各个相关编号装置36、37的编号轮69、77的驱动齿75、78啮合，在这一位置上起驱动器作用，所以构成第一压印压具字模轮39的传动齿轮49在齿顶带有凸出字模40。构成第二压印压具24的字模轮42的传动齿轮52在齿顶带有凹进字模43。与图4和图5相应，第一压印压具23的字模轮39在轴50上彼此靠近固定且可以转动，图中没有进一步显示它们固定到一起的方法。用相应的方法，第二压印压具24的字模轮42同轴固定，彼此靠近固定在轴52上且可以转动，图中没有进一步显示它们固定到一起的方法。纵向中间轴38、41分别平行于编号装置36、37的鼓轴66、67。
图4和图5中所述的压印站16的形式具有的优点是，压印装置23、24的字模轮可以做得非常窄，所以能够提供更多的字模轮39和42。举例来说，每个压印装置23、24可有多达27个相邻固定的字模轮39、42，它们分别在圆周上带有16个字模。符合该第二实施例的形式的另一个优点是，各个轴50、51具有一个较大的直径，所以能够承受一个较大的力。这一形式的压印装置23、24能够在一次压印过程中将紧密排列的字符压印到一张信息载体12上，譬如，在一次压印过程中压印一行的所有字符。在允许压印一行的所有字符，或者需要更多压印过程来压印其他平行行中字符的其他情况下，由于如图3所示，多个完全相同的压印站16按直线等距排列，所以要压印的单个信息载体12以及其他物体要被传送通过这些单独的压印站。
可以理解，上面描述的每个部件，或者两个或多个部件，还可以在不同于上述类型的其他结构类型中获得有益的应用。
尽管本发明在这里已经被演示和描述成一种压印信息载体的方法，但它并不想只限于所示的细节，因为可以进行各种修改和结构变化而丝毫不偏离本发明的精神。
不需要进一步分析，前述内容已如此充分地揭示了本发明的要旨，以至于其他人可以很容易地应用现有知识对其改造使其适应各种应用而不遗漏那些从现有技术观点来看充分构成本发明一般和特定方面基本特征的特色。
在所附权利要求中提出了作为新发明而要求应得权利并希望受专利证书保护的内容。