CN1153682C - 护照生产系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种护照生产系统，该系统被设计成使具有护照指定持有人的个人信息的护照个人化。护照生产系统具有模块化结构，藉此用不同的处理模块方便地组装和重新配置特殊护照生产系统的应用。此外，模块允许在工作位置处重新配置系统，通过应用需要的变化来指示模块的增加或去除。在一个实施例中，系统包括一翻页模块(14)和一用于完成个人化操作的个人化模块(16)，例如激光个人化或在护照上打印。也可使用本发明的系统和方法使除护照以外的文件个人化。

Description

护照生产系统和方法
本申请以咨询卡有限公司(一家美国国有公司)的名义作为PCT国际专利申请提交，除美国外的所有国家都已选定。
技术领域
本发明涉及用于自动生产安全识别文件的系统和方法。更具体地说，本发明涉及用于使护照和其它安全文件(例如身份证)自动个人化以及打印和/或使其它多页装订文件个人化的系统和方法。
背景技术
使护照个人化具有在使其它类型的文件个人化时没有碰到过的独特挑战。护照是安全文件，并通常以某种方式生产以防止伪造和复制。国际标准(国际民航组织9303-1和ISO/IEC 7501-1)限定了护照的某些属性，并且为护照的设计提供了建议。然而，每个国家对于护照中包括的信息、图像、数据等以及该信息所处护照的特定页都具有不同的要求。
能够在较快时间内使护照自动个人化并且极少或不需要操作者的干涉和控制是有利的。这将加快生产时间、减少操作者的失误、提高安全性以及降低生产成本。任何该种系统必须考虑护照的独特性质，例如预先存在的串行化或印刷信息、安全特征、不同页的信息安置以及护照中存在的不同页码。
使护照个人化的机器是已知的。这些原先的机器已经包括激光雕刻能力，但不包括翻页(即翻动页面)能力。在这些机器中，用手将护照逐个提交给机器，由操作者将护照打开到适当页面以便激光雕刻该页。这些机器限制了生产能力，由于操作者的相互作用而产生安全性问题并且使错误率增加，致使不足以安全、大量地生产护照。另外，由于操作者的相互作用，护照安全性问题的存在会使错误率增加。
因此，需要一利完全自动地使护照个人化的系统和方法，藉此使操作具有最少或没有操作者的干涉和控制，以及可使护照的生产率明显提高。
发明内容
本发明提供一种系统，该系统被设计成使身份证件个人化，例如护照和其它多页装订文件。对于护照生产来说，系统使每本具有护照指定持有人的所需信息的护照个人化。本发明还提供了一种生产诸如护照的身份文件的方法。用于护照生产的所需信息包括有关护照持有人的个人传记数据、涉及护照持有人的家庭成员的信息、紧急信息、文件持有人的鉴定信息、文件鉴定特征、有效周期、就业状况等。系统还可以收集包括在护照上的信息，例如序号信息或用于对准个人化信息的预先打印的定位标记。该信息的检测或缺乏可提供进一步的安全性。
系统消除了操作者完成多个先前机器需要的护照个人化步骤的需要，例如读取数字、打开到某页、使护照对准打印机等。然而，需要操作者干涉从输入模块和输出模块装载和卸载护照，并且清理它们发生的阻塞。
系统最好具有模块化结构，藉此用不同的处理模块方便地组装和重新配置特殊生产系统的应用。可以在构造成系统之前建立和测试模块。事实上，可以在组装成系统之前建立、测试、包装并运送到工作位置。此外，模块允许在工作位置处重新配置系统，通过应用需要的变化来指示模块的增加或去除。
在一个实施例中，提供了一种用于使多页装订文件个人化的系统。系统包括一翻页机构，它被构造成接收处于打开或合拢状态的装订文件。翻页机构包括一用于翻动文件页面的装置。系统还包括一个人化机构，它设置在翻页机构的下游或上游并且可以完成文件页面上的个人化操作。
在本发明的一个较佳实施例中，翻页机构和个人化机构被构造成单独的模块。个人化模块可以是一激光个人化模块或一打印机模块。打印机模块可以包括一集成建立在其中的翻页机构。也可以在系统中使用辅助模块，以便完成辅助的功能。例如，系统中可以包括一第二翻页模块、一个或多个辅助激光个人化模块和/或打印机模块。每个个人化机构的上游最好是一翻页机构，例如建立在特定个人化模块或单独翻页模块中的翻页装置，以便翻到需要下一个人化操作的适当页面。
在本发明的又一实施例中，提供了一种使多页装订文件个人化的方法。方法包括将处于打开或合拢状态的装订文件输入翻页机构、使用翻页机构翻到预先选定的页面、将文件输入个人化机构以及在预先选定的页面上完成个人化操作。
为了更好的理解本发明及其使用所获得的优点和目的，必须参照形成其另一部分的附图以及所附的说明，其中叙述了本发明的一个较佳实施例。
附图说明
图1是本发明的护照生产系统的示意图；
图2是另一护照生产系统的示意图；
图3是护照生产方法的步骤的流程图；
图4是本发明的模块化护照生产系统的立体图；
图5是输入送卡箱机构的立体图；
图5A示出了使拣选的护照进入运送辊；
图5B示出了下压护照的加载弹簧；
图6是使用在翻页模块中的运送和支承机构的立体图；
图7是使用在翻页模块中的运送和支承机构的俯视图；
图8是翻页模块中的页面翻动机构的端视图；
图9是沿图8中的线9-9的方向看到的页面翻动装置的示意图；
图10是激光个人化模块中的激光个人化装置的一部分的立体图；
图10A是在激光个人化期间保持护照就位的弹簧的俯视立体图；
图11是激光系统的俯视图；
图12是激光系统的侧剖视图；
图13是用于激光模块的激光系统中使用的两激光器的激光路径的示意图；
图14是用于两激光器的激光脉冲；
图15示出了印刷模块中的工艺流程；
图16A-D示出了护照进入、垂直上升、翻页以及在打印机模块中打开；
图17示出了设计成能适应护照翻开后两半厚度不同的辊系统；
图18示出了图17的辊系统之后的原理；
图19A和19B示出了适合不同护照厚度的辊系统；
图20示出了打印后的护照的垂直下落和部分关闭；
图21是输出接卡箱机构的立体图；
图21A是输出接卡箱机构中的门的俯视图；
图22示出了用于系统的控制策略；
图23示出了用于系统的硬件布置。
具体实施方式
图1示出了本发明的护照生产系统10的一个较佳实施例。系统10包括一输入送卡箱模块12、一翻页模块14、一激光个人化模块16、一第二翻页模块18、一打印机模块20和一输出接卡箱模块22。尽管如果期望的话，翻页模块14和18可以是不同的，但它们最好具有相同的设计。如图2所示，翻页模块18和打印机模块20最好结合成单个模块24，该模块可以完成翻页模块18和打印机模块20的功能。
系统的模块化性质允许使用除上述模块以外的其它处理模块。例如，除激光个人化模块16以外还可随意使用一图像穿孔模块，该模块用于将孔放在护照的一页或多页中。另外，可以提供图1中以虚线表示的一集成电路片模块13，该模块用于为安装在护照页面上的接触型或非接触型集成电路片编程。模块13最好是系统10中的第一模块之一，以便在最初确定集成电路片是否起作用。如果确定芯片不起作用，就无需完成其它有关护照的个人化过程，护照可以通过系统到达护照丢弃位置。与其使用一单独模块，倒不如将集成电路片的编程装置组合成其它模块之一，例如翻页模块14或激光个人化模块16。
其它模块可以包括一用于为护照的一页或多页上的磁条编码的编码模块和/或一用于在一张或多张护照页面上完成凸印操作的凸印模块。还可以提供一可视模块，该模块设有一用于显示一张或多张个人化护照的页面图像的照相机系统。通过可视模块来显示图像可以检查每张页面上的个人化的质量和精度，以及起到用于实现护照页面和相应的个人化模块的对准的对准系统的部分作用。共同待批的美国专利申请No.09/362,197中揭示了类似的可视系统。
此外，可以用本文所述的任何模块中的一个或多个模块(例如，两个输入送卡箱模块、三个激光个人化模块等)来构造系统10，并且可以用物理方式按任意次序排列所述模块。然而，对于每个与先前模块不同的、在护照页面上实现个人化功能的模块来说，最好有一翻页模块(否则必须将翻页能力组合于所述模块)与每个用于翻到正确页面的模块相关。
将输入送卡箱模块12设计成在其中保持多本等待被个人化的护照。将护照保持在模块12的合拢状态中，并且使护照的脊部的朝向向上或向下。在较佳设置中，脊部的朝向向下。此外，最好将护照定向成每本护照的正面向前。输入送卡箱模块12可以拣选用于运送到下一个模块的单本护照。
翻页模块14从输入送卡箱模块12(或其它类型的模块)接收未打开的护照，并且将护照页面翻到适当的页面。在模块14中设置合适的系统，以使模块14知道该翻到哪一页。例如，可以使用一读取每页上的护照数字的光学系统来检测护照页面。模块14包括翻动护照页面的页面翻动能力，以及可使模块14确定何时到达所需页面的适当系统。翻页模块14还具有关闭一本打开的护照并且将关闭的护照运送到下一模块的能力。
一旦到达适当的页面，将护照传送到使页面个人化的激光个人化模块16。激光个人化模块16设有一可以完成激光个人化的激光系统。本文使用的激光个人化包括使用激光系统雕刻、穿孔和起泡护照的适当页面。在较佳实施例中，模块16中的激光系统是一双激光器系统，该系统可使激光个人化过程的速度大约是只使用一个激光器的系统的两倍。
在完成激光个人化之后，将打开或关闭的护照传送到下一模块，例如翻页模块18/打印机模块20(或结合翻页器和打印机的模块24)。将护照翻到发生打印的页面，然后使打印机完成打印操作。如果打印不是必需的，可将未打印的护照传送通过模块。
在打印之后，如果没有进一步的个人化操作是必需的，可以关闭已被个人化的护照并将其传送到输出接卡箱模块22，该护照与其它先前已被个人化的护照堆叠在一起。或者，如果确定护照已被不正确地个人化、具有损坏的集成电路片或者在个人化过程或护照材料中检测到又一缺陷，则模块22可将护照引导到丢弃位置。
图3示出了本发明的护照生产方法的示范性步骤。在输入送卡箱模块装载将要个人化的护照并且用涉及将要完成在护照上的个人化操作的必要信息来建立系统控制器之后，以步骤30从输入送卡箱模块中的堆叠的护照正面中拣选一本护照。将护照传送到翻页模块14，并且以步骤32将护照翻到适当的页面。一旦将护照翻到正确的页面，将护照传送到激光个人化模块，在该处使适当的页面被激光个人化34。在激光个人化之后，将护照传送到下一模块。如果打印是必需的话，将护照翻到适当的页面并进行打印36。在打印之后(如果打印不是必需的话，在激光个人化之后)，关闭护照，然后将护照传送到输出接卡箱模块，该护照与其它已被个人化的护照收集在一起38。
本文可互换使用的术语“护照”和“书本”指的是设有封面和多张内页面的护照。在一本典型护照中，封面通常由厚纸材料制成，而内页面由较薄的纸材料制成。因而，如同本文所使用的那样，术语“页面”包括封面和内页面。
另外，一页构造已知的聚碳酸酯页面适合固定在两封面之一的内表面上。尽管穿孔形式的激光个人化也可以发生在内纸页面上，但包括雕刻、穿孔和起泡的激光个人化主要发生在聚碳酸酯页面上。打印发生在内纸页面上，而不发生在通常不接受打印的聚碳酸酯页面上。页面的数量和护照的合成厚度随国家变化，系统10被设计成具有适合每个国家使用的不同护照厚度。
                            机械构造
现在请参见图4-21，现在将叙述护照生产系统10的一个实现或实施例的机械构造。图4示出了包括输入送卡箱模块12、翻页模块14、激光个人化模块16、结合翻页器和打印机的模块24和输出接卡箱模块22的系统10。如先前所述，模块24可以由单独的翻页模块18和单独的打印机模块20构成。系统10还包括一控制系统10运行的系统控制器40、一用于显示系统信息的CRT显示器42以及一用于键入控制输入的键盘44。键盘44可提供生物统计的鉴定能力，因而只有被授权的人员才可以运行系统10。设有一保持激光器支持设备(例如激光器电源)的辅助橱柜45，用于运行激光个人化模块16。可以在橱柜45上设置一辅助CRT显示器和输入装置(图中未示出)，用于实施本文后面将叙述的照相机对准系统。系统10中的每个模块可设置全球定位(GPS)机构，以阻止模块的偷窃行为。如果模块被移动到过于远离预定位置之处，GPS机构将使其相应模块失效并防止其运行。
请参见图5，所示的输入送卡箱模块12包括一用于保持多本护照52的护照容器50。容器50包括一具有侧轨构件66的底部支承板54、一第一侧壁56和一第二侧壁58。底部支承板54固定在支承台60上，该支承台固定在模块12中。杆62沿支承板54的长度、平行于侧壁56地延伸，并且将推板64可滑动地支承在杆62上，以便沿其滑动。将支承轴承63安装在推板64的下端，并且沿底部支承板54的顶面滚动，以便当其靠在护照52上时旋转支承推板64。推板64可以沿轴线A的方向移动。最好通过一适当的加压机构(例如弹簧)向护照52加压推板64，以便向释放位置不断地推动护照52。在较佳实施例中，一保持板68固定在侧壁56的顶部，以使板68紧密设置在护照52的顶边附近，以便防止护照向上滑离底部支承板54。
在较佳实施例中，活动地安装侧壁56并使其向护照52加压，因而在装载另外的护照52a期间，随着另外的护照52a向下移动到容器50上，侧壁56移离护照52，如图5B所示。可以将侧壁56和板68安装成在装载护照时侧向滑动，以代替活动安装。
一拣选器机构70设置在容器50的前端附近，用于拣选护照52之一。拣选器机构70包括一可沿图5中的箭头方向致动的拣选器72。如图5A所示，将拣选器72设计成配合并且向止动杆74的端部驱动最前面的护照52，使该护照通过端部并进入传送辊76，用于传送到下一模块。从图5中可以明显地看出，容器50与台子60的中心线B设置成一夹角α。因此，护照52在其被拣选器72拣选时的运动与传送方向C(见图5A)设置成一夹角。在将护照52的前缘驱入辊76的压轧部时，护照的后端沿图5A中看到的逆时针方向摆动，藉此使护照52对准(如图5A中的虚线所示)传送方向C。
在容器最初将护照52放置在传送路径C之外时，设置成一夹角的容器50是重要的，但在拣选时，同时将护照52引导到传送辊76的压轧部。设置成一角度的容器50还可使中间传送辊75包括使护照52从输入送卡箱模块12移动到传送辊76的目的。该设置提供了一条非常靠近轴线C的传送路径，用于最可靠地移动护照52。由于护照52或拣选器机构70不会阻塞传送路径C，因此可以在输入送卡箱12的上游使用一个或多个辅助输入送卡箱12’(图1中以虚线示出)。因此，可以沿传送路径C供给来自辅助上游送卡箱的护照，而且不会妨碍送卡箱12中的护照52。
在从输入送卡箱12中选出护照52之后，通过辊76和其它适当的传送机构将护照52传送到翻页模块14。如同上面所指出的那样，位于送卡箱12内的护照52的脊部向下，以将脊部朝下的护照传送到翻页模块。
输入送卡箱模块12的又一特征是在护照52仍然处于容器50中并且在拣选发生前具有读取护照52上的条形码或其它符号的能力。将条形码读出装置67或其它符号体系识别装置设置在护照路径的附近，以使读出装置67可以读出位于上导向器附近的一部分护照上的条形码。还可以在已经从容器50中选出护照52之后读出该护照上的条形码，或者读出从上游模块收到，并且处在传送通过输入送卡箱模块12的过程中的护照。
通过调整侧轨构件66之间的距离，通过调整上导向器69与台子60之间的距离以及通过调整止动杆74相对于最前面的护照52的位置，可使输入送卡箱模块12适合护照52的多种尺寸。
图6-9示出了翻页模块14的细节。翻页模块14通常包括一传送和支承机构80(图6和7)和一页面翻动机构82(图8和9)，它们共同起到将护照52打开到适当页面的作用。传送和支承机构80包括一组接纳护照52并将其供给入翻页模块14的输入辊84。一壁86设置在辊84的下游。在护照打开和页面翻动过程中，壁86提供一压在护照52上的表面。一传动带88在输入辊84附近的滑轮89的周围延伸，壁86和一滑轮90设置在壁86的相对端部处。带子88还在电动机94驱动的一传动滚轮92的周围延伸，藉此通过电动机94驱动带88。接片96从带子88中延伸，并且设置成在辊84将护照52充分驱入翻页模块14之后配合护照52的后缘。带子88和接片96从辊84接受护照52，并且将其驱入壁86之前的位置。
如图6所示，页面翻动机构82大致设置成与壁86相对。参见图8和9，页面翻动机构82包括一向壁86延伸的臂100。在壁86附近的臂100的端部，可旋转地安装一轴102。在轴102的每一端安装一偏心辊104a、104b。如图9所示，每根辊104a、104b包括一偏心部分，它们延伸远离轴102的轴线的距离大于辊104a、104b的相对部分，藉此在辊104a、104b旋转一周的过程中，使其偏心部分与护照52相配合，并且“挑选”封面或其某一内页面106。然而，由于辊104a、104b是偏心的，每根辊104a、104b的相对侧将旋转通过护照，并且在刚才“挑选”的页面移动到辊104a、104b的另一侧时，不与护照52的任何另外页面配合。以这种方式，辊104a、104b每旋转一周只能翻动一张页面。因此，在每次旋转过程中，辊104a、104b挑选护照的封面或某一内页面，以使护照页面翻动过程开始。从图8中可以清楚的看到，护照相对于壁86的定向大致垂直，通过辊104a、104b挑选其内页面或封面，并且向下移动到台子110。
页面翻动机构82还包括一施压机构108，该机构可以如图8中的箭头所指示的那样垂直地上下移动。在辊104a、104b挑选页面106之后，施压机构108将页面106(或护照封面)下压在台子110上。因而，最初使施压机构108上升，然后使辊104a、104b挑选页面106，然后下移施压机构108以迫使护照52处于打开位置。在将护照52送到下一模块之前，在恰好翻动所需数量的页面以后致动施压机构108。或者，通过将臂100移离倾斜表面112，然后下移到台子110，可使臂100和附连的辊104a、104b提供打开书本的作用，并且消除单独施压机构108的需要。图8示出了包括一倾斜表面112的臂86，护照的边缘(即与脊部相对的边缘)压在该表面上。倾斜表面112通过使辊104a、104b一次“挑选”一页更为容易，以便促进打开和页面翻动作用。
如果由于任何原因需要关闭护照52，将一杆114(如图6最佳地所示)枢转安装在台子110上，以便在图6所示的垂直位置以及与台子110平齐的水平位置之间运动。如图7中的虚线所示，通过一致动器116致动的杆114设置在台子110的下方。在页面翻动期间，杆114放置成图6所示，以将护照52夹在脊部区域中。在打开过程以及在将护照52传送入或通过翻页模块14时，杆114与台子110平齐。为了关闭护照52，将翻动机构82移离护照52，以使护照的页面可以枢转，并且通过致动器116使杆114向上枢转到其垂直位置，该致动器迫使护照52到达关闭位置。
翻页模块14可以翻动护照52中的任何页面。最好使用一结合在翻页模块中的照相机系统来读取设置在每一页上的记号，例如护照号码。可以将护照号码冲压或印刷在每一页上。最好将护照号码用作通过系统获取个人数据的关键，可通过以后使用在激光个人化过程中的系统来适当地储存该护照号码。只要记号提供特定页的指示，可以通过照相机系统来读取除护照号码以外的记号，以使在该记号被读取时系统可以知道哪一页被打开。由于每个应用可能具有独特的护照需要，因此能够确定页码和翻到任何一页的能力是重要的。例如，某一应用需要护照52的第3页提供激光雕刻图像，而第二应用需要在不同页面上提供激光雕刻图像。因此，翻页模块14必须可以翻到适当页面。
一旦已经将护照52打开到适当页面，再次驱动带子88，以将目前打开的护照52驱出翻页模块14，并且到达用于激光个人化页面的激光个人化模块16。将翻页模块14设计成可使打开的护照退出，并且不妨碍其通过。另外，可以将护照传送通过处于打开或合拢状态的翻页模块14，并且不翻动其任何页面。
图10示出了使用在激光个人化模块16中的激光个人化机构17的一部分。激光个人化机构17包括一用于支承打开的护照52的水平部分的支承台120、输入辊122以及与翻页模块14的运送和支承机构80中使用的带子88和接片96类似的带子124和接片126。输入辊122用于将打开的护照52驱入激光个人化模块16，带子124和接片126的作用是将护照52定位在图10中的虚线所示的台子120的中心。与接片96一样，接片126配合护照52的后缘，以将其推入就位。通过安装在台子120上的电动机128驱动带子124。从台子120处向上延伸的壁130用于支承打开的护照52的垂直部分。
图10A示出了在激光个人化期间用于保持护照52就位的系统。壁130包括一凸缘200，该凸缘在其顶部附近。一对片簧元件202a、202b安装在凸缘200上，每个片簧元件的一端都与凸缘200的顶部相连，其相对的自由端卷曲在凸缘200的端部周围，并且在凸缘200的下方延伸。将弹簧元件202a、202b设计成配合打开的护照52的垂直部分的顶部边缘，并且在个人化期间保持护照52下靠在台子120上。导线形式的弹簧元件204具有适当固定在弹簧元件202a、202b(或凸缘200)上的相对两端206、208和中心施压部分210。构造和定位弹簧元件204，以使施压部分210将打开的护照的垂直部分后推抵靠在壁130上。又一弹簧元件212包括一固定在台子120上的端部214和一自由端区域216，该区域被构造和定位成将打开的护照52的垂直部分的底部区域后推抵靠在壁130上，并且保持护照52下压在台子120上。
因而弹簧元件202a、202b、204和212在激光个人化期间保持护照52就位，藉此改进个人化过程。将台子120和壁130的入口端附近的弹簧元件204、212设计成在将打开的护照驱入模块16时，使打开的护照的垂直部分在弹簧元件204、212的后面滑动。此外，一旦完成激光个人化，弹簧元件204、212可方便地使带子124上的接片126驱动来自模块的护照。如图10A进一步所示，当打开的护照被驱入模块16时，在突出220下方滑动的护照的水平部分的边缘218设置在台子120上。突出220防止护照的边缘218向上凸起。
将一激光系统132适当地安装在台子120的附近，以使激光脉冲向壁130投射，并藉此支承护照52的垂直部分，以便完成激光个人化。图11和12示出了激光系统132的细节。在较佳实施例中，激光系统132使用一对在激光个人化过程中互相异相运行的激光器134、136。使用两个异相运行的激光器134、136可使激光个人化过程的速度大约是使用单个激光器的两倍。
除了激光器134、136以外，激光系统132包括一用于合成来自两个激光器134、136的激光束的棱镜138、一用于增加激光束直径的光束扩展器140、一用于反射激光束的镜子142、一对可以按位置偏转的镜子144以及透镜146。如图所示，激光器134、136并排设置，因此提供一辅助偏转镜148以使来自激光器134的脉冲偏转入光程137，如图13所示。
棱镜138的涂层可使来自激光器134的激光束偏转并且沿光束扩展器140的方向发射，同时使来自激光器136的激光束直接通过棱镜138并且到达光束扩展器140。图14示出了来自激光器134、136的激光束输出脉冲P1和P2的相位关系。
将偏转镜144定位成可在护照页面上的任何位置进行激光个人化是相当重要的。在某些应用中，激光雕刻图像需要相对于护照52的聚碳酸酯页面上的预印刷信息相距限定的距离。在这点上，使用定位过程来定位具有预印刷范围的激光系统。定位过程采用一照相机系统来观察护照页面并识别预印刷范围相对于激光系统的位置。然后适当地调整激光器的输出位置，以便定位期望的预印刷范围。激光个人化模块16采用一校正系统以消除来自诸如镜子和透镜的光学构件的图像扭曲也是较佳的。在激光个人化期间，校正算法可用于调整偏转镜144的位置，以减少或消除图像扭曲。
如果激光个人化是需要完成的唯一个人化过程，可以考虑将激光个人化模块16设计成能够在完成激光个人化之后关闭护照52。最好将一类似于翻页模块14中使用的关闭机构的枢转关闭折翼222(图10中以虚线示出)结合在台子120上，以完成关闭。也可以使用其它关闭机构。当折翼222向上枢转到壁130时，随着打开的护照的水平部分被推向护照的垂直部分，从突出220的下面推出护照的边缘218。
在较佳实施例中，在完成激光个人化之后，电动机128驱动带子124，以使接片126配合护照的后缘，藉此时护照52移出激光个人化模块16，并且移入下一模块，在较佳实施例中，下一模块是翻页器/打印模块24或翻页模块18(如果使用单独的翻页模块)。将台子120设计成可使护照52无障碍地移动。
现在将结合图15-20叙述翻页器/打印模块24。如上所述，模块24结合了单独的翻页和打印模块18、20的功能。尽管所述的较佳实施例与模块24有关，但认识到可以使用单独的翻页和打印模块18、20来代替结合的翻页器/打印机模块24。
将翻页器/打印模块24设计成：接收来自激光个人化模块的护照；使护照上升；将护照52的页面翻到接受打印形式的个人化的下一适当页面；将护照完全打开到大致平直的构造；完成打印；使护照下降并且使护照返回其九十度、部分打开的朝向；以及如果完成打印则释放护照，或者使护照返回到翻页器/打印机模块24中的翻页器功能，以便翻到需要打印的新页面。
现在请参见图15，部分打开的护照52借助一包括输入辊230的输入机构从上游模块(最好是激光个人化模块16)进入模块24。护照52进入到包括台子232的升高机构上。然后台子232上升，将护照带到使护照翻到适当页面、然后完全打开到平直方向的翻页和打开区域。
图16A-D示出了用于页面翻动和完全打开护照的机构。图16A示出了在台子232使护照上升之前处于部分打开构造的护照52。设置一与台子232一起上下移动的翻页机构234。翻页机构包括一向护照的水平部分延伸的臂236。一对偏心辊238可旋转地安装在臂236的端部上，设置在臂236的相对端部的电动机240驱动所述偏心辊。与翻页模块14中的辊104a、104b类似，将辊238设计成每当辊238顺时针旋转一周，挑选并将一页从护照的水平部分翻到垂直部分。
图16B示出了在台子232使其上升之后的护照52。护照保持在其部分打开的构造中，准备翻页或页面翻动。然而，现在相对于枢转安装在模块24中的固定结构上的打开杆242定位护照。将打开杆242设计成在适当时间沿图16B中的箭头方向旋转或枢转，以便配合护照的垂直部分并且完全打开护照。杆242包括与护照的脊部平行延伸的一部分，以使其可以在杆242逆时针枢转时配合护照的垂直部分。
图16C示出了翻页或页面翻动操作，其中通过电动机240旋转辊238，借此挑选护照的某一页244(图中以虚线示出)并且将页244移动到抵靠护照的垂直部分的位置。重复适当页面的旋转，直至到达需要打印的页面。一旦到达适当页面，如图16D所示，逆时针地枢转打开杆242，藉此压低护照的垂直部分，藉此将护照完全打开到大致平直的方向。
请参见图15，一旦打开杆242完全打开护照，沿箭头方向致动一推进器246，以便向辊248、250的压轧部推动护照。有多根辊248、250(辊248、250伸入和伸出附图的平面)，辊248、250延伸过并且配合护照的大部分。安装好辊250(结合图17-19详细叙述)，用于向辊248移动和移离该辊，如图15中的虚线所示。当护照在辊248与250之间驱动时，辊248相对于模块24中的打印头252可旋转地安装在支承结构上，并且可以使护照的打开页面自由旋转。在推进器246致动之前，辊250移离辊248，藉此使压轧部的尺寸增加，并且便于护照的前缘进入压轧部。一旦护照的前缘处在压轧部中，如虚线所示，辊250于是后移到辊248，以便在其间夹住护照。使用本技术领域中类型大致已知的适当的驱动机构可以实现辊250移向和移离辊248。这种辊250的移动和致动与上述独立调整运动不同。
随着辊248、250进给护照，印刷头252(最好是喷墨印刷头)在护照52的页面上打印个人化信息。系统10采用的打印机最好是具有黑白和彩色打印能力的喷墨打印机。喷墨打印机还具有打印包括照片的多种图像的能力。使用的喷墨打印机最好是用于改善分辨率的压电型打印机。打印机中的压电技术在本技术领域中是众所周知的。与激光个人化模块16一样，模块24中可采用定位过程，以确保打印装置对准待打印页面上的预打印场地。
在护照和其它装订文件上打印时遇到的困难是：当护照完全打开到需要打印的页面时，打开的护照的一半具有更多的页面，因而其厚度大于护照的另一半。当护照的两半都要打印时，由于护照较厚的一半比护照较薄的一半更靠近打印头252，因此厚度的差异会导致打印过程的困难。与打印头252的间距差异导致两个半本护照上的打印质量的差异，另外的困难是护照存在脊部，当护照完全打开时，这会使靠近脊部的护照页面向上凸出。靠近脊部的页面凸出还会影响打印质量，特别是靠近脊部的打印质量。
将模块24中的辊250设计成自调节式，以便解决每个半本护照上的不同厚度，并且适应护照脊部使凸出最小。图17示出了辊250，每根辊设有一包括砂粒的外涂层，以形成一高摩擦表面。或者，辊250可以涂覆一弹性体，例如橡胶或具有适当表面摩擦质量的又一种材料。每根辊250可以单独安装在H形的支架254a、254b上。辊250的两端之间的缝隙256和支架254a、254b适合图17中的假想线所示的护照脊部。每个支架254a、254b的相对端部枢转安装在轴258上，藉此通过轴258附近的支架254a、254b的枢转运动使辊250枢转到和远离辊248。加压弹簧260设置在轴258的周围，每个弹簧260包括与模块24的固定结构配合的一端以及与支架254a、254b配合的相对端，因而使支架254a、254b并藉此使辊250沿某个方向向辊248弹性加压。
设置在翻页器/打印机模块24中的一电动机(图中未示出)通过一传动系驱动辊250，该传动系包括一由电动机驱动的传动齿轮262和一齿轮264，该齿轮固定于轴258并且借助中间齿轮266连接在齿轮262上。传动系还包括固定在轴258上的滑轮268、固定在辊250的诸轴上的滑轮270以及在滑轮268、270之间延伸的传动带272，藉此通过电动机旋转传动齿轮262，致使辊250旋转。
图18、19A和19B示出了辊250的自调整特征。独立安装每根辊250，一根辊250支承在护照的一半274上，另一根辊250支承在护照的第二半276上。如图18所示，半本护照276具有比另半本274多的页面，因此比另半本274厚。由于辊250独立弹簧加载，因此与半本276相关的辊250相对于弹簧260的加压向下枢转，以适合较厚的半本276。另外，使护照的装订部处在两根辊250之间的缝隙256中，藉此大致减少通常发生在脊部附近的凸出，而且不存在缝隙256。由于该构造，护照的两半274、276形成的平面大致处在同一水平面，打印平面PP与打印头252之间的距离x在两半274、276之间大致不变，藉此提高打印质量。
请再次参见图15，在完成打印运行之后，辊280、282将护照52供给到垂直下落机构的台子284上。台子284使护照下降到使护照通过辊230的模块24的水平面，并同时使护照返回到其部分打开的九十度状态。
图20示出了台子284和如何使护照返回其部分打开的构造。台子284包括一枢转夹具286，如虚线所示，在通过辊280、282将护照驱动到台子上之后，该枢转夹具向下枢转以便夹住靠在台子284的护照的一半。为了放置护照与台子分离，在台子284的附近放置一固定止动件288(如图15和20所示)。另外，将一固定导向器290安装在模块24中的固定结构上。将导向器290构造和放置成当台子284与夹在其上的半本护照下降时，通过导向器290将未被夹住的半本护照52向上推动到大致垂直的位置。因而，护照自动返回到其部分打开的构造。
再次返回图15，如果必须在附加页面上打印的话，一旦护照下降，则可以通过适当的传送机构(例如辊)将护照再循环回升降台232。护照的这种再循环可以根据需要重复多次，直至完成所有打印。每当护照再循环一次，就重复上述上升、翻页、打开、打印和下降过程。
如果附加打印并不是必要的，或者一旦完成打印，可将护照从模块24排放到系统10中的下一模块。如果下一模块是输出接卡箱模块22，最好将一关闭机构结合入模块24，以便在进入模块22之前完全闭合护照。也可以使用一模块24下游的单独关闭机构。一旦闭合护照，将它传送到与其它完成个人化的护照聚集在一起的输出接卡箱模块22。
另外，在不需要喷墨打印时，护照可以从入口通过模块24到达其出口，而且不必通过打印头升高和驱动护照。如果有的话，最好也在翻页模块和其它个人化模块中提供类似的通过能力。每个模块都可具有护照关闭能力，以及接收和运送部分打开或关闭的护照的能力。
可以考虑将模块24构造成：在进入模块24之后，最初在护照翻页和打开以前降低护照，以代替在进入模块24之后升高护照并且在打印之后降低护照。因此，应当理解的是，可以将图18中的打印平面PP以及用于打印的相关装置放置在护照进入模块24的平面下方。通过该种方式，在进入模块24之后降低护照，然后在打印之后升高护照。
图21示出了输出接卡箱22的细节。提供输入辊160以接收关闭的护照52，并且将护照驱入与驱动辊162协作的输出接卡箱模块22。一可旋转的选择门164位于辊160、162的下游，用于将护照引导到收集容器166或废品箱168。门164可以在图21中的箭头所示的轴线周围旋转，门164顺时针旋转使护照偏转入容器166，门164逆时针旋转使护照偏转入废品箱168。门164最好由电动机驱动，输出接卡箱模块22中的控制器根据是否已经令人满意地完成护照的个人化或者在个人化过程中是否发生错误来控制该电动机。
在输出接卡箱模块22中，门164用于将护照52引导到三个位置之一。请参见图21A，在护照52的前缘到达门164的前沿164a之前，通过逆时针地旋转门164可将令人满意的护照52引导到收集容器166。在该位置中，门164将护照52引入收集容器166。随着护照52继续移入收集容器166，它将离干辊162。然后门164顺时针地旋转，以使前沿164a将护照52的后缘推过叠加保持件171a。在类似的过程中，在护照52的前缘到达门164的前沿164b之前，通过顺时针地旋转门164可将具有错误的护照52引入废品箱168。在该位置中，门164将护照52引入废品箱168。随着护照52继续移入废品箱168，它将离开辊162。然后门164逆时针地旋转，以使前沿164b将护照52的后缘推过叠加保持件171b。通过对准门164还可引导护照52通过输出接卡箱模块22，以使护照52通过前沿164a、164b之间，并且进入辊163，并进一步进入辊161，护照在该处等待被传送到下一模块。
与输入送卡箱模块12一样，输出接卡箱模块22的容器166包括一保持板170，该保持板设置在被收集的护照的上边缘附近，以防止护照向上滑离底部支承板以及不成一直线。此外，收集容器166具有与输入送卡箱模块12中的容器相同的弹性侧壁特征。另外，系统10中可以包括多个输出接卡箱模块22，以使容量增加或者将护照52拣选归类。通过使用与先前所述的用于输入送卡箱模块12的类似方法，使输出接卡箱模块22适合护照52的多种尺寸。
图22示出了用于系统10的控制策略，图23示出了用于电子系统的硬件布置。为便于系统10的构造和重新配置，可采用阴/阳连接件使模块以电子和机械方式互相连接。阴/阳连接可完成配电和模块来回通信的联合作用。可从美国专利5,037,216和5,266,781中了解模块化系统中的个人化模块的控制。
在又一实施例中，可以用适当的机器来构造系统10，该机器由系统10控制，可将个人化的护照52与其它个人化和/或未个人化的文件一起放置在适当的邮件容器中。然后该种已完成的组件准备通过平信邮递员或其它包裹投送服务传递给收信人，或者等待收信人亲自拣选。所有收信人相同的不同类型的文件的自动分组可节省时间，并且减少个人操作所产生的错误。
另外，系统10的又一个优点是可以在不同时期或同时处理不同类型的文件。例如，一输入送卡箱模块可以保持护照，而第二输入送卡箱模块可以保持身份证。如果它们的收信人相同的话，可以一个接一个地处理这些单独文件，然后将它们集合在投送系统中，或者互相相邻地保持在同一个输出接卡箱模块，或者保持在单独输出接卡箱模块中。
本文所述的概念和系统也可使用在非护照应用中，例如生产身份证以及个人化和/或打印书籍、小册子和其它多页装订文件。
虽然已经叙述了本发明的特定实施例，但本技术领域中的熟练人士应予理解的是，本文揭示和叙述的应用、实施例或特定装置并未限制本发明。应当了解的是，在本发明的精神和意图中，可以构造体现本发明原理的其它装置以及除本文所述以外的其它应用。本文所述的系统和装置只能作为结合和实践本发明原理的示例来提供。其它修改和变型是本技术领域中的熟练人士众所周知的，并且被包括在所附的权利要求书的广阔范围内。
以上的说明、示例和日期提供了本发明的完整叙述。由于在不背离本发明的精神和范围的情况下可以获得本发明的许多实施例(本文并未明确叙述)，因此本发明取决于下文所附的权利要求书。

Claims (23)

1.一种用于使多页装订文件(52)个人化的系统(10)，它包括：
一输入送卡箱(12)，它被构造成接收处于合拢状态的多本装订文件；
一第一翻页机构(14)，它被构造成从所述输入送卡箱接收处于合拢状态的装订文件，所述翻页机构被构造成打开装订文件并且翻动文件页面；
一激光个人化模块(16)，所述激光个人化模块处在所述翻页机构的下游，并且接收来自该处的打开的装订文件；
一第二翻页机构(18)，所述第二翻页机构处在所述激光个人化模块的下游，它被构造成翻动文件的页面；以及
一打印机机构(24)，所述打印机机构处在所述第二翻页机构的下游，用于在文件页面上打印。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二翻页机构包括用于完全打开装订文件以形成第一(274)和第二(276)半本文件的装置(234-242)，所述打印机机构包括一打印头(252)以及在打印期间用于保持第一和第二半本文件与打印头之间的距离大致不变的装置(250、260)。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，用于保持距离大致不变的装置包括支承第一半本文件的第一辊(250)、支承第二半本文件的第二辊(250)，所述第二辊与第一辊隔开，以便在其间形成一缝隙(256)。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，装订文件包括一脊部，所述脊部在打印期间位于第一与第二辊之间的缝隙中。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括一传送路径(C)，所述输入送卡箱包括一用于保持多本装订文件的容器(50)，所述容器的轴线(A)与所述传送路径设置成一角度(α)，以使所述在传送路径之外保持装订文件。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，它还包括一第二输入送卡箱(12’)，所述第二输入送卡箱设置在第一输入送卡箱(12)的上游。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二二翻页机构和所述打印机机构构成一单个模块(24)。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二翻页机构和所述打印机机构是单独模块(18、20)。
9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，它还包括一集成电路片模块(13)。
10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，它还包括一输出接卡箱(22)，所述输出接卡箱处在所述打印机机构的下游。
11.一种用于使多页装订文件(52)个人化的系统(10)，它包括：
一输入送卡箱(12)，它被构造成接收多本装订文件；
多个翻页机构(14、18、24)，所述翻页机构设置在所述输入送卡箱的下游，每个所述翻页机构包括用于翻动文件页面的装置；以及
多个个人化机构(16、20、24)，所述个人化机构设置在所述输入送卡箱的下游，每个所述翻页机构可以完成文件页面上的个人化操作；
其中，所述翻页机构和所述个人化机构被设置成：对于至少两个所述个人化机构而言，所述两个个人化机构的每一个的上游有一个所述翻页机构。
12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，至少一个所述翻页机构包括用于完全打开装订文件以形成第一(274)和第二(276)半本文件的装置(234-242)，所述个人化机构之一包括一打印机机构，所述打印机机构包括一打印头(252)以及在打印期间用于保持第一和第二半本文件与打印头之间的距离大致不变的装置(250、260)。
13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，用于保持距离大致不变的装置包括支承第一半本文件的第一辊(250)、支承第二半本文件的第二辊(250)，所述第二辊与第一辊隔开，以便在其间形成一缝隙(256)。
14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，装订文件包括一脊部，所述脊部在打印期间位于第一与第二辊之间的缝隙中。
15.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述系统包括一传送路径(C)，所述输入送卡箱包括一用于保持多本装订文件的容器(50)，所述容器的轴线(A)与所述传送路径设置成一角度(α)，以使所述在传送路径之外保持装订文件。
16.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述翻页机构之一和所述个人化机构之一构成一单个模块(24)。
17.如权利要求11所述的系统，其特征在于，它还包括一集成电路片程序模块(13)。
18.一种用于使多页装订文件(52)个人化的系统，它包括：
多个个人化机构(16、20、24)，每个个人化机构可以在文件的一个或多个页面上完成个人化操作；以及
多个翻页机构(14、18、24)，每个翻页机构包括用于翻动文件页面的装置；
其中，所述个人化机构和所述翻页机构被设置成：对于在与被先前的所述个人化机构之一个人化的页面不同的一文件页面上进行个人化功能的每个所述个人化机构而言，所述翻页机构之一与用于翻到正确页面的每个所述个人化机构相关联。
19.一种使多页装订文件(52)个人化的方法，它包括：
将一装订文件输入一第一翻页机构(14)；
使用所述第一翻页机构翻到一第一预先选定的页面；
将文件输入一第一个人化机构(16)；
在第一预先选定的页面上进行个人化操作；以及
将装订文件输入一第二翻页机构(18、24)，并翻到一第二预定选定的页面。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述第一个人化机构包括一激光个人化模块(16)，进行个人化操作包括进行激光个人化操作。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，激光个人化操作包括激光雕刻或激光穿孔中的至少一种。
22.如权利要求19所述的方法，其特征在于，包括多本关闭的装订文件的一输入机构(12)位于所述第一翻页机构的上游，还包括以机械方式从所述输入机构中拣选装订文件并将选出的文件输入所述第一翻页机构。
23.如权利要求19所述的方法，其特征在于，它还包括将文件输入一第二个人化机构，并且在所述第二预先选定的页面上完成个人化操作。
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