DE60122450T2

DE60122450T2 - Heissprägevorrichtung

Info

Publication number: DE60122450T2
Application number: DE60122450T
Authority: DE
Inventors: Mitsuo N 10801-2 Hara-mura Yokozawa; Kiyotsugu N 10801-2 Hara-mura Takasawa; Yukio N 10801-2 Hara-mura Kuroiwa; Fumito N 10801-2 Hara-mura Komatsu
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 2000-10-25
Filing date: 2001-10-25
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2021-10-26
Also published as: EP1201426A1; CN1349888A; DE60122450D1; US6672357B2; US20020124942A1; CN1171725C; EP1201426B1; ATE337181T1

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf das Gebiet einer Heissprägevorrichtung zum Übertragen einer Heissprägefolie auf ein Mehrwertmedium.
Hintergrund der Erfindung
Ein Beispiel einer herkömmlichen Heissprägevorrichtung zum Übertragen einer holographischen Folie auf ein Mehrwertmedium, wie z.B. amtliche Dokumente und dergleichen, ist in der internationalen Patentanmeldung WO95/04657 offenbart. Darin haben die Dokumente, die zu Heissprägeobjekten werden, eine Dicke und eine Breite, die z.B. von einzelnen Blättern bis Broschüren reicht. Bei der genannten Heissprägevorrichtung wird das Heissprägen an den Dokumenten mittels der folgenden Konstruktion ausgeführt.
Eine groß bemessene Nockenstruktur und ein groß bemessener Motor werden verwendet, so dass ein Prägen mit der für das Heissprägen erforderlichen Last in einem Hubbereich entsprechend der angenommenen Dicke der Dokumente ausgeführt werden kann. Weiterhin ist die Konstruktion dergestalt, dass ein Druck aufgebracht wird, der größer als die erforderliche Prägelast ist, und die überschüssige Prägelast wird von einem Federabschnitt, der in einen unteren Ständer eingebaut ist, aufgenommen. Weiterhin sind ein Prägeständer und eine Lastnocke in einer geraden Linie angeordnet, so dass die Stabilität der gesamten Vorrichtung ausreicht, um einer großen Prägelast standzuhalten.
Die Heissprägevorrichtung 301, gezeigt in 23, ist eine Vorrichtung zum Übertragen einer Heissprägefolie 303, wie z.B. einer holographischen Folie und dergleichen, mittels Druck auf ein Mehrwertmedium 302, wie z.B. Tickets und Karten von unterschiedlicher Art sowie amtliche Dokumente und dergleichen, wobei der Antriebsmotor 305 eine Nocke 306 antreibt, so dass sie sich dreht, und eine erforderliche Last zum Heissprägen auf den Prägeabschnitt 304 wirkt, um die Heissprägefolie 303 auf ein Mehrwertmedium 302 zu übertragen. Weiterhin ist bei der Heissprägevorrichtung 301 eine Last, die auf einen Prägeabschnitt 304 wirkt, eine vorbestimmte feste Last, wodurch gleichmäßiges Heissprägen ausgeführt wird. Bei der Heissprägevorrichtung 301 wird, wenn die Motorwelle 308 blockiert ist, wenn der Prägeabschnitt 304 in Kontakt mit dem Objektabschnitt 307 über das Mehrwertmedium 302 und die Heissprägefolie 303 kommt, ein Anstieg des elektrischen Stroms, der durch den Motor 305 fließt, detektiert, und der Strom durch den Motor 305 wird eingestellt.
Obwohl es sich nicht um eine Heissprägevorrichtung handelt, wird bei der durch das japanische offen gelegte Patent (Kokai) Hei 5-21529 bekannt gemachten Verbindungsvorrichtung eine Kraftmesszelle verwendet, um den Betrag des ausgeübten Druckes in dem Druckausübungsabschnitt zu bestimmen. Dieser Betrag des ausgeübten Druckes wird mit dem vorbestimmen Wert des angewandten Druckes verglichen, und ein Druckausübungsabschnitt wird aktiviert, so dass die entsprechenden Werte des ausgeübten Druckes übereinstimmen.
Trotzdem kann bei der herkömmlichen Heissprägevorrichtung eine zum Prägen erforderliche Last durch Verwenden einer groß bemessenen Nockenstruktur und eines groß bemessenen Motors entsprechend erhalten werden, es gibt jedoch Probleme, wenn die Vorrichtung dermaßen an Größe zunimmt und die Herstellungskosten und das Produktgewicht steigen.
Weiterhin kann es bei einer Konstruktion, bei welcher eine überschüssige Prägelast mittels eines Federabschnitts aufgenommen wird, der in einem unteren Ständer eingebaut ist, vorkommen, dass Dokumente gebogen werden oder sich Falten bilden, wenn sich die Position einer Fläche, die als Prägebasis wirkt, ändert. Weiterhin kann nicht behauptet werden, dass dies eine Konstruktion mit langer Lebensdauer oder hoher Zuverlässigkeit ist, da wiederholt eine Last auf eine harte Kompressionsfeder ausgeübt wird. Darüber hinaus ist es schwierig, ein kontinuierliches Prägen bei einer festen Last auszuüben aufgrund der Trägheitswirkung bei Bewegung des Prägeständers.
Obwohl weiterhin das Anordnen eines Prägeständers und einer Lastnocke in einer geraden Linie in Bezug auf die Stabilität effektiv ist, gibt es das Problem, dass die gesamte Vorrichtung groß wird. Weiterhin wird es bei einer Heissprägevorrichtung mit einer Struktur mit einer solchen Anordnung erforderlich, die holographische Folie zu setzen, indem die verschiedenen Strukturteile zusammengeheftet werden. Aus diesem Grund besteht das Problem, dass ein Austausch der holographischen Folie nur von erfahrenen Personen oder Fachleuten ausgeführt werden kann.
Der Druck, der erforderlich ist für den Transfer einer Heissprägefolie (z.B. holographische Folie und dergleichen), variiert mit der Art der Heissprägefolie. Weiterhin variiert der zulässige ausgeübte Druck je nach Art des Mehrwertmediums (z.B. Papier für ein Ticket und Plastikkarten und dergleichen), das das Prägeobjekt aufweist. Mit anderen Worten variiert der am besten geeignete, ausgeübte Druck, der die Heissprägefolie zufriedenstellend übertragen kann und das Mehrwertmedium nicht beschädigt, je nach Art der Heissprägefolie und dem Mehrwertmedium.
Bei einer Heissprägevorrichtung, gezeigt in 23, gibt es jedoch keine Möglichkeit, die Anwendung des Prägedruckes richtig in Reaktion auf die Art der Heissprägefolie und die Art des Mehrwertmediums zu steuern. Bei der Heissprägevorrichtung 301 von 23 ist das Verhältnis zwischen dem elektrischen Strom in dem Motor 305 und der Last, die auf den Prägeabschnitt 304 wirkt, nicht bekannt und folglich ist es schwierig, die Anwendung eines Prägedruckes genau zu steuern.
Deshalb wird wie bei der Verbindungsvorrichtung des japanischen offengelegten Patents (Kokai) Hei 5-21259 überlegt, eine Kraftmesszelle zu verwenden, um die Drucklast des Prägeabschnitts zu messen, diese Drucklast und die erforderliche feste Last zu vergleichen und den Prägeabschnitt so zu betreiben, dass die Drucklast der festen Last entspricht. Wenn diese Steuerung jedoch ohne Modifizierung bei der Heissprägevorrichtung verwendet wird, bestehen die folgenden Probleme.
Mit anderen Worten, wenn ein Prägeabschnitt in der einen Heissprägevorrichtung verwendet wird, bildet dieser eine Mehrzahl von Prägeabschnitten mit jeweils verschiedenen Größen, oder, wenn eine Gravur auf der Prägefläche vorhanden ist, variiert der Bereich des Teils in dem Prägeabschnitt, der zum Zeitpunkt des Heissprägens in Kontakt mit dem Mehrwertmedium kommt (in dieser Beschreibung im folgenden Prägefläche genannt). Aus diesem Grund, auch wenn eine feste Last aktiviert ist, die pro Einheitsfläche in dem Prägeabschnitt zum Zeitpunkt des Heissprägens erzeugte Last, mit anderen Worten der Druck (im folgenden Prägedruck in dieser Beschreibung genannt), nicht konstant. Mit anderen Worten ist, selbst wenn eine feste Last aktiviert wird, der Prägedruck in einem Prägeabschnitt mit großer Prägefläche klein, der Prägedruck in dem Prägebereich mit kleiner Prägefläche ist groß, so dass keine einheitliche Heissprägung ausgeführt werden kann. Deshalb ist der Prägedruck schwach, und es findet kein zufriedenstellender Transfer der Heissprägefolie statt. Alternativ ist der Prägedruck zu stark, so dass eine Beschädigung des Mehrwertmediums und des Prägeabschnitts zu befürchten ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Deshalb bietet diese Erfindung eine Heissprägevorrichtung, die, obwohl sie klein ist, Heissprägen mit einer hohen Geschwindigkeit und darüber hinaus in zufriedenstellender Weise mit einer Prägelast ausführen kann, welche für ein Mehrwertmedium mit einer Dicke und Breite geeignet ist, wobei außerdem die Heissprägefolie einfach ausgetauscht werden kann.
Diese Erfindung liefert weiterhin eine Heissprägevorrichtung und ein Prägedruck-Steuerverfahren für eine Heissprägevorrichtung, wobei unabhängig davon, wie groß oder klein die Größe des Prägeabschnitts oder die Form der Prägefläche usw. ist, eine einheitliche Heissprägung bei optimalem Prägedruck ausgeführt werden kann.
Um dies zu erreichen, hat die beschriebene Heissprägevorrichtung einen Prägearm mit einem freien Ende und einen Prägeabschnitt, der an dem freien Ende angeordnet ist und Druck auf eine Heissprägefolie und ein Mehrwertmedium ausübt, um eine Heissprägefolie auf ein Mehrwertmedium zu übertragen, eine erste Nocke, die in Kontakt mit einem Prägearm ist, um einen Prägeabschnitt in die direkte Nähe des Mehrwertmediums zu bewegen, einen ersten Antriebsabschnitt, der die erste Nocke antreibt, und eine zweite Nocke, die bewirkt, dass die Drucklast auf den Prägeabschnitt ausgeübt wird, der in die direkte Nähe des Mehrwertmediums bewegt wird, sowie einen zweiten Antriebsabschnitt, der die zweite Nocke antreibt.
Folglich werden eine Hochgeschwindigkeitsnocke, mit anderen Worten die erste Nocke, die verwendet wird, um einen Prägeabschnitt zu bewegen, und eine Hochbelastungsnocke, mit anderen Worten die zweite Nocke, die verwendet wird, um einen Druck auf einen Prägeabschnitt auszuüben, entsprechend verwendet, und ein Prägeabschnitt wird schnell in die direkte Nähe eines Mehrwertmediums mittels der ersten Nocke bewegt. Die Last zum Ausüben eines Drucks, der erforderlich ist für das Heissprägen, wird mittels der zweiten Nocke erzeugt.
Weiterhin kann erfindungsgemäß eine Heissprägefolie ein Heissprägefolienband aufweisen, wobei das Heissprägefolienband in einer Kassette gelagert ist, die mit einer Aufwickelrolle und einer Abwickelrolle ausgerüstet ist. Wenn folglich zu einem anderen Heissprägefolienband gewechselt werden soll, wird diese Aufgabe in einfacher Weise durch Austauschen der Kassette erledigt.
Weiterhin kann bei der Erfindung die Kassette so bewegt werden, dass sie mit dem Mehrwertmedium mittels des ersten Nockenantriebs in Kontakt kommt. Folglich wird ein Mehrwertmedium fixiert, und ein Verschieben beim Heissprägen wird verhindert. Wenn weiterhin ein Heissprägefolienband von einem Mehrwertmedium abgezogen wird, wird verhindert, dass das Mehrwertmedium schwimmt.
Die Erfindung kann weiterhin eine Heisspräge-Basisposition beinhalten, die dort vorgesehen ist, wo eine Kassette in Kontakt mit einem Mehrwertmedium kommt, wobei ein Prägeabschnitt zu einer Basisposition mittels des ersten Nockenantriebs gebracht wird, wobei an der Basisposition ein Belastungsdruck mittels des zweiten Nockenantriebs auf einen Prägeabschnitt ausgeübt wird. Folglich kann eine konstante Drucklast kontinuierlich auf einem Niveau ausgeübt werden, ohne Probleme bei der praktischen Verwendung zu erzeugen, selbst wenn das Mehrwertmedium eine Dicke und Breite hat.
Um diese Aufgaben zu lösen, ist bei einer Heissprägevorrichtung mit einem Prägearm mit einem freien Ende, und mit einem Prägeabschnitt, der an dem freien Ende angeordnet ist, um eine Heissprägefolie zu einem Mehrwertmedium zu übertragen, und mit einem Druckausübungsmechanismus in Kontakt mit dem Prägearm, um eine Drucklast auf den Prägeabschnitt auszuüben, und mit einem Antriebsabschnitt, der den Druckausübungsmechanismus antreibt, eine Beanspruchung-Detektiervorrichtung an dem Prägearm befestigt, wobei ein Prägedruck eines Prägeabschnitts zum Zeitpunkt des Heissprägetransfers von einem Ausgangssignal der Beanspruchung-Detektiervorrichtung gemessen wird, wobei die erforderliche Menge an auszuübendem Druck durch einen Vergleich des Prägedrucks mit dem vorbestimmten Zieldruck erhalten wird, wobei eine erforderliche Menge an Druck auf den Prägeabschnitt ausgeübt wird und ein Antriebsabschnitt auf diese Weise gesteuert wird.
Folglich kann eine Belastungsmenge auf einen Prägearm durch eine Beanspruchung-Detektiervorrichtung detektiert werden, und eine Größe der Last, die in dem Prägeabschnitt in Reaktion auf diese Belastung erzeugt wird erhalten. Diese Last wird durch eine Prägefläche dividiert, und ein Prägedruck mit einer Last pro Flächeneinheit, die in dem Prägeabschnitt erzeugt wird, kann gemessen werden. Durch Messen eines Prägedrucks und Einstellen eines Antriebsabschnitts dergestalt, dass der Prägedruck dem optimalen Zieldruck entspricht, der zuvor gemäß der Heissprägefolie und dem Mehrwertmedium erhalten wurde oder in dem festen Bereich mit einem Zieldruck als Basis liegt, ist es möglich, eine einheitliche Heissprägung mit einem optimalen Prägedruck unabhängig von der Größe des Prägebereichs zu bewirken.
Weiterhin kann eine Memory-Speichervorrichtung zum Speichern des Prägebereichs des Prägeabschnitts vorgesehen sein. Folglich muss der Benutzer bei dem Heissprägeverfahren keine Prägefläche eingeben, um einen Prägedruck mit einer Last pro Flächeneinheit, die in dem Prägeabschnitt erzeugt wird, zu messen.
Wenn weiterhin ein Zieldruck mit einem optimalen Druck gemäß der Heissprägefolie und dem Mehrwertmedium mit einer Prägefläche multipliziert wird, kann eine Ziellast erhalten werden, die auf den Heissprägeabschnitt wirken muss.
Weiterhin wird bei einem Prägedruck-Steuerverfahren für eine Heissprägevorrichtung, wobei eine Heissprägevorrichtung einen Prägearm mit einem freien Ende, und einen Prägeabschnitt, der an dem freien Ende angeordnet ist, um eine Heissprägefolie auf ein Mehrwertmedium zu übertragen, und einen Druckausübungsmechanismus in Kontakt mit einem Prägearm, um Drucklast auf einen Prägeabschnitt aufzubringen, und einen Antriebsabschnitt, der einen Druckausübungsmechanismus antreibt, wobei eine Beanspruchung-Detektiervorrichtung an dem Prägearm befestigt ist, eine Prägelast eines Prägeabschnitts zum Zeitpunkt des Heissprägetransfers von einem Ausgangssignal einer Beanspruchung-Detektiervorrichtung gemessen, eine Ziellast erhalten durch Multiplizieren des vorbestimmten Zieldrucks mit einer Prägefläche eines Prägeabschnitts, eine erforderliche Last erhalten durch Vergleichen der Prägelast mit dem Zieldruck, und eine erforderliche Last auf einen Prägeabschnitt ausgeübt und somit auf diese Art ein Antriebsabschnitt gesteuert.
Folglich wird es durch Detektieren einer Belastungsmenge auf einen Prägearm durch eine Beanspruchung-Detektiervorrichtung, Messen einer Prägelast, die in einem Prägeabschnitt in Reaktion auf diese Belastung erzeugt wird, und Einstellen eines Antriebsabschnitts, so dass eine Prägelast der Ziellast entspricht oder innerhalb des festen Bereichs mit der Ziellast als Basis ist, möglich, eine einheitliche Heissprägung bei einem optimalen Prägedruck unabhängig von der Größe der Prägefläche auszuführen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine vereinfachte Querschnittansicht einer Heissprägevorrichtung im betriebsbereiten Zustand;
2 ist eine vereinfachte Querschnittansicht der Heissprägevorrichtung, die den Zustand zeigt, wenn ein Einführblock von 1 in Kontakt mit dem Prägeabschnitt kommt;
3 ist eine vereinfachte Querschnittansicht von der Seite der Heissprägevorrichtung, die den Zustand zeigt, wenn die Kassette vom Zustand in 2 in Kontakt mit dem Mehrwertmedium kommt;
4 ist eine vereinfachte Querschnittansicht der Heissprägevorrichtung, die den Zustand zeigt, wenn der Prägeabschnitt von dem betriebsbereiten Zustand in 3 über ein Heissprägefolienband in Kontakt mit einem Mehrwertmedium kommt;
5 ist eine vereinfachte Vorderansicht der Heissprägevorrichtung, die den betriebsbereiten Zustand zeigt;
6 ist eine vereinfachte Vorderansicht der Heissprägevorrichtung, die den Zustand zeigt, wenn eine Heissprägefolienbandkassette in Kontakt mit einem Mehrwertmedium kommt;
7 zeigt eine vereinfachte Vorderansicht der Heissprägevorrichtung, die den Zustand zeigt, wenn ein Prägeabschnitt über ein Heissprägefolienband in Kontakt mit einem Mehrwertmedium kommt;
8 ist eine vereinfachte Vorderansicht der Heissprägevorrichtung, die einen Befestigungsmodus einer innersten Platte zeigt;
9 ist eine vereinfachte Vorderansicht der Heissprägevorrichtung, die einen Befestigungsmodus einer mittleren Platte zeigt;
10 ist eine vereinfachte Vorderansicht der Heissprägevorrichtung, die einen Bewegungsmodus als Einheit einer mittleren Platte und einer innersten Platte zeigt;
11 ist eine vereinfachte Vorderansicht der Heissprägevorrichtung, die einen Modus zeigt, wenn eine innerste Platte sich unterschiedlich zu einer mittleren Platte bewegt;
12 ist eine vereinfachte Vorderansicht der Heissprägevorrichtung, die ein Beispiel einer Konstruktion eines Verbindungsabschnitts zeigt, der mit einem an dem Kassetten-Bewegungsmechanismus vorgesehenen Verschluss verbunden ist;
13 ist eine vereinfachte Vorderansicht der Heissprägevorrichtung in einem betriebsbereiten Zustand und einen Folienabziehmechanismus;
14 ist eine vereinfachte Vorderansicht zum Erklären einer Wirkung eines Folienabziehmechanismus, die den Zustand zeigt, wenn eine Kassette im Zustand von 13 in Kontakt mit einem Mehrwertmedium kommt;
15 ist eine vereinfachte Vorderansicht zum Erklären einer Wirkung eines Folienabziehmechanismus, die den Zustand zeigt, wenn ein Prägeabschnitt im Zustand von 14 über ein Heissprägefolienband in Kontakt mit einem Mehrwertmedium kommt;
16 ist eine vereinfachte Vorderansicht eines Beispiels einer Kassette;
17(A) zeigt einen Zustand der direkten Nähe des Prägeabschnitts, wenn die Heissprägevorrichtung im betriebsbereiten Zustand ist; 17(B) zeigt einen Zustand der direkten Nähe des Prägeabschnitts zum Zeitpunkt der Heißprägewirkung;
18 ist eine vereinfachte Querschnittansicht einer weiteren Ausführungsform einer Heissprägevorrichtung dieser Erfindung und zeigt eine Heissprägevorrichtung im betriebsbereiten Zustand;
19 ist eine vereinfachte Querschnittansicht einer Heissprägevorrichtung einer weiteren Ausführungsform und zeigt den Zustand zum Zeitpunkt der Heissprägewirkung;
20 ist eine vereinfachte Querschnittansicht einer Heissprägevorrichtung einer weiteren Ausführungsform von 18 und zeigt einen Zustand zum Zeitpunkt eines Heissprägetransfers;
21 ist ein Blockschaubild, das eine Ausführungsform einer Heissprägevorrichtung dieser Erfindung zeigt;
22 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiels eines Verfahrens unter Verwendung eines Prägepress-Steuerverfahrens für eine Heissprägevorrichtung dieser Erfindung zeigt;
23 ist eine vereinfachte strukturelle Ansicht, die ein Beispiels einer herkömmlichen Heissprägevorrichtung zeigt.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Im Folgenden werden die Anordnung und die beste Ausführungsform dieser Erfindung im Detail in Bezug auf eine in den Figuren gezeigte Ausführungsform erklärt.
Eine Ausführungsform einer Heissprägevorrichtung dieser Erfindung ist in 1 bis 17 gezeigt. Diese Heissprägevorrichtung 7 hat einen Prägearm 26 mit einem freien Ende und einen Prägeabschnitt 9, der an dem freien Ende angeordnet ist, um Druck auf eine Heissprägefolie 3 und ein Mehrwertmedium 2 auszuüben, um eine Heissprägefolie 3 auf ein Mehrwertmedium 2 zu übertragen, und eine erste Nocke 27 in Kontakt mit einem Prägearm 26 zum Bewegen eines Prägeabschnitts 9 in die direkte Nähe eines Mehrwertmediums 2, und einen ersten Antriebsabschnitt 28 zum Antreiben einer ersten Nocke 27, und eine zweite Nocke 29, die eine Drucklast auf einen Prägeabschnitt 9 ausübt, der in die direkte Nähe des Mehrwertmediums 2 bewegt wird, und einen zweiten Antriebsabschnitt 30, der eine zweite Nocke 29 antreibt.
Das Mehrwertmedium 2, das das Heissprägeobjekt aufweist, ist ein Medium, das einen Wert hat als Schutz vor Missbrauch wie z.B. Fälschen, oder ein Medium, das einen festen Wert garantiert oder zertifiziert durch Anbringen einer Heissprägefolie. Es gibt insbesondere keine Einschränkungen bezüglich der Art oder Form des Mediums. Mehrwertmedien 2 als solche sind z.B. verkäufliche Mittel wie Tickets, Geschenkgutscheine, Karten wie Kreditkarten und dergleichen, Dokumente wie Zertifikate, vertrauliche Dokumente, amtliche Dokumente und dergleichen. Bei dieser Ausführungsform wird ein Mehrwertmedium 2 beispielhaft anhand von Dokumenten als Heissprägeobjekte erklärt, mit anderen Worten, Dokumente von einzelnen Blättern bis zu Broschüren, die entsprechende Dicken und Breiten haben. Im folgenden wird bei dieser Ausführungsform ein Mehrwertmedium Dokument 2 genannt.
Weiterhin umfasst bei dieser Ausführungsform eine Heissprägefolie ein Heissprägefolienband 3, welches in der Kassette 1 gelagert ist und eine Aufwickelrolle 4 und eine Abwickelrolle 5 aufweist. Die Kassette 1 kann an einer Heissprägevorrichtung 7 befestigt oder von dieser gelöst werden. Dadurch, dass das Heissprägefolienband in Form einer Kassette vorliegt, ist es z.B. einfach, zu einem Heissprägefolienband 3 mit einem anderen Muster zu wechseln, indem die Kassette 1 ausgewechselt wird. Da weiterhin das Heissprägefolienband 3 in der Kassette 1 gelagert ist, kann das Heissprägefolienband 3 selbst nicht entfernt werden, wodurch ein Missbrauch des Bands 3 verhindert werden kann. Die Heissprägefolie ist z.B. eine holographische Folie mit einer Dampfabscheidungsschicht aus Aluminium und dergleichen. Das Heissprägefolienband 3 wird gebildet durch Halten einer holographischen Folie auf einem Trägerfilm, der einen transparenten Film umfasst.
Der Prägearm 26 dieser Ausführungsform weist z.B. einen Nockenstößel 31 in Kontakt mit einer ersten Nocke 27 und einen Nockenstößel 32 in Kontakt mit einer zweiten Nocke 29 auf. Der Prägearm 26 weist einen Platz zur Befestigung der Nockenstößel 31 und 32 auf. Die Nockenstößel 31 und 32 sind z.B. beide aus Rollen gebaut. Der Nockenstößel 31 ist ca. in der Mitte in Längsrichtung des Prägearms 26 befestigt, der Nockenstößel 32 ist nahe des hinteren Endes des Prägearms 26 befestigt, wobei beide sich frei drehen. Weiterhin ist ein Lager 33 an der Seitenfläche des Prägearms 26 an derselben Welle wie der Nockenstößel 31 befestigt. Das Lager 33 ist so angebracht, dass es in einem in dem Rahmen 10 gebildeten Langloch 34 flexibel ist.
Wie in 1 dieser Ausführungsform gezeigt ist, ist z.B. die erste Nocke 27 in der Figur ca. in der Mitte in Längsrichtung und oberhalb des Prägearms 26 angeordnet, wobei die zweite Nocke 29 in der Figur nahe des hinteren Endes und unterhalb des Prägearms 26 angeordnet ist. Dann ist in dem Prägearm 26 z.B. eine Torsions-Schraubenfeder 35 als Mittel befestigt, um eine zusätzliche Kraft aufzubringen, um eine Kraft in einer Richtung nach oben in der Figur aufzunehmen, und weiterhin ist die Torsions-Schraubenfeder 36 z.B. als Einrichtung zum Hinzufügen einer Kraft zur Aufnahme einer Kraft in einer Richtung nach unten in der Figur befestigt. Auf diese Weise kommt der Nockenstößel 31 in Kontakt mit der ersten Nocke 27, der Nockenstößel 32 kommt in Kontakt mit der zweiten Nocke 29, um die Position für den Prägearm 26 zu bestimmen.
Wenn die erste Nocke 27 angetrieben wird, wird der Kontaktpunkt zwischen der ersten Nocke 29 und dem Prägearm 26 (Nockenstößel 32) zum Drehpunkt, um den sich der Prägearm 26 dreht. Andererseits wird, wenn die zweite Nocke 29 angetrieben wird, der Kontaktpunkt zwischen der ersten Nocke 27 und dem Prägearm 26 (Nockenstößel 31) zum Drehpunkt, um den sich der Stempelarm 26 dreht.
Weiterhin ist bei dieser Ausführungsform die Änderung des Radius pro Drehwinkel (Radiusänderung/Winkel) für die erste Nocke 27 so groß ausgelegt, dass eine Bewegung des Prägearms 26 schnell bewirkt werden kann, und andererseits ist die Änderung des Radius pro Drehwinkel für die zweite Nocke 29 so klein ausgelegt, dass eine große Last auf den Prägearm 26 ausgeübt werden kann. Dadurch wird, wenn die erste Nocke 27 angetriebene wird, der Prageabschnitt 9 schnell in die direkte Nähe des Mediums bewegt, und, wenn die zweite Nocke 29 angetrieben wird, wird eine große Drucklast auf den Prägeabschnitt 9 ausgeübt.
Der Antriebsabschnitt 28 bei dieser Ausführungsform ist z.B. mit einem Schrittmotor 37 aufgebaut. Eine Drehung des Schrittmotors 37 wird an eine erste Nocke 27 z.B. mittels eines Zahnriemens 38 übertragen. Darüber gibt es keinen Grund, die Verwendung auf den Zahnriemen 38 einzuschränken, z.B. wird ein Drehen des Schrittmotors 37 in zufriedenstellender Weise an die erste Nocke 27 mittels eines Getriebes, einer Kette und dergleichen übertragen. Es wird möglich, die erste Nocke 27 um das erforderliche Maß zu drehen, indem die Eingangsimpulszahl an den Schrittmotor 37 gesteuert wird.
Der Antriebsabschnitt 30 dieser Ausführungsform ist z.B. mittels eines Gleichstrommotors 39 konstruiert. Die Drehung des Gleichstrommotors 39 wird z.B. an eine zweite Nocke 29 über das Getriebe 40–43 übertragen. Weiterhin ermöglicht bei dieser Ausführungsform der Antriebsabschnitt 28 die Steuerung der Vorwärts/Rückwärtsrotation der ersten Nocke 27 mittels des Schrittmotors 37, und andererseits dreht der Antriebsabschnitt 30 die zweite Nocke 29 nur in eine Richtung. Die Änderung des Radius pro Drehwinkel bei der zweiten Nocke 29 ist klein. Wenn die zweite Nocke 29 sich um eine 3/4-Drehung gedreht hat, ist es dadurch nicht erforderlich, durch eine 3/4-Rückdrehung zum Anfangszustand zurückkehren. Eine weitere 1/4-Drehung ist ausreichend. Dadurch kann das Verfahren beschleunigt werden. Da es weiterhin ausreichend ist, die Drehung in eine Richtung zu steuern, kann der Antriebsabschnitt 30 mit geringen Kosten und auf einfache Weise konstruiert werden. Darüber hinaus besteht bei dem Antriebsabschnitt 30 kein Grund, die Verwendung auf den Gleichstrommotor 39 zu beschränken. Ein Wechselstrommotor kann z.B. verwendet werden.
Bei dieser Ausführungsform ist der Prägeabschnitt 9 nicht direkt mit dem Prägearm 26 verbunden, der Einführblock 44 führt den Prägeabschnitt 9 zum Zeitpunkt des Heissprägens ein. Auf der anderen Seite ist in dem betriebsbereiten Zustand von 17(A) ein Raum (z.B. 0,5 mm in dieser Ausführungsform), der absichtlich zwischen den jeweiligen Kontaktflächen des Prägeabschnitts 9 und dem Einführblock 4 angeordnet ist. Durch diese Konstruktion entweicht keine Wärme zur Seite des Prägearms 26 hin, wenn die Temperatur des Prägeabschnitts 9 steigt.
Der Einführblock 44 ist mit dem vorderen Randabschnitt des Prägearms 26 befestigt, so dass eine freie Drehung stattfindet, wobei z.B. die Welle 45 das Zentrum ist. Der Einführblock 44 kann sich frei drehen, so dass eine Kontaktfläche mit dem Prägeabschnitt 9 horizontal unabhängig von der Position des Prägearms 26 gehalten wird.
Der Prägeabschnitt 9 weist einen Prägeblock auf, der z.B. aufgebaut ist aus einer Heizplatte, die mit der Heissprägefolie zum Prägezeitpunkt in Kontakt kommt, und einer Keramikheizvorrichtung, die die Heizplatte heizt, und einem Thermistor, der die Temperatur der Heizplatte misst, und einer adiabatischen Platte auf, die verhindert, dass Wärme nach außerhalb des Prägeblocks übertragen wird. Der Prägeblock 9 ist an einer festen Position an der Platte 13 über eine Präge-Stützplatte 58 befestigt.
Weiterhin ist an der Position gegenüber des Prägeblocks 9 ein Ständer 47 vorgesehen, der Reaktionskräfte zum Transferzeitpunkt aufnimmt. Der Ständer 47 ist z.B. durch eine kugel 49 gestützt, wie eine Winkelvariations-Verstelleinrichtung zwischen dem Ständer und Block 48, so dass der Winkel des Ständers 47 gegenüber dem Block 48 geändert werden kann. Weiterhin ist bei der Heissprägevorrichtung 7 der Tisch 46 vorgesehen, der das Dokument 2 aufnimmt und stützt.
Es ist zu beachten, dass die Winkelvariations-Verstelleinrichtung nicht auf die Kugel 49 beschränkt ist. Z.B. können eine kardanisch aufgehängte Blattfeder und elastische Elemente und dergleichen verwendet werden.
Weiterhin ist bei dieser Ausführungsform die Winkelvariations-Verstelleinrichtung in dem Ständer 47 vorgesehen. Sie kann in dem Prägeblock 47 vorgesehen sein.
Weiterhin bewegt sich bei dieser Ausführungsform der Heissprägevorrichtung 7 die Kassette 1 so, dass sie in Kontakt mit dem Dokument 2 mittels des ersten Nocken 27-Antriebs kommt. Die Heissprägevorrichtung 7 dieser Ausführungsform weist z.B. einen Kassetten-Bewegungsmechanismus 14 auf, der bewirkt, dass die Kassette 1 mit dem Dokument 2 zum Zeitpunkt des Heissprägens mit einer Last, die kein Verschieben des Dokuments 2 zulässt, in Kontakt kommt, und in Verbindung damit entfernt er die Kassette 1 von dem Dokument 2 nach dem Heissprägen. Der Kassetten-Bewegungsmechanismus 14 wird von dem Antrieb der ersten Nocke 27 betätigt. Dadurch hält die Kassette 1 das Dokument 2 zum Zeitpunkt des Heissprägens fest und verhindert ein Verschieben während des Prägens. Wenn weiterhin ein Trägerfilm, der eine holographische Folie stützt, von dem Dokument 2 abgezogen wird, wird verhindert, dass das Dokument 2 schwimmt. Ein zufriedenstellendes Heissprägen kann ausgeführt werden.
Der Rahmen 10 in der Heissprägevorrichtung 7 weist eine Führungswelle 16 in vertikaler Richtung auf. Bei dieser Ausführungsform ist der Kassetten-Bewegungsmechanismus 14 wie folgt konstruiert, um eine Bewegung der Kassette 1 in Richtung der Welle zu ermöglichen, um die Welle 16 durch die Platten 11, 12 und 13 zu führen.
Die Platte 13 hat einen Biegeabschnitt 13a, der an der Führungswelle 16 befestigt ist, um ein Biegen zu ermöglichen, die Befestigung an der Führungswelle 16 ist dergestalt, dass eine Bewegung möglich ist (siehe 8). Weiterhin kommt die Platte 13 z.B. mittels einer Torsions-Schraubenfeder 17, die zusätzliche Kraft liefert, in Kontakt mit dem Anschlag 18, der an dem Rahmen 10 vorgesehen ist.
An der Platte 12 ist auch ein Biegeabschnitt 12a vorgesehen, der mit der Führungswelle 16 befestigt ist, um ein Biegen zu ermöglichen. Die Platte 12 ist mit der Führungswelle 16 befestigt, so dass eine Bewegung möglich ist durch Passieren der Öffnung 13b in der Platte 13 und in Ausrichtung mit der Platte 13 (siehe 9). Weiterhin ist die Platte 12 mit der Platte 13 über eine Torsions-Schraubenfeder 19 verbunden. Z.B. ist ein an der Platte 12 vorgesehener Riegel 12b in die Öffnung 13c der Platte 13 eingeführt, die Feder 19 ist mit dem Riegel 12b verbunden und der Riegel 13d ist an der Platte 13 vorgesehen. Auf diese Weise bewegt sich bei einer Bewegung der Platte 13 entlang der Führungswelle 16 die Platte 12 als Einheit mit dieser (siehe 9, 10). Wenn andererseits z.B. die Kassette 1 in Kontakt mit dem Dokument 2 ist, um eine Bewegung der Platte 12 zu verhindern, bewegt sich die Platte 13 alleine entgegengesetzt zu der von der Feder 19 ausgeübten Kraft. Mit anderen Worten besteht ein Unterschied in der Bewegung zwischen der Platte 12 und der Platte 13 (siehe 11).
Weiterhin detektiert bei dieser Ausführungsform der Photosensor 20 sofort den Unterschied der Bewegung zwischen Platte 12 und Platte 13. Der Photosensor 20 ist z.B. an der Platte 13 befestigt und bewegt sich als Einheit mit der Platte 13. Weiterhin ist eine Abschirmung 12c an der Seite der Platte 12 vorgesehen, um den Photosensor 20 abzuschirmen, wenn ein Unterschied der Bewegung zwischen Platte 12 und Platte 13 herrscht. Eine Abschirmung 12c wird z.B. bereitgestellt durch Biegen eines Teils der Platte 12. Durch Detektieren des Moments, in dem die Abschirmung 12c den Photosensor 20 abschirmt, wird der Unterschied der Bewegung zwischen Platte 12 und Platte 13 detektiert.
Die Platte 11 ist so an der Platte 12 befestigt, dass sie sich als Einheit mit der Platte 12 in Richtung der Führungswelle 16 bewegt. Darüber hinaus ist die Kassette 1 an der Platte 11 gestützt. Mit anderen Worten kann sich die Kassette 1 in Richtung der Führungswelle 16 durch die Platten 11, 12 und 13 bewegen.
Bei der Heissprägevorrichtung 7 ist ein in der Figur nicht dargestellter Band-Aufwickelmechanismus vorgesehen. Die Aufwickelrolle 4 wird in Richtung des Pfeils in 5 angetrieben. Wenn das Aufwickelrad 4 angetrieben wird, wird der verwendete Teil des Heissprägefolienbands 3 aufgewickelt, der nicht verwendete Teil wird zu der dem Prägeabschnitt 9 in der Heissprägevorrichtung 7 gegenüberliegenden Seite abgewickelt. Weiterhin ist an der Seite der Abwickelrolle 5 z.B. ein Drehmomentbegrenzer vorgesehen, was jedoch in der Figur nicht gezeigt ist, so dass die Heissprägefolie 3 erst zugeführt wird, wenn eine Spannung, die die Bremskraft des Drehmomentbegrenzers überschreitet, ausgeübt wird. Andererseits wird auf der Seite der Aufwickelrolle 4 ein Drehen der Aufwickelrolle 4 durch ein Untersetzungsgetriebe verhindert, z.B. durch ein Beibehaltungs-Drehmoment (Entspannungsdrehmoment) an dem Motor, der den Aufwickelantrieb betätigt. Mittels dieser Konstruktion kann ein Dehnen und Lockern des Heissprägefolienbands 3 zum Zeitpunkt des Abziehens des Heissprägefolienbands 3 nach dem Heissprägen verhindert werden.
Weiterhin ist bei dieser Ausführungsform an der unteren Fläche der Kassette 1 z.B. eine Klemmvorrichtung 8 vorgesehen, die sich mit einer Last bewegen kann, die ausreicht, um das Dokument 2 an Ort und Stelle zu halten. Die Klemmvorrichtung 8 steht von der unteren Fläche der Kassette 1 vor. Wenn die untere Fläche der Kassette 1 z.B. in Kontakt mit dem Dokument 2 kommt, wird sie in die Kassette 1 eingeführt. Bei dieser Ausführungsform ist z.B. die für eine Klemmvorrichtung 8 mögliche Hubbewegung auf 5 mm gesetzt. Folglich bewegt sich, wenn die untere Fläche der Kassette 1 in einer Position innerhalb vom 5 mm des Dokuments 2 ist, die Klemmvorrichtung 8 zuerst und übt eine Kraft auf das Dokument 2 aus, um dieses festzuhalten.
Weiterhin hat die Kassette 1 dieser Ausführungsform z.B. einen Verschluss 6, um das Heissprägefolienband 3 zu anderen Zeitpunkten als dem Heissprägetransfer zu schützen. Weiterhin wird der Verschluss 6 verwendet, um das Heissprägefolienband 3 von dem Dokument 2 zu lösen. Der Verschluss 6 ist z.B. in die untere Fläche der Kassette 1 so eingebaut, dass eine Gleitbewegung möglich ist. Der Verschluss 6 hat die Form eines quer angeordneten „U", z.B. um die vordere und hintere Fläche und den Teil des Heissprägefolienbands 3, der von dem Kassettengehäuse freigegeben ist, zu schützen.
Wenn die Kassette 1 an der Heissprägevorrichtung 7, wie in 5 gezeigt, befestigt ist, ist der Verschluss 6 an der Fläche gegenüber dem Prägeabschnitt 9 angeordnet. Ein Öffnen und Schließen des Verschlusses 6 ist z.B. mit einem Heissprägevorgang in der Heissprägevorrichtung 7 verbunden. Mit anderen Worten und wie in 7 gezeigt ist, wird der Verschluss 6 beim Heissprägetransfer von der dem Prägeabschnitt 9 gegenüberliegenden Fläche entfernt, um das Heissprägefolienband 3 auf der dem Prägeabschnitt 9 gegenüberliegenden Fläche freizugeben. Nach Ende des Heissprägens geht dann der Verschluss 6 in seine anfängliche Position zurück, um das Heissprägefolienband 3 wieder zu schützen. Zu diesem Zeitpunkt der Rückkehr wird das Heissprägefolienband 3 von dem Dokument 2 mittels des Verschlusses 6 abgezogen. Weiterhin wird bei dieser Ausführungsform, gezeigt in 16, z.B. die Führungsrolle 50 auf der Abzugsseite des Verschlusses 6 mittels einer Führungsrolle 51 angeordnet, so dass diese etwas oberhalb des Dokuments 2 in der Figur ist. Das Heissprägefolienband 3 wird in einem Winkel zum Dokument 2 so angeordnet, dass ein Abziehen des Trägerfilms durch den Verschluss 6 zufriedenstellend ausgeführt werden kann.
Damit bei der Heissprägevorrichtung 7 dieser Ausführungsform der Verschluss 6 durch die Wirkung des Kassette-Bewegungsmechanismus 14 geöffnet und geschlossen werden kann, ist z.B. der Folien-Abziehmechanismus 15, der das Heissprägefolienband 3 von dem Dokument 2 abzieht, wie folgt aus der Kassette 1, die den Verschluss 6 und den Kassette-Bewegungsmechanismus 14 aufweist, konstruieren.
Die Gleitwelle 21 ist auf der Rückseite der Befestigungsfläche der Kassette 1 in der Platte 11 befestigt, der Verbindungsteil 57 (Gleitplatte) ist so eingebaut, dass eine horizontale Bewegung mit der Gleitwelle 21 als Führung (siehe 12) möglich ist. Die Gleitplatte 57 hat einen Vorsprung 57a, wenn die Kassette 1 an der Platte 11 befestigt ist, sind der Vorsprung 57a und der Verschluss 6 miteinander verbunden.
Weiterhin ist auf der Rückseite der Befestigungsfläche der Kassette 1 in der Platte 11 der Hebel 22 so befestigt, dass eine Drehung mit der Welle 23 als Zentrum möglich ist (12). An dem Hebel 22 ist ein Stift 24 befestigt, um eine Verbindung mit der L-förmigen Nut 13e, die an der Platte 13 gebildet ist, herzustellen. Dadurch dreht sich der Hebel 22 mit der Welle 23 als Zentrum durch den Verbindungsstift 24 durch die Relativbewegung der Platte 13 nach unten in der Figur zur Platte 11 (siehe 13 bis 15). Darüber hinaus ist der Schneideabschnitt 12d in der Platte 12 vorgesehen, so dass die Bewegung des Verbindungsstifts 24 nicht gestört wird. Weiterhin ist in dem Hebel 22 ein Langloch 22a vorgesehen, und ein gefurchter Stift 25, der mit der Gleitplatte 57 befestigt ist, stellt eine Verbindung mit dem Langloch 22a her. Dadurch sind die Drehung des Hebels 22 und die Bewegung der Gleitplatte 57 über den gefurchten Stift 25 verbunden.
Nun wird ein Beispiel der Wirkung der Heissprägevorrichtung 7 mit obiger Konstruktion erklärt. 1, 5 und 13 zeigen die Vorrichtung 7 im betriebsbereiten Zustand. Weiterhin sind die Platten 12, 13 in dem in 9 gezeigten Zustand. In dem betriebsbereiten Zustand ist die Platte 13 von 8 in Kontakt mit dem Anschlag 18 durch die von der Feder 17 ausgeübte Kraft. Die Platte 12, die mit der Platte 13 und der Feder 19 verbunden ist, die Platte 11, die mit der Platte 12 als Einheit in vertikaler Richtung verbunden ist, und die Kassette 1, die an der Platte 11 gestützt ist, sind jeweils in der von dem Dokument 2 auf dem Tisch 46 zurückgezogenen Position oben in der Figur. Weiterhin ist der Prägeblock 9, der an der Platte 13 über eine Prägestützplatte 58 befestigt ist, auch in der vom Dokument 2 zurückgezogenen Position oben in der Figur. Weiterhin ist in dem betriebsbereiten Zustand ein fester Raum zwischen dem Heissprägefolienband 3 und dem Prägeblock 9 vorgesehen, um eine Beschädigung des Heissprägefolienbands 3 durch die Wärme des Prägeblocks 9 vor dem Heissprägen zu verhindern.
In dem betriebsbereiten Zustand wird der Prägeblock 9 z.B. auf ca. 70 bis 80°C vorgeheizt. Durch Vorheizen auf eine Temperatur in diesem Bereich ist es möglich, für mehrere Sekunden eine Temperatur zu erreichen, bei der ein Heissprägen möglich ist, z.B. ca. 100°C, dann kann ein Heissprägen schnell stattfinden. Wenn es vorrangig ist, einen Energieverbrauch zu verhindern, muss nicht vorgeheizt werden, da Vorheizen nicht essentiell ist.
Weiterhin ist in dem betriebsbereiten Zustand der Prägearm 26 zwischen dem Prägeblock 9 und dem Einführblock 44 so positioniert, dass z.B. ein Raum von 0,5 mm entsteht (siehe 17(A)). Dadurch entweicht keine Wärme des Prägeblocks 9 zur Seite des Prägearms 26 und der Energieverbrauch wird niedergehalten.
Wenn das Dokument 2 auf den Tisch 46 gelegt und ein Befehl zum Heissprägen gegeben wird, dreht sich die erste Nocke 27 im Uhrzeigersinn in 1 durch den Antrieb des Schrittmotors 37. Der Nockenstößel 31 folgt der Kreisumfangsform der ersten Nocke 27 und bewegt sich, wenn er sich der von der Feder 35 und Feder 36 ausgeübten Kraft widersetzt. Wenn sich das Lager 33 nach unten in der Figur entlang des Langlochs 34 bewegt, dreht sich dadurch der Prägearm 26 mit dem Kontaktpunkt der zweiten Nocke 29 und des Nockenstößel 32 als Drehpunkt. Kurz danach kommt der Einführblock 44 in Kontakt mit der oberen Fläche des Prägeblocks 9. Dadurch ist die Heissprägevorrichtung 7 in dem in 2 und 17(B) gezeigten Zustand.
Wenn sich weiterhin die erste Nocke 27 und der Prägearm 26 drehen, führt der Einführblock 44 den Prägeblock 9 nach unten in Richtung des Dokuments 2 ein. Die Prägestützplatte 58, die den Prägeblock 9 stützt, ist an der Platte 13 befestigt, die Platte 13 wird nach unten entlang der Führungswelle 16 gedrückt, wenn sie sich der von der Feder 17 ausgeübten Kraft widersetzt. Die Platte 12 ist mit der Platte 13 und der Feder 19 verbunden, die Platte 11 ist an der Platte 12 als Einheit in vertikaler Richtung befestigt und die an der Platte 11 gestützte Kassette 1 bewegt sich auch nach unten zusammen mit der Platte 13. Die Kassette 1 bewegt sich nach unten in Richtung des Dokuments 2. Anfänglich kommt die Klemmvorrichtung 8 in Kontakt mit dem Dokument 2. In kurzer Zeit kommt die gesamte untere Fläche der Kassette 1 in Kontakt mit dem Dokument 2 mittels einer Last, die ausreicht, um ein Verschieben des Dokuments 2 zu verhindern. Dadurch ist die Heissprägevorrichtung 7 in dem in 3, 6 und 14 gezeigten Zustand. Weiterhin sind an diesem Punkt die Platten 12, 13 in dem in 10 gezeigten Zustand.
Weiterhin führt der Einführblock 44, wenn sich die erste Nocke 27 und der Prägearm 26 drehen, den Prägeblock 9 weiterhin nach unten ein. Wenn hier die gesamte untere Fläche der Kassette 1 in Kontakt mit dem Dokument 2 kommt, können sich die Kassette 1, die Platte 11, die Platte 12 nicht nach unten bewegen. Die Platte 13 kann sich jedoch weiter nach unten bewegen, da sie der von der Feder 19 ausgeübten Kraft widersteht (siehe 11).
Wenn die Platte 11 und die Platte 12 stoppen und nur die Platte 13 sich nach unten bewegt, bewegt der Verbindungsstift 24 die L-förmige Nut 13e, der Hebel 22 dreht sich im Uhrzeigersinn mit der Welle 23 als Zentrum. Die Gleitplatte 57, die der Drehung des Hebels 22 folgt, gleitet nach links in 14 und zieht den Verschluss 6, der mit der Gleitplatte 57 verbunden ist, von der dem Prägeblock 9 gegenüberliegenden Fläche zurück (siehe 15). Mit anderen Worten ist der Verschluss 6, der das Heissprägefolienband 3 abschirmt, in einem offenen Zustand.
Andererseits wird in dem Moment, wenn sich die Platten 13 und 12 unterschiedlich bewegen, mit anderen Worten in dem Moment, wenn die untere Vorderfläche der Kassette 1 in Kontakt mit dem Dokument 2 kommt, die Bewegung von dem Photosensor 20 detektiert. Hier ist der Abstand zwischen dem Prägeblock 9 und der unteren Fläche der Kassette 1 vor diesem Detektieren durch den Photosensor 20 gleich dem Abstand in dem betriebsbereiten Zustand und ist bereits bekannt, da die Platten 11, 12, 13 sich als eine Einheit bewegen. Deshalb dreht sich die erste Nocke 27 nur um die erforderliche Menge durch Steuern der Impulszahl des Schrittmotors 37, so dass ein Prägeblock 9 nur um die Distanz zwischen dem Prägeblock 9 und der unteren Fläche der Kassette 1 zum Zeitpunkt der Detektion durch den Photosensor 20 bewegt wird.
Wenn sich der Verschluss 6 öffnet, kommt die untere Fläche des Prägeblocks 9 in Kontakt mit dem Heissprägefolienband 3. Weiterhin kommt durch das Heissprägefolienband 3 der Prägeblock 9 in Kontakt mit der oberen Fläche des Dokuments 2, an dem das Heissprägen ausgeführt werden soll. Dadurch stellt sich der in 4, 7 und 15 gezeigte Zustand ein. Weiterhin ist zu diesem Zeitpunkt der Zustand der Platte 12, 13 in 11 gezeigt. Der Schrittmotor 37 stoppt in diesem Zustand, die erste Nocke 27 stoppt ebenfalls und hält ihre Position bei. Darüber hinaus kann eine Bewegung des Prägearms 26 von dem betriebsbereiten Zustand zu diesem Punkt schnell erfolgen, da die Änderung des Radius pro Drehwinkel für die erste Nocke 27 groß ausgelegt war.
Danach wird der Gleichstrommotor 39 angetrieben und die zweite Nocke 29 wird in 7 im Uhrzeigersinn gedreht. Zu diesem Zeitpunkt wird der Kontaktpunkt zwischen der ersten Nocke 27 und dem Nockenstößel 31 zum Drehpunkt, der Nockenstößel 32 bewegt sich entsprechend der Konturform der zweiten Nocke 29, wenn er der von der Feder 35 und Feder 36 ausgeübten Kraft standhält (die zweite Nocke 29 erreicht den Zustand, der durch die Strichpunktlinie mit zwei Punkten in 4 gezeigt ist). Dadurch dreht sich der Prägearm 26 und übt einen Druck auf das Dokument 2 über das Heissprägefolienband 3 aus. Mit anderen Worten wird die holographische Folie auf das Dokument 2 heissgeprägt. Darüber hinaus kann eine große Last auf den Prägearm 26 ausgeübt werden, da die Änderung des Radius pro Drehwinkel für die zweite Nocke 29 klein dimensioniert wurde.
An diesem Punkt wird die holographische Folie auf das Dokument 2 durch Heissprägen aufgeschmolzen, ein transparenter Trägerfilm, der die holographische Folie stützt, ist ebenfalls durch die geschmolzene holographische Folie in einem geschmolzenen Zustand auf dem Dokument 2. Um den Heissprägevorgang zu beenden, muss der Trägerfilm abgezogen werden. Bei dieser Ausführungsform wird ein Trägerfilm abgezogen durch Nutzen der Schließbewegung des Verschlusses 6 zurück in die Position im betriebsbereiten Zustand.
Nach dem Heissprägen dreht sich die erste Nocke 27 entgegen dem Uhrzeigersinn in 4 und bringt den Prägearm 26 in eine betriebsbereite Position zurück. Nach der Drehung der ersten Nocke 27 wird die zusätzliche Kraft der Feder 17 freigegeben, die Platte 13 und der Prägeblock 9 bewegen sich nach oben, die Platte 12, die Platte 11 und die Kassette 1 bewegen sich ebenfalls nach oben, um sich von dem Dokument 2 zu lösen. Gleichzeitig wird die zusätzliche Kraft der Feder 19 freigegeben, der Hebel 22 dreht sich entgegen dem Uhrzeigersinn in 15 mit der Welle 23 als Zentrum zum Schließen des Verschlusses 6. Mit anderen Worten beginnt der Verschluss 6 sich ab dem Zeitpunkt zu schließen, wenn die untere Fläche der Kassette 1 sich von dem Dokument trennt. Zu diesem Zeitpunkt ist der vordere Rand des Verschlusses 6 in den Raum zwischen dem Trägerfilm und dem Dokument 2 eingetreten. Wenn sich der Verschluss 6 schließt, wird der Verschluss 6 zwischen den Trägerfilm und das Dokument 2 eingeführt und bewirkt ein Ablösen zwischen Dokument 2 und Trägerfilm. Weiterhin setzt sich zum Zeitpunkt, wenn das Ablösen durch den Verschluss 6 bewirkt wird, die Bewegung der Kassette 1 nach oben fort und deshalb ist der Trägerfilm in dem Zustand, in dem er nach oben gezogen wird, und ein sicheres Ablösen durch den Verschluss 6 findet statt.
Die zweite Nocke 29 dreht sich in eine betriebsbereite Position und die erste Nocke 27 dreht sich in ihre Position im betriebsbereiten Zustand. In diesem Fall dreht sich die zweite Nocke 29 nicht in umgekehrter Richtung sondern nur nach vorne (Drehung im Uhrzeigersinn in 4), um in die betriebsbereite Position zurückzukehren. Dadurch wird der Heissprägevorgang beendet, es gibt eine Rückkehr in den betriebsbereiten Zustand, gezeigt in 1, 5 und 13.
Wie oben beschrieben ist, wird gemäß der Heissprägevorrichtung 7 dieser Erfindung der Prägeabschnitt 9 durch die erste Nocke 27 schnell in die direkte Nähe des Dokuments 2 bewegt und eine erforderliche Drucklast zum Heissprägen kann durch die zweite Nocke 29 erzeugt werden. Mit anderen Worten kann durch Differenzieren der Verwendung zwischen der ersten Hochgeschwindigkeitsnocke 27, die verwendet wird, um den Prägeabschnitt 9 zu bewegen, und der zweiten Hochbelastungsnocke 29, die verwendet wird, um einen Druck auf den Prägeabschnitt 9 auszuüben, eine ausreichende Prägelast erhalten werden, ohne eine große Nockenstruktur oder einen großen Motor zu verwenden, und gleichzeitig wird im Vergleich zur herkömmlichen Heissprägevorrichtung, die nur einen einzigen Hochbelastungs-Antriebsabschnitt hat, ein Heissprägen bei hoher Geschwindigkeit möglich. Darüber hinaus ist es ausreichend, eine Stabilität in den Abschnitten in Reaktion auf die zweite Nocke 29 sicherzustellen, ohne die Stabilität der gesamten Vorrichtung wie beim Stand der Technik zu erhöhen. Folglich werden eine Vereinfachung, Verkleinerung und Kostenreduzierung für die Heissprägevorrichtung 7 realisiert.
Weiterhin wird durch Ändern oder Anpassen der Form, der Rotationsmenge, der Rotationsgeschwindigkeit usw. der ersten Nocke 27 und der zweiten Nocke 29 auf einfache Weise eine Einstellung der gewünschten Heissprägelast bewirkt. Deshalb ist es möglich, eine Heissprägevorrichtung bereitzustellen, die eine geringe Größe hat, jedoch extrem vielseitig verwendet werden kann.
Da weiterhin die Heissprägefolie in der Kassettenform als Heissprägefolienband 3 ausgebildet ist, ist es sehr einfach, die Heissprägefolie auszutauschen.
Weiterhin wird, da die Kassette 1 zur Seite des Dokuments 2 bewegt wird und in Kontakt mit dem Dokument 2 mittels des Antriebs der ersten Nocken 27 kommt, das Dokument 2 in seiner Position fixiert, so dass ein Verschieben beim Heissprägen verhindert werden kann. Weiterhin wird zum Zeitpunkt, wenn der Trägerfilm, der die holographische Folie stützt, von dem Dokument 2 abgezogen wird, ein Schwimmen des Dokuments 2 verhindert, und ein zufriedenstellendes Heissprägen kann ausgeführt werden.
Weiterhin ist die Position, in der die Kassette 1 in Kontakt mit dem Dokument 2 kommt, die Heisspräge-Basisposition. Der Prägeabschnitt 9 wird durch den Antrieb der ersten Nocke 27 in diese Basisposition bewegt. In dieser Basisposition wird eine Drucklast auf den Prägeabschnitt 9 durch den Antrieb der zweiten Nocke 29 ausgeübt. Deshalb kann eine konstante Drucklast auf einem Niveau kontinuierlich und ohne praktische Probleme aufgebracht werden, selbst wenn die Dicke des Dokuments 2 von einem einzigen Blatt bis zu einer Broschüre reicht, und ein einheitliches und darüber hinaus zufrieden stellendes Heissprägen wird unabhängig von der Art des Dokuments 2 möglich.
Weiterhin ist die oben beschriebene Ausführungsform ein optimales Beispiel oder die beste Ausführungsform dieser Erfindung, dies ist jedoch nicht einschränkend. Verschiedene Ausführungsformen in unterschiedlichen Formen sind möglich, solange sie nicht von dem Kern der Erfindung abweichen.
Der Drehpunkt des Prägearms 26 z.B. und das Hebelverhältnis des Prägearms 26 gemäß der Position der ersten Nocke 27 und der zweiten Nocke 29 sind nicht auf diejenigen beschränkt, die in der oben beschriebenen Ausführungsform gezeigt sind. Es ist möglich, entsprechende Einstellungen gemäß der erforderlichen Heissprägelast und Heissprägegeschwindigkeit auszuführen.
Weiterhin wird z.B. bei der oben beschriebenen Ausführungsform, wenn die erste Nocke 27 angetrieben wird, der Kontaktpunkt zwischen der zweiten Nocke 29 und dem Prägearm 26 (Nockenstößel 32) zum Drehpunkt für den Prägearm 26, und andererseits wird, wenn die zweite Nocke 29 angetrieben wird, der Kontaktpunkt zwischen der ersten Nocke 27 und dem Prägearm 26 (Nockenstößel 31) zum Drehpunkt des Prägearms 26, es entstehen dadurch jedoch keine Einschränkungen. Wenn z.B., nachdem die erste Nocke 27 angetrieben wurde, die zweite Nocke 29 angetrieben wird, kann die Welle, die als Drehpunkt für den Prägearm 26 wirkt, separat mit dem Prägearm 26 verbunden werden. Die erste Nocke 27 wird von dem Prägearm 26 zurückgezogen, der Prägearm 26 kann von dem Antrieb der zweiten Nocke 29 gedreht werden, wobei diese Welle neu mit dem Prägearm 26 verbunden wird, welcher der Drehmittelpunkt der Drehung ist. Weiterhin ist die Zeitgebung zum Antreiben der ersten Nocke 27 und der zweiten Nocke 29 nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Je nach Situation ist es auch möglich, die zweite Nocke 29 anzutreiben, während die erste Nocke 27 angetrieben wird, um den Prägearm 26 zu drehen.
Weiterhin bewegt sich bei der oben beschriebenen Ausführungsform die Kassette 1, um in Kontakt mit dem Mehrwertmedium 2 zu kommen, wobei die Heissprägevorrichtung dieser Erfindung dadurch jedoch nicht eingeschränkt ist. Eine jegliche Heissprägevorrichtung ist möglich, so lange sie eine erste Nocke 27, die in Kontakt mit dem Prägearm 26 ist, der den Prägeabschnitt 9 in die direkte Nähe des Mehrwertmediums 2 bewegt, und einen ersten Antriebsabschnitt 28, der die erste Nocke 27 antreibt, und eine zweite Nocke 29, die eine Drucklast auf den Prägeabschnitt 9 ausübt, welcher in die direkte Nähe des Mehrwertmediums 2 bewegt wurde, und den zweiten Antriebsabschnitt 30 aufweist, der die zweite Nocke 29 antreibt.
Z.B. kann wie in der Heissprägevorrichtung 7' von 18 bis 20, die Struktur dergestalt sein, dass die die Kassette 1 stützende Platte 11' in einer festen Position am Rahmen 10 angebracht ist. Darüber hinaus ist in diesem Fall der Prägeabschnitt 9 mit dem Prägearm 26 befestigt. In diesem Fall geht der Vorteil der beweglichen Kassette 1, wie in der oben beschriebenen Ausführungsform erklärt, verloren, es wird jedoch möglich, eine sehr einfache Heissprägevorrichtung zu konstruieren.
Weiterhin ist bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die Konstruktion dergestalt, dass die Kassette 1 und der Verschluss 6 durch Nutzen der Bewegungsmenge des Prägearms 26 durch die erste Nocke 27 aktiviert werden. Die Heissprägewirkung und die die Kassette 1 bewegende Wirkung und die Wirkung zum Öffnen/Schließen des Verschlusses 6 sind mit optimaler Zeitgebung verbunden. Es gibt jedoch hierbei keine Einschränkungen. Es ist z.B. möglich, die Leistung von der Drehantriebswelle des Schrittmotors 37 zu teilen, um eine Bewegung der Kassette 1 und ein Öffnen/Schließen des Verschlusses 6 zu bewirken. Oder anderenfalls kann die Struktur dergestalt sein, dass durch separates Bereitstellen eines Betätigungsorgans zum Bewirken einer Bewegung der Kassette 1 und zum Öffnen/Schließen des Verschlusses 6 und Steuern dieses Betätigungsorgans, die Heissprägewirkung und die die Kassette 1 bewegende Wirkung und die Wirkung zum Öffnen/Schließen des Verschlusses 6 mit einer optimalen Zeitgebung verbunden werden können.
Weiterhin ist es gemäß der Heissprägevorrichtung 7 dieser Erfindung möglich, einen Druck bei konstanter Belastung auszuüben, selbst wenn die Dicke des Mediums 2, das das Prägeobjekt darstellt, variiert, und die Druckmenge, die ausgeübt wird, kann ebenfalls gesteuert werden. Deshalb kann die Struktur der Heissprägevorrichtung dieser Erfindung z.B. in einer kleinen Druckvorrichtung usw. verwendet werden.
Im Folgenden werden eine Heissprägevorrichtung dieser Erfindung zum Übertragen einer Heissprägefolie mittels Druck bei einem optimalen Druck und ein Verfahren zum Steuern des Prägedrucks in einer Heissprägevorrichtung beschrieben.
Der Aufbau dieser Erfindung wird im Folgenden auf der Basis einer in den Figuren gezeigten Ausführungsform detailliert beschrieben.
Eine Ausführungsform der Heissprägevorrichtung dieser Erfindung ist in 21 und 22 gezeigt. Diese Heissprägevorrichtung 201 ist eine Vorrichtung, die aufweist: einen Prägearm 202 mit einem freien Ende und einen Prägeabschnitt 203, der an dem freien Ende angeordnet ist, welcher die Heissprägefolie 214 zu einem Mehrwertmedium 212 überträgt, und eine Nocke 204 in Kontakt mit dem Prägearm 202 als Druckausübungsmechanismus, welcher eine Drucklast auf den Prägeabschnitt 203 ausübt, und einen Antriebsabschnitt 205, der die Nocke 204 antreibt, wobei eine Beanspruchung-Detektiervorrichtung 206 mit dem Prägearm 202 verbunden ist, der Prägedruck Ps des Prägeabschnitts 203 zum Zeitpunkt des Heissprägetransfers von dem Ausgangssignal der Beanspruchung-Detektiervorrichtung 206 gemessen wird, der Prägedruck Ps mit dem vorbestimmten Zieldruck Pt verglichen wird, um die erforderliche Menge an Druck zu erhalten, der Antriebsabschnitt 205 gesteuert wird, um die erforderliche Menge an Druck dem Prägeabschnitt 203 zuzuführen.
Die Beanspruchung-Detektiervorrichtung 206 ist z.B. ein Beanspruchung-Messinstrument, das die Belastung als Änderung des elektrischen Widerstands detektiert. Das Beanspruchung-Messinstrument 206, wie in 21 in dieser Ausführungsform gezeigt, ist z.B. an einer Stelle ca. in der Hälfte zwischen dem Ende, wo der Prägeabschnitt 203 angeordnet ist, und der Drehwelle 213 befestigt, an der oberen Flächenseite des Prägearms 202 in der Figur, der eine Kompressionslast zum Zeitpunkt des Heissprägens aufnimmt. Mit anderen Worten ist das Beanspruchung-Messinstrument 206 an einer Stelle an dem Prägearm 202 befestigt, der zum Zeitpunkt des Heissprägens maximale Belastung aufnimmt, um eine Belastung des Prägearms 202 mit hoher Genauigkeit zu detektieren. Die Stelle, an welcher das Beanspruchung-Messinstrument 206 befestigt ist, ist jedoch nicht auf die in dieser Ausführungsform gezeigte Position beschränkt. Es kann z.B. an der unteren Flächenseite des Prägearms 202 in dieser Figur, der die Zug-Biege-Beanspruchung zum Zeitpunkt des Heissprägens aufnimmt, befestigt sein.
Das Ausgangssignal des Beanspruchung-Messinstruments 206 wird durch die Beanspruchung-Detektionsschaltung 207 verstärkt, die eine Wheatstone Brückenschaltung, einen Verstärker, einen A/D-Schaltkreis etc. darstellt, in eine elektrische Spannung konvertiert und A/D konvertiert und in den Steuerabschnitt 208 eingegeben, der die CPU (zentrale Verarbeitungseinheit) bildet. Der Steuerabschnitt 208 misst das Ausgangssignal des Beanspruchung-Messinstruments 206.
Der Antriebsabschnitt 205 bildet z.B. den Gleichstrommotor. Der Motor 205 ist mit dem Steuerabschnitt 208 über den Treiber 209 verbunden, gesteuert durch den Steuerabschnitt 208. Der Steuerabschnitt 208 steuert den Motor 205 z.B. mittels eines PWM (pulse width modulation) Systems.
Wenn sich der Motor 205 dreht, wird diese Drehung an die Nocke 204 übertragen, die in Kontakt mit dem Prägearm 202 ist. Die Nocke 204 dreht sich entsprechend der Kreisumfangsform der Nocke 204, der Prägearm 202 dreht sich mit der Drehwelle 213 als Zentrum in einer Position ca. in der Hälfte in Längsrichtung. Dadurch bewegt sich der Prägeabschnitt 203, so dass er über die Heissprägefolie 214 in Kontakt mit dem Mehrwertmedium 212 kommt. Wenn sich der Motor 205 dreht, wird weiterhin ein Belastungsdruck auf den Prägeabschnitt 203 ausgeübt, um einen Transfer der Heissprägefolie 214 auf das Mehrwertmedium 212 zu bewirken. Die Heissprägefolie 214 ist z.B. eine holographische Folie. Das Mehrwertmedium 212, das das Objekt des Heissprägens wird, ist ein Medium, das einen Wert hat als Schutz vor Missbrauch, wie Fälschung etc., oder ein Medium, das einen festen Wert garantiert oder zertifiziert. Es gibt keine besonderen Einschränkungen bezüglich der Art und Form des Mediums. Solche Mehrwertmedien 212 sind z.B. verkäufliche Mittel wie Tickets, Geschenkgutscheine, Karten wie Kreditkarten und dergleichen, Dokumente, amtliche Dokumente und dergleichen. Weiterhin sind die Form und Bildung des Antriebsabschnitts 205, des Prägearms 202 und der Nocke 204 nicht auf die in 21 gezeigten beschränkt. Es gibt z.B. keine Einschränkung, welche die Anordnung des Drehpunkts des Prägearms 202 auf eine Position ca. in der Mitte in Längsrichtung beschränkt. Weiterhin kann auch z.B. eine Mehrzahl von Nocke 204 und Antriebsabschnitt 205 durch getrennte Verwendung bei der Bewegung und Verwenden beim Ausüben von Druck in dem Prägeabschnitt 203 verwendet werden.
Darüber hinaus hat die Heissprägevorrichtung 201 dieser Ausführungsform eine Memory-Speichervorrichtung 210, die den Bereich des Teils des Prägeabschnitts 203 speichert, der zum Zeitpunkt des Heissprägens in Kontakt mit dem Mehrwertmedium kommt, mit anderen Worten Prägebereich A. Die Memory-Speichervorrichtung 210 verwendet z.B. einen wiederbeschreibbaren, permanenten Speicher, EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory). Diese Vorrichtung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Je nach Situation können andere Speicher verwendet werden, wie z.B. RAM (Random Access Memory) und dergleichen. Die Speichervorrichtung 210 (in dieser Ausführungsform im folgenden Speicher 210 genannt) ist mit dem Steuerabschnitt 208 verbunden. Der Steuerabschnitt 208 kann Informationen lesen, die in dem Speicher 210 gespeichert sind, und kann auch erforderliche Informationen in den Speicher 210 schreiben. Darüberhinaus kann bei der Heissprägevorrichtung 201 eine Vielzahl des Prägeabschnitts 203 entsprechend befestigt und ausgetauscht werden. Es ist möglich, in dem Speicher 210 eine Vielfalt des Prägebereichs A entsprechend dieser Vielfalt des Prägeabschnitts 203 zu speichern. Wenn der Benutzer z.B. die Art und Größe des Prägeabschnitts 203 mittels einer in der Figur nicht gezeigten Eingabevorrichtung eingibt, ist es möglich, den Prägebereich in Reaktion auf diese Eingabe zu wählen.
Weiterhin wird bei dieser Ausführungsform die Korrelation zwischen der Last (im folgenden Prägelast Fs in dieser Beschreibung genannt), die in dem Prägeabschnitt 203 zum Zeitpunkt des Heissprägens erzeugt wird, und der Belastung in dem Prägearm 202 vorher erhalten. Z.B. wird eine Kraftmesszelle verwendet, um die Prägelast Fs zu messen. Von dem Ausgangssignal des Beanspruchung-Messinstruments 206 zum Zeitpunkt dieser Messung wird eine Korrelationsgleichung zwischen der Prägelast Fs und dem Ausgangssignal des Beanspruchung-Messinstruments 206 erhalten. Diese resultierende Korrelationsgleichung wird z.B. in dem Speicher 210 gespeichert, der Steuerabschnitt 208 kann dadurch die Prägelast Fs von dem Ausgangssignal des Beanspruchung-Messinstruments 206 berechnen. Der Steuerabschnitt 208 kann durch Dividieren dieser Prägelast Fs durch den Prägebereich A, der in dem Speicher 210 gespeichert ist, eine Prägelast pro Flächeneinheit erhalten, mit anderen Worten wird ein Prägedruck Ps in dem Prägeabschnitt 203 erzeugt.
Der Prägedruck Ps, der zum Heissprägen erforderlich ist, variiert mit der Art der Heissprägefolie 214 (z.B. holographische Folie). Weiterhin variiert in Abhängigkeit der Art des Mehrwertmediums 212 (z.B. Ticketpapier und Plastikkarte usw.) der zulässige Prägedruck Ps, der das Mehrwertmedium 212 nicht beschädigt. Deshalb wird bei dieser Ausführungsform der optimale Prägedruck (in folgenden in dieser Beschreibung Zieldruck Pt genannt) gemäß der Art der Heissprägefolie 214 und der Art des Mehrwertmediums 212, das die Aufgabe des Heissprägens ist, zuvor erhalten durch Ausführen von Prägeexperimenten unter Verwendung von z.B. dieser Heissprägefolie 214 und diesem Mehrwertmedium 212. Dieser Zieldruck Pt wird z.B. im Speicher 210 gespeichert.
Darüber hinaus kann in dem Speicher 210 eine Vielzahl von Zieldrücken Pt entsprechend einer Vielzahl von Heissprägefolien 214 und einer Vielzahl von Mehrwertmedien 212 gespeichert werden. Wenn der Benutzer z.B. eine Art von Heissprägefolie 214 und Arten von Mehrwertmedium 212 mittels einer in der Figur nicht gezeigten Eingabevorrichtung eingibt, ist es möglich, einen Zieldruck Pt entsprechend dieser Eingabe aus einer Vielzahl von Zieldrücken Pt auszuwählen, die in dem Speicher 210 gespeichert sind. Es ist weiterhin möglich, eine Korrelationsgleichung zwischen der Dicke eines Mehrwertmediums 212 und dem Zieldruck Pt in dem Speicher zu speichern. Wenn der Benutzer z.B. die Dicke des Mehrwertmediums 212 mittels einer in der Figur nicht gezeigten Eingabevorrichtung eingibt, kann der Zieldruck Pt entsprechend der Dicke dieses Mehrwertmediums 212 auf der Basis des Zieldrucks Pt, der in dem Speicher 210 gespeichert ist, berechnet werden. Weiterhin ist es mittels einer von dem Benutzer eingegebenen Kennzahl möglich, den Wert des Zieldrucks Pt direkt einzugeben, und weiterhin ist es auch möglich, den Wert des Zieldrucks Pt durch inkrementelles Erhöhen und Reduzieren einzustellen.
Im folgenden wird ein Beispiel eines Prägedruck-Steuerverfahrens bei einer Heissprägevorrichtung 201 mit obiger Ausbildung entsprechend einem in 22 gezeigten Flussdiagramm erklärt.
Wenn das Mehrwertmedium 212 in der vorbestimmten Prägeposition ist, und der in der Figur nicht gezeigte Präge-Startknopf gedrückt wird, liest der Steuerabschnitt 208 den festen Zieldruck Pt, der in dem Speicher 210 gespeichert ist (Schritt S2), und liest dann den Prägebereich A, der in dem Speicher 210 gespeichert ist (Schritt S2). Dann wird der Zieldruck Pt mit dem Prägebereich A multipliziert, um eine Ziellast Ft zu erhalten (Schritt S3). Dann wird der Motor 205, wenn die Prägelast Fs von dem Ausgangssignal des Beanspruchung-Messinstruments 206 gemessen wird, angetrieben, bis die Prägelast Fs der Ziellast Ft entspricht (Schritt S4~Schritt S7).
Mit anderen Worten misst der Steuerabschnitt 208 in festen Zeitintervallen die Prägelast Fs von dem Ausgangssignal des Beanspruchung-Messinstruments 206 (Schritt S4), vergleicht die gemessene Prägelast Fs und Ziellast Ft (Schritt S5). Falls sie nicht übereinstimmen (Schritt S5; nein), wird die für die Anpassung der Prägelast Fs an die Ziellast Ft erforderliche Last, d.h. der Unterschied zwischen Ziellast Ft und Prägelast Fs, erhalten (Schritt S6), die elektrische Leistung in Reaktion auf die erforderliche Last wird in den Motor 205 gespeist, so dass diese erforderliche Last dem Prägeabschnitt 203 (Schritt S7) hinzugefügt wird. Mit anderen Worten führt der Steuerabschnitt 208 eine Regelung des Motors 205 aus, um dem Prägeabschnitt 203 die erforderliche Last hinzuzufügen.
Wenn die Prägelast Fs die Ziellast Ft erreicht (Schritt S5; ja), steuert der Steuerabschnitt 208 bis zum Ablauf der erforderlichen Zeit, die für den Transfer der Heissprägefolie 214 erforderlich ist (Schritt S8; nein), den Motor 205 mittels eines PWM-Systems, so dass die Prägelast Fs in dem Bereich der Ziellast Ft bleibt, z.B. 100~110% (Schritt S9). Wenn dann eine vorbestimmte Zeit vergangen ist (Schritt S8; ja), dreht der Steuerabschnitt 208 den Motor 205 in umgekehrter Richtung, um den Prägeabschnitt 203 von dem Mehrwertmedium 212 zu entfernen. Der Heissprägevorgang ist beendet.
Weiterhin wird bei dem oben beschriebenen Verfahren die Regelung des Motors 205 ausgeführt, so dass ein vorbestimmter Zieldruck Pt mit dem Prägebereich A multipliziert wird, um eine Ziellast Ft zu erhalten. Die gemessene Prägelast Fs und Ziellast Ft werden verglichen, um die erforderliche Last zu erhalten. Diese erforderliche Last wird dem Prägeabschnitt 203 hinzugefügt. Das Verfahren kann jedoch z.B. wie folgt ausgeführt werden.
Mit anderen Worten wird, nachdem die Prägelast Fs von dem Ausgangssignal des Beanspruchung-Messinstruments 206 in bestimmten Zeitintervallen gemessen wird, diese Prägelast Fs durch den Prägebereich A dividiert, der in dem Speicher 210 gespeichert ist, um den Prägedruck Ps zu erhalten. Dann werden der gemessene Prägedruck Ps und der in dem Speicher 210 gespeicherte Zieldruck Pt verglichen, die erforderliche Druckausübung (z.B. Druckmenge, die erforderlich ist, um den Prägedruck Ps an den Zieldruck Pt anzugleichen oder den Prägedruck Ps innerhalb des Bereichs von z.B. 100~110% des Zieldrucks Pt zu halten) wird erhalten, der Motor 205 wird einer Regelung unterzogen, so dass diese Menge an erforderlichem Druck dem Prägeabschnitt 203 hinzugefügt wird. In diesem Prozess ist auch die Wirkung dieser Erfindung dieselbe.
Wie oben beschrieben wurde, kann gemäß der erfindungsgemäßen Heissprägevorrichtung 201 mittels eines Prägedruck-Steuerverfahrens für die Heissprägevorrichtung 201 ein Heissprägen unabhängig von der Größe eines Prägebereichs A mit einem vorbestimmten optimalen Prägedruck, mit anderen Worten Zieldruck Pt, ausgeführt werden. Mit anderen Worten kann unabhängig davon, ob die Größe des Prägeabschnitts 203 groß oder klein ist oder ob der Prägebereich A klein ist aufgrund einer Gravur auf der Prägefläche, ein gleichmäßiges Heissprägen kontinuierlich bei optimalem Druck ausgeführt werden. Deshalb gibt es keine Probleme, wie z.B. eine unzufriedenstellende Übertragung der Heissprägefolie 214 aufgrund eines schwachen Prägedrucks Ps oder eine Beschädigung des Mehrwertmediums 212 und des Prägeabschnitts 203 aufgrund eines zu starken Prägedrucks Ps.
Weiterhin ist bei der Heissprägevorrichtung 201 dieser Erfindung und dem Prägedruck-Steuerverfahren für eine Heissprägevorrichtung 201 der Prägebereich A nicht auf eine feste Größe beschränkt, da die Ziellast Ft entsprechend dem Prägebereich A erzeugt wurde. Es kann ein Prägeabschnitt 203 frei gewählt werden, unabhängig von der Größe und dem Vorhandensein einer Gravur.
Da weiterhin eine Prägung mit einer übermäßig großen Belastung auf einen klein bemessenen Prägeabschnitt 203 verhindert werden kann, wird eine Beschädigung eines klein bemessenen Prägeabschnitts 203 verhindert. Dies ist weiterhin mit einer Verlängerung der Lebensdauer des Prägeabschnitts 203 verbunden.
Weiterhin kann dadurch, dass der gemeinsame Zieldrucks Pt entsprechend der zu verwendenden Heissprägefolie 214 und dem Mehrwertmedium 212, das das Prägeobjekt in der Heissprägevorrichtung 201 aufweist, ein Streuen des ausgeübten Drucks innerhalb der Vielzahl der Heissprägevorrichtung 201 reduziert werden.
Weiterhin ist die oben beschriebene Ausführungsform ein optimales Beispiel dieser Erfindung, ist jedoch nicht einschränkend. Verschiedene unterschiedliche Ausführungsformen sind möglich, so lange diese im Bereich der Hauptinhalte dieser Erfindung bleiben.
Zum Beispiel ist die Stelle, an der das Beanspruchung-Messinstrument 206 befestigt ist, nicht auf die in 21 obere Flächenseite des Prägearms 202 beschränkt, der eine Biegebeanspruchung von der Kompression zum Zeitpunkt des Heissprägens aufnimmt. Die Befestigung ist an der in 21 unteren Flächenseite des Prägearms 202 möglich, die die Zug-Biege-Beanspruchung zum Zeitpunkt des Heissprägens aufnimmt. Darüber hinaus kann eine Mehrzahl von Beanspruchung-Messinstrumenten 206 an dem Prägearm 202 befestigt werden, um eine Mehrzahl von Ausgangssignalen zu erhalten, um die Präzision der Messung der Prägelast Fs und des Prägedrucks Ps zu erhöhen. Weiterhin ist der Druckausübungsmechanismus 204 nicht auf den Nockenmechanismus beschränkt. Ein Schraubenmechanismus und Verbindungsmechanismus sind ebenfalls möglich.
Weiterhin ist es z.B. möglich, eine Kraftmesszelle in der Auflageplatte 211 einzubauen, welche das Mehrwertmedium 212 zum Zeitpunkt des Heissprägens aufnimmt und stützt, so dass die Prägelast Fs mittels dieser Kraftmesszelle erhalten wird.
Es geht aus der obigen Erklärung klar hervor, dass eine beschriebene Heissprägevorrichtung einen Prägeabschnitt, welcher eine Heissprägefolie auf ein Mehrwertmedium durch Ausüben eines Drucks auf eine Heissprägefolie und ein Mehrwertmedium überträgt, und einen Prägearm mit einem Prägeabschnitt an seinem vorderen Rand und eine erste Nocke, die in Kontakt mit dem Prägearm kommt, um den Prägeabschnitt in die direkte Nähe des Mehrwertmediums zu bringen, und einen ersten Antriebsabschnitt, der die erste Nocke antreibt, und eine zweite Nocke, welche eine Drucklast auf den Prägeabschnitt bringt, der in die direkte Nähe eines Mehrwertmediums bewegt wird, und einen zweiten Antriebsabschnitt aufweist, welcher die zweite Nocke antreibt. Deshalb kann der Prägeabschnitt schnell in die direkte Nähe des Mehrwertmediums mittels der ersten Nocke bewegt werden und die Drucklast erzeugt werden, die zum Heissprägen mittels der zweiten Nocke erforderlich ist. Auf diese Weise kann ein Heissprägen mit ausreichender Prägelast ausgeführt werden und darüber hinaus bei hoher Geschwindigkeit, ohne eine groß bemessene Nockenkonstruktion oder einen groß bemessenen Motor zu verwenden. Weiterhin reicht es aus, eine Stabilität in Abschnitten in Reaktion auf die zweite Nocke sicherzustellen, ohne die Steifheit in der gesamten Vorrichtung zu erhöhen. Folglich können eine Vereinfachung, Verringerung der Größe und Kostenreduzierung der Heissprägevorrichtung realisiert werden. Weiterhin wird die gewünschte Einstellung auf eine Heissprägelast einfach vorgenommen durch Ändern oder Einstellen der Form, der Drehung, der Drehgeschwindigkeit usw. der ersten Nocke und der zweiten Nocke. Dadurch wird eine Heissprägevorrichtung erhalten, die klein ist aber vielseitig einsetzbar ist.
Darüber hinaus ist bei der Heissprägevorrichtung die Heissprägefolie ein Heissprägefolienband. Dieses Heissprägefolienband ist in einer Kassette gelagert, die eine Aufwickelrolle und eine Abwickelrolle aufweist, so dass bei einem Wechsel zu einem anderen Heissprägefolienband ein Austausch der Kassetten im Vergleich zu der herkömmlichen offenen Wickelkonstruktion auf einfache Weise erfolgen kann.
Weiterhin kann bei der Heissprägevorrichtung eine Kassette in Kontakt mit einem Mehrwertmedium mittels des ersten Antriebs bewegt werden, so dass ein Mehrwertmedium in einer festen Position ist, und ein Verschieben beim Heissprägen verhindert werden kann. Weiterhin wird ein Schwimmen eines Mehrwertmediums zum Zeitpunkt des Abziehens des Heissprägefolienbands von dem Mehrwertmedium verhindert. Folglich kann Heissprägen in zufriedenstellender Weise ausgeführt werden.
Weiterhin kann die Heissprägevorrichtung eine Position haben, in welcher eine Kassette in Kontakt mit einem Mehrwertmedium in einer Heisspräge-Basisposition kommt, ein Prägeabschnitt durch den ersten Nockenantrieb in eine Basisposition gebracht wird und eine Drucklast durch den zweiten Nockenantrieb an der Basisposition in Anlage an den Prägeabschnitt gebracht wird. Deshalb ist es selbst dann, wenn das Mehrwertmedium eine Breite und eine Dicke aufweist, möglich, eine feste Drucklast auf einem konstanten Niveau auszuüben, wo es keine praktischen Probleme gibt. Ein eineinheitliches und darüber hinaus zufrieden stellendes Heissprägen wird möglich unabhängig von der Art des Mehrwertmediums.
Es geht aus der obigen Erklärung klar hervor, dass bei der beschriebenen Heissprägevorrichtung eine Beanspruchung-Detektiervorrichtung verwendet werden kann, die mit einem Prägearm befestigt ist, so dass ein Prägedruck des Prägeabschnitts zum Zeitpunkt des Heissprägetransfers von dem Ausgangssignal der Beanspruchung-Detektiervorrichtung gemessen wird, so dass der erforderliche Druck ausgeübt werden kann durch Vergleichen des Prägedrucks mit dem vorbestimmten Zieldruck. Der Antriebsabschnitt wird gesteuert, so dass er die erforderliche Druckmenge auf den Prägeabschnitt ausübt. Deshalb kann, unabhängig von der Größe des Prägebereichs, mit anderen Worten, ob die Größe des Prägeabschnitts groß oder klein ist oder ob der Prägebereich aufgrund einer Gravur auf der Prägefläche klein ist, ein einheitliches Heissprägen kontinuierlich bei einem optimalen Prägedruck ausgeführt werden. Deshalb gibt es keine Probleme wie z.B. nicht zufriedenstellende Übertragung der Heissprägefolie aufgrund eines schwachen Prägedrucks oder eine Beschädigung des Mehrwertmediums und des Prägeabschnitts aufgrund eines zu hohen Prägedrucks. Weiterhin wird dadurch die Lebensdauer des Prägeabschnitts verlängert, da die Ausübung einer übermäßig großen Last auf den kleinen Prägeabschnitt verhindert werden kann.
Weiterhin gibt es bei dem Prägeabschnitt unterschiedliche Optionen in dem Prägeabschnitt, wie Größe und ob eine Gravur vorhanden ist oder nicht, da der Prägebereich nicht auf eine feste Größe beschränkt ist.
Weiterhin kann dadurch, dass ein gemeinsamer Zieldruck entsprechend der verwendeten Heissprägefolie und dem Mehrwertmediums, das ein Prägeobjekt aufweist, in einer Heissprägevorrichtung gesetzt wird, ein Streuen bei Druckausübung in einer Vielzahl von Heissprägevorrichtungen reduziert werden.
Weiterhin braucht der Benutzer keinen Prägebereich während des Heissprägeverfahrens einzugeben, da eine Heissprägevorrichtung, wie in Anspruch 6 beschrieben, eine Speichervorrichtung zum Speichern eines Prägebereichs des Prägeabschnitts aufweist, so dass ein Heissprägeverfahren, das ein einheitliches Heissprägen bei einem optimalen Prägedruck ausführt, automatisiert werden kann.
Weiterhin ist bei einem Prägedruck-Steuerverfahren bei der Heissprägevorrichtung die Beanspruchung-Detektiervorrichtung mit dem Prägearm verbunden, eine Prägelast des Prägeabschnitts zum Zeitpunkt des Heissprägetransfers wird von dem Ausgangssignal der Beanspruchung-Detektiervorrichtung gemessen, ein vorbestimmter Zieldruck wird mit einem Prägebereich eines Prägeabschnitts multipliziert, um eine Ziellast zu erhalten, eine Prägelast und Ziellast werden verglichen, um eine erforderliche Last zu erhalten, der Antriebsabschnitt wird gesteuert, um einem Prägeabschnitt eine erforderliche Last hinzuzufügen. Deshalb kann ein einheitliches Heissprägen kontinuierlich bei einem optimalen Druck ausgeführt werden unabhängig von der Größe des Prägebereichs, mit anderen Worten, ob die Größe des Prägeabschnitts groß oder klein ist oder ob der Prägebereich aufgrund einer Gravur in der Prägefläche klein ist.
Weiter im Einzelnen bezieht sich diese Erfindung auf eine Heissprägevorrichtung, bei der ein Medium mit einer Dicke und einer Breite als Heissprägeobjekt verwendet wird. Weiterhin bezieht sich diese Erfindung auf eine Heissprägevorrichtung zum Übertragen eines Drucks auf eine Heissprägefolie bei einem optimalen Druck und ein Prägedruck-Steuerverfahren für eine Heissprägevorrichtung.

Claims

Heissprägevorrichtung (7; 7'), welche aufweist: einen Prägearm (26) mit einem freien Ende; einen Prägeabschnitt (9), der ausgebildet ist, um Druck auf eine Heissprägefolie (3), die an dem freien Ende angeordnet ist, und auf ein Mehrwertmedium (2) auszuüben, wobei die Heissprägefolie (3) auf das Mehrwertmedium (2) transferiert wird; eine zweite Nocke (29), um eine Drucklast auf den Prägeabschnitt (9) auszuüben, der in die direkte Nähe des Mehrwertmediums (2) bewegt wird; und einen zweiten Antriebsabschnitt (30), der die zweite Nocke (29) antreibt, gekennzeichnet durch: eine erste Nocke (27) in Kontakt mit dem Prägearm (26) zum Bewegen des Prägeabschnitts (9) in die direkte Nähe des Mehrwertmediums (2); und einen ersten Antriebsabschnitt (28), der die erste Nocke (27) antreibt.
Heissprägevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Heissprägefolie (3) ein Heissprägefolienband ist, wobei das Heissprägefolienband in einer Kassette (1) gelagert werden kann, welche eine Aufwickelrolle (4) und eine Abwickelrolle (5) aufweist, wobei die Kassette (1) an der Heissprägevorrichtung (7; 7') angebracht werden kann.
Heissprägevorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Kassette (1) mittels des ersten Nockenantriebs (28) bewegt werden kann, so dass sie in Kontakt mit dem Mehrwertmedium (2) kommt.
Heissprägevorrichtung nach Anspruch 3, wobei eine Heisspräge-Basisposition dort vorgesehen ist, wo die Kassette (1) in Kontakt mit dem Mehrwertmedium (2) kommt; wobei der Prägeabschnitt (9) mittels des ersten Nockenantriebs (28) in die Basisposition bewegt werden kann; wobei der Prägeabschnitt (9) so strukturiert ist, dass er einen Belastungsdruck, der auf den Prägeabschnitt (9) ausgeübt wird, an der Basisposition mittels des zweiten Nockenantriebs (30) ausübt.
Heissprägevorrichtung (201), die aufweist: einen Prägearm (202) mit einem freien Ende; einen Prägeabschnitt (203), der an dem freien Ende angeordnet ist, um eine Heissprägefolie (214) auf ein Mehrwertmedium (212) zu transferieren; einen Druckausübungsmechanismus in Kontakt mit dem Prägearm (202), um die Druckbelastung auf den Prägeabschnitt (203) auszuüben; und einen Antriebsabschnitt (205), der den Druckausübungsmechanismus antreibt, gekennzeichnet, durch: eine Beanspruchung-Detektiervorrichtung (206), die an dem Prägearm (202) angebracht ist, wobei ein Prägedruck des Prägeabschnitts (203) zum Zeitpunkt des Heissprägetransfers an einem Ausgang der Beanspruchung-Detektiervorrichtung (206) gemessen werden kann, wobei der Antriebsabschnitt (205) eine Einrichtung zum gesteuerten Ausüben einer erforderlichen Druckkraft beinhaltet, die sich aus einem Vergleich zwischen dem Prägedruck und einem vorbestimmten Zieldruck ergibt, wobei der erforderliche Druck auf den Prägeabschnitt (203) ausgeübt wird.
Heissprägevorrichtung nach Anspruch 5, wobei eine Memory-Speichervorrichtung (210) vorgesehen ist, um einen Prägeflächenwert des Prägeabschnitts (203) zu speichern.
Prägedruck-Steuerverfahren für die Heissprägevorrichtung (201) nach Anspruch 5, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch die Schritte: (1) Messen einer Prägelast des Prägeabschnitts (203) zum Zeitpunkt eines Heissprägetransfers an einem Ausgang der Beanspruchung-Detektiervorrichtung (206); (2) Feststellen einer Ziellast durch Multiplizieren eines vorbestimmten Zieldrucks mit einer Prägefläche des Prägeabschnitts (203); (3) Feststellen einer erforderlichen Last durch Vergleichen der Prägelast mit der Ziellast; und (4) Aufbringen der erforderlichen Last auf den Prägeabschnitt (203) mittels des Antriebsabschnitt (205).