DE60320377T2

DE60320377T2 - Kartenpersonalsierungssystem und -verfahren

Info

Publication number: DE60320377T2
Application number: DE60320377T
Authority: DE
Inventors: Brian Kelly Maple Grove SHAY; Brian Paul Eden Prairie JOHNSON; Lex Arthur Minnetonka PRENEVOST; Michael J. Prior Lake CONROY; Robert Anders Edina SELLS; Robert W. Plymouth LUNDSTROM; Dean Raymond Hugo NICHOLS; Peter Edward Maple Grove JOHNSON; Gary Thomas Burnsville SCHULTZE
Original assignee: Datacard Corp
Current assignee: Entrust Corp
Priority date: 2002-01-28
Filing date: 2003-01-27
Publication date: 2009-07-09
Anticipated expiration: 2023-01-28
Also published as: WO2003065299A2; EP1472648A2; KR20090127933A; EP2037395A3; KR100978176B1; US20030201317A1; JP2005516312A; US7753279B2; DE60320377D1; EP1472648B1; JP4447920B2; KR101014979B1; ATE392673T1; US20070007720A1; US7458515B2; KR20040083487A; US20080179813A1; US20100264212A1; EP2270720A1; WO2003065299A3

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Herstellen und Personalisieren von Identitätsdokumenten. Speziell betrifft die Erfindung ein System und ein Verfahren zum Herstellen und Personalisieren von Daten tragenden Plastikkarten wie etwa Geldkarten (z. B. Kredit- und Zahlkarten), Führerscheinen, nationalen Identifikationskarten bzw. Personalausweisen und anderen Karten, die mit Informationen, die für den Kartenhalter spezifisch sind, und/oder mit anderen Karten- oder Dokumentinformationen personalisiert sind.
Hintergrund der Erfindung
Kartenpersonalisierungssysteme und -verfahren, die bei der Herstellung von personalisierten Karten und anderen personalisierten Identitätsdokumenten verwendet werden, werden von Institutionen verwendet, die solche Dokumente ausgeben. Identitätsdokumente, die häufig mit solchen Systemen und Verfahren personalisiert sind, umfassen Kunststoff- und Verbundkarten wie etwa Geldkarten (z. B. Kredit- und Zahlkarten), Führerscheine, Personalausweise und andere Karten und Dokumente, die mit Informationen personalisiert sind, die für den vorgesehenen Dokumenthalter spezifisch sind.
Kartenpersonalisierungssysteme und -verfahren können für die individuelle Kartenpersonalisierung und -herstellung in kleinem Umfang ausgelegt sein. Bei diesen Systemen wird eine einzelne zu personalisierende Karte in eine Personalisierungsmaschine eingegeben, die typischerweise eine oder zwei Personalisierungs-/Produktionsfähigkeiten wie etwa Drucken und Laminieren aufweist.
Für die Serienherstellung von Karten in großer Menge nützen Institutionen häufig Systeme, die eine Vielzahl von Bearbeitungsstationen oder Modulen aufweisen, um eine Viel zahl von Karten gleichzeitig zu bearbeiten und dadurch die Gesamtherstellungszeit pro Karte zu verkürzen. Beispiele solcher Systeme umfassen die DataCard 9000-Serie von DataCard Corporation, Minneapolis, Minnesota, das in US-PS 4 825 054 angegebene System und das in US-PS 5 266 781 angegebene System und dessen Nachfolger, sowie das in US-PS 5 378 884 angegebene System. Diesen Systemarten gemeinsam ist eine Eingabe mit der Fähigkeit, eine relativ große Anzahl von Karten zu halten, die personalisiert/hergestellt werden sollen, eine Vielzahl von Personalisierungs-/Herstellungsstationen, durch die jede Karte geleitet wird für die Durchführung eines Personalisierungs-/Herstellungsvorgangs, und eine Ausgabe, welche die personalisierten Karten enthält. Personalisierungs- und Herstellungsvorgänge, die typischerweise an den Karten ausgeführt werden, umfassen die Programmierung von Daten auf einen Magnetstreifen der Karte, monochromatisches und/oder Farbdrucken, Programmieren eines IC-Chips in der Karte, Prägen und Aufbringen von verschiedenen Überzugs- und Schutzschichten. Typischerweise wird eine Kontrollperson angestellt, um Dateninformationen und Befehle zur Betätigung der Eingabe, der Personalisierungs-/Herstellungsstationen und der Ausgabe zu übertragen.
Bei mit Serienherstellung arbeitenden Kartenpersonalisierungs- und -herstellungssystemen wie etwa der DataCard 9000-Serie sind die Datenintegrität (z. B. die Sicherstellung, daß die richtigen Daten auf die richtige Karte aufgebracht werden) und die Systemzuverlässigkeit und -leistung wichtig. Alle Verbesserungen in diesen Bereichen einschließlich Verbesserungen des Personalisierungsprozesses und der zur Implementierung des Prozesses verwendeten Module führen zu einer Verbesserung des Energiebedarfs von chargenweise arbeitenden Kartenpersonalisierungs- und -herstellungssystemen.
Die vorliegende Erfindung, die nachfolgend beschrieben wird, sieht Verbesserungen in bezug auf eines oder mehr der oben beschriebenen vorhandenen und bekannten Kartenpersonalisierungssysteme vor.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt ein System für die Personalisierung von Karten und anderen sicheren Identifikationsdokumenten bereit. Außerdem sieht die vorliegende Erfindung Verfahren zum Personalisieren von Karten und sicheren Dokumenten vor. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Kartenpersonalisierungssystems mit verbesserter Datenintegrität, Zuverlässigkeit und Leistung.
Das Verständnis der beanspruchten Erfindung ergibt sich unter Bezugnahme auf die Ausführungsformen des Systems und des Betriebs, wie anschließend beschrieben wird. Im allgemeinen beschreiben die angegebenen Ausführungsformen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Der aufmerksame Leser wird jedoch erkennen, daß einige Aspekte der beschriebenen Beispiele über den Umfang der Patentansprüche hinausgehen. Insofern, als die beschriebenen Beispiele tatsächlich über den Umfang der Patentansprüche hinausgehen, sind die beschriebenen Beispiele als zusätzliche Hintergrundinformation anzusehen und bilden keine Definition der Erfindung per se. Das gilt auch für die folgende "Kurzbeschreibung der Zeichnungen" sowie die "Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform".
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist ein Kartenpersonalisierungssystem folgendes auf: eine Eingabe an einem Ende des Systems, die einen Vorrat an Karten hält und die Karten zur Personalisierung durch das System eingibt. Die Eingabe gibt jede der Karten an eine Vielzahl von sequentiell angeordneten Kartenverarbeitungsmodulen ab, wobei sich ein Modul abstromseitig von einem vorhergehenden Modul befindet. Eine Ausgabe ist an einem Ende des Kartenpersonalisierungssystems angeordnet und sammelt Karten, die von den Kartenverarbeitungsmodulen personalisiert worden sind. Gemeinsam definieren die Eingabe, die Vielzahl von Verarbeitungsmodulen und die Ausgabe eine Kartenlaufbahn, die es jeder Karte ermöglicht, sich durch das System zu bewegen.
Bei einer Ausführungsform ist das System angeordnet und ausgebildet, daß es so wirksam ist, daß wenigstens eines der Module eine verarbeitete Karte ausgibt, bevor es den Eintritt einer anderen Karte akzeptiert, die von dem Modul verarbeitet werden soll. Bevorzugt ist das System angeordnet und ausgebildet, daß es so wirksam ist, daß eine Karte an das nächste Modul ausgegeben werden kann, nachdem das Modul ihre Personalisierung beendet hat, mit der Maßgabe, daß das nächste Modul zum Empfang der Karte bereit ist (d. h. wenn das nächste Modul seine Karte bereits verarbeitet und ausgegeben hat), und nach dem die Karte aus dem Modul ausgetreten ist, ist das Modul bereit zur Aufnahme einer weiteren Karte von dem benachbarten aufstromseitigen Modul.
Stärker bevorzugt arbeitet jedes Modul in dem System derart, daß der Eintritt einer Karte in ein Modul nur nach dem Austritt einer verarbeiteten Karte aus dem Modul erfolgt, oder wenn sich keine Karte in dem Modul befindet, wobei die Kartenüberführung durch die Vielzahl von Modulen in dem System in einer Kaskadenanordnung ausgebildet ist.
Bei einer Ausführungsform umfaßt ein Verfahren zur Personalisierung von Karten die Aufnahme einer Karte von einer Eingabe, das Plazieren der Karte in einer Kartenlaufbahn und die Eingabe der Karte in ein erstes Verarbeitungsmodul. Die Karte wird entlang der Kartenbahn zu weiteren Verarbeitungsmodulen, die aufeinanderfolgend angeordnet sind, überführt. Die Karte wird an einem Ausgang gesammelt, nachdem sie von einem oder mehreren der Verarbeitungsmodule personalisiert worden ist. Jedes der Verarbeitungsmodule personalisiert jeweils eine einzige Karte, so daß jeweils eine Karte durch jedes Verarbeitungsmodul überführt wird, wobei die Verarbeitungsmodule die Karten in einer kaskadenartigen Konfiguration überführen.
Die vorliegende Erfindung bietet die Vorteile eines Kartenpersonalisierungssystems und eines solchen Verfahrens mit verbesserter Datenintegrität, Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit.
Die angegebenen und weitere zahlreiche Vorteile und Neuheitsmerkmale, welche die Erfindung kennzeichnen, sind in der nachstehenden genauen Beschreibung angegeben.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Es wird nun auf die Zeichnungen Bezug genommen, in denen gleiche Teile durchweg mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.
1 ist eine perspektivische Vorderansicht eines Kartenpersonalisierungssystems;
2 ist eine perspektivische Rückansicht des Kartenpersonalisierungssystems von 1;
3 ist eine perspektivische Vorderansicht einer Anbringeinrichtung, die in dem Kartenpersonalisierungssystem von 1 vorgesehen ist;
4 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Personalisieren einer Karte;
5 ist eine Seitenansicht eines Eingabemagazins;
6 ist eine Draufsicht auf das Eingabemagazin von 5;
6A ist eine Seitenansicht einer Kartenschiebe- und freigabeeinrichtung eines Eingabemagazins;
7 ist eine Draufsicht auf ein Verfahren für eine zur Verarbeitung aufgenommene Karte;
8 ist eine Draufsicht auf das Verfahren von 7 für eine zur Verarbeitung aufgenommene Karte;
9 ist eine Seitenansicht eines Verfahrens zur Freigabe einer Kartenschale;
10 ist eine Seitenansicht des Verfahrens zur Freigabe der Kartenschale von 9;
11 ist eine Seitenansicht des Verfahrens zur Freigabe der Kartenschale von 9;
12 ist eine Seitenansicht des Verfahrens zur Freigabe der Kartenschale von 9;
13 ist eine Seitenansicht des Verfahrens zur Freigabe der Kartenschale von 9;
14 ist eine Seitenansicht des Verfahrens zur Freigabe der Kartenschale von 9, wobei die Kartenschale in einer gelösten Position ist;
15 ist ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Aufnahme einer Karte aus einem Eingabemagazin;
16 ist eine perspektivische Vorderansicht eines Magnetstreifenmoduls;
17 ist eine perspektivische Rückansicht des Magnetstreifenmoduls;
18 ist eine Perspektivansicht der in dem Magnetstreifenmodul verwendeten Antriebseinheit;
19 ist eine Perspektivansicht eines Bereichs des Magnetstreifenmoduls, wobei Einzelheiten der Kartenauswerfeinrichtung gezeigt sind;
20 zeigt die obere Platte mit den Schreib- und Lesekopfeinheiten des Magnetstreifenmoduls in einer Serviceposition;
21 ist eine perspektivische rechte Vorderansicht von Innenbereichen des Lasermoduls, wobei Einzelheiten desselben veranschaulicht sind;
22 ist eine perspektivische linke Vorderansicht von Innenbereichen des Lasermoduls, wobei Einzelheiten desselben gezeigt sind;
23 ist ein Querschnitt in Längsrichtung des Kartenstopps des Lasermoduls, wobei Einzelheiten des Kanals gezeigt sind;
24–26 sind Perspektivansichten der in dem Lasermodul verwendeten Lasereinrichtung;
27 ist eine schematische Darstellung des Lasermoduls und der Anordnung der Laserenergiequellen;
28–29 sind schematische Darstellungen von Bereichen der Lasereinrichtung, wobei das Lasereinstellkonzept veranschaulicht ist;
30 ist eine perspektivische Rückansicht eines Grafikmoduls;
31 ist eine perspektivische Rückansicht des Grafikmoduls von 30 mit darin vorgesehenem Druckband;
32 ist eine perspektivische Vorderansicht einer Rollenkonfiguration einer Kartenbahn für das Grafikmodul von 30;
33 ist eine Perspektivansicht eines Druckkopfs in einer Druckposition für das Grafikmodul von 30;
34 ist eine Draufsicht von oben auf einen Ausgabetrichter;
35a ist eine Perspektivansicht einer Karte im Sensorhalter für den Ausgabetrichter von 34;
35b ist eine Draufsicht von oben auf die Karte im Sensorhalter von 35a;
35c ist eine Vorderansicht der Karte im Sensorhalter von 35a;
35d ist eine Seitenansicht der Karte im Sensorhalter von 35a;
36 ist eine Perspektivansicht eines Kartenaufgebers, aus dem eine Kart austritt;
37 ist eine Perspektivansicht des Kartenaufgebers von 36, aus dem eine Karte austritt;
38 ist eine Perspektivansicht des Kartenaufgebers von 36, aus dem eine Karte austritt;
39 ist eine Draufsicht von oben auf einen Kartenaufgeber, aus dem eine Karte austritt;
40 ist eine Draufsicht von oben auf den Kartenaufgeber von 39, aus dem eine Karte austritt;
41 ist eine Draufsicht von oben auf den Kartenaufgeber von 39, aus dem eine Karte austritt;
42 ist eine Perspektivansicht einer Magnetstreifen-Lesekopfeinheit;
43 ist eine Seitenansicht der Magnetstreifen-Lesekopfeinheit von 42;
43a ist eine Querschnittsansicht eines Lesekopfs in der Magnetstreifen-Lesekopfeinheit von 43;
44 ist eine Seitenansicht eines Lesekopfhalters;
45a–c zeigen weitere Optionen eines Lesekopfs und Lesekopfhalters;
46 ist eine Perspektivansicht einer Rolle;
47 ist eine Draufsicht auf die Rolle von 46;
38 ist eine seitliche Querschnittsansicht der Rolle von 46;
49a ist eine Draufsicht auf eine Rolle, die einen Sicherungsstift aufweist;
49b ist eine Unteransicht der Rolle von 49a;
50 ist eine Perspektivansicht einer Rolle;
51 ist eine Draufsicht von oben auf die Rolle von 50;
52 ist eine Seitenansicht der Rolle von 50;
53 ist eine Seitenansicht der Rolle von 50;
54 ist ein Magnetkopf nach dem Stand der Technik;
55 ist eine Seitenansicht eines Magnetkopfs, der einen Widerstands-Verschleißsensor hat;
56 ist eine Randansicht des Widerstands-Verschleißsensors von 55;
57 ist eine Perspektivansicht der Reinigungseinrichtung innerhalb des Reinigungsmoduls;
58 ist eine Draufsicht von oben auf die Reinigungseinrichtung in einem betriebsbereiten Standby-Zustand;
59 ist eine Draufsicht von oben auf die Reinigungseinrichtung in einem Reinigungszustand;
60 ist eine Draufsicht von oben auf die Reinigungseinrichtung in einem Bandauswechselzustand;
61 ist eine Perspektivansicht der Oberseite eines Aufwickelrollenkerns;
62 ist eine teilweise geschnittene Ansicht des Aufwickelrollenkerns von 61;
63 ist eine Schnittansicht des Aufwickelrollenkerns von 61 in einer ersten Konfiguration vor oder während des Aufwickelns eines Bandprodukts;
63a ist eine Schnittansicht des Aufwickelrollenkerns von 61 in einer zweiten Konfiguration zur Entnahme des Bandprodukts;
64 ist eine teilweise geschnittene Perspektivansicht einer Direktantriebs-Nockeneinrichtung zum Gebrauch in einem Prägemodul;
65 ist eine Querschnittsansicht durch den Nocken und zeigt, wie der Nocken auf der Welle angebracht ist;
66 ist eine Perspektivansicht einer Nockenhülse, die zur Montage des Nockens auf der Welle verwendet wird;
67 ist eine teilweise geschnittene Perspektivansicht einer Prägeradeinheit zum Gebrauch in dem Prägemodul;
68 zeigt den Anbringarm, der in dem Prägemodul verwendet wird;
69, 70 und 71 zeigen eine andere Kartenvorschubeinrichtung in dem Ausgabetrichter; und
72 ist eine Draufsicht von oben auf einen anderen Magnetstreifenleser, der in dem Ausgabetrichter verwendet werden kann.
Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
In der nachfolgenden Beschreibung der gezeigten Beispiele wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen.
Die 1 und 2 sind Perspektivansichten eines Beispiels eines Kartenpersonalisierungssystems 10 in zusammengebauter Form. Das Kartenpersonalisierungssystem 10, das nach stehend als das System 10 bezeichnet wird, umfaßt eine Bedienerstation 20, einen Eingabetrichter 30, eine Vielzahl von Verarbeitungsmodulen 40 und einen Ausgabetrichter 50.
Die Bedienerstation 20 weist ein Gehäuse 27 auf, das eine an der Oberseite des Gehäuses 27 gebildete Arbeitsoberfläche 21 hat. Eine Systemsteuerung 22, die in den 1 und 2 in Strichlinien gezeigt ist, befindet sich in dem Gehäuse 27. Die Steuerung 22 steuert den Betrieb des Systems 10 und überträgt Daten zu und von dem Eingabetrichter 30, den Modulen 40 und dem Ausgabetrichter 50. Die Steuerung 22 kann ein Computer oder jede Zentraleinheit sein, die zum Übertragen von Daten und Verarbeiten von Informationen geeignet ist. Bedieneroberflächeneinrichtungen 23, 23a sind mit einem Datenportsystem 23b der Steuerung 22 verbunden, um die Übermittlung von Steuerbefehlen und die Dateneingabe in die Steuerung 22 zuzulassen. Bevorzugt sind die Benutzeroberflächeneinrichtungen 23, 23a eine Tastatur und eine Maus, wie die 1 und 2 zeigen. Es versteht sich jedoch, daß andere geeignete Schnittstelleneinrichtungen verwendet werden können. Jedes Modul 40 weist außerdem seine eigene Modulsteuerung (nicht gezeigt) auf, welche die Funktionen und den Betrieb des jeweiligen Moduls steuert.
Ferner weist die Bedienerstation 20 eine Benutzeroberfläche bzw. einen Monitor 25 auf, um die Anzeige und das Betrachten von Daten zu ermöglichen, welche den Betrieb der Steuerung 22, der Eingabe- und Ausgabetrichter 30, 50 und der Verarbeitungsmodule 40 betreffen. Wie die 1 und 2 zeigen, ist der Monitor 25 bevorzugt an der Station 20 über eine Stütze 24 angebracht, die eine Stange sein kann, jedoch nicht darauf beschränkt ist. Ferner kann an dem oberen Ende der Stütze 24 ein Statuszeiger 80 verwendet werden, der einen Betriebsstatus des Systems 10 anzeigt.
Wie 2 zeigt, werden Daten und Steuerbefehle zwischen der Steuerung 22 und den verschiedenen Komponenten des Systems 10 über Datenleitungen 97 übermittelt. Bevorzugt verläuft eine Datenleitung 97 von der Steuerung 22 zu jeder Systemkomponente, so daß Daten und Befehle unmittelbar von der Steuerung 22 erhalten werden. Beispielsweise ist ein Paar Datenleitungen 97 mit dem Eingabetrichter 30 verbunden, um jeder Eingabeeinrichtung des Trichters 30 Steuer- und/oder Dateneingaben zuzuführen. Ebenso ist mindestens eine Datenleitung 97 mit dem ersten Modul 40 verbunden, um dem ersten Modul Daten- und Steuereingaben zuzuführen.
Wie die 1 und 2 zeigen, ist an der Arbeitsoberfläche 21 eine Nothalttaste 29 vorgesehen. Wenn die Taste 29 gedrückt wird, wird der Betrieb des Systems 10 angehalten. Außerdem weist das System 10 bevorzugt mindestens eine Pause-/Wiederaufnahmetaste 28 auf, damit der Systembediener den Systembetrieb vorübergehend anhalten kann, wenn etwa ein Kartenstau beseitigt wird, und danach den Systembetrieb durch einfaches Drücken der Taste 28 wieder aufnehmen kann. Die Pause-/Wiederaufnahmetaste(n) 28 kann sich an jeder geeigneten Stelle an dem System 10 befinden. Bei dem Beispiel ist eine Pause-/Wiederaufnahmetaste 28 an jedem von dem Eingabetrichter 30 und dem Ausgabetrichter 50 vorgesehen (in den Figuren ist nur die Taste des Ausgabetrichters 50 zu sehen). Falls gewünscht, können Pause-/Wiederaufnahmetasten auch an einem oder mehr der Module 40 und/oder an der Bedienerstation 20 vorgesehen sein. Eine Pause-/Wiederaufnahmemöglichkeit könnte auch in die Tastatur 23 oder die Maus 23a und den Monitor 25 eingebaut sein.
Der Eingabetrichter 30 ist an seiner Aufstromseite 39a lösbar mit einer Seite der Bedienerstation 20 verbunden. Bevorzugt weist der Eingabetrichter 30 mindestens eine Schale 37 auf, die einen Vorrat an Karten 37a hält. Bevorzugt weist der Eingabetrichter 30 eine Vielzahl von Schalen 37 auf, wodurch die Anzahl von Karten erhöht wird, die automatisch in das System 10 eingegeben werden können. Eine Abdeckung 31 schützt das Innere des Eingabetrichters 30. Ein Statusanzeiger 35 ist an dem Eingabetrichter 30 vorgesehen, um einen Betriebsstatus des Eingabetrichters 30 anzuzeigen. Der Anzeiger 35 kann, ohne daß dies eine Einschränkung darstellt, ein Lichtanzeiger sein.
Der Eingabetrichter 30 arbeitet durch Aufnehmen einer Karte 37a von dem in einer der Schalen 37 gehaltenen Kartenvorrat und Transferieren der Karte in das angrenzende abstromseitige Verarbeitungsmodul 40, um mit der Personalisierung der Karte zu beginnen. Als Alternative zur Aufnahme einer Karte aus dem Eingabetrichter 30 ist in der Arbeitsoberfläche 21 der Bedienerstation 20 an der Aufstromseite des Eingabetrichters 30 ein Kartenannahmeschlitz 26 vorgesehen und kommuniziert mit der Kartenlaufbahn und der Kartentransporteinrichtung des Eingabetrichters. Der Kartenschlitz 26 erlaubt die Eingabe einer Einzelkarte in das System 10, um die Personalisierung einer ausgewählten Karte zu ermöglichen und/oder die Wiedereinführung einer vorher aufgenommenen Kar te in das System zu ermöglichen, wenn etwa ein Fehler aufgetreten ist. Nachstehend folgt eine weitere Beschreibung eines Eingabetrichters gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung.
Die Vielzahl von Verarbeitungsmodulen 40 sind an einer Abstromseite 39b des Eingabetrichters 30 angeordnet. Die Vielzahl von Verarbeitungsmodulen 40 sind in einer sequentiellen Anordnung konfiguriert, wobei jedes Verarbeitungsmodul sequentiell mit einer Abstromseite eines vorhergehenden Verarbeitungsmoduls oder des Eingabetrichters 30 verbunden ist. Insbesondere ist, wie die 1 und 2 zeigen, ein erstes Verarbeitungsmodul mit der Abstromseite 39b des Eingabetrichters 30 verbunden, und die weiteren Verarbeitungsmodule sind jeweils sequentiell in Abstromrichtung angeordnet.
Ebenso wie der Eingabetrichter 30 weist jedes Verarbeitungsmodul 40 eine Abdeckung 41 und einen Statusanzeiger 45 auf. Die Abdeckungen 41 können eine transparente Oberfläche 43 aufweisen, die einem Anwender oder Bediener die Betrachtung der Innenseite jedes der Verarbeitungsmodule 40 erlaubt. Der Statusanzeiger liefert eine Anzeige eines Betriebsstatus des jeweiligen Verarbeitungsmoduls 40 und kann, ohne daß dies eine Einschränkung bedeutet, ein Lichtanzeiger sein. Viele verschiedene Verarbeitungsmodule 40 können in dem System 10 verwendet werden, und einige davon werden weiter unten in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung erläutert.
Beispiele von Verarbeitungsmodulen 40, die in dem System 10 vorhanden sein können, sind ein Magnetstreifenmodul (nachstehend erläutert) zum Schreiben von Daten auf einen Magnetstreifen auf den Karten bzw. Lesen von Daten daraus, ein Prägemodul (nachstehend erläutert) zum Bilden von Prägezeichen auf den Karten, ein Chipkarten- bzw. Smartkartenprogrammiermodul zum Programmieren eines IS-Chips auf den Karten, ein Druckermodul zur Durchführung von Schwarzweiß- oder Mehrfarbendruckvorgängen, ein Lasermodul (nachstehend erläutert) zur Durchführung einer Laserpersonalisierung auf den Karten, ein Grafikmodul (nachstehend erläutert) zum Aufbringen von Schwarzweißdaten und -bildern auf den Karten, ein Reinigungsmodul (nachstehend erläutert) zum Reinigen der Karten, ein Deckschichtaufbringmodul zum Aufbringen einer Deckschicht auf die Karten, und ein Kartenstanzmodul zum Stanzen oder Schneiden eines Lochs in die Karten und/oder zum Stanzen der Karte zu einer bestimmten Gestalt.
Jedes Verarbeitungsmodul 40 ist in das System 10 durch eine Anbringeinrichtung 60 eingefügt. 3 zeigt am besten die Merkmale der Anbringeinrichtung 60. Wie 3 zeigt, sind zwei benachbarte Anbringeinrichtungen 60a und 60b voneinander getrennt gezeigt. Es versteht sich, daß die Anbringeinrichtung 60a äquivalente Teile wie die Anbringeinrichtung 60b aufweist. Die Anbringeinrichtungen 60a, 60b haben Rahmen 67a, 67b. Die Rahmen 67a, 67b weisen jeweils eine Oberseite 73a, 73b und einen Boden 71a, 71b auf, um eine strukturelle Abstützung für ein Verarbeitungsmodul zu bilden. An der Oberseite 73a, 73b ist eine Plattform 65a, 65b mit einer im wesentlichen flachen Oberfläche vorgesehen, auf der ein Verarbeitungsmodul positioniert und gehalten ist.
3 zeigt eine Abstromseite 75a der Anbringeinrichtung 60a und eine Aufstromseite 75b der Anbringeinrichtung 60b. Es versteht sich jedoch, daß jede Anbringeinrichtung 60a, 60b eine Aufstromseite und eine Abstromseite aufweist. Wie zu sehen ist, umfaßt die Anbringeinrichtung 60b ein Paar von Positionierstiften 63b, die in ein entsprechendes Paar von Positionierlöchern (nicht gezeigt) der angrenzenden Anbringeinrichtung 60a passen. Die Positionierlöcher und -stifte 63b bilden Mittel zum Ausfluchten und Verbinden benachbarter Anbringeinrichtungen 60a, 60b miteinander, um eine richtige Ausfluchtung der Anbringeinrichtungen und somit der Verarbeitungsmodule des Kartenpersonalisierungssystems sicherzustellen. Außerdem sind Anbringlöcher 63d am Boden 71b der Anbringeinrichtung 60b angeordnet, und gleichartige Anbringlöcher (nicht gezeigt) sind am Boden 71a der Anbringeinrichtung 60a angeordnet. Die Anbringlöcher 63d sind mit gewöhnlichen Schrauben 63c (nur eine ist in 3 zu sehen) verbunden, die benachbarte Anbringeinrichtungen aneinander festlegen. Eine gleichartige Anordnung von Anbringlöchern (nicht gezeigt) und Anbringschrauben 63a (nur eine ist in 3 gezeigt) ist an den Oberseiten 73a, 73b der Anbringeinrichtungen 60a, 60b vorgesehen. Es versteht sich, daß jede geeignete Schraube oder ein anderes Befestigungselement zum Verbinden der Anbringlöcher miteinander verwendet werden kann. Außerdem versteht es sich, daß andere Konfigurationen von Positionierstiften und -löchern verwendet werden können, um eine ordnungsgemäße Verbindung und Ausfluchtung zwischen jeweiligen benachbarten Anbringeinrichtungen 60a, 60b herzustellen.
An einer Aufstromseite 75b der Anbringeinrichtung 60b ist eine Halterung 61 an dem Oberende 73a, 73b der Anbringeinrichtung 60a, 60b angebracht. Die Halterung 61 bildet eine gemeinsame Stützkonstruktion, so daß dann, wenn benachbarte Anbringeinrichtungen 60a, 60b miteinander verbunden sind, die benachbarten Module die Halterung 61 miteinander teilen. Bevorzugt bildet die Halterung 61 eine Anbringkonstruktion zum Anbringen der Verarbeitungseinrichtungen der Verarbeitungsmodule. Es versteht sich, daß die Anbringeinrichtung 60a ebenfalls eine Halterung ähnlich der Halterung 61 an ihrer Aufstromseite aufweist. Ferner versteht es sich, daß die Halterung 61 an den Abstromseiten der Anbringeinrichtungen 60a, 60b angeordnet sein kann, um die gleichen gemeinsamen Ergebnisse zu erzielen. Die gemeinsame Halterung 61 zwischen den benachbarten Anbringeinrichtungen ermöglicht auch eine verbesserte Ausfluchtung der Kartenbahn zwischen Verarbeitungsmodulen, die die Halterung 61 gemeinsam nutzen und an den Anbringeinrichtungen angebracht sind. Zwei benachbarte Verarbeitungsmodule sind an jeweiligen Anbringeinrichtungen wie etwa 60a, 60b angebracht und nutzen eine Halterung 61 als gemeinsame Halterungs- und Stützkonstruktion für die Verarbeitungsmodule. Eine solche Konstruktion bewahrt die Ausfluchtung der Kartenbahn zwischen Verarbeitungsmodulen.
Bevorzugt sind die an einer Anbringeinrichtung wie etwa 60a, 60b angebrachten Verarbeitungsmodule 40 jeweils so ausgebildet, daß sie Rahmen mit einer Breite von 9,0 inches, 6,25 inches oder 12,5 inches oder eine Kombination davon haben, um bestimmte Verarbeitungsmodule anzubringen. Bevorzugt verwenden 12,5-inch-Rahmen zwei 6,25-inch-Rahmen und entsprechende Abdeckungen sowie Vorder- und Rückplatten.
Der Eingabetrichter 30, jedes Modul 40 und der Ausgabetrichter 50 weisen außerdem mindestens eine Platte 94 an ihren Rückseiten auf, wie 2 am besten zeigt. Die Platte 94 ist von der Rückseite des Trichters oder Moduls weg nach außen und oben abgewinkelt und definiert gemeinsam mit den anderen Platten 94 eine Mulde oder einen Kanal 96. Der Kanal 96 bildet einen zweckmäßigen Ort zur Durchführung von elektrischen Kabeln und Datenkabeln und dergleichen entlang der Rückseite des Systems. Jeder Trichter 30, 50 und die Module 40 weisen mindestens einen Durchgang 95 in einer Rückseite auf, durch den Versorgungs- und Datenkabel in das Innere des Trichters oder Moduls geleitet werden können, um der jeweiligen Trichter- oder Modulsteuerung Energie, Daten- und Steuersignale zuzuführen. Die Energie zum System 10 wird von einem (nicht gezeigten) Versorgungskabel zugeführt, das mit einer Stromsteckdose 90 an der Rückseite der Bedienerstation 20 verbunden ist, wie 2 zeigt. Wenn das System 10 mehr Energie benötigt, als von einer einzigen Stromsteckdose geliefert wird, kann an einem der abstromseitigen Module 40 eine weitere Stromsteckdose vorgesehen sein. In diesem Fall erhalten aufstromseitige Bereiche des Systems 10 Energie durch die Stromsteckdose 90, wogegen abstromseitige Bereiche des Systems Energie durch die Stromsteckdose erhalten, die dem Modul 40 zugeordnet ist.
Nachdem eine Karte von jedem der Verarbeitungsmodule 40 personalisiert worden ist, wird sie an einen Ausgabetrichter 50 abgegeben, der die fertigen Karten sammelt und stapelt. Der Ausgabetrichter 50 ist nach dem am weitesten abstromseitigen Verarbeitungsmodul 40 angeordnet. Der Ausgabetrichter 50 weist mindestens eine Sammelschale 57 und stärker bevorzugt eine Vielzahl von Sammelschalen 57 auf. Eine Sammelschale 57 dient bevorzugt dazu, richtig personalisierte Karten zu sammeln, wogegen eine zweite Schale 57b dazu dient, unrichtig personalisierte Karten oder fehlerhafte Karten, die aus Fehlern bei der Verarbeitung resultieren, zu sammeln. Ebenso wie der Eingabetrichter 30 und die Verarbeitungsmodule 40 weist der Ausgabetrichter eine Abdeckung 51 und einen Statusanzeiger 55 auf. Die Abdeckung 51 und der Statusanzeiger 55 wirken ebenso wie die Abdeckung und der Statusanzeiger für den Eingabetrichter 30 und werden hier nicht weiter erläutert. Nachstehend folgt die weitere Beschreibung des Ausgabetrichters 50.
4 ist ein Flußdiagramm eines bevorzugten Verfahrens 80 zum Personalisieren einer Karte. Das Verfahren 80 umfaßt das Aufnehmen einer Vielzahl von Karten jeweils einzeln von einer Eingabe und die Überführung der Karten jeweils einzeln zu einem ersten Verarbeitungsmodul (81). An dem ersten Verarbeitungsmodul wird personalisierte Information auf die Karten aufgebracht (83), während jede Karte durch das erste Verarbeitungsmodul überführt wird. Nachdem die Personalisierung einer Karte durch das erste Verarbeitungsmodul beendet ist, wird sie zu mindestens einem weiteren Verarbeitungsmodul überführt (85). Das mindestens eine weitere Verarbeitungsmodul oder nächste Verarbeitungsmodul ist sequentiell ab stromseitig von dem ersten Verarbeitungsmodul angeordnet. Es versteht sich, daß etwaige weitere Verarbeitungsmodule ebenfalls sequentiell angeordnet sind. Personalisierte Informationen werden auf jede Karte jeweils einzeln unter Verwendung des nächsten Verarbeitungsmoduls aufgebracht (87).
Die Verarbeitungsmodule verwenden eine Kaskadensequenz (89) zum Überführen von Karten durch jedes der Verarbeitungsmodule. Insbesondere, wenn ein Modul die Personalisierung einer Karte beendet hat, wird die Karte vollständig aus dem Modul transferiert, bevor die nächste Karte von einem aufstromseitigen Modul in das Modul transferiert wird. Dann wird die folgende Karte in das aufstromseitige Modul transferiert, usw. Die Kartenüberführungen erfolgen kaskadenförmig jeweils einzeln von dem am weitesten abstromseitigen Modul zu dem am weitesten aufstromseitigen Modul. Auf diese Weise befindet sich jeweils nur eine Karte in einem Modul. Dadurch wird die Systemintegrität verbessert durch Vereinfachung von Steuerungsalgorithmen, und die Gefahr, daß Karten oder ihre Daten jemals in einem Modul durcheinander gebracht werden können, wird reduziert. In bestimmten Modulen wie etwa dem Smartcard-Programmierungsmodul können jedoch eine Vielzahl von Karten gleichzeitig verarbeitet werden.
Zur weiteren Verbesserung der Systemintegrität und zur Sicherstellung, daß kein Modul jemals zwei Karten oder Teile von Karten zum gleichen Zeitpunkt enthält, weist jedes Modul des Systems 10 eine Eintritts- und eine Austrittsfotozelle auf. Die Eintrittsfotozelle prüft, daß eine Karte in das Modul eingetreten ist, und die Austrittsfotozelle prüft, daß eine Karte das Modul verlassen hat. Die Eintritts- und Austrittsfotozellen der Module sind mit der jeweiligen Modulsteuerung verbunden, so daß das Modul erkennt, wenn eine Karte in das jeweilige Modul eintritt oder daraus austritt. Die Modulsteuerung übermittelt diese Kartenstatusinformation an die Systemsteuerung 22. Einrichtungen wie etwa Eintrittsrollen an dem Modul selber oder Rollen von einem aufstromseitigen Modul transferieren Karten in das jeweilige Modul. Ebenso transfereieren Einrichtungen wie Austrittsrollen in dem Modul oder ein Kartentransportsystem des Moduls Karten zu dem nächsten Modul.
Nachdem eine Karte von den Verarbeitungsmodulen personalisiert worden ist, wird die Karte in einer Ausgabe gesammelt (91). Eine Steuerung wie etwa die in den 1 und 2 beschriebene und gezeigte Steuerung 22 und die Modulsteuerungen werden bei der Personalisierung der Karten aktiviert (93) zum Übertragen und Überwachen von Verarbei tungs- und Dateninformationen zu und von der Eingabe, den Verarbeitungsmodulen und der Ausgabe.
Das System 10 wurde bisher als eines beschrieben, das ein einzelnes Modul 40 jedes der verschiedenen Arten von Modulen 40 aufweist, d. h. ein einzelnes Magnetstreifenmodul, ein einzelnes Lasermodul, ein einzelnes Grafikmodul usw. Häufig kann die von einem individuellen Personalisierungsmodul benötigte Zeit zum Fertigstellen seiner bestimmten Personalisierungsaufgabe lang sein, so daß das unmittelbar angrenzende aufstromseitige Modul warten muß, bis die Personalisierungsaufgabe abgeschlossen ist, bevor eine neue Karte an das abstromseitige Personalisierungsmodul gesendet werden kann. Da das unmittelbar angrenzende aufstromseitige Modul warten muß, kann es sein, daß weitere aufstromseitige Module ebenfalls warten müssen, bis die Personalisierungsaufgabe des ersten Moduls abgeschlossen ist. Tatsächlich kann also eine lange Personalisierungsaufgabe in einem Modul das System 10 effektiv veranlassen zu pausieren, bis die Personalisierung durch das eine Modul abgeschlossen ist.
Um diese Situation zu vermeiden, kann eine Vielzahl jedes einzelnen der Module verwendet werden, wobei die identischen Module in dem System 10 nebeneinander angeordnet sind. Durch Verwendung einer Vielzahl von Modulen desselben Typs kann jedem Modul die Durchführung einer gleichen Personalisierungsaufgabe zugeordnet werden. Wenn daher ein erstes Modul, dem beispielsweise die Durchführung einer Laserpersonalisierungsaufgabe zugewiesen ist, seine Personalisierungsaufgabe nicht abgeschlossen hat, kann die nächste Karte von dem unmittelbar angrenzenden aufstromseitigen Modul zu dem zweiten Lasermodul gefördert werden, anstatt auf die Beendigung der Personalisierung in dem ersten Lasermodul zu warten. Zusätzliche Module, die eine bestimmte Personalisierungsaufgabe erfüllen, können nach Bedarf hinzugefügt werden, um ein Pausieren des Systems zu vermeiden. Dieses Konzept der Gruppierung von Modulen, die gleiche Personalisierungsaufgaben ausführen, steigert den Kartendurchsatz.
Wenn ferner eine Vielzahl von Modulen eines Typs verwendet werden, können jedem Modul verschiedene Personalisierungsaufgaben zugewiesen werden. Wenn beispielsweise eine Vielzahl von Lasermodulen verwendet werden, kann ein Lasermodul verwendet werden, um eine Informationszeile auf einer Karte zu personalisieren, wonach die Karte zu dem nächsten Lasermodul transferieret wird, das dazu dient, eine zweite Informationszeile auf der Karte zu personalisieren. Erforderlichenfalls kann die Karte zu weiteren Lasermodulen transferiert werden, um andere Informationen auf der Karte zu personalisieren. Somit kann eine lange Personalisierungsaufgabe in separate Aufgabensegmente aufgeteilt werden, wobei jedem Modul die Handhabung eines der Aufgabensegmente zugewiesen ist, anstatt daß die gesamte Personalisierungsaufgabe von einem einzigen Modul ausgeführt wird. Auch dadurch wird der Kartendurchsatz gesteigert.
Eingabetrichter
Eingabetrichter sind notwendig, um einen Kartenvorrat bereitzustellen und die Karten einzugeben, die von nachfolgenden Verarbeitungsmodulen zu verarbeiten und zu personalisieren sind. Der Eingabetrichter 30 weist Schalen zum Halten eines Vorrats von zu verarbeitenden gestapelten Karten auf. Außerdem werden Karten zum Eintritt in eine Kartenlaufbahn ausgewählt und in ein abstromseitiges Verarbeitungsmodul eingegeben. Typischerweise werden die Karten ausgewählt unter Verwendung von Rollenanordnungen und eines Saugers, um jede Karte aus einer Kartenschale aufzunehmen. Gewöhnlich wird ein Kartenvordrücker verwendet, der auf den Kartenstapel eine Kraft aufbringt und den Kartenstapel nach jeder aufgenommenen Karte ständig neu richtet. Diese Konstruktionen verwenden jedoch Trennrollen, die sich zu einer jeweiligen aufzunehmenden Karte hin drehen, und nutzen den von dem Sauger erzeugten reduzierten Luftdruck alleine, um eine Karte aus der Kartenvorratsschale aufzunehmen und abzuziehen. Außerdem wird gewöhnlich eine Federkraft mit dem Kartenvordrücker verwendet, um die Kraft auf den Kartenstapel aufzubringen.
Diese Konstruktionen können zwar für ihre jeweiligen Zwecke geeignet sein, es sind aber noch Verbesserungen möglich. Es besteht noch Bedarf für einen Eingabetrichter, der höhere Zuverlässigkeit und Effizienz zum Halten und Eingeben von Karten ermöglicht, die von einem Kartenpersonalisierungssystem verarbeitet werden sollen. Die nachstehende Beschreibung zeigt die Merkmale und Verbesserungen, die an bestehenden Konstruktionen eines Eingabetrichters vorgenommen wurden.
Wie die 1 und 2 zeigen, ist der Eingabetrichter 30 des Systems 10 angrenzend an die Bedienerstation 20 und unmittelbar abstromseitig davon positioniert zur Eingabe von Karten an der Aufstromseite aller Module 40. Es versteht sich, daß einer oder mehr Eingabetrichter ebenfalls innerhalb des Systems abstromseitig von dem Eingabetrichter 30 und zwischen zwei oder mehr der Module 40 angeordnet sein können. Bei dieser Konfiguration können Karten in die Kartenbahn des Systems an dem Ort (den Orten) des Eingabetrichters eingeführt werden, so daß die Karten eines oder mehr der Module 40 umgehen können. Somit können eine Vielzahl von Eingabetrichtern innerhalb des Kartenpersonalisierungssystems 10 einschließlich zwischen Modulen 40 existieren.
Die 5 bis 15 zeigen einen Eingabetrichter 200 nach der vorliegenden Erfindung. Bevorzugt ist das Modul 200 imstande, bis zu 3000 Karten pro Stunde einzugeben.
Die 5 und 6 sind eine Seitenansicht und eine Draufsicht von oben auf den Eingabetrichter 200. Der Eingabetrichter 200 hat einen Rahmen 210 mit einer Vorderseite 215a, einer Rückseite 215b, einer Oberseite 211a, einer Unterseite 211b sowie aufstromseitigen und abstromseitigen Seiten 219a, 219b (am besten in 6 zu sehen). Der Rahmen 210 weist einen Schlitz 213 auf, der von der Vorderseite 215a zur Rückseite 215b verläuft. Mindestens eine Kartenschale 230 hat eine Vorderseite 231a, eine Rückseite 231b, eine Oberseite 235a, eine Unterseite 235b sowie Seiten 233a, 233b. Die Kartenschale 230 ist an der Oberseite 211a des Rahmens 210 angeordnet und erstreckt sich über eine Länge von der Vorderseite 215a zur Rückseite 215b des Rahmens 210. Eine Mulde 247 bildet einen Raum für einen dort zu haltenden Kartenvorrat, bevor dieser zur Verarbeitung durch ab stromseitige Verarbeitungsmodule aufgenommen wird. Die Kartenschale 230 weist ebenfalls einen Schlitz 237 auf, der sich von der Vorderseite 231a zur Rückseite 231b der Kartenschale 230 erstreckt. Der Schlitz 237 der Kartenschale 230 stimmt mit dem Schlitz 213 des Rahmens 210 überein. Wie die 5 und 6 zeigen, ist eine Schale 230 dargestellt. Es versteht sich jedoch, daß eine Vielzahl von Kartenschalen wie die Kartenschale 230 ebenfalls verwendet werden können. Bevorzugt verwendet der Eingabetrichter 200 Kartenschalen wie die Kartenschale 230 paarweise.
Ein Kartenvordrücker 260 ist mit dem Rahmen 210 und seiner entsprechenden Kartenschale 230 funktionell verbunden. Der Kartenvordrücker 260 erstreckt sich durch die Schlitze 213, 237 des Rahmens 210 bzw. der Kartenschale. Ferner ist der Kartenvordrücker 260 entlang den Schlitzen 213 und 237 rückwärts und vorwärts bewegbar. Der Kartenvordrücker 260 weist einen Gegenhalter 265 auf, der einen Handgriff hat, und ist schwenkbar an einem Rahmen 261 in Eingriff, der eine Stützkonstruktion 263 hat. Der Gegenhalter 265 weist einen oberen Bereich 279a mit einem Abschnitt 265a auf, der größere Breite als die Breite eines Abschnitts 265b eines unteren Bereichs 279b hat. Die Breite des Abschnitts 265a ist ebenfalls größer als eine Breite der beiden Schlitze 213 und 237 des Rahmens 210 und der Kartenschale 230. Der Abschnitt 265a verhindert im Gebrauch, daß sich die Kartenschale 230 von dem Rahmen 210 löst. Die Kartenschale 230 wird gelöst unter Verwendung einer Löseeinrichtung 220, die durch Bewegen des Kartenvordrückers 260 in Richtung zur Vorderseite des Rahmens und der Schale betätigt wird, und wenn der Kartenvordrücker 260, insbesondere der Abschnitt 265a, von den Schlitzen 213 und 237 frei ist. Die 9 bis 14 zeigen nachstehend am besten das Lösen der Kartenschale 230.
6a zeigt ein Beispiel des Gegenhalters 265 des Kartenvordrückers 260. Innerhalb des Gegenhalters 265 befinden sich eine obere Achse 275a und ein Vorspannelement 275c in dem oberen Bereich 279a. In dem unteren Bereich 279b befindet sich eine untere Achse 275b, die eine Rolle 277 hat, die mit der unteren Achse 275b funktionell verbunden ist. Die obere Achse 275a, die untere Achse 275b und die Rolle 277 werden von dem Vorspannelement 275c so beaufschlagt, daß sie eine Schwenkposition des Gegenhalters 265 relativ zu dem Rahmen 261 normalerweise sperren. Das Vorspannelement 277 ist als eine Feder dargestellt. Es versteht sich jedoch, daß andere Vorspannelemente verwendet werden können. Die Rolle 277, die untere Achse 275b und die obere Achse 265a können aufwärts zu dem oberen Bereich 279a des Gegenhalters 265 gedrückt werden, um eine Schwenkposition des Gegenhalters 265 relativ zu dem Rahmen 261 zuzulassen. Die Merkmale und Einzelheiten werden weiter in den folgenden 9 bis 14 erörtert.
Die 7 und 8 zeigen ein Beispiel der Aufnahme einer Karte 290 von der Kartenschale 230. 7 zeigt einen Sauger 289, der funktionell mit einer aktiven Vakuumleitung 289a verbunden ist und von einem Aufnehmerantrieb 287a angetrieben wird. Die Vakuumleitung 289a ist als ein Bereich mit einem Bogenrohr gezeigt, und es versteht sich, daß jede geeignete Leitung von dem Bogenrohr 289a ausgehen kann und an eine herkömmliche Vakuumquelle (nicht gezeigt) angeschlossen sein kann. Bevorzugt enthält die aktive Vakuumleitung 289a ein Ventil zum Öffnen und Schließen der aktiven Vakuumzufuhr zu dem Sauger 289. Stärker bevorzugt ist das Ventil ein Solenoidventil, das zum Öffnen der aktiven Vakuumleitung zu dem Sauger 289 dient. Der Sauger 289 bewegt sich zu der Kartenschale 230 hin, wie der Pfeil A zeigt, um eine Karte aus der Kartenschale 230 aufzunehmen. Trennrollen 253b treten in Kontakt mit der Karte 290 und rotieren in einer von der Karte 290 nach außen verlaufenden Richtung, wie Pfeile B zeigen. Die Drehbewegung der Trennrollen 253b biegt die Karte 290 in eine Richtung von dem Kartenstapel 291 nach außen, wodurch das Aufnehmen der Karte 290 aus der Kartenschale 230 unter Verwendung des Saugers 289, an den das aktive Vakuum angelegt ist, erleichtert wird. Die Trennrollen 253b drehen sich, wie beschrieben, um den innigen Kartenoberflächenkontakt an dem Rändern der Karte 290 zu brechen, damit eine einzelne Karte von dem Kartenstapel 291 abgezogen werden kann.
8 zeigt den Sauger 289 in Kontakt mit der Karte 290, und ein Pfeil C bezeichnet die Richtung, in welche die Karte 290 unter Verwendung des Saugers 289 gezogen wird. Ferner ist eine Vakuumventilleitung, die an eine aktive Vakuumquelle anschließbar ist, funktionell mit dem Sauger 289 verbunden. Wie 8 zeigt, wählen und biegen die Trennrollen 253b die Karte 290, und der Sauger 289 zieht unter Nutzung des aktiven Vakuums durch die Vakuumventilleitung 289a die Karte 290 gerade zurück (Pfeil C) zu der Kartenbahn 250. Die Karte 290 wird an den Rückhalteelementen 243 vorbei und aus der Kartenschale 230 gezogen. Bevorzugt sind die Rückhalteelemente 243 Clips. Nachdem sich die Karte 290 in der Kartenbahn 250 befindet, wird die Karte wie etwa die Karte 290 von einem Laschenband 255 in Abstromrichtung entlang der Kartenbahn 250 zu Eintrittsrollen 253a bewegt. Das Laschenband 255 weist laschenförmige Bereiche 255a auf, die mit der Karte in Kontakt gelangen und die Karte entlang der Kartenbahn 255 treiben. Bevorzugt wird eine Kartenführung 251, die einen Schlitz 251a aufweist, verwendet, um die Überführung der Karte in Abstromrichtung entlang der Kartenbahn 250 zu erleichtern. Die Eintrittsrollen 253a geben eine Karte wie etwa die Karte 290 in ein abstromseitiges Verarbeitungsmodul ein.
Die 9 bis 14 zeigen Positionen des Kartenvordrückers 260 entlang den Schlitzen 213 und 237 beim Lösen der Kartenschale 230. An der Vorderseite 215a des Rahmens 210 ist ein Arretierelement 221 lösbar mit der Kartenschale 230 an einem Arretierungsaufnahmebereich 239 in Eingriff. Bevorzugt gelangt das Arretierelement 221 mit der Kartenschale 230 in Eingriff, wenn die Kartenschale 230 auf der Oberseite des Rahmens 210 plaziert wird und der Eingabetrichter 200 in Gebrauch ist. Eine Löseeinrichtung 220 ist ebenfalls an der Vorderseite 215a des Rahmens 210 angeordnet und ist mit dem Unterende 211b verbunden.
Wie insgesamt am besten in 5 zu sehen ist, weist die Löseeinrichtung 220 eine Rampe 225, ein Krümmungselement 223 und einen Fingerbereich 227 auf. 9 zeigt den Kartenvordrücker 260, der sich der Rampe 225 der Löseeinrichtung 220 nähert (Pfeil D). 1 zeigt die Rolle 277 des Kartenvordrückers 260 in Kontakt mit der Rampe 220. Wenn sich die Rolle 277 entlang der Rampe 220 zu der Vorderseite 215a des Rahmens 210 bewegt, kann die Rolle gleichzeitig nach oben in den Gegenhalter 265 des Kartenvordrückers 260 gedrückt werden. Außerdem bewegen sich auch die obere Achse 275a und die untere Achse 275b, die vorstehend in 6a beschrieben wurden, nach oben innerhalb des Gegenhalters 265. Die Feder 275c wird ebenfalls nach oben gedrückt, wodurch sich die obere Achse 275a an dem Drehpunkt 267 vorbei bewegt und den Gegenhalter 265 in eine Schwenkposition betätigt.
Während sich der Kartenvordrücker 260 entlang der Rampe bewegt und mit dem Bogenelement 223, das in den 10, 11 und 12 gezeigt ist, in Kontakt gelangt, wird der Gegenhalter 265 gleichzeitig in die Schwenkposition aktiviert, wie oben beschrieben wird. Der Gegenhalter 265 läuft um das Bogenelement 223 herum, wodurch der Gegenhalter 265 des Kartenvordrückers aus seiner normalen aufrechten Position im Gebrauch in Richtung zu einer gestreckten Position geschwenkt wird. Wenn sich der Gegenhalter 265 in der gestreckten Position befindet, bewegt sich der Kartenvordrücker 260 durch einen Raum 237a der Kartenschale 230 vorbei an den Schlitzen 213 und 237. Gleichzeitig kontaktiert ein Lagerblock 273, wie er in den 12 und 13 gezeigt ist, einen hängenden Bereich 221a des Arretierelements 221. Während sich der Kartenvordrücker 260 zur Vorderseite 215a des Rahmens 210 bewegt, drückt der Lagerblock 273 das Arretierelement 221 durch den Kontakt mit dem hängenden Bereich 221a weg von dem Arretierungsaufnahmebereich 239 der Kartenschale 230. Die 12 bis 14 zeigen den Kartenvordrücker 260 entfernt von den Schlitzen 213, 237 und das Arretierelement in einer Löseposition.
Der Fingerbereich 227 der Löseeinrichtung 220 und ein Bogenelement 271 des Gegenhalters 265 bringen den Kartenvordrücker 260 zurück in seine aufrechte Position für den Gebrauch. Während sich der Kartenvordrücker 260 zu der Rückseite 215b des Rahmens 210 bewegt, kontaktiert das Bogenelement 271 des Gegenhalters 265 den Fingerbereich 227 (1 und 14) und kann um den Fingerbereich 227 herum wandern, um den Gegenhalter 265 in die aufrechte Position zu schwenken.
Der Eingabetrichter 200 verwendet die folgenden Motoren und Antriebseinrichtungen bei der Durchführung seiner jeweiligen Funktionen. Ein Laschenbandmotor 283 treibt das Laschenband 255 an, um die Karte zu bewegen. Ein Trennmotor 285 und ein Trennrollenantrieb 285a betätigen die Trennmotoren 253b zum Aufnehmen einer Karte. Außerdem bewegen der Aufnehmermotor 287 und Antrieb 287a den Sauger 289 von dem Kartenvorrat 291 der Kartenschale 230 vor und zurück. Der Kartenvordrücker 260 weist einen Motor 281 und einen Antrieb 281a auf zum Bewegen des Kartenvordrückers entlang den Schlitzen 213 und 237 des Rahmens 210 und der Kartenschale 230 des Eingabetrichters 200.
15 ist ein Flußdiagramm eines Beispiels für ein Verfahren 800 zum Aufnehmen einer Karte (auch in den 7 und 8 gezeigt), die in Abstromrichtung zu einem Verarbeitungsmodul gefördert werden soll. Ein Sauger wird zu einem Kartenstapelvorrat bewegt (801). Ein Aktivvakuum wird dem Sauger zugeführt, so daß die Karte geeignet ergriffen wird. Eine auf den Kartenstapelvorrat von einem Kartenvordrücker aufgebrachte Kraft wird aufgehoben (803), so daß Trennrollen die aufzunehmende Karte positionieren können. Die Trennrollen drehen sich von der Karte weg (805), um Ränder der Karte zu kontaktieren und die Karte nach außen weg von dem Kartenstapelvorrat zu biegen. Die Karte wird durch Verwendung des Saugers, auf den das Aktivvakuum wirkt, und die Drehbewegung der Trennrollen aufgenommen. Die Karte wird durch Herausziehen der Karte aus dem Kartenstapelvorrat in einer im wesentlichen geraden Richtung aufgenommen (8). Die Karte wird in Richtung zu der Kartenbahn gezogen. Bevorzugt wird jeweils eine Karte aus einer Kartenschale aufgenommen, um in die Kartenbahn einzutreten. Das Aktivvakuum wird aufgehoben (809), so daß die Karte in die Kartenbahn eintreten kann, um in Abstromrichtung transferiert zu werden (811). Wie die vorhergehenden Figuren zeigen, kann ein Laschenband wie etwa 255 verwendet werden, um die Karte in Abstromrichtung auf die Kartenbahn wie etwa die Kartenbahn 250 zu transferieren.
Nachdem die Karte von dem Kartenstapelvorrat getrennt ist, kann der Kartenvordrücker erneut eine geeignete Kraft auf den verbliebenen Kartenvorrat aufbringen und den Kartenstapelvorrat an den Trennrollen neu positionieren bzw. ausrichten. Eine in dem Kartenvorrat verfügbare höhere Anzahl Karten erfordert eine geringere Kraft zum Neupositionieren des Kartenstapels an den Trennrollen. Mit abnehmendem Kartenstapelvorrat nimmt die Kraft zu, die der Kartenvordrücker benötigt, um den Kartenstapelvorrat neu auszurichten. Bevorzugt wird der Kartenvordrücker beispielsweise von einem Motor aktiv angetrieben, um die Kraft auf den Kartenstapel aufzubringen und den Kartenvorrat neu zu positionieren. Nach der Neupositionierung des Kartenstapels können die Trennrollen nach innen zur nächsten Karte hin gedreht werden, um den Kartenstapel für die nächste Kartenaufnahme neu auszufluchten. Bevorzugt wird eine Steuerung wie die oben beschriebene verwendet, um die erforderlichen Dateninformationen für die Steuerung der Einstellungen des Eingabetrichters zu liefern.
Die individuelle Motor- und Solenoidsteuerung des Eingabemoduls, z. B. der Aufnehmermotor, die Vakuumaktivierung über Ventile, der Trennmotor und der Vordrückermotor, tragen zur Zuverlässigkeit bei. Das Eingabemodul nimmt viele verschiedene Kartenarten auf, was Kombinationen unterschiedlicher Dicke und aus verschiedenem Material, GSM-Lochungen und geprägte Karten umfaßt. Die individuelle Motorsteuerung und die Systemverfahren der Überführung von aufzunehmenden Kartenarten erfolgen zuverlässig durch Software-Änderungen auf Einzelkartenbasis, wogegen bekannte Eingabevorrichtungen mechanische Justiervorgänge benötigen.
Der Eingabetrichter ist ein verbessertes Eingabemodul mit erhöhter Zuverlässigkeit und Effizienz. Zusätzlich zu anderen Vorteilen ermöglicht es der Eingabetrichter, daß eine Karte effizient von dem Kartenstapelvorrat aufgenommen wird, um zu einem abstromseitigen Verarbeitungsmodul transferiert zu werden. Die Konfiguration der Trennrollen und das vorhandene angelegte Aktivvakuum bieten eine zuverlässige Ausbildung zur Aufnahme einer Karte. Ferner bildet der aktiv angetriebene Kartenvordrücker eine verbesserte Konstruktion zur Neuausrichtung des Kartenvorrats für die nächste Kartenaufnahme, die ebenfalls zuverlässiger ist. Die Löseeinrichtung und die Arretiermerkmale, die für die Kartenschale vorgesehen sind, bieten Zweckmäßigkeit und zusätzliche Sicherheit, wenn der Eingabetrichter mit dem Kartenpersonalisierungssystem in Gebrauch ist.
Magnetstreifenmodul
Das Magnetstreifenmodul 100 ist im einzelnen in den 16 bis 20 gezeigt. Bei der bevorzugten Anordnung, wie sie in 1 zu sehen ist, ist das Magnetstreifenmodul 100 unmittelbar abstromseitig von dem Eingabetrichter 200 positioniert. Das Modul 100 könnte jedoch überall im System und nicht nur unmittelbar nach dem Eingabetrichter 200 angeordnet sein. Bei der bevorzugten Anordnung empfängt das Magnetstreifenmodul 100 Karten von dem Eingabetrichter 200 und programmiert Daten auf den Magnetstreifen jeder Karte, wenn es von der Steuerung 22 entsprechend angewiesen wird. Das Modul 100 ist auch dazu ausgebildet, den Magnetstreifen nach der Programmierung zu lesen, um festzustellen, ob eine angemessene Programmierung stattgefunden hat. Wenn eine Karte keinen Magnetstreifen hat oder eine Magnetstreifenprogrammierung auf einer Karte nicht erforderlich ist, kann die Karte einfach durch das Modul 100 hindurch zum nächsten Modul geleitet werden. Bevorzugt ist das Modul 100 imstande, bis zu 3000 Karten pro Stunde zu programmieren.
Die 16 bis 20 zeigen Einzelheiten des Inneren des Moduls 100. Jede Karte tritt in das Modul über eine Einlaßtreibeinheit ein, die ein Paar Treibrollen 102a, 102b aufweist. Jede Treibrolle 102a, 102b wird von einem Motor 104 wie etwa einem Schrittmotor über Zahnräder 106a, 106b drehangetrieben, die über Antriebsachsen mit den Rollen 102a, 102b verbunden sind. Eine der Treibrollen 102a, 102b wie etwa die Treibrolle 102a ist zu der anderen 'Treibrolle hin federnd vorgespannt, um einen guten Antriebskontakt mit der Karte aufrechtzuerhalten und Prägungen aufzunehmen, die auf der Karte vorhanden sein können.
Eine untere Eingabeführung 108, die am besten in den 16 und 2 zu sehen ist, unterstützt das Führen von Karten in das Modul 100 während des Karteneintritts. Eine obere und eine untere Führungsbahn 110a, 110b erstrecken sich vom Einlaß des Moduls 100 zum Auslaß und führen Karten entlang einer definierten Kartenbahn durch das Modul 100. Die Führungsbahnen 110a, 110b nehmen obere und untere Randbereiche jeder Karte auf, um eine gleichbleibende Bewegungsbahn durch das Modul 100 beizubehalten, wobei die Ebene der Karten allgemein vertikal orientiert ist.
Nach Durchlaufen der Rollen 102a, 102b gelangt die Karte als nächstes in Eingriff mit einer Antriebseinheit 112, welche die Karten durch den Rest des Moduls 100 treibt. Die Antriebseinheit 112, von der Bereiche in den 16, 17 und 20 zu sehen sind, die jedoch am besten aus 18 ersichtlich ist, weist bevorzugt eine Laschenbandantriebseinrichtung auf, die ein Antriebsband 114 und eine Vielzahl von an dem Band befestigten Laschen 116 aufweist.
Bisherige Antriebseinrichtungen verwenden einen Schlitten oder Treibrollen, um eine Karte zu bewegen. Eine Schlitteneinrichtung ist relativ komplex und erfordert viele Teile, benötigt eine relativ komplexe Verbindung zwischen dem Antriebsmotor und dem Schlitten, hat gleitende Teile, die Verschleiß unterliegen, und eine relativ hohe Trägheit, wodurch die Transportgeschwindigkeit herabgesetzt wird. Ferner muß ein Schlitten nach Bewegen einer Karte zum Ausgang zurück zum Eingang verbracht werden, damit die nächste Karte aufgenommen werden kann. Treibrollen können andererseits nicht an Bereichen der Karte verwendet werden, die Prägungen enthalten. Ferner hat eine Treibrolleneinrichtung eine relativ große Zahl von Komponenten, und zwar speziell zum Verbinden des Antriebsmotors mit den Rollen, führt eine Drehnachgiebigkeit ein, erzeugt Probleme beim Überführen der Karte von einer Gruppe von Treibrollen zu einer anderen Gruppe, erfordert bestimmte Reibungseigenschaften, um mit der Karte richtig in Eingriff zu gelangen, die Treibrollen unterliegen einer Kontaminierung und müssen regelmäßig gereinigt werden, und die Treibrollenachsen beschränken die Plazierungsmöglichkeiten der Schreib- und Leseköpfe.
Die Verwendung einer Laschenbandantriebseinrichtung eliminiert viele der Nachteile, die aus der Verwendung von Schlitten- oder Treibrolleneinrichtungen resultieren. Das Laschenband ist einfach und hat weniger Teile, ergibt eine direktere Verbindung zwischen dem Antriebsmotor und dem Band, hat keine gleitenden Teile, die einem Verschleiß unterliegen, hat relativ geringe Trägheit, wodurch die Geschwindigkeit erhöht wird, kann mit geprägten Karten verwendet werden, es gibt weniger Nachgiebigkeit als bei Treibrol len, es gibt keine "Übergabe"-Probleme, wie sie bei Verwendung von Treibrollen auftreten, es besteht keine Abhängigkeit von der Reibung zwischen dem Band und der Karte, und Einschränkungen in bezug auf die Plazierung der Schreib- und Leseköpfe werden verringert.
Außerdem wurde entdeckt, daß im Vergleich mit der Verwendung von Treibrollen eine bessere Programmierung erreicht wird, wenn ein Laschenband verwendet wird. Dies ist darauf zurückzuführen, daß Treibrollen eine größere Drehnachgiebigkeit als ein Laschenband haben und zusätzliche Komponenten enthalten, die zu größeren Schwankungen der Kartengeschwindigkeit und zu einer Programmierung geringerer Güte führen.
Bevorzugt sind an dem Band 114 drei Laschen 116 vorgesehen, von denen in 18 nur zwei sichtbar sind, wobei die Laschen an dem Band 114 gleichbeabstandet sind. Die Verwendung einer Mehrzahl von Laschen erhöht die Geschwindigkeit der Antriebseinheit 112, wodurch die Geschwindigkeit des Moduls 100 erhöht wird, indem die Kartenaufnahmedauer der Laschen verringert wird, wie aus der folgenden Beschreibung hervorgeht. Ferner verbessert eine Mehrzahl von Laschen die Zuverlässigkeit, weil das Band auch mit zwei oder nur einer Lasche noch funktionsfähig ist. Es ist aber möglich, eine geringere Anzahl Laschen wie etwa eine einzige Lasche zu verwenden, wenn die sich dadurch ergebende verringerte Geschwindigkeit ausreicht.
Wie die 17 und 18 zeigen, ist das Band 114 in Eingriff mit einer Antriebsscheibe 118, die das Band 114 antreibt. Die Antriebsscheibe 118 wird von einem Motor 120, bevorzugt einem Gleichstromservomotor, drehangetrieben. Außerdem läuft das Band 114 um Spannscheiben 122, 124 herum, die nahe dem Einlaß und dem Auslaß des Moduls 100 positioniert sind (siehe die 16 bis 18). Die Spannscheibe 122 ist über der Antriebsrolle 102b positioniert, wie die 16 und 20 zeigen, so daß bei der Rotation des Bands 114 die Lasche 116 mit der Hinterkante der Karte in Eingriff gelangen kann, nachdem die Karte von den Treibrollen 102a, 102b in das Modul bewegt worden ist. Weitere Rotation des Bands 114 treibt die Karte durch das Modul 100 zum Modulausgang, wo sie vom nächsten Modul aufgenommen werden kann.
Das Band 114 unterliegt einem Verschleiß und muß nach Bedarf ausgewechselt werden. Außerdem können die Laschen 116 von dem Band 114 abbrechen und/oder beschädigt werden, was einen Bandwechsel erfordert. Somit ist das Band 114 so angebracht, daß es nach Bedarf ohne weiteres auswechselbar ist. Wenn, wie 18 zeigt, eine Bandauswechslung notwendig ist, kann das Band außer Eingriff mit den Scheiben hochgehoben und durch ein frisches Band ersetzt werden. Um festzustellen, ob eine Lasche 116 abgebrochen ist, durchläuft das Band 114 im Betrieb einen Laschensensor 126, der die Laschen 116 oder ihre Abwesenheit erfaßt und an die Steuereinheit 22 ein Signal liefert, wenn eine Lasche fehlt, so daß der Systembetreiber benachrichtigt werden kann, daß das Band auszuwechseln ist.
Um zu vermeiden, daß der Sensor 126 beim Entfernen des Bands stört, sind der Sensor 126 und der Befestigungsblock 128, auf dem der Sensor 126 befestigt ist, so angebracht, daß sie zwischen einer Betriebsposition, die in 18 gezeigt ist, und einer Entnahmeposition (nicht gezeigt) bewegbar sind. Der Block 128 weist einen darin geformten Schlitz 130 auf, und eine Kopfschraube 132 erstreckt sich durch den Schlitz 130 und in Gewindeeingriff mit einem geeigneten (nicht gezeigten) Gewindeloch, das in einer Stützplatte 134 des Moduls (17) vorgesehen ist. Der Block 128 ist um eine Drehachse 129 drehbar, wobei die Drehbewegung des Blocks 128 und des daran angebrachten Sensors 126 durch die Enden des Schlitzes 130 begrenzt wird. Eine Vorspannfeder 136 ist mit dem einen Ende mit einer Platte 138, die an dem Block 128 festgelegt ist, und mit ihrem entgegengesetzten Ende mit einem Bolzen 140 verbunden, der an der Platte 134 festgelegt ist. Im Gebrauch ist der Block 128 in die in 18 gezeigte Position durch die Vorspannfeder 136 und die Kopfschraube 132 geschwenkt, die angezogen ist, um eine geeignete Bandspannung aufrechtzuerhalten. Wenn ein Entfernen des Bands erforderlich ist, wird die Kopfschraube 132 gelöst, so daß der Block 128 verschwenkt werden kann. Dann wird der Block 128 entfernt von dem Bolzen 140 positioniert, damit das Band 114 ohne Störung durch den Sensor 126 oder die Platte 138 entfernt werden kann.
Wie 18 weiter zeigt, ist hinter einem Bereich des Bands 114 eine Stützstange 142 positioniert. Die Laschen 116 an dem Band 114 bedeuten, daß diese Bereiche des Bands in Abhängigkeit von der Größe der verwendeten Lasche steifer sind. Diese steiferen Bereiche erzeugen eine Änderung der Antriebsgeschwindigkeit während ihrer Kurvenbewegung um jede der Scheiben. Je größer die Lasche ist und/oder je kleiner die Scheiben sind, um so größer ist die Geschwindigkeitsänderung. Es ist daher am besten, große Scheiben und kleine Laschen zu verwenden. Mit kleiner werdender Lasche wird diese jedoch auch schwächer und kann eventuell nicht ausreichend steif sein, um einen soliden Antrieb auf die Hinterkante der Karte auszuüben, und zwar besonders in Fällen, in denen die Kartenbewegung behindert ist. Infolgedessen biegt sich vielleicht die kleine Lasche und wandert hinter die Karte, was in einem Kartenstau resultiert. Daher sind die Rückseiten der Laschen so ausgebildet, daß die Laschen steifer sind, wenn sie die Karte durch das Modul 100 vorwärts bewegen. Bevorzugt sind die Rückseiten der Laschen mit einem Leistchen versehen, um ihre Steifigkeit zu erhöhen. Die Vorderseiten der Laschen 116 sind allgemein eben und springen von dem Band allgemein rechtwinklig dazu vor, um einen optimalen Vorwärtsbewegungseingriff mit der Hinterkante der Karte zu ergeben.
Wie noch beschrieben wird, ist es aber häufig notwendig, das Band umzusteuern, um die Karte innerhalb des Moduls 100 in Gegenrichtung zu bewegen. Während der Kartenumkehrbewegung gelangt die mit Leistchen versehene Rückseite der Lasche mit der Vorderkante der Karte in Kontakt. Es ist möglich, daß das Leistchen an der Rückseite der Lasche 116 dazu führt, daß die Lasche hinter die Karte gleitet. Die Stützstange 142 verhindert dies durch Begrenzen der Rückwärtsbewegung der Lasche 116 und des Bands 114 während der Umsteuerung und durch Aufrechterhalten des Kontakts zwischen der Rückseite der Lasche und der Vorderkante der Karte.
Das Modul 100 weist ferner getrennte Schreib- und Leseeinheiten 144, 146 auf. Die Schreibeinheit 144 ist aufstromseitig von der Leseeinheit 146 angeordnet, wobei die Schreibeinheit 144 vorbestimmte Daten auf den Magnetstreifen auf der Karte programmiert, und die Leseeinheit 146 liest anschließend die Daten auf dem Magnetstreifen, um die Richtigkeit des Programmiervorgangs festzustellen. Die Daten, die von der Schreibeinheit 144 auf den Magnetstreifen der Karte zu programmieren sind, werden dem Modul 100 von der Steuereinheit 22 zugeführt, wobei die Daten für den vorgesehenen Gebrauch der Karte spezifisch sind. Die Leseeinheit 146 liest die Daten auf dem Magnetstreifen, um irgendwelche Mängel beim Schreibvorgang der Schreibeinheit 144 festzustellen.
Viele herkömmliche Systeme verwenden eine einzige Schreib-/Leseeinheit sowohl zum Schreiben als auch zum Lesen. Bei diesen Systemen wird die Karte zuerst in einem Schreibdurchgang durch die Einheit bewegt. Danach muß die Karte umgekehrt und für einen Lesedurchgang durch die Einheit zurückbewegt werden. Das Erfordernis der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung verlängert die Dauer des Programmiervorgangs, wodurch die Gesamtdurchsatzrate eines solchen Systems verschlechtert wird. Außerdem wird durch die Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen der Verschleiß an dem Modul und den Karten selber erhöht. Ferner kann der einzige verwendete Kopf nicht sowohl für Leseals auch Schreibfunktionen optimiert werden, so daß ein optimales Schreiben und Lesen nicht erreicht werden kann.
Durch die gesonderten Schreib- und Leseeinheiten 144 und 146 entfällt die Notwendigkeit zur Umkehrung der Kartenlaufrichtung für einen Lesevorgang, was in einer erhöhten Durchsatzrate des Moduls 100 und verringertem Verschleiß resultiert. Ferner kann der in den Einheiten 144, 146 verwendete Schreibkopf und Lesekopf so ausgewählt werden, daß die Schreib- und Lesevorgänge optimiert werden. Wie 20 zeigt, weist jede der Schreib- und Leseeinheiten 144, 146 eine Druckeinrichtung 148 wie etwa eine Rolle auf, die entgegengesetzt zu den Schreib- und Leseköpfen (nicht gezeigt) positioniert ist, um die Seite der Karte abzustützen, die dem Magnetstreifen gegenüberliegt. Der Magnetstreifen der Karte weist zu den Schreib- und Leseköpfen und läuft zwischen dem jeweiligen Kopf und der Druckeinrichtung 148 durch. Die Konstruktion und Funktionsweise von Schreib- und Leseeinheiten ist dem Fachmann wohlbekannt, so daß keine weitere Erläuterung erfolgt. Eine Vorrichtung, die gesonderte Schreib- und Leseeinheiten verendet, ist in der US-PS 4 937 438 angegeben.
Die Schreib- und Leseeinheiten 144, 146 und die obere Führungsbahn 110a sind auf einer Platte 150 gehalten. Im Gebrauch ist die Platte 150 in einer horizontalen Position gemäß den 16 und 17 abgestützt und an einem Paar Stützen 152 mit Kopfschrauben 154 befestigt. Vom Hinterende der Platte 150 erstreckt sich ein Paar Stifte 156. Die Stifte 156 ermöglichen die Anordnung der Platte 150 in einer Serviceposition, die in 20 gezeigt ist, um den Zugang zu den Schreib und Leseköpfen der Einheiten 144, 146 zu erleichtern. Die Stützen 152 weisen Löcher 158 auf, die in 18 gezeigt und so positioniert sind, daß sie die Stifte 156 aufnehmen. Durch Lösen der Schrauben 154 kann die Platte 150 vertikal in die in 20 gezeigte Position geschwenkt werden, wobei die Stifte 156 mit den Löchern 158 ausgefluchtet und darin ufgenommen sind, so daß die Platte 150 dadurch in der Serviceposition gehalten wird.
Wenn die Schreibeinheit 144 mit dem Programmieren fertig ist, wird die Karte von dem Band 114 und der Lasche 116 zu der Leseeinheit 146 gefördert. Wenn die Leseeinheit 146 bestimmt, daß die Programmierung des Magnetstreifens zufriedenstellend ist, wird die Karte von dem Band 114 zum Ausgang bewegt, wo die Karte wartet, bis das nächste Modul seine Personalisierungsoperation(en) beendet hat. Wenn das nächste Modul zur Aufnahme der programmierten Karte bereit ist, beendet das Band 114 den Transport der Karte aus dem Modul 100. Das Antriebsband 114 ist so angeordnet, daß die Lasche 116 die Vorderkante der Karte in Eingriff mit Eingaberollen im nächsten Modul treibt. Dadurch entfällt die Notwendigkeit für Ausgaberollen in dem Modul 100.
Wenn die Leseeinheit 146 feststellt, daß bei der Programmierung des Magnetstreifens ein Fehler aufgetreten ist, kann das Band 114 umgesteuert werden und treibt die Karte zurück durch die Schreibeinheit 144, so daß der Magnetstreifen auf der Karte erneut durch die Leseeinheit 146 oder durch die Schreibeinheit 144 gefördert werden kann. Nach Neuprogrammierung des Magnetstreifens kann die Karte erneut durch die Leseeinheit 146 bewegt werden, damit die Richtigkeit des Programmiervorgangs bestimmt werden kann.
Eine Auswerfeinheit 160 ist ebenfalls vorgesehen, die dem Bediener eine einfache Möglichkeit bietet, eine steckengebliebene Karte aus der Kartenbahn zu entfernen, wenn das Modul 100 nicht in der Lage ist, die Karte nach außen zum nächsten Modul zu bewegen. Dies könnte aufgrund einer Störung bzw. eines Fehlers in dem Modul 100 oder in dem abstromseitigen Modul der Fall sein. Die US-PS 4 518 853 zeigt eine Kartenauswerfeinrichtung in einer Magnetstreifen-Codiervorrichtung, wobei die Auswerfeinrichtung elektronisch gesteuert wird, um als eine Sammelstelle für fehlerhaft programmierte Karten zu wirken.
Die Auswerfeinrichtung ist am besten in 19 zu sehen. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Auswerfeinrichtung 160 so ausgebildet, daß sie vom Systembediener manuell betätigbar ist, und zwar auf der Basis eines Signals, das von der Leseeinheit 146 und der Steuerung 22 geliefert wird.
Wie 19 zeigt, weist die Auswerfeinrichtung 160 eine schwenkbare Tür 162 auf, welche die untere Führungsbahn 110a unterbricht und die Unterkante der Karte abstromseitig von der Leseeinheit 146 abstützt. Die Tür 162 ist mit dem Ende eines Schwenkblocks 164 verbunden, der für eine Schwenkbewegung um eine Drehachse 170 von Halterungen 166, 168 schwenkbar gehaltert ist. Ein Abstandshalter 172 ist mit der Unterseite des Schwenkblocks 164 verbunden und in Eingriff mit der Platte 134 und wirkt als Anschlag zur Definition der Standard- oder Nichtauswerfposition der Tür 162 und des Blocks 164, die in 19 zu sehen sind. Eine Feder 174 ist mit dem Schwenkblock 164 verbunden und spannt den Block 164 in die Nichtauswerfposition vor.
Eine Betätigungseinrichtung 176, die in 19 am besten zu sehen ist, ist unter der Platte 134 angeordnet und ausgebildet zum Kontakt mit der Auswerfeinrichtung 160, um die Tür 162 in eine Auswerfposition zu schwenken. Die Betätigungseinrichtung 176 ragt nach oben durch ein in der Platte 134 gebildetes Loch 178 und gelangt mit dem Schwenkblock 164 in Kontakt, um ein Schwenken des Blocks 164 und der Tür 162 um die Achse 170 zu bewirken, wenn die Einrichtung 176 nach oben bewegt wird. Eine Aktivierung der Betätigungseinrichtung 176 erfolgt bevorzugt dadurch, daß der Systembediener eine der Steuerung 22 zugeordnete Taste drückt, und zwar bevorzugt eine Taste auf der Tastatur 23.
Anstelle der Verwendung einer Betätigungseinrichtung kann es notwendig sein, daß der Systembediener die Tür 162 von Hand schwenkt, indem er in das Modul 100 greift. In diesem Fall wird, wenn eine Karte ausgeworfen werden soll, das System bevorzugt angehalten, während der Systembediener sich zu dem Modul 100 begibt, um die Tür von Hand 162 zu verschwenken und die Karte auszuwerfen.
Wenn die Tür 162 in die Auswerfposition geschwenkt wird, kann die Karte durch einen Kanal 180 in der Platte 134 nach unten fallen. Die ausgeworfene Karte fällt auf eine Rutsche 182, die zu einem Sammelbehälter 184 führt. Bevorzugt ist ein Sensor 186 vorgesehen, um zu erfassen, ob die Tür 162 teilweise geöffnet ist (z. B. ist die Karte nicht vollständig durch den Kanal 180 gefallen). Ferner ist ein Sensor 188 in dem Sammelbehälter 184 vorgesehen und erfaßt die Anwesenheit der Karte in dem Behälter 184. Wenn die Tür 162 teilweise geöffnet ist oder wenn eine Karte in dem Behälter 184 erfaßt wird, geht der Betrieb des Systems erst weiter, wenn die Karte entfernt worden ist.
Lasermodul
Das Lasermodul 700 ist im einzelnen in den 21 bis 26 gezeigt. Das Modul 700 ist dazu ausgelegt, eine Laserpersonalisierung an den Karten auszuführen, bei denen Informationen wie etwa Kartenhalterinformation, beispielsweise der Name des Kartenhalters, oder Informationen wie Logos oder der Name der die Karte ausgebenden Behörde, mittels eines auf die Karte projizierten Laserstrahls der Karte hinzugefügt werden. Laserpersonalisierung und das Verfahren, mit dem ein Laser Personalisierungsinformation auf einer Karte erzeugt, sind dem Fachmann wohlbekannt. Wenn eine Karte keine Laserpersonalisierung benötigt, kann die Karte einfach durch das Modul 700 zum nächsten Modul geleitet werden. Bevorzugt ist das Lasermodul 700 dazu ausgelegt, bis zu 3000 Karten pro Stunde zu personalisieren.
Die 21 und 22 zeigen die Einzelheiten des Lasermoduls 700. Wie es bei Laserpersonalisierungssystemen üblich ist, ist das Innere des Moduls, welches das Lasersystem und den Bereich des Moduls enthält, in dem die Karte personalisiert wird, so ausgelegt, daß es das gesamte Laserlicht einschließt, wodurch verhindert wird, daß Personal diesem Licht ausgesetzt wird. Eine Karte tritt in das Modul 700 durch einen Einlaßschlitz 702 ein, der in einer Wand 704 des lichtdichten Bereichs des Moduls 700 gebildet ist. Ein erstes Paar von Eingabetreibrollen 706a, 706b gelangt mit der Vorderkante der Karte in Eingriff und treibt die Karte zu einem zweiten Paar von Eingabetreibrollen 708a, 708b, welche die Eingabe der Karte in das Modul 700 vervollständigen.
Wie 22 und in Strichlinien 21 zeigen, erstrecken sich die Treibrollen 706a, 706b im wesentlichen über die Gesamthöhe der Wand 704, so daß die Rollen 706a, 706b im wesentlichen die Gesamtoberfläche der Karte entlang deren Höhe greifen. Außerdem wird jede Rolle 706a, 706b von einem Motor 708, bevorzugt einem Schrittmotor, drehangetrieben über eine Antriebseinrichtung, die einen Treibriemen 710 und Zahnräder 712a, 712b aufweist. Ferner ist die vordere Rolle 706a zu der hinteren Rolle 706b hin vorgespannt, um Laserlicht in dem Inneren des Moduls 700 einzuschließen.
Jede Rolle 708a, 708b wird ebenfalls von dem Motor 708 über eine geeignete Getriebeeinrichtung drehangetrieben. Die Rollen 708a, 708b sind kürzer als die Rollen 706a, 706b, so daß eine Kartendrückeinrichtung 714, die noch beschrieben wird, mit der Hinterkante der Karte in Eingriff gelangen kann, um die Karte vollständig in den bzw. aus dem Personalisierungsbereich zu drücken.
Ein erstes Paar von Ausgabetreibrollen 716a, 716b gelangt nach der Personalisierung mit der Vorderkante der Karte in Eingriff und treibt die Karte durch einen Schlitz 717 in ein zweites Paar von Ausgabetreibrollen 718a, 718b, welche die Karte in das nächste Modul treiben. Ebenso wie die Rollen 706a, 706b ergreifen die Rollen 716a, 716b im wesentlichen die Gesamtoberfläche der Karte entlang deren Höhe, und die vordere Rolle 716a ist zu der hinteren Rolle 716b hin vorgespannt, um Laserlicht in dem Inneren des Moduls 700 einzuschließen. Jede Ausgaberolle 716a, 716b, 718a, 718b wird ebenfalls von einem Motor 720, bevorzugt einem Schrittmotor 708, über geeignete Getriebeeinrichtungen angetrieben.
Zwischen den Rollen 706a, 706b und dem Ausgang des Moduls 700 wird die Karte an ihrem oberen und unteren Rand von einer oberen bzw. unteren Führungsbahn 722 bzw. 724 geführt. Die Führungsbahnen 722, 724 unterhalten eine gleichbleibende Laufbahn durch das Modul 700, wobei die Ebene der Karte im allgemeinen vertikal orientiert ist.
Die 21 bis 22 zeigen die Karte in einem Personalisierungsbereich 726 in Bereitschaft zur Personalisierung durch eine Lasereinrichtung 728, die positioniert ist, um einen Laserstrahl 730 auf entsprechende Bereiche der Kartenoberfläche zu projizieren. Zur Erzielung einer effektiven Personalisierung ist eine präzise und wiederholbare Positionierung der Karten in dem Bereich 726 notwendig. Eine Fehlausrichtung einer Karte in dem Bereich 726 führt zu einer fehlerhaften Anordnung der Personalisierung auf der Karte.
Die Karte wird von der Kartendrückeinrichtung 714 in den Personalisierungsbereich gedrückt, die einen Druckstift 732 aufweist, der von einem Ende eines Antriebsarms 734 nach hinten vorspringt. Das andere Ende des Arms 734 ist mit einer Antriebsachse 736 verbunden und wird davon drehangetrieben, wobei die Antriebsachse 736 von einem Motor 738, bevorzugt einem Schrittmotor, angetrieben wird.
Die Karte wird von einem schwenkbaren Kartenstopp 740 an dem oberen Rand der Karte und einer Bahn 742 an dem unteren Rand der Karte in den Personalisierungsbereich 726 geführt. Der Kartenstopp 740 und die Bahn 742 sind separat von den Führungsbahnen 722, 724 und separat von der Struktur, welche die Rollen 708a, 708b, 716a, 716b abstützt. Das ermöglicht es, daß der Kartenstopp 740 und die Bahn 742 und die davon gehaltene Karte von einer geeigneten Einrichtung (nicht gezeigt) gekippt und/oder gedreht werden können. Diese Bewegungen sind häufig erforderlich, wenn die zu personalisierende Kartenoberfläche nicht vollständig eben ist, wodurch sichergestellt wird, daß der Laserstrahl 730 die Kartenoberfläche im rechten Winkel zu der zu personalisierenden Oberfläche kontaktiert.
Der Kartenstopp 740 ist so ausgebildet, daß er die Karte wiederholbar und präzise in dem Bereich 726 positioniert. Der Kartenstopp 740, der in den 21 bis 23 zu sehen ist, ist an einem Drehbolzen 744 zur Drehbewegung um die Achse des Bolzens 744 angebracht. Außerdem ist der Stopp 740 von einer geeigneten Vorspanneinrichtung (nicht gezeigt) nach unten vorgespannt (d. h. im Gegenuhrzeigersinn um den Bolzen 744 herum), um die Karte abwärts in die Bahn 742 zu drücken, wodurch die Karte während der Personalisierung sicher in ihrer Position gehalten wird.
Wie 23 zeigt, definiert der Stopp 740 einen Kanal 746, in dem die Oberkante der Karte läuft. Der Kanal 746 umfaßt einen horizontalen Bereich 748 am Beginn des Kanals 746, einen schräg abwärts verlaufenden Bereich 750, einen schräg aufwärts verlaufenden Bereich 752 und einen schräg abwärts verlaufenden Bereich 754 nahe dem Austrittsende des Kanals 746. Die Gestalt des Kanals 746 ist derart, daß nach dem ersten Eindrücken der Karte in eine vorläufige oder ungefähre Position durch die Druckereinrichtung 714, wie noch erläutert wird, die Vorspannkraft des Stopps 740 die Karte rückwärts in eine endgültige Personalisierungsposition drückt.
Wenn die Karte erstmals in den Personalisierungsbereich 726 eintritt, wird der Arm 734 der Druckereinrichtung 714 nach oben geschwenkt, so daß die Rollen 708a, 708b die Karte zum Teil in den Bereich 726 treiben können. Wenn sich die Hinterkante der Karte dem Spalt zwischen den Walzen 708a, 708b nähert, wird die Achse 736 von dem Motor 738 gedreht, um den Bolzen 732 nach unten in Eingriff mit der Hinterkante der Karte zu bringen. Wenn die Hinterkante aus dem Spalt austritt, beginnt der Bolzen 732 damit, die Karte in eine vorläufige Grobposition in den Bereich 726 zu drücken.
Während der Bolzen 732 die Karte vorandrückt, zwingt die Oberkante der Karte, die in dem Kanal 746 des Stopps 740 angeordnet ist, gemeinsam mit den schrägen Bereichen des Kanals 746 den Stopp 740 nach oben (d. h. der Stopp 740 schwenkt im Uhrzeigersinn) gegen die Vorspannkraft an dem Stopp 740. Die Karte wird von dem Bolzen 732 geschoben, bis die obere vordere Kante der Karte mit dem schrägen Bereich 754 des Kanals 746 in Eingriff gelangt, und an diesem Punkt stoppt der Bolzen 732 und bewegt sich dann rückwärts weg von der Karte. Dann bewegt der Schrägbereich 754 unter der Vorspannkraft, die den Stopp 740 nach unten vorspannt, die Karte rückwärts in die endgültige Personalisierungsposition der Karte. Somit braucht die Druckereinrichtung 714 die Karte nur grob in dem Bereich 726 zu positionieren, während der Stopp 740 dann die Karte endgültig und präzise in einer gleichbleibend wiederholbaren Position in dem Bereich 726 positioniert.
Nachdem die Personalisierung durch die Lasereinrichtung 728 komplett ist, beginnt der Bolzen 732 erneut damit, auf die Hinterkarte der Karte zu drücken. Fortgesetztes Drücken durch den Bolzen 732 drückt die Vorderkante der Karte aus dem Stopp 740 und dem Kanal 746 in den Spalt zwischen den Walzen 716a, 716b. Wenn dies erfolgt, übernehmen die Rollen 716a, 716b das Treiben der Karte und treiben die Karte zu den Rollen 718a, 718b zur anschließenden Ausgabe aus dem Modul 700 zum nächsten Modul. Ebenso wie bei den anderen Modulen wartet die Karte am Ausgang des Moduls 700, bis das nächste Modul die Personalisierung seiner aktuellen Karte beendet hat und zur Ausgabe dieser Karte bereit ist.
Einzelheiten der Lasereinrichtung 728 sind in den 24 bis 27 gezeigt. Die Lasereinrichtung 728 ist so aufgebaut, daß das Einrichten einfacher als bei bisherigen Laserein richtungen ist, die in Laserpersonalisierungssystemen verwendet werden. Ferner hat die Lasereinrichtung 728 weniger Teile als bisherige Lasereinrichtungen und ist dazu ausgebildet, die Lasereinstellungen beizubehalten, auch wenn die Lasereinrichtung bewegt wird.
Bevorzugt verwendet die Lasereinrichtung 728 ein Paar von Lasern 760, 762, die im einzelnen in den 24 bis 26 zu sehen sind und während des Personalisierungsvorgangs phasenversetzt zueinander betrieben werden. Die Verwendung von zwei phasenversetzt wirksamen Lasern 760, 762 erlaubt eine annähernde Verdoppelung der Geschwindigkeit des Laserpersonalisierungsvorgangs im Vergleich mit der Verwendung eines einzigen Lasers. Jeder Laser 760, 762 benötigt seine eigene Energiequelle 764, 766, die, wie 27 zeigt, hinter dem Modul 700 angebracht sind.
Wie die 24 bis 26 zeigen, gibt jeder Laser 760, 762 einen Laserstrahl 730 ab, und die Strahlen gehen durch einen Strahlteilerkubus 768, werden dann in einem Strahlaufweiter 770 aufgeweitet und danach von einer Galvoeinrichtung 772 durch eine Fokussierlinse 774 und auf die Karte abgelenkt. Ein Sicherheitsblendenverschluß 776, der in der geschlossenen Position gezeigt ist, ist vorgesehen, um den Durchgang des Strahls 730 nach dem Strahlaufweiter 770 selektiv zu blockieren. Konstruktion und Funktionsweise von Lasern, eines Strahlteilerkubus, eines Strahlaufweiters, einer Galvoeinrichtung, einer Fokussierlinse und eines Sicherheitsblendenverschlusses sind auf dem Gebiet wohlbekannt und werden hier nicht weiter beschrieben.
Die Laser 760, 762 sind angebracht, um eine einfache und genaue Justierung der Laser zuzulassen. Jeder Laser 760, 762 ist wie nachstehend beschrieben einstellbar sowohl am Vorder- als auch am Hinterende zur Justierung entlang mindestens zwei Achsen montiert. Insbesondere ist der Laser 760 für Justierungen entlang der "x"- und der "z"-Achse angebracht, während der Laser 762 für Justierungen entlang der "x"- und der "y"-Achse angebracht ist. Für den Laser 762 ist die "y"-Richtung gleich wie die "z"-Richtung nach Reflexion in dem Strahlteilerkubus 768.
Zur Erläuterung des Konzepts der Laserjustierungen wird zuerst auf die 28 und 29 Bezug genommen. Wenn bei bekannten Lasersystemen einer oder mehr der Laser bewegt wurden, war ein aufwendiger Vorgang erforderlich, um eine richtige Positionierung der Laser zu erreichen, so daß die Laserstrahlen vor dem Eintritt in den Strahlaufweiter durch eine gemeinsame Achse gehen. Diese Schwierigkeit bei der Justierung ist darauf zurückzuführen, daß eine Justierung jedes Lasers entlang zwei Achsen erforderlich ist. Bei herkömmlichen Lasern, die einen einzigen Justierort haben, bedeutet dies, daß nach der Justierung eines Lasers entlang einer ersten Achse eine Justierung des Lasers entlang der zweiten Achse die gerade durchgeführte Justierung entlang der ersten Achse verändert. Der Laser muß dann erneut entlang der ersten Achse justiert werden, was wiederum die Justierung der zweiten Achse verändert, die somit erneut justiert werden muß. Durch häufige Wiederholung dieses Vorgangs kann schließlich eine endgültige Justierung erreicht werden.
Durch justierbares Anbringen jedes Lasers sowohl an seinem Vorder- als auch seinem Hinterende kann eine raschere Justierung der Laser 760, 762 erreicht werden. Durch geeignete Wahl der vorderendseitigen Justierpositionen der Laser können dadurch, daß zuerst das Vorderende jedes Lasers justiert wird, bis die Laserstrahlen durch eine gemeinsame Achse gehen, bevor sie durch den Strahlaufweiter 770 gehen, insbesondere die Hinterenden der Laser anschließend justiert werden, ohne daß die Justierungen der Vorderenden beeinflußt werden, so daß die Strahlen weiterhin durch dieselbe Achse gehen.
In 28 ist der gemeinsame Punkt, durch den die Laserstrahlen 730 gehen sollen, mit CP bezeichnet. Zur Messung, ob die Strahlen 730 den gemeinsamen Punkt CP treffen, kann an dem gemeinsamen Punkt CP während des Justiervorgangs ein Loch- oder Quadrantensensor S positioniert werden. Der vorderendige Justierpunkt "A" des Lasers 760 liegt an dem gemeinsamen Punkt CP, der sich von dem Reflektor m des Strahlteilerkubus 768 in einem Abstand X befindet. Das Hinterende des Lasers 760 ist separat justierbar. Indem zuerst das Vorderende des Lasers 760 justiert wird, bis der Strahl 730 durch den gemeinsamen Punkt CP geht, was von dem Sensor S erfaßt wird, können anschließende Justierungen des Hinterendes des Lasers 760 vorgenommen werden, ohne daß der Durchgang des Strahls 730 durch den gemeinsamen Punkt CP geändert wird.
Für den Laser 762 befindet sich der vorderendige Justierpunkt "A" wie in 28 gezeigt, wobei "A" in einem Abstand X von dem Reflektor m liegt. Das Hinterende des Lasers 762 ist gesondert justierbar. Weil die Distanz X des Justierpunkts "A" für den Laser 762 gleich der Distanz X des Justierpunkts "A" für den Laser 760 ist, können dadurch, daß zuerst das Vorderendes des Lasers 762 justiert wird, bis der von dem Reflektor m des Strahlteilers 768 abgelenkte Strahl 730 durch den gemeinsamen Punkt CP geht, was von dem Sensor S erfaßt wird, nachfolgende Justierungen des Hinterendes des Lasers 762 vorgenommen werden, ohne den Durchgang des Strahls 730 durch den gemeinsamen Punkt CP zu verändern. Dieses Konzept ist in 29 gezeigt, das drei mit 1 bis 3 bezeichnete verschiedene Strahlengänge für den Laser 762 zeigt. Aufgrund des gemeinsamen Justierpunkts "A" des Vorderendes des Lasers 762 ungeachtet von anschließenden Justierungen des Hinterendes des Lasers 762 gehen in jedem Fall die Laserstrahlen 730 weiterhin durch den gemeinsamen Punkt CP.
Unter Bezugnahme auf die 24 bis 26 wird nun die Anbringung der Laser 760, 762 beschrieben. In der Beschreibung der Anbringung und Justierung der Laser 760, 762 werden die vorderendigen Justierpositionen jedes Lasers 760, 762 mit dem Buchstaben "A" in den 24 bis 26 bezeichnet, während die hinterendigen Justierpositionen mit dem Buchstaben "B" bezeichnet werden. Ferner wird der Laser 760 mit "1" und der Laser 762 mit "2" bezeichnet, und die Justierrichtungen werden mit "x", "y" oder "z" bezeichnet. Außerdem weist die Lasereinrichtung 728 eine erste Tragplatte 778 (in 24 in Strichlinien angedeutet) und eine zweite Tragplatte 780 auf. Der Laser 760 ist mit einer ersten Montageplatte 782, einer zweiten Montageplatte 784 und einer dritten Montageplatte 786 verbunden und davon gehalten. Ferner ist der Laser 762 mit einer ersten Montageplatte 788, einer zweiten Montageplatte 790 und einer dritten Montageplatte 792 verbunden und davon gehalten.
Bei dem Laser 760 weist das Vorderende des Lasers 760 Positionierstifte A1X und A1Z auf, welche die vorderendigen Justierlokationen definieren, wie die 24 bis 26 zeigen. Das Hinterende des Lasers weist Positionierstifte B1X und B1Z auf, welche die hinterendigen Justierlokationen definieren. Die Positionierstifte A1X und B1X sind an der zweiten Montageplatte 784 fixiert und erstrecken sich durch in der ersten Montageplatte 782 gebildete Schlitze, so daß sich die Platte 784 relativ zu der Platte 782 bewegen kann, um eine Justierung des Lasers 760 in der "x"-Richtung zuzulassen. Wie 25 zeigt, ist die Platte 784 mit der Platte 786 verbunden, so daß sich die Platte 786 mit der Platte 784 in der "x"-Richtung bewegt. Die Positionierstifte A1Z und B1Z sind an der Platte 786 fest gelegt und erstrecken sich in Schlitze in der Tragplatte 780, um eine Justierung des Lasers in der "z"-Richtung zuzulassen.
Bei dem Laser 762 weist das Vorderende Positionierstifte A2X und A2Y auf, welche die vorderendigen Justierlokationen definieren, wie die 24 bis 26 zeigen. Das Hinterende des Lasers weist Positionierstifte B2X und B1Y auf, welche die hinterendigen Justierlokationen definieren. Die Positionierstifte A2X und B2X sind an der Montageplatte 792 festgelegt und erstrecken sich in Schlitze, die in der Platte 778 gebildet sind, so daß sich die Platte 792 relativ zu der Platte 778 bewegen und eine Justierung des Lasers 762 in der "x"-Richtung zulassen kann. Die Positionierstifte A2Y und B2Y sind an der Platte 790 festgelegt und erstrecken sich durch Schlitze in der Platte 788, so daß sich die Platte 790 relativ zu der Platte 788 bewegen und eine Justierung des Lasers 762 in der "y"-Richtung zulassen kann.
Justierungen der Laser 760, 762 um die jeweiligen Positionierstifte herum können erreicht werden unter Verwendung von Justiereinrichtungen, die denen ähnlich sind, die in bekannten Lasersystemen verwendet werden. Ein Fachmann weiß, wie die herkömmlichen Justiereinrichtungen in Verbindung mit den Lasern 760, 762 zu implementieren sind.
Grafikmodul
Monochrom- oder Schwarzweißbilder werden häufig auf personalisierte Karten aufgebracht. Grafische Darstellungen wie etwa ein Foto, ein Logo, eine Kontonummer oder sonstige personalisierte Informationen, die unter Anwendung des normalen Dreifarbenverfahrens nicht aufgebracht werden würden, können unter Verwendung dieser speziellen Grafikmodule aufgebracht werden. Bisherige Konstruktionen verwenden eine Kartenbahn zum Eintritt in das Modul und zum Verarbeiten von Karten in dem Modul. Typischerweise werden separate Rolleneinheiten verwendet, um eine Karte einzugeben und die Karte entlang der Kartenbahn zur Verarbeitung zu überführen. Bisher werden separate Motoren wie etwa Schrittmotoren verwendet, um jede der Rolleneinheiten zu steuern. Ferner wird die Position der Karte von der Hinterkante der Karte für die Verarbeitung abgeleitet. Ein Farbbandvorrat von einer Vorratsrolle wird außerdem nahe einem für das Bedrucken der Karte verwendeten Druckkopf zugeführt und gelangt zu einer Aufwickelrolle.
Diese Konstruktionen sind zwar möglicherweise für ihre gedachten Zwecke geeignet, aber weitere Verbesserungen an Grafikmodulen, die in Kartenpersonalisierungssystemen verwendet werden, sind immer noch möglich. Beispielsweise ist es immer noch erforderlich, Kartenübergabeprobleme zwischen Rollen zu lösen und die Beständigkeit bei der Übergabe von Karten zwischen Rollen insgesamt zu verbessern. Ferner besteht ein Bedarf für Verbesserungen von Grafikmodulen bei der Bestimmung der Position und Lokation einer Karte innerhalb des Moduls. Es ist außerdem erforderlich, ein Grafikmodul bereitzustellen, bei dem das Farbband ohne weiteres zugemessen und effizient genutzt werden kann. Die nachfolgende Beschreibung zeigt die Merkmale und Verbesserungen, die bei vorhandenen Konstruktionen eines Grafikmoduls vorgenommen werden.
Die 30 bis 33 zeigen ein Grafikmodul 600. Wenn eine Karte keine Grafikbearbeitung unter Verwendung des Grafikmoduls benötigt, kann die Karte einfach durch das Modul 600 zum nächsten Modul geleitet werden. Bevorzugt ist das Modul 600 imstande, auf bis zu 3000 Karten pro Stunde grafische Darstellungen aufzubringen.
Die 3 und 31 zeigen Perspektivansichten eines Beispiels eines Grafikmoduls 600, das in dem Kartenpersonalisierungssystem verwendet wird. Das Grafikmodul 600 hat einen Rahmen 610 mit Enden 611a, 611b, einer Oberseite 613a und einer Unterseite 613b. Der Rahmen weist ferner eine Aufstromseite 615a und eine Abstromseite 615b auf. Eine Kartenbahn 630 befindet sich zwischen den Enden 611a, 611b. An der Aufstromseite 615a weist die Kartenbahn 630 eine Fotozelle 620 mit einem Sensor (nicht gezeigt) auf, der den Eintritt einer in das Grafikmodul 600 eingegebenen Karte erfaßt. 31 zeigt das Grafikmodul 600 mit einem Farbband 690, das durch das Modul 600 hindurch verlaufend vorgesehen ist.
Eintrittsrollen 645a, die am besten aus 32 ersichtlich sind, werden zum Eintritt der Karte in das Grafikmodul 600 für die Bearbeitung der Karte verwendet. Die Karte wird zu in der Mitte des Moduls befindlichen Transportrollen 645b (32) überführt oder geleitet, welche die Karte während einer Druckphase entlang der Kartenbahn 630 bewegen. Bevorzugt arbeiten die Eintrittsrollen 645a mit höherer Geschwindigkeit, wenn sie eine Karte durchleiten, als die Transportrollen 645b. Insbesondere wird die Karte von den Eintrittsrollen 645a mit höherer Geschwindigkeit bewegt, als die Karte von den Bearbeitungsrollen 645b bewegt wird, wobei dann die Geschwindigkeit der Karte zum Bedrucken herabgesetzt wird. Bevorzugt wird, wie 32 zeigt, ein Rollenpaar als Eintrittsrollen 645a verwendet, und ein weiteres Rollenpaar 645b wird als Transportrollen verwendet. Es versteht sich jedoch, daß mehr Rollen je nach Bedarf für den Transport einer Karte entlang der Kartenbahn verwendet werden können. Rollenantriebe 643 treiben beide Rollen der Rollenpaare 645 an. Wie die 30 und 32 zeigen, sind Rollenantriebe 643 zu sehen, welche die Eintrittsrollen 645a, die Transportrollen 645b und die Austrittsrollen 645c antreiben.
Ein Motor 641 ist mit den Rollenantrieben wie etwa 643 wirksam verbunden, um die Rollen zu drehen. Bevorzugt wird ein Motor 641 verwendet, um die Drehbewegung und Geschwindigkeit der Eintrittsrollen 645a, der Transportrollen 645b, der Austrittsrollen 645c und der Druckwalze 646 zu steuern. Stärker bevorzugt ist der Motor 641 kein Schrittmotor, sondern ein Gleichstrom-Servomotor, der für rasche Geschwindigkeitsänderungen speziell dann, wenn die Änderungen über einen großen Geschwindigkeitsbereich stattfinden, besser geeignet ist. Die Verwendung eines Motors beseitigt die Notwendigkeit für eine Vielzahl von Schrittmotoren und resultiert in einer verbesserten Übergabe und Überführung der Karten zwischen den Rollen innerhalb des Moduls 600. Der Motor 641 arbeitet mit Hochgeschwindigkeit für den Eintritt und den Transport einer Karte, reduziert dann die Geschwindigkeit, so daß das Modul 600 mit dem Drucken der notwendigen Personalisierungsinformationen beginnen kann. Bevorzugt wird eine durch das Modul 600 laufende Karte ständig zwischen mindestens einem Satz von Rollen gegriffen. Beispielsweise tritt eine Karte, die zwischen den Eintrittsrollen 645a gegriffen ist, in die Transportrollen 645b ein, bevor die Karte von den Eintrittsrollen freigegeben wird. Das beseitigt das Potential für Übergabeprobleme bei der Kartenüberführung zwischen verschiedenen Rollensätzen, die separate Motoren und Steuerungen verwenden. Durch die positive Steuerung der Karte durch Rollenübergabevorgänge kann die Position der Karte innerhalb des Moduls 600 zuverlässig vorhergesagt werden.
Ein Druckkopf 650 ist zwischen den Transportrollen 645b und den Austrittsrollen 645c und entlang der Kartenbahn 630 angeordnet. Bevorzugt ist der Druckkopf 650 zu der Kartenbahn 630 hin und davon weg entlang der Führungsbahn 651 in einer zu der Bahn 630 senkrechten Richtung bewegbar, wie am besten in 33 zu sehen ist. Bevorzugt kann sich der Druckkopf 650 in einer von drei Positionen befinden, und zwar einer Bereitschaftsposition, einer Druckposition und einer Farbbandladeposition. Die Bereitschaftsposition stellt eine Position dar, in welcher der Druckkopf 650 mit dem geeigneten Farbband 690 zum Aufbringen der personalisierten Grafikinformationen umwickelt ist, und kann sich in einer kurzen Entfernung (Kartendicke plus Spielraum) von der Druckwalze 646 befinden. Die Druckposition des Druckkopfs 650 besteht, wenn die Karte mit der reduzierten Geschwindigkeit entlang der Kartenbahn 630 bewegt wird und sich in der richtigen Position für das Bedrucken mit Grafik nahe der Kartenbahn 630 befindet. Der Druckkopf 650 befindet sich an der Kartenbahn und drückt das Farbband und die Karte an die Druckwalze 646 an, so daß der Druckvorgang stattfinden kann. Die 30 und 33 zeigen das Grafikmodul 600 in der Druckposition. Die Farbbandladeposition oder Ladeposition ist erreicht, wenn der Druckkopf 650 über dem Ende der Führungsbahn 651 am weitesten von der Druckwalze 646 entfernt angeordnet ist. Die Ladeposition ermöglicht das Laden/Entfernen von Farbband von den Vorrats- und Aufwickelspulen.
In der Druckposition drückt der Druckkopf 650, auf den das Farbband nahe dem Druckkopf gewickelt ist, gegen die zu bearbeitende Karte. Bevorzugt ist der Druckkopf 650 ein Thermodruckkopf. Druck wird auf das Farbband und die Karte während einer geeigneten Zeitdauer aufgebracht, so daß das Farbbandprodukt überführt werden und an der Karte haften kann. Nachdem die erforderliche Personalisierungsgrafik auf die Karte aufgebracht ist, werden der Druckkopf 650 und das Farbband 690 von der Karte weg bewegt, und die Karte kann in eine Position zur Freigabe aus dem Grafikmodul 600 gebracht werden.
Wenn sie in der Ladeposition sind, sind der Druckkopf 650 und der Schlitten 651 weit genug aus der Kartenbahn 630 wegbewegt, um mit einem Lösestab 653 in Kontakt zu gelangen und Druck auf ihn aufzubringen. Der Lösestab 653 ist wirksam mit einem Capstan 657 verbunden und kann den Capstan 657 bei Bewegung durch den Schlitten 651 in seine Ladeposition drücken. Bei dieser Konfiguration wird der Capstan 657 von der Vorratsrolle 660 und der Aufwickelrolle 670 weg bewegt, so daß jede der Rollen 660, 670 von verbrauchtem Farbbandmaterial befreit oder mit zusätzlichem Bandmaterial beladen werden kann. Bevorzugt ist der Capstan 657 normalerweise gegen die Aufwickelrolle 670 vorgespannt, wenn sich der Druckkopf 650 in einer anderen als der Ladeposition, etwa in der Bereitschafts- oder der Druckposition, befindet. 30 zeigt den Capstan, der gegen die Aufwickelrolle 670 vorgespannt ist.
Wenn sich der Capstan 657 in seiner normalerweise gegen die Aufwickelrolle 670 vorgespannten Position befindet, kann die zum Drucken einer bestimmten grafischen Darstellung benötigte Farbbandmenge leicht und genau abgemessen werden. Bevorzugt befindet sich der Capstan 657 um den Außendurchmesser der Aufwickelrolle 670 herum. Durch Positionieren des Capstans 657 um den Außendurchmesser der Rolle 670 herum ist dabei der Grad der Rotation des Capstans, der notwendig ist, um eine bestimmte Bandproduktmenge für den Gebrauch zum Bedrucken der Karte zuzumessen bzw. zu dosieren, ungeachtet des Durchmessers der Aufwickelrolle 670 gleichbleibend. Außerdem dreht sich die Aufwickelrolle 670 entsprechend und nimmt das verbrauchte Farbbandprodukt auf und unterhält eine kompakte und kontrollierte Aufwickelrolle 670 während der regulären Druck- und Aufwickelbedingungen.
Das Grafikmodul 600 weist ferner einen Akkumulator 655 bzw. ein Spannelement auf, das die mechanische Spannung in dem Druckband aufrechterhält. Das Spannelement 655 ist um einen Drehbereich 655a schwenkbar und in Kontakt mit dem Druckband, bevor dieses dem Druckkopf 650 und der Aufwickelrolle 670 zugeführt wird. Das Spannelement 655 ist gegen das Druckband vorgespannt, so daß das Druckband in sich eine geeignete Zugspannung aufrechterhält. Ferner ermöglicht es das Spannelement 655 der Aufwickelrolle 670, ihre Rotation umzukehren und Druckband rückwärts an dem Druckkopf 650 vorbei zu fördern, während gleichzeitig noch die Zugspannung in dem Druckband aufrechterhalten wird. Beispielsweise kann im Fall eines Druckfehlers die Aufwickelrolle ihre Drehbewegung umkehren, und das Spannelement 655 schwenkt automatisch gegen das Druckband, wobei es nicht erforderlich ist, daß die Vorratsrolle ihre Drehbewegung umkehrt. Die Zugspannung im Band wird aufrechterhalten, und unverbrauchtes Druckband kann eingespart werden. Das Spannelement 655 gibt dem Grafikmodul 600 eine zusätzliche Druckbandeinsparfähigkeit. Insbesondere resultiert das Spannelement 655 in einem Bandeinsparmerkmal, wenn die Aufwickelrolle ihre Drehbewegung umkehrt, um vorher nicht verbrauchtes Druckband rückzugewinnen.
Wie vorher im Fall des Eingabetrichters wird eine Steuerung wie etwa 22, die oben beschrieben wurde, verwendet, um die erforderlichen Dateninformationen zur Steuerung der Einstellungen des Grafikmoduls zu liefern. Bevorzugt ist eine Steuereinheit 680 an dem Rahmen 610 des Moduls 600 angeordnet und in Kommunikation mit der Hauptsteuerung, um das Modul 600 zu steuern. Eine elektromechanische Bremse 661, die in 33 zu sehen ist, steuert die auf die Vorratsrolle 660 aufgebrachte Widerstandsdrehkraft. Bevorzugt wird eine elektromechanische Bremse verwendet, um eine erforderliche Drehkraft zu erzeugen und der freien Rotation der Vorratsrolle 660 entgegenzuwirken, um die Spannung in dem Druckband aufrechtzuerhalten. Stärker bevorzugt erfordert ein größerer Durchmesser der Vorratsrolle 660 mehr Drehkraft, um eine gleichbleibende Spannung in dem Band aufrechtzuerhalten. Andererseits erfordert ein kleinerer Durchmesser weniger Drehkraft, um die gleiche Spannung zu erreichen. Während also der Druckbandvorrat auf der Vorratsrolle 660 abnimmt, wird auch die an der Vorratsrolle 660 notwendige Drehkraft geringer. Ferner wird die Spannung in dem Druckband auch bei einem Stromausfall aufrechterhalten, da die Bremse 661, welche die Drehkraft auf die Vorratsrolle 660 steuert, nicht mit der gegenseitigen Sperrung des Kartenpersonalisierungssystems verbunden ist. Wenn daher ein Stromausfall stattfindet, kann die mechanische Spannung in dem Druckband aufrechterhalten werden.
Zusätzlich zu anderen Vorteilen bietet das Grafikmodul einen verbesserten Kartentransfer zwischen Rollen und verbesserte Farbbandeinsparmerkmale. Ein einziger Motor wird verwendet, um sämtliche Entritts-, Transfer- und Austrittsrollen gemeinsam mit der Druckwalze anzutreiben. Eine in dem Grafikmodul in Verarbeitung befindliche Karte ist ständig im Griff von mindestens einem Rollenset. Diese Konfiguration ermöglicht auch eine verbesserte Überwachung der Position und Lokation einer Karte. Die Zuteilung in dem Grafikmodul kann bequemer und präziser erfolgen. Ferner kann die Spannung des Druckbands während vieler Arbeitsvorgänge aufrechterhalten werden.
Ausgabetrichter
Ein Ausgabetrichter wird gebraucht, um bearbeitete und personalisierte Karten zu sammeln. Typischerweise hat ein Ausgabetrichter Schalen zum Sammeln von Karten, welche die Verarbeitungsmodule eines Kartenpersonalisierungssystems durchlaufen haben und zum Austritt bereit sind. Karten werden unter Verwendung eines Kartenzubringers von einer Kartenbahn weg ausgegeben und in Ausgabeschalen gesammelt. Ein Kartenzubringer schiebt eine verarbeitete Karte aus der Kartenbahn und in eine Kartensammelschale. Typischerweise wird eine Vielzahl von Sammelschalen verwendet, wobei mindestens eine Sammelschale als Ausschußschale dient.
Diese Konstruktionen können zwar für ihren vorgesehenen Einsatzzweck geeignet sein, aber Verbesserungen können dennoch an einem Ausgabetrichter vorgenommen werden. Es besteht noch Bedarf für einen Ausgabetrichter, der beim Austritt einer Karte aus der Kartenbahn zum Zweck des Sammelns erhöhte Zuverlässigkeit bietet. Außerdem besteht Bedarf für verbesserte Effizienz beim Erkennen, daß eine Karte zum Austritt aus der Kartenbahn bereit ist. Die folgende Beschreibung zeigt die Merkmale und Verbesserungen, die an bestehenden Konstruktionen eines Ausgabetrichters vorgenommen werden.
Wie die 1 und 2 zeigen, ist der Ausgabetrichter 50 des Systems 10 nahe dem letzten Modul 40 zum Sammeln von Karten und unmittelbar an dessen Abstromseite positioniert. Es versteht sich, daß einer oder mehr gleichartige Ausgabetrichter auch innerhalb des Systems an anderen Stellen wie etwa zwischen zwei oder mehr der Module 40 angeordnet sein können. Bei einer solchen Konfiguration können Karten an verschiedenen Stellen entlang der Kartenbahn des Systems gesammelt werden, so daß die Karten eines oder mehr der Module 40 umgehen können. Somit kann eine Vielzahl von Ausgabetrichtern innerhalb des Kartenpersonalisierungssystems 10 einschließlich zwischen Modulen 40 existieren.
Die 34 bis 41 zeigen den Ausgabetrichter 50. Bevorzugt ist der Trichter 50 imstande, Karten mit einer Rate von bis zu 3000 Karten pro Stunde zu sammeln und zu stapeln.
34 ist eine Draufsicht von oben auf den Ausgabetrichter 50. Der Ausgabetrichter 50 umfaßt einen Rahmen 310 mit einer Vorderseite 313a, einer Rückseite 313b, einer Aufstromseite 311a und einer Abstromseite 311b. Eine Kartensammelschale 320 ist lösbar mit dem Rahmen 310 verbunden und von der Vorderseite 313a in Richtung zur Rückseite 313b des Rahmens 310 angeordnet. Bevorzugt wird eine Vielzahl von Kartensammelschalen 320 verwendet, wobei mindestens eine Sammelschale 320 als Ausschußschale verwen det wird. Wie in 34 zu sehen ist, sind drei Sammelschalen dargestellt, und zwar zwei Sammelschalen 320 für richtig personalisierte Karten und eine Ausschußschale 320a für fehlerhaft verarbeitete Karten. Es versteht sich jedoch, daß nach Bedarf jede geeignete Anzahl von Schalen für jedes Kartenpersonalisierungssystem verwendet werden kann.
Jede Sammelschale 320, 320a weist mindestens einen Griff 321, 321a auf. Wie 34 zeigt, ist der Griff 321 an einem Vorderende 329a jeder Sammelschale angeordnet, und der Griff 321a ist an dem Hinterende 329b jeder Sammelschale angeordnet. Es versteht sich jedoch, daß jede geeignete Anzahl oder Konfiguration von Griffen verwendet werden kann. Jede Schale weist ferner einen Kartenrückhalter 323 auf, der die Karten in der Kartenschale hält, um die Karten in einem organisierten Stapel zu halten. Der Kartenrückhalter 323, der in der Kartenschale 320, 320a mittels einer Laufbahn gehalten ist, kann entlang der Länge der Kartenschale gleiten.
Eine Magnetstreifenleseeinheit 370 kann entlang der Kartenbahn 351 an der Abstromseite der Ausschußsammelschale 320a und an der Aufstromseite der Sammelschalen 320 verwendet werden. Die Magnetstreifenleseeinheit 370 wird verwendet, um zu prüfen, daß die Karte in dem Ausgabetrichtermodul die richtige Karte für die Überführung in eine Kartensammelschale ist. Jede Karte wird durch die Leseeinheit 370 überführt und in eine Position vor der entsprechenden Kartenschale bewegt. Dann wird die Karte in die Kartenschale ausgegeben, wenn der Lese-/Prüftest erfolgreich ist. Eine verarbeitete Karte, die den Lese-/Prüftest nicht besteht, wird auf der Kartenbahn 352 rückwärts bewegt und in die Ausschußsammelschale 320a ausgegeben. Die Leseeinheit kann jede Datenspur auf dem Magnetstreifen einer Karte lesen. Einzelheiten und Merkmale eines Magnetstreifenlesers 370 sind in der folgenden Erläuterung zu finden.
Die 34, 36 bis 41 zeigen ein bevorzugtes Beispiel einer Kartenbahn 352, die von Führungsbahnen 351, 357 definiert ist, die imstande sind, Karten durch das Modul zu führen, Karten aus der Kartenbahn 352 heraus zum Transfer in eine Kartensammelschale zu führen und eine aufwärts gerichtete Vorspannkraft auf Karten zum Lesen von Magnetstreifen mit der Magnetstreifenleseeinheit 370 zu erzeugen. Die untere Kartenführungsbahn 351 ist mit Federkraft beaufschlagt, um Karten nach oben gegen die obere fest angeordnete Kartenführungsbahn 357 vorzuspannen. Die untere Kartenführungsbahn 351 ist au ßerdem an dem Mittelpunkt des Magnetstreifenlesers 370 geteilt. Die von den Führungsbahnen 351, 357 gebildete Kartenbahn 352 erstreckt sich zwischen der Aufstromseite 311a und der Abstromseite 311b.
Eintrittsrollen 353 sind an der Aufstromseite 311a angeordnet und dienen dazu, verarbeitete Karten entlang der Kartenbahn 351 in den Ausgabetrichter 50 einzuleiten. Ein Laschenband 355 bewegt verarbeitete Karten entlang der Kartenbahn 351 zu den jeweiligen Kartensammelschalen zur Ausgabe der Karten. Das Laschenband 355 weist Laschen 355a auf, die mit Seitenrändern von verarbeiteten Karten in Kontakt gelangen und die Karte entlang der Kartenbahn 351 treiben.
Die 36 bis 38 zeigen ein Beispiel eines Kartenzubringers 340, der zum Austritt einer Karte von der Kartenbahn 351 weg und in eine Kartensammelschale 320, 320a verwendet wird. Eine verarbeitete Karte 390 wird entlang der Kartenbahn 351 überführt, der entsprechende Kartenzubringer 340 wird aktiviert und bewegt seinen Drückerarm vorwärts, so daß der Kartenstopp die Kartenbahn 351 blockiert. Dadurch wird sichergestellt, daß die Karte 390 vor der entsprechenden Kartensammelschale positioniert und die Vorderkante der Karte mit dem Hinterende 329b der jeweiligen Kartensammelschale 320 ausgerichtet ist. Jeder Kartenzubringer 340 hat einen Kopfbereich 341, der im wesentlichen langgestreckt ist. Bevorzugt hat der Kartenzubringer 340 mindestens die gleiche Länge wie eine Karte 390. Der Kopfbereich 341 berührt die Karte 390 und schiebt die Karte 390 aus der Kartenbahn 351 zu der Sammelschale 320 und in diese (37 und 38). Die Sammelschale 320 weist mindestens ein Rückhalteelement 322 auf, das an jeder Seite 327a, 327b der Sammelschale 320 definiert ist. Die Rückhalteelemente 322 halten ausgetretene Karten wie etwa die Karte 390, die in die Sammelschale 320 gefördert worden ist, sicher fest. Bevorzugt gibt es für jede Sammelschale 320 einen separaten Kartenzubringer 340.
Eine bevorzugte Vorgehensweise zum Zubringen oder Fördern von Karten in jeweilige Sammelschalen ist die Verwendung einer rampenförmigen oder schrägen Oberfläche 343 an dem Kopfbereich 341 jedes Kartenzubringers 340. Die schräge Oberfläche 343 gelangt in Kontakt mit der Karte 390, wie 37 zeigt, und schiebt die Karte 390 aus der Kartenbahn 351. Wie 38 zeigt, erhält die Karte 390 infolge des Kontakts mit der Ram penoberfläche 343 des Kopfbereichs 341 eine Schräglage, und die Karte 390 passiert Festhalteelemente 322, die an einer Seite 327b der Sammelschale 320 vorhanden sind. Während der Kartenzubringer 340 die Karte 390 in die Vertiefung 325 der Sammelschale 320 schiebt, passiert die Karte 390 Festhalteelemente 322 der anderen Seite 327a der Sammelschale 320. Der Pfeil A bezeichnet die Richtung der Kartenbewegung und der Bewegung des Kartenzubringers 340. Die 36 bis 38 zeigen einen Kartenzubringer 340 für eine Sammelschale 320. Es versteht sich jedoch, daß gleichartige Konstruktionen für andere Sammelschalen wie etwa die Ausschußschale 320a verwendet werden können. Die 39 bis 41 sind Draufsichten auf die Karte 390, die aus der Kartenbahn 351 geschoben und in die Sammelschale gefördert wird. Gleiche Merkmale sind in den vorstehend bereits erläuterten 39 bis 41 gezeigt und werden nicht weiter beschrieben.
Die 69 bis 71 zeigen ein alternatives Beispiel eines Kartenzubringers 340' zum Schieben von Karten in die Sammelschalen 320, 320a. Bei diesem Beispiel hat der Kopfbereich 341' des Kartenzubringers 340' keine rampenartige Oberfläche 343, sondern eine ebene Oberfläche 343'. Der Kopfbereich 341' ist so angebracht, daß er unter einem Winkel kippbar ist, während er eine Karte in eine Schale schiebt. Der Kopfbereich 341' ist mit dem Ende von Gestängearmen 380, 381 über Drehzapfen 382, 383 verbunden. Die entgegengesetzten Enden der Gestängearme 380, 381 sind mit einem Antriebsrad 384 verbunden, das bei Betrachtung von oben in 69 im Gegenuhrzeigersinn drehbar ist.
In der Ausgangsposition des Kartenzubringers 340', die in 69 zu sehen ist, sind der Kopfbereich 341' und die Oberfläche 343' parallel zu der Kartenbahn. Wie 70 zeigt, bewirkt ein Drehen des Antriebsrads 384, daß der Kopfbereich 341' zu der Schale hin gedrückt wird. Gleichzeitig wird der Kopfbereich 341' von den Gestängearmen 380, 381 gekippt, so daß die Oberfläche 343' unter einem Winkel angeordnet ist, um die Karte in die Schale zu schieben. Fortgesetztes Drehen des Antriebsrads 384 treibt den Kopfbereich 341' weiter in Richtung zu der Schale 320, während gleichzeitig die Gelenkarme 380, 381 die Oberfläche 343' in die entgegengesetzte Richtung kippen, um das Einführen der Karte in die Schale zu komplettieren, wie 71 zeigt. Wenn die Karte eingeführt ist, dreht sich das Antriebsrad 384 weiter in die Ausgangsposition zurück, in der es für einen weiteren Karteneinführzyklus bereit ist.
Die 35a bis 35d zeigen ein Beispiel einer Karte in einem Sensorträger 350. Die Karte in dem Sensorträger 350 hat einen im wesentlichen ebenen Körper 361 mit einem ersten Ende 361a, einem zweiten Ende 361b und Seiten 361c, 361d. Das erste Ende 361 weist Seitenflansche 363 auf, und das zweite Ende 361b weist eine abgewinkelte Flanke 365 auf. Jede Sammelschale weist einen Sensorträger wie etwa den Sensorträger 350 von 34 auf. Jeder Sensorträger ist mit dem Rahmen 310 beispielsweise durch eine gemeinsame Montageplatte 357 verbunden und liegt über der Kartenbahn 351, so daß verarbeitete Karten unter jedem Sensorträger 350 entlang der Kartenbahn 351 passieren können. Der Sensorträger weist einen Raum 369 auf, in den ein geeigneter Sensor (nicht gezeigt) eingebaut sein kann, um eine verarbeitete Karte, die auf die Einspeisung in eine Sammelschale wartet, zu erfassen. Ein Vorsprung 367 erstreckt sich im wesentlichen senkrecht von dem ebenen Körper 361. Die 35b bis 35d zeigen eine Ober-, eine Vorderansicht und Seitenansichten des Sensorträgers.
Es versteht sich, daß der Ausgabetrichter ebenfalls so ausgebildet sein kann, daß er Karten in der Kartenbahn des Systems zwischen anderen Verarbeitungsmodulen aufnehmen und abgeben kann. Das würde die Existenz einer Vielzahl von Ausgabemodulen innerhalb eines Kartenpersonalisierungssystems erlauben, wobei ein vorgesehenes Ausgabemodul zwischen anderen Verarbeitungsmodulen wirksam sein kann.
Zusätzlich zu anderen Vorteilen wirkt sich der Ausgabetrichter günstig auf die Kosten aus und maximiert die Anzahl von Kartensammelschalen in dem Modulraum. Der Vorgang des Ausgebens von Karten unter Verwendung des Kartenzubringers, der Kartenführungsbahn und der Kartensammelschalen ergibt eine rasche, zuverlässige Methode des Ausgebens von Karten innerhalb eines minimalen Raums. Kartenaustrittsmerkmale wie die Rampenoberfläche an dem Kopfbereich des Kartenzubringers, Nasen an den unteren Bahnführungen und den Kartenhalteelementen sorgen für mehr Zuverlässigkeit beim Einbringen von Karten in Sammelschalen. Außerdem erlaubt die Karte im Sensorhalter eine verbesserte Ausbildung für Sensoren zum Erfassen einer Karte, während sie in eine Sammelschale gefördert wird.
Magnetstreifenlesekopfeinheit
Die 42 bis 45 zeigen eine Magnetstreifenlesekopfeinheit 500. Magnetstreifenlesekopfeinheiten lesen personalisierte Informationen von Magnetstreifenbereichen, die sich auf personalisierten Karten befinden. Typischerweise sind diese Magnetstreifenleseeinheiten an Rahmen angebracht und entlang der Kartenbahn angeordnet. Die Leseeinheiten kontaktieren vorbeilaufende Karten und lesen die auf dem Magnetstreifen gespeicherten Informationen. Typischerweise werden Lesekopfeinheiten in Kartenpersonalisierungssystemen verwendet, um zu prüfen, daß die richtigen personalisierten Informationen auf dem Magnetstreifen einer Karte gespeichert sind. Wenn eine Karte keinen Magnetstreifen hat oder das Lesen eines Magnetstreifens nicht erforderlich ist, kann die Karte einfach durch die Einheit 500 geleitet werden.
Diese Konstruktionen können zwar für den gedachten Einsatz geeignet sein, aber eine Magnetstreifenleseeinheit ist immer noch verbesserungswürdig. Es gibt immer noch Bedarf für eine Magnetstreifenleseeinheit, die hinreichenden Spielraum für Karten bietet und gleichzeitig einen geeigneten Kontakt an dem Magnetstreifen einer Karte aufrechterhält. Ferner wird eine Lesekopfeinheit-Anbringkonstruktion benötigt, die unnötiges und unerwünschtes Bewegen des Lesekopfs verhindert und gleichzeitig einen verbesserten Komfort in bezug auf Montage und Kosteneinsparung bietet. Die nachstehende Beschreibung zeigt die Merkmale und Verbesserungen an bestehenden Konstruktionen einer Magnetstreifenleseeinheit.
42 zeigt ein Beispiel eines Magnetstreifen-Lesekopfmoduls 500, das nachstehend als Lesereinheit bezeichnet wird. Die Lesereinheit 500 umfaßt einen Rahmen 510, der eine Oberseite 521a, eine Unterseite 521b, Seiten 517a, 517b sowie eine Vorderseite 523a und eine Rückseite 523b hat. Die Seite 517b definiert einen Flügelbereich, der einen Anbringvorsprung 511 hat, der sich von der Seite 517b im wesentlichen senkrecht nach außen von dem Vorderende 523a des Rahmens 510 erstreckt. Es versteht sich, daß die Seite 517a eine identische Ausbildung und Anordnung wie die Seite 517b hat, so daß ein symmetrischer Rahmen 510 erhalten wird. Der Anbringvorsprung 511 weist Anbringlöcher 511a auf, durch die Befestigungselemente wie etwa Schrauben den Rahmen 510 an einer anderen Konstruktion anbringen können. Beispielsweise zeigt 34 eine Magnetstreifenlesereinheit, die an dem Rahmen des Ausgabetrichters 50 angebracht ist. Bevorzugt ist die Lesereinheit 500 zwischen einer Ausschußschale und den Sammelschalen für richtig verarbeitete Karten angebracht, wie sie etwa in 34 gezeigt sind (Sammelschalen 320, 320a).
Sowohl das Vorderende 523a als auch das Hinterende 523b weisen einen daran angebrachten Lesekopfhaltet 530 auf. Fixierbolzen 543, die an dem Hinterende 523b dargestellt sind, sorgen für die Ausfluchtung des Halters 530 mit dem Rahmen 510 und ermöglichen die präzise Positionierung des Lesekopfs, ohne daß weitere Justiervorgänge notwendig sind. Wie 42 zeigt, sind die Fixierbolzen 543 an der Rückseite 523b dargestellt. Es versteht sich aber, daß das Vorderende 523a eine identische Fixierbolzenausbildung wie das Hinterende 523b aufweist. Eine Ansatzschraube 560 verwendet eine Druckfeder (nicht gezeigt), so daß eine gleichmäßige Kraft von beiden Leseköpfen 550 (in 43 gezeigt), die an den Lesekopfhaltern 530 angeordnet sind, aufgebracht wird.
Bevorzugt weisen beide Lesekopfhalter 530 eine Oberseite 531a und eine Unterseite 531b auf. Ein Befestigungselement wie etwa eine Schraube ist zur Oberseite 531a hin angeordnet und befestigt die Lesekopfhalter 530 an dem Rahmen 510. Die Unterseite 531b des Lesekopfhalters 530 weist eine Lesekopfabstützung 533 auf, die mindestens eine Kartenführung 541 hat, die an Seiten der Lesekopfabstützung 533 angeordnet ist. Ferner wird der Lesekopf 550 von einer Feder 535, die um die Seite des Lesekopfhalters 530 herum angeordnet ist, in der Kartenlaufrichtung entsprechend Pfeil A vorgespannt. Die 42 und 43 zeigen eine Feder 535, die Abstützung 533 und Kartenführungen 541 an einer Seite des Lesekopfhalters 530. Es versteht sich aber, daß beide Lesekopfhalter 530 identische Ausbildungen der Feder 535, der Lesekopfabstützung 533 und der Kartenführung 541 haben. Wie am besten in 43 zu sehen ist, ist ein Lesekopf 550 mittels Drehbolzen 565 abnehmbar mit dem Lesekopfhalter 530 verbunden. Die Drehbolzen 565 sind mit den Seiten des Lesekopfhalters 530 verbunden und durch die Federn 535 in Kartenrichtung vorgespannt.
Wie 43 am besten zeigt, ist eine Exzentereinrichtung 572 an einer Achse 574 befestigt, die in dem Rahmen 510 schwenkbar angebracht ist. Die Achse 574 kann zwischen einer ersten Position (die in 43 zu sehen ist) und einer zweiten Position (nicht gezeigt), die durch die Richtung eines Pfeils B bezeichnet ist, betätigt werden. In der ersten Position gemäß 43 ist der Exzenter 572 nicht in Kontakt mit dem Lesekopfhalter 530, so daß das Lesen von Informationen auf der Karte zugelassen wird. Wenn die Achse 574 in Richtung des Pfeils B gedreht wird, dreht sich auch der Exzenter 572, so daß Bereiche 576a, 576b mit dem Lesekopfhalter 530 in Kontakt gelangen und den Lesekopfhalter 530 von der Kartenführungsbahn weg schwenken, so daß der Lesekopf 550 und der Lesekopfbereich 559 keinen Kontakt mit der Kartenoberfläche haben. In Fällen, in denen ein Lesekopfmodul wie das Modul 500 Karten ohne Magnetstreifen verarbeitet, ist das Bewegen des Kopfs aus der Kartenführung heraus vorteilhaft, um einen unnötigen Verschleiß des Lesekopfbereichs 559 des Lesekopfs 550 auszuschließen.
Wie 43a am besten zeigt, weist ein Lesekopf 550 Kerben 557 in Seiten 555a, 555b des Lesekopfs 550 auf. Der Lesekopf 550 ist mit den Bolzen 565 an jedem Lesekopfhalter 530 durch die Kerben 557 schwenkbar verbunden. Bevorzugt kann die Lesekopfeinheit 500 sowohl an der Vorderseite 523a als auch der Rückseite 523b lesen. Wie oben wird der Lesekopf durch Federkraft in die Kartenlaufrichtung A vorgespannt und von Federn wie etwa den Federn 535 des Lesekopfhalters 530 gemäß den 42 und 43 beaufschlagt.
Bevorzugt sind die Lesekopfhalter 530 aus einem mindestens teilweise flexiblen Material hergestellt, so daß sich die Halter 530 von dem Rahmen 510 nach außen biegen können, während eine Karte die Lesekopfeinheit 500 durchläuft. Das Material des Lesekopfhalters 530 ist aber bevorzugt hinreichend steif, um ein Verdrehen relativ zu der Kartenfläche zu verhindern, so daß ein geeigneter Kontakt des Lesekopfbereichs 559 mit dem auf einer Karte befindlichen Magnetstreifen aufrechterhalten wird. Besonders bevorzugt weisen die Lesekopfhalter 530 einen Schwenkbereich 537 auf, der zwischen der Oberseite 531a und der Unterseite 531b angeordnet ist. Der Schwenkbereich 537 weist einen Bereich des Lesekopfhalters 530 auf, der dünner als der Rest des Lesekopfhalters ist. Der Schwenkbereich 537 erlaubt dem Lesekopfhalter, sich an dem Schwenkbereich 537 zu biegen und als Gelenk zu wirken. Der Schwenkbereich 537 kann sich ausreichend weit biegen, um einen Spielraum für Karten zuzulassen, die die Leseeinheit 500 durchlaufen. Bevorzugt können sich die Lesekopfhalter 530 biegen und gleichzeitig einen geeigneten Kontakt des Lesekopfbereichs 559 an einem auf einer Karte befindlichen Magnetstreifen aufrechterhalten.
44 zeigt ein anderes Beispiel eines Lesekopfhalters. Der Lesekopfhalter 530a weist einen steifen Rahmen 590 auf, der eine elastische Platte 580 hat. Spitze Enden 590a des steifen Rahmens 590 sind in Kontakt mit der Platte 580. Bevorzugt liegen die spitzen Enden 590a direkt an der Platte 580 an. Ein Lesekopf 550a ist an der Platte 580 angebracht. Die Platte 580 ist über ein Befestigungselement 591 wie etwa eine Schraube oder einen Bolzen an dem Rahmen 590 angebracht. Die Platte 580 begrenzt die Bewegung des Lesekopfs 550a in Kartenlaufrichtung und in einer zu der Kartenlaufrichtung senkrechten Richtung aufwärts und abwärts. Außerdem kann sich die Platte 580 zu und von dem Magnetstreifen der Karte elastisch biegen, um den Durchlauf von vorbeilaufenden Karten zuzulassen, während gleichzeitig ein geeigneter Kontakt mit dem Lesebereich an dem Magnetstreifen durchlaufender Karten aufrechterhalten wird.
Bei einem anderen Beispiel eines Lesekopfhalters zeigen die 45a–c einen Lesekopfhalter 530b, der einen Rahmen 592 hat, der Stützen 592a aufweist. Die Stützen 592a weisen Bolzen oder Balgen 566 auf, die mit dem Lesekopf 550b an der geschlitzten Kerbe 557a (auch in 45c zu sehen) wirksam verbunden sind. Der Lesekopf 550b ist mit dem Lesekopfhalter 530b durch die Bolzen 566 drehbar verbunden (45b). Wie 45b am besten zeigt, kann der Lesekopfhalter 530b mit einem Rahmen einer Lesekopfeinheit, die schematisch mit 500a gezeigt ist, wirksam verbunden sein. Bevorzugt ist der Lesekopfhalter 530b mit dem Rahmen 500a verbunden und unter Verwendung einer Feder 570 (45b) vorgespannt. 45c zeigt den Lesekopf 530b, der eine Oberseite 554a und eine Unterseite 554b aufweist. Die geschlitzte Kerbe 557a ist an der Seite 556a gezeigt. Es versteht sich, daß die Seite 557b eine identische geschlitzte Kerbe wie die Seite 557a aufweist.
Zusätzlich zu anderen Vorteilen ergibt die Lesekopfeinheit 500 verbesserte Rahmenkonstruktionen und Abstützungen zur Begrenzung der Bewegung eines Lesekopfs unter gleichzeitiger Aufrechterhaltung eines geeigneten Kontakts an dem Magnetstreifen durchlaufender Karten. Ferner ermöglicht die Lesekopfeinheit eine Konstruktion, die bequem zu montieren ist, und beseitigt die Notwendigkeit für Justiervorgänge. Außerdem stellt die Lesekopfeinheit einen leicht auswechselbaren Lesekopf bereit, wobei nicht die gesam te Lesekopfeinheit ausgewechselt werden muß. Die Konstruktion bietet eine Einheit, die minimalen Raum einnimmt, wenig Teile hat und kostengünstig ist.
Ein alternatives Beispiel eines Magnetstreifenlesers 1500 zum Gebrauch in dem Ausgabetrichter 50 ist in 72 zu sehen. Der Leser 1500 könnte auch in anderen Modulen zum Lesen des Magnetstreifens auf der Karte verwendet werden. Der Leser 1500 ist dazu ausgebildet, Vibrationen der Karte während des Lesens des Magnetstreifens durch den Lesekopf zu verringern oder zu eliminieren, was den Datenabruf von dem Magnetstreifen durch den Lesekopf zuverlässiger macht.
Eine Ursache dieser Vibrationen ist die Verwendung von starren oberen und unteren Kartenführungseinrichtungen. Die oberen und unteren Kartenführungseinrichtungen können niemals exakt parallel zueinander sein, oder die Oberflächen sind nicht eben, und infolgedessen besteht ein Zwischenraum zwischen der Karte und den Führungseinrichtungen an dem einen oder anderen Ende. Dieser Zwischenraum läßt eine Auf- und Abbewegung des Endes der Karte an dem genannten Ende zu, was in einer gleichartigen Vorwärts-/Rückwärtsbewegung der Karte am Lesekopf resultiert. Das erschwert eine präzise zeitliche Steuerung der Daten und verringert die Zuverlässigkeit der Lesefunktion.
Bisher werden Probleme dieser Art dadurch beseitigt oder reduziert, daß ein nachgiebiges Vorspannfederelement entweder an der oberen oder der unteren Kartenführungseinrichtung verwendet wird. Dieses nachgiebige Vorspannfederelement berührt die Karte entlang dem gesamten Rand, wodurch jeglicher Zwischenraum zwischen der Karte und den Führungseinrichtungen reduziert oder beseitigt wird. In manchen Fällen ist es aber nicht möglich, nachgiebige Vorspannfederelemente zu verwenden, oder es kann eine zusätzliche Stabilität der Kartenbewegung erforderlich sein.
Bei dem in 72 gezeigten Leser 1500 ist ein Paar von Kautschuk- bzw. Gummirollen 1502 unter dem Lesekopf 1504 angebracht, und zwar eine Rolle 1502 an der Vorderseite der Karte 1506 und eine Rolle 1502 an der Rückseite der Karte. Die Rollen 1502 sind an geeigneten Lagern auf feststehenden Bolzen 1508 montiert. Außerdem ist eine Rolle 1510 gegenüber dem Lesekopf 1504 angebracht. Der Lesekopf 1504 und die Rolle 1510 sind bevorzugt in einem der vorher beschriebenen Halter, beispielsweise einem der Halter 530, 530a oder 530b, montiert.
Die Mittelpunkte der Rollen 1502 liegen in einem Abstand voneinander, um eine Kompression des Gummis der Rollen 1502 zu ermöglichen. Infolgedessen gibt es einen gewissen Widerstand gegen die Karte 1506, während diese die Rollen 1502 durchläuft. Das resultiert in einem Dämpfungseffekt auf die Bewegung der Karte, wodurch rasche Bewegungsänderungen in der Karte relativ zu dem Lesekopf 1504 ausgeschlossen oder verringert werden, wodurch sich eine erhöhte Lesezuverlässigkeit ergibt.
Eine zusätzliche Gummirolle 1512 ebenfalls mit einem geeigneten Lager an einer feststehenden Bolzenhalterung 1514 kann fakultativ verwendet werden. Die Rolle 1512 ist von der Rolle 1502, die sie berührt, im Abstand angeordnet, um eine Kompression des Gummis zu bewirken. Die zusätzliche Rolle 1512 trägt zu einer weiteren Dämpfung und Vergleichmäßigung der Kartenbewegung relativ zu dem Lesekopf 1504 bei. In diesem Fall wurde festgestellt, daß die Änderungen der Kartenbewegung von ungefähr 25% auf 5% verringert werden, und die Lesezuverlässigkeit wurde von einem Fehler in 20 Karten auf einen Fehler in 10.000 Karten verbessert.
Magnetkopf
Bei einem Beispiel ist ein Chip mit Speicherfähigkeit in dem Magnetkopf wie etwa dem Magnetkopf der Schreibeinheit 144 oder dem Magnetkopf der Leseeinheit 146 oder an dem Lesekopf 550 angeordnet. Das Anbringen eines Chips in dem Magnetkopf erlaubt dem System 10 Zugriff auf Informationen über den Kopf wie etwa die Teilenummer, die Fähigkeiten, das Einbaudatum, die Anzahl von Karten, die an dem Kopf vorbeigelaufen sind, usw. Diese Informationen können beispielsweise genutzt werden, um eine Wartung auszulösen und die Lebensdauer und Leistung des Magnetkopfs zu verfolgen. Diese Informationen können sehr nützlich sein zur Verbesserung der Zuverlässigkeit eines Moduls, in das der Kopf eingebaut ist, und somit auch des gesamten Systems. Diese Art von Information ist mit herkömmlichen Einrichtungen sehr schwer zu erhalten, weil dazu ein manueller Eingriff und eine Korrelation in bezug auf jeden bestimmten Kopf erforderlich sind, und Magnetköpfe könnten leicht ausgetauscht werden, wodurch die Daten ungültig werden oder falsche Schlüsse gezogen werden können.
Bei einem anderen Beispiel kann der Magnetkopf eine Verschleißdetektierfähigkeit haben. Bei Magnetköpfen, die gewöhnlich zur Aufzeichnung verwendet werden, findet ein Verschleiß statt, wenn Karten wiederholt in Kontakt mit der Fläche des Kopfs vorbeilaufen. Ein herkömmlicher Magnetkopf 900 ist als seitliche Querschnittsansicht in 54 zu sehen. Das magnetische Betriebsverhalten eines Kopfs wird während seiner Abnutzung geringfügig besser, aber es wird schwieriger, einen guten Kontakt mit der Karte aufrechtzuerhalten, während sich der Kopf abnutzt. Wenn der Flachbereich 902 durch Verschleiß größer wird, bewirken kleine Änderungen der Winkelausfluchtung zwischen dem Kopf und der Karte, daß sich das Zentrum des Kopfs aus dem innigen Kontakt mit der Karte bewegt, was zu einem schlechteren Betriebsverhalten führt. Wenn der Kopf ferner bis zum Grund der magnetischen Tiefe md (typischerweise weniger als 0,02 inches) abgenutzt ist, führt eine weitere Abnutzung zu einem abrupten Ausfall des Kopfs.
Der Einbau eines Verschleißanzeigesensors in einen Magnetkopf würde die Auswechslung des Kopfs vor einem abrupten Ausfall oder in einem regelmäßigen Serviceintervall erlauben, da der Sensor eine Vorwarnung liefern würde. Wenn der Kopf neu ist, wird der Wert des Kopfs kalibriert und dann in dem System 10 oder in dem Motor, in dem der Kopf verwendet wird, gespeichert oder in einen Speicherchip geladen, der in dem Kopf vorgesehen ist, wie oben erläutert wurde. Mit dem Verschleiß des Kopfs ändert sich der Wert des Kopfs, und auf der Basis eines Vorgabewerts würde das System 10 benachrichtigt werden, daß der Kopf innerhalb eines bestimmten Zeitraums gewartet werden sollte.
Bei dem in den 55 und 56 gezeigten Beispiel ist ein Sensor 904 an der Kontaktfläche eines Magnetkopfs 906 angebracht. Ein Halbleitermaterial 908 ist zwischen zwei Lagen aus leitfähigem Material 910a, 910b angeordnet, die von elektrischen Isolatoren 912a, 912b umgeben sind. Der über das leitfähige Material 910a und 910b gemessene Widerstandswert ist abhängig von der Fläche des Halbleitermaterials 908, so daß mit abnutzungsbedingter Abnahme des Materials 908 der Widerstandswert ansteigt. Auf diese Weise kann der Kopfverschleiß, welcher der mechanischen Abnutzung des Kopfs 906 weitgehend gleicht, gemessen werden.
Bei einem anderen Beispiel werden geeignete Materialien verwendet, um ein kapazitives Element zur Überwachung des Kopfverschleißes zu schaffen. Bei noch einem anderen Beispiel wird ein externer Schaltkreis verwendet, um die Induktivität der elektrischen Wicklung 914, die zum Schreiben oder Lesen dient, während Leerzeiten des Maschinenzyklus zu messen. Die Induktivität ändert sich mit zunehmender Abnutzung des Kopfs langsam, ändert sich dann aber sehr rasch, wenn der magnetische Boden abgenutzt ist.
Reinigungsmodul
Die 57 bis 60 zeigen eine Reinigungseinrichtung 1000 eines Reinigungsmoduls, das eines der Module 40 innerhalb des Systems 10 bildet. Das Reinigungsmodul mittels der Reinigungseinrichtung 1000 ausgebildet zum Reinigen der beiden Seiten der Karte, um Verunreinigungen von den Kartenoberflächen zu entfernen. Eine Kontaminierung wie etwa Fremdteilchen, Schmutz und Öl an den Kartenoberflächen können eine Personalisierungsaufgabe beeinträchtigen und die resultierende Güte der Personalisierung verschlechtern. Das Reinigungsmodul befindet sich bevorzugt vor dem Grafikmodul 600 und dem Lasermodul 700, weil die von diesen Modulen ausgeführten Aufgaben in bezug auf eine Kartenverschmutzung besonders empfindlich sind. Das Reinigungsmodul könnte aber an jeder Stelle im System 10 an der Abstromseite des Eingabetrichters 30 liegen. Außerdem könnte das System 10 mehr als ein Reinigungsmodul verwenden.
Viele herkömmliche Reinigungsmodule und darin verwendete Reinigungseinrichtungen weisen ein Paar von Reinigungswalzen auf, zwischen denen eine Karte durchläuft, um Verunreinigungen von jeder Seite der Karte zu entfernen. Danach werden die Verunreinigungen von den Reinigungswalzen unter Verwendung von Abstreifband entfernt, das jede Reinigungswalze kontaktiert, um die Schmutzstoffe von den Walzen abzustreifen oder zu entfernen. Ein Beispiel eines herkömmlichen Reinigungsmoduls und einer Reinigungseinrichtung ist in der US-PS 5 401 111 angegeben. Das Abstreifband wird typischerweise von einer Vorratsrolle abgenommen, und nach dem Abstreifen von Verschmutzungen von den Rollen wird es auf eine Aufwickelrolle gewickelt. Das Abstreifband ist also ein Verbrauchsartikel, der periodisch erneuert werden muß.
Zur Verlängerung der Lebensdauer des Abstreifbands wird das Band häufig erneut verwendet, indem das verbrauchte Band der Aufwickelrolle als die Vorratsrolle verwendet wird. Dies hat Nachteile, weil ein Anwendereingriff notwendig ist, um die Aufwickelrolle physisch zu entfernen und sie zur Wiederverwendung auf der Spule der Vorratsrolle zu plazieren.
Die Reinigungseinrichtung 1000 ist ausgebildet, um diesen und andere Nachteile herkömmlicher Kartenreinigungseinrichtungen zu beseitigen. Die Reinigungseinrichtung 1000 ist ausgebildet für die automatische Wiederverwendung von Abstreifband 1002, bevor das Abstreifband auf eine Aufwickelrolle 1004 gewickelt wird. Dadurch wird die Lebensdauer einer Vorratsrolle 1006 von Abstreifband verlängert, wodurch die Häufigkeit verringert wird, mit der ein Anwendereingriff an der Reinigungseinrichtung 1000 notwendig ist.
Unter Bezugnahme auf 57 werden die Einzelheiten der Reinigungseinrichtung 1000 beschrieben. Ein Paar Eingaberollen 1008a, 1008b ist am Eingang zu dem Modul vorgesehen zum Empfang von Karten von einem aufstromseitigen Modul und zum Treiben der Karten in die Reinigungseinrichtung 1000. Obere und untere Eingabeführungen 1010a, 1010b unterstützen das Führen der Karten in den Spalt zwischen den Rollen 1008a, 1008b und definieren obere und untere Kartenführungsbahnen, die eine Kartenbahn definieren, die zu einer Reinigungswalzeneinheit 1012 führt.
Ein Paar von Ausgaberollen 1014a, 1014b, die in den 58 bis 60 gezeigt sind, sind nahe der Ausgangsseite der Einrichtung 1000 vorgesehen, um Karten aus dem Reinigungsmodul zum nächsten Modul zu treiben. Eine obere Kartenführung 1016 und eine untere Kartenführung (nicht gezeigt), die der Führung 1016 gegenüberliegt, führen die Karten bei ihrem Austritt aus der Rolleneinheit 1012 und definieren eine Kartenbahn, die zum Ausgang des Moduls führt.
Wie 57 zeigt, werden die Eingaberollen 1008a, b und die Ausgaberollen 1014a, b von einem Elektromotor 1018, beispielsweise einem Schrittmotor, über einen Riementrieb 1020 und eine Riemenscheibe 1022 für die Rollen 1008a, b und einen gleichartigen Riementrieb mit Riemenscheibe (nicht gezeigt) für die Rollen 1014a, b angetrieben. Die Ein gabenollen 1008a, b und die Ausgaberollen 1014a, b werden aus einem noch zu erläuternden Grund bevorzugt mit gleicher Geschwindigkeit angetrieben.
Die Eingaberollen 1008a, b treiben Karten in die Reinigungswalzeneinheit 1012, die ein Paar von Reinigungswalzen 1024a, 1024b aufweist (57). Karten durchlaufen den Spalt zwischen den Reinigungswalzen 1024a, b, so daß die Walze 1024a mit der einen Seite der Karte und die Walze 1024b mit der anderen Seite der Karte in Kontakt gelangt. Die äußeren Oberflächen der Reinigungswalzen 1024a, b sind klebrig, so daß Verunreinigungen an den Kartenoberflächen aufgenommen werden und an den Reinigungswalzen haften. Die Verwendung von Reinigungswalzen mit klebrigen äußeren Oberflächen ist in der US-PS 5 401 111 beschrieben. Der Durchmesser jeder Walze 1024a, b ist so gewählt, daß er ungefähr gleich wie oder größer als die Länge der Karte ist, so daß die äußeren Oberflächenbereiche der Walzen, die bereits mit einem Bereich der Karte in Kontakt gelangt sind, sich nicht ganz umdrehen und einen anderen Bereich der Karte kontaktieren.
Unter weiterer Bezugnahme auf 57 sind die Reinigungswalzen 1024a, b drehbar an einem Turmkörper angebracht, der eine untere Turmplatte 1026 und eine obere Turmplatte 1028 aufweist. Jede Turmplatte definiert darin eine Führungsbahn zum Führen der oberen und unteren Kanten der Karten, während die Karten durch die Walzen 1024a, b laufe. Antriebsräder 1030a, 1030b, die miteinander in treibendem Eingriff sind, sind mit den jeweiligen Walzen 1024a, b verbunden, um die Walzen 1024a, b synchron gegeneinander drehend anzutreiben. Die Antriebsräder 1030a, b sind bevorzugt Gummiräder, es könnten aber andere Antriebsradarten verwendet werden. Die Antriebsräder 1030a, b werden von einem Antriebszug angetrieben, der ein Antriebsrad 1032, z. B. ein Gummirad, in treibendem Eingriff mit dem Antriebsrad 1030b, ein Gummirad 1034, eine erste mit dem Rad 1034 verbundene Riemenscheibe 1036, einen Riemen 1038, und eine zweite Riemenscheibe 1040 aufweist, die mit einer Welle 1042 verbunden ist und von dieser angetrieben wird, die sich von der Eingaberolle 1008b erstreckt. Infolgedessen drehen sich die Reinigungswalzen 1024a, b synchron mit der Rotation der Eingaberollen 1008a, b und der Ausgaberollen 1014a, b und mit derselben Geschwindigkeit wie diese. Während also eine Karte von den Eingaberollen 1008a, b in die Reinigungswalzen 1024a, b und von den Reinigungswalzen in die Ausgaberollen 1014a, b getrieben wird, wird ein gleichmäßiger Übergang der Karte erzielt.
Der Turmkörper, der die Turmplatten 1026, 1028 aufweist, ist um eine zentrale Längsachse durch die Mitte der Platten 1026, 1028 drehbar, wobei sich die Achse parallel zu den Längsachsen der Reinigungswalzen 1024a, b erstreckt. Die Reinigungswalzen 1024a, 1024b, die an den Platten 1026, 1028 drehbar angebracht sind, drehen sich mit den Platten 1026, 1028. Die Drehbewegung des Turmkörpers wird genutzt zum Trennen der Antriebsverbindung zwischen dem Antriebsrad 1030b und dem Antriebsrad 1032 und zum Positionieren der Reinigungswalzen 1024a, 1024b für den anschließenden Eingriff durch das Abstreifband 1002, um Verunreinigungen von den Reinigungswalzen zu entfernen. Der Turmkörper wird von einem Elektromotor 1044, beispielsweise einem Schrittmotor, durch eine geeignete Antriebseinrichtung wie etwa einen Riementrieb, gedreht, der mit einer von der Turmplatte 1026 nach unten verlaufenden Welle verbunden ist. Ein Beispiel einer Einrichtung zum Drehen eines Turmkörpers ist in US-PS 5 401 111 angegeben.
Eine Nase 1046 ist mit der oberen Turmplatte 1028 verbunden, wie die 58 bis 60 zeigen. Ein Sensor 1048 erfaßt die Nase 1046 zur Bestimmung einer Grundstellung des Turmkörpers. Die Grundstellung des Turmkörpers ist in 58 gezeigt, woraus ersichtlich ist, daß der Sensor 1048 die Nase 1046 erfaßt. Das Entfernen von Verunreinigungen von den Reinigungswalzen 1024a, b erfolgt durch Drehen des Turmkörpers aus der Grundstellung entweder rechts oder links herum. Bevorzugt wird der Turmkörper in eine erste Reinigungsposition gedreht, so daß Verunreinigungen zuerst von der Reinigungswalze 1024a entfernt werden, gefolgt von der Rotation des Turmkörpers in eine zweite Reinigungsposition zum Entfernen von Verunreinigungen von der Reinigungswalze 1024b.
Zum Entfernen von Verunreinigungen von der Reinigungswalze 1024a wird der Turmkörper von dem Motor 1044 zuerst im Uhrzeigersinn in die erste Reinigungsposition gedreht, die in 59 gezeigt ist. In der ersten Reinigungsposition ist das Antriebsrad 1032 nicht mehr in Eingriff mit dem Antriebsrad 1030b, wodurch die Reinigungswalzen-Antriebseinrichtung getrennt ist und verhindert wird, daß die Reinigungswalzen angetrieben werden. Nach dem Reinigen der Reinigungswalze 1024a wird der Turmkörper dann um ungefähr 180° im Gegenuhrzeigersinn aus der in 59 gezeigten Position in die zweite Reinigungsposition gedreht. In der zweiten Reinigungsposition nimmt die Reini gungswalze 1024b die Position ein, die vorher von der Reinigungswalze 1024a in der ersten Reinigungsposition eingenommen wurde, und die erste Reinigungswalze nimmt die Position ein, die vorher von der zweiten Reinigungswalze eingenommen wurde. Ebenso wie im Fall der ersten Reinigungsposition ist in der zweiten Reinigungsposition das Antriebsrad 1032 weder mit dem Antriebsrad 1030a noch dem Antriebsrad 1030b in Eingriff, so daß die Reinigungswalzen nicht angetrieben werden können. Nachdem die Reinigungswalze 1024b gereinigt ist, wird der Turmkörper bevorzugt im Gegenuhrzeigersinn zurück in die Grundstellung gedreht, und zu diesem Zeitpunkt kann eine weitere Karte zum Zweck der Reinigung in die Reinigungswalzen 1024a, b getrieben werden.
Unter Bezugnahme auf die 57 bis 59 werden nun Einzelheiten des Abstreifbands 1002 und dessen Bewegungen beschrieben. Das Abstreifband 1002 wird von der Vorratsrolle 1006 zugeführt, und benutztes Abstreifband wird auf die Aufwickelrolle 1004 gewickelt. Die Vorratsrolle 1006 ist auf einer nicht angetriebenen drehbaren Spindel 1050 angeordnet, die sich dreht, wenn Abstreifband 1002 von der Rolle 1006 abgezogen wird. Ein Encoder ist mit der Spindelachse verbunden, um die Rotation der Vorratsrolle zu erfassen und die auf der Rolle verbliebene Bandmenge vorherzusagen. Eine Capstanrolle 1052 ist gegen die Außenfläche der Vorratsrolle 1006 vorgespannt, um die Rotation der Vorratsrolle 1006 zu hemmen. Die Aufwickelrolle 1004 ist auf einer Spindel 1054 angeordnet, die von einem Elektromotor 1056, z. B. einem Schrittmotor, drehangetrieben wird. Wenn die Zeit gekommen ist, einen Bereich von verbrauchtem Abstreifband 1002 aufzuwickeln, wird der Elektromotor 1056 aktiviert und dreht die Spindel 1054, was eine Rotation der Aufwickelrolle 1004 bewirkt, die eine bestimmte Menge verbrauchtes Abstreifband auf die Aufwickelrolle wickelt.
In 58, die eine Standbyposition des Abstreifbands zeigt, ist zu sehen, daß das Abstreifband von der Vorratsrolle 1006 ausgeht und zuerst um eine feststehende Leitrolle 1058, dann um eine erste bewegbare Rolle 1060, um eine erste drehbare Bandantriebsrolle 1062, um eine bewegbare Stützrolle 1064, um eine zweite drehbare Bandantriebsrolle 1066 und schließlich um eine zweite bewegbare Rolle 1068 läuft, bevor es zu der Aufwickelrolle 1004 weitergeht. Das Abstreifband 1002 hat eine Oberfläche 1070 (in 57 zu sehen), die mit einem Material beschichtet ist, das stärker haftend ist als die Oberfläche der Reinigungswalzen 1024a, b. Die Haftoberfläche 1070 ist so angeordnet, daß sie von der Stützrolle 1064 weg weist, so daß sie zu den Reinigungswalzen 1024a, b zeigt. Durch den Kontakt der Haftoberfläche 1070 mit der klebrigen äußeren Oberfläche der Reinigungswalzen werden Verschmutzungen von den Reinigungswalzen entfernt, so daß die Reinigungswalzen einen Reinigungsvorgang an einer frischen Karte ausführen können.
Gemäß den 58 und 59 sind die bewegbaren Rollen 1060 bzw. 1068 an Gleitklötzen 1072 bzw. 1074 angebracht, die jeweils an einem Paar von Stangen 1076 bzw. 1078 gleitbar abgestützt sind. In den Zeichnungen ist nur eine Stange jedes Paars sichtbar. Die Rolle 1060 ist somit entlang den Achsen des Stangenpaars 1076 bewegbar, wobei sich der Gleitklotz 1072 zwischen der in 58 gezeigten und der in 59 gezeigten Position befindet. Ebenso ist die Rolle 1068 entlang den Achsen des Stangenpaars 1078 bewegbar, wobei sich der Gleitklotz 1074 zwischen der Position von 58 und der Position von 59 befindet. Eine Feder 1079 (siehe 59) ist mit dem einen Ende mit dem Gleitklotz 1072 verbunden, und eine Feder 1080 (siehe 58) ist mit dem einen Ende mit dem Gleitklotz 1074 verbunden. Die entgegengesetzten Enden der Federn 1079, 1080 sind mittels eines Seils 1081 miteinander verbunden, das um ein Paar von Seilscheiben 1082a, 1082b, die an einer Platte 1083 angebracht sind, geführt ist. Die Federn 1079, 1080 und das Seil 1082 synchronisieren die Bewegungen der Rollen 1060, 1068, so daß dann, wenn sich die Rolle 1060 aus der Position in 58 in die Position in 59 bewegt, die Rolle 1068 sich ebenfalls aus der Position in 58 in die Position in 59 bewegt. Der Zweck der Bewegungen der Rollen 1060, 1068 wird nachstehend erläutert.
Die drehbaren Bandantriebsrollen 1062, 1066 sind anders als die Rollen 1060 und 1068 positionsmäßig festgelegt. Die Rollen 1062, 1066 werden jedoch von jeweiligen Elektromotoren 1084a, 1084b mit geeigneten Antriebseinrichtungen (nicht gezeigt) drehangetrieben, die unter jeweiligen Rollenantriebsgehäusen 1063, 1067 vorgesehen sind. Die Außenflächen der Rollen 1062, 1066 haben eine die Kontaktfläche reduzierende gerändelte Oberflächenstruktur, die es den Rollen 1062, 1066 erlaubt, die Haftoberfläche 1070 des Abstreifbands 1002 zu greifen und loszulassen und dann, wenn die Rollen 1062, 1066 in die richtige Richtung gedreht werden, Abstreifband von der Vorratsrolle 1006 abzuziehen.
Die Stützrolle 1064 ist an einem Gleitklotz 1085 (am besten in 60 zu sehen) angebracht, der sich unter dem Turmkörper erstreckt und mit der Platte 1083 verbunden ist, so daß der Gleitklotz 1085 und die Platte 1083 sich im Einklang miteinander bewegen. Der Gleitklotz 1085 ist entlang den Achsen des Stangenpaars 1086 gleitbar (in den 58 und 59 ist nur eine Stange zu sehen) und wird entlang dem Stangenpaar 1086 selektiv von einem Elektromotor 1087 (siehe 57) über eine geeignete Antriebseinrichtung (nicht gezeigt) angetrieben. Somit ist die Stützrolle 1064 aus der in 58 gezeigten Standbyposition in eine in 59 gezeigte Reinigungsposition bewegbar, wodurch die Haftoberfläche 1070 des Abstreifbands 1002 mit der äußeren Oberfläche der Reinigungswalze 1024a in Kontakt gebracht wird.
Die Stützrolle 1064 ist auch in die in 60 gezeigte Position bewegbar, wenn eine frische Abstreifband-Vorratsrolle geladen werden muß. Während sich die Stützrolle 1064 in die in 60 gezeigte Position bewegt, berührt der Gleitklotz 1085 das freie Ende einer Stange 1087, deren entgegengesetztes Ende eine Hebeleinrichtung 1088, die der Capstanrolle 1052 zugeordnet ist, betätigt. Der Gleitklotz 1085 schiebt die Stange 1087 rückwärts, so daß durch die Hebeleinrichtung 1088 die Capstanrolle 1052 außer Eingriff mit der Vorratsrolle 1006 gedrückt wird, um das Entfernen der vorhergehenden Vorratsrolle und das Laden einer frischen Vorratsrolle zu erleichtern. Während sich der Gleitklotz 1085 in die in 60 gezeigte Position bewegt, gelangen ferner Arme (nicht gezeigt), die von jeder Seite davon vorstehen, in Kontakt mit den Gleitklötzen 1072, 1074, indem beispielsweise ein Flansch 1089 an dem Gleitklotz 1074 und ein gleichartiger Flansch (nicht gezeigt) an dem Gleitklotz 1072 in Eingriff gebracht werden (siehe 57). Der Kontakt zwischen den Armen des Gleitklotzes 1085 und den Gleitklötzen 1072, 1074 zwingt die Gleitklötze 1072, 1074 in die in 60 gezeigte Position. Anstelle eines mechanischen Antriebs der Rolle 1064 in die in 60 gezeigte Ladeposition kann ein Handgriff 1090 mit dem Gleitklotz 1085 verbunden sein, um eine Handbetätigung der Rolle 1064 in die Ladeposition zu ermöglichen.
Die Positionen der verschiedenen Rollen in 60 erleichtern das Laden von frischem Abstreifband, weil das Band nicht durch die relativ gewundene Bandbahn gefädelt zu werden braucht, die von den Rollen in der Standbyposition in 58 gebildet wird. Statt dessen wird das Band 1002 einfach um die Rolle 1058 geführt, zwischen den Rollen 1060, 1064, 1068 und den Rollen 1062, 1066 durchgeführt und auf die Aufwickelrolle gewickelt. Nachdem das frische Band geladen ist, wird die Rolle 1064 zurück in die Standbyposition in 58 getrieben, wobei die Rollen 1060, 1069 automatisch in ihre Standbypositionen zurückkehren.
Unter Bezugnahme auf die 58 und 59 wird nun der Reinigungszyklus der Reinigungseinrichtung 1000 beschrieben. Mit dem Abstreifband 1002 in der Standbyposition (58) wird eine Karte zwischen die Reinigungswalzen 1024a, 1024b geführt, die Verschmutzungen von der Kartenoberfläche aufnehmen. Die gereinigte Karte wartet am Ausgang des Reinigungsmoduls, bis das benachbarte abstromseitige Modul zur Aufnahme der Karte bereit ist. Dann wird der Turmkörper im Uhrzeigersinn gedreht, wodurch die Reinigungswalzen-Antriebseinrichtung getrennt wird und die Reinigungswalze 1024a in eine zum Reinigen bereite Position gebracht wird. Die Stützrolle 1064 wird dann zu der Reinigungswalze 1024a in die in 59 gezeigte Position angetrieben, bis das Abstreifband 1002 mit der äußeren Oberfläche der Reinigungswalze 1024a in Kontakt gelangt.
Dann dreht sich die Bandantriebsrolle 1066 im Gegenuhrzeigersinn, um Band in Vorwärtsrichtung über die Oberfläche der Reinigungswalze 1024a zu ziehen. In dieser Richtung angetriebenes Band bewirkt eine Zunahme der Bandlänge zwischen der Bandantriebsrolle 1066 und der Aufwickelrolle 1004, so daß sich die bewegbare Rolle 1068 zu der Kartenbahn hin bewegen kann. Gleichzeitig wird die Bandlänge zwischen der Vorratsrolle 1006 und der Bandantriebsrolle 1062 verringert, so daß sich die bewegbare Rolle 1060 von der Kartenbahn weg bewegen muß. Die in dieser Richtung bewegte Bandlänge ist gleich oder größer als der Umfang der Reinigungswalze 1024a, um sicherzustellen, daß die gesamte Walzenoberfläche gereinigt wird. Wenn die bewegbare Rolle 1060 ihren Bewegungsendpunkt erreicht und noch mehr Band benötigt wird, wird der benötigte Bandrest von der Vorratsrolle 1006 abgezogen.
Wenn die Oberfläche der Reinigungswalze 1024a gereinigt ist, kehrt die Stützrolle 1064 in die Bereitschaftsposition (siehe 58) zurück, in der sie von der Reinigungswalze 1024a getrennt ist. Dann wird die Bandantriebsrolle 1062 im Uhrzeigersinn gedreht, um Band nach rückwärts in die Gegenrichtung zu ziehen. In dieser Richtung getriebenes Band bewirkt eine Zunahme der Bandlänge zwischen der Bandantriebsrolle 1062 und der Vorrats rolle 1006, so daß sich die bewegbare Rolle 1060 zu der Kartenbahn bewegen kann. Gleichzeitig wird die Bandlänge zwischen der Aufwickelrolle 1004 und der Bandantriebsrolle 1066 verringert, so daß sich die bewegbare Rolle 1068 von der Kartenbahn weg bewegen muß. Die in dieser Richtung bewegte Bandlänge bestimmt die Bandmenge, die erneut verwendet wird. Diese Länge ist wählbar und liegt zwischen null (d. h. keine Wiederverwendung) und einer Länge gleich der Bandvorwärtsbewegung (z. B. 100% Wiederverwendung). Wenn die nach rückwärts bewegte Bandlänge geringer als die vorwärts bewegte Bandlänge ist, erreicht die bewegbare Rolle 1068 ihre Bereitschaftsposition nicht. In diesem Fall wird die Aufwickelrolle 1004 im Uhrzeigersinn angetrieben, so daß die bewegbare Rolle 1068 aus der Kartenbahn bewegt wird, bis sie ihre Bereitschaftsposition erreicht. Der Turmkörper wird dann im Gegenuhrzeigersinn um 180° gedreht, um die Reinigungswalze 1024b in die Reinigungsposition zu bringen. Der Rest des Walzenreinigungszyklus wird dann für die Reinigungswalze 1024b wiederholt.
Es ist zu beachten, daß es nicht erforderlich ist, beide Walzen während eines Kartenzyklus zu reinigen. Die erste Walze 1024a könnte gereinigt, der Turm in seine Ausgangsposition zurückgebracht, dann eine weitere Karte zwischen die Reinigungswalzen 1024a, b geführt werden, gefolgt vom Reinigen der zweiten Reinigungswalze 1024b.
Rollen
Rollen werden häufig beispielsweise in Kartenpersonalisierungssystemen verwendet. Typischerweise werden Rollen verwendet, um Karten von einem Verarbeitungsmodul zum nächsten zu fördern, was das Eintragen von Karten in Verarbeitungsmodule und Austragen von Karten aus Verarbeitungsmodulen einschließt. Außerdem werden Rollen innerhalb von Verarbeitungsmodulen verwendet, etwa in Eingabetrichtern zum Aufnehmen von Karten oder in Grafikmodulen, wobei Karten von einem Rollensatz, der für das Eintragen einer Karte dient, zu einem Rollensatz zum Verarbeiten von Grafik an einer bestimmten Karte geleitet werden. Bisher verwenden Rollen einen Nabenbereich, der einen Zylinderkörper hat, der mit der Nabe verbunden ist, und eine Oberfläche zum Greifen einer Karte bietet. Ferner ist die Rolle mit einer Paßschraube, die den Körper und die Nabe durchsetzt, an einer drehbar angetriebenen Achse befestigt.
Diese Konstruktionen mögen für ihre Anwendungszwecke geeignet sein, an den Rollen können aber noch Verbesserungen vorgenommen werden. Es gibt immer noch Bedarf, ein Ablösen von Paßschrauben, eine Lockerung von Paßschrauben im Betrieb sowie das Eindringen von Schmutz in den Paßschraubenkopf zu verhindern. Außerdem besteht Bedarf für die Bereitstellung einer verbesserten Konstruktion, die günstig zu montieren ist, während gleichzeitig kostengünstige Teile beibehalten werden. Die nachstehende Beschreibung verdeutlicht Merkmale und Verbesserungen bei vorhandenen Rollenkonstruktionen.
Die 46 bis 48 zeigen ein Beispiel einer Rolle. Die Rolle 400 weist einen Körper 410 auf, der eine Oberseite 421a und eine Unterseite 421b hat. Bevorzugt ist der Körper ein Zylinderkörper und hat eine Öffnung 417 durch die Oberseite 421a und die Unterseite 421b, die einen Innendurchmesser 411b und einen Außendurchmesser 411a definiert. Besonders bevorzugt besteht der Zylinderkörper 410 aus einem nachgiebigen oder elastischen Material wie Gummi bzw. Kautschuk. Die Rolle 400 weist eine Nabe 430 auf, die mit dem Zylinderkörper verbunden ist und eine Öffnung 433 durch die Oberseite 431a und die Unterseite 431b hat. Die Öffnung 433 definiert einen Innendurchmesser 437b und einen Außendurchmesser 437a. Mindestens zwei Durchgangslöcher 435, die entgegengesetzt zueinander angeordnet sind, sind quer zu der Öffnung 433 positioniert.
Der Zylinderkörper 410 kann im Preßsitz mit der Nabe 430 verbunden sein. Außerdem kann der Zylinderkörper 410 an die Nabe angeformt sein.
Wie die 49a und 49b zeigen, kann ein Halteelement 450 wie etwa ein Bolzen in eines der einander gegenüberliegend angeordneten quer verlaufenden Durchgangslöcher 435 eingesetzt und mit einer drehangetriebenen Achse (nicht gezeigt) verbunden sein. Die Achse würde ein entsprechendes Durchgangsloch aufweisen, so daß das Halteelement 450 durch die Achse und quer zu dem anderen, entgegengesetzt angeordneten quer verlaufenden Durchgangsloch 435 paßt. Bevorzugt erstreckt sich das Halteelement um eine Länge aus den entgegengesetzt angeordneten quer verlaufenden Durchgangslöchern.
Wie die 46 bis 48 zeigen, ist ein Lippenbereich 413 um den von dem Außendurchmesser 411a des Zylinderkörpers 410 herum definierten Umfang vorgesehen. Bevorzugt ist der Lippenbereich 413 flexibel, da der Zylinderkörper aus einem nachgiebigen Material besteht. Der Lippenbereich 413 schließt eine Breite ein und definiert einen Aussparungsbereich 415 zwischen dem Lippenbereich 413 und dem Innendurchmesser 411b. Der Lippenbereich bildet eine Halteeinrichtung für den Haltebolzen 450 (49a und 49b). Bevorzugt gleicht der ausgesparte Bereich einem flachvertieften Bereich um den Umfang des Zylinderkörpers 410 herum. Die 46 bis 48 zeigen den ausgesparten Bereich um den Gesamtumfang des Zylinderkörpers 410 herum. Es versteht sich jedoch, daß jeder geeignet bemessene ausgesparte Bereich verwendet werden kann, um den Haltebolzen aufzunehmen.
Bevorzugt ist die Nabe aus Metallteilen hergestellt. Es versteht sich aber, daß auch ein Kunststoff verwendet werden kann.
Die 50 bis 53 zeigen ein anderes Beispiel einer Rolle. Die Rolle 400a weist eine Nabe 430a und einen Körper 410a ähnlich der Nabe 430 und dem Körper 410 auf, die oben beschrieben wurden. Zwei ausgesparte Bereiche 415a sind an jedem der gegenüberliegend angeordneten Querlöcher 435 gezeigt. Nach den 51 bis 53 verwendet der Zylinderkörper Aussparungen 415a, die größenmäßig von dem obigen flachvertieften Aussparungsbereich 415 verschieden sind. Die Nabe 430a und weitere Merkmale des Körpers 410a sind im wesentlichen gleich wie die obigen Beschreibungen und werden nicht weiter erläutert.
Zusätzlich zu anderen Vorteilen ergeben die Rollen verbesserte Haltekonstruktionen. Beispielsweise wird durch die Querlöcher und den Aussparungsbereich im Zusammenwirken mit einem Halteelement wie etwa einem Bolzen die Notwendigkeit für eine Paßschraube beseitigt. Die Rolle bietet die Vorteile, daß sie ein Ablösen ihrer Halteteile verhindert und ihre Anordnung weniger verschleißanfällig ist. Ferner bietet die Rolle eine zweckmäßigere Konfiguration für Montage und Demontage. Beispielsweise kann die elastische Lippe eingedrückt werden, um den Haltebolzen zu entnehmen, ohne daß ein Schraubendreher benötigt wird. Zusätzlich zu den obigen Vorteilen bietet die Rolle eine kostengünstige und wartungsfreundliche Konstruktion.
Aufwickelrollenspindel
Aufwickelrollen werden häufig in den Verarbeitungsmodulen eines Kartenpersonalisierungssystems verwendet, beispielsweise in einem Druckmodul, einem Grafikmodul oder einem Reinigungsmodul der oben beschriebenen Art. Aufwickelrollen sammeln verbrauchtes Bandprodukt zur Entsorgung, nachdem ein Bandproduktvorrat wie etwa von einer Vorratsrolle erschöpft ist. Typischerweise wird der Aufwickelrollenkern beim Sammeln von verbrauchtem Bandprodukt einer großen Kraft von dem Bandprodukt, das eng darauf gewickelt ist, ausgesetzt. Die Kraft des aufgewickelten Bandprodukts um den Kern herum kann dazu führen, daß der Kern komprimiert wird, wodurch die Entnahme des Bandprodukts und des Kerns von der Spindel zum Zweck der Entsorgung erschwert wird. Bestehende Konstruktionen entsorgen sowohl den Aufwickelrollenkern als auch das um den Kern gewickelte verbrauchte Bandprodukt. Diese Konstruktionen führen zu erhöhten Kosten und Zeitaufwand, da die Aufwickelrolle nach dem Abnehmen jeder Rolle von verbrauchtem Bandprodukt ausgewechselt werden muß. Außerdem können lokale Beschränkungen verlangen, daß der Kern von dem Bandprodukt entfernt und separat entsorgt wird.
Es besteht daher Bedarf für eine Spindel, die es Benutzern ermöglicht, verbrauchtes Bandprodukt bequem zu entsorgen, ohne daß der Kern entfernt und entsorgt werden muß. Außerdem besteht Bedarf für eine Spindel einer Aufwickelrolle, die wieder verwendbar ist, um den Austausch von Teilen zu minimieren und dadurch Kosten zu senken und Zeit zu sparen.
Die 61 bis 62 zeigen ein Beispiel einer Spindel 1100 für eine Aufwickelrolle. Die Spindel 1100 weist eine Oberseite 1120a und eine Unterseite 1120b auf. Erste gegenüberliegende Gehäuseteile 1130 und 1135 sowie zweite gegenüberliegende Gehäuseteile 1132 (in den 63 bis 63a gezeigt) definieren eine außenseitige Oberfläche 1127 der Spindel 1100. Die ersten und zweiten Gehäuseteile 1130, 1132, 1135 definieren ferner einen Hohlraum 1190 (in den 63 bis 63a gezeigt), der sich von der Oberseite 1120a zu der Unterseite 1120b erstreckt. Die zweiten Gehäuseteile 1132 sind relativ zu den ersten Gehäuseteilen 1130 bewegbar und in Kontakt mit diesen. Bevorzugt sind die ersten Gehäuseteile 1130 und 1135 größer als die zweiten Gehäuseteile 1132 und bilden einen Haupt anteil der äußeren Oberfläche 1127. Die außenseitige Oberfläche 1127 ist im wesentlichen zylindrisch zum Aufwickeln von verbrauchtem Bandprodukt. Eine erste Platte 1121 ist an der Oberseite 1120a der Spindel 1100 angeordnet. Ebenso ist eine zweite Platte 1120 der ersten Platte 1121 gegenüberliegend an der Unterseite 1120b der Spindel 1100 angeordnet. Die zweite Platte 1123 weist einen Achsbereich 1123a auf, der zum Verbinden mit einer (nicht gezeigten) Antriebswelle zum Antreiben der Spindel 1100 ausgebildet ist.
Bevorzugt weisen die beiden Platten 1121, 1123 eine ausgeschnittene Fläche 1121b auf, die eine Rippe 1121a um den Umfang der Platte herum definiert und mit Lippenbereichen 1133, 1134 zusammenwirkt, die mit den Gehäuseteilen 1130, 1132 verbunden sind. Die Gehäuseteile sind in der ausgeschnittenen Fläche 1121b gehalten und werden an einer Bewegung an der Rippe 1121a vorbei gehindert. Wie 62 zeigt, sind die ausgeschnittene Fläche 1121b und die Rippe 1121a an der ersten Platte 1121 dargestellt. Es versteht sich, daß gleiche Ausbildungen an der zweiten Platte 1123 und der Unterseite der Gehäuseteile 1130, 1132 verwendet werden können.
Wie 62 am besten zeigt, weist die Spindel 1100 ein Drehelement 1150 auf, das innerhalb eines Bereichs des Hohlraums 1190 angeordnet ist und sich zwischen der Oberseite 1120a und der Unterseite 1120b koaxial in dem Hohlraum 1190 erstreckt. Das Drehelement 1150 ist mit einem an der ersten Platte 1121 angeordneten Griff 1140 funktionsmäßig verbunden. Das Drehelement 1150 und der Griff 1140 sind drehbar mit den Platten 1121 und 1123 verbunden und relativ zu der ersten Platte 1121, der zweiten Platte 1123 und den Gehäuseteilen 1130, 1132 drehbar. Das Drehelement 1150 weist mindestens zwei Flansche 1150a auf, die von dem Drehelement 1150 radial nach außen vorspringen. Rollen 1152 sind mit dem Drehelement 1150 funktionsmäßig verbunden und mit den ersten und zweiten Gehäuseteilen 1130, 1135 und 1132 in Kontakt bringbar. Bevorzugt sind die Rollen 1152 mit dem Drehelement 1150 durch elastische O-Ringe verbunden, so daß eine begrenzte Abrollbewegung zwischen den Rollen 1152 und dem Drehelement 1150 ermöglicht wird. Besonders bevorzugt enthält das Drehelement 1150 die gleichen O-Ringe 1154, die gemeinsam mit den Rollen 1152 etwa in einer Achterkonfiguration verbunden sind. In 62 sind die O-Ringe 1154 als Strichlinien an den Ober- und Unterseiten sowohl des Drehelements 1150 als auch der Rollen 1152 dargestellt.
In 62 sind zwei gegenüberliegend angeordnete Flansche 1150a an einer Oberseite 1155a des Drehelements 1150 angeordnet und erstrecken sich in Längsrichtung von der Oberseite 1155a nach unten entlang einer Länge einer außenseitigen Oberfläche des Drehelements 1150. Es versteht sich, daß andere Konfigurationen und eine andere Zahl von Flanschen ebenfalls verwendet werden können. Beispielsweise können sich Flansche in Längsrichtung abwärts entlang der Gesamtlänge des Drehelements 1150 erstrecken. Ebenso können gegenüberliegend angeordnete Flansche wie etwa 1150a an einer Unterseite 1155b des Drehelements 1150 angeordnet sein. Von der Oberfläche 1121b der ersten Platte 1121 nach unten vorspringende Nasen bilden Anschläge 1121c, die den Drehbereich der Rollen 1152, des Drehelements 1150 und der Flansche 1150a begrenzen, wie die 63, 63a am besten zeigen. Es versteht sich, daß Anschläge wie die Anschläge 1121c an der zweiten Platte 1123 ausgebildet sein können. Die Funktionsweise der Rollen 1152 und des Drehelements 1150 werden nachstehend im einzelnen erläutert.
Eine Arretiereinrichtung 1142 ist mit dem Griff 1140 funktionsmäßig verbunden. Die Arretiereinrichtung 1142 weist ein Sperrglied 1142a auf, das damit funktionsmäßig verbunden ist, und ist in eine Arretierposition betätigbar, so daß eine Drehbewegung des Griffs 1140 und des Drehelements 1150 verhindert wird. In der Arretierposition hindert das Sperrglied 1142a den Griff 1140 an einer Drehbewegung und das Drehelement an einer Drehbewegung. Das Sperrglied 1142a der Arretiereinrichtung 1142 ist aus der Arretierposition lösbar, um die Rotation des Griffs 1140 und des Drehelements 1150 zuzulassen.
Die 63 bis 63a zeigen Beispiele der Spindel 1100 in einer ersten Konfiguration bzw. einer zweiten Konfiguration. Die erste Konfiguration zeigt die Spindel 1100 in einer Position vor dem Aufwickeln von Bandprodukt und während des Aufwickelns von Bandprodukt. Die zweite Konfiguration zeigt die Spindel in einer Position, in der Bandprodukt entfernt werden kann. In 63 weist die Spindel 1100 während der ersten Konfiguration einen ersten Durchmesser 1125 auf. Das Drehelement 1150 ist in einer Position gezeigt, in der die Flansche 1150a in Anlage an den Rollen 1152 gehalten sind, welche die zweiten Gehäuseteile 1132 verschieben, so daß die zweiten Gehäuseteile 1132 von dem Hohlraum 1190 nach außen gedrückt werden, um den ersten Durchmesser 1125 zu definieren.
Bevorzugt weisen die ersten Gehäuseteile 1130 und 1135 eine innere Oberfläche auf, die dem Hohlraum 1190 zugewandt und mit einer verjüngten Fläche 1130a versehen ist. Stärker bevorzugt ist der erste Gehäuseteil 1130 an mindestens einer der Platten 1121, 1123 durch Löcher 1130c hindurch, die (nicht gezeigten) Löchern in den Platten 1121, 1123 entsprechen, festgelegt. Ein geeignetes Befestigungselement wie etwa eine Schraube kann verwendet werden, um den einen Gehäuseteil 1130 an den Platten 1121, 1123 festzulegen. Der andere erste Gehäuseteil 1135 ist innerhalb einer ausgeschnittenen Oberfläche wie etwa der ausgeschnittenen Oberfläche 1121b der Platte 1121 bewegbar und von einer Rippen- und Lippenausbildung wie etwa der Rippe 1121a und der Lippe 1133, die oben beschrieben wurden, gehalten. Der verjüngte Bereich 1130a verläuft konisch oder schräg in einer Richtung zu der äußeren Oberfläche 1127 hin. Die zweiten Gehäuseteile 1132 weisen Seitenflächen 1132a auf, welche die verjüngte Fläche 1130a der ersten Gehäuseteile berühren, und bewegen sich relativ zu den ersten Gehäuseteilen 1130 und 1135. Bevorzugt sind die Seitenflächen 1132a verjüngt. Wie die 63 und 63a zeigen, weisen die zweiten Gehäuseteile 1132 die Außenfläche 1132b auf, die kleiner als die Innenfläche 1132c ist. Bevorzugt sind die zweiten Gehäuseteile im Querschnitt im wesentlichen trapezförmig oder keilförmig.
In 63a zeigt die zweite Konfiguration die Spindel 1100 in einer Position zum Entfernen von verbrauchtem Bandprodukt. Wie 63a zeigt, sind die zweiten Gehäuseteile als einwärts zu dem Hohlraum 1190 hin bewegt dargestellt. Außerdem ist der bewegbare erste Gehäuseteil 1135 als einwärts zu dem Hohlraum 1190 hin bewegt gezeigt. Ein zweiter Durchmesser 1125a ist durch die Bewegung der Gehauseteile in die zweite Konfiguration definiert. Das Drehelement 1150 ist im Gegenuhrzeigersinn relativ zu der in 63 gezeigten Anordnung bewegt gezeigt, und zwar in eine Position, in der die Flansche 1150a von den Rollen 1152 gedreht sind. Die Bewegung des Drehelements 1150 erlaubt den Rollen 1152, an der Oberfläche des Drehelements 1150 und der Innenfläche 1132c der zweiten Gehäuseteile 1132 abzurollen, während sich die Rollen 1152 bewegen. Wie 63a zeigt, erlaubt die Bewegung der Rollen 1152 den zweiten Gehäuseteilen 1132, sich einwärts zu bewegen und zu dem Hohlraum 1190 hin zu kollabieren. Die bewegten Gehäuseteile definieren den zweiten Durchmesser 1125a. Der zweite Durchmesser 1125a ist kleiner als der in der ersten Konfiguration definierte Durchmesser, wodurch es möglich wird, das nunmehr lose gewickelte Bandprodukt um die Spindel 1100 herum leicht zu entfernen, indem das Bandprodukt nach oben und von der Spindel weg geschoben wird.
Wenn das Sperrglied 1142a der Arretiereinrichtung entsperrt ist, kann der Griff 1140 mit dem damit verbundenen Drehelement 1150 gedreht werden, so daß die Arretiereinrichtung 1142 gelöst und die Spindel 1100 in die zweite Konfiguration betätigt wird, um das Entfernen von Bandprodukt zuzulassen. Wie 63a zeigt, wird das Drehelement 1150 im Gegenuhrzeigersinn in die zweite Konfiguration gedreht. Zum Bewegen des Drehelements 1150 und der Rollen 1152 zurück in die erste Konfiguration wird der Griff 1140 im Uhrzeigersinn gedreht, bis die Rollen 1152 an Anschlägen wie den Anschlägen 1121c in Anlage gelangen und der Hohlraum 1190 zu seiner Maximalgröße erweitert ist. In dieser Position bewegt sich die Arretiereinrichtung in ihre Sperrposition unter Sperrung der Position des Griffs, so daß das Drehelement 1150 an einer Drehbewegung gehindert wird.
Wenn Bandprodukt um die Spindel 1100 einer Aufwickelrolle gewickelt wird, wird auf die Rollen 1152 eine erhebliche Kraft aufgebracht. Bevorzugt sind die Spindel 1100 und ihre Teile aus einem Metallwerkstoff hergestellt, so daß ein robuster, beständiger Kern erhalten wird, welcher der Kraft standhalten kann, die von dem auf die Spindel 1100 gewickelten Bandprodukt aufgebracht wird. Bevorzugt haben die Rollen 1152 Zylindergestalt, so daß die zum Bewegen der Rollen erforderliche Kraft die Kraft ist, die notwendig ist, um die mit der Abrollbewegung einhergehende Reibung zu überwinden und kein Gleiten zuzulassen. Die Bewegung der Rollen 1152 sowohl an dem Drehelement 1150 als auch an dem zweiten Gehäuseteil 1132 ist eine Abrollbewegung und erfordert nur minimale Kraft zu ihrer Auslösung, auch wenn die Kompressionskraft auf die Spindelaußenfläche groß ist. Die Zylindergestalt der Rollen ergibt eine Anordnung, bei der das Drehelement 1150 und die Rollen 1152 leicht aus der ersten zu der zweiten Konfiguration zu bewegen sind, um den Durchmesser für das Entfernen von Bandprodukt zu ändern, wenn das Drehelement 1150 nicht von einer Arretiereinrichtung wie etwa 1142 gesperrt ist.
Zusätzlich zu Verarbeitungsmodulen eines Kartenpersonalisierungssystems kann die Spindel 1100 für andere Aufwickelrollen verwendet werden, die für andere Produkte vorgesehen sind, beispielsweise – ohne daß dies eine Einschränkung darstellt – für Papier, Kunststoffe oder andere Produkte, die auf einen Kern gewickelt werden. Zusätzlich zu anderen Vorteilen ermöglicht es die Spindel dem Benutzer, verbrauchtes Bandprodukt auf bequeme Weise zu entsorgen, ohne daß der Kern mit dem verbrauchten Bandprodukt entfernt und entsorgt werden muß. Ferner bildet die Spindel eine Aufwickelrolle, die wieder verwendet werden kann, wodurch die Auswechslung von Teilen minimiert wird und somit Kosten gesenkt werden und Zeit gespart wird.
Prägemodul
Einzelheiten von Bereichen des Prägemoduls 1200 sind in den 64 bis 68 gezeigt. Das Prägemodul 1200 ist ausgebildet und angeordnet, um auf die Karten Daten durch Prägen aufzubringen. Die geprägten Daten können alphabetische, numerische Symbole und andere Zeichen und Kombinationen davon sein. Diese werden nachstehend generisch als Zeichen bezeichnet. Die geprägten Zeichen betreffen typischerweise Kartenhalterinformation wie etwa den Kartenhalternamen, eine Kontonummer, das Kartenablaufdatum und dergleichen.
67 zeigt einen Bereich des Prägemoduls 1200. Das Modul 1200 weist ein Prägerad 1202 auf, das aus einer Obergesenkseite 1204 und einer Untergesenkseite 1206 besteht. Die Obergesenkseite 1204, die von bekannter Konstruktion ist, enthält eine Vielzahl von kreisförmig angeordneten Prägestempeln. Jeder Prägestempel enthält ein Prägezeichen, das zum Erzeugen eines entsprechenden Prägezeichens auf der Karte dient. Die Untergesenkseite 1206, die ebenfalls von bekannter Konstruktion ist, enthält eine Vielzahl von kreisförmig angeordneten Gegenstempeln. Jeder Gegenstempel enthält ein Stempelzeichen, das einem jeweiligen gegenüberliegend positionierten Prägezeichen entspricht. Wenn der Prägestempel in Eingriff mit einer Karte aktiviert wird, wird der entsprechende Gegenstempel in Eingriff mit der Seite der Karte, die dem Prägestempel gegenüberliegt, betätigt, wodurch ein entsprechendes Prägezeichen auf der Karte erzeugt wird. Während des Prägevorgangs ist die Karte zwischen den Obergesenk- und Untergesenkseiten 1204, 1206 geeignet positioniert. Nach dem Prägen tritt die Karte aus dem Modul durch eine Austrittsbahn 1208 aus. Das Rad 1202 wird von einem Motor 1210 angetrieben. Außerdem sind ein Obergesenkantrieb und ein Untergesenkantrieb vorgesehen, um die einzelnen Stempel und Gegenstempel der Obergesenkseite 1204 und der Untergesenkseite 1206 während des Prägens anzutreiben.
Aufbau und Betrieb des bisher beschriebenen Prägemoduls 1200 sind herkömmlich. Eine Möglichkeit zur Steigerung des Kartendurchsatzes des Systems 10 besteht darin, die zum Prägen einer Karte benötigte Zeit zu verkürzen. Die Prägezeit basiert zum Teil darauf, wie rasch die Stempel und Gegenstempel des Rads 1202 während des Prägens in Position gebracht werden können und wie rasch die Stempel und Gegenstempel in und außer Eingriff mit der Karte angetrieben werden können. Daher können Verringerungen der Rotationsdauer des Prägerads 1202 und der Antriebsdauern der Stempel und Gegenstempel die Produktionsrate steigern. Eine Steigerung der Drehgeschwindigkeit des Rads 1202 während der Bewegungen sowie eine Erhöhung der Antriebsgeschwindigkeiten von Stempel und Gegenstempel ist zwar möglich, diese Steigerungen der Geschwindigkeit können jedoch zu Problemen führen, wenn sie nicht richtig abgestimmt werden.
64 zeigt einen Antrieb 1220, der zum Antreiben der Stempel verwendet werden kann. Ein identischer Antrieb wird vorgesehen, um die Gegenstempel anzutreiben. Die Antriebe 1220 werden relativ zu der Stempelseite 1204 und der Gegenstempelseite 1206 geeignet positioniert, so daß sie imstande sind, die jeweiligen Stempel und Gegenstempel anzutreiben.
Der Antrieb 1220 weist folgendes auf: einen Antriebsmotor 1222, bevorzugt einen Servomotor, einen Stößel 1224, der in einem Gehäuse 1226 gleitbar angeordnet ist, und einen Antriebsnocken 1228, der an einer Welle 1230 des Motors 1222 befestigt ist, um den Stößel 1224 anzutreiben. Der Motor 1222, das Gehäuse 1226 und der Stößel 1224 sind der Klarheit halber und zur Veranschaulichung von Einzelheiten im Querschnitt gezeigt. Die Verwendung eines Nockens zum Treiben eines Stößels ist von dem Prägermodell 150i von DataCard Corporation, erhältlich von DataCard Corporation, Minnetonka, Minnesota, bekannt.
Der Stößel 1224 weist ein Betätigungsende 1232 auf, das den Stempel/Gegenstempel antreibt, wenn der Stößel in eine Betätigungsposition getrieben wird. Das entgegengesetzte Ende des Stößels 1224 weist einen Nockenfolger 1234 auf, der auf der äußeren Oberfläche des Nockens 1228 abläuft, während der Nocken gedreht wird. Die äußere Oberfläche des Nockens 1228 ist exzentrisch, wodurch während der Rotation des Nockens der Stößel 1224 während eines Antriebszyklus ausgefahren wird. Der Stößel 1224 ist durch eine geeignete Einrichtung wie etwa eine Feder 1236 zurück in eine eingefahrene Position vorge spannt. Ein Bolzen 1238 durchsetzt den Nockenfolger 1234 und ist mit einem Lager 1240 verbunden, das in einem Langloch 1242 angeordnet ist, das in einem mit dem Gehäuse 1226 verbundenen Block 1243 definiert ist. Das Lager 1240 trägt dazu bei, die Nockenfolgerachse mit der Nockenachse in Ausfluchtung zu halten, um Linienkontakt zwischen den beiden sicherzustellen und somit eine maximale Standzeit zu realisieren.
Der Nocken 1228 ist so ausgebildet, daß er durch eine Feststellschraube 1244 auf der Welle 1230 festgelegt ist. Wie 65 zeigt, ist zwischen dem Nocken 1228 und der Welle 1230 eine Buchse 1246 angeordnet. Die Buchse 1246 ist wirksam, anstelle der Welle 1230 Verschleiß zu absorbieren. Infolgedessen braucht die Welle weniger häufig ausgewechselt zu werden. Statt dessen kann die Buchse 1246 nach Bedarf ausgewechselt werden.
Die Buchse 1246, die bevorzugt aus Metall wie etwa rostfreiem Stahl besteht, weist ein Paar von Endbereichen 1248a, 1248b mit konstantem Durchmesser und einen kollabierbaren Zentralbereich 1250 auf, um den herum der Nocken 1228 angeordnet ist. Der Zentralbereich 1250 weist ein Paar von ausgeschnittenen Fingern 1252a, 1252b auf, die in Eingriff mit der Außenfläche der Welle 1230 kollabieren können, wenn der Nocken 1228 auf die Welle gespannt ist. Die Endbereiche 1248a, 1248b bleiben jedoch durch den Kollaps der Finger 1252a, 1252b im wesentlichen unbeeinflußt und behalten einen im wesentlichen konstanten Durchmesser.
Ein wichtiges Merkmal des Antriebs 1220 ist, daß der Nocken 1228 direkt auf der Motorwelle 1230 angebracht ist und von dieser angetrieben wird. Bei bisherigen Prägevorrichtungen ist der Nocken typischerweise an einer Welle angebracht, die von der Motorwelle separat ist. Infolgedessen wird eine Kupplung benötigt, um die beiden Wellen miteinander zu verbinden. Bei Verwendung von zwei Wellen können, wenn eine exakte Ausfluchtung der Wellen nicht erreicht wird oder die Wellen im Gebrauch außer Ausfluchtung gelangen, übermäßiger Wellenverschleiß und Wellenausfall resultieren. Es ist jedoch außerordentlich schwierig, die Wellen exakt miteinander auszufluchten, und daher können diese Probleme bei Verwendung separater Wellen nicht vollständig beseitigt werden.
Bei dem Antrieb 1220 gemäß 64 ist der Nocken 1228 direkt an der Motorwelle 1230 angebracht, wodurch die Ausfluchtungsprobleme bei Verwendung von zwei Wellen entfallen. Jeder Endbereich 1248a, 1248b der Buchse 1246 umgibt die Welle und ist von dem Gehäuse 1226 in einem Buchsenlager 1254a, 1254b abgestützt. Ferner ist das entgegengesetzte Ende der Welle 1230 von einem Lager 1256 abgestützt. Ein Zwischenbereich der Welle 1230 nahe dem Oberende des Motorgehäuses ist mit einem Abschnitt 1258 mit reduziertem Durchmesser versehen. Ein in dem Motorgehäuse angeordnetes Lager 1260 umgibt den Abschnitt 1258. Das Lager 1260 wirkt nur als Halteelement zum Halten der Welle 1230, das Lager 1260 ist aber insofern funktionslos, als es die Welle 1230 nicht drehbar abstützt. Der Abschnitt 1258 mit reduziertem Durchmesser erlaubt es der Welle 1230, sich im Gebrauch zu biegen und leicht zu floaten. Die Buchsenlager 1254a, 1254b halten jedoch die richtige Orientierung der Welle 1230 an dem Ort des Nockens 1228 aufrecht und absorbieren die Prägekräfte. Somit ist die Welle 1230 von drei Lagern 1254a, 1254b, 1256 anstelle der üblichen vier Lager abgestützt, die dazu dienen, zwei separate Wellen abzustützen, die durch eine Kupplung miteinander verbunden sind.
Es wird erneut auf 67 Bezug genommen. Der Motor 1210 ist bevorzugt ein Servomotor. Zur Erzielung rascher Bewegungszeiten des Prägerads 1202 werden dem Servomotor 1210 große Stromimpulse zur Betätigung des Motors zugeführt. Wenn jedoch das Prägerad 1202 an einer gewünschten Position anhält, stellt sich die Tendenz ein, daß die großen Stromimpulse das Rad 1202 veranlassen, aus der gewünschten Position geringfügig rückwärts und vorwärts zu schwingen. Dieses Schwingen kann zu geringfügigen Ungenauigkeiten der Positionierung des resultierenden Prägezeichens auf der Karte führen. Somit kann eine Verringerung oder Eliminierung des Schwingens die Genauigkeit des Prägevorgangs verbessern.
Wie 67 zeigt, ist eine Reibungsbremse 1270 nahe dem Ende der Welle 1272 des Motors 1210 positioniert. Die Reibungsbremse 1270 hat eine Bremsachse 1274, die mit der Motorwelle 1272 über eine starre Kupplung 1276 verbunden ist. Die Bremse 1270 und die Kupplung 1276 sind zur Veranschaulichung von Einzelheiten im Querschnitt gezeigt.
Die Bremse 1270 weist bevorzugt eine Magnetpulverbremse auf. Magnetpulverbremsen sind im Stand der Technik bekannt und weisen im allgemeinen eine Scheibe auf, die mit der Achse 1274 gekoppelt ist, wobei die Scheibe von Magnetpulverteilchen umgeben ist. Wenn auf die Teilchen ein elektrischer Strom aufgebracht wird, wirkt eine Kraft auf die Scheibe, die dazu tendiert, die Rotation der Achse 1274 zu verzögern. Durch Wegnahme des elektrischen Stroms wird die Verzögerungskraft aufgehoben. In der Praxis wird auf die Bremse 1270 kontinuierlich ein Strom aufgebracht, um eine konstante Verzögerungskraft zu erzeugen. Es ist jedoch daran gedacht, daß der elektrische Strom nur dann aufgebracht werden könnte, wenn die Verzögerungskraft notwendig ist.
Es ist ersichtlich, daß andere Reibungseinrichtungen anstelle einer Magnetpulverbremse verwendet werden könnten, solange die Reibungseinrichtung imstande ist, die Rotation der Achse 1274 zu verzögern. Beispielsweise könnte eine mit Federkraft beaufschlagte Reibungseinrichtung verwendet werden.
Die Bremse 1270 ist an einem Haltearm 1278 befestigt, der seinerseits an einer ortsfesten Konstruktion 1280 des Moduls 1200 mit Befestigungselementen 1282 befestigt ist. Die Bremse 1270 ist an einem zentralen Bereich 1284 des Haltearms mit Befestigungselementen 1286 (in 67 ist nur ein Befestigungselement zu sehen) befestigt. Der Haltearm 1278, der im einzelnen in 68 gezeigt ist, weist ein Paar von nachgiebigen Armen 1288, 1290 auf, die von dem zentralen Bereich 1284 nach außen verlaufen.
Durch die Anbringung der Bremse 1270 an dem Haltearm 1278 wird eine Rotation der Bremse 1270 verhindert. Die nachgiebigen Arme 1288, 1290 erlauben jedoch eine Auslenkungder Bremse 1270, so daß Kräfte aufgenommen werden können, die zu einer geringfügigen Fehlausfluchtung der Wellen 1272, 1274 führen können.
Die Funktionsweise der Bremse 1270 ist wie folgt. Ein Strom wird dem Motor 1210 zugeführt, um das Rad 1202 in die gewünschte Position zu drehen. Die Drehkraft reicht aus zur Überwindung der durch die Bremse 1270 aufgebrachten Verzögerungskraft. Nach Erreichen der gewünschten Position wird der Strom zu dem Motor unterbrochen. Aber in dem Servomotor nach der Unterbrechung des Stroms vorhandene Kräfte tendieren dazu, ein leichtes Vor- und Zurückschwingen der Welle 1272 hervorzurufen. Die von der Bremse 1270 erzeugte Verzögerungskraft ist jedoch größer als die Kräfte, die zu einer Schwingung führen können. Infolgedessen hält die Verzögerungskraft der Bremse 1270 das Rad 1202 ohne Schwingen in der gewünschten Position, wodurch die Präzision des Prägevorgangs gesteigert wird.

Claims

Kartenpersonalisierungssystem (10), das Folgendes hat: eine Karteneingabe (30, 37) zum Eingeben von Karten in das System (10), eine Vielzahl von Kartenverarbeitungsmodulen (40) und eine Kartenausgabe (50) zum Sammeln von verarbeiteten Karten, wobei mindestens zwei benachbarte Module der Vielzahl von Kartenverarbeitungsmodulen (40) ausgebildet sind, um mindestens jeweils eine Karte zu verarbeiten, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der zwei benachbarten Module so gesteuert wird, dass eine Karte vollständig aus dem abstromseitigen Modul der zwei benachbarten Module transportiert sein muss, bevor das abstromseitige Modul von dem aufstromseitigen Modul der zwei benachbarten Module eine neue Karte aufnehmen kann.
System nach Anspruch 1, wobei jedes Modul der Vielzahl von Kartenverarbeitungsmodulen (40) ausgebildet ist, um mindestens jeweils eine Karte zu verarbeiten, und jedes der Module so gesteuert wird, dass eine Karte vollständig aus einem Modul transferiert sein muss, bevor das Modul eine neue Karte aufnehmen kann.
System nach Anspruch 1 oder 2, wobei jedes Modul eine Eintrittsfotozelle und eine Austrittsfotozelle aufweist, wobei die Fotozellen Karten detektieren können, die in das jeweilige Modul eintreten und daraus austreten.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Karteneingabe (30, 37) die Verarbeitungsmodule (40) und die Kartenausgabe (50) gemeinsam einen Schacht (96) an ihren Rückseiten definieren, wobei der Schacht (96) die Datenleitungen (97) aufnimmt.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Karteneingabe (30, 37), die Verarbeitungsmodule (40) und die Kartenausgabe (50) jeweils einen durch ihre Rückseite verlaufenden Kanal (95) aufweisen, wobei jeder Kanal den Durchtritt der jeweiligen Datenleitung (97) erlaubt.
System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zwei Module (40) ähnliche Personalisierungsaufgaben ausführen.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die zwei Module (40) unterschiedliche Personalisierungsaufgaben ausführen.
Verfahren zum Verarbeiten von Daten, das die folgenden Schritte aufweist: Bereitstellen eines Kartenpersonalisierungssystems (10), das Folgendes hat: eine Karteneingabe (30, 37) zum Eingeben von Karten in das System, eine Vielzahl von Kartenverarbeitungsmodulen (40), die mindestens ein erstes und ein zweites Verarbeitungsmodul aufweisen, wobei das zweite Verarbeitungsmodul dem ersten Verarbeitungsmodul benachbart und an der Abstromseite davon angeordnet ist, jedes von den ersten und zweiten Modulen ausgebildet ist, um mindestens jeweils eine Karte zu verarbeiten, und eine Kartenausgabe (50) zum Sammeln von verarbeiteten Karten; Verarbeiten einer ersten Karte in dem ersten Verarbeitungsmodul und einer zweiten Karte in dem zweiten Verarbeitungsmodul; gekennzeichnet durch Ausgeben der zweiten Karte aus dem zweiten Verarbeitungsmodul und danach Ausgeben der ersten Karte aus dem ersten Verarbeitungsmodul in das zweite Verarbeitungsmodul.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei jedes Modul der Vielzahl von Kartenverarbeitungsmodulen (40) ausgebildet ist, um mindestens jeweils eine Karte zu verarbeiten, und jedes der Module derart gesteuert wird, dass eine Karte vollständig aus einem Modul transferiert sein muss, bevor das Modul eine neue Karte aufnehmen kann.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, das ferner den folgenden Schritt aufweist: Detektieren einer Karte, die in jedes Modul eintritt und daraus austritt.