專利名稱：卡片印刷機以及在卡片上印刷的方法
技術領域：
本發明一般涉及用于將圖像、文字等形式的信息施加于卡片一面或兩面上的卡片印刷機，尤其涉及一種在垂直和水平方向都緊湊的卡片印刷機。本發明還涉及一種在卡片上進行印刷的方法。再進一步地，本發明涉及從卡片堆棧連續供給卡片，尤其涉及用于在禁止一次從卡片堆棧供給一張以上卡片的同時供給各種厚度的卡片的卡片供給裝置和方法。
背景技術：
為了安全(例如，身份證和徽章)、財務往來(信用卡和借記卡)、駕照等這些目的，各種類型的卡片已變得越來越普遍。這些卡片主要由塑料制成，但也可包括紙張或紙板。這些卡片的一面或兩面都可被印刷或壓印符號、磁條、和/或其它圖像或標記。雖然這些卡片的長度和寬度基本被標準化，但可考慮改變其厚度。
圖1示出了現在使用的那些類型的塑料卡片10。該卡片10具有正面12、含有縱向延伸磁條16的背面14、以及大致為矩形的幾何形狀，該幾何形狀包括一對相對的、平行的、縱向延伸的長邊18和20，和一對相對的、平行的、橫向延伸的短邊22和24。卡片10具有縱向中心軸或長中心軸26以及橫向中心軸或短中心軸28。
傳統的用于在離散的卡片例如圖1所示的卡片上印刷信息的印刷機，包括線性串聯的處理站或模塊，這些模塊主要包括卡片供給器、卡片升降器或換向器(inverter)、印刷機構、以及卡片排出站。典型的卡片供給器具有垂直料斗，其被設計為接收水平定向的卡片供源，該卡片以一張位于另一張之上地堆疊。當卡片從頂部連續取出時，卡片堆棧下面的提升器向上推動該卡片堆棧以逐漸提升該卡片堆棧。卡片供給器將卡片供至卡片換向器，該卡片換向器根據需要旋轉每張卡片并以一系列步驟將其傳送至卡片印刷機構以及自該卡片印刷機構傳送，由此印刷卡片的一面或兩面。在傳統的印刷機中，卡片換向器使卡片圍繞著其較短或次要的中心軸28(圖1)。印刷機構典型地包括與熱轉印色帶或染料升華色帶協作的熱印刷頭，用以當卡片縱向供至印刷機構時在每張卡片的一面印刷信息。
本發明著手解決傳統卡片印刷機的幾個缺陷。例如，因為傳統卡片印刷機的各個站或模塊設置成一列，這種印刷機占據相當的桌面空間。而且，因為卡片以垂直堆棧存儲于卡片供給料斗中，傳統卡片印刷機往往很高。影響其高度(以及其長度)的是使卡片圍繞其短軸旋轉的卡片換向器或料斗。除了徒勞地利用空間外，現有的卡片印刷機，由于其尺寸，制造所需的成本較高，例如尺寸越大，所涵蓋的花費越高。
此外，大多數傳統的卡片供給器在卡片提供料斗的排出口處具有固定的狹槽或門，卡片經由該排出口排出從料斗排出。所述門的寬度通常設為容納一種特定的卡片厚度并且必須可手動重調節成容納其它厚度的卡片。這是不希望的，因為很難測量并設置一道門來精確供給不同厚度的各種卡片而不會出現雙重供給。當被從卡片堆棧的頂部供給的卡片帶動其下面的下一張卡片一起供給時，發生雙重供給。
根據下文參照附圖的詳細描述，本發明的各種目的、特征和優點對本領域技術人員將會更清楚，其中圖1是標準塑料卡片的透視圖，該卡片的一面或兩面可利用本發明的印刷機和方法印刷或成像；圖2是本發明的印刷機的分解透視圖，其簡單示出了所述印刷機的主要部件的全部結構；圖3是本發明特定的、示例性實施例的印刷機的正面透視圖；圖4是圖3所示的印刷機的背面透視圖；圖5是圖3和4所示的印刷機剖面的側視圖；圖6是構成圖3-5所示印刷機的部件的卡片供給器的側剖圖；
圖7是圖6所示卡片供給器的一部分的簡化透視圖；圖8是卡片供給器的透視圖，其詳細示出了供給輥驅動器以及卡片堆棧推板機構；圖9是卡片供給器的側剖圖，其詳細示出了用于控制推板運動的機構；圖10是卡片供給器的底部透視圖；圖11是卡片供給器的頂部透視圖；圖12是卡片供給器的另一個底部透視圖；圖13是卡片供給器的一部分的透視圖，其詳細示出了用于偏壓卡片返回輥的扭簧機構；圖14是卡片供給器的一部分的側剖圖，其示出了防止卡片雙重供給的卡片供給機構的操作；圖15是本發明另一實施例的卡片供給器的一部分的俯視平面圖；圖16是本發明又一個實施例的卡片供給器的底部透視圖；圖17是圖16所示的卡片供給器的一部分的(局部為剖面)底部平面圖；圖18-21是本發明再一個實施例的部分卡片供給器的簡化透視圖；圖22是圖2和3所示的印刷機的組件的透視圖，該組件包括位于卡片轉向器或旋轉器上方的卡片供給器，其中卡片旋轉器被傾斜定位以容納來自卡片供給器的卡片；圖23是圖22所示的組件的剖面的端視圖；圖24是圖22所示的卡片旋轉器的透視圖，其中該旋轉器被傾斜定位以接收來自卡片供給器的卡片；圖25是圖22所示的組件的透視圖，其中所述的卡片旋轉器被傾斜定位以將卡片傳送至印刷機的印刷機構；圖26是圖22所示的卡片旋轉器的透視圖，其中所述的卡片旋轉器被傾斜定位以將卡片傳送至印刷機的印刷機構；圖27是沒有外殼的卡片旋轉器的透視圖；
圖28是沒有外殼的卡片旋轉器的另一透視圖；圖29是部分卡片旋轉器及其外殼的橫剖圖；圖30是卡片旋轉器的外殼的透視圖；圖31是形成卡片旋轉器的部件的可樞轉進給輥支架的透視圖；圖32是構成本發明卡片旋轉器的部件的部分卡片喉部限定結構的透視圖；圖33是卡片旋轉器驅動齒輪的透視圖，其詳細示出了該齒輪的外表面；圖34是卡片旋轉器驅動齒輪的透視圖，其詳細示出了該齒輪的內表面；圖35是卡片旋轉器驅動齒輪的端視圖，其詳細示出了該齒輪的內表面；圖36-39是示出了部分卡片旋轉器操作的端視圖，其示出了該卡片旋轉器的操作；圖40是部分卡片旋轉器的(局部為剖面)示意性俯視平面圖，其中卡片旋轉器供給輥分離地移動以允許卡片進入旋轉器的卡片喉部；圖41是卡片旋轉器的(局部為剖面)示意性側視圖，其中供給輥處于與卡片接合并且卡片從所述卡片旋轉器排出的狀態；圖42是圖3和4印刷機的一部分的側剖圖。
具體實施例方式
以下詳細描述用來實施本發明的最佳實施例。這種描述不是一種限制，而僅僅是為了描述本發明的主要原理，本發明的范圍可參照附隨的權利要求來確定。例如，以下就處理“卡片”，印刷、編碼、層壓卡片這些方面來描述本發明。必須注意，本發明可應用于任何系統中，其中卡片從卡片堆棧供至所述系統，不管所述系統在接收到卡片之后如何處理該卡片。例如，本發明可用來將卡片供至一裝置，該裝置通過例如將卡片成形、沖壓或在卡片中鉆孔等進一步打磨所述的卡片。
此外，必須理解的是，這里所使用的術語“卡片”不應該是限制性的。這里所使用的卡片指的是從一堆棧經由一路徑供至一系統的任何介質單元。所述卡片可以是紙張、塑料、金屬等。它還可以具有任何所希望的形狀，例如矩形、正方形、圓形、三角形等。
圖2為簡圖，附圖3-5詳細示出了本發明的卡片處理系統40的特定、示例性實施例。系統40包括在例如圖1所示的卡片10上進行印刷的卡片印刷機。例如，卡片印刷機40包括典型類型的熱轉印式卡片印刷機，其利用熱印刷頭將文字、圖形、照片等等形式的信息印刷在塑料卡片例如身份證、駕照等上，該熱印刷頭與可置換色帶盒承載的熱轉印色帶或染料升華色帶協作。
卡片印刷機40主要包括支撐卡片供給器44的印刷機體或構架42；卡片轉向器或旋轉器46；卡片處理器48，該卡片處理器包括卡片清潔站48a，卡片印刷機構48b，該卡片印刷機構包括熱印刷頭48c，印刷壓紙輥48d和可移動、可更換的盒48e，而該盒48e容納有印刷機可消耗的、典型為熱轉印或染料升華色帶形式的轉印介質48f；以及卡片排出站50。
根據本發明的一方面，卡片供給器44位于卡片旋轉器46上方。卡片旋轉器46從卡片供給器44沿著第一供給路徑52連續接收卡片10，使每張卡片圍繞其長軸26旋轉，并將其改變方向以沿著卡片旋轉器46與印刷機構48之間的第二供給路徑54移動(圖2，3和5)。卡片10以其短邊22和24平行于第一供給路徑52地沿著該路徑52傳送，以及以其長邊18和20平行于第二供給路徑54地沿著該路徑54傳送，并以其長邊18和20平行于第二供給路徑54地沿著該路徑54地傳送。在所示的特定、示例性實施例，第一供給路徑52沿著大致垂直的方向延伸，同時第二供給路徑54沿著大致水平的方向延伸，卡片處理器或印刷機構48沿著該第二供給路徑54設置。正如下面將要詳細解釋的，卡片供給器44提供的卡片在被傳送至印刷機構48以便在卡片表面之一印刷之前、由卡片旋轉器46旋轉約90度。因此卡片經處理后，則前進至排出站50。可選擇地，在雙程印刷模式中，卡片10可返回至旋轉器46以便反轉并可傳送回印刷機構48，從而在卡片另一面上進行印刷，之后從印刷機排出該卡片。
卡片供給器現在還參照圖6-14，其示出了卡片供給器44的一個特定、示例性實施例。卡片供給器44包括卡片供給器主體60，其具有用以保持即將處理的卡片堆棧64的卡片提供室62，該堆棧64包括多張卡片10a、10b、10c等。所述卡片提供室62含有用以將卡片堆棧64向卡片供給機構68偏壓的部件66，該卡片供給機構68將卡片10a以及后面的卡片連續從卡片提供室62移開并且防止或禁止一次一張以上的卡片從卡片堆棧移開。卡片供給機構68的操作與卡片厚度無關，因此該供給機構能夠供給不同厚度的卡片而不用調節。
卡片提供室62具有大致為矩形的構造并由相對的平行的側壁70和72，供給器主體60的固定前端壁74和底壁76限定。卡片提供室62的頂部是開放的，以便接收將從固定尺寸的正面橫向槽狀排出口78(圖6，10和14)供給的卡片供源，該排出口由前壁74的下邊緣80以及底壁76的前邊緣82限定。卡片通過卡片供給機構68經排出口78在大致向下的方向(如箭頭所示)沿著大致垂直的第一供給路徑52向旋轉器46連續進給。
放置在卡片提供室62中的卡片10a以及下面的卡片優選如圖6和7最佳所示地定向。更具體地說，卡片優選以短邊22和24大致垂直延伸也即平行于第一供給路徑52地堆疊。可選擇地，卡片提供室62可被構造成接收卡片堆棧，該卡片堆棧的長邊18和20垂直延伸；然而，優選以其短邊豎直地堆疊卡片基本減少了印刷機的總高度。
推板90，例如附圖4，6，8和11所示，被安裝用于在卡片提供室62內縱向平移并將卡片堆棧推向固定前端壁74。可移動的推板90被朝著前壁74彈性偏壓并構成卡片提供室的后壁。推板90在卡片堆棧64的后面施加一個力，該力在卡片10a以及下面的卡片從卡片堆棧抽出而消耗該卡片堆棧的過程中基本保持恒定。
推板90被安裝成可經由圖6，8和9所示的彈簧加載機構92在卡片提供室62內平滑、穩定、無堵塞地平移。所述機構92包括兩對嚙合小齒輪94，96和98，100，所述小齒輪固定至一對平行的上下橫軸102和104的兩端，該橫軸安裝于推板90的背面106上。更具體地說，上橫軸102被軸頸支撐以便在垂直腿108和110上旋轉，該垂直腿的兩端由推板90限定。下橫軸104被軸頸支撐以便在推板90的背面106的中心軸承座112中旋轉。小齒輪94和96與相隔的平行的水平齒條114和116嚙合，該齒條安裝于供給器主體的側壁70上或者與該側壁一體形成。類似地，小齒輪98和100與側壁72上相隔的、平行的水平齒條118和120嚙合。一對扭簧122和124纏繞在軸104上并且其內端錨在中心軸承座112上、其外端錨在各自的小齒輪96和100上，所述扭簧提供彈性偏壓，以將推板90壓靠在卡片堆棧的后面。關于這一點，扭簧122和124被預加載，也就是，它們被纏繞和安裝成受到初始扭轉載荷。當用戶手動拉回推板90時，扭簧122和124被進一步纏繞，當推板90隨著卡片堆棧64中的卡片被從卡片提供室取出而行進時，釋放因此存儲的能量。扭簧122和124緊密纏繞并具有多匝(也即，實質有效的長度)，這樣它們在推板90向前移動時展開，扭簧施加的力基本保持恒定。可以看出，所述機構92約束推板90，以使該推板在卡片提供室內沿著任一方向平移時保持豎直。
卡片供給機構68包括位于卡片提供室62前面的摩擦驅動面，優選為三根輥130，132和134的形式。輥130包括在底壁76上方的固定位置處安裝于橫軸136上的第一或主要供給輥，該橫軸136被軸頸支撐以便在卡片供給器主體的側壁70和72上旋轉。第一供給輥130橫向居中并且其驅動面稍微伸入卡片提供室62內，這樣，在裝載入卡片提供室內的卡片堆棧上的領先或第一卡片10a(圖6，7和14)響應于推板90所施加的彈性偏壓摩擦接合第一供給輥130。輥132包括在卡片提供室的底壁76下方的固定位置處安裝于橫軸138上的次要供給輥，該橫軸138被軸頸支撐以便在側壁70和72中旋轉。從圖6和14可以看出，主要輥130和次要輥132相接觸的切線平行于卡片提供室的固定前端壁74的內表面。主要輥130和次要輥132經由固定于側壁72內表面的步進電機140可一致旋轉，從而使卡片10a以及下面的卡片沿著供給路徑52前進。關于這一點，同時參照圖8，主要輥軸136和次要輥軸138各自具有從卡片供給器主體60的側壁72伸出的外端142和144。軸136，138的外端142，144各自承載鏈輪146，148。圍繞該鏈輪146和148的是與空轉齒輪154相連的空轉鏈輪152驅動的帶齒同步帶150，該空轉齒輪154又由安裝在步進電機140的輸出軸上的小齒輪156驅動。
最佳如圖7和10所示，主要輥130和次要輥132長度相同。輥134包括第三輥，該輥以反作用的方式將第二張卡片返回卡片堆棧，該第二張卡片是與正確供給的第一張卡片一道被從卡片堆棧不適當取出的卡片。第三輥134基本窄于主要輥130和次要輥132，并且安裝在與主要輥和次要輥的供給路徑52相對的一側，與次要輥132對準并居于該次要輥132的中間。
第三輥134安裝于軸162的內端，該軸162由浮動板164支撐，該浮動板164又由一對固定導銷166和168支撐，該固定導銷從底壁76的下表面凸出并穿過板164中的特大狹槽170和172。錨在柱子176與固定柱子178之間的扭簧174彈性偏壓板164以在沒有卡片的時候將第三輥134推向次要輥132并使其相接觸，所述柱子176靠近板164的后面，所述固定柱子178從底壁伸出。第三輥軸162具有經一特大開口(未示出)從供給器主體側壁70伸出的外端180，所述的特大開口允許板164根據次要輥132和第三輥134之間存在不同厚度的卡片而浮動。
參照圖10-14，尤其是圖13，固定于第三輥軸162的凸出外端180的是轂181，該轂固定于樞轉板182上，該樞轉板限定相隔的相鄰表面183和184，所述表面被定位成接合安裝于供給器側壁70上的固定柱子185。板182經由卡環186固定于軸162上。由此承載的軸162和第三軸134能夠在其界限內樞轉，該界限由相鄰表面183和184之間的空間限定。纏繞在轂181周圍的是扭簧187，其內端188壓靠在可樞轉板182上的銷189上，其外端188a壓靠在供給器側壁上的固定柱子185上。扭簧187因此偏壓第三輥軸162從而其趨向于如圖13所示地順時針樞轉。注意，所述板的旋轉范圍由相隔的相鄰表面183和184限定。
卡片供給機構68防止一張以上的卡片一次從卡片堆棧64移開。更具體地說，當第一張單獨的卡片10a經過主要輥132和次要輥134(圖14)時，根據卡片的厚度，通過彈簧加載浮動板164并由此加載第三輥134，卡片上產生波動的擠壓。參照圖14，假定現在第二張卡片10b，由于靜電而粘住第一張卡片10a，與第一張卡片10a一道被錯誤地從堆棧中取出。安裝在第三輥軸162的外端180上的扭簧187根據第一和第二張卡片10a和10b之間的摩擦量與第二張卡片10b和第三輥134之間的摩擦量的比較而卷起。因為第三輥134與第二張卡片10b之間的摩擦大于第一和第二張卡片10a和10b之間的摩擦，扭簧187被卷緊(至相鄰表面183接合柱子185時強加的界限所允許的程度)從而導致該彈簧187(當其存儲能量被釋放時)將第二張卡片10b朝著卡片堆棧64推回直至第一張卡片10a已經離開次要輥與第三輥之間的區域160。
主要輥130和次要輥132優選由相同的材料例如硅制成。第三輥134優選由和主要輥、次要輥相同的材料制成，但也可由不同材料例如三元乙丙橡膠(EPDM)構成。此外，主要輥130和次要輥132優選具有相同的外徑。可選擇地，輥130和132可具有不同直徑，在這種情況下，這兩輥以它們具有相同圓周速度的角速率驅動。
理想地，次要輥132和第三輥134被安裝成使得主要輥130供給的第一張卡片與次要輥和第三輥都接合。例如，如果即將處理的最薄的卡片具有0.008英寸的厚度，次要輥和第三輥的相對的外表面之間的最大距離理想地設為0.007英寸。但是，供給器機構的各部件中的累積公差可避免精確設定這種距離。相應地，圖15示出了另一實施例，其中可省去次要輥和第三輥之間的精密公差的需要。更具體地說，圖15示出了具有階梯式直徑的次要輥500，該輥中心部的較小直徑部或圓周凹槽502與第三輥504相對。第三輥504具有稍微伸入次要輥500的凹槽502內的卡接合外表面506，以使兩輥之間產生小程度的重疊。這種不依賴于精密公差的布置總是確保了卡片供給器供給的第一張卡片與兩輥500和504之間的接觸；這種偏移布置所產生的卡片的輕微偏斜不會影響供給機構的操作。
圖16和17示出了可用于本發明的卡片供給機構的另一實施例。像第一實施例，該另一實施例包括限定卡片提供室192的卡片供給器主體190，所述的卡片提供室192的前端具有固定的排出口，卡片沿著大致垂直的供給路徑195經該排出口前進。供給器主體190支撐卡片供給機構196，該卡片供給機構包括第一或主要摩擦驅動面198、第二或次要摩擦驅動面200和第三摩擦驅動面202。驅動面198，200，202優選采取如上所述地構造和定位的輥的形式。主要輥198和次要輥200同樣由已描述過的步進電機204驅動。第三輥202，如前所述，由軸206承載，該軸206被軸頸支撐以便在浮動板208中旋轉，該浮動板由拉簧210彈性偏壓以在沒有卡片存在的時候將第三輥202推向次要輥200并使其相接觸，以及與沿著供給路徑19前進的卡片背面接合。
第三輥軸206的外端214從卡片供給器主體的側壁218中的特大開口216伸出。像在第一實施例中，開口216大于第三輥軸206的直徑，以允許浮動板208根據沿著次要輥和第三輥之間的供給路徑195傳送的不同厚度卡片的存在來設置。固定至第三輥軸206的外伸出端的是同步帶鏈輪220。
支撐并驅動主要卡片供給輥198的軸222具有從側壁218伸出的外端224。安裝于軸222的外端并與側壁218相鄰的是固定至該軸上的軸環226，這樣軸環與軸一起旋轉。與軸環的外表面相鄰設置的是聯軸器228，該聯軸器包括用作離合圓盤的纖維墊圈230。與該纖維墊圈230相鄰的是在主要供給輥軸222上自由旋轉的鏈輪232。壓縮彈簧236位于軸222的外末端上的護圈墊片234與鏈輪232的外面之間，促使鏈輪232與纖維墊圈230摩擦嚙合。同步帶238與軸222上的鏈輪232以及固定于第三輥206的鏈輪220耦合。可以看出，單一步進電機204在相同的旋轉方向上驅動所有的三根輥198，200和202。結果，在主要輥198和次要輥200趨向于使卡片沿著供給路徑195前進的同時，位于與主要供給輥和次要供給輥相對的供給路徑195的一側的第三輥202趨向于使卡片朝著卡片堆棧移回。假定第三輥202與卡片之間的接觸區域較小，并且主要輥和次要供給輥將卡片沿著供給路徑195推進，第三輥202的作用不足以將單一卡片朝著卡片堆棧返回。但是，如果第二張卡片與第一張卡片一道被錯誤地取出，第三輥202與第二張卡片之間的摩擦力大于兩張卡片之間的摩擦力；后述的力基本不及給定的相鄰卡片表面的給定光滑性，這樣通過反作用第三輥202將第二張卡片朝著卡片堆棧驅回。
當次要輥200和第三輥202之間不存在卡片時，次要輥沿著與其相反的旋轉方向驅動第三輥，這些輥之間的摩擦足以影響這種驅動并促使聯軸器228滑動，該聯軸器沿著與主要輥和次要輥相同的方向驅動第三輥。
當單一卡片經卡片排出口進入次要輥200和第三輥202之間的區域時，第三輥，經由聯軸器228沿著與向前的卡片供給方向相反的方向驅動，在單一卡片的背面滑動，該單一卡片由較寬的主要輥200和次要輥202施加的較高驅動力向前驅動。
然而，當第二張(不需要)卡片與第一張卡片一道被從卡片堆棧取出時，其前邊緣作用于第二張卡片背面的第三輥202，將該第二張卡片朝著卡片堆棧驅回。這種向后驅動或第三級驅動經由聯軸器228作用，因為第三輥與第二張卡片之間的摩擦大于兩張卡片之間的摩擦。在這個操作中，所有的三根輥198，200和202都沿著同一方向旋轉。
總之，經由聯軸器228作用的步進電機204總是趨向于使第三輥202沿著與主要輥198和次要輥200相同的方向旋轉。當次要輥和第三輥之間的擠壓區域沒有卡片或僅一張卡片時，這個趨向被克服，并且聯軸器228滑動。僅當第二張卡片與第一張卡片一道被錯誤地從卡片堆棧取出時，第三輥沿著迫使第二張卡片返回到卡片堆棧中的方向旋轉。
現在參照圖18-21，其示出了上述的卡片供給機構68和196的另一實施例，該卡片供給機構用于沿著大致垂直的第一供給路徑250一次一張地供給卡片10a，10b等。圖18的實施例包括卡片供給機構252，該機構包括圍繞旋轉鼓256和258聯動的環帶254形式的主要摩擦驅動面，以及輥260形式的次要摩擦驅動面。圖19的實施例包括卡片供給機構262，該卡片供給機構包括輥264形式的主要摩擦驅動面，以及環帶266形式的次要摩擦驅動面。在圖20的實施例中，所提供的卡片供給機構268包括由環帶270和272限定的主要和次要摩擦驅動面，而圖21所示的實施例中，卡片供給結構274將主要和次要摩擦驅動面結合成單一環帶276。
卡片轉向器或旋轉器參照圖4和22-41，卡片轉向器或旋轉器46安裝在構架或基底300上，以便圍繞中心水平軸302旋轉。所述旋轉器包括卡片接收、保持和排出組件304，該組件包括一對平行相隔的板306和308，其間限定卡片喉部310，該喉部310具有平行于中心軸302延伸的細長卡片輸入口或狹槽312。卡片喉部310接收從卡片供給器44供給的卡片10并在其旋轉期間保持每張卡片。卡片10由于重力作用抵靠在卡片喉部310內的擋塊(未示出)上。板組件304的一端由圓盤314支撐，另一端由短軸316支撐，該短軸316被軸頸支撐以便在基底300的端壁320的孔318中旋轉(圖30)。短軸316從端壁320伸出并承載較大的旋轉器驅動齒輪322，該齒輪可相對于該短軸316旋轉。圓盤314和齒輪322位于垂直平行的平面中，居于中心軸302的中間并圍繞該軸旋轉。圓盤314具有細長的、橫向卡片排出口或狹槽324，該狹槽沿著圓盤的直徑延伸并與卡片喉部310對準。正如將要描述的，卡片從喉部經由旋轉器排出狹槽324傳送，以便裝載入卡片印刷機構48內。
板組件304的一端由具有外圍326的圓盤314支撐旋轉，該外圍326接合三個等角相隔的、帶凸緣的圓盤支撐輪328，330和332，該支撐輪安裝成在旋轉器基底300的側件334上旋轉。端部齒輪322與較小的齒輪336嚙合，該較小齒輪336又由計算機控制的步進電機337(圖27)的輸出軸驅動。旋轉器基底300上的光學傳感器338與圓盤314上的光遮斷器340關聯操作，并提供響應于卡片旋轉器角位置的電輸出信號。光學傳感器338產生的輸出信號隨同卡片邊緣和其它探測器(未示出)產生的輸出信號一起與印刷機控制器耦合，所述的其它探測器與印刷機的各個元件以本領域公知的方式協作操作。
卡片喉部限定板306承載被樞軸安裝于相間的支架352和354上的臂350，該支架固定于與圓盤314相鄰的板306上(例如，圖28和32)。臂350支撐被安裝于軸358上的卡片驅動輥356，該軸358被軸頸支撐于臂350中。軸358具有從臂350伸出并承載輥驅動齒輪360的外端。類似地，卡片喉部限定板308承載被樞軸安裝于相間的支架364和366上的臂362，該支架連接至與支撐圓盤314相鄰的板308上。臂362支撐被安裝軸370上的卡片驅動輥368，該軸370被軸頸支撐于臂362中。軸370具有從臂362伸出并承載輥驅動齒輪372的外端。第一提及的輥驅動齒輪360沿著與第二提及的輥驅動齒輪372相反的方向伸出(圖29)。牽引彈簧374將臂350彈性偏壓以朝著板306樞轉和移動；類似地，牽引彈簧376將臂362彈性偏壓以朝著板308樞轉和移動。因此，可以看出，臂350和362以蛤殼的方式在輥356和368相隔的位置(圖40)與該輥和卡片10接合的位置(圖41)之間對稱樞轉。
現在回到圖33-35，旋轉器驅動齒輪322具有容納短軸316的中心軸套380。齒輪322還包括與旋轉軸302同心的弓形槽382(圖22)。凸耳386從齒輪外表面384的在與弓形槽382的內邊緣相鄰的中點處向外伸出。當齒輪322安裝于短軸316上，凸耳386與相應的凸耳388對準，該凸耳388從喉部限定板組件304的齒輪端伸出。
從齒輪322的內表面伸出的是與弓形槽382和凸耳386對稱設置的一對凸輪392和394。可樞轉臂350和362分別包括外端396和398，這兩個外端被定位成分別與凸輪392和394接合，這樣齒輪322和組件304之間的相對旋轉運動將促使臂350和362(以及此后的輥356和368)克服彈簧374和376的偏壓移動離開或者在所述彈簧的作用下朝著彼此移動。
齒輪322上的中心軸套380承載具有交叉端402和404的扭簧400，該交叉端接合已對準的凸耳386和388的側邊。所述凸耳由此在扭簧400的扭力偏壓作用下保持對齊。相應地，齒輪322的旋轉將促使喉部限定板組件304隨動，也即齒輪322和組件304將一致地旋轉。采用如圖例如圖38所示的對準的凸耳386和388，齒輪322上的凸輪392和394被設置為提升臂350和362以使輥356和368分離。
操作在印刷機的操作中，卡片轉向器或旋轉器46旋轉至圖22-24，27-29，36和40所示的初始位置，其中卡片喉部310與第一供給路徑對準。在這個位置，喉部310設置成接收從卡片堆棧64取出的并沿著第一供給路徑52通過卡片供給機構68前進的卡片10。可以看出，在所示的特定的、示例性實施例中，供給器室隨著供給器底壁76朝著前壁74向下傾斜而略微傾斜。這種定向既有助于用戶手動加載供給器室62，又有助于重力偏壓以幫助將卡片堆棧64推向所述室的前壁74而不會明顯地增加印刷機的總重量。根據一個特定實施例，卡片堆棧64即將滑動的這種角度優選例如為15度，用于給定的摩擦角系數。雖然這種傾斜定向是優選的，顯然所述室62可以是水平的，這樣卡片堆棧中的卡片以及第一供給路徑52的定向是垂直的。
注意，堆棧中的卡片優選以其短邊基本垂直地定向，由此有助于使印刷機的高度最小。還應理解，這種被傳送至卡片旋轉器46的卡片定向意味著卡片將會通過旋轉器圍繞其長軸或縱軸26而不是像傳統印刷機中那樣地圍繞其短軸或橫軸28旋轉。因此，通過本發明的印刷機而實現高度減低，同時通過將卡片供給器44設置在卡片旋轉器46的上方而降低印刷機的長度。
由于旋轉器46旋轉設置，這樣喉部310處于基本垂直的位置，臂350和362與凸輪392和394接合并因此使其相隔地定向(圖40)。由于輥356和368相應地相隔，卡片10被從供給器44供入喉部。根據卡片將要被印刷的表面，齒輪322沿著一個方向或另一方向旋轉，從而齒輪322以及喉部組件304由于扭簧400而一致地旋轉(圖36和37)。當喉部組件到達水平位置時(圖38)，基底上的一對擋塊410和412中的一個防止該組件進一步旋轉(圖30，38和39)。
這時光遮斷器340致動傳感器；該傳感器的輸出斷開了驅動齒輪322的步進電機。一旦卡片喉部與水平面對準(圖25，26，38，39和41)，該步進電機再次接通并通過計算步數，經由齒輪322，該電機克服扭簧400的偏壓而開始進一步旋轉齒輪322；注意，喉部組件304由擋塊410和412之一保持以防止其進一步移動。如圖39所示，齒輪322的進一步移動促使齒輪322上的凸輪392和394脫離與臂350和362的接合，從而允許這些臂在拉簧374和376的作用下朝彼此移動，由此促使卡片供給輥356和368接合喉部310中的卡片10的對立面(圖38)。如圖4，24，26，28和29所示，在喉部水平定位的情況下，輥驅動齒輪360和372中的一個或另一個將與基底300承載的傳動小齒輪414嚙合。傳動小齒輪414經由帶傳動輪416的作用促使輥356和368旋轉并經旋轉器的端部排出槽324將卡片10朝著印刷機構48排出。
如果卡片為雙面印刷，卡片就會被沿著水平路徑54反方向驅回卡片喉部310內，并且回到卡片旋轉器46內。旋轉器反向旋轉180度，以將卡片翻轉或反轉，此后卡片被驅動離開旋轉器并且其另一側被印刷。在這個操作中，傳動小齒輪414將嚙合另一臂350或362上的輥驅動齒輪360或372。
參照圖42并再次參照圖5，卡片印刷機40也可用于對該印刷機處理過的卡片上的磁條進行磁性編碼。在編碼過程中遇到的問題之一是卡片“抖動”，這會降低編碼的質量。這種“抖動”可能由于卡片撞擊輥組產生。參照圖5，卡片驅動輥600沿著卡片清潔站48與印刷壓紙輥48d之間的水平供給路徑54被定位于卡片編碼站。驅動輥600為“半”輥，僅部分橫越卡片供給路徑54的寬延伸，這樣該輥不會接觸所傳送的卡片的磁條。相鄰于輥600并與該輥橫向對準地安裝的是磁頭602(圖42)，當卡片被“半”輥600傳送經過該磁頭時，該磁頭將磁條編碼。
卡片清潔站48a包括主要“粘”輥604和次要“粘”輥606的疊合。輥604和606通常朝著卡片供給路徑54向下彈性偏壓，但也可選擇經由凸輪機構(未示出)向上移動離開該路徑54。
在磁性編碼操作中，驅動輥356和368沿著路徑54(圖5的左側)將卡片驅動離開卡片轉向器或旋轉器46的喉部310。“半”輥600將該卡片進一步驅動至左側直至卡片穿過清潔站48a并且卡片的后緣位于輥600上。然后清潔輥604和606以及旋轉器驅動輥356和368都被凸輪傳動離開卡片路徑54。這時，隨著磁條經過磁頭602，輥600將卡片朝著喉部310驅回。是在反向通過的過程中，卡片條被磁頭602磁性編碼。應理解的是，在這個編碼操作中，輥356，368，604和606離開卡片路徑54，卡片不會碰撞任何會導致“抖動”以及可能不能進行編碼處理的結構。
注意，卡片旋轉器46以及卡片輸入和排出槽312和324被布置成使卡片定位，以便卡片圍繞其短邊旋轉從而節約空間，但卡片也可定位成沿著與其長邊平行的方向印刷。當然，可以不用橫向排出槽324，利用印刷機構被適當定位成接收來自槽312的卡片，而將卡片供入和供出所述的槽312。這意味著當每張卡片沿著平行于其短邊傳送時，可將信息施加于卡片表面。
本發明的幾個示例性實施例已經示出并描述，本領域技術人員可對這些實施例進行各種變化和改變。這種變化和改變的實施例是可預料的，并可在附隨的權利要求所限定的本發明的宗旨和范圍內作出。
權利要求
1.一種適于卡片成像、卡片層壓或者其它卡片處理的垂直緊湊系統，包括卡片處理器，其位于水平卡片供給路徑上并被構造成處理具有長軸和短軸的矩形卡片的表面；和卡片供給器，其被設置成將卡片供至所述卡片處理器上游的所述供給路徑上，所述供給器包括a.用于容納垂直卡片堆棧的室，每張卡片被支撐于長邊上；b.卡片供給機構，其被構造成連續從堆棧的一端取出卡片以便將其傳遞至卡片處理器；和c.卡片推動器，其被構造成沿著堆棧的所述端的方向推動卡片堆棧。
2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述卡片推動器包括位于所述堆棧另一端的彈簧偏壓壁，該壁與包括至少一個小齒輪和至少一個齒條的裝置耦合。
3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，偏壓在所述壁上的所述彈簧由接合所述至少一個小齒輪的扭簧提供。
4.根據權利要求3所述的系統，包括位于所述室的相對側的齒條和相關小齒輪，每個小齒輪與一扭簧耦合。
5.根據權利要求1所述的系統，還包括卡片轉向器，用于接收沿著大致垂直的供給路徑來自卡片供給器的卡片，并將卡片轉向以沿著所述的水平卡片供給路徑移動。
6.一種適于卡片成像、卡片層壓、或其它卡片處理的垂直緊湊系統，包括卡片處理器，其位于水平卡片供給路徑上并被構造成處理具有長軸和短軸的矩形卡片的表面；卡片供給器，其被布置成將卡片供至所述卡片處理器上游的所述供給路徑上，所述供給器包括a.用于保持垂直卡片堆棧的室，每張卡片被支撐于長邊上；和b.卡片供給機構，其被構造成連續從堆棧的一端取出卡片并將其移出所述堆棧；卡片轉向器，其被構造成接收卡片并將其轉向至一個位置，卡片在該位置平行于所述水平供給路徑并被定位成沿著所述水平供給路徑供至所述卡片處理器。
7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于所述室位于所述水平卡片供給路徑的上方；所述卡片供給器將卡片基本垂直向下供入所述卡片轉向器內。
8.根據權利要求6所述的系統，其特征在于卡片處理器包括卡片印刷站。
9.根據權利要求6所述的系統，其特征在于卡片處理器包括卡片編碼站。
10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，卡片編碼站包括磁性編碼頭，用于對所述卡片表面的磁條編碼。
11.根據權利要求10所述的系統，其特征在于，卡片編碼站還包括卡片供給輥，用于將卡片傳送經過所述磁性編碼頭。
12.根據權利要求11所述的系統，其特征在于，所述磁性編碼頭和所述卡片供給輥沿著橫向于水平供給路徑的方向并行設置。
13.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，卡片處理器包括卡片印刷站和卡片編碼站，該卡片編碼站沿著所述卡片印刷站和所述卡片轉向器之間的所述水平卡片供給路徑設置。
14.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，卡片轉向器包括卡片旋轉器，用于使卡片圍繞其長軸旋轉。
15.根據權利要求14所述的系統，其特征在于，所述旋轉器包括電機旋轉裝置，該裝置具有接收所述卡片的狹槽。
16.根據權利要求14所述的系統，其特征在于，所述旋轉器還被構造成在卡片第一面被處理之后接收該卡片，并將該卡片圍繞其長軸旋轉180度，然后將其返回至所述供給路徑以便將其傳送至所述處理器。
17.根據權利要求6所述的系統，包括卡片推動器，其被構造成沿著堆棧的所述端的方向推動卡片堆棧。
18.根據權利要求17所述的系統，包括所述卡片推動器包括位于所述堆棧另一端的彈簧偏壓壁，該壁與包括至少一個小齒輪和至少一個齒條的裝置耦合。
19.根據權利要求18所述的系統，其特征在于，偏壓在所述壁上的彈簧由接合所述的至少一個小齒輪的扭簧提供。
20.根據權利要求19所述的系統，包括位于所述室的相對側的齒條和相關小齒輪，每個小齒輪與一扭簧耦合。
21.一種適于卡片成像、卡片層壓、或其它卡片處理的垂直緊湊系統，包括雙面卡片處理器，其位于水平卡片供給路徑上并被構造成處理具有長軸和短軸的矩形卡片的相對的第一和第二面；卡片供給器，其被布置成將卡片供至所述卡片處理器上游的所述供給路徑上，所述供給器包括a.用于保持垂直卡片堆棧的室，每張卡片被支撐于長邊上；b.卡片供給機構，其被構造成連續從堆棧的一端取出卡片；和多功能卡片旋轉器，其被構造成接收卡片并將該卡片圍繞其長軸旋轉至一個位置，卡片在該位置平行于所述水平供給路徑并被定位成沿著所述供給路徑供至所述印刷機，以便處理所述第一面，所述旋轉器還被構造成在卡片的所述第一面被處理之后接收該卡片，將其旋轉180度，然后將其返回至所述水平供給路徑以便傳送至所述卡片處理器。
22.一種垂直緊湊的卡片成像系統，包括卡片印刷機，其位于水平卡片供給路徑上并被構造成在具有長軸和短軸的矩形卡片的相對的第一和第二面上印刷文字或圖像；卡片供給器，其被布置成將卡片供至所述卡片印刷機上游的所述供給路徑上，所述供給器包括a.用于保持垂直卡片堆棧的室，每張卡片被支撐于長邊上；b.卡片供給機構，其被構造成連續從堆棧的一端取出卡片；和卡片旋轉器，其被構造成接收卡片并將該卡片圍繞其長軸旋轉至一個位置，卡片在該位置平行于所述水平供給路徑并被定位成沿著所述供給路徑供至所述印刷機；卡片傳送器，其被構造成在所述印刷機和所述卡片旋轉器之間來回傳送卡片，所述系統被構造成使得卡片由卡片傳送器從旋轉器傳送至印刷機，在卡片的第一面上進行印刷，然后卡片由卡片傳送器傳送回至卡片旋轉器，在此卡片圍繞其長軸旋轉180度，然后所述卡片傳送器再次將卡片傳送回至印刷機，在所述的第二面上進行印刷。
23.根據權利要求22所述的卡片成像系統，還包括卡片編碼器，其沿著所述卡片印刷機和所述卡片旋轉器之間的所述水平供給路徑定位，所述卡片傳送器進一步被構造成朝著所述卡片印刷機傳送卡片，然后將所述卡片傳送回所述卡片旋轉器，在將所述卡片傳送回所述卡片旋轉器的過程中，所述卡片編碼器將所述卡片編碼。
24.根據權利要求23所述的卡片成像系統，其特征在于所述卡片編碼器包括用于對所述卡片表面的磁條進行編碼的磁性編碼器。
25.根據權利要求24所述的卡片成像系統，其特征在于卡片傳送器包括卡片驅動輥，用于將所述卡片傳送回所述卡片旋轉器。
26.根據權利要求25所述的卡片成像系統，其特征在于所述卡片驅動輥和磁性編碼器沿著橫向于所述水平供給路徑的方向并行設置。
27.根據權利要求24所述的卡片成像系統，其特征在于卡片傳送器在卡片編碼的過程中受到制約，以提供無抖動編碼。
28.一種包括印刷機構的印刷機，該印刷機構用于在多張卡片中的每張的至少一面印刷，每張卡片具有一對相對的平行面，所述印刷機包括卡片供給器，用于保持所述多張卡片并用于沿著第一供給路徑將所述卡片連續供至所述卡片供給器下方的卡片轉向器，所述卡片轉向器適于將所述卡片的每張轉向并沿著第二供給路徑將每張卡片供至所述印刷機構。
29.根據權利要求28所述的印刷機，其特征在于所述第一供給路徑大致垂直。
30.根據權利要求28所述的印刷機，其特征在于所述第二供給路徑大致水平。
31.根據權利要求28所述的印刷機，其特征在于卡片供給器適于以卡片面垂直定向地保持所述多張卡片。
32.根據權利要求28所述的印刷機，其特征在于所述卡片轉向器包括具有旋轉軸的卡片旋轉器，垂直于所述旋轉軸的第一供給路徑，和平行于所述旋轉軸的所述第二供給路徑。
33.根據權利要求28所述的印刷機，其特征在于多張卡片中的每張具有大致為矩形的構造，該構造包括一對相對的平行長邊和一對相對的平行短邊。
34.根據權利要求33所述的印刷機，其特征在于卡片供給器適于以卡片短邊平行于所述第一供給路徑方向定向的方式保持所述多張卡片。
35.根據權利要求33所述的印刷機，其特征在于所述卡片轉向器適于以每張卡片的長邊平行于所述第二供給路徑方向的方式、沿著所述第二供給路徑供給所述卡片中的每張。
36.根據權利要求28所述的印刷機，其特征在于所述卡片轉向器包括卡片旋轉器，該卡片旋轉器具有旋轉軸并且包括與所述旋轉軸平行延伸的卡片入口以及橫向于所述旋轉軸延伸的卡片排出口。
37.一種包括印刷機構的印刷機，該印刷機構用于在多張卡片中的每張的至少一面印刷，每張卡片具有一對相對的平行面、縱向中心軸、和垂直于所述縱軸的相對的平行短邊，所述印刷機包括卡片供給器，該卡片供給器用于保持所述多張卡片并用于將所述卡片沿著第一供給路徑連續供至卡片旋轉器，所述卡片以其短邊平行于所述第一路徑定向的方式沿著所述第一供給路徑供給，所述卡片旋轉器適于使所述卡片中的每張圍繞其縱軸旋轉。
38.根據權利要求37所述的印刷機，其特征在于所述卡片旋轉器位于所述卡片供給器下方。
39.根據權利要求37所述的印刷機，其特征在于多張卡片中的每張沿著第二供給路徑被供至所述的印刷機構。
40.根據權利要求39所述的印刷機，其特征在于所述多張卡片中的每張以其長邊平行于所述第二供給路徑地定向。
41.根據權利要求39所述的印刷機，其特征在于所述第一和第二供給路徑分別大致垂直和水平地延伸。
42.一種用于在卡片雙面進行印刷的雙程卡片印刷機，該卡片被連續供給經過印刷機構，每張卡片具有大致為矩形的構造，該構造包括相對的平行的長邊；相對的平行的短邊；以及平行于卡片長邊的中心縱軸，所述印刷機包括卡片供給器，用于保持所述卡片堆棧，堆棧中的卡片面以卡片中心縱軸水平設置的方式大致垂直定向，卡片供給器適于朝著卡片供給機構偏壓所述卡片堆棧以便從所述卡片堆棧連續移開卡片；和卡片旋轉器，其位于所述卡片供給器的下方，用于接收卡片供給機構供給的卡片并用于在卡片傳送至印刷機構之前將所述卡片的每張圍繞其縱向中心軸旋轉。
43.一種用于在卡片上印刷的方法，該卡片具有相對的平行的表面以及大致為矩形的構造，該構造包括一對相對的平行的長邊和一對相對的平行的短邊，所述方法包括以卡片短邊平行于第一供給路徑方向的方式將卡片從第一站沿著第一供給路徑移動至第二站；在所述第二站，將卡片改變方向，并以卡片長邊平行于第二供給路徑方向的方式將卡片從第二站沿著第二供給路徑移向第三站；和在所述第三站，對卡片的其中一面進行印刷。
44.根據權利要求43所述的方法，其特征在于在對卡片的其中一面進行印刷之后，以卡片長邊平行于第二供給路徑的方式將卡片沿著所述第二供給路徑移回至所述第二站；在第二站，將所述卡片翻轉；以卡片長邊平行于第二路徑方向的方式，將所述的經翻轉的卡片沿著所述第二供給路徑移向所述第三站；和在卡片的另一面上印刷。
45.根據權利要求43所述的方法，其特征在于第二供給路徑基本垂直于第一供給路徑。
46.根據權利要求43所述的方法，其特征在于第一供給路徑大致垂直，其中第二站位于所述第一站的下方；和第二供給路徑大致水平。
47.根據權利要求46所述的方法，其特征在于在將所述卡片沿著所述第一供給路徑移動的過程中，所述卡片的表面被大致垂直地定向。
48.根據權利要求46所述的方法，其特征在于在將所述卡片沿著所述第二供給路徑移動的過程中，所述卡片的表面被大致水平地定向。
49.一種在多張卡片上進行印刷的方法，所述多張卡片的每張包括一對相對的主表面，所述方法包括在第一站，以卡片大致垂直定向的方式存儲卡片堆棧；從卡片堆棧取出卡片并沿著大致向下的方向將卡片移向第二站；在所述第二站，將所述卡片旋轉以使所述卡片大致水平定向；將卡片大致水平地移向第三站；和在所述第三站，對卡片的其中一面進行印刷。
50.根據權利要求49所述的方法，其特征在于，在對卡片的其中一面進行印刷之后將卡片移回所述第二站；在第二站，將所述卡片翻轉；將所述的經翻轉的卡片移向所述第三站；和在卡片的另一面上印刷信息。
51.根據權利要求49所述的方法，其特征在于卡片大致為矩形，并包括一對相對的平行的長邊和一對相對的平行的短邊，該卡片以其短邊大致垂直地存儲。
52.根據權利要求51所述的方法，其特征在于把從所述卡片堆棧取出的卡片以其短邊平行于所述向下方向的方式移向所述第二站。
53.根據權利要求51所述的方法，其特征在于把從所述卡片堆棧取出的卡片以其長邊平行于移動方向的方式移向所述第三站。
54.一種用于對卡片面上的磁條進行編碼的方法，所述方法包括以磁條平行于卡片供給路徑定向的方式，將來自第一站的卡片沿著該供給路徑移動；當卡片的后緣到達第二站時，停止移動所述卡片，所述第二站包括沿著橫向于卡片供給路徑方向以并行的關系設置的卡片驅動輥和磁性編碼頭，所述磁性編碼頭被定位成與磁條相互磁作用；將經過第二站的卡片朝著第一站移回；在所述的最后提及的移動過程中對磁條進行磁性編碼。
55.根據權利要求54所述的方法，其特征在于所述卡片的所述移動由卡片傳送器控制，其中所述方法還包括在對磁條進行磁性編碼的過程中，制約卡片傳送器以提供無抖動編碼。
56.一種用于保持大致水平定向的卡片堆棧的卡片供給器，該卡片具有大致垂直定向的主表面，所述卡片供給器包括將所述卡片堆棧朝著卡片供給機構偏壓的推動器，該卡片供給機構用于(a)將卡片從所述卡片堆棧連續移開，(b)沿著大致垂直定向的卡片供給路徑供給每張卡片，和(c)禁止一次一張以上的卡片沿著所述供給路徑供給。
57.根據權利要求56所述的卡片供給器，其特征在于所述卡片的每張大致為矩形，包括一對相對的平行的長邊和一對相對的平行的短邊，所述卡片以其短邊大致垂直延伸地布置在所述卡片堆棧中。
58.根據權利要求56所述的卡片供給器，其特征在于所述卡片供給機構包括位于供給路徑一側的主要摩擦供給面，用于將所述卡片從所述卡片堆棧移開并沿著所述供給路徑進給每張卡片。
59.根據權利要求58所述的卡片供給器，其特征在于所述主要摩擦供給面包括輥。
60.根據權利要求58所述的卡片供給器，其特征在于所述主要摩擦供給面包括帶。
61.根據權利要求58所述的卡片供給器，其特征在于卡片供給機構還包括次要摩擦供給面，其位于所述主要摩擦供給面下游的所述供給路徑的所述一側。
62.根據權利要求61所述的卡片供給器，其特征在于次要摩擦供給面包括輥。
63.根據權利要求61所述的卡片供給器，其特征在于次要摩擦供給面包括帶。
64.根據權利要求61所述的卡片供給器，其特征在于所述卡片供給機構還包括位于與所述次要摩擦供給面相對的所述供給路徑另一側的第三摩擦供給面，所述次要和第三摩擦供給面之間限定一區域，根據與第一張卡片一道從卡片堆棧錯誤取出的第二張卡片的存在，所述第三摩擦供給面被偏壓以將第二張卡片推回卡片堆棧。
65.根據權利要求64所述的卡片供給器，其特征在于第三摩擦供給面包括第三輥。
66.根據權利要求65所述的卡片供給器，其特征在于次要摩擦供給面包括次要輥，所述次要輥具有圓周凹槽，所述第三輥伸入所述凹槽。
67.根據權利要求65所述的卡片供給器，其特征在于第三輥固定安裝于一軸上，卡片供給器還包括與第三輥的軸耦合的扭簧，用于對所述第三輥施加扭力偏壓。
68.根據權利要求67所述的卡片供給器，其特征在于扭簧根據第二張卡片的存在而被卷繞，當因此存儲在所纏繞的扭簧中的能量克服第一和第二張卡片之間的摩擦時，該能量使第二張卡片朝著卡片堆棧返回。
69.根據權利要求65所述的卡片供給器，還包括聯軸器，其將輥驅動電機與所述第三輥耦合，所述聯軸器在沒有錯誤供給的第二張卡片的情況下滑動。
70.根據權利要求67所述的卡片供給器，其特征在于推動器被彈性偏壓以將所述卡片堆棧推向所述供給機構，所述推動器可克服所述彈性偏壓手動縮回。
71.根據權利要求70所述的卡片供給器，其特征在于所述推動器由齒條和齒輪機構彈性偏壓，當卡片被從所述卡片堆棧取出時，該齒條和齒輪機構保持基本恒定的力于所述卡片堆棧上。
72.一種卡片供給器，包括卡片供給器主體，其具有用于容納卡片堆棧的室；卡片供給驅動面，其沿著卡片供給路徑的一側定位，該供給路徑貫穿所述室中的排出口，所述卡片供給驅動面被布置成連續從卡片堆棧沿著卡片供給路徑經所述室的排出口摩擦地供給卡片；和反作用卡片驅動面，其沿著卡片供給路徑的另一側設置并且被定位成接合與第一張卡片一道從卡片堆棧錯誤供給的第二張卡片，該反作用卡片驅動面被彈性偏壓以將第二張卡片朝著卡片堆棧推回。
73.根據權利要求72所述的卡片供給器，還包括推動器，用于將卡片堆棧朝著摩擦供給驅動面推動，以使卡片堆棧中的第一張卡片的一面與所述摩擦供給驅動面接合。
74.根據權利要求72所述的卡片供給器，其特征在于所述摩擦供給驅動面包括輥。
75.根據權利要求72所述的卡片供給器，其特征在于所述摩擦供給驅動面包括帶。
76.根據權利要求72所述的卡片供給器，其特征在于所述反作用卡片驅動面包括卡片返回輥。
77.根據權利要求76所述的卡片供給器，其特征在于所述卡片返回輥被扭力偏壓以將第二張卡片朝著卡片堆棧推回。
78.根據權利要求72所述的卡片供給器，其特征在于卡片供給路徑大致垂直定向。
79.根據權利要求78所述的卡片供給器，其特征在于所述卡片沿著卡片供給路徑經卡片排出口供給，所述排出口位于所述室的底部。
80.根據權利要求79所述的卡片供給器，其特征在于所述卡片的每張大致為矩形并具有相對的主表面，一對平行長邊和一對平行短邊，卡片適于以其主表面大致垂直延伸地定向于所述室中。
81.根據權利要求80所述的卡片供給器，其特征在于卡片適于以其短邊大致垂直延伸地定向于所述室中。
82.根據權利要求72所述的卡片供給器，其特征在于推動器被彈性偏壓以將所述卡片堆棧朝著所述卡片供給面推動，所述推動器可克服所述彈性偏壓手動縮回。
83.根據權利要求82所述的卡片供給器，其特征在于所述推動器由一機構彈性偏壓，當卡片被從所述卡片堆棧取出時，該機構保持基本恒定的力于所述卡片堆棧上。
84.根據權利要求83所述的卡片供給器，其特征在于所述機構包括至少一個齒輪和相關的齒條。
85.根據權利要求84所述的卡片供給器，其特征在于扭簧與所述至少一個齒輪關聯地操作，以提供所述彈性偏壓。
86.根據權利要求72所述的卡片供給器，還包括第二摩擦供給驅動面，所述第二摩擦供給驅動面沿著與所述反作用卡片驅動面相對的所述供給路徑的所述一側設置。
87.根據權利要求86所述的卡片供給器，其特征在于所述第二摩擦供給驅動面包括輥。
88.根據權利要求86所述的卡片供給器，其特征在于所述第二摩擦供給驅動面包括帶。
89.根據權利要求86所述的卡片供給器，其特征在于所述反作用卡片驅動面包括卡片返回輥。
90.根據權利要求89所述的卡片供給器，其特征在于所述卡片返回輥被扭力偏壓，以將第二張卡片朝著卡片堆棧推回。
91.根據權利要求86所述的卡片供給器，其特征在于反作用卡片驅動面被朝著所述第二摩擦供給驅動面彈性偏壓以容納各種厚度的卡片。
92.根據權利要求91所述的卡片供給器，其特征在于反作用供給驅動面包括返回輥，該返回輥被安裝用于在卡片供給器主體所承載的一塊板上旋轉，該板被安裝成限制相對于卡片供給器主體的移動。
93.根據權利要求92所述的卡片供給器，其特征在于返回輥固定安裝于一軸上，該卡片供給器還包括將卡片供給器主體和返回輥的軸耦合的扭簧，以便施加所述的扭力偏壓。
94.根據權利要求93所述的卡片供給器，其特征在于扭簧根據第二張卡片的存在被纏繞，當因此存儲在所纏繞的扭簧中的能量克服第一和第二張卡片之間的摩擦時，該能量使第二張卡片朝著卡片堆棧返回。
95.根據權利要求86所述的卡片供給器，其特征在于單一電機，其被耦合成沿著相同的方向移動摩擦供給驅動面和反作用供給驅動面。
96.根據權利要求95所述的卡片供給器，還包括聯軸器，其耦合所述電機和所述反作用供給驅動面，所述聯軸器在沒有錯誤供給的第二張卡片的情況下滑動。
97.根據權利要求86所述的卡片供給器，其特征在于所述反作用驅動面的寬度小于所述的第二摩擦供給驅動面的寬度。
98.根據權利要求86所述的卡片供給器，其特征在于所述第一、第二和反作用驅動面中的每個包括輥。
99.根據權利要求98所述的卡片供給器，其特征在于第二輥具有圓周凹槽，并且所述反作用輥伸入所述凹槽。
100.根據權利要求98所述的卡片供給器，其特征在于每個輥由彈性材料制造。
101.根據權利要求100所述的卡片供給器，其特征在于第一和第二輥由硅制造；反作用輥由EPDM制造。
102.根據權利要求98所述的卡片供給器，其特征在于所述供給和反作用輥具有相同的直徑。
103.一種卡片供給器，包括卡片供給器主體，其限定用于容納卡片堆棧的卡片提供室，該室具有包括卡片排出口的卡片排出端，該室由其排出端的固定壁以及與所述固定壁相對的彈性偏壓卡片堆棧推動器限定，所述的推動器用于將卡片堆棧朝著所述固定壁推動；主要供給輥，其被安裝用于在卡片供給路徑一側的所述室的排出端旋轉，該主要供給輥被設置成與最接近固定壁的第一張卡片的表面接合并將所述卡片連續從所述卡片堆棧沿著貫穿卡片排出口的供給路徑向前供給；次要供給輥，被安裝用于沿著主要供給輥下游的卡片供給路徑的所述一側旋轉；用于禁止一次向前供給一張以上卡片的第三輥，該第三輥在卡片供給路徑的另一側與次要供給輥相對設置，該第三輥被朝著所述次要輥彈性偏壓，并且根據與第一張卡片一道從卡片堆棧錯誤供給的第二張卡片的存在，被扭力偏壓以將第二張卡片向后推向卡片堆棧。
104.根據權利要求103所述的卡片供給器，其特征在于卡片供給路徑大致垂直地定向。
105.根據權利要求104所述的卡片供給器，其特征在于所述卡片沿著所述供給路徑經卡片排出口供給，所述排出口位于所述室的底部。
106.根據權利要求105所述的卡片供給器，其特征在于所述卡片的每張大致為矩形并具有相對的主表面、一對平行長邊和一對平行短邊，該卡片適于以其主表面大致垂直延伸地被定向于所述室內。
107.根據權利要求106所述的卡片供給器，其特征在于卡片適于以其短邊大致垂直延伸地被定向于所述室內。
108.根據權利要求103所述的卡片供給器，其特征在于所述推動器由雙聯的齒條和齒輪機構彈性偏壓，當卡片從所述卡片堆棧取出時，該機構保持基本恒定的力于所述卡片堆棧上。
109.根據權利要求103所述的卡片供給器，其特征在于返回輥彈性固定安裝于一軸上，該卡片供給器還包括將卡片供給器主體和返回輥的軸耦合的扭簧，以便施加所述扭力偏壓。
110.根據權利要求109所述的卡片供給器，其特征在于扭簧根據第二張卡片的存在而被纏繞，當因此存儲在所纏繞的扭簧中的能量克服第一和第二張卡片之間的摩擦時，該能量使第二張卡片朝著卡片堆棧返回。
111.根據權利要求103所述的卡片供給器，還包括聯軸器，其耦合輥驅動電機和所述第三輥，所述聯軸器在沒有錯誤供給的第二張卡片的情況下滑動。
112.根據權利要求103所述的卡片供給器，其特征在于第三輥可相對于所述次要輥移動以容納各種厚度的卡片。
113.根據權利要求103所述的卡片供給器，其特征在于第三輥被安裝用于在卡片供給器主體所承載的一板上旋轉，該板被安裝用于限制相對于卡片供給器主體的運動。
114.根據權利要求103所述的卡片供給器，其特征在于次要供給輥具有圓周凹槽，所述第三輥伸入所述凹槽內。
115.一種用于沿著卡片供給路徑從卡片堆棧一次向前供給一張卡片的方法，該方法包括偏壓卡片堆棧以使堆棧中的第一張卡片與設置在供給路徑一側的主要供給部件接合；利用主要供給部件與次要供給部件的協作，沿著所述的向前方向連續從所述卡片堆棧一次供給一張卡片，該次要供給部件設置在所述主要供給部件下游的供給路徑的所述一側；根據與第一張卡片一道從卡片堆棧錯誤供給的第二張卡片的存在，偏壓位于與次要部件相對的供給路徑另一側的第三部件，以沿著相反方向推動第二張卡片。
116.根據權利要求115所述的方法，其特征在于供給路徑沿著大致垂直的方向延伸。
117.根據權利要求115所述的方法，其特征在于根據卡片的厚度變化，相對于所述次要部件移動所述第三部件。
118.在卡片處理裝置使用的卡片轉向器，包括一對平行相間的板，其間限定有喉部，該喉部具有卡片輸入口和卡片排出口，該喉部適于接收經由卡片輸入口沿著第一方向移動的卡片；和卡片傳送機構，用于從喉部經由卡片排出口沿著第二方向移動該卡片。
119.根據權利要求118所述的卡片轉向器，其特征在于卡片具有大致為矩形的構造，該構造由平行的長邊和短邊對限定，當卡片經卡片輸入口移入卡片喉部時，卡片的短邊平行于第一方向定向，當卡片經卡片排出口移出卡片喉部時，卡片的長邊平行于第二方向定向。
120.根據權利要求118所述的卡片轉向器，其特征在于所述第二方向垂直于第一方向。
121.根據權利要求118所述的卡片轉向器，其特征在于當一單元圍繞一旋轉軸旋轉時，所述板可旋轉。
122.根據權利要求121所述的卡片轉向器，其特征在于所述旋轉軸垂直于第一方向。
123.根據權利要求118所述的卡片轉向器，其特征在于卡片傳送機構包括至少一根輥。
124.根據權利要求123所述的卡片轉向器，其特征在于所述的至少一根輥可移動地安裝，以使輥的卡片接合面可選擇地進入卡片喉部內和從卡片喉部縮回。
全文摘要
一種適于卡片成像、卡片層壓，或其它卡片處理的小型系統，包括卡片處理器，其位于水平卡片供給路徑上并被構造成處理具有長軸和短軸的矩形卡片例如塑料信用卡或借記卡的一面或兩面。卡片供給器被設置成將卡片一次一張供至所述卡片處理器上游的水平供給路徑上，所述供給器包括用于容納垂直卡片堆棧的室，每張卡片被支撐于長邊上；和卡片供給機構，其被構造成連續從堆棧的一端取出卡片并將卡片移出所述堆棧。卡片轉向器被構造成接收卡片并將卡片轉向至一位置，卡片在該位置平行于水平供給路徑并被定位成沿著水平供給路徑供至卡片處理器。所述室位于水平卡片供給路徑的上方，卡片供給器將卡片大致垂直向下地供入卡片轉向器內。卡片處理器可包括卡片印刷機和磁條編碼器。本發明還披露了印刷、編碼和供給卡片的方法。
文檔編號B65H3/06GK1930003SQ200580008093
公開日2007年3月14日 申請日期2005年1月11日 優先權日2004年1月14日
發明者C·J·布賴恩特, P·S·布賴爾, D·E·佩里, A·彼得, L·C·查瓦里亞 申請人:Zih公司