(57)【要約】モジュラカード製造セーフティ・インターロック・システムは、所望のシステムモジュールのフードを開けたときに、動作外乱を前記所望のシステムモジュールとその隣接のシステムモジュールのみとに限定することによって、モジュラカード製造システムの途絶を制限する。
2009517744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料処理機能モジュールに対応した保護カバーと、
前記機能モジュールのみと一体化された電力伝達装置と、
保護カバーが開くと、前記電力伝達装置がセーフティ・インターロック回路を駆動できなくし、前記機能モジュールと隣接の機能モジュールのみとに、前記機能モジュールの各々を通過する材料の処理を停止させる、セーフティ・インターロック回路とを備える、インターロックシステム。
【請求項２】
前記セーフティ・インターロック回路は、
前記保護カバーの動作に応答するモジュールインターロック回路と、
前記モジュールインターロック回路と連結された、上流側に隣接したモジュールインターロック回路であって、危険性のある素子がそのモジュール内で作動することを前記モジュールインターロック回路が許可できるように、上流側に隣接したモジュールの保護カバーが閉じられていなければならない、上流側隣接モジュールインターロック回路と、
前記モジュールインターロック回路と連結された、下流側のモジュールインターロック回路であって、危険性のある素子がモジュール内で作動することを前記モジュールインターロック回路が許可できるように、下流側に隣接したモジュールの保護カバーが閉じられていなければならない、下流側隣接モジュールインターロック回路とを備えている、請求項１に記載のインターロックシステム。
【請求項３】
全てのモジュールインターロック回路がほぼ同一であって、モジュールが任意の順序で接続されるようにする、請求項２に記載のインターロックシステム。
【請求項４】
前記モジュールインターロック回路が、電気機械スイッチを介して、隣接したモジュールに連結している、請求項３に記載のインターロックシステム。
【請求項５】
前記機能モジュールが、磁気符号化モジュール、エンボシングモジュール、スマートカードモジュール、チッププログラミングモジュール、レーザプリンティングモジュール、穿孔モジュール、クリーニングモジュール、個人化文書ラミネートモジュール、熱モジュール、インクジェット・モジュール、再転写印刷モジュール、入力モジュール、出力モジュール、ラベルモジュール、トッパモジュール、バッファモジュール、冊子開きモジュール、および冊子閉じモジュールからなる群から選択される、請求項１に記載のインターロックシステム。
【請求項６】
材料処理機能モジュールへの手動のアクセスを制御するためのアクセス手段と、
前記機能モジュールおよび少なくとも一つの隣接したモジュールのみに電力を供給する、電力供給手段と、
前記アクセス手段を介した前記機能モジュールへの手動のアクセスに呼応して、電力を供給する手段を停止状態にし、前記機能モジュールと、隣接した機能モジュールがあればその機能モジュールのみとに、それら各機能モジュールを通過する材料の処理を停止させる、インターロック手段とを備えた、インターロックシステム。
【請求項７】
前記アクセス手段がモジュールアクセスカバーを備えている、請求項６に記載のインターロックシステム。
【請求項８】
前記電力供給手段がモータ駆動回路を備えている、請求項６に記載のインターロックシステム。
【請求項９】
前記インターロック手段が複数のインターロックスイッチを備え、前記複数のインターロックスイッチは共同で、前記アクセス手段を介した前記機能モジュールへの手動アクセスに呼応して、前記機能モジュールとその隣接機能モジュールのみとに対応するモータ回路への電力を停止状態にする、請求項６に記載のインターロックシステム。
【請求項１０】
前記材料処理機能モジュールが、磁気符号化モジュール、エンボシングモジュール、スマートカードモジュール、チッププログラミングモジュール、レーザプリンティングモジュール、穿孔モジュール、クリーニングモジュール、個人化文書ラミネートモジュール、熱モジュール、インクジェット・モジュール、再転写印刷モジュール、入力モジュール、出力モジュール、ラベルモジュール、トッパモジュール、バッファモジュール、冊子開きモジュール、および冊子閉じモジュールからなる群から選択される、請求項７に記載のインターロックシステム。
【請求項１１】
モジュラ材料処理システムの複数の機能モジュールをインターロックする方法であって、
複数の機能モジュールを備えたモジュラ材料処理システムを提供する工程であって、各モジュールがアクセスカバーと、複数のインターロックスイッチと、電力送電装置とを一体的に備えるようにする工程と、
一つのモジュールアクセスカバーが開くと、そのモジュールの電力送電装置を停止状態にし、かつ前記モジュールと、隣接した機能モジュールがあればその機能モジュールのみとの、それぞれに対応した危険関連回路を非導通状態にするように、前記複数の機能モジュールを構成する工程とを含む方法。
【請求項１２】
前記機能モジュールが、磁気符号化モジュール、エンボシングモジュール、スマートカードモジュール、チッププログラミングモジュール、レーザプリンティングモジュール、穿孔モジュール、クリーニングモジュール、個人化文書ラミネートモジュール、熱モジュール、インクジェット・モジュール、再転写モジュール、入力モジュール、出力モジュール、ラベルモジュール、トッパモジュール、バッファモジュール、冊子開きモジュール、および冊子閉じモジュールからなる群から選択される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
複数の材料処理機能モジュールを備えた、モジュラ材料処理システムのインターロックシステムであって、各機能モジュールが、
アクセスカバーと、
電力送電装置と、
複数のインターロックスイッチとを備え、
前記複数のインターロックスイッチは、ある機能モジュールアクセスカバーが開くと、所定のインターロックスイッチに、そのモジュールの電力送電装置を停止状態にさせ、かつ前記モジュールと、隣接した機能モジュールがあればその機能モジュールのみとに対応した危険関連回路を非導通状態にさせるように構成されている、モジュラ材料処理システムのインターロックシステム。
【請求項１４】
前記電力送電装置がモータ駆動回路である、請求項１３に記載のモジュラ材料処理システムのインターロックシステム。
【請求項１５】
前記アクセスカバーがフードである、請求項１３に記載のモジュラ材料処理システムのインターロックシステム。
【請求項１６】
少なくとも一つのインターロックスイッチが電気機械スイッチを備えている、請求項１３に記載のモジュラ材料処理システムのインターロックシステム。
【請求項１７】
少なくとも一つのインターロックスイッチが機械スイッチを備えている、請求項１３に記載のモジュラ材料処理システムのインターロックシステム。
【請求項１８】
前記機能モジュールが、磁気符号化モジュール、エンボシングモジュール、スマートカードモジュール、チッププログラミングモジュール、レーザプリンティングモジュール、穿孔モジュール、クリーニングモジュール、個人化文書ラミネートモジュール、熱モジュール、インクジェット・モジュール、再転写印刷モジュール、入力モジュール、出力モジュール、ラベルモジュール、トッパモジュール、バッファモジュール、冊子開きモジュール、および冊子閉じモジュールからなる群から選択される少なくとも一つのモジュールを含む、請求項１４に記載のモジュラ材料処理システムのインターロックシステム。
【請求項１９】
各機能モジュールが、さらに、
前記モジュールの電力送電装置の停止状態化と、前記モジュールとそれに隣接した機能モジュールがあればその機能モジュールのみとに対応したモータ回路の非導通状態化とを、選択的に無効にするよう構成された手動バイパス機構を備えている、請求項１３に記載のモジュラ材料処理システムのインターロックシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
１．関連出願のクロスリファレンス
本願は、データカード・コーポレイション名義のＰＣＴ国際出願として提出され、２００５年１１月２３日に提出された「モジュラ材料処理システムのセーフティ・インターロック方式、およびその操作方法」という名称の米国仮特許出願第60/739,764号に基づく優先権を主張する。
【０００２】
２．技術分野
本発明は一般に、モジュラ材料処理システムの分野に関する。特に、本発明は、所望のシステム処理（機能）モジュールのフードが開くと、動作外乱を前記所望のシステム処理モジュールとその隣接のシステムモジュールのみとに限定することによって、モジュラ材料処理システムの途絶を制限する、モジュラ材料処理システムのセーフティ・インターロック方式に関する。
【背景技術】
【０００３】
３．先行技術の記述
モジュラ材料処理システムは、様々な異なる種類の個人認証文書、中でもクレジットカード、免許証、個人識別カード、テレホンカードや、パスポートなどの小冊子など（これらに限らないが）を、大量に製造するために使用されている。一般的に、これらのシステムは、様々な機能を果たすいくつもの異なるモジュールを含んでいる。これら機能には、磁気符号化、エンボシング、スマートカードプログラミング、レーザプリンティング、クリーニング、および個人化文書のラミネートなどがあるが、これらに限定されているわけではない。モジュラ材料処理システムの例は数多くある。
【０００４】
多数のモジュールを備え、各モジュールがフードを有するシステムにおいて、一つのフードが開くと、それがモジュラ材料処理システム全体におけるそれ以外のモジュールの動作に影響を及ぼすことはよくあることである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
モジュラ材料処理システムは一段と技術的に進歩しつつあるが、所望のシステム処理モジュールのフードが開くと、動作外乱を前記所望のシステム処理モジュールとその隣接のシステムモジュールのみに限定することによって、モジュラ材料処理システムの途絶を制限する、モジュラ材料処理システムのセーフティ・インターロック方式が、依然として求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、所望のシステム処理モジュールのフードが開くと、動作外乱を前記所望のシステム処理モジュールとその隣接のシステムモジュールのみに限定することによって、モジュラ材料処理システムの途絶を制限する、モジュラ材料処理システムのセーフティ・インターロック方式に関する。
【０００７】
前記材料処理システムは、最も好適には、複数の機能モジュールと、直流電圧電源バスとを備え、前記材料処理システム内の隣接した機能モジュール間のみでピア・トゥ・ピアインターロック制御を可能にする。
【０００８】
一実施形態では、モジュラ材料処理システムが一連に順序づけられた複数のモジュールを含み、各モジュールは上流側および／または下流側に隣接したモジュールと連結されている。このシステムはまた、モジュールの各々と電気的に通信するメインまたは一次コントローラを含む。前記コントローラが、ＣＰＵ、パーソナルコンピュータ、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、マイクロコントローラ、およびその他数多くの種類のデータ処理制御ユニットなど（これらには限定されないが）、適切な制御ユニットであればよいことは、当業者に容易に理解されるであろう。各システムモジュールは、モジュールを介して処理されている材料、例えばカードへの不慮のアクセスを防止するための密閉フード（カバー）によって保護されている。所望のシステムモジュールに対応するフードが開くと、メインコントローラの支援無しに、前記所望のシステムモジュールがセーフティ・インターロック・システムを介して隣接したシステムモジュールの動作を制御する。前記所望のモジュールに隣接していないモジュールは、フードの開閉に影響されず、前記モジュラ材料処理システムのその他の部分で材料の処理を継続する。途絶を局所化することによって、前記モジュラ材料処理システムに、検査、補修、更新等のためにフードを開けたときの廃棄材料を最小限にさせる。
【０００９】
したがって、本発明の特徴のひとつは、例えばアメリカ保険業者安全試験所（ＵＬ）やテュフラインランド（ＴＵＶ）などの所定の機関によって規定された安全要件にしたがって作動するモジュラ材料処理システムを提供することに関する。例えばモジュールのフードが開くと、隣接のモジュールへの電力供給も途絶することが最も好ましく、それによって、補修対象のモジュールに対応する補修作業中に、隣接のモジュールに由来する不慮の機械的または電気的な障害を防止できるようにする。
【００１０】
本発明の別の特徴は、モジュールのフードが開いて手動のアクセスを提供するときにはいつも、モジュール動作の途絶を局所化して廃棄材料を減少させるように動作する、モジュラ材料処理システムを提供することに関する。
【００１１】
本発明のさらに別の特徴は、作動途絶状態中に、システムが扱う材料をシステムオペレータが手動で調整したりしないように作動する、モジュラ材料処理システムを提供することに関する。この特徴は重要なことに、あるシステム位置における一つ以上のモジュールの途絶中に、システム中の他の場所で処理されている材料を手動で調整することによって、不正確な材料産出や材料トラッキングエラーが起こることを防止する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明のその他の様態、特徴、および本発明の数多くの付随的な利点は、添付の図面と関連させて考慮される時に以下の詳細な説明によってよりよく理解され、容易に評価されるであろう。全図面を通じて、同様の参照符号は同様の部材を示す。
【００１３】
前記図面が選択的な実施形態を記載する一方、本発明のその他の実施形態もまた、記載に示されているように考察される。いずれにしても、この開示は、示された本発明の実施形態を例として表しているものであって、制限的に表しているものではない。本発明の原理の範囲と精神の範囲内に入る数々のその他の変更例や実施形態が、当業者によって考案されるであろう。
【００１４】
まず図１を参照すると、概略図により一実施形態に係るセーフティ・インターロック・システム１２を含むモジュラ材料処理システム１０が示されている。材料処理システム１０は、第１の材料処理モジュール１４、下流側モジュール１６、および上流側モジュール１８を備える。セーフティ・インターロック・システム１２は、各システムモジュール１４、１６、１８との使用に適した一般的な構造を有するように見える。各モジュールに対応している前記一般的なセーフティ・インターロック・システム１２は、各モジュールのみと対応している１２Ｖ直流送電装置から電力を得ている。
【００１５】
この構造によって、前記材料処理システム１０の中のモジュール全てに電力を供給するように構成された共通の電源を提供しなければならないという必要性が無くなる利点がある。
【００１６】
かかる構造によって提供される別の利点としては、システムモジュール間に向上された遮断を提供するということがあり、それによってシステムのモジュール性も向上する。従来、このようなシステムは共通の直流電源を使用してシステム１０内でのモジュールインターロックのすべてを稼動状態（enable）にしてきた。この共通の直流電源は、特に規模の大きなモジュラ材料処理システムに適用される場合、構造および取得可能なインターロック電力の点で、規模を変更する（scale）ことが困難であった。
【００１７】
前記セーフティ・インターロック・システム１２の動作は、その特徴の記載において明瞭性が向上するように、モジュール１４一つのみに関して以下に記載する。各モジュール１４、１６、１８も同様に動作するものとして理解されたい。
【００１８】
まずモジュール１４に注目すると、１２Ｖ直流送電装置２０が、モジュールインターロック基板２２上に設けられている。電流送電装置２０の電圧は、モジュール１４のフードが開けられたときに開となり、モジュール１４のフードが閉じられたときに閉となるよう構成されたインターロックスイッチ２４を通る。図１に示されたように、インターロックスイッチ２４はモジュール１４のフードも表していると解釈される。インターロックスイッチ２４が閉の位置の時に、１２Ｖ直流電圧がＤＣバス２６を介してモジュール１４および１８の相互接続ピン３に接続し、モジュール１８のループバックスイッチ２８を介して、モジュール１８および１４の相互接続ピン２へループバックする。ループバックスイッチ２８は、モジュール１８に対応した１２Ｖ直流送電装置４２を介してのみ、電圧が印加される。モジュール１８のフードが閉じられている限り、インターロックスイッチ３０は閉状態であり、インターロックスイッチ３０とループバックスイッチ２８とを閉状態に維持するために必要な電力を供給する。同様に、モジュール１４のフードが閉じられている限り、インターロックスイッチ２４は閉状態であり、インターロックスイッチ２４とループバックスイッチ３２とを閉状態に維持するために必要な電力を供給する。ループバックスイッチ２８および３２が閉状態であると、インターロックスイッチ３８および４０をそれぞれ介してインターロック端子３４および３６に１２Ｖの直流が現れ、モジュール１４および１６のみに対応する材料処理動作に関連するモータ回路などの様々なモジュール部品に電力を供給する結果となる。
【００１９】
前記モジュラ材料処理システム１０の構造の重要点は、システム１０内のモジュールに電力を供給するために単独の主要電源を使用する構成ではなくなったことである。この特徴によって、システム１０をいかなる所望の規模にも拡大または縮小することができる。なぜなら、個々のモジュール電源を使用するので、システム１０の規模が変わるとそのシステム１０の需要も変わり、その需要の変化に応じた前記主要電源の規模の変更・再変更（scale and rescale the size of）が不要となるからである。
【００２０】
前記システム１０の構造はまた、アメリカ保険業者安全試験所（ＵＬ）やテュフラインランド（ＴＵＶ）などの機関によって設定された規制要件を満たすか、または超えるために必要な安全性の特徴を提供する。例えば、ある一つのモジュールのフードが開くと、そのモジュールに対応したモータ駆動回路と、隣接するモジュールがあればそれに対応するモータ駆動回路とを、停止状態にする（disable）。このように、オペレータは、近隣のモジュールに由来する機械的または電気的関連の怪我を心配することなく、フードの開いたモジュールを手動で検査することができる。
【００２１】
このシステム１０の構造は、さらに、材料処理動作に関連する廃物の生成をほぼ無くすか、最小限にするという利点がある。前述のように、ある単独のモジュールのフードが開くと、その単独のモジュールと、もし隣接したモジュールがあればそのモジュールとの動作のみにそれが影響し、システム１０のほかのモジュールは動作を継続して、これらモジュールを通過する材料の処理を行う。このように、システム１０のほかの部分で処理されている材料が無駄にならず、材料処理動作の効率が最大処理量にあわせて最適化される。システム１０内のモジュールの数に対してシステム１０の規模が大きければ大きいほど、この特徴がより重要になる。また、システム１０によって処理される材料に関連するコストが大きければ大きいほど、この特徴が重要になる。
【００２２】
図２は、モジュラ材料処理システム１００の斜視図を示す。材料処理システム１００は、上述した識別カードなどの材料の処理を行うための、一連に配置された複数の処理（機能）モジュール１４を含むことがわかる。また、材料処理システム１００は、オペレータステーション１２０、入力ホッパ１３０、および出力ホッパ１５０を含むことがわかる。図２中で破線により示されたシステムコントローラ１２２は、ハウジング１２７の内部にある。前記コントローラ１２２はシステム１００の動作を制御し、入力ホッパ１３０、モジュール１４、および出力ホッパ１５０からの、またはこれらへの、データの伝達を行う。コントローラ１２２は、上述のように、データを伝達し情報を処理するのに適した、コンピュータなどの中央処理ユニットであればよい。オペレータインターフェース手段１２３、１２３ａは、コントローラ１２２のデータポートシステム１２３ｂへ接続され、コントローラ１２２へコントロールコマンドやデータが入力されるようにする。好適には、図２が示すように、前記インターフェース手段１２３、１２３ａはキーボードおよびマウスである。ただし、その他の適当なインターフェース手段も使用できる。各モジュール１４もまた、それ自身の機能および動作を制御する各自のモジュールコントローラ（図示せず）を備えている。
【００２３】
前記入力ホッパ１３０は、好適には、カード１３７ａという供給物を保持するように構成された少なくとも一つのトレイ１３７を含む。入力ホッパ１３０は、前記供給トレイ１３７からカード１３７ａを取り、隣接した下流側の処理モジュール１４へ前記カードを送付することによって動作し、カード（材料）処理を開始する。カバー１３１は入力ホッパ１３０の内部を保護する。
【００２４】
前記入力ホッパ１３０と同様に、各機能モジュール１４はカバー１４１を備えている。前記カバー１４１は、ユーザまたはオペレータが前記処理モジュール１４の各々の内部を見ることができるように、透明な表面を有する。様々な処理モジュール１４が、システム１００内に使用されている。例えば、（１）カード上の磁気ストライプへのデータ書き込みおよびデータ読み取り用の磁気ストライプモジュール、（２）カード上にエンボス文字を形成するためのエンボシングモジュール、（３）カード上の集積回路チップをプログラムするためのスマートカードプログラミングモジュール、（４）単色または多色印刷を行うためのプリンタモジュール、（５）カード上にレーザーパーソナライズを行うためのレーザモジュール、（６）カードに単色データおよび画像を適用するためのグラフィクスモジュール、（７）カードをクリーニングするためのクリーニングモジュール、（８）カードにトップコートを施すためのトッピングモジュール、（９）カードに穿孔や穴を開ける、および／または、カードを穿孔して特殊な形状にするためのカード穿孔モジュールなどがあるが、これらに限定されるわけではない。
【００２５】
例えば、前記モジュラ材料処理システム１０はまた、モジュールのフードが開けられても、ある所定の動作条件下では材料処理の継続を可能にするように構成された、バイパス検知機構５０を使用してもよい。さらに、各機能モジュールは、上述のようなフードを介してではなく、ドア、カバー、シールドなど、その他の入口機構を介して手動でアクセスできてもよい。また、様々なスイッチがコイル起動装置として表示されているが、本発明はこれに限定されていないと理解すべきである。上述の原則にしたがって、所望の結果を得るために、様々な種類のスイッチ装置の中でも固体状態装置を同様に容易に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明の一実施形態にかかるモジュラ材料処理システムのセーフティ・インターロック方式を示す概略図である。
【図２】図２は、モジュラ材料処理システムを示す斜視図である。
【図１】
2009517744.tif 000003
【図２】
2009517744.tif 000004
【国際調査報告】
2009517744.tif 000005
2009517744.tif 000006