Die vorliegende internationale Patentanmeldung beansprucht die Unionspriorität der deutschen Patentanmeldung 10 2010 018 734.8 vom 29. April 2010.

Hier wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bedrucken von Wert- oder Sicherheitsdokumenten beschrieben. Ein Wert- oder Sicherheitsdokument kann insbesondere ein Personaldokument in der Form eines Buches, zum Beispiel ein Reisepass oder dergleichen, aber auch zum Beispiel ein Geldschein, Lottoschein, oder Scheck sein.

Wert- oder Sicherheitsdokumente werden heute häufig bis auf Personalisierungsdaten zentral gefertigt und anschließend dezentral, zum Beispiel auf Meldestellen, bei Behörden oder in Unternehmen, die zur Ausstellung derartiger Wert- und Sicherheitsdokumente berechtigt sind, mit einer Personalisierung versehen. Bei der Personalisierung werden den jeweiligen Inhaber des Wert- und Sicherheitsdokuments individuell bezeichnende Text-, Zahlen- und/ oder Bilddaten (zum Beispiel Name und Anschrift des Inhabers, Geburtsdatum, Geburtsort, Foto des Inhabers, biometrische Daten des Inhabers, etc.) in das Wert- und Sicherheitsdokument eingetragen. Diese Text-, Zahlen- und/oder Bilddaten sind von einem Betrachter unmittelbar lesbar.

Sicherheitsdokumente, wie beispielsweise Reisepässe und andere Ausweisdokumente, werden in der Regel zumindest teilweise maschinell personalisiert. Dabei werden unter anderem alphanumerische Zeichen auf die Sicherheitsdokumente gedruckt, wobei die Nummern der einzelnen Sicherheitsdokumenten unterschiedlich sind.

Es gibt mehrere Ansätze um Wert- oder Sicherheitsdokument schnell und zuverlässig zu bedrucken. Dabei soll es möglich sein, jedes Wert- oder Sicherheitsdokument mit einer anderen Ziffernkombination oder Buchstabenkombination bzw. Zeichen zu bedrucken. Wichtig ist beim Bedrucken von Wert- oder Sicherheitsdokumenten auch, dass ein möglichst großer Druckbereich bereitgestellt wird, d.h. dass zumindest annähernd das gesamte Wert- oder Sicherheitsdokument von einer Druckeinheit bedruckt werden kann und dass es auch möglich ist, in diesem Druckbereich jede Ziffer, jeden Buchstaben oder jedes Zeichen der Druckeinheit auf das Wert- oder Sicherheitsdokument zu drucken.

Zur Zeit werden zum Bedrucken von beispielsweise Wert- oder Sicherheitsdokumenten in Gestalt von Geldscheinen, Lottoscheinen, Schecks oder Ausweisen oft Druckwerke verwendet, die eine Mehrzahl von Typenrädern aufweisen. Jedes dieser Typenräder enthält an seinem Umfang den vollständigen beim Bedrucken benötigten Zeichenvorrat. Nummern, Namen oder Barcodes werden durch einzelne Typen der Typenräder gebildet. Bei einer Änderung des Namens oder der Nummer muss mindestens ein Typenrad um mindestens eine Position gedreht werden. Unterscheiden sich aber die Zeichen in mehr als einer Position, wie dies zum Beispiel bei Namen und personenbezogenen Daten der Fall ist, müssen mehrere Typenräder um mehrere Positionen gedreht werden. Dies ist sehr zeitaufwendig und bedingt eines komplexen Aufbau des Typenrades. Wird ein Sonderzeichen benötigt, das nur selten zum Einsatz kommt und deshalb auf dem Typenrad nicht vorgesehen ist, muss bei den bekannten Systemen das gesamte Druckwerk ausgewechselt werden. Die Umrüstzeiten für solche Ein- und Ausbauten nehmen ebenfalls viel Zeit in Anspruch.

DE 17 69 025 U offenbart ein Nummerierwerk für Druckmaschinen mit einem das Überschleudern der Ziffernräder verhindernden Sperrorgan. Darin zeigt DE 17 69 025 ein gewöhnliches Nummerierwerk mit mehreren Ziffernrädern, deren Überschleudern, das heißt Überspringen einer Position in eine Position weiter als gewünscht, verhindert werden soll.

DE 18 95 145 U offenbart ebenfalls ein Nummerierwerk für Druckmaschinen. Bei diesem Nummerierwerk sind die Ziffernräder aus Kunststoff gefertigt, um dadurch eine längere Laufzeit der Druckwerke zu gewährleisten und das Überschleudern der Ziffernräder zu verhindern.

DE 89 10 915 U1 offenbart eine Vorrichtung zum Herstellen von Beschriftungen auf Metalloberflächen. Diese Vorrichtung weist einen eine Mehrzahl von Typen aufweisenden Typenträger auf, in dem die Typen in Spalten und Zeilen angeordnet sind. Parallel zu den Spalten und den Zeilen kann der Typenträger mittels Antriebselementen verschoben werden, um eine Type in eine Beschriftungsposition zu bringen. Ein raumfester Präge- oder Beschriftungsstempel drückt dann die Type in einer Beschriftungsstellung auf das darunter befindliche Werkstück. Die in DE 89 10 915 gezeigte Vorrichtung ist für das Beschriften von Metalloberflächen konzipiert und weist deshalb auch Ausmaße auf, die nicht für eine Vorrichtung zum Bedrucken von Sicherheitsdokumenten geeignet ist. Weiterhin kann damit ein schnelles und flexibles Drucken nicht erreicht werden.

EP 0 091 579 A2 offenbart eine Maschine zum Prägen von Typenkennzeichen. Die Maschine weist einen steuerbaren Prägekopf und eine steuerbare Antriebseinrichtung auf. Der Prägekopf hat ein Typenrad, dessen Typen einzeln von einem Stössel betätigt werden und dadurch die Prägung vollziehen. Die Antriebseinrichtung und der Prägekopf sind zur Positionierung und für die Prägung in zwei zueinander senkrechten Richtungen relativ zueinander bewegbar. Dabei fährt ein Portal, an dem der Prägekopf angeordnet ist, über ein zu prägendes Werkstück. In einer Richtung wird das gesamte Portal durch Zugspindeln bewegt, die neben dem Bereich, auf dem das Werkstück geprägt wird, angeordnet sind. In der dazu senkrechten Richtung wird der Prägekopf ebenfalls über Zugspindeln, die über dem Bereich, auf dem das Werkstück geprägt wird, in dem Portal angeordnet sind, bewegt, bis die gewünschte Position erreicht ist. Die in EP 0 091 579 A2 gezeigte Maschine zum Prägen ist primär zum Prägen von größeren metallischen Werkstücken ausgelegt. Daher ist es nicht möglich, dass diese Vorrichtung zum Prägen von Sicherheitsdokumenten verwendet werden kann. Ebenso ist der Aufbau und der Prägeablauf nicht geeignet, um Sicherheitsdokumente zu bedrucken.

Die DE 101 06 897 A1 zeigt ein Beschriftungsgerät für z. B. Folien, Kartonagen, kunststoffummantelte Drähte, Leitungen oder dergleichen. Das Beschriftungsgerät hat temperierte Drucktypen zum Heißprägen, die an einem verlagerbaren Typenträger angeordnet sind. Der Typenträger ist als ebene Typenpalette ausgebildet, mit einem motorischen Antrieb verbunden, und über eine elektronische Schnittstelle ansteuerbar.

Neben dem Typenträger ist auch eine Andruckmechanik in Form eines oder mehrerer Andruckstempel angetrieben. Der motorische Antrieb ist als Linearantrieb ausgebildet. Die Andruckmechanik hat einen eigenen Antrieb, der durch eine elektronische Steuerung mit dem motorischen Antrieb des Typenträgers kooperiert.

Die einzelnen Drucktypen können separat temperiert werden und sind so angeordnet, dass ein Wärmeübergang zu dem Typenträger weitestgehend vermieden wird. Der Typenträger ist in einer oder mehreren Richtungen linear verlagerbar. Dabei bewegt sich der Typenträger in einer horizontalen Ebene. Der Typenträger kann auch entlang einer gekrümmten Linie linear bewegt werden. Dabei folgt nach einer linearen Bewegung in eine erste Richtung zwingend eine Rückbewegung in eine der ersten Richtung entgegengesetzten Richtung. Somit ist eine Ausgangslage bzw. ein Startpunkt nur mittels der Rückbewegung wieder zu erreichen.

Der Typenträger kann einen Schlitten haben. Der Schlitten ist so gelagert, dass sein mitsamt des Typenträgers einen Freiheitsgrad aufweist. An dem ersten Schlitten kann ein zweiter Schlitten angeordnet ist um die Freiheitsgrade des Typenträgers auf zwei Freiheitsgrade zu erweitern.

Die DE 696 294 78 T2 zeigt eine Stanzpresse mit einem Arbeitskopf, der darin einen Stößel und ein Werkzeug enthält, der mit einer hohen Geschwindigkeit betätigt und bewegt werden kann. Die Stanzpresse ist zum Stanzen flacher Werkstücke vorgesehen, insbesondere zum Ausführen verschiedener Arten von Arbeiten an flachen, blechförmigen Werkstücken.

Der Arbeitskopf ist mit dem Stößel und dem Werkzeug, die sich in der Richtung der Y-Achse bewegen, an dem Gestell montiert. Die erste und die zweite Werkstückbewegungs- / Positioniervorrichtung sind jeweils auf beiden Seiten in der Richtung der X-Achse in dem bewegbaren Bereich des Arbeitskopfes montiert. Dadurch ist es möglich, das Werkstück mit hoher Geschwindigkeit zu stanzen. Außerdem ist es für die erste und zweite Werkstückbewegungs- Positioniervorrichtung nicht notwendig, in den bewegbaren Bereich des Arbeitskopfes einzudringen. Demzufolge ist es möglich eine Störung mit dem Arbeitskopf zu vermeiden, so dass die Totzone nicht vorhanden ist.

Die erste und die zweite Werkstückbewegungs- / Positioniervorrichtung haben jeweils einen Träger für die X-Achse, die eine Mehrzahl von Werkstückklammern hat, eine Zustellspindel zum Bewegen eines Mutternteiles, integriert mit dem Träger für die X-Achse, und einem Antriebsmotor zum Drehen der Zustellspindel. Damit können, während z. B. das Werkstück durch die erste oder zweite Werkstückbewegungs- / Positioniervorrichtung positioniert wird, die zweite oder die erste Werkstückbewegungs- / Positioniervorrichtung zu einer beliebigen Werkstückhalte- / Bereitschaftsposition bewegt werden, um das Werkstück zu positionieren.

Das Werkstück wird in der Richtung der X-Achse durch die erste Werkstückbewegungs- / Positioniervorrichtung positioniert. Außerdem wird der Arbeitskopf in die Richtung der Y-Achse in den bewegbaren Bereich bewegt um das Werkstück zu stanzen. Als nächstes wird das Werkstück von der ersten Werkstückbewegungs-Positioniervorrichtung zu der zweiten Werkstückbewegungs- / Positioniervorrichtung bewegt. Das Werkstück wird durch die zweite Werkstückbewegungs-Positioniervorrichtung positioniert. Der Arbeitskopf wird in die Richtung der Y-Achse in den bewegbaren Bereich bewegt, um das Werkstück zu stanzen.

DE 10 2006 031 387 B3 offenbart eine Prägevorrichtung und Verfahren zum Prägen von Karten. Die Prägevorrichtung weist eine Prägeeinrichtung, einen Stößel, ein ortsfestes Schlagwerk, eine Prägematrix und eine Zuführeinheit auf. Durch die Zuführeinheit werden Karten zu der Prägeeinrichtung gebracht. Dort wird die Prägematrix in X- und/oder Y-Richtung bezüglich des zu prägenden Bereichs der Karte verfahren und anschließend wird der Stößel, der vertikal verfahren werden kann, mittels dem Schlagwerk mit einem Druck beaufschlagt, so dass die Karte geprägt wird. Nachteilig ist bei der offenbarten Prägevorrichtung, dass ein Austausch der Typen und ein möglichst großer Druckbereich, vor allem für Sicherheitsdokumente, wie z. B. Ausweisdokumente, nicht erreicht werden können.

Weiterhin ist technologischer Hintergrund zum vorliegend offenbarten Verfahren und den entsprechenden Vorrichtungen zum Bedrucken von Sicherheitsdokumenten bekannt aus DE 60 2005 000 255 T2, DE 10 2006 015 828 A1, DE 10 2006 001 700 A1, DE 10 2004 009 422 A1, DE 60 312 176 T2, DE 60 129 312 T2, DE 19 836 503 B4 und DE 19 740 920 A1, EP 0019453, JP 59142152 und JP 59011266.

Nachteilig bei aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen und Verfahren sind die beschränkte Möglichkeit ein gesamtes Wert- oder Sicherheitsdokument, auch in Gestalt einer Karte, Banknote, Scheck, etc., zu bedrucken oder der komplexe Aufbau bzw. das komplexe Verfahren des Bedruckens in einer möglichst kurzen Bearbeitungs-/Druckzeit. Ein weiterer Nachteil des Stands der Technik besteht in der Unflexibilität der meisten Systeme. Oftmals ist es unausweichlich, dass eine Druckeinheit ein bestimmtes (Sonder-)Zeichen nicht enthält und dann das Zeichen in das Druckwerk nachträglich eingebracht werden muss. Bei Einrichtungen, die mit einer Typenmatrix arbeiten, kann dies leichter durchgeführt werden, da in der Regel der Austausch einer Type ausreichend ist. Problematisch ist dies hingegen bei geschlossenen Druckeinheitssystemen, wie z. B. einem Druckwerk mit Typenrädern. Bieten die Vorrichtungen und Verfahren des Standes der Technik, welche mit einer Typenmatrix arbeiten, den Vorteil eines schnellen Austauschs von Typen, so zeigen derartige bekannte Systeme jedoch andere Nachteile. Um einen möglichst großen Druckbereich auf dem zu bedruckenden Sicherheitsdokument zur Verfügung zu stellen, sind in dem Stand der Technik nur Vorrichtungen mit einem komplexen Aufbau bekannt.

So kann beispielsweise bei DE 89 10 915 U1 jede Type in einem Druckbereich aufgebracht werden, aber der Aufbau ist sehr komplex bzw. sehr umfangreich und nimmt viel Platz ein. Der in DE 89 10 915 U1 gezeigte Antrieb über Hubelemente erlaubt zudem keine schnelle Auswahl und kein schnelles Positionieren des Typenträgers.

Zudem erweist es sich mit den im Stand der Technik gezeigten Verfahren und Vorrichtungen als schwierig bzw. unmöglich, beliebige Verlaufs- oder Anordnungsformen eines Schriftzuges auf einem Sicherheitsdokument aufzubringen. Solche Schriftzüge, zum Beispiel S-förmig, wellenförmig oder schräg verlaufend, dienen unter anderem als Sicherheitsmerkmal. Das Aufbringen von nicht geradlinig verlaufenden Beschriftungen ist mit einem Druckwerk mit Typenrädern nur schwer möglich. Bei anderen Systemen ist dies nur bedingt möglich und schwer zu realisieren, da zum Erzeugen eines solchen Verlaufs eine zu druckende Type variabel über den gesamten Druckbereich und zudem auch schnell um kleine Entfernungen (sowohl in X- als auch Y-Richtung) verfahrbar sein muss. Eine Vorrichtung und ein Verfahren, mit dem dies zufriedenstellend erreicht werden kann, werden im Stand der Technik nicht gezeigt.

Es werden darüber hinaus keine Verfahren und Vorrichtungen gezeigt, die neben dem Bereitstellen eines großen Druckbereichs, möglichst eines Druckbereichs, der das gesamte Sicherheitsdokument umfasst, flexibel sind, einen schnellen und einfachen Typenaustausch ermöglichen, nur wenig Bauraum in Anspruch nehmen und auch ein schnelles Bedrucken von Sicherheitsdokumenten bewerkstelligen.

Die offenbarten Verfahren und Vorrichtungen zeigen zudem keine spezielle Lösung für das Bedrucken von Sicherheitsdokumenten. Diese zeichnen sich in der Regel dadurch aus, dass sie, anders als zum Beispiel Identifikationskarten, mehrere Seiten haben, und im geöffneten Zustand bedruckt werden. Dies stellt eine weitere Schwierigkeit dar, die mit den im Stand der Technik gezeigten Verfahren und Vorrichtungen nicht ausreichend behoben und das Problem nicht ausreichend gelöst werden kann.

Es ist daher Aufgabe, ein Verfahren zum Bedrucken von Wert- oder Sicherheitsdokumenten und eine Vorrichtung zum Bedrucken von Wert- oder Sicherheitsdokumenten anzugeben, mit dem Probleme des Standes der Technik vermieden oder zumindest verringert sind.

Eine diese Aufgabe lösende Vorrichtung zum Bedrucken von Wert- oder Sicherheitsdokumenten weist eine Typenmatrix auf, in der mehrere Typen zum Bedrucken von Sicherheitsdokumenten angeordnet sind. Ein Matrixantrieb dient dazu, die Typen in einer X- und einer Y-Richtung zu verfahren. Ein in Z-Richtung verfahrbarer Stößel dient dazu, eine zu betätigende Type der Typenmatrix zu stoßen. Ein Stößelantrieb dient dazu, den Stößel in Z-Richtung zu stoßen, wodurch das Sicherheitsdokument mit der ausgewählten Type bedruckt wird. Eine Zuführeinheit dient zum Zuführen von Wert- oder Sicherheitsdokumenten in X- oder Y-Richtung. Der Stößel ist innerhalb eines Bereichs der Typenmatrix, in dem die Typen angeordnet sind, so verfahrbar, dass der Stößel zu einer Type in einer Stoßposition positionierbar ist. Zudem sind der Stößel und die Typenmatrix unabhängig voneinander und relativ zueinander in X- und Y-Richtung verfahrbar. Die Typenmatrix zusammen mit dem Stößel ist innerhalb eines Druckbereichs des zu bedruckenden Wert- oder Sicherheitsdokumentes so verfahrbar, dass jede in der Typenmatrix angeordnete Type innerhalb des Druckbereichs des Sicherheitsdokumentes positionierbar ist, um einen möglichst großen Druckbereich bereitzustellen.

Insgesamt ist mit der vorgestellten Anordnung möglich, ein schnelles, flexibles Bedrucken von Sicherheitsdokumenten in einem möglichst großen Druckbereich zu erreichen, wobei die Vorrichtung nur wenig Bauraum in Anspruch nehmen kann und einen schnellen und einfachen Wechsel einzelner oder mehrerer Typen erlaubt.

Durch eine verfahrbare Typenmatrix und einen relativ dazu unabhängig verfahrbaren Stößel wird eine schnelle Positionierung der zu druckenden Type und ein schnelles Bedrucken der Wert- oder Sicherheitsdokumente erreicht. Dazu können mit einer solchen Vorrichtung auch beliebige Verlaufs- oder Anordnungsformen eines Schriftzuges erreicht werden. Der relativ zu und zusammen mit der verfahrbaren Typenmatrix verfahrbare Stößel kann auf dem Sicherheitsdokument jede erdenkliche Beschriftung innerhalb kurzer Zeit und mit sehr kurzen Verfahrwegen realisieren. Möglich sind somit beispielsweise ein S-förmiger, wellenförmiger oder schräger Verlauf des Schriftzuges. Ebenso können sämtliche Zeichen oder Symbole in verschiedenen Formen auf das Sicherheitsdokument gedruckt werden.

Die Zuführeinheit weist in einer Ausführung ein Transportelement auf, welches in Transportrichtung Erhebungen aufweist, um Wert- oder Sicherheitsdokumente zu halten und/oder dass der Abstand zwischen diesen Erhebungen nur so groß ist, dass zwischen diesen Erhebungen Wert- oder Sicherheitsdokumente einzusetzen und zu transportieren sind. Durch diese Erhebungen werden Fächer definiert, die der Größe und dem Ausmaß des jeweils zu bedruckenden Sicherheitsdokumentes entsprechen. Die Zuführeinheit dient in dieser Ausführung einer vorbestimmbaren Ausrichtung und Positionierung der Wert- oder Sicherheitsdokumente in dem Bereich, in dem das Wert- oder Sicherheitsdokument bedruckt wird.

In einer Ausführung weist die Vorrichtung eine Druckbandeinheit mit einem Druckband auf, welches zwischen einem im Druckbereich befindlichen Wert- oder Sicherheitsdokument und einer der stoßenden Typen der Typenmatrix führbar ist. Eine solche Führung des Druckbandes greift nicht störend in eine Wartung oder einen Austausch der Typenmatrix oder der Typen ein.

Der Bereich, in der der Stößel relativ zu der Typenmatrix verfahrbar ist, und der Bereich der Typenmatrix, in dem die Typen angeordnet sind, überdecken in einer Ausführungsvariante einander. Somit werden kurze Verfahrwege realisiert, was die benötigte Zeit zum Bedrucken der einzelnen Wert- oder Sicherheitsdokumente minimiert.

Der Stößel und der Stößelantrieb bilden in einer Ausführungsvariante eine Einheit und sind nur gemeinsam in X- oder Y-Richtung verfahrbar. Eine solche Ausführung vereinfacht die Steuerung des Stößels und des Stößelantriebs, da diese gemeinsam bewegt werden.

In einer Ausführungsvariante sind die Typen in der Typenmatrix in Spalten und Zeilen oder wabenförmig angeordnet. Dies erleichtert die Auswahl der Typen und deren Ansteuerung. Eine wabenförmige Anordnung bietet zudem den Vorteil, dass auf geringem Platz viele Typen angeordnet werden können und aufgrund deren Form und des damit kleineren Abstands von benachbarten Typen, die Verfahrwege weiter verkleinert werden und die Abstände zwischen den Betätigungen des Stößels zum Bedrucken der Sicherheitsdokumente noch weiter minimiert werden.

Bei dem Verfahren zum Bedrucken von Wert- oder Sicherheitsdokumenten werden in einem ersten Schritt Sicherheitsdokumente in einer X- oder Y-Richtung durch eine Zuführeinheit einer Typenmatrix zugeführt. Danach wird die Typenmatrix, in der mehrere Typen zum Bedrucken von Wert- oder Sicherheitsdokumenten angeordnet sind, relativ zu einem Druckbereich des zu bedruckenden Wert- oder Sicherheitsdokumentes, in X- und Y-Richtung durch einen Matrixantrieb verfahren, so dass der Druckbereich und die Typenmatrix einander zumindest teilweise überdecken. In einem nächsten Schritt werden ein Stößel und ein Stößelantrieb zum Stoßen des Stößels in Z-Richtung innerhalb eines Bereichs der Typenmatrix, in dem die Typen angeordnet sind, verfahren, so dass der Stößel in einer Stoßposition zu einer Type positioniert wird, durch einen Antrieb in X- oder Y-Richtung für den Stößel und den Stößelantrieb. Anschließend werden der Stößel und die Typenmatrix unabhängig voneinander und relativ zueinander in X- und Y-Richtung verfahren und die Typenmatrix zusammen mit dem Stößel innerhalb eines Druckbereichs des zu bedruckenden Wert- oder Sicherheitsdokumentes verfahren, so dass jede in der Typenmatrix angeordnete Type innerhalb des Druckbereichs des Wert- oder Sicherheitsdokumentes positioniert wird. Dazu wird ein Druckband zwischen einem zu bedruckenden Wert- oder Sicherheitsdokument und einer zu betätigenden Type der Typenmatrix geführt und der Stößelantrieb betätigt, so dass der Stößel in Z-Richtung gegen eine Type gestoßen wird, um in einem letzten Schritt das Wert- oder Sicherheitsdokument durch die Type, die von dem in Z-Richtung durch den Stößelantrieb gestoßenen Stößel betätigt wird, zu bedrucken.

Mit einem solchen Verfahren wird in einem Druckbereich, der das gesamte zu bedruckende Wert- oder Sicherheitsdokument umfasst, eine Type schnell und positionsgenau in die Druckposition gebracht, sowie das Bedrucken von Wert- oder Sicherheitsdokumenten ermöglicht. Durch das Verfahren der Typenmatrix und des Stößels wird eine schnelle Positionierung der zu druckenden Type und ein schnelles Bedrucken der Wert- oder Sicherheitsdokumente erreicht. Dazu können mit einem solchen Verfahren auch beliebige Verlaufs- oder Anordnungsformen eines Schriftzuges erreicht werden. Der relativ zu und zusammen mit der verfahrbaren Typenmatrix verfahrbare Stößel kann auf dem Wert- oder Sicherheitsdokument jede erdenkliche Beschriftung innerhalb kurzer Zeit und mit sehr kurzen Verfahrwegen realisieren. Denkbar sind somit beispielsweise ein S-förmiger, wellenförmiger oder schräger Verlauf des Schriftzuges. Ebenso können sämtliche Zeichen oder Symbole in verschiedenen Formen auf das Wert- oder Sicherheitsdokument gedruckt werden.

In einer Variante des Verfahrens erfolgt das Bedrucken der Wert- oder Sicherheitsdokumente und die Positionierung der Typenmatrix in X- oder Y-Richtung in Abhängigkeit der Bewegung der durch die Zuführeineinheit in X- oder Y-Richtung zugeführten Wert- oder Sicherheitsdokumente.

Der Stößel und der Stößelantrieb können in einem Verfahren nur innerhalb des Bereichs der Typenmatrix, in dem die Typen angeordnet sind, relativ zu der Typenmatrix verfahren werden. Dies erlaubt, kurze Verfahrwege zu realisieren und die Abstände zwischen den einzelnen Betätigungen des Stößels zum Bedrucken der Wert- oder Sicherheitsdokumente zu minimieren.

Der Stößel und der Stößelantrieb werden in einem Verfahren nur gemeinsam in X- oder Y-Richtung verfahren. Eine solche Ausführung vereinfacht die Steuerung des Stößels und des Stößelantriebs, da diese gemeinsam bewegt werden.

Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und / oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den hier offenbarten Gegenstand, auch unabhängig von ihrer Gruppierung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehungen. Die Abmessungen und Proportionen der in den Fig. gezeigten Komponenten sind hierbei nicht unbedingt maßstäblich; sie können bei zu implementierenden Ausführungsformen vom Veranschaulichten abweichen.

• Fig. 1 zeigt schematisch eine Draufsicht auf eine Anordnung einer Typenmatrix und eines Stößels mit Stößeleinheit, sowie eine Zuführeinheit mit Sicherheitsdokumenten.
• Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung in Draufsicht auf ein Sicherheitsdokument, sowie eine Typenmatrix und einen Stößel mit Stößeleinheit.
• Fig. 3a zeigt schematisch eine Draufsicht auf eine Typenmatrix mit wabenförmigen Typen.
• Fig. 3b zeigt schematisch eine Draufsicht auf eine Typenmatrix mit dreieckförmigen Typen.
• Fig. 4 zeigt eine schematische Gegenüberstellung einer wabenförmigen zu einer quadratischen Type.
• Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung der Druckbandeinheit in Seitenansicht.

In Fig. 1 ist eine Zuführeinheit mit Transportelementen 26 dargestellt. Auf den Transportelementen 26 der Zuführeinheit befinden sich in gleichmäßigen Abständen Erhebungen 28, zwischen denen Sicherheitsdokumente 10 angeordnet sind. Die Wert- oder Sicherheitsdokumente 10 bestehen zum Bespiel aus einem Umschlag, zwischen dem sich mehrere Seiten befinden, auf welchen personenbezogene Daten, Sicherheitsmerkmale und weitere Informationen und Merkmale aufgebracht sind bzw. aufgebracht werden. Die Wert- oder Sicherheitsdokumente 10 liegen in einem geöffneten Zustand auf den Transportelementen 26 und zwischen den Erhebungen 28 der Transportelemente 26 der Zuführeinheit. Die derart ausgestalteten Transportelemente 26 bilden somit einen Noppenriementransport. In dem geöffneten Zustand der Wert- oder Sicherheitsdokumente 10 befinden sich zwei Seiten 22a und 22b des Sicherheitsdokumentes 10 in einer Position, in der sie bedruckt werden können. Die gestrichelte Linie in den Wert- oder Sicherheitsdokumente 10 in Fig. 1 und Fig. 2 deuten die Mitte der Wert- oder Sicherheitsdokumente 10 an. Die Wert- oder Sicherheitsdokumente 10 werden in Transportrichtung 24 (dargestellt durch den Pfeil 24), in Y-Richtung, einer Vorrichtung zum Bedrucken zugeführt.

Die Vorrichtung zum Bedrucken weist eine Typenmatrix 12 auf, in der mehrere Typen 14 zum Bedrucken von Wert- oder Sicherheitsdokumente 10 angeordnet sind. Die Vorrichtung umfasst weiter einen Matrixantrieb (nicht dargestellt), mit dem die Typenmatrix 12 in einer X- und einer Y-Richtung verfahren werden kann. Die Vorrichtung weist ebenso einen Stößel 16, der in Z-Richtung verfahren werden kann, um eine zu betätigende Type 14 der Typenmatrix 12 zu stoßen, und einen Stößelantrieb (nicht näher dargestellt) auf, der den Stößel 16 in Z-Richtung stoßen kann, wodurch das Wert- oder Sicherheitsdokument 10 mit einer ausgewählten Type 20 bedruckt wird. Der Stößelantrieb und der Stößel 16 bilden zusammen eine Stößeleinheit 18. Die Z-Richtung geht in der Fig. 1 und Fig. 2 in die Zeichnung hinein, d.h. verläuft senkrecht durch die X-Y-Ebene. Ferner weist die Vorrichtung die Zuführeinheit zum Zuführen von Wert- oder Sicherheitsdokumenten 10, in Fig. 1 in Y-Richtung, auf.

Die Typen 14 weisen an der dem Wert- oder Sicherheitsdokument 10 zugewandten Seite Erhebungen und Vertiefungen auf, die Buchstaben, Zahlen, Symbole, Zeichen und andere darstellende Formen bilden können. Die Ausgestaltung der Typen 14 ist in dem in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Beispielen rechteckig, oder aber auch quadratisch, wobei andere Ausgestaltungen der Typen 14 ebenfalls sinnvoll erscheinen können.

Eine zum Beispiel sechseckige Ausgestaltung der Typen 14 ermöglicht eine wabenförmige Anordnung der Typen 14 in der Typenmatrix 12. Dadurch ergibt sich neben der Platzersparnis, die die Vorrichtung zum Bedrucken von Wert- oder Sicherheitsdokumenten 10 sowie die Typenmatrix 12 auch kleiner bauen lässt, eine verkürzte Zeit zum Anfahren von ausgewählten Typen 20. Ist der Abstand zwischen den Erhebungen und/oder Vertiefungen zweier Typen 14 gering, so verringert sich auch die Zeit, im Gegensatz zu zwei Typen 14, deren Erhebungen und/oder Vertiefungen einen größeren Abstand aufweisen, um den Stößel 16 von dieser Type 14 zu der benachbarten Type 14 zu fahren.

Eine Druckbandeinheit führt zwischen einem im Druckbereich 30 befindlichen Sicherheitsdokument 10 und der Seite mit den Erhebungen und Vertiefungen einer der zu stoßenden Type 14 ein Druckband 40. Bei dem Stoßen der ausgewählten Type 20 durch die Stößeleinheit 18, wird die ausgewählte Type 20 auf das Druckband 40 und das Wert- oder Sicherheitsdokument 10 gedrückt, so dass das Wert- oder Sicherheitsdokument 10 mit dem der ausgewählten Type 20 entsprechenden Zeichen oder Symbol bedruckt wird.

Alternativ wäre ein Bedrucken ohne Druckbandeinheit und Druckband 40 denkbar, wenn die Vorrichtung dazu vorgesehen ist, Erhebungen oder Vertiefungen in einem entsprechend ausgebildeten Dokument zu erzeugen. Ein entsprechendes Dokument kann beispielsweise eine aus mehreren Schichten von Kunststoffen laminierte Karte sein. Auch können Erhebungen oder Vertiefungen und das Bedrucken mit einer Druckbandeinheit durch eine Vorrichtung zum Bedrucken von Sicherheitsdokumenten 10 realisiert werden.

Der Stößel 16 und der Stößelantrieb werden zudem in einer X- und Y-Richtung verfahren. Dies geschieht durch einen weiteren Antrieb (nicht dargestellt) für die Stößeleinheit 18 bzw. für den Stößel 16 und den Stößelantrieb zum Stoßen des Stößels 16 in Z-Richtung. Dadurch kann jede Type 14 der Typenmatrix 12 jede Stelle des Wert- oder Sicherheitsdokumentes 10 bedrucken. Der Druckbereich 30 umfasst daher das gesamte Wert- oder Sicherheitsdokument 10. Die Typenmatrix 12 wird zusammen mit der Stößeleinheit 18 innerhalb des Druckbereichs 30 des zu bedruckenden Wert- oder Sicherheitsdokuments 10 verfahren. Außerdem werden die Typenmatrix 12 und die Stößeleinheit 18 relativ zu einander verfahren. Dadurch wird ermöglicht, dass jede Type 14 in jeder Position des Druckbereichs 30 positioniert werden kann. Trotz der Bereitstellung eines maximierten, das gesamte Wert- oder Sicherheitsdokument 10 umfassenden Druckbereiches 30, nehmen die Anordnung und der Aufbau der Vorrichtung zum Bedrucken von Wert- oder Sicherheitsdokumenten 10 nur wenig Platz ein.

In Fig. 2 ist ein Wert- oder Sicherheitsdokument 10 dargestellt, über dem sich die Typenmatrix 12 mit den Typen 14 in einer äußersten Druckposition befindet. Damit der Druckbereich 30 das gesamte Wert- oder Sicherheitsdokument 10, sowohl Seite 22a als auch Seite 22b, umfasst, kann die Typenmatrix 12 innerhalb eines Bereichs 36 verfahren werden - begrenzt in Fig. 2 durch die gepunktete Linie 38 - und der Stößel 16 mit Stößelantrieb bzw. die Stößeleinheit 18 können innerhalb eines Bereichs 32 verfahren werden - in Fig. 2 begrenzt durch die gestrichelte Linie 34. Die Typenmatrix 12 und die Stößeleinheit 18 werden in Abhängigkeit der Größe des Wert- oder Sicherheitsdokuments 10 und der Typenmatrix 12, d.h. abhängig von der Anzahl, der Größe und der Form der Typen 14, innerhalb des jeweiligen Bereichs 32, 36, der an diese Größen angepasst ist, verfahren.

In der äußersten Druckposition befindet sich die Typenmatrix 12 in einem Randbereich des Bereichs 36, in dem sie verfahren werden kann, und die Stößeleinheit 18 befindet sich in einem Randbereich des Bereichs 32, in dem sie verfahren werden kann. Der Stößel 16 der Stößeleinheit 18 ist über einer ausgewählten Type 20 angeordnet, die sich ebenfalls in einem Randbereich, ein äußerster Bereich der Typenmatrix 12, befindet. Der in den Fig. 1, 2 und 5 dargestellte Stößel 16 dient hierbei nur der schematischen Darstellung dessen, und muss damit nicht dem in den Fig.1, Fig. 2 und Fig. 5 gezeigten (Größen-)Verhältnis - Stößel 16 zu ausgewählter Type 20 - entsprechen.

Bei dem Bedrucken von Sicherheitsdokumenten 10 werden durch die Zuführeinheit Wert- oder Sicherheitsdokumente 10 in einen Bereich gebracht, in dem das Wert- oder Sicherheitsdokument 10 bedruckt wird. Anschließend wird die Typenmatrix 12, in der mehrere Typen 14 zum Bedrucken der Typenmatrix 12 angeordnet sind, relativ zu dem Druckbereich 30 des zu bedruckenden Sicherheitsdokumentes 10 durch den Matrixantrieb in X- und Y-Richtung verfahren, so dass der Druckbereich 30 und die Typenmatrix 12 einander mindestens teilweise überdecken. Der Stößel 16 und der Stößelantrieb zum Stoßen des Stößels 16 in Z-Richtung, werden innerhalb eines Bereichs der Typenmatrix 12, in der die Typen 14 angeordnet sind, durch den Antrieb für den Stößel 16 und den Stößelantrieb in X- und Y-Richtung verfahren, so dass der Stößel 16 in einer Stoßposition zu einer Type 14 positioniert wird. Danach werden der Stößel 16 und die Typenmatrix 12 unabhängig voneinander und relativ zueinander in X- und Y-Richtung verfahren. Die Typenmatrix 12 und der Stößel 16 werden somit zusammen innerhalb des Druckbereichs 30 des zu bedruckenden Sicherheitsdokumentes 10 verfahren, so dass jede in der Typenmatrix 12 angeordnete Type 14 innerhalb des Druckbereichs 30 des Wert- oder Sicherheitsdokuments 10 positioniert werden kann. Wenn sich der Stößel 16 über einer ausgewählten Type 20 und der Position des Wert- oder Sicherheitsdokuments 10 befindet, die bedruckt werden soll, wird der Stößelantrieb betätigt und der Stößel 16 in Z-Richtung gegen die ausgewählte Type 20 gestoßen. Zwischen einer zu betätigenden Type 14 bzw. der ausgewählten Type 20 und dem Wert- oder Sicherheitsdokument 10 wird ein Druckband 40 von einer Druckbandeinheit vorbeigeführt, so dass durch das Betätigen des Stößels 16 von dem Stößelantrieb, das Wert- oder Sicherheitsdokument 10 bedruckt wird.

Durch das gemeinsame Verfahren der Typenmatrix 12 und der Stößeleinheit 18 bzw. des Stößels 16 mit dem Stößelantrieb ist es möglich, innerhalb sehr kurzer Zeitabstände verschiedene Typen 14 in jede Position auf dem Wert- oder Sicherheitsdokumente 10 zu bringen. Außerdem können verschiedene, beliebige Verlaufs- oder Anordnungsformen eines Schriftzuges oder einer Zeichenkette realisiert werden. Während die Typenmatrix 12 verfahren wird, wird gleichzeitig der Stößel 16 verfahren. Werden die Typenmatrix 12 und der Stößel 16 nur in einer Richtung verfahren, so ergibt sich eine verkürzte Verfahrdauer, da während der Bewegung der Typenmatrix 12 z.B. in X-Richtung der Stößel 16 ebenfalls in X-Richtung verfahren wird.

Mit der Vorrichtung zum Bedrucken von Sicherheitsdokumenten 10 ist es möglich, sämtliche Zeichen auf das Sicherheitsdokument 10 zu drucken. Darüber hinaus ist es möglich, geschwungene, wellenförmige oder auch schräge Verläufe eines Schriftzuges oder einer Zeichenkette auf das Sicherheitsdokument 10 aufzubringen. Durch die Verfahrbarkeit der Typenmatrix 12 und des Stößels 16 in X- und Y-Richtung, sowie die Verfahrbarkeit relativ zueinander, sind der Anordnung bzw. Positionierung von Zeichen und/oder Symbolen auf dem Wert- oder Sicherheitsdokument 10 praktisch keine Grenzen gesetzt. Beschriftungen am Rand einer Seite 22a und/oder 22b sind daher auch möglich.

Das Verfahren der Typenmatrix 12 und des Stößels 16 in Bezug auf den Druckbereich 30 des Wert- oder Sicherheitsdokuments 10 erfolgt in Abstimmung der Geschwindigkeit des Transport der Wert- oder Sicherheitsdokumente 10 auf den Transportelementen 26 der Zuführeinheit in Transportrichtung 24. Die Transportgeschwindigkeit kann somit bei dem Verfahren der Typenmatrix 12 und des Stößels 16 die Auswahl bzw. das Anfahren einer bestimmten Position, d.h. Positionierung des Stößels 16 über einer ausgewählten Type 20, unterstützen. Die Zuführeinheit kann aber auch für das Bedrucken der Wert- oder Sicherheitsdokumente 10 angehalten werden.

In Fig. 3a ist schematisch eine Typenmatrix 12 mit wabenförmigen Typen 14c dargestellt. Durch eine wabenförmige bzw. sechseckige Form der Typen 14 können Platz sparend eine Vielzahl von Typen 14 in der Typenmatrix 12 angeordnet werden. Beispielsweise füllt das Zeichen oder Symbol einer quadratischen Type 14b nicht die gesamte Druckfläche, d.h. die Seite an der die Erhebungen und Vertiefungen enthalten sind und die dadurch das Zeichen oder Symbol dieser Type 14 bilden, aus. Bei einer wabenförmigen Type 14c hingegen wird fast die gesamte Druckfläche ausgefüllt.

In Fig. 4 sind schematisch eine quadratische Type 14b und eine wabenförmige Type 14c, die beide als Zeichen den Buchstaben "a" enthalten, übereinander dargestellt. Aus der schematischen Darstellung der Fig. 4 wird ersichtlich, dass eine wabenförmige Type 14c und eine quadratische Type 14b für ein Zeichen oder Symbol (hier: Buchstabe "a") einen unterschiedlichen Platzbedarf aufweisen. Da das Zeichen nur einen bestimmten Bereich der quadratischen Type 14b ausfüllt, nimmt der Bereich der quadratischen Type 14b, der keine Erhebungen und/oder Vertiefungen für das Zeichen enthält, ungenutzten Platz in der Typenmatrix 12 in Anspruch.

Es wäre daher auch möglich, die quadratische Type 14b derart auszubilden, dass sie eine rechteckige Form aufweist, und dass sie um die Bereiche, die keine Erhebungen und/oder Vertiefungen zur Darstellung von Zeichen und / oder Symbolen aufweisen, verkleinert wird. Dies würde aber auch dazuführen, dass die Typen 14 unterschiedliche Formen und Größen aufweisen, was hingegen aber nicht wünschenswert ist, da eine einheitliche Form und Größe der Typen 14 nicht nur, aber vor allem bei automatischen Verfahren von Vorteil ist. Auch kann durch eine einheitliche Typenform und - größe eine Typenmatrix 12 sämtliche Typen 14 aufnehmen. An solche bestimmte Typengrößen und Formen angepasste Typenmatrizen 12, werden somit nicht benötigt.

Fig. 3b zeigt schematisch eine Typenmatrix 12 mit dreieckförmigen Typen 14. In einer solchen Ausführung sind ebenfalls die Typen 14 so ausgestaltet, dass platzsparend eine Vielzahl von Typen 14 in der Typenmatrix 12 angeordnet werden können. Damit verkürzt sich auch die Anfahrzeit des Stößels 16 zu einer zu betätigenden Type 14, und dadurch die Auswahlzeit dieser Type 14. Je nach benötigten Zeichen oder Symbolen, kann es sinnvoll sein, eine spezielle Typenform zu wählen (z.B. Auswahl von dreieckförmigen Typen 14 bei Zeichen / Symbolen, die regelmäßig breit, aber nicht hoch sind).

Unabhängig von der Gestalt der einzelnen Typen können die Typen 14a am äußeren Rand der Typenmatrix 12 beispielsweise für Sonderzeichen verwendet werden, die nicht oft benötigt und daher selten ausgewählt werden. Darüber hinaus können in allen Typenmatrizen 12 die Typen 14, die wahrscheinlich häufig verwendet werden (im deutschen Sprachgebrauch bei Buchstaben z.B. die Type 14 mit dem Buchstaben "e") mittig in der Typenmatrix 12 angeordnet werden und solche, die wahrscheinlich weniger oft verwendet werden, am Rand (bei Buchstaben z.B. die Type 14 mit dem Buchstaben "x"). Durch eine solche Anordnung der Typen 14 in der Typenmatrix 12 wird insgesamt die Anfahr- und Auswahlzeit von Typen 14, vor allem der Typen 14, die häufig verwendet werden und nahe beieinander angeordnet sind, verkürzt.

Durch die in Fig. 3a und Fig. 3b gezeigten Typen 14, 14a, 14c ergeben sich verkürzte Anfahr- und Auswahlzeiten zum Bedrucken von Sicherheitsdokumenten 10, sowie eine schnelles Verfahren zum Bedrucken der Wert- oder Sicherheitsdokumente 10.

In Fig. 5 ist schematisch eine Druckbandeinheit dargestellt. Diese umfasst zumindest eine Vorratsrolle 44, auf der sich aufgerollt ein Druckband 40 befindet, und eine Aufnahmerolle 46, die das zwischen dem Sicherheitsdokument 10 und der Typenmatrix 12 geführte Druckband 40, aufnimmt. In Fig. 5 wird das Druckband 40 über zwei Umlenkrollen 42 zu, und von der Typenmatrix 12 und dem Sicherheitsdokument 10 weg, geführt. Die Richtung der Zuführung des Druckbands 40 kann, sowohl wie in Fig. 5 gezeigt, von der Vorratsrolle 44 zu der Aufnahmerolle 46 erfolgen, als auch in der entgegengesetzten Richtung, d.h. dass die Vorratsrolle 44 an der Stelle angeordnet ist, an der in Fig. 5 die Aufnahmerolle 46 angeordnet ist, und umgekehrt.

Das Druckband 40 wird über die Umlenkrollen 42 zwischen dem Sicherheitsdokument 10 und der Typenmatrix 12, in der mehrere Typen 14 angeordnet sind, vorbeigeführt. Dabei erstreckt sich der Bereich, in dem das Druckband 40 über dem Sicherheitsdokument 10 vorbeigeführt wird, über den Bereich 36, beschränkt durch die gepunkteten Linien 38, in dem die Typenmatrix 12 verfahrbar ist. Der Stößel 16 mit dem Stößelantrieb bzw. die Stößeleinheit 18 können in dem Bereich 32, beschränkt durch die gestrichelten Linien 34, verfahren werden. Der Druckbereich 30 umfasst in dieser Ausführung ebenfalls das gesamte Wert- oder Sicherheitsdokument 10, sowohl Seite 22a als auch Seite 22b.

Über der Typenmatrix 12 befindet sich der Stößel 16 mit dem Stößelantrieb (in Fig. 5 zur Vereinfachung der Darstellung nur schematisch angedeutet), die zusammen die Stößeleinheit 5 bilden. Bei der Betätigung des Stößels 16 in Z-Richtung durch den Stößelantrieb, wird eine in der Typenmatrix 12 angeordnete Type 14 gegen das Wert- oder Sicherheitsdokument 10 gedrückt und mittels dem Druckband 40 auf der Seite 22a des Sicherheitsdokuments 10 das der Type 14 entsprechende Zeichen oder Symbol erzeugt.

Das Druckband 40 kann aber auch auf eine andere Art als in Fig. 5 gezeigt, zwischen dem Sicherheitsdokument 10 und der Typenmatrix 12 geführt werden. So wird in einer Ausführung die Druckbandeinheit zusammen mit der Typenmatrix 12 verfahren, so dass das Druckband 40 nur in dem Bereich zwischen der Typenmatrix 12 und dem Sicherheitsdokument 10 in X-Richtung geführt wird. Der Antrieb bzw. die Antriebe für die Druckbandeinheit sind zur Veranschaulichung der Druckbandeinheit und einer exemplarischen Anordnung dieser in einer Vorrichtung zum Bedrucken von Wert- oder Sicherheitsdokumenten 10 nicht dargestellt.

Der Matrixantrieb, der Stößelantrieb und weitere Antriebe, wie z.B. der Antrieb für den Stößel 16 und den Stößelantrieb bzw. der Stößeleinheit 18 oder der Antrieb für die Druckbandeinheit können durch Elektromotoren, aber auch mittels anderer Vorrichtungen, zum Beispiel hydraulische oder pneumatische Aktoren, realisiert sein. Zudem können Sensoren und andere Erfassungseinrichtungen vorgesehen sein, die für die Steuerung einer solchen Vorrichtung zum Bedrucken von Sicherheitsdokumenten 10 notwendig oder hilfreich sind. Die Vorrichtung zum Bedrucken von Wert- oder Sicherheitsdokumenten 10 kann auch als Bestandteil einer Vorrichtung zum Be- und Verarbeiten von Sicherheitsdokumenten 10 ausgestaltet sein.

Die vorstehend erläuterten Vorrichtungs- und Verfahrensdetails sind im Zusammenhang dargestellt. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass sie auch unabhängig von einander sind und auch frei miteinander kombinierbar sind. Die in den Fig. gezeigten Verhältnisse der einzelnen Teile und Abschnitte hiervon zueinander und deren Abmessungen und Proportionen sind nicht einschränkend zu verstehen. Vielmehr können einzelne Abmessungen und Proportionen auch von den gezeigten abweichen.