Спосіб безперервного контролю продукції машин для нанесення на папір таємних знаків і пристрій для здійснення способу

Широко поширеною практикою є включення невидимих захисних елементів у фарбу для друкування таємних знаків. Ці елементи використовуються для того, щоб дати можливість кінцевим користувачам, таким як банки і компанії, що займаються сортуванням готівки, ідентифікувати підроблені банкноти і відрізнити їх від справжніх шляхом перевірки їх невидимих елементів. До цього часу звичайною практикою була перевірка невидимих характеристик фарби для друкування таємних знаків, що використовуються як захисні елементи, в кінці процесу друкування. Це приводить до того, що відсутність або дефектність таких захисних елементів (яка може мати місце, наприклад, якщо будуть ненавмисно змішані друкарські фарби однакового або ідентичного кольору, але без невидимих характеристик) виявляють тільки після того, як всі операції в процесі друкування будуть виконані. У разі друкування банкнот, наприклад, відсутність або нестача невидимих захисних елементів може привести до великої кількості бракованих банкнот або до того, що корисність захисного елемента буде нульовою і він стане некорисним. Метою даного винаходу є усунення цього недоліку шляхом постійного моніторингу друкарської фарби, яка повинна містити невидимий елемент, у фарбовому ящику, внаслідок чого забезпечується можливість виявлення можливої відсутності або розчинення невидимого елемента в момент друкування. Це дозволяє швидко виявити помилку і відділити аркуші з неправильним нанесенням фарби від аркушів з хорошою друкарською фарбою. При цьому повністю зберігається функція, яку повинен виконувати захисний елемент, і уникають браку, що являє собою друкарські аркуші. З цією метою відповідно до даного винаходу запропонований спосіб безперервного контролю продукції машин для нанесення на папір таємних знаків, що містять, щонайменше, один фарбовий ящик, що містить друкарську фарбу для друкування таємних знаків, яка має невидиму характеристику, згідно з яким детектор характеристики друкарської фарби з чутливістю, що знаходиться в діапазоні, відповідному вказаному захисному елементу, вбудований в рухомий елемент, що зміщається у фарбовому ящику, причому вихідний сигнал детектора безперервно вловлюється і передається в пристрій попередження. Винахід також відноситься до застосування вказаного способу для контролю продукції друкарських машин, що містять фарбовий ящик з друкарською фарбою для друкування таємних знаків, що має задану магнітну характеристику, при цьому детектор характеристики друкарської фарби, що використовується, має феромагнітний датчик, чутливий до вказаної магнітної характеристики. Винахід також відноситься до пристрою для здійснення способу, в якому детектор характеристики друкарської фарби вбудований у фарбомішалку, що містить пальцеподібний елемент, кінчик якого проходить у фарбовий ящик, при цьому пальцеподібний елемент безперервно зміщається у фарбовому ящику, а детектор характеристики друкарської фарби має вихід, з'єднаний з пристроєм попередження. Вбудовування детектора характеристики друкарської фарби у фарбомішалку особливо переважне, оскільки це забезпечує можливість визначення характеристики в самому фарбовому ящику в момент друку, а також, оскільки детектор безперервно зміщається у фарбовому ящику, отже, забезпечується можливість виявлення введення друкарської фарби, яка не відповідає заданим вимогам, в той самий момент, коли друкарську фарбу заливають у фарбовий ящик. Винахід пояснюється нижче більш детально з посиланням на приведений як приклад варіант його здійснення, представлений на супровідних кресленнях, на яких: Фіг.1 являє собою зображення в ізометрії фарбомішалки згідно з винаходом, яка взаємодіє з фарбовим ящиком в машині для нанесення на папір таємних знаків; Фіг.2 і 3 - відповідно поперечний переріз і вигляд в плані основної частини фарбомішалки; Фіг.4 - вигляд в плані з верхньої сторони опорної плати з друкарськими провідниками, що несе схему датчика і прикріпленої до нижньої сторони основної частини фарбомішалки; Фіг.5 - поперечний переріз трансформатора з феритовим осердям, яке утворює головну частину датчика; Фіг.6 і 7 - відповідно вигляд збоку і в плані, що схематично показують опорну плату датчика; Фіг.8 - схематичне зображення прикладу схеми датчика, встановленої на опорній платі датчика; Фіг.9 - блок-схема прикладу блоку управління; Фіг.10 - зображення в ізометрії варіанту здійснення опорної конструкції фарбомішалки; і Фіг.11 і 12 - часткові схематичні перерізи двох варіантівздійснення кінцевої частини пальцеподібного елемента фарбомішалки. Пристрій, показаний на Фіг.1, містить фарбомішалку 1, закріплену і що направляється над фарбовим ящиком таким чином, що кінчик фарбомішалки завантажений у фарбовий ящик. Така фарбомішалка сама по собі відома. Дві опори 2 і 3 закріплені на бічних стінках фарбового ящика і служать опорою каретці (непоказаній) з привідним засобом, який надає фарбомішалці 1 безперервне переміщення зі зміною напряму між двома опорами 2 і 3. Два проводи 4 і 5 з'єднані відповідно із землею і з джерелом постійної низької напруги. Вони подають струм, що подається по кабельній шині 32, через два ковзні контакти 6 і 7 відповідно феромагнітному пристрою для визначення характеристик друкарської фарби, як буде показано нижче. Фарбомішалка 1 містить основний корпус або палець 8 і утримуючу частину 9, які з'єднані один з одним шляхом згвинчування, при цьому дані деталі виготовлені з немагнітного металу, наприклад, з алюмінію або з алюмінієвого сплаву. На Фіг.10 показаний варіант здійснення опори фарбомішалки, виконаної з можливістю кріплення безпосередньо до існуючого вузла фарбомішалки (непоказаного). Передбачені два встановлювальні елементи 51 і 52, призначені для кріплення пристрою до існуючого вузла фарбомішалки. Така конструкція дозволяє уникнути використання якої-небудь спеціальної монтажної опори або отворів на машині і забезпечує можливість встановлення системи за одну операцію разом з фарбомішалкою на існуючому вузлі фарбомішалки. Передбачене кабельне рознімання 53, 54 для прийому кабельної шини 32, що забезпечує подачу енергії до датчика і прийом сигналів від датчика, встановленого всередині пальця фарбомішалки. Пристрій додатково містить захисний кожух 55 для силового кабелю і кабелю для передачі сигналу, щоб гарантувати, що не буде перерви в подачі сигналів внаслідок нагромадження друкарської фарби на проводах. Палець фарбомішалки, який не показаний на Фіг.10, може бути встановлений на утримуючій частині 9, аналогічно тому, як показано на Фіг.1. Як показано на Фіг.2 і 3, палець 8 має трикутний поперечний переріз з кінчиком, що має форму піраміди, [пірамідальним]. На нижній поверхні пальця 8 виконані монтажні поглиблення 34 і 10, призначені для розміщення плати 14, що несе схему 17 датчика, і циліндричні отвори 11 і 12 проходять через всю товщину пальця 8 на обох кінцях більш вузького монтажного поглиблення 34. Монтажне поглиблення 34 закрите і загерметизоване за допомогою нижньої тонкої пластини 13. Детектор характеристики друкарської фарби (Фіг.4, 5, 6) містить декілька компонентів, закріплених на жорсткій опорній платі 14, яка вставлена в монтажне поглиблення 34. Плата 14 несе пару друкарських ізольованих мідних струмопровідних доріжок 15 і 16, схему 17 датчика і головку 18 датчика з феромагнітним трансформатором. З Фіг. 2 і 4 видно, що схема 17 датчика розміщується в монтажному поглибленні 10, в той час як головка 18 датчика розміщується всередині отвору 11. Плата 14 прикріплена до пальця 8 за допомогою штифта 19 і гвинта 20. Гвинт 20 забезпечує контактне з'єднання між металевим пальцем 8 і полюсом схеми датчика, що заземляється, яка буде описана нижче. Вихідний з'єднувальний і забезпечувальний подачу постійної низької напруги контакт 21 схеми 17 виступає всередині отвору 12, де він з'єднується з ковзним контактом 6. Навпаки, контакт схеми 17, що заземляє, веде до ковзного контакту 7, з'єднаного із заднім кінцем металевого пальця 8. Відповідно до варіантів здійснення пальця 8, частково поданих на Фіг.11 і 12, головка 18 датчика розташована на самому кінці пальця 8. Вказані варіанти здійснення забезпечують можливість визначення характеристики друкарської фарби навіть в тому випадку, коли в нижній частині фарбового ящика залишається невелика кількість друкарської фарби. Фіг.5 і 6 показують різні частини датчика. Фіг.5 являє собою поперечний переріз детектора 18 з феромагнітним трансформатором. Нейлоновий корпус 23 має циліндричний крізний отвір 35 з різьбовою верхньою частиною і збільшеною нижньою гладкою частиною. Болт 24, угвинчений в отвір 35, служить опорою феритовому осердю 22 і направляє його, тим самим висоту розташування феритового осердя 22 всередині отвору 35 можна регулювати. Зовнішня верхня частина корпусу 23 виконана з трьома коаксіальними котушками L1, L2, L3, які з'єднані в схемі 17 датчика таким чином, що вони утворюють трансформатор, первинна обмотка якого утворена котушками L1 і L3, в той час як вторинна обмотка утворена котушкою L2. Було встановлено, що така конструкція з трьома котушками виявилася особливо переважною в порівнянні з використанням інших типів трансформаторів, оскільки вона забезпечує дуже високу точність і менше схильна до впливу з боку зовнішніх магнітних матеріалів. Котушки L1 і L3 з'єднані таким чином, щоб забезпечити створення зустрічних магнітних полів. Вони збуджуються за допомогою амплітуди синусоїди, що стабілізується звичайними засобами. Феритове осердя трансформатора індукує у вторинній котушці L2 рівну протиелектрорушійну силу, так що на кінцевих затисках створюється номінально «нульовий» вихідний сигнал. У експериментальному варіанті здійснення винаходу котушки L1 і L3 мали відповідно 190 і 210 витків, і «нульовий» вихідний сигнал був отриманий шляхом регулювання положення осердя в отворі 35, в залежності від інтенсивності магнітної характеристики, звичайно властивої друкарській фарбі, яка призначена для нанесення на папір таємних знаків і є у фарбовому ящику. Якщо фізичні властивості магнітної друкарської фарби змінюються, електрорушійна сила у вторинній котушці L2 «виходить з рівноваги» і приводить до утворення результуючої різниці напруг і фаз на цій котушці. Те ж саме також відбувається, якщо магнітна характеристика ненавмисним чином виявиться в друкарській фарбі, яка не повинна мати подібної характеристики. Хороша робота датчика суворо залежить від способів намотування, вибору магнітного екрануючого матеріалу і інших факторів. Схема датчика, позначена загалом посилальним номером 17, призначена для обробки сигналів, що поступають від котушки L2. Як показано на блок-схемі, зображеній на Фіг.8, схема датчика містить регулятор/фільтр 26 на вході 30 схеми, збудник 27 лінії, схему 25 фазового демодулятора, генератор 28, що створює гармонічні коливання, здатні збуджувати первинні котушки трансформатора 18. Фільтр 29 приймає вихідний сигнал вторинної котушки L2. Вихідні сигнали, що поступають від цієї котушки, прямують через фазочутливий демодулюючий схемний елемент, представлений демодулятором 25 і збудником 27 лінії, у вхідний/вихідний ланцюг 15 постійної напруги. Вихід 31 схеми 17 датчика з'єднаний з блоком 33 управління за допомогою проводу 4 і кабельної шини 32. Схематичне зображення варіанту здійснення схеми датчика представлене у вигляді прикладу на Фіг.8. У завершення, блок 33 управління, відповідний схемі, поданій на Фіг.9, забезпечує можливість визначення того, початок якої дії повинен викликати сигнал від детектора характеристики друкарської фарби: видати попереджувальний сигнал друкуючому пристрою, зупинити машини, змістити «зіпсовані» аркуші в стапель відходів і т.д. Він також може видати різні команди (СН-А, СН-В) різним детекторам, пов'язаним з множиною фарбових ящиків в даній друкарській машині, наприклад, з двома фарбовими ящиками для блоку управління за Фіг.9. Блок управління, поданий на Фіг.9, має три рознімання, одне 41 для машини і по одному 42, 43 для кожного детектора. Рознімання 41 забезпечує підведення електроживлення для блоку управління і передачу сигналу датчика і вихідного сигналу для управління машиною. Блок «збудник лінії» забезпечує подачу живлення до головки детектора за допомогою двох чутливих резисторів. Дані від детектора передаються в блок управління за допомогою шин живлення з, наприклад, прямокутним модульованим сигналом з частотою 800кГц. Блок «Зсув рівня і фільтр» 44 перетворює сигнал, який поступає від лінії виявлення, в логічну величину. Цей цифровий сигнал зазнає фільтрації для виділення аналогового значення, в залежності від його коефіцієнта заповнення, і прямує в блок 45 порівняння. Вказаний блок порівняння перетворює аналоговий рівень в цифрові дані перед подачею сигналу в мікроконтролер 46. Порогові значення для блоку порівняння можуть бути задані за допомогою зовнішніх перемикачів «Селектори чутливості» 47, 47'. Інший блок порівняння «Блок порівняння електричного ланцюга детектора» 48 відстежує стан електричного ланцюга детектора: робочий, розімкнений, короткозамкнений. Мікроконтролер 46 забезпечує управління всіма цими даними і всіма вихідними сигнальними пристроями блоку управління (світлодіодами, реле і двома відкритими колекторами). Цифровий фільтр всередині мікроконтролера 46 захищає від електричного шуму, швидких коротких замикань або швидких переривань сигналу на обох ланцюгах детектора. Основне джерело напруги являє собою, наприклад, джерело постійного струму з напругою 24В, регулювання якого в блоці управління здійснюється за допомогою двох регуляторів 49: імпульсного стабілізатора, розрахованого на 12В, і лінійного регулятора на 5В. Незважаючи на те, що був описаний детектор магнітної характеристики друкарської фарби для нанесення на папір таємних знаків, аналогічні пристрої також можуть бути використані для моніторингу інших невидимих захисних елементів, таких як інфрачервоне випромінювання, флюоресценція або фосфоресценція. Передбачено, що пристрій, подібний описаному, може бути використаний у всіх типах машин для нанесення таємних знаків на папір.