证券的编号方法和设备以及处理已编号的证券的方法

摘要

本文描述了一种用于对证券印迹印刷在其上的基片进行编号的方法，其中每个基片包括多个证券印迹，这些印迹以k列n行排列在基片上的，其中乘积k*n是10或25的整数倍。编号方法包括下述步骤：通过给每个证券印迹提供一个序列号Serial#，对由10N个基片组成的连续串进行编号，其中序列号Serial#是通过如下公式计算的：Serial#＝Start#+α*[(r－1)*k*n*10N+((i－1)*n+(j－1))*10N+MOD(s－1；10N)]，其中Start#是一个起始号码，编号由其开始，α依据是递减编号还是递增编号而分别等于－1或+1，r标识10N个连续基片的串，i和j分别标识待编号的证券印迹在基片上所处的列和行，s是标识待编号的证券印迹所在的基片的号码，函数MOD(x；y)表示所谓的模函数，其返回y除以x的整余数。序列号Serial#的第N+2位和N+1位是通过顺序致动一个双编号轮(13，14)产生的，该双编号轮带有供第N+2位和N+1位使用的一个预先确定的数字对序列。本文还描述了用于执行该编号方法的编号盒。

说明书

技术领域

本发明一般地涉及一种对用于制作证券——例如钞票、支票、标识或运行单据等——的基片进行编号的方法，其中每个基片包括多个按行列排列的证券印迹。本发明还涉及一种处理已根据上述编号方法编号的基片的方法。此外，本发明还涉及一种适于执行该编号方法的编号设备或编号盒。

背景技术

在证券印刷特别是印刷钞票或类似的印刷证券的领域中，通常在印刷过程的最后对印好的单据进行编号，每张单据接收字母数字字符和/或符号的唯一组合，该组合构成了该证券单据的所谓序列号。

编号通常在印刷和处理过程的某个阶段执行，此时证券印刷在其上的片材或卷材还未被切割成单个证券单据。在这一阶段，最终用于形成证券单据的证券印迹按行列的形式排列在基片上，从而形成一个包括预定数量的证券印迹的矩阵。这些印制好的基片通过编号机，在编号机里序列号则被应用到基片上的每个证券印迹上，其中这些基片既可以采用独立的片材的形式也可以采用具有重复长度的连续的卷材的形式。编号方法和用于执行这些编号方法的设备例如在下列专利文献中公开：德国专利DE 25 02 987(与美国专利US 3,939,621和US 4,045,944对应)、德国专利DE 26 34 221(与美国专利US 4,072,100对应)、欧洲专利EP 0 167 196、欧洲专利EP 0 598 679或WO2004/016433。执行编号方法的所谓的编号盒的例子例如在下列专利文献中公开：德国专利DE 30 47 390、欧洲专利EP 0 718 112，WO2004/016433或WO2005/018945。

DE 26 34 221(也可参见US 4,072,100)公开了一种编号机，其包括至少两个同样的同时运行的编号盒。提供了一些手段来确保由上述至少两个编号盒形成的序列号是相同的。每个编号盒包括一套能独立致动的各编号轮，即序列号的每个数位对应一个编号轮。

在编号过程之后，通常在某种机器里处理这些已编号的基片，在该机器里，一堆堆已编号的基片首先被切割成一捆捆独立的证券单据(每个证券单据带有对应的一个已编号的证券印迹)。然后通常对这些单据捆进行捆扎、组合以形成一个个证券单据包。例如，承载钞票的基片通常通过如下步骤处理：先是一堆堆片材，一堆包括一百张片材，接着每堆被切割成百张钞票捆，钞票捆接着被处理形成十捆一包的包，这样每个包便总共包括一千张单独的钞票。如上所述处理已编号的基片以形成证券单据捆的包的方法例如在德国专利DE 25 02 987或欧洲专利EP 0 167 196中公开了。

有时，需要把已编号的基片处理成一个个顺次编号的证券单据包。这一任务不仅要求：在特定堆里，位于基片上相同位置的不同证券印迹要顺次编号，使得这个堆切割出来的每个捆包括连续编号的证券单据，还有更严格的要求：应当以合适的方式整理切割后的捆，从而能形成一个完整的证券单据序列而不会中断整个成捆组合包中的序列号的顺序。如德国专利DE 25 02 987中所述，这先前需要一个相对复杂的收集系统。

欧洲专利EP 0 598 679提出了一种解决下述问题的方案：整理证券单据以形成顺次编号的包。由于这一编号方法，可以组合出一个个包含十个捆的包，其中每个捆包括一百张证券单据，而且这一千张证券单据的序列号是顺次相继的。EP 0 598 679提出的编号方法的缺点在于：接收紧接着某个给定的千张单据序列的序列号的完整序列号序列的下一个千张单据序列是得自下一堆片材的。换句话说，如果某人期望形成一个包含大于一千张顺次编号的证券单据的包时，就需要处理至少两个连续的堆及其相应的捆和包的累积，直到获得期望数目的顺次编号的证券单据。事实上，如果使用该现有技术的编号方法，那么为了能产生包含M千张顺次编号的证券单据就需要M个连续的堆(即Mx100个基片)。

因此国际申请WO 2004/016433提出了一种改进的编号方法，通过引用将该国际申请包括在此作为关于所提出的编号方法的参考。依据这一编号方法，在一个包括10^N张片材的给定的堆(或层)中，按某种方式对每个证券印迹编号，使得在处理单个堆后，这个堆产生k*n个包括10^N张顺次编号的证券单据的捆(k和n分别表示每个基片上的证券印迹的行数和列数)。利用该改进的编号方法，捆的整理被大大简化了，也不必临时存储连续堆之间的捆，这些捆只是简单地被收集并一个接一个地组合在一起。例如，有一个包括一百张片材的堆，其中每张片材包括五列十行证券印迹，这样一个堆将产生一个完整的包括五千张顺次编号的证券单据的序列(或者说是五十个捆，每捆包括一百张证券单据)，该序列能直接组合成包，而不必处理后续的堆。

WO 2004/016433提出的编号方法可以总结如下：对于包括多个证券印迹的基片——其中印迹是以k列n行排列的，通过给每个证券印迹提供一个序列号Serial#可以对10^N个基片中每个基片的连续串(也称为“层”)编号，其中序列号Serial#是通过如下公式计算的：

Serial#＝Start#+α*[(r-1)*k*n*10^N+((i-1)*n+(j-1))*10^N+MOD(s-1；10^N)]，

其中Start#是一个起始号码，编号由其开始，α依据是递减编号还是递增编号而等于-1或+1，r标识10^N个连续基片的串或层，i和j分别标识待编号的证券印迹在基片上所处的列和行，s是一个标识待编号的证券印迹所在的基片的号码。

在上述公式里，函数MOD(x；y)表示所谓的模函数，其返回y除以x的整余数。因此，在上述公式中，函数MOD(s-1；10^N)将返回一个0到10^N-1之间的整数。

图1A至1H是示出WO 2004/016433的编号原理的表格，该原理应用于包含五列(k＝5)十行(n＝10)的证券印迹矩阵的片材上，以一百张片材(N＝2)的连续串或层对片材进行编号。更确切地说，图1A至1H分别示出应用于第s＝1，2，100，101，102，200，201和202张待编号的片材的证券印迹上的序列号。为了便于描述，在本例中，假设编号是从等于“X’1’000’000”的起始号码Start#开始递减的(即α＝-1)，其中符号“X”表示一个或多个附加前缀，可由操作员手工设置、但在编号方法中不能自动被启动。在图1A至1H中，用字母A至E标识这五列，且每一列分配了一个相应的列号i，在本例中i的取值范围在1-5之间，即对A列i＝1，对E列i＝k＝5。类似地，每一行可以用一个相应的行号j来标识，本例中j的取值范围是j＝1至j＝n＝10。相应地，通过表示证券印迹所处的列号的字母和行号的组合可以表示每个证券印迹在片材上的位置。

参考图1A至1C，将理解片材1，2和100属于同一层，也就是由第一个已经编号的一百张片材组成的第一层。另一方面，图1D至1F示出的片材101、102和200则属于百张片材的第二层(即片材101至200)，而图1G和1H示出的片材201至202都属于百张片材的第三层(即片材201至300)。然后用类似的方式对后面的每张片材进行编号，直至对于所考虑的序列号闭集可编号的最后一张片材，即在本例中直至第1’000’000/50＝20’000张。

另一方面，图2A至2C示出了执行编号后由第一个、第二个和第三个百张片材层的堆叠而得到的连续堆。在给定的百张片材层中的每张片材将按某种方式接收序列号，使得对于每个位置来说同一层中紧随其后的片材将带有减少了一个单位的序列号。例如，参考图2A，其示意性表示了第一层的片材的堆叠(即片材1至100依次置于另一张上方而组成的堆)，堆中的每个位置将包括一连串已经顺次编号的百张证券印迹。更为重要的是，紧随一个位置的最后一个序列号之后的序列号将是这个堆中下一个位置的起始序列号。

图2A中的箭头标识出的路径从位置A1转移到A10，再从位置B1到B10，然后从位置C1到C10，如此下去直至到达位置E10，该路径表示出为确保不中断序列号的顺序而必须遵循的路径。该路径也代表了整理各个捆以形成顺次编号的捆包时所遵循的路径。

完整的序列号序列会出现在每个百张单据层里。如图2A所示，第一层百张片材(片材1至100)将包括一个k*n*10^N＝5’000个印迹的、完整的、不中断的序列，其序列号范围是从“X’0’995’001”到“X’1’000’000”。如图2B所示，紧随其后的层(即由片材101到200组成的第二层)将包括下一个5’000个印迹的不中断序列，其序列号范围是从“X’0’990’001”到“X’0’995’000”。相同的方法应用于后面每层上，例如就像图2C示出的那样，其中图2C示意性示出了由第三层的片材(片材201至300)组成的堆。

根据WO 2004/016433的编号原理，具有k*n个顺次编号的印迹的10^N张片材的每层将产生k*n个顺次编号的捆，然后可以直接方便地对这些捆进行组合，以形成序列号序列不中断的证券单据包。该编号原理的显著优点在于：因为既然编号顺序不仅在一个给定的层里是有序的，而且对整个连续的层来说也是有序的，所以能够构造任意所需大小的包。这样就可以毫不费力地把捆按顺序收集在一起，因为这一收集过程不需要临时存储捆。只需要按照图2A示出的路径顺次处理给定层的捆就可以了。

WO 2004/016433还描述了为执行上述编号方法而特别设计的编号盒。该编号盒可被视为一种混合编号盒，因为它综合了纯顺序致动的编号轮和独立致动的编号轮。例如，假设编号100个基片(N＝2)的连续串或层，其中每块基片包含的证券印迹小于100个(k*n＜100)，那么序列号的个位和十位(即第1至N＝2位)使用的编号轮是构造为典型的机械编号轮的顺序致动编号轮，而百位和千位(即第3和第4位)使用的编号轮则是独立致动的编号轮。后面所有的编号轮(即供第5，第6，第7位使用的)——除了前缀轮外——再次用以机械式、电动机械式或其它合适的方法按照顺序的方式进行致动。

对百位和千位使用的编号轮进行独立致动是必要的，这是为了能使其跳跃至任意一个合适的数字以确保编号顺序不中断，跳跃的数目与基片布局有关，特别是每个基片上的证券印迹的数目k*n。参考图1C和1D的例子，不难看出从第100张片材到第101张片材序列号会变化一定数量。例如，对于编号位置A1来说，序列号必须从第100张片材上的“X’0’999’901”变成第101张片材上的“X’0’995’000”，即，序列号的第4位必须从“9”跳跃到“5”，而第3位必须从“9”跳跃到“0”。

WO 2004/016433的编号盒的一个缺点在于：其制造成本大大高于纯机械的编号盒的成本。换而言之，所有编号轮顺次产生“0”到“9”十个数字的典型的机械编号盒不能用于执行上述编号方法，因为其每个编号轮的跳跃只能以完全顺序的方式进行，这样从一个串转到下一个串时就不能使千位和百位的编号轮跳跃到合适的数字。

如果对基片布局进行一些限制，仍能够设计完全机械的编号盒来执行WO 2004/016433的编号方法。例如，通过全部引用而包括在此的国际申请WO 2005/018945公开了适于对100个连续的基片的连续串执行WO 2004/016433的编号方法的编号盒，其中每个基片包括k*n个证券印迹，且k*n是10的整数倍。更确切地说，所公开的编号盒专门适于把6位数字(外加3个附加前缀)组成的序列号应用于包含20、40或50个证券印迹的基片上。

WO 2005/018945所述的编号盒大体上与传统的机械编号盒相似，仍然由各个十段编号轮组成，这些编号轮供序列号的每个数位使用，并以顺序的方式致动。这些编号轮的特殊性在于：每个盒子有一个详细的编号配置，该配置对每个编号位置来说是不同的。更确切地说，每个编号盒对于供百位(第3位)和千位(第4位)使用的编号轮有不同且特定的组合，仅对相应的编号位置带有所需数字。简单起见，这里就不对WO 2005/018945的编号盒配置进行详细的描述。

WO 2005/018945所述的编号盒的一个缺点在于：序列号的第4位和第3位数字是由两个编号轮产生的，因为使用传统的机械编号轮，所以需要合适的致动机制来确保为每个片材生成数位3和数位4的合适序列。如果这两个编号轮中有一个出现跳跃错误，就会失去正确的数字序列。对WO 2005/018945所述的编号盒来说，因为相同的数字会在百位和千位的编号轮上重复若干次，使得操作者很难发现跳跃错误发生的位置，所以从这一跳跃错误中恢复过来所需的校正操作相当复杂。

WO 2005/018945所述的编号盒的另一个缺点在于：必须根据编号位置为百位和千位编号轮配置不同的棘轮和凸轮，比如WO2005/018945的图2示出的例子。这一需求将对编号盒的制造成本有负面影响。

发明内容

因此，本发明的总目标是提供一种改进的编号方法和编号盒。更确切地说，目标是提供一种可靠的、易于操作的且制造费用经济的编号盒配置。

这些目标可以通过所附独立权利要求所声明的方面来实现。

特别说来，本发明的第一个方面是一种用于对证券印迹印刷在其上的基片进行编号的方法，其特征在权利要求1中列出。

依据本发明，每个基片包括多个证券印迹，这些印迹以k列n行排列在基片上，且乘积k*n是10或25的整数倍。编号方法包括下述步骤：通过给每个证券印迹提供一个序列号Serial#，对由10^N个基片组成的连续串进行编号，其中序列号Serial#是通过如下公式计算的：

Serial#＝Start#+α*[(r-1)*k*n*10^N+((i-1)*n+(j-1))*10^N+MOD(s-1；10^N)]，

其中Start#是一个起始号码，编号由其开始，α依据是递减编号还是递增编号而等于-1或+1，r标识10^N个连续基片的串，i和j分别标识待编号的证券印迹在基片上所处的列和行，s是一个用于标识待编号的证券印迹所在的基片的号码。依据本发明，序列号的第N+2位和N+1位是由一个双编号轮的有序致动产生的，该双编号轮能为第N+2位和N+1位产生一个预先确定的数字对序列。

本发明的第二个方面是一种用于处理片材或重复长度的卷材形式的基片的方法，每个基片包括以k列n行排列的证券印迹，其中乘积k*n是10或25的整数倍，该方法包括下述步骤：

-根据上述编号过程，对每个10^N基片组成的连续的串进行编号；

-堆叠每个串的已连续编号的基片，以形成连续的堆，每个堆包括10^N个顺次编号的基片；

-处理这些堆，以形成P个由顺次编号的独立的证券单据组成的包，其中每个独立的证券单据带有一个证券印迹。

本发明的另一方面是一种用于对被供给片材或被供给卷材的印刷机器中的基片进行印刷编号的编号盒，其中每个基片包括以k列n行排列的证券印迹，乘积k*n是10或25的整数倍，其中编号盒适于把包含d个数字的序列号Serail#应用于每个基片上的既定位置上，该序列号通过如下公式给出：

Serial#＝Start#+α*[(r-1)*k*n*10^N+((i-1)*n+(j-1))*10^N+MOD(s-1；10^N)]，

其中Start#是一个起始号码，编号由其开始，α依据是递减编号还是递增编号而等于-1或+1，r标识10^N个连续基片的串，i和j分别标识待编号的证券印迹在基片上所处的列和行，s是一个标识待编号的证券印迹所在的基片的号码。此编号盒包括d-1个编号轮，即供数位1至N使用的N个编号轮，一个供第N+2位和N+1位使用的、带有一个预先确定的数字对序列的双编号轮，以及供数位N+3至d使用的d-N-2个编号轮。

依据本发明，第N+2和N+1位的两个数字不是通过两个独立的编号轮的单独致动来产生的，而是通过一个能产生必需的数字对序列的编号轮来产生的。这一设计可以显著改善把编号轮配置为合适位置的问题，特别是在发生跳跃错误时。此外，如后文所述，该编号盒可以对所有编号位置使用相同的棘轮/凸轮轮廓。

本发明的各个有利实施例是从属权利要求的主题。

附图说明

通过阅读本发明实施例的以下详细描述，本发明的其他特征和优点将更清晰地显现出来，其中这些实施例是以非限制性实例的方式独立出现的，并通过下列附图来描述：

图1A至1H是包含50个证券印迹的片材的示意图，其中印迹以5列10行的方式排列在每张片材上，并已经依据本发明的编号方法被编号，图1A至1H分别代表第1、第2、第100、第101、第102、第200、第201和第202张已编号的片材；

图2A至2C是在片材的最初三个编号串后获得的百张片材的连续堆的示意图；

图3是一个表格，概括了在如图1A所示的、包括50个证券印迹的片材上的每个位置A1至E10上，连续编号的片材上出现的序列号的第5个、第4个和第3个数位的变化；

图4A和4B是包括40个证券印迹的片材的示意图，其中印迹是按5列8行的方式排列的，并已经依据本发明的编号方法被编号，图4A和4B分别表示第1张和第101张已编号的片材；

图5是一个表格，概括了在如图4A和4B所示的、包括40个证券印迹的片材上的每个位置A1至E8上，连续编号的片材上出现的序列号的第5个、第4个和第3个数位的变化；

图6A和6B是包括25个证券印迹的片材的示意图，其中印迹是按5列5行的方式排列的，并已经依据本发明的编号方法被编号，图6A和6B分别表示第1张和第101张已编号的片材；

图7是一个表格，概括了在如图6A和6B所示的、包括25个证券印迹的片材上的每个位置A1至E5上，连续编号的片材上出现的序列号的第5个、第4个和第3个数位的变化；

图8是在图1A至1C所示的片材的A1位置上执行编号方法的编号盒的透视图；

图9是图8所示的编号盒的一个凸轮的透视图；

图10是图8所示的编号盒的个位编号轮的透视图；

图11A和11B是图8所示的编号盒的十位编号轮的两侧的透视图；

图12A和12B是图8所示的编号盒的百位和千位编号轮的透视图；

图13是图8所示的编号盒的万位、十万位和百万位编号轮的透视图；

图14A至14C示出了图8所示的编号盒的致动原理；

图15A是一个用于执行本发明的编号方法的编号盒的简化实施例的示意图；

图15B示出了图15A所示的编号盒的致动原理；

图16A是一个用于执行本发明的编号方法的编号盒的另一个简化实施例的示意图；及

图16B示出了图16A所示的编号盒的致动原理。

具体实施方式

下面描述本发明的各种实施例。简便起见，假设待编号的基片都是采用独立的片材的形式。所以下文将系统地使用术语“片材”来表示“基片”。但是应该注意的是待编号的基片也可以采用重复长度的连续卷材的形式。因此，在本发明的范畴内，术语“基片”既包括独立的片材这一概念，又包括重复长度的连续卷材这一概念。

要使本发明的编号方法可应用的一个基本要求是：印刷在每张片材上的证券印迹的总数k*n(整数k和n分别表示每张片材上的证券印迹的列数和行数)必须是10或25的整数倍。通过后文的描述您将对这一限制的原因有更清楚的认识。另一个假设是：编号是在10^N张连续片材的连续串上执行的。应用于钞票上的编号通常是在100张连续片材(N＝2)的连续串上执行的，然后再把每个100张已编号的片材的串提交给前面提及的切割、捆捆、捆扎和打包过程。每个编号串也可以定义为“层(layer)”，因为连续串包括那些包含顺序序列号的证券印迹的连续层。因此，下文中术语“串”和“层”将用于表示一个相同的对象，即顺次编号的10^N张片材的集合。

如上所述，编号方法包括下述步骤：通过给每个证券印迹提供一个序列号Serial#对10^N个基片的连续串进行编号，其中序列号Serial#是通过如下公式计算的：

Serial#＝Start#+α*[(r-1)*k*n*10^N+((i-1)*n+(j-1))*10^N+MOD(s-1；10^N)]，

其中，

Start#是一个起始号码，编号由其开始，

α依据是递减编号还是递增编号而等于-1或+1，

r标识10^N个连续片材的串，

i和j分别标识待编号的证券印迹在基片上所处的列和行，及

s是一个号码，其标识了待编号的证券印迹所在的基片。

接下来，为了简单起见，假设编号是递减执行的(因此α等于-1)。应当理解的是编号也可以递增执行。在递减编号的条件下，上述公式可以记作：

Serial#＝Start#-[(r-1)*k*n*10^N+((i-1)*n+(j-1))*10^N+MOD(s-1；10^N)]。

为了便于解释，还将进一步假设每张片材包括按k＝5列n＝10行的矩阵形式排列的50个证券印迹，以及起始序列号Start#是“X’1’000’000”，即从这个序列号开始进行递减编号。当然这些值都是纯粹作为非限制实例给出的。对于范围在“X’1,000’000”和“X′0′000′001”之间的序列号，不难理解可以对一百万个的独立印迹的闭集使用唯一序列号进行编号。当然，也可以通过如下方式来增大这个范围数：增大起始序列号Start#、往序列号中添加一些数位和/或提供一个或多个前缀，例如本实例中符号“X”代表的字母或符号。

当然，组成序列号的数字和前缀的数目将适应于待编号的证券单据的闭集。通常(不含任何前缀的)数字位的数量在5-8个之间。

前面已经讨论了图1A至1H和图2A至2C，这里就不再进一步讨论了。必须记得的是这些图涉及的情形是：每张片材包括50个以5(k＝5)列10(n＝10)行排列的证券印迹。只要每张片材上待编号的证券印迹的总数是10或25的整数倍，与图1A至1H、图2A至2C和图3所述的编号和处理原理相同的编号和处理原理就用于其它片材配置。例如，图4A、4B示出了一个实例，在该实例中依据上述原理对包含以5列8行排列的40个证券印迹的片材进行编号；而图6A、6B则示出了另一个实例，在该实例中对包含以5列5行排列的25个证券印迹的片材进行编号。图1A至1H、图4A、4B、6A和6B示出的片材布局也纯粹是示例性的。例如包括40个证券印迹的片材也可以按如下方式来印刷：证券印迹以4列10行的方式排列。

图3是一个表格，概括了在如图1A至1H和图2A至2C所示的、包括50个证券印迹的片材上的每个位置A1至E10上，连续编号的片材上出现的序列号的第5个、第4个和第3个数位上的数字的变化。

如图3所总结的，提出的编号原理的特殊性在于第4位和第3位数字组成的已确定的数字对(下文记作数字对4|3)在每个编号位置上出现循环。例如，在编号位置A1上，下述由四个不同数字对组成的序列循环出现：

“0|0-9|9-5|0-4|9”。

更确切地说，当对1、3、5、7等层(即，奇数层)的第一张片材进行编号时，数字对“0|0”出现在编号位置A1上，而当对2、4、6、8等层(即，偶数层)的第一张片材进行编号时，数字对“5|0”出现在编号位置A1上。而在对奇数层的剩余99张片材进行编号时，数字对“9|9”出现在编号位置A1上，在对偶数层的剩余99张片材进行编号时，数字对“4|9”出现在编号位置A1上。相同的情况出现在每个编号位置，但是在图3的表格总结的每个情况中四个数字对序列是不同的。

上述例子是基于如下假设的：每个已经编号的片材包括50个证券印迹，所以上述序列的重复周期是2层。原因如下：一层中给定位置的序列号不同于下一层里同一位置的序列号，其差值为k*n*10^N，该值与给定层内顺次排列的序列号的总数相同，在本实例中，N＝2且k*n＝50，这就意味着与序列号的千位对应的第4位数字(第N+2位)将通过增加k*n*10^N/10^N+1＝k*n/10＝5来实现从一个位置向更低位置的跳跃。因为第4位可以由10个不同的数字(即数字“0”至“9”)组成，所以需要两层循环才能再次回到相同的位置。如果用数学术语来表示，那么经过下述公式给出的层数后，数字对序列将重复：

LCM(k*n；100)/k*n，

其中函数LCM(x；y)返回x和y的最小公倍数。

当对包含40个证券印迹的片材进行编号时，对应的层周期将等于5层(LCM(40；100)/40＝200/40＝5)。类似地，当对包含60个证券印迹的片材进行编号时，对应的层周期也将等于5层(LCM(60；100)/60＝300/60＝5)。当对包含25个证券印迹的片材进行编号时，对应的层周期将等于4层(LCM(25；100)/25＝100/25＝4)。图5和图7是与图3类似的表格，分别总结了连续编号的片材上出现的序列号的第5个、第4个和第3个数位上的数字在图4A、4B和6A、6B所示的片材上的每个编号位置上的变化。如图5所示，数字对4|3序列在经过5层后又开始出现，而在图7中，数字对4|3序列在经过4层后又开始出现。

如前所述，对于每个编号位置，存在一个可确定的数字4|3序列，该序列以某个层周期重复。因此，第4位和第3位使用的编号轮可以简化为只包含所需的数字对并且能同时致动。如后文所述，数字对4|3所需的编号轮就被设计为一个包含适当的数字对的双轮。

再看图3的表格，编号位置A1的数字对4|3序列是“0|0-9|9-5|0-4|9”。由于该序列只包含四个不同的对，所以最好让该序列在双轮的外围上以稳定的间隔重复2或3次，使得该双轮能显示出包括两位数字的八段或十二段编号，这与其它编号轮常用的十段配置最接近。最好要保证所有编号轮的角度偏移保持基本一致。产生的双编号轮将依据每张片材上的印迹数k*n而被设计为八段、十段或十二段的编号轮。

如图5的表格所示，当对包括40个证券印迹的片材进行编号时，数字对4|3序列将包括10个不同的对。此时，数字对4|3序列只在双轮上出现一次，这里双轮采用了十段双编号轮的形式。当对包括60个证券印迹的片材进行编号时，上述设计同样适用，因为数字4|3序列的重复周期也是5层。当对包括25个证券印迹的片材进行编号时，数字4|3序列将包括8个不同的对，如图7的表格所示。此时，数字对4|3序列只在双轮上出现一次，这里双轮采用了八段双编号轮的形式。

当数字对4|3的双轮经过一个“虚零”时，即双轮从该两位数低于下一个编号位置的编号位置开始转动时，就能触发紧挨着该双编号轮的编号轮——即第5(＝N+3)位数使用的编号轮。例如，当片材包括50个印迹时，在编号位置A1上，第5位数使用的编号轮在下述情况下开始启动：双轮从带有数字对“0|0”的编号段转动到带有数字对“9|9”的下一个编号段。对于编号位置B5，这一情况则发生在双轮从能产生数字对“3|5”的编号段转动到能产生数字对“8|6”的下一个编号段时。在图3、图5和图7的表格中，通过黑色粗线把这些“触发点”标识了出来。

在本实例中，因为应用于每层的第一张片材的证券印迹上的序列号的最低两位数全都是0，所以如图3、图5和图7的表格所示，数字对4|3要在每层的第一张和第二张片材之间转换成更低的位置。这就意味着数字对4|3连续变化了两次，即从一层转到下一层时变化一次，从每层的第一张片材转到第二张片材时又变化一次。例如，参考图1C、1D和1E中的编号位置B5(对其它所有编号位置来说有相同的应用)，连续印刷在层1的最后一张片材——即第100张片材——和层2的第一张和第二张片材——即第101和第102张片材上的序列号分别是“X’0’998’501”、“X’0’993’600”和“X’0’993’599”，数字对4|3连续从“8|5”变为“3|6”再变为“3|5”。因为供数字对4|3使用的双轮的致动的触发是建立在供第2位数字使用的编号轮的基础上的，而且由于当从一层的最后一张片材转到下一层的第一张片材时序列号的第2位数字仍等于“0”，所以这就意味着第2位数字使用的编号轮必须包括第11个编号段，其能在第一个数字“0”后接着带有第二个数字“0”。因此，在这个特定的编号实例中，第2位数字使用的编号轮被设计为一个带有两个连续的零、包括11个编号段的编号轮。此外，因为第2位数字使用的编号轮的转动是被个位编号轮触发的——这一情形在一个百张片材的串中会出现十次，所以该致动机制必须被设计为成能触发第2位数字所用的十一段编号轮的附加转动。

图8是用于执行本文提出的编号方法的编号盒的示意性透视图。图8所示的编号盒是专门为包括50个证券印迹的片材上的编号位置A1设计的。该编号盒包括7个编号轮——分别用11至17表示。也可以提供更多的编号轮和/或前缀轮，但是出于简化的目的，在图8中没有示出。编号轮11至17分别对应于序列号的第1至第7位数所用的编号轮。如前所述，供第3位和第4位数使用的编号轮13和14被设计为一个包括既定数字对序列的双编号轮。

编号轮11至17组合在一个由框架5支撑的公共轴6上，每个编号轮能够围绕着以轴6限定的公共轴O转动。在第一个编号轮11旁边还提供了一个凸轮10。凸轮10的作用将在下文阐述。

轮10至17是通过一种致动机制连接在一起的，该机制能控制这些轮顺序转动。该致动机制包括一根致动控制杆1，该驱动控制杆1可以固定到轴6，并和轮10至17一样围绕着相同的轴O转动。致动控制杆1的一端有一个致动滚子(roll)1a，该滚子被设计为在相应的致动曲线或凸轮(未示出)上滚动，该致动曲线或凸轮在已有技术中通常位于承载该编号轮的编号柱面上，这样控制杆1在致动期间就会来回移动。致动控制杆1的作用是为了初始化轮10至17的顺序致动。为此，致动控制杆1与一个捕捉支架4相连，该捕捉支架关于转轴O可旋转地被支撑，在致动期间将和控制杆1一样来回旋转移动。捕捉支架4支撑两个致动棘爪或捕捉器2a、2b，2a、2b分别包括六个和三个延伸到轮10至轮17侧面上的平行指状部件。两个棘爪2a、2b都组合在轴3上，轴3的两端都固定到捕捉支架4。一根弹簧(未示出)以某种方式对棘爪2a、2b预先加压，使得棘爪的平行指状部件在轮10至轮17的侧面的棘轮或凸轮轮廓的方向上被挤压，第一个致动棘爪2a与轮11、12、14、15、16和17合作，而第二个致动棘爪2b则与轮10、12和13合作。

图9更详细地示出了凸轮10，凸轮10被设计为一个左侧提供了棘轮轮廓10a的圆盘。棘轮轮廓10a有10个锯齿100和一个棘齿105。棘轮轮廓10a和第二个致动棘爪2b的第一个指状物合作。

图10更详细地示出了编号轮11。它被设计为一个带有由“0”到“9”这10个数字组成的序列的传统的十段编号轮。与凸轮10类似，还在编号轮11的左侧提供了一个棘轮轮廓11a，该棘轮轮廓有10个锯齿110和一个棘齿115，棘齿115的位置是这样设计的：当编号轮11位于印刷数字；“0”的位置时第一个致动棘爪2a的第一个指状物落在棘齿115里，这样接下来第一个致动棘爪2a的下一个指状部件就能与待致动的下一个编号轮——即编号轮12——的棘轮轮廓相接触。

图11A和11B更详细地示出了编号轮12。在本实例中，与传统的编号轮相比，轮12被设计为一个十一段编号轮，其带有数字“0”到“9”以及两个连续的0组成的序列，即下述这个包含11个数字的序列：“0-0-1-2-3-4-5-6-7-8-9”。还在编号轮12的左侧提供了一个棘轮轮廓12a，该棘轮轮廓有11个锯齿120，但没有棘齿，该棘轮轮廓12a和第一个致动棘爪2a的第二个指状物合作。

编号轮12的右侧还有一个包含一个棘齿125的凸轮轮廓12b。该凸轮轮廓12b与第二个致动棘爪2b的第二个指状物合作，并被用来选择性地使第二个棘爪2b转动或停止转动。棘齿125的大小是这样设计的：第二个致动棘爪2b的第二个指状部件只在编号轮12处于两个连续段——即当轮12位于打印两个连续的数字“0”之一的位置——时才落在棘齿125里。对于轮12的其它位置，致动棘爪2b向凸轮轮廓12b的圆形外围的方向挤压，并停止转动。当处于“停止转动”的状态时，棘爪2b阻止第一个致动棘爪2a致动轮14，结果其它任意一个后续的轮15至17都不能转动。的确，在此结构中，棘爪2b阻止第一个致动棘爪2a进一步向轮14的棘轮轮廓移动。如后文所述，当编号轮11的棘轮轮廓11a的棘齿115和轮12的凸轮轮廓12b的棘齿125对着第二个致动棘爪2b时(即当序列号的第1位和第2位数都等于“0”时)，致动棘爪2a将只能致动轮14及其后面任意一个轮转动，在一百张片材的每个串中该情形只出现一次。

图12A和12B更详细地示出了编号轮13和14。编号轮13和14通过一个栓30被固定在一起，从而形成一个双编号轮13|14。轮13和14都被设计为十二段的编号轮，分别带有如下数字序列：“0-9-0-9-0-9-0-9-0-9-0-9”和“0-9-5-4-0-9-5-4-0-9-5-4”，这两个轮结合在一起使得所形成的双编号轮13|14则带有12个数字对序列：“0|0-9|9-5|0-4|9-0|0-9|9-5|0-4|9-0|0-9|9-5|0-4|9”，即把数字对序列“0|0-9|9-5|0-4|9”重复三次，如前所述，数字对序列“0|0-9|9-5|0-4|9”是包括50个证券印迹的片材上的编号位置A1所对应的数字对4|3序列。

如图12A所示，在编号轮13的右边有一个包含12个锯齿130的棘轮轮廓13a，该棘轮轮廓和第二个致动棘爪2b的第三个和最后一个指状物合作。或者在编号轮14的左侧提供棘轮轮廓13a，这样产生的配置也是一样的，即棘轮轮廓位于编号轮13和14之间。

如图12B所示，在编号轮14的右侧有一个棘轮轮廓14a，该棘轮轮廓有12个锯齿140和3个棘齿145，3个棘齿按彼此段120度的方式排列。该棘轮轮廓14a和第一个致动棘爪2a的第三个指状物合作。棘轮轮廓14a上的棘齿145的位置需满足下述条件：当必须致动下一个编号轮(即编号轮15)时——即当数字对4|3从“0|0”变成“9|9”(即经过前面提及的“虚零”值)时，第一个制动棘爪2a的对应的指状部件落在棘齿145里，在本实例中，这一情形在双编号轮的一次完整的变化中会出现三次。

图13更详细地示出了编号轮15至17。它们是编号轮11的镜像，即它们也被构造为带有“0”到“9”这10个数字组成的序列的十段编号轮，在轮的右侧(而不是左侧)提供了带有10个锯齿150、160、170和一个棘齿155、165、175的棘轮轮廓15a、16a、17a。编号轮15、16、17上的棘轮轮廓15a、16a、17a和第一个致动棘爪2a的剩余三个指状物合作。

棘轮轮廓的锯齿之间的间隙的深度、棘齿的深度以及致动棘爪2a、2b的相关指状部件的长度被设计和确定为能依据致动顺序致动轮，下面将阐述该致动顺序。图14A至14C示意性地示出了图8所示盒子的致动原理，这三个图示出了轮10至17在不同编号条件下的位置。更确切地说，这些图示出了对第1张片材(图14A)，对第2张、第91张、第92张、第93张、第100和101张片材(图14B)以及对第102张、第191张、第192张、第193张、第200和201张片材(图14C)进行编号时轮10至17的位置。如图14A所示，从左至右，分别示出了凸轮10、个位编号轮11、十位编号轮12、供百位和千位使用的双编号轮13|14、万位编号轮15、十万位编号轮16和百位位编号轮17。黑色背景上的白色字符则表示组成该序列号的数字。还分别示出了轮10至17的棘轮轮廓10a至17a，以及轮12的凸轮轮廓12b。此外，轮廓上的灰色区域示意性地表示前面提及的轮10、11、12、14、15、16和17的轮廓10a、11a、12a、14a、15a、16a和17a中的棘齿105、115、125、145、155、165和175的存在。

出于简化的目的，图14A至14C中示出的轮的编号段之间的距离都是相等的。但是应当理解的是，在这一特定的实施例中，如图8至13所示，轮11和15至17是十段编号轮，而轮12和13|14分别是十一段和十二段轮。

图14A还示出了致动机构的两个致动棘爪2a和2b和它们的指状部件和棘齿，其中指状部件还可以和对应的棘轮/凸轮轮廓合作。简单起见，图14B和14C没有示出棘爪2a和2b。比如，如图14A所示，应当理解的是：第一个致动棘爪2a的第一、第三、第四和第五个指状部件的端点将分别和轮11、14、15和16的棘轮轮廓11a、14a、15a和16a的棘齿115、145、155和165合作，而第一个致动棘爪2a的第二和第六个指状部件的端点将分别和轮12和17的棘轮轮廓12a和17a相接触。类似地，应当理解的是，在该图中，第二个致动棘爪2b的第一和第三个指状部件的端点将分别和轮10和13的棘轮轮廓10a和13a相接触，而第二个致动棘爪2b的第二个指状部件的端点和轮12的凸轮轮廓12b的棘齿125合作。因此，在图14A所示的配置中，可以认为第二个致动棘爪2b是被激活的，相应地，第一个致动棘爪2a就可以自由地致动轮14至17。

轮10至17的致动过程如下：

-首先从带有序列号X’1’000’000的第一张片材开始(图14A)，此时轮11至16都处于“0”编号位置(轮12处于第二个“0”编号位置)，而轮17则位于“1”编号位置；在这一阶段，第二个致动棘爪2b被激活(这是通过使其第二个指状部件和轮12的凸轮轮廓12b上的棘齿125合作来实现的)，借此第一个致动棘爪2a就能致动轮14、15、16和17；在本配置中，第一个致动棘爪2a和轮11、13|14、15和16的棘轮轮廓11a、12a、14a、15a和16a合作；

-当从第1张片材切换到第2张片材(图14B)时，第一个致动棘爪2a致动每个轮11、12、13|14、15、16和17转到更低的编号位置，即分别从“0”、“0”、“0|0”、“0”、“0”、“1”转变成“9”、“9”、“9|9”、“9”、“9”、“0”，于是得到的序列号就从“X’1’000’000”变成“X’0’999’999”；在这一过程中，第二个致动棘爪2b还能使凸轮10转到下一个位置上，这是通过象征棘齿105的灰色区域的位移来示意性地示出的；

-从第2张片材到第91张片材(图4B)，第二个致动棘爪2b因其第二个指状部件不再对着凸轮轮廓12b的棘齿125而停止工作，且第一个致动棘爪2a顺序致动轮11和12，每次轮11从编号位置“9”变到“0”，轮12转到更低的编号位置；因此产生的序列号就相继地从第2张片材的“X’0’999’999”变成第91张片材的“X’0’999’910”；在这一过程中，轮10，13|14和15至17未被致动，且不动；

-当从第91张片材转到第92张片材(图14B)时，第一个制动棘爪2a致动轮11和12到更低的编号位置上，其中轮12转到其第一个“0”编号位上，从而为下一个循环激活第二个棘爪2b；此过程中序列号从“X’0’999’910”变成“X’0’999’909”；

-当从第92张片材转到第93张片材(图14B)时，第一个制动棘爪2a致动轮11到更低的编号位置上，而第二个致动棘爪2b再次致动轮12转动(这是通过该棘爪的第二个指状部件和棘齿125的壁合作来实现的)，从而使轮12转到其第二个“0”编号位置上；在此过程中，致动棘爪2b还使凸轮10转到其下一个位置上；序列号从“X’0’999’909”变成“X’0’999’908”；

-当从第93张片材转到第100张片材(图14B)时，第一个制动棘爪2a致动轮11向更低的编号位置连续转动7次，即从编号位置“8”转到“1”，而第二个致动棘爪2b则致动凸轮10向下一个位置连续转动7次；在这一过程的末尾，致动棘爪2b的第一个指状部件面对着并落进凸轮10的棘轮轮廓10a的棘齿105里；在此过程中，序列号顺序从“X’0’999’908”变成“X’0’999’901”；

-当从第100张片材转到第101张片材(图14B)时，第一个制动棘爪2a致动轮11转到“0”编号位置上，而第二个致动棘爪2b则促使凸轮10和双编号轮13|14开始转动(这是通过棘爪2b和凸轮10的棘齿105合作来实现的)，这样双轮13|14的编号位置就从“9|9”变成“5|0”；于是产生的序列号就从“X’0’999’901”变成“X’0’995’000”。

从第101张片材到第201张片材，轮10至17基本上是以相似的方式致动的，即

-当从第101张片材转到第102张片材(图14C)时，第一个致动棘爪2a致动轮11、12、13|14中的每一个都到更低的编号位置，即分别从“0”、“0”、“5|0”转变成“9”、“9”、“4|9”，于是得到的序列号就从“X’0’995’000”变成“X’0’994’999”；在这一过程中，第二个致动棘爪2b还能使凸轮10转到下一个位置上；轮15、16和17因为第一个棘爪2a没有对着轮14的棘轮轮廓14a上的任何一个棘齿145而不被致动，而且远离下一个轮的棘轮轮廓；

-从第102张片材到第191张片材(图14C)，第二个致动棘爪2b再次停止致动，且第一个致动棘爪2a顺序致动轮11和12，由此产生的序列号就连续地从第102张片材的“X’0’994’999”变成第191张片材的“X’0’994’910”；在这一过程中，轮10，13|14和15至17再次未被致动，且不动；

-当从第191张片材转到第192张片材(图14C)时，第一个制动棘爪2a致动轮11和12到更低的编号位置上，其中轮12转到其第一个“0”编号位上，从而激活第二个棘爪2b；此过程中序列号从“X’0’994’910”变成“X’0’994’909”；

-当从第192张片材转到第193张片材(图14C)时，第一个制动棘爪2a致动轮11到更低的编号位置上，而第二个致动棘爪2b再次致动轮12，从而使轮12转到其第二个“0”编号位置上；在此过程中，致动棘爪2b还使凸轮10转到其下一个位置上；序列号从“X’0’994’909”变成“X’0’994’908”；

-当从第193张片材转到第200张片材(图14C)时，第一个制动棘爪2a致动轮11向更低的编号位置连续转动7次，即从编号位置“8”转到“1”，而致动棘爪2b则致动凸轮10向下一个位置连续转动7次；在此过程中，序列号从“X’0’994’908”变成“X’0’994’901”；

-当从第200张片材转到第201张片材(图14C)时，第一个制动棘爪2a致动轮11到“0”编号位置上，而第二个致动棘爪2b则致动凸轮10和双编号轮13|14(第二个致动棘爪2b再次落入凸轮10的棘齿105里)，这样双轮13|14的编号位置就从“4|9”变回“0|0”位置；于是产生的序列号就从“X’0’994’901”变成“X’0’990’000”。

对于每两百张片材，该致动原理将重复一次。

上述编号盒配置和致动原理对所有编号位置来说都是一样的，唯一的不同之处在于双编号轮13|14承载的数字对序列。

图8所示的编号盒配置的一种简化版是把起始序列号(Start#)限制为一个特定的数字序列。更确切地说，对递减编号来说，如果起始序列号用9作为序列号的最低两位(例如是“X’0’999’999”而不是“X’1’000’000”)，那么数字对4|3对于每一串的一百张连续的片材来说是相同的。例如，对于包括50个证券印迹的片材上的编号位置A1来说，将用序列号“X’0’999’999”至“X’0’999’900”对第1至第100张片材(即层1)编号，在整个串中数字4|3始终等于“9|9”，而在相同的编号位置A1上，将用序列号“X’0’994’999”至“X’0’994’900”对第101至第200张片材(即层2)编号，在整个串中数字对4|3始终等于“4|9”。对比前一个编号实例，在前一个实例中用“X’0’000’001”至“X’1’000’000”这段范围的序列号对一百万个单据的闭集进行编号，而在本实例中用“X’0’000’000”至“X’0’999’999”这段范围的序列号对一百万个单据的闭集进行编号。

通过对起始序列号进行这一微小的限制，就不再需要包括十一个段的十编号轮了，这是因为对于一百张连续的片材，数字4|3只改变一次，即从一层转到下一层时才变化。这样，与前一个实例相比，对于每个编号位置，数字对4|3的序列长度减少了一半。例如，对于包括50个印迹的片材上的编号位置A1来说，数字对4|3的序列就变成简单的“9|9-4|9”。这就意味着双编号轮也可以被设计为一个十段编号轮，在本例中，其带有5个“9|9-4|9”序列。

上述限制所导致的结果是图8所示的第二个致动棘爪2b和凸轮10都不再是必需的了。图15A是一种简化后的编号盒的示意图，该编号盒能在包括50个印迹的片材上的编号位置A1上执行如前所述的递减编号方法。其致动机制和传统的机械编号盒一样简单，即只需一个致动棘爪2^*来致动编号轮11至17。图15B示出了在对第100、第101、第200、第201、第300和第301张片材进行编号时图15A所示的编号盒的所有轮的位置。

图16A是另一种简化后的编号盒配置的示意图，该编号盒能在包括40个证券印迹的片材上的位置A1上进行递减编号。在此例中，编号位置A1上的数字对序列是“9|9-5|9-1|9-7|9-3|9”，该序列在双编号轮上重复两次。与传统的机械编号盒的致动机制一样，该致动机制也包括一个用来致动编号轮11至17的一个致动棘爪2^*。图16B也示出了在对第100、第101、第200、第201、第300和第301张片材进行编号时图16A所示的编号盒的所有轮的位置。

简化后的编号盒配置也可以被设计成进行递增编号。使用数学术语，可以在以下两种情况下想象简化后的编号盒配置：

(i)编号是从起始号码Start#开始递减执行，其中第N至第1位所组成的号码等于10^N-1；或

(ii)编号是从起始号码Start#开始递增执行，其中第N至第1位所组成的数字等于0。

在以上两种情况下，事先确定的数字对序列包括R个不同的数字对DP，DP可用下述公式来计算：

DP＝DP_START+α*[(r-1)*k*n+((i-1)*n+(j-1))]，

其中DP_START是起始号码Start#的第N+2和第N+1位数字所组成的数字对，R则表示数字对DP序列开始重复时串r的个数(或层周期)，可以通过如下公式来给出：

R＝LCM(k*n；100)/k*n。

类似地，当以下情况时需要图8所示的实施例所描述的前一个编号盒配置：

(i)编号是从起始号码Start#开始递减执行，其中第N至第1位所组成的数字不等于10^N-1；或

(ii)编号是从起始号码Start#开始递增执行，其中第N至第1位所组成的数字不等于0。

在以上两种情况下，事先确定的数字对序列包括2*R个不同的数字对DP1和DR2，DP1和DP2可用下述公式来计算：

DP1＝DP_START+α*[(r-1)*k*n+((i-1)*n+(j-1))]，

DP2＝DP1+α。

在任意一个上述实施例中，还要对已编号的片材进行如下处理：

(i)依照上述编号原理完成编号后，把每个串的已连续编号的片材堆叠在一起，以形成一些连续的堆，每个堆包括10^N个顺次编号的基片；及

(ii)处理这些堆，以形成P个由顺次编号的独立的证券单据组成的包，每个独立的证券单据带有一个证券印迹。

堆的处理包括：(i)沿着行和列切割每个堆，以形成k*n个独立的捆，每个捆包括10^N个顺次编号的证券单据，(ii)把B个连续的捆组合在一起，以形成P个由顺次编号的证券单据组成的包。在形成包之前，最好还对捆进行捆扎。

应当理解，只要不背离由所附的权利要求确定的本发明的范围，本领域技术人员可以对上述所有实施例进行各种修改和/或改进。