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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein System
für ein
sehr schnelles Dokumentenverarbeitungssystem unter Verwendung einer
langsameren Drucktechnologie.
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Eine
Anwendung ist ein Modul zum Drucken eines Portowertes oder einer
weiteren Information auf einem Briefumschlag in einem Hochgeschwindigkeit
Massenversende-Verarbeitungs- und Kuvertier-System. Innerhalb des
Druckmoduls kann die Druckvorrichtung bei einer niedrigeren Geschwindigkeit
als andere Teile des Systems arbeiten. Um es zu ermöglichen,
dass die Dokumente zum Bedrucken verlangsamt werden, ohne Stauungen
zu verursachen, werden die Dokumente überlappt, wenn sie transportiert
werden, und werden bei der reduzierten Geschwindigkeit bedruckt.
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Kuvertier-Systeme,
wie beispielsweise jene, welche zur Verwendung mit der vorliegenden
Erfindung anwendbar sind, werden typischerweise durch Gesellschaften,
wie beispielsweise Banken, Versicherungsfirmen und Elektrizitätswerke
verwendet, um ein hohes Volumen von bestimmten Postsendungen zu
erzeugen, wobei die Inhalte von jedem Postelement an einen bestimmten
Adressaten gerichtet sind. Ebenfalls verwenden weitere Gesellschaften, wie
beispielsweise Direktversender, Beilagen, um ein hohes Volumen von
bestimmten Postsendungen zu erzeugen, wobei die Inhalte von jedem
Postelement für
jeden Adressaten im Wesentlichen identisch sind. Beispiele solcher
Kuvertier-Systeme
sind die 8er-Reihe, 9er-Reihe, und Advanced Productivity System
(APSTM) Kuvertier-Systeme, welche von Pitney
Bowes Inc. of Stamford Connecticut erhältlich sind.
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In
vielerlei Hinsicht ähnelt
das typische Kuvertier-System einer Herstellungs-Fließbandlinie.
Papierseiten und weitere Rohmaterialien (weitere Papierseiten, Beilagen
und Briefumschläge)
treten als Eingaben in das Kuvertier-System ein. Dann arbeiten eine
Mehrzahl von unterschiedlichen Modulen oder Arbeitsstationen im
Kuvertier-System miteinander, um die Papierseiten zu verarbeiten,
bis ein fertiges Poststück
erzeugt ist. Der genaue Aufbau von jedem Kuvertier-System hängt von
den Notwendigkeiten von jedem bestimmten Kunden oder der Anlage
ab.
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Typischerweise
bereiten Kuvertier-Systeme Poststücke vor, indem Zusammentragungen
von Dokumenten auf einem Förderband
gesammelt werden. Die Zusammentragungen werden dann auf dem Förderband
an eine Kuvertier-Station transportiert, wo sie automatisch in Briefumschläge eingefügt werden. Nach
dem Einfügen
von Zusammentragungen werden die Briefumschläge von der Kuvertier-Station
zur weiteren Verarbeitung entnommen. Eine solche Verarbeitung kann
ein automatisches verschließen
und Zukleben der Briefumschlag-Lasche, ein Abwiegen des Briefumschlages,
ein Anlegen von Porto auf den Briefumschlag und schließlich ein
Sortieren und Stapeln der Briefumschläge enthalten.
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Von
derzeitigen Postverarbeitungsmaschinen wird oftmals erfordert, bis
zu 18 000 Stücke
von Post pro Stunde zu verarbeiten. Eine solch hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit
kann es erfordern, dass Briefumschläge in einem Ausgabe-Teilsystem eine Geschwindigkeit
im Bereich von 2,0 bis 2,2 m/s (80–85 Inches pro Sekunde (ips))
zur Verarbeitung haben. Vordere Kanten von nachfolgenden Briefumschlägen werden
nominal durch ein 200 ms Zeitintervall zur korrekten Verarbeitung
getrennt, während
sie durch das Kuvertierausgabe-Teilsystem durchlaufen. Bei einer
solch hohen Geschwindigkeitsrate haben Systemmodule, wie beispielsweise
jene zum Zukleben von Briefumschlägen und Anbringen von Porto auf
Briefumschlägen,
sehr wenig Zeit, in welcher sie ihre Funktionen durchführen. Wenn
eine adäquate Steuerung
der Beabstandung zwischen Briefumschlägen nicht beibehalten wird,
können
die Module keine Zeit zur Durchführung
ihrer Funktionen haben, und es können
Stauungen oder weitere Fehler auftreten. Insbesondere sind Frankiermaschinen
zeitempfindliche Bauteile eines Postverarbeitungssystems. Die Maschinen
müssen
einen deutlichen Post-Freimachungsvermerk auf dem geeigneten Teil
des Briefumschlages drucken, um Post-Regulierungen einzuhalten. Die Maschinen
müssen
ebenfalls die Zeit haben, welche notwendig ist, um eine Buchführung und
Berechnungen durchzuführen,
um sicherzustellen, dass die geeigneten Geldmittel gespeichert und
gedruckt werden.
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Eine
typische Frankiermaschine, welche derzeit mit Hochgeschwindigkeits-Postverarbeitungssystemen
verwendet wird, hat einen mechanischen Druckkopf, welcher Post-Freimachungsvermerke
auf zu verarbeitenden Briefumschlägen aufdruckt. Eine solche
herkömmliche
Frankiermaschinen-Technologie
ist auf Pitney Bowes R150 und R156 Versende-Maschinen unter Verwendung von Modell 6500-Maschinen
erhältlich.
Der mechanische Druckkopf enthält
typischerweise eine Drehtrommel, welche ein Tintenbild auf Briefumschläge aufprägt, welche
darunter durchlaufen. Durch die Verwendung der mechanischen Druckkopf-Technologie
ist die Durchsatzgeschwindigkeit für die Maschinen hinsichtlich beispielsweise
der Maschinen-Fähigkeit
zum Berechnen von Porto und zum Aktualisieren von Frankiermaschinen-Registern
und der Geschwindigkeit, bei welcher Tinte auf die Briefumschläge angelegt werden
kann, beschränkt.
In den meisten Fällen
wurden jene Lösungen
als am meisten geeignet herausgefunden, welche eine mechanische
Druckkopf-Technologie
verwenden, um den gewünschten Durchsatz
von ungefähr
fünf Briefumschlägen pro Sekunde
bereitzustellen, um 18 000 Poststücke pro Stunde zu erzielen.
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Jedoch
legt die Verwendung einer bestehenden mechanischen Drucktechnologie
mit Hochgeschwindigkeits-Postverarbeitungsmaschinen
einige Herausforderungen dar. Zunächst sind einige ältere Postmaschinen
nicht dazu entworfen, um bei solch hohen Geschwindigkeiten bei ausgedehnten
Zeitperioden zu arbeiten. Demgemäß können Lösungen, welche
es ermöglichen,
dass ein Bedrucken bei niedrigeren Geschwindigkeiten auftritt, hinsichtlich
einer Verbesserung einer anhaltenden Postmaschinen-Zuverlässigkeit
wünschenswert
sein.
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Ein
weiteres Problem ist, dass viele bestehende mechanische Druckkopfmaschinen
derart entworfen sind, dass, sobald ein Briefumschlag in der Postmaschine
ist, dieser dazu festgelegt ist, bedruckt und auf ein unterstromiges
Modul überführt zu werden,
und zwar unabhängig
von unterstromigen Bedingungen. Daraus folgend kann, wenn unterstromig ein
Papierstau vorliegt, das bestehende Postmaschinen-Bauteil einen
sogar verstärkt
kollateralen Schaden bei Briefumschlägen innerhalb der Postmaschine
bewirken. Bei solch hohen Raten können Stauungen und eine daraus
resultierende Beschädigung ernsthafter
sein als bei niedrigeren Geschwindigkeiten. Eine solche Beschädigung enthält oftmals
das Ergebnis, dass sich bewegende Briefumschläge mit den Kanten von stationären unterstromigen
Briefumschlägen
zusammenstoßen.
Demgemäß können eine
verbesserte Steuerung und verringerte Druckgeschwindigkeit, obwohl
eine hohe Durchsatzrate in einer mechanischen Druckkopf-Postmaschine
beibehalten wird, zusätzliche
Vorteile bereitstellen.
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Ein
Steuern des Durchsatzes durch den Maschinenabschnitt eines Posterzeugungssystems
ist ebenfalls ein wesentliches Anliegen, wenn nicht-mechanische
Druckköpfe
verwendet werden. Viele derzeitige Postmaschinen verwenden eine
digitale Drucktechnologie, um Post-Freimachungsvermerke auf Briefumschläge zu drucken.
Eine Form des digitalen Druckens, welche für gewöhnlich zur Postfreimachung
verwendet wird, ist die Thermo-Tintenstrahltechnologie. Es wurde
herausgefunden, dass die Thermo-Tintenstrahltechnologie
ein kostenwirksames Verfahren zum Erzeugen von Bildern bei 300 dpi
auf einem Material ist, das mit bis zu 1,3 m/s (50 Inches/s) überführt wird.
Somit, obwohl erkannt wurde, dass die Thermo-Tintenstrahltechnologie kostengünstig ist,
ist es schwierig, sie bei Hochgeschwindigkeits-Posterzeugungssystemen anzuwenden, welche
auf Poststücke
arbeiten, welche sich typischerweise im Bereich von bis zu 2,0 bis
2,2 m/s (80 bis 85 ips) in solchen Systemen bewegen.
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Da
Frankiermaschinen, welche eine digitale Drucktechnologie verwenden,
im Markt immer geläufiger
werden, ist es wichtig, einen geeigneten Ersatz für die mechanischen
Drucktechnologie-Maschinen zu finden, welche herkömmlicherweise
in Hochgeschwindigkeits-Posterzeugungssystem
verwendet wurden. Diese Notwendigkeit nach einem Ersatz ist besonders
wichtig, da erwartet wird, dass Post-Regulierungen ein Auslaufen
von älteren
mechanischen Drucktechnologie-Maschinen und einen Ersatz durch anspruchsvollere
digital basierte Maschinen erfordern. Obwohl eine digitale Drucktechnologie
besteht, welche dazu in der Lage ist, die erforderliche 300 dpi-Auflösung auf
einem Papier zu drucken, welches sich bei 2,0 bis 2,2 m/s (80 bis
85 ips) bewegt, sind solche Vorrichtungen derart teuer, dass sie
nicht als kostensparend angesehen werden können. Demgemäß wäre es vorteilhaft,
eine Lösung
zu haben, welche eine digitale Drucktechnologie bei niedriger Geschwindigkeit
erlaubt, wie beispielsweise die Thermo-Tintenstrahltechnologie,
um mit den Hochgeschwindigkeits-Posterzeugungssystemen verwendet
zu werden.
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Einige
Systeme, welche über
mehrere Jahre von Pitney Bowes erhältlich sind, gehen einige diesbezügliche Aufgaben
an. Diese Systeme verwenden R150- und R156-Postmaschinen unter Verwendung von
6 500 Modell-Frankiermaschinen, welche auf einem Kuvertier-System
installiert sind. Die Frankiermaschinen arbeiten bei einer niedrigeren
Geschwindigkeit als jene von oberstromigen und unterstromigen Modulen
im System. Wenn ein Briefumschlag das Frankiermaschinen-Modul erreicht,
wird eine Routine innerhalb der Frankiermaschine eingeleitet. Sobald
ein Briefumschlag innerhalb der Frankiermaschinen-Einheit übergeben
ist, wird die Routine ohne Hinblick auf Bedingungen außerhalb
der Frankiermaschine durchgeführt.
Die Routine bremst den Briefumschlag auf eine Druckgeschwindigkeit
ab. Dann druckt der mechanische Druckkopf von der Frankiermaschine
einen Freimachungsvermerk auf den Briefumschlag. Nachdem der Freimachungsvermerk
gedruckt ist, wird der Briefumschlag nahezu auf die Systemgeschwindigkeit
zurück
beschleunigt, und der Briefumschlag wird aus der Maschine heraustransportiert.
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Ein
Problem bei dieser derzeitigen Lösung liegt
darin, dass die herkömmlichen
Frankiermaschinen beim Einstellen unflexibel auf Bedingungen sind, welche
in oberstromigen oder unterstromigen Maschinen vorliegen. Beispielsweise,
wenn das oberstromige Modul resultierend aus einem Stau angehalten
wird, wird die Frankiermaschine damit fortsetzen, auf einem Briefumschlag
zu arbeiten, welcher auch immer in ihrer Steuerung ist. Dies führt oftmals zu
einem zusätzlichen
Stau und zu einem kollateralen Schaden, wenn die Frankiermaschine
versucht den Briefumschlag an ein angehaltenes unterstromiges Modul
auszugeben.
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Ein
weiteres Problem bei der derzeitigen Lösung ist, dass es sehr empfindlich
auf Spalten zwischen aufeinanderfolgenden Briefumschlägen ist. Bei
dem Prozess der Verlangsamung der Dokumente wird der Spalt zwischen
Dokumenten reduziert und ein Fehler in der Beabstandung zwischen
Dokumenten wird weiter wesentlich. Der Kuvertierer kann nicht dazu
in der Lage sein, eine gesteuerte Beabstandung zwischen Dokumenten
genau genug beizubehalten, um Kollisionen zwischen aufeinanderfolgenden
Briefumschlägen
während
des Verlangsamungs-Prozesses zu verhindern. Dieses Problem wird
ferner verstärkt,
weil die R150- und R156-Postmaschinen ein wenig zu lang sind, um
Zeit dazu zu haben, die Routine auf die Briefumschläge durchzuführen, und
immer noch einen gewissen Fehlerraum bei der Ankunft eines nachfolgenden
Briefumschlages zu haben. Somit ist ein Modul mit einer besseren
Beabstandungs-Verwendung
und einer geringeren Empfindlichkeit auf Spaltenvariationen wünschenswert.
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Es
wird auf die
US-A-4,364,552 Bezug
genommen, in welcher eine Folge von Seiten, welche bei einer bestimmten
Geschwindigkeit in ersten Beförderungssektion
reisen, auf die obere Anreiche von einem Förderband transportiert werden,
welches bei einer niedrigeren Geschwindigkeit angetrieben wird. Eine
Unterbrechungsrolle, welche mit dem Förderband in Zusammenhang steht,
deren Umdrehung mit der Vorwärtsbewegung
der Seiten auf dem ersten Förderband
synchronisiert ist, und deren Umfangsgeschwindigkeit mit der niedrigeren
Geschwindigkeit des Förderbandes übereinstimmt,
hat eine Abflachung auf ihrer Umfangsoberfläche, so dass der vordere Teil
von jedem Blatt das hintere Teil des vorhergehenden überholen
kann, bis der zylindrische Abschnitt der Unterbrechungsrolle beide
Seiten in einer überlappenden
Beziehung in Eingriff bringt.
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Die
EP-A-0 244 650 offenbart
ein Seiten Ablenk- und Zuführsystem,
welches bewirkt, dass eine erste Seite, welche von einer kontinuierlichen
Papierrolle abgeschnitten wird, durch eine zweite solche Seite überlappt
wird. Die Papierrolle hat Tinten-Aufdrucke darauf, welche bei einer
Druckverarbeitung angelegt werden, bevor die Rolle in einzelne Seiten geschnitten
wird. Die überlappten
Seiten werden dann zu einem Seitenzähler oder Stapelsystem oder dergleichen
zugeführt.
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Bei
der
DE-C-3 544 359 wird
ein Strom aus Seiten, welche aus einer kontinuierlichen Papierrolle ausgeschnitten
sind, abwechselnd an ein oder das andere von Doppel-Förderbändern geleitet,
welche die Seiten an jeweilige Zuführsysteme transportieren, in
welchen ein Bremsmittel die Seite verlangsamt und es erlaubt, dass
die nächstnachfolgende
Seite die vorherige Seite überlappt,
bevor sie ähnlich
verlangsamt wird.
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Gemäß der Erfindung
ist anhand eines Aspektes ein Transportsystem zur Verwendung in
einem sehr schnellen Dokumentenverarbeitungssystem unter Verwendung
einer langsameren Drucktechnologie bereitgestellt, wobei das System
enthält: einen
Transportweg mit einem oberstromigen Transport zur Beförderung
von voneinander beabstandeten Dokumenten mit einer ersten Transportgeschwindigkeit,
einem Abbremstransport mit einer variablen Geschwindigkeit unterstromig
zum oberstromigen Transport und einem Drucktransport zum Transport von
sich überlappenden
Dokumenten und mit einer Drucktransportgeschwindigkeit, welche kleiner
als die erste Transportgeschwindigkeit ist, und der unterstromig
zum Abbremstransport angeordnet ist; und einen Regler (17)
zur Regelung des Abbremstransports zwecks Abbremsung eines oberstromigen
Dokumentes von der ersten Transportgeschwindigkeit auf die Drucktransportgeschwindigkeit,
derart, dass ein vorderer Teil des oberstromigen Dokumentes einen
hinteren Teil eines unmittelbar unterstromigen, sich mit Druckgeschwindigkeit
bewegenden Dokumentes überholt
und überlappt.
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Gemäß der Erfindung
ist anhand eines weiteren Aspektes ein Verfahren zum Transport in
einem sehr schnellen Dokumentenverarbeitungssystem unter Verwendung
einer langsameren Drucktechnologie bereitgestellt, wobei das Verfahren
enthält:
Transportieren eines ersten Dokumentes mit einer ersten Transportgeschwindigkeit,
auf das ein von ihm beabstandetes zweites Dokument folgt; Abbremsen
des ersten Dokumentes auf eine Druckgeschwindigkeit; Abbremsen des
zweiten Dokumentes auf die Druckgeschwindigkeit, wobei der Schritt
der Abbremsung des zweiten Dokumentes die Regelung der Abbremsung
des zweiten Dokumentes derart enthält, dass ein vorderer Teil
des zweiten Dokumentes einen hinteren Teil des ersten Dokumentes überholt; Überlappenlassen
des vorderen Teils des zweiten Dokumentes auf den hinteren Teil
des ersten Dokumentes; und Transportieren des ersten und zweiten
sich überlappenden
Dokumentes mit der Druckgeschwindigkeit.
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Hier
sind ein Transportsystem und Verfahren zur Verwendung in einem sehr
schnellen Dokumentenverarbeitungssystem unter Verwendung einer langsameren
Drucktechnologie offenbart. Ein Transportweg durch das System ist
aus einem oberstromigen Transport erstellt, welcher voneinander
beabstandete Dokumente mit einer ersten Transportgeschwindigkeit
befördert.
Diese erste Transportgeschwindigkeit stellt die hohen Verarbeitungsgeschwindigkeiten
dar, welche bei derzeitigen Hochgeschwindigkeits-Kuvertiermaschinen
möglich
sind. Unterstromig des oberstromigen Transports bremst der Abbremstransport
Dokumente von der Hochgeschwindigkeit auf eine niedrigere Druckgeschwindigkeit
vor dem Passieren der Dokumente an einen Drucktransport ab. Sowohl
der oberstromige Transport als auch der Drucktransport mit niedrigerer
Geschwindigkeit arbeiten normalerweise bei ihren jeweiligen konstanten
Geschwindigkeiten. Der Abbremstransport stellt ein Übereinstimmen
der Geschwindigkeiten der jeweiligen oberstromigen oder unterstromigen
Module ein, wenn Dokumente von ihnen empfangen oder passiert werden.
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Vorzugsweise
detektiert ein Sensor, welcher am Abbremstransport angeordnet ist,
dass Vorliegen von Dokumenten am Abbremstransport und löst das auf
das Dokument durchzuführende
Abbremsprofil aus. Nachdem abgetastet ist, dass ein Dokument aus dem
Abbremstransport hinaus passiert ist, muss der Abbremstransport
zurück
auf die höhere
Transportgeschwindigkeit beschleunigen, um das nächste Dokument zu empfangen.
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Der
Abbremstransport ist ferner derart gesteuert, dass ein vorderer
Teil eines Dokumentes, welches abgebremst wird, einen hinteren Teil
eines unterstromigen Dokuments, welches bereits bei der niedrigeren
Druckgeschwindigkeit fährt,
bei der Steuerung des Drucktransports überholt. Ungleich herkömmlichen
Systemen gibt es keine Notwendigkeit oder Bestrebung, einen Spalt
zwischen aufeinanderfolgenden Dokumenten rigoros beizubehalten und
zu steuern.
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Der
vordere Teil des oberstromigen Dokuments wird gedrückt, um
sich oberhalb des hinteren Teils des unterstromigen Dokuments zu überlappen, wenn
das oberstromige Dokument das unterstromige Dokument überholt.
Ein solches Überlappen
kann bewirken, dass ein hinterer Abschnitt des führenden Dokuments in Relation
zum überholenden
oberstromigen Dokument nach unten positioniert wird. Alternativ
kann das oberstromige Dokument nach oben vorgespannt werden oder
es kann eine bestimmte Kombination aus einer nach oben gerichteten
und nach unten gerichteten Vorspannung verwendet werden. Auf jeden
Fall sollte der vordere Teil des hinteren Dokuments auf einem hinteren
Teil eines vorderen Dokuments überlappend
positioniert werden.
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Die überlappten
Dokumente werden kontinuierlich durch den Drucktransport an einen
Druckkopf transportiert. Der Druckkopf druckt die gewünschten Kennzeichen
auf die überlappten
Dokumente, wenn sie unterhalb bei der Drucktransportgeschwindigkeit passieren.
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Wenn
das wie oben bestimmte Verfahren verwirklicht wird, kann das Verfahren
ferner ein Bedrucken auf die überlappten
Dokumente enthalten, welche bei der Druckgeschwindigkeit transportiert werden.
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Weitere
Details der vorliegenden Erfindung sind in den begleitenden Zeichnungen,
der detaillierten Beschreibung und den Ansprüchen bereitgestellt, welche
lediglich als Beispiel gegeben sind, und wobei in den Zeichnungen:
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1 ein
Schaubild von einer Form eines Post-Druckmoduls gemäß der vorliegenden
Erfindung ist.
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2A–2D eine
erste beispielhafte Ausführungsform
zum Überlappen
von Briefumschlägen
anzeigen.
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3A–3C weitere
beispielhafte Ausführungsformen
zum Überlappen
von Briefumschlägen
anzeigen.
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4 einen
beispielhaften Sensor zum Detektieren von vorderen Kanten von überlappten
Dokumenten anzeigt.
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5 ein
beispielhaftes Transportsystem zum Beibehalten der oberen Oberflächen von überlappten
Dokumenten bei einer relativ konstanten Distanz zu einem obenliegenden
Druckkopf anzeigt.
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6 ein
beispielhaftes Zeitdiagramm zum Versetzen von Dokumenten innerhalb
eines Systems anzeigt, welches die vorliegende Erfindung verwendet.
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7A und 7B Szenarien
anzeigen, bei welchen beförderte
Dokumente resultierend aus Stauungen beschädigt werden.
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Wie
in 1 zu erkennen, befindet sich ein Post-Druckmodul 10 zwischen
einem oberstromigen Modul 20 und einem unterstromigen Modul 30.
Das oberstromige und unterstromige Modul 20 und 30 können von
jeglicher Art von Modulen in einem Kuvertier-Ausgabe Teilsystem
sein. Typischerweise enthält
das oberstromige Modul 20 eine Vorrichtung zum Benetzen
und Verkleben von einer Briefumschlag-Lasche. Das unterstromige
Modul 30 kann ein Modul zum Sortieren von Briefumschlägen in geeignete
Ausgabe-Behälter
oder ein Stapel-Modul sein.
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Das
Post-Druckmodul 10, oberstromige Modul 20 und
unterstromige Modul 30 enthalten alle Transportmechanismen
zum Bewegen eines Briefumschlages 1 entlang des Verarbeitungs-Flussweges.
in der angezeigten Ausführungsform
enthält
das oberstromige Modul 20 Walzenrollen 21, welche durch
einen Motor 22 angetrieben werden. Ähnlich enthält das unterstromige Modul 30 einen
Transport, welcher Walzenrollen 31 enthält, welche durch einen Motor 32 angetrieben
werden. In der bevorzugten Ausführungsform
sind die Rollen 21 und 31 Hartwalzenrollen, um
Schwankungen zu minimieren. Als eine Alternative zu Walzenrollen
können
der Transportmechanismus und Transportweg Sätze von Förderbändern (wie beispielsweise Bänder 14)
enthalten, zwischen denen Briefumschläge transportiert werden.
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Ein
Druckkopf 15 befindet sich vorzugsweise nahe dem Ausgabeende
des Drucktransportabschnittes vom Post-Druckmodul 10. Um Post-Regulierungen
zu entsprechen, sollte der Druckkopf 15 dazu in der Lage
sein, ein Freimachungsvermerk bei einer Auflösung von 300 Punkten pro Inch
(dpi) (118 Punkte pro Zentimeter) zu drucken. In der bevorzugten
Ausführungsform
ist der Druckkopf 15 ein Tintenstrahl-Druckkopf, welcher
dazu in der Lage ist, 300 dpi (118 Punkte pro Zentimeter) auf einem
Medium zu drucken, welches sich bei 50 ips (20 Punkte pro Zentimeter)
bewegt. Alternativ kann der Druckkopf 15 jeglicher Typ
von Druckkopf sein, wie beispielsweise jener, welcher eine weitere
digitale oder mechanische Technologie verwendet, welche vom Drucken
bei einer Rate profitieren kann, welche geringer als die Systemgeschwindigkeit
ist.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
kann der Transport innerhalb des Druckmoduls 10 in mehrere
Segmente identifiziert werden. Am oberstromigen Ende des Post-Druckmoduls 10 enthält ein erstes
Segment einen Satz von Abbrems-Rollenwalzen 41, welche
durch einen Servomotor 43 bei einer variablen Geschwindigkeit
angetrieben werden. Unterstromig der Abbrems-Rollenwalzen 41 ist
der Transportmechanismus eine Doppelband-Transportanordnung, welche
Einlass-Rollen 11 und ferner unterstromige Rollen 12 enthält, um welche
insgesamt Bänder 14 angetrieben
werden. In der in 1 angezeigten bevorzugten Ausführungsform
sind die unterstromigen Rollen 12 im Transportweg höher positioniert
als die Einlass-Rollen 11. Daraus folgend werden Briefumschläge auf einem
nach oben geneigten Weg zwischen Bändern 14 transportiert.
Unterstromig der Bänder 14 transportieren
Walzenrollen 13 die Umschläge weiter, bis der Druckkopf 15 Druckbetriebe auf
ihnen durchführt.
In der bevorzugten Ausführungsform
werden Rollen-Sätze 11, 12 und 13 bei
einer gleichförmigen
Druckgeschwindigkeit durch einen oder mehrere Motoren 18 während des
Betriebes angetrieben.
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In 1 sind
Abbrems-Walzen 41 als Teil des Druckmoduls 10 angezeigt,
jedoch wird es durch den Fachmann verständlich sein, dass solche Rollen ebenfalls
Teil eines unterstromigen Abschnitts des oberstromigen Moduls 20 oder sogar
in ihrem eigenen Zwischen-Modul zwischen dem oberstromigen Modul 20 und
Druckmodul 10 sein können.
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Wenn
sich ein Briefumschlag 1 durch das in 1 gezeigte,
in einer bevorzugten Ausführungsform
angezeigte System bewegt, wird er anfangs bei einer konstanten Geschwindigkeit
von ungefähr
2,2 m/s (85 Inches/s (ips)) im oberstromigen Modul 20 transportiert.
Vom oberstromigen Modul 20 wird der Briefumschlag 1 an
Abbrems-Rollen 41 im Druckmodul 10 passiert. Wenn
die vordere Kante des Briefumschlags 1 bei den Abbrems-Rollen 41 ankommt,
umdrehen sich die Abbrems-Rollen 41 bei einer Geschwindigkeit,
welche gleich der Modul 20-Geschwindigkeit von 2,2 m/s
(85 ips) ist. Solange jegliche Abschnitte des Briefumschlages 1 durch
beide Rollen 21 und 41 in Eingriff stehen, fahren
die Rollen 41 damit fort, bei der gleichen Geschwindigkeit
wie die Rollen 21 zu arbeiten. Wenn der Briefumschlag 1 unter
die alleinige Steuerung der Abbrems-Rollen 41 kommt, wird er auf
eine bevorzugte Druckgeschwindigkeit von ungefähr 1,1 m/s (42,5 ips) abgebremst. Vorzugsweise
wird dieses Abbremsen basierend auf einer Abtastung des Vorliegens
des Briefumschlages 1 an der Abbrems-Rolle 41 durch
optische Sensoren 42 eingeleitet. Basierend auf einem Signal
von Sensoren 42 steuert eine Steuerung 17 die
Bewegung der Abbrems-Rollen 41 über einen
Servomotor 43. Die Abbrems-Rollen 41 passieren
den Briefumschlag 1 an die Einlass-Rollen 11.
Solange der Briefumschlag 1 unter der Steuerung von beiden
Walzenrollen 41 und 11 ist, fahren die Rollen 41 damit
fort, bei 1,1 m/s (42,5 ips) zu arbeiten. Wenn die hintere Kante
des Briefumschlages 1 durch die Walzenrollen 41 passiert,
signalisiert die Steuerung 17 dem Motor 43, die
Walzenrollen 41 zurück
auf die anfängliche
85 ips Geschwindigkeit vor der Ankunft der vorderen Kante des nächsten Briefumschlages
zu beschleunigen. Die Rollen 11, 12, 13 und
zugehörigen
Bänder 14 stellen
einen Transport bei der konstanten Druckgeschwindigkeit von 1,1
m/s (42,5 ips) bereit. Ein Vordere-Kante-Sensor 16 erfasst
das Vorliegen von Briefumschlägen,
welche sich dem Druckkopf 15 nähern, und die Steuerung 17 aktiviert
den Druckkopf 15 um auf den Briefumschlag 1, soweit
erforderlich, zu drucken.
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Als
eine Alternative dazu, sich lediglich auf Sensoren zum Abtasten
von Positionen von Dokumenten zu verlassen, kann die Steuerung 17 Encoder-Impulse
von Motoren 22, 43 oder 18 empfangen. Diese
Impulse können
durch die Steuerung 17 als Versatze interpretiert werden,
und eine solche Versatz-Information
kann die Sensor-Information auf eine größere Genauigkeit aufstocken.
Bekannte Techniken zum Vorhersagen von Positionen von Dokumenten
basierend auf bekannten früheren
Orten und nachfolgenden Geschwindigkeiten können ebenfalls dazu verwendet
werden, um zu bestimmten wann Ereignisse ausgelöst werden sollten, und zwar im
Gegensatz dazu, sich auf Sensoren zur unmittelbaren Auslösung von
einer Routine zu verlassen.
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Ein
Prozess zum Erzeugen einer Überlappung
von aufeinanderfolgenden Briefumschlägen unter Verwendung der Ausführungsform
von 1 ist in 2A, 2D angezeigt.
In 2A ist der Briefumschlag 1 immer noch
innerhalb der Steuerung des oberstromigen Moduls 20 und
wird zwischen den oberstromigen Rollenwalzen 21 an eine
Stelle A bei einer hohen oberstromigen Geschwindigkeit von 85 ips
passiert. Die Ankunft des Briefumschlages 1 bei den Abbrems-Rollenwalzen 41 wird
durch einen optischen Sensor 42 abgetastet. Vorzugsweise
befindet sich der optische Sensor 42 bei einer Stelle B,
welche an, oder unmittelbar oberstromig von einer Stelle C, der
Position von den Abbrems-Rollen 41 ist. Nachdem die Ankunft
des Briefumschlages 1 durch den Sensor 42 abgetastet
wurde, berechnet die Steuerung 17 eine geeignete Zeitverzögerung bis
die hintere Kante des Briefumschlages die Walzenrollen 21 passiert.
Zu diesem Zeitpunkt ist der Briefumschlag 1 innerhalb der
alleinigen Steuerung der Abbrems-Rollen 41, wobei der Briefumschlag 1 von
2,2 m/s auf 1,1 m/s (85 ips auf 42,5 ips) abgebremst wird.
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Die
relativen Positionen der vorderen und hinteren Kante von Dokumenten
während
des Überlappungs-Prozesses
sind ferner über
die Zeit im Kurvenverlauf in 6 angezeigt.
Auf der vertikalen Achse sind Positionen innerhalb des Systems,
welche Stellen A, B, C, D und E enthalten, dargestellt. Die Stellen
von Dokumenten innerhalb des Systems sind daher mit Bezug auf die
Zeit durch die Linien auf dem Kurvenverlauf dargestellt. Die Stellen
auf der vertikalen Achse entsprechen den in 1 und 2 gezeigten Stellen. Ein erstes Paar von
Linien, welche von der linken Seite des Kurvenverlaufs beginnen, stellen
die VORDERE KANTE 1 und HINTERE KANTE 1 des Briefumschlages 1 dar. Ähnlich sind
die nachfolgenden Positionen von vorderen und hinteren Kanten von
Briefumschlägen 2 und 3 über die
Zeit gezeigt. Somit ist beispielsweise eine Situation ähnlich der
wie in 2A angezeigt, auf der linken
Seite vom Kurvenverlauf von 6 bei einem
Zeitpunkt 101 angezeigt, wenn die VORDERE KANTE 1 beinahe
an Stelle B ist, wie bei 102 gezeigt, und die HINTERE KANTE 1 sich
immer noch der Stelle A nähert, wie
bei 103 gezeigt.
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Wie
in 2B zu sehen, nachdem der Briefumschlag 1 auf
die niedrigere Druckgeschwindigkeit von 1,1 m/s (42,5 ips) abgebremst
wurde, wird er von Rollen 41 an die Einlass-Rollen 11 an
der Position D für
den Abschnitt einer niedrigeren Geschwindigkeit des Drucktransports
passiert. Die Rollen 41 fahren damit fort, bei der niedrigeren
Geschwindigkeit von 1,1 m/s (42,5 ips) zu arbeiten, bis der Briefumschlag 1 vollständig aus
den Abbrems-Rollen 41 passiert wurde. Zu diesem Zeitpunkt
werden die Rollen 41 unmittelbar zurück auf die oberstromige Transportgeschwindigkeit
von 2,2 m/s (85 ips) beschleunigt, so dass der nachfolgende Briefumschlag 2 akzeptiert werden
kann. In der Zwischenzeit beginnt der oberstromige Briefumschlag 2 mit
seiner Ankunft vom oberstromigen Modul 20, wie bei 105 in 6 zum Zeitpunkt 104 gezeigt.
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Kurz
danach, wie in 2C gezeigt, beginnt der Briefumschlag 1 damit,
sich einem geneigten Weg heraufzubewegen, welcher durch Rollen 11 und 12 und
Bänder 14 ausgebildet
ist. Dadurch ist ein hinterer Abschnitt des Briefumschlages 1,
welcher die Einlass-Rollen 11 nicht
passiert hat, unterhalb der horizontalen Ebene herabgesenkt, auf
welcher er sich zuvor bewegte. Zum gleichen Zeitpunkt hat der Sensor 42 angezeigt,
dass der Briefumschlag 2 innerhalb der Abbrems-Rolle 41 ist,
und die Steuerung 17 bewirkt, dass die Abbrems-Rolle den
Briefumschlag 2, nachdem seine hintere Kante die Rollen 21 passiert, von
seiner anfänglichen
Geschwindigkeit von 2,2 m/s (84 ips) abbremsen. Das Abbremsen des
Briefumschlages 2 wird derart gesteuert, dass ein vorderer Teil
des Briefumschlages 2 einen hinteren Teil des Briefumschlages 1 überholt,
bevor der Briefumschlag 2 vollständig auf die Druckgeschwindigkeit
von 1,1 m/s (42,5 ips) reduziert ist. Dieses Ereignis ist bei 107 in 6 zum
Zeitpunkt 106 angezeigt.
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In 2D ist,
resultierend aus der gesteuerten Abbremsung des Briefumschlages 2,
eine Überlappung
des vorderen Teils des Briefumschlages 2 über einen
hinteren Teil des Briefumschlages 1 erzeugt. Die überlappten
Briefumschläge
werden zusammen zwischen der Einlass-Rolle 11 angetrieben und werden
ferner unterstromig zur Verarbeitung angetrieben. Dieses Ereignis
ist zum Zeitpunkt 108 in 6 angezeigt.
Die vordere Kante 2 bei 109 überlappt die HINTERE KANTE 1 bei 110.
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Abermals
Bezug nehmend auf 6, kann eine grafische Anzeige
der Überlappungs-Aktion
erkannt werden. Es ist zu erkennen, dass die gestrichelte Linie
für die
VORDERE KANTE 2 die durchgängige Linie für die HINTERE
KANTE 1 am Punkt 107 zu einem Zeitpunkt überholt,
bei welchem der Briefumschlag 2 innerhalb der Steuerung
der Abbrems-Rollen 41 bei
Stelle C ist. Es ist ferner zu erkennen, dass zum Zeitpunkt 106 die
vordere Kante des Briefumschlages 2 die hintere Kante des
Briefumschlages 1 während
des Abbrems-Prozesses des Briefumschlages 2, und bevor
die hintere Kante des Briefumschlages 1 durch die Einlass-Walzen bei Stelle
D passiert hat, überholt.
Obwohl 6 nicht skaliert ist, zeigt sie an, dass die zyklische Überlappung,
welche als ein Umzug von Briefumschlägen auftritt, durch das Druckmodul 10 behandelt
wird.
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3A zeigt
eine Alternative zu der Überlappungs-Anordnung an, welche
in 1 und 2A–2D angezeigt
ist. Anstelle des oberstromigen geneigten Transportweges enthält die alternative
Ausführungsform
Rollen 35 und 36, welche einen horizontalen Transportweg
bilden, welcher unterhalb des oberstromigen horizontalen Transportweges
zwischen den Abbrems-Rollen 41 ist. Demgemäß wird ein
hinterer Teil des vorderen Briefumschlages 1 innerhalb
der Steuerung von Rollen 35 und 36 unterhalb eines
vorderen Teils des überholenden
hinteren Briefumschlages 2 sein.
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Wie
in 3A angezeigt, wird eine vordere Kante des Briefumschlages 2 unterstromig
auf den hinteren Teil des Briefumschlages 1 durch die Umdrehung
der Rolle 35 geführt.
In einer bevorzugten Ausführungsform
kann die Rolle 35 einen größeren Radius haben, um eine
mehr stufenartige Neurichtung von Briefumschlägen bereitzustellen, welche
mit ihr in Kontakt kommen.
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Eine
weitere alternative Überlappungs-Anordnung
ist in 3B angezeigt. Eine Rollen-Anordnung 37 ist
schwenkbar im Dokumenten-Flussweg zwischengeordnet, so dass eine
hintere Kante des vorderen Briefumschlages 1 nach unten
vorgespannt wird, wenn die vordere Kante des hinteren Briefumschlages 2 den
Briefumschlag 1 überholt.
In dieser Anordnung ist die Rollen-Anordnung 37 oberhalb
des Dokumenten-Flussweges positioniert, und ist nahe den Einlass-Rollen 11 positioniert.
In einer in 3C gezeigten weiteren alternativen Überlappungs-Anordnung
wird ein vorderer Teil des hinteren Briefumschlages 2 durch
eine Rampen-Struktur 38 nach oben vorgespannt, so dass
abermals sichergestellt wird, dass die Überlappung der vorderen Kante
des hinteren Briefumschlages 2 oberhalb der hinteren Kante
des vorderen Briefumschlages 1 positioniert ist, wenn der
Briefumschlag 2 seine Abbremsung auf die Druckgeschwindigkeit
unterläuft.
Es ist ferner zu verstehen, dass die Rampen-Struktur 38 zur
Bereitstellung einer nach unten gerichteten Vorspannung anstelle
der Rollen-Anordnung 37 in 3B verwendet
werden kann. Ähnlich
kann die Rollen-Anordnung 37 durch die Rampen-Struktur 38 in 3C ersetzt werden.
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In 4 ist
eine detailliertere Ausführungsform
eines Vordere-Kante-Sensors 16 angezeigt. In dieser bevorzugten
Ausführungsform
werden vordere Kanten von überlappten
Briefumschlägen 1, 2 und 3 herrührend aus
der Bewegung eines Teils 51 erfasst, welches entlang der
Oberfläche
der sich unterhalb bewegenden Briefumschläge schleift. Das Teil 51 ist
an einer Drehscheibe 52 befestigt. Wenn sich Briefumschläge unterhalb
des Teils 51 bewegen, werden Schwankungen in der Oberfläche bewirken, dass
sich die angebrachte Drehscheibe 52 um ihre Achse bewegt.
Die tiefgreifendste Bewegung wird auftreten, wenn ein plötzliches
Hindernis, wie beispielsweise eine Kante, das Teil 51 dazu
zwingt, sich stark nach rechts und leicht nach oben zu drehen. Der
größere Winkelversatz
von der Scheibe 52 kann dazu interpretiert werden, um anzuzeigen,
dass eine vordere Kante eines Dokuments vorliegt.
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Vorzugsweise
werden Versatze des Teils 51 durch eine encoderähnliche
Anordnung gemessen, bei welcher eine Bewegung von Löchern 53 am äußeren Umfang
der Scheibe 52 durch einen optischen Sensor 54 abgetastet
wird. Der Sensor 54 erzeugt Impulse entsprechend der Bewegung
von den Löchern 53 durch
den Sensor 54. Die Impulse werden an eine Steuerung 17 übertragen,
welche die Impulse interpretiert, um vordere Kanten von Briefumschlägen zu identifizieren,
wenn ein ausreichender Versatz über
eine Zeit, welche kurz genug ist, auftrat. Basierend auf der Erfassung
der vorderen Kante kann der Druckkopf 15 auf einem vorderen
Teil von der Oberfläche
von einem überlappten
Briefumschlag drucken.
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Ein
weiteres Merkmal zum Unterstützen
eines korrekten Aufdruckens auf überlappten
Briefumschlägen
ist in 5 angezeigt. In bevorzugten Ausführungsformen
verwendet der Druckkopf 15 eine Tintenstrahl-Technologie.
Die Tintenstrahl-Technologie druckt vorzugsweise auf Oberflächen von
Dokumenten innerhalb eines gleichförmigen Bereiches von Distanzen
unterhalb des Druckkopfes 15. Demgemäß kann eine Schwankung von
Dicken, welche aus einem Überlappen
herrührt,
oder von unterschiedlichen Dicken von Poststücken zu potenziellen Schwierigkeiten
führen.
Um das Problem anzugehen, Oberflächen
mit einer gleichförmigen
Distanz unterhalb des Druckkopfes 15 darzustellen, stellt
die Ausführungsform
in 5 eine Transport-Anordnung bereit, welche es ermöglicht,
dass Schwankungen in der Dicke von transportierten Dokumenten durch
bewegbare Rollen unterhalb der Transportebene abgefedert werden,
während
die Druckoberflächen
eine gewöhnliche
Distanz unterhalb des Druckkopfes 15 beibehalten.
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Demgemäß werden
Rollen 13 mit einem Band 14 fixiert oberhalb des
Transportweges positioniert. Die oberen Oberflächen der überlappten Dokumente werden
beständig
durch die Position der Rollen 13 und Ebene, welche durch
das Band 14 ausgebildet wird, gesteuert. Unterdessen werden
unterhalb des Transportpfades Rollen 61 einzeln befestigt,
wobei sie vertikal bewegbar sind. Vorzugsweise sind die Rollen 61 auf
bewegbaren Befestigungs-Auslegern 62 befestigt, welche
an dem zu den Rollen 61 distalen Ende drehbar befestigt
sind. Die bewegbaren Befestigungs-Ausleger 62 sind durch Federn 63 herauf vorgespannt.
Somit kann die Position der Rollen 61 in Relation zur oberen
Oberfläche,
welche oberhalb durch die Rollen 13 und das Band 14 ausgebildet
ist, in Abhängigkeit
von der schwankenden Dicke der Überlappungen
und von den Poststücken
schwanken.
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Ein
weiterer Vorteil eines Überlappens
von Poststücken
liegt darin, dass nach dem Auftritt eines unterstromigen Staus weniger
Poststücke
beschädigt
werden. In 7A ist die herkömmliche
lineare und beabstandete Anordnung von Briefumschlägen angezeigt,
welche sich auf einem Kuvertier-Transport bewegen.
Nominal bewegt der herkömmliche
Briefumschlag-Transport 70 die Dokumente bei Geschwindigkeiten
von bis zu 2,2 m/s (85 ips) mit einer 43,2 cm (17 Inch) Distanz
zwischen einer vorderen Kante von einem Dokument und einer vorderen
Kante des nächsten
Dokuments und bei einem 19,1 cm (7,5 Inch) Spalt zwischen aufeinanderfolgenden
Dokumenten. Wenn ein unterstromiger Stau 75 auftritt und
erfasst wird, wird das System gestoppt. Während des Stoppens erfordert
der Transport 70 typischerweise etwa 95,0 cm (37,5 Inches)
von Versatz während
des Abbremsens. Resultierend aus diesem Versatz wird eine Beschädigung auf
sechs Briefumschläge 71 von
Ende-zu-Ende Kollisionen und eine Verstauchung von Briefumschlägen oberstromig
des Staus 75 verursacht.
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Im
Gegensatz dazu ist in 7B der Briefumschlag-Transport 72 während eines
normalen Betriebes mit überlappten
Briefumschlägen
angezeigt. Nach dem Auftritt eines Staus 75 unter den überlappten
Dokumenten wird lediglich ein Poststück beschädigt, da oberstromige Dokumente
während
des Abbremsens über
die Oberseiten von unterstromigen Dokumenten gleiten.