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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Frankier- und Adressiermaschine,
die einen Thermodrucker enthält.
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Frankier-
und Adressiermaschinen sind seit langem gut bekannt, und sie finden
sich sowohl im Stand der Technik als auch in kommerzieller Anwendung
in einer großen
Vielzahl von Konfigurationen und unter Einbeziehung mehrerer Formen
von Druckeinrichtungen. Momentan enthält der große Anteil der eingesetzten
Frankier- und Adressiermaschinen Druckeinrichtungen, die die gut
bekannte Tintenoffset-Drucktechnik einsetzen, bei der Tinte auf einen
geeigneten Druckstempel aufgebracht wird, der mit dem Text und dem
zugeordneten Grafikmaterial zum Aufbauen des Frankierfreistempels
graviert ist, und von dem die Tinte ausgehend von dem Stempel zu
der Oberfläche
eines Umschlags übertragen wird,
der gegen den Stempel gedruckt wird. Diese Technik führt zu mehreren
Nachteilen, wobei einer derjenige ist, dass sie eine ziemlich arbeitsame
und teure Prozedur zum Gravieren zahlreichen Formen der Stempel
mit kompliziertem Grafik- und Textmaterial durch allgemein bekannten
Gravierprozesse erfordert. Bei der Mehrzahl der Konfigurationen
der Frankier- und Postmaschinen ist der Druckstempel an einer Drehtrommel
montiert, die einen Teil des Zuführmechanismus
für die
Umschläge
bildet. Die Stempel müssen
demnach zu der Krümmung
der Trommel konform sein, wodurch der Gravierprozeß umso schwieriger
und teurer wird.
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Ein
anderer Nachteil dieser Offset-Drucktechnik besteht darin, dass
sie ein relativ kompliziertes Tintengerät erfordert, um eine gleichmäßige Schicht
von Tinte auf den Druckstempel nach jedem Druckbetriebsschritt aufzubringen,
was weiterhin zu der Komplexität
und zu den Kosten der Frankier- und Adressiermaschine beiträgt und ebenso
eine fortlaufende Wartung mit sich bringt. Demnach eignet sich diese
Drucktechnik am meisten für
Installationen beispielsweise bei großen Postversendern, bei denen die
Frankier- und Adressiermaschine während durchgehend längerer Zeitperioden
eingesetzt wird, um vielleicht tausende wenn nicht zehntausende
von Aufdrucken herzustellen. Die Schwierigkeit und die Kosten für das Herstellen
der Druckstempel für
den Einsatz bei der Tintenoffset-Drucktechnik führt dazu, dass diese Technik
für Frankiermaschinen
ungeeignet und inpraktikabel ist, die für den Einsatz über eine begrenzte
Zeitperiode für
Anwender mit relativ geringem Aufkommen gedacht sind.
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Ein
weiterer Nachteil der Offset-Drucktechnik entsteht im Zusammenhang
mit dem Einsatz von Werbeslogans, die benachbart zu dem Freistempel mit
einem anderen Druckstempel gedruckt werden, der an der Druckwalze
montiert ist. Diese Stempel sind tendenziell teuer, da sie in geringen
Mengen hergestellt werden und sie können sogar als einzelner Stempel
auf Order des Kunden für
bestimmte Kunden hergestellt werden, die den Wunsch haben, ihren Werbeslogan öfters zu ändern, als
es ökonomisch mit
gravierten Stempeln möglich
ist.
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Hieraus
ist ersichtlich, dass eine Anforderung für eine relativ einfache und
kostengünstige Frankier-
und Adressiermaschine mit einer Frankiermaschinen-Druckeinrichtung
besteht, die auf einer Drucktechnologie basiert, die einfach zur
Verfügung steht,
die sich bei einer Frankiermaschinen-Druckeinrichtung einsetzen
läßt, die
einen relativ einfachen Aufbau aufweist, kostengünstig herzustellen ist, im Betrieb
zuverlässig
ist, einfach zu betreiben und zu unterhalten ist, und die einen
Freistempel mit ausreichend hoher Qualität druckt, der die hohen Standards
für Freistempel
erfüllt,
wie er für
die US-Postdienste
festgelegt ist.
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Damit
diese Anforderung erfüllt
wird, wurde eine allgemein bekannte Drucktechnik für den Einsatz
in Frankier- und Adressiermaschinen modifiziert, wodurch vollständig die
Anforderung für
relativ teure gravierte Druckstempel eliminiert ist, sowie das komplexe
und teure Tintengerät,
das für
den Einsatz mit solchen Stempeln erforderlich ist. Diese Technik
ist das Thermodrucken, das während
einiger Zeit in zahlreichen Formen für Druckanwendungen eingesetzt
wurde, beispielsweise Rechner, Registrierkassen, Facsimilemaschinen,
usw., und bei diesem wird ein speziell entworfenes thermosansprechendes
Papier selektiv gemäß einer
bestimmten Konfiguration zum Erzeugen des gewünschten Bildes erwärmt. Bei einer
Frankier- und Adressiermaschine, bei der es jedoch gewünscht ist,
den Freistempel auf einem ebenen Papier zu drucken, muß das Bild
immer noch in der Form von Tinte abgeschieden werden, die in das Papier
imprägniert
wird.
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Damit
ein Tintenbild auf dem unbeschichteten Papier unter Einsatz eines
thermischen Prozesses erhalten wird, ist es erforderlich, die Tinte,
die ein Farbstoff in einer Wachs-, Polymer- oder Wachs- und Polymerbasis
ist, in der Form eines Bands zuzuführen, das aus einem sehr dünnen Plastikfilm
besteht, ähnlich
zu demjenigen, der zum Einwickeln von Nahrungsmitteln eingesetzt
wird, und auf den eine Schicht aus Wachs abgeschieden ist, die einen
geeigneten Farbstoff enthält,
um dem Wachs eine gewünschte
Farbe zu verleihen. Das Band wird an einer Druckoberfläche geführt, die
ein Feld aus extrem kleinen Heizgeräten vom Typ mit Hochtemperaturwiderstand
enthält,
die jeweils durch einen softwaregesteuerten Mikroprozessor betätigt werden.
Bewegt sich ein Umschlag parallel zu der Druckoberfläche so,
dass die Oberfläche
des Umschlags in Kontakt zu dem Druckband gelangt, so werden einzelne
Heizgeräte
in vorgegebener Sequenz unter Steuerung durch den Mikroprozessor
zum Abschneiden schmaler Tintentropfen auf der Oberfläche des
Umschlags betätigt,
wodurch das gewünschte
Bild des Frankierfreistempels gebildet wird.
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Eine
Frankier- und Adressiermaschine mit einer Thermodruckeinrichtung,
so wie gerade kurz beschrieben, weist mehrere bestimmte Vorteile über den üblicheren
Stempel und den oben beschriebenen Tintendruckeinrichtungen auf.
Ein Hauptvorteil besteht darin, dass das durch eine Thermodruck-Frankiervorrichtung
gedruckte Bild durch einen softwaregesteuerten Mikroprozessor bestimmt
ist, der das Feld der Heizgeräte
in einer Folge mit Energie versorgt, die zuvor in Form von Software
programmiert ist. Das zu druckende Bild kann sich demnach lediglich
durch Ändern
der Software ändern. Diese
Fähigkeit
führt zu
dem besonderen Vorteil, dass dieselbe Frankiermaschine in jedem
Land der Welt eingesetzt werden kann, lediglich durch Bereitstellen
von Software, die zum Drucken eines Bildes programmiert ist, und
zwar gemäß dem Bild
des Standard-Frankierfreistempels
für ein
bestimmtes Land. Dies ist für
den Hersteller sowohl erheblich bequemer als auch wirtschaftlicher
als das Bereitstellen unterschiedlich gravierter Platten für jedes
Land, in dem die Frankier- und Adressiermaschine zu vermarkten ist.
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In ähnlicher
Weise können
Kunden für
die Frankier- und Adressiermaschine, die einen personalisierten
Slogan drucken wollen, beispielsweise als Werbung, in Gedenken an
Ferien, zum Promoten eines Ereignisses oder eine andere persönliche Meldung,
zusammen mit dem Frankierfreistempel, dies mit einer Thermodruck-Frankiermaschine
durchführen,
indem sie lediglich Software anwenden, die für diesen bestimmten Slogan
programmiert ist. Nochmals sei betont, dass es wie im Fall der Frankierfreistempel
für Kunden
bequemer und ökonomischer
ist, insbesondere für
Kunden mit geringem Aufkommen, Software dann zu erzeugen, wenn sie
ihre Slogan zu ändern
wünschen,
und zwar im Vergleich zur Herstellung unterschiedlicher gravierter
Stempel.
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Einige
andere wichtige Vorteile der Thermodruckvorrichtung bestehen darin,
dass sie erheblich weniger komplex im Hinblick auf die Struktur
ist und demnach wirtschaftlicher herzustellen ist, einfacher zu
installieren und zu warten ist und weniger Service als eine übliche Frankiermaschine
erfordert. All diese Faktoren tragen signifikant dazu bei, dass
eine Thermodruck-Frankiermaschine ökonomischer ist, was im Vergleich
zu der üblichen
Frankiermaschine für Postversender
mit geringem oder mittlerem Aufkommen attraktiv erscheint.
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Ein
Hauptproblem, das jedoch bei diesem Typ von Thermodrucker auftritt,
besteht in der Möglichkeit,
dass Wachstinte von dem Tintenband zu einer Druckwalze transferiert
wird, die auf der Seite des Umschlags entgegengesetzt zu der Oberfläche hiervon
montiert ist, auf der der Frankierfreistempel zu drucken ist. Das
Tintenband ist normalerweise in einer Einschubkassette eingehäust, und
es ist auf einer Versorgungsspule aufgebracht, von der ausgehend es
parallel zu der Druckoberfläche
mit den Heizgeräten
geführt
wird und auf eine angetriebene Aufnahmespule aufgenommen wird. Die
Aufnahmespule wird lediglich zu dem Zweck angetrieben, dass das Band
unter Spannung zwischen den Spulen gehalten wird, und nicht zum
Zweck des Ziehens des Bands parallel zu der Druckoberfläche, wenn
es in Kontakt mit einem Umschlag während einem Druckbetrieb gelangt.
Dies würde
wahrscheinlich das Band abtrennen. Demnach wird das Band parallel
zu der Druckoberfläche
lediglich durch die Reibung geführt,
die zwischen dem Umschlag und dem Band durch eine Rückdruckwalze
erzeugt wird, die in Kontakt zu der entgegengesetzten Seite des
Umschlags gehalten wird und in Eingriff zu dieser mit ausreichender
Reibung steht, damit der Umschlag und das Tintenband parallel zu
der Druckfläche
bzw. über
diese bewegt werden.
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Bei
dieser Anordnung sollte ersichtlich sein, dass dann, wenn irgendeine
wachsbasierte Tinte auf der Rückdruckwalze
abgeschieden wird, diese wie ein Gleitmittel auf der Oberfläche der
Walze wirkt, um im wesentlichen den Reibungskoeffizient zwischen der
Gummioberfläche
der Walze und der Oberfläche des
Umschlags zu reduzieren, was zu einem Schlupf des Umschlags und
des Bands führt,
und demnach zu dem Drucken eines Frankierfreistempels, der unleserlich
ist und eine nicht akzeptable Qualität aufweist. Dieses Problem
wird durch die Tatsache verschärft,
dass es praktisch unmöglich
ist, Wachs in ausreichendem Umfang von der porösen Oberfläche einer Gummizuführwalze
zu entfernen, damit bei der Walze deren ursprüngliche Reibungskoeffizient
wieder hergestellt wird, mit dem Ergebnis, dass dann, wenn wachsbasierte
Tinte auf der Walze von dem Tintenband abgeschieden wird, die Walze
zu ersetzen ist, was üblicherweise
einen Service-Anruf erfordert und zu einer Abschaltzeit der Frankier-
und Adressiermaschine bei dem Kunden führt. Diese Probleme bestehen
nicht bei den üblichen
Tintenoffsettyp-Druckeinrichtungen,
da die Drehwalze mit den gekrümmten
Druckstempeln, die im Zusammenwirkung mit einer Stützwalze
wirken, zu dem Zuführen des
Umschlags beiträgt,
mit dem Ergebnis, dass der Umschlag auf einer Seite in Kontakt zu
der Druckwalze gelangt und auf der anderen Seite zu dem Druckstempel,
wodurch ein geeignetes Zuführen
des Umschlags selbst dann gewährleistet
ist, wenn Tinte irgendwie auf der Stützdruckwalze abgeschieden wird. Die
schlimmste Konsequenz hiervon ist, dass die Druckwalze Tintenschmutz
auf der Rückseite
des Umschlags abscheidet.
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Es
ist demnach ersichtlich, dass eine Anforderung für einen Thermodrucker mit bestimmten Merkmalen
der Steuerung über
den Betrieb hiervon besteht, so dass es für den Drucker nicht möglich ist, in
dem Fall betrieben zu werden, dass irgendein Teil der Stützdruckwalze
gegenüber
dem Tintenband freiliegt, entweder während dem Hindurchführen eines Umschlags
durch den Drucker oder bevor ein Umschlag den Drucker erreicht oder
diesen verläßt. Demnach
richtet sich die vorliegende Erfindung auf die Bereitstellung von
Steuerkomponenten, die wirksam den Betrieb des Druckers so steuern,
dass ein Betrieb hiervon dann vermieden wird, wenn bestimmte Umstände existieren,
gemäß denen
es für
Drucker ungünstig
wäre, einen
Betrieb durchzuführen.
Die vorliegende Erfindung umfaßt
auch ein Verfahren zum Detektieren der präzisen Stelle und der Orientierung
eines Umschlags in einem Drucker während er sich durch eine Folge
der Verarbeitungsstellen bewegt, damit die Steuerkomponenten wirksam
den Betrieb des Druckens steuern können.
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GB-A-2 272 401 betrifft
eine Frankier- und Adressiermaschine mit einer Meßvorrichtung
zum Detektieren der vorauseilenden oberen Ränder eines Umschlags zum Löschen eines
Stempels und zum Drucken einer Meldung bei einem vorgegebenen Gebiet
auf der Fläche
des Umschlags. Während
die Entgegenhaltung das Problem erwähnt, dass eine falsche Detektion
dazu führen
kann, dass der Druckkopf den Umschlag versäumt, spricht sie nicht das Problem
an, dass ein Umschlag durch den Druckkopf nicht erfaßt wird,
da der Umschlag kürzer
als eine hierauf zu druckende Meldung ist.
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US-A-5 339 733 lehrt
das Detektieren der Tatsache, ob eine Oberfläche eines Umschlags beispielsweise
mit unterschiedlichen Dicken sich zur Aufnahme einer guten Druckqualität eignet.
Ist dies nicht der Fall, so wird der Druckbetrieb vermieden oder
zu einem unterschiedlichen Bereich auf dem Umschlag versetzt.
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Gemäß
EP-A-0 558 329 wird
der nacheilende Rand eines Umschlags durch einen Sensor detektiert.
Ist der Umschlag für
Druckzwecke zu kurz, so wird der Druckbetrieb nicht initiiert.
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Die
vorliegenden Erfindung führt
im großen Umfang
zu einer Abhilfe, wenn nicht sogar zu einem vollständigen Eliminieren
im Hinblick auf den Nachteil und die Unzulänglichkeiten der üblichen
Frankiermaschinen-Druckeinrichtungen,
und sie tut dies in einer Weise, durch die vorteilhafte Merkmale
bereitgestellt werden, die hier zuvor nicht verfügbar waren. Gemäß ihren
breitesten Aspekten betrifft die vorliegende Erfindung eine Frankier- und Adressiermaschine
zum Drucken eines Bilds an der oberen Oberfläche der Umschläge, während sie
der Reihe nach entlang einem Zuführpfad
durch die Frankier- und Adressiermaschine zugeführt werden, und sie enthält allgemein
eine längliche
Zuführfläche entlang
der sich Umschläge
der Reihe nach zuführen
lassen, und eine aufrechte Wand, die sich entlang der Zuführfläche erstreckt
und die eine Registrierführung
definiert, entlang der der obere Rand der Umschläge normalerweise bei Bewegung
entlang der Zuführfläche registriert
ist. Die Erfindung enthält
eine Thermodruckeinrichtung, die entlang der Zuführfläche angeordnet ist, die eine
Druckfläche
aufweist, die vertikal in beabstandeter Nebeneinanderstellung zu
der Zuführfläche angeordnet
ist, sowie ein längliches
Feld von Heizelementen, die an der Druckfläche angeordnet sind, sowie
ein tintenbeschichtetes Band, das in Heizübertragungskontakt zu dem Feld
der Heizelemente auf der Druckfläche
angeordnet ist. Eine Zuführvorrichtung
ist unter der Zuführfläche angeordnet,
zum gleichzeitigen Zuführen
von Umschlägen entlang
der Zuführfläche und
zum Halten der oberen Oberfläche
der Umschläge
in Kontakt zu der unteren Oberfläche
des Tintenbands mit ausreichendem Druck derart, dass die Bewegung
der Umschläge
das Tintenband synchron mit den Umschlägen bewegt, und zum Bewirken
eines geeigneten thermischen Kontakts zwischen dem Umschlag, dem
Band und den Heizelementen, und die Zuführvorrichtung enthält eine
Zuführwalze,
die montiert ist für
eine vertikale Bewegung zwischen einer ersten Position, bei der die
Walze außer
Kontakt zu der unteren Oberfläche des
Umschlags angeordnet ist, und einer zweiten Position, bei der die
Walze in Kontakt zu der unteren Oberfläche des Umschlags vorliegt,
und die anschließend
zum Pressen des Umschlags und des Tintenbands gegen die Druckfläche wirksam
ist, sowie zum Zuführen
des Umschlags und des Tintenbands, und ferner eine Vorrichtung zum
Bewegen der Walze zwischen der ersten und zweiten Position. Schließlich gibt
es eine Steuervorrichtung, die zum Initiieren eines Druckbetriebs
des Druckers dann betreibbar ist, wenn ein Umschlag genau auf der
Zuführfläche unter vollständiger Abdeckung
der Zuführwalze
positioniert ist, und zum Vermeiden des Initiierens eines Druckvorgangs
dann, wenn ein Umschlag nicht genau auf der Zuführfläche unter vollständiger Abdeckung
der Zuführwalze
positioniert ist, oder zum Abschließen eines aktiven Druckbetriebs
in jedem Zeitpunkt, zu dem ein Umschlag nicht genau unter Abdeckung
der Zuführwalze
positioniert ist, bevor der aktive Druckbetrieb andernfalls abgeschlossen
würde.
Durch diese Steueranordnung wird für die Druckeinrichtung ein Drucken
auf jeden Abschnitt der Zuführwalze
unter irgendeinem der vorangehenden Bedingungen vermieden.
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Die
Steuervorrichtung enthält
eine Meßvorrichtung,
die entlang der Zuführfläche benachbart
zu der Registrierführung
angeordnet ist, und die Meßvorrichtung
ist zum Detektieren der Tatsache wirksam, wann ein Umschlag genau
auf der Zuführfläche unter
Abdeckung der Zuführwalze
positioniert ist, vor dem Initiieren eines Druckbetriebs, sowie
zum Detektieren der Tatsache, wann ein Umschlag nicht genau auf
der Zuführfläche zum
Abdecken der Zuführwalze nach
dem Initiieren eines Druckbetriebs positioniert ist. Die Meßvorrichtung
enthält
ein erstes und zweites Meßelement,
das entlang der Zuführfläche positioniert
ist, und das erste Meßelement
ist bei einer ersten Stelle angeordnet, die gemäß einer vorgegebenen Distanz
stromabwärts
von der Zuführwalze
liegt, und das zweite Zuführelement
ist bei einer zweiten Stelle angeordnet, die gemäß einer vorgegebenen Distanz
stromaufwärts
gegenüber
der Zuführwalze liegt,
und das erste Meßelement
wird normalerweise betrieben, damit die Vorrichtung zum Bewegen
der Zuführwalze
aktiviert wird, für
das Bewegen der Zuführwalze
von der ersten Position in die zweite Position für den Beginn des Betriebs der
Druckeinrichtung, damit ein Druckbetrieb dann initiiert wird, wenn der
voreilende Rand eines Umschlags die erste Stelle erreicht, und die
zweite Meßeinrichtung
detektiert auch das vorliegen eines Umschlags bei der zweiten Stelle.
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Weiterhin
ist das zweite Meßelement
in unmittelbarer Nähe
zu der Registrierführung
montiert, zum Detektieren des Vorliegens des oberen Rands eines
Umschlags in Registrierung mit der Führung, und es verhindert entweder,
dass das erste Meßelement
den Betrieb für
die Druckeinrichtung initiiert oder es terminiert einen fortlaufenden
Betrieb der Druckeinrichtung dann, wenn das zweite Meßelement
detektiert, dass der obere Rand des Umschlags entlang der Registriereinrichtung
nicht vorliegt. Die zuvor genannten Funktionen zum Initiieren eines Druckbetriebs
dann, wenn ein Umschlag genau unter Abdeckung der Zuführwalze
positioniert ist, und zum anfänglichen
Vermeiden oder zum Abschließen
eines Druckbetriebs dann, wenn ein Umschlag ungenau zum Abdecken
der Zuführwalze
positioniert ist oder wird, werden durch einen Mikroprozessor bewirkt,
der unter Steuerung der Meßelemente
steht und der sowohl die Speicherkapazität zum Speichen von Information
im Zusammenhang mit der Länge
eines zu druckenden Bilds aufweist, als auch die geeignete elektronische
Fähigkeit
zum Vergleichen der Stelle und Distanz der Fortbewegung eines Umschlags,
bestimmt durch die Meßelemente,
und zwar mit der in dem Speicher gespeicherten Längeninformation, so dass ein
Druckbetrieb beendet wird, wenn ein Umschlag den vollen Umfang des
zu druckenden Bilds nur unzureichend aufnehmen kann.
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Im
Hinblick auf das erfindungsgemäße Verfahren
betrifft die Erfindung gemäß ihren
breitesten Aspekten ein Verfahren zum Detektieren der Stelle und
der Orientierung eines Umschlags, der sich entlang eines bezeichneten
Zuführpfads
durch eine Frankier- und Adressiermaschine bewegt, die einen Thermodrucker
aufweist, der einen Druckkopf zum Drucken eines Postgebühr-Informationsbildes
auf dem Umschlag enthält,
und ferner ein Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Mikroprozessors
in dem Drucker zum Vermeiden der Tatsache, dass diese betrieben
wird, wenn irgendein Abschnitt einer Zuführwalze zum Bewegen des Umschlags
entlang des Zuführpfads
nicht vollständig
durch den Umschlag abgedeckt ist. Gemäß dieser Ausführungsform
enthält
das Verfahren die Schritte zum Speichern erster Daten in einem Speicher
zum Anzeigen der Zahl der Druckspalten entlang der Länge des
zu druckenden Postgebührinformationsbildes;
ferner zum Speichern zweiter Daten in einem Speicher zum Anzeigen
der Zahl von Druckspalten, die über
die Zahl der Druckspalten hinausgehen, die durch die ersten Daten
angegeben ist; sowie Detektieren der Tatsache, wann ein in die Frankier- und Adressiermaschine
eingefügter
Umschlag bei einer geeigneten Position entlang dem Zuführpfad so
vorliegt, dass er vollständig
die Zuführwalze
abdeckt; Abgeben eines Signals an den Mikroprozessor dahingehend,
dass der Umschlag genau positioniert ist, wie zuvor erwähnt, damit
der Mikroprozessor die Zuführwalze
und den Drucker zum Initiieren eines Druckbetriebs aktiviert; Detektieren
der Tatsache, wann der nacheilende Rand des Umschlags eine vorgegebene
Position entlang des Zuführpfads
erreicht, zum Erzeugen dritter Daten zum Anzeigen der Zahl der Druckspalten
entlang der Länge
des Umschlags, die zwischen dem nacheilenden Rand hiervon und dem
Druckkopf verbleibt, und Übertragen
der dritten Daten an den Mikroprozessor; Vergleichen der dritten
Daten mit den ersten und zweiten Daten zum Bestimmen der Tatsache,
ob der Umschlag in ausreichendem Umfang zwischen dem nacheilenden
Rand hiervon und dem Druckkopf zum Akzeptieren des vollständigen zu
druckenden Postgebührinformationsbilds
verbleibt; und Beenden des Druckbetriebs bei einem geeigneten Zeitpunkt
in Abhängigkeit
davon, ob der dritte Datenwert größer oder kleiner als der erste
und zweite Datenwert ist, so dass der Druckbetrieb beendet wird,
während
der Umschlag immer noch die Zuführwalze
abdeckt, damit das Übertragen
jedwedger Tinte von dem Band zu der Zuführwalze vermieden wird.
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Gemäß einiger
ihrer eingeschränkteren
Aspekte enthält
das Verfahren die Schritte zum Reduzieren der ersten und zweiten
Daten um einen Faktor jedesmal dann, wenn eine Druckspalte gedruckt wird,
bis der erste Datenwert Null erreicht, jedoch vor dem Zeitpunkt,
vor dem der zweite Datenwert Null erreicht, wenn der nacheilende
Rand eines Umschlags nicht bei der vorgegebenen Position detektiert
wird, bevor der ersten Datenwert Null erreicht, und ferner das Beenden
des Druckbetriebs in diesem Zeitpunkt, da das gesamte zu druckende
und beabsichtigte Postgebührinformationsbild
gedruckt ist. Demnach enthält
die Erfindung die Schritte zum Reduzieren des ersten und zweiten
Datenwerts um einen Faktor von eins jedesmal dann, wenn eine Druckspalte
gedruckt ist, bis der zweite Datenwert den Wert Null erreicht, jedoch
vor dem Zeitpunkt, an dem der erste Datenwert Null erreicht, wenn
der nacheilende Rand eines Umschlags bei der vorgegebenen Position
detektiert wird, bevor der erste Datenwert den Wert Null erreicht,
und Abschließen
des Druckbetriebs in diesem Zeitpunkt oder zu irgendeinem vorgegebenen Zeitpunkt
hiernach, da ein unzureichender Umschlag verbleibt, auf den sich
das gesamte zu druckende und beabsichtigte Postgebührinformationsbild
drucken läßt.
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Gemäß einem
dritten Aspekt der Erfindung ist eine Druckanordnung für eine Frankier-
und Adressiermaschine gemäß Anspruch
13 bereitgestellt.
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Nachdem
kurz die allgemeine Natur der vorliegenden Erfindung beschrieben
ist, besteht eine prinzipielle Aufgabe hiervon in der Bereitstellung
einer Frankier- und Adressiermaschine mit einer Frankiermaschine
zum Drucken eines Bilds an der oberen Oberfläche von Umschlägen, die
sich durch die Frankier- und Adressiermaschine bewegen, bei der
die Frankiermaschine eine Thermodruckeinrichtung enthält.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung
einer Frankier- und Adressiermaschine vom gerade beschriebenen Typ, bei
der die Thermodruckeinrichtung Steuermerkmale aufweist, die den
Betrieb der Druckeinrichtung in jedem Zeitpunkt vermeiden, in dem
ein Umschlag nicht genau zum Aufnehmen von Tinte von einem Tintenband
in Kontakt zum Umschlag während
einem normalen Druckbetrieb positioniert ist.
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Eine
weitere, zusätzliche
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung einer Frankier-
und Adressiermaschine vom gerade beschriebenen Typ, bei der die
Steuermerkmale zum Vermeiden des Betriebs der Druckeinrichtung wirksam
sind und zwar sowohl zum Vermeiden des Betriebs der Druckeinrichtung
in dem Fall, dass ein ungeeignet zugeführter Umschlag einen Abschnitt
einer Zuführwalze
freilegt, als auch zum Beenden eines aktiven Betriebs zur Druckeinrichtung
in dem Fall, dass der Umschlag zu kurz ist, um in vollem Umfang das
Bild zu akzeptieren, das normalerweise durch die Druckeinrichtung
gedruckt wird.
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Eine
zusätzliche,
andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung
eines Verfahrens zum Steuern eines Betriebs einer Druckeinrichtung
in einer Frankier- und Adressiermaschine derart, dass der Betrieb
einer Druckeinrichtung entweder anfänglich in dem Fall vermieden wird,
dass ein Umschlag nicht genau in der Frankier- und Adressiermaschine
zum Empfangen eines Bilds von der Druckeinrichtung positioniert
ist, oder dass er nach dem Initiieren dann beendet wird, wenn der
Umschlag entweder ungeeignet in die Frankier- und Adressiermaschine
zugeführt
wird oder dieser zu kurz ist, um in vollem Umfang ein beabsichtigtes,
zu druckendes Bild zu empfangen.
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Diese
und weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben
sich deutlich anhand eines Verständnisses
der folgenden detaillierten Beschreibung einer momentan bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung unter Betrachtung im Zusammenhang mit den beiliegenden
Zeichnungen; es zeigen:
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1 eine
allgemein perspektivische Ansicht einer Frankier- und Adressiermaschine,
in der die Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufgenommen sind;
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2 eine
perspektivische Ansicht der Zuführfläche und
des Thermodruckkopfs der in 1 gezeigten
Frankier- und Adressiermaschine;
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3 eine
Querschnittsansicht entlang der in 1 gezeigten
Linie 3-3, jedoch ohne die in 1 gezeigte
Steuerkonsole zum Darstellen des Druck- und Auswurfwalzenaufbaus in einer neutralen Position;
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4 eine
Ansicht ähnlich
zu 3 zum Darstellen des Druck- und Auswurfwalzenaufbaus
in einer Druckposition;
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5 eine
Ansicht ähnlich
zu 3 zum Darstellen des Druck- und Auswurfwalzenaufbaus
in der Auswurfposition;
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6 eine
Ansicht der Unterseite der Druckoberfläche des Druckkopfs zum Darstellen
der Stelle des Felds der Heizelemente, die einen Teil des Thermodruckers
bilden;
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7 eine
Draufsicht zum Darstellen eines Umschlags mit Standardgröße, der
in die Frankier- und Adressiermaschine eingefügt wird, bevor die Position
des voreilenden Rands des Umschlags gemäß der vorliegenden Erfindung
abgetastet wird;
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8 eine
Ansicht ähnlich
zu 7 zum Darstellen des Umschlags in einer Position,
bei der der Frankierfreistempel hierauf gedruckt wird, nachdem der
voreilende Rand des Umschlags abgetastet wurde;
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9 eine
Ansicht ähnlich
zu 8, gemäß der ein
kurzer Umschlag oder eine Postkarte in die Frankier- und Adressiermaschine
eingefügt
ist, derart, dass ein gesamte Frankierfreistempel oder ein Werbesloganbild
hierauf nicht paßt;
und
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10 eine
Ansicht ähnlich
zu 7 zum Darstellen eines Umschlags, der gegenüber der
normalen Zuführrichtung
schräg
verläuft
und demnach einen Abschnitt der Druckzuführwalze frei gibt;
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11 ein
Blockschaltbild zum Darstellen der elektrischen Kommunikation zwischen
den Hauptkomponenten des Geräts
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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12 ein
Blockschaltbild der Hauptkomponenten des in 11 gezeigten
Mikroprozessors;
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13 eine
darstellende Tabulation der Abzählfolge
der zwei Zähler
in dem Mikroprozessor zum Darstellen einer Situation, gemäß der das
vollständige
Postgebührinformationsbild
auf einem Umschlag gedruckt wird;
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14 eine
Ansicht ähnlich
zu 13, jedoch zum Darstellen der Situation, gemäß der der Druckbetrieb
während
dem Drucken des ersten Fragments eines Postgebührinformationsbildes unterbrochen
wird; und
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15 eine
Ansicht ähnlich
zu 13, jedoch zum Darstellen der Situation, bei der
der Druckbetrieb während
dem Drucken eines nachfolgenden Fragments eines Postgebührinformationsbilds
unterbrochen wird.
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Unter
Bezug auf die Zeichnung, insbesondere auf die 1 hiervon,
erfolgt nun eine Ausführung der
Prinzipien der vorliegenden Erfindung gemäß einer Frankier- und Adressiermaschine,
die allgemein durch das Bezugszeichen 10 bezeichnet ist.
Die Frankier- und Adressiermaschine 10 enthält eine längliche,
horizontal angeordnete Zuführfläche 12, entlang
der Umschläge
E für ein
manuelles Zuführen angeglichen
sind, wie hiernach vollständiger
beschrieben. Eine aufrechte Führung 14 schafft
eine Führungswand,
gegen die die Umschläge
E geschoben werden, um eine geeignete Ausrichtung der Zuführung der
Umschläge
E durch die Frankier- und Adressiermaschine zu bewerkstelligen,
und geeignete Führungsoberflächen 15 sind
entlang der Länge der
Zuführfläche 12 zum
Führen
der durch die Frankier- und Adressiermaschine 10 geführten Umschläge entlang
dem vorgegebenen Zuführpfad
vorgesehen. Die Frankier- und Adressiermaschine 10 enthält auch
eine Steuerkonsole, allgemein bezeichnet durch das Bezugszeichen 16,
die geeignete Steuertasten 18 aufweist, zum Einstellen
zahlreicher Steuerparameter der Frankier- und Adressiermaschine, sowie
ein Standardtastaturfeld mit Tasten 20 zum Einstellen der
digitalen Größe der Postgebühr, die
als Teil des Frankierfreistempels gedruckt wird. Geeignete obere
und untere Gehäuse 22 und 24 umschließen die
Arbeitskomponenten des Thermodruckers der Frankier- und Adressiermaschine,
wie weiter unten beschrieben. Es ist an dieser Stelle zu erkennen, dass
zahlreiche Typen von Frankier- und Adressiermaschinen allgemein
sehr gut im Stand der Technik bekannt sind, und demnach erfolgt
hier eine spezifische Offenbarung der Frankier- und Adressiermaschinen-Technologie
lediglich in dem Umfang, wie es für ein Verständnis der vorliegenden Erfindung
erforderlich ist.
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Nun
ist in Bezug auf die 2 ein Abschnitt der Thermodruckeinrichtung
für die
Frankier- und Adressiermaschine 10 gezeigt, wie allgemein
durch das Bezugszeichen 26 bezeichnet, und diese enthält einen
Druckkopf, der allgemein durch das Bezugszeichen 28 bezeichnet
ist, der ein Körperelement 30 mit
mehreren Kühlfinnen 32 enthält. Wie
am besten anhand von 6 zu erkennen, enthält die Unterseite
des Körperelements 33 eine
Druckoberfläche 34, die
ein Gebiet 36 enthält,
an dem eine geeignete gedruckte Schaltung anhaftet, zum Bereitstellen
von Verbindungen für
ein längliches
Feld von Heizelementen, das durch die Linie 38 dargestellt
ist. Die Druckeinrichtung 26 enthält auch ein Band 40,
das typischerweise einen sehr dünnen
Plastikfilm enthält, ähnlich zu
demjenigen, der zum Einwickeln von Nahrungsmitteln eingesetzt wird,
und auf diesem ist eine Schicht von einem schmelzbaren Träger abgeschieden,
der einen Farbstoff enthält,
der der Tinte die Eigenschaft von Farbe verleiht. Wie am besten
in 3 ersichtlich, enthält das Körperelement 22 geeignete Führungsabschnitte 42 zum
Führen
des Bands 40 von der Zuführrolle 44 unterhalb
des Körperelements 30 und
anschließend
zu einer Aufwickelspule 46.
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Unter
Bezug auf die 3, 4 und 5 ist
nun gezeigt, dass die Druckeinrichtung 26 ferner einen
Zuführ-
und Auswurfaufbau enthält,
der allgemein durch das Bezugszeichen 50 bezeichnet ist, und
die Hauptfunktionen hiervon bestehen im Zufuhren eines Umschlags
E und des Bands 40 in simultaner Weise, damit der Druckkopf 28 ein
gewünschtes Bild
auf den Umschlag drucken kann, und ferner im Auswerfen des Umschlags
aus der Druckeinrichtung 26 dann, wenn der Druckbetrieb
abgeschlossen ist, ohne weiteren Verlust von Band 40. Demnach
enthält der
Zuführ- und Auswurfaufbau 50 eine
Zuführwalze 52,
die drehbar an einen schwingenden Rahmen 54 montiert ist,
und die horizontale Achse der Zuführwalze 52 ist vertikal
unterhalb der Linie 38 angeordnet, die das Feld der Heizelemente
darstellt. Der Zufuhr- und Auswurfaufbau 50 enthält auch
eine Ausfuhrwalze 56, die ebenso drehbar an dem schwenkbaren Rahmen 54 montiert
ist, jedoch stromabwärts
beabstandet gemäß einer
vorgegebenen Distanz gegenüber
der Zuführwalze 52.
Eine Stützmitläuferwalze 58 ist
geeignet in der Frankier- und Adressiermaschine 10 montiert,
in vertikal beabstandeter Ausrichtung zu der Auswurfwalze 56.
Wie am besten anhand von 4 und 5 zu erkennen,
ist der Rahmen 54 an einer geeigneten Achse bzw. Welle 60 befestigt,
und er enthält
einen Jochaufbau 62 und eine Walze 64, die an
dem Ende eines (nicht gezeigten) Hebels montiert sind, der gemäß einem
geeigneten (nicht gezeigten) Getriebe verschwenkt wird, das durch
einen umkehrbaren Motor (siehe 92 in 11)
angetrieben ist. Wie in 3 in Umrißform dargestellt, werden die
Zuführwalze 52 und
die Ausfuhrwalze 56 durch einen geeigneten Getriebezug
angetrieben, der allgemein durch das Bezugszeichen 66 bezeichnet
ist, der ebenso durch einen geeigneten Motor (siehe 90 in 11)
angetrieben ist.
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Wie
anhand der 2, 3, 4 und 5 zu
erkennen, ist ein Paar von Sensoren bzw. Abtastern, das allgemein
durch die Bezugszeichen 70 und 72 bezeichnet ist,
an entgegengesetzten Seiten des Druckkopfs 28 mit vorgegebenen
Distanzen hierzu angeordnet. Der Sensor 70 liegt in der
stromabwärtigen
Seite des Druckkopfs 28 vor, gemäß einer Distanz näherungsweise
gleich der gewünschten Länge eines
voreilenden Randabstands auf dem Umschlag vor dem voreilenden Rand
des auf dem Umschlag zu druckenden Postgebührinformationsbildes. Der Sensor 72 ist
an einer stromaufwärtigen
Seite des Druckkopfes 28 angeordnet, gemäß einer
beliebig gewählten
Distanz zum Bereitstellen einer ausreichenden Umschlaglänge für das Drucken,
nachdem der Sensor 72 den nacheilenden Rand des Umschlags
detektiert, zum Annehmen der vollen Länge eines typischen Postgebührinformationsbildes
einschließlich
dem Freistempeln, einer Beschriftung und eines Werbeslogans, die
sämtlich
normalerweise ohne Schwierigkeit auf einen Standard #10 Umschlag
passen. Die Sensoren 70 und 72 können jedwedge
gewünschte
Konfiguration und jeden Betriebsmodus aufweisen, solange sie die
erfindungsgemäß Funktion
zum Detektieren der vorauseilenden und nacheilenden Ränder eines
Umschlag bei vorgegebenen Stellen der Sensoren durchführen; jedoch sind
zum Zweck der Darstellung die Sensoren 70 und 72 fotoansprechend,
und sie enthalten jeweils ein Paar lichtemittierender Komponenten 74 und 76,
sowie jeweils ein Paar von Fotorezeptoren 78 und 80, die
in der Lage sind, zwischen dem Vorliegen von Licht zu unterscheiden,
wenn die Fotorezeptoren 78 und 80 gegenüber den
Lichtemittern 74 und 76 frei liegen, sowie der
Abwesenheit von Licht, wenn ein Umschlag E zwischen den Lichtemittern 74 und 76 und
den Fotorezeptoren 78 und 80 angeordnet ist. Es wird
zu erkennen sein, dass geeignete Öffnungen in der Zuführfläche 12 vorgesehen
sind, zum Bereitstellen eines direkten Pfads zwischen jedem der Lichtemitter 72 und 74 und
den zugeordneten Fotorezeptoren 78 und 80.
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Wie
anhand der 3, 4 und 5 zu erkennen,
ist ein vertikal bewegliches Stoppelement für den voraneilenden Rand 82 geeignet über der
Zuführfläche 12 montiert,
unmittelbar angrenzend an den stromabwärtigen Sensor 70 in
einer Position zum Blockieren der Bewegung eines Umschlags E entlang
der Zuführfläche 12,
wenn sich das Stoppelement in der in 3 und 4 gezeigten
Position befindet. Jedoch ist eine geeignete Vorrichtung, beispielsweise
ein (nicht gezeigter) Solenoid, zum Anheben des Stoppelements 82 zu
der in 5 gezeigten Position vorgesehen, und zwar bei
Empfang eines Signals von einem (nachfolgend umfassender beschriebenen)
Mikroprozessor, damit der Umschlag E vorwärts entlang der Zuführfläche 12 bewegt
werden kann.
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Unter
Bezugnahme auf die 11 ist zu erkennen, dass die
Frankier- und Adressiermaschine 10 eine Steuervorrichtung
enthält,
die zum Initiieren eines Druckbetriebs betreibbar ist und zwar lediglich dann,
wenn ein Umschlag genau auf der Zuführfläche 12 zum vollständigen Abdecken
der Zuführwalze 52 positioniert
ist, und sie ist zum Beenden eines Druckbetriebs in dem Fall betreibbar,
dass der Umschlag die gesamte oder einen Abschnitt der Zuführwalze 52 frei
gibt, entweder in dem Fall, das ein kurzer Umschlag der Frankier-
und Adressiermaschine 10 zugeführt wird, so dass ein unzureichender
Raum zum Akzeptieren der vollen Länge des Postgebührinformationsbildes
vorliegt, so dass der Wunsch zum Drucken besteht, oder wenn sich
der Umschlag entlang der Zuführfläche mit
einem geringen Umfang an Neigung relativ zu einer geeigneten Richtung
der Zuführung entlang
der Registrierwand 14 bewegt, der jedoch ausreichend ist,
um einen Abschnitt der Zuführwalze 52 über dem
oberen Rand des Umschlags E freizugeben. In jeder Situation besteht
die Funktion der Steuervorrichtung im Beenden des Druckbetriebs,
bevor der Druckkopf 28 eine Möglichkeit hat, Tinte von dem
Band 40 auf irgendeinem Abschnitt der Zuführwalze 52 abzuscheiden.
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Demnach
enthält,
wie in 11 gezeigt, die zuvor erwähnte Steuervorrichtung
einen Mikroprozessor 84 zum Steuern all der Funktionen,
die für
den Betrieb der Frankier- und Adressiermaschine 10 erforderlich
sind, und die Details hiervon werden hier nachfolgend unter Bezug
auf die 12 weiter beschrieben. Ein Sensor-
bzw. Abtastcontroller 86 ist mit dem Mikroprozessor 84 sowie
den Sensoren für den
vorauseilenden und nachfolgenden Rand 70 und 72 verbunden,
und ein Motorcontroller 88 ist mit dem Mikroprozessor 84 und
dem Antriebsmotor 90 zum Antreiben der Zufuhr der Zuführwalze 52 und
einem Kurbelmotor 92 zum Schwingen des Rahmens 54 verbunden.
Ein Thermodruckkopfcontroller 94 ist mit dem Mikroprozessor 84 und
dem Druckkopf 28 verbunden, damit er bewirkt, dass dieser
einen Druckbetrieb initiiert.
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Nun
sind unter Bezug auf die 12 die
wesentlichen Komponenten des Mikroprozessors 84 gezeigt,
der eine Zentralverarbeitungseinheit (central processing unit, CPU) 96 enthält, die
sämtliche
der Funktionen steuert, die durch die Hauptkomponenten der oben
beschriebenen Frankier- und Adressiermaschine 10 durchgeführt werden.
Der Mikroprozessor 84 enthält einen Zeitgeber 98 zum
Erzeugen eines Signals an die CPU 96, dass es Zeit ist,
den Motor 90 schrittweise zu bewegen, zum Drehen der Zuführwalze 52,
zum Bewegen des Umschlags, und ebenso zum Aktivieren des Druckkopfs 28.
Die Periode des Zeitgebers 98 wird zum Steuern der Geschwindigkeit des
Umschlags E in jedem Zeitpunkt angepaßt, durch Steuern des Intervalls
zwischen den Motorstufen bzw. Schritten. Während dem tatsächlichen Druckprozeß arbeitet
der Zeitgeber 98 mit konstanter Geschwindigkeitstufe, und
demnach wird der Umschlag mit einer konstanten Geschwindigkeitsstufe transportiert.
Der Zeitgeber 98 bewirkt auch, dass die CPU 96 die
beiden Sensoren 70 und 72 mehrere hundertmal pro
Sekunde abtastet, um zu gewährleisten,
ob eine Änderung
in dem Status eines der Sensoren 70 oder 72 vorliegt,
so dass die CPU 96 den präzisen Zeitpunkt kennt, zu dem
der Umschlag einen der Sensoren blockiert oder nicht blockiert.
Die Sensoren 70 und 72 werden synchron zu dem
Druckprozeß abgetastet,
wodurch die Berechnungen für die
verbleibende und noch zur Verfügung
stehende Druckfläche
in großem
Umfang vereinfacht ist, im Vergleich zu einem Prozeß, bei dem
die Sensoren und Motoren asynchron betrieben werden.
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Ein
Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM, random access memory) 100 speichert
den Zustand der Sensoren 70 und 72 von Zyklus
zu Zyklus, damit die CPU in die Lage versetzt wird, zu bestimmen, dass
eine Änderung
des Zustands bei einem bestimmten Zeitpunkt aufgetreten ist. Ein
nicht flüchtiger
programmierbarer Nurlesespeicher (EEPROM) 106 speichert
das Programm, das den Betrieb des Mikroprozessors 84 steuert,
und er speichert auch Daten im Zusammenhang mit dem Frankierfreistempelabschnitt
des Postgebührinformationsbildes,
da dieser Abschnitt des Bildes in der Fabrik fixiert ist und sich
durch einen Kunden nicht ändern
läßt, und
er stellt diese Daten für
den Druckkopf 28 im geeigneten Zeitpunkt bereit. Der Speicher 106 speichert
auch Daten im Zusammenhang mit dem Beschriftungs- und Werbesloganabschnitten
des Gesamtbildes, da diese Abschnitte des Gesamtbildes durch den
Kunden über
geeignete Softwaresubstitionsvorgänge geändert werden können, und
er stellt diese Information auch bei dem Druckkopf 28 im
geeigneten Zeitpunkt bereit. Ein Zähler 108 speichert
Anfangsdaten zum Anzeigen der Zahl der Druckspalten entlang der
Länge des
zu druckenden Postgebührinformationsbilds, und
ein anderen Zähler 110 speichert
Anfangsdaten zum Anzeigen einer Zahl von Druckspalten, die die Zahl
der in dem Zähler 108 gespeicherten
Druckspalten übersteigt.
Ein Paar von Komparatoren 112 und 114 vergleicht
die ankommenden Zähldaten
von der CPU 96 mit Null, um zu bestimmen, wann der CPU 96 zu
signalisieren ist, dass eine Änderung
des Betriebsstatus der Frankier- und Adressiermaschine durchzuführen ist.
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Der
vollständige
Betrieb der Frankier- und Adressiermaschine 10 wird nun
beschrieben. Bevor das Drucken irgendeines Postgebührinformationsbildes
auftreten kann, ist der Mikroprozessor zu initialisieren, und zwar
zum Speichern der erforderlichen Daten für die Abschnitte des vollständigen Postgebührinformationsbildes,
die sich durch den Kunden ändern
lassen, und ebenso zum Speichern von Daten zum Anzeigen der Zahl
der Druckspalten in dem zu druckenden Bild in einem Zähler und
einer größeren Zahl
in dem anderen Zähler.
Demnach wird im Zeitpunkt der Installation der neuen Frankier- und Adressiermaschine
oder in einem solchen Zeitpunkt, in dem der Kunde eine Änderung
der Art des durch ihn gedruckten Postgebührinformationsbildes durchführt, die
geeignete Software für
durch den Kunden änderbare
Abschnitte des Bilds in das EEPROM 106 eingefügt, und
der Zähler 108 wird
zum Speichern der Zahl der Druckspalten gesetzt, die zum Drucken des
Bilds erforderlich sind, das der Kunde wünscht. Es ist zu erkennen,
dass dies lediglich der Frankierfreistempel sein kann, der in 2 durch
den Buchstaben B bezeichnet ist, oder der Frankierfreistempel B
zusammen mit einem Werbeslogan, in 2 durch den
Buchstaben A bezeichnet, oder sowohl der Postfreistempel B und der
Werbeslogan A mit einem Platz hierzwischen (in der Zeichnung nicht
gezeigt), für eine
geeignete Beschriftung im Zusammenhang mit der Kategorie der Post,
die durch die Frankier- und Adressiermaschine gehandhabt wird. Die
Software mit dem zu druckenden Bild führt auch den geeigneten Wert
des Zählers 108,
und die CPU 96 kopiert diesen Wert von dem Sensor zu dem
Zähler 108 zu Beginn
jedes Druckzyklus. In der Situation, in der ein Kunde optional Druckfragmente
oder Elemente wählt oder
nicht wählt,
beispielsweise einen Werbeslogan oder eine Beschriftung, summiert
die Software die Zahl der Spalten in jedem der Fragmente, die gedruckt
werden, und sie initialisiert den Zähler mit diesem Wert durch
die Verbindungen, die durch die punktierten Linien bezeichnet sind,
von der CPU 96 zu den Zählern 108 und 110.
Demnach erfordert jeder dieser Abschnitte oder jedes dieser Fragmente des
gesamten gedruckten Postgebührinformationsbildes
eine bestimmte Zahl von Druckspalten, und die Gesamtheit der gedruckten
Fragmente wird in dem Zähler 108 gespeichert.
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Sobald
die CPU 96 geeignet initialisiert ist und die Frankier-
und Adressiermaschine hochgefahren bzw. mit Energie versorgt wird,
beginnt die CPU 96 mit der Überwachung der Bedingung der
Sensoren 70 und 72 über den Sensorcontroller 86 dahingehend,
ob sie blockiert oder nicht blockiert sind, je nach vorliegendem
Fall, und zwar durch einen Umschlag E, und diese Information wird
zurück
zu der CPU 96 zu dem RAM 100 übertragen und hierin gespeichert.
Jedesmal dann, wenn die CPU 96 die Sensoren 70 und 72 unter
Steuerung durch den Zeitgeber 98 überwacht, gibt sie ein Signal
an den RAM 100 ab, damit abgesichert wird, ob die von den
Sensoren 70 und 72 empfangene Information die
gleiche ist wie die zuvor in dem RAM 100 gespeicherte oder
sich hiervon unterscheidet.
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Unter
Bezug auf die 3 und 7 ist gezeigt,
dass dann wenn ein Umschlag E in die Frankier- und Adressiermaschine 10 entlang
der Richtung des Pfeils A entweder manuell oder durch eine geeignete
Umschlagzuführeinrichtung
eingefügt
ist, der voraneilende Rand hiervon zunächst den stromaufwärtigen Sensor 72 blockiert
und anschließend
den stromabwärtigen
Sensor 70 blockiert, bei Angrenzen an das Stoppelement 82,
und in diesem Punkt blockiert der Umschlag E beide Sensoren 70 und 72.
Bei Auftreten des Blockierens übertragen
die Sensoren 70 und 72 ein unterschiedliches Signal
zu der CPU gemäß der blockierten
Bedingung im Vergleich zu der unblockierten Bedingung, und diese
Signaländerung
wird in dem RAM 100 gespeichert und anschließend durch
die CPU 96 erkannt, während
sie den RAM 100 überwacht,
mit jedem Überwachungszyklus
der Sensoren 70 und 72. Es ist zu erkennen, dass die
CPU so programmiert ist, dass sie einen Druckzyklus lediglich dann
initiiert, wenn beide Sensoren 70 und 72 durch
einen Umschlag E blockiert sind, so dass kein Betrieb der Frankier-
und Adressiermaschine solange auftritt, bis der Umschlag bei dem
Stoppelement 82 anliegt.
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Ist
der Umschlag E so positioniert, wie in 4 gezeigt,
so sendet die CPU 96 ein Signal zu dem Motorcontroller 88,
der wiederum den Kurbelmotor 92 und den Antriebsmotor 90 zum
Schwenken des Rahmens 54 zu der in 3 gezeigten
Position mit Energie versorgt, sowie zum Start des Antriebsmotors 90,
damit die Drehung der Zuführwalze 92 beginnt,
in der Weise, die vollständig
in der zuvor erwähnten
mitanhängigen
Patentanmeldung beschrieben ist. Weiterhin wird durch jedwedgen
geeigneten Mechanismus im selben Zeitpunkt wie dem vorangehenden
das Stoppelement 88 von der in 3 und 7 gezeigten
Position zu der in 5 und 8 gezeigten
angehoben, damit der Umschlag eine Bewegung entlang der Zuführfläche 12 beginnen
kann. Gleichzeitig mit der Energieversorgung der Zuführwalze 52 sendet
die CPU 96 auch ein Signal an den Druckercontroller 94,
der wiederum den Druckkopf 28 betätigt, zum Beginnen des Druckvorgangs
auf dem Umschlag E, wie in 8 gezeigt.
Die Software in dem ROM 104 und dem EEPROM 106 für den festen
Postfreistempelabschnitt P des gedruckten Postgebührinformationsbildes
und den kundenänderbaren
Abschnitten hiervon steuert jeweils die stufenweise Energieversorgung
der einzelnen Heizelemente in dem Feld 38 hiervon, damit
der Druckkopf 28 das gewünschte Bild druckt.
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Nach
dem Initiieren des Druckbetriebs, treten mehrere Dinge gleichzeitig
auf. Die CPU fährt
mit der Überwachung
der Sensoren 70 und 72 fort, zum Detektieren jedwedger Statusänderung
hiervon, die sich dann ergeben würde,
wenn irgendein Sensor entblockiert wird. Weiterhin signalisiert
der Zähler/die Zeit 108 die
CPU 96, die anschließend
den Druckercontroller 94 so anweist, dass bewirkt wird,
dass der Druckkopf 28 eine Spalte druckt und der Motorcontroller 88 den
Antriebsmotor 90 "stufenweise" betätigt, und
die CPU 96 signalisiert anschließend die Zähler 108 und 110 über eine
Leitung 116 zum Verringern ihrer jeweiligen Zählwerte
um einen Faktor von eins, mit dem Ergebnis, dass die Zähler 108 und 110 konstant
exakt widerspiegeln, wieviele Druckspalten in irgendeinem vorgegebenen
Zeitpunkt gedruckt wurden. Weiterhin werden die sich konstant ändernden Zähldaten
der Zähler 108 und 110 jeweils
den Komparatoren 112 und 114 zugeführt, die
die ankommenden Zählwerte
mit dem Wert von Null vergleichen, um zu gewährleisten, wann die Zähler 108 und 110 diesen
Wert erreichen, welches Ereignis auch immer zunächst auftritt. Tritt dies ein,
so signalisiert der geeignete Komparator 112 und 114 der
CPU 96, dass entweder der Zähler 108 oder 110 den
Wert von Null erreicht hat, und es ist für die CPU 96 Zeit,
den Druckbetrieb aus einem von zwei Gründen zu beenden, und zwar entweder,
dass das vollständige
Postgebührinformationsbild
gedruckt wurde, wie nachfolgend weiter erläutert, oder dass der Sensor 72 die Ankunft
des nacheilenden Rands des Umschlags E detektiert hat und der Bildzähler 108 bestimmt,
dass ein unzureichender Umschlag zwischen dem Druckkopf 28 und
dem nacheilenden Rand des Umschlags verbleibt, um das vollständig zu
druckende Postgebührinformationsbild
aufzunehmen, wie ebenso weiter nachfolgend erläutert.
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Die
zahlreichen Abfolgen der Ereignisse, die auftreten können, werden
nun unter Bezug auf die 13, 14 und 15 erläutert. Die 13 zeigt
die Situation, gemäß der der
Umschlag E lang genug ist, um das vollständige zu druckende Postgebührinformationsbild
aufzunehmen. Dies ist typischerweise mit Standard #10 Umschlägen der
Fall, die lang genug sind, um die meisten wenn nicht alle Postgebührinformationsbilder
aufzunehmen, die typischerweise durch die meisten Frankier- und
Adressiermaschinen gedruckt werden. Demnach wird aus Gründen der
Darstellung angenommen, dass das zu druckende Bild aus zwei Fragmenten
besteht, d.h. dem Frankierfreistempel P, der 20 Druckspalten erfordert,
und dem Werbeslogan A, der lediglich 5 Druckspalten erfordert. Es
ist zu erkennen, dass diese Zahlen im vollen Umfang nicht bearbeitbar
sind, und lediglich ausgewählt
wurden, um ein klares Verständnis
der Weise zu vereinfachen, gemäß der das Steuersystem
für die
Frankier- und Adressiermaschine arbeitet.
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Demnach
zeigt die 13, dass der Zähler 110 initialisiert
wurde, um 20 Druckspalten anzuzeigen, und der Zähler 108 wurde initialisiert,
um 10 Druckspalten anzuzeigen, die Zahl der Druckspalten für das erste
oder Frankierfreistempelfragment. Während das Drucken fortschreitet
und die Zähler 110 und 108 um
einen Faktor von eins jedesmal beim Drucken einer Druckspalte verringert
werden, wie oben erläutert,
verringern sich beide Zähler
um einen Faktor von 10 während
dem Drucken des Frankierfreistempelfragments P. Die erste "0" in der Zähler 108-Spalte stellt
den Punkt dar, bei dem das Frankierfreistempelfragment P vollständig gedruckt
ist. In diesem Punkt setzt die CPU 96, die nicht irgendein Signal
zum Beenden des Druckvorgangs erhalten hat, den Zähler 108 erneut
auf die Zahl der Druckspalten, die zum Drucken des zweiten oder
Werbesloganfragments A erforderlich sind, die gemäß der Darstellung
den Wert von 5 aufweist. Dies wird durch die strichlierten Linie
unmittelbar unter der ersten Null in der Spalte für den Zähler 108 bezeichnet.
Der Druckprozeß wird
ununterbrochen fortgesetzt, und der Druckkopf druckt nun das Werbesloganfragment A
unter Steuerung durch die Software in dem EEPROM 106.
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Wie
zuvor werden jedesmal dann, wenn eine Druckspalte gedruckt ist,
beide Zähler 108 und 110 durch
die CPU 96 um einen Faktor von eins verringert, und in
der Darstellung nach 13 erreicht der Zähler 108 den
Wert Null vor dem Zähler 110,
was anzeigt, dass das Drucken des zweiten Fragments B abgeschlossen
ist, bevor der Zähler 110 den
Wert von Null erreicht, wodurch angezeigt wird, dass der vorauseilende
Rand des Umschlags nicht erfaßt
wurde, da immer noch ein Druckspaltenzählwert von 5 in dem Zähler 110 vorliegt,
wenn der Zähler 108 den Wert
von Null das zweite mal erreicht. In diesem Zeitpunkt signalisiert
jedoch das EEPROM 106 der CPU 96, dass keine weiteren
Fragmente des zu druckenden Postgebührinformationsbilds vorliegen,
so dass die CPU 96 den Controller 94 zum Stoppen
des weiteren Betriebs des Druckkopfes 28 anweist, und ebenso
den Motorcontroller 88 zum Stoppen des Betriebs der Zuführwalze 52 anweist,
sowie für
eine Energiezufuhr zu dem Kurbelmotor 92 für das Bewegen des
Rahmens 54 aus der in 4 gezeigten
Position zu der in 5 gezeigten, in der die Zuführwalze 52 aus
einem Eingriffszustand mit dem Umschlag E und dem Band 40 gelangt,
und die Auswurfwalze 56 steht nun in Eingriff zu der unteren
Oberfläche
des Umschlags E, und in Zusammenwirken mit der Stützwalze 58 bewirkt
sie das Auswerfen des Umschlags aus der Frankier- und Adressiermaschine.
Nachdem der Umschlag E vollständig
aus der Frankier- und Adressiermaschine ausgeworfen ist, weist die
CPU 96 den Motorcontroller 88 zum Stoppen des
Betriebs der Auswurfwalze 56 an, sowie zum Rückführen des Rahmens 54 zu
der in 3 gezeigten Neutralposition. Der Druckbetrieb
ist nun abgeschlossen, und die Frankier- und Adressiermaschine liegt
in einer Bedingung zum Akzeptieren des nächsten ankommenden Umschlags
vor.
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Wie
oben dargelegt, tritt die vorangehende Serie der Ereignisse wiederholt
solange auf, wie Umschläge
fortlaufend in die Frankier- und Adressiermaschine zugeführt werden,
die eine ausreichende Länge
zum Akzeptieren des vollständigen
Postgebührinformationsbilds
aufweisen, das in dem Mikroprozessor 54 programmiert ist.
Das auftretende Problem, auf das die vorliegenden Erfindung ausgerichtet
ist, besteht darin, dass – wie
ersichtlich wird – dann, wenn
ein Umschlag E in die Frankier- und Adressiermaschine zugeführt wird,
der zum Akzeptieren des vollständigen
in dem Mikroprozessor programmierten Postgebührinformationsfreistempels
zu kurz ist, wie anhand des in 9 gezeigten
Umschlags E' bezeichnet,
der Druckkopf 28 mit dem Betrieb fortfährt, nachdem der nacheilende
Rand des Umschlags hinter die Zuführwalze 52 geführt ist,
was zu der Übertragung
von Tinte von dem Band 40 zu der Zuführwalze 52 führt, was
zu den ungünstigen
und oben detailliert beschriebenen Konsequenzen führt. Dies wird
im wesentlichen durch den Betrieb des Zählers 110 vermieden,
der üblicherweise
auf einen Druckspaltenwert gesetzt wird, der größer als derjenige in dem Zähler 108 bei
Start eines Druckbetriebs gesetzt ist, so dass dann, wenn der Umschlag
lang genug zum Akzeptieren des vollständigen in dem Mikroprozessor 84 programmierten
Postgebührinformationsbilds
ist, der Zähler 110 niemals
den Wert von Null erreicht. Jedoch zeigt die 14 die
Situation, bei der der nacheilende Rand des Umschlags E durch den Sensor 72 erfaßt wird,
vor dem Abschluß des
Druckens der Menge des in dem Mikroprozessor programmierten Postgebührinformationsbilds,
und es wird erforderlich, in diesem Punkt zu bestimmen, ob ein ausreichender
Umschlag verbleibt oder nicht, und zwar zwischen dem nacheilenden
Rand hiervon und dem Druckkopf 28 zum Aufnehmen – welche
Menge auch immer – des
verbleibenden und zu druckenden Postgebührinformationsbilds.
-
Demnach
wird unter Bezug auf das in 14 gezeigte
Druckspaltenzählbeispiel
angenommen, dass dieselbe Zahl von Druckspaltenzählwerten für ein Zweifragmentbild – wie zuvor – vorliegt,
und zudem wird die zusätzliche
Annahme getroffen, dass die Menge des Umschlags zwischen dem nacheilenden
Rand hiervon und dem Druckkopf 28 im Zeitpunkt, in dem
der nacheilende Rand durch den Sensor 72 abgetastet wird,
lediglich 4 Druckspalten akzeptiert. Wird das Drucken – wie oben
erläutert – initiiert
und solange fortgesetzt, bis der nacheilende Rand des Umschlags
durch den Sensor 72 abgetastet wird, so erkennt die CPU 96 die
Bedingungsänderung
des Sensors 72 gegenüber
der in dem RAM 100 gespeicherten zu der nun zu dem RAM 100 übertragenen,
und die CPU setzt nun den Zähler 110 auf
den Wert zurück,
der zum Anzeigen der Zahl der Druckspalten dient, die physikalisch
auf die Länge
des Umschlags zwischen den nacheilenden Rand hiervon und den Druckkopf 28 passen,
und diese hat den Wert 4. Demnach zeigt die 14 ein
Rücksetzen des
Zählwerts
des Zählers 110 von
16 auf 4 oberhalb und unterhalb jeweils der strichlierten Linie.
Wird das Drucken nun fortgesetzt, so setzen die Zähler 108 und 110 das
Abwärtszählen in
der Weise, wie oben erläutert,
fort, jedoch erreicht nun der Zählwert 110 den
Wert von Null vor dem Zähler 108,
und in diesem Zeitpunkt sendet der Komparator 114 ein Signal
zu der CPU 96 zum Anzeigen der Tatsache, dass das Ende
des Umschlags bei dem Druckkopf 28 angekommen ist und das
Drucken beendet werden sollte. Die CPU 96 antwortet auf
dieses Signal, und sie weist den Druckercontroller 94 zum
Abschließen
des Druckvorgangs in derselben Weise an, wie oben erläutert, und
sie weist auch den Motorcontroller zum Stoppen der Zuführwalze 52 an,
sowie zum Erzielen eines Eingriffs zwischen der Auswurfwalze 56,
in derselben Weise, wie oben erläutert.
Demnach zeigt diese Darstellung, dass unzureichender Raum auf dem Umschlag
zum Abschließen
des Druckvorgangs selbst für
das erste Fragment P des Postgebührinformationsbilds
zur Verfügung
steht, und dass das Drucken während
dem Drucken dieses Fragments beendet wird. Obgleich die Systemsoftware
diesen Betriebsmodus unterstützt,
ist es in der tatsächlichen Praxis
unwahrscheinlich, dass ein Umschlag so kurz ist, dass er nicht mindestens
die volle Länge
irgendeines Frankierfreistempels aufnehmen kann, und zwar sowohl
für den
US-Postdienst als auch für
irgendein fremdes Land, der das erste Fragment des vollständigen Postgebührinformationsbildes
bildet. Es ist demnach zu erkennen, dass dieser Betriebsmodus aufgenommen
wurde, um ein vollständiges
Verständnis
der Prinzipien des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung
zu ermöglichen.
In den meisten Situationen gemäß der tatsächlichen
Praxis wäre
ein Umschlag lange genug, um zumindest das Frankierfreistempelfragment
aufzunehmen, so dass das Drucken des vollständigen Postgebührinformationsbildes
während
dem Drucken des zweiten Fragments beendet würde, wie in dem nächsten Paragraph
beschrieben.
-
Die 15 zeigt
eine Situation, die sehr ähnlich
zu der oben erwähnten
ist, mit der Ausnahme, dass die Zahlen beliebig so gewählt sind,
dass der nacheilende Rand des Umschlags während dem Drucken des zweiten
Fragments anstelle des ersten abgetastet wird. Demnach ist zu erkennen,
dass während
dem Druckbetrieb der nacheilende Rand des Umschlags nicht durch
den Sensor 72 abgetastet wird, bis die vorletzte Druckspalte
für den
Zähler 108 gedruckt
wird, d.h. der nacheilende Rand des Umschlags wird erfaßt, nachdem
neun Druckspalten abgetastet sind. In diesem Zeitpunkt wird der
Zähler 110 erneut
zu vier rückgesetzt,
was die Zahl der Druckspalten darstellt, die auf den Umschlag zwischen dem
nacheilenden Rand hiervon und dem Druckkopf 28 passen.
Bei Fortsetzen des Druckens wird die letzte Druckspalte des ersten
Fragments gedruckt, dargestellt durch den Wert von Null unterhalb
der kurzen punktierten Linie in der Zähler-108-Spalte, wonach das
Drucken des nächsten
Fragments des Bildes beginnt. Jedoch erfordert dieses Fragment 5 Druckspalten
für den
Druck in seiner Gesamtheit, jedoch passen lediglich vier Druckspalten
auf den Umschlag zwischen dem nacheilenden Rand hiervon und dem
Druckkopf, von denen eine beim Drucken der letzten Druckspalte des
vorangehenden Fragments eingesetzt wurde. Demnach werden lediglich drei
Druckspalten des zweiten Fragments auf dem Umschlag gedruckt, bevor
der Druckbetrieb durch die CPU 96 in Ansprechen auf das
Signal von dem Komparator 114 dahingehend, dass der Zähler 110 den
Wert Null erreicht hat, beendet wird.
-
Ein
Aspekt des Gerätes
und des Verfahrens der vorliegenden Erfindung, das hier zuvor kurz
erwähnt
wurde, jedoch in der detaillierten Beschreibung der Erfindung nicht
abgedeckt ist, besteht darin, dass der Sensor 72 in derselben
Weise nach dem Detektieren des oberen Rands eines Umschlags funktioniert,
der in die Frankier- und Adressiermaschine mit einem geringen Umfang
an Neigung im Hinblick auf die Registrierführung 14 geführt wird,
wie er dies tut, wenn er den nacheilenden Rand eines Umschlags detektiert,
der geeignet der Frankier- und Adressiermaschine zugeführt wird.
Demnach ist unter Bezug auf die 10 zu
erkennen, dass ein Umschlag E'' in die Frankier-
und Adressiermaschine mit einem solchen Umfang einer Neigung zugeführt wird, dass
dann, wenn die obere rechte Ecke den stromabwärtigen Sensor 70 erreicht,
der stromaufwärtige Sensor 72 bereits
durch den oberen Rand des Umschlags E'' nicht
mehr abgedeckt ist, mit dem Ergebnis, dass die Sensoren 70 oder 72 nicht
gleichzeitig durch den Umschlag E'' abgedeckt
sind, was – wie oben
erläutert – eine Bedingung
darstellt, die das Initiieren eines Druckbetriebs durch die CPU 96 vermeidet.
Demnach wird nichts auf einem Umschlag gedruckt, der in die Frankier-
und Adressiermaschine mit einem derartigen merklichen Umfang an
Schrägstellung
bzw. Neigung zugeführt
wird.
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Wird
der Umschlag E'' in die Frankier-
und Adressiermaschine mit lediglich einem geringen Umfang an Schrägstellung zugeführt, wie
anhand der punktierten Linie in 10 gezeigt,
so ist es möglich, dass
beide Sensoren 70 und 72 abgedeckt sein können, so
dass ein Druckbetrieb initiiert wird. Jedoch wird bei sich vorwärts bewegendem
Umschlag E'' der stromaufwärtige Sensor 72 nicht
mehr an demselben Punkt entlang dem oberen Rand des Umschlags E'' abgedeckt. Dies triggert die CPU 96 zum
Beenden des Druckbetriebs in derselben Weise wie oben für die Situation
beschrieben, in der der Sensor 72 den nacheilenden Rand
eines Umschlags E detektiert, der anfänglich geeignet in die Frankier-
und Adressiermaschine zugeführt
wird. Demnach ist vom Standpunkt der Erfindung ein Bezug auf "nacheilender Rand" in den angefügten Patentansprüchen in seiner
Bedeutung so zu interpretieren, dass er entweder dem tatsächlichen
nacheilenden Rand eines Umschlags oder dem oberen Rand hiervon zugeordnet
ist.