DE10060454A1 - Anordnung für eine Druckvorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Anordnung für eine Druckvorrichtung für Aufzeichnungsträger weist mindestens zwei Ink-Jet-Druckköpfe mit hoher Auflösung auf, die versetzt zueinander angeordnet sind, wobei die Düsen beider Druckköpfe in einem Bereich überlappen. Durch ein zweidimensionales optisches Abtasten der Poststückoberfläche mittels einem Bildsensor (172) werden im Druckbereich, daneben oder unmittelbar vor oder hinter dem Druckbereich Unregelmäßigkeiten auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers (12) in Transportrichtung und quer dazu erfaßt und dann elektronisch ausgewertet, um Mängel im zudruckenden Druckbild zu vermeiden oder um diese wenigstens teilweise elektronisch auszugleichen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung für eine Druckvorrichtung für Aufzeichnungsträger gemäss des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung kommt in Handfrankiermaschinen, Frankiermaschinen, in Beschriftungsgeräten oder Adressiermaschinen zum Einsatz, deren Druckvorrichtung einfach aufgebaut ist.

Nach internationalen Vereinbarungen und in Übereinstimmung mit der U. P. U. Universal Postal Convention ist auf der Poststückoberfläche (Postkarte, Briefkuvert) eine Freimachungszone, d. h. eine rechteckige Fläche 74 mm . 40 mm (± 2 mm) für die Indikation der Bezahlung der postalischen Gebühren reserviert (Artikel 17, § 2 (c) Tokyo Convention 1969). Damit kein Drucken über den Randbereich hinaus erfolgt, sollen Frankiermaschinen den Schieflauf eines Poststückes verhindern. Bei der Echtheitsprüfung von frankierten Poststücken können Probleme auftreten, wenn unebene gefüllte Poststücke im Kantenbereich bedruckt wurden.

Bei einem ca. 1 Zoll breiten Frankierabdruck, der in der rechten oberen Ecke aufgebracht werden muß, verbleiben aber nur wenige Millimeter Sicherheitsabstand bis zum Rand. Es wurden deshalb hochgenaue Transportvorrichtungen für Frankiermaschinen entwickelt, um in diesem Bereich maschinenlesbare Sicherheitsabdrucke drucken zu können.

Die Druckvorrichtung der Frankiermaschine JetMail® (DE 196 05 015 C1) hat eine Transport-und Antriebsvorrichtung mit Gegendruckvorrichtung, die für eine Taktrate bis zu 7000 Stück pro Stunde geeignet ist und ist schon deshalb nicht einfach aufgebaut. Die Schwerkraft bewirkt ein Aufliegen der einen Kante des Poststückes auf einem Transportband. Der Abdruck soll in Transportrichtung und orthogonal dazu präzise sein. Ein präziser Transport mit kleinen auf das Poststück wirkender Kräften ist dabei eine Vorraussetzung. Eine andere Voraussetzung ist, daß das Poststück während des Druckens vollständig in der Transport- und Antriebsvorrichtung geführt werden muß, um Einflüsse von Fremdkräften zu vermeiden, die zum Beispiel von einer anderen Station auf das Poststück ausgeübt werden.

Der Druckprozess wird nach EP 901 108 A2 durch eine Durchlicht­ schranke der Frankiermaschine ausgelöst. Damit wird die Vorderkante sogar von besonders dicken Poststücken und bei Mischpostverarbeitung eindeutig erkannt. Ausserdem kommen in der Frankiermaschine JetMail® weitere optische Sensoren zur Poststück-Stauerkennung und zur Weg­ steuerung zum Einsatz.

Es wurde auch schon eine einfacher aufgebaute Transport-und Antriebs­ vorrichtung ohne Gegendruckvorrichtung (DE 196 05 014 C1) vorgeschla­ gen, wo fast nur die Schwerkraft wirkt. Diese Vorrichtung hat nur ein Transportband und eignet sich eher für große und schwere Poststücke.

Eine noch einfacher aufgebaute Transportvorrichtung mit Antriebsrolle und einer gefederten Gegendruckrolle in der Nähe des Druckbereiches von mindestens einem Ink-Jet-Druckkopf bzw. -Kartusche wurde in der WO 99/44174 vorgeschlagen. Hierbei sind die Transportkraft in der Frankiermaschine dominierend gegenüber den äußeren Kräften und be­ stimmen die Präzision beim Drucken. Trotz geringeren Bauvolumens sind aber hohe Kosten für die mechanischen Präzisionsteile nicht zu vermei­ den. Nachteilig ist auch die geringe Dicke der Druckträger, die von einer derartig aufgebauten Druckvorrichtung bedruckt werden kann. Die Druck­ information kann durch ein digitales Drucken prinzipiell zwar in allen Bereichen gewechselt werden, aber der Druck ist von geringerer Qualität je höher die Transportgeschwindigkeit gewählt wird. Insbesondere kann beim Einsatz zweier Ink-Jet-Druckköpfe ein Versatz (Anschlußfehler) im Druckbild längs einer Drucklänge in Transportrichtung auftreten, der die maschinelle Auswertung des Druckbildes erschwert. Ein weiteres Rollenpaar poststromabwärts vom Ink-Jet-Druckkopf nahe dem Auswurf übt ebenfalls eine Kraft auf den Druckträger aus, die zu unterschiedlichen Weglängen und somit im Falle von zwei zueinander versetzten Ink-Jet- Druckköpfen zu dem Anschlussfehler im Druckbild beitragen kann. Die im Rahmen von aktuellen Programmen der Postbeförderer - beispielsweise Information Based fndicia Programm der USPS - verlangte Druckqualität wäre somit nur mit einer niedrigen Druckgeschwindigkeit erreichbar.

In der DE 27 01 072 C2 ist bereits ein stiftartiger Kleinfrankier vorge­ schlagen worden, der jedoch eine sehr geringe Druckbreite hat und nur eine kleine Druckgeschwindigkeit zuläßt. Er hat paarige Vorder- und Hinterräder zur Führung und einen Detektor zur Abtastung der Relativ­ geschwindigkeit zwischen Poststück und Druckkopf. Eine Taktschaltung erzeugt proportional zur Relativgeschwindigkeit Taktsignale für eine logische Schaltung eines Mikrorechners. Die Tintenstrahldruckeinrichtung gibt nacheinander die jeweiligen Teilmuster des Portofreistempels im Takt dieser Taktsignale ab, wenn der Kleinfrankierer über das Poststück bewegt wird. Nachteilig ist, dass ein spezieller Tintenstrahldruckkopf geringer Bauhöhe und kleiner Druckbreite eingesetzt werden muß. Es versteht sich, daß der Druck den modernen Anforderungen für Frankier- und Klischeedruck nicht genügt.

Im EP 926 631 A2 ist eine optische Messanordnung für eine kontaktfreie Messung der Poststückgeschwindigkeit vorgeschlagen worden. Die Meß­ anordnung eignet sich auch für ungleichmäßig dicke Poststücke, die mit einer nicht einheitlichen Geschwindigkeit orthogonal zur Düsenreihe transportiert werden. Beim Drucken mit einer Druckbreite von 1 Zoll wirkt sich auch ein Dickenprofil längs der Düsenreihe des Tintenstrahldruck­ kopfes auf die Druckqualität aus, welches aber durch die Meßanordnung nicht berücksichtigt wird.

Aus dem DE 32 08 104 A1 ist bekannt, daß ein mehrere Druckspalten aufweisender Druckkopf (Interlaced-Prinzip) eine höhere Druckqualität erreichbar ist, sofern sich die Druckpunkte überlappen und daß bei einer Drehung des Druckkopfes mehrere Druckelemente in Druckrichtung auf einer Linie liegen können. Das kann genutzt werden, um die Druckge­ schwindigkeit zu erhöhen. Voraussetzung ist aber ein gleichmäßiger Transport des Poststückes, das mit einer hohen Präzision geführt werden muß.

In dem EP 921 009 A1 ist bereits eine Anordnung zum Toleranzausgleich bei einem Tintenstrahldruckkopf vorgeschlagen worden, der aus mehreren Modulen nach dem Non-Interlaced-Prinzip aufgebaut ist. Lücken an den Übergängen zwischen den Modulen werden vor dem Einbau des Tinten­ strahldruckkopfes anhand von Probeabdrucken erkannt und können anschließend mechanisch und elektronisch ausgeglichen werden. Diese Anordnung eignet sich aber nicht für Lücken im Druckbild, welche durch Schieflauf, Drehung, Transportschlupf und ein Dickenprofil des Poststückes verursacht werden könnten.

Eine Anordnung für eine elektronische Handfrankiermaschine mit einem Tintendruckkopf und einem Reinigungsteil gemäß DE 195 22 600 C2 hat ein vordere Walze zur Glättung der Postgutoberfläche und paarige Hinter­ räder zur Führung der Handfrankiermaschine auf der Postgutoberfläche sowie integrierte Mitteln zur Steuerung und Versorgung des Tinten­ druckkopfes. Es wird für flache Poststücke davon ausgegangen, dass bei einer präzisen Justage und einem Wirken einer ausreichenden Andruck­ kraft kein Schieflauf entsteht. Es gibt jedoch auch ungleichmäßig gefüllte Poststücke deren Wölbungen ein Schieflaufen fördern, insbesondere wenn das Poststück auf einer planen Tischplatte aufliegt und bei kleinem Format eine maximale Dicke hat. Trotz Präzisionsmechanik ist die Transportgeschwindigkeit weiterhin nur gering und ungleichmäßig. Zum Drucken kann nicht einfach auf einen billigen Tintenstrahldruckkopf zurückgegriffen werden. Es muß ein hochauflösender Tintenstrahldruck­ kopf mit einer Druckbreite von 1 Zoll eingesetzt werden. Wenn jedoch zwei handelsübliche ½ Zoll Tintenstrahldruckköpfe eingesetzt werden, kann im gedruckten Druckbild eine Überlappung, ein Versatz bzw. eine Lücke auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung für eine Druckvorrichtung mit Transport eines Aufzeichnungsträgers und für ein Bedrucken mit Ink-Jet-Druckköpfen bzw. Kartuschen zu entwickeln, die bei geringen Herstellungskosten eine hohe Druckqualität ermöglicht und dabei den modernen Anforderungen für Frankier- und Klischeedruck genügt. Insbesondere sollen Anschlußfehler im Druckbild vermieden werden, wenn Aufzeichnungsträger - insbesondere Poststücke - direkt bedruckt werden, welche eine Dicke bis zu 6,35 mm haben.

Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der Anordnung nach dem Anspruch 1 gelöst.

Der Erfindung geht von einer einfach aufgebauten Druckvorrichtung aus, für die keine hohen Anforderungen an die Präzision der beim Transport der Aufzeichnungsträger (Poststücke) eingehalten werden müssen und in der mindestens zwei Ink-Jet-Druckköpfe mit hoher Auflösung versetzt zueinander angeordnet sind, wobei die Düsen beider Druckköpfe in einem Bereich überlappen. Durch ein zweidimensionales optisches Abtasten der Poststückoberfläche mittels einem Bildsensor, werden im Druckbereich, daneben oder unmittelbar vor oder hinter dem Druckbereich Ungleich­ mäßigkeiten in Transportrichtung und quer dazu erfaßt und dann elektronisch ausgewertet, um Mängel im Druckbild zu vermeiden oder um diese wenigstens teilweise auszugleichen.

Im abgetasteten Bereich müssen Bildsensor und die Poststückoberfläche in einen konstanten Abstand relativ zu einander gebracht werden. Der Abtastbereich liegt vorzugsweise im Druckbereich oder zwischen dem Druckbereich und dem Kraftübertragungsbereich, wobei in letzterem eine Andruckkraft durch die Transportvorrichtung auf das Poststück ausgeübt wird, so daß die Poststückoberfläche an einer Führungsplatte anliegt. Die Führungsplatte weist eine Öffnung für die mindestens zwei Ink-Jet-Druck­ köpfe und den Bildsensor auf. Der zwei Druckspalten (Interlaced-Prinzip) aufweisende erste Druckkopf wird in Druckspaltenrichtung (X-Richtung) gegenüber dem zweiten ebenfalls zwei Druckspalten (Interlaced-Prinzip) aufweisenden Druckkopf versetzt angeordnet. Die Auflösungen der Ink- Jet-Druckköpfe wird in Dots per Inch (dpi) gemessen und addieren sich zu einem Gesamt-dpi-Wert in der gedruckten Druckspalte (X-Richtung) ab­ züglich der nicht angesteuerten Düsen, wo die Düsenreihen überlappen. Die normale Transportrichtung für Poststücke liegt orthogonal dazu in Z- Richtung. Die Druckvorrichtung mit den Druckköpfen wird von einer Mikroprozessorsteuerung angesteuert. Letztere wertet das vom Bildsensor gelieferte Signal hinsichtlich der Bewegung von Speckle, die auf der Poststückoberfläche abtastbar sind aus. Alternativ kann ein Bildprozessor zur Auswertung oder ein Sensor mit integrierten Bildprozessor eingesetzt werden. Ein Transportvektor hat einen von der Transportgeschwindigkeit abhängigen Betrag und zeigt im Idealfall in Z-Richtung. Aus zwei zeitlich beabstandeten Abtastungen von ein und demselben Speckle kann der tatsächliche Transportvektor bestimmt werden, der in Betrag und Richtung abweichen kann. Um auch bei einem Schieflauf des Poststückes einen Bildpunkt (Pixel) an einer vorbestimmten Stelle als Dot auf der Poststück­ oberfläche zu drucken, werden die Daten des ermittelten Transportvektors in eine Tabelle eingegeben, welche in einem Speicher ROM gespeichert ist. Die Tabelle gibt an, welche Düse den Bildpunkt mit welcher Verzögerung als Dot drucken soll. In dem Bereich, indem sich welchen sich die mindestens zwei Ink-Jet-Druckköpfe im Falle eines Schieflaufes überlappen, muß eine Düse aus mehreren Düsenreihen ausgewählt werden. Im Falle von zwei ½ Zoll Ink-Jet-Druckköpfen mit je zwei Düsenreihen, muß eine Düse aus vier Düsenreihen ausgewählt werden.

Der Überlappungsbereich in X-Richtung bei einem Transport in Z- Richtung wird entsprechend der Ungenauigkeit des Transportsystems gewählt. Der Überlappungsbereich in X-Richtung betrifft vorzugsweise bis zu einem Drittel aller Düsen eines der beiden ½ Zoll Ink-Jet-Druckköpfe. Bei einem in X-Richtung versetzten ersten Ink-Jet-Druckkopf wird bei einer Abweichung der momentanen Transportrichtung von bis zu 10° von der Z- Richtung für positive Winkel gerade noch eine Überlappung erzielt.

Je größer die zulässige Abweichung der momentanen Transportrichtung zur Z-Richtung ist, umso mehr vergrößert sich dagegen der Über­ lappungsbereich für negative Winkel. Eine Düse in der letzen Düsenreihe (in Transportrichtung gesehen) muß bekanntlich mit einer größeren Verzögerung drucken, als die Düsen in den Düsenreihen davor. Hinzu kommt zu einer Grundverzögerung eine zusätzliche Verzögerung, welche vom Betrag des Transportvektors abhängig ist.

Der Bildsensor, der in Verbindung mit der Steuerung von zwei Ink-Jet- Druckköpfen eingesetzt wird, gestattet den Einsatz eines ungenauen, kostengünstigen Transportsystems mit kleinem Bauvolumen. Von Vorteil ist, daß auch die Einflüsse von im Poststrom aufwärts oder abwärts gelagerten Stationen auf den Transport des Poststückes zugelassen werden können, welche eine eigene Transportvorrichtung aufweisen.

Die Druckvorrichtung mit vorgenannten Bildsensor wird in einer Frankier­ maschine oder einem anderem druckendem Postverarbeitungsgerät (Steuer oder Gerichtsstempelmaschinen) eingesetzt. Solche haben ein Gehäuse mit einer Öffnung für die Poststückzuführung mit einer im Inneren angeordneten Hauptleiterplatte für die Steuerung zum Ausgleich der mechanischen Mängel. Im Poststrom aufwärts einer Frankiermaschine ist beispielsweise eine automatischen Zuführstation angeordnet, deren eigene Transportvorrichtung langsamer ist und bei der Übergabe das Poststück abbremst und dann plötzlich freigibt, was aufgrund der erfin­ dungsgemäßen Lösung aber nicht zu einem eine automatische Auswertung störenden Versatz im Abdruck oder zu einem schrägen Abdruck führt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1, Schematische Vorderansicht einer bekannten Druckvorrichtung,

Fig. 2, Schematische Vorderansicht der erfindungsgemäßen Druck­ vorrichtung mit Bild-Sensor,

Fig. 3, Schnitt durch die Frankiermaschine bei schematischer Seitenansicht der Druckvorrichtung gemäß Fig. 2,

Fig. 4, Schematische Draufsicht auf die bekannte Druckvorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 5, Schematische Draufsicht auf die Druckvorrichtung gemäß Fig. 2,

Fig. 6a, b, c, d, Darstellung der Druckbildauflösung im Überlappungs­ bereich,

Fig. 7a, b, Darstellung mit zwei Druckköpfen relativ zur Lage eines Markierungsbereiches eines Aufzeichnungsträgers,

Fig. 8, Darstellung mit drei Druckköpfen im Druckbereich,

Fig. 9a, b, Darstellungen zur Bestimmung der Abweichung,

Fig. 10, Blockschaltbild der Steuerung.

Die Fig. 1 zeigt eine schematische Vorderansicht einer bekannten Druckvorrichtung. Ein zugeführtes Poststück 12 wird an eine Führungs­ platte 2 angedrückt, welche im Druckbereich die Tintenkartuschen 21 und 22 und poststromaufwärts eine Durchlichtschranke mit Sender S und Empfänger R aufweist, um ein zugeführtes Poststück zu detektieren. Das Poststück 12 wird zwischen einer Auflageplatte 3 und der Führungsplatte 2 eingeführt und durch ein Rollenpaar 5, 6 angetrieben. Der angetriebe­ nen Transportrolle 5 steht einen gefederte Gegendruckrolle 6 gegenüber. Poststromabwärts kann ein Auswurfrollenpaar 18, 19 angeordnet sein.

Die Fig. 2 zeigt eine schematische Vorderansicht der erfindungsge­ mäßen Druckvorrichtung 1. Die Tintenkartuschen 21 und 22 sind nahe einer Öffnung 25 angeordnet, die in einer Führungsplatte 2 eingearbeitet und poststromabwärts offen ist. Ein Bild-Sensor 171, 172 ist nahe der Öffnung 25 angeordnet und kann Speckle auf einer Oberfläche in einem Bereich abtasten, wo die eine ½-Zoll Tintenkartusche 21 in X-Richtung zurückversetzt ist. Zwischen einer Auflageplatte 3 und der Führungsplatte 2 wird ein Poststück 12 eingeführt, so daß es mit der zu bedruckenden Oberfläche an der Führungsplatte 2 anliegt. Ein Sensor S überwacht die Zuführung. Statt dem Poststück kann natürlich auch ein anderer Aufzeich­ nungsträger zugeführt werden, wenn die Druckvorrichtung nicht in einer Frankiermaschine sondern zum Beispiel in einem Beschriftungsgerät eingesetzt ist. Auf das Poststück 12 wird eine Transportkraft in Transport­ richtung Z durch eine Öffnung 24 in der Auflageplatte 3 ausgeübt. Die Führungsplatte 2 hat keine Öffnung im Bereich 10 der Kraftübertragung. Eine angetriebene Gegendruckrolle 6 ragt in diesen Bereich 10 durch eine Öffnung 24 der Auflageplatte 3 hinein und ist dabei auf einem schwingen­ den Rahmen 9 durch eine Feder 161 federnd gelagert. Die Feder wirkt senkrecht zur Transportrichtung in Y-Richtung. Die Gegendruckrolle 6 ist auf einer Achse 16 drehbar gelagert und mit einem Zahnrad 11 verbunden, welches von einem Zahnrad 15 über einen Zahnriemen 151 angetrieben wird. Der schwingende Rahmen 9 kann auf einer Seite zum Beispiel auf der Drehachse des Zahnrades 16 gelagert sein und auf einer anderen Seite mittels einer Druckfeder 161 am Boden des Gehäuses 4 abgestützt werden. An Material und Laufgenauigkeit der angetriebenen Gegendruckrolle 6 werden keine besonderen Anforderungen gestellt.

Die Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch eine Frankiermaschine bei schematischer Seitenansicht der Druckvorrichtung 1. Die Gegendruckrolle 6 ist auf einer Achse 16 drehbar gelagert und auf einer Schwinge g angeordnet, welche durch eine Feder 161 gefedert wird, die sich am boden des Gehäuses 4 abstützt. Die Gegendruckrolle 6 wirkt in Y- Richtung auf ein zugeführtes Poststück 12. Letzteres wird in die schlitz­ förmige Öffnung im Gehäuse 4 der Druckvorrichtung 1 eingeführt, so das es mit einer Seitenkante am Anschlag 26, mit der nicht zu bedruckenden Oberfläche an der Auflageplatte 3 und mit der zu bedruckenden Oberfläche an der Führungsplatte 2 anliegt, welche im Kraftübertragungs­ bereich 10 keine Öffnung aufweist. Die Gegendruckrolle 6 wird über ein Zahnrad 11 angetrieben, welches ebenfalls auf der Achse 16 befestigt ist. Dazu wirkt ein Antriebsmotor 13 (nicht gezeigt) über einen Zahnriemen 151 auf das Zahnrad 11.

Die Führungsplatte 2 hat eine Öffnung im Druckbereich 20. Dort sind zwei Bubble-Jet-Druckköpfe zueinander versetzt angeordnet, so dass im Druckbereich 20 ein Tintenstrahldruck durch die eine Öffnung ermöglicht wird, wobei die Druckvorrichtung einschliesslich der Druckköpfe von einer Mikroprozessorsteuerung 14 angesteuert wird. Ein zugeführtes Poststück 12 wird im Druckbereich 20 von Andruckelementen 7, 8 an die Führungs­ platte 2 angedrückt. Gegebenenfalls ist ein Tintensumpfbehälter 27 im Druckbereich 20 an den Andruckelementen 7, 8 angeordnet, welcher Tintentropfen auffängt, wenn kein Poststück eingeführt ist. In einem Ab­ tastbereich 40 zwischen Druckbereich 20 und dem Kraftübertragungs­ bereich 10 tastet ein Bildsensor 17 die Oberfläche des Poststückes 12 ab. Die Tintenkartuschen 21 und 22 können - in nicht gezeigter Weise - aus dem Druckbereich 20 in einen Servicebereich 30 verfahren werden.

Die Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch eine bekannte Frankiermaschine bei Draufsicht. Die Führungsplatte 2 ist wieder gemustert gezeichnet. Sie hat im Druckbereich 20 eine Öffnung 25 für die Druckköpfe der Tinten­ kartuschen 21 und 22. Die übrigen Mittel sind transparent eingezeichnet. Der Kraftübertragungsbereich 10 befindet sich poststromaufwärts vom Druckbereich 20. Die Kraftübertragung wird durch eine angetriebene Transportrolle 5 und eine - nicht gezeigte - Gegendruckrolle realisiert. Eine weitere angetriebene Transportrolle 19 und eine - nicht gezeigte - Gegendruckrolle befindet sich poststromabwärts vom Druckbereich 20 in Z-Richtung. Durch den Abstand B wirken sich Schieflauf und andere Fehler bei der bekannten Vorrichtung auf die Qualität des Abdruckes aus. Ein Encoder kann entfallen, wenn als Antriebsmotor 13 ein Schrittmotor eingesetzt wird. Ein Encoder E wird aber benötigt, wenn als Antriebsmotor 13 ein Gleichstrommotor eingesetzt wird, um den Tintentropfenausstoss aus den Düsen entsprechend der Transportgeschwindigkeit zu steuern. Der Encoder E ist direkt mit der Welle der Transportrolle 5 ohne Spiel gekoppelt. Die vorgenannte Welle kann zugleich die Motorantriebswelle sein. Der Encoder E gibt für eine Zählung von Strichen auf einer Encoder­ scheibe Impulse an den Mikroprozessor der Steuerung 14 ab, wobei das Zählergebnis einer Wegemessung des Poststücktransportes entspricht, weil der Umfang der Transportrolle 5 gleich dem zurückgelegten Trans­ portweg s des bewegten Poststückes ist. Durch einen Sensor S wird bei Poststückdetektierung die Wegemessung ausgelöst, um den Druckbeginn zu ermitteln. Eine Zeitmeßeinrichtung (interne clock) der Steuerung 14 der Frankiermaschine wird durch den Mikroprozessor abgefragt, um die Enco­ dersignale pro Zeiteinheit und damit die Geschwindigkeit v zur ermitteln. Die Geschwindigkeitsmessung dient zum rechtzeitigen Ansteuern des Druckkopfes bevor sich die Düse über dem zu druckenden Pixel befindet. Dabei gilt: Je größer die Transportgeschwindigkeit des Poststückes ist, um so früher muß die Düse angesteuert werden, denn der Abstand zwischen Düse und Aufzeichnungsträger (Poststück) ist einerseits grösser als Null und die Transportgeschwindigkeit des Tintentropfens ist anderer­ seits nicht unendlich gross. Unter der Bedingung eines bewegten Post­ stückes mit einer Transportgeschwindigkeit grösser als Null, muß der Tropfen somit zeitlich abgesendet werden, bevor sich die Koordinate des zu druckenden Pixels auf dem Brief unter bzw. gegenüber der Düse befin­ det. Die Steuerung der Druckimpulse kann aufgrund der Wegemessung des Encoders eine Geschwindigkeitsbestimmung durchführen.

Die Fig. 5 zeigt eine schematische Draufsicht auf die Druckvorrichtung gemäß Fig. 2. Die Führungsplatte 2 ist gemustert gezeichnet. Sie hat im Kraftübertragungsbereich 10 keine Öffnung sondern nur im Druckbereich 20 eine Öffnung 25 für die Druckköpfe der Tintenkartuschen 21 und 22. Die Gegendruckrolle 6 das Zahnrad 11 sitzen auf einer gemeinsamen Achse 16. Die Gegendruckrolle 6 und der Kraftübertragungsbereich 10 sind transparent eingezeichnet. Zwischen dem Kraftübertragungsbereich 10 und dem am weitesten entfernten zu druckenden Pixel existiert ein Abstand A in X-Richtung. Der Druckbereich 20 ist vom Kraftübertragungs­ bereich 10 weniger weit entfernt, als beim Stand der Technik. Ein Abstand B zwischen dem Kraftübertragungsbereich 10 und dem Druckbereich 20 liegt dort in Z-Richtung, was anhand der Fig. 4 ersichtlich ist. Daraus ergibt sich ein nur geringer Schieflauf, der sich elektronisch mittels des Bildsensors 17 mit hinreichender Genauigkeit korrigieren läßt. Der Bild­ sensor mit Sender 171 und Empfänger 172 tastet die Oberfläche eines zugeführten Poststückes 12 ab und der Mikroprozessor der Steuerungs­ einheit 14 ermittelt den Vektor für die Relativbewegung zwischen Poststück und einem Punkt nahe am Druckkopf der Tintenkartusche 21.

Die Fig. 6a, b, c, d zeigen Darstellungen der Druckbildauflösung im Überlappungsbereich beider Druckköpfe der Tintenkartuschen 21 und 22. Die Fig. 6a zeigt einen in X-Richtung versetzten Druckkopf der Tintenkartusche 21, welcher bei einem Transport des Poststückes in Z- Richtung die ersten vier Dots auf einer Linie drucken kann. Die in eine Druckspalte C gedruckten Dots ergeben eine Linie, die in einem mit einem Stern gekennzeichnetem Bereich eine geringere Auflösung hat, als im ungekennzeichnetem Bereich. Die im Überlappungsbereich der Düsen der Tintenkartuschen 21 und 22 gedruckten Dots liegen überlappend anein­ ander und ergeben dadurch eine durchgehende Linie. Bei einem Trans­ port des Poststückes in Z'-Richtung, die in einem Winkel α zur Z-Richtung liegt, verringert sich die Auflösung für eine erste Druckspalte A, da einige Düsen der verschiedenen Düsenreihen hintereinander auf einer Drucklinie liegen. Die Ansteuerung von weiteren Düsen auf der gleichen Drucklinie unterbleibt, wenn eine vorangehend angeordnete Düse angesteuert wird. Die angesteuerten Düsen sind mit einem Schwarz und die in Z'-Richtung liegenden weiteren Düsen mit einem Weis ausgefüllten Kreis dargestellt.

Der - in der Fig. 6a gezeigte - Winkel α hat ca. 25° kommt praktisch nicht vor, sondern dient nur der Verdeutlichung der verringerten Auflösung beim Schieflauf.

Die Fig. 6b zeigt ein in der X,Z-Ebene um einen Winkel α in die Position X', Y, Z' gedrehtes kartesisches Koordinatensystem X, Y, Z. Der Winkel α in der Fig. 6b hat ca. 15° und veranschaulicht, daß eine Druckspalte B, die in einem Winkel α zur X-Richtung liegt, neben einer verringerten Auflösung auch eine Verzerrung aufweist. Es wird anhand von sieben Drucklinien, die parallel zur Y'-Richtung liegen, mit einem Schwarz ausgefüllten Kreis verdeutlicht, daß jeweils nur ein erster auf der Druck­ linie liegender Bildpunkt gedruckt wird. In demjenigen Bereich, wo beide Druckköpfe der Tintenkartuschen 21, 22 überlappen, liegen die Düsen der Düsenreihen r1, r2 oder r3, r4 der Druckköpfe beim Schieflauf auf einer der Drucklinien 1 bis 7 oder wenigstens nahe mindestens einer der vorge­ nannten Drucklinien.

Anhand der Fig. 6c, in welcher ein Schieflauf mit einem Winkel α von ca. 10° vorliegt, wird verdeutlicht, daß eine Druckspalte D mit geringerer Auflösung, als die der Druckspalte C, eine gedruckt Linie noch gut als solche erkennbar abbilden kann. Während die Druckspalten A, B und D bei einem Schieflauf mit einem negativen Winkel α dargestellt wurden, wird in der Fig. 6d eine Druckspalte E bei einem Schieflauf mit einem positiven Winkel α von ca. 5° dargestellt. Die in der Druckspalte E gedruckten Dots ergeben eine Linie, die in einem mit einem Stern gekennzeichnetem Bereich eine gleiche Auflösung hat, wie im ungekenn­ zeichnetem Bereich. Wie die Fig. 6c und 6d zeigen, ändert sich nur der Grad der Verzerrung in Abhängigkeit vom Winkel α.

Im ungekennzeichnetem Bereich der Fig. 6d liegt auf den Drucklinien 1 bis 9 eine Überlappung der Düsen vor, die in den Düsenreihen r1 bis r4 zweier Druckköpfe der Tintenkartuschen 21, 22 angeordnet sind. Die Überlappung zweier Druckköpfe vermeidet Lücken im Druckbild bei einem Schieflauf. Auf der Drucklinie 1 liegt eine Düse der Düsenreihe r2 des Druckkopfes der Tintenkartusche 21 und auf der Drucklinie 3 liegt eine Düse der Düsenreihe r4 des Druckkopfes der Tintenkartusche 22. Andererseits liegt beispielsweise auf der Drucklinie 9 selbst keine Düse, jedoch liegt eine Düse der Düsenreihe r2 in deren Nähe.

In demjenigen mit einem Stern gekennzeichneten Bereich, in welchem beide Druckköpfe nicht überlappen, liegen die Düsen in beiden Düsenreihen r3, r4 des Druckkopfes der Tintenkartusche 22, beim Schieflauf auf oder nahe mindestens einer der Drucklinien 10, 11, . . ., n, . . . bis w. Auf der Drucklinie 10 selbst liegt keine Düse, jedoch liegt eine Düse der Düsenreihe r4 in deren Nähe. Auf der Drucklinie 11 liegt eine Düse der Düsenreihe r3. Sind die Dots in der Druckspalte E nur groß genug, dann überlappen benachbarte Dots auch bei einem Schieflauf, wenn Dots nicht genau auf einer Drucklinie liegen.

Die Fig. 7a zeigt eine Darstellung mit zwei Druckköpfen der Tinten­ kartuschen 21 und 22 relativ zur Lage eines Markierungsbereiches M eines Aufzeichnungsträgers 12, wobei die Abweichung der momentanen Transportrichtung Z' einen positiven Winkel a hat. Die Tintenkartusche ist zum Beispiel eine ½ Zoll Kartusche vom Typ HP 51645A. Deren Druckkopf arbeitet nach dem Bubble-Jet-Prinzip. Der Druckkopf hat zum Drucken einer Druckspalte mit einer Länge von ca. ℓ = 12,7 mm zwei zueinander versetzte Düsenreihen mit insgesammt 300 Düsen.

Der Druckkopf ist in X-Richtung versetzt, zu einem zweiten Druckkopf der Tintenkartusche 22 angeordnet, der ebenfalls eine Düsenanzahl N = 300 hat und im vorgenannten Beispiel auf einer Strecke s = 1,06 mm mit den Düsen des ersteren überlappt, wenn die Abweichung Null ist. Wegen des Verhältnisses 12,7 mm/1,06 mm ≈ 12 überdecken beim Drucken in Z- Richtung ca. ein Zwölftel der 300 Düsen, d. h. 25, andere Düsen. Beim Drucken in einer abweichenden Z'-Richtung mit einem positiven Winkel von ca. a = 10° verringert sich die Zahl der überdeckenden Düsen entsprechend einer Funktion f(α).

Beide Druckköpfe der Tintenkartuschen 21 und 22 können zusammen auf einer Druckbreite von = 2 ℓ - s = 24,34 mm einen Markierungsbereich M' bedrucken, während das Poststück in Z'-Richtung transportiert wird.

Aufgrund der Abweichung der momentanen zur normalen Transport­ richtung (Z-Richtung) ist der gedruckte Markierungsbereich M' verzerrt, wenn keine Entzerrungsmaßnahmen ergiffen werden. Nur für sehr kleine Abweichungen (Winkel α < 5°) sind keine Entzerrungsmaßnahmen erforderlich, da hier gilt M ≈ M'. Da die Abweichung der momentanen Transportrichtung Z' im o. g. Falle einen positiven Winkel von ca. α = 10° hat, wird die erste Düse mit t₁ gleich der Basisverzögerung t_r1 der Düsenreihe r1 und die letzte Düse der insgesammt 600 Düsen mit einer Verzögerungszeit t₆₀₀ angesteuert, welche wegen einer großeren Basis­ verzögerung t_r4 verlängert und um eine Zeitdauer von t_nα = (1/v)(2 ℓ - s)sin α verkürzt ist. Die Basisverzögerung t_r4 ist entsprechend dem Abstand k₄ der Düsenreihe r4 vom Sensor S gewählt. Die Verzögerungszeit t(r, n, α) der Düsen ist eine Funktion von der Basisverzögerung t_r einer Düsenreihe r, von der eine Zeitdauer t_nα entsprechend der Düsennummer n und dem positiven Winkel α zu subtrahieren ist. Die Transportgeschwindigkeit v kann vom Mikroprozessor aus einer mittels Bildsensor 17 gemessenen Wegstrecke ermittelt werden, die ein Speckle zwischen zwei Abtast­ punkten P1 und P2 zurückgelegt hat. Mittels Bildsensor 17 können eine Vielzahl an Speckle im Abtastbereich erfaßt und zurückgelegte Weg­ strecken gemessen werden. Der Mikroprozessor der Steuerung 14 kann daraus einen Transportvektor ermitteln. Nur bei einer Abtastung in sehr kurzen Intervallen und einem kleinen Abweichungswinkel α kann ein von Punkt P1 auf Punkt P2 zeigender Vektor ξ einfach als Transportvektor verwendet werden.

Die Fig. 7b zeigt eine Darstellung mit zwei Druckköpfen der Tinten­ kartuschen 21 und 22 relativ zur Lage eines Markierungsbereiches M eines Aufzeichnungsträgers 12, wobei die Abweichung der momentanen Transportrichtung Z' einen negativen Winkel -α hat. Der Druckkopf der Tintenkartusche 21 ist in X-Richtung versetzt, zu einem zweiten Druckkopf der Tintenkartusche 22 angeordnet, der ebenfalls auf einer Strecke s = 1,06 mm mit den Düsen des ersteren überlappt, wenn die Abweichung Null ist. Beim Drucken in Z'-Richtung mit einem negativen Winkel von ca. -α = 10° erhöht sich die Zahl der überdeckenden Düsen entsprechend der Funktion f(α). Die erste Düse der Düsenreihe r1 wird mit einer Verzö­ gerungszeit t₁ angesteuert, welche gegenüber dem Normalfall mit Trans­ port in Z-Richtung und mit der Basisverzögerung tri, um eine Zeitdauer von t_α = (1/v)(2 ℓ - s)sin α verkürzt ist. Die Verzögerungszeit t(r, n, α) der Düsen ist eine Funktion von der Basisverzögerung t_r einer Düsenreihe r, zu der eine Zeitdauer t_nα entsprechend der Düsennummer n und dem negativen Winkel α zu addieren ist. Nur die letzte Düse der insgesamt 600 Düsen kann mit einer Verzögerungszeit tsoo angesteuert werden, wie bei normaler Transportrichtung.

Die Fig. 8 zeigt eine Darstellung mit drei Druckköpfen der Tinten­ kartuschen 21, 22, 23 im Druckbereich für eine vergrößerte Druckbreite. Bei Überlappung der Druckköpfe der Tintenkartuschen 22, 23 von je s = 2,12 mm beträgt die maximale Druckbreite = 3 ℓ - 2s = 33,86 mm. Da die Überlappung der Druckköpfe der Tintenkartuschen 22, 23 mit je ca. 50 Düsen nun größer ist, könnte eine Abweichung bis zu ±α = 15° elektronisch ausgeglichen werden.

Im einfachstem Fall, kann bei α < 5° auf eine Entzerrung verzichtet werden. Mit dem Bildsensor und dem Mikroprozessor wird in einem Vergleichskoordinatensystem der Weg in Z-Richtung anhand der Werte z₂-z₁ ermittelt, welche in einem Abtastzeitintervall Δt gemessen wurden. Näherungsweise gilt: v = (z₂-z₁)Δt mit Δt in ms.

Der Sensor S detektiert die Vorderkante eines Poststückes in einer Entfernung k₁ vor der ersten Düsenreihe r1 und folglich muß in t₁ = k₁/v Millisekunden eine erste Düse der ersten Düsenreihe r1 angesteuert werden. Die zweite Düse liegt aber in der zweiten Düsenreihe r2 in einer Entfernung k₂ vom Sensor S und muß in t2 = k₂/v Millisekunden ange­ steuert werden. Im Überlappungsbereich werden in Abhängigkeit vom Winkel α nur die Düsen angesteuert die am nächsten oder auf einer Drucklinie liegen. Vor dem Ansteuern wird die Differenz (x₂-x₁) gebildet und der Wert cot α = (z₂-z₁)/(x₂-x₁) ermittelt.

Um einen Strich in einer Druckspalte zu drucken, wird für ein erstes Pixel in t₁ = k₁/v Millisekunden eine erste Düse der ersten Düsenreihe r1 aber für ein zweites Pixel der zu druckenden Linie in t₂ = k₂/v Millisekunden eine Düse der zweiten Düsenreihe r2 angesteuert, wenn die Abweichung 1° beträgt. Im Überlappungsbereich wird für ein h-tes Pixel in t₁ = k₁/v Millisekunden eine m-te Düse der ersten Düsenreihe r1 aber für ein h plus erstes Pixel der zu druckenden Linie in t₄ = k₄/v Millisekunden eine Düse der vierte Düsenreihe r4 angesteuert, wenn die Abweichung 1° beträgt. Die Abweichung wird bei der Umsetzung eines Pixelbildes in die Daten für die Ansteuerung der Düsen entsprechend berücksichtigt.

Die Fig. 9a zeigt eine Darstellung zur Bestimmung der Abweichung, welche als Kotangens gerade für kleine Winkel α große Werte annimmt.

Damit eignet sich der Kotangens als Eingabegröße in einen Speicher, in welchen in Abhängigkeit der Abweichung alle zu druckenden Bildpunkte in ein geändertes Ansteuerschema für die Düsen wenigstens im Über­ lappungsbereich transformiert werden. Optional können für größere Abweichungen (Winkel < 5°) in Abhängigkeit der Abweichung alle Düsen zu geänderten Zeitpunkten angesteuert werden, um das gedruckte Druckbild während des Druckens zu entzerren.

Die Fig. 10 zeigt ein Blockschaltbild der Steuerung mit einer Mikropro­ zessorsteuereinheit 14 und den Tintenkartuschen 21, 22, welchen jeweils eine Steuer- und Kontaktiereinheit 28, 29 zugeordnet ist. Letztere wird auch als Pen Driver Unit (PDU) bezeichnet und dient zur Umsetzung der von der Mikroprozessorsteuereinheit 14 gelieferten seriellen Signale in parallele Signale für den entsprechenden Druckkopf und zur Lieferung einer elektrischen Spannung in der zum Drucken erforderlichen Höhe. Die Mikroprozessorsteuereinheit 14 ist über ein Verbindungskabel 31 mit einem Gleichstrommotor 13, einer Lichtquelle 171 und einem Bildsensor 172 sowie mit den PDU's 28 und 29 sowohl indirekt als auch direkt mit den Tintenkartuschen 21, 22 verbunden. Letztere haben mindestens einen Speicher für individuelle Kartuschendaten.

Die Steuereinheit 14 weist mindestens einen Mikroprozessor 140, sin Userinterface 148, 149, einen Arbeitspeicher (NV-RAM) 142, eine serielle Schnittstelle 143 zur PDU und zum Bildsensor, einen Nurlesespeicher (ROM) 144, einen Uhren/Datumsbaustein 145 und eine Schnittstelle 146 zum Userinterface 148, 149 auf. Die Steuereinheit 14 ist beispielsweise ein Meter einer Frankiermaschine und enthält weiterhin eine sichere Abrechnungseinheit 147 (Secure Accounting Device) für die Buchung von Frankierungen. Die Steuereinheit 14 ist mit dem Nurlesespeicher 144 und über die serielle Schnittstelle 143 über ein Verbindungskabel 31 mit den Kontaktiereinheiten 283 und 287 der Steuer-und Kontaktiereinheit 28 verbunden. Die Steuer-und Kontaktiereinheit 28 enthält einen anwender­ spezifischen Schaltkreis (ASIC) 281 und einen Temperatursensor 289 zur Ermittlung der Umgebungstemperatur. Über die Kontaktiereinheit 283 und über die serielle Schnittstelle 143 können Daten aus dem Druckkopf und die Umgebungstemperatur seriell vom Mikroprozessor 141 abgefragt werden. Die Tintenkartusche 21 enthält einen Druckkopf 210, dessen Halbleiterchip 211 einen Nur-Lese-Speicher 213 (ROM) und einen Temperatursensor 219 aufweist. Beim Einsetzen einer Tintenkartusche 21 wird in an sich bekannter Weise eine Kontaktiereinheit 215 des Druckkopfes 210 der Tintenkartusche 21 mit einer Kontaktiereinheit 285 der Steuer-und Kontaktiereinheit 28 in Kontakt gebracht. Über die Kon­ taktiereinheit 285 einer parallelen Schnittstelle des ASIC's 281 der Steuer-und Kontaktiereinheit 28 sind die Tintenstrahldruckkopftemperatur vom Sensor 219 und eine 8 Bit-Tintenkartuschen-Seriennummer aus dem Nur-Lese-Speicher 213 (ROM) bei Bedarf vom Mikroprozessor abfragbar. Beim Einsetzen einer Tintenkartusche 21 wird außerdem eine Kontaktier­ einheit 217 eines Speichers 212 für individuelle Daten der Tintenkartu­ sche 21 mit der Kontaktiereinheit 287 der Steuer-und Kontaktiereinheit 28 in Kontakt gebracht. Der Speicher 212 ist beispielsweise ein E²PROM oder ähnlicher nichtflüchtiger Schreib/Lesespeicher, in dessen ersten Speicherbereich Aufwärmdaten und im zweiten Speicherbereich die Tintenkartuschen-Seriennummer gespeichert sind, wobei letztere mit der im Speicher ROM 213 gespeicherten Tintenkartuschen-Seriennummer identisch ist. Der Mikroprozessor 140 greift zum Beispiel mit der Tintenkartuschen-Seriennummer aus dem ROM 213 auf den ersten Speicherbereich des Speichers 212 mit den Aufwärmdaten zu. In der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung Nummer 100 36 345 wurde bereits eine Anordnung und Verfahren zur Datennachführung für Aufwärmzyklen von Tintenstrahldruckköpfen vorgeschlagen. In einem dritten Speicherbereich des E²PROMs 212 kann eine Hersteller- Identifizierungsnummer des die Tintenkartuschen 21, 22 liefernden Herstellers gespeichert vorliegen. Die Hersteller-Identifizierungsnummern aller Tintenkartuschen 21, 22 sind identisch. Die Berechtigung zur Verwendung der Tintenkartuschen 21, 22 kann anhand der Vergleichs- Identifizierungsnummer vom Mikroprozessor 140 überprüft werden, welche in einem Speicherbereich des Speichers 144 gespeichert vorliegt. Die Form der Kontakte 217, die Art der Schnittstelle (seriell) und - nicht gezeigte - mechanische Verhinderungsmittel der Tintenkartuschen 21, 22 begrenzen zusätzlich die Möglichkeiten des Benutzers, ohne Berechtigung die Tintenkartuschen eines anderen Herstellers einzusetzen. Die Korrekt­ heit aller Code oder Nummern kann beispielsweise von einer entfernten Datenzentrale überprüft werden. In der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung Nummer 199 58 941 wurde bereits ein Verfahren zum Schutz eines Gerätes vor einem Betreiben mit unzulässigem Verbrauchs­ material und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens vorge­ schlagen, wobei der Tintenkartusche ein Code zugeordnet wird und die Überprüfung der Authentizität der Tintenkartusche anhand eines gespei­ cherten Referenzcodewortes in einer entfernten Datenzentrale erfolgt. In einem weiteren Speicherbereich des Speichers 212 können in an sich bekannter Weise individuelle Daten bezüglich des Tintenverbrauchs der Tintenkartusche aktualisierbar gespeichert werden.

Der anwenderspezifische Schaltkreis (ASIC) 281 der Steuer- und Kontaktiereinheit 28 empfängt serielle Signale, die von der Steuereinheit 14 geliefert werden, damit diese in parallele Ansteuersignale für den elektronischen Speicherchip 211 umgesetzt werden. Ein Spannungs­ wandler (DC/DC) 282 erzeugt - gesteuert durch den ASIC 281 - die Spannung für ein Drucken in der erforderlichen Höhe.

Eine zweite Steuer- und Kontaktiereinheit 29 für die zweite Tintenkartusche 22 ist prinzipiell gleich aufgebaut, wie die Steuer- und Kontaktiereinheit 28 für die erste Tintenkartusche 21.

Alternativ ist auch eine gemeinsame Drucksteuereinheit (nicht gezeigt) möglich, die einen anwenderspezifschen Schaltkreis (ASIC), einen Spannungswandler (DC/DC) und Kontaktiereinheiten enthält, wobei die gemeinsame Drucksteuereinheit 20 von der Steuereinheit 14 angesteuert wird und ein eventueller Unterschied zwischen beiden Tintenkartuschen 21 und 22 bezüglich der Ansteuerimpulsenergie bei gleicher Impulshöhe mittels einer modifizierten Impulsdauer ausgeglichen wird.

Im Nurlesespeicher 144 (ROM) existiert ein Speicherbereich mit einer Tabelle, mittels derer in Abhängigkeit der Abweichung von der normalen Transportrichtung alle zu druckenden Bildpunkte in ein geändertes Ansteuerschema für die Düsen wenigstens im Überlappungsbereich transformiert werden. Optional existiert für größere Abweichungen (Winkel < 5°) ein weiterer Speicherbereich mit einer Tabelle, mittels derer in Abhängigkeit der Abweichung alle Düsen zu geänderten Zeitpunkten angesteuert werden, um das gedruckte Druckbild während des Druckens zu entzerren. Der Mikroprozessor 141 liefert die spaltenweise zu druckenden Bildpunkte und eine Eingabegröße an den Speicherbereich des Nurlesespeichers 144, wobei die Eingabegröße dem Kotangens des Winkels α entspricht. Zur Ermittlung des Kotangens des Winkels α werden vom Mikroprozessor 141 die vom Bildsensor 172 gelieferten Daten ausgewertet. Als Bildsensor eignet sich zum Beispiel der 1/7 Inch 110k Pixel CMOS B/W Image Sensor vom Typ TCM 5020LU der Firma TOSHIBA. Die Lichtquelle 171 enthält vorzugsweise eine Licht-Emitter- Diode LED und eine Optik zur Fokussierung des Lichtstrahles auf die Postgutoberfläche unter einem kleinen Winkel θ. Die Schatten auch kleinster Erhebungen auf der Postgutoberfläche bilden dann die vom Bild­ sensor 172 abtastbaren Speckle. Aus zwei zeitlich beabstandeten Auf­ nahmen der abtastbaren Speckle kann die Abweichung der momentanen Transportrichtung von der normalen Transportrichtung bestimmt werden.

Die Fig. 9b zeigt eine Darstellung zur Bestimmung der Abweichung, welche aus einer Drehung und einem Schieflauf des Poststückes resul­ tiert. Eine Vielzahl an Speckle im Abtastbereich können mittels Bildsensor 17 an zwei unterschiedlichen Meßzeitpunkten erfaßt werden. Bei einer ersten Abtastung liegen beispielsweise die Punktkoordinaten für ein Speckle am Punkt P₁₁ (x11, z11) und für ein zweites Speckle am Punkt P₂₁ (x21, z21) vor. Der Mikroprozessor der Steuerung 14 kann aus den Punkt­ koordinaten der x/z-Ebene eine Drehung beim Transport ermitteln. Der Winkel β₁ gegenüber der X-Richtung, welcher eine durch die Punkte P₁₁, P₂₁ gehende Gerade einnimmt, bildet einen Bezugswinkel vor dem Zeitintervall in welchem das Poststück weiter transportiert wird. Der Winkel β2 gegenüber der X-Richtung, welcher eine durch die Punkte P₁₂, P₂₂ gehende Gerade einnimmt, bildet einen Winkel nach dem Zeit­ intervall, in welchem das Poststück weiter transportiert wurde. Der Differenzwinkel Δ = β₁-β₂ zwischen den beiden Geraden ergibt die Drehung, welche das Poststück während des Transportes erfährt.

Der Bildsensor 17 tastet die Speckle auf der Poststückoberfläche in definierten Zeitabständen ab. Die jeweils zurückgelegten Wegstrecken, beispielsweise P₁₁, P₁₂ und P₂₁, P₂₂ für zwei unterschiedliche Speckle, können dabei als voneinander verschieden lang ermittelt werden. Der Mikroprozessor der Steuerung 14 kann aus den Punktkoordinaten der x/z- Ebene einen Schieflauf während des Transportes berechnen. Wenn der Winkel α₁ einen größeren Wert annimmt, als der Winkel α₂, dann liegt auch eine Kombination aus Schieflauf und Drehung vor. Der Mikropro­ zessor kann zur Matrizenrechnung zur Korrektur von Kopfüberlappung und zeitlicher Verzögerung entsprechend programmiert sein. Für gleiche Winkel α₁ = α₂ bzw. β₁, = β₂ liegt nur Schieflauf alleine vor. Nur bei einer Abtastung in sehr kurzen Intervallen und einem kleinen Abweichungs­ winkel α₁ kann ein von Punkt P₁₁ auf Punkt P₁₂ zeigender Vektor ξ einfach als Transportvektor verwendet werden.

Es ist deshalb vorgesehen, daß in einem Speicher ROM 144 der Mikro­ prozessorsteuereinheit 14 eine Tabelle gespeichert ist, die angibt, welche Düse den Bildpunkt mit welcher Verzögerung als Dot drucken soll, wobei die Daten mindestens eines ermittelten Transportvektors vom Mikropro­ zessor in die Tabelle eingegeben werden, um bei einem Schieflauf des Poststückes einen Bildpunkt (Pixel) an einer vorbestimmten Stelle als Dot auf der Poststückoberfläche zu drucken. Optional ist vorgesehen, daß die Daten des ermittelten Transportvektors und der Drehung vom Mikropro­ zessor in die Tabelle eingegeben werden, um bei einem unexakten Transport des Poststückes einen Bildpunkt (Pixel) an einer vorbestimmten Stelle als Dot auf der Poststückoberfläche zu drucken.

Alternativ können die Daten von mehreren ermittelten Transportvektoren vom Mikroprozessor in die Tabelle eingegeben werden, um die Unexaktheit des Transportes des Poststückes während des Druckens auszugleichen, indem eine entsprechende zeitliche Verzögerung für einen Bildpunkt (Pixel) aufgerufen wird, der an einer vorbestimmten Stelle als Dot auf der Poststückoberfläche gedruckt werden soll. Zwischen den einzelnen Transportvektoren muß der Mikroprozessor ggf. interpolieren. Damit können auch gegeneinander wirkende Drehbewegungen erfaßt und ausgeglichen werden.

Die normale Transportrichtung kann mittels des Bildsensors und einem Referenzkoordinatensystem festgestellt werden. Beim Drucken in die normale Transportrichtung können Probeabdrucke erzeugt werden, wobei die jeweils einer Düse zugeordneten Tintenausstoßmittel beider Druck­ köpfe hinsichtlich ihrer Lokalität und zeitlich unverändert angesteuert werden. Die Drucklinien ergeben dann im Überlappungsbereich eine höhere Auflösung, was anhand eines gedruckten Testmusters auffällig in Erscheinung tritt. Es ist möglich die neu eingesetzten Katuschen anhand des gedruckten Testmusters in an sich bekannter Weise auszurichten. Die Erfindung ist nicht auf die vorliegenden Ausführungsform beschränkt. Beispielweise kann bei einer Handfrankiermaschine der Motor 13 entfallen. Statt Tintenkartuschen können eingebaute lnk-Jet-Druckköpfe mit auswechselbaren Tintenbehälter eingesetzt werden.

Es ist eine Anzahl von Varianten im Rahmen der Ansprüche denkbar. So können offensichtlich weitere andere Ausführungen der Erfindung entwickelt bzw. eingesetzt werden, die vom gleichen Grundgedanken der Erfindung ausgehend, die von den anliegenden Ansprüchen umfasst werden.

Claims (7)

1. Anordnung für eine Druckvorrichtung für Aufzeichnungsträger, die mindestens zwei Ink-Jet-Druckköpfe mit hoher Auflösung, zugehörige Steuer- und Kontaktiereinheiten und eine Mikroprozessorsteuereinheit auf weist, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei Ink- Jet-Druckköpfe versetzt zueinander angeordnet sind, wobei die Düsen beider Druckköpfe in einem Bereich überlappen, daß ein Bildsensor (172) und eine Lichtquelle (171) vorgesehen sind, wobei letztere die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers (12) unter einem kleinem Winkel 6 beleuchtet, daß die Lichtquelle (171) und der Bildsensor (172) mit der Mikroprozes­ sorsteuereinheit (14) verbunden sind, wobei der Bildsensor (172) min­ destens Daten für die Ermittlung eines Transportvektors in der Mikropro­ zessorsteuereinheit (14) liefert, und daß ein Mikroprozessor programmiert ist, das vom Bildsensor gelieferte Signal hinsichtlich der Bewegung von Speckle, die auf der Poststückoberfläche abtastbar sind, auszuwerten und im Ergebnis die den Düsen zugeordneten Tintenausstoßmittel beider Druckköpfe entsprechend der Abweichung von der Transportrichtung hinsichtlich ihrer Lokalität und zeitlich verändert anzusteuern, so dass eine von den mehreren Düsen, die nahe einer Düsenlinie liegen, ausgewählt wird, den Bildpunkt als Dot zu drucken.

2. Anordnung, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlappungsbereich in X-Richtung bei einem Transport in Z-Richtung entsprechend der Ungenauigkeit des Transportsystems eingestellt wird.

3. Anordnung, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Führungsplatte (2) eine Öffnung (25) für die mindestens zwei Ink-Jet- Druckköpfe und den Bildsensor aufweist und daß der zwei Druckspalten aufweisende erste Druckkopf in Druckspaltenrichtung gegenüber dem zweiten ebenfalls zwei Druckspalten aufweisenden Druckkopf nach dem Interlaced-Prinzip versetzt angeordnet wird.

4. Anordnung, nach den Ansprüchen 1 und 2 oder 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Speicher ROM der Mikroprozessor­ steuereinheit (14) eine Tabelle gespeichert ist, die angibt, welche Düse den Bildpunkt mit welcher Verzögerung als Dot drucken soll, wobei die Daten mindestens eines ermittelten Transportvektors vom Mikropro­ zessor in die Tabelle eingegeben werden, um bei einem Schieflauf des Poststückes einen Bildpunkt (Pixel) an einer vorbestimmten Stelle als Dot auf der Poststückoberfläche zu drucken.

5. Anordnung, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten des ermittelten Transportvektors und einer Drehung vom Mikroprozessor in die Tabelle eingegeben werden, um bei einem unexakten Transport des Poststückes einen Bildpunkt (Pixel) an einer vorbestimmten Stelle als Dot auf der Poststückoberfläche zu drucken.

6. Anordnung, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten von mehreren ermittelten Transportvektoren vom Mikropro­ zessor in die Tabelle eingegeben werden, um die Unexaktheit des Trans­ portes des Poststückes während des Druckens auszugleichen, indem eine entsprechende zeitliche Verzögerung für einen Bildpunkt aufgerufen wird, der an einer vorbestimmten Stelle als Dot auf der Poststückoberfläche gedruckt werden soll, wobei vom Mikroprozessor eine Interpolation zwischen den einzelnen Transportvektoren vorgenommen wird.

7. Anordnung, nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Mikroprozessor in dem Bereich, in welchen sich die mindestens zwei Ink-Jet-Druckköpfe im Falle eines Schieflaufes oder Drehung überlappen, eine Düse aus mehreren Düsenreihen ausgewählt.