EP1183155B1

EP1183155B1 - Frankiermaschine

Info

Publication number: EP1183155B1
Application number: EP01905559A
Authority: EP
Inventors: Werner Haug
Original assignee: Frama AG
Current assignee: Frama AG
Priority date: 2000-02-23
Filing date: 2001-02-22
Publication date: 2004-05-06
Anticipated expiration: 2021-02-22
Also published as: AU782076B2; EP1183154B1; EP1200268B1; CA2368355A1; CA2368358A1; US20030016981A1; CA2368360A1; ATE277770T1; AU8156101A; AU8156301A; AU8156401A; EP1183155A1; DE50102184D1; US20030158825A1; DE50102191D1; US8341094B2; ATE265934T1; WO2001062506A1; DE50103845D1; US6973433B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Frankiermaschine mit wenigstens einem Druckkopf eines Inkjet-Druckwerkes zum Bedrucken von einlegbaren oder durchlaufenden flachen Versandobjekten wie Briefe oder Postkarten, bestehend aus einem um den Druckkopf und gegenüber dessen Düsenmündungsebene vorstehend angeordneter Führungsteil, dem eine die Versandobjekte zwischen sich und gegenüberliegenden, um quer zur Förderrichtung angeordnete Achsen rotierende Förderrollen einer die Versandobjekte transportierenden Fördereinrichtung zugeordnet ist, wobei die Fördereinrichtung zwei mit dem Führungsteil eine Förderstrecke bildende, antriebsverbundene Antriebsrollen aufweist, die in Förderrichtung betrachtet vor und hinter dem Druckkopf angeordnet sind und dass gegenüberliegend jeweils eine gegen eine Antriebsrolle resp. ein dazwischen transportiertes Versandobjekt einen Druck ausübende, reversierbar anhebbare Gegendruckrolle angeordnet ist. Solch eine Frankiermaschine ist in US-A-5 166 883 offenbart.

Bei Frankiermaschinen werden heute nebst der klassischen Rotationstechnik vermehrt neue Stempelaufbringverfahren, u.a. auf Thermo- und Inkjetbasis, eingesetzt.

Die Erfahrung zeigt, dass dabei nicht nur der Druckkopf ersetzt werden muss, sondern je nach Drucktechnik der gesamte Frankiermaschinenaufbau grösseren und sehr aufwendigen, d.h. auch entsprechend kostspieligen Änderungen und

Anpassungen unterworfen ist.

Inkjet- oder Tintenstrahldruckköpfe sind seit längerem bekannt und werden insbesondere bei PC-Druckern eingesetzt. Die dort beim Einsatz solcher Druckköpfe gewonnenen Erkenntnisse können nicht auf das hier vorliegende Einsatzgebiet in Frankiermaschinen übertragen werden. Die Gründe liegen u.a. in der hohen Geschwindigkeit der zu frankierenden Briefe, deren unterschiedlichsten Formate und Dicken, sowie den bedeutend rauheren Umgebungsbedingungen, begründet durch zumTeil verschmutzte Oberflächen der Versandobjekte. Zudem müssen diese Frankieraufdrucke oft strenge Qualitätsanforderungen der Poststellen erfüllen, was hohen Konstruktionsaufwand und Zuverlässigkeit verlangt.

Die US 5'440'979 A1 betrifft eine Frankiermaschine zur Entwertung von Briefmarken und zum Druck von Informationen auf einen Briefumschlag.
Diese Frankiermaschine weist ein Fördersystem mit zwei umlaufenden Transportbändern auf, zwischen denen die Biefe im unteren Randbereich erfasst und senkrecht stehend transportiert werden. Damit ein ausreichender Reibungsschluss zwischen den Arbeitstrums der Transportbänder und den Umschlägen entsteht, sind hinter und vor dem Fördersystem auf die Transportbänder drückende, frei drehbare Rollen vorgesehen. Auf dem Förderweg sind zwischen einer letzten hinteren Rolle und einer vorderen Rolle Lichtleiter resp. Glasfasersensoren montiert, an die ein Druckwerk mit auf die Rückseite der Förderbänder einwirkenden Führungsleisten anschliesst. In Förderrichtung vor dem Sensor ist ein mit dem Förderband antriebsverbundenes Tastrad eines Encoders zur Geschwindigkeitsüberwachung des Fördersystems vorgesehen. Die Vorderkante des Briefumschlages löst über die Zeit den Druckvorgang der Druckköpfe aus. Der die Vorderkante des Briefumschlages erfassende Sensor schickt ein Signal an einen Rechner, von dem aus über einen Steuerpanel Steuersignale zur Auslösung des Druckes an die Druckköpfe geleitet werden. Der Rechner bestimmt aufgrund des Inputs des Sensors die Position, an welcher Stelle der Briefumschlag zu bedrucken ist und bestimmt weiterhin, weicher der Druckköpfe zum Druck in der bestimmten Position zu aktivieren ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Frankiermaschine dafür Sorge zu tragen, dass das Druckwerk beim Frankieren von Versandobjekten wie Briefe, Karten oder dgl. mit unterschiedlichen Dicken, verschiedenen Formaten und Materialien ein störungsfreies Bedrucken und ein eindeutig identifizierbares Druckbild erlaubt. Da heutzutage derartige Maschinen hohe Durchsätze ermöglichen müssen, wird auch ein vollautomatischer Betrieb verlangt. Da von dünnsten Objekten (quasi Einzelblatt) bis zu dicken Briefen ein breites Vorkommen an Versandobjekten mit unterschiedlichsten mechanischen Eigenschaften -beispielsweise durch das Biegeverhalten- und auf verschiedensten Formaten gedruckt bzw. frankiert werden soll, muss während der gesamten Druckphase der Druckvorgang mit der Durchlaufgeschwindigkeit resp. dem von dem Versandobjekt zurückgelegten Weg abgestimmt bzw. kontrolliert sein. Daneben sind Voraussetzungen zu schaffen, die eine hohe Zuverlässigkeit und wartungsarme Konstruktion gewährleisten.

Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass zur Geschwindigkeitsund Positionsüberwachung eines transportierten Versandobjektes resp. zur Steuerung des Druckes auf einem Versandobjekt, zwischen den Antriebsrollen ein durch das passierende Versandobjekt angetriebenes, einer Encodervorrichtung zugeordnetes Tastrad angeordnet ist.
Damit lässt sich mit einfachen Mitteln eine hohe Präzision beim Bedrucken der Versandobjekte erzielen.

Nachfolgend sind die Funktionen und die Ausbildung einer Ausführung der erfindungsgemässen Frankiermaschine beschrieben.
Zum besseren Verständnis wird dabei auf die Bezugszeichen und Figuren, in denen Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind, Bezug genommen.

1A: vordere Steuerkurve für rechte Gegendruckrolle
1B: hintere Steuerkurve für rechte Gegendruckrolle
2A: vordere Steuerkurve für linke Gegendruckrolle
2B: hintere Steuerkurve für linke Gegedruckrolle
3: Hauptwelle
4: hintere Seitenwand
5: vordere Seitenwand
6A: Gegendruckhebel, links, vorne
6B: Gegendruckhebel, links, hinten
7A: Steuerhebel, links, vorne
7B: Steuerhebel, links, hinten
8A: Gegendruckhebel, rechts. vorne
8B: Gegendruckhebel, rechts, hinten
9A: Steuerhebel, rechts, vorne
9B: Steuerhebel, rechts, hinten
10: Achse für Gegedruckhebel und Steuerhebel
11: Anschlagbolzen für Gegendruckhebel rechts
12: Anschlabbolzen für Gegendruckhebel links
13: Gegendruckrolle rechts
14: Stützrolle
15: Gegendruckrolle links
16A: Schwinge, vorne für Stützrolle
16B: Schwinge, hinten für Stützrolle
17: Achse für Schwinge
18: Federeinhängestange
19: Federeinhängung
20: Zugfeder für Steuerhebel
21: Stützrollenträger mit Tastausleger
22: Schlepphebel
23: Schneckenwelle
24: Schneckenrad
25: Gabellichtschranke
26: Schlitzscheibe
27: Schaltnocke für Hauptwellengrundstellung
28: Mikroschalter
29: Steuerrolle
30: Zugfeder für Gegedruckhebel
31: Gleichstrommotor
32: Antriebsrolle rechts
33: Antriebsrolle links
34: Achse für Gegendruckrolle rechts
35: Anschlag für Schlepphebel
36: Zugfeder für Schlepphebel
37: Anschlag für Tastausleger
38: Tastrad für Inkrementalgeber
39: Niederhalteplatte resp. Führungsteil
40: Antriebsmotor für Vorschub
41: Getriebe für Antriebsrollen
42: Inkrementalgeber, Encoder
43: Ausleger am Stützrollenträger

Beschreibung der Zeichnungsinhalte bei folgenden Figuren

Figur 1: Frontansicht der kompletten Gegendruckmechanik, einschliesslich Antrieb, Tastrad und Hauptwellenantrieb,
Figur 2: Draufsicht auf Gegendruckmechanik,
Figur 3: Frontansicht der kompletten Gegendruckmechanik in Frankierstellung, Gegendruck in oberer Stellung,
Figur 4: Frontansicht der kompletten Gegendruckmechanik in Servicestellung, Gegendruck in unterster Stellung,
Figur 5: Frontansicht, Stellung der Gegedruckhebel/-rollen bei eingelegtem, dickerem Kurzbrief oder von der automatischen Zuführung von rechts einlaufender Brief unter die rechte Antriebsrolle,
Figur 6: Frontansicht, dicker Brief unter allen Antriebsrollen und dem Tastrad,
Figur 7: Frontansicht, dicker Brief hat die rechte Rolle verlassen, die rechte Gegendruckrolle kommt automatisch in die obere Position, mittlere Stützrolle bleibt auf ursprünglichem Höhenniveau. Die linke Gegendruckrolle hat die Höhenabtastung übernommen und
Figur 8: Daufsicht, Antriebsrollen mit Vorschubgetriebe.

Bei der Einzelbrieffrankierung wird der Brief manuell in die Frankiermaschine eingelegt. Fotozellen starten bei exakter Kuvertposition den Frankiervorgang. Die beim Einlegen des Kuverts sich in einer unteren Position befindenden Gegendruckrollen werden über Steuerkurven der Hauptwelle nach oben bewegt und drücken das Briefgut gegen die oberen Antriebsrollen. Der Brieftansport resp. der Frankiervorgang werden ausgelöst.
Der Gegendruck besteht aus zwei Gegendruckrollen und einer dazwischenliegenden Stützrolle. Die Gegendruckrollen liegen unter den rechten und linken Antriebswalzen. Die Stützrolle hat die Aufgabe, den Brief unter den Druckköpfen auf dem erforderlichen Höhenniveau zu halten, ohne den Brief gegen die Stimflächen der Drucköpfe zu drücken, damit das Druckbild unverschmiert bleibt. Nach dem Frankieren bewegen sich die Gegendruckrollen und die Stützrolle wieder nach unten und geben den Spalt für das Einlegen eines neuen Kuverts frei.

Ausser der Einlege- und Frankierstellung der Gegendruckrollen und der Stützrolle gibt es noch eine Stellung "Service". In dieser Stellung sind die Gegendruckrollen noch weiter nach unten gefahren um für die Servicestation Platz zu schaffen. Die Servicestation reinigt und verschliesst bei längerer Arbeitspause die Druckköpfe. Ausserdem ist sie für das Füllen der Drucköpfe beim Wechsel des Tintenbeutels erforderlich.

Auf der Hauptwelle 3 sind mehrere Steuerkurven 1A, 1B und 2A, 2B angeordnet, die die Steuerhebel 7A, 7B und 9A, 9B über die Steuerrollen 29 um die Achse 10 schwenkend, je nach notwendiger Position mehr oder weniger anheben bzw. absenken. Die Grundpostion der Hauptwelle 3 wird durch einen über die Steuernocke 27 geschalteten Mikroschalter 28 gefunden. Durch den Motor 31 wird das Schnekkengetriebe 23/24 angetrieben und die Hauptwelle in die Positionen "Briefeinlegen", "Frankieren" oder "Service" gedreht. Die genaue Position wird über eine Gabellichtschranke 25 und die auf der Motorwelle sitzende Schlitzscheibe 26 per elektronischer Steuerung erreicht. Die Gegendruckhebel rechts und links 6A, 6B bzw. 8A, 8B werden durch die an die Steuerhebel 7A, 6B und 9A, 9B angehängten Zugfedern 30 nach oben um die Achse 10 geschwenkt, bis die Gegendruckrollen 13, 15 an den oberen Antriebsrollen 32, 33 anliegen. Die Steuerhebel 7A, 7B und 9A, 9B erreichen ihre Endlagen über die Steuerkurven 1A, 1B und 2A, 2B, was zur Folge hat, dass die Zugfedern 36 noch etwas weiter vorgespannt werden. Die sichere Auflage zwischen den Steuerrollen 29 und den Steurerkurven 1A, 1B und 2A, 2B wird durch die an der Federeinhängestange 18 angehängten Zugfedern 29 erreicht. Die exakte untere Position der Gegendruckhebel 6A, 6B bzw. 8A, 8B wird durch die an den Steuerhebeln befindlichen Anschlagbolzen 11,12 erreicht, die sich auf den Gegendruckhebein nach einem geringen Leerhub abstützen und sie nach unten mitschleppen. Die entsprechenden Positionen sind in den Figuren detailliert dargestellt.

Die in der Mitte befindliche Stützrolle 14, die den Brief auf exakten Abstand zu den Tintenstrahldruckköpfen bringt, sitzt drehgelagert auf zwei Stützrollenträgem 21, die wiederum über zwei ParellePogramm-Schwingen 16A, 16B gelagert sind. Der auf der Drehachse der Stützrolle 14 sitzende Schlepphebel 22 ist in der Achse 34 der rechten Gegendruckrollen 13 eingehängt und muss sich beim Absenken des rechten Gegendruckhebels 6A, 6B zwangsweise mit nach unten bewegen und erreicht das Niveau der rechten Gegendruckrolle. Der Schlepphebel 22 stützt sich über den Anschlag 35 gegen den Stützrollenträger 21 linksdrehend starr ab. Rechtsdrehend kann sich der Schlepphebel 22 gegen die Kraft der Zugfeder 36 vom Anschlag 35 wegdrehen. Dies ist wegen der gegenseitigen Abtastung zwischen rechter und linker Gegendruckrolle erforderlich und wird später noch genauer beschrieben.

Beschreibung zu den Figuren 1 bis 8:
Die Gegendruckhebel sind in der Grundstellung zum Einlegen eines Einzelbriefes bereit. Sobald der Brief in seiner exakten hinteren und rechts am Tischanschlag angelegten Position ist, wird über eine Reflexlichtschranke die Frankiermaschine aktiviert. Zuerst dreht sich die Hauptwelle 3 um ca. 1/3 Umdrehung im Uhrzeigersinn. Die Steuerhebel 7, 9 werden über die Steuerrollen 29 durch die Steuerkurven 1, 2 nach oben geschwenkt. Die Gegendruckhebel werden über die Zugfedern 30 ebenfalls nach oben mitgewegt, bis die Gegendruckrollen 13, 15 an den Antriebswalzen 32, 33 anliegen. Die Steuerhebel bewegen sich noch etwas weiter, bis die Steuerkurve ihren Höchstpunkt erreicht hat. Der mögliche Überhub der Steuerhebel wird durch die gefederte Ankopplung der Gegendruckhebel ausgeglichen. Die Stützrolle 14 hat sich über den Schlepphebel 22 auf dasselbe Niveau eingestellt. Der Brief ist nun zwischen den Antriebsrollen und den Gegendruckrollen eingeklemmt. Der Antriebsmotor 40 (siehe Figur 8) treibt über das Getriebe 41 die Antriebswalzen 31, 33 an und bewegt den Brief von rechts nach links. Die Geschwindigkeits- und Positionsdetektierung erfolgt über den Inkrementalgeber 42 und das Tastrad 38. DasTastrad wird über Reibung vom sich bewegenden Briefumschlag angetrieben und erfasst so die exakte Geschwindigkeit der Briefoberfläche. Der Andruck des Briefes an dasTastrad erfolgt über einen separaten Gegendruck, der später noch gesondert beschrieben ist. In Abhängigkeit von der Briefposition spritzen die Tintenstrahldruckköpfe zellenweise entsprechende Muster ab, die in Folge zu dem gewünschten Druckbild führen. Die Niederhalteplatte resp. Führungsteil 39 hält den Brief auf einen exakten Abstand zu der Druckkopfstimseite um bezüglich Auflösung ein sauberes Druckbild erhalten zu können und ausserdem zu verhindern, dass die gedruckten Zeilen bei der Bewegung des Kuverts verschmiert werden. Nach Beendigung des Frankiervorganges schaltet der Antriebsmotor 40 ab und die Hauptweile 3 dreht sich wieder in ihre Grundstellung zurück, die Gegendruckhebel 6A, 6B; 8A, 8B nehmen wieder ihre Ausgangsstellung ein. Ein neuer Brief kann eingelegt werden. Die Hauptwelle 3 dreht sich zwischen der Position "Einlegen" und "Frankieren" immer nur ca. 1/3 Umdrehung vor bzw. zurück, was einen erheblichen Zeitvorteil mit sich bringt und ausserdem die Mechanik schont. Nach einer weiteren 1/3 Umdrehung haben die Gegendruckrollen ihre absolut tiefste Position errecht, wie sie in der Serviceposition (siehe Figur 4) notwendig ist. Zurück in die Grundstellung "Einlegen" ist ebenfalls wieder nur 1/3 Umdrehung erforderlich.

In Figur 5 ist die Funktion des Schlepphebels in Verbindung mit der rechten Gegendruckrolle dargestellt. Die Notwendigkeit dieser Funktion ist nachfolgend beschrieben. Ausgangslage ist ein relativ dicker Kurzbrief der manuell eingelegt wird. Die Frankiermaschine löst den Frankiervorgang aus. Die Gegendruckhebel bewegen sich wie beschrieben nach oben. Die Dicke des Kurzbriefes begrenzt den Hub der rechten Gegendruckrolle nach oben. Der Brief wird über die sich aufbauende Federkraft der Zugfeder 19 zwischen oberer, rechter Antriebsrolle 32 und Gegendruckrolle 13 eingeklemmt. Dies ist erforderlich um einen schlupffreien Antrieb gewährleisten zu können. Würde die Stützrolle 14 nicht automatisch über den Schlepphebel 22 auf gleiches Höhenniveau gebracht, könnte das dicke Kuvert zwischen der oben feststehenden Niederhalteplatte resp. Führungsteil 39 und der Stützrolle eingeklemmt werden, was zu Transportproblemen und Druckqualitätsverlust führt. Über den bereits beschriebenen Schlepphebel 22 wird jedoch der Stützrollenträger mit Stützrolle auf das Höhenniveau der rechten Gegendruckrolle gebracht. Der Stützrollenträger bewegt sich parallelogrammförmig synchron mit dr rechten Gegendruckrolle nach unten und das Kuvert kann reibungsfrei die Druckstation passieren.

In der nach Figur 6 gezeigten Darstellung ist der dicke Brief auch unter die linke Antriebsrolle 15 gefahren. Der linke Gegendruckhebel musste sich gegen Federkraft ebenfalls nach unten bewegen und hat gleiches Höhenniveau wie die rechte Gegendruckrolle bzw. die mittlere Stützrolle angenommen. Der Anschlag 37 des linken Gegendruckhebels hat mit dem Tastausleger des Stützrollenträgers 21 Berührung aufgenommen.

In Figur 7 hat der Brief die rechte Antriebsrolle verlassen und der rechte Gegendruckhebel bewegt sich wieder nach oben, bis die Gegendruckrolle die obere Antriebsrolle berührt. Der Anschlag 37 des linken Gegendruckhebels liegt auf dem Ausleger 43 des Stützrollenträgers 21 auf und hält diesen jetzt auf dem ursprünglichen Höhenniveau. Der rechte Schlepphebel 22 kann linksdrehend ausklappen und der Einhängepunkt der rechten Gegendruckrolle folgen, bis die Gegendruckrolle an der oberen, rechten Antriebsrolle anliegt. Die Höhenabtastung der Stützrolle geschieht im Wechsel zwischen rechter und linker Gegendruckrolle und garantiert so über die gesamte Brieflänge den optimalen, reibungsfreien Abstand zu Druckköpfen und Niederhalteplatte resp. Führungsteil 39.

101: Gegendruckhebel für angetriebenen Inkrementalgeber
102: Drehachse für Gegendruckhebel
103: Anschlagbolzen als Schleppanschlag zu Steuerhebel 105
104: Anschlagkante zum Anschlagbolzen 103
105: Steuerhebel
106: Verbindungslasche für Zwischenräder
107: Verbindungslasche zur Achse der linken Gegendruckrolle
108: angetriebenes Reibrad zum Inkrementalgebertastrad
109: Reibrad zu linken Gegendruckrolle
110: Zwischenrad
111: Zwischenrad
112: Zwischenrad
113: Antriebsrolle links
114: Gegendruckrolle links
115: Getriebe für Vorschubantrieb
116: Zugfeder zwischen Inkremementalgebergegendruckhebel und Steuerhebel
117: Achse der linken Gegendruckrolle
118: Achse für Zwischenrad
119: Tastrad für Inkrementalgeber
120: Gegendruckhebellinks
121: Encoderscheibe
122: Encoder
123: Achse für Encoderscheibe
124: Kugellager
125: Reibpaarung Antriebsrolle 113 und Reibrad 109
126: Reibpaarung Reibrad 108 und Tastrad 119
127: Antriebsrolle rechts
128: Gegendruckrolle rechts
129: Stützrad
130: Brief
131: Achse für Reibrad

Zeichnungsinhalte bei folgenden Figuren:

Fig. 9: Frontansicht der kompletten Gegendruckmechanik, einschliesslich Antrieb, angetriebenem Inkrementalgeber-Gegendruck, Tastrad und Hauptwellenantrieb. Gegendruckhebel in der Position "manuelles Einlegen",
Fig. 10: Frontansicht der kompletten Gegendruckmechanik, einschliesslich Antrieb, angetriebenem Inkrementalgeber-Gegendruck, Tastrad und Hauptwellenantrieb Gegendruckhebel in der obersten Position "Frankieren",
Fig. 11 + 12: Gegendruckmechanik freigestellt,
Fig. 13 + 14: freigestellte, angetriebene Gegendruckmechanik des Inkrementalgebers,
Fig. 15: Frontansicht, Brief ist unter der rechten Antriebsrolle und hat Tastrad noch nicht errecht, Tastrad wird indirekt über linke Antriebsrolle, Reibräder und Zwischenräder angetrieben,
Fig. 16 + 17: Gegendruckmechanik freigestellt,
Fig. 18: Frontansicht, Kuvert unter beiden Antriebsrollen, Tastrad dirket von Briefoberfläche angetrieben,
Fig. 19: Frontansicht, Kuvert hat rechte Antriebsrolle verlassen, Antrieb erfolgt jetzt über linke Antriebsrolle, Tastrad direkt von Briefoberfläche angetrieben,
Fig. 20: Daufsicht auf koplette Gegedruckmechanik,
Fig. 21: Abwicklung des angetriebenen Inkrementalgebergegedruckes im Schnitt und
Fig. 22 - 24: Details zum Tatrad mit Encoder.

Wegen der Kurzbriefproblematik und des Platzbedarfes für die Druckköpfe sind bei Druckwerken einer Frankiermaschine, insbesondere einem Inkjet-Druckwerk, Antriebswalzen erforderlich, damit das Kuvert beim Druckvorgang immer unter einer Antriebsrolle geklemmt ist. Die rechte Antriebsrolle treibt das Kuvert beim Einlauf in den Druckbereich an, die linke Walze übernimmt den Antrieb beim Auslauf aus dem Druckbereich. Die Geschwindigkeit- bzw. Positionsüberwachung des Kuverts auf einer der beiden Walzen hätte den Nachteil, dass der Kurzbrief innerhalb eines bestimmten Wegstückes also am Anfang oder am Ende des Kuverts nicht mehr überwacht wäre. Für die Qualität des Druckbildes ist es ausserdem notwendig die exakte Briefgeschwindigkeit zu kennen. Eine Geschwindigkeitsdetektierung auf einer angetriebenen Welle hätte den Nachteil, dass nicht unbedingt die Briefgeschwindigkeit detektiert wird, wenn z.B. der Brief einen Transportschlupf hat bzw. angehalten wird oder wenn ein Stauproblem auftritt. Die Geschwindig-keits- bzw. Positionsüberwachung erfolgt bei dem hier beschriebenen Gerät über ein separates Tastrad, das eine Encoderscheibe direkt antreibt. Die Encoderscheibe bzw. das Tastrad sind genau zwischen den Antriebsrollen, auf Mitte der zwei Druckköpfe angeordnet. Die Signale werden über einen Encoder ausgewertet. Die exakte Startposition beim manuellen Einlegen des Briefes wird von einer Reflexlichtschranke geliefert, die die Position der rechten Briefkante erfasst. Bei automatischer Briefzuführung wird dieses Nullpunktsignal von einer Gabellichtschranke der peripheren automatischen Zuführung geliefert. Ab diesem Startsignal muss das Tastrad die genaue Position des Briefes abtasten. Da der Brief bei manuellem Einlegen bzw. bei automatischer Zuführung das Tatrad bei Nullpunktauslösung noch nicht erreicht hat und deshalb nicht antreiben kann, muss dies für eine kurze Strecke über den angetriebenen Tastengegendruck erfolgen. Der Andruck der angetriebenen Gegendruckrolle an das Tastrad bzw. die linke Antriebsrolle erfolgt über die kurvengesteuerte Mechanik der restlichen Gegendruckhebel bzw. Rollen. Über zwei Reibräder und mehrere Zwischenräder wird die Geschwindigkeit der linken Antriebsrolle auf das Tastrad übertragen. Die linke und die rechte Antriebsrolle sind über ein Stirnradgetriebe fest gekoppelt, so dass die Geschwindigkeit des von der rechten Rolle getriebenen Briefes mit der Geschwindigkeit der linken Antriebsrolle übereinstimmen. Kleine Differenzen spielen hier keine Rolle, da noch nicht mit dem Drucken begonnen wurde. Sobald der Brief -beispielsweise ein Kurzbrief-, angetrieben von der rechten Antriebsrolle, unter das Tastrad gelangt, spielt die Geschwindigkeit des angetriebenen Gegendrucks keine Rolle mehr. Das Tastrad wird über Reibung zwischen Briefoberfläche und Tastradumfang geschwindigkeitsgleich angetrieben. Das zuvor als Reibradantrieb wirkende Gegendruckrad hat jetzt nur noch Anpressfunktion, da sich das Kuvert zwischen die Reibpartner geschoben hat. Abhängig von der Brieflänge bzw. der Labellänge beginnt der Druckvorgang in der dafür bestimmten Briefposition. Entsprechend der jeweiligen Kuvertposition spritzen die Drucköpfe zeilenweise Muster ab, die zum entsprechenden Gesamtdruckbild führen. Nach einer gewissen Wegstrecke verlässt das Kuvert die rechte Antriebsrolle und wird nur noch von der linken Antriebsrollee bewegt. Das Tastrad tastet die Geschwindigkeit bis zum Briefende ab. Zirka 10 mm vor Kuvertende ist der Druck beendet.

Der Gegendruckhebel 101 des angetriebenen Inkrementalgebers ist auf der an die Seitenwand angenieteten Drehachse 102 drehgelagert. Die Auf- und Abbewegung des Gegendruckhebels erfolgt in Verbindung mit den restlichen Gegendruckhebeln. Diese Funktion wird noch separat beschrieben. Der Gegendruckhebel 101 wird über den eingenieteten Anschlagbolzen 103 und durch die Anschlagkante 104 des Steuerhebels 105 auf bzw. ab bewegt. Der Überhub des Steuerhebels wird bis zum Anliegen des Reibrades 108 am Tastrad 119 über die Zugfeder 116 ausgeglichen.

Das Reibrad 108 ist auf der eingenieteten Drehachse 131 drehgelagert. Über zwei Verbindungslaschen 106, 107 sind der linke Gegendruckhebel 120 und der Gegendruckhebel 101 miteinander drehbar verbunden und garantieren für das Verbindungsgetriebe konstante Achsabstände bei gleichzeitigem Drehfreiheitsgrad. Das Reibrad 109, das auf derselben Achse 117 wie die Gegendruckrolle 114 sitzt, wird von der linken Antriebswalze 113 getrieben (Reibpaarung 125). Über die Stimräder 112, 111, 110 wird das Reibrad 108 mit gleicher Drehzahl angetrieben (Reibpaarung 126). Beim Auslösen der Frankiermaschine heben sich die Gegendruckhebel so weit nach oben, bis die entsprechenden Gegendruckrollen an den Antriebswalzen bzw. dem Tastrad anliegen. Zu Beginn des Frankiervorganges wird der Kurzbrief nur von der rechten Antriebswalze 127 angetrieben und von der rechten Gegendruckrolle 128 angedrückt. Der Antrieb des Tastrades erfolgt bis zu dem Zeitpunkt, an dem das Kuvert zwischen Reibrad 108 und Tastrad 119 gelangt, durch die Getriebekette von der linken Antriebswalze über Reib- und Zwischenräder zum Tastrad. Sobald der Brief unter dem Tastrad 119 ist und von dem Reibrad 108 angedrückt wird, ist für die Umfangsgeschwindigkeit des Tastrades nur noch die Geschwindigkeit der Briefoberfläche von Bedeutung. Dies bedeutet, dass die exakte Briefgeschwindigkeit detektiert wird. Die abtastende Oberfläche des Tastrades (Mantelfläche) kann zur Erhöhung der Griffigkeit aufgerauht, gerändelt oder dgl. sein.

Bei der automatischen Zuführung hat der angetriebene Gegendruck des Inkrementalgebers auch noch den Vorteil, dass das Tastrad nicht durch den von der Zuführung einlaufenden Brief beschleunigt werden muss. Dieser Punkt ist bei der manuellen Zuführung nicht von Bedeutung, da alle drehenden Teile gleichzeitig aus dem Stillstand heraus beschleunigt werden.
Das Tastrad 119 sitzt zusammen mit der Encoderschlitzscheibe 121 auf der Achse 123, die mittels zweier Präzisionslaufkugellager gelagert ist. Der Encoder 122 tastet die Signale ab und gibt sie an die Steuerelektronik weiter. Die Qualität der Abtastung der Briefgeschwindigkeit und der Position ist für die Druckqualität von enormer Bedeutung. Die zeitliche Abfolge des Abspritzens der zeilenweisen Druckmuster geschieht in Abhängigkeit der Briefgeschwindigkeit und somit der Briefposition.

Claims

Frankiermaschine mit wenigstens einem Druckkopf eines Inkjet-Druckwerkes zum Bedrucken von einlegbaren oder durchlaufenden flachen Versandobjekten wie Briefe oder Postkarten, bestehend aus einem um den Druckkopf und gegenüber dessen Düsenmündungsebene vorstehend angeordneten Führungsteil, (39), dem eine die Versandobjekte zwischen sich und gegenüberliegenden, um quer zur Förderrichtung angeordnete Achsen rotierende Förderrollen (13, 15) einer die Versandobjekte transportierenden Fördereinrichtung zugeordnet ist, wobei die Fördereinrichtung zwei mit dem Führungsteil eine Förderstrecke bildende, antriebsverbundene Antriebsrollen (32, 33) aufweist, die in Förderrichtung betrachtet vor und hinter dem Druckkopf gelagert sind, und gegenüberliegend jeweils eine gegen eine Antriebsrolle resp. ein dazwischen transportiertes Versandobjekt einen Druck ausübende, reversierbar anhebbare Gegendruckrolle angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Geschwindigkeits- und Positionsüberwachung eines transportierten Versandobjektes resp. zur Steuerung des Druckes auf einem Versandobjekt, zwischen den Antriebsrollen (32, 33; 127, 113) ein durch das passierende Versandobjekt angetriebenes, einer Encodervorrichtung (122) zugeordnetes Tastrad (38, 119) angeordnet ist.
Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Encodervorrichtung (122) mit einer an einen Rechner angeschlossenen Steuerung verbunden ist.
Maschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Tastrad (38, 119) mit der in Förderrichtung nachgeschalteten Antriebsrolle (33, 113) antriebsverbunden ist.
Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass seitlich der mit der Antriebsrolle (33. 113) zusammenwirkenden Gegendruckrolle (15, 114) ein konzentrisch zu letzterer frei drehbar gelagertes, durch die Gegendruckhebel (6A, 6B; 120) mit der Antriebsrolle (33, 113) antriebsverbindbares Reibrad (109) vorgesehen ist, das über ein aus Zwischenrädem gebildetes Vorgelege ein mit dem Tastrad (38, 119) antriebsverbundenes weiteres Reibrad (126) treibt.
Maschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Reibrad (126) mit der Gegendruckrolle (15, 114) an einem mehrteiligen Hebel (101) gelagert und gegen eine Federkraft an das Tastrad (38, 119) versetzbar ist.