用于提高在低反射性邮件上的盖印质量的系统和方法

摘要

提供一种能基于其上盖印有图象的媒质的亮度或暗度而动态调整盖印图象方法的盖印系统。确定其上将要盖印图象的媒质的反射率并基于所确定的媒质反射率而调整图象盖印的方式。对于其上可提供足够的对比的颜色较浅的媒质，可将图象直接盖印在媒质上。对于颜色较深的媒质，该媒质上用于盖印图象的墨水无法对媒质提供足够对比以产生可靠地可读的图象时，则改变盖印图象的方法以保证一直提供足够对比以产生可靠地可读的图象。

说明书

技术领域

这里公开的本发明涉及盖印系统，更具体地涉及提高邮件上的盖印质量的系统和方法。

背景技术

用于在信封和其它形式邮件上加盖邮戳的邮件处理系统为公知的并享有可观的商业成功。存在不同类型邮件处理系统，从每次仅处理一份邮件的相对小型单元到以连续流操作形式每小时处理几千份邮件的大型、多功能单元。更大的邮寄机经常包括使产生邮件的进程自动化的不同模块，每个模块对邮件执行不同的任务。使用传送机构(例如滚筒或皮带)将邮件向下游传送至每个模块。这些模块可包括：例如单件化模块，即筛分一堆邮件以每次沿传送路径传送一份邮件；湿润/加盖模块，使信封胶合口盖湿润并将其密封；称重模块；以及计量模块，即将邮资凭证加到邮件上。邮寄机的适当配置自然是特别针对使用者需要而进行的。

典型地，例如微处理器的控制装置执行使用者接口并作为邮寄机的控制器。具体地说，控制装置提供所有使用者接口，执行邮寄机的控制和盖印操作，基于费率表计算借方邮资，提供邮资安全装置(PSD)的渠道以将邮戳传送给盖印机，与外部设备一起工作以计费、盖印和称重，并进行与邮资补充数据中心通信、软件下载、费率下载和面向市场的数据捕获。与嵌入式PSD一起使用的控制装置组成系统计量器，这种系统计量器满足US基于信息的邮戳计量要求以及其它关于封闭式系统计量器的国际邮政规则。美国邮政服务(USPS)发起基于信息的邮戳程序(IBIP)以通过支持将邮资加盖于邮件的新方法而提高邮资计量的安全性，USPS已公开对于IBIP的草案。封闭式系统的要求在1999年1月12日的“Performance Criteria fir information-based Indicia andSecurity Architecture for Closed IBI Postage Metering System(PCIBI-C)”中加以定义。封闭式系统是基本部件专用于基于信息的邮戳以及与现存的传统邮资计量器相关功能产生的系统。作为可单独使用或与其它紧密关联的特定设备结合使用的专用设备的密封式系统包括邮戳盖印机构。

PCIBI-C规范对加印于由封闭式系统产生的邮件的邮戳的要求作了定义。这种邮戳的一个例子如图1所示。邮戳10由二维(2D)条形码12和某些可读信息14构成。包含在条形码中的某些数据可包括例如PSD制造者识别、PSD模型识别、PSD序列号、PSD上升和下降登记值、邮资数量和邮寄日期。另外，需要由PSD对每份邮件生成数字签名并使其位于条形码的数字签名区。邮戳的核实是由邮政服务实现的，它扫描邮件以读取2D条形码并核实其中所含的信息(包括数字签名)。如果核实不成功，则指示该邮戳不可信并且该邮件不予发出。

由于邮政服务接受邮件处理系统加盖的邮戳作为所标明邮资数量已支付的最终证明，这些设备是印钞的有用机器。其结果，邮政服务对由这类机器产生的邮戳图形的盖印质量的要求已趋向高标准，从而保证该邮政核实设备能正确地读出并解码邮戳中所含的条形码。诸如美国邮政服务(USPS)的许多邮政服务规定了的可接受的对比率必须提供于盖印于邮件上的图象以及必须正确读出图象的邮件之间。即使邮戳有效，如果由于低劣的对比度或盖印质量使核实设备无法读出邮戳，也无法进行核实。因此必须保证由邮件处理系统使用的盖印系统能始终产生高质量图象并对背景具有足够对比度以增加这类图象的读出率。

近年来，在邮件处理系统中已开始使用喷墨盖印系统。这里使用的喷墨盖印系统包括任何形式的盖印，其中盖印控制型号控制盖印机构喷出墨滴以产生像素阵列(即图形元素)以表示一个图象。典型以贮墨池形式出现的墨源将墨水提供给盖印机构。在高度受控的环境中，例如在与盖印方法匹配的单个基底上，有可能始终获得实现高条形码读出率的高质量加盖。然而，由于要对具有不同特性的各种基底(例如邮件)进行盖印，因此邮件处理系统不是受控环境。现在，将用于邮件处理系统的墨水生产为尽可能地深(色)以提供相对于其上盖有邮戳的普通邮件(例如白色或米色邮件)的最大对比。然而，对于颜色较暗的邮件或质地光滑的邮件，用于盖印的墨水与背景之间的对比对正确地读出邮戳不够的。

因此，现有一种要求，即对用来墨水盖印一个图形的对比不够的邮件提高盖印质量的系统和方法以增加这些邮件上盖印的图象的读出率。

发明内容

本发明缓解了与现有技术相关的问题并提供用于提高具有低反射性的色彩较暗的邮件上的盖印质量的系统和方法，从而提高盖印在这些邮件上的图象的读出率。

根据本发明的诸实施例，这里提供一种盖印系统，它能基于其上盖印图象的媒质的亮度或暗度而动态地调整加盖图形的方法。确定其上盖印图象的媒质的反射性并因此确定媒质的相对亮度或暗度。盖印图象的方法是基于确定的媒质反射性而调整的。对于颜色较亮的媒质，在这种媒质上在用于盖印图象的墨水和媒质之间提供足够的对比，可将图象直接印到媒质上。对于颜色较暗的媒质或质地光滑的媒质，在这种媒质上用于盖印图象的墨水不会提供相对于媒质的足够对比以产生可靠的读出图象，盖印图象的方法被修正。在一个实施例中，图象被加盖到自动粘贴于媒介的标签上。在另一实施例中，图象盖印在使用者可粘贴在媒质上的标签上。在另一实施例中，图象被加盖以不同颜色的墨水(例如反色图象)或多重墨水(例如背景墨水和前景墨水)。由于可对各种媒介调整盖印图象的方法，要保证在图象和背景之间一直提供足够的对比以产生可靠的可读图象。

因此，显然本发明从本质上实现所有上述方面和优点。本发明的其它方面和优点将在后面的说明中被展开，部分地从说明书中得出或由本发明实践中理解。此外，可通过由所附权利要求特别指出的手段和组合实现和获得本发明的方面和优点。

附图说明

附图示出本发明当前较佳实施例，并与上面给出的概括说明以及下面给出的详细说明一起用来解释本发明的原理。如附图所示，相同的标号表示相同或对应的部分。

图1示出满足IBIP规范的邮戳的一个例子；

图2示出根据本发明一个实施例的邮件处理系统的一部分的框图；

图3示出根据本发明另一实施例的邮件处理系统的一部分的框图；

图4示出根据本发明另一实施例的邮件处理系统的一部分的框图；

图5A-图5C以流程图形式示出由图2-4的邮件处理系统执行的邮件处理的一个例子。

具体实施方式

在描述本发明的同时参考附图，其中图2中示出根据本发明一个实施例的邮件处理系统20。要注意尽管下面的说明是针对邮件处理系统而作出的，本发明并不局限于此并能用于印制图象以满足对比要求的任何盖印系统中。邮件处理系统20包括控制器24，该控制器24较佳地包括一个或多个控制器单元(例如微处理器、通用或专用处理器等)以控制邮件处理系统20的操作。存储器40耦合于控制器24用来存储数据。控制器24耦合于一个或多个输入/输出装置26，例如用于输入和输出各种数据和信息的键盘和/或显示单元。较佳为适于将由控制器24产生的邮戳加盖到邮件上的喷墨盖印机的盖印机22耦合于控制器24。例如包括滚筒和/或皮带的传送机构28被用来基于从控制器24提供的信号将邮件通过邮件处理系统20沿箭头A指示的方向传送。传送机构28将邮件传过盖印机22以在每个邮件上盖印。沿传送机构设置的传感器(例如传感器38)将信号提供给控制器24以指示传送机构28上的邮件的位置。要注意尽管仅示出一个传感器38，但可沿传送机构28设置多个这样的传感器。或者不提供传送机构28而代之以使盖印机22移动以将图象加盖到静止的邮件上。

根据本发明的目的，邮件处理系统20可动态地调整一种方法，通过它各邮戳加盖以保证与各邮戳盖印于其上的媒介具有足够对比度，由此产生可靠地可读的邮戳。邮件处理系统20包括沿传送机构28设置(较佳地来自盖印机22的上游)的标签粘贴器44。如果不提供传送机构28，标签粘贴器44可结合或耦合于盖印机22以沿盖印机22移动。标签粘贴器44耦合于控制器24，并当如下所述由控制器24指令时，在传送机构28将邮件传送经过标签粘贴器44或盖印机22移动到邮件上方的同时，标签粘贴器44将标签直接粘贴于邮件上。邮件处理系统20还包括反射比计量器30，它较佳地位于标签粘贴器44的上游。反射比计量器30包括一个或多个光源32和一个或多个光电探测器34。反射比计量器30例如可以是分光光度计。当传送机构28将邮件传过反射比计量器30时，或如果不提供传送机构28，则当操作者将邮件置于系统20中时，由光源32将光施加于邮件。从邮件反射的光被光电检测器34接收。作为选择，反射比计量器30可设有遮板或挡板(未图示)以减少环境光量，例如由光电检测器34接收的除了从邮件反射光的来自外部光源的光，环境光量会造成对实际反射光的不正确读取。基于由光电检测器34接收的反射光量，可确定邮件的相对暗度、亮度或光泽度。由于较暗邮件会吸收一部分从光源32作用的光，因此对较暗邮件的反射光量比较亮邮件更少，而较亮邮件对施加的光具有较少的吸收并因此具有更多的反射光。对于光泽表面，光反射量重新分布以使盖印于表面的图象和光泽表面之间的对比度受到负面影响，直至无法读出的地步。

由光学检测器34接收的反射光信号由反射比计量器30处理以确定邮件的亮度或暗度或光泽度。这种处理例如包括通过传统放大器放大信号以提供与0-100％的反射比量对应的电压范围。由反射比计量器30确定的反射比被提供给控制器24。或者可通过控制器24完成反射光信号的处理。在任何一种情况下，一旦控制器24接收或确定邮件的反射比，控制器24基于邮件的亮度或暗度或光泽度而确定邮件的相对亮度或暗度或光泽度。确定用于盖印邮戳的墨水和邮件之间的对比度是否足以保证邮戳能可靠地读出。可例如使用反射率的阈值数进行足够对比的确定。因此，例如如果反射率小于50％，这表示所施加光的一半以上被邮件吸收，控制器24可确定邮件是较暗的媒质，因此用于盖印邮戳的墨水和邮件之间的对比不足以保证邮戳被可靠地读出。反过来，如果反射率大于或等于50％，这表示多数光被邮件反射，控制器24确定邮件为较亮的媒质，并且用于盖印邮戳的墨水和邮件之间的对比足以保证邮戳被可靠地读出。或者可利用存储在存储器40中的查找表由控制器24确定反射率。反射率也可基于与基准媒质的比较而确定，特别是当大批相同类型的邮件待处理时。在这种场合下，在处理大批邮件前，通过系统20对基准媒质(例如标准白信封)进行处理(较佳地不盖有邮戳或盖有不具有任何值的测试邮戳)，并且基准媒质的反射率被设置为基准。随后由系统20对来自成批邮件的邮件进行处理，并且将该邮件的反射率与通过基准媒质建立的基准(或该基准周围的某些关联的范围)进行比较。如果邮件的反射率落在关联的范围内，控制器24确定这批邮件是亮的，并确定用于盖印邮戳的墨水和邮件之间的对比足以保证邮戳被可靠地读出。

控制器24基于确定的邮件反射率而调整邮戳加盖到邮件上的方式。如果确定用于盖印邮戳的墨水和邮件之间的对比足以保证邮戳被可靠地读出，则由盖印机22直接将邮戳盖到邮件上。然而，如果确定用于盖印邮戳的墨水和邮件之间的对比不足以保证邮戳被可靠地读出，则控制器24指令标签粘贴器44将标签粘贴到邮件上。由标签粘贴器44粘贴的标签较佳地具有非常高的反射率，并因此任何由盖印机22加盖到标签上的图象在墨水和标签之间具有足够的对比以保证图象被可靠地读出。通过标签粘贴器44粘贴的标签可以是任何尺寸，但较佳地是大至能容纳整个邮戳图象或仅容纳邮戳图象条形码部分的固定长度。标签被粘贴至邮件适当位置，例如在邮戳图象的右上角。在粘贴标签后，通过传送器28将邮件传送至盖印机22，在那里邮戳图象(或其条形码部分)被盖印至前面粘贴的标签。如果不提供传送器28，当其与盖印机22运动时，由标签粘贴器44粘贴标签，盖印机22将邮戳图象加盖于标签上。通过自动将高反射率标签施加于颜色较暗或质地光滑的媒质(例如信封或邮件)并在标签上加盖邮戳，能保证在图象(例如邮戳)和背景之间一直提供足够的反射以产生能可靠读出图象。或者，盖印机22可在将标签粘贴于邮件前将邮戳加盖至标签并将加盖的标签粘贴于邮件。

现在参阅图3，这里示出根据本发明另一实施例的邮件处理系统50的一部分的框图。邮件处理系统50类似于结合图2描述的邮件处理系统20，除了邮件处理系统50不包括标签粘贴器44并作为取代较佳地包括带驱动器52。带驱动器52能基于来自控制器24的指令而将条带或其它类型的粘附标签(下文中统称为条带)沿处理路径54提供给盖印机22。可将条带从连续卷轴上割下以产生适当的带尺寸。作为将邮戳加盖到邮件的代替，可将邮戳加盖到条带上。然后可将条带自动或手动地固定于邮件。

控制器24基于所确定的邮件的反射率而改变将邮戳加盖到邮件的方式。如果确定用于加盖邮戳的墨水和邮件之间的对比足以保证邮戳能被可靠地读出，则由盖印机22直接将邮戳直接加盖到邮件上。然而，如果确定用于盖印邮戳的墨水和邮件之间的对比不足以保证邮戳被可靠地读出，则控制器24指令带驱动器52将条带提供给盖印机22，另外指令盖印机22将邮戳图象加盖至条带上而不是邮件上。或者，控制器24可停止邮件的处理并使用例如I/O26将必须对条带盖印的指令发给使用者，并且一旦使用I/O26从使用者处接收到信号，则将图象加盖于条带上。对于不配有带驱动器52的较小型系统，控制器24可停止处理并指令使用者移走邮件，将条带插入盖印机22下，并提供指出条带已被插入的确认信号。盖印机22随后可在由使用者插入的条带上盖印。条带较佳地具有非常高的反射率，并因此由盖印机22加盖于条带上的任何图象在墨水和条带之间具有足够的对比以保证图象被可靠地读出。控制器24有选择地使用例如I/O26将指令提供给使用者以将条带粘贴于邮件上。对于用来处理大批邮件的较大型处理系统，可能不希望使用者将条带放在邮件时批量处理减慢或停止。对于这种大型系统，将需要粘贴条带的邮件在外面分选或专门处理如邮件的边缘做上标记以在批量处理中实现较早识别，或略微改变邮件的方向以使其在成批邮件中凸出于其它邮件，或者记录成批邮件中的邮件位置以允许使用者方便地识别和在批量处理结束后将条带贴于邮件。通过将邮戳图象加盖到颜色较暗的媒质(例如信封或邮件)的高反射率条带上并将条带粘贴于邮件上，这保证在图象(例如邮戳)和背景之间一直具有足够的对比以产生能可靠地读出的图象。

参阅图4，这里示出根据本发明另一实施例的邮件处理系统60的一部分的框图。邮件处理系统60与结合图2所述的邮件处理系统20相似，除了邮件处理系统60不包括标签粘贴器44并作为代替地包括多个供墨器62、64以将墨水提供给盖印机22。尽管在图4中仅示出两个供墨器62、64，但要理解可根据需要提供任何数量的供墨器。每个供墨器62、64包含不同颜色的颜料或染料制成的墨水，它们可以单独使用或结合使用以如下所述地盖印图象。较佳地，其中一个供墨器62含有尽可能深色的墨水以提供相对于加盖邮戳的典型邮件(例如白色或米色邮件)的最大对比，而另一供墨器64含有用于较深颜色邮件的浅色墨水。

控制器24基于所确定的邮件反射率而指定用于将邮戳加盖至邮件的墨水。如果确定邮件具有高反射性并因此具有对典型用于加盖邮戳的深色墨水的高对比，则通过盖印机22用来自供墨器62的深色墨水将邮戳直接加盖于邮件上。然而如果确定邮件具有低反射率并因此来自供墨器62的深色墨水和邮件之间的对比不足以保证邮戳被可靠地读出，则控制器24指令盖印机22使用来自供墨器64的浅色墨水加盖邮戳并从效果上产生邮戳的反色图象。在较暗邮件上使用浅色墨水提供足够的对比以保证图象能被可靠地读出。如果浅色墨水的不同阴影能从不同的供墨器获得，控制器24基于邮件反射率确定哪种阴影提供最大对比并使用由控制器24选择的墨水阴影加盖邮戳。

在某些情况下，可能需要由邮政机构使用深色墨水(例如黑墨水)加盖邮戳。作为在较暗信封上使用浅色墨水的代替，控制器24可控制盖印机22在加盖邮戳时使用深色墨水和浅色墨水两者。可将浅色墨水作为背景加盖，并用深色墨水作为前景加盖邮戳。将浅色墨水用作背景提供对用来盖印图象的深色墨水的足够对比以保证图象被可靠地读出。

参阅图5A-图5C，这里以流程图形式示出分别由图2-图4的邮件处理系统执行的邮件处理的一个例子。较佳地，图5A-图5C示出的处理执行于由邮件处理系统20、50、60处理的各邮件上。当邮件处理系统20、50、60上电时，在步骤78为盖印机22设置一个缺省盖印方法，较佳为使用深色墨水直接加盖到邮件上。当邮件被输入到邮件处理系统20、50、60时，传送机构28将邮件传送通过系统20、50、60。在步骤80中，确定是否由传感器38检测到邮件在反射比计量器30下。一旦检测到邮件，则在步骤82中激活光源32以将光施加于邮件。作为选择也可使光源32一直处于激活状态而不是被导通和关断。在步骤84中，光电检测器34检测邮件造成的光反射。在步骤86中，基于反射光量如前所述地确定邮件的反射率，并因此确定邮件的相对亮度或暗度或光泽度。如上面所提到的那样，由于较暗邮件会吸收部分来自光源32的光，因此较暗邮件的反射光量相比于较亮邮件而言较少，同时较亮邮件对施加的光的吸收较少并因此具有更多反射光。

在步骤88中，基于所确定的邮件反射率而确定是否当前盖印方法能在图象和邮件之间提供足够的对比，从而保证邮戳能被可靠地读出。因此，对于具有较高反射率的浅色邮件，使用深色墨水直接在邮件上盖印的缺省盖印方法提供足够对比。在步骤90中，可使用深色墨水将邮戳盖印在邮件上。然后进程返回以检测步骤80中的另一邮件。如果在步骤88中确定当前盖印方法无法提供足够的对比以保证邮戳的可靠读出，则对于系统20，在步骤92中控制器24激活标签粘贴器44以将标签粘贴于邮件，如图5A所示，并且在步骤94中使用深色墨水对步骤92中粘贴的标签加盖邮戳。或者，可将邮戳加盖于标签上并随后将标签粘贴于邮件。较佳地，盖印机22在每个邮件处理后返回至步骤78中的缺省盖印方法，并且仅当处理深色或质地光滑的邮件时改变至另一盖印方法。对于系统50，如果在步骤88确定当前盖印方法不提供足够的对比以保证邮戳的可靠读出，则如图5B所示，在步骤100中控制器24激活带驱动器52。或者作为替代地将应当对条带盖印的信号提供给使用者。在步骤102中将邮戳加盖到来自带驱动器52的条带上。如果不提供带驱动器，则使用深色墨水对由使用者插入的条带进行盖印。作为选择，在步骤104中用户被告知需要将条带粘贴于邮件。或者，可自动将条带粘贴于邮件。较佳地，在步骤78中，盖印机22在每个邮件处理后回到缺省盖印方法，并仅当处理深色邮件时改变至另一盖印方法。对于系统60，如果在步骤88确定当前盖印方法无法提供足够对比以保证邮戳的可靠读出时，则在步骤110中控制器24至少部分地基于所确定的反射率选择一种适当的墨水颜色或多种墨水颜色(如果使用背景盖印)，如图5C所示，并且在步骤112中，使用步骤110中由控制器24选择的颜色将邮戳加盖至邮件。较佳地，在步骤78中，盖印机22在每个邮件处理后返回到缺省加盖方法，并仅当处理较暗颜色或质地光滑的邮件时改变至另一盖印方法。

要注意尽管图2-图4示出本发明的可替换实施例而图5A-图5C说明各实施例的操作，然而邮件处理系统可包括各实施例的任何组合的一个或多个特征。因此，邮件处理系统可包括标签粘贴器44和带驱动器52两者、标签粘贴器44和多个供墨器62和64、带驱动器52和多个供墨器62和64。或者标签粘贴器44，带驱动器52和多个供墨器62、64等三者。控制器24可基于确定的邮件反射率而确定用于将邮戳加盖至邮件的最佳方法并激活标签粘贴器44、带驱动器52或在盖印邮戳的同时使盖印机22使用不同的墨水。

因此，设置盖印系统以使其基于其上盖印图象的媒质的亮度或暗度或光泽度而动态地调整加盖印图象的方法。确定其上盖印图象的媒质的反射率并因此确定媒质的亮度或暗度或光泽度。基于确定的媒质反射率而调整盖印图象的方法。对于颜色较亮的媒质，上面用于盖印图象的墨水和媒质之间具有足够的对比，可将图象直接盖印至媒质。对于高度反射的媒质，可能希望减少墨水量以加盖图象，由此减少墨水损耗。对于颜色较深或质地光滑的媒质，上面用于盖印图象的墨水不提供相对于媒质的足够对比以产生能可靠读出的图象，则对盖印图象的方法进行修改以保证足够的对比，从而产生可靠的可读图象。

尽管已在上面对本发明的较佳实施例进行了说明和展开，然而要理解这些是本发明的例示并且不应认为是限制。本领域内技术人员能察觉到在不脱离本发明精神或范围地作出各种添加、删除、替换以及其它修改。例如，可仅改变邮戳条形码部分的盖印方法而不是改变整个邮戳。可将成像装置定位成刚好跨过盖印机22并使用缺省盖印方法加盖邮戳的第一部分，例如人类可读信息14。可基于邮戳的第一部分而确定由缺省盖印方法提供的对比，并且如有必要则改变盖印方法以加盖邮戳的条形码部分。可仅将来自标签粘贴器4的标签粘贴在将要盖印条形码的区域上，或仅对盖印条形码使用不同的墨水。因此，不应将本发明认为是由前面较佳实施例的说明所限制的，而是应当认为由所附权利要求及其等效物所限定。