CN106647198A - 一种具有纸张识别功能的打印机 - Google Patents

Abstract

一种具有纸张识别功能的打印机，其特征在于，所述打印机包括纸张识别系统，该纸张识别系统配置为能够对待打印的纸张进行识别和分类，并且根据分类的结果对打印机进行控制。该打印机能够用于信息安全领域达到保护信息安全的作用。

Description

一种具有纸张识别功能的打印机

技术领域

本发明的实施例涉及一种具有纸张识别功能的打印机，该打印机尤其是能够识别能够产生“大巴克豪森效应”的纸张，从而根据识别的结果进行打印工作，实现信息安全保护。

背景技术

信息作为一种资源，它的普遍性、共享性、增值性、可处理性和多效用性，使其对于人类具有特别重要的意义。根据国际标准化组织的定义，信息安全性的含义主要是指信息的完整性、可用性、保密性和可靠性，保护信息安全的根本目的就是使内部信息不受内部、外部、自然等因素的威胁。信息安全是任何国家都必须十分重视的问题，是一个不容忽视的国家安全战略。敌对势力或非法组织运用各种手段窃取政治、军事、经济、科学技术等方面的秘密信息，政府、军队和公司如何保证信息安全成为了急需解决的问题。如何防止受控保密信息被非法打印是保密工作的重要环节。

发明内容

本发明的实施例提供一种具有纸张识别功能的打印机，该打印机在执行打印任务之前，先对打印纸进行识别和分类，并且根据分类的结果和事先规定的原则对打印机进行控制，从而达到使得重要的信息受到保护，保证信息安全的目的。

本发明提供一种具有纸张识别功能的打印机，其特征在于，所述打印机包括纸张识别系统，该纸张识别系统配置为能够对待打印的纸张(也称为打印纸)进行识别和分类，并且根据分类的结果对打印机进行控制。

在一些实施方式中，所述纸张识别系统配置为在打印机执行打印任务时对所述待打印的纸张进行识别和分类，并且根据分类的结果控制打印机发出报警声、进行打印或者不进行打印。

在一些实施方式中，所述纸张识别系统包括：信号激励系统、信号探测系统和信号判定系统，其中

所述信号激励系统配置为能够产生交变磁场，所述交变磁场的方向与所述待打印的纸张的幅面方向平行，使所述待打印的纸张产生感生出的信号；

所述信号探测系统包括感测线圈，其配置为能够提取出所述待打印的纸张感生出的信号，并将该信号传递给信号判定系统；和

所述信号判定系统配置为能够对传递的信号进行分析判断从而对所述待打印的纸张进行分类，根据分类的结果向打印机发送控制信号从而对打印机进行控制。

本发明的实施例提供的打印机使得信息不能随意打印在任何类型的纸张上，从而达到了保证信息安全的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。

图1为本发明实施例提供的具有大巴克豪森效应材料纸张的电磁信号检测模块示意图。

图2为具有大巴克豪森效应的非晶条带或者含有它的纸张的磁滞回线。

图3具有大巴克豪森效应的非晶条带或者含有它的纸张感生出的脉冲信号。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明涉及一种具有纸张识别功能的打印机，其特征在于，所述打印机包括纸张识别系统，该纸张识别系统配置为能够对待打印的纸张进行识别和分类，并且根据分类的结果对打印机进行控制。对于纸张识别系统而言，本申请中没有具体限制，其可以是在具体的使用环境中针对不同的防伪纸张，比如有价证券，防盗安全纸等等。现有技术中最通常使用的是纸币的识别系统。CN1763310A也披露了一种含有非晶合金丝的防伪纸，其中也披露了可以通过机器识别和探测来区分该防伪纸。

能够产生“大巴克豪森效应”的防盗安全纸是另一类重要的安全纸，其可以用于信息安全领域中。在本申请中，术语“大巴克豪森效应”是指非晶带材或纤维所具有的一种特性，即，该材料在磁化过程中畴壁发生跳跃式的移动或反转(如图2所示)，该过程可以通过仪器检测出来。在实际的检测时，将非晶带材或纤维放入交变磁场中，当磁场达到材料的开关场后，材料的磁畴发生瞬间变化，检测仪器就可以感测出一个特有的电磁信号。在一些实施方式中，其中感生出的电磁信号是脉冲信号或高次谐波。在信息安全领域，可以将具有“大巴克豪森效应”的非晶带材或纤维植入纸张中，从而获得具有“大巴克豪森效应”的安全纸。这种非晶带材或纤维或者植入了它的纸张，如图2和3所示，在交变磁场的激励下，当达到一个开关磁场值时，磁感应强度会发生跳跃(图2)，因而感生出一个电磁信号(图3)，如：脉冲信号或高次谐波。当检测仪器检测出非晶纤维产生的电磁信号时就会判断出具有“大巴克豪森效应”的安全纸。

在需要保证信息安全的区域(保密区域)中，可以使用具有特殊性能的纸张，例如具有“大巴克豪森效应”的安全纸(本申请中使用具有“大巴克豪森效应”的安全纸为例进行说明，但是本发明的具有纸张识别功能的打印机不限于识别具有“大巴克豪森效应”的安全纸，所述纸张识别系统仍然可以配置为能够识别其它类型的纸张)。在实际应用中，将检测设备放置在保密区域的出口处，当有人携带植入了非晶带材的纸张进入检测区域时，检测仪器就会检测到一个电磁信号，随即报警。然而仍然有可能出现的情况是，有人将信息通过打印在不具有“大巴克豪森效应”的纸(例如普通的纸)上，从而逃过检测区域的检测。为此，至少可以通过如下方法来达到防止这一情况出现的目的。打印机在打印操作时对打印纸进行识别，一旦发现打印纸是不具有“大巴克豪森效应”的纸，即不进行打印操作，并且任选地进行报警，通过这种方式防止了信息被打印到不具有“大巴克豪森效应”的纸上。

为此，本申请的实施例提供一种具有纸张识别功能的打印机，其特征在于，所述打印机包括纸张识别系统，该纸张识别系统配置为能够对待打印的纸张进行识别和分类，并且根据分类的结果对打印机进行控制。

在一些实施方式中，所述纸张识别系统配置为在打印机执行打印任务时对所述待打印的纸张进行识别和分类，并且根据分类的结果控制打印机发出报警声、进行打印或者不进行打印。一般而言，一台普通的打印机包含的结构有输纸机构(如输纸辊)。在一些实施方式中，可以将纸张识别系统设置于打印机的输纸机构的附近。在一些实施方式中，可以将纸张识别系统设置于打印机的输纸辊的附近，例如输纸辊的侧面。可以通过将纸张识别系统的电路与普通打印机的电路系统偶联，使得，在打印机执行打印任务时对所述待打印的纸张进行识别和分类，并且根据分类的结果控制打印机发出报警声、进行打印或者不进行打印。

在一些实施方式中，所述纸张识别系统包括：信号激励系统、信号探测系统和信号判定系统。一般而言，纸张识别系统需要发出探测信号，接收探测到的信号，和对接收到的信号进行判定从而根据判定结果对打印机进行控制，因此可以包含以上的三个系统。

为了区分出具有大巴克豪森效应的纸张，可以如下配置所述纸张识别系统。

在一些实施方式中，所述信号激励系统配置为能够产生交变磁场，所述交变磁场的方向与所述待打印的纸张的幅面方向平行，使所述待打印的纸张产生感生出的信号。

在一些实施方式中，所述信号探测系统包括感测线圈，其配置为能够提取出所述待打印的纸张感生出的信号，并将该信号传递给信号判定系统。

在一些实施方式中，所述信号判定系统配置为能够对传递的信号进行分析判断从而对所述待打印的纸张进行分类，根据分类的结果向打印机发送控制信号从而对打印机进行控制。

在些具体的实施方式中，所述信号激励系统可以包括信号发生装置和信号发射天线，其中所述信号发生装置配置为能够产生交变电压信号，并且将该交变电压信号施加到信号发射天线，所述信号发射天线能够将接收到的交变电压信号转变成向外发射的交变磁场。所述交变磁场的大小可以为大于50A/m。产生的交变磁场的大小是根据需要来设定的，一般而言，具有大巴克豪森效应的纸张可以设计为具有约50A/m以下的矫顽力，从而当受到50A/m以上的交变磁场的影响时，就会产生图2所示的磁滞回线，也即产生了能够被探测的大巴克豪森效应。在一些实施方式中，所述信号发生装置产生的交变电压信号使得所产生的交变磁场的大小为大于或等于10A/m、大于或等于100A/m、大于或等于200A/m、大于或等于300A/m、大于或等于400A/m、大于或等于500A/m、大于或等于600A/m、大于或等于700A/m、大于或等于800A/m。然而，从能耗的角度来说，交变磁场的大小可以为小于或等于400A/m。所产生的交变磁场的频率可以为10Hz-100KHz，例如100Hz至10KHz，例如1000Hz至3000Hz。

在一些具体的实施方式中，所述信号探测系统包括采用铜线卷绕成的线圈，所述信号探测系统配置为能够根据其所在空间区域的磁通量变化而感生出电压信号，并将该感生出的电压信号传输给信号判定系统。一般而言，所述铜线的直径可以为0.05mm至2mm，铜线越细越能够减少信号探测系统的体积。铜线的直径可以在以上范围内为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm。所述线圈的匝数可以为10至10000匝。所述线圈的匝数在以上范围内可以为20匝、30匝、40匝、50匝、60匝、70匝、80匝、90匝、100匝、200匝、300匝、400匝、500匝、600匝、700匝、800匝、900匝、1000匝、2000匝、3000匝、4000匝、5000匝、6000匝、7000匝、8000匝、9000匝。一般而言，匝数越多信号探测系统越灵敏，然而，匝数越少信号探测系统的体积越小。因此，在使用直径为0.05mm至0.5mm的铜线卷绕成的匝数为30至2000匝的线圈的情况下，可以在保证信号探测系统灵敏的情况下，使其体积较小。在一些实施方式中，信号探测系统的线圈由直径为0.1至0.5mm的铜线卷绕成，匝数为30至2000匝。

在一些具体的实施方式中，所述信号判定系统配置为能够执行以下功能，在接收到的脉冲电压信号高于阈值时，将所述待打印的纸张分类为第一类“能够产生‘大巴克豪森效应’的纸张”，否则，将所述待打印的纸张分类为第二类“不能够产生‘大巴克豪森效应’的纸张”，根据分类的结果，对打印机进行控制。一般而言，对于能够产生“大巴克豪森效应”的纸张而言，信号判定系统能够接收到一个高于50mV的明显信号，而对于不能够产生“大巴克豪森效应”的纸张，信号判定系统仅能够接收到低于50mV，甚至是低于30mV或者10mV的杂波干扰信号，或者不接收到任何信号。根据所使用的环境中能够产生“大巴克豪森效应”的纸张的不同，以及纸张识别系统的其它配置的变化，该阈值当然可以相应地进行调整。在一些实施方式中，所述阈值为10mV至5V，例如为100mV、150mV、200mV、250mV、300mV、400mV、500mV、600mV、700mV、800mV、900mV。

在一些实施方式中，所述纸张识别系统根据分类的结果进行以下操作中的至少一个：

A.控制打印机进行打印；

B.控制打印机不进行打印；和

C.报警。

具体进行A、B和C中的哪些操作需要视情况而定。例如可以存在以下各种情况，但不限于此。在具体的环境中，如果探测到打印纸是能够产生“大巴克豪森效应”的纸张，那么可能因为该区域中能够对该纸张的去向进行监测的原因，允许进行打印，即执行A。在具体的环境中，如果探测到打印纸是不能够产生“大巴克豪森效应”的纸张，那么可能因为不能对该纸张的去向进行监测的原因，不允许进行打印，即执行B，并且任选地执行C。

然而，仍然有可能的是，根据具体的情况，如果探测到打印纸是能够产生“大巴克豪森效应”的纸张，就不允许进行打印，即执行B，并且任选地执行C。另一种情况是，如果探测到打印纸是不能够产生“大巴克豪森效应”的纸张，就允许进行打印，即执行A。

需要另外说明的是，本发明的实施例提供的具有纸张识别功能的打印机在使用能够识别具有具有大巴克豪森效应的纸张的纸张识别系统的情况下，有别于其它的纸张识别系统与普通打印机的组合。这是因为，由于只有具有大巴克豪森效应的材料在交变磁场下才会感生出脉冲信号，塑料、不锈钢和电子元器件等不具备大巴克豪森效应的材料不会感生出脉冲信号，所以仅有在含有非晶纤维或条带的纸张接近打印机中的检测模块时才会报警，打印机本身的部件不会对最终判定产生干扰。

实施例

实施例1

本实施例描述一种具体的能够识别含有具有大巴克豪森效应的非晶纤维或条带的纸张和其它纸张的打印机。该打印机中加装了一种纸张识别系统(如附图1所示)，该纸张识别系统具体地为一种电磁信号检测模块，该模块可以检测到含有具有大巴克豪森效应的非晶纤维或条带的纸张产生的电磁信号。

选用含有两条相互垂直的具有大巴克豪森效应的非晶带材6的纸张7作为被测纸张，带材长度70mm，宽度1mm，厚度0.03mm，矫顽力(即：开关磁场)50A/m。

打印机中的检测模块包含了：信号激励系统1和2，信号探测系统3和4，和信号判定系统5。

信号激励系统包含信号发生装置1和信号发射天线2。信号发生装置1产生一个1KHz的交变的电压信号，施加到信号发射天线2。信号发射天线2是一个螺线管。当螺线管通以交变电压后，会在外部产生一个交变磁场。螺线管所产生的磁场方向与打印时打印纸的平面方向平行，在纸张平面处的磁场大小高于100A/m，高于非晶带材矫顽力。在该交变磁场的激励下，非晶带材的磁结构会发生突变，造成空间内磁通量的变化，从而磁感应强度会发生跳跃(如图2所示)。

信号探测系统包含信号接收装置4和信号接收天线3。非晶带材在激励磁场下磁结构会发生突变，造成空间内磁通量的变化。信号接收天线贴近被测纸张放置，是采用0.2mm的铜线绕制的匝数为1500匝的线圈。空间内的磁通量变化使得信号接收天线中感生出相应的电压信号(如图3所示)，然后传输到信号接收装置中。

信号判定系统对接收的信号进行处理，当检测到高于阈值(此处阈值取为50mV)的脉冲电压信号后，认为信息将要打印在受到保密控制的纸上，因此允许执行打印任务；然而当检测到低于阈值的脉冲电压信号后，即认定为有人要将信息打印在不受保密控制的纸上，因此拒绝打印并报警。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (10)

1.一种具有纸张识别功能的打印机，其特征在于，所述打印机包括纸张识别系统，该纸张识别系统配置为能够对待打印的纸张进行识别和分类，并且根据分类的结果对打印机进行控制。

2.如权利要求1所述的打印机，其特征在于，所述纸张识别系统配置为在打印机执行打印任务时对所述待打印的纸张进行识别和分类，并且根据分类的结果控制打印机发出报警声、进行打印或者不进行打印。

3.如权利要求1或2所述的打印机，其特征在于，所述纸张识别系统包括：信号激励系统、信号探测系统和信号判定系统，其中

所述信号激励系统配置为能够产生交变磁场，所述交变磁场的方向与所述待打印的纸张的幅面方向平行，使所述待打印的纸张产生感生出的信号；

所述信号探测系统包括感测线圈，其配置为能够提取出所述待打印的纸张感生出的信号，并将该信号传递给信号判定系统；和

所述信号判定系统配置为能够对传递的信号进行分析判断从而对所述待打印的纸张进行分类，根据分类的结果向打印机发送控制信号从而对打印机进行控制。

4.如权利要求3所述的打印机，其特征在于，所述信号激励系统包括信号发生装置和信号发射天线，其中所述信号发生装置配置为能够产生交变电压信号，并且将该交变电压信号施加到信号发射天线，所述信号发射天线能够将接收到的交变电压信号转变成向外发射的交变磁场。

5.如权利要求3或4所述的打印机，其特征在于，所述信号探测系统包括采用直径为0.05mm至2mm的铜线卷绕成的匝数为10至10000匝的线圈，所述信号探测系统配置为能够根据空间区域的磁通量变化而感生出电压信号，并将该感生出的电压信号传输给信号判定系统。

6.如权利要求5所述的打印机，其特征在于，所述信号判定系统配置为能够执行以下功能，在接收到的脉冲电压信号高于阈值时，将所述待打印的纸张分类为第一类“能够产生‘大巴克豪森效应’的纸张”，否则，将所述待打印的纸张分类为第二类“不能够产生‘大巴克豪森效应’的纸张”，根据分类的结果，对打印机进行控制。

7.如前述权利要求中任一项的打印机，其特征在于，所述纸张识别系统根据分类的结果进行以下操作中的至少一个：

A.控制打印机进行打印；

B.控制打印机不进行打印；和

C.报警。

8.权利要求4-7中任一项所述的打印机，其中所述信号发生装置产生的交变电压信号使得所产生的交变磁场的强度为大于或等于10A/m，频率为10Hz-100KHz。

9.权利要求5-8中任一项所述的打印机，其中信号探测系统的线圈由直径为0.1mm至0.5mm的铜线卷绕成，匝数为30至2000匝。

10.权利要求6-9中任一项所述的打印机，其中所述阈值为10mV至5V中的任意数值。