DE2838600A1 - Mosaikdrucker - Google Patents
MosaikdruckerInfo
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- DE2838600A1 DE2838600A1 DE19782838600 DE2838600A DE2838600A1 DE 2838600 A1 DE2838600 A1 DE 2838600A1 DE 19782838600 DE19782838600 DE 19782838600 DE 2838600 A DE2838600 A DE 2838600A DE 2838600 A1 DE2838600 A1 DE 2838600A1
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- Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
- Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
- Color, Gradation (AREA)
Description
- 4 - Fall
Hasler AG
Belpstraße 23
CE-J-OOO Bern 14-
Belpstraße 23
CE-J-OOO Bern 14-
Mosaikdrucker
Die Erfindung betrifft einen Mosaikdrucker, bei dem eine natürliche Zahl η von Drucknadeln einzeln über je einen zugeordneten
elektrischen Antrieb mechanisch antreibbar sind, mit Zuleitungen zwischen den Antrieben und einer Auswahlvorrichtung
für die Auswahl der gleichzeitig anzutreibenden Drucknadeln und einer impulsmässig belastbaren elektrischen
Energiequelle.
909820/0555
- 5 - Fall
Mosaik- oder Nadeldrucker sind seit längerer Zeit auf dem Markt und allgemein bekannt. Sie arbeiten schnell und
relativ geräuschlos. Ihre Drucknadeln werden einzeln über eine Ansteuerlogik angesteuert. Im allgemeinen sind die
Nadeln quer zur Schreibrichtung angeordnet, so dass der Abdruck spaltenförmig erfolgt. Die fertigen Zeichen sind
im allgemeinen aus mehreren solchen Spalten zusammengesetzt. Man spricht in diesem Fall auch von einer Punktmatrix, beispielsweise
einer 5x7-Matrix.
Das Bestreben der Technik geht dahin, immer höhere Druckgeschwindigkeiten
zu erreichen. Dies hat zur Folge, dass bei einem Mosaikdrucker die Drucknadeln sehr schnell beschleunigt
und wieder abgebremst werden müssen. Am stärksten durchgesetzt hat sich gegenwärtig der elektromagnetische Antrieb.
Der Leistungsbedarf der Antriebseinheit erfolgt impulsmässig mit grossen Stromstärken. Hierdurch entstehen kurzzeitig
relativ starke elektromagnetische Streufelder, über die von Dritten das Arbeiten des Druckers registriert werden kann,
auch wenn sie sich nicht in unmittelbarer Nähe des Druckers befinden. Da jedes zu druckende Zeichen aus einer festgelegten
Reihenfolge verschiedener Drucknadelansteuerungen zusammengesetzt wird, lässt sich relativ einfach anhand der
Stärke der Streuimpulse und der Reihenfolge auf die abgedruckten Zeichen schliessen und schlussendlich ein Duplikat
909820/0S55
. - 6 - Fall
des im Entstehen begriffenen Textes erzeugen- Mosaikdrucker
gelten daher in Bereichen, bei denen es auf grössere Geheimhaltung ankommt, als nicht einsetzbar.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Mosaikdrucker
anzugeben, bei dem aus den impulsmässig abgestrahlten elektromagnetischen Streufeldern keine Information über den
gedruckten Text ableitbar ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Abhörsieherung eine den Antrieben und
den Zuleitungen in ihren elektrischen Eigenschaften nachgebildete Kompensationseinrichtung zugeordnet ist, die Kompensationseinrichtung
den Antrieben und den Zuleitungen räumlich eng benachbart angeordnet ist und die Kompensationseinrichtung
über eine zugeordnete Ansteuereinheit gleichzeitig mit den Antrieben anschaltbar ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von 3 Figuren näher
beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 Den prinzipiellen Aufbau eines Mosaikdruckers
Fig. 2 Das Prinzipschaltbild eines Mosaikdruckers mit einer zusätzlichen Kompensationseinrichtung.
909820/0555
- 7 - Fall
Fig. 3 Das Blockschaltbild eines Fernschreibers , der mit
einem Mosaikdrucker sowie mit einer Kompensationseinrichtung ausgerüstet ist.
Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Mosaikdruckers.
In einem Druckerkopf 10 sind mehrere Druckereinheiten vereinigt, von denen jedoch nur eine gezeigt ist. Jede Druckereinheit
besteht aus jeweils einer Drucknadel 11 und einem zugehörigen Antrieb 12. Der Antrieb kann elektromagnetisch
arbeiten, piezoelektrisch, elektrostatisch usw. Der Druckerkopf ist im allgemeinen auf einem nicht gezeigten Wagen oder
Schlitten montiert, der längs einer Druckzeile in beiden Richtungen schrittweise verschiebbar ist. 13 stellt eine
Ansteuerlogik dar, mit deren Hilfe die jeweils anzusteuernden Drucknadeln 11 ausgewählt werden. 14 ist schliesslich eine der
Zu- und Ruckleitungen, über die die Antriebe 12 impulsmässig
mit Spannung und Strom versorgt werden.
Die Ansteuerlogik 13 wird im allgemeinen ortsfest im Drucker
montiert, während der Druckerkopf 10 beweglich angeordnet ist. Aus diesem Grunde sind die Zuleitungen 14 im allgemeinen relar
tiv lang. Sie stellen daher bei den benutzten impulsförmigen hohen Betriebsströmen Antennen dar, über die ein Teil der
Leistung in den Raum abgestrahlt wird. Weitere Abstrahlung erfolgt zusätzlich über die Antriebe 10.
909820/0S55 m/m
- 8 - Pall
Die impulsförmigen Ströme in den Zuleitungen 14 bewirken
eine variable Belastung der Speiseeinheit 15, wodurch wiederum Variationen des Speisestromes auf der Hetzleitung 16
hervorgerufen werden. Somit kann auch über die Ketzleitung 16, an die der Mosaikdrucker angeschlossen ist. Information
über den gedruckten Text erhalten werden. Es ist auch bekannt, dass selbst über die Masseleitung (Erde) Information in gewissen
Fällen erhältlich ist. Mosaikdrucker können daher auf verschiedene ¥eise abgehört werden.
Fig. 2 zeigt das Prinzipschema eines Mosaikdruckers mit einer zusätzlichen Kompensationseinrichtung, mit deren Hilfe die
abgestrahlten Störfelder so verfälscht werden, dass aus
ihnen nicht mehr auf die Anzahl der angesteuerten Drucknadeln geschlossen v/erden kann. In Parallelschaltung sind die Antriebe
12.1 bis 12.7 an die Leitung 20 angeschlossen. Sie bilden zusammen den Antriebsteil des Druckarkopfes 10. Die
Leitung 20 wird über den Schalter 21 bei jedem Abdruck kurzzeitig mit der Speiseeinheit 15 verbunden. Die Auswahl der
jeweils anzusteuernden Drucknadeln erfolgt über die Schalter 13.1 bis 13.7. Diese Schalter bilden damit einen Teil der
Ansteuerlogik 13. Die Antriebe 12.1 bis 12.7 sind mit den Schaltern 13.1 bis 13.7 je über eine Leitung 14.1 bis 14.7 verbunden.
Diese Leitungen sind, wie schon bei der Beschreibung von Fig. 1 gesagt, relativ lang.
909820/0555
- 9 - Fall
An die Leitung 20 ist zusätzlich zu den genannten Antrieben
12.1 bis 12.7 die Kompensationseinrichtung 22 angeschlossen. Sie besteht aus mehreren Kompensationseinheiten 22.1 bis 22.7,
die parallel geschaltet sind und die elektrisch den Antrieben 12.1 bis 12.7 nachgebildet sind. Weiter gehören zur Kompensationseinrichtung
22 Leitungen 24.1 bis 24.7, die den Leitungen 14.1 bis 14.7 nachgebildet sind und Schalter 23.1 bis
23.7, die den Schaltern 13.1 bis·13.7 nachgebildet sind.
Sämtliche Schalter liegen mit einem Pol an der Erdleitung
Fig. 3 zeigt das Blockschaltbild eines Fernschreibers, der mit einem Mosaikdrucker sowie einer Kompensationseinrichtung
ausgerüstet ist..Ueber die Telegrafieleitung 30 erreichen
die ankommenden Fernschreibzeichen die Empfangsschaltung und den Dekoder 31. Hier werden die !fernschreibzeichen in bekannter
Weise vorverarbeitet und dekodiert. Im Zeichengenerator 32 wird anschliessend festgelegt, welche Druckernadeln in welcher
Reihenfolge anzusteuern sind, damit auf dem Papier aus Einzelpunkten das Fernschreibzeichen mosaikartig zusammengesetzt
werden kann. Die Ansteuerlogik 13 steuert hierauf mit ihren in Fig. 2 näher beschriebenen Schaltern 13.1 bis 13.7 die
Antriebe 12.1 bis 12.7 des Druckerkopfes 10 an. Der jeweilige Druckvorgang wird dadurch ausgelöst, dass in der Auslöseinheit
33, die im wesentlichen mit dem Schalter 21 von Fig. 2 identisch ist, die elektrische Verbindung mit dem Speisegerät 15 kurzzeitig
hergestellt wird.
909820/0555 m/m
- 10 - Fall
Parallel zur Ansteuerlogik 13 liegt die Kompensationsein-
fjeweils
richtung 22, die somit! gleichzeitig mit der Ansteuerlogik 13 mit dem Speisegerät 15 verbunden wird. Das Speisegerät 15 gibt damit bei jedem Druckvorgäng eine Leistung ab, die von der Summe der angesteuerten Antriebe 12 des Druckerkopfes 10 und der angesteuerten Kompensationseinheiten 22.1 bis 22.7 der Kompensationseinrichtung 22 abhängt. Aus der Stärke dieser -so entstehenden Stromimpulse auf der Leitung 20, in den Antrieben 12 und der Kompensationseinrichtung 22 lässt sich daher nicht auf die Anzahl der im Druckerkopf 10 angesteuerten Antriebe 12.1 bis 12.7 schliessen.
richtung 22, die somit! gleichzeitig mit der Ansteuerlogik 13 mit dem Speisegerät 15 verbunden wird. Das Speisegerät 15 gibt damit bei jedem Druckvorgäng eine Leistung ab, die von der Summe der angesteuerten Antriebe 12 des Druckerkopfes 10 und der angesteuerten Kompensationseinheiten 22.1 bis 22.7 der Kompensationseinrichtung 22 abhängt. Aus der Stärke dieser -so entstehenden Stromimpulse auf der Leitung 20, in den Antrieben 12 und der Kompensationseinrichtung 22 lässt sich daher nicht auf die Anzahl der im Druckerkopf 10 angesteuerten Antriebe 12.1 bis 12.7 schliessen.
Für die Ausgestaltung des Ansteuergerätes 34 der Kompensationseinrichtung
22 bestehen mehrere Möglichkeiten. Eine bevorzugte Möglichkeit ist die, dass die Ansteuereinheit 34
wie in Fig. 2 gezeigt, eine gleich grosse Anzahl von Schaltern 23.1 bis 23.7 wie die Ansteuerlogik 13 besitzt. Durch
Kombination der Schalter 13.1 mit 23.1, 13.2 mit 23.2 usw. bis 13.7 mit 23.7 dergestalt, dass jeweils entweder der eine
oder der zugehörige andere Schalter geschlossen ist, d.h. durch Kombination zu Umschaltern, erreicht man, dass jeweils
genau 7 oder allgemein genau η Antriebe 12 und/oder Kompensationseinheiten 22.1 bis 22.7 angesteuert werden. Die Belastung
des Speisegerätes 15 ist damit bei jedem Druckvorgang gleich, abgesehen von geringfügigen Schwankungen, die durch
909820/0555 ·/.
-- 11 - Pall
die individuellen Abweichungen der elektrischen Eigenschaften der Antriebe und der Kompensationseinheiten hervorgerufen
werden.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass die Ansteuereinheit 34 durch einen Zufallsgenerator 35 angesteuert wird. In
diesem Fall wird bei jedem Druckvorgang zum Strom durch den Druckerkopf 10 ein Strom durch die Kompensationseinrichtung
22 addiert, dessen Stärke abhängig ist vom jeweiligen Wert des Zufallsgenerators und 0, 1, 2, ... i Kompensationseinheitbzw.
Antriebsströmen entspricht.
Pur die Abhängigkeit der Ansteuereinheit 34 vom jeweiligen
tyert des Zufallsgenerators 35 gibt es verschiedene Möglichkeiten.
Im einfachsten Pail erfolgt eine lineare Zuordnung. Das heisst, für jede Zufallszahl wird eine entsprechende Anzahl
von Kompensationseinrichtungen 22.1...22.7 angesteuert,
so dass deren Ströme sieh zu den Strömen der Druckerströme addieren. Durch dieses Verfahren entsteht eine statistische
Verfälschung der Stromstärken in Leitung 20. Es ist dann schwierig,aus einer Polge von Stromstärken Rückschlüsse auf
die gedruckten Zeichen zu ziehen. Pur die Verfälschung genügen schon wenige Kompensationseinheiten 22.1...22.7.
909820/055.5 " #/"
. Fall
Mit etwas grösserem Aufwand lässt sich eine Verfälschung erreichen,
die mit keinem technischen Mittel überwindbar ist. Um dies zu zeigen., werden folgende Definitionen und Formeln
benötigt:
Es sei
k = Anzahl zu erregender Antriebe 12.1...12.η (k = O ... n)
Es sei
k = Anzahl zu erregender Antriebe 12.1...12.η (k = O ... n)
s = jeweilige Zufallszahl aus dem Zufallsgenerator 35 (s = 0 ... m, gleichverteilt im Intervall 0 ... m; m - n)
ζ = Anzahl zu erregender Kompensationseinheiten 22.1 bis 22...
c =· Summe der Zahlen zu erregender Antriebe und Kompensationseinheiten
q = Konstante (q = η ).
Für c gilt nach obiger Definition
c = k + z.
Soll aus c keinerlei Information ableitbar sein, so ist nach bekanntem Wissen der Kryptologie zu fordern
c = <k + s>mod (m + 1).
Die Zahlen müssen also modulo (m + l) addiert werden. Die Zusammenfassung
beider Gleichungen und Auflösung nach ζ ergibt
z = (k + s)mod (m + 1) ~k
mit z = — n... + m ·
Da negative Werte von ζ technisch nicht möglich sind, kann durch
Hinzufügen einer Konstante q der Gültigkeitsbereich zu positiven Werten verschoben werden, ohne dass sich kryptologisch etwas
ändert.
909820/0 S 5 5
Pall
Es ergibt sich, damit als Zahl zu erregender Kompensationseinheiten
z' = (k + s)mod (m + i) "k + <1
und als Summe der Zahlen zu erregenden Antriebe und Kompensationseinheiten
o· =k+z· = (k+ B)001 (m+l) +q.
Die nachfolgende Tabelle gibt für k und s und für den Fall
η = m = q = 7 die jeweiligen Werte von z1 (in der linken unteren
Hälfte jedes Tabellenfeldes) und von c1 (in der zugehörigen
rechten oberen Hälfte) an.
10
10
11
14
10
11
10
10
12
12
12
14
13
12
909820/0555
- 14 - Pall
Wie zu sehen ist, enthält jede Spalte und jede Zeile für c1
genau alle Zahlen von 7 bis 14, was der statistischen G-leichverteilung
entspricht.
Technisch verwirklicht wird das Verfahren durch den bereits erwähnten Zufallsgenerator 35 und durch eine in der Ansteuereinheit
34 enthaltene, durch einen Fachmann leicht realisierbare Logik zur Erzeugung der Werte ζ' entsprechend obiger Tabelle.
Die Werte k müssen hierzu dieser Logik über eine in Pig. 3 nicht gezeigte Leitung zwischen der Ansteuerlogik 13
und"der Ansteuereinheit 34 zugeführt werden. Weiter ist eine grössere Zahl von Kompensationseinheiten 22.1 bis 22. ... erforderlich;
im gezeigten Beispiel insgesamt 14 Stück. '
Zufallsgeneratoren sind bekannt. Es werden daher hier keine Aussagen über die Ausgestaltung des zu verwendenden Generators
gemacht. In manchen Fällen genügt jedoch anstelle eines wirklichen Zufallsgenerators bereits ein Pseudo-Zufallsgenerator
wie beispielsweise ein maximalperiodisches linear rückgekoppeltes Schieberegister.
Eine Voraussetzung für die wirksame Anwendung jeder der angegebenen
Kompensationseinrichtungen 22 besteht darin, dass die elektrischen Eigenschaften weitgehend den Eigenschaften der
Antriebe 12, der Leitungen 14 und der Schalter 13 angepasst sind. Weiter muss darauf geachtet werden, dass die räumliche
Anordnung so ist, dass die impulsmässig bei jedem Druckvorgang auftretenden Streufelder von einem engbegrenzten Gebiet herzukommen
scheinem. 90982 0/Π555
- 15 - Fall
Die Wirksamkeit der Erfindung hängt nicht davon ab, wieviel
Drucknadeln 11 im Druckerkopf 10 enthalten sind. In Fig. 2 sind sieben Drucknadeln bzw. Antriebe 12.1 bis 12.7 gezeigt,
was einer häufig gebrauchten Ausführungsart entspricht. Es können jedoch auch jede beliebige andere Anzahl von Antrieben
verwendet werden. Im allgemeinen Pail von η Antrieben (n = natürliche Zahl) muss im erstgenannten Beispiel eine entsprechende
Zahl η von Eompensationseinheiten 22.1 bis 22.η vorhanden
sein.
Im zweiten Beispiel, bei dem die Ansteuereinheit 34 über einen Zufallsgenerator 35 direkt angesteuert wird, genügen bereits
wenige Kompensationseinheiten 22.1 bis 22. ... für eine wirkungsvolle Verschleierung der Anzahl jeweils angesteuerter Antriebe
12. Im dritten Beispiel sind insgesamt 14 !Compensations— einheiten erforderlich und für den entsprechenden allgemeinen
Fall (m + q) Kompensationseinheiten.
Der Vorteil der Erfindung besteht darin, dass mit Hilfe relativ geringer zusätzlicher Einheiten auf aktive Weise die Abhörsicherheit
eines Mosaikdruckers erreicht wird, die durch passive Massnahmen wie Abschirmungen, Pufferung der Speisespannung
usw. nicht oder nur unvollständig erreichbar ist.
909820/OS5
Claims (4)
- DIPL. ING. G. LiEaAU τ.τEI"!-:n>:ST:-;#:53C5 · "CL;.:C!! 95074 "Α8yΰ0 AUGSBURG 22Pail283860ÜPatentansprüche( 1.!Mosaikdrucker, bei dem eine natürliche Zahl η von Druckiladeln einzeln über je einen zugeordneten elektrischen Antrieb mechanisch antreibbar sind, mit Zuleitungen zwischen den Antrieben und einer Auswahlvorrichtung für die Auswahl der gleichzeitig anzutreibenden Drucknadeln und einer impulsmässig belastbaren elektrischen Energiequelle, dadurch gekennzeichnet, dass zur Abhörsicherung- eine den Antrieben (12.1 bis 12.7) und den Zuleitungen (14.1 bis 14.7) in ihren elektrischen Eigenschaften nachgebildete Kompensationseinrichtung (22) zugeordnet ist,- die Kompensationseinrichtung (22) den Antrieben (12.1 bis 12.7) und den Zuleitungen (14.1 bis 14.7) räumlich eng benachbart angeordnet ist,- und die Kompensationseinrichtung (22) über eine zugeordnete Ansteuereinheit (54) gleichzeitig mit den Antrieben (12.1 bis 12.7) anschaltbar ist.909820/0555 ORIGINAL INSPECTED- 2 - Fall28386ÜÜ
- 2. Mosaikdrucker nach. Patentanspruch. 1, dadurch gekennzeichnet,- dass die Kompensationseinrichtung (22) aus η Kompensationseinheiten (22.1 bis 22.n) und Leitungen (24.1 bis 24.n) gebildet ist, deren jede einem Antrieb (12.1 bis 12.n) und einer Zuleitung (14.1 bis 14.η) elektrisch nachgebildet ist, und- dass die Ansteuerung (13, 34) aus η Umschaltern besteht, durch die jeweils entweder ein Antrieb (12.1 bis 12.n) oder eine Kompensationseinheit (22.1 bis 22.n) an die Energiequelle anschaltbar ist.
- 3. Mosaikdrucker nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,- dass die Kompensationseinrichtung (22) aus einer beliebigen Zahl von Kompensationseinheiten (22.1 bis 22.7) und leitungen (24.1 bis 24.7) gebildet ist, deren jede einen Antrieb (12.1 bis 12.7) und einer Zuleitung (14.1 bis 14.7) elektrisch, nachgebildet ist, und- dass die Ansteuereinheit (34) über einen Zufallsgenerator (35) ansteuerbar ist, der die Auswahl der anzuschaltenden Kompensationseinheiten (22.1 bis 22.7) rein zufallsmässig vornimmt.909820/0555_ 3 - Fall
- 4. Mosaikdrucker nach Patentanspruch. 1, dadurch gekennzeichnet,- dass die !Compensationseinrichtung (22) aus mehr als η Kompensationseinheiten (22.1 bis 22.-m ) und Leitungen (24.1 bis 24. m ) gebildet ist, deren jede einem Antrieb (12.1 bis 12.η) und einer Zuleitung (14.1 bis 14.η) elektrisch nachgebildet ist,- dass die Ansteuereinheit (34) über einen Zufallsgenerator (35) und über die Ansteuerlogik (13) der Antriebe (12.1 bis 12.n) ansteuerbar ist,- dass der Zufallsgenerator zur Ausgabe natürlicher Zahlen (s) ausgebildet ist, die im Intervall von 0 bis m gleichverteilt sind, wobei m grosser oder gleich η ist,- dass die Ansteuereinheit (34) eine Logik aufweist, die bei k anzusteuernden Antrieben (12.1 bis 12.k) und einer Zufallszahl s insgesamtz' = (k+ s)mod (m+1) -k+ *Kompensationseinheiten (22.1 bis 22.z') ansteuert, wobei q eine natürliche Zahl grosser oder gleich η ist.9098 2 0/0555
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