专利名称：打印制版专用纸红外信号涂印及识别方法
技术领域：
本发明与电子行业有关，具体涉及到打印记录、制版专用纸的红外线信号检测方面。
背景技术：
目前在办公自动化领域，各类打印记录、制版设备，以其打印制版迅速，分辨率高等特点，日益得到发展。但是所有的打印记录、制版设备上使用的打印器件都极易损伤，并且价格昂贵，对所涉及消耗材料有很高的技术要求。这类专用纸因其材质以及规格的差异较大，所含化学成份、纤维均匀程度、复合工艺条件等因素所致，对打印制版效果和打印制版器件有明显的影响，特别是由热敏膜与滤纸复合而成的热敏版纸，使用时尤其显著。由于热敏制版器件是一个表面极易损伤、价格非常昂贵的大规模集成器件，通常的分辩率为每毫米8-16点，即每毫米8-16个发热体电阻，因此对所使用的热敏版纸要求非常高热敏制版头工作时，打印数据选通其上相应的发热体电阻瞬时发热，使紧压在其上的热敏版纸受热熔化收缩，露出棉基纸形成蜡纸版，印刷时油墨受挤压渗透过热敏版纸实现纸上印刷。热敏版纸的热敏膜熔化温度一般在200℃以上，它的化学成份、热敏膜及棉纤维均匀性、复合工艺条件等因素的好坏不但影响制版质量，而且直接影响热敏制版器件寿命。高品质热敏版纸的温度区间窄、温变曲线好，能保证打印制版时既可以使热敏膜层均匀熔化收缩露出棉基纸，又不会“过烧”引起周围收缩、脱落造成毛边现象，从而保证制成的热敏蜡纸版精度与热敏制版器件匹配，制成的热敏蜡纸版渗墨均匀、寿命长。因此每一品牌、规格的打印制版设备都根据设定的参数选用一种专用配套纸。使用规格不符的专用纸，不能得到满意的制版效果。热敏版纸为半透明纸，无法从外观上判断是哪一品牌的某款机型所配套的专用纸。劣质、仿冒的热敏版纸因其热敏膜及棉纤维的均匀性、复合水平较差、强度低并含有害成份，不但制版效果差、寿命短而且其所含的有害成份在长时间与热敏版纸头高温紧压接触环境中会造成后者的严重损伤、寿命缩短。通常专用纸规格、质量以及优劣很难从外观上区别，往往要经过一段时间使用后才能发觉。通常在每卷热敏版纸在开始和结束处印有识别色标，便于使用设备提示用户版纸状态，并非为了防伪。个别品牌在热敏版纸上一侧印有结束标识，另一侧按印刷版的定长从头到尾印制黑色标，使用时制版设备检测到一个黑色标后便切下该版，上印筒印刷。这种模式同样存在不足虽然能限制普通分切复卷机分切复卷，但无法阻止带印刷功能的分切复卷机，后者只需挂一块印版便可以生产仿冒品，并且由于在不到100米的长度范围内要印制200个黑标识，分切走纸速度一直处于很低状态，分切效率非常低，相应版纸成本较高，因此这种版纸模式在国际上很少被采用。对于成包的单页专用纸而言，目前尚无防伪措施。国际上的打印记录和制版设备对所使用专用纸的检测，只限于检测是否有纸，不能区别优劣真伪。

发明内容
本发明的目的在于为各类打印记录、制版设备制造商生产配套专用纸提供一种专用纸红外信号涂印及识别方法，以防止假冒伪劣产品的损害，保护打印制版器件。
本发明方法主要包括红外涂层块2、型号代码3，红外检测器4、信号判别系统5、走纸及计数系统、涂印系统。红外涂层块2是由对红外线有吸收、反射作用以及可将其转换成特定波长可见光的涂料类材料在专用纸的特定部位上涂印制成的，不影响正常工作，其作用就是使打印制版设备上的红外检测器4中发射管发出红外线，经过专用纸上的红外涂层块2部位时受到影响，导致接收器件接收的红外线强度或波长发生变化，相应检测出有别于有纸、无纸电平信号范围V1、V2的特定有纸电平信号范围V。红外涂层块2的颜色既可以与专用纸有区别，也可以采用无色透明或与专用纸接近的颜色，以便在外观上进行隐蔽处理，不易通过目测发觉红外涂层块2位置。型号代码3是在以一包或一卷为单位的专用纸内，由符合特定有纸电平信号范围V的红外涂层块2的起始位置A、个数N和由N个排布的红外涂层块2之间的间距L所转换构成的一组有效数据组成。它可以在以一卷或一包为单位的专用纸内随意安置红外涂层块2的个数和位置。通过对该组数据的设定，确定一种红外涂层块2印刷位置排列模式，以便在生产专用纸时控制红外涂层块2的相应印刷位置，从而完成了专用纸红外信号的涂制，并可在使用过程中由打印制版设备对其进行检测。针对不同型号的打印记录、制版设备，通过设定不同的型号代码3便可以生产出相应的配套专用纸。红外检测器4包括由红外发光管和红外接收管组成的红外线传感器以及光敏器件组成的光敏接收器二类，前者能够检测出有纸、特定有纸、无纸三种电平信号范围V1、V、V2；后者专用于红外荧光油墨类材料印制的红外涂层块2，单独输出特定有纸电平V。信号判别系统5由信号采集、比较电路、数据存储器等组成，它将V2电平范围判为无纸区，V1、V电平范围则处于有纸区内，根椐所选用的红外检测器件、印制红外涂层块2的材料类型确定相应的有纸、特定有纸、无纸电平范围V1、V、V2的判别条件，并且在记录机器走纸过程的同时，实时记录红外检测器4检测到的信号变化情况，按判别条件判别特定有纸电平V是否存在。在指定位置上涂印红外涂层块2时，只需确认相应的信号电V′处于特定有纸电压V范围内即可。否则，机器退纸重新涂印。将得到确认的电平V出现时的起始位置A′、次数N′，以及两次电平V出现时所对应的两个红外涂层块2的间距L′，与型号代码3所确定的红外涂层块2的起始位置A、个数N、对应间距L对比，如果得到确认便完成对配套专用纸红外信号的识别确认。对于以包为单位的单页专用纸而言，只需将原有的A、L及A′、L′的长度单位转换成页数，以页为单位进行设定即可。通常工作过程中，红外检测器4中发射管发出红外线，对于反射式红外线传感器，无纸时接收管输出的高电平位于无纸区电平V2范围内，有纸时接收管输出的低电平位于有纸区V1电平范围内；对于对射式红外线传感器，无纸时接收管输出的低电平位于无纸区电平V2范围内，有纸时接收管输出的高电平则位于有纸区V1电平范围内。就反射式红外线传感器而言，红外线吸收型涂层块2经过检测位置时，由于对红外线有吸收作用，导致接收管接收强度衰减，相应输出的电平V′高于有纸电平V1但低于无纸区的高电平V2范围，符合信号判别系统5设定的判别条件V1＜V＜V2，因此判定为特定有纸电平V存在；采用红外线反射型涂层块2使接收管接收的红外线强度增大，导致输出并确定的电平V较V1更低，则须符合判别条件V＜V1＜V2；同理，就对射式红外线传感器而言，根据所选用的红外涂层块2类型，也可以检出并确定相应的特定有纸电平信号V存在；对于红外荧光类涂层块2，红外线照射后转换为特定波长的可见光，既可采用红外线传感器，也可采用光敏器件组成的光敏接收器将其接收并处理，均可输出特定有纸电平V。在信号判别系统5记录确定存在特定有纸电平V基础上，如果所记录红外涂层块2的起始位置A′、个数N′、间距L′参数与型号代码3所确定的A、N、L参数相符，即确认为配套专用纸。否则，信号判别系统5将输出异常信号中止工作并提示用户，从而保护打印记录及制版器件。考虑到专用纸的加工、使用情况等因素，红外涂层块2可设在专用纸非工作区域的特定位置上，并由信号判别系统5控制检测周期。
本发明方法与现有的专用纸检测方法相比有以下优点1、可以识别特定专用纸，避免误用劣质纸造成打印记录及制版器件损伤。
2、可以随意设定型号代码模式进行检测，并能检测专用纸长度、数量。
3、可以进行多位置、多周期的多重比较，准确识别配套专用纸。
4、专用纸采用三重防伪技术，不易仿冒。


附图表示在打印记录、制版设备上本发明采用吸收型红外涂层块2、反射式红外线传感器的工作原理示意图。
附图中，打印记录、制版专用纸1在被送入打印记录及制版器件6之前通过红外检测器4，当红外检测器4检测到带红外涂层块2的纸时，将相应得到的信号电平V′输入信号判别系统5中处理，并与有纸、特定有纸、无纸电平范围V1、V、V2，V1＜V＜V2，进行比较，当V′处于电平V范围内时，判断特定有纸电平V存在。如果检测过程中带红外涂层块2专用纸所示电平V出现的起始位置A′、次数N′，以及两次电平V出现时所对应的两个红外涂层块的间距L′符合型号代码3的设定A、N、L参数，则确认检测到所设定的红外信号，所用纸为配套专用纸；如果在设定的检测过程中虽然检测出电平V存在，但电平V出现的起始位置A′、次数N′及间距L′与型号代码3所设定的A、N、L参数在多处明显不相符，则对检测提取到的信号电平V′不能予以确认并拟判定所用纸为仿冒专用纸。对于个别不符合现象可以通过多位置、多周期连续检测判断的方法进行识刷确认。若在检测周期内只检测出现过V1、V2电平范围，则表示所用纸为普通专用纸。对于非配套专用纸，纸机器将中止工作并报警。
具体实施例方式
在实施本发明上述过程中，应首先确定印制红外涂层块2的专用纸非工作区域，通常选择在两侧边缘上。在下面列举的本发明实施例1、2中，均以总长为100米的卷筒型专用纸为例。实施本发明的一个最优方案使用的红外检测器4为反射式红外线传感器，红外涂层块2采用无色透明的红外吸收油墨印制，有纸电平范围V1≤0.5V、特定有纸电平V0.7～2.0V、无纸电平信号V2≥2.3V。调整涂印系统的出墨量，通过试印确定印刷条件，以保证印制后的红外涂层块2被红外检测器4检测时，检测出的信号电平V′符合特定有纸电平信号V0.7～2.0V。然后向分切复卷印刷机控制系统输入一组型号代码3数据30A2N100L，分切复卷印刷机便可以按型号代码3的倒序由后向前分切复卷纸，当复卷长度剩下1.3米时，涂印系统涂印第一个红外涂层块2，然后继续分切复卷走纸1米，涂印系统涂涂印第二个红外涂层块2，最终完成了专用纸红外信的涂印，加工成带有红外涂层块2的配套专用纸。使用过程中，由打印、制版设备的信号判别系统5对红外检测器4检测到的信号电平V′，按所确定的特定有纸电平范围V的判别条件V1≤0.5V、V0.7～2.0V、V2≥2.3V、V1＜V＜V2和检测代码3所设定A30、N2、L100的参数进行红外信号识别，确定其为配套专用纸。
本发明的另一实施例由反射式红外线传感器构成红外检测器4，使用普通铁灰色油墨印制红外涂层块，有纸电平V1≤0.5V，特定有纸电平V0.9～2.0V，无纸电平V2≥2.3V，型号代码600A4N800L、300L、100L。复卷走纸分别在82米，83米，86米，94米处印有4个暗灰色红外涂层块2，该卷版纸在使用过程中分别在6米，14米，17米，18米处检测到红外涂层块2，其对应电平V在1.6左右。同理，红外检测器4采用对射式红外线传感器，相应调整V1、V、V2的范围也能达到目的。
本发明的第三个实施方案以500页A4规格包装单页纸为例由红外发射管、光敏接收器构成红外检测器4，红外荧光油墨印制红外涂层块2，特定有纸电平V0.7-1.8V，型号代码15A2N148L，按纸张纵向长度对应换算成第一页，第六页，各涂印1个红外涂层块2，红外发射管发出的红外线遇到红外荧光涂层后转变为绿色可见光，被光敏接收器接收处理后输出0.9V的特定有纸电平信号。使用时红外涂层块2分别处于第一、六页，间距为五页。此外，本发明实施例可以扩展应用在装订成本，有特殊要求的专用纸上。
权利要求
1.一种打印记录、制版专用纸红外信号的涂印方法，主要包括红外涂层块2、型号代码3、红外检测器4、信号判别系统5、走纸及计数系统、涂印系统，其特征在于红外涂层块2是由对红外线有吸收或是反射，或是将其转换成特定波长可见光的涂料类材料涂印而成；型号代码3是在以一卷或一包为单位的专用纸内，由符合特定有纸电平信号范围V的红外涂层块2的起始位置A、个数N及由N个排布的红外涂层块2之间的间距L所转换构成的一组数据组成；只有当机器走纸及计数系统按型号代码3的倒序走纸到特定位置时，涂印系统才工作，将涂料类材料涂印在专用纸上，信号判别系统5将红外检测器4检测到的红外涂层信号电平V′与特定有纸电平V进行比较，若电平V′在特定有纸电平V范围之内，即涂印的红外涂层块符合要求，否则退纸重新涂印。
2.根据权利要求1所述的打印记录、制版专用纸红外信号涂印方法，其特征在于红外涂层块2采用无色透明或与专用纸颜色接近的红外涂料涂印。
3.根据权利要求1所述的打印记录、制版专用纸红外信号涂印方法，其特征在于红外涂层块2采用普通油墨涂料制成。
4.根据权利要求1所述的打印记录、制版专用纸红外信号涂印方法，其特征在于各红外涂层块2的排布为不等距离。
5.一种应用权利要求1所述的打印记录、制版专用纸红外信号的识别方法，主要包括红外涂层2、型号代码3、红外检测器4、信号判别系统5、走纸及计数系统，其特征在于信号判别系统5由信号采集、比较电路、数据存储器等组成，根据所选用红外涂层2的涂印材料、红外检测器4类型设定相应的有纸、特定有纸、无纸三种电平范围V1、V、V2，并在专用纸使用过程中实时记录红外检测器4检测到的信号变化情况，将搜索提取到的有别于有纸、无纸电平信号范围V1、V2的电平信号V′与设定的特定有纸电平范围V比较，确定V′即是特定有纸电平V，并将电平V出现的次数N′、起始位置A′以及两次电平V出现时所对应的两个红外涂层块之间的间距L′与型号代码3所设定的红外涂层块2起始位置A、个数N、对应间距L分别进行比较，从而识别出涂印在专用纸上的红外信号。
6.根据权利要求1或4所述的打印记录、制版专用纸红外信号的涂印及识别方法，其特征在于信号判别系统5可以将特定有纸电平范围V设定在有纸电平范围V1与无纸电平范围V2之间。
7.根据权利要求1或4所述的打印记录、制版专用纸红外信号的涂印及识别方法，其特征在于信号判别系统5可以将特定有纸电平范围V设定在有纸电平范围V1外侧，远离无纸电平范围V2。
8.根据权利要求1或4所述打印记录、制版专用纸红外信号的涂印及识别方法，其特征在于红外检测器4由红外发射管、接收管构成。
9.根据权利要求1或4所述打印记录、制版专用纸红外信号的涂印及识别方法，其特征在于红外检测器4由红外发射管、光敏接收器构成。
全文摘要
本发明涉及光电信号检测方面，具体地说是一种用于打印记录、制版设备专用纸上的红外信号涂印及识别方法。本发明方法主要包括红外涂层块2、型号代码3、红外检测器4、信号判别系统5、走纸及计数系统、涂印系统。按型号代码3印刷的对红外线有影响的红外涂层块2，被红外检测器4检测出并确定有不同于有纸、无纸电平信号范围V
文档编号G01N21/35GK1789005SQ20041010407
公开日2006年6月21日 申请日期2004年12月15日 优先权日2004年12月15日
发明者杜也兵, 杜宁峻 申请人:杜也兵