(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
幅方向に配向されているプラスチックスレッドを有する紙葉類を長手方向に搬送して、前記紙葉類の良否を判別する紙葉類良否判別装置において、上記プラスチックスレッドの吸収波長の判別光を発する光源と、上記判別光を上記紙葉類の上記プラスチックスレッドの部分とそれ以外の部分とに別々に導いて透過させる光学系と、上記紙葉類を透過した上記判別光を検出する複数の受光センサと、上記紙葉類の搬送路へ位置検出光を照射し、その位置検出光の受光の有無に基づいて上記紙葉類の位置を検出するフォトインタラプタと、上記受光センサの出力の差に基いて上記紙葉類の良否を判別し、かつ、上記フォトインタラプタの出力及び上記受光センサの出力に基づいて上記プラスチックスレッドの上記紙葉類内での位置を算出する信号処理部とを備えることを特徴とする紙葉類良否判別装置。
【請求項２】
幅方向に配向されているプラスチックスレッドを有する紙葉類を長手方向に搬送して、前記紙葉類の良否を判別する紙葉類良否判別方法において、上記プラスチックスレッドの吸収波長の判別光を出射する出射工程と、上記判別光を上記紙葉類の上記プラスチックスレッドの部分と、それ以外の部分とにそれぞれ透過させる透過工程と、上記紙葉類を透過した上記判別光をそれぞれ受光する受光工程と、上記紙葉類の搬送路へ位置検出光を照射し、その位置検出光の受光の有無に基づいて上記紙葉類の位置を検出する紙葉類位置検出工程と、上記受光工程における各受光量の差に基いて上記紙葉類の良否を判別し、かつ、上記紙葉類の位置に基づいて上記プラスチックスレッドの上記紙葉類内での位置を算出する信号処理工程と、を備えることを特徴とする紙葉類良否判別方法。
【請求項３】
幅方向に配向されているプラスチックスレッドを有する紙葉類を長手方向に搬送して、前記紙葉類の良否を判別する紙葉類良否判別装置において、
所定の波長を含む光を出射する投光手段と、
上記投光手段から出射された光を２方向に分割する光学系と、
上記光学系により分割された上記光を各々受光する２つの受光手段と、
上記光学系と上記受光手段を結ぶ光路を横断するように検査対象である紙葉類を搬送させる搬送手段と、
上記各受光手段における受光量の差分を算出する手段と、
上記差分に基づいた値を所定のしきい値と比較し、上記差分に基づいた値が上記しきい値を超えている時間を検出して上記紙葉類の良否を判別する信号処理手段と、
位置検出光を出射する位置検出光出射手段と、
位置検出光を検出する位置検出用受光手段と、
上記位置検出光出射手段と上記位置検出光受光手段を結ぶ光路を横断するように上記紙葉類を案内する案内手段と、
上記位置検出用受光手段における受光の有無に基づいて上記紙葉類の位置を算出する紙葉類位置算出手段と、
この紙葉類位置算出手段において算出された上記紙葉類の位置及び上記受光手段の出力に基づいて上記紙葉類の中の上記プラスチックスレッドの位置を算出するプラスチックスレッド位置算出手段とを備えることを特徴とする紙葉類良否判別装置。
【請求項４】
幅方向に配向されているプラスチックスレッドを有する紙葉類を長手方向に搬送して、前記紙葉類の良否を判別する紙葉類良否判別方法において、
投光手段から上記プラスチックスレッドの吸収波長を含む光を出射させる出射工程と、
上記光を２方向に分割した後、複数の受光手段を用いて分割された上記光を各々受光する受光工程と、
上記分割による２つの光路を横断するように上記紙葉類を搬送させる搬送工程と、
上記紙葉類の搬送中に上記各受光手段により受光される受光量の差分を算出する算出工程と、
算出された上記差分に基づいた値と所定のしきい値を比較し、上記差分に基づいた値が上記しきい値を超えている時間を検出する検出工程と、
上記検出工程により検出された上記時間に基づいて、上記紙葉類の良否を判別する信号処理工程と、
位置検出光を出射させる位置検出光出射工程と、
位置検出光を検出する位置検出用受光工程と、
上記位置検出光出射工程と上記位置検出光受光工程を結ぶ光路を横断するように上記紙葉類を案内する案内工程と、
上記位置検出用受光工程における受光の有無に基づいて上記紙葉類の位置を算出する紙葉類位置算出工程と、
この紙葉類位置算出工程において算出された上記紙葉類の位置及び上記受光手段に基づいて上記紙葉類の中の上記プラスチックスレッドの位置を算出するプラスチックスレッド位置算出工程とを備えることを特徴とする紙葉類良否判別方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば、プラスチックスレッドを有する紙葉類の良否を光学的に判別する紙葉類良否判別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特開昭６１−７２３８７号公報や同じく特開昭６３−３０１３９３号公報等には紙葉類の良否を判別するための技術が示されている。そして、従来は紙葉類の良否判別のために、磁気、色、或いは、紙葉に形成された透かし等が検知されていた。また、紙葉に組込まれたセキュリティスレッドを検知する技術も在った。セキュリティスレッドにはアルミニウム製のものがあり、このアルミニウムスレッドが組込まれた紙葉類の良否判別には、磁気的或いは電気的な判別手法が採用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、現在の紙葉類には、セキュリティスレッドを良否や正損の判別のための要としたものがある。このような紙葉類に対して磁気、色、或いは、透かし等を利用した判別技術を採用しても、高精度な判別は困難であり、判別の信頼性が低い。
【０００４】
また、セキュリティスレッドにはプラスチック製のものが在るが、プラスチックスレッドを有する紙葉類の良否判別には、アルミニウムスレッドのための判別技術をそのまま適用することはできない。
本発明の目的とするところは、プラスチックスレッドを有する紙葉類の良否を判別することが可能な紙葉類良否判別装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段および作用】
上記目的を達成するために本発明は、幅方向に配向されているプラスチックスレッドを有する紙葉類を長手方向に搬送して、前記紙葉類の良否を判別する紙葉類良否判別装置において、上記プラスチックスレッドの吸収波長の判別光を発する光源と、上記判別光を上記紙葉類の上記プラスチックスレッドの部分とそれ以外の部分とに別々に導いて透過させる光学系と、上記紙葉類を透過した上記判別光を検出する複数の受光センサと、上記紙葉類の搬送路へ位置検出光を照射し、その位置検出光の受光の有無に基づいて上記紙葉類の位置を検出するフォトインタラプタと、上記受光センサの出力の差に基いて上記紙葉類の良否を判別し、かつ、上記フォトインタラプタの出力及び上記受光センサの出力に基づいて上記プラスチックスレッドの上記紙葉類内での位置を算出する信号処理部とを備えたことにある。
また、幅方向に配向されているプラスチックスレッドを有する紙葉類を長手方向に搬送して、前記紙葉類の良否を判別する紙葉類良否判別方法において、上記プラスチックスレッドの吸収波長の判別光を出射する出射工程と、上記判別光を上記紙葉類の上記プラスチックスレッドの部分と、それ以外の部分とにそれぞれ透過させる透過工程と、上記紙葉類を透過した上記判別光をそれぞれ受光する受光工程と、上記紙葉類の搬送路へ位置検出光を照射し、その位置検出光の受光の有無に基づいて上記紙葉類の位置を検出する紙葉類位置検出工程と、上記受光工程における各受光量の差に基いて上記紙葉類の良否を判別し、かつ、上記紙葉類の位置に基づいて上記プラスチックスレッドの上記紙葉類内での位置を算出する信号処理工程と、を備えたことにある。
さらに、幅方向に配向されているプラスチックスレッドを有する紙葉類を長手方向に搬送して、前記紙葉類の良否を判別する紙葉類良否判別装置において、所定の波長を含む光を出射する投光手段と、上記投光手段から出射された光を２方向に分割する光学系と、上記光学系により分割された上記光を各々受光する２つの受光手段と、上記光学系と上記受光手段を結ぶ光路を横断するように検査対象である紙葉類を搬送させる搬送手段と、上記各受光手段における受光量の差分を算出する手段と、上記差分に基づいた値を所定のしきい値と比較し、上記差分に基づいた値が上記しきい値を超えている時間を検出して上記紙葉類の良否を判別する信号処理手段と、位置検出光を出射する位置検出光出射手段と、位置検出光を検出する位置検出用受光手段と、上記位置検出光出射手段と上記位置検出光受光手段を結ぶ光路を横断するように上記紙葉類を案内する案内手段と、上記位置検出用受光手段における受光の有無に基づいて上記紙葉類の位置を算出する紙葉類位置算出手段と、この紙葉類位置算出手段において算出された上記紙葉類の位置及び上記受光手段の出力に基づいて上記紙葉類の中の上記プラスチックスレッドの位置を算出するプラスチックスレッド位置算出手段とを備えたことにある。
さらにまた、幅方向に配向されているプラスチックスレッドを有する紙葉類を長手方向に搬送して、前記紙葉類の良否を判別する紙葉類良否判別方法において、投光手段から上記プラスチックスレッドの吸収波長を含む光を出射させる出射工程と、上記光を２方向に分割した後、複数の受光手段を用いて分割された上記光を各々受光する受光工程と、上記分割による２つの光路を横断するように上記紙葉類を搬送させる搬送工程と、上記紙葉類の搬送中に上記各受光手段により受光される受光量の差分を算出する算出工程と、算出された上記差分に基づいた値と所定のしきい値を比較し、上記差分に基づいた値が上記しきい値を超えている時間を検出する検出工程と、上記検出工程により検出された上記時間に基づいて、上記紙葉類の良否を判別する信号処理工程と、位置検出光を出射させる位置検出光出射工程と、位置検出光を検出する位置検出用受光工程と、上記位置検出光出射工程と上記位置検出光受光工程を結ぶ光路を横断するように上記紙葉類を案内する案内工程と、上記位置検出用受光工程における受光の有無に基づいて上記紙葉類の位置を算出する紙葉類位置算出工程と、この紙葉類位置算出工程において算出された上記紙葉類の位置及び上記受光手段の出力に基づいて上記紙葉類の中の上記プラスチックスレッドの位置を算出するプラスチックスレッド位置算出工程とを備えたことにある。
【０００６】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図１及び図２に基づいて説明する。
図１及び図２は本発明の一実施例を示すもので、図１中の符号１は紙葉類良否判別装置（以下、判別装置と称する）であり、図２中の符号２はこの判別装置１の信号処理部である。
【０００７】
図１の判別装置１においては、光源としての赤外光源３、光学系としての分割光学系４、第１及び第２の干渉フィルタ５、６、第１及び第２の受光センサ７、８、及び、フォトインタラプタ９が備えられている。
【０００８】
これらのうち分割光学系４には、レンズ１０〜１４、ハ−フミラ−１５、及び、反射ミラ−１６が備えられている。赤外光源３から赤外光１７が発せられ、この赤外光１７はレンズ１０を通過したのちにハ−フミラ−１５によって二方向に分割される。
【０００９】
一方の赤外光１７ａはレンズ１１、１２の間で結像したのち、後段のレンズ１２により集光されて第１の受光センサ７に入射する。また、他方の赤外光１７ｂも同様に、レンズ１３、１４の間で結像したのち、後段のレンズ１４により集光されて第２の受光センサ８に入射する。そして、一方の赤外光１７ａの焦平面と他方の赤外光１７ｂの焦平面とは略一致している。
【００１０】
第１及び第２の受光センサ７、８の前段には第１及び第２の干渉フィルタ５、６が配置されており、後段のレンズ１２、１４を通過した赤外光１７ａ、１７ｂが干渉フィルタ５、６を通過して各受光センサ７、８に到達する。各赤外光１７ａ、１７ｂは各干渉フィルタ５、６によって分光され、特定の波長（この場合は５、８μｍ）の成分のみが受光センサ７、８に入力される。
【００１１】
フォトインタラプタ９は光源１８と第３の受光センサ１９とを有している。光源１８から発せられた光が第３の受光センサ１９に取り入れられる。そして、光源１８と受光センサ１９の間を遮断物が通過した際に、光源１８の光は遮断物によって遮られて第３の受光センサ１９に入射しない。
【００１２】
図２中の信号処理部２は、前述の第１〜第３の受光センサ７、８、１９、差動増幅回路２０、コンパレ−タ２１、第１及び第２のタイマ−２２、２３、第１及び第２の論理積回路２４、２５、及び、結果表示部２６により構成されている。
【００１３】
これらのうち、第１及び第２の受光センサ７、８の出力は差動増幅回路２０に入力され、両センサ７、８の出力信号の差が差動増幅回路２０からコンパレ−タ２１に出力される。コンパレ−タ２１には所定のしきい値が設定されており、このしきい値と差動増幅回路２０の出力とがコンパレ−タ２１によって比較される。
【００１４】
また、第３の受光センサ１９の検知結果は第１のタイマ−２２によって遅延されたのち、コンパレ−タ２１の出力とともに、第１の論理積回路２４に入力される。そして、第１の論理積回路２４によって、第３の受光センサ１９の出力信号とコンパレ−タ２１の出力信号との論理積が求められる。
【００１５】
第１の論理積回路２４の出力は第２の論理積回路２５に入力される。また、コンパレ−タ２１の出力も、第２のタイマ−２３を経たのち、第２の論理積回路２５に入力される。そして、第１の論理積回路２４の出力とコンパレ−タ２１の出力との論理積が第２の論理積回路２５によって求められる。
【００１６】
そして、第２の論理積回路２５の出力が結果表示部２６へ送られる。
つぎに、上述の判別装置１の作用を説明する。
まず、図１中に示すように、紙葉２７が判別装置１に対して等速で水平移動する。紙葉２７は矩形状であり、プラスチック製のセキュリティスレッド（以下、プラスチックスレッドと称する）２８を有している。プラスチックスレッド２８は紙葉２７に漉き込まれており、紙葉２７の幅方向に配向されている。さらに、プラスチックスレッド２８には、例えば５．８μｍの波長の光を吸収する材質が用いられている。そして、紙葉２７は長手方向を進行方向（矢印Ａ、Ａで示す方向）に向けながら、略水平に搬送される。
【００１７】
ここで、例えば、判別装置１を搬送機構（図示しない）と組合わせ、判別装置１を固定したまま紙葉２７を移動させてもよく、また、逆に紙葉２７を停止させたまま判別装置１を移動させてもよい。或いは、紙葉２７と判別装置１とを互いに逆方向に移動させてもよい。
【００１８】
紙葉２７はフォトインタラプタ９に供給され、光源１８と第３の受光センサ１９との間を通過する。光源１８の光は紙葉２７の紙面に向けて照射される。紙葉２７が光源１８と第３の受光センサ１９の間を通過している間、光源１８の光が紙葉２７によって遮られる。そして、受光センサ１９の出力は、紙葉２７が光源１８の光を遮っている間、一定の値（図４（ｂ）参照）を示す。
【００１９】
このときの第３の受光センサ１９の出力信号を利用して第１のタイマ−２２が作動し、第３の受光センサ１９の出力信号が遅延される。
紙葉２７は分割光学系４に達し、レンズ１１、１３と１２、１４との間に進入する。分割光学系４においては赤外光１７が二つに分割されており、これら赤外光１７ａ、１７ｂが紙葉２７に平行に照射される。
【００２０】
一方の赤外光１７ａの経路中にプラスチックスレッド２８が在る際、赤外光１７ａは、波長が５、７μｍの成分をプラスチックスレッド２８によって吸収されながら、紙葉２７を透過する。そして、紙葉２７を透過した赤外光１７ａは第１の干渉フィルタ５に達する。
【００２１】
また、このとき、他方の赤外光１７ｂは紙葉２７の他の部分、即ちプラスチックスレッド２８を含まない部分に照射されている。そして、この赤外光１７ｂは紙葉２７を透過し、第２の干渉フィルタ６に達する。そして、波長が５、７μｍの成分が干渉フィルタを通過し、第２の受光センサ８に入射する。
【００２２】
両受光センサ７、８の出力信号は差動増幅回路２０に送られ、両出力信号の差が取り出される。プラスチックスレッド２８は紙葉２７に漉き込まれているので、第１の受光センサ７の出力信号には、図３（ａ）に示すようにセキュリティスレッド２８を表す情報と、紙葉、インク、及び、汚れ等の情報が含まれている。
【００２３】
これに対し、第２の受光センサ８の出力信号には、図３（ｂ）に示すように紙葉、インク、及び、汚れ等の情報は含まれているが、セキュリティスレッド２８を表す情報が含まれていない。したがって、両出力信号の差を求めれば、プラスチックスレッド２８に依存した出力が得られる。
【００２４】
さらに、差動増幅回路２０の出力がコンパレ−タ２１に送られ、予めコンパレ−タ２１に設定されたしきい値と比較される。そして、差動増幅回路２０の出力がこのしきい値よりも大きければ、プラスチックスレッド２８を表す信号が真であると判断され、プラスチックスレッド２８が紙葉２７中に存在していることが検知される。
【００２５】
また、差動増幅回路２０の出力がしきい値よりも小さければ、プラスチックスレッド２８を表す信号が偽であると判断され、プラスチックスレッド２８が紙葉２７中に存在していないことが検知される。
【００２６】
図４（ａ）は、プラスチックスレッド２８が存在する場合のコンパレ−タ２１の出力波形を示している。図中のタイミングｔ1 からタイミングｔ2 までの信号がプラスチックスレッド２８の存在を表している。
【００２７】
このコンパレ−タ２１の出力は第１の論理積回路２４と第２のタイマ−２３とに入力される。これらのうち、第１の論理積回路２４においては、第１のタイマ−２３によって遅延された信号（図４（ｂ））と、コンパレ−タ２１の出力信号との論理積が計算される。
【００２８】
タイマ−２３の出力信号には、紙葉２７の前端がフォトインタラプタ９に到達してから後端がフォトインタラプタ９を通り過ぎるまでのタイミング（ｔ3 〜ｔ4 が表れている。一方、コンパレ−タ２１の出力信号には、プラスチックスレッド２８が一方の赤外光１７ａの照射位置に到達してから通り過ぎるまでのタイミング（ｔ1 〜ｔ2 ）が表れている。さらに、紙葉２７の移動速度、及び、フォトインタラプタ９から赤外光１７ａの照射位置までの距離は予め知ることができる。
【００２９】
したがって、第１の論理積回路２４の出力波形（図４（ｃ））、紙葉２７の移動速度、及び、フォトインタラプタ９から赤外光１７ａの照射位置までの距離を基にして、プラスチックスレッド２８が紙葉２７のどこに配置されているのかということを検知することができる。
【００３０】
前記第２のタイマ−２３は、コンパレ−タ２１の出力信号を遅延して第２の論理積回路２５へ出力する。第２の論理積回路２５には、第２のタイマ−２３の出力信号（図４（ａ）と同様）と第１の論理積回路２４の出力信号（図４（ｃ））とが入力される。そして、両出力信号の論理積が計算され、プラスチックスレッド２８の幅が検知される。
【００３１】
そして、第２の論理積回路２５の出力が結果表示部２６へ送られ、結果表示部２６において、紙葉２７の良否が表示される。
すなわち、上述のような判別装置１においては、赤外光１７ａ、１７ｂが紙葉２７のプラスチックスレッド２８が存在している部位と存在していない部位とに照射される。さらに、紙葉２７を透過した両赤外光１７ａ、１７ｂの差を基にしてプラスチックスレッド２８の有無が判断される。
【００３２】
したがって、プラスチック製のセキュリティスレッドを有する紙葉２７の良否を判別することができる。
また、判別装置１においては、プラスチックスレッド２８の有無、位置、及び、幅が検知される。したがって、紙葉２７の良否を、プラスチックスレッド２８の存在のみに頼った場合に比べて、より確実に判別することができる。
【００３３】
なお、本実施例においては、赤外光１７ａ、１７ｂがレンズ１２、１４によって集光されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、赤外光１７ａ、１７ｂを集光するために、例えば反射鏡を採用してもよい。
【００３４】
また、本実施例では、各干渉フィルタ５、６が第１及び第２の受光センサ７、８の直前に配置されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば赤外光源３の直後に一つの干渉フィルタを配置してもよい。
【００３５】
さらに、赤外光１７を分光する手段は、干渉フィルタ５、６でなくてもよい。そして、分光の手段として、例えば回折格子やプリズムを用いてもよい。
また、本実施例では赤外光１７がハ−フミラ−１５によって分割されているが、これ以外に一般的な種々の分割手段を採用してもよい。さらに、例えば二つの赤外光源を用い、赤外光を分割することなく直接紙葉類に照射しても良い。
【００３６】
さらに、干渉フィルタ５、６の透過光波長は５．８μｍに限られない。そして、干渉フィルタの透過光波長をこれ以外の値とする場合は、プラスチックスレッド２８の他の吸収波長を利用する。
【００３７】
また、本実施例の判別装置１は有価証券等の良否判別にも適用可能である。また、判別装置１は、構成に変更を加えることなく、紙葉２７の正損判別にも適用可能である。
そして、本発明は、要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。
【００３８】
【発明の効果】
したがって本発明は、プラスチックスレッドを有する紙葉類の良否を判別し、かつ、プラスチックスレッドが紙葉類のどの位置にあるかを検知できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す概略構成図。
【図２】本発明の一実施例の信号処理部を示すブロック図。
【図３】（ａ）は第１の受光センサの出力波形の一例を示すグラフ、（ｂ）は第２の受光センサの出力波形の一例を示すグラフ。
【図４】（ａ）はコンパレ−タの出力波形の一例を示すグラフ、（ｂ）は第３の受光センサの出力波形の一例を示すグラフ、（ｃ）は第１の論理輪回路の出力波形の一例を示すグラフ。
【符号の説明】
１…紙葉類良否判別装置、３…赤外光源（光源）、４…分割光学系（光学系）、７…第１の受光センサ、８…第２の受光センサ、１７ａ、１７ｂ…赤外光、２７…紙葉、２８…プラスチックスレッド。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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