(57)【要約】【課題】紙幣に対する不正行為を、より確実に防止することを可能にする紙幣処理装置を提供する。【解決手段】紙幣処理装置１は、紙幣が挿入される紙幣挿入口と、記紙幣挿入口から挿入された紙幣を挿入方向に沿って搬送可能な紙幣搬送機構８と、紙幣搬送機構８により搬送された紙幣を読取る紙幣読取手段２０と、紙幣読取手段２０により読取られた紙幣の真贋を識別する紙幣識別手段と、紙幣の外形寸法の外側に付着物が接続されていることを識別する付着物識別手段と、紙幣識別手段による識別結果、且つ前記付着物識別手段による識別結果に基づいて、不正行為防止を制御する制御手段とを有する。そして、制御手段は、紙幣読取手段２０により読取りが終了した紙幣を紙幣搬送機構８により下流側へ搬送中に、付着物識別手段により付着物の識別を行うことを特徴とする。【選択図】図２
2011065663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙幣が挿入される紙幣挿入口と、
前記紙幣挿入口から挿入された紙幣を挿入方向に沿って搬送可能な紙幣搬送機構と、
前記紙幣搬送機構により搬送された紙幣を読取る紙幣読取手段と、
前記紙幣読取手段により読取られた紙幣の真贋を識別する紙幣識別手段と、
紙幣の外形寸法の外側に付着物が接続されていることを識別する付着物識別手段と、
前記紙幣識別手段による識別結果、且つ前記付着物識別手段による識別結果に基づいて、不正行為防止処理を制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記紙幣読取手段により読取りが終了した紙幣を前記紙幣搬送機構により下流側へ搬送中に、前記付着物識別手段により付着物の識別を行うことを特徴とする紙幣処理装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記付着物識別手段による識別処理後、前記紙幣識別手段により紙幣の真贋の識別を行うことを特徴とする紙幣処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙幣挿入口から挿入される紙幣を搬送すると共に、その有効性を識別する紙幣識別部を備えた紙幣処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に紙幣処理装置は、利用者によって紙幣挿入口から挿入された紙幣の有効性を識別し、有効と判定された紙幣価値に応じて、各種の商品やサービスを提供するサービス機器、例えば遊技場に設置されている遊技媒体貸出機、或いは、公共の場に設置されている自動販売機や券売機等に組み込まれている。
【０００３】
通常、紙幣処理装置は、紙幣挿入口に挿入された紙幣を搬送する紙幣搬送機構、搬送される紙幣の有効性を判定（真贋判定とも称する）する紙幣識別部等の動作機器、及びこれらの動作機器を駆動、制御する制御手段を備えている。すなわち、紙幣挿入口から紙幣が挿入されると、紙幣の挿入を検知センサが検知し、前記紙幣搬送機構（駆動モータ、搬送ローラ等）を駆動して紙幣を搬送すると共に、搬送状態にある紙幣を、紙幣識別部を構成する識別センサで読み取り、その出力を予め格納されている正規データと比較して有効性を判定する。そして、この紙幣識別部で有効と判定された紙幣は、そのまま下流側に設置されている紙幣収容部等に向けて搬送され、有効と判定されなかった紙幣は、そのまま紙幣挿入口へ戻されるようになっている。
【０００４】
上記した紙幣処理装置は、例えば、特許文献１に開示されているように、挿入された紙幣が紙幣識別部で真正と判定されると、一時保留（エスクロ）するようにしている。このようなエスクロは、例えば、紙幣を挿入した後に何らかの理由で返金指令が発生した場合に、紙幣搬送機構を逆転することで、挿入された紙幣を直ちに紙幣挿入口から返却できるようにするものである。そして、エスクロ状態において、スタック指令等の処理信号が発生することで、エスクロ状態にある紙幣（エスクロ紙幣）は、そのまま下流側に搬送されるようになっている。
【０００５】
ところで、上記したような紙幣処理装置では、停止状態にあるエスクロ紙幣に対して不正な行為が行われ易いことから、特許文献１に開示されているように、紙幣挿入口にシャッタを設けておき、シャッタモータを作動して紙幣挿入口をシャッタによって強制的に閉じるようにしている。すなわち、紙幣挿入後に、シャッタによって紙幣挿入口を閉じておくことで、紙幣に紐や糸等の付着物を接続しても、エスクロ紙幣を引き出す等の不正な行為が行えないようにしている。
【０００６】
すなわち、上記した特許文献１に開示されている紙幣処理装置では、紙幣を紙幣挿入口に挿入する際、それを検知して閉塞状態にあるシャッタを開放し、紙幣を紙幣識別部に搬送して、その有効性を判定するようにしている。そして、紙幣識別部で真正と判定された紙幣は、更に下流側にあるエスクロ位置まで搬送され、エスクロ状態となったときに開放状態にあるシャッタを閉塞状態に駆動するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許３０００３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように、不正行為防止のために、紙幣挿入口をシャッタによって閉じるのは、紙幣が有効と判定された後であることから、紙幣の有効性の判定処理が行われてからエスクロ位置に搬送されるまでの間の不正行為を確実に防止することはできない。すなわち、上記した紙幣識別装置では、（紙幣挿入）→（シャッタの開放処理）→（紙幣の有効性の判定処理）→（有効である場合にエスクロ位置への紙幣の搬送処理）→（シャッタの閉塞処理）を行うため、不正行為防止のために、シャッタによって紙幣挿入口を強制的に閉塞するには、紙幣の有効性判定処理と、紙幣をエスクロ位置まで搬送する処理を行う必要があり、この間の不正行為（特に、紙幣に付着物を付着して行われる不正行為）を確実に防止できない。
【０００９】
本発明は、上記した事情に着目してなされたものであり、紙幣に対する不正行為を、より確実に防止することを可能にする紙幣処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した目的を達成するために、請求項１に記載された紙幣処理装置は、紙幣が挿入される紙幣挿入口と、前記紙幣挿入口から挿入された紙幣を挿入方向に沿って搬送可能な紙幣搬送機構と、前記紙幣搬送機構により搬送された紙幣を読取る紙幣読取手段と、前記紙幣読取手段により読取られた紙幣の真贋を識別する紙幣識別手段と、紙幣の外形寸法の外側に付着物が接続されていることを識別する付着物識別手段と、前記紙幣識別手段による識別結果、且つ前記付着物識別手段による識別結果に基づいて、不正行為防止処理を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記紙幣読取手段により読取りが終了した紙幣を前記紙幣搬送機構により下流側へ搬送中に、前記付着物識別手段により付着物の識別を行うことを特徴とする。
【００１１】
上記した構成の紙幣処理装置によれば、紙幣挿入口に紙幣が挿入されると、紙幣搬送機構を駆動して紙幣を内部に送り込む。内部に送り込まれる紙幣は、搬送状態で、その下流側に設置された紙幣読取手段によって紙幣情報の読取が成される。読取手段によって読取処理された紙幣は、前記紙幣搬送機構により下流側へ搬送処理が行われ、この処理中に、付着物識別手段によって付着物の識別処理が行われる。さらに、その読取った紙幣情報に基づいて紙幣識別手段により紙幣の真贋が識別される。また、紙幣の外形寸法の外側に付着物が接続されていると、付着物識別手段がこれを検知するようになっており、前記紙幣識別手段による識別結果と、付着物識別手段による識別結果に基づいて、不正行為の防止が制御される。
【００１２】
また、請求項２に係る発明においては、前記制御手段は、前記付着物識別手段による識別処理後、前記紙幣識別手段により紙幣の真贋の識別を行うことを特徴とする。
【００１３】
このような構成では、紙幣の真贋判定処理に先立って付着物が接続されているか否かの検出が行われる。前記付着物識別手段によって糸や紐等の付着物が接続された紙幣が検知されると、紙幣判定ＮＧ処理が実行される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の紙幣処理装置によれば、紙幣挿入口に挿入された後、紙幣に対する不正行為を、より確実に防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る紙幣処理装置の一実施形態の全体構成を示す斜視図。
【図２】上部フレームを下部フレームに対して開いた状態を示す斜視図。
【図３】下部フレームの紙幣搬送路部分を示した平面図。
【図４】下部フレームの裏面図。
【図５】紙幣検知センサの構成を示す斜視図。
【図６】シャッタ機構の構成を示す斜視図。
【図７】図６に示すシャッタ機構を裏側から見た斜視図。
【図８】シャッタ機構の動作を示す側面図。
【図９】シャッタ機構の回動片が回動されて、紙幣挿入口が閉塞されている状態を示す図。
【図１０】シャッタ機構の回動片の作用を模式的に示す図。
【図１１】図１から図４に示した紙幣処理装置の構成を模式的に示した図。
【図１２】紙幣処理装置の制御系を示すブロック図。
【図１３】基準データ記憶部内に格納された基準データテーブルの説明図。
【図１４】（ａ）及び（ｂ）は、紙幣の表裏面を示す模式的説明図。
【図１５】紙幣判定処理の手順を示すメインフローチャート。
【図１６】紙幣に赤外光及び赤色光を照射して透過光及び反射光を受光するタイミングを示す紙幣スキャンタイミングチャート。
【図１７】金種及び紙幣搬送方向を判定する金種・方向判定処理を示すフローチャート。
【図１８】真贋判定処理の手順を示すフローチャート。
【図１９】紙幣を搬送処理する駆動モータ及びソレノイドの駆動制御手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。
【００１７】
図１から図４は、本実施形態に係る紙幣処理装置の構成を示す図であり、図１は、全体構成を示す斜視図、図２は、上部フレームを下部フレームに対して開いた状態を示す斜視図、図３は、下部フレームの紙幣搬送路部分を示した平面図、そして、図４は、下部フレームの裏面図である。
【００１８】
本実施形態の紙幣処理装置１は、例えば、スロットマシン等の各種の遊技機間に設置される遊技媒体貸出装置（図示せず）に組み込み可能に構成されている。この場合、遊技媒体貸出装置には、紙幣処理装置１の上側又は下側に、他の装置（例えば、紙幣収納ユニット、硬貨識別装置、記録媒体処理装置、電源装置など）を設置しておいても良く、紙幣処理装置１は、これら他の装置と一体化されていたり、別個に構成されていても良い。そして、このような紙幣処理装置１に紙幣が挿入され、挿入された紙幣の有効性が判定されると、その紙幣価値に応じた遊技媒体の貸出処理、或いは、プリペイドカードのような記録媒体への書き込み処理等が行なわれる。
【００１９】
紙幣処理装置１は、略直方体状に形成されたフレーム２を備えており、このフレーム２が図示されていない遊技媒体貸出装置の係止部に装着される。フレーム２は、上部フレーム２Ａと下部フレーム２Ｂを有しており、これらのフレーム２Ａ，２Ｂは、図２に示すように、一端部を回動中心として開閉されるように構成されている。この場合、上部フレーム２Ａの他端部側には、下部フレーム２Ｂに係止可能なロックシャフト３が配設されており、このロックシャフト３の操作部３ａを、付勢バネ３ｂの付勢力に抗して図１の矢印方向に回動操作することで、ロックシャフト３は回動支点Ｐを中心に回動し、上部フレーム２Ａと下部フレーム２Ｂのロック状態（両者が閉じた状態；重合状態）が解除される。
【００２０】
前記上部フレーム２Ａ及び下部フレーム２Ｂは、重合状態になった際、両者の対向部分に紙幣が搬送される隙間（紙幣搬送路）５が形成されるよう構成されている。そして、上部フレーム２Ａと下部フレーム２Ｂには、この紙幣搬送路５に一致するようにして、紙幣挿入部６Ａ，６Ｂが形成されている。これら紙幣挿入部６Ａ，６Ｂは、上部フレーム２Ａと下部フレーム２Ｂが閉じられた際、スリット状の紙幣挿入口６を形成する。図１に示すように、紙幣Ｍは、紙幣の短い辺側から矢印Ａ方向に沿って内部に挿入される。
【００２１】
前記フレーム２内には、紙幣搬送機構８と、紙幣挿入口６に挿入された紙幣を検知する紙幣検知センサ１８と、紙幣検知センサ１８の下流側に設置され、搬送状態にある紙幣の情報を読取る紙幣読取手段２０と、紙幣挿入口６と紙幣検知センサ１８との間の紙幣搬送路５に設置され、紙幣挿入口６を閉塞するように駆動されるシャッタ機構５０と、上記した紙幣搬送機構８、紙幣読取手段２０、シャッタ機構５０の駆動を制御する制御手段（制御回路基板１００）とが設けられている。  
以下、上記した各構成部材について、詳細に説明する。
【００２２】
前記紙幣搬送機構８は、紙幣挿入口６から挿入された紙幣を挿入方向Ａに沿って搬送可能であると共に、挿入状態にある紙幣を紙幣挿入口６に向けて差し戻すように搬送可能とする機構である。紙幣搬送機構８は、下部フレーム２Ｂ側に設置された駆動源である駆動モータ１０と、この駆動モータ１０によって回転駆動され、紙幣搬送路５に紙幣搬送方向に沿って所定間隔おいて配設される搬送ローラ対１２，１３，１４を備えている。
【００２３】
搬送ローラ対１２は、下部フレーム２Ｂ側に配設される駆動ローラ１２Ａと、上部フレーム２Ａ側に配設されて駆動ローラ１２Ａに当接されるピンチローラ１２Ｂとを備えており、これら駆動ローラ１２Ａとピンチローラ１２Ｂは、紙幣搬送方向と直交する方向に沿って、所定間隔をおいて２箇所設置されている。駆動ローラ１２Ａ及びピンチローラ１２Ｂは、その一部が紙幣搬送路５に露出した状態となっている。
【００２４】
前記２箇所に設置される駆動ローラ１２Ａは、下部フレーム２Ｂに回転可能に支持された駆動軸１２ａに固定されており、前記２つのピンチローラ１２Ｂは、上部フレーム２Ａに支持された支軸１２ｂに回転可能に支持されている。この場合、上部フレーム２Ａには、支軸１２ｂを駆動軸１２ａ側に付勢する付勢部材１２ｃが設けられており、ピンチローラ１２Ｂを駆動ローラ１２Ａ側に所定の圧力で当接させている。
【００２５】
なお、上記した搬送ローラ対１３，１４も、ローラ対１２と同様、それぞれ駆動軸１３ａ，１４ａに固定される２つの駆動ローラ１３Ａ，１４Ａと、支軸１３ｂ，１４ｂに回転可能に支持される２つのピンチローラ１３Ｂ，１４Ｂによって構成され、それぞれ付勢部材１３ｃ、１４ｃによって、各ピンチローラ１３Ｂ，１４Ｂは、各駆動ローラ１３Ａ，１４Ａに所定の圧力で当接されている。
【００２６】
前記搬送ローラ対１２，１３，１４は、駆動モータ１０に連結される駆動力伝達機構１５によって同期駆動される。この駆動力伝達機構１５は、駆動モータ１０の出力軸に固定される出力ギヤ１０ａ、この出力ギヤ１０ａに順次噛合され、前記駆動軸１２ａ，１３ａ，１４ａの端部に装着される入力ギヤ１２Ｇ，１３Ｇ，１４Ｇ、及びこれらのギヤ間に設置されるアイドルギヤ１６を備えたギヤトレインによって構成される。
【００２７】
上記した構成により、駆動モータ１０が正転駆動されると、各搬送ローラ対１２，１３，１４は、紙幣を挿入方向Ａに向けて搬送するように駆動され、駆動モータ１０が逆転駆動されると、各搬送ローラ対１２，１３，１４は、紙幣を紙幣挿入口側に差し戻すように逆転駆動される。
【００２８】
前記紙幣検知センサ１８は、紙幣挿入口６に挿入された紙幣を検知した際に、検知信号を発生するものであり、本実施形態では、後述するシャッタ機構を構成する回動片と、紙幣を読取る紙幣読取手段２０との間に設置されている。前記紙幣検知センサ１８は、例えば、光学式のセンサ、より詳しくは、回帰反射型フォトセンサによって構成されており、図５に示すように、上部フレーム２Ａ側に設置されるプリズム１８ａと、下部フレーム２Ｂ側に設置されるセンサ本体１８ｂによって構成される。具体的には、プリズム１８ａとセンサ本体１８ｂは、センサ本体１８ｂの発光部１８ｃから照射された光が、プリズム１８ａを介してセンサ本体１８ｂの受光部１８ｄで検知される配置態様となっており、プリズム１８ａとセンサ本体１８ｂとの間に位置する紙幣搬送路５に紙幣が通過して受光部１８ｄで光が検知されなくなると検知信号を発生する。
【００２９】
なお、上記した紙幣検知センサ１８は、光学式のセンサ以外にも、機械式のセンサによって構成されていても良い。
【００３０】
前記紙幣検知センサ１８の下流側には、搬送状態にある紙幣について、その紙幣情報を読取る紙幣読取手段２０が設置される。紙幣読取手段２０は、上記した紙幣搬送機構８によって紙幣が搬送される際、紙幣に光を照射することで読取を行い、紙幣の有効性（真贋）を判定できるような信号を生成できる構成であれば良く、本実施形態では、紙幣の両側から光を照射し、その透過光と反射光を受光素子で検知することで紙幣の読取を行う。そして、この読取った光信号は光電変化され、後述する紙幣識別手段において、予め格納されている真券のデータと比較することで、搬送される紙幣の真贋を判定するようになっている。なお、具体的な紙幣識別手段の詳細な構成については後述する。また、本実施形態では、この読取手段２０は、後述するように、紙幣の外形寸法の外側に付着物が接続されているか否かを検知する付着物識別手段としての機能を兼ね備えている。
【００３１】
前記紙幣挿入口６の下流側には、紙幣挿入口６を閉塞するシャッタ機構５０が配設されている。このシャッタ機構５０は、常時、紙幣挿入口６を開放した状態になっており、紙幣が挿入されて、紙幣検知センサ１８が紙幣の後端を検知した際（紙幣検知センサ１８がＯＦＦ）に閉塞されて、不正行為等が行えないように構成される。
【００３２】
具体的に、シャッタ機構５０は、紙幣搬送路５の紙幣搬送方向と直交する方向に所定間隔おいて出没するように回動駆動される回動片５２と、この回動片５２を回動駆動する駆動源であるソレノイド（プル型）５４とを有している。この場合、回動片５２は、幅方向に２箇所設置されており、紙幣搬送路５を形成する下部フレーム２Ｂの搬送面５ａには、各回動片５２が出没できるように紙幣搬送方向に延出する長孔５ｃが形成されている。
【００３３】
前記回動片５２は、図６及び図７に示すように、下部フレーム２Ｂに回転可能に支持されたシャフト５５に固定されており、常時（初期状態）、搬送面５ａの内部に位置して搬送面５ａから突出しないように設定されている。下部フレーム２Ｂには、前記ソレノイド５４が設置されており、通電することで吸引駆動される駆動軸５４ａの端部に設けられた係合ピン５４ｂには、揺動可能な揺動部材５７の係合部５７ａが係合されている。
【００３４】
この揺動部材５７は、下部フレーム２Ｂに対して支点５７ｂを介して揺動可能に軸支されており、その支点５７ｂからシャフト５５に向けて延出する揺動アーム５７ｃを備えている。この揺動アーム５７ｃの先端部には、図８に示すように、シャフト５５の端部に固定されたギヤ５５Ｇと噛合するセクターギヤ５７Ｇが形成されている。これにより、ソレノイド５４が通電（ソレノイドＯＮ）されて駆動軸５４ａがソレノイド本体に吸引駆動されると、図８の矢印に示すように、揺動部材５７は、支点５７ｂを中心に揺動され、揺動アーム５７ｃの先端部に形成されたセクターギヤ５７Ｇ及びシャフト５５の端部に固定されたギヤ５５Ｇを介して、回動片５２は、搬送面５ａに形成された長孔５ｃから突出するように回動駆動される（図９参照）。
【００３５】
これにより、紙幣挿入口６が閉塞された状態となり、紙幣に糸や紐などの異物を付着して引き出すといった不正行為を防止することが可能となる。なお、上記した回動片５２、及びこれを駆動するソレノイド５４は、図１０に示すように、回動片５２を紙幣挿入口６側に向けて起立するように回動駆動し、かつ回動片５２が回動して搬送面５ａから突出した際、回動片５２が長孔５ｃの端面５ｄに当て付くように配置しておくことが好ましい。このような構成によれば、回動片５２が回動して紙幣挿入口６を閉塞した状態では、紙幣を強制的に引き抜こうとしても、回動片５２が端面５ｄに当て付いて大きな抵抗部材となることから、確実に紙幣の引抜き行為を防止することができる。
【００３６】
また、上記したような回動片５２は、紙幣搬送路５の幅方向に所定間隔おいて２箇所配設したことで、紙幣搬送経路上５に露出するシャッタ機構のための凹凸部分を極力少なくすることができ、紙幣搬送中にジャム等が生じることが防止される。
【００３７】
前記紙幣読取手段２０の下流側には、紙幣の通過を検知する紙幣通過検知センサ６０が設けられている。この紙幣通過検知センサ６０は、有効と判定されたエスクロ紙幣が、更に下流側に搬送されて、紙幣の後端を検知した際に検知信号を発生するものであり、この検知信号の発生に基づいて、上記したソレノイド５４の通電が解除され（ソレノイドＯＦＦ）、駆動軸５４ａに設けられた付勢バネの付勢力によって駆動軸５４ａは突出方向に移動し、シャッタ機構を構成する回動片５２は、紙幣搬送路を開放状態とするように回動駆動される。
【００３８】
前記紙幣通過検知センサ６０は、上述した紙幣検知センサ１８と同様、光学式のセンサ（回帰反射型フォトセンサ）によって構成されており、上部フレーム２Ａ側に設置されるプリズム６０ａと、下部フレーム２Ｂ側に設置されるセンサ本体６０ｂによって構成される。もちろん、上記した紙幣通過検知センサ６０は、光学式のセンサ以外にも、機械式のセンサによって構成されていても良い。
【００３９】
なお、紙幣通過検知センサ６０は、シャッタ機構５０を開放するための信号を発生するものであることから、シャッタ機構５０の開放のタイミングが別の手段、例えば、エスクロ紙幣を搬送してから所定時間後にシャッタ機構を開放する等、時間によって制御できれば、設置しない構成であっても良い。
【００４０】
前記前記紙幣挿入口６の近傍には、紙幣が挿入された状態にあることを視認可能に報知する報知素子が設けられている。このような報知素子は、例えば、点滅するＬＥＤ７０によって構成することが可能であり、利用者が紙幣挿入口６に紙幣を挿入することで点灯し、紙幣の処理状態であることを利用者に知らせる。このため、利用者が誤って次の紙幣を差し込むことを防止することが可能となる。
【００４１】
次に、上述した紙幣読取手段２０で読取られた紙幣情報を基に、紙幣の真贋を識別する紙幣識別手段において実行される紙幣の真贋判定方法について具体的に説明する。
【００４２】
本実施形態に係る紙幣の真贋判定方法は、真券紙幣表面の印刷領域に、発光手段から所定波長の光を照射し、当該真券紙幣を透過した光の透過光データを基準データとして予め記憶しておき、判定対象となる紙幣表面の印刷領域に、発光手段から前記所定波長の光を照射し、当該紙幣を透過した光の透過光データと前記基準データとを比較する第１の比較ステップと、紙幣表面の印刷領域中、予め特定領域を定め、前記判定対象となる紙幣及び前記真券紙幣の前記特定領域における前記光の透過光データに所定の重み付けをして、この重み付けられたデータ同士を比較する第２の比較ステップと、を有し、これら第１、第２の比較ステップにおける比較結果に基いて、紙幣の真贋判定を行うようにしている。
【００４３】
すなわち、紙幣表面の印刷領域中、例えば、可視光下と赤外光下とで得られる画像がそれぞれ異なるような領域を、予め特定領域として定めておき、この特定領域における赤外光の透過光データに他の領域から得られた透過光データよりも重み付けを施して、これら重み付けられたデータ同士を比較することによって、紙幣表面の全印刷領域における透過光データ同士の比較よりも、真贋判定の精度をより高くしている。
【００４４】
このように、真券紙幣には、可視光下と赤外光下とで得られる画像がそれぞれ異なるような領域があり、例えば紙幣に設けられた透かし領域では、異なる波長の光でその領域の画像を見た場合（例えば、赤色光でその領域の画像を見た場合と赤外光下で見た場合）は画像が大きく異なって見えることに着目し、かかる領域を特定領域として、当該特定領域における赤外光による透過光データを取得し、この取得した透過光データと、予め取得していた真券の同じ特定領域における透過光データとをそれぞれ重み付けし、重み付けしたデータ同士で比較して、判定対象となる紙幣が真券であるか偽札であるかを、より精度高く真贋判定する。このとき、金種に応じて特定領域を定め、この特定領域における透過光データに所定の重み付けを設定することで、真贋判定精度のさらなる向上を図ることも可能となる。
【００４５】
第１の比較ステップ、第２の比較ステップいずれにしても、基準データと取得したデータとを比較して真贋判定を行う際には、透過光データは濃淡値すなわち濃度値（輝度値）で表すことができることから、これを適宜の相関式に代入して演算した相関係数により判定を行うことができる。
【００４６】
また、透過光データから例えばアナログ波形を生成し、この波形の形状同士の比較で判定することも可能である。
【００４７】
ところで、判定対象となる紙幣と真券紙幣とを比較する際に、光の透過光データに加え、さらに、前記特定領域における光の反射光データを用いるようにしてもよい。例えば、前記した赤外光の透過光データに加え、さらに、前記各特定領域における赤外光の反射光データを用いることができる。
【００４８】
すなわち、透過光データに加えて反射光データの比較も行うようにすることで、判定精度をより高めることができる。また、紙幣表面の印刷領域においては、透過光データよりも反射光データの方が比較しやすい領域が存在することも考えられ、そのような場合は、反射光データのみに重み付けした判定を行ってもよい。
【００４９】
また、前記発光手段は異なる波長の光を照射可能であり、判定対象となる紙幣と真券紙幣とを比較する際に、前記特定領域における異なる波長の光の透過光データ及び／又は反射光データをさらに用いるようにしてもよい。すなわち、例えば発光手段を、赤外光と赤色光とを照射可能に構成し、判定対象となる紙幣と真券紙幣とを比較する際に、前記特定領域における赤外光の透過光データ及び／又は反射光データに加えて、赤色光の透過光データ及び／又は反射光データをさらに用いることができる。
【００５０】
このように、赤外光と赤色光とでは波長が異なることから、波長の異なる複数の光による透過光データや反射光データを紙幣の真贋判定に用いると、真券と偽札との特定領域を通過する透過光や特定領域から反射する反射光では、透過率、反射率がそれぞれ異なるという性質を紙幣の真贋判定にさらに加味することができ、かかる方法を採用することにより、判定精度をより高めることができる。この場合も、透過光データや反射光データには重み付けを施しておくものとする。なお、それぞれ異なる波長の透過光や反射光から得られる受光データ毎に、それぞれ重み付けの度合いを異ならせることもでき、真贋判定精度をさらに向上させることも可能となる。
【００５１】
また、前記特定領域としては、異なる波長の光を照射した際に得られるデータの異なる領域を含むものとしている。例えば前記した「透かし」領域などが考えられる他、潜像画像が印刷された領域やパールインキにより印刷された領域も含まれる。紙幣には、他にも異なる波長の光を照射した際に得られるデータの異なる領域があり、少なくとも二以上の領域を特定領域として設定することが真贋判定精度を高める上ではより好ましい。
【００５２】
上記潜像画像は偽造防止技術の一であり、例えば我が国の現在の紙幣（日本銀行券）に施されているように、直視した場合は見えないが斜めから見ると現れるような画像である。日本銀行券では、直視した状態では何もない領域内に、お札を傾けるとＮＩＰＰＯＮなどの文字が浮かび上がるようになっている。
【００５３】
そして、このような潜像画像が印刷された領域を、近赤外線領域において所定範囲内にある波長の赤外光で透過させて撮影すると、隠れていた上記ＮＩＰＰＯＮの文字を認識することが可能であることを知見した。なお、本実施形態においては、一般的であり、かつコスト的にも安価な９５０ｎｍ近傍の波長の光の照射を行う光センサを用いて、所定範囲内にある波長としては９５０ｎｍ近傍の波長を用いたが、所定の範囲内にある波長としてはかかる波長に限定されることはなく、近赤外線領域に含まれる波長であれば、広範囲の中から適宜用いることができる。
【００５４】
よって、偽造しにくい領域である潜像画像が印刷された領域において、判定対象となる紙幣と真券紙幣とを判定するに際し、それぞれ上記範囲にある９５０ｎｍ近傍の波長の赤外光の透過光データ同士を用いて比較した場合、両者の違いがより顕著に表れることが考えられ、真贋判定に極めて有効となる。特に、透過光データに重み付けをして比較することにより、真券と偽札との違いがより明確になると期待できる。
【００５５】
また、上記パールインキについても日本銀行券では偽造防止のために採用されており、お札を傾けると印刷箇所がややピンク色を帯びたパール光沢が浮かび上がるようになっている。上記パールインキによる印刷も偽造しにくいもので、パールインキにより印刷された領域について重み付けされた透過光データや反射光データを用いて判定対象紙幣と真券とを比較するとことで、真贋判定が容易かつ正確に行うことが可能となる。
【００５６】
すなわち、パールインキは、天然の雲母に酸化チタン、酸化鉄などの金属酸化物をコートしたパール顔料を含むインキであり、屈折率の高い酸化チタンの層と、屈折率の低い雲母およびその周辺の媒体との境界における多重の反射光が干渉して独特なパール光沢を創り出すものなので、全く同様な反射光が得られるパールインキを製造することも容易でないことから、パールインキにより印刷された領域について重み付けすれば、真券と偽札との真贋判定が正確に行える。
【００５７】
ところで、特定領域から取得した透過光データや反射光データには、紙幣表面の印刷領域中の他の領域から取得したデータよりも所定の重み付けをすることとしたが、所定の重み付けとして、例えば、前記特定領域における透過光データ及び／又は反射光データに重み倍率を乗じることが考えられる。
【００５８】
すなわち、赤外光の透過光データを用いて紙幣の真贋を判定する前記相関式において、取得したデータからの濃度値に重み倍率などを乗じ、演算される値の比較幅を大きくして判定精度をより向上させることもできる。
【００５９】
重み倍率の値は様々に設定することができるため、データ取得後に重み倍率の値だけを変更するだけで、様々な鑑定に対応することも可能となる。
【００６０】
また、前述したように、前記特定領域における透過光データ及び／又は反射光データから生成した濃度（輝度）を示すアナログ波形で比較する場合であれば、波形を所定倍率で拡大させることが考えられる。この場合、拡大された波形同士の比較となるので、判定精度がより高まる。
【００６１】
さらに、上記した特定領域から取得した透過光データや反射光データに、他の領域から取得したデータよりも所定の重み付けをする方法としては、前記特定領域における透過光データ及び／又は反射光データのデータ量を、他の領域のデータ量よりも増加させる（あるいは特定領域における座標密度を他の領域よりもより密にする）ことも考えられる。
【００６２】
相対的に言えば、特定領域以外のデータ量、あるいは座標密度を間引くこともでき、この場合、データ処理効率の向上も図ることが可能となる。また、特定領域毎に、データ密度を変えることも可能である。
【００６３】
具体的に説明すると、例えば赤外光や赤色光の発光手段として、多数のＬＥＤを線状に設けたＬＥＤアレイなどが好適に用いられるが、かかるＬＥＤアレイを用いて特定領域以外の領域に照射する場合は、ＬＥＤを間引いて駆動させ、特定領域では全ＬＥＤを駆動させることができる。このような手法により、省エネ効果が期待できる。
【００６４】
なお、特定領域は紙幣表面領域上で座標として特定可能であることから、上述した紙幣搬送機構８による紙幣の搬送速度を制御して、特定領域においては他の領域よりも搬送速度を落とし、透過光データや反射光データの量を増加させることも可能である。
【００６５】
具体的に、紙幣識別手段は、以下の構成が考えられる。  
すなわち、紙幣識別手段は、上述した紙幣搬送機構８により搬送される紙幣に光を照射するとともに、照射されて前記紙幣を透過した透過光及び前記紙幣から反射した反射光を受光する紙幣読取手段を構成し、前記紙幣表面の印刷領域内に定められた特定領域を検知する光センサによって検知した受光データに重み付けを施す重み付け手段と、紙幣の真贋を判定する真贋判定部と、を備え、前記真贋判定部は、前記特定領域を含む真券紙幣表面の全印刷領域における基準受光データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶した前記基準受光データと、前記光センサにより取得した判定対象となる紙幣表面の全印刷領域における受光データとを比較する第１の比較手段と、前記判定対象となる紙幣及び前記真券紙幣の前記各特定領域における重み付けられた受光データ同士を比較する第２の比較手段とを有する。
【００６６】
この場合、真贋判定部は、ＣＰＵと、記憶手段としてのＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えたマイクロコンピュータから構成することができる。前記ＲＯＭには、上述した真贋判定方法をこのマイクロコンピュータに実行させる判定プログラムと、基準データとなる真券紙幣における特定領域の受光データ（例えば、赤外光による透過光データ及び反射光データ、赤色光による透過光データ及び反射光データ）を含む、紙幣表面の全印刷領域における受光データと、特定領域における受光データに重み付けを施すためのプログラムとを予め記憶させておくことができる。
【００６７】
そして、判定対象となる紙幣の受光データを、光センサにより取得してＲＡＭに記憶させ、この受光データと基準データとを、第１の比較手段及び第２の比較手段で比較することにより真贋判定を行う。なお、第１の比較手段及び第２の比較手段としては、それぞれ別のハード構成とするのではなく、前記真贋判定部がその機能を共通に担うものとすることができる。
【００６８】
また、発光手段としては、上述したようなＬＥＤアレイを用いることができ、本実施形態では、赤外光を発光する第１の発光アレイと、赤色光を発光する第２の発光アレイとを配設している。
【００６９】
上述した構成の紙幣識別手段を用いることにより、たとえ紙幣の全印刷面における受光データ同士の比較で類似していても、重み付けされた特定領域における受光データ同士の比較によって、精度よく真贋判定を行うことができる。なお、この場合、金種毎に重み付けを変えることもできる。
【００７０】
また、受光データとして、透過光データに加えて反射光データを用いたり、さらに、紙幣に照射する光を赤外光単独とする他、赤色光を追加したりすることにより、各受光データ同士の比較において、一つでも真券と判定できるレベルを逸脱している場合は偽札と判定するようにして、判定精度を著しく向上させることができる。
【００７１】
また、真券の基準データは、記憶手段に予め記憶させてもよいが、例えば、真券を、紙幣搬送機構８を通して搬送させながら受光データを取得し、これを基準データとして記憶させることもできる。したがって、真贋判定装置毎に、対応した最適化された基準データを記憶させることも可能となる。また、移動平均などの手段を用いて、基準データを更新させるようにすれば、ハードウェアの経時劣化に対応するために、随時白補正などを行わなくとも、基準データを出力変動に適応して最適化させることが可能である。
【００７２】
ところで、上述した紙幣識別手段の真贋判定方法では、判定対象となる紙幣表面の全印刷領域を透過した赤外光の透過光データと前記基準データとを比較する第１の比較ステップと、紙幣表面の印刷領域中に予め特定された特定領域における前記赤外光の透過光データに所定の重み付けをして、この重み付けられたデータ同士を判定対象となる紙幣と前記真券紙幣との間で比較する第２の比較ステップとに区分して説明したが、区分することなく同時に比較することもできる。
【００７３】
例えば、重み付けするための関係式を含む比較用の相関式が予め組み込まれた真贋判定プログラムを用いて、真券紙幣表面の全印刷領域を透過した赤外光の透過光データと、反射した赤色光の反射光データにおいて、特定領域に予め重み付けしたものを基準データとして記憶装置内に格納しておく。
【００７４】
一方、判定対象となる紙幣表面の全印刷領域を透過した赤外光の透過光データ、あるいは反射した赤色光の反射光データから、前記特定領域部分の重み付けも平行して行い、前記基準データと比較する。このとき、データは、例えば輝度値（濃度値）を表す波形を生成して、この波形で比較することもできる。
【００７５】
すなわち、予め特定領域を定めた真券紙幣の印刷領域に、発光手段から所定波長の赤外光を照射し、当該真券紙幣を透過した赤外光の透過光データのうち、前記特定領域を透過した透過光データに所定の重み付けしたデータを基準データとして予め記憶しておく一方、判定対象となる紙幣表面の印刷領域に、発光手段から前記所定波長の赤外光を照射し、当該紙幣を透過した赤外光の透過光データのうち、前記特定領域を透過した透過光データに、前記真券と同じ重み付けをして、この重み付けされた前記特定領域における透過光データを含む全透過光データと前記基準データとを比較することにより真贋を判定する紙幣の真贋方法とする。
【００７６】
上記の方法であっても、極めて高精度での真贋判定が可能となる。この方法を実現するための紙幣識別手段は、紙幣搬送機構８により搬送される紙幣に光を照射するとともに、照射されて前記紙幣を透過した透過光及び前記紙幣から反射した反射光を受光する光センサと、前記紙幣表面の印刷領域内に定められた特定領域における前記光センサにより検知した受光データに重み付けを施す重み付け手段と、上述した真贋判定方法を実行する真贋判定部とを備え、この真贋判定部は、前記特定領域を含む紙幣表面の全印刷領域における基準データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶した前記全印刷領域における基準データと、前記光センサにより取得した判定対象となる紙幣表面の全印刷領域における受光データとを比較するとともに、前記判定対象となる紙幣及び前記真券紙幣の前記各特定領域における重み付けられた受光データ同士を比較することのできる比較手段とを有することで構成することが可能である。
【００７７】
上述したような紙幣の真贋方法を実行する紙幣識別手段の構成について、図１１から図１４を参照しながらより具体的に説明する。
【００７８】
これらの図において、図１１は、図１乃至図４に示した紙幣処理装置の構成を模式的に示した図、図１２は、紙幣処理装置の制御系を示すブロック図、図１３は基準データ記憶部内に格納された基準データテーブルの説明図、そして、図１４は紙幣の表裏面を示す模式的説明図である。
【００７９】
上記した紙幣読取手段２０は、上部フレーム２Ａ側に配設され、搬送される紙幣の上側に赤外光及び赤色光を照射可能とした第１発光部２３を具備した発光ユニット２４と、下部フレーム２Ｂ側に配設された受発光ユニット２５とを有している。この受発光ユニット２５は、紙幣を挟むようにして第１発光部２３と対向する受光センサを具備した受光部２６と、受光部２６の紙幣搬送方向両側に隣接して配設され、赤外光及び赤色光を照射可能とした第２発光部２７とを有している。
【００８０】
前記受光部２６と対向配置された第１発光部２３は透過用の光源として機能する。この第１発光部２３は、図２に示すように、一端に取り付けたＬＥＤ素子２３ａからの光を、内部に設けた導光体２３ｂを通して発光する合成樹脂製の矩形棒状体によって構成されている。このような構成の第１発光部は、受光部２６（受光センサ）と平行にライン状に配設されており、簡単な構成で、搬送される紙幣の搬送路幅方向全体の範囲に対して全体的に均一に照射することが可能となる。また、このような第１発光部２３及び受光部２６（受光センサ）は、紙幣の外形寸法の外側に付着物が接続されているか否かを識別する付着物識別手段としての機能を備えている。すなわち、紙幣に、例えば、糸や紐等の付着物が接続され、かつそれが紙幣挿入口側に延びていれば、受光部２６においてその光量変化を検知することができ、紙幣の搬送路幅方向全体に亘って付着物の接続を検知することが可能となる。
【００８１】
前記受発光ユニット２５の受光部２６は、紙幣搬送路５に対して交差方向に伸延し、かつ受光部２６に設けた図示しない受光センサの感度に影響を与えない程度の幅を有する帯状に形成された薄肉の板状に形成されている。なお、前記受光センサは、受光部２６の厚み方向の中央に複数のＣＣＤ（Charge Coupled Device）をライン状に設けるとともに、このＣＣＤの上方位置に、透過光及び反射光を集光させるように、ライン状にセルフォックスレンズアレイ２６ａを配置した所謂ラインセンサとして構成されている。このため、真贋判定対象となる紙幣に向けて照射された第１発光部２３や第２発光部２７からの赤外光や赤色光の反射光あるいは透過光を受光し、受光データとして、その輝度に応じた濃淡データやこの濃淡データから二次元画像を生成することが可能となっている。
【００８２】
また、受発光ユニット２５の第２発光部２７は反射用の光源として機能する。この第２発光部２７は、第１発光部２３と同様、図３に示すように、一端に取り付けたＬＥＤ素子２７ａからの光を、内部に設けた導光体２７ｂを通して全体的に均一に照射可能とした合成樹脂製の矩形棒状体によって構成されている。この第２発光部２７についても、受光部２６（受光センサ）と平行にライン状に配設して構成されている。
【００８３】
前記第２発光部２７は、４５度の仰角で光を紙幣に向けて照射可能としており、紙幣からの反射光を受光部２６（受光センサ）で受光するように配設されている。この場合、第２発光部２７から照射された光が受光部２６（受光センサ）へ４５度で入射するようにしているが、入射角は４５度に限定されるものではなく、反射光を確実に受光可能な範囲であれば適宜設定することができる。このため、第２発光部２７、受光部２６の配置については、紙幣処理装置の構造に応じて、適宜設計変更が可能である。また、前記第２発光部２７については、受光部２６を挟んで両サイドに設置して、両側からそれぞれ入射角４５度で光を照射するようにしている。これは、紙幣表面に傷や折皺などがある場合、これら傷や折皺部分に生じた凹凸に光が片側からのみ照射された場合、どうしても凹凸の部分においては光が遮られて陰になってしまう箇所が生じることがある。このため、両側から光を照射することにより、凹凸の部分において陰ができることを防止して、片側からの照射よりも精度の高い画像データを得ることを可能としている。もちろん、第２発光部２７については、片方のみに設置した構成であっても良い。
【００８４】
上記した受発光ユニット２５は、紙幣搬送路５に露出することから、その表面部分（搬送面５ａと略面一になる部分）の紙幣搬送方向の両端には、図２に示すように、凹凸部２５ａが形成されており、搬送される紙幣を引っ掛かり難くしている。また、発光ユニット２４も受発光ユニット２５と同様、その表面部分の紙幣搬送方向の両端に、図２に示すように、凹凸部２４ａが形成されており、搬送される紙幣を引っ掛かり難くしている。
【００８５】
なお、上記した発光ユニット２４、受発光ユニット２５の構成や配置などは、本実施形態に限定されるものではなく、適宜変形することが可能である。
【００８６】
上記した紙幣搬送機構８、紙幣読取手段２０、シャッタ機構５０は、制御手段３０によって、その駆動が制御される。
【００８７】
制御手段３０は、上記した各駆動装置の動作を制御する制御回路基板１００を備えており、この制御回路基板上には、紙幣識別手段を構成するＣＰＵ（Central Processing Unit）１１０と、ＲＯＭ(Read Only Memory)１１２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１１４と、基準データ記憶部１１６とが実装されている。
【００８８】
前記ＲＯＭ１１２には、上述した駆動モータ１０、ソレノイド５４、ＬＥＤ７０等、各種駆動装置の作動プログラムや、真贋判定プログラム等の各種プログラム、恒久的なデータが記憶されており、ＣＰＵ１１０は、ＲＯＭ１１２に記憶されている前記プログラムに従って作動して、Ｉ／Ｏポート１２０を介して上述した各種駆動装置との信号の入出力を行い、紙幣識処理装置の動作制御を行う。すなわち、ＣＰＵ１１０には、Ｉ／Ｏポート１２０を介して、駆動モータ駆動回路１２５（駆動モータ１０）、ソレノイド５４、ＬＥＤ７０が接続されており、これらの駆動装置は、ＲＯＭ１１２に格納された作動プログラムに従って、ＣＰＵ１１０からの制御信号により動作が制御される。また、ＣＰＵ１１０には、Ｉ／Ｏポート１２０を介して、紙幣検知センサ１８からの検知信号、及び紙幣通過検知検知センサ６０からの検知信号が入力されるようになっており、これらの検知信号に基づいて、駆動モータ１０の正転／逆転駆動制御、ＬＥＤ７０の点滅制御、ソレノイド５４の駆動制御が行われる。
【００８９】
前記ＲＡＭ１１４には、ＣＰＵ１１０が作動する際に用いるデータやプログラムが記憶されており、基準データ記憶部１１６には、紙幣の真贋判定を行うときに用いられる基準データ、すなわち、真券紙幣の全印刷領域から取得した濃淡データが、赤外光の透過光、反射光、及び赤色光の透過光、反射光ごとの基準受光データとして記憶されている。なお、本実施形態では、基準データを専用の基準データ記憶部１１６に記憶させているが、これをＲＯＭ１１２に記憶させておいても良い。
【００９０】
ＣＰＵ１１０は、Ｉ／Ｏポート１２０を介して、上記した発光ユニット２４における第１発光部２３と、受発光ユニット２５における受光部２６及び第２発光部２７が接続されており、これらは、ＣＰＵ１１０、ＲＯＭ１１２、ＲＡＭ１１４、基準データ記憶部１１６と共に紙幣の真贋判定部１５０を構成しており、紙幣処理装置１における真贋判定に必要な動作制御を行う。
【００９１】
また、ＣＰＵ１１０は、Ｉ／Ｏポート１２０を介して紙幣処理装置１が組み込まれる遊技媒体貸出装置の制御部や外部装置のホストコンピュータ等の上位装置２００に接続されており、上位装置に対して、各種信号（紙幣に関する情報、警告信号等）を送信するようにしている。
【００９２】
上記した紙幣の真贋判定部１５０における基準データ記憶部１１６の所定領域には、図１３に示すように、赤外光の透過光に係る基準データ（ａ）、赤外光の反射光に係る基準データ（ｂ）、赤色光の透過光に係る基準データ（ｃ）、赤色光の反射光に係る基準データ（ｄ）を格納した４種類の基準データ格納テーブルが記憶されている。
【００９３】
より具体的に説明すると、基準データ格納テーブルには、赤色光の反射光による濃淡データと透過光による濃淡データ、及び赤外光の反射光による濃淡データと透過光による濃淡データが、それぞれ７種類の金種（新紙幣の千円、五千円、一万円、旧紙幣の千円、二千円、五千円、一万円の７金種）について、かつ紙幣が表面を上向きにした場合と裏面を上向きにした場合、そして、紙幣の長手方向の左右いずれか一方（本実施形態では右方向とする）の向きで挿入された場合についての７×２×１＝１４通りの濃淡データが基準データ格納テーブルに記憶されている。そして、真贋判定時には、紙幣の挿入方向を判定し、挿入方向が左方向であれば、記憶された基準データを反転して適用するようにしている。勿論、図１３で（左向）と示したように、紙幣の長手方向の左向きで挿入された場合の基準データを基準データテーブルに記憶しておいても良い。この場合、７×２×２＝２８通りの濃淡データが基準データ格納テーブルに記憶されることになる。なお、濃淡データを二次元画像化して記憶しておくこともできる。
【００９４】
さらに、本実施形態では、紙幣の表面における印刷領域中に予め定めた、可視光である赤色光下と赤外光下で視認性が異なる特定領域から取得したデータを特定基準データとして基準データ記憶部１１６に記憶している。
【００９５】
ここで上記特定領域について説明する。図１４に示すように、我が国の紙幣、すなわち日本銀行券には偽造防止技術として様々な技術が施されている。例えば、図１４（ａ）に示すように紙幣Ｍの表面には、繊維の厚みを加減した透かし領域４０ａや、直視した場合は見えないが斜めから見ると現れる潜像画像領域４０ｂや、紙幣を傾けると印刷箇所がややピンク色を帯びたパール光沢が浮かび上がるパールインキによる特殊印刷領域４０ｃ、さらには、赤外光は透過するが赤色光などは透過しない赤外光透過領域４０ｄが形成され、また、図１４（ｂ）に示すように、紙幣の裏面についても前記透かし領域４０ａや潜像画像領域４０ｂが形成されている。
【００９６】
上記した透かし領域４０ａ、潜像画像領域４０ｂ、特殊印刷領域４０ｃ、及び赤外光透過領域４０ｄは、偽造が困難な領域とされており、真券と偽札とでは、透かし領域４０ａ、潜像画像領域４０ｂ、特殊印刷領域４０ｃにおいては赤外光や赤色光の反射光や透過光の輝度に大きな違いが生じるし、赤外光透過領域４０ｄでは赤色光は透過しないという特性を生じることから紙幣の真贋判定に有用である。本実施形態では、これらを特定領域に設定し、紙幣上における各特定領域の位置を座標により規定している。特に、潜像画像領域４０ｂにおいては、透過光により潜像画像を認識することが難しかったが、本実施形態で用いた波長が９５０ｎｍ近傍の赤外光によれば画像を認識することができるので、真贋判定の要素として有効に利用することができる。
【００９７】
なお、旧紙幣においては潜像画像領域４０ｂや特殊印刷領域４０ｃは存在しないことから、少なくとも、新旧いずれも備えている透かし領域４０ａを真贋判定に用いるようにしている。
【００９８】
また、本実施形態においては、潜像画像領域４０ｂに波長が９５０ｎｍ近傍の赤外光（波長が９２０ｎｍ〜９８０ｎｍにある近赤外線であり、好ましくは９４０ｎｍ〜９６０ｎｍの範囲にある近赤外線）を透過させて撮影すると、隠れていた画像が認識できることを発見したことから、新紙幣については、この潜像画像領域４０ｂについても特定領域として真贋判定に用いるようにしている。したがって、第１発光部２３及び第２発光部２７から照射される赤外光は９５０ｎｍの波長のものとしている。
【００９９】
このように、本実施形態における紙幣処理装置１の基準データ記憶部１１６には、基準データと、この基準データから前記特定領域について抜き出された濃淡データからなる特定基準データとが予め記憶されていることになる。なお、特定基準データについても、赤外光の透過光に係る特定基準データ、赤外光の反射光に係る特定基準データ、赤色光の透過光に係る特定基準データ、赤色光の反射光に係る特定基準データがそれぞれテーブル化されて基準データ記憶部１１６の所定領域に記憶されている。
【０１００】
上記した構成の紙幣処理装置１において、本実施形態では、真券紙幣と判定対象となる紙幣との間で、紙幣全体の濃淡データを比較するのに加え、上述した特定領域における受光データ（透過光データや反射光データ）から得られた濃淡データに重み付けをして、この重み付けされた濃淡データ同士を比較することにより、精度良く真贋判定を行えるようにした点に特徴がある。
【０１０１】
すなわち、特定基準データ（特定領域を透過した赤色光及び赤外光の透過光データから生成した濃淡データと、特定領域で反射した赤色光及び赤外光の反射光データから生成した濃淡データ）に、それぞれ後述する重み付けを施し、紙幣の真贋判定時には、判定対象となる紙幣から取得した全印刷領域における濃淡データと前記基準データとを比較するとともに、さらに、判定対象となる紙幣の濃淡データから特定領域における濃淡データを取り出し、これに特定基準データ同様の重み付けをして、共に重み付けされた特定濃淡データと前記特定基準データとの間でさらに比較するのである。
【０１０２】
つまり、本実施形態に係る紙幣処理装置１では、判定対象となる紙幣が紙幣搬送口から投入されて搬送されると、紙幣の表面における印刷領域に、前記第１発光部２３及び第２発光部２７からから、真券紙幣に照射した同波長の赤外光と赤色光とを照射し、当該紙幣を透過した赤外光及び赤色光の透過光データ及び反射光データから得た４種類の濃淡データをＲＡＭ１１４にそれぞれ展開して、これらと基準データ記憶部１１６に記憶された４種類（赤外光の透過光及び反射光、赤色光の透過光及び反射光）の基準データとをそれぞれ比較するとともに、前記特定領域における赤外光及び赤色光の各透過光データ及び反射光データから得た特定濃淡データに前記真券紙幣と同じ重み付けをして、この重み付けされた４種類の特定濃淡データをＲＡＭ１１４に展開し、これらと４種類の特定基準データとをそれぞれ１対１で対応させて順に比較し、比較結果が１つでもＮＧとなれば偽札であると判定するようにしている。
【０１０３】
ここで、上記した紙幣の真贋判定部１５０において、実際に紙幣の真贋の判定を行う処理手順を、図１５〜図１８を参照しながら説明する。
【０１０４】
図１５は紙幣判定処理の手順を示すメインフローチャート、図１６は紙幣に赤外光及び赤色光を照射して透過光及び反射光を受光するタイミングを示す紙幣スキャンタイミングチャート、図１７は金種及び紙幣搬送方向を判定する金種・方向判定処理を示すフローチャート、そして、図１８は真贋判定処理の手順を示すフローチャートである。
【０１０５】
なお、各フローチャートにおける処理は、ＲＯＭ１１２に格納された真贋判定プログラムにより実行されるもので、この真贋判定プログラムは、ＣＰＵ１１０に対して、判定対象となる紙幣の表面の印刷領域に、発光手段である第１発光部２３及び第２発光部２７から前記所定波長の赤外光を照射させるステップと、当該紙幣を透過した赤外光の透過光データと、予め記憶している基準データとを比較する第１の比較ステップと、前記判定対象となる紙幣及び前記真券紙幣の各特定領域における赤外光の透過光データに所定の重み付けをするステップと、この重み付けられたデータ同士を比較する第２の比較ステップと、第１、第２の比較ステップにおける比較結果に基いて、紙幣の真贋判定を行うステップとを実行させる構成となっている。
【０１０６】
最初、紙幣処理装置１のＣＰＵ１１０は、紙幣を検出したか否かを判定する（ステップＳ０１）。これは、紙幣検知センサ１８が紙幣の挿入を検知して検知信号を発したか否かで判定され、紙幣検知センサ１８が紙幣を検出すると、紙幣の真贋判定処理が実行される。
【０１０７】
次いで、ＣＰＵ１１０は、第１，第２発光部２３，２７に照射信号を出力し、各発光部２３，２７から可視光線である赤色光と赤外光を出力させて紙幣に向けて照射させ、紙幣の表面の印刷領域全体の濃淡データの読み取り処理を実行し、二次元画像を生成する（ステップＳ０２）。
【０１０８】
このとき、第１，第２発光部２３，２７は、紙幣搬送路５に対して交差方向に延びるライン状に配置されているので、第１，第２発光部２３，２７から出力される光は、紙幣の幅一杯に照射されることになる。そして、照射された赤色光と赤外光は、紙幣の全面から透過、あるいは反射して、それらの透過光及び反射光が受光部２６の受光センサに入力する。上述したように、受光センサもラインセンサとしていることから、各光線の反射光及び透過光をその長さ全体で検出し、濃淡データを読み取ることが可能となる。
【０１０９】
また、本実施形態における濃淡データ読み取り処理においては、図１６に示すように、第１発光部２３及び第２発光部２７の各赤色光と赤外光、すなわち赤色光と赤外光の透過用の光源と、赤色光と赤外光の反射用の光源からなる４つの光源が一定の適宜間隔で点灯、消灯を繰り返し、しかも、各光源の位相は重なることがなく、２つ以上の光源が同時に点灯することがないようにしている。換言すれば、ある光源が点灯しているときには、他の３つの光源は消灯していることになる。
【０１１０】
したがって、本実施形態のように、１つの受光部２６であっても、各光源の光を一定間隔で検出し、赤色光の透過光及び反射光、赤外光の透過光及び反射光による紙幣の印刷領域の濃淡データからなる画像を読み取ることができる。
【０１１１】
続いて紙幣に付着物が接続されているか否かの検出を行う（ステップＳ０３）。これは、ステップＳ０３で濃淡データの読み取り処理が終了した後、引き続き紙幣のエスクロ位置（本実施形態では、ラインセンサの位置から紙幣後端が下流側１３ｍｍ程度、搬送された位置に設定される）への搬送処理が行われるが、この処理中、ラインセンサである受光部２６において、紙幣の後端に糸や紐等の付着物が接続されているか否かを検出することで行われる。上述したように、ラインセンサは、紙幣搬送路の全幅、すなわち紙幣の幅全体を検知するために、付着物がどの位置に接続されていても、それを検出することが可能である。従って、このような構成では、紙幣の真贋を識別する精度を向上することができると共に、紙幣の搬送路幅方向のいずれかの位置に糸や紐等の付着物を接続しても、その付着物を異物として確実に検知することが可能となる。紙幣の後端が通過した後、付着物が検出されていれば、紙幣判定ＮＧ処理を実行する（ステップ０３；Ｙｅｓ、ステップＳ１０）。なお、このステップＳ０３における付着物が接続されているか否かの検出は、後述するステップＳ０７における紙幣の真贋判定処理に先立って実行され、付着物による識別結果を優先して制御するようにしている。この場合、紙幣識別手段による識別結果より、付着物識別手段による識別結果を優先して制御するため、紙幣識別手段により真券と識別された後の紙幣搬送中においても、不正行為を確実に防止することが可能となる。
【０１１２】
次いで、ＣＰＵ１１０は金種・方向判定処理を行い、挿入された紙幣の金種（例えば、新紙幣の千円、五千円、一万円、旧紙幣の千円、二千円、五千円、一万円の７金種）と、挿入方向（紙幣の表面が上か下か、またそのときの紙幣が挿入された向きにより区別される４方向）を判定する（ステップＳ０４）。なお、この金種・方向判定処理については後に詳述する。
【０１１３】
次に、ＣＰＵ１１０は、金種及び搬送方向を判定できたか否かを判断し（ステップＳ０５）、例えば、紙幣が著しく汚損していたり、欠損していたりして、判定不可であった場合（ステップＳ０５のＮｏ）、処理をステップＳ１０に移して紙幣判定ＮＧ処理を行う。この紙幣判定ＮＧ処理では、ＣＰＵ１１０は、駆動モータ駆動回路１２５に駆動モータ１０を逆回転させる信号を出力し、紙幣を紙幣挿入口６へと強制的に戻して、再びステップＳ０１に移行する。
【０１１４】
一方、金種及び方向を判定できた場合（ステップＳ０５のＹｅｓ）、一定範囲内で取得した二次元画像を動かして基準データとの相関係数が最大になるように位置補正する（ステップＳ０６）。
【０１１５】
そして、ステップＳ０７で紙幣の真贋判定を行う。この真贋判定については後に詳述するが、簡単に説明すると、先ず、取得データと基準データとの間の相関係数と差分絶対値を、４光源（赤外透過、赤外反射、赤色透過、赤色反射）それぞれについて演算する。次に、特定領域を抽出して重み付けし、重みを付けた相関係数を４光源について演算する。さらに、透過データについて、透かし領域４０ａのみを抜き出し、内部で微分係数をとり、その大きさを演算する。最後に透かし領域４０ａにおける特定基準データとの間で相関係数を演算する。そして、演算した全ての相関係数が全て定められた範囲内にあれば真券、１つでも範囲外であれば偽札と判定する。
【０１１６】
このとき、多数の真券紙幣をサンプルとして用い、各数値の平均や分散、共分散を予め求めておくことにより、マハラノビスの距離を使った識別も考えられる。これは、演算した数値を個別にみるのではなく、多変量解析を用いて総合的に判断するものである。
【０１１７】
なお、真贋の判定に要する時間は、０．７ｓ程度、紙幣がエスクロ位置まで搬送される時間が０．１ｓ程度であり、エスクロ位置において、紙幣の真贋判定をしている時間は、０．６ｓ程度である。また、この紙幣の真贋判定処理前に、上記した付着物が接続されているか否かを識別するため（ステップＳ０３）、真贋判定後、エスクロ位置まで紙幣を搬送中でも確実に不正行為を防止することができる。
【０１１８】
そして、真贋判定結果で真券であると判定された場合（ステップＳ０８のＹｅｓ）、紙幣判定ＯＫ処理を実行する（ステップＳ０９）。この処理は、紙幣がエスクロ状態となった後に行われ、例えば、両替、プリペイドカード販売、記録媒体への書き込み等、各種の処理が該当する。
【０１１９】
上記したステップＳ０８の処理において、紙幣が偽札であると判定された場合、また、上記したステップＳ０３の処理において、付着物が接続されていると判定された場合、紙幣判定ＮＧ処理が実行されるが（ステップＳ１０）、この場合の紙幣判定ＮＧ処理では、先にステップＳ０５から移行したときとは異なる処理を行うようにしても良い。
【０１２０】
例えば、紙幣が偽札であると判定された場合、或いは、付着物が接続されていると判定された場合、挿入された紙幣を返却することなく収容した状態にとどめ、上位装置２００に対して警報信号を出力するようにしても良い。このような構成では、警報信号が発信された際、その状態を音や光により報知することで、利用者の不正行為を早期に発見することが可能になる。また、不正目的で紙幣に、糸や紐等の付着物が接続されていることが検知された場合、制御手段は、紙幣処理装置の上位装置（例えば、紙幣処理装置を組み込んでいるサービス／商品販売機、発券機、それらを管理するホストコンピュータ等）に向けて警報信号を発信するようにしても良い。この場合、上位装置は、警報信号を受信した際、その状態を音や光により報知することで、利用者の不正行為を早期に発見することが可能になると共に、そのような不正行為を抑止することが可能となる。或いは、上記したような場合、最初の２回は、単に紙幣を返却するに留め、同一の状態が３回続けて発生した場合、上位装置２００に対して警報信号を出力するようにしても良い。これにより、真券であるものの、余計な付着物が付着していたり接続されていたため、真券と判定されなかったような場合があっても、利用者が付着物を除去することで真券であると判定できることがあり、無用なメンテナンスを行う手間を省き、利用者に対しても不快感を与えることが防止される。
【０１２１】
次に、上記したステップＳ０４の金種・方向判定処理について詳述する。なお、紙幣の真贋判定部１５０における基準準データ記憶部１１６には、４種類の光（赤外光の透過光、反射光、赤色光の透過光、反射光）ごとの７金種、右方向の基準データが記憶されていることは前述したとおりである。
【０１２２】
図１７に示すように、ＣＰＵ１１０は、先ず、搬送されている真贋判定対象となる紙幣の全面、すなわち全印刷領域から得た濃淡データから生成された二次元画像から、例えば赤外光の透過光データに係るものを選定する（ステップＳ１１）。
【０１２３】
次いで、７金種・４方向の２８通り（紙幣の挿入方向が左向の場合は右向きのデータを反転させている）の取得データと基準データとの類似度をチェックする（ステップＳ１２）。具体的には、類似度を示す指標として下記の式で表される相関係数Ｒを用いる。
【０１２４】
【数１】
2011065663.tif 000003
なお、式中、［i,j］は紙幣の座標であり、この紙幣座標[i,j]における判定対象となる紙幣からの取得データの二次元画像の濃度値（輝度値）をｆ[i,j]、基準データにおける濃度値をs[i,j]、取得データにおける平均濃度をＦ、基準データの平均濃度をＳとする。
【０１２５】
相関係数Ｒは、−１〜＋１までの値をとり、＋１に近い方が、類似度が高いと判定される。そして、７金種の各４方向の基準データとの相関係数を全て演算し、最も高い値を示した金種と方向とを、挿入された判定対象となる紙幣２の金種・方向と判定する。
【０１２６】
なお、本実施形態では、予め、紙幣表面の全印刷領域における濃淡データを基準データとして記憶しているので上述の方法としているが、かかる方法によらず、金種・方向を識別する程度であれば、全印刷領域における識別でなくても良い。例えば、取得したデータの長辺３方向の３ライン（紙幣２の中央、上辺から約９ｍｍ、下辺から約９ｍｍ）で基準データとの相関係数を演算し、３ラインの平均が最も高いものを真贋判定対象となる紙幣２の金種・方向と判定してもよい。この場合、判定が簡易となるので判定時間の短縮も可能である。
【０１２７】
次に、ＣＰＵ１１０は、ステップＳ１２の処理における判定を行い（ステップＳ１３）、判定結果により適合金種が存在すれば、後の真贋判定処理のために、適合した金種・方向を決定する識別コードをセットして（ステップＳ１４）、ステップＳ０４に処理を移す。他方、判定結果により適合金種が無いと判定した場合は、適合紙幣無しの識別コードをセットして（ステップＳ１５）、ステップＳ０４に処理を移す。
【０１２８】
次に、図１５におけるステップＳ０６の真贋判定処理について詳述する。
【０１２９】
図１８に示すように、ＣＰＵ１１０は、４種類の光（赤外光の透過光、反射光、赤色光の透過光、反射光）それぞれについて、判定対象となる紙幣２から取得した濃淡データと、予め記憶していた基準データとの間で、紙幣表面の全印刷領域での類似度を演算する（ステップＳ２１）。このとき、相関係数Ｒと下記に示す式で表される差分絶対総和ＳＵＭを用いる。
【０１３０】
【数２】
2011065663.tif 000004
なお、式中、［i,j］は紙幣の座標であり、この紙幣座標[i,j]における判定対象となる紙幣からの取得データの二次元画像の濃度値（輝度値）をｆ[i,j]、基準データにおける濃度値をs[i,j]とする。
【０１３１】
次いで、相関係数Ｒと差分絶対総和ＳＵＭが許容範囲にあるか否かを判定する（ステップＳ２２）。このとき、相関係数Ｒの値が＋１に近いほど、また、差分絶対総和ＳＵＭが０に近いほど、基準データに近い。そして、許容範囲外であれば（ステップＳ２２のＮｏ）、偽札と判定し、偽札であるというコードをセットし（ステップＳ３０）、ステップＳ０７に処理を移す。一方、ステップＳ２４で相関係数Ｒの値が許容範囲であれば（ステップＳ２２のＹｅｓ）、処理をステップＳ２３に移す。
【０１３２】
ステップＳ２３では、特定領域から抽出したデータと特定基準データとの間に大きな重みを付けて相関係数ＲＷ＋を演算する。なお、ここで設定されている特定領域は、潜像画像領域４０ｂや特殊印刷領域４０ｃであり、これらの領域は、赤色光と赤外光とにおける濃淡が異なる領域であり、赤色光と赤外光とで、負の相関がある。また、本実施形態では、予め演算された重みマップを用意して、下記に示す重み付きの相関係数ＲＷ＋を演算するようにしている。
【０１３３】
【数３】
2011065663.tif 000005
このとき、赤色光と赤外光の透過光については透過光用の重みマップを、また、反射光については反射用の重みマップを用いて重み付き相関係数を演算する。
【０１３４】
また、特定領域を規定する各座標での重みｗ[i,j]は、赤色光と赤外光との特定基準データから下記で表される式で決定することができ、この重みｗ[i,j]の決定を、真贋判定する都度計算するようにしても良い。
【０１３５】
【数４】
2011065663.tif 000006
なお、式中、［i,j］は紙幣の座標であり、この紙幣座標[i,j]における判定対象となる紙幣の赤色光の特定基準データの濃度値（輝度値）をｓｆ[i,j]、赤外光の特定基準データにおける濃度値をＳｉｒ[i,j]、赤色光の特定基準データの平均濃度をＳｒ、赤外光の特定基準データの平均濃度をＳｉｒとする。また、ｃは重み倍率係数であり、適宜に決定した値である。
【０１３６】
そして、相関係数ＲＷ＋が許容範囲にあるか否かを判定する（ステップＳ２４）。重み付き相関係数ＲＷ＋においても−１〜＋１の値をとるので、＋１に近いほど特定基準データに近いと判定される。そして、許容範囲外であれば（ステップＳ２４のＮｏ）、偽札と判定して判定結果は偽札であるというコードをセットし（ステップＳ３０）、ステップＳ０７に処理を移す。一方、ステップＳ２４で許容範囲と判定されれば（ステップＳ２４のＹｅｓ）、処理をステップＳ２５に移す。
【０１３７】
ステップＳ２５では、ＣＰＵ１１０は、判定対象となる紙幣から取得したデータから透かし領域４０ａを抜き取り、その濃値度を演算する。すなわち、予め、透かし領域４０ａを白、それ以外を黒にしたマスクを金種ごとに用意しておき、取得した二次元画像をマスクと掛け合わせることにより、透かし領域４０ａだけを抜き出せるのである。
【０１３８】
そして、透かし領域４０ａの内部に何らかの画像が存在するか否かを調べるために、下記の式で表されるグラディエント（勾配）の大きさｇ[i,j]を演算し、これを透かし領域４０ａ全体に亘って合計したものを演算する。
【０１３９】
【数５】
2011065663.tif 000007
なお、座標[i,j]における取得した二次元画像の濃度値をｆ[i,j]とする。例えばコピーなどで偽造した偽札には透かし部分がない場合があり（透かし領域４０ａにおける濃度が比較的に平坦なものを含む）、その場合はこの濃度値が低くなる。
【０１４０】
そして、ＣＰＵ１１０は、透かし領域４０ａの濃度が許容範囲にあるか否かを判定し（ステップＳ２６）、許容範囲外であれば（ステップＳ２６のＮｏ）、偽札と判定して判定結果は偽札であるというコードをセットし（ステップＳ３０）、ステップＳ０７に処理を移す。一方、ステップＳ２６で許容範囲と判定されれば（ステップＳ２６のＹｅｓ）、処理をステップＳ２７に移す。
【０１４１】
次いで、ＣＰＵ１１０は、取得した透かし領域４０ａの二次元画像と、基準データから生成した二次元画像との間の類似性をみるために相関係数Ｒを演算する（ステップＳ２７）。
【０１４２】
次いで、ＣＰＵ１１０は、相関係数Ｒが許容範囲にあるか否かを判定し（ステップＳ２８）、許容範囲外であれば（ステップＳ２８のＮｏ）、偽札と判定して判定結果は偽札であるというコードをセットし（ステップＳ３０）、ステップＳ０７に処理を移す。一方、ステップＳ２８で許容範囲と判定されれば（ステップＳ２８のＹｅｓ）、処理をステップＳ２９に移し、判定結果が真券であるというコードをセットし（ステップＳ２９）、処理をステップＳ０７に移す。
【０１４３】
ところで、上述した中で、透かし領域４０ａについての判定においては、前処理として、下記に示す明るさ補正と位置補正を実施しておくことが望ましい。
【０１４４】
透かし領域４０ａには、縦若しくは横方向への折り目が入っていることが多く、縦方向に明るさのムラが生じることもあるため、透かし領域４０ａを含む小矩形領域において、縦、横の濃淡累計分布が均等になるように、取得した二次元画像、予め記憶していた基準画像共に明るさ補正を実施する。なお、紙幣の全印刷領域における比較においては、折り目やムラの影響がさほど大きくないために無視しても構わない。
【０１４５】
また、透かし領域４０ａ内の画像（例えば人物）の位置には、紙幣ごとに固体差があり、これを補償するために、所定範囲内で８近傍探索による位置補正を行い、相関係数が最大になる場所を求めておく。
【０１４６】
このように、本実施形態では、演算した数値を用いた複数の判定ステップがあり、しかも、特定領域に重み付けをしての判定も併用された中で、全ての数値が許容範囲内に入っているときのみ真券と判定され、１つでも範囲外の数値が演算されれば偽札と判定されることになる。従って、真贋判定精度が極めて高いものとなり、高度な偽造技術に対しても対応可能となり、次々と新手の偽造技術に対しての開発に負われることもなく、コストパフォーマンスにおいても優れた紙幣の真贋判定方法、及び紙幣の真贋判定装置となすことができる。
【０１４７】
次に、上記した紙幣処理装置１において、紙幣を搬送処理する駆動モータ１０及びソレノイド５４の駆動制御手順について、図１９のフローチャートを参照して説明する。
【０１４８】
最初、紙幣検知センサ１８が紙幣の挿入を検知してＯＮ状態になると（ステップＳ５１のＹｅｓ）、駆動モータ１０が正転駆動されると共に、ＬＥＤ７０が点灯される（ステップＳ５２）。これにより、搬送ローラ対１２，１３，１４が紙幣挿入方向に回転駆動されて、紙幣を装置内に搬送すると共に、利用者に対して、紙幣処理中であることを知らせ、追加の紙幣挿入が防止される。
【０１４９】
紙幣の装置内への搬送により、紙幣が紙幣読取手段２０の領域を通過する際、上述した図１５から図１８で示した手順に従い、紙幣判定処理が実行される。また、この紙幣判定処理が行われている段階、すなわち紙幣判定処理と平行してシャッタ機構５０の閉塞処理が行われる（ステップＳ５３）。
【０１５０】
本実施形態では、シャッタ機構５０の回動片５２の下流側に設置されている紙幣検知センサ１８が紙幣の後端を検知した際（紙幣検知センサ１８がＯＦＦ）、ソレノイド５４が通電され、これにより、揺動部材５７、セクターギヤ５７Ｇ、ギヤ５５Ｇ、シャフト５５を介して回動片５２が回動駆動され、図９に示すように、搬送面５ａから突出して紙幣挿入口６を閉塞する。
【０１５１】
引き続き、ステップＳ５３の紙幣判定処理において、紙幣判定ＮＧ処理があるか否かが判定される（ステップＳ５４）。紙幣判定ＮＧ処理があると、その段階で駆動モータ１０の逆転駆動処理が実行され、紙幣を紙幣挿入口側に向けて差し戻す（ステップＳ５５）。この際、シャッタ機構５０の閉塞処理が既に実行されているため、ソレノイド５４の駆動をＯＦＦ（通電を解除）して回動片５２を紙幣搬送路５から引き込ませ、紙幣が排出方向に搬送できるようにする（ステップＳ５６）。
【０１５２】
そして、紙幣が紙幣挿入口側に向けて差し戻されている状態において、駆動モータが所定量だけ逆転駆動された際、駆動モータ１０の逆転駆動を停止する（ステップ５７）。なお、この所定量は、紙幣の後端が搬送ローラ対１２から外れた状態となる程度の回転数に設定される。このとき、紙幣は、紙幣挿入口６から引き出せる程度に排出されており、ユーザが紙幣を引き出して、紙幣の後端が紙幣検知センサ１８によって検知された段階（ステップＳ５８）、すなわち紙幣検知センサ１８がＯＦＦになった段階でＬＥＤ７０を消灯して処理が終了する（ステップＳ５９）。
【０１５３】
なお、紙幣判定ＮＧ処理では、単に紙幣を紙幣挿入口６から差し戻す以外にも、上述したように、紙幣を差し戻すことなく、上位装置に対して警告信号を送信するように処理しても良い。また、上述したように、紙幣判定ＮＧ処理における状態をカウンタにセットしておき、紙幣が偽物であること、及び付着物が接続されていることが連続してカウントされた場合、警告信号を送信するようにしても良い。
【０１５４】
上記したステップＳ５４において、紙幣判定ＮＧ処理が無かった場合、エスクロ待機処理が実行される（ステップＳ６０）。本実施形態では、エスクロ位置は、ラインセンサから下流側１３ｍｍ程度に紙幣後端が搬送される位置であり、このエスクロ待機処理では、駆動モータ１０の駆動が所定時間停止されるか、駆動力の伝達がＯＦＦにされる。
【０１５５】
このエスクロ待機処理において、何らかの理由で返金指令が発生した場合は、駆動モータ１０を逆転駆動することで、挿入された紙幣を直ちに紙幣挿入口６から返却できるようにする（ステップＳ５５〜ステップＳ５９参照）。一方、スタック指令等の処理信号が発生することで、エスクロ状態にある紙幣（エスクロ紙幣）をそのまま下流側に搬送すべく、駆動モータ１０による搬送処理が実行される。
【０１５６】
本実施形態では、上記したように、紙幣挿入口から挿入された紙幣がエスクロ位置に到達するまでに（例えば、紙幣検知センサ１８が紙幣の後端を検知した段階）、シャッタ機構５０を閉塞駆動することから、紙幣がエスクロ位置に搬送された後は勿論、紙幣の判定処理中においても、紙幣挿入口６は、シャッタ機構によって閉塞されるため、紙幣判定処理中における不正行為を確実に防止することが可能となる。すなわち、従来では、紙幣に付着物を接続して不正行為を行っている際、その行為を防止する（シャッタ機構を閉じる）ためには、紙幣の真贋判定処理と、紙幣をエスクロ位置まで搬送する処理を行う必要があったが、本実施形態では、エスクロ位置まで搬送する前に、既にシャッタ機構５０が閉塞されているため、不正行為を確実に防止することが可能となる。また、紙幣がエスクロ位置に搬送されるまでには、紙幣挿入口６は、閉塞状態にあることから、利用者は連続して紙幣を挿入することができなくなり、紙幣詰まりを効果的に防止することが可能となる。
【０１５７】
さらに、紙幣を挿入した後、紙幣の有効性の判定処理と共にシャッタ機構の閉塞処理を行い、そのままエスクロ位置への搬送処理を行うため、不正行為防止のための処理手順が簡略化される。
【０１５８】
そして、エスクロ待機処理の後、紙幣は下流側に搬送され、搬送される紙幣の後端が紙幣通過検知センサ６０によって検知された段階、すなわち紙幣通過検知センサ６０がＯＦＦになった後（ステップＳ６１）、駆動モータをそのまま所定量だけ回転駆動して、停止する（ステップＳ６２，Ｓ６３）。この所定量は、紙幣通過センサ６０と搬送ローラ対１４の距離に依存しており、紙幣の後端が搬送ローラ対１４の挟持を外れた状態の回転量に対応する。そして、その後、ソレノイド５４の駆動をＯＦＦ（通電を解除）して回動片５２を紙幣搬送路５から引き込ませ、紙幣挿入口６を開放状態にすると共に、ＬＥＤ７０を消灯して処理が終了する（ステップＳ６４）。勿論、紙幣通過検知センサ６０がＯＦＦになった段階でソレノイド５４の駆動をＯＦＦ（通電を解除）し、ＬＥＤ７０を消灯しても良い。
【０１５９】
このように、紙幣挿入口６は、常時、開放状態にあることから、紙幣処理時における処理手順が簡略化されるようになる。
【０１６０】
本発明に係る紙幣処理装置は、上記した処理手順以外にも、適宜、変形することが可能である。また、シャッタ機構５０は、紙幣が搬送されて有効性を判定している最中に紙幣挿入口６を閉塞するものであれば良く、閉塞するタイミングや、その契機については、適宜変更することが可能である。
【０１６１】
また、紙幣の識別処理については、上記した実施形態に限定されることはなく、種々変更することが可能である。
【０１６２】
すなわち、本実施形態では、判定対象となる紙幣と真券とを比較する際に、赤外光の透過光と反射光、及び赤色光の透過光と反射光との４種類の光源を用いたものとして説明したが、少なくとも赤外光の透過光データを用いるものであっても良い。このとき、波長は上述した実施形態のように９５０ｎｍ、あるいはその近傍の値の波長であることが望ましい。
【０１６３】
また、上述した実施形態では、真贋判定を行う際に、相関係数により判定を行うものとして説明したが、例えば受光したデータから、アナログ波形を生成し、この波形の形状同士の比較で判定することもできる。そして、重み付けをして比較する場合は、この波形を拡大して判定精度を高めるようにすることもできる。
【０１６４】
また、上述した実施形態では、判定対象となる紙幣表面の全印刷領域を透過した赤外光の透過光データと前記基準データとを比較する第１の比較ステップと、紙幣表面の印刷領域中に予め特定された特定領域における前記赤外光の透過光データに所定の重み付けをして、この重み付けられたデータ同士を判定対象となる紙幣と前記真券紙幣との間で比較する第２の比較ステップとに区分して説明したが、区分することなく同時に比較することもできる。
【０１６５】
すなわち、重み付けするための関係式を含む比較用の相関式が予め組み込まれた真贋判定プログラムを用いて、真券紙幣表面の全印刷領域を透過した赤外光の透過光データと、反射した赤色光の反射光データにおいて、特定領域に予め重み付けしたものを基準データとして記憶装置内に格納しておく一方、前記真贋判定プログラムを組み込んだ真贋判定装置において、判定対象となる紙幣表面の全印刷領域を透過した赤外光の透過光データ、あるいは反射した赤色光の反射光データから、前記特定領域部分の重み付けも平行して行い、前記基準データと比較する。
【０１６６】
また、特定領域から取得した透過光データや反射光データに、全印刷領域において取得したデータよりも所定の重み付けをする方法として、前記特定領域における透過光データ及び／又は反射光データのデータ量を、他の領域のデータ量よりも増加させる方法であっても良い。
【０１６７】
例えば、多数のＬＥＤを線状に設けたＬＥＤアレイなどを用いた場合であれば、座標で特定される特定領域以外の領域に照射する場合は、ＬＥＤを間引いて駆動させ、特定領域では全ＬＥＤを駆動させるようにするのである。
【０１６８】
あるいは、座標で特定される特定領域については、紙幣搬送機構による紙幣の搬送速度を制御して他の領域よりも搬送速度を落とし、透過光データや反射光データの量を増加させるようにしてもよい。すなわち、座標密度をより密にしてデータ量を増加させるのである。
【０１６９】
また、本実施形態における紙幣処理装置１であれば、前述したように紙幣の搬送速度を制御することも可能であるが、発光間隔、すなわちスキャンタイミングを変えることでの対応も可能である。
【０１７０】
ところで、本実施形態では、図１８に示したステップＳ２１〜Ｓ２８までのフローに則って真贋判定をしているが、特別領域を用いての判定、すなわち、ステップＳ２３及びステップＳ２４のみで真贋判定をするようにしても良いし、適宜その他のステップを組み合わせたりするなどして、適宜することも可能である。
【０１７１】
上述してきた実施形態から、例えば、以下のような紙幣の真贋判定方法が実現できる。
【０１７２】
真券紙幣表面の印刷領域に、発光手段から所定波長の光（例えば赤外光）を照射し、当該真券紙幣を透過した光の透過光データ（例えば、濃淡データから生成した二次元画像や波形）を基準データとして予め記憶しておき、判定対象となる紙幣表面の印刷領域に、発光手段（例えば、第１発光部２３、第２発光部２７）から前記所定波長の光（例えば赤外光）を照射し、当該紙幣を透過した光の透過光データと前記基準データとを比較する第１の比較ステップと、紙幣表面の印刷領域中、予め特定領域として定め、（例えば赤色光のような可視光下と赤外光下では得られる画像が異なる領域を、予め特定領域として定める）、前記判定対象となる紙幣及び前記真券紙幣の前記特定領域（例えば、透かし領域４０ａ、潜像画像領域４０ｂ、特殊印刷領域４０ｃ、赤外光透過領域４０ｄなど）における前記光の透過光データに所定の重み付けをして、この重み付けられたデータ同士を比較する第２の比較ステップと、を有し、これら第１、第２の比較ステップにおける比較結果に基いて、紙幣の真贋判定を行う紙幣の真贋判定方法。
【０１７３】
紙幣表面の印刷領域中、可視光下と赤外光下で得られる画像が異なる領域を予め特定領域（例えば、透かし領域４０ａ、潜像画像領域４０ｂ、特殊印刷領域４０ｃ、赤外光透過領域４０ｄ）として定めた真券紙幣の印刷領域に、発光手段から所定波長の赤外光を照射し、当該真券紙幣を透過した赤外光の透過光データ（例えば、濃淡データから生成した二次元画像や波形）のうち、前記特定領域を透過した透過光データに所定の重み付けしたデータを基準データとして予め記憶しておく一方、判定対象となる紙幣表面の印刷領域に、発光手段（例えば、第１発光部２３、第２発光部２７）から前記所定波長の赤外光を照射し、当該紙幣を透過した赤外光の透過光データのうち、前記特定領域を透過した透過光データに、前記真券と同じ重み付けをして、この重み付けされた前記特定領域における透過光データを含む全透過光データと前記基準データとを比較することにより真贋を判定する紙幣の真贋方法。
【０１７４】
上記各紙幣の真贋判定方法において、判定対象となる紙幣と真券紙幣とを比較する際に、前記光の透過光データに加え、さらに、前記特定領域における光の反射光データを用いた紙幣の真贋判定方法。
【０１７５】
上記各紙幣の真贋判定方法において、前記発光手段（例えば、第１発光部２３、第２発光部２７）は異なる波長の光（例えば、赤色光や赤外光）を照射可能であり、判定対象となる紙幣と真券紙幣とを比較する際に、前記特定領域における異なる波長の光の透過光データ及び／又は反射光データをさらに用いる紙幣の真贋判定方法。
【０１７６】
上記各紙幣の真贋判定方法においいて、前記特定領域は、異なる波長の光を照射した際に得られるデータの異なる領域（例えば、透かし領域４０ａ、潜像画像領域４０ｂ、特殊印刷領域４０ｃ、赤外光透過領域４０ｄ）を含む紙幣の真贋判定方法。
【０１７７】
上記各紙幣の真贋判定方法において、前記所定の重み付けとして、前記特定領域における透過光データ及び／又は反射光データに重み倍率を乗じる紙幣の真贋判定方法。
【０１７８】
上記各紙幣の真贋判定方法において、前記所定の重み付けとして、前記特定領域における透過光データ及び／又は反射光データのデータ量を、他の領域のデータ量よりも増加させた紙幣の真贋判定方法。
【０１７９】
以上、紙幣の真贋判定方法について説明したが、本発明に係る紙幣処理装置における紙幣の真贋判定方法については、上記した方式に限定されることはなく、従来から行われている各種の真贋判定方法を採用しても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１８０】
本発明の紙幣処理装置は、遊技媒体貸出装置に限られず、紙幣が挿入されたことで、商品やサービスを提供する各種の装置に組み込むことが可能である。また、本実施形態では、日本銀行券としての紙幣を処理するものであることを例示して説明したが、米ドル札などの外国通貨、また、いわゆる金券やその他有価証券などの真贋判定を行う装置として適用可能である。
【符号の説明】
【０１８１】
１  紙幣処理装置
２  フレーム
５  紙幣搬送路
６  紙幣挿入口
８  紙幣搬送機構
１０  駆動モータ
１８  紙幣検知センサ
２０  紙幣読取手段
３０  制御手段
５０  シャッタ機構
５２  回動片
５４  ソレノイド
６０  紙幣通過検知センサ
７０  ＬＥＤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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