(57)【要約】【課題】磁性材料ごとに異なる残留磁束密度の磁化方向とバイアス磁界の磁化方向を利用して磁性材料の質を識別する印刷物、その真偽判別方法及び真偽判別装置を提供する。【解決手段】飽和磁界印加手段によって、磁気インキ（１）に飽和磁界（５）を印加して残留磁束密度（３）を保持させた後で、磁束検知手段によって残留磁束密度（３）を保持した磁気インキ（１）に逆極性のバイアス磁界（４）、又は異なる方向のバイアス磁界（４）を印加させる。このとき、磁束検知手段に配設したリング型ヘッドなどの磁気センサで測定すると、保持している残留磁束密度（３）とバイアス磁界（４）との打ち消し合いによる、又は合成による磁束の変化を検知できる。つまり、磁気インキ（１）に残留している磁束を、バイアス磁界（４）によってどれだけ逆方向、又は異なる方向に変化させたかを測定することで、残留していた残留磁束の量を検知する。【選択図】  図１
2004199459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に、飽和磁界を印加したときの残留磁束密度が異なる少なくとも２種類の磁気インキを、少なくとも２個所の異なる位置に印刷した印刷物であって、
真偽判別に際して、前記印刷物の少なくとも２個所の異なる位置の磁気インキ部分には、飽和磁界印加部により飽和磁界が印加されて残留磁束密度が保持され、
前記飽和磁界を印加させた印刷物は、磁束検知部に移動させられて、前記残留磁束密度の極性とは逆極性のバイアス磁界が印加され、前記少なくとも２種類の磁気インキがそれぞれ保持している前記残留磁束と前記バイアス磁界との打ち消し合いによる磁束の変化が検知され、その検出波形から少なくとも２種類の磁気インキの残留磁束方向への残留のしやすさ及びバイアス磁界方向への磁化のしやすさを読み取られ、前記少なくとも２種類の磁気インキの磁気質の違いが検知されるとともに、位置検知部により前記磁束の変化を検知した印刷物の少なくとも２種類の磁気インキの位置が検知され、あらかじめ記憶してある真正な印刷物上の少なくとも２種類の磁気インキの磁気質の違いと、規定位置とが照合されて真偽判別可能であることを特徴とする印刷物。
【請求項２】
基材上に、飽和磁界を印加したときの残留磁束密度が異なる少なくとも２種類の磁気インキを、少なくとも２個所の異なる位置に印刷した印刷物であって、
真偽判別に際して、前記印刷物の少なくとも２個所の異なる位置の磁気インキ部分には、飽和磁界印加部により飽和磁界が印加されて残留磁束密度が保持され、
前記飽和磁界を印加させた印刷物を、磁束検知部に移動させられて前記残留磁束密度の極性とは異なる方向にバイアス磁界が印加されることにより、前記少なくとも２種類の磁気インキがそれぞれ保持している前記残留磁束と前記バイアス磁界とを合成した２方向の磁気異方性による磁束の変化が検知され、その検出波形から少なくとも２種類の磁気インキの残留磁束方向への残留のしやすさ及びバイアス磁界方向への磁化のしやすさを読み取られ、前記少なくとも２種類の磁気インキの磁気質の違いが検知されるとともに、位置検知部により前記磁束の変化を検知した印刷物の少なくとも２種類の磁気インキの位置が検知され、あらかじめ記憶してある真正な印刷物上の少なくとも２種類の磁気インキの磁気質の違いと、規定位置とが照合されて真偽判別可能であることを特徴とする印刷物。
【請求項３】
基材上に、飽和磁界を印加したときの残留磁束密度が異なる少なくとも２種類の磁気インキを、少なくとも２個所の異なる位置に印刷した印刷物の真偽判別方法であって、
飽和磁界印加部によって、前記印刷物の少なくとも２個所の異なる位置の磁気インキ部分に、飽和磁界を印加して残留磁束密度を保持させ、
前記飽和磁界を印加させた印刷物を磁束検知部に相対的に移動させて、前記飽和磁界を印加させた印刷物に磁束検知部によって、前記残留磁束密度の極性とは逆極性のバイアス磁界を印加することにより、保持している前記残留磁束と前記バイアス磁界との打ち消し合いを生じさせて、該打ち消し合いによる磁束の変化を検知し、
前記検出波形から、少なくとも２種類の磁気インキの残留磁束方向への残留のしやすさ及びバイアス磁界方向への磁化のしやすさを読み取り、前記少なくとも２種類の磁気インキの磁気質の違いを検知するとともに、位置検知部により前記磁束の変化を検知した印刷物の少なくとも２種類の磁気インキの位置を検知し、あらかじめ記憶してある真正な印刷物上の少なくとも２種類の磁気インキの磁気質の違いと、規定位置とを照合して真偽判別することを特徴とする印刷物の真偽判別方法。
【請求項４】
基材上に、飽和磁界を印加したときの残留磁束密度が異なる少なくとも２種類の磁気インキを、少なくとも２個所の異なる位置に印刷した印刷物の真偽判別方法であって、
飽和磁界印加部によって、前記印刷物の少なくとも２個所の異なる位置の磁気インキ部分に、飽和磁界を印加して残留磁束密度を保持させ、
前記飽和磁界を印加させた印刷物を磁気検知部に相対的に移動させて、前記飽和磁界を印加させた印刷物に磁束検知部によって、前記残留磁束密度の極性とは異なる方向にバイアス磁界を印加することにより、保持している前記残留磁束と前記バイアス磁界とを合成した２方向の磁気異方性を生じさせて、該２方向の磁気異方性による磁束の変化を検知し、
前記検出波形から、少なくとも２種類の磁気インキの残留磁束方向への残留のしやすさ及びバイアス磁界方向への磁化のしやすさを読み取り、前記少なくとも２種類の磁気インキの磁気質の違いを検知するとともに、位置検知部により前記磁束の変化を検知した印刷物の少なくとも２種類の磁気インキの位置を検知し、あらかじめ記憶してある真正な印刷物上の少なくとも２種類の磁気インキの磁気質の違いと、規定位置とを照合して真偽判別することを特徴とする印刷物の真偽判別方法。
【請求項５】
飽和磁界を印加したときの残留磁束密度が異なる少なくとも２種類の磁気インキを、少なくとも２個所の異なる位置に印刷した印刷物の真偽判別装置であって、
前記印刷物に、任意の方向に飽和磁界を印加し残留磁束密度を保持させる１個以上の永久磁石あるいは巻線コイルを任意の位置に所望の方向に向けて配設した飽和磁界印加部と、前記飽和磁界を印加した印刷物を磁束検知部に相対的に移動させて、前記磁束検知部に移動した印刷物に前記飽和磁界印加部の磁界方向とは逆極性のバイアス磁界を印加し、前記少なくとも２種類の磁気インキ部分の磁束変化を検知する磁束検知部と、からなるセンサ部と、
前記磁束変化を検知した印刷物の位置を検出する位置検知部と、
前記センサ部の磁束検知部から出力された磁束変化の検知信号の増幅及び波形成形を行うアンプ部と、
前記波形成形を行ったアンプ部で増幅及び波形成形処理した信号を磁気データとして記憶し、前記位置検知部からの位置信号を記憶するデータ記憶部と、前記少なくとも２種類の磁気インキの前記残留磁束密度と、前記バイアス磁界との打ち消し合いによる磁束の変化を磁気センサの磁束検知部で測定して得た検知電圧波形をもとに演算を行った少なくとも２種類の磁気インキの磁気質と、前記位置検知部からの位置信号を基準にして磁気データの位置ずれの補正を演算して、前記少なくとも２種類の磁気インキの印刷物の規定位置とが、予め記憶してある真正な印刷物上の少なくとも２種類の磁気インキの磁気質と、規定位置とがそれぞれ合致しているか否かを判定する真偽判定部と、
前記データ記憶部と前記真偽判定部とを制御するコンピュータ制御部と、
前記真偽判定部からの少なくとも２つの異なる磁気質を有する磁気インキが規定の位置にあるか否かの判定結果を出力する結果出力部と、
前記結果出力部の結果を表示する表示部と
を具備してなることを特徴とする印刷物の真偽判別装置。
【請求項６】
飽和磁界を印加したときの残留磁束密度が異なる少なくとも２種類の磁気インキを、少なくとも２個所の異なる位置に印刷した印刷物の真偽判別装置であって、
前記印刷物に、任意の方向に飽和磁界を印加して残留磁束密度を保持させる１個以上の永久磁石あるいは巻線コイルを所望の位置に所望の方向に向けて配設した飽和磁界印加部と、前記飽和磁界を印加した印刷物を磁束検知部に相対的に移動させることにより、前記磁束検知部に移動した印刷物に前記飽和磁界印加部の磁界方向とは異なる方向にバイアス磁界を印加し、前記少なくとも２種類の磁気インキ部分の磁束変化を検知する磁束検知部と、からなるセンサ部と、
前記磁束変化を検知した印刷物の位置を検出する位置検知部と、
前記センサ部の磁束検知部から出力された磁束変化の検知信号の増幅及び波形成形を行うアンプ部と、
前記波形成形を行ったアンプ部で増幅及び波形成形処理した信号を磁気データとして記憶し、前記位置検知部からの位置信号を記憶するデータ記憶部と、前記少なくとも２種類の磁気インキの前記残留磁束密度と、前記バイアス磁界とを合成した方向、いわゆる２方向の磁気異方性による磁束の変化を磁気センサの磁束検知部で測定して得た検知電圧波形をもとに演算を行った少なくとも２種類の磁気インキの磁気質と、前記位置検知部からの位置信号を基準にして磁気データの位置ずれの補正を演算して、前記少なくとも２種類の磁気インキの印刷物の規定位置とが、予め記憶してある真正な印刷物上の少なくとも２種類の磁気インキの磁気質と、規定位置とがそれぞれ合致しているか否かを判定する真偽判定部と、前記データ記憶部と前記真偽判定部とを制御するコンピュータ制御部と、
前記真偽判定部からの少なくとも２つの異なる磁気質を有する磁気インキが規定の位置にあるか否かの判定結果を出力する結果出力部と、
前記結果出力部の結果を表示する表示部と
を具備してなることを特徴とする印刷物の真偽判別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、銀行券、有価証券などの貴重印刷物において磁気を検知して真偽判別や券種判別をおこなう方法に係り、真性をチェックするときに磁気の有無や磁気分布を検出するだけでなく、磁性材料ごとに異なる残留磁束密度の磁化方向とバイアス磁界の磁化方向を利用して磁性材料の質を見分けることで、一般的な磁気センサだけでは判別が困難であった磁性材料の質を識別できるようにした印刷物、その真偽判別方法及び真偽判別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、銀行券、有価証券などの貴重印刷物の偽造を判別する技術が必要とされており、印刷物の真偽をチェックする各種の技術が提案されている。
その１つとして、印刷インキに用いた顔料に磁性を示す特徴がある場合に印刷デザインに応じた磁気パターンが得られることに着目し、例えば磁気センサを用いて印刷物の印刷画像部をスキャンして磁気の有無や磁気パターン波形を検知して、本物に類似してないものを偽造券として判別する方式がある。例えば、自販機やATMを始めとする紙幣処理装置は、この磁気センサを搭載して、得られた紙幣の磁気パターンや磁気の有無をもとに真偽判別や券種判別を行っている。
【０００３】
また、磁気インキに外部磁界を与えて磁束を保持させておき、その外部磁界を取り去った後で、該磁気インキの保磁力に応じてバイアス磁界を印加した磁気センサを用いて、目的とする磁気インキが通過するときには、磁気センサからの出力がでないようにするという技術もある（例えば、特許文献１参照。）。この技術は、それ以前の磁気検出方法が紙幣に磁性を与え、その磁界を取り去ったあとの残留磁束密度により、真正な磁性体を用いていることを判別するものであるのに対して、紙幣に磁性を与え、その磁界を取り去った後で、適当なバイアス磁界を印加して磁気センサを用いて測定することによって、磁気インキが真正の場合は出力が出ないようにした判別方法である。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３０２８３８０号公報（第２頁）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、銀行券や有価証券の偽造をみると磁気鉛筆を用いたり、複写技術を駆使した磁気転写方法などで本物に類似した偽造印刷物を作製して悪用する犯罪が発生している。現在、自販機やATMなどの紙幣処理装置に用いられている磁気センサには、例えばリング型磁気ヘッドやMRヘッドがある。しかし、どの磁気センサにおいても磁性材料の全ての特性を検知しているわけではないため、本物とは異なる磁性材料を適当な配合量でインキに混合した偽造券を、MRヘッド、リング型ヘッドなどの現行の磁気センサを用いて真性をチェックした際に、偽造券が真券に類似した磁気波形を示したときには誤判別することも想定される。また、流通する紙幣の中には、紙幣どうしの摩擦やＡＴＭなどの機械処理装置による摩擦でインキが摩耗して、真券に比べて磁気材料の物理量が減少したものも流通している。
【０００６】
このような偽造券を、摩耗した真券と混同せずに偽物として判別するためには、従来の磁気センサのみを用いた方式でチェックするだけでは確実性に欠ける。そもそも、リング型磁気ヘッドやMRヘッドなどの一般的な磁気センサで貴重印刷物をスキャンした出力波形は、僅かな磁界を印加して初期透磁率等の微分的な波形を検知しているため、これらのみを用いて磁気材料の違いを識別することは困難である。
【０００７】
たとえば、初期透磁率の低い磁性材料を大量に配合した磁気インキと、初期透磁率の高い材料を少量配合した磁気インキの２種類のインキを、リング型磁気ヘッドやMRヘッドで測定しても近似した検知電圧が得られてしまうことがある。
【０００８】
また、透磁率以外の磁気特性として保磁力あるいは残留磁束密度を評価する方法があげられるが、従来の測定装置はコストが高く大型であるため、ＡＴＭなどの紙幣処理装置へは搭載できない。
【０００９】
一方、前述した特許第３０２８３８０号は、紙幣に磁性を与え、その磁界を取り去った後で適当なバイアス磁界を印加して磁気センサを用いて測定することによって、磁気インキが真正の場合は出力が出ないようにした判別方法であるが、しかしながら、例えば、磁気センサが故障したとき、印刷物の搬送流れが悪く、磁気センサのスキャン位置がずれたとき、あるいは強い磁界発生源が磁気センサに接近したときには、磁気センサからは出力が無く、あるいは不正確な出力となるために誤判別をしてしまう恐れがある。
【００１０】
そこで、本発明では、例えば、大きな出力が得られる磁気インキと、相対的に小さな出力が得られる磁気インキの２種類の磁気インキを、少なくとも２個所の異なる位置に印刷することにより、磁気センサが故障したり、搬送流れが悪く磁気センサのスキャン位置がずれたり、あるいは強い磁界発生源が磁気センサに接近した場合等の異常な状態を認識できるようにしている。また、大きな出力が得られる磁気インキと、相対的に小さな出力が得られる磁気インキの少なくとも２種類の磁気インキを、少なくとも２個所の異なる位置に印刷することにより、印刷物上の少なくとも２種類の磁気インキを検知することで、精度の良い真偽判別が行える印刷物及びその真偽判別方法を提供するものである。
【００１１】
更に、本発明では、昨今、高保磁力化がはかられたネオジウム磁石などの永久磁石を用いて磁気インキに残留磁束を印加して、その後に、フェライト磁石などで異なる方向に直流バイアス磁界を印加しながらリング型ヘッドなどの一般的な磁気センサで磁束を検知することで磁気インキの磁気質をもとにした判別が行える真偽判別装置を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の印刷物は、基材上に、飽和磁界を印加したときの残留磁束密度が異なる少なくとも２種類の磁気インキを、少なくとも２個所の異なる位置に印刷した印刷物であって、
真偽判別に際して、前記印刷物の少なくとも２個所の異なる位置の磁気インキ部分には、飽和磁界印加部により飽和磁界が印加されて残留磁束密度が保持され、
前記飽和磁界を印加させた印刷物は、磁束検知部に移動させられて、前記残留磁束密度の極性とは逆極性のバイアス磁界を印加することにより、前記少なくとも２種類の磁気インキがそれぞれ保持している前記残留磁束と前記バイアス磁界との打ち消し合いによる磁束の変化が検知され、その検出波形から少なくとも２種類の磁気インキの残留磁束方向への残留のしやすさ及びバイアス磁界方向への磁化のしやすさを読み取られ、前記少なくとも２種類の磁気インキの磁気質の違いが検知されるとともに、位置検知部により前記磁束の変化を検知した印刷物の少なくとも２種類の磁気インキの位置が検知され、あらかじめ記憶してある真正な印刷物上の少なくとも２種類の磁気インキの磁気質の違いと、規定位置とが照合されて真偽判別可能であることを特徴としている。
【００１３】
本発明の印刷物は、基材上に、飽和磁界を印加したときの残留磁束密度が異なる少なくとも２種類の磁気インキを、少なくとも２個所の異なる位置に印刷した印刷物であって、
真偽判別に際して、前記印刷物の少なくとも２個所の異なる位置の磁気インキ部分には、飽和磁界印加部により飽和磁界が印加されて残留磁束密度が保持され、
前記飽和磁界を印加させた印刷物は、磁束検知部に移動させられて前記残留磁束密度の極性とは異なる方向にバイアス磁界が印加されることにより、前記少なくとも２種類の磁気インキがそれぞれ保持している前記残留磁束と前記バイアス磁界とを合成した２方向の磁気異方性による磁束の変化が検知され、その検出波形から少なくとも２種類の磁気インキの残留磁束方向への残留のしやすさ及びバイアス磁界方向への磁化のしやすさを読み取られ、前記少なくとも２種類の磁気インキの磁気質の違いが検知されるとともに、位置検知部により前記磁束の変化を検知した印刷物の少なくとも２種類の磁気インキの位置が検知され、あらかじめ記憶してある真正な印刷物上の少なくとも２種類の磁気インキの磁気質の違いと、規定位置とが照合されて真偽判別可能であることを特徴としている。
【００１４】
本発明の印刷物の真偽判別方法は、基材上に、飽和磁界を印加したときの残留磁束密度が異なる少なくとも２種類の磁気インキを、少なくとも２個所の異なる位置に印刷した印刷物の真偽判別方法であって、
飽和磁界印加部によって、前記印刷物の少なくとも２個所の異なる位置の磁気インキ部分に、飽和磁界を印加して残留磁束密度を保持させ、
前記飽和磁界を印加させた印刷物を磁束検知部に相対的に移動させて、前記飽和磁界を印加させた印刷物に磁束検知部によって、前記残留磁束密度の極性とは逆極性のバイアス磁界を印加することにより、保持している前記残留磁束と前記バイアス磁界との打ち消し合いを生じさせて、該打ち消し合いによる磁束の変化を検知し、
前記検出波形から、少なくとも２種類の磁気インキの残留磁束方向への残留のしやすさ及びバイアス磁界方向への磁化のしやすさを読み取り、前記少なくとも２種類の磁気インキの磁気質の違いを検知するとともに、位置検知部により前記磁束の変化を検知した印刷物の少なくとも２種類の磁気インキの位置を検知し、あらかじめ記憶してある真正な印刷物上の少なくとも２種類の磁気インキの磁気質の違いと、規定位置とを照合して真偽判別することを特徴としている。
【００１５】
本発明では、初期透磁率以外の磁気的特性として磁気質を検知して判別するため、水平方向あるいは垂直方向に飽和磁界を印加して残留磁束密度を保持させ、その後に、飽和磁界の磁化方向とは異なる方向にバイアス磁界を印加しながら磁気センサで測定して、残留磁束密度とバイアス磁界との打ち消し合い或いはベクトル的な合成によって得られる磁気変化を検知する。それによって、残留磁束密度と透磁率とを加味した磁気質の検知が可能となり、極めて高い真偽判別が行なえるようにしている。
【００１６】
本発明の印刷物の真偽判別方法は、基材上に、飽和磁界を印加したときの残留磁束密度が異なる少なくとも２種類の磁気インキを、少なくとも２個所の異なる位置に印刷した印刷物の真偽判別方法であって、
飽和磁界印加部によって、前記印刷物の少なくとも２個所の異なる位置の磁気インキ部分に、飽和磁界を印加して残留磁束密度を保持させ、
前記飽和磁界を印加させた印刷物を磁気検知部に相対的に移動させて、前記飽和磁界を印加させた印刷物に磁束検知部によって、前記残留磁束密度の極性とは異なる方向にバイアス磁界を印加することにより、保持している前記残留磁束と前記バイアス磁界とを合成した２方向の磁気異方性を生じさせて、該２方向の磁気異方性による磁束の変化を検知し、
前記検出波形から、少なくとも２種類の磁気インキの残留磁束方向への残留のしやすさ及びバイアス磁界方向への磁化のしやすさを読み取り、前記少なくとも２種類の磁気インキの磁気質の違いを検知するとともに、位置検知部により前記磁束の変化を検知した印刷物の少なくとも２種類の磁気インキの位置を検知し、あらかじめ記憶してある真正な印刷物上の少なくとも２種類の磁気インキの磁気質の違いと、規定位置とを照合して真偽判別することを特徴としている。
【００１７】
本発明の印刷物の真偽判別方法によれば、搬送の上流側に設けた飽和磁界印加手段によって磁気インキ部分に残留磁束密度を保持し、下流側に設けた磁束検知手段によって残留磁束密度とは逆極性に適切な強度のバイアス磁界を印加して磁気センサで検知している。
【００１８】
その結果、磁性材料の磁気的特性であるヒステリシスループ（保持力、残留磁束密度、飽和磁界、初期透磁率などが示されるカーブ）の相違によって、残留磁束とバイアス磁界との合成により磁性材料の性質ごとに異なる検知電圧と検知電圧波形が決定される。この検知電圧値と検知波形形状をもとにして、少なくとも２種類の磁性材料が所望の磁気インキが所望の位置にあるか否かによって真偽判別を行うことを特徴としている。
【００１９】
本発明の印刷物の真偽判別方法によれば、搬送の上流側に設けた被検出体の磁気インキ部分に飽和磁界を印加するための飽和磁界印加手段によって磁気インキ部分に残留磁束密度を保持し、下流側に設けた磁束検知手段によって残留磁束密度の極性とは異なる方向に適切な強度のバイアス磁界を印加して磁気センサで検知している。
【００２０】
その結果、残留磁束方向への残留のしやすさと、バイアス磁界方向への磁化のしやすさの合成により検知電圧が決定される。
【００２１】
ここで、「残留磁束方向の保持しやすさ」とは磁性材料の磁気的特性であるヒステリシスループにもとづいている。また、「バイアス磁界方向への磁化のしやすさ」とは保持した残留磁束密度の方向以外へバイアス磁界を印加したときの磁気材料の粒子形状（扁平、針状、粒状など）や印刷時での磁気材料の配向性などにもとづき決定される。本発明によって測定を行うと「残留磁束方向の保持しやすさ」と「バイアス磁界方向への磁化のしやすさ」とが合成されて磁化されやすい方向が決定され、いわゆる２方向の磁気異方性に基づいて、少なくとも２種類の所望の磁気インキが所望の位置にあるか否かを認識して真偽判別ができることを特徴としている。
【００２２】
本発明の真偽判別装置は、飽和磁界を印加したときの残留磁束密度が異なる少なくとも２種類の磁気インキを、少なくとも２個所の異なる位置に印刷した印刷物の真偽判別装置であって、前記印刷物に、任意の方向に飽和磁界を印加して残留磁束密度を保持させる１個以上の永久磁石あるいは巻線コイルを任意の位置に所望の方向に向けて配設した飽和磁界印加部と、前記飽和磁界を印加した印刷物を磁束検知部に相対的に移動させて、前記磁束検知部に移動した印刷物に前記飽和磁界印加部の磁界方向とは逆極性のバイアス磁界を印加し、前記少なくとも２種類の磁気インキ部分の磁束変化を検知する磁束検知部と、からなるセンサ部と、
前記磁束変化を検知した印刷物の位置を検出する位置検知部と、
前記センサ部の磁束検知部から出力された磁束変化の検知信号の増幅及び波形成形を行うアンプ部と、
前記波形成形を行ったアンプ部で増幅及び波形成形処理した信号を磁気データとして記憶し、前記位置検知部からの位置信号を記憶するデータ記憶部と、前記少なくとも２種類の磁気インキの前記残留磁束密度と、前記バイアス磁界との打ち消し合いによる磁束の変化を磁気センサの磁束検知部で測定して得た検知電圧波形をもとに演算を行った少なくとも２種類の磁気インキの磁気質と、前記位置検知部からの位置信号を基準にして磁気データの位置ずれの補正を演算して、前記少なくとも２種類の磁気インキの印刷物の規定位置とが、予め記憶してある真正な印刷物上の少なくとも２種類の磁気インキの磁気質と、規定位置とがそれぞれ合致しているか否かを判定する真偽判定部と、
前記データ記憶部と前記真偽判定部とを制御するコンピュータ制御部と、
前記真偽判定部からの少なくとも２つの異なる磁気質を有する磁気インキが規定の位置にあるか否かの判定結果を出力する結果出力部と、
前記結果出力部の結果を表示する表示部と
を具備してなることを特徴としている。
【００２３】
ここで、「１個以上の永久磁石あるいは巻線コイルを所望の位置に所望の方向に向けて配設」とは、磁界印加手段および磁束検知手段において、磁束の印加方向を水平方向、垂直方向あるいはその中間の方向など任意に向ける方式で、例えば２個の筒型磁石を並べて、一方のＮ極から他方のＳ極に走る磁力線を利用して被検出体を任意方向に磁化させる方法が取り得る。この方法は、ＡＴＭなどの既存の紙幣処理装置の磁気センサに磁石を増設することで簡易に実現できることを特徴としている。
【００２４】
真偽判別装置は、残留磁束密度とバイアス磁界との打ち消し合いによる磁束の変化を、磁気センサで測定して得た検知電圧波形をもとに演算を行うが、 本発明の測定方法では、磁性材料ごとに異なる検知電圧や検知電圧波形がえられ、所望の検知電圧や検知電圧波形の形状が規定位置にあるか否かをもとにして高精度な判別演算がおこなえる特徴がある。また、例えば、検知した検知電圧が予め記憶してある照合用パターンに類似しているか否かによって判別するなどの周知の演算方法も取り得る。 本発明の真偽判別装置は、このような方法で、高精度な真偽判別が行えることを特徴としている。
【００２５】
本発明の真偽判別装置は、飽和磁界を印加したときの残留磁束密度が異なる少なくとも２種類の磁気インキを、少なくとも２個所の異なる位置に印刷した印刷物の真偽判別装置であって、前記印刷物に、任意の方向に飽和磁界を印加して残留磁束密度を保持させる１個以上の永久磁石あるいは巻線コイルを所望の位置に所望の方向に向けて配設した飽和磁界印加部と、前記飽和磁界を印加した印刷物を磁束検知部に相対的に移動させて、前記磁束検知部に移動した印刷物に前記飽和磁界印加部の磁界方向とは異なる方向にバイアス磁界を印加し、前記少なくとも２種類の磁気インキ部分の磁束変化を検知する磁束検知部と、からなるセンサ部と、
前記磁束変化を検知した印刷物の位置を検出する位置検知部と、
前記センサ部の磁束検知部から出力された磁束変化の検知信号の増幅及び波形成形を行うアンプ部と、
前記波形成形を行ったアンプ部で増幅及び波形成形処理した信号を磁気データとして記憶し、前記位置検知部からの位置信号を記憶するデータ記憶部と、前記少なくとも２種類の磁気インキの前記残留磁束密度と、前記バイアス磁界とを合成した方向、いわゆる２方向の磁気異方性による磁束の変化を磁気センサの磁束検知部で測定して得た検知電圧波形をもとに演算を行った少なくとも２種類の磁気インキの磁気質と、前記位置検知部からの位置信号を基準にして磁気データの位置ずれの補正を演算して、前記少なくとも２種類の磁気インキの印刷物の規定位置とが、予め記憶してある真正な印刷物上の少なくとも２種類の磁気インキの磁気質と、規定位置とがそれぞれ合致しているか否かを判定する真偽判定部と、
前記データ記憶部と前記真偽判定部とを制御するコンピュータ制御部と、
前記真偽判定部からの少なくとも２つの異なる磁気質を有する磁気インキが規定の位置にあるか否かの判定結果を出力する結果出力部と、
前記結果出力部の結果を表示する表示部と
を具備してなることを特徴としている。
【００２６】
真偽判別装置は、残留磁束密度とバイアス磁界とを合成した方向、いわゆる２方向の磁気異方性による磁束の変化をもとにして、磁気センサで測定した検知電圧波形をもとにして演算を行うが、 本発明の測定方法では、磁性材料ごとに異なる検知電圧や検知電圧波形がえられ、所望の検知電圧波形の形状が規定位置にあるか否かをもとにして高精度な判別演算がおこなえる特徴がある。また、例えば、検知した検知電圧が予め記憶してある照合用パターンに類似しているか否かによって判別するなどの周知の演算方法も取り得る。 本発明の真偽判別装置は、このような方法で、高精度な真偽判別が行えることを特徴としている。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
本発明の真偽判別方法としては２種類あり、１つは飽和磁界印加手段によって磁気インキ（１）に残留磁束密度を保持させて、その後に磁束検知手段によって保持した残留磁束密度と逆極性にバイアス磁界を印加する方法で、以下、「逆極性にバイアス磁化する方法」という。もう１つは飽和磁界印加手段によって磁性インキに残留磁束密度を保持させて、その後に磁束検知手段によって保持した残留磁束密度と異なる方向のバイアス磁界を印加する方法で、以下、「異なる方向にバイアス磁化する方法」という。また、これらの真偽判別方法を用いて飽和磁界を印加した時の残留磁束密度が異なる少なくとも２種類の異なる位置に印刷した印刷物を真偽判別する真偽判別装置と共に説明する。
【００２８】
図１は、本発明の２種類の真偽判別方法を説明した図であり、図１（ａ）は、逆極性にバイアス磁化する方法を模式図で示したもので、飽和磁界印加手段によって、磁気インキ（１）に飽和磁界（５）（磁界方向は左側がＮ極、右側がＳ極）を印加して残留磁束密度（３）を保持させた後で、磁束検知手段によって残留磁束密度（３）を保持した磁気インキ（１）に逆極性のバイアス磁界（４）（磁界方向は左側がＳ極、右側がＮ極）を印加させる。このとき、磁束検知手段に配設したリング型ヘッドなどの磁気センサで測定すると、保持している残留磁束密度（３）とバイアス磁界（４）との打ち消し合いによる磁束の変化を検知できる。つまり、磁気インキ（１）に残留している磁束を、バイアス磁界（４）によってどれだけ逆方向に変化させたかを測定することで、残留していた残留磁束の量を検知しようとするものである。
【００２９】
図１（ｂ）は、異なる方向へバイアス磁化する方法を模式図で示したもので、飽和磁界印加手段によって、磁気インキ（１）に飽和磁界（５）（磁界方向は上側がＮ極、下側がＳ極）を印加して残留磁束密度（３）を保持させた後で、磁束検知手段によって残留磁束密度（３）を保持した磁気インキ（１）に異なる方向のバイアス磁界（４）（磁界方向は左側がＳ極、右側がＮ極）を印加させる。このとき、磁束検知手段に設置したリング型ヘッドなどの磁気センサで測定すると、保持している残留磁束密度（３）とバイアス磁界（４）との合成による磁束の変化を検知できる。つまり、磁気インキ（１）に残留している磁束を、バイアス磁界（４）によってどれだけ異なる方向に変化させたかを測定することで、残留していた残留磁束の量を検知しようとするものである。
【００３０】
本発明の印刷物は、このような真偽判別が可能な飽和磁界を印加した時の残留密度が異なる少なくとも２種類の異なる位置に印刷する、という構成である。
【００３１】
図２は、図１（ａ）で説明した、逆極性にバイアス磁化する方法について、ヒステリシスループに照らし合わせて説明したものである。磁気インキ（Ａ）及び磁気インキ（Ｂ）は、通常の磁気センサで測定すると同等な検知電圧が得られるが、飽和磁界を印加したときの残留磁束密度は異なるものとする。前記磁気インキ（Ａ）及び磁気インキ（Ｂ）を任意の位置に印刷した印刷物を、飽和磁界印加手段と磁束検知手段に対して相対的に移動させて、前記印刷物上の磁気インキ（Ａ）の部分が飽和磁界印加手段に到達すると、磁気インキ（Ａ）はＨｍの飽和磁界が印加されてヒステリシスループにおけるＯ点からＡ1点に磁化させる（仮に、磁気インキに予め残留磁束密度があった場合もＡ1点に磁化されると解釈する）。続いて、前記磁気インキ（Ａ）の部分が移動して飽和磁界印加手段から離れると、Ｈｍの飽和磁界から解放されて、カーブ上のＡ1点からＢ1点に移り、いわゆる残留磁束密度Ｂ１が保持される。続いて、前記磁気インキ（Ａ）の部分がさらに移動して磁束検知手段に到達すると、逆極性のバイアス磁界−Ｈｍが印加されるためＣ1点に移動する。これと同時に、リング型ヘッドなどの磁気センサで測定するとＣ1点での磁束の変化量が検知できる。
【００３２】
前記相対的に移動とは、印刷物を動かすようにしても良いし、又は装置側を動かすようにしても良いように構成することである。
【００３３】
一方、印刷物上の磁気インキ（Ｂ）の場合も、前述した磁気インキ（Ａ）と同様に、ヒステリシスループにおいて、Ａ2点→Ｂ2点→Ｃ2点と移動する。
【００３４】
２つの磁気インキを比較すると、磁気インキ（Ｂ）は磁性インキ（Ａ）より内側にループを描いているため、Ｃ2点はＣ1点に比べて保持している磁束密度が小さくなっており、２つの磁気インキをリング型ヘッドなどの磁気センサで測定することにより判別が可能となる。
【００３５】
このように、本発明の真偽判別方法及び装置による測定では、飽和磁界印加手段により磁気インキに残留磁束密度を持たせた後に、逆極性のバイアス磁界を印加して測定を行うため、磁気材料の残留磁束密度と透磁率とを加味した検知ができ、これにより磁気質を検知した判別が可能である。
【００３６】
以上詳述した本発明による真偽判別方法及び装置による測定に対して、磁気センサを用いた公知の測定方法では、微弱な磁界強度Ｈを印加して測定するため、図２のＯ点の近傍での透磁率μの変化量（ΔＢ／ΔＨ）を検知するのみであり、磁気質を検知することはできない。
【００３７】
以上、本発明の２種類の真偽判別方法のうち、逆極性にバイアス磁化する方法についてヒステリシスループに照らし合わせて説明してきたが、もう一つの、異なる方向にバイアス磁化する方法についてもほぼ同じ原理となっている。異なる点は、飽和磁界印加手段において図１（ａ）に示すような水平方向ではなく、例えば図１（ｂ）に示すように垂直方向に飽和磁界を印加する点であり、垂直方向に残留磁束密度を保持した後で水平方向にバイアス磁界を印加すると、垂直方向の残留磁束と水平方向の磁化されやすさとのベクトル的な合成の検知が可能となり、いわゆる磁気異方性をも検知することができる。
なお、飽和磁界を印加する方向は、図１（ａ）及び（ｂ）に示す方向に限定されることなく、それ以外の方向も取り得る。
【００３８】
次に、具体的な実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
（実施例）  図３は、本発明の印刷物の一例を示す書類（７）で、平面図と模式的断面図である。磁気質が異なる磁性材料として、本実施例においては、フェライト粉と軟磁性ステンレス紛の２種類を選定した。フェライト粉の粉末での特性は、飽和磁束密度が約80emu/g程度、保持力が40Oe程度、平均粒径が4.5〜6.5μｍである。軟磁性ステンレス紛の粉体での特性は、飽和磁束密度が124emu/g程度、保持力が29Oe程度、平均粒径が約4μｍでフレーク形状である。
【００３９】
この２種類の磁性材料をワニスなど（詳細を明記せず）に配合して、公知のインキ作製方法に基づいて、それぞれの磁性インキを作製した。以下、フェライト粉を用いたインキをフェライト紛磁気インキ、軟磁性ステンレス紛を用いたインキをステンレス紛磁気インキという。インキ中の磁性材料の配合割合は、フェライト紛磁気インキ（９）では15weight%、ステンレス紛磁気インキ（１０）では3weight％とした。これらの配合割合が異なる理由は、リング型ヘッドによる公知の測定方法において同じ程度に検知電圧が得られるようにインキを調整しておき、公知の測定方法と本発明の測定方式とを比較するためである。
【００４０】
図３は、前記２種類の磁気インキを用いて上質紙（８）に印刷して得た書類（７）である。印刷方式としては、インキ量を多く転写できる凹版印刷方式で行い、「Ｍ」という文字をフェライト紛磁気インキ（９）で、「Ｎ」という文字をステンレス紛磁気インキ（１０）を用いて、画線高さ30μm程度のインキ盛り量でそれぞれの磁気インキを付与した。
【００４１】
図４は、本発明の印刷物の真偽判別方法により、印刷物を判別する真偽判別装置の一実施例である。この真偽判別装置は、センサ部（１１）、位置検知部（１２）、アンプ部（１３）、真偽判別のための制御部（１４）、結果出力部（１５）及び表示部（１６）から構成されている。
センサ部（１１）は、２つの永久磁石とリング型ヘッドからなり、永久磁石で水平方向にバイアス磁界を形成してリング型ヘッドで磁束の変化を検知するが詳しくは後述する。
位置検知部は（１２）、書類の位置を検出する装置で、磁気センサの走査位置が正確に特定できるものである。
アンプ部（１３）は、センサ部から出力された検知信号の増幅や波形整形を行うものである。
制御部（１４）は、データ記憶部（１７）及び真偽判定部（１８）を持ち、データ記憶部（１７）は磁気センサからの信号を磁気データとして記憶し、真偽判定部（１８）は位置検知部（１２）からの信号を基準にして磁気データの位置ずれを補正してフェライト紛磁気インキ（９）及びステンレス紛磁気インキ（１０）が書類（７）の規定位置に有るか否かを判定する。
結果出力部（１５）は真偽判定部（１８）からの判定結果を出力する。
表示部（１６）は結果出力部（１５）の結果を表示する。
【００４２】
図５は、本発明の真偽判別装置のセンサ部の構成を示したものである。図５（ａ）において、飽和磁界印加部（１９）は、外形φ8mm×5mm、磁力0.4Tのネオジウム磁石（２０）を用いて、Ｎ極の面を書類（７）に向けて、搬送されてくる書類（７）との間隔を0.5mmに設置した。磁束検知部（２１）はリング型ヘッド（２３）と２つのフェライト磁石（２２）で構成した。リング型ヘッド（２３）は、自販機等に用いられる一般的なものを用いて、書類（７）に軽く接触するように設置した。磁束検知部（２１）のバイアス磁界（４）を得るために、外形寸法が縦10mm×横3mm×厚さ2mm、磁力0.06Tのフェライト磁石（２２）を２個設置した。磁極の方向は、図５（ｂ）に示すように、書類（７）の搬送方向手前にＳ極に向けたが、この配置はリング型ヘッド（２３）の直下において書類（７）に保持した残留磁束とは異なる方向に磁束をかけられるように工夫した。
【００４３】
また、飽和磁界印加部（１９）と磁束検知部（２１）との距離を40mmに配設したが、飽和磁界印加部（１９）のネオジウム磁石（２０）が磁束検知部（２１）の検知に影響を与えない距離とすれば良い。なお、図５に示したネオジウム磁石（２０）、フェライト磁石（２２）及びリング型ヘッド（２３）は、例えば巻き線コイルなどの他のものも取り得る。
【００４４】
図６は、書類（７）を搬送速度１ｍ／秒で移動させたときの結果を示したものである。図６（ａ）は、図３で作製した書類を、本発明の真偽判別装置で測定した検知電圧の波形を示し、図６（ｂ）は、同じ書類を直流バイアス磁界を印加した一般的なリング型ヘッドの測定方法で測定した時の検知電圧の波形を示したものである。  また、図６（ａ）は、搬送速度１ｍ／秒で書類（７）を移動させて測定した結果を示しているが、フェライト紛磁気インキよりステンレス紛磁気インキの検知電圧が小さい結果であった。
【００４５】
このことを図７に示すヒステリシスループで説明する。書類（７）が飽和磁界印加手段に到達するとネオジウム磁石により0.4Tの飽和磁界（５）が印加されて、フェライト粉磁気インキとステンレス粉磁気インキの２種類の磁気インキはヒステリシスループ上のＯ点からＡ1、Ａ2にそれぞれ移る。書類（７）が移動してネオジウム磁石の磁力から解放されるとそれぞれ垂直方向の残留磁束密度Ｂ1、Ｂ2を保持する。さらに移動して磁束検知手段に到達すると、フェライト磁石により0.06Tの水平方向のバイアス磁界（４）が印加されてそれぞれループ上のＣ1、Ｃ2に移る。このときバイアス磁界（４）をかけながらリング型ヘッドで測定するとＣ1、Ｃ2の磁束の変化量を検知できる。磁束密度をみると、フェライト紛磁気インキがＢc1であるのに対しステンレス紛磁気インキはＢc2であり、磁束密度が小さく、その結果が図６(a)の検知電圧の波形に示されている。
【００４６】
図４の真偽判別装置のセンサ部（１１）で検知された、図６(a)に示す書類（７）の波形は、アンプ部（１３）で増幅と波形整形を行って、また必要な場合は回路フィルタでノイズ成分を除去して制御部（１４）に磁気データとして記憶される。一方、位置検知部（１２）であるロータリエンコーダから制御部に位置信号として入力される。制御部（１４）は磁気データと位置信号より、書類（７）の走査位置を正確に特定して真偽判定演算を行って、フェライト紛またはステンレス紛の磁気インキが規定の位置に検出できた場合に結果出力部（１５）に真性の信号を送る。なお、真偽判別装置のアンプ部（１１）、制御部（１４）、結果出力部（１５）及び表示部（１６）は周知の回路やアルゴリズムを利用してもよい。
【００４７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、印刷物には磁気インキに残留磁束を印加して、その後に異なる方向に直流バイアス磁界を印加しながら、一般的な磁気センサで磁束を検知しているので、残留磁束密度と透磁率とを加味した磁気質の検知が可能となり、極めて高い真偽判別を行うことができる。
【００４８】
また、本発明の印刷物の真偽判別方法によれば、搬送の上流側に設けた飽和磁界印加手段によって磁気インキ部分に残留磁束密度を保持し、下流側に設けた磁束検知手段によって残留磁束密度とは逆極性に適切な強度のバイアス磁界を印加して磁気センサで検知しているので、磁性材料の磁気的特性であるヒステリシスループの相違によって、残留磁束とバイアス磁界との打ち消し合いにより磁性材料の性質ごとに異なる検知電圧と検知電圧波形が決定され、この検知電圧値と検知波形形状をもとにして、少なくとも２種類の磁性材料が所望の磁気インキが所望の位置にあるか否かによって真偽判別を行うことができる。
【００４９】
本発明の真偽判別装置は、残留磁束密度とバイアス磁界とを合成した方向、いわゆる２方向の磁気異方性による磁束の変化をもとにして、磁気センサで測定した検知電圧波形をもとにして演算を行うが、 本発明の測定方法では、磁性材料ごとに異なる検知電圧や検知電圧波形がえられ、所望の検知電圧波形の形状が規定位置にあるか否かをもとにして高精度な判別演算がおこなえ、また、一般に周知の演算方法も取り得る。 本発明の真偽判別装置は、このような方法で、高精度な真偽判別が行えることを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の２種類の真偽判別方法の模式図を示す。
【図２】図１（ａ）で説明した、逆極性にバイアス磁化する方法について、ヒステリシスループで説明した図を示す。
【図３】本発明の磁気印刷物の一実施例を示す。
【図４】本発明の真偽判別装置の一実施例を示す。
【図５】本発明の真偽判別装置のセンサ部の構成を示す。
【図６】本発明の印刷物を搬送速度１ｍ／秒で移動したときの結果を示す。
【図７】ヒステリシスループを示す。
【符号の説明】
１  磁気インキ
２  磁石
３  残留磁束密度
４  バイアス磁界
５  飽和磁界
６  磁区
７  書類
８  上質紙
９  フェライト粉磁気インキ
１０  ステンレス粉磁気インキ
１１  センサ部
１２  位置検知部
１３  アンプ部
１４  制御部
１５  結果出力部
１６  表示部
１７  データ記憶部
１８  真偽判定部
１９  飽和磁界印加部
２０  ネオジウム磁石
２１  磁束検知部
２２  フェライト磁石
２３  リング型ヘッド
２４  フェライト粉磁気インキのヒステリシス曲線
２５  ステンレス粉磁気インキのヒステリシス曲線
【図１】
2004199459.tif 000003
【図２】
2004199459.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004199459.tif 000006
【図５】
2004199459.tif 000007
【図６】
2004199459.tif 000008
【図７】
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