(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿入された紙幣を搬送する搬送手段と、
前記紙幣の搬送方向の同一走査ライン上に前後して配置される第１の光センサ及び第２の光センサと、
前記第１の光センサと前記第２の光センサとの間に配置されて、真券と偽札とで塗布された部分に色の変化が生じる特殊インクを前記紙幣に塗布するインク塗布手段と、
前記特殊インクが塗布された部分に対する前記第１の光センサと前記第２の光センサの出力信号を相互に比較して前記紙幣が真券であるかを識別する識別手段と、
を備えることを特徴とする紙幣識別機。
【請求項２】
真券と判定するしきい値を設定したしきい値テーブルと、
前記第１の光センサと前記第２の光センサの出力信号を、前記しきい値と比較して前記紙幣が真券であるかを識別する第２の識別手段と、
を備え、
前記識別手段は、前記第２の識別手段で真券と識別された前記紙幣について識別を行うことを特徴とする請求項１記載の紙幣識別機。
【請求項３】
前記紙幣の搬送量に対応した同期信号を生成する同期信号生成手段を備え、
前記インク塗布手段は、前記同期信号に同期して前記特殊インクを前記紙幣に塗布し、
前記第１の光センサと前記第２の光センサは、前記同期信号に同期して前記出力信号を生成し、
前記第１の光センサと前記第２の光センサが順次出力する前記出力信号を収集した後に、前記しきい値の比較対象となる前記紙幣の特徴部位に対応するデータの集計を行うことを特徴とする請求項２記載の紙幣識別機。
【請求項４】
収集された前記出力信号は、赤外光の透過光量、赤色光の透過光量、及び赤外光と赤色光の透過光量比のデータとして、メモリに記憶されることを特徴とする請求項３記載の紙幣識別機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動販売機等に搭載される紙幣識別機、特に挿入された紙幣が真券であるかを識別する識別精度が向上した紙幣識別機に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動販売機、あるいは遊技場での両替機や玉貸機には、挿入された紙幣が真券であるかを識別する紙幣識別機が搭載されている。図５はこのような従来の紙幣識別機の構成を示す図である。同図の（ａ）は紙幣識別機の側断面図、（ｂ）は識別センサの配置位置を示す背面図である。
【０００３】
この紙幣識別機は、紙幣１の挿入口２、挿入された紙幣１を搬送する搬送ローラ３、紙幣１の搬送量に応じた量のクロックパルスを出力するタコジェネレータ４、紙幣１の搬送路５、搬送路５の途中に配置された紙幣識別用の光センサ６と磁気センサ７、紙幣１を一時保留するエスクロ部８、紙幣１の収納庫９、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０、及びしきい値テーブル１１を備えている。
【０００４】
図６は上記構成の従来の紙幣識別機の動作を示すフローチャートである。挿入口２に紙幣１が挿入されるまで待機状態となり、挿入口２に紙幣１が挿入されると（Ｓ１）、その紙幣１は搬送ローラ３により引き込まれ、搬送路５内に搬送される（Ｓ２）。ＣＰＵ１０は、タコジェネレータ４のクロックに同期して、識別センサとして搬送路５近傍に配置された光センサ６と磁気センサ７により順次検出した紙幣１に対する赤外光の透過光量、赤色光の透過光量、及び赤外光と赤色光の透過光量比のデータを一時メモリ（図示せず）に記憶するとともに、紙幣１の厚さ、色、模様、及び磁気インクの塗布分布のデータを一時記憶して、それらのデータを収集する（Ｓ３）。識別センサによるデータの収集が順次行われ、全データの収集が終了すると（Ｓ４）、それらのデータを特徴のあるエリア毎に集計する（Ｓ５）。そして、集計したデータをしきい値テーブル１１と比較し（Ｓ６）、紙幣１が真券であるかを判別する（Ｓ７）。このとき、データが真券の分布範囲に全てある場合は真券と判別し、その紙幣１をエスクロ部８に一時的に保留した後、収納庫９へ収納する（Ｓ８）。また、真券ではないと判別した場合には、その紙幣１を挿入口２へ返却する（Ｓ９）。
【０００５】
ここで、上述の紙幣の真贋の判別に際して、真券であるかの識別精度を上げると古い紙幣に対して誤判断し、紙幣識別機の稼動率が低下する恐れがある。すなわち、真券の分布範囲のしきい値テーブルを狭くすると紙幣の受入率が低下して、紙幣識別機の稼動率が低下する恐れがある。そこで、稼働率を低下させることなしに、偽札投入を的確に抑制することが可能な紙幣識別機が提案されている（例えば特許文献１参照）。これは、紙幣の真贋判別結果に応じて識別精度を切り替えるものである。
【０００６】
また、安価、簡易な構成で、紙幣の真贋を容易に判別する方法も提案されている（例えば特許文献２参照）。この方法は、特殊なインクを紙幣に付け、そのインクが付いた部分の色の変化を検知することにより、紙幣の真贋を判別するものである。
【０００７】
更に、真券では透かし部とそれ以外の部分との透過光量の差が大きくなり、偽札ではその差が小さくなることを利用し、それらの透過光量の比を求めて精度よく紙幣の真贋を判定することも提案されている（例えば特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００４−１４５６８８号公報
【特許文献２】特開２０００−３１９５５９号公報
【特許文献３】特開２００５−１９０２５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、紙幣識別機に挿入される紙幣は、流通過程での磨耗や劣化により、識別センサで検出される識別データの分布範囲が広がる傾向にあり、真券でも偽札と判断される恐れがある。また、最近のパーソナルコンピュータ、スキャナ、プリンタ等の処理能力の著しい進歩により、識別センサで検出される偽札データが真券の範囲と重なるようになってきており、偽札を真券として受け入れてしまうという問題点があった。
【０００９】
例えば、図３の（ａ）に示すように、巧妙で精巧にできている偽札あるいは精度の高い偽札では、光センサにより検出した透過光量（Ａは赤外光波形、Ｂは赤色光波形を示す）は真券に近くなってきている。そこで、真券データの有効分布範囲を制限することが有効であるが、この場合、真券の受付率が低下し、この紙幣識別機を搭載した自動販売機の販売効率が低下してしまう。
【００１０】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、真券の受入性能と偽札の排除性能が向上し、高い識別精度で、販売チャンスを逃すことのない紙幣識別機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】
【００１１】
本発明では上記課題を解決するために、挿入された紙幣を搬送する搬送手段と、前記紙幣の搬送方向の同一走査ライン上に前後して配置される第１の光センサ及び第２の光センサと、前記第１の光センサと前記第２の光センサとの間に配置されて、真券と偽札とで塗布された部分に色の変化が生じる特殊インクを前記紙幣に塗布するインク塗布手段と、前記特殊インクが塗布された部分に対する前記第１の光センサと前記第２の光センサの出力信号を相互に比較して前記紙幣が真券であるかを識別する識別手段と、を備える紙幣識別機が提供される。
【００１２】
このような紙幣識別機によれば、真券の受入性能と偽札の排除性能が向上し、高い識別精度で、販売チャンスを逃すことがない。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の紙幣識別機は、紙幣の紙質を検出して紙幣が真券であるかを識別するため、真券の受入性能と偽札の排除性能が向上し、高い識別精度で、販売チャンスを逃すことがないという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態の紙幣識別機の構成を示す図である。同図の（ａ）は紙幣識別機の側断面図、（ｂ）は識別センサの配置位置を示す背面図であり、図５に示すものと同一の構成要素に対しては同一符号を付して説明する。
【００１５】
本実施の形態では、紙幣１が真券であるかを精度よく識別するために、紙幣１の紙質を検出しており、同時に、紙幣１の模様、色、磁気成分も検出している。
ここでは、紙質の検出手段として、紙幣１の所望領域に特殊インクを塗布するインクジェットヘッド（インク塗布手段）１２と、その特殊インクが塗布された部分の紙幣１の色の変化を検知する光センサ６，１３が設けられており、光センサ６，１３の出力信号から紙幣１の紙質を検出して真券であるかを識別する。この光センサ６，１３は、紙幣１の搬送方向の前後の同一走査ライン上にそれぞれ配置され、上記特殊インクが塗布された部分に対するそれぞれの光センサ６，１３の出力信号（もしくはその出力を集計したデータ値）を相互に比較することにより紙幣１の紙質を検出する。
【００１６】
上記の紙質の検出方法としては、一般に知られている偽札判定用のインク（特殊インク）を用いることが可能で、塗布すると、真券は変色せず、偽札はヨウ素デンプン反応により変色する。紙質の検出には、このインク塗布前後の光センサ６，１３の透過光量比の変化を検出することにより行う。この特殊インクとしては、ヨウ素を含むインク、例えばヨウ素と水、ケトン類、エステル類、エーテル類、アルコール類、及びアルカリ金属ヨウ化物溶液からなる群から選ばれる溶剤とからなるインクを用いることができる。
【００１７】
また、上記の紙幣識別機は、紙幣１を受け入れる挿入口２、挿入口２から挿入された紙幣１を搬送する複数の搬送ローラ３、紙幣１の搬送量に応じた量のクロックパルスを出力するタコジェネレータ４、紙幣１の搬送路５、搬送路５の途中に配置された紙幣識別用の磁気センサ７、紙幣１を一時収容するエスクロ部８、紙幣１の収納庫９、紙幣１の識別を行うＣＰＵ１０、真贋判別用のしきい値テーブル１１、偽札判定用のインクを蓄えるインクタンク１４、及びインクタンク１４の偽札判定用のインクの残量を検知する残量検知センサ１５を備えている。
【００１８】
上記のように構成された紙幣識別機は、インクジェットヘッド１２により偽札判定用のインクをダイレクトに紙幣１に吹き付けて塗布し、光センサ６，１３によりそのインクが塗布された部分の紙幣１の色の変化を検知する。このとき、真券では変色せず、偽札では変色するので、このインク塗布前後の色変化を検知することにより、高い識別精度で紙幣１の真贋を判別することができる。また、本実施の形態では、上記の紙幣１の紙質の他に、紙幣１の模様、色、磁気成分を光センサ６及び磁気センサ７で検出し、それらの検出結果に基づいて紙幣１が真券であるかを識別している。このため、より高い精度での識別が可能である。
【００１９】
図２は第１の実施の形態の紙幣識別機の動作を示すフローチャートであり、図６のフローチャートと同一の制御処理については同一符号を付して説明する。この紙幣識別機の紙幣識別方法は、紙幣１の紙質を検出する検出工程と、この検出工程での検出結果に基づいて紙幣１が真券であるかを判別する判別工程とを有している。図３は偽札に対する光センサ６，１３の出力波形を示す図であり、（ａ）は光センサ６の出力波形、（ｂ）は特殊インクの効果による光センサ１３の出力波形を示し、また、１７は偽札判定用のインクのインク塗布部、Ａは赤外光波形、Ｂは赤色光波形を示す。なお、インク塗布部１７は、紙幣１の図柄に応じて設定することができる。
【００２０】
挿入口２に紙幣１が挿入されるまで待機状態となっており、挿入口２に紙幣１が挿入されると（Ｓ１）、その紙幣１は搬送ローラ３により引き込まれ、搬送路５内に搬送される（Ｓ２）。ＣＰＵ１０は、タコジェネレータ４のクロックに同期して、識別センサとして搬送路５近傍に配置された光センサ６と磁気センサ７により順次検出した紙幣１に対する赤外光の透過光量、赤色光の透過光量、及び赤外光と赤色光の透過光量比のデータを一時メモリ（図示せず）に記憶するとともに、紙幣１の厚さ、色、模様、及び磁気インクの塗布分布のデータを一時記憶して、それらのデータを収集する（Ｓ３）。このとき、特殊インク塗布用のインクジェットヘッド１２及び検出用の光センサ１３の配置位置によるが、通常では光センサ６でデータ検出している最中に紙幣１の先端がインクジェットヘッド１２の位置に到達し、引き続き光センサ１３の位置に到達するので、光センサ６によるデータ検出動作の途中から光センサ６の動作に併行する形で光センサ１３によるデータ検出動作が始まる。すなわち、タコジェネレータ４のクロックに同期して、例えば図３の（ｂ）に示すインク塗布部１７の位置にインクジェットヘッド１２により紙幣１に偽札判定用のインクを塗布し（Ｓ１１）、識別センサである光センサ１３によりそのインクを塗布した部分の紙幣１の赤外光の透過光量、赤色光の透過光量、及び赤外光と赤色光の透過光量比のデータを検知し、それらのデータを順次収集する（Ｓ１２）。
【００２１】
上記識別センサによるデータの収集、すなわち磁気センサ７による紙幣１の厚さ、色、模様、及び磁気インクの塗布分布のデータと、光センサ６，１３によるインク塗布部１７の赤外光の透過光量、赤色光の透過光量、及び赤外光と赤色光の透過光量比のデータの収集が順次行われ、全データの収集が終了すると（Ｓ４）、それらのデータを特徴のある紙幣１のエリア毎に集計する（Ｓ５）。そして、集計したデータをしきい値テーブル１１と比較し（Ｓ６）、紙幣１が真券であるかを判別する（Ｓ７）。このとき、データが全て真券の分布範囲にある場合は真券と判別し（Ｓ７）、データが相違して真券ではないと判別した場合はその紙幣１を挿入口２へ返却する（Ｓ９）。真券と判別した場合は、更に二つの光センサ６と１３で上記偽札判定用のインクが塗布されたインク塗布部１７の紙幣１の赤外光の透過光量、赤色光の透過光量、及び赤外光と赤色光の透過光量比も比較する（Ｓ１３）。比較結果、赤外光の透過光量、赤色光の透過光量、及び赤外光と赤色光の透過光量比に相違のない場合は真券であると判別し（Ｓ１４）、その紙幣１をエスクロ部８にエスクロして、収納庫９へ収納する（Ｓ８）。また、図３の（ｂ）の丸で囲んだ部分に示すように、ヨウ素デンプン反応で変色した部分がある場合には赤外光の透過光量、赤色光の透過光量、及び赤外光と赤色光の透過光量比に差異が生じるため、真券ではないと判別し、その紙幣１を挿入口２へ返却する（Ｓ９）。
【００２２】
なお、インクタンク１４からインク塗布ローラ１６へインクを供給する方法としては、インクタンク１４に図示しないインク供給部（ノズル弁、インクジェットヘッド等）を設け、ＣＰＵ１０の制御により自動的に塗布する方法や、インクタンク１４のインク供給部（インク塗布ローラ１６と接する部分）に、インク保持性の高い材料（後述の多孔質材料、インク吸蔵体等）を用いて、常時、インク塗布ローラ１６と接触させておく等が考えられる。また、残量検知センサ１５によりインクタンク１４の偽札判定用のインクの残量が少なくなったことが検知された場合は、ＣＰＵ１０の制御により図示しない外部出力信号を出力して、管理者等にインクタンク１４の交換あるいはインク補充を促すように構成する。
【００２３】
このように、本実施の形態では、紙幣１の紙質を検出して紙幣１が真券であるかを識別しているため、真券の受入性能と偽札の排除性能が向上し、高い識別精度で、販売チャンスを逃すことはない。
【００２４】
ここで、上述のように、同一走査ライン上の光センサ６と１３の出力信号を比較する場合は、光センサ６と１３の出力値が同一となるように調整しておくか、あるいは紙幣１の識別動作を開始する前に各々の光センサ６，１３の出力を補正することが必要である。また、特殊インクが塗布された部分については、偽札の場合にはその部分が真券の場合よりも低いレベルの信号出力値を示すので、必ずしも二つの光センサ６，１３を用いなくても、単独の光センサで正常パターンとの差として検出することができる。その際、特殊インクを塗布する部分を必要に応じて選択する。本実施の形態では、特殊インクを塗布する部分は固定しているが、プリンタと同様インクジェットヘッド１２をスキャンして紙幣１のどの部分でも特殊インクを塗布できるようにすることも可能である。なお、インクジェットヘッド１２の動作の間紙幣１の搬送を必要に応じて制御したり、光センサ６，１３を必要部位に配置することは当然である。
【００２５】
また、上記の紙幣１の紙質検出に用いる領域は、上述のように例えば紙幣１の図柄に応じて設定する必要があるが、この紙幣１上の位置の限定は、タコジェネレータ４のクロック数を計数することで容易に可能である。
【００２６】
また、前述のように真券の分布範囲のしきい値テーブルを狭くすると紙幣１の受入率が低下して稼動率が低下するが、本実施の形態では、新たな識別要素を持ち込むことによって、従来の識別方法によるしきい値テーブルの設定を狭くする必要はない。
【００２７】
図４は本発明の第２の実施の形態の紙幣識別機の構成を示す図である。同図の（ａ）は紙幣識別機の側断面図、（ｂ）は識別センサの配置位置を示す背面図であり、図１に示すものと同一の構成要素に対しては同一符号を付して説明する。
【００２８】
本実施の形態では、インク塗布手段として、インクジェットヘッド１２に代えて、無数の連続気孔を有した耐油性ゴムからなるローラで、塗布するパターンに応じて必要部位がマスクされたインク塗布ローラ１６を用いている。
【００２９】
このような構成であっても、上述の第１の実施の形態と同様の効果が期待できる。
なお、紙幣１への特殊インクの塗布に上記のような塗布に用いる多孔質ローラ、あるいはインク吸蔵体等は、簡易的な印鑑スタンプ等に用いられており、ローラ形状にも、スタンプ形式にも適用することができる。また、インク吸蔵体に、多孔質化学繊維（無数の連続気孔を有する特殊スポンジ体）を採用すれば、さらにインク保持力が高まるので長期間の使用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施の形態の紙幣識別機の構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態の紙幣識別機の動作を示すフローチャートである。
【図３】偽札に対する光センサの出力波形を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の紙幣識別機の構成を示す図である。
【図５】従来の紙幣識別機の構成を示す図である。
【図６】従来の紙幣識別機の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３１】
１  紙幣
２  挿入口
３  搬送ローラ
４  タコジェネレータ
５  搬送路
６，１３  光センサ
７  磁気センサ
８  エスクロ部
９  収納庫
１０  ＣＰＵ
１１  しきい値テーブル
１２  インクジェットヘッド
１４  インクタンク
１５  残量検知センサ
１６  インク塗布ローラ
１７  インク塗布部
【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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