(57)【要約】【課題】  紙葉類に埋設されたセキュリティスレッドを確実に検知することのできる紙葉類判定装置を提供する。【解決手段】  Ａ反射検知部１５０の光源３０１から放射された光を集光レンズ３０２で集光し、紙葉類１１０のＡ面（表面）を照射し、その反射光を光学レンズ３０４、近赤外線透過フィルタ３０５を通して光電センサ（ＣＣＤ）３０５に結増させる。同様にＢ反射検知部１５１では、紙葉類１１０のＢ面（裏面）を照射し、その反射光を光電センサ（ＣＣＤ）３０５に結増させる。当該セキュリティスレッドが紙葉類１１０に埋設されている場合、Ａ反射検知部１５０の読取画像は千鳥状に検知され、Ｂ反射検知部１５１の読取画像は直線状に検知される。また、磁気検知部１５３ではセキュリティスレッドの磁性体量が検知される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送路上にある紙葉類を搬送する搬送手段と、
この搬送手段によって搬送される前記紙葉類上面のセキュリティスレッドの反射光を検知する第１の反射検知手段と、
前記搬送手段によって搬送される前記紙葉類下面のセキュリティスレッドの反射光を検知する第２の反射検知手段と、
前記紙葉類のセキュリティスレッドの特性を検知する特性検知手段と、
前記第１の反射検知手段及び前記第２の反射検知手段の出力信号が異なることを検知する反射検知処理手段と、
前記特性検知手段の出力信号から特性を検知する特性検知処理手段と、
前記第１の反射検知手段、前記第２の反射検知処理手段、及び前記特性検知処理手段の結果に基づいて前記紙葉類に埋設されたセキュリティスレッドを判定する総合判定処理手段と、
を備えたことを特徴とする紙葉類判定装置。
【請求項２】
前記搬送路の上部に配置された前記第１の反射検知手段及び前記搬送路の下部に配置された前記第２の反射検知手段はそれぞれ、
前記被検出面の反射光を検知する反射光学系と、
前記被検出面の直近で、かつ前記搬送路の相対抗する位置に、前記被検出面と平行に配置された白色反射板と、
を備え、
前記反射光学系は、前記紙葉類が前記被検出面に到達する前は前記白色反射板の反射光を受光して白基準とし、前記紙葉類が前記被検出面に到達した場合には、この紙葉類の反射光を検知するとこを特徴とする請求項１記載の紙葉類判定装置。
【請求項３】
前記反射光学系は、
前記被検出面を照射する光源と、
この光源によって照射される被検出面の中心から垂直方向に配置され、かつ、この被検出面で反射された反射光を集光するレンズと、
このレンズを通過した光の中の近赤外線を通過させる近赤外線透過フィルタと、
この近赤外線透過フィルタを通過した光を受光する受光手段と
を備えたことを特徴とする請求項２記載の紙葉類判定装置。
【請求項４】
前記反射検知処理手段は、
前記紙葉類に埋設されたセキュリティスレッドの一方の面の近赤外線での反射率が紙葉類の反射率に比べて低反射率の材料で千鳥状に構成され、かつ、他方の面が紙葉類である場合に、前記セキュリティスレッドの一方の面を検知した前記第１の反射検知手段が前記紙葉類の所定の位置に千鳥状体を検知し、前記他方の面を検知した前記第２の反射検知手段が前記紙葉類の所定の位置に直線状体を検知したときセキュリティスレッドが埋設されていると判定することを特徴とする請求項１記載の紙葉類判定装置。
【請求項５】
前記特性検知手段は、
磁気検知又は金属検知によってセキュリティスレッドの特性を検知するものであることを特徴とする請求項１記載の紙葉類判定装置。
【請求項６】
前記総合判定処理手段は、
前記反射検知処理手段によって前記紙葉類にセキュリティスレッドが検知され、かつ、前記磁気検知処理手段によっても当該紙葉類にセキュリティスレッド検知された場合に、当該紙葉類にセキュリティスレッドが埋設されていると判定することを特徴とする請求項１記載の紙葉類判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有価証券などの紙葉類に埋設されたセキュリティスレッドを検知することによって紙葉類の良否を判定する紙葉類判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、紙葉類の真偽性能を高めるために、セキュリティスレッドを千鳥状に埋設してある。従来、これら紙葉類に埋設されたセキュリティスレッドを検知する手段として、セキュリティスレッドの導通特性・磁気特性を検知する方法、又は光の反射率及び透過率を検出することによってセキュリティスレッドの有無を検知し、良否判定していた（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平６−２１５２２３号公報  （第１頁、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、オフセット印刷又はカラーコピーした模造券の目視できるセキュリティスレッド部分に、導電性のある導電材、磁気特性を示す磁性材、又は反射率の高い反射材を加えることによって偽券を真券と誤判定することがあるという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、紙葉類に埋設されたセキュリティスレッドを確実に検知することのできる紙葉類判定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】
【０００５】
上記問題を解決するために、本発明の紙葉類判定装置は、搬送路上にある紙葉類を搬送する搬送手段と、この搬送手段によって搬送される前記紙葉類上面のセキュリティスレッドの反射光を検知する第１の反射検知手段と、前記搬送手段によって搬送される前記紙葉類下面のセキュリティスレッドの反射光を検知する第２の反射検知手段と、前記紙葉類のセキュリティスレッドの特性を検知する特性検知手段と、前記第１の反射検知手段及び前記第２の反射検知手段の出力信号が異なることを検知する反射検知処理手段と、前記特性検知手段の出力信号から特性を検知する特性検知処理手段と、前記第１の反射検知手段、前記第２の反射検知処理手段、及び前記特性検知処理手段の結果に基づいて前記紙葉類に埋設されたセキュリティスレッドを判定する総合判定処理手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、紙葉類に埋設されたセキュリティスレッドを確実に検知することができる紙葉類判定装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【０００８】
図１は、本発明の実施例による紙葉類判定装置１００の概略側断面図である。紙葉類判定装置１００には、紙葉類１１０を搬送するための搬送部（搬送手段）が設けられている。この搬送部は、駆動力を備えた搬送ローラ１３０・１３２、搬送路１０１に対して搬送ローラ１３０・１３２の相対抗する位置に配置されたピンチローラ１２９・１３１、及び搬送ベルト１３３から構成される。搬送ベルト１３３によって上記搬送ローラ１３０・１３２、及びピンチローラ１２９、１３１が互いに連結され、この搬送ベルト間に挟持された紙葉類１１０は搬送路上を図示矢印Ａ方向に搬送される。
【０００９】
また、後述する被検出物体である紙葉類１１０は、搬送方向に対して直交する方向の何れか一方のみ挟持され、他方は紙葉類１１０の下部が穴あき搬送ベルトに吸着されて搬送される。これは、被検出物体の検出面（後述するＡ面）を可能な範囲で広く見るためである。
【００１０】
このようにして搬送された紙葉類１１０は、搬送方向上流から下流に向かって搬送路１０１の上部に配置されたＡ反射検知部（第１の反射検知手段）１５０、搬送路の下部に配置されたＢ反射検知部（第２の反射検知手段）１５１、セキュリティスレッドの特性を検知する特性検知手段である磁気検知部１５２によって紙葉類１１０に埋設されたセキュリティスレッドが検知される。なお、このセキュリティスレッドの特性を検知する特性検知手段は、被検出物体の材質がアルミニューム（Ａｌ）などの金属である場合はアルミニューム検知部が用いられる。本実施例ではセキュリティスレッドの特性を検知する特性検知手段として上述した磁気検知部１５２を用いている。
【００１１】
Ａ反射検知部１５０及びＢ反射検知部１５１は、被検出物体である紙葉類１１０に光を照射し、その反射光を検知して紙葉類に埋設されているセキュリティスレッドを検出するもので、Ａ反射検知部１５０は紙葉類１１０のＡ面（上面）を検知し、Ｂ反射検知部１５１は紙葉類１１０のＢ面（下面）を検知する。Ａ反射検知部１５０、Ｂ反射検知部１５１は同様に構成されているため、Ａ反射検知部１５０についてその構成を説明する。
【００１２】
Ａ反射検知部１５０には、搬送路１０１の上部に配置されて、被検出面の反射光を検知する反射光学系３００が設けられている。さらに、この被検出面の直近で、かつ、搬送路１０１の相対抗する位置に被検出面と平行に配置された白色反射板３０３が設けられている。従って、この場合、この白色反射板３０３は搬送路１０１の下部に配置される。
【００１３】
反射光学系３００は、投光部、受光部、光学ガラス３０８、及びこれらを収納する本体から構成される。  
投光部には、ハロゲンランプなどの光源３０１、集光レンズ３０２が備えられ、これらが搬送路１０１に対して斜め上方に配置されている。このように構成された投光部から放射された光によって、搬送面と平方な被検出面が照射される。
【００１４】
受光部には、光学レンズ３０４、近赤外線透過フィルタ３０５、光電センサ（ＣＣＤ）３０６、センサ信号処理基板３０７が備えられ、被検出面の中心の垂直方向に配置されている。
【００１５】
白色反射板３０３は、上記被検出面の直近の下部に配置される。また、この白色反射板３０３は、上記投光部からの照射光を常時受けるため、経年変化の少ない材質が使用される。
【００１６】
次に、この反射検知部３００の動作を説明する。図１は、搬送された紙葉類１１０がＡ反射検知部１５０の下に位置した状態を示している。
【００１７】
光源３０１から放射された光は、集光レンズ３０２で集光され光学ガラス３０８を透過して紙葉類１１０の表面を照射し、その反射光は光学ガラス３０８を透過して光学レンズ３０４に入射する。光学レンズ３０４は、例えば像を１：１の倍率で結像するロッドアレイあるいは、像を縮小して結象する球面レンズなどが使用される。光学レンズ３０４を通った反射光は近赤外線領域を通過させる近赤外線透過フィルタ３０５を通過して光電センサ（ＣＣＤ）３０６によって受光される。
【００１８】
なお、紙葉類１１０が上述した位置にない場合は、白色反射板３０３が照明され、その反射光が光学ガラス３０８を透過して光学レンズ３０４に入射する。白色反射板３０３は、この白色反射板３０３の反射率と、上記紙葉類１１０の表面の反射率とが大きく違わない程度の材質が使用される。また、この白色反射板３０３は、その反射光が白基準となるため、上述したように経年変化の少ない材質が好適である。
【００１９】
光電センサ３０６によって受光された光は、電気信号に変換された後、センサ信号処理基板３０７で増幅される。このようにして検知されたＡ反射検知部１５０の出力信号は、後述する反射検知処理回路部１５３に入力される。
【００２０】
Ｂ反射検知部１５１には、搬送路１０１の下部に配置された反射光学系３００、搬送路１０１の上部に配置された白色反射板３０３が設けられている。Ｂ反射検知部１５１の動作は、上述したＡ反射検知部１５０の動作と同様であるため、同一部分には同一の符号を付けてその説明を省略し、異なる部分の説明を行う。
【００２１】
Ｂ反射検知部１５１は、Ａ反射検知部１５０同様、光源３０１から放射された光は、光電センサ（ＣＣＤ）３０６によって受光される。
【００２２】
光電センサ３０６によって受光された光は、電気信号に変換された後、センサ信号処理基板３０７で増幅される。このようにして検知されたＢ反射検知部１５１の出力信号は、後述する反射検知処理回路部に入力される。
【００２３】
磁気検知部１５２は、搬送される紙葉類１１０と接触して、紙葉類に埋設されているセキュリティスレッドに蒸着されている磁性体量を検出し、磁性体量に比例した電気信号に変換する（詳細は、後述する。）。このようにして検知された磁気検知部１５２の出力信号は、後述する磁気検知部処理回路に入力される。
【００２４】
図２は、本実施例の被検出物である紙葉類１１０のセキュリティスレッドを示す図である。図２（Ａ）は、紙葉類１１０のＡ面及びＢ面を示す図である。Ａ面は、紙葉類の表面である。本実施例では、このＡ面を上面にして搬送される。従って、上述したＡ反射検知部１５０は、このＡ面の反射光によってセキュリティスレッド１１１を検知する。
【００２５】
なお、図２（Ｂ）に示すように紙葉類１１０のＡ面には磁性体を蒸着したセキュリティスレッド１１１が千鳥状に埋設されているのを目視確認できる。このセキュリティスレッドは磁性体（金属）が蒸着されており、近赤外線光での反射率が紙葉類の反射率に比べて低い材料で構成されている。
【００２６】
また、図２（Ｃ）に示す図２（Ｂ）のＢ−Ｂ断面図を見れば明らかなように、Ａ面から概略紙葉類の１／２厚の範囲でセキュリティスレッド１１１が千鳥状に埋設されているために、Ａ面からは目視できるが図２（Ｄ）に示すようにＢ面からは目視確認することは難しい。
【００２７】
このように、セキュリティスレッド１１１は、人間が容易に真偽判別できるように、通常はＡ面から目視確認できるようにし、そのセキュリティ性能を向上していることが多い。従って、本実施例でも、このような場合を検知条件としている。
【００２８】
図３は、Ａ反射検知部１５０又はＢ反射検知部１５１の反射光学系３００を説明する図である。光源３０１から放射された光は、反射ミラー３０１ａによって集光レンズ３０２に導かれる。集光レンズ３０２は、被検出面Ｄを含む照明エリア１１２の範囲を概略均一に照明する。図３に示した例では、被検出面Ｄにセキュリティスレッド１１１が到達する直前が示されている。
【００２９】
照明エリア１１２の搬送方向の照明長さＬ２は、光電センサ３０６のスキャン位置である被検出面Ｄが光学系の組み立て誤差によって変動する範囲を含む程度に設定される。また、この搬送方向の照明長さＬ２を狭めることによって、照明の効率を上げることが出来る。
【００３０】
照明エリア１１２の搬送方向と直交する方向の照明長さＬ１は、検出する紙葉類１１０の搬送方向と直交する方向の長さ（幅）、及び搬送方向と直交する方向の搬送ずれを考慮し、通常は、被検出物である紙葉類１１０の幅よりも広く設定される。従って集光レンズ３０２には、長尺なものが用いられる。
【００３１】
また、セキュリティスレッド１１１は、紙葉類１１０の幅方向の両端に達するまで埋設されている場合が多い。
【００３２】
搬送方向左側の搬送ベルト１３３Ｌは、上下２本の搬送ベルトで紙葉類１１０を挟持しているが、搬送方向右側の搬送ベルト１３３Ｒは紙葉類１１０の下側にのみ配置されており、ベルトに設けられた穴１３３Ｈを用いて図示しない吸入装置（図示しない）によって穴の下側から紙葉類１１０を吸着してベルト１３３Ｒに密着させ図示矢印Ａの方向に搬送する。搬送ベルト１３３Ｌと搬送ベルト１３３Ｒの配置位置を交換しても紙葉類１１０を搬送するには同様の効果が得られることは当然であることから、Ａ反射検知部１５０とＢ反射検知部１５１では、搬送ベルト１３３Ｌと搬送ベルト１３３Ｒの配置位置を交換して検知する。
【００３３】
図４は、本実施例のＡ反射検知部１５０及びＢ反射検知部１５１によって検知したセキュリティスレッドの読取画像を示す。図４（Ａ）は、Ａ反射検知部１５０の読取画像であり、図示したように千鳥状に配置されたセキュリティスレッド１１１が検出される。すなわち、Ａ反射検知部１５０で検知されたセキュリティスレッド１１１は千鳥状に配置された磁性体（金属）蒸着であるため、金属蒸着部分が近赤外線を吸収するため、近赤外線による反射率が紙葉類部分の反射率より低くなり、４（Ａ）に示すように目視確認と同様にセキュリティスレッド１１１が検知される。
【００３４】
図４（Ｂ）は、Ｂ反射検知部１５１の読取画像であり、図示したように千鳥状に配置されたセキュリティスレッド１１１の白色反射板エリアの部分のみ検出される。これは、紙葉類１１０の白色反射板３０３からの反射光がセキュリティスレッド１１１の基材（磁性体を蒸着するためのセキュリティスレッドのベース材のこと）で吸収されるため、千鳥状にはならず直線状に検出される。なお、セキュリティスレッド１１１を検知する検知範囲Ｗが設定されており、この範囲内でセキュリティスレッドが検知された場合を良判定とする。
【００３５】
図５は、本実施例の磁気検知１５２部及び磁気検知部１５２で検知される磁気出力信号を示す。図５（Ａ）は、磁気センサを用いてセキュリティスレッド１１１の磁性を検知する場合の一例である。
【００３６】
磁気検知部１５２は、一方の極（例えば、Ｎ極）が紙葉類１１０の表面と相対向するように配置された永久磁石５１、この永久磁石５１の一方の極（例えば、Ｎ極）上に密着固定された検出用ホール素子（第1のホール素子）５２、永久磁石５１の他方の極（例えば、Ｓ極）上に密着固定された補償用ホール素子（第２のホール素子）５３、永久磁石５１のＳ極側を固定するベース５５、および、検出用ホール素子５２および永久磁石５１を囲繞してベース５５に固定された保護用ケース５４により構成されている。
【００３７】
保護用ケース５４は、検出用ホール素子５２を保護するとともに、埃や磁製粉などが永久磁石５１やホール素子５２上に直接付着するのを防止するためのもので、非磁性体（例えば、リン青銅など）で構成されている。
【００３８】
このような構成において、永久磁石５１のＮ極から出力された磁力線はＳ極に戻るが、その磁力線の一部はホール素子５２、５３をそれぞれ貫通する。この際、ホール素子５２、５３の図示していない各電源端子に概略同等の電圧あるいは電流を印可することにより、ホール素子５２、５３の図示していない各信号端子に磁束密度に比例した電圧が出力される。
【００３９】
検出用ホール素子５２と補償用ホール素子５３は、永久磁石５１のＮ極、Ｓ極の対称位置に設置して概略同等の磁束密度下にあるため、概略等しい電圧が出力される。永久磁石５１は、ホール素子５２、５３に一定のバイアス磁界を付与するもので、このバイアス磁界が紙葉類１１０上の磁性体により乱されて検出用ホール素子５２を貫通する磁束密度が増減する。この磁束密度の増減が検出用ホール素子５２の出力信号の増減となる。このホール素子５２の出力信号を、補償用ホール素子５３との差動増幅器（図示しない）を用いて取り出すと図５（Ｂ）に示す磁気信号が出力される。この出力信号は、セキュリティスレッドが磁性体を含む場合に検出できる。
【００４０】
上述した磁性体の検出方法は、この方法に限ったものではなく、例えば、磁束発生手段を別に設けておき、発生した磁束によって被検出物の磁性体を磁化し、その中に被検出物である紙葉類１１０を投入し、磁気ヘッドを用いて磁束の乱れを検知する方法もある。この場合も、上述した磁気センサを用いた場合と同様にセキュリティスレッド１１１の磁性を検出することが出来る。
【００４１】
図６は、紙葉類判定装置の処理ブロック図である。上述したようにＡ判定検知部１５０の判定結果及びＢ判定検知部１５１の判定結果は、反射検知処理回路部（反射検知処理手段）１５３に入力される。一方、磁性検知部１５２の判定結果は、磁性検知処理回路部（磁気検知処理手段）１５４に入力される。
【００４２】
反射検知処理回路部（反射検知処理手段）１５３では、紙葉類１１０に埋設されたセキュリティスレッドの一方面の近赤外線での反射率が紙葉類の反射率に比べて低反射率の材料で千鳥状に構成され、かつ、他方の面が紙葉類である場合、Ａ反射検知部の読取画像が図４（Ａ）に示すように千鳥状に検知され、Ｂ反射検知部の読取画像が図４（Ｂ）に示すように直線状に検知される。さらに、このセキュリティスレッド１１１が検知された位置が設定された検知範囲Ｗ内にある場合に良判定を行う。この判定結果は総合判定処理回路部１５５に入力される。
【００４３】
また、磁性検知処理回路部（磁気検知処理手段）１５４では、当該紙葉類１１０のセキュリティスレッドの磁性体量による磁気信号Ｍが図５（Ｂ）に示すように検知される。この検知された磁気信号Ｍの大きさが設定された範囲（ＬＬＶ≦Ｍ≦ＨＬＶ）にある場合に良判定を行う。この判定結果は、総合判定回路部１５５に入力される。
【００４４】
総合判定処理回路１５５は、反射検知処理回路部１５３から出力された判定結果と、磁気検知処理回路部１５４から出力された判定結果とから当該紙葉類に埋設されたセキュリティスレッド１１１に関する総合判定を行い紙葉類の良否を判別する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施例による紙葉類判定装置の概略側断面図。
【図２】本実施例の被検出物である紙葉類のセキュリティスレッド。
【図３】反射光学系の主要部分を説明する図。
【図４】本実施例のＡ反射検知部及びＢ反射検知部で検知したセキュリティスレッドの読取画像。
【図５】本実施例の磁気検知部及び磁気検知部で検知される磁気出力信号を示す図。
【図６】本実施例の紙葉類判定装置の処理ブロック図。
【符号の説明】
【００４６】
５１  永久磁石
５２  検出用ホール素子
５３  補償用ホール素子
１０１  搬送路
１１０  紙葉類
１１１  セキュリティスレッド
１２９、１３１  ピンチローラ
１３０、１３２  搬送ローラ
１３３  搬送ベルト
１５０  Ａ反射検知部
１５１  Ｂ反射検知部
１５２  磁気検知部
３００  反射光学系
３０１  光源
３０２  集光レンズ
３０３  白色反射板
３０４  光学レンズ
３０５  近赤外線透過フィルタ
３０６  光電センサ
３０７  センサ信号処理基板
３０８  光学ガラス
【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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