(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙幣または有価証券等の紙葉類紙面の表面の光沢を検知する紙葉類表面の光沢検知装置において、
被測定紙葉類の任意測定部位へ手持ち可能な装置本体と、
この装置本体の下端に設けられた下搾りの尖塔状に形成され被測定紙葉類に面接触し得る透光部材を有する測定窓部と、
前記装置本体内に設けられ、前記透光部材における被測定紙葉類に接触する面に垂直な線に対し所定の角度をもって投光するよう配設された投光器と、
この投光器から投光され前記被測定紙葉類の紙面で正反射された光を受光する正反射光受光器と、
前記垂線上に配設され、前記投光器から投光され前記被測定紙葉類の紙面で拡散反射された光を受光する拡散反射光受光器とを具有し、
前記正反射光受光器は、前記測定窓部に配設される透光部材に屈折して入射し前記被測定紙葉類の紙面で正反射した正反射光のみを受光し、透光部材の上面で反射した反射光を受光しない位置に配設されており、
前記正反射光と拡散反射光との比により紙葉類の表面の光沢を検知するようにしたことを特徴とする紙葉類表面の光沢検知装置。
【請求項２】
前記装置本体の測定窓部の窓枠に、下面が該測定窓部の下面と同一面におかれるよう嵌着され、透明材料により形成されたガイド板を有している請求項１記載の紙葉類表面の光沢検知装置。
【請求項３】
前記ガイド板は前記測定窓部の窓枠に着脱自在とされ、下面に設定された接触禁止の印刷箇所に接触しないための切欠部を有している請求項２記載の紙葉類表面の光沢検知装置。
【請求項４】
前記装置本体の側面には突起が設けられており、
前記装置本体側面に設けた突起を案内するガイド溝を有し、該装置本体の下部を挿入可能とさせるとともに、その内底部の前記装置本体の測定窓部と正対する位置に無反射シートを有し、前記装置本体の無反射状態設定に供する０点合わせ用補正ユニットと、
前記装置本体側面に設けた突起を案内するガイド溝を有し、該装置本体の下部を挿入可能とさせるとともに、その内底部の前記装置本体の測定窓部と正対する位置に反射光の基準となる光沢基準シートを有し、前記装置本体の光沢基準の設定に供する光沢基準用補正ユニットとを更に備えている請求項１〜３のいずれか１項記載の紙葉類表面の光沢検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙幣、有価証券等紙葉類の表面の光沢値を検出して紙葉類の紙質および／または印刷面の均一化を図り、異質の紙葉類を分別するに用いて好適な光沢検知装置に係り、特に手に持って任意所望箇所の光沢値を迅速に検知することができる光沢検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば紙幣の場合、その紙質は予め定められた材料で所定の厚みに抄造され、均一性を有する紙が用いられるが、種々の条件により表面の光沢に変動を生じることがある。
【０００３】
また紙幣においては１枚の用紙に通常４列５行計２０枚分の紙幣模様が印刷（大判印刷）されるが、印刷用輪転機の版胴の押圧力によっては紙が過剰に加圧されて部分的および／または全紙の表面の光沢が変動する。
【０００４】
一方、従来から被測定物の表面の光沢を検知する装置として、被測定物に所定の角度をもって入射させる投光器と、この投光器から投光した光が被測定物の表面で反射した反射光を受光する受光器とを用い、その反射光の光量（反射率）を知ることにより被測定物の表面の光沢値を判断するようにしたものが用いられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかして前記のように紙幣の大判印刷の場合、版胴の押圧力が過大であると表面の光沢値が異なり、これら特性値の変動による品質のばらつきは、紙幣の偽造防止の見地から好ましくないことが生じる。これは他の有価証券類についても同様である。
【０００６】
また紙幣の表面の光沢値を従来の光沢検知装置で検知しようとすると、印刷直後インキが未乾燥の状態で大判紙幣を検知しようとする場合、任意の検知箇所へ適確に光を投射させることが難しく、かつ紙面の状態に基づく光の反射状況を適確に把握することが難しかった。
【０００７】
本発明は、投光器からの光の正反射光と拡散反射光との双方を受光し、その両者の反射光量の比により被測定物の表面の光沢を検知するようにした光沢検知装置を提供することにある。
【０００８】
また光沢検知装置をハンディタイプに構成することができ、紙幣等の製紙および／または印刷過程において任意所望の箇所の紙面の光沢値を直ちに検知することができるようにしたことにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する手段として本発明は、手持ち可能な装置本体と、この装置本体の下端に下搾りの尖塔状に開口された測定窓部と、前記装置本体内に設けられ該本体に対し垂直な線に対し所定の角度をもって投光するよう配設された投光器と、この投光器から投光して被測定物の表面により正反射した光を受光する正反射光受光器と、前記被測定物の表面により拡散反射した光を受光する拡散反射光受光器とを具有し、前記正反射光と拡散反射光との比により被測定物の光沢を検知するようにしたことにある。
【００１０】
前記測定窓部に透光部材を被測定物の表面に密接するように設ければ、被測定物の測定箇所の平坦性を得るうえで好ましく、検知精度を高めることができる。
前記正反射光受光器は、前記測定窓部に配設される透光部材に屈折して入射し被測定物で正反射した正反射光のみを受光し、透光部材の上面で反射した反射光を受光しない位置に配設することが好ましい。
【００１１】
前記装置本体の測定窓部の窓枠に下面が該測定窓部の透光部材の下面と同一面におかれるよう透明材料により形成されたガイド板を取付けるようにすれば、装置本体を被測定物の表面に確実に直角に当てることができるとともに測定箇所以外の近隣箇所も透けて見えるので装置本体の測定窓部を被測定箇所に正確に当てることができる。
【００１２】
上記ガイド板の下面に未乾燥の印刷箇所等に接触しないよう切欠部を形成することにより印刷直後の紙幣用紙の光沢値の検知時にも使用することが可能となる。
【００１３】
一方、前記装置本体の下部を挿入可能とし、その内底部の前記装置本体の測定窓部と正対する位置に無反射シートを有する０点を合せる０点合せ用補正ユニットと、装置本体の下部を挿入可能とし、その内底部の前記装置本体の測定窓部と正対する位置に反射光の基準となる光沢基準シートを有する光沢基準用補正ユニットとを設ければ、検知に先立ってその装置へのデータ入力を簡単に行なえるので好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照して説明する。
【００１５】
図１は本発明による光沢検知装置１の一実施形態の外観を示し、図２（Ａ）、（Ｂ）、図３（Ａ）、（Ｂ）はその正面、背面、下面、上面をそれぞれ示すもので、手に持つことのできる大きさを有する角筒状の装置本体２を有し、この装置本体２の下端は測定点を確認しやすいように逆尖塔角錐状に挟搾されており、その下端は平面視矩形状に開口されていてその内部に透光部材３が嵌着された測定窓部４とされ、前記透光部材３の下面が被測定物の表面に密接して置かれるようになっている。
【００１６】
上記透光部材３としては、厚さ３．８ｍｍ程度で上下面に硬質の反射防止膜（硬質ＴｉＯ2 膜）がコーティングされたガラス材が用いられている。
【００１７】
前記装置本体２の内部には、図４に拡大断面を示すように前記透光部材３の下面に垂直な垂線に対し所定角度（実施例では４５°）の傾斜をもって配設された投光器５と、この投光器５からの投射光Ｌ1 が前記透光部材３を透過して被測定物の表面で反射した反射光のうち正反射光Ｌ2 のみを受光し得る位置に配設された正反射光受光器６と、前記透光部材３の下面に垂直な垂線上に配設され、被測定物の表面で拡散反射する拡散反射光Ｌ3 を受光し得る拡散反射光受光器７とを備えており、これら投光器５および各受光器６，７は絞り５ａ，６ａ，７ａを具備している。
【００１８】
前記投光器５の光源としては、例えば発光ＬＥＤ等が用いられ、発光モニタ８を有していて、光源から所定の光量の光が投光されているか否かをチェックし、その値に応じて光源の光量が調整されるようになっており、常に所定の光量の光が投光されるようになっている。
【００１９】
前記装置本体２の上面２ａには、測定した光沢値をデジタル表示する表示部９と、後述する「補正」、「測定」の選択ボタン１０，１１と、「補正」、「光沢」、「測定」の表示切換スイッチ１２が設けられている。また装置本体２の前面側には電源スイッチ１３が、同後面側には電源ジャック１４およびデータ管理装置へ接続して使用する場合の通信ジャック１５が設けられている。
【００２０】
さらに前記装置本体２の前面下方部には、後述する補正ユニットへの挿入時の指標となる突起１６が設けられている。
【００２１】
前記装置本体２の下端の測定窓部４の外形状は測定紙面を平らに押接し得るように下面よりみて２０×２０（ｍｍ）程度の正四角形状に形成され、その窓枠１７の外側面は垂直な平坦面とされていて、この窓枠１７にガイド板１８が嵌着されるようになっている。
【００２２】
このガイド板１８は、図５に装置本体２に取付けた状態の断面図を、図６に下面図を示すように、透明な合成樹脂材により前記装置本体２の投影面と同大の正四角形状に形成されているとともに、前記窓枠１７の高さと同じ厚さに形成されており、その中央部には前記窓枠１７に可及的密に嵌合する取付孔１９が形成されている。
【００２３】
この取付孔１９の相隣り合う少なくとも２辺にそって該取付孔１９の辺に平行なスリット２０，２０が形成されていてその辺に弾性を持たせてあり、この取付孔１９が前記窓枠１７に弾性的に嵌着して乱りに脱落しないようになされている。
【００２４】
また前記ガイド板１８の下面には、被測定物が印刷直後の紙幣のように未乾燥の印刷部分のインキに接しないようにするため、該当箇所が削成されて切欠部２１，２１とされている。
【００２５】
したがってこのガイド板１８を装置本体２の下端の測定窓部４の窓枠１７に嵌着して使用するとき被測定物の表面にガイド板１８を置けばより安定した状態で接地するとともに測定しようとする箇所以外の部分も透けて見えるので測定窓部４を測定箇所に正確に位置付けすることができ、そのとき被測定物個有の接触しては困る箇所に切欠部２１，２１を形成したガイド板１８を用いることで例えば未乾燥状態の印刷物であってもインキに触れることなく光沢検知作業を行なうことができる。
【００２６】
図７（Ａ），（Ｂ）は、光沢測定に先立って光沢検知装置１の０点合わせ用の補正ユニット２２と、被測定物の光沢基準合わせ用の補正ユニット２３の各断面図を示すもので、いずれも装置本体２の下部を可及的密に挿入し得る凹陥状のユニット本体２４，２５を有し、その内側面縦方向には前記装置本体２の挿入時の向きを決定するため装置本体２の突起１６が嵌合し得るガイド溝２６，２７が形成されている。
【００２７】
０点合わせ用補正ユニット２２は、そのユニット本体２４の内底部に無反射（黒色）シート２８が固定的に設けられ、ユニット本体２４内に装置本体２の下部を挿入したときその測定窓部４の透光部材３からの投光は前記無反射シート２８により無反射となり、そのときの測定値を「０」とする。
【００２８】
光沢基準用補正ユニット２３は、そのユニット本体２５の内底部に測定基準材質の光沢基準シート２９が固定的に設けられ、ユニット本体２５内に装置本体２の下部を挿入したときその測定窓部４の透光部材３の下面が前記光沢基準シート２９に密接してそのときの測定値を基準値とするようになっている。
【００２９】
図８は本発明による光沢検知装置１の一使用態様としてデータ管理装置に接続してシステムとして使用する場合を示し、これと併せて上記光沢検知装置１の使用手順および機能について説明すると、光沢検知装置１の通信ジャック１５に通信ケーブル３０を接続してこのケーブル３０をデータ管理装置３１に接続し、必要によりこのデータ管理装置３１とプリンタ３２とを接続する。
【００３０】
使用時には、データ管理装置３１の電源スイッチをＯＮにすると、該管理装置３１の画面３３上に動作状態と操作有効キーが表示される。次いで光沢検知装置１の電源スイッチ１３をＯＮにすると、その表示部９に「２３２Ｃ」が約１０秒間表示されて通信モードに設定される。
【００３１】
次に光沢検知装置１の表示切換スイッチ１２を「補正」の位置に切換えてセットする。そして装置本体２を０点合わせ用補正ユニット２２のユニット本体２４内に挿入して下端の透光部材３の下面を無反射状態として「補正」の選択ボタン１０を１回押す。
【００３２】
これにより装置本体２の上面の表示部９に２種の数字、すなわち「−○○○」（正反射光値）と「＝○○○」（拡散反射光値）とが交互に約３０秒間表示される。
【００３３】
次いで装置本体２を光沢基準用補正ユニット２３のユニット本体２５に挿入して下端の透光部材３の下面を光沢基準シート２９に密接させ、この状態で「補正」の選択ボタン１０を１回押す。
【００３４】
これにより装置本体２の表示部９に２種の数字、すなわち「−○○○」（正反射光値）と「＝○○○」（拡散反射光値）とが交互に約３０秒間表示される。
【００３５】
続いて装置本体２を光沢基準用補正ユニット２３に挿入したままで装置本体２の表示切換スイッチ１２を「測定」の位置にセットして「測定」の選択ボタン１１を１回押す。
【００３６】
これにより装置本体２の表示部９に３種の数字「○○○」、「○○○−」、「○○○＝」が交互に約３０秒間表示される。実際には上記数字は１．０２〜０．９８の範囲が正常値であり、これから外れている場合は最初からやり直す。以上で準備操作は完了する。
【００３７】
被測定物の測定時には、光沢値を測定しようとする被測定物（例えば印刷後の紙幣の無地の部分）にガイド板１８を介して装置本体２を被測定面に対し垂直に置くと、投光器５から投光した光Ｌ1 は透光部材３を透過する間に屈折して被測定面に至り、その面で反射した正反射光Ｌ2 は透光部材３の上面で屈折して正反射光受光器６に入射し、被測定物の表面で拡散反射した拡散反射光Ｌ3 は拡散反射光受光器７に入射する。なお投光器５から投光して透光部材３の上面で反射した光Ｌ4 は正反射光受光器６の受光窓から外れた位置に至るので受光することがなく、正反射光のみを受光する。
【００３８】
上記正反射光受光器６が受光した正反射光量と、拡散反射光受光器７が受光した拡散反射光量との比、すなわち、
光沢値＝拡散反射光量／正反射光量
を演算し、その数値を表示部９に表示してその被測定物の光沢値を知る。
【００３９】
したがって光沢検知装置１を被測定物の表面に対し垂直に置くだけでその被測定物の表面の光沢値を直ちに知ることができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、被測定物の表面に投光した光の正反射光を正反射光受光器で受光し、拡散反射光を拡散反射光受光器で受光させ、正反射光と拡散反射光との割合をみて被測定物の光沢値を測定検知するようにしたことにより、被測定物の光沢値を高精度に検知することができ、被測定物が紙幣である場合、その用紙が所定の特性紙であるか、あるいは印刷時に輪転機の版胴により過剰に押圧されて紙質が変化していないかの判別をも確実に行なうことができる。また印刷部の各部位の光沢の正否も容易に確認することができる。
【００４１】
また請求項３のように投光器から投光して測定窓部の透光部材の上面で反射した光が正反射光受光器に入射しないように配設すれば、これら上面の乱反射による受光量の変動を抑えることができ、一層検知精度を高めることができる。
【００４２】
請求項２および４のように光沢検知装置の装置本体の測定窓部を下搾り尖塔状としたことおよび透明なガイド板を取付けるようにしたことにより、装置本体の測定窓部を被測定物の測定箇所に正確に位置させて測定することを容易にすることができるとともに安定した測定を可能とする。このときガイド板の下面に切欠部を設ければ、印刷直後の紙幣のようにインキが未乾燥の部分が測定箇所の近くに存在していてもこれに触れることなく測定を行なうことができる。
【００４３】
さらに請求項６のように補正ユニットを付設すれば、光沢検知装置の０点合わせおよび光沢基準合わせの操作を容易迅速に行なうことができ、光学素子、アンプ回路等の経年特性変動、および／または測定時の温・湿度等環境変動に対しても適正に補正された信頼性の高い測定値を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光沢検知装置の一実施形態を示す外観斜視図。
【図２】（Ａ）は図１の正面図、（Ｂ）は同背面図。
【図３】（Ａ）は図２（Ａ）の下面図、（Ｂ）は上面図。
【図４】図３（Ａ）のＡ−Ａ拡大断面図。
【図５】ガイド板を装置本体に取付けた状態の断面図。
【図６】ガイド板の下面図。
【図７】（Ａ）は０点合わせ用補正ユニット、（Ｂ）は光沢基準用ユニットの各断面図。
【図８】本発明による光沢検知装置の一使用形態としてデータ管理装置に接続してシステムとして使用する場合の一例を示す構成図。
【符号の説明】
１  光沢検知装置
２  装置本体
３  透光部材
４  測定窓部
５  投光器
６  正反射光受光器
７  拡散反射光受光器
８  発光モニタ
９  表示部
１０，１１  選択ボタン
１２  表示切換スイッチ
１６  突起
１７  窓枠
１８  ガイド板
１９  取付孔
２０  スリット
２１  切欠部
２２  ０点合わせ用補正ユニット
２３  光沢基準用補正ユニット
２４，２５  ユニット本体
２６，２７  ガイド溝
２８  無反射シート
２９  光沢規準シート
３１  データ管理装置
【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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