JPH0452518B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野： 本発明は、小切手、紙幣等の紙葉類に印刷され
た印刷インクに含まれる磁性物質の種類を識別す
る磁性物質識別装置に関するものである。

発明の技術的背景： 小切手、紙蔽等の紙葉類の印刷インクの一部に
磁性物質が含まれることは周知であり（このよう
な印刷インクを磁気インクと称する）、従来紙葉
類上の磁性物質の有無、量、パターン等を検出す
ることにより、紙葉類の真偽や種類を識別するよ
うにしている。しかし、複写機の中にもトナーの
磁性物質を含むものがあり、この種複写機でトナ
ー濃度を調整して複写すると、磁性物質の識別か
らは本物と誤織別する程度のものも作成できるよ
うになつている。また、磁性物質を含まない複写
物に、磁性鉛筆で薄く上塗りしても同様に誤識別
するようなものが作成できる。

発明が解決しようとする課題： 紙葉類を複写機で複写したり、磁気鉛筆で上塗
りした場合に、単に磁性物質の有無、量、パター
ン等で識別することは、個別の磁化特性値や磁気
パターンの一致で検出することになり、真偽等の
識別には不十分である。確実に識別するために
は、磁性物質の種類を識別することが有効であ
る。磁性物質の種類を識別するには磁化特性のヒ
ステリシスループの形状を比較すれば良いが、ヒ
ステリシスループを求めるには一般的に手順や装
置が複雑である。また、従来のヒステリシスルー
プの測定は、被測定物を静止させ、指定箇所のポ
イント測定になるといつた問題があり、紙葉類の
識別には直ちに応用することができなかつた。

発明の目的： 本出願人は、紙葉類の磁性物質が磁気複写物と
磁気鉛筆では異なること、また、例えば本物の紙
幣では金種等によつて含有磁性物質の種類が異な
ることを見い出し、この事実に基づき磁性物質の
種類を、紙葉類の搬送中において確実にかつ、容
易に識別するための装置を提供することを目的と
しており、これにより紙葉類の確実な識別に役だ
たせようとすることにある。

課題を解決するための手段： 本発明は紙葉類の磁性物質識別装置に関するも
ので、本発明の上記目的は、紙葉類の搬送路の上
流及び下流に配設された差動型磁気ヘツド及び残
留磁気検出型磁気ヘツドと、前記差動型磁気ヘツ
ド及び残留磁気検出型磁気ヘツドの間の前記搬送
路に設けられた磁石と、前記差動型磁気ヘツドか
ら出力される最大磁束密度及び前記残留磁気検出
型磁気ヘツドから出力される残留磁束密度を入力
してその比を求める割算手段と、前記割算手段で
求められた比を入力して設定値を比較することに
よつて、前記紙葉類の磁性物質の種類を識別する
比較判別手段とを設けることによつて達成され
る。

作 用： 紙葉類を識別用のヘツド部を通過させることに
より、ヘツド部から検出した紙葉類の最大磁束密
度と残留磁束密度との比を求め、この比の値を設
定値と比較し、紙葉類に印刷された磁気インクの
磁性物質の種類を判別する。最大磁束密度と残留
磁束密度は容易に測定することができ、最大磁束
密度と残留磁束密度の比は磁化特性のヒステリシ
スループの形状と密接な関係があり、結果的にヒ
ステリシスループの形状を比較することになつて
いる。これにより、紙葉類の磁性物質を、紙葉類
を搬送しながら確実にかつ簡易に識別することが
できる。

発明の実施例： 磁気インクは、その種類によりヒステリシスル
ープで表わすと、第１図Ａ〜Ｃに示すような３つ
のタイプに分類されることが実験の結果、判明し
た。すなわち、第１図Ａのタイプは、磁界の強さ
Ｈを最大Hmにしたときの最大磁束密度Bmと、
磁界Ｈを取り去つたときの残留磁束密度Brとに
差が程んど出ないものであり、同図Ｂのタイプは
最大磁束密度Bmと残留磁束密度Brとによる程度
差が生じ、残留磁束密度Brもある程度有するも
のである。また、第１図Ｃのタイプは最大磁束密
度Bmと残留磁束密度Brとに大きな差があり、残
留磁束密度Br自体が非常に小さいものである。
これら特性図から明らかなように、磁気インクが
上記３特性のどのタイプに属するかを検出するに
は、最大磁束密度Bmと残留磁束密度Brとを測定
して両者の比を求めれば良い。本例では３つの特
性のタイプを示しているが、更に多くのタイプに
ついても適用できる。そして、両磁束密度の測定
には、２つの異なる磁気ヘツドを使用する。すな
わち、最大磁束密度Bmの検出には差動型磁気ヘ
ツド又はバイアス磁界型磁気ヘツドを用いれば良
く、差動型磁気ヘツドは第２図に示すように、コ
ア１の中央部に巻回された１次巻線２に正弦波３
を印加して交流変調磁界を形成し、コア１の両腕
部に差動的に巻回された２次巻線４で、搬送され
る紙葉類５の面に対向するヘツド部との出力の差
を取出すようにしたものであり、第３図Ａに示す
ように変調正弦波３のピーク時に最大磁束密度
Bmが検出される。また、バイアス磁界型磁気ヘ
ツドはバイアス電流により直流磁界を形成し、紙
葉類からの出力を取出すものであり、第３図Ｂに
示すようにバイアス電流による直流磁界H1を印
加した時の磁束Bmを検出するようになつてい
る。このようにして磁化された紙葉類の残留磁束
密度Brの検出には、残留磁気検出型の磁気ヘツ
ドを用いれば良く、たとえば第３図Ｃに示すよう
に当該磁気ヘツドの直前に磁石を配設して紙葉類
を一旦磁化（H2）させ、その後に紙葉類をヘツ
ド位置まで移動させて残留磁束密度Brを検出す
る。なお、差動型磁気ヘツドの場合、変調正弦波
３のゼロクロスにおける残留磁束を検出するよう
にしても良く、この場合には紙葉類を移動させな
くても検出することができる。

以上のようにして求められる差動型磁気ヘツド
からの検出信号Bm及び残留磁気検出型磁気ヘツ
ドからの検出信号Br、あるいはバイアス磁界型
磁気ヘツドからの検出信号Bm及び残留磁気検出
型磁気ヘツドからの検出信号Brを、それぞれ割
算器に入力すればその比Bm／Brを求めることが
でき、この比の値が予め定められたどの範囲に属
するかを比較判別し、磁性物質の特性、つまり磁
気インクの種類を決定することができる。

第４図はこの例を示す装置例であり、差動型磁
気ヘツド５１及び残留磁気検出型磁気ヘツド５２
はそれぞれ搬送される紙葉類５３に近接して配設
され、紙葉類５３に付せられた磁気インクの磁気
特性を検出するようになつている。そして、差動
型磁気ヘツド５１からの最大磁束密度Bm及び残
留磁気検出型磁気ヘツド５２からの残留磁束密度
Brはそれぞれ割算手段としての割算器５４に入
力され、この割算器５４で最大磁束密度Bmと残
留磁束密度Brとの比Bm／Brを求め、この比
Bm／Brを比較判別手段としての比較判別回路５
５に入力する。この場合、紙葉類５３の同一箇所
を同時に検出することは磁気ヘツドの取付スペー
スの関係でできないので、磁気ヘツド５１及び５
２を図示のようにずらして設け、磁気ヘツド５１
の検出出力を割算器５４で一時記憶しておき、移
動された紙葉類５３の磁気ヘツド５２からの検出
出力Brが入力された時に、その比Bm／Brを求
めるようにする。こうして、比較判別回路５５に
比Bm／Brが入力されると、比較判別回路５５は
第１図ＡとＢの特性を区別するために入力されて
いる設定値SL1と、同図ＢとＣの特性を区別する
ために入力されている設定値SL2との比較を行な
い、識別信号S1〜S3を出力する。すなわち、 １） Bm／Br＜SL1のとし信号S1を出力 ２） SL1≦Bm／Br＜SL2のとき信号S2を出力 ３） SL2≦Bm／Brのとき信号S3を出力 するようにする。このような比較判別を行なうこ
とにより、比Bm／Brの大きさから上述した３つ
の特性（第１図Ａ〜Ｃ）を識別することができ
る。

次に、本発明を紙幣の識別に適用した例を第５
図Ａ，Ｂ及び第６図に示して説明する。第５図
Ａ，Ｂは紙幣１０を搬送・識別する機構を示すも
のであり、紙幣１０の挿入口には紙幣挿入を検知
するためのフオトセンサ１１が設けられており、
このフオトセンサ１１の検知信号によつて上下１
対ずつの搬送ベルト１２Ａ，１２Ｂ及び１３Ａ，
１３Ｂが駆動されるようになつている。搬送ベル
ト１２Ａ，１３Ａはプーリ１４，１５間に巻回さ
れ、搬送ベルト１２Ｂ，１３Ｂはプーリ１６，１
７間に巻回されており、ベルト１２Ａ，１２Ｂと
１３Ａ，１３Ｂとの中間部の紙幣搬送路には蒲鉾
形状の差動型磁気ヘツド２０が配設されると共
に、その下流側にも同様に残留磁気検出型磁気ヘ
ツド２１が配設されている。そして、プーリ１
４，１６の近傍には紙幣１０が搬送機構内に取込
まれたことを検知するためのフオトセンサ２２が
設けられており、磁気ヘツド２０と２１との間に
は紙幣１０に塗付された磁気インクを磁化するた
めの磁石２３が設けられている。なお、磁気ヘツ
ド２０及び２１の上方には、搬送される紙幣１０
を挟持してガイドするためのフリーローラ２４及
び２５が配設されている。また、プーリ１７には
周縁に多数のスリツトを有する回転板等で成るフ
オトインタラプタ２６が取付けられており、後述
するクロツクパルスを生成するようになつてい
る。

一方、紙幣識別の回路系は第６図に示すように
なつており、全体の制御を行なうコンピユータ
（マイクロコンピユータ等；以下、単にCPUとす
る）３０を有し、このCPU３０にはバスライン
３１を介してROM（Read Only Memory）３２
とRAM（Random Access Memory）３３とが
接続されており、CPU３０にはフオトインタラ
プタ２６の出力を波形整形回路３４で波形整形し
たクロツクパルスCPと、フオトセンサ２２の検
出波形を波形整形回路３５で波形整形した紙幣検
知信号NDとが入力される。また、差動型磁気ヘ
ツド２０の検出信号は差動増幅器４０で増幅さ
れ、その増幅信号ASが全波整流の整流器４１及
びバンドパスフイルタ４２を経て信号を包絡線
AFに波形変換され、積分器４３で積分された後
にAD変換器４４でデジタル化される。同様に、
残留磁気検出型磁気ヘツド２１の検出信号も増幅
器４５で増幅され、その増幅信号DSが全波整流
の整流器４６及びローパスフイルタ４７を経て信
号包絡線DFに波形変換され、積分器４８で積分
された後にAD変換器４９でデイジタル化され
る。そして、CPU３０から積分器４３，４８及
びAD変換器４４，１９に対して、動作をタイミ
ング的に制御するためのタイミング信号T1〜T4
が入力されている。

このような構成において、その動作を第７図
Ａ，Ｂのタイミングチヤートを参照して説明す
る。

紙幣１０が識別装置の所定位置に挿入される
と、フオトセンサ１１がこれを検出することによ
り搬送ベルト１２Ａ，１２Ｂ及び１３Ａ，１３Ｂ
が駆動され、紙幣１０がベルト間に挟まれて移送
される。搬送ベルトを巻回したプーリ１７はフオ
トインタラプタ２６が結合されており、紙幣１０
の搬送に同期したクロツクパルスCPが波形整形
回路３４から出力され、紙幣１０がフオトセンサ
２２に達し、波形整形回路３５から紙幣検知信号
NDが出力された後にこのクロツクパルスCPを
CPU３０で計数する。以後、この計数値に従つ
てCPU３０は読取りのタイミング等種々の識別
動作を制御する。

紙幣１０の先端が差動型磁気ヘツド２０に達し
た後、紙幣１０の模様部分が磁気ヘツド２０位置
に達すると（これはクロツクパルスCPの計数値
により判別される）、タイミング信号T1により積
分器４３のリセツトが解除されて積分が開始され
る。差動型磁気ヘツド２０にはえば5KHzの正弦
波が印加されており、磁気インクが全くないとき
でも微小な正弦波の検出出力が得られるような構
造になつており、差動型磁気ヘツド２０の出力は
差動増幅器４０により増幅された後（信号AS）、
整流器４１で全波整流され、バンドパスフイルタ
を介して（信号AFが）積分器４３へ入力される。
ここにおいて、紙幣の移動により得られる各部波
形は例えば第７図Ａのようになる。バンドパスフ
イルタ４２の出力波形AFが紙幣１０の各点にお
ける磁気インクの最大磁束密度Bmを表わし、最
大磁束密度Bmの値が変化するのは磁気インクの
量が紙幣１０の各点で変化しているからである。
そして、紙幣１０の後端が差動型磁気ヘツド２０
を通過しきるとき（紙幣１０の後端がフオトセン
サ２２を通過してからのクロツクパルスCPの計
数値により判別）に、CPU３０からのタイミン
グ信号T2に従つてAD変換器４４で積分器４３の
値AIをデイジタル量に変換し、その値をRAM３
３に記憶する。なお、第７図Ａの時間To（t1〜
t2）は紙幣１０の範囲を示している。

一方、残留磁気検出型磁気ヘツド２１に系統に
ついてもほぼ同様の制御処理がなされ、磁気ヘツ
ド２１の出力は増幅器４５により増幅された後
（信号DS）、整流器４６で全波整流され、ローパ
スフイルタ４７を介して（信号DFが）積分器４
８へ入力される。積分開始の時期は紙幣先端の模
様部分が磁気ヘツド２１位置に達したときであり
（紙幣１０の先端がフオトセンサ２２に達してか
らのクロツクパルスCPの計数値により判別）、
CPU３０からのタイミング信号T3によつて制御
される。なお、この磁気ヘツド２１の直前には紙
幣１０の磁気インクを磁化させるための磁石２３
が設けられており、紙幣１０の移動によつて得ら
れる各波形は例えば第７図Ｂのようになる。ロー
パスフイルタ４７の出力波形DFが紙幣１０の各
点における磁気インクの残留磁束密度Brを表わ
し、この磁速密度Brの値が変化するのも上記磁
速密度Bmの場合と同様に、磁気インクの量が紙
幣１０の各点において変化しているからである。
そして、紙幣１０の後端が磁気ヘツド２１を通過
しきるときに、CPU３０からのタイミング信号
T4に従つてAD変換器４４にて積分器４８の値
DIをデイジタル量に変換し、その値をRAM３３
に記憶する。なお、第７図Ｂの時間To（t1〜t2）
も紙幣１０の範囲を示している。

その後、CPU３０はRAM３３に記憶された２
つの積分値AI、DIを読出し割算の演算を行なう
ことによりAI／DI、つまりBm／Brの値を求め、
この値を一旦RAM３３に記憶する。そして、
CPU３０はこの値とROM３２に予め記憶されて
いる設定値とを比較し、磁気インクの種類を決定
する。なお、積分器４３，４８の値がAD変換さ
れて読込まれると、CPU３０はタイミング信号
T1及びT3によつて積分器４３及び４８をリセツ
トする。なお、CPU３０が割算手段と比較判別
手段とに担当する。

このように、差動型磁気ヘツド２０を残留磁気
検出型磁気ヘツド２１とを使用し、紙幣１０の全
長にわたつて最大磁束密度Bm及び残留磁束密度
Brの積分値AI及びDIを求め、その積分値の割算
から磁速密度の比Bm／Brを求めて磁気インクの
種類を決定するようにしている。すなわち、紙幣
１０を移動させると、磁気インクの量によつて最
大磁束密度Bmの検出値及び残留磁束密度Brの検
出値はそれぞれ時々刻々と変化するが、磁気イン
クの濃度が一様でない場合は同一検出位置に関し
てみれば、比Bm／Brはほぼ一定となつている
（Bm／Brは磁気インクの量ではなく、質によつ
て決まるものである）。従つて、紙幣１０の全長
にわたつて同一部分を走査し、その積分値を求め
て割算しても何ら問題はないのである。なお、磁
気インクの濃度が一様となている部分を有する紙
葉類の場合は、その位置では残留磁気検出型磁気
ヘツド２１から信号が出力されないため、当該位
置では比Bm／Brを求めることができないが、積
分値を求めるようにしているので問題はない。

発明の効果： 以上のように本発明によれば、磁気インクの最
大磁束密度と残留磁束密度との比を求め、この比
の値と設定値との比較を行なうことにより、紙葉
類の磁気インクの種類を確実に識別することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ〜Ｃは本発明の原理を説明するための
磁気特性図、第２図は本発明に適用し得る差動型
磁気ヘツドの構造図、第３図Ａ〜Ｃは本発明に適
用可能な磁気ヘツドの特性例を示す図、第４図は
本発明を実現する装置の一例を示すブロツク図、
第５図Ａは本発明装置の一実施例を示す平面図、
同図Ｂはその側面図、第６図はその回路構成例を
示すブロツク図、第７図Ａ，Ｂはその動作例を示
すタイミングチヤートである。 １，２０…差動型磁気ヘツド、２，２１…残留
磁気検出型磁気ヘツド、３，１０…紙幣、４…割
算器、５…比較判別回路、１１，２２…フオトセ
ンサ、１４〜１７…プーリ、２３…磁石、２６…
フオトインタラプタ、３０…CPU（コンピユー
タ）、３１…バスライン、３２…ROM、３３…
RAM、４３，４８…積分器、４４，４９…AD
変換器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 紙葉類の搬送路の上流及び下流に配設された
   差動型磁気ヘツド及び残留磁気検出型磁気ヘツド
   と、前記差動型磁気ヘツド及び残留磁気検出型磁
   気ヘツドの間の前記搬送路に設けられた磁石と、
   前記差動型磁気ヘツドから出力される最大磁束密
   度及び前記残留磁気検出型磁気ヘツドから出力さ
   れる残留磁束密度を入力してその比を求める割算
   手段と、前記割算手段で求められた比を入力して
   設定値と比較することによつて、前記紙葉類の磁
   性物質の種類を識別する比較判別手段とを具備し
   たことを特徴とする紙葉類の磁性物質識別装置。