金属箔検知装置

【課題】ホログラム２を有する媒体を取り扱う媒体処理装置において、ホログラム２のような箔状で薄い金属の場合であっても、偽造を精度よく検出できるようにする。
【解決手段】ホログラム２の検知用コイル５３に矩形波を印加し、検知用コイル５３の出力を微分し、当該微分波形に基づきホログラム２の偽造を検出するようにした。或いは、検知用コイル６２の形状を、媒体搬送方向に短くした矩形形状とし、或いはさらに空芯コイルとした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラム等の紙葉類に存在する金属箔を検知する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ホログラム等の金属箔を検知する方法としては、光の反射、透過を用いて光学パタンを読み取って検知する方法が一般的であった。しかしながら、近年の光検知技術や印刷技術の発達により、高精度な読み取りが可能なスキャナや、ホログラムと同等の光学特性を有する印刷が可能な高性能な印刷装置が市販されており、前記ホログラムを読み取って、これを印刷すれば、容易にホログラムの偽造ができてしまう。
【０００３】
また、紙幣等の偽造防止のために、製造過程において細長い金属片を入れて置きこれを検知する技術として、永久磁石の磁束路内に設けられる磁気抵抗素子により、前記金属片が当該磁束路内を通過する際、その磁界の変化により生じる磁気抵抗素子の抵抗値変化を検知する技術はあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
或いは、さらに精度よく前記金属片を検知する方法として、２つのコイルに正弦波を印加し、金属片検知面から離れた位置に設けたコイルと、金属片検知面に設けたコイルの出力差によって金属片を検知する技術があった。
【０００５】
図７は、金属片を検知する従来の金属箔検知装置のブロック図である。同図に示したように、１は紙幣であり、２は紙幣に設けられたホログラムである。１００は検知用コイルであり、１０１は励磁用コイルであり、１０２はコアである。
【０００６】
１０３は正弦波発生器であり、１０４は検知用コイル１００の信号を全波整流する整流回路であり、１０５は励磁用コイル１０１の信号を全波整流する整流回路であり、１０６は整流回路１０４と整流回路１０５の信号の差分を増幅する差動増幅回路である。
【０００７】
１０７は差動増幅回路１０６の信号を正弦波発生器１０３の頂点のタイミングでＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータであり、１０８はＡ／Ｄコンバータ１０７から得られた値により金属の有無を判定するＣＰＵである。１０９はＣＰＵを動作させるプログラムと基準値等を記憶するＲＯＭであり、１１０はＣＰＵが演算した結果などを一時的に書き込むＲＡＭである。
【０００８】
以上の構成により、従来の金属箔検知装置は、金属が検知用コイル１００の上を通過すると、検知用コイル１００のインピーダンスが変化して検知用コイル１００の出力は下がるが、励磁用コイル１０１の出力は変化しないので、検知用コイル１００と励磁用コイル１０１から得られた信号を整流回路１０４および１０５により全波整流した後に差分をとった信号により金属の有無を検知することができる。
【特許文献１】特開昭５８−２９９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記従来の構成の金属箔検知装置のうち、光学的な偽造検知では、高精度に偽造が行われると当該偽造を検知することができず、前記従来の金属検知の方法では、ホログラムのような箔状で非常に薄い金属ではインピーダンスの変化が小さく、当該偽造検知を精度よく行うことができなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前述の課題を解決するために次の手段を採用する。すなわち、本発明は、紙葉類に存在する金属箔を検知する検知装置において、金属箔を検知する検知用コイルに矩形波を印加する矩形波生成手段と、前記検知用コイルの出力を微分する微分手段と、前記微分手段の出力信号に基づいて前記金属箔を検知する手段を具備するようにした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の金属箔検知装置によれば、金属箔を検知する検知用コイルに矩形波を印加する矩形波生成手段と、前記検知用コイルの出力を微分する微分手段とを設け、前記微分手段の出力信号に基づいて金属箔を検知するようにしたので、精度よく金属箔を検知することができ、偽造の検知ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る実施の形態例を、図面を用いて説明する。なお、本発明の金属箔検知装置としては、鉄道の切符や定期券、航空券、入場券、勝馬投票券等のチケット、証券、商品券、紙幣等を取扱うものがあるが、以下に示す実施例においては、一般的な紙幣の偽造を検知する金属箔検知装置をその一例として説明する。また、偽造検知を行うものとして、媒体に設けられた一般的なホログラムを例にして以下説明するが、ホログラムに限らず、媒体に設けられた金属箔や微小な金属片等であっても本発明を適用することができる。
【実施例１】
【００１３】
実施例１の金属箔検知装置は、検知用コイルに矩形波を印加し、検知用コイルの出力を微分し、当該微分波形の特徴に基づき、ホログラムの偽造を検知するようにしたものである。
【００１４】
（構成）
図１は実施例１の金属箔検知装置のブロック図、図２は当該斜視図、図３は当該正面図である。
【００１５】
図１において、１は紙幣であり、２は紙幣１に設けられたホログラムである。５３は検知用コイルであり、６１は当該コアであり、検知用コイル５３はホログラム２の全域を検知できる構造となっている。５４は矩形波発信器であり、５５は５３の信号を微分する微分回路であり、５６は微分回路５５から得られた信号を全波整流する整流回路である。
【００１６】
５７は矩形波発信器の頂点にてＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄコンバータであり、５８はＡ／Ｄコンバータから得られた値によりホログラムを検知するＣＰＵであり、５９はＣＰＵを動作させるプログラムとリファレンスなどを内蔵するＲＯＭであり、６０はＣＰＵが演算した結果を書き込むＲＡＭである。
【００１７】
図２、図３において、４は搬送ローラであり、検知用コイル５３は搬送ローラ４と所定のギャップが設けられて固定されている。前記ギャップは紙幣１が通過するに十分であり、かつ検知用コイル５３の出力に影響を与えない距離となっている。
【００１８】
５はベアリング等で構成された従動ローラであり、６は従動ローラ５と回動自在に固定されたシャフト（図３）であり、７は従動ローラ５を搬送ローラ４側に押圧する方向の力を有するスプリングであり、紙幣１が走行する際にスプリング７により所定の荷重にて搬送ローラ４側に付勢するようになっている。
【００１９】
搬送ローラ４は図示せぬ装置のフレームに回動自在に固定され、図示せぬ駆動モータからの動力により、紙幣１搬送方向に回転する。１２、１３はガイドであり、コイル５３に影響を与えない材料、例えばプラスチック等で構成される。
【００２０】
（動作）
以上の構成により実施例１の金属箔検知装置は、以下のように動作する。この動作を前述図１ないし図３および図４の金属箔検知装置の動作説明図を用いて説明する。
【００２１】
実施例１の金属箔検知装置は、同図に示したように、まず、紙幣１が金属箔検知装置を走行する際、紙幣１に設けられたホログラム２は、箔状のものであるため、図４に示したように検知用コイル５３を通過する際に、検知用コイル５３の出力の振幅を変えるほど影響はなく変化はないが、矩形波の立ち上がりおよび立ち下がりが鈍る。
【００２２】
従って、検知用コイル５３の出力を微分回路５５により変化分として抽出すると、図１に示した信号ａのように振幅の変化として抽出できる。この信号ａを整流回路５６によって全波整流し信号ｂを生成し、Ａ／Ｄコンバータ５７によりデジタル化しＣＰＵ５８にて当該電圧の変化を読み取る。
【００２３】
前述の信号ａおよび信号ｂのピーク電圧の変化は、材質、厚み、面積により大きく変化するので、ホログラムが偽造され、材質、厚み等が変化すると、前記信号ａおよび信号ｂのピーク電圧が大きく変化する。
【００２４】
実施例１の金属箔検知装置では、偽造により前記ピーク電圧の変化を検出するために、紙幣１に設けたホログラム２を検知する際の基準データとしてあらかじめ変動する範囲を求め、ＲＯＭ部５９に記憶して置く。そして、当該記憶した基準データと前記信号ｂとを比較することにより、偽造紙幣であるかを判定する。
【００２５】
その判定方法としては、信号ｂのそれぞれのピーク電圧の比較をし、差分を加算して、所定の差以上の場合は、偽造と判定してもよいし、ピーク電圧の最大値若しくは最小値またはその両方を用いて偽造判定をしてもよい。或いは、信号ｂの波形について、基準データとマッチングし、その差分を抽出するようにしてもよい。
【００２６】
以上の説明では、全波整流した信号の基づきホログラムの検知を行うように説明したが、やや精度は低下するが、整流前の波形に基づきホログラムの検知を行うようにしてもよい。また、光学的な検知結果を以上述べた検知結果と組合せて偽造を判定するようにしてもよい。また、以上の説明では、検知用コイル５３に矩形波を印加するように説明したが、微分波形の振幅は低くなるが、矩形波ではなく、三角波などを印加するようにしてもよい。
【００２７】
（実施例１の効果）
以上のように実施例１の金属箔検知装置によれば、検知用コイルに矩形波を印加し、検知用コイル出力を微分した信号に基づきホログラムの偽造を検出するようにしたので、偽造によりホログラムの材質、厚さ或いは大きさが変化したことを精度よく検知することができ、偽造を検出することができる。
【実施例２】
【００２８】
実施例２の偽造防止装置は、検知用コイルを、搬送方向を短くした矩形形状とし、或いはさらに空芯コイルとしたものである。
【００２９】
（構成）
実施例２の偽造防止装置は、図６に示したように、検知用コイル６２を、媒体搬送方向を短くした矩形形状とし、或いはさらに図５のブロック図に示したように検知用コイル６２を、コア６１を設けず空芯コイルとしている。その他の構成は、実施例１の偽造防止装置の構成と同様であるので、簡略化のためにその説明を省略する。
【００３０】
（動作）
以上の構成により実施例２の偽造防止装置は、以下のように動作する。なお、検知用コイル６２の形状を変えたことにより検出時間は短くなるが振幅値が増加すること、および空芯コイル６２による検知となること以外は実施例１の動作と同様であるので、同様の部分については簡略化のためにその説明を省略する。
【００３１】
実施例２の偽造防止装置は、図６に示したように、検知用コイル６２を、搬送方向を短くした矩形形状とすることにより、微分波形すなわち信号ａの立ち上がりが急峻となり、これを全波整流すると信号ｂのようにピーク電圧の高い信号を得ることができる。
【００３２】
そして、上述のように急峻な信号を得ることができるので、検知用コイル５３にコア６１を設けなくても十分な検出信号を得ることができる。
【００３３】
一方、実施例１の金属箔検知装置と同様に、ホログラム２を検知する際の基準データとしてあらかじめ変動する範囲を求めてＲＯＭ５９に記憶して置き、当該記憶した基準データと前記信号ｂとを比較することにより、偽造紙幣であるかを判定する。
【００３４】
その判定方法としては、信号ｂのそれぞれのピーク電圧の比較をし、差分を加算して、所定の差以上の場合は、偽造と判定してもよいし、ピーク電圧の最大値若しくは最小値またはその両方を用いて偽造判定をしてもよい。或いは、信号ｂの波形について、基準データとマッチングし、その差分を抽出するようにしてもよいことは実施例１と同様である。
【００３５】
以上の実施例の説明では、コア６１を設けない構成として説明したが、重量の増加、コストのアップはあるが、コア６１を設けた構成としてもよい。この場合、コア６１を設けることによりさらにインピーダンスの変化を大きくすることができるので、さらにホログラムの検知精度を向上することができる。
【００３６】
（実施例２の効果）
以上のように、実施例２の偽造防止装置によれば、検知用コイルを、搬送方向を短くした矩形形状としたので、インピーダンスの変化をより大きくすることができ、検知精度を向上することができる。また、インピーダンスの変化をより大きくすることができるので、空芯コイルとすることもでき、コストの低減および重量の削減等をも可能とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上述べたように、本発明は、ホログラム等の金属箔を有する媒体の偽造を検出して媒体を取り扱う媒体処理装置等に広く用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施例１の金属箔検知装置のブロック図である。
【図２】実施例１の金属箔検知装置の斜視図である。
【図３】実施例１の金属箔検知装置の正面図である。
【図４】実施例１の金属箔検知装置の動作説明図である。
【図５】実施例２の金属箔検知装置のブロック図である。
【図６】実施例２の金属箔検知装置の動作説明図である。
【図７】従来の金属箔検知装置のブロック図である。
【符号の説明】
【００３９】
１紙幣
２ホログラム
５３、６２、１００検知用コイル
５４矩形波発信器
５５微分回路
５６整流回路
５７Ａ／Ｄコンバータ
５８ＣＰＵ
５９ＲＯＭ
６０ＲＡＭ
６１コア
１０１励磁用コイル

【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙葉類に存在する金属箔を検知する検知装置において、
金属箔を検知する検知用コイルに矩形波を印加する矩形波生成手段と、
前記検知用コイルの出力を微分する微分手段と、
前記微分手段の出力信号に基づいて前記金属箔を検知する手段を具備したことを特徴とする金属箔検知装置。
【請求項２】
前記微分手段の出力を全波整流する整流手段を設け、
前記整流手段の出力信号に基づき前記金属箔を検知するようにしたことを特徴とする請求項１記載の金属箔検知装置。
【請求項３】
前記検知用コイルを、搬送方向を短くした矩形形状とし、或いはさらに空芯コイルとしたことを特徴とする請求項１および請求項２記載の金属箔検知装置。
【請求項４】
前記金属箔は、ホログラムであることを特徴とする請求項１ないし請求項３いずれか記載の金属箔検知装置。

【図１】