JP2018036874A - 紙葉類検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】様々な透明部を有する種々の紙葉類の検知が可能な紙葉類検知装置を提供する。【解決手段】搬送路１１によって搬送される紙葉類１を検知する紙葉類検知装置１０であって、前記搬送路に紫外光を照射する紫外光光源２０と、前記紫外光光源から照射された前記紫外光を受光する受光部３０と、前記受光部の出力信号に基づき前記紙葉類を検知する検知部４０とを備えることを特徴とする紙葉類検知装置である。検知対象である紙葉類としては、可視域の光を透過する透明部を有する紙葉類が好適である。【選択図】図２

Description

本発明は、紙葉類検知装置に関する。より詳しくは、搬送される紙葉類の検知に好適な紙葉類検知装置に関するものである。

紙葉類処理装置等の装置内で搬送される紙葉類を検知する紙葉類検知装置としては、通常、透過型の光学センサが用いられる（例えば、特許文献１〜３参照。）。

ところで、紙幣等の紙葉類に用いられる紙は、植物繊維を素材にした紙が主流だが、耐久性、耐水性、セキュリティ性等の向上を目的として、合成繊維を素材とした紙を用いたり、合成樹脂のシートであるポリマーシートが用いられることがある。ポリマーシートから作られた紙幣は、ポリマー紙幣と呼ばれる。紙葉類には様々なセキュリティ特徴が付与されることがあり、例えば、偽造防止のために、ポリマー紙幣にクリアウインドウ（透明の窓）が設けられることがある。

このようなクリアウインドウが設けられた紙葉類を検知する技術に関して、例えば、特許文献４には、発光センサの発光素子から発せられる光をケースの側面で反射させて紙幣の搬送路を斜めに通過させ、その通過した光を受光センサで受光させる紙幣検出装置が開示されている。この装置では、発光素子から発せられる光は、紙幣の透明部分に斜めに達するため、その一部が透明部分において反射される。この結果、透明部分を透過する光は減衰され、受光センサが受光する光量が減少する。そして、この光量に応じて透明部分を識別している。

また、特許文献５には、スルーレートリミッタと、サンプルホールド回路と、ローパスフィルタと、コンパレータとを有する通過判断部を備える紙幣検知装置が開示されている。コンパレータは、スルーレートリミッタが生成した処理用信号の値と、ローパスフィルタが出力する閾値用基準値に基づく第２閾値とを比較してポリマー紙幣又はカードの有無を検知する。

特許第４７２３００３号公報 特許第３６４９８７９号公報 実用新案登録第２５７６０５４号公報 特開２０１５−９５０２３号公報 特開２０１５−１３８４３７号公報

紙葉類検知装置として利用される透過型の光学センサは、入手性、コスト等の観点から、通常、赤外光を発する発光素子と、発光素子から照射された赤外光を受光する受光素子とを含んで構成される。このような光学センサは、紙葉類が無い場合は透光状態を示し、発光素子から照射された赤外光を紙葉類が遮ると遮光状態を示すことを利用して、搬送される紙葉類を検知している。しかしながら、クリアウインドウ等の透明部を有する紙葉類の場合、赤外光は透明部を透過するため、上記光学センサは、透明部では遮光状態を示さない。例えば、ポリマー紙幣は、一般的にポリプロピレン製のシートから製造されており、ポリマー紙幣のクリアウインドウにおける赤外光の透過率は、略９０％である。そのため、上記光学センサの従来の、調整方法、及び、赤外光の透過又は遮光による検知方法では、ポリマー紙幣を検知することが困難である。これは、上記光学センサに付着するホコリによる出力の変動、上記光学センサの調整時における調整バラツキ、温度等の環境の変動等を考慮する必要があるためである。したがって、赤外光を利用した上記光学センサを用いた場合、１枚の紙葉類を２枚の紙葉類と誤認識して偽ジャム等の不具合が発生するおそれがある。なお、偽ジャムとは、紙葉類が実際に詰まらなくても、上記光学センサ自体の異常等により、紙葉類処理装置がジャムと判断して停止する現象である。

このような不具合の発生を防止するために上記光学センサの数を増やす等の対策が取られるが、近年、ポリマー紙幣を発行する国が増加し、クリアウインドウの位置が千差万別になり、その大きさも大きくなり、更には複数個所に設けられるようになっている。そのため、上記光学センサの数を増やしたり、上記光学センサの制御方法を改良したりしても、各国のポリマー紙幣に対応できなくなってきている。これは、特許文献４又は５に記載の技術を用いたとしても同様である。

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、様々な透明部を有する種々の紙葉類の検知が可能な紙葉類検知装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、搬送路によって搬送される紙葉類を検知する紙葉類検知装置であって、前記搬送路に紫外光を照射する紫外光光源と、前記紫外光光源から照射された前記紫外光を受光する受光部と、前記受光部の出力信号に基づき前記紙葉類を検知する検知部とを備えることを特徴とする紙葉類検知装置である。

また、本発明は、上記発明において、前記検知部は、前記受光部の前記出力信号の減衰率に基づいて前記紙葉類を検知することを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記検知部は、前記紫外光光源から照射された前記紫外光の減衰率に基づいて前記紙葉類を検知することを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記紫外光光源は、紫外域にピーク波長をもつ光を照射することを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記紫外光光源は、紫外域にピーク波長をもつ紫外光のみを照射することを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記ピーク波長は、３５０ｎｍ以下であることを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記ピーク波長は、２８０ｎｍ以下であることを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記紫外光光源は、発光素子として紫外光ＬＥＤを有することを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、検知対象である前記紙葉類には、可視域の光を透過する透明部を有する紙葉類が含まれることを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記紙葉類検知装置は、紙葉類識別装置のタイミングセンサとして機能することを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記紙葉類検知装置は、紙葉類処理装置内を搬送される紙葉類を検知することを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記紙葉類検知装置は、前記紫外光光源及び前記受光部を複数組備え、前記検知部は、前記複数の受光部の出力信号に基づき前記紙葉類を検知することを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記受光部は、前記紫外光光源に対向して配置され、前記紙葉類は、前記紫外光光源及び前記受光部の間を搬送されることを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記紙葉類検知装置は、前記紫外光光源及び前記受光部に対向する反射部材を更に備え、前記反射部材は、前記紫外光光源から照射された前記紫外光を前記受光部に反射し、前記紙葉類は、前記紫外光光源及び前記反射部材の間と、前記受光部及び前記反射部材の間とを搬送されることを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記反射部材は、蛍石及び石英ガラスの少なくとも一方を含むことを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記紫外光光源は、前記紫外光を発する発光素子と、蛍石及び石英ガラスの少なくとも一方を含み、かつ、前記発光素子の発光面に対向する保護部材とを有することを特徴とする。

また、本発明は、上記発明において、前記受光部は、前記紫外光光源から照射された前記紫外光によって励起されて可視光を発する蛍光体と、前記蛍光体が発した前記可視光を受光する受光素子とを有することを特徴とする。

本発明の紙葉類検知装置によれば、様々な透明部を有する種々の紙葉類を検知することができる。

実施形態１に係る紙葉類検知装置によって検知される、透明部を有する紙葉類の好適な一例を示す平面模式図である。 実施形態１に係る紙葉類検知装置の構成を示す模式図である。 実施形態１に係る紫外光光源を示す模式図であり、（ａ）は、正面図であり、（ｂ）は、斜視図である。 実施形態１に係る紫外光光源の発光スペクトルの一例を示すグラフである。 実施形態１に係る受光部を示す模式図であり、（ａ）は、正面図であり、（ｂ）は、斜視図である。 実施形態１に係る紙葉類検知装置によって検知され得る種々のポリマー紙幣の分光透過率を示すグラフである。 実施形態１に係る紙葉類検知装置によって検知され得る、図６−１のポリマー紙幣とは異なる種々のポリマー紙幣の分光透過率を示すグラフである。 図６−１及び６−２の波長２２０〜５００ｎｍの範囲を拡大して重ね合わせたグラフである。 実施形態１に係る紙葉類処理装置の外観を示す斜視模式図である。 実施形態１に係る紙葉類処理装置の内部構成の概略を示す図である。 実施形態２に係る紙葉類検知装置の構成を示す模式図である。 実施形態３に係る紙葉類検知装置の構成を示す模式図である。 実施形態３に係る紙葉類検知装置の変形例の構成を示す模式図である。

（実施形態１）
以下、図面を参照して、本発明に係る紙葉類検知装置の好適な実施形態を詳細に説明する。本実施形態に係る紙葉類検知装置は、搬送路によって短手方向に搬送される紙葉類を検知するために利用される。

本実施形態に係る紙葉類検知装置の検知対象となる紙葉類の種類は、特に限定されず、例えば、紙幣や商品券、小切手、有価証券、カード状媒体等が挙げられる。また、紙幣に用いられる紙は、植物繊維を素材にした紙が主流だが、耐久性や耐水性、セキュリティ性等の向上を目的として、合成繊維を素材とした紙や、合成樹脂のシートであるポリマーシートが用いられてもよい。ポリマーシートから作られた紙幣は、ポリマー紙幣と呼ばれる。

また、検知対象の紙葉類は、光を遮光する不透明部のみから構成されるものであってもよいが、可視域の光（可視光）を少なくとも透過する透明部を少なくとも一部に有するものが好適である。このような透明部の材質としては、ポリプロピレン等の合成樹脂が好適であることから、検知対象の紙葉類は、ポリマーシートから形成されたものであることが好ましい。更に、検知対象の紙葉類は、透明部がポリマーシートから形成され、不透明部が植物繊維又は合成繊維を素材にした紙から形成されたもの（ハイブリッド紙葉類）であってもよい。

図１を用いて、本実施形態に係る紙葉類検知装置の検知対象として好適な紙葉類の一例について説明する。図１に示すように、この紙葉類１の左下部及び右側部には、それぞれ、可視光を透過する透明部２として、クリアウインドウ２ａ及び２ｂが形成されている。クリアウインドウ２ａは、島状に設けられ、周囲を光が遮光される不透明部３に囲まれているが、クリアウインドウ２ｂは、帯状に設けられ、短手方向（本実施形態では搬送方向に対応する）において紙葉類１の一端から他端の全体に設けられている。

透明部２の透過率は、可視域（可視光の波長領域）及び赤外域（紫外光の波長領域）よりも紫外域（紫外光の波長領域）において小さい。透明部２の分光透過率は、可視域及び可視域よりも長波長側の波長領域では、通常、波長が小さくなるにしたがって徐々に減少していくが、波長４００ｎｍ付近から短波長側の波長領域（例えば波長略２５０ｎｍまで）では波長が小さくなるにしたがって大きく減少していく。波長２８０ｎｍにおける透明部２の透過率は、通常、０％以上、略７０％以下である。他方、可視光を透過する透明部２の透過率は、可視域において、通常、６０％以上、９５％以下である。透明部２には、赤外光を遮光するコーティングが施されていてもよく、その場合、透明部２の分光透過率は、赤外域に１０〜２０％程度の深さの負のピーク（谷）を有していてもよい。また、透明部２には、レインボーホログラム等の光学可変素子が部分的に形成されていてもよいが、上述の透過率特性は、このような光学可変素子が設けられていない領域のものであることが好ましい。

なお、本明細書において、紫外光とは、紫外域の波長範囲の光を意味し、紫外域とは、略２００ｎｍ以上、約４００ｎｍ以下の波長範囲であることが好ましい。

本実施形態に係る紙葉類検知装置１０は、上述のように紙葉類１の透明部２では紫外光の透過率が大きく減衰することに基づいて、透明部２を有する紙葉類１を検知するものであり、図２に示すように、紙葉類１が搬送される搬送路１１に紫外光を照射する紫外光光源２０と、紫外光光源２０から照射された紫外光を受光する受光部３０と、受光部３０の出力信号に基づき紙葉類を検知する検知部４０と、各種の閾値等のデータを保存する記憶部４１とを備えている。

紫外光光源２０は、搬送路１１に紫外光を照射するものであり、通常、所定角度内に紫外光を発する。図３に示すように、紫外光を発する紫外光光源２０は、発光素子２１と、発光素子２１が実装された基板（図示せず）と、これらを収容して保護する筐体２２と、筐体２２の一端に設けられた端子部２３とを有している。

発光素子２１の具体例は特に限定されず、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）、ブラックライト、水銀ランプ、重水素ランプ、プラズマ放電管等が挙げられるが、なかでも発光ダイオードが好適であり、ピーク波長λ_Ｐが紫外域に存在する紫外光発光ダイオード（紫外光ＬＥＤ）が特に好適である。また、将来的にピーク波長λ_Ｐが紫外域に存在するレーザーダイオード（半導体レーザー）が実現された場合は、そのようなレーザーダイオードも発光素子２１として好適である。なお、本明細書において、ピーク波長λ_Ｐとは、発光スペクトルにおいて発光強度が最大となる波長をいう。

筐体２２は、正面の一部が円形に開口された略直方体状の部材２２ａと、この開口に接続された円筒状の部材２２ｂと、円筒状の部材２２ｂの開口を覆うように設けられた保護部材２２ｃとを有している。発光素子２１は、その発光面が保護部材２２ｃの中心部に対向するように配置されており、発光素子２１から発せられた紫外光は、保護部材２２ｃを透過して外部に進んでいく。

略直方体状の部材２２ａの材質は特に限定されず、例えば、樹脂、金属、これらの複合材料であってもよい。円筒状の部材２２ｂ及び保護部材２２ｃは、紫外光が照射されるため、紫外光による劣化が小さい材料から形成されることが好ましく、具体的には、円筒状の部材２２ｂの材質としては、金属が好適であり、保護部材２２ｃの好適な材質としては、ＣａＦ_２（フッ化カルシウム）を主成分として含有する蛍石（フローライト）、成分としてほぼＳｉＯ_２のみを含有する石英ガラス（ＳｉＯ_２成分が略１００％のガラス）が好適である。

なお、本明細書において、紫外光を照射又は発するとは、少なくとも紫外光を含む光を照射又は発することを意味する。したがって、紫外光光源２０及び発光素子２１は、紫外光とともに、紫外光以外の光、例えば可視光や赤外光を照射又は発してもよいし、しなくてもよいが、紙葉類の検知精度を向上する観点からは、紫外光光源２０は、紫外域にピーク波長λ_Ｐをもつ光を照射することが好ましく、紫外域にピーク波長λ_Ｐをもつ紫外光のみを照射することがより好ましい。紫外域にピーク波長λ_Ｐをもつ紫外光のみを照射するとは、実質的にこの紫外光（紫外域にピーク波長λ_Ｐをもつ紫外光）のみを照射することを意味し、より具体的には、図４に示すように、紫外域にピーク波長λ_Ｐをもち、かつ、紫外域以外の波長領域に発光ピークをもたない光を照射することであって、このピーク波長λ_Ｐを有する発光ピークの波長４００ｎｍにおける発光強度が、この発光ピークのピーク波長λ_Ｐにおける発光強度の２０％以下（好ましくは１０％以下、より好ましくは５％以下）であることを意味する。他方、紫外域にピーク波長λ_Ｐをもつ光は、紫外光以外の光、例えば可視光や赤外光を含んでいてもよいが、紫外域以外の波長領域に発光ピークをもたないことが好ましい。

上記ピーク波長λ_Ｐは、３５０ｎｍ以下であることが好ましく、２８０ｎｍ以下であることがより好ましい。３５０ｎｍ以下であれば、いくつかの国のポリマー紙幣をより確実に検知することが可能であり、２８０ｎｍ以下であれば、本願出願時点で発行されている全種類のポリマー紙幣をより確実に検知することが可能である。このように、紫外光光源２０は、波長３５０ｎｍ以下の紫外光を照射することが好ましく、波長２８０ｎｍ以下の紫外光を照射することがより好ましい。上記ピーク波長λ_Ｐの下限は、特に限定されないが、２００ｎｍ以上であってもよい。

これらの好ましい形態を容易に実現する観点からは、発光素子２１は、上述の紫外光ＬＥＤであることが好ましい。

受光部３０は、紫外光光源２０が発した紫外光を受光するものであり、図５に示すように、受光部３０は、受光素子３１と、受光素子３１が実装された基板（図示せず）と、これらを収容して保護する筐体３２と、筐体３２の一端に設けられた端子部３３とを有している。

受光素子３１は、紫外光を受光し、受光した紫外光の受光量に応じた信号を出力する。受光素子３１の具体例は特に限定されず、例えばフォトダイオード（ＰＤ）、フォトトランジスタ（ＰＴｒ）、太陽電池等が挙げられるが、なかでもフォトダイオードが好適である。フォトダイオードの出力信号（出力電流）は、照射された紫外光に対して高線型性を示すため、透明部２を有する紙葉類１をより確実に検知することが可能である。

筐体３２は、紫外光光源２０の筐体２２と実質的に同じ形状及びサイズであり、正面の一部が円形に開口された略直方体状の部材３２ａと、この開口に接続された円筒状の部材３２ｂと、円筒状の部材３２ｂの開口を覆うように設けられた保護部材３２ｃとを有している。受光素子３１は、その受光面が保護部材３２ｃの中心部に対向するように配置されており、発光素子２１から発せられた紫外光は、保護部材３２ｃを透過して受光素子３１に到達する。

略直方体状の部材３２ａの材質は特に限定されず、例えば、樹脂、金属、これらの複合材料であってもよい。円筒状の部材３２ｂ及び保護部材３２ｃは、紫外光が照射されるため、紫外光による劣化が小さい材料から形成されることが好ましく、具体的には、円筒状の部材３２ｂの材質としては、金属が好適であり、保護部材３２ｃの好適な材質としては、ＣａＦ_２（フッ化カルシウム）を主成分として含有する蛍石（フローライト）、成分としてほぼＳｉＯ_２のみを含有する石英ガラス（ＳｉＯ_２成分が略１００％のガラス）が挙げられる。

受光部３０は、所定間隔（例えば１ｍｍ以上）をあけて紫外光光源２０に対向して配置されており、紙葉類１は、紫外光光源２０及び受光部３０の間を搬送される。受光素子３１は、紫外光光源２０が発した紫外光の光軸上に位置することが好ましいが、紙葉類１の検知が可能である限り、該光軸上に位置していなくてもよい。

検知部４０は、受光部３０の出力信号に基づき紙葉類１を検知する。詳細には、紫外光光源２０が照射した紫外光の進行方向上に紙葉類１が存在しない場合、紫外光は搬送路１１を通過し、減衰することなく受光部３０に受光される。他方、紫外光光源２０が照射した紫外光の進行方向上に紙葉類１の透明部２又は不透明部３が存在する場合は、紫外光の少なくとも一部が紙葉類１の透明部２又は不透明部３に吸収（遮光）される。そのため、透明部２又は不透明部３を透過する紫外光は減衰し、この減衰した紫外光が受光部３０に受光される。したがって、受光部３０が受光する光量は、紫外光の進行方向上に紙葉類１が存在しない場合よりも紫外光の進行方向上に紙葉類１の透明部２又は不透明部３が存在する場合の方がより小さくなり、受光部３０の出力値、例えば出力電流は、前者の場合よりも後者の場合の方がより小さくなる。このため、検知部４０は、受光部３０が受光する光量、すなわち受光部３０の出力信号に基づいて紙葉類１を検知することができる。

また、紙葉類検知装置１０は、紫外光を用いるため、透明部２の位置や大きさ、形状等に関わらず、透明部２を有する紙葉類１を検知することができる。すなわち、様々な透明部２を有する種々の紙葉類１を検知することが可能である。

更に、本実施形態では、例え紫外光光源２０及び受光部３０を紙葉類１の透明部２を避けて複数組設けなくとも、上述のように紙葉類１を検知することが可能である。そのため、紙葉類１の検知のためのセンサ数を最小限にすることが可能である。

好ましくは、検知部４０は、受光部３０の出力信号の減衰率に基づいて紙葉類１を検知する。より詳細には、この場合、まず、検知部４０は、紙葉類１が搬送される前の段階で受光部３０の出力値を取得し、初期値として記憶部４１に記録しておく。その後、検知部４０は、紙葉類１が搬送されている間、受光部３０の出力値を所定周期で順次取得する。また、検知部４０は、上記初期値に対する取得した各出力値の減衰率を下記式により算出する。
減衰率（％）＝（初期値−出力値）／初期値×１００
そして、検知部４０は、この減衰率が記憶部４１に記憶された閾値以上である場合は紙葉類１が存在すると判断し、減衰率が該閾値未満である場合は紙葉類１が存在しないと判断することによって、紙葉類１を検知する。

同様に、検知部４０は、紫外光光源２０から照射された紫外光の減衰率に基づいて紙葉類１を検知してもよい。この場合、紫外光の減衰率は、受光部３０の出力信号の減衰率と同様に紫外光の透過率から算出可能である。

上述した構成の他、紙葉類検知装置１０は、紫外光光源２０の発光を制御する従来公知の光源制御部（図示せず）や、受光部３０の出力の調整を行う従来公知の出力調整部（図示せず）等を備えている。

紙葉類検知装置１０の用途は特に限定されないが、好適な用途としては、紙葉類識別装置のタイミングセンサ、すなわち紙葉類識別装置の識別処理のタイミングを決定するためのセンサが挙げられる。この場合、紙葉類識別装置が透明部を有する紙葉類の識別処理を誤ったタイミングで実行することを防止することができる。他の好適な用途としては、紙葉類処理装置内を搬送される紙葉類を検知するセンサが挙げられる。この場合、紙葉類処理装置内における偽ジャム等の不具合の発生を防止することができる。また、紙葉類検知装置１０は、紙葉類の通過、到来、及び、有無の少なくとも一つを検知するものであることが好ましい。

紙葉類識別装置の識別処理の内容は特に限定されず、例えば、紙葉類の種類（紙幣の場合は金種）の識別、紙葉類の真偽や正損の判定、紙葉類に印字された数字、文字等の記号の読み取りといった各種機能が挙げられる。

ここで、図６−１、６−２及び７を用いて、分光光度計（日立製作所製、Ｕ−４０００）により本願出願時点において発行されているポリマー紙幣のクリアウインドウ部分の分光透過率特性を調べた結果について説明する。その結果、上述のように紫外域では透過率が低下することが判明した。国Ａのポリマー紙幣Ａ、Ｂと国Ｂのポリマー紙幣Ｃ、Ｄの透過率は、赤外域から紫外域の４００ｎｍ付近まで略９０％であり、４００ｎｍ以下で大きく減衰しており、ポリマー紙幣Ａ〜Ｄのクリアウインドウ部分の分光透過率特性は、ポリマー紙幣の一般的な材質であるポリプロピレンの分光透過率特性と同様のものとなっている。他方、国Ｃのポリマー紙幣Ｅと国Ｄのポリマー紙幣Ｆ〜Ｉの透過率は、赤外域から徐々に減衰し、４００ｎｍ付近から大きく減衰している。これは、ポリマー紙幣Ｅ〜Ｉの材質が純粋なポリプロピレンではなく、複合されたものであることが原因と推測される。これらの結果から、光学センサの発光素子の発光波長を赤外域から紫外域に変更することで、光学センサ方式の特徴である安価で簡単な構成と従来の制御方法とを維持しながら、可視光を透過する透明部の影響を受けることなく、紙葉類の検知が可能であることが分かった。また、４００ｎｍ以下の波長領域、すなわち紫外域を使用することによって、光の透過又は遮光に基づいて紙葉類を検知できることが分かった。なお、ポリマー紙幣Ｆの中央のクリアウインドウ部分の透過率が赤外域の一部で減衰しているが、これは、当該部分に赤外光を遮光するコーティングが施されているためである。

また、実際の紙葉類処理装置で紙葉類検知装置１０を使用する際には、紙葉類の材質による変動、ホコリ付着、環境変化、光学センサの調整誤差等の要因を考慮して、透明部での透過率は略７０％以下であることが好ましい。そのため、図６−１、６−２及び７より、３５０ｎｍ以下の紫外域を使用すれば、いくつかの国のポリマー紙幣をより確実に検知できることが分かった。更に、本発明者らによって、２８０ｎｍ以下の紫外域を使用すれば、図６−１、６−２及び７に示したポリマー紙幣のみならず、本願出願時点で発行されている全種類のポリマー紙幣について、クリアウインドウ部分での透過率が略７０％以下となり、より確実な検知が可能であることが確認された。

次に、図８及び９を用いて、本実施形態に係る紙葉類検知装置を備えた紙葉類処理装置の全体構成について説明する。

図８に示すように、本実施形態に係る紙葉類処理装置１００は、ホッパ１０１、２つのリジェクト部１０２、操作部１０３、第１の全体表示部１０４、第２の全体表示部１０５、４つの集積部１０６、及び、４つの個別表示部１０７を備えている。

ホッパ１０１は、オペレータによって複数の紙葉類が積層状態で載置されるようになっており、後述する紙葉類繰出機構１１０によってホッパ１０１に収容された紙葉類が紙葉類処理装置１００の内部に繰り入れられるようになっている。各リジェクト部１０２は、ホッパ１０１によって繰り出された紙葉類がリジェクト紙葉類（例えば偽券等）である場合に当該紙葉類を排出するようになっている。ここで、２つのリジェクト部１０２のうち下方にあるリジェクト部１０２が例えば偽券等を排出するために用いられ、上方にあるリジェクト部１０２は、後述する紙葉類識別装置（識別部）２２０により識別が行われたが仕分け対象から除外されたような紙葉類を収容するために用いられるようになっていてもよい。

操作部１０３は、オペレータからの指示を受け付けるための入力キーを有している。第１の全体表示部１０４及び第２の全体表示部１０５は、所定のデータ（例えば、グラフィックデータ）を表示するようになっている。各集積部１０６は、紙葉類繰出機構１１０によってホッパ１０１から繰り入れられた紙葉類を当該紙葉類の属性（例えば金種）毎に集積するようになっている。各個別表示部１０７は、各集積部１０６に対応して設けられており、対応する集積部１０６に集積された紙葉類の数を表示するようになっている。なお、図８では、リジェクト部１０２が２つであるとともに集積部１０６及び個別表示部１０７がそれぞれ４つである場合について図示したが、これらの構成要素の数はこれに限定されることはなく変更することができる。

図９は、紙葉類処理装置１００の主に搬送系とセンサ系を示している。図９に示すように、ホッパ１０１から各集積部１０６に紙葉類を搬送する搬送路２０１が紙葉類処理装置１００の内部に設けられている。この搬送路２０１は通常の場合、ベルト搬送機構が組み合わされたものからなる。搬送路２０１に沿って種々のセンサ２０２〜２１４が設けられている。ホッパ１０１の出口側に設けられた紙葉類繰出検知センサ２０２及び紙葉類識別装置２２０の入口側に設けられたセンサ２０３は、それぞれ、紙葉類が確実に取り込まれたことを検知するようになっている。搬送路２０１に設けられた紙葉類識別装置２２０は様々な検知手段から構成されており、ホッパ１０１から取り込まれた紙葉類の新旧、正損、真偽、種類（紙幣の場合は金種）、方向、表裏等を識別するようになっている。また、紙葉類識別装置２２０内において搬送路２０１にはタイミングセンサ２０４が設けられている。

搬送路２０１における紙葉類識別装置２２０の下流側には２つの分岐部材２３１が直列に設けられている。各分岐部材２３１は、紙葉類識別装置２２０において識別を行うことができなかった紙葉類や識別が行われたが仕分け対象から除外された紙葉類を、対応するリジェクト部１０２に送るようになっている。センサ２０５、２０６は、分岐部材２３１からリジェクト部１０２に紙葉類が送られたことを検知するものである。仕分け対象とされた紙葉類はセンサ２０７により搬送状態が検知され、更に搬送路２０１内で搬送される。搬送路２０１における分岐部材２３１の下流側には３つの分岐部材２３２〜２３４が直列に設けられており、各分岐部材２３２〜２３４は紙葉類の例えば金種等に応じて分岐部材２３１から搬送された紙葉類を４つの集積部１０６のうち対応する集積部１０６に送るようになっている。このようにして、紙葉類識別装置２２０により金種等の識別が行われた紙葉類は、４つの集積部１０６のうち適合する集積部１０６に収納される。センサ２０８〜２１４は、搬送路２０１から各集積部１０６への紙葉類の仕分けが的確に行われたか否かを検知するようになっている。更に、図９に示すようにホッパ１０１にはセンサ２１５が設置されており、このセンサ２１５は、ホッパ１０１に紙葉類が収容されているときにこのことを検知するようになっている。なお、各集積部１０６における紙葉類の収納状況は残留検知センサ２２１〜２２４により検知されるようになっている。

紙葉類繰出機構１１０は、ホッパ１０１に収容された紙葉類を１枚ずつ紙葉類処理装置１００内の搬送路２０１に送るためのものである。

ホッパ１０１には、その底面において紙葉類が積み重なって収容されるようになっている。図８及び９に示すように、ホッパ１０１は、その上方及び前方（図９における右方）が開放されている。また、前述のように、ホッパ１０１には、当該ホッパ１０１に紙葉類が１枚でも収容されたときにこのことを検知するセンサ２１５が設けられている。

紙葉類繰出機構１１０は、ホッパ１０１に積層状態で収容された複数の紙葉類のうち最下層にある一の紙葉類の表面に当接する第１キッカローラ１１６と、紙葉類の繰出方向において第１キッカローラ１１６の上流側に配置された第２キッカローラ１１８と、紙葉類の繰出方向において第１キッカローラ１１６の下流側に配置され当該第１キッカローラ１１６により蹴り出された紙葉類の繰り出しを行うフィードローラ１１２とを備えている。また、フィードローラ１１２に対向してゲートローラ（逆転ローラ）１１４が設けられており、フィードローラ１１２とゲートローラ１１４との間にゲート部が形成されている。第１キッカローラ１１６により蹴り出された紙葉類はゲート部を通過して１枚ずつ搬送路２０１に繰り出されるようになっている。

また、図９に示すように紙葉類繰出機構１１０の出口部分に設けられた紙葉類繰出検知センサ２０２は、紙葉類繰出機構１１０による紙葉類の繰り出しにおいてジャム等のトラブルが発生したときにこのことを検知するようになっている。具体的には、紙葉類繰出機構１１０が紙葉類の繰り出しを行っているときに、紙葉類繰出検知センサ２０２が一の紙葉類の繰り出しを検知した後に、所定の繰出不良検知時間が経過しても次の紙葉類の繰り出しを検知しなかったときに、この紙葉類繰出検知センサ２０２は紙葉類繰出機構１１０による紙葉類の繰り出しにおいてジャム等のトラブルが発生したと検知するようになっている。

センサ２０２〜２１４及び２２１〜２２４は各々、上述の紙葉類検知装置１０から構成されており、これにより、例え紙葉類が可視光を透過する透明部を有する場合であっても、当該紙葉類を検知するができる。

（実施形態２）
本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、実施形態１と重複する内容については説明を省略する。また、本実施形態と実施形態１とにおいて、同一又は同様の機能を有する部材には同一の符号を付し、本実施形態において、その部材の説明は省略する。本実施形態は、以下で説明する点を除いて、実施形態１と実質的に同じである。

図１０に示すように、本実施形態に係る紙葉類検知装置は、上述の紫外光光源２０及び受光部３０を複数組備え、検知部４０は、複数の受光部３０の出力信号に基づいて紙葉類１を検知する。そのため、例え紙葉類１が大きく斜行した状態で搬送された場合でも、本実施形態に係る紙葉類検知装置は、紙葉類１が到来したことを問題なく検知することができる。

（実施形態３）
本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、実施形態１と重複する内容については説明を省略する。また、本実施形態と実施形態１とにおいて、同一又は同様の機能を有する部材には同一の符号を付し、本実施形態において、その部材の説明は省略する。本実施形態は、以下で説明する点を除いて、実施形態１と実質的に同じである。

図１１に示すように、本実施形態では、上述の紫外光光源２０及び受光部３０は、搬送路１１の同じ側に、紙葉類１の搬送方向に沿って所定間隔を空けて配置されている。そして、搬送路１１の反対側には反射部材５０が設けられており、紙葉類１は、紫外光光源２０及び反射部材５０の間と、受光部３０及び反射部材５０の間とを順に搬送されていく。

反射部材５０は、プリズムであり、紫外光光源２０から発せられた紫外光が入射する第１の面５０ａと、第１の面５０ａから入射した紫外光を第３の面５０ｃに向けて反射させる第２の面５０ｂと、第２の面５０ｂで反射された紫外光を第一の面に向けて反射させる第３の面５０ｃとを有している。そして、紫外光光源２０から発せられた紫外光は、搬送路１１を通過し、反射部材５０内を進行した後、再び搬送路１１を通過し、最終的に受光部３０に受光される。本実施形態においても、実施形態１と同様に、紫外光の透過又は遮光に基づいて紙葉類１を検知することが可能である。

反射部材５０は、紫外光が照射されるため、紫外光による劣化が小さい材料から形成されることが好ましく、具体的には、反射部材５０の好適な材質としては、ＣａＦ_２（フッ化カルシウム）を主成分として含有する蛍石（フローライト）、成分としてほぼＳｉＯ_２のみを含有する石英ガラス（ＳｉＯ_２成分が略１００％のガラス）が好適である。

なお、本実施形態において、紙葉類１は、図１１に示したように、受光部３０側から紫外光光源２０側に搬送されてもよいし、その反対方向に搬送されてもよい。

また、図１２に示すように、紫外光光源２０及び受光部３０は、紙葉類１の搬送方向と交差する方向に沿って配置されてもよいし、紙葉類１の搬送方向と直交する方向、すなわち搬送路１１の幅方向に沿って配置されてもよい。これにより、一組の紫外光光源２０及び受光部３０のみを用いて、実施形態２と同様に大きく斜行した紙葉類１の到来を検知することができる。

更に、反射部材５０は、プリズムではなく、ミラーから構成されるものであってもよい。

（実施形態４）
本実施形態では、本実施形態に特有の特徴について主に説明し、実施形態１と重複する内容については説明を省略する。また、本実施形態と実施形態１とにおいて、同一又は同様の機能を有する部材には同一の符号を付し、本実施形態において、その部材の説明は省略する。本実施形態は、以下で説明する点を除いて、実施形態１と実質的に同じである。

本実施形態において、受光部３０は、紫外光光源２０から照射された紫外光によって励起されて可視光を発する蛍光体を有している。そして、受光素子３１は、蛍光体が発した可視光を受光し、受光した可視光の受光量に応じた信号を出力する。

本実施形態においても、実施形態１と同様に、紫外光の透過又は遮光に基づいて紙葉類１を検知することが可能である。また、受光素子３１として可視光に反応するものを使用可能となるため、受光素子３１の選択範囲が広くなる。

上述のように、上記実施形態に係る紙葉類検知装置１０は、搬送路１１、２０１に紫外光を照射する紫外光光源２０と、紫外光光源２０から照射された紫外光を受光する受光部３０と、受光部３０の出力信号に基づき紙葉類を検知する検知部４０とを備えることから、搬送路１１、２０１によって搬送される検知対象の紙葉類が可視光を透過する透明部を有していたとしても、当該紙葉類を検知することができる。これは、紫外光が紙葉類の不透明部のみならず透明部によっても遮光され得るためである。したがって、紙葉類検知装置１０は、透明部の位置や大きさ、形状等に関わらず、透明部を有する紙葉類を検知することができる。すなわち、様々な透明部を有する種々の紙葉類を検知することが可能である。

また、上記実施形態において、紫外光光源２０は、紫外域にピーク波長λ_Ｐをもつ光を照射するか、又は、紫外域にピーク波長λ_Ｐをもつ紫外光のみを照射することから、紙葉類の検知精度を向上することが可能である。

また、上記実施形態において、ピーク波長λ_Ｐは、３５０ｎｍ以下であることから、いくつかの国のポリマー紙幣をより確実に検知することが可能である。

また、上記実施形態において、ピーク波長λ_Ｐは、２８０ｎｍ以下であることから、本願出願時点で発行されている全種類のポリマー紙幣をより確実に検知することが可能である。

また、上記実施形態において、紫外光光源２０は、発光素子として紫外光ＬＥＤを有することから、これらの好ましい形態を容易に実現することが可能である。

また、上記実施形態において、紙葉類検知装置１０は、紙葉類識別装置２２０のタイミングセンサとして機能することから、識別対象の紙葉類が可視光を透過する透明部を有していたとしても、紙葉類識別装置２２０が当該紙葉類の識別処理を誤ったタイミングで実行することを防止することができる。

また、上記実施形態において、紙葉類検知装置１０は、紙葉類処理装置１００内を搬送される紙葉類を検知することから、紙葉類処理装置１００内における偽ジャム等の不具合の発生を防止することができる。

また、上記実施形態において、紙葉類検知装置１０は、紫外光光源２０及び受光部３０を複数組備え、検知部４０は、複数の受光部３０の出力信号に基づき紙葉類を検知することから、例え紙葉類が大きく斜行した状態で搬送された場合でも、紙葉類の到来を検知することができる。

また、上記実施形態において、紫外光光源２０は、紫外光を発する発光素子２１と、蛍石及び石英ガラスの少なくとも一方を含み、かつ、発光素子２１の発光面に対向する保護部材２２ｃとを有することから、紫外光による保護部材２２ｃの劣化を抑制しつつ、保護部材２２ｃによって発光素子２１を保護することができる。

また、上記実施形態において、受光部３０は、紫外光光源２０から照射された紫外光によって励起されて可視光を発する蛍光体と、上記蛍光体が発した上記可視光を受光する受光素子３１とを有することから、受光素子３１として可視光に反応するものを使用可能となるため、受光素子３１の選択範囲が広くなる。

（変形形態）
上記実施形態では、短手方向に紙葉類１が搬送される場合について説明したが、紙葉類１は長手方向に搬送されていてもよい。この形態は、透明部２が搬送方向（長手方向）において紙葉類１の一端から他端に設けられる場合に好適である。

以上のように、本発明は、可視光を透過する透明部を有する紙葉類を検知するために有用な技術である。

１：紙葉類
２：透明部
２ａ、２ｂ：クリアウインドウ
３：不透明部
１０：紙葉類検知装置
１１、２０１：搬送路
２０：紫外光光源
２１：発光素子
２２、３２：筐体
２２ａ、３２ａ：略直方体状の部材
２２ｂ、３２ｂ：円筒状の部材
２２ｃ、３２ｃ：保護部材
２３、３３：端子部
３０：受光部
３１：受光素子
４０：検知部
４１：記憶部
５０：反射部材
５０ａ：第１の面
５０ｂ：第２の面
５０ｃ：第３の面
１００：紙葉類処理装置
１０１：ホッパ
１０２：リジェクト部
１０３：操作部
１０４：第１の全体表示部
１０５：第２の全体表示部
１０６：集積部
１０７：個別表示部
１１０：紙葉類繰出機構
１１２：フィードローラ
１１４：ゲートローラ（逆転ローラ）
１１６：第１キッカローラ
１１８：第２キッカローラ
２０２〜２１５：センサ
２２０：紙葉類識別装置（識別部）
２２１〜２２４：残留検知センサ
２３１〜２３４：分岐部材

Claims (17)

1. 搬送路によって搬送される紙葉類を検知する紙葉類検知装置であって、
   前記搬送路に紫外光を照射する紫外光光源と、
   前記紫外光光源から照射された前記紫外光を受光する受光部と、
   前記受光部の出力信号に基づき前記紙葉類を検知する検知部と
   を備えることを特徴とする紙葉類検知装置。
2. 前記検知部は、前記受光部の前記出力信号の減衰率に基づいて前記紙葉類を検知することを特徴とする請求項１記載の紙葉類検知装置。
3. 前記検知部は、前記紫外光光源から照射された前記紫外光の減衰率に基づいて前記紙葉類を検知することを特徴とする請求項１又は２記載の紙葉類検知装置。
4. 前記紫外光光源は、紫外域にピーク波長をもつ光を照射することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の紙葉類検知装置。
5. 前記紫外光光源は、紫外域にピーク波長をもつ紫外光のみを照射することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の紙葉類検知装置。
6. 前記ピーク波長は、３５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項４又は５記載の紙葉類検知装置。
7. 前記ピーク波長は、２８０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項６記載の紙葉類検知装置。
8. 前記紫外光光源は、発光素子として紫外光ＬＥＤを有することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の紙葉類検知装置。
9. 検知対象である前記紙葉類には、可視域の光を透過する透明部を有する紙葉類が含まれることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の紙葉類検知装置。
10. 紙葉類識別装置のタイミングセンサとして機能することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の紙葉類検知装置。
11. 紙葉類処理装置内を搬送される紙葉類を検知することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の紙葉類検知装置。
12. 前記紫外光光源及び前記受光部を複数組備え、
    前記検知部は、前記複数の受光部の出力信号に基づき前記紙葉類を検知することを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の紙葉類検知装置。
13. 前記受光部は、前記紫外光光源に対向して配置され、
    前記紙葉類は、前記紫外光光源及び前記受光部の間を搬送されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の紙葉類検知装置。
14. 前記紫外光光源及び前記受光部に対向する反射部材を更に備え、
    前記反射部材は、前記紫外光光源から照射された前記紫外光を前記受光部に反射し、
    前記紙葉類は、前記紫外光光源及び前記反射部材の間と、前記受光部及び前記反射部材の間とを搬送されることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の紙葉類検知装置。
15. 前記反射部材は、蛍石及び石英ガラスの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１４記載の紙葉類検知装置。
16. 前記紫外光光源は、前記紫外光を発する発光素子と、
    蛍石及び石英ガラスの少なくとも一方を含み、かつ、前記発光素子の発光面に対向する保護部材とを有することを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の紙葉類検知装置。
17. 前記受光部は、前記紫外光光源から照射された前記紫外光によって励起されて可視光を発する蛍光体と、
    前記蛍光体が発した前記可視光を受光する受光素子とを有することを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の紙葉類検知装置。
    
    

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