特許7096655本発明は紙幣識別分野に関し、特にサーマルプリントヘッドを備えた紙幣識別装置及び該紙幣識別装置の製造方法に関するものである。
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-06-28
(45)【発行日】2022-07-06
(54)【発明の名称】本発明は紙幣識別分野に関し、特にサーマルプリントヘッドを備えた紙幣識別装置及び該紙幣識別装置の製造方法に関するものである。
(51)【国際特許分類】
G07D 7/15 20160101AFI20220629BHJP
G07D 7/00 20160101ALI20220629BHJP
【ＦＩ】
G07D7/15
G07D7/00 D
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2017183982
(22)【出願日】2017-09-25
(65)【公開番号】P2018113016
(43)【公開日】2018-07-19
【審査請求日】2020-01-31
(31)【優先権主張番号】201710025049.6
(32)【優先日】2017-01-13
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(73)【特許権者】
【識別番号】517337541
【氏名又は名称】山東華菱電子股▲ふん▼有限公司
(74)【代理人】
【識別番号】100169960
【弁理士】
【氏名又は名称】清水 貴光
(72)【発明者】
【氏名】▲趙▼ 哲
(72)【発明者】
【氏名】遠藤 孝文
【審査官】小原 正信
(56)【参考文献】
【文献】特開平０７－２６２３２７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０７Ｄ ７／１５
Ｇ０７Ｄ ７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
絶縁性基板上にクロムアルミニウム合金材質の一部が発熱抵抗体となる発熱抵抗体層を形成し、前記発熱抵抗体の温度係数の調節及び抵抗値を調整する略熱３００～４００℃の温度範囲で複数回熱処理し、前記発熱抵抗体層の抵抗値が、ジュール熱が引き起こす温度変化に伴い可逆的な変化を維持し、前記発熱抵抗体層とその上部に形成したアルミニウム導体電極層とをエッチングし、直線状に形成され、前記発熱抵抗体層が露出した領域を複数の前記発熱抵抗体とし、これらの発熱抵抗体を覆う領域の一端をプリンタ電源に接続される共通電極とするとともに他端を第１駆動回路部を介して接地される個別電極とし、個別電極側から引き出した電極を引き出し線とした発熱基板と、この発熱基板の前記発熱抵抗体と紙幣とを押圧する押圧部を含み、前記紙幣を前記発熱抵抗体の列と直交する搬送方向に沿って逐次搬送する搬送経路部と、前記引き出し線から出した信号をスイッチングさせて選択的に処理する制御処理部とを有するサーマルプリントヘッドを備えた紙幣識別装置。
【請求項2】
プリンタ電源が前記共通電極を介してそれぞれＮ個の発熱抵抗体に給電し、各発熱抵抗体がそれぞれ駆動ＩＣの第１駆動回路部を介して接地され、前記第１駆動回路部が、Ｎ個のスイッチを有し、各発熱抵抗体は、更にそれぞれ導線が引き出されて、駆動ＩＣの第２駆動回路部及び基準抵抗を介して接地され、前記第２駆動回路部も、Ｎ個のスイッチを有し、前記紙幣識別装置の制御回路は、アナログデジタル変換器を更に含み、前記アナログデジタル変換器の個数は基準抵抗の個数に対応しており、前記第２駆動回路部の各スイッチと基準抵抗との間から更にそれぞれ導線が引き出されて、アナログデジタル変換器の１つの入力端に対応して接続され、アナログデジタル変換器の別の入力端は基準電圧源の正極に接続され、前記基準電圧源の負極は接地され、前記第１駆動回路部、第２駆動回路部は、前記制御処理部により制御され、前記アナログデジタル変換器の出力端は前記制御処理部に接続される請求項１に記載のサーマルプリントヘッドを備えた紙幣識別装置。
【請求項3】
絶縁性基板上にクロムアルミニウム合金材質の一部が発熱抵抗体となる発熱抵抗体層を形成する第１工程と、前記発熱抵抗体の温度係数の調節及び抵抗値を調整する略熱３００～４００℃の温度範囲で複数回熱処理する第２工程と、前記発熱抵抗体層上にアルミニウム導体電極層を形成する第３工程と、前記発熱抵抗体層の一部と前記アルミニウム導体電極層の所望領域をエッチングし、直線状に形成され、前記発熱抵抗体層が露出した領域を複数の前記発熱抵抗体とし、これらの発熱抵抗体を覆う領域の一端をプリンタ電源に接続される共通電極とするとともに他端を第１駆動回路部を介して接地される個別電極とし、個別電極側から引き出した電極を引き出し線としたパターン化された発熱基板とする第４工程と、前記発熱抵抗体と紙幣とを押圧する押圧部を含み、紙幣を前記発熱抵抗体と直交する搬送方向に沿って逐次搬送する搬送経路部を構成する第５工程と、前記個別電極から引き出した信号線をスイッチングさせて選択的に処理する制御処理部に接続する第６工程とを有するサーマルプリントヘッドを備えた紙幣識別装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は紙幣識別分野に関し、特にサーマルプリントヘッドを備えた紙幣識別装置及び該紙幣識別装置を用いた紙幣識別方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
紙幣、有価証券または小切手は、使用過程においてたびたび角欠け、亀裂などが生じるため、人々は常々テープを採用して欠損または亀裂した紙幣などを接着補修して、継続使用する。
【0003】
テープで補修された紙幣を識別する問題については、従来技術においてすでに一連の解決方法が公開されており、例えば、特許文献１では紙幣処理装置が公開されており、紙幣がテープで補修されているか否かを検出する具体的な案は以下の通りである。紙幣上にテープが貼着されている場合は、テープが貼着している部位において検知ローラの上昇量が基準量を超えて、検知ローラが変位センサに達するため、変位センサが検知ローラを検出し、検出されたことを示す検知ローラの情報を識別部に送信する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】中国特許出願公開第１０１０７５３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上述した紙幣処理装置は構造が過度に複雑であるという問題があった。
【0006】
そこで、従来技術の問題を解決するため、本発明では、構造が簡単なサーマルプリントヘッドを備えた紙幣識別装置及び当該紙幣識別装置を用いた識別方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
サーマルプリントヘッドを備えた紙幣識別装置は、絶縁性基板上にクロムアルミニウム合金材質の一部が発熱抵抗体となる発熱抵抗体層を形成し、前記発熱抵抗体の温度係数の調節及び抵抗値を調整する略熱３００～４００℃の温度範囲で複数回熱処理し、前記発熱抵抗体層の抵抗値が、ジュール熱が引き起こす温度変化に伴い可逆的な変化を維持し、前記発熱抵抗体層とその上部に形成したアルミニウム導体電極層とをエッチングし、直線状に形成され、前記発熱抵抗体層が露出した領域を前記発熱抵抗体とし、これらの発熱抵抗体を覆う領域の一端をプリンタ電源に接続される共通電極とするとともに他端を第１駆動回路部を介して接地される個別電極とし、、個別電極側から引き出した電極を引き出し線とした発熱基板と、この発熱基板の前記発熱抵抗体と紙幣とを押圧する押圧部を含み、前記紙幣を前記発熱抵抗体の列と直交する搬送方向に沿って逐次搬送する搬送経路部と、前記引き出し線から出した信号をスイッチングさせて選択的に処理する制御処理部とを備えたものである。
【0008】
前記紙幣識別装置の制御回路は以下の通りであり、プリンタ電源がそれぞれＮ個の発熱抵抗体に給電し、各発熱抵抗体がそれぞれ駆動ＩＣの第１駆動回路部を介して接地され、前記第１駆動回路部が、Ｎ個のスイッチを有し、各発熱抵抗体は、更にそれぞれ導線が引き出されて、駆動ＩＣの第２駆動回路部及び基準抵抗を介して接地され、前記第２駆動回路部も、Ｎ個のスイッチを有し、前記制御回路は、アナログデジタル変換器を更に有し、前記アナログデジタル変換器の個数は基準抵抗の個数に対応しており、前記第２駆動回路部の各スイッチと基準抵抗との間から更にそれぞれ導線が引き出されて、アナログデジタル変換器の１つの入力端に対応して接続され、アナログデジタル変換器の別の入力端は基準電圧源の正極に接続され、前記基準電圧源の負極は接地され、前記第１駆動回路部、第２駆動回路部は、前記制御処理部により制御され、前記アナログデジタル変換器の出力端は制御処理部に接続されることが好ましい。
【0009】
本発明は、他方において上記紙幣識別装置を用いた紙幣識別方法を提供しており、前記方法は、紙幣の第Ｍ行を搬送装置を介してサーマルプリントヘッドの発熱抵抗体箇所まで伝送するステップ１と、前記第１駆動回路部の各スイッチをオン状態とさせるステップ２と、予め設定された時間域が経過した後、前記第１駆動回路部の各スイッチをオフ状態とさせるステップ３と、前記基準抵抗の個数に応じて、前記第２駆動回路部の各スイッチを同時にまたは逐次オン状態とさせ、アナログデジタル変換器を介して、発熱抵抗体と基準抵抗との間の電位を収集するとともに、８ｂｉｔのデジタル信号に変換するステップ４と、上記変換後のデジタル信号を記憶するステップ５と、ステップ１～５を繰り返し、紙幣の第（Ｍ＋１）行から第（Ｍ＋ｇ）行までの情報を読み取るとともに、読み取った情報に対応するデジタル信号を逐次記憶するステップ６と、上記記憶されたデジタル信号において、連続領域のデジタル信号が２００～２５５ｄｉｇｉｔにあるか否かを判断するステップ７と、「はい」の場合は、当該紙幣はテープで補修された紙幣であると判定するステップ８と、「いいえ」の場合は、上記記憶されたデジタル信号アレイにおいて、偽造防止領域を選択するとともに、当該領域のデジタル信号に対して減量処理を実施するステップ９と、上記減量後のデジタル信号に対して二値化処理を実施するステップ１０と、上記二値化処理後のデータと真の紙幣の偽造防止領域が形成する二値化処理後のデータとを対比するステップ１１と、一致している場合は、当該紙幣は真の紙幣であると判定するステップ１２と、を含む。
【0010】
前記ステップ４とステップ５との間に、デジタル比較回路を介して、上記変換後のデジタル信号とデジタル閾値とを比較し、上記変換後のデジタル信号がデジタル閾値よりも小さいか否かを判断するステップ４１と、上記変換後のデジタル信号がすべてデジタル閾値よりも小さい場合は、ステップ２～４１を繰り返すステップ４２と、上記変換後のデジタル信号のうちの１つがデジタル閾値以上である場合は、前記第１駆動回路部のスイッチをオフ状態とさせるステップ４３とを更に含むことが好ましい。
【発明の効果】
【0011】
本発明は、上記サーマルプリントヘッドを備えた紙幣識別装置は構造が簡単であり、抵抗値が変化可能なサーマルプリントヘッドを利用して紙幣を識別し、識別精度を保証することを前提として、識別装置の構造が簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の紙幣識別装置の上面構造概略図。
【図2】本発明の紙幣識別装置の断面構造概略図である。
【図3】本発明のサーマルプリントヘッド発熱抵抗体の周辺断面図である。
【図4】本発明の発熱抵抗体の温度係数変化図である。
【図5】本発明の発熱抵抗体の抵抗値の、温度に伴う変化図である。
【図6】本発明の紙幣識別装置の制御回路図である。
【図9】本発明の紙幣識別装置の加熱速度が上昇する動作シーケンス図である。
【図10】紙幣の異なる透過領域がアナログデジタル変換器を経過した後に出力されるデジタル信号の説明図である。
【図11】紙幣の偽造防止領域のデータ処理プロセス図である。
【図12】テープで補修された紙幣の概略図である。
【図13】補修テープ付きの紙幣がアナログデジタル変換器を経過した後に出力されるデジタル信号の説明図である。
【図14】紙幣のテープ補修領域がアナログデジタル変換器を経過した後に出力されるデジタル信号の出力曲線の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、添付図面に基づき本発明の具体的な実施形態について更に説明する。
【0014】
本発明のサーマルプリントヘッドを備えた紙幣識別装置は、主に紙幣、有価証券または小切手などの読取媒体の真贋を判別するために用いられるか、または紙幣、有価証券または小切手などの読取媒体のテープ補修の有無を判別するために用いられ、本実施例においては、紙幣を読取媒体として説明を行い、紙幣上には特性の異なる透過領域１ａが存在している。
【0015】
図１、２に示されている通り、本発明のサーマルプリントヘッドを備えた紙幣識別装置は、金属ベース５ｄを有し、前記ベース５ｄ上表面の両端部にそれぞれ給紙側収納カセット５ａ及び排紙側収納カセット５ｂが設けられ、前記ベース５ｄ上表面の中間部にサーマルプリントヘッド３が設けられ、前記給紙側収納カセット５ａ箇所に導入ゴムローラ２ｃが設けられ、前記排紙側収納カセット５ｂ箇所に導出ゴムローラ２ｄが設けられ、前記給紙側収納カセット５ａとサーマルプリントヘッド３との間のベース５ｄ上に給紙側ゴムローラ２ａが設けられ、前記排紙側収納カセット５ｂとサーマルプリントヘッド３との間のベース５ｄ上に排紙側ゴムローラ２ｂが設けられ、前記給紙側ゴムローラ２ａ、排紙側ゴムローラ２ｂ、導入ゴムローラ２ｃ及び導出ゴムローラ２ｄなどの搬送装置が、それぞれ固定材５ｃを介して前記ベース５ｄ上に固定され、かつ、前記給紙側ゴムローラ２ａ、排紙側ゴムローラ２ｂ、導入ゴムローラ２ｃ及び導出ゴムローラ２ｄは、いずれもモータ（図中非表示）で駆動される。前記サーマルプリントヘッド３は、放熱板３ｅを有し、前記放熱板３ｅ上に直線状発熱抵抗体により形成される発熱基板３ａ及び信号処理基板３ｂが配置され、前記発熱抵抗体は搬送方向と垂直であり、前記発熱基板３ａ及び信号処理基板３ｂ上に駆動ＩＣ３ｃが配置され、駆動ＩＣ３ｃは樹脂接着剤３ｄにより封止保護される。前記発熱基板３ａ箇所に押圧部４が設けられ、前記押圧部４は、ゴムローラまたは円弧型弾性材により構成され、前記押圧部４もベース５ｄ上に固定され、紙幣１が搬送通路から通過すると、押圧部４がそれを発熱基板３ａ上に押圧することにより、良好な接触効果が得られる。前記サーマルプリントヘッド３は、更に制御処理部１５（図中非表示）に接続される。
【0016】
本発明のサーマルプリントヘッド３の発熱抵抗体の抵抗値は、ジュール熱が引き起こす温度変化に伴い可逆的な変化を発生することができ、具体的な前記サーマルプリントヘッド３発熱抵抗体周辺の断面図は図３に示されている通りであり、具体的な製造工程の流れは以下の通りである。
【0017】
ステップ１：セラミックスなどの絶縁性基板６上に、全面的または部分的な非結晶ガラスをプリントし、その後、１２００℃～１３００℃で焼結して下薬層７を形成する。
【0018】
ステップ２：前記絶縁性基板６の下薬層７の表面に、フィルムをスパッタリングする方式で、５０～３００ｎｍの膜厚のクロムアルミニウム（Ｃｒ／Ａｌ）合金材質の発熱抵抗体層８を形成する。
【0019】
ステップ３：前記発熱抵抗体層８に、３００℃～４００℃、約１０～２０分間の熱処理を施す。
【0020】
ステップ４：前記絶縁性基板６、下薬層７及び発熱抵抗体層８上に、フィルムをスパッタリング加工することで、アルミニウム導体電極層を形成する。
【0021】
ステップ５：パターン化エッチング工程により、発熱抵抗体層８上のアルミニウム導体電極層の一部をエッチングで除去して、共通電極９ａ及び個別電極９ｂを形成し、発熱抵抗体層８を露出させるとともに、前記露出した発熱抵抗体層８にエッチングを施して独立した発熱抵抗体８ａを形成し、発熱抵抗体８ａの一端を共通電極９ａに接続し、他端を個別電極９ｂに接続する。
【0022】
ステップ６：前記発熱抵抗体８ａ、共通電極９ａ及び個別電極９ｂ上にスパッタリングまたはＣＶＤ（化学気相成長）法を採用して保護層１０を形成する。
【0023】
前記発熱抵抗体８ａは、個別電極９ｂの引き出し金属パターンを介して、金ワイヤボンディング方式またはフリップチップボンディング方式を採用してサーマルプリントヘッド３の駆動ＩＣ３ｃと電気的に接続される。
【0024】
また、前記発熱抵抗体層８に対する熱処理工程は、発熱抵抗体の温度係数を調整する第１熱処理工程及び発熱抵抗体の抵抗値を調整する第２熱処理工程に分けることができる。本発明の発熱抵抗体の温度係数変化図は図４に示されている通りであり、熱処理なしまたは約２００℃の低温熱処理後、発熱抵抗体８ａの温度係数（ＴＣＲ）は比較的小さいが、約３００℃～４００℃の高温熱処理を施すと、発熱抵抗体８ａは比較的大きな負の温度係数を示す。また、複数回の３００℃の熱処理を採用すると、発熱抵抗体８ａの温度係数も負に向けて増大する傾向を示す。
【0025】
本発明の発熱抵抗体８ａの抵抗値の温度に伴う変化図は図５に示されている通り、熱処理なしまたは約２００℃の低温熱処理後、発熱抵抗体８ａの抵抗値は比較的小さいが、約３００℃～４００℃の高温熱処理を施すと、発熱抵抗体８ａは比較的大きな抵抗値を示し、また、複数回の３００℃の熱処理を採用すると、発熱抵抗体８ａの抵抗値も増大する傾向を示す。
【0026】
発熱抵抗体８ａは、上記の３００℃～４００℃の熱処理を施した後、比較的大きな温度係数（ＴＣＲ）を形成することができ、発熱抵抗体８ａの発熱温度が上昇すると、発熱抵抗体８ａは抵抗値の下降程度が上昇する傾向を示すため、発熱抵抗体８ａの抵抗値の変化をリアルタイムで検出することにより、紙幣１を識別することができる（図５参照）。
【0027】
図６には本発明の紙幣識別装置の制御回路図が示されている。プリンタ電源ＶＴＨがそれぞれ各発熱抵抗体８ａに給電し、発熱抵抗体８ａの個数はＮ個（Ｎは正の整数）と仮定されており、各発熱抵抗体８ａがそれぞれ駆動ＩＣ３ｃの第１駆動回路部１３に対応して接続され、前記第１駆動回路部１３は、Ｎ個のＮＭＯＳトランジスタを有し、各発熱抵抗体８ａはそれぞれ対応するＮＭＯＳトランジスタのドレインに接続され、そのソースはグランド（ＧＮＤ）に接続され、各ＮＭＯＳトランジスタのドレインは、更にそれぞれ引き出された導線が第２駆動回路部１７に接続され、前記第２駆動回路部１７も、Ｎ個のＮＭＯＳトランジスタを有し、前記第１駆動回路部１３の各ＮＭＯＳトランジスタのドレインは、更にそれぞれ引き出された導線が第２駆動回路部１７の各ＮＭＯＳトランジスタのドレインに接続され、前記第２駆動回路部１７の各ＮＭＯＳトランジスタのソースは、基準抵抗部１１に接続され、前記基準抵抗部１１は、１つの基準抵抗を有することができ、Ｎ個の基準抵抗を有することもでき、本実施例においては、前記基準抵抗部１１はＮ個の基準抵抗を有すると仮定されているため、前記第２駆動回路部１７の各ＮＭＯＳトランジスタのソースは、更にそれぞれ各基準抵抗を介してＧＮＤに接地される。当該制御回路は、アナログデジタル変換器１２を更に有し、前記アナログデジタル変換器１２の個数は基準抵抗の個数に対応しており、前記第２駆動回路部１７の各ＮＭＯＳトランジスタのソースは、更にそれぞれ引き出された導線が各アナログデジタル変換器１２の１つの入力端に対応して接続され、各アナログデジタル変換器１２の別の入力端は、いずれも基準電圧源１４の正極に接続され、前記基準電圧源１４の負極はＧＮＤに接地される。各ＮＭＯＳトランジスタのゲート及び各アナログデジタル変換器１２の出力端は、いずれも制御処理部１５に接続され、前記制御処理部１５は、前記第１駆動回路部１３及び第２駆動回路部１７のオン・オフを制御するために用いられ、かつ、各アナログデジタル変換器１２からの信号を処理し、言及されている処理には、アナログデジタル変換器１２のデジタル信号とデジタル閾値との比較、上記デジタル信号の記憶、減量化、二値化、参考情報との対比などの処理が含まれる。前記制御処理部１５は、汎用のＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）チップを採用することができ、例えば、型式番号がＥＰ３Ｃ２５Ｆ３２４Ｃ８ＮのＦＰＧＡを採用して上記機能を実現することができる。
【0028】
図７には図６の１つの動作シーケンス図が示されている。図６、７に示されている通り、前記制御処理部１５中にＮ個の論理積ゲートを配置することができ、各論理積ゲートの出力端は、それぞれ前記第１駆動回路部１３の各ＮＭＯＳトランジスタのゲートに接続され、各論理積ゲートの入力信号には、データ信号（ＤＡＴＡ１～ｎ）、停止指示信号（ＳＴＯＰ１～ｎ）、及び交互パルス信号（ＳＣＬＫ）が含まれ、各信号がいずれも高レベルであると、第１駆動回路部１３の各ＮＭＯＳトランジスタがオン（ＯＮ）状態となる。
【0029】
本発明のサーマルプリントヘッドを備えた紙幣識別装置に基づく紙幣識別方法は、以下のステップを含む。
ステップ１：紙幣１の第Ｍ（Ｍは正の整数）行を、搬送装置を介してサーマルプリントヘッド３の発熱抵抗体８ａ箇所まで伝送する。
ステップ１：紙幣１の第Ｍ（Ｍは正の整数）行を、搬送装置を介してサーマルプリントヘッド３の発熱抵抗体８ａ箇所まで伝送する。
【0030】
ステップ２：前記第１駆動回路部１３の各ＮＭＯＳトランジスタをオン（ＯＮ）状態とさせる。
【0031】
交互パルス信号ＳＣＬＫが高レベル区間にあり、かつ、データ信号ＤＡＴＡｎ及び停止指示信号ＳＴＯＰｎも高レベルである場合、第１駆動回路部１３の各ＮＭＯＳトランジスタはオン（ＯＮ）状態にあり、その際、プリンタ電源ＶＴＨとアースＧＮＤとの間は、発熱抵抗体８ａを介して導通し、前記発熱抵抗体８ａが発熱して、温度が上昇する。
【0032】
ステップ３：予め設定された時間域が経過した後、前記第１駆動回路部１３の各ＮＭＯＳトランジスタをオフ（ＯＦＦ）状態とさせる。交互パルス信号ＳＣＬＫが低レベル区間にあると、第１駆動回路部１３の各ＮＭＯＳトランジスタはオフ（ＯＦＦ）状態となる。
【0033】
ステップ４：前記第２駆動回路部１７の各ＮＭＯＳトランジスタをオン（ＯＮ）状態とさせ、アナログデジタル変換器１２を介して、発熱抵抗体８ａと基準抵抗との間の電位を収集するとともに、８ｂｉｔ（２５６段階）のデジタル信号に変換する。
【0034】
前記基準抵抗部１１が１つの基準抵抗を含む場合は、時分割サンプリングの制御方式を採用し、つまり、前記制御処理部１５を介して、前記第２駆動回路部１７の各ＮＭＯＳトランジスタが逐次オン（ＯＮ）状態となるように制御し、更にアナログデジタル変換器１２を介して、発熱抵抗体８ａと基準抵抗との間の電位を収集するとともに、８ｂｉｔ（２５６段階）のデジタル信号に変換する。
【0035】
ステップ５：上記変換後のデジタル信号を記憶する。
【0036】
識別の精度を高めるため、ステップ４とステップ５との間に、更に以下のステップを含むことができる。
ステップ４１：デジタル比較回路を介して、上記変換後のデジタル信号とデジタル閾値とを比較し、上記変換後のデジタル信号がデジタル閾値よりも小さいか否かを判断する。
ステップ４１：デジタル比較回路を介して、上記変換後のデジタル信号とデジタル閾値とを比較し、上記変換後のデジタル信号がデジタル閾値よりも小さいか否かを判断する。
【0037】
ステップ４２：上記変換後のデジタル信号がすべてデジタル閾値よりも小さい場合は、ステップ２～４１を繰り返す。
【0038】
ステップ４３：上記変換後のデジタル信号のうちの１つがデジタル閾値以上である場合は、前記第１駆動回路部１３の各ＮＭＯＳトランジスタをオフ（ＯＦＦ）状態とさせ、その際、停止指示信号ＳＴＯＰｎは低レベルとなる。
【0039】
デジタル比較回路が上記変換後のデジタル信号とデジタル閾値とを比較する際、当該比較方法には２種類の方式を採用することができ、１つめの方式は、図７に示されている通りであり、毎回、常に発熱抵抗体８ａと基準抵抗との間の電位を変換したデジタル信号とデジタル閾値とを比較する。２つめの方式は、図８に示されている通りであり、毎回、発熱抵抗体８ａと基準抵抗との間の電位を変換したデジタル信号を加算して、当該加算値とデジタル閾値とを比較する。
【0040】
本発明のサーマルプリントヘッドを備えた紙幣識別装置が紙幣１の情報を読み取る際は、発熱抵抗体８ａの抵抗値の変化のみを検出する必要があるため、データ信号ＤＡＴＡｎは、通常、高レベルに設定および固定される。加熱速度を高めるために、図９に示されている通り、交互パルス信号ＳＣＬＫのデューティ比を調整することができ、交互パルス信号ＳＣＬＫの低レベル区間においては発熱抵抗体８ａと基準抵抗との間の電位のみをサンプリングの目的としているため、短縮するように調整することができ、それにより発熱抵抗体８ａの加熱速度を効果的に高めることができる。
【0041】
ステップ６：ステップ１～５を繰り返し、紙幣１の第（Ｍ＋１）行から第（Ｍ＋ｇ）行までの情報を読み取るとともに、読み取った情報に対応するデジタル信号を逐次記憶する。
【0042】
紙幣１の異なる透過領域１ａの起伏（凹凸）に変化が存在しているため、この種の凹凸変化が紙幣１に接触する発熱抵抗体８ａの温度変化を引き起こすことにより、発熱抵抗体８ａの抵抗値の変化を引き起こす。紙幣１に対して述べると、各種各様の印刷パターン及び文字が存在し、各異なる領域の印刷パターンまたは膜厚、凹凸などの熱に対する反応に差異が存在しているため、異なる差異変化を通して紙幣１の異なる領域を検知することにより、真贋または補修の識別を実施することができる。
【0043】
図１０に示されている通り、紙幣１と発熱抵抗体８ａとが接触すると、異なる色の透過領域１ａに接触した発熱抵抗体８ａと基準抵抗との間の電位が変換されたデジタル信号は異なるものとなり、例えば、白色透過領域に接触した発熱抵抗体８ａと基準抵抗との間の電位が変換されたデジタル信号は、約５０ｄｉｇｉｔ以下であり、紙幣１の黒色透過領域に接触した発熱抵抗体８ａと基準抵抗との間の電位が変換されたデジタル信号は、約８０ｄｉｇｉｔ以上である。
【0044】
ステップ７：上記記憶されたデジタル信号において、連続領域のデジタル信号が２００～２５５ｄｉｇｉｔにあるか否かを判断する。
【0045】
図１２、１３に示されている通り、テープで補修された紙幣１は、通常、断裂領域１ｂが補修テープ１６を用いて補修されている。発熱抵抗体８ａが発熱した後、紙幣１にテープ補修領域が存在している場合は、当該補修領域の局部的な厚み及び表面の起伏（凹凸）に変化が存在しており、この種の凹凸変化が紙幣１に接触する発熱抵抗体８ａの温度変化を引き起こすことにより、抵抗値の変化を引き起こす。紙幣１のテープ補修領域に接触した発熱抵抗体８ａと基準抵抗との間の電位が変換されたデジタル信号は、２００～２５５ｄｉｇｉｔに達する（図１３においてはＯＶ：Ｏｖｅｒと表記）。図１４に示されている通り、一定時間の温度を累積した後、紙幣１のテープ補修領域に接触した発熱抵抗体８ａと基準抵抗との間の電位が変換されたデジタル信号は、依然として２００ｄｉｇｉｔ以上に達している。
【0046】
ステップ８：「はい」の場合は、当該紙幣１はテープで補修された紙幣であると判定する。
【0047】
ステップ９：「いいえ」の場合は、上記記憶されたデジタル信号アレイにおいて、偽造防止領域を選択するとともに、当該領域のデジタル信号に対して減量処理を実施する。図１１（ａ）及び１１（ｂ）に示されている通り、本実施例においては、５０ｄｉｇｉｔを減量化の基準としている。
【0048】
ステップ１０：上記減量後のデジタル信号に対して二値化処理を実施する。図１１（ｃ）に示されている通り、本実施例においては、３０ｄｉｇｉｔを二値化の閾値としている。
【0049】
ステップ１１：上記二値化処理後のデータと真の紙幣の偽造防止領域が形成する二値化処理後のデータとを対比する。
【0050】
ステップ１２：一致している場合は、当該紙幣１は真の紙幣であると判定する。
【0051】
本発明の紙幣識別方法は、紙幣の起伏（凹凸）の差異、または白色透過領域と黒色透過領域との伝熱効果の差異に基づき、紙幣と比較的大きな温度係数（ＴＣＲ）を有するサーマルプリントヘッドとが接触することにより、発熱抵抗体８ａの抵抗値の変化が引き起こされ、更に検出された画像情報に対して識別を実施するものであり、本発明は、その他の複雑な光学システムまたは磁気システムを必要とすることなく、紙幣の真贋及び補修されているか否かを識別する目的を達成することができる。紙幣の真贋及びテープで補修されているか否かを識別した後、更に分離装置を設置して上記識別後の紙幣を自動的に分離することができる。前記分離装置の構造は従来技術であるため、ここでは改めて詳述しない。
【符号の説明】
【0052】
１－紙幣、１ａ－透過領域、１ｂ－断裂領域、２ａ－給紙側ゴムローラ、２ｂ－排紙側ゴムローラ、２ｃ－導入ゴムローラ、２ｄ－導出ゴムローラ、３－サーマルプリントヘッド、３ａ－発熱基板、３ｂ－信号処理基板、３ｃ－駆動ＩＣ、３ｄ－樹脂接着剤、３ｅ－放熱板、４－押圧部、５ａ－給紙側収納カセット、５ｂ－排紙側収納カセット、５ｃ－固定材、５ｄ－ベース、６－絶縁性基板、７－下薬層、８－発熱抵抗体層、８ａ－発熱抵抗体、９ａ－共通電極、９ｂ－個別電極、１０－保護層、１１－基準抵抗部、１２－アナログデジタル変換器、１３－第１駆動回路部、１４－基準電圧源、１５－制御処理部、１６－補修テープ、１７－第２駆動回路部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
