DE60319456T2

DE60319456T2 - Gerät zur Bestimmung von Papierqualität

Info

Publication number: DE60319456T2
Application number: DE2003619456
Authority: DE
Inventors: Toshiro Uemura; Yoshitaka Takezawa; Mitsunari Kano; Eiji Mizuno; Toshiaki Nakamura
Original assignee: Hitachi Omron Terminal Solutions Corp
Current assignee: Hitachi Omron Terminal Solutions Corp
Priority date: 2002-04-22
Filing date: 2003-04-17
Publication date: 2009-03-12
Anticipated expiration: 2023-04-18
Also published as: JP2003315260A; US20030197866A1; EP1357522A3; JP4210466B2; US7167247B2; CN101694731A; EP1357522A2; CN1453571A; EP1357522B1; DE60319456D1; CN102592346A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Maschine und ein Verfahren zum Identifizieren der Qualität von Papier, genauer gesagt, von Papiermaterial.
2. Beschreibung der einschlägigen Technik
Ein Verfahren zum Unterscheiden echter von gefälschten Blättern, wie Banknoten, wird beispielsweise durch eine Beurteilung dahingehend ausgeführt, ob das Blattmaterial korrekt ist oder nicht. Wie es in der Technik gut bekannt ist, existiert eine Technik zum Identifizieren des Papiermaterials auf Grundlage eines optischen Abrasterns gitterförmiger Abschattungsmuster des Papiers, zu denen es durch die Faserstruktur desselben kommt (beispielsweise JP8-180189A offenbart diese Techniken). Eine andere bekannte Technik besteht darin, dass Papiermaterial auf Grund der Differenz der Zeit zu identifizieren, die zum Transportieren von Blättern erforderlich ist, wobei es zu dieser durch die unterschiedlichen Reibungskräfte kommt, wie sie einem jeweiligen Papiermaterial entsprechen (beispielsweise offenbart JP11-139620A die Techniken). Andere bekannte Anordnungen sind durch WO-A-9950796 (Grundlage für den Oberbegriff des Anspruchs 1) offenbart.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Dem Fachmann gelang es jedoch nicht, eine ausreichende stabile Identifizierung von Papiermaterial zu erzielen. In einigen Fällen der ersten Technik führte eine Variation der Abschattungsmuster, zu der es durch Unterschiede beim Herstellprozess kam, zu Fehlbeurteilungen zum Papiermaterial. Andererseits führte in einigen Fällen der letzteren Technik die Variation der Reibungskraft, zu der es durch variable Feuchtigkeit und eine Beeinträchtigung von Blättern kam, zu Fehlbeurteilungen betreffend das Papiermaterial.
Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Maschine und ein Verfahren zum Identifizieren von Papiermaterial auf zuverlässige Weise zu schaffen.
Um zumindest einen Teil der obigen und anderer einschlägiger Aufgaben bei der Erfindung zu lösen, ist die Technik gemäß der Erfindung darauf ausgerichtet, mehrere Arten von Einstrahlungslicht auf zu identifizierendes Papier zu strahlen, wobei jede Art von Einstrahlungslicht in einem anderen Wellenlängenband enthalten ist. Durch diese Technik wird Papiermaterial auf Grundlage eines Bewertungswerts identifiziert, der entsprechend einem vorgegebenen Arithmetikausdruck berechnet wird, der die Reihe von Papierabsorptionsvermögen entsprechend jeder Art von Einstrahlungslicht enthält. Da das Absorptionsvermögen von Papier abhängig vom Papiermaterial variiert, ermöglicht es dasselbe, im Gegensatz zu Abschattungsmustern von Papier, Papiermaterial frei vom Einfluss betreffend Unterschiede beim Herstellprozess zu identifizieren. Außerdem können die mehreren Arten von Einstrahlungslicht in verschiedenen Wellenlängenbändern den durch Umgebungsfaktoren, wie die Feuchtigkeit und eine Beeinträchtigung von Blättern, hervorgerufenen Einfluss auf das Absorptionsvermögen zu verringern, wodurch sich eine stabile Identifizierung des Papiermaterials ergibt.
Hierbei bedeutet das Absorptionsvermögen das Verhältnis zwischen den Intensität des Einstrahlungslichts L0 und derjenigen des Lichts L, das durch das Papier durchgelassen oder von ihm reflektiert wird, und es ist beispielsweise wie folgt definiert: "Absorptionsvermögen = log(L/L0)". Es ist auch möglich, dass es als "Absorptionsvermögen = L/L0" definiert ist. Das Absorptionsvermögen kann durch ein Transmissionsverfahren erfasst werden, gemäß dem das durch Papier durchgelassene Licht gemessen wird oder durch ein Reflexionsverfahren, bei dem das am Papier reflektierte Licht gemessen wird.
Die Wellenlängenbänder des Einstrahlungslichts können abhängig vom Identifizierungszweck betreffend das Papiermaterial, d. h. abhängig davon, welche Art von Papiermaterial zu identifizieren ist, wahlfrei eingestellt werden. Die Erfindung ist demgemäß dazu anwendbar, echte von gefälschten Banknoten und anderen vorgegebenen Blättern zu unterscheiden. In diesen Fällen können die Wellenlängenbänder so ausgewählt werden, dass das Vorsprung von echtem Papiermaterial deutlich von dem anderer Papiermaterialien verschieden sind, da es nur erforderlich ist, zu beurteilen, ob das identifizierte Papier echtes Material darstellt.
Das Einstrahlungslicht beinhaltet vorzugsweise Licht kurzer Wellenlänge innerhalb des Bereichs von ultraviolettem Licht sowie Licht langer Wellenlänge innerhalb des sichtbaren Lichts oder des Bereichs des Infrarotlichts. Dies, da Licht kurzer Wellenlänge die Tendenz zeigt, die Wellenlängenbänder jedes Papiermaterials typischerweise charakteristisch zu machen, und da Licht langer Wellenlänge die Tendenz zeigt, die Wellenlängenbänder weniger empfindlich von Umgebungsfaktoren, wie der Feuchtigkeit und einer Beeinträchtigung des Papiers, zu machen. Die Kombination beider Lichttypen verbessert so die Stabilisierung sowie die Genauigkeit beim Identifizieren von Papiermaterial. Insbesondere ist es bevorzugt, dass die mittlere Wellenlänge des Lichts kurzer Wellenlänge im Bereich von 370 ± 10 nm liegt und das Licht langer Wellenlänge im Bereich von 420 bis 1000 nm liegt.
Bei der Erfindung beinhaltet der vorgegebene Arithmetikausdruck mindestens einen von zwei Parametern, DA oder Ar, die jeweils aus den folgenden Arithmetikausdrücken berechnet werden: Da = A1·Ca·A2;und Ar = A1/A2
Hierbei repräsentieren A1 und A2 jeweils die Reihe der Wellenlängenbänder in Reaktion auf das Einstrahlungslicht in zwei verschiedenen Wellenlängenbändern, und Ca ist eine wahlfreie positive Zahl. Diese dem Papiermaterial entsprechenden Bewertungswerte werden vorab abgespeichert, so dass das Papiermaterial dadurch beurteilt werden kann, dass die abgespeicherten Werte mit den Bewertungswerten verglichen werden, die aus dem dem zu identifizierenden Papier entsprechenden Wellenlängenbänder berechnet werden.
Für die Erfindung kann eine Anzahl von Strukturen verwendet werden. Beispielsweise kann die Erfindung durch eine Papiermaterial-Identifiziermaschine zum Identifizieren von Papiermaterial auf Grundlage der oben genannten Vorgehensweise oder durch ein Verfahren zum Identifizieren des Papiermaterials realisiert sein. Ferner ist es auch ausführbar, sie als Papieridentifiziermaschine und Verfahren zum Identifizieren echter gegenüber gefälschter Banknoten auf Grundlage des Ergebnisses der Identifizierung zum Papiermaterial zu realisieren.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Papiermaterial-Identifiziermaschine;
2 ist ein Flussdiagramm einer Verarbeitung zur Identifizierung von Papiermaterial;
3 ist ein erläuterndes Diagramm zum Veranschaulichen der Beziehung zwischen Bewertungswerten und Papiermaterial bei Licht einer Wellenlänge von 660 nm.
4 ist ein erläuterndes Diagramm zum Veranschaulichen der Beziehung zwischen Bewertungswerten und Papiermaterial bei Licht einer Wellenlänge von 880 nm.
5 ist ein erläuterndes Diagramm zum Veranschaulichen der Beziehung zwischen Bewertungswerten und Papiermaterial bei Licht einer Wellenlänge von 420 nm.
6 zeigt ein Kurvenbild der Beziehung zwischen der Wellenlänge des Einstrahlungslichts und dem Wellenlängenbänder;
7 ist ein erläuterndes Diagramm zum Veranschaulichen des Effekts auf Bewertungswerte bei variiertem Feuchtigkeitsgehalt;
8 ist ein erläuterndes Diagramm zum Veranschaulichen des Effekts auf Bewertungswerte bei variablem Kennzeichen eines Gelbstichs; und
9 ist ein erläuterndes Diagramm zum Veranschaulichen eines Versuchsergebnisses als Vergleichsbeispiel.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend werden einige Arten zum Ausführen der Erfindung als bevorzugte Ausführungsformen erörtert.
A. Allgemeiner Aufbau
Die 1 ist eine schematische Darstellung des Aufbaus einer Papiermaterial-Identifiziermaschine. Die Papiermaterial-Identifiziermaschine verfügt über eine Optikeinheit 20 und eine Steuerungseinrichtung 10.
Die Optikeinheit 20 verfügt über eine Lichtquelle 23 zum Abstrahlen von Einstrahlungslicht, das zum Identifizieren von Blattmaterial wie Banknoten, verwendet wird. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Identifizierung unter Verwendung zweier verschiedener Arten von Einstrahlungslicht. Das Spektrum der ersten Art von Einstrahlungslicht, dessen zentrale Wellenlänge 370 nm beträgt, ist im Bereich von 370 ± 10 nm verteilt (nachfolgend als "Licht kurzer Wellenlänge" bezeichnet). Das Spektrum der zweiten Art von Einstrahlungslicht, dessen zentrale Wellenlänge im Bereich von 420 bis 1000 nm liegt, ist im Bereich von ± 20 nm gegenüber der zentralen Wellenlänge verteilt (nachfolgend als "Licht langer Wellenlänge" bezeichnet). Bei jedem Typ kann die Wellenlänge des Lichts durch Versuch oder analytisch so ausgewählt werden, dass derjenige Wert erhalten wird, der für das Papiermaterial des zu identifizierenden Blatts am besten geeignet ist.
Bei dieser Ausführungsform werden zwei verschiedene Arten von Einstrahlungslicht dadurch erhalten, dass ein Filter 24 umgeschaltet wird, durch das das von der einzelnen Lichtquelle 23 abgestrahlte Licht läuft. Es ist auch ausführbar, zwei Lichtquellen zum Abstrahlen jeweiligen Lichts in verschiedenen Wellenlängenbändern zu installieren.
Es ist möglich, für die Lichtquelle 23 verschiedene Vorrichtungen zu verwenden: eine Integrationskugel, eine Leuchtdiode, eine Ultraviolettlampe, eine Infraleuchtdiode oder dergleichen. Die Lichtquelle 23 wird durch eine Bestrahlungstreiberschaltung 22 aktiviert. Die Bestrahlungstreiberschaltung 22 ist so konfiguriert, dass sie eine Spannung entsprechend einem Steuerungssignal von der Steuerungseinrichtung 10 aufprägt. Die Bestrahlungstreiberschaltung 22 kann die Impedanz auf Grundlage des Steuersignals variieren, um dadurch die Einstellung der Emissionsmenge der Lichtquelle 23 zu ermöglichen.
Wenn ein Blatt 28 in einem Förderpfad 21 positioniert ist, wird das Einstrahlungslicht an der Oberfläche des Blatts 28 reflektiert. Die Optikeinheit 20 verfügt über einen Lichtempfänger 25 zum Erfassen der Intensität des reflektierten Lichts sowie eine Reflexionslicht-Erfassungsschaltung 26. Es ist auch möglich, einen Fototransistor, eine Fotodiode, ein Magnetspektrometer oder dergleichen als Lichtempfänger 25 anzuordnen. Es ist möglich, beispielsweise einen A/D-Wandler, der ein analoges Signal wie die vom Lichtempfänger 25 ausgegebene Spannung in ein digitales Signal wandelt, bei der Reflexionslicht-Erfassungsschaltung 26 anzuwenden.
Die Steuerungseinrichtung 10 ist als Mikrocomputer mit einer CPU, einem RAM, einem ROM oder dergleichen konstruiert, und sie ist so konfiguriert, dass sie Papiermaterial dadurch identifiziert, dass sie eine Anzahl von von der Optikeinheit 20 übertragener Signale handhabt, wie es durch jeweilige Funktionsblöcke dargestellt ist. Funktionen der jeweiligen Funktionsblöcke werden im folgenden Abschnitt erörtert.
B. Verarbeitung zur Identifizierung von Papiermaterial
Die 2 ist ein Flussdiagramm zum Veranschaulichen einer Verarbeitung zur Identifizierung von Wellenlängenband, wie sie durch die Steuerungseinrichtung 10 auf das Einführen eines Blatts 28 hin ausgeführt wird.
Als Erstes steuert die Steuerungseinrichtung 10 die Bestrahlungstreiberschaltung 22 zum Abstrahlen von Licht kurzer Wellenlänge (Schritt S10). Im Verlauf dieser Verarbeitung steuert die Steuerungseinrichtung 10 gleichzeitig das Filter 24, um das Licht kurzer Wellenlänge und das Licht langer Wellenlänge aufeinanderfolgend einzustrahlen. Diese Funktionen werden durch eine Bestrahlungssteuerung 15 aktualisiert. Das Einstrahlungslicht wird am Blatt 28 reflektiert und fällt dann auf den Lichtempfänger 25. Die Steuerungseinrichtung 10 erhält auf Grund der Funktion eines Reflexionslicht-Erfassungsmoduls 14 die Intensität des Reflexionslichts zum Licht kurzer Wellenlänge. Außerdem wird das Wellenlängenbänder für das Licht A1 kurzer Wellenlänge aus der folgenden Formel auf Grundlage der Intensität des Einstrahlungslichts L10 und derjenigen des Reflexionslichts L1 berechnet (Schritt S12). A1 = log(L1/L10).
In ähnlicher Weise steuert die Steuerungseinrichtung 10 die Bestrahlungstreiberschaltung 22 zum Abstrahlen des Lichts langer Wellenlänge (Schritt S14), und sie berechnet das Wellenlängenbänder betreffend das Licht A2 langer Wel lenlänge aus der folgenden Formel auf Grundlage der Intensität des Einstrahlungslichts L20 und derjenigen des Reflexionslichts L2 (Schritt S26). A2 = log(L2/L20).
Bei dieser Ausführungsform ist das Wellenlängenbänder als kleiner Logarithmus des Verhältnisses zwischen dem Einstrahlungslicht und dem Reflexionslicht definiert, jedoch kann das Wellenlängenbänder als Verhältnis zwischen dem Einstrahlungslicht und dem Reflexionslicht, d. h. als "A1 = L1/L10" und "A2 = L2/L20" definiert werden.
Anschließend erhält die Steuerungseinrichtung 10 auf Grundlage der obigen Wellenlängenbänder A1 und A2 einen Bewertungswert zum Identifizieren des Papiermaterials (Schritt S18). Bei dieser Ausführungsform wird die Differenz zwischen den zwei Wellenlängenbänder wie folgt als Bewertungswert verwendet: Bewertungswert DA = A1·A2
Ein Bewertungswert-Berechnungsmodul 13 fungiert dahingehend, den Bewertungswert auf Grundlage des obigen Arithmetikausdrucks zu berechnen.
Bei dieser Ausführungsform werden das Licht kurzer Wellenlänge und das Licht langer Wellenlänge in dieser Reihenfolge aufgestrahlt, jedoch ist es auch ausführbar, sie in der umgekehrten Reihenfolge aufzustrahlen. Außerdem können sowohl das Licht kurzer Wellenlänge als auch dasjenige langer Wellenlänge gleichzeitig eingestrahlt werden, wenn das dem jeweiligen Licht entsprechende Wellenlängenbänder erkennbar ist.
Die Steuerungseinrichtung 10 speichert vorab eine Bewertungswerttabelle 12 ein, die die Beziehung zwischen dem Bewertungswert und dem Papiermaterial repräsentiert. Ein Beispiel der Bewertungswerttabelle 12 wird später erörtert. Die Steuerungseinrichtung 10 identifiziert das Papiermaterial durch Vergleichen des im Schritt 18 erhaltenen Bewertungswerts mit dem in der Bewertungswerttabelle 12 gespeicherten Wert (Schritt S20). Diese Funktion wird durch ein Papiermaterial-Identifiziermodul 11 bewerkstelligt. Die Steuerungseinrichtung 10 gibt so das Identifizierergebnis aus (Schritt S22), und dann beendet sie diese Verarbeitung.
C. Beispiel des Bewertungswerts
Die 3 ist ein erläuterndes Diagramm zum Veranschaulichen der Beziehung zwischen dem Bewertungswert und dem Papiermaterial durch Licht einer Wellenlänge von 660 nm. Die Figur zeigt das Versuchsergebnis bei der Bestrahlung mit Licht kurzer Wellenlänge von 370 nm und Licht langer Wellenlänge von 660 nm für sechs Arten von Papiermaterial von Blättern bei einer Feuchtigkeit von 40%. DA repräsentiert die Differenz zwischen beiden Wellenlängenbänder. Das Licht wurde mit einer Integrationskugel für 150 nm emittiert. Die Lichtintensität wurde durch ein Magnetspektrometer erfasst. Jede Blattnummer repräsentiert Papiermaterial wie folgt:

Nr. 1: Kraftpapier
Nr. 2: Farbkopierpapier
Nr. 3: OCR-Papier
Nr. 4: Hygienepapier
Nr. 5: Normales Kopierpapier
Nr. 6: Banknote

Das Ergebnis dieses Versuchstests gemäß der 3 zeigte, dass die Bewertungswerte abhängig vom Papiermaterial variieren. So kann das Papiermaterial dadurch identifiziert werden, dass die Bewertungswerte vorab in der Bewertungswerttabelle 12 abgespeichert werden. Wenn der Zweck der Identifizierung darin besteht, zu beurteilen, ob das Blatt 28 einer echten Banknote entspricht oder nicht, ist es ausführbar, einfach den einer Banknote entsprechenden Wert in der Bewertungswerttabelle 12 abzuspeichern, um dadurch eine einfache Beurteilung betreffend Echtheit gegenüber Fälschung zu ermöglichen, und zwar beruhend darauf, ob der Bewertungswert für das Blatt 28 zum abgespeicherten Wert passt oder nicht.
Die 4 ist ein erläuterndes Diagramm zum Veranschaulichen der Beziehung zwischen den Bewertungswerten und dem Papiermaterial bei Licht mit einer Wellenlänge von 880 nm. Die Definitionen für das Licht kurzer Wellenlänge, das zu identifizierende Papiermaterial, die Feuchtigkeitsbedingungen und die Bewertungswert sind dieselben wie die gemäß der 3. Die 4 zeigt auch, dass das Wellenlängenbänder ersichtlich abhängig vom Papiermaterial bei Licht von 880 nm verändert ist. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass bei diesem Beispiel die Differenz zwischen "Nr. 3: OCR-Papier" und "Nr. 5: Normales Ko pierpapier" relativ klein ist, weswegen es bevorzugt ist, diesen Test nicht anzuwenden, wenn es erforderlich ist, diese beiden Typen zu identifizieren.
Die 5 ist ein erläuterndes Diagramm zum Veranschaulichen der Beziehung zwischen Bewertungswerten und Papiermaterial mit Licht einer Wellenlänge von 420 nm. Die 5 zeigt auch, dass das Wellenlängenbänder ersichtlich abhängig vom Papiermaterial bei Licht von 420 nm variiert. Die Differenz zwischen "Nr. 5: Normales Kopierpapier" und "Nr. 6: Banknote" ist bei diesem Beispiel relativ klein, jedoch sind sie voneinander unterscheidbar.
Die 6 zeigt ein Kurvenbild der Beziehung zwischen der Wellenlänge des Einstrahlungslichts und dem Wellenlängenbänder. Die 6 zeigt die Veränderung des Wellenlängenbands für das Einstrahlungslicht innerhalb des Bereichs zwischen 250 und 1000 nm für sechs Arten zu identifizierender Papiere in den 3 und 4. Auch hier ist das Einstrahlungslicht von 370 nm, 420 nm, 660 nm und 880 nm, wie in den 3 und 4 verwendet, dargestellt. Wie es in der 6 dargestellt ist, variiert das Wellenlängenbänder im Bereich von 370 nm steil, wenn die Wellenlänge variiert. Im Bereich von 420 nm bis 660 nm ist das Wellenlängenbänder einiger Papier konstant, während dasjenige anderer variiert. Im Bereich über 660 nm ist das Wellenlängenbänder nahezu konstant. Daher ist es möglich, musterähnlich einem der Beispiele in den 3 bis 5 zu erzielen, oder sie zu interpolieren, um dadurch ein Identifizieren von Papiermaterial zu ermöglichen.
Die 7 ist ein erläuterndes Diagramm zum Veranschaulichen des Einflusses auf die Bewertungswerte bei variierender Feuchtigkeit. Es ist das Versuchsergebnis bei einer Feuchtigkeit von 90% dargestellt, im Gegensatz zum in der 3 dargestellten Ergebnis bei einer Feuchtigkeit von 40%. Die 8 ist ein erläuterndes Diagramm zum Veranschaulichen des Einflusses auf die Bewertungswerte, wenn das Kennzeichen eines Gelbstichs variiert wird. Es ist das Versuchsergebnis bei einem Gelbstich von 30% dargestellt, im Gegensatz zum dargestellten Ergebnis für neue Blätter ohne Gelbstich in der 3. Gemäß den 7 und 8 ermöglichen es die Bewertungswerte dieser Ausführungsform, Papiermaterial zu identifizieren, das frei von einem Einfluss auf Grund einer Änderung der Feuchtigkeit und des Kennzeichens eines Gelbstichs ist.
Die 9 ist ein erläuterndes Diagramm zum Veranschaulichen eines Versuchsergebnisses als Vergleichsbeispiel. Das Beispiel zeigt, dass die Identifizie rung des Papiermaterials alleine unter Verwendung des Wellenlängenbands für Licht kurzer Wellenlänge, dessen zentrale Wellenlänge 370 nm beträgt, ausgeführt wird. Ausgefüllte Kästchenmarkierungen kennzeichnen die Ergebnisse unter denselben Bedingungen wie denen in der 3: neues Papier bei einer Feuchtigkeit von 40%. Unter diesen Bedingungen stellt es sich als möglich heraus, das Papiermaterial unter Verwendung alleine des Lichts kurzer Wellenlänge zu identifizieren. Kreismarkierungen kennzeichnen die Ergebnisse unter denselben Bedingungen wie denen der 7: neues Papier bei einer Feuchtigkeit von 95%. Dreiecksmarkierungen kennzeichnen die Ergebnisse unter denselben Bedingungen wie denen der 8: Gelbstich von 30%, Feuchtigkeit von 40%. Wie es in der Figur dargestellt ist, beeinflussen Variationen der Bedingungen, wie der Feuchtigkeit und des Kennzeichens eines Gelbstichs, das Wellenlängenbänder auf deutliche Weise, wodurch eine stabile Identifizierung betreffend das Papiermaterial verringert ist. Beispielsweise sind alle drei Datenwerte innerhalb des Gebiets A 0,2, was eine Unterscheidung unmöglich macht. Daher kann eine Identifizierung unter Verwendung nur des Lichts kurzer Wellenlänge nicht ausreichend stabil und genau sein.
Die bei dieser Ausführungsform erörterte Papiermaterial-Identifiziermaschine unter Verwendung von Licht langer Wellenlänge und auch Licht kurzer Wellenlänge kann Einflüsse verringern, die durch den Herstellprozess, Umwelteinflüsse wie die Feuchtigkeit und eine Beeinträchtigung von Blättern verursacht sind, wodurch sich eine stabile Identifizierung des Papiermaterials ergibt.
D. Modifizierungen
Obwohl bei der obigen Ausführungsform ein Reflexionsverfahren veranschaulicht ist, ist es möglich, ein Transmissionsverfahren zu verwenden, bei dem die Wellenlängenbänder auf Grundlage von durch ein Blatt gestrahltem Licht erfasst wird.
Es kann eine Anzahl von Methoden zum Berechnen von Bewertungswerten definiert werden. Beispielsweise kann ein Gewichtungsfaktor mit mindestens einem der zwei Wellenlängenbänder, A1 und A2, multipliziert werden, um den Bewertungswert wie folgt zu berechnen: Bewertungswert Dam = A1·Ca·A2;

Ca: = beliebige positive Zahl.

Der Bewertungswert kann auch wie folgt als Extinktionsquotient definiert werden: Bewertungswert Ar = A1/A2.
Gewiss kann ein weiterer Koeffizient mit den obigen Bewertungswerten Dam und Ar multipliziert werden. Die Bewertungswerte können durch einen Arithmetikausdruck definiert werden, der einen der Werte DAm oder Ar oder beide enthält.
Bei dieser Ausführungsform sind Licht kurzer Wellenlänge, dessen zentrale Wellenlänge 370 nm beträgt und Licht langer Wellenlänge, dessen zentrale Wellenlänge im Bereich von 420 bis 1000 nm liegt, verwendet. Es ist auch möglich, mehr als zwei Arten von Einstrahlungslicht zu verwenden. Die Wellenlänge des Einstrahlungslichts ist auf verschiedene Arten, entsprechend dem zu identifizierenden Papiermaterial, einstellbar. Im Allgemeinen tritt, wenn die zentrale Wellenlänge um 370 nm herum liegt, was im Ultraviolettbereich enthalten ist, eine Wellenlängenbänder auf, die für das Bindemittel charakteristisch ist, das die ein Blatt aufbauenden Fasern miteinander verklebt, wodurch die Tendenz besteht, auf einfache Weise die Differenz im Wellenlängenbänder abhängig vom Papiermaterial zu erfassen. Das Wellenlängenbänder für Licht im Bereich von 420 bis 1000 nm, was im Bereich sichtbaren Lichts oder von Infrarotlicht enthalten ist, zeigt die Tendenz, durch Variationen des Papiermaterials weniger beeinflusst zu werden, wie das Kennzeichen eines Gelbstichs, hervorgerufen durch eine Beeinträchtigung und eine Abnutzung von Blättern. Es besteht die Tendenz, dass das Wellenlängenbänder für Licht unterhalb des Bereichs von 1000 nm durch Feuchtigkeit weniger beeinflusst wird. Es ist bevorzugt, dass Einstrahlungslicht unter Berücksichtigung dieser Tendenzen auszuwählen, beispielsweise durch Kombinieren von Ultraviolettlicht mit sichtbarem Licht oder Infrarotlicht. Ferner ist es bevorzugt, Licht, dessen zentrale Wellenlänge 370 nm beträgt, oder Licht, dessen zentrale Wellenlänge im Bereich von 420 bis 1000 nm liegt, einzuschließen.
Bei der Ausführungsform ist beispielhaft eine Papiermaterial-Identifiziermaschine zum Identifizieren von Banknoten angegeben, jedoch besteht keine Einschränkung auf Banknoten, sondern es existiert Anwendbarkeit für verschiedene Arten von Blättern, beispielsweise ein Los wie ein Batterielos, einen Wettschein für ein Motorradrennen, ein Pferderennen oder ein Bootsrennen, eine Eintrittskarte, eine Autobahnmautkarte, für das Telefon oder verschiedene Einrichtungen, verschiedene Versicherungen, Kreditverpflichtungen, Aktien und Buchungsbestätigungen. Außerdem kann die Papiermaterial-Identifiziermaschine gemäß der Erfindung nicht nur für beliebige Identifizierprozesse betreffend echte und gefälschte Blätter verwendet werden, sondern auch zur Analyse des Papiermaterials eines zu identifizierenden Blatts.
Die obigen Ausführungsformen sind in jeder Hinsicht als veranschaulichend und nicht als beschränkend anzusehen. Beispielsweise kann die oben erörterte Papiermaterialidentifizierverarbeitung sowohl durch einen Hardwareaufbau als auch eine Softwarekonfiguration realisiert werden.
Die Papiermaterial-Identifiziermaschine gemäß der Erfindung verhindert durch den Herstellprozess, Umweltfaktoren wie den Feuchtigkeitsgehalt sowie verschlechterte Blätter verursachte Effekte, wodurch sich eine stabile Identifizierung von Papiermaterial ergibt.

Claims

Papiermaterial-Identifizierungsmaschine mit: einem Bestrahlungsmodul (15) zum Bestrahlen eines zu identifizierenden Papiers mit mehreren Arten von Bestrahlungslicht verschiedener Wellenlängenbänder; einem Detektionsmodul (14) zum Erfassen mehrerer Absorptionswerte des Papiers entsprechend den mehreren Arten von Bestrahlungslicht; und einem Identifikationsmodul (11) zum Identifizieren des Papiers auf Grundlage eines Evaluierungswerts, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Absorptionswert dem Verhältnis der transmittierten oder reflektierten Lichtintensität durch das Papier und der Intensität des Bestrahlungslichts entspricht, und der Evaluierungswert dazu ausgelegt ist, das Papiermaterial zu identifizieren, und gemäß einem vorgegebenen Arithmetikausdruck berechnet wird, der die mehreren Absorptionswerte enthält.
Maschine nach Anspruch 1, wobei das Bestrahlungsmodul (15) aufweist: ein erstes Bestrahlungs-Submodul zum Bestrahlen des Papiers mit einem ersten Bestrahlungslicht, das in einem ersten Wellenlängenband liegt; und ein zweites Bestrahlungs-Submodul zum Bestrahlen des Papiers mit einem zweiten Bestrahlungslicht, das in einem zweiten, von dem ersten verschiedenen Wellenlängenband liegt, das Detektionsmodul (14) aufweist: ein erstes Detektions-Submodul zum Erfassen einer Leuchtintensität von erstem reflektierten oder transmittierten Licht, wobei das erste reflektierte Licht von dem Papier reflektiert wird, nachdem es mit dem ersten Bestrahlungslicht bestrahlt wurde, und das erste transmittierte Licht durch das Papier transmittiert nachdem das Papier mit dem ersten Bestrahlungslicht bestrahlt wurde; ein zweites Detektions-Submodul zum Erfassen einer Leuchtintensität von zweitem reflektierten oder transmittierten Licht, wobei das zweite reflektierte Licht von dem Papier reflektiert wird, nachdem es mit dem zweiten Bestrahlungslicht bestrahlt wurde, und das zweite transmittierte Licht durch das Papier transmittiert wird, nachdem das Papier mit dem zweiten Bestrahlungslicht bestrahlt wurde; und ein Messmodul (13) zum Messen eines ersten und eines zweiten Absorptionswerts, wobei der erste Absorptionswert unter Verwendung eines Verhältnisses zwi schen der Intensität des ersten Bestrahlungslichts und der des durch das erste Detektions-Submodul erfassten Lichts definiert ist, und der zweite Absorptionswert unter Verwendung eines Verhältnisses zwischen der Intensität des zweiten Bestrahlungslichts und der des durch das zweite Bestrahlungs-Submodul erfassten Lichts definiert ist, und das Identifikationsmodul (11) dazu ausgelegt ist, das Papiermaterial zu identifizieren, indem der durch den ersten und den zweiten Absorptionswert definierte Evaluierungswert mit vorgegebenen Standardwerten verglichen wird.
Maschine nach Anspruch 2, wobei das erste Bestrahlungslicht kurzwelliges Licht innerhalb des ultravioletten Lichtbereichs aufweist, und das zweite Bestrahlungslicht langwelliges Licht innerhalb des sichtbaren oder des infraroten Lichtbereichs aufweist.
Maschine nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Evaluierungswert durch die Formel Ar = A1/A2 definiert ist, wobei A1 = L1/L10 oder A1 = log(L1/L10), A2 = L2/L20 oder A2 = log(L2/L20),L10 die Intensität des ersten Bestrahlungslichts darstellt, L20 die Intensität des zweiten Bestrahlungslichts darstellt, L1 die Intensität des ersten reflektierten oder transmittierten Lichts darstellt, und L2 die Intensität des zweiten reflektierten oder transmittierten Lichts darstellt.
Maschine nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Evaluierungswert durch die Formel DA = A1 – Ca A2 definiert ist, wobei A1 = L1/L10 oder A1 = log(L1/L10), A2 = L2/L20 oder A2 = log(L2/L20),L10 die Intensität des ersten Bestrahlungslichts darstellt, L20 die Intensität des zweiten Bestrahlungslichts darstellt, L1 die Intensität des ersten reflektierten oder transmittierten Lichts darstellt, L2 die Intensität des zweiten reflektierten oder transmittierten Lichts darstellt, und Ca ein beliebiger Parameter ist.
Verfahren zum Identifizieren von Papiermaterial, in dem: das zu identifizierende Papier mit mehreren Arten von Bestrahlungslicht bestrahlt (S10, S14) wird, wobei jede Art von Bestrahlungslicht in einem verschiedenen Wellenlängenband liegt; mehrere Absorptionswerte des Papiers entsprechend den mehreren Arten von Bestrahlungslicht erfasst (S12, S16) werden, wobei jeder Absorptionswert dem Verhältnis der durch das Papier transmittierten oder reflektierten Lichtintensität und der Intensität des Bestrahlungslichts entspricht; und das Papiermaterial auf Grundlage eines Evaluierungswerts identifiziert (S20) wird, der gemäß einem vorgegebenen Arithmetikausdruck berechnet wird, der die mehreren Absorptionswerte enthält.
Maschine nach Anspruch 1 oder Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Bestrahlungslicht kurzwelliges Licht innerhalb des ultravioletten Lichtbereichs und langwelliges Licht innerhalb des sichtbaren oder des infraroten Lichtbereichs aufweist.
Maschine oder Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 6 und 7, wobei der vorgegebene Arithmetikausdruck wenigstens einen der zwei Parameter DA und Ar enthält, die durch die folgenden Arithmetikausdrücke definiert sind: DA = A1 – Ca·A2;und Ar = A1/A2,wobei A1 und A2 jeweils die mehreren Absorptionswerte gemäß den Bestrahlungslichtem in zwei verschiedenen Wellenlängenbändern darstellen, und Ca eine beliebige positive Zahl ist.
Maschine oder Verfahren nach Anspruch 3 oder 7, wobei die mittlere Wellenlänge des kurzwelligen Lichts in dem Bereich 370 ± 10 nm liegt.
Maschine oder Verfahren nach einem der Ansprüche 3, 7 und 9, wobei die mittlere Wellenlänge des langwelligen Lichts in dem Bereich von 420 bis 1000 nm liegt.