JP3663730B2 - 磁気パターンの認識方法、磁気パターン認識装置および複合処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気インク文字などの磁気パターンを認識し、読み取る方法および認識装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
金融機関などにおいては従来より磁気インク文字が使用されており、磁気インク文字の印刷されたチェック紙などが磁気インク文字識別装置によって選別され、集計等の作業が行われていた。近年、現金やカードと同様に多くのパーソナルチェックが店舗における買い物などに使用されるケースが増加している。このパーソナルチェックの表面には、カスタマーアカウントやパーソナルチェックのシリアル番号などが磁気インク文字（ＭＩＣＲ文字，Magnetic Ink Character Recognition）を用いて記載してあり、これらのデータを照会することによって、パーソナルチェックの有効・無効が確認できるようになっている。
【０００３】
このため、各々の店舗の会計処理ステーション（ＰＯＳステーション）に磁気インク文字を認識するための装置が設置されるようになっており、これらの多くの装置は直流モータを用いてパーソナルチェック用紙を搬送しながら磁気ヘッドによって磁気インク文字を認識するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
個々の店舗のＰＯＳステーションにおいては、小型で操作が簡単でありオペレーションミスが発生する可能性の少ない装置が要求されている。パーソナルチェックに関しても、磁気インク文字を識別するＭＩＣＲリーダに通した後にプリンタに設置し裏書き印刷（エンドースメント印刷）を行うといった処理が必要となる。このため、図１に示すようなＭＩＣＲリーダとプリンタの機能を兼ね備えた複合処理装置が開発されている。図１に示した複合処理装置は、２つのロール紙を収納しており、一方のロール紙にはジャーナル印字を、また他方のロール紙にはレシート印字を行い、本体の下方から挿入した単票用紙（スリップ用紙）にも印字できるプリンタをベースに、さらに、ＭＩＣＲリーダとしての機能も搭載した複合処理装置である。このような複合処理装置（プリンタ）は、小型・高機能であり、さらに、パーソナルチェックを用いた処理を一括して自動的に行うことができるのでＰＯＳステーションを構成するプリンタとして適しており、今後、商店やホテルなどに多用されるものである。
【０００５】
このような小型で多機能化された複合装置においては、ＭＩＣＲ文字を読み取る際の磁気ノイズの除去が１つの課題である。例えば、金融機関などにおいて従来から用いられている大型のＭＩＣＲ文字識別装置や、ＭＩＣＲ文字を読む機能だけを搭載したＭＩＣＲリーダにおいては、磁気ノイズの主要な発生源となるモータと磁気ヘッドの距離を十分に確保したり、磁気ノイズの比較的少ない直流モータを採用するなどの対策が施されている。これに対し、小型で多機能化された装置においては、モータと磁気ヘッドの間に十分な距離を確保することは困難である。また、ＭＩＣＲ文字の読み取り専用にモータおよび駆動系を設置すると装置が大型化し、また、制御回路、コストおよび重量などの増加を伴うので、プリンタ用の搬送機構などと兼用することが考えられている。このため、印刷位置の制御も可能なパルスモータを用いた搬送機構によってパーソナルチェックを磁気ヘッドに対し移動させながらＭＩＣＲ文字を読み取ることが望ましく、この際にパルスモータからの磁気ノイズ除去対策を施す必要がある。パルスモータや磁気ヘッドに対し磁気シールドを設置して磁気ノイズを抑制することができるが、さらに、小型化されたプリンタにおいては十分なレベルに磁気ノイズを抑えることは難しい。また、パーソナルチェックに付されたＭＩＣＲ文字の状態はパーソナルチェックの表面の汚れや歪みによって様々であり、ＭＩＣＲ文字を高い認識率で読み取るためには認識の際のノイズはできるだけ低く抑えておくことが望ましい。
【０００６】
そこで、本発明においては、磁気ノイズの主な発生源であるモータからの磁気ノイズの影響を抑制しながらＭＩＣＲ文字などの磁気パターンを認識する方法および装置を提供することを目的としている。そして、プリンタ機能も兼ね備えた小型の複合処理装置であって、高いＭＩＣＲ文字認識率を実現できる複合処理装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の磁気パターンの認識方法は、
読み取られるべき磁気パターンが所定領域に印刷された用紙を、パルスモータを用いる紙送り手段によって紙送りし、前記磁気パターンの前記領域を一の磁気ヘッドによって認識する磁気パターンの認識方法であって、
前記磁気パターンが印刷されていない領域において、前記用紙を前記紙送り手段によって紙送りしながら、前記パルスモータを駆動するパルスに同期して、前記磁気ヘッドによって磁気ノイズデータを取得し、記憶手段に記憶し、
前記磁気パターンが印刷された領域において、前記用紙を前記紙送り手段によって紙送りしながら、前記パルスモータを駆動するパルスに同期して、前記磁気ヘッドによって磁気パターンデータを取得し、
当該取得した磁気パターンデータから、前記記憶手段に記憶した磁気ノイズデータを、前記パルスモータを駆動するパルスに同期したタイミングで差し引いて補正し、前記磁気パターンの認識信号として出力する
ことを特徴とする。
また、本発明の磁気パターンの認識装置は、
読み取られるべき磁気パターンが所定領域に印刷された用紙を、パルスモータを用いて紙送りする紙送り手段と、
前記磁気パターンの前記領域を認識する一の磁気ヘッドと、
を備えた磁気パターンの認識装置であって、
前記磁気パターンが印刷されていない領域において、前記用紙を前記紙送り手段によって紙送りしながら、前記パルスモータを駆動するパルスに同期して、前記磁気ヘッドによって磁気ノイズデータとして取得して、記憶する記憶手段と、
前記磁気パターンが印刷された領域において、前記用紙を前記紙送り手段によって紙送りしながら、前記パルスモータを駆動するパルスに同期して、前記磁気ヘッドによって磁気パターンデータとして取得する手段と、
当該取得した磁気パターンデータから、前記記憶手段に記憶した磁気ノイズデータを、前記パルスモータを駆動するパルスに同期したタイミングで差し引いて補正し、前記磁気パターンの認識信号として出力する出力手段と、
を有することを特徴とする。
また、本発明の複合装置は、
上記の紙送り手段によって、前記用紙を紙送りしながら当該用紙に印刷する印刷手段をさらに備えたことを特徴とする。
さらに、本発明においては、以下の工程を備えても構わない。
【０００８】
１．移動手段により磁気パターンの付されていない領域に対し磁気ヘッドを相対的に移動させる第１の工程。
【０００９】
２．第１の工程において磁気ヘッドの検出した第１の信号を定期的に記憶する第２の工程。
【００１０】
３．移動手段により磁気パターンの付された領域に対し磁気ヘッドを相対的に移動させる第３の工程。
【００１１】
４．第３の工程において磁気ヘッドが定期的に検出した第２の信号から第１の信号を差し引く補正処理を行い磁気パターンの認識信号として出力する第４の工程。
【００１２】
さらに、パルスモータからの磁気ノイズを除去するためには、第２の工程で検出される第１の信号によって第４の工程で検出される第２の信号の補正処理を行う際に、磁気ノイズの周期性を考慮することが望ましい。パルスモータからの磁気ノイズは位相切替を行う駆動パルスに起因して周期的に変動するので、第２および第４の工程では、第１および第２の信号を駆動パルスに同期したタイミングで検出することが望ましい。さらに、複数の駆動パルスによって所定の制御サイクル、例えば、パルスモータが１ステップアングルを回転したり、１回転する制御が行われる場合は、この制御サイクルによっても磁気ノイズに周期性が現れることが多い。そこで、第２の工程では、パルスモータに対する少なくとも１つの制御サイクルを構成する複数の駆動パルスに同期して第１の信号を検出することが望ましい。また、このような認識方法を採用することにより、第１の信号による補正処理をサイクリックに行うことが可能になるので、第１の信号を検出する期間と、第２の信号を検出する期間を一致させる必要はなくなる。
【００１３】
さらに、第２の工程では複数の制御サイクルに対し第１の信号を検出し、第３の工程に先立って、複数の第１の信号の内の中央値を補正処理の対象となる第１の信号とする第５の工程を付加することが望ましい。複数の制御サイクルに対し第１の信号を検出することによって、突発的なノイズ、例えば、微小な磁性体の落下や付着、電源のノイズの影響などを削除できる。これら複数の制御サイクル中に得られた複数の等価な第１の信号の平均を補正処理に採用しても良いが、突発的なノイズの影響を防止する点では中央値を採用することが望ましい。そして、このような磁気パターンの認識方法を採用することにより、小型化された装置においても、容易に磁気インク文字の認識率を高めることができる。
【００１４】
本発明の磁気パターンの認識方法は、駆動パルスにより制御されるパルスモータを備えた移動手段と、磁気パターンの付された領域に対し移動手段によって相対的に動かされ磁気パターンを検出する磁気ヘッドと、移動手段により磁気パターンの付されていない領域に対し磁気ヘッドが相対的に動かされたときに磁気ヘッドで定期的に検出された第１の信号を記憶する記憶手段と、移動手段により磁気パターンの付された領域に対し磁気ヘッドが相対的に動かされたときに磁気ヘッドで定期的に検出された第２の信号から第１の信号を差し引く補正処理を行い磁気パターンの認識信号として出力する出力手段とを有することを特徴とする磁気パターン認識装置において活用できる。さらに、パルスモータからの磁気ノイズに着目すると、記憶手段は駆動パルスに同期したタイミングで第１の信号を記憶し、出力手段は駆動パルスに同期したタイミングで第２の信号の補正処理を行うことが望ましい。
【００１５】
また、印刷機能を兼ね備えた複合処理装置においては、駆動パルスにより制御されるパルスモータを備えた紙送り手段と、紙送り手段によって送られた紙片に印刷する印刷手段と、紙送り手段によって送られた紙片に付された磁気パターンを検出する磁気ヘッドと、紙送り手段が紙片の磁気パターンの付されていない領域を磁気ヘッドに送ったときに磁気ヘッドで定期的に検出された第１の信号を記憶する記憶手段と、紙送り手段が紙片の磁気パターンの付された領域を磁気ヘッドに送ったときに磁気ヘッドで定期的に検出された第２の信号から第１の信号を差し引く補正処理を行い磁気パターンの認識信号として出力する出力手段とを有することを特徴とする複合処理装置によって上記の磁気パターンの認識方法を活用でき、磁気インク文字などの磁気パターンに対し高い認識率を備えた小型で安価な複合処理装置を提供できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下においては、上述した図１に示したようなプリンタをベースにＭＩＣＲ文字（磁気インク文字）の認識機能を備えた複合処理装置（以下においてはプリンタ）１０に基づき説明する。本例のプリンタ１０は、本体１１の左右に延びた移動軸１２に沿ってプリンタヘッド（印刷ヘッド）１３が移動しながらジャーナル印字、およびスリップ印字を行う。本例のプリンタヘッド１３は、たとえばワイヤードットタイプであり、ヘッド１３に内蔵されたワイヤーをプラテン１４に向かって駆動しインクリボンをインパクトすることによって、ロール紙１５あるいは単票用紙１６に印字を行う。プリンタヘッド１３はタイミングベルトやヘッド送り用のパルスモータを用いたプリンタヘッド駆動手段によって動かされ、プラテン１４に沿って左右に動いてロール紙１５あるいは単票用紙１６の所定の位置に印字を行う。ロール紙１５あるいは単票用紙１６は、後述するフィードローラー群、および紙送り用のパルスモータなどによって構成される紙送り機構によってプリンタヘッド１３の移動方向と直角に送られる。ロール紙１５は本体１１の後方１１ｂにセットされ、後方１１ｂからプラテン１４とプリンタヘッド１３の間を通って本体１１の上方１１ｃに導かれる。本例のプリンタ１０は、２本のロール紙１５をセットでき、店舗の記録用のジャーナル紙および領収書として使用するレシート紙の印刷が可能である。
【００１７】
さらに、本例のプリンタはＭＩＣＲデータを持ったパーソナルチェックなどの単票用紙１６の処理も行えるようになっている。単票用紙１６は、本体１１の前方１１ａに用意された用紙挿入口２１から、後述する紙経路を通ってプリンタヘッド１３とプラテン１４との間に導かれ、印刷が終了した後は、プリンタの上方１１ｃから排出される。
【００１８】
以下の説明において、単票用紙としてパーソナルチェック１６を用いた場合を例にとって説明する。なお、本例のプリンタは、パーソナルチェック以外にも、帳票類や、レシートなど様々な単票用紙に対し印刷できることはもちろんである。本例で参照しているパーソナルチェック１６は、店舗の支払いに使用される個人使用用の小切手であり銀行で発行される。パーソナルチェックの表面１６ａには、使用者の口座番号、チェック紙の通し番号などがＭＩＣＲ文字１７で印刷されている。ＭＩＣＲ文字は文字形状や印字品質が規格化されており、また、パーソナルチェック上の印刷位置も規格化されている。従って、パーソナルチェックの所定の領域を磁気ヘッドでサーチすることによってＭＩＣＲ文字に対応した波形が得られ、この波形を解析することによって印刷されたデータを判別できる。この際、磁気ヘッドでサーチする前にＭＩＣＲ文字の付された領域に磁石を当て、ＭＩＣＲ文字を磁化している。
【００１９】
パーソナルチェック１６の表面１６ａには、さらに、払われる金額や支払い者のサインが記入される。また、パーソナルチェック１６の裏面１６ｂには、使用された日時、店舗名、金額などの記録が裏書き（エンドースメント印刷）１８される。店舗の担当者がパーソナルチェックを受け取ると、まず、ＭＩＣＲ文字で記載されたデータからパーソナルチェックの有効・無効を確認し、次に、有効なパーソナルチェックにはエンドースメント印刷を施す。
【００２０】
本例のプリンタにおいては、プリンタヘッド１３によってエンドースメント印刷１８が可能なように、裏面１６ｂを上にしてパーソナルチェック１６はセットされる。このため、パーソナルチェック１６が挿入口２１から挿入されると、ＭＩＣＲ文字１７は下方を向いてプリンタ本体の右側に沿って置かれる。
【００２１】
図２に、本例のプリンタ１０の紙経路を断面を用いて示してある。ロール紙１５は、プラテン１４の後方からプラテン１４とプリンタヘッド１３の間に導かれ印字が行われる。ロール紙を搬送するローラー（不図示）は、パルスモータ４５によって輪列４６を介して駆動され、ロール紙の所定の位置に印刷が行われる。一方、パーソナルチェック等の単票用紙は、紙経路２０を通ってプラテン１４とプリンタヘッド１３との間に導かれる。単票用紙１６は、パルスモータ４５から輪列４６および駆動ベルト４７を介して駆動される単票用紙用の送りローラー２９と単票用紙用のローディング・ローラー２３により挟持され、所定の速度で紙経路２０にそって上下のいずれかの方向に送られる。このため、紙送りの駆動源となるパルスモータ４５は、ロール紙を送る動力伝達機構と単票用紙を送り動力伝達機構との双方にプランジャーなどを用いて構成される紙送り動力伝達系切り替え機構を介して接続されており、どちらか一方の伝達機構に動力を伝達できるようになっている。
【００２２】
チェック紙１６は通常はプリンタにはセットされておらず、印字するときに挿入口２１からローディングされる。チェック紙の紙経路２０には、ローディングローラー２３、紙検出器２４、フォームストッパー２５、磁石３２、および、磁気ヘッド３１が順番に並んで配置してある。従って、オペレータがチェック紙１６を挿入すると、チェック紙１６の先端はローディング・ローラー２３により紙送りローラー２９まで送られる。次に、紙送りローラー２９とローディング・ローラー２３の両方に挟まれた状態で、磁気ヘッド３１の前面にＭＩＣＲ文字の付された領域を移動させながらＭＩＣＲ文字の認識処理を行う。また、チェック紙１６が単票用紙送りローラー２９からプラテン１４まで送られた後、印刷が開始される。
【００２３】
ＭＩＣＲ文字の認識処理においては、ローディング・ローラー２３によってチェック１６が紙経路２０内を送られ、まず、磁石３２の上を通過する。この磁石３２はチェック紙１６の表面１６ａに面するように用意されており、チェック紙１６の表面に印刷されたＭＩＣＲ文字の磁気インクが磁化される。次に、チェック紙１６は、磁気ヘッド３１の上を通過し、これによってＭＩＣＲ文字が検出される。また、本例のプリンタは紙経路２０を挟んで磁気ヘッド３１の反対側から紙経路２０にヘッド押さえ３３が突き出ている。このため、チェック紙１６が磁気ヘッド３１を通過するときは、ヘッド押さえ３３によってチェック紙１６の表面が磁気ヘッド３１に密着され、ＭＩＣＲ文字を誤りなく検出し易いようになっている。尚、ＭＩＣＲ文字の読み取りは本例のように磁石３２を用いて再磁化した後に行ってもよいが、磁気ヘッド３１として自己バイアス型のものを用いて行ってもよい。この場合には磁石３２は不要となる。
【００２４】
このように、本例のプリンタ１０は単票用紙へ印字する機能に加え、チェック紙等の単票用紙に印刷されたＭＩＣＲデータを読み取る機能を備えた複合処理装置である。そして、同一の紙経路内を送られる単票用紙に対し、印刷とＭＩＣＲデータの読み取りの両方が可能なようにこれらの機能は配置されており、パーソナルチェックに付されたＭＩＣＲ文字の読み取りと、パーソナルチェックへのデータの印刷、本例では特に裏書きを連続して処理できる。
【００２５】
さらに、本例のプリンタは小型化および構造、制御などの簡略化を図り、多機能型のプリンタを安価に提供できるように、ＭＩＣＲ文字を認識するために磁気ヘッド３１にチェック紙１６を送る紙送り機構と、印刷するためにプリンタヘッド１３にチェック紙１６を送る紙送り機構を共通にしてある。このため、ローラーを駆動するパルスモータのスピードを変えることにより、ＭＩＣＲデータを読み取るためにチェック紙を送る機能と、印刷するためにチェック紙を送る機構を共通に実現している。印刷時における紙送り速度は、７０〜９０ｍｍ／ｓｅｃが望ましく、印刷時の紙送りスピードをこれ以上速めると印字位置にずれが発生するために印字品質が悪化する。また、停止位置精度を確保するための機構が高価になる。一方、現在市販されているＭＩＣＲデータの解析装置では、磁気ヘッドによって得られた信号を解析する上において所定の認識率を得るためにはＭＩＣＲデータを読み取る際のチェック紙送り速度を、ＭＩＣＲデータフォーマットおよび磁気ヘッドの検出特性に依存するが、１００ｍｍ／ｓｅｃ程度にすることが望ましいとされている。このため、本例のプリンタでは、パルスモータ４５の速度を変えることによってそれぞれの機能に最適な紙送り速度でチェック紙を搬送できるようにしてある。パルスモータの速度を変える代わりに、ＭＩＣＲ文字を読み取るためにチェック紙を送るときと、印刷のためにチェック紙を送るときとで輪列を変えて減速比を変更してももちろん良い。いずれにしても、機構などの簡略化を図り小型で安価な多機能型プリンタを実現するためにはパルスモータ４５を用いてＭＩＣＲ文字を認識できることが望ましい。
【００２６】
ＭＩＣＲ文字を認識する処理において、磁気ヘッド３１に影響を与える磁気ノイズをできるだけ少なくすることも重要である。特に、パルスモータから漏れる強度や向きが変動する磁界はノイズとなりやすい。このため、本例のプリンタ１０においては、ＭＩＣＲデータの読み取り時は、チェック紙１６を送るパルスモータ４５以外のモーターは停止させ、作動するパルスモータ４５は図２に示すように磁気シールド５２で側面および底面を覆い、磁気の漏れ出しを少なくしている。さらに、磁気ヘッド３１をシールド板５３で囲い、磁気ヘッド３１の前方にもシールド板５１を設けて、モーターの軸や、シャーシなどを介して伝達される磁気ノイズを低減し、より精度の高い安定した読み取りができるようにしている。
【００２７】
さらに、本例のプリンタ１０においては、ＭＩＣＲ文字を認識する際のデータ処理によっても磁気ノイズの影響を低減し、より高い認識率が確保できるようにしている。図３に、ＭＩＣＲ文字の認識処理に係わる本例のプリンタ１０の構成を示してある。ＭＩＣＲ文字を検出する磁気ヘッド３１は、ＭＩＣＲ文字検出回路６１を介してプロセッサ６７に検出データを送る。プロセッサ６７は、ＭＩＣＲ文字の付されていない領域に対しＭＩＣＲ文字検出回路６１から定期的にデータを取得し、そのデータをパルスモータからの磁気ノイズが反映された補正用のデータとしてＲＡＭ６８に記憶する手段としての機能と、ＭＩＣＲ文字が付されている領域に対しＭＩＣＲ文字検出回路６１から定期的にデータを取得し、そのデータにＲＡＭ６８に記憶されている補正用のデータを用いて補正処理を行って認識データとする手段としての機能と、さらに、認識データを外部のコンピュータなどに出力する機能を備えている。プロセッサ６７は、紙送りローラ２９などの搬送機構を制御する機能も備えており、搬送用のパルスモータ４５のモータ制御回路６５に対し駆動パルスを供給し、パルスモータ４５の位相切替を制御することによってパルスモータ４５の速度や回転位置を制御する。さらに、プロセッサ６７は、プリンタヘッド１３を用いて印刷を行う印刷制御回路６６を制御する機能も備えている。
【００２８】
ＭＩＣＲ文字検出回路６１は、磁気ヘッド３１で検出された磁束密度の変化による微小な電圧変化を増幅する増幅回路６２と、様々なノイズや印刷不良による不要な信号を除去するフィルタ回路６３と、フィルタ回路６３を通過したアナログ信号をＡ／Ｄ変換してディジタル値を出力するＡ／Ｄ変換回路６４を備えている。フィルタ回路６３は、チェック紙に対する紙送り速度と磁気インク文字の規格に従った配列間隔の長さによって定まるカットオフ周波数を用いて磁気ヘッド３１からの不要な信号を除去できるようになっている。しかしながら、磁気ヘッド３１は、永久磁石３２により磁化されたＭＩＣＲ文字が磁気ヘッドのヘッドギャップを横切ることによって生ずる磁気変化に加え、パルスモータ４５の位相切替に起因する磁気変化などの磁気ノイズも検出し、これに伴う電圧変化が増幅されＡ／Ｄ変換回路６４を介してプロセッサ６７に出力されてしまう。従って、例えば図６に示したように、「２３４」というＭＩＣＲ文字自体の認識信号に、パルスモータ４５の位相切替に同期したサイクリックなノイズが重畳された信号が得られる。そこで、本例においては、以下のような認識方法を採用することにより、パルスモータ４５の位相切替に起因する磁気ノイズの影響を除外できるようにしている。
【００２９】
図４および図５に示したフローチャートに基づき本例のプリンタ１０におけるＭＩＣＲ文字認識における処理を説明する。まず、ステップ７１において、ＭＩＣＲ文字が付された領域を磁気ヘッド３１に送るためにチェック紙１６を空送りする時間などを用いて、ＭＩＣＲ文字の現れることない領域で磁気ヘッド３１の検出するデータを取得する。このデータが補正処理を行うための磁気ノイズデータとなる。図５に、磁気ヘッド３１によってデータを取得する処理をさらに詳しく示してある。ステップ８１で磁気ヘッド３１から送られてきた信号をＡ／Ｄ変換し、ステップ８２においてプロセッサ６７内のタイマ割り込みがあるまでＡ／Ｄ変換を継続する。このタイマ割り込みは、駆動パルスを用いてパルスモータの位相切替を指示するなど定期的な処理に使用される割り込みであり、タイマ割り込みを用いてＡ／Ｄ変換を制御することにより、駆動パルスに同期したサンプリングが可能となる。本例においては、１５回のタイマ割り込み毎に駆動パルスを用いた位相切替の指示がプロセッサ６７からモータ制御回路６５に行われる。従って、１つの駆動パルスが出力される間に１５回のＡ／Ｄ変換が行われ、それらのうち４回のＡ／Ｄ変換の平均値が１つのＡ／Ｄ変換値としてサンプリングされる。このため、１つの駆動パルスに対しおよそ４つのＡ／Ｄ変換値を取得できる。
【００３０】
ステップ８２においてタイマ割り込みがあると、ステップ８３においてプロセッサ６７がＡ／Ｄ変換器６４のＡ／Ｄ変換値をデータとして取得する。そして、次のタイマ割り込みまでのデータを得るためにＡ／Ｄ変換器を再スタートさせる。次に、ステップ８５において、パルスモータ４５の駆動パルスの位相を切り替えるタイミングか否かを判断し、駆動パルスの位相を切り替えるタイミングであればステップ８６においてモータ制御回路６５に指示を出し、パルスモータ４５の位相切替を行って次のステップアングルへの動作を開始させる。本例のパルスモータ４５は２相のパルスモータであり、２相励磁で制御を行っている。従って、プロセッサ６７は、４種類の励磁パタンを順番にモータ制御回路６５に与えることによってパルスモータ４５の回転を制御している。また、４種類の励磁パタンによってモータ４５の１電気周期となるので、磁気ヘッド３１に対しモータ４５から影響のある磁気ノイズは４パルス毎のサイクルを持つと考えられる。以降において、これら４つのパルスによって１つの制御サイクルが構成されるものとする。
【００３１】
プロセッサ６７は、ステップ８３で得られたＡ／Ｄ変換値を１制御サイクルを構成する各々のパルスの情報と共に認識している。そして、ステップ８７において得られたＡ／Ｄ変換値がパルスモータの磁気ノイズの測定に係るデータか否かを判断し、ステップ８８において１制御サイクルを構成するパルスの情報と共に得られたＡ／Ｄ変換値をＲＡＭ６８の磁気ノイズデータ用の所定の領域に一時的に記憶する。このような一連のＡ／Ｄ変換値を取得して記憶する処理を行うと、図４に戻り、次のステップ７２において、モータ４５が１つの制御サイクルを終了したか、すなわち、４パルス分のＡ／Ｄ変換値を取得したか否かを判断する。
【００３２】
ステップ７１を４パルス分繰り返した後は、さらに、ステップ７３において、４パルスを１サイクルとして１６サイクル分のＡ／Ｄ変換値が得られたか否かを判断する。ＭＩＣＲ文字の付されていない領域に対するデータを取得している間であっても、ローラに磁性粉が付着するなど、パルスモータ以外の要因で磁気ノイズが発生することがある。従って、このような磁気ノイズに乱されてしまうと、磁気ノイズのデータを用いて補正処理を行うとかえって別のノイズをばらまく結果となることがある。このため、複数のサイクル分の複数のＡ／Ｄ変換値を取得し、このような突発的な磁気ノイズによるデータの乱れを除くようにしている。ステップ７３において１６サイクル分のＡ／Ｄ変換値が得られると、ステップ７４において、各サイクルにおける等価なタイミングでサンプリングした１６個のＡ／Ｄ変換値の中央値を選択し、この中央値をサイクル中の各タイミングにおける代表値としＲＡＭ６８に設定する。これにより、１サイクル分の補正用のデータがＲＡＭ６８に設定される。１６サイクル分サンプルされた等価なタイミング毎のＡ／Ｄ変換値の中央値を採用することにより突発的なノイズの影響を殆ど避けることができる。従って、ＭＩＣＲ文字を読み取る際にバックグラウンドとなるパルスモータに起因する磁気ノイズやその他の継続的な磁気ノイズのみの反映された補正用のデータを得ることができる。
【００３３】
次に、ステップ７５において、ＭＩＣＲ文字の付された領域を磁気ヘッド３１に対しステップ７１と同様に送る。そして、磁気ヘッド３１において検出されたＭＩＣＲ文字によるＡ／Ｄ変換値を図５に示したように、ステップ７１と同様にモータの駆動パルスに同期したタイミングで取得する。ステップ７５において図５に示したフローチャートに従ってＡ／Ｄ変換値を取得すると、このステップ７５はノイズ測定領域ではないのでステップ８１においてステップ８９に移行する。このステップ８９においては、ＲＡＭ６８に記憶されていた等価なタイミングの磁気ノイズデータを取得する。そして、ステップ８３において、ＭＩＣＲ文字に対し取得されたＡ／Ｄ変換値から磁気ノイズデータを差し引く補正処理を行い、補正されたデータをＭＩＣＲ文字認識データとして再びＲＡＭ６８に保存する。図４に戻って、ステップ７５の処理をＭＩＣＲ文字が検出されなくなるまで続ける。図７に示すように、これらの補正処理を行うことにより、パルスモータの位相切替によるサイクリックな磁気ノイズの影響を除くことができる。
【００３４】
このように本例のプリンタ１０においては、ＭＩＣＲ文字を認識する処理において、まず、ＭＩＣＲ文字の付されていない領域に対し、ＭＩＣＲ文字を検出するときと同じ条件でパルスモータを駆動する。そして、その間に磁気ヘッドの検出した信号をパルスモータに供給される駆動パルスに同期して取得し、補正用のデータとして一時的に記憶する。さらに、ＭＩＣＲ文字を検出する工程においても、駆動パルスに同期して磁気ヘッドの検出した信号を得て、等価なタイミングで先にＭＩＣＲ文字のない領域で得られたデータを差し引く補正を行う。このようにして、駆動パルスに伴って位相切替が行われるパルスモータに起因した磁気ノイズの影響を除くことができる。
【００３５】
さらに、本例のプリンタ１０においては、パルスモータ４５の周期的な制御サイクル、すなわち、パルスモータを１電気周期だけ回転させるサイクルに着目し、複数のサイクルで補正用のデータをサンプルすることにより、突発的な磁気ノイズによる影響を除けるようにしている。そして、複数のサンプル値の中央値を補正用のデータとして設定することにより、１サイクル分の補正用のデータを得ることができるので、これを用いてＭＩＣＲ文字を検出する処理において繰り返し補正処理を行うことが可能となる。
【００３６】
さらに、本例のＭＩＣＲ文字を認識する各々の処理においては、ＭＩＣＲ文字の検出を行う直前にＭＩＣＲ文字の付されていない領域を用いて磁気ノイズの測定を行うようにしている。従って、プリンタ１０の置かれている環境やパルスモータの状態などを反映した磁気ノイズデータをその度に取得し、環境の変化まで反映した補正処理を行うことができる。このため、さらにＭＩＣＲ文字の認識率を高めることができる。
【００３７】
ＭＩＣＲ文字を認識する工程において、上記のような同期式ノイズ除去を行うことにより、パルスモータなどの周期的な磁気ノイズの影響はほとんど除くことができる。従って、本例のプリンタ１０のように磁気シールドと本例のＭＩＣＲ文字認識方法を採用することにより、パルスモータによる影響は殆ど除くことができる。このため、小型でパルスモータから磁気ヘッドまでの距離が確保できず、パルスモータを複数の機能で兼用するような複合処理装置においても、ＭＩＣＲ文字の認識率が高く、読み取りミスのない複合処理装置を提供できる。また、本例のＭＩＣＲ文字認識方法を採用することにより、パルスモータの磁気ノイズの影響をほぼ取り除くことができるので、磁気シールドの施せないさらに小型の複合装置においても十分な認識率を確保できる。
【００３８】
なお、本例においては、ＭＩＣＲ文字の付されたチェック紙を処理可能なプリンタをベースとした複合処理装置を例に説明しているが、磁気カードリーダなどの他の磁気パターンを認識する装置に対しても適用できることはもちろんである。また、磁気パターンに対し磁気ヘッドの側をパルスモータを用いて移動させる装置においても、上記と同様の方法でパルスモータに起因する磁気ノイズの影響を除くことができ、磁気パターンの認識率を高めることができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の磁気パターンの認識方法を用いることにより、パルスモータと磁気ヘッドとの位置関係に制約があったり、構成上パルスモータによる磁気ノイズ対策が困難な装置において、パルスモータによる磁気ノイズの影響を抑えることができ、認識率を飛躍的に向上させることが可能となる。従って、本発明により、磁気インク文字認識装置のような磁気パターン認識装置を高い認識率を維持したまま小型化することが可能となる。また、磁気パターンの認識機能に加え印刷機能などを兼ね備えた複合処理装置においても、パルスモータの影響を抑制できるので、これらの複数の機能にパルスモータを兼用することが可能となり、小型で認識率が高く高機能の複合処理装置を安価に提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複合処理装置の概要を示す斜視図である。
【図２】図１に示す複合処理装置の紙経路に沿った構成を示す図であり、図２（ａ）は紙経路を側方から見た様子を示し、図２（ｂ）はパルスモータの様子を示してある。
【図３】図１に示す複合処理装置のＭＩＣＲ文字を認識する機構の概要を示す概念図である。
【図４】図３に示すＭＩＣＲ文字を認識する機構における処理を示すフローチャートでる。
【図５】図３に示すＭＩＣＲ文字を認識する機構において磁気ヘッドの検出データを取得する処理を示すフローチャートである。
【図６】図１に示す複合処理装置において補正処理を行わずにＭＩＣＲ文字を検出したときの認識データの例を示すグラフである。
【図７】図１に示す複合処理装置において補正処理を行ったときのＭＩＣＲ文字の認識データの例を示すグラフである。
【符号の説明】
１０・・プリンタをベースとした複合処理装置
１１・・プリンタ本体
１２・・移動軸
１３・・プリンタヘッド
１４・・プラテン
１５・・ロール紙
１６・・単票用紙（パーソナルチェック）
２０・・紙経路
２１・・挿入口
２３・・ローディング・ローラー
２４・・紙検出器
２５・・フォームストッパー
２９・・紙送りローラー
３１・・磁気ヘッド
３２・・磁石
３３・・ヘッド押さえ
４５・・パルスモータ
５１、５２、５３・・磁気シールド
６１・・ＭＩＣＲ文字検出回路
６２・・増幅回路
６３・・フィルタ
６４・・Ａ／Ｄ変換回路
６５・・モータ制御回路
６６・・印刷制御回路
６７・・プロセッサ
６８・・ＲＡＭ
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気インク文字などの磁気パターンを認識し、読み取る方法および認識装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
金融機関などにおいては従来より磁気インク文字が使用されており、磁気インク文字の印刷されたチェック紙などが磁気インク文字識別装置によって選別され、集計等の作業が行われていた。近年、現金やカードと同様に多くのパーソナルチェックが店舗における買い物などに使用されるケースが増加している。このパーソナルチェックの表面には、カスタマーアカウントやパーソナルチェックのシリアル番号などが磁気インク文字（ＭＩＣＲ文字，Magnetic Ink Character Recognition）を用いて記載してあり、これらのデータを照会することによって、パーソナルチェックの有効・無効が確認できるようになっている。
【０００３】
このため、各々の店舗の会計処理ステーション（ＰＯＳステーション）に磁気インク文字を認識するための装置が設置されるようになっており、これらの多くの装置は直流モータを用いてパーソナルチェック用紙を搬送しながら磁気ヘッドによって磁気インク文字を認識するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
個々の店舗のＰＯＳステーションにおいては、小型で操作が簡単でありオペレーションミスが発生する可能性の少ない装置が要求されている。パーソナルチェックに関しても、磁気インク文字を識別するＭＩＣＲリーダに通した後にプリンタに設置し裏書き印刷（エンドースメント印刷）を行うといった処理が必要となる。このため、図１に示すようなＭＩＣＲリーダとプリンタの機能を兼ね備えた複合処理装置が開発されている。図１に示した複合処理装置は、２つのロール紙を収納しており、一方のロール紙にはジャーナル印字を、また他方のロール紙にはレシート印字を行い、本体の下方から挿入した単票用紙（スリップ用紙）にも印字できるプリンタをベースに、さらに、ＭＩＣＲリーダとしての機能も搭載した複合処理装置である。このような複合処理装置（プリンタ）は、小型・高機能であり、さらに、パーソナルチェックを用いた処理を一括して自動的に行うことができるのでＰＯＳステーションを構成するプリンタとして適しており、今後、商店やホテルなどに多用されるものである。
【０００５】
このような小型で多機能化された複合装置においては、ＭＩＣＲ文字を読み取る際の磁気ノイズの除去が１つの課題である。例えば、金融機関などにおいて従来から用いられている大型のＭＩＣＲ文字識別装置や、ＭＩＣＲ文字を読む機能だけを搭載したＭＩＣＲリーダにおいては、磁気ノイズの主要な発生源となるモータと磁気ヘッドの距離を十分に確保したり、磁気ノイズの比較的少ない直流モータを採用するなどの対策が施されている。これに対し、小型で多機能化された装置においては、モータと磁気ヘッドの間に十分な距離を確保することは困難である。また、ＭＩＣＲ文字の読み取り専用にモータおよび駆動系を設置すると装置が大型化し、また、制御回路、コストおよび重量などの増加を伴うので、プリンタ用の搬送機構などと兼用することが考えられている。このため、印刷位置の制御も可能なパルスモータを用いた搬送機構によってパーソナルチェックを磁気ヘッドに対し移動させながらＭＩＣＲ文字を読み取ることが望ましく、この際にパルスモータからの磁気ノイズ除去対策を施す必要がある。パルスモータや磁気ヘッドに対し磁気シールドを設置して磁気ノイズを抑制することができるが、さらに、小型化されたプリンタにおいては十分なレベルに磁気ノイズを抑えることは難しい。また、パーソナルチェックに付されたＭＩＣＲ文字の状態はパーソナルチェックの表面の汚れや歪みによって様々であり、ＭＩＣＲ文字を高い認識率で読み取るためには認識の際のノイズはできるだけ低く抑えておくことが望ましい。
【０００６】
そこで、本発明においては、磁気ノイズの主な発生源であるモータからの磁気ノイズの影響を抑制しながらＭＩＣＲ文字などの磁気パターンを認識する方法および装置を提供することを目的としている。そして、プリンタ機能も兼ね備えた小型の複合処理装置であって、高いＭＩＣＲ文字認識率を実現できる複合処理装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の磁気パターンの認識方法は、
読み取られるべき磁気パターンが所定領域に印刷された用紙を、パルスモータを用いる紙送り手段によって紙送りし、前記磁気パターンの前記領域を一の磁気ヘッドによって認識する磁気パターンの認識方法であって、
前記磁気パターンが印刷されていない領域において、前記用紙を前記紙送り手段によって紙送りしながら、前記パルスモータを駆動するパルスに同期して、前記磁気ヘッドによって磁気ノイズデータを取得し、記憶手段に記憶し、
前記磁気パターンが印刷された領域において、前記用紙を前記紙送り手段によって紙送りしながら、前記パルスモータを駆動するパルスに同期して、前記磁気ヘッドによって磁気パターンデータを取得し、
当該取得した磁気パターンデータから、前記記憶手段に記憶した磁気ノイズデータを、前記パルスモータを駆動するパルスに同期したタイミングで差し引いて補正し、前記磁気パターンの認識信号として出力する
ことを特徴とする。
また、本発明の磁気パターンの認識装置は、
読み取られるべき磁気パターンが所定領域に印刷された用紙を、パルスモータを用いて紙送りする紙送り手段と、
前記磁気パターンの前記領域を認識する一の磁気ヘッドと、
を備えた磁気パターンの認識装置であって、
前記磁気パターンが印刷されていない領域において、前記用紙を前記紙送り手段によって紙送りしながら、前記パルスモータを駆動するパルスに同期して、前記磁気ヘッドによって磁気ノイズデータとして取得して、記憶する記憶手段と、
前記磁気パターンが印刷された領域において、前記用紙を前記紙送り手段によって紙送りしながら、前記パルスモータを駆動するパルスに同期して、前記磁気ヘッドによって磁気パターンデータとして取得する手段と、
当該取得した磁気パターンデータから、前記記憶手段に記憶した磁気ノイズデータを、前記パルスモータを駆動するパルスに同期したタイミングで差し引いて補正し、前記磁気パターンの認識信号として出力する出力手段と、
を有することを特徴とする。
また、本発明の複合装置は、
上記の紙送り手段によって、前記用紙を紙送りしながら当該用紙に印刷する印刷手段をさらに備えたことを特徴とする。
さらに、本発明においては、以下の工程を備えても構わない。
【０００８】
１．移動手段により磁気パターンの付されていない領域に対し磁気ヘッドを相対的に移動させる第１の工程。
【０００９】
２．第１の工程において磁気ヘッドの検出した第１の信号を定期的に記憶する第２の工程。
【００１０】
３．移動手段により磁気パターンの付された領域に対し磁気ヘッドを相対的に移動させる第３の工程。
【００１１】
４．第３の工程において磁気ヘッドが定期的に検出した第２の信号から第１の信号を差し引く補正処理を行い磁気パターンの認識信号として出力する第４の工程。
【００１２】
さらに、パルスモータからの磁気ノイズを除去するためには、第２の工程で検出される第１の信号によって第４の工程で検出される第２の信号の補正処理を行う際に、磁気ノイズの周期性を考慮することが望ましい。パルスモータからの磁気ノイズは位相切替を行う駆動パルスに起因して周期的に変動するので、第２および第４の工程では、第１および第２の信号を駆動パルスに同期したタイミングで検出することが望ましい。さらに、複数の駆動パルスによって所定の制御サイクル、例えば、パルスモータが１ステップアングルを回転したり、１回転する制御が行われる場合は、この制御サイクルによっても磁気ノイズに周期性が現れることが多い。そこで、第２の工程では、パルスモータに対する少なくとも１つの制御サイクルを構成する複数の駆動パルスに同期して第１の信号を検出することが望ましい。また、このような認識方法を採用することにより、第１の信号による補正処理をサイクリックに行うことが可能になるので、第１の信号を検出する期間と、第２の信号を検出する期間を一致させる必要はなくなる。
【００１３】
さらに、第２の工程では複数の制御サイクルに対し第１の信号を検出し、第３の工程に先立って、複数の第１の信号の内の中央値を補正処理の対象となる第１の信号とする第５の工程を付加することが望ましい。複数の制御サイクルに対し第１の信号を検出することによって、突発的なノイズ、例えば、微小な磁性体の落下や付着、電源のノイズの影響などを削除できる。これら複数の制御サイクル中に得られた複数の等価な第１の信号の平均を補正処理に採用しても良いが、突発的なノイズの影響を防止する点では中央値を採用することが望ましい。そして、このような磁気パターンの認識方法を採用することにより、小型化された装置においても、容易に磁気インク文字の認識率を高めることができる。
【００１４】
本発明の磁気パターンの認識方法は、駆動パルスにより制御されるパルスモータを備えた移動手段と、磁気パターンの付された領域に対し移動手段によって相対的に動かされ磁気パターンを検出する磁気ヘッドと、移動手段により磁気パターンの付されていない領域に対し磁気ヘッドが相対的に動かされたときに磁気ヘッドで定期的に検出された第１の信号を記憶する記憶手段と、移動手段により磁気パターンの付された領域に対し磁気ヘッドが相対的に動かされたときに磁気ヘッドで定期的に検出された第２の信号から第１の信号を差し引く補正処理を行い磁気パターンの認識信号として出力する出力手段とを有することを特徴とする磁気パターン認識装置において活用できる。さらに、パルスモータからの磁気ノイズに着目すると、記憶手段は駆動パルスに同期したタイミングで第１の信号を記憶し、出力手段は駆動パルスに同期したタイミングで第２の信号の補正処理を行うことが望ましい。
【００１５】
また、印刷機能を兼ね備えた複合処理装置においては、駆動パルスにより制御されるパルスモータを備えた紙送り手段と、紙送り手段によって送られた紙片に印刷する印刷手段と、紙送り手段によって送られた紙片に付された磁気パターンを検出する磁気ヘッドと、紙送り手段が紙片の磁気パターンの付されていない領域を磁気ヘッドに送ったときに磁気ヘッドで定期的に検出された第１の信号を記憶する記憶手段と、紙送り手段が紙片の磁気パターンの付された領域を磁気ヘッドに送ったときに磁気ヘッドで定期的に検出された第２の信号から第１の信号を差し引く補正処理を行い磁気パターンの認識信号として出力する出力手段とを有することを特徴とする複合処理装置によって上記の磁気パターンの認識方法を活用でき、磁気インク文字などの磁気パターンに対し高い認識率を備えた小型で安価な複合処理装置を提供できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。以下においては、上述した図１に示したようなプリンタをベースにＭＩＣＲ文字（磁気インク文字）の認識機能を備えた複合処理装置（以下においてはプリンタ）１０に基づき説明する。本例のプリンタ１０は、本体１１の左右に延びた移動軸１２に沿ってプリンタヘッド（印刷ヘッド）１３が移動しながらジャーナル印字、およびスリップ印字を行う。本例のプリンタヘッド１３は、たとえばワイヤードットタイプであり、ヘッド１３に内蔵されたワイヤーをプラテン１４に向かって駆動しインクリボンをインパクトすることによって、ロール紙１５あるいは単票用紙１６に印字を行う。プリンタヘッド１３はタイミングベルトやヘッド送り用のパルスモータを用いたプリンタヘッド駆動手段によって動かされ、プラテン１４に沿って左右に動いてロール紙１５あるいは単票用紙１６の所定の位置に印字を行う。ロール紙１５あるいは単票用紙１６は、後述するフィードローラー群、および紙送り用のパルスモータなどによって構成される紙送り機構によってプリンタヘッド１３の移動方向と直角に送られる。ロール紙１５は本体１１の後方１１ｂにセットされ、後方１１ｂからプラテン１４とプリンタヘッド１３の間を通って本体１１の上方１１ｃに導かれる。本例のプリンタ１０は、２本のロール紙１５をセットでき、店舗の記録用のジャーナル紙および領収書として使用するレシート紙の印刷が可能である。
【００１７】
さらに、本例のプリンタはＭＩＣＲデータを持ったパーソナルチェックなどの単票用紙１６の処理も行えるようになっている。単票用紙１６は、本体１１の前方１１ａに用意された用紙挿入口２１から、後述する紙経路を通ってプリンタヘッド１３とプラテン１４との間に導かれ、印刷が終了した後は、プリンタの上方１１ｃから排出される。
【００１８】
以下の説明において、単票用紙としてパーソナルチェック１６を用いた場合を例にとって説明する。なお、本例のプリンタは、パーソナルチェック以外にも、帳票類や、レシートなど様々な単票用紙に対し印刷できることはもちろんである。本例で参照しているパーソナルチェック１６は、店舗の支払いに使用される個人使用用の小切手であり銀行で発行される。パーソナルチェックの表面１６ａには、使用者の口座番号、チェック紙の通し番号などがＭＩＣＲ文字１７で印刷されている。ＭＩＣＲ文字は文字形状や印字品質が規格化されており、また、パーソナルチェック上の印刷位置も規格化されている。従って、パーソナルチェックの所定の領域を磁気ヘッドでサーチすることによってＭＩＣＲ文字に対応した波形が得られ、この波形を解析することによって印刷されたデータを判別できる。この際、磁気ヘッドでサーチする前にＭＩＣＲ文字の付された領域に磁石を当て、ＭＩＣＲ文字を磁化している。
【００１９】
パーソナルチェック１６の表面１６ａには、さらに、払われる金額や支払い者のサインが記入される。また、パーソナルチェック１６の裏面１６ｂには、使用された日時、店舗名、金額などの記録が裏書き（エンドースメント印刷）１８される。店舗の担当者がパーソナルチェックを受け取ると、まず、ＭＩＣＲ文字で記載されたデータからパーソナルチェックの有効・無効を確認し、次に、有効なパーソナルチェックにはエンドースメント印刷を施す。
【００２０】
本例のプリンタにおいては、プリンタヘッド１３によってエンドースメント印刷１８が可能なように、裏面１６ｂを上にしてパーソナルチェック１６はセットされる。このため、パーソナルチェック１６が挿入口２１から挿入されると、ＭＩＣＲ文字１７は下方を向いてプリンタ本体の右側に沿って置かれる。
【００２１】
図２に、本例のプリンタ１０の紙経路を断面を用いて示してある。ロール紙１５は、プラテン１４の後方からプラテン１４とプリンタヘッド１３の間に導かれ印字が行われる。ロール紙を搬送するローラー（不図示）は、パルスモータ４５によって輪列４６を介して駆動され、ロール紙の所定の位置に印刷が行われる。一方、パーソナルチェック等の単票用紙は、紙経路２０を通ってプラテン１４とプリンタヘッド１３との間に導かれる。単票用紙１６は、パルスモータ４５から輪列４６および駆動ベルト４７を介して駆動される単票用紙用の送りローラー２９と単票用紙用のローディング・ローラー２３により挟持され、所定の速度で紙経路２０にそって上下のいずれかの方向に送られる。このため、紙送りの駆動源となるパルスモータ４５は、ロール紙を送る動力伝達機構と単票用紙を送り動力伝達機構との双方にプランジャーなどを用いて構成される紙送り動力伝達系切り替え機構を介して接続されており、どちらか一方の伝達機構に動力を伝達できるようになっている。
【００２２】
チェック紙１６は通常はプリンタにはセットされておらず、印字するときに挿入口２１からローディングされる。チェック紙の紙経路２０には、ローディングローラー２３、紙検出器２４、フォームストッパー２５、磁石３２、および、磁気ヘッド３１が順番に並んで配置してある。従って、オペレータがチェック紙１６を挿入すると、チェック紙１６の先端はローディング・ローラー２３により紙送りローラー２９まで送られる。次に、紙送りローラー２９とローディング・ローラー２３の両方に挟まれた状態で、磁気ヘッド３１の前面にＭＩＣＲ文字の付された領域を移動させながらＭＩＣＲ文字の認識処理を行う。また、チェック紙１６が単票用紙送りローラー２９からプラテン１４まで送られた後、印刷が開始される。
【００２３】
ＭＩＣＲ文字の認識処理においては、ローディング・ローラー２３によってチェック１６が紙経路２０内を送られ、まず、磁石３２の上を通過する。この磁石３２はチェック紙１６の表面１６ａに面するように用意されており、チェック紙１６の表面に印刷されたＭＩＣＲ文字の磁気インクが磁化される。次に、チェック紙１６は、磁気ヘッド３１の上を通過し、これによってＭＩＣＲ文字が検出される。また、本例のプリンタは紙経路２０を挟んで磁気ヘッド３１の反対側から紙経路２０にヘッド押さえ３３が突き出ている。このため、チェック紙１６が磁気ヘッド３１を通過するときは、ヘッド押さえ３３によってチェック紙１６の表面が磁気ヘッド３１に密着され、ＭＩＣＲ文字を誤りなく検出し易いようになっている。尚、ＭＩＣＲ文字の読み取りは本例のように磁石３２を用いて再磁化した後に行ってもよいが、磁気ヘッド３１として自己バイアス型のものを用いて行ってもよい。この場合には磁石３２は不要となる。
【００２４】
このように、本例のプリンタ１０は単票用紙へ印字する機能に加え、チェック紙等の単票用紙に印刷されたＭＩＣＲデータを読み取る機能を備えた複合処理装置である。そして、同一の紙経路内を送られる単票用紙に対し、印刷とＭＩＣＲデータの読み取りの両方が可能なようにこれらの機能は配置されており、パーソナルチェックに付されたＭＩＣＲ文字の読み取りと、パーソナルチェックへのデータの印刷、本例では特に裏書きを連続して処理できる。
【００２５】
さらに、本例のプリンタは小型化および構造、制御などの簡略化を図り、多機能型のプリンタを安価に提供できるように、ＭＩＣＲ文字を認識するために磁気ヘッド３１にチェック紙１６を送る紙送り機構と、印刷するためにプリンタヘッド１３にチェック紙１６を送る紙送り機構を共通にしてある。このため、ローラーを駆動するパルスモータのスピードを変えることにより、ＭＩＣＲデータを読み取るためにチェック紙を送る機能と、印刷するためにチェック紙を送る機構を共通に実現している。印刷時における紙送り速度は、７０〜９０ｍｍ／ｓｅｃが望ましく、印刷時の紙送りスピードをこれ以上速めると印字位置にずれが発生するために印字品質が悪化する。また、停止位置精度を確保するための機構が高価になる。一方、現在市販されているＭＩＣＲデータの解析装置では、磁気ヘッドによって得られた信号を解析する上において所定の認識率を得るためにはＭＩＣＲデータを読み取る際のチェック紙送り速度を、ＭＩＣＲデータフォーマットおよび磁気ヘッドの検出特性に依存するが、１００ｍｍ／ｓｅｃ程度にすることが望ましいとされている。このため、本例のプリンタでは、パルスモータ４５の速度を変えることによってそれぞれの機能に最適な紙送り速度でチェック紙を搬送できるようにしてある。パルスモータの速度を変える代わりに、ＭＩＣＲ文字を読み取るためにチェック紙を送るときと、印刷のためにチェック紙を送るときとで輪列を変えて減速比を変更してももちろん良い。いずれにしても、機構などの簡略化を図り小型で安価な多機能型プリンタを実現するためにはパルスモータ４５を用いてＭＩＣＲ文字を認識できることが望ましい。
【００２６】
ＭＩＣＲ文字を認識する処理において、磁気ヘッド３１に影響を与える磁気ノイズをできるだけ少なくすることも重要である。特に、パルスモータから漏れる強度や向きが変動する磁界はノイズとなりやすい。このため、本例のプリンタ１０においては、ＭＩＣＲデータの読み取り時は、チェック紙１６を送るパルスモータ４５以外のモーターは停止させ、作動するパルスモータ４５は図２に示すように磁気シールド５２で側面および底面を覆い、磁気の漏れ出しを少なくしている。さらに、磁気ヘッド３１をシールド板５３で囲い、磁気ヘッド３１の前方にもシールド板５１を設けて、モーターの軸や、シャーシなどを介して伝達される磁気ノイズを低減し、より精度の高い安定した読み取りができるようにしている。
【００２７】
さらに、本例のプリンタ１０においては、ＭＩＣＲ文字を認識する際のデータ処理によっても磁気ノイズの影響を低減し、より高い認識率が確保できるようにしている。図３に、ＭＩＣＲ文字の認識処理に係わる本例のプリンタ１０の構成を示してある。ＭＩＣＲ文字を検出する磁気ヘッド３１は、ＭＩＣＲ文字検出回路６１を介してプロセッサ６７に検出データを送る。プロセッサ６７は、ＭＩＣＲ文字の付されていない領域に対しＭＩＣＲ文字検出回路６１から定期的にデータを取得し、そのデータをパルスモータからの磁気ノイズが反映された補正用のデータとしてＲＡＭ６８に記憶する手段としての機能と、ＭＩＣＲ文字が付されている領域に対しＭＩＣＲ文字検出回路６１から定期的にデータを取得し、そのデータにＲＡＭ６８に記憶されている補正用のデータを用いて補正処理を行って認識データとする手段としての機能と、さらに、認識データを外部のコンピュータなどに出力する機能を備えている。プロセッサ６７は、紙送りローラ２９などの搬送機構を制御する機能も備えており、搬送用のパルスモータ４５のモータ制御回路６５に対し駆動パルスを供給し、パルスモータ４５の位相切替を制御することによってパルスモータ４５の速度や回転位置を制御する。さらに、プロセッサ６７は、プリンタヘッド１３を用いて印刷を行う印刷制御回路６６を制御する機能も備えている。
【００２８】
ＭＩＣＲ文字検出回路６１は、磁気ヘッド３１で検出された磁束密度の変化による微小な電圧変化を増幅する増幅回路６２と、様々なノイズや印刷不良による不要な信号を除去するフィルタ回路６３と、フィルタ回路６３を通過したアナログ信号をＡ／Ｄ変換してディジタル値を出力するＡ／Ｄ変換回路６４を備えている。フィルタ回路６３は、チェック紙に対する紙送り速度と磁気インク文字の規格に従った配列間隔の長さによって定まるカットオフ周波数を用いて磁気ヘッド３１からの不要な信号を除去できるようになっている。しかしながら、磁気ヘッド３１は、永久磁石３２により磁化されたＭＩＣＲ文字が磁気ヘッドのヘッドギャップを横切ることによって生ずる磁気変化に加え、パルスモータ４５の位相切替に起因する磁気変化などの磁気ノイズも検出し、これに伴う電圧変化が増幅されＡ／Ｄ変換回路６４を介してプロセッサ６７に出力されてしまう。従って、例えば図６に示したように、「２３４」というＭＩＣＲ文字自体の認識信号に、パルスモータ４５の位相切替に同期したサイクリックなノイズが重畳された信号が得られる。そこで、本例においては、以下のような認識方法を採用することにより、パルスモータ４５の位相切替に起因する磁気ノイズの影響を除外できるようにしている。
【００２９】
図４および図５に示したフローチャートに基づき本例のプリンタ１０におけるＭＩＣＲ文字認識における処理を説明する。まず、ステップ７１において、ＭＩＣＲ文字が付された領域を磁気ヘッド３１に送るためにチェック紙１６を空送りする時間などを用いて、ＭＩＣＲ文字の現れることない領域で磁気ヘッド３１の検出するデータを取得する。このデータが補正処理を行うための磁気ノイズデータとなる。図５に、磁気ヘッド３１によってデータを取得する処理をさらに詳しく示してある。ステップ８１で磁気ヘッド３１から送られてきた信号をＡ／Ｄ変換し、ステップ８２においてプロセッサ６７内のタイマ割り込みがあるまでＡ／Ｄ変換を継続する。このタイマ割り込みは、駆動パルスを用いてパルスモータの位相切替を指示するなど定期的な処理に使用される割り込みであり、タイマ割り込みを用いてＡ／Ｄ変換を制御することにより、駆動パルスに同期したサンプリングが可能となる。本例においては、１５回のタイマ割り込み毎に駆動パルスを用いた位相切替の指示がプロセッサ６７からモータ制御回路６５に行われる。従って、１つの駆動パルスが出力される間に１５回のＡ／Ｄ変換が行われ、それらのうち４回のＡ／Ｄ変換の平均値が１つのＡ／Ｄ変換値としてサンプリングされる。このため、１つの駆動パルスに対しおよそ４つのＡ／Ｄ変換値を取得できる。
【００３０】
ステップ８２においてタイマ割り込みがあると、ステップ８３においてプロセッサ６７がＡ／Ｄ変換器６４のＡ／Ｄ変換値をデータとして取得する。そして、次のタイマ割り込みまでのデータを得るためにＡ／Ｄ変換器を再スタートさせる。次に、ステップ８５において、パルスモータ４５の駆動パルスの位相を切り替えるタイミングか否かを判断し、駆動パルスの位相を切り替えるタイミングであればステップ８６においてモータ制御回路６５に指示を出し、パルスモータ４５の位相切替を行って次のステップアングルへの動作を開始させる。本例のパルスモータ４５は２相のパルスモータであり、２相励磁で制御を行っている。従って、プロセッサ６７は、４種類の励磁パタンを順番にモータ制御回路６５に与えることによってパルスモータ４５の回転を制御している。また、４種類の励磁パタンによってモータ４５の１電気周期となるので、磁気ヘッド３１に対しモータ４５から影響のある磁気ノイズは４パルス毎のサイクルを持つと考えられる。以降において、これら４つのパルスによって１つの制御サイクルが構成されるものとする。
【００３１】
プロセッサ６７は、ステップ８３で得られたＡ／Ｄ変換値を１制御サイクルを構成する各々のパルスの情報と共に認識している。そして、ステップ８７において得られたＡ／Ｄ変換値がパルスモータの磁気ノイズの測定に係るデータか否かを判断し、ステップ８８において１制御サイクルを構成するパルスの情報と共に得られたＡ／Ｄ変換値をＲＡＭ６８の磁気ノイズデータ用の所定の領域に一時的に記憶する。このような一連のＡ／Ｄ変換値を取得して記憶する処理を行うと、図４に戻り、次のステップ７２において、モータ４５が１つの制御サイクルを終了したか、すなわち、４パルス分のＡ／Ｄ変換値を取得したか否かを判断する。
【００３２】
ステップ７１を４パルス分繰り返した後は、さらに、ステップ７３において、４パルスを１サイクルとして１６サイクル分のＡ／Ｄ変換値が得られたか否かを判断する。ＭＩＣＲ文字の付されていない領域に対するデータを取得している間であっても、ローラに磁性粉が付着するなど、パルスモータ以外の要因で磁気ノイズが発生することがある。従って、このような磁気ノイズに乱されてしまうと、磁気ノイズのデータを用いて補正処理を行うとかえって別のノイズをばらまく結果となることがある。このため、複数のサイクル分の複数のＡ／Ｄ変換値を取得し、このような突発的な磁気ノイズによるデータの乱れを除くようにしている。ステップ７３において１６サイクル分のＡ／Ｄ変換値が得られると、ステップ７４において、各サイクルにおける等価なタイミングでサンプリングした１６個のＡ／Ｄ変換値の中央値を選択し、この中央値をサイクル中の各タイミングにおける代表値としＲＡＭ６８に設定する。これにより、１サイクル分の補正用のデータがＲＡＭ６８に設定される。１６サイクル分サンプルされた等価なタイミング毎のＡ／Ｄ変換値の中央値を採用することにより突発的なノイズの影響を殆ど避けることができる。従って、ＭＩＣＲ文字を読み取る際にバックグラウンドとなるパルスモータに起因する磁気ノイズやその他の継続的な磁気ノイズのみの反映された補正用のデータを得ることができる。
【００３３】
次に、ステップ７５において、ＭＩＣＲ文字の付された領域を磁気ヘッド３１に対しステップ７１と同様に送る。そして、磁気ヘッド３１において検出されたＭＩＣＲ文字によるＡ／Ｄ変換値を図５に示したように、ステップ７１と同様にモータの駆動パルスに同期したタイミングで取得する。ステップ７５において図５に示したフローチャートに従ってＡ／Ｄ変換値を取得すると、このステップ７５はノイズ測定領域ではないのでステップ８１においてステップ８９に移行する。このステップ８９においては、ＲＡＭ６８に記憶されていた等価なタイミングの磁気ノイズデータを取得する。そして、ステップ８３において、ＭＩＣＲ文字に対し取得されたＡ／Ｄ変換値から磁気ノイズデータを差し引く補正処理を行い、補正されたデータをＭＩＣＲ文字認識データとして再びＲＡＭ６８に保存する。図４に戻って、ステップ７５の処理をＭＩＣＲ文字が検出されなくなるまで続ける。図７に示すように、これらの補正処理を行うことにより、パルスモータの位相切替によるサイクリックな磁気ノイズの影響を除くことができる。
【００３４】
このように本例のプリンタ１０においては、ＭＩＣＲ文字を認識する処理において、まず、ＭＩＣＲ文字の付されていない領域に対し、ＭＩＣＲ文字を検出するときと同じ条件でパルスモータを駆動する。そして、その間に磁気ヘッドの検出した信号をパルスモータに供給される駆動パルスに同期して取得し、補正用のデータとして一時的に記憶する。さらに、ＭＩＣＲ文字を検出する工程においても、駆動パルスに同期して磁気ヘッドの検出した信号を得て、等価なタイミングで先にＭＩＣＲ文字のない領域で得られたデータを差し引く補正を行う。このようにして、駆動パルスに伴って位相切替が行われるパルスモータに起因した磁気ノイズの影響を除くことができる。
【００３５】
さらに、本例のプリンタ１０においては、パルスモータ４５の周期的な制御サイクル、すなわち、パルスモータを１電気周期だけ回転させるサイクルに着目し、複数のサイクルで補正用のデータをサンプルすることにより、突発的な磁気ノイズによる影響を除けるようにしている。そして、複数のサンプル値の中央値を補正用のデータとして設定することにより、１サイクル分の補正用のデータを得ることができるので、これを用いてＭＩＣＲ文字を検出する処理において繰り返し補正処理を行うことが可能となる。
【００３６】
さらに、本例のＭＩＣＲ文字を認識する各々の処理においては、ＭＩＣＲ文字の検出を行う直前にＭＩＣＲ文字の付されていない領域を用いて磁気ノイズの測定を行うようにしている。従って、プリンタ１０の置かれている環境やパルスモータの状態などを反映した磁気ノイズデータをその度に取得し、環境の変化まで反映した補正処理を行うことができる。このため、さらにＭＩＣＲ文字の認識率を高めることができる。
【００３７】
ＭＩＣＲ文字を認識する工程において、上記のような同期式ノイズ除去を行うことにより、パルスモータなどの周期的な磁気ノイズの影響はほとんど除くことができる。従って、本例のプリンタ１０のように磁気シールドと本例のＭＩＣＲ文字認識方法を採用することにより、パルスモータによる影響は殆ど除くことができる。このため、小型でパルスモータから磁気ヘッドまでの距離が確保できず、パルスモータを複数の機能で兼用するような複合処理装置においても、ＭＩＣＲ文字の認識率が高く、読み取りミスのない複合処理装置を提供できる。また、本例のＭＩＣＲ文字認識方法を採用することにより、パルスモータの磁気ノイズの影響をほぼ取り除くことができるので、磁気シールドの施せないさらに小型の複合装置においても十分な認識率を確保できる。
【００３８】
なお、本例においては、ＭＩＣＲ文字の付されたチェック紙を処理可能なプリンタをベースとした複合処理装置を例に説明しているが、磁気カードリーダなどの他の磁気パターンを認識する装置に対しても適用できることはもちろんである。また、磁気パターンに対し磁気ヘッドの側をパルスモータを用いて移動させる装置においても、上記と同様の方法でパルスモータに起因する磁気ノイズの影響を除くことができ、磁気パターンの認識率を高めることができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の磁気パターンの認識方法を用いることにより、パルスモータと磁気ヘッドとの位置関係に制約があったり、構成上パルスモータによる磁気ノイズ対策が困難な装置において、パルスモータによる磁気ノイズの影響を抑えることができ、認識率を飛躍的に向上させることが可能となる。従って、本発明により、磁気インク文字認識装置のような磁気パターン認識装置を高い認識率を維持したまま小型化することが可能となる。また、磁気パターンの認識機能に加え印刷機能などを兼ね備えた複合処理装置においても、パルスモータの影響を抑制できるので、これらの複数の機能にパルスモータを兼用することが可能となり、小型で認識率が高く高機能の複合処理装置を安価に提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複合処理装置の概要を示す斜視図である。
【図２】図１に示す複合処理装置の紙経路に沿った構成を示す図であり、図２（ａ）は紙経路を側方から見た様子を示し、図２（ｂ）はパルスモータの様子を示してある。
【図３】図１に示す複合処理装置のＭＩＣＲ文字を認識する機構の概要を示す概念図である。
【図４】図３に示すＭＩＣＲ文字を認識する機構における処理を示すフローチャートでる。
【図５】図３に示すＭＩＣＲ文字を認識する機構において磁気ヘッドの検出データを取得する処理を示すフローチャートである。
【図６】図１に示す複合処理装置において補正処理を行わずにＭＩＣＲ文字を検出したときの認識データの例を示すグラフである。
【図７】図１に示す複合処理装置において補正処理を行ったときのＭＩＣＲ文字の認識データの例を示すグラフである。
【符号の説明】
１０・・プリンタをベースとした複合処理装置
１１・・プリンタ本体
１２・・移動軸
１３・・プリンタヘッド
１４・・プラテン
１５・・ロール紙
１６・・単票用紙（パーソナルチェック）
２０・・紙経路
２１・・挿入口
２３・・ローディング・ローラー
２４・・紙検出器
２５・・フォームストッパー
２９・・紙送りローラー
３１・・磁気ヘッド
３２・・磁石
３３・・ヘッド押さえ
４５・・パルスモータ
５１、５２、５３・・磁気シールド
６１・・ＭＩＣＲ文字検出回路
６２・・増幅回路
６３・・フィルタ
６４・・Ａ／Ｄ変換回路
６５・・モータ制御回路
６６・・印刷制御回路
６７・・プロセッサ
６８・・ＲＡＭ
Claims (3)
- 読み取られるべき磁気パターンが所定領域に印刷された用紙を、パルスモータを用いる紙送り手段によって紙送りし、前記磁気パターンの前記領域を一の磁気ヘッドによって認識する磁気パターンの認識方法であって、
前記磁気パターンが印刷されていない領域において、前記用紙を前記紙送り手段によって紙送りしながら、前記パルスモータを駆動するパルスに同期して、前記磁気ヘッドによって磁気ノイズデータを取得し、記憶手段に記憶し、
前記磁気パターンが印刷された領域において、前記用紙を前記紙送り手段によって紙送りしながら、前記パルスモータを駆動するパルスに同期して、前記磁気ヘッドによって磁気パターンデータを取得し、
当該取得した磁気パターンデータから、前記記憶手段に記憶した磁気ノイズデータを、前記パルスモータを駆動するパルスに同期したタイミングで差し引いて補正し、前記磁気パターンの認識信号として出力する
ことを特徴とする磁気パターンの認識方法。 - 読み取られるべき磁気パターンが所定領域に印刷された用紙を、パルスモータを用いて紙送りする紙送り手段と、
前記磁気パターンの前記領域を認識する一の磁気ヘッドと、
を備えた磁気パターンの認識装置であって、
前記磁気パターンが印刷されていない領域において、前記用紙を前記紙送り手段によって紙送りしながら、前記パルスモータを駆動するパルスに同期して、前記磁気ヘッドによって磁気ノイズデータとして取得して、記憶する記憶手段と、
前記磁気パターンが印刷された領域において、前記用紙を前記紙送り手段によって紙送りしながら、前記パルスモータを駆動するパルスに同期して、前記磁気ヘッドによって磁気パターンデータとして取得する手段と、
当該取得した磁気パターンデータから、前記記憶手段に記憶した磁気ノイズデータを、前記パルスモータを駆動するパルスに同期したタイミングで差し引いて補正し、前記磁気パターンの認識信号として出力する出力手段と、
を有することを特徴とする磁気パターンの認識装置。 - 請求項２記載の紙送り手段によって、前記用紙を紙送りしながら当該用紙に印刷する印刷手段をさらに備えたことを特徴とする複合装置。
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