紙幣識別機（しへいしきべつき）は、主に自動販売機に内蔵されて、料金として差し込まれる紙幣の金種の分類と簡易な真贋判定を行う装置である。同種の機械に「紙幣鑑別機」（しへいかんべつき）と呼ばれるものがあり、銀行などでより精度の高い真贋判定を行う用途に用いられる^[1]。本項目では両方扱う。

紙幣識別機は主に紙幣を扱う自動販売機^[2][3]の中に備えられており、紙幣の金種分類と簡易な真贋判定を行う^[1]。 この装置は、紙幣投入口に差し込まれた紙状の物をベルト機構によって内部に取り込み、一定速度で搬送中に複数のセンサーでその表面を検査してデータを取得する。一般的な紙幣識別機では、光を検知する可視光センサーと磁気インクを読み取る磁気センサーを備えており、金種の違いは基本的には紙幣の幅や長さといった物理的な違いで判別して^[4]、あらかじめ記憶されているその金種の磁気データに合致することで本物の紙幣であると判定しているものが中心である。可視光センサーは紙質を検知してコピー用紙のような初歩的な偽造紙幣を見破るのに用いられることが多い。金種の特定と真贋判定で合格すれば、電気信号を外部に出し、自動販売機内の別のユニットによって投入金額の表示や商品の選択などを行って商品を取り出し口へ出すと、ベルト機構の途中で保留状態だった紙幣が紙幣を格納するスタッカに格納される。紙幣投入口に差し込まれた後のいずれの段階においても、真贋判定で不合格となったり購入が取り消された場合には、投入物は投入口より戻される^[5][1]。

紙幣鑑別機は紙幣識別機に鑑別能力を加えたものであり、一般的に現金自動預け払い機に備え付けられている。紙幣の真贋をより高い精度で峻別できる機能に加えて、一般にはホッパーとスタッカーを備えて枚数を計数する機能を持っている。紙幣識別機が1枚ずつ順番に時間をかけて処理するのに対して、紙幣鑑別機は高速で処理し、多機能な機種では金種別に分類して排出できるものもある。

また紙幣識別機は金種を判別するのが主な働きであって、ある程度精巧な偽札を検知する性能までは求められていないのに対して、紙幣鑑別機は偽札を検知することが求められ、そのために既知の偽札に関する情報が内蔵され、機種によってはUSBを経由してPCから最新情報を取り込めるものもある。

鑑別のためには、磁気センサーに加えて可視光線センサーや赤外線センサー、紫外線センサーが複合的に用いられ、特に紙幣の通し番号である「記番号」を画像処理によって読み取り、過去の偽札の記番号データと照合している。それでも、記番号も知られていない新たに登場する精巧な偽札まで鑑別できるほどの性能があるとは、メーカーでも謳っていない^[1]。

光学式センサーは反射型と透過型があり、反射型は片面のみのデータを得るのに対して、透過型は紙の厚みや紙質を含めて両面の画像が重なった状態でのデータを得ることになる^[6][7][1]。

1. ^ ^{a b c d e} 村岡伸久著、『偽札百科』、国書刊行会、2010年9月10日初版第1刷発行、ISBN 9784336052261
2. ^ 自動販売機内で金銭を扱うユニットのうち、硬貨を扱うものは「コインメック」と呼ばれ、紙幣を扱うものは「ビルバリデータ」と呼ばれる。
3. ^ 2001年の夏に日本の関西と関東で大量の偽札が自動販売機から見つかった事件が起きた。これらはいずれも白黒コピー印刷で磁気データを真似て、市販の安価なインクジェットプリンターで画像を印刷しただけのものであったが、この偽札がちょうど真正の紙幣が3-4年ほど流通して汚損などを受けた状態での紙幣識別機が検知するデータと似ていたことで機械が騙されたのだと判明した。日本は世界的にも自動販売機の台数が多い国でもあり、この事件を受けて紙幣識別機の真贋判定の許容範囲を狭くすると紙幣の汚れで自動販売機の紙幣識別機が認識しないといった不便を招きかねないという事態に対して、日本銀行は2001年10月から緊急に古い紙幣を回収し新たに印刷した紙幣を流通させるようにした。この処置はその後も続いており、他国よりよほど高頻度で紙幣の回収と新たな紙幣の流通に努めている。
4. ^ 日本の通常の紙幣は天地方向の長さが76mmと一定であり、千円、五千円、一万円の紙幣のそれぞれが150mm、155mm、160mmという金種ごとに左右方向の長さが異なっているので、日本国内の紙幣識別機メーカーは各々の判別を紙幣の長さ、つまり、搬送時の遮蔽物の通過時間の差で判別していたが、2000年に二千円紙幣が154mmという五千円紙幣と1mmしか違わない大きさで登場すると、金種判別の手段を大きさだけでなく、他のセンサーからのデータも含めて判断する必要に迫られ、対応に苦労するメーカーが多かった。日本銀行は2004年に長さ156mmという新たな五千円紙幣（E券）を発行して二千円紙幣との差を2mmへ広げると同時に、赤外線に反応する特殊なインクで新たな3種類の紙幣の中央額面印刷を塗り分けることで、一万円は「壱万円」、五千円は「千円」、千円は「円」だけが赤外線に反応して見えるようにした。これによって赤外線センサーだけで金種の判別がほとんど確実に行えるようになった。
5. ^ 過去には、本物の紙幣に紙製のテープを貼り付けて投入し真贋判定での合格後に強引に引き戻すという手口の犯罪が起きたため、今ではベルト機構の投入口側にはツメが出るようになっていて、紙幣に何かがつながっていればそれを検知して真贋判定以前に不合格として戻される。
6. ^ 日本では紙幣は両面同時に印刷しているので表面と裏面のズレは極めて微小であるが、米国のように片面ずつ印刷している国の紙幣は両面のズレが目に見えて大きいため、透過型では誤差が大きくなって不都合である。
7. ^ 紙幣は真正なものであっても、使用され古くなるに従って汚れや折り目が付くために、紙幣鑑別機であっても正しい鑑別を行うのは難しいものがある。また、人の目には本物の肖像や図柄など描かれていなくとも、紙質の近い紙に磁気テープを貼り付けたり、濃淡だけを塗り分けたり記番号を書き入れたりしただけで、紙幣鑑別機が騙されることも確認されている。

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