(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録ヘッドカートリッジを着脱可能に搭載する記録装置のセキュリティーシステムであって、
前記記録ヘッドカートリッジは、個人情報を認識する認識部で認識した個人情報を認識データとして保持する認識データ保持部と、鍵コードＡを保持する鍵コードＡ保持部と、登録時に該認識データ保持部で保持した登録時認識データを前記鍵コードＡで暗号化する暗号化変換部と、該暗号化変換部による暗号化データを保持する暗号化データ保持部と、前記鍵コードＡを前記記録装置側から受信し、前記暗号化データ及び使用時に前記認識データ保持部で保持した使用時認識データを前記記録装置へ送信する情報入出力部と、前記記録装置側から非接触で供給された起電力を各構成部を起動させる電力に変換するエネルギー変換部とを有する立体形半導体素子を備えており、
前記記録装置は、前記エネルギー変換部に起電力を非接触で供給するエネルギー供給部と、記録装置の所有者が鍵コードＫを設定するための鍵コードＫ設定部と、前記鍵コードＫから生成される鍵コードＡ及び鍵コードＢの夫々を保持する鍵コードＡ保持部及び鍵コードＢ保持部と、前記鍵コードＡを前記立体形半導体素子へ送信し、前記立体形半導体素子側から前記使用時認識データ及び前記暗号化データを受信する情報入出力部と、前記使用時認識データを保持する認識データ保持部と、前記暗号化データを保持する暗号化データ保持部と、前記暗号化データを前記鍵コードＢで復号化する復号化変換部と、前記復号化変換部による復号化データを保持する復号化データ保持部と、前記使用時認識データと前記復号化データを比較照合するデータ比較部と、前記データ比較部による比較結果に応じて記録装置の使用を許可したり不可能にしたりする判定処理部とを備えたことを特徴とする記録装置のセキュリティーシステム。
【請求項２】
鍵コードＡで暗号化した暗号化データは前記鍵コードＡでは復号化できず、前記鍵コードＢのみでしか復号できないものである請求項１に記載の記録装置のセキュリティーシステム。
【請求項３】
前記個人情報は音声又は指紋又は眼球の虹彩である請求項１に記載の記録装置のセキュリティーシステム。
【請求項４】
前記エネルギー供給部と前記エネルギー変換部は、前記記録ヘッドカートリッジを搭載したときに相対するように設置されている請求項１に記載の記録装置のセキュリティーシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セキュリティー機能を有するファクシミリ・プリンター・複写機等の記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、各種の画像印刷に各種のプリンタシステムが利用されている。このようなプリンタシステムは、例えば、パーソナルコンピュータなどのデータ処理装置とプリンタ装置とを接続した構造からなり、データ処理装置が生成して外部出力する印刷データをプリンタ装置で印刷用紙などの記録媒体に印刷出力する。
【０００３】
このような印刷システムに用いられるプリンタ装置としては、様々な記録方法による装置が市場に出回っているが、各種の記録法のなかでも、記録時に騒音の発生がほとんどないノンインパクト記録方法であって且つ高速記録が可能であり、しかも普通紙に特別の定着処理を必要とせずに記録の行なえるいわゆるインクジェット記録法（インクジェット記録法）は、極めて有用な記録方法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなインクジェット記録技術の発展は目覚しく、その印刷精度は近年非常に高くなってきており、証券、公文書などの作成にも応用されることが考えられる。したがって、このような書類の作成に用いるプリンタシステムでは、インクジェットプリンタの所有者や登録で許可された者以外は使用できないようにするセキリティー機能を備えることが求められている。
【０００５】
また、個人専用のコンピュータで本人が作成した文書や画像には著作権があり、第３者が無断でその印刷出力を行なうことは許されず、このような場合も上記と同様にセキリュティー機能が必要とされる。
【０００６】
上記のようなプリンタシステムを開発するにあたって、本発明者らは、直径１ミリのシリコン・ボールの球面上に半導体集積回路を形成するというボール・セミコンダクター社のボール・セミコンダクターに着目した。このボールセミコンダクターは球形であるため、使用許可した者を認識するデータをボールの中に保持させれば、平面形のものに比べて解析しにくいのでセキリティー性を高めることができると予想された。しかしながら、登録や使用者識別のための機能を持つものを調査したところ、ＵＳＰ５８７７９４３号のようにボール・セミコンダクター同士を電気配線で接続する技術などが存在するだけで、上記の機能を実現させる素子自体の開発が必要となった。また、この素子がプリンタシステムに有効に適用できるものである為には、クリアしなければならない課題もあった。
【０００７】
それは、素子を起動させるための電力の供給である。素子の起動のための電源を配線などで素子と接続しておくと、素子の設置場所が制約されてしまい、場所によっては外部からの登録及び使用者識別（例えば音声や指紋による場合）が困難になる。例えば、インクジェットプリンタでは、記録を行なう記録ヘッドとこのヘッドに供給する記録液を収容するタンクとが組み付けられ、かつ装置本体に対して交換可能であるカートリッジタイプのものがあり、このタイプに素子を適用するときは記録ヘッド用基板に素子の配置が限定されてしまう。よって、外部より非接触で素子を起動させる必要があった。
【０００８】
本発明の目的は、立体型半導体素子を外部より非接触で起動できるようにするとともに、立体型半導体素子に外部からの登録及び使用者識別を可能にするセキュリティー機能を持たせて、所有者や登録で許可された者以外は記録を行なえないようにする記録装置のセキュリティーシステムを提供する。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、記録ヘッドカートリッジを着脱可能に搭載する記録装置のセキュリティーシステムであって、
前記記録ヘッドカートリッジは、個人情報を認識する認識部で認識した個人情報を認識データとして保持する認識データ保持部と、鍵コードＡを保持する鍵コードＡ保持部と、登録時に該認識データ保持部で保持した登録時認識データを前記鍵コードＡで暗号化する暗号化変換部と、該暗号化変換部による暗号化データを保持する暗号化データ保持部と、前記鍵コードＡを前記記録装置側から受信し、前記暗号化データ及び使用時に前記認識データ保持部で保持した使用時認識データを前記記録装置へ送信する情報入出力部と、前記記録装置側から非接触で供給された起電力を各構成部を起動させる電力に変換するエネルギー変換部とを有する立体形半導体素子を備えており、
前記記録装置は、前記エネルギー変換部に起電力を非接触で供給するエネルギー供給部と、記録装置の所有者が鍵コードＫを設定するための鍵コードＫ設定部と、前記鍵コードＫから生成される鍵コードＡ及び鍵コードＢの夫々を保持する鍵コードＡ保持部及び鍵コードＢ保持部と、前記鍵コードＡを前記立体形半導体素子へ送信し、前記立体形半導体素子側から前記使用時認識データ及び前記暗号化データを受信する情報入出力部と、前記使用時認識データを保持する認識データ保持部と、前記暗号化データを保持する暗号化データ保持部と、前記暗号化データを前記鍵コードＢで復号化する復号化変換部と、前記復号化変換部による復号化データを保持する復号化データ保持部と、前記使用時認識データと前記復号化データを比較照合するデータ比較部と、前記データ比較部による比較結果に応じて記録装置の使用を許可したり不可能にしたりする判定処理部とを備えたことを特徴とする。
【００２６】
上記のようなセキュリティーシステムでは、記録装置側ではあらかじめ装置の所有者により鍵コードＫが鍵コードＫ設定部に設定されており、使用者が登録を許可すると、鍵コードＫから鍵コードＡ及び鍵コードＢが生成され、それぞれを鍵コードＡ保持部及び鍵コードＢ保持部が保持され、鍵コードＡについては記録装置の情報入出力部を介して立体形半導体素子に送信される。そして登録時に認識部が登録者の個人情報を認識すると、この情報は記録ヘッドカートリッジが有する立体形半導体素子の認識データ保持部に認識データとして保持される。そして、認識データは暗号化変換部により前記鍵コードＡを用いて暗号化され、この暗号化されたデータが暗号化データ保持部で保持される。
【００２７】
一方、使用者が記録装置に使用許可を求めると、認識部において個人情報が認識されて、記録ヘッドカートリッジが有する立体形半導体素子の認識データ保持部に認識データとして保持される。そして、この認識データとともに、登録時に生成した暗号化データが、情報入出力部より記録装置に送信される。記録装置では、送信されてきた使用者の認識データと暗号化データとが情報入出力部で受信され、それぞれ認識データ保持部と暗号化データ保持部に保持される。そして、暗号化データは復号化変換部により鍵コードＢを用いて復号化データに復号化されて、復号化データ保持部に保持される。その後、復号化データはデータ比較部で、使用者の認識データと比較照合される。比較照合により一致が確認されると、判定処理部は使用者が登録者であると認定し、記録装置の使用を許可する。データが不一致の場合は未登録者であるので、判定処理部は記録装置を使用出来ないようにする。
【００２８】
この場合、鍵コードＡで暗号化した暗号化データは前記鍵コードＡでは復号化できず、前記鍵コードＢのみでしか復号できないものである。前記個人情報は音声又は指紋又は眼球の虹彩であることが考えられる。
【００２９】
上記のようなセキュリティーシステムによれば、記録装置の所有者が許可して登録された者の認識データが所有者の決めた鍵コードＫの一部である鍵コードＡを用いて暗号化され、この暗号化データは前記鍵コードの残り部分である鍵コードＢのみでしか復号化できないものとして記録ヘッドカートリッジの立体形半導体素子に記憶保持され、鍵コードＢは記録装置内に記憶保持されているため、素子のみを解析しても登録者の認識コードを取得することはできない。また、素子の立体形状を利用して、素子の中に暗号化データ保持部を形成しておけば、平面基盤上に形成した場合に比べて外部からのデータ解析は非常に難しくなり、セキュリティー性が向上する。なお、特開平９−２５９１９７号公報の電子財布では顧客カードにＩＣカードを使い、暗証番号を２つ記憶していると記載されているが、カード自身に個人情報そのものや暗証番号を記憶することは、たとえ複数個の暗証番号であっても解読される可能性が高い。これに対し、本発明のセキュリティシステムは個人情報を暗号化し且つ復号化可能な鍵を本体側に持たせることでセキュリティー度が極めて高いものとなる。
【００３０】
さらに、前記立体形半導体素子の中に、前記認識データ保持部、前記鍵コードＡ保持部、前記暗号化変換部、前記暗号化データ保持部が配設され、前記立体形半導体素子の表面もしくは表面付近に、前記情報入出力部、前記エネルギー変換部が形成されていることが好ましい。
【００３２】
前記エネルギー供給部と前記エネルギー変換部は、前記記録ヘッドカートリッジを搭載したときに相対するように設置されていることが好ましい。
【００３４】
なお、本明細書中の「立体形半導体素子」の「立体形」とは、三角柱、球、半球体、四角柱、回転楕円体、一軸回転体など、種々の立体形を全て含む。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。特に、記録ヘッドとインクタンクを組み付けたヘッドカートリッジを交換可能に搭載するプリンタにおいて、該ヘッドカートリッジに登録機能及び使用者識別機能を有する立体型半導体素子を配置した場合について詳細に説明する。尚、この素子はヘッドカートリッジのみに適用するものでなく、他の場所（例えば装置本体パネル）に配して用いても同様の効果が得られる。
【００３６】
図１は本発明の実施の形態によるインクジェット記録装置を示す概略斜視図である。
【００３７】
図１に示されるインクジェット記録装置１に搭載されたヘッドカートリッジ１００は、印字記録のためにインク滴を吐出する液体吐出ヘッドと、その液体吐出ヘッドに供給される液体を保持するインクタンクとを有するものである。また、ヘッドカートリッジ１００の上面の壁部に立体形半導体素子３０が埋め込めれ、後述するように立体形半導体素子３０と記録装置１で本装置のセキュリティーシステムが構成されている。なお、記録装置１内には、キャリッジ７に搭載されたヘッドカートリッジ１００の上部に取り付けられた立体形半導体素子３０へ外部エネルギーである起電力を非接触で供給するエネルギー供給部１１０が設置されている。素子を動作させるために供給する起電力は、電磁誘導、熱、光、放射線などが適用できる。
【００３８】
ヘッドカートリッジ１００は、図１に示すように、駆動モータ２の正逆回転に連動して駆動力伝達ギヤ３および４を介して回転するリードスクリュー５の螺旋溝６に対して係合するキャリッジ７上に搭載されている。駆動モータ２の動力によってヘッドカートリッジ１００がキャリッジ７ともとにガイド８に沿って矢印ａおよびｂの方向に往復移動される。インクジェット記録装置１には、ヘッドカートリッジ１００から吐出されたインクなどの液体を受ける被記録媒体としてのプリント用紙Ｐを搬送する被記録媒体搬送手段（不図示）が備えられている。その被記録媒体搬送手段によってプラテン９上を搬送されるプリント用紙Ｐの紙押さえ板１０は、キャリッジ７の移動方向にわたってプリント用紙Ｐをプラテン９に対して押圧する。
【００３９】
プラテン９の一端の近傍には、ヘッドカートリッジ１００の吐出口のある前面を覆うキャップ部材１４を支持する支持部材１３が備えられている。また、ヘッドカートリッジ１００から空吐出などされてキャップ部材１４の内部に溜まったインクを吸引するインク吸引手段１５が備えられている。このインク吸引手段１５によりキャップ部材１４の開口部を介してヘッドカートリッジ１００の吸引回復が行われる。
【００４０】
インクジェット記録装置１の本体支持体１９には移動部材１８が、前後方向、すなわちキャリッジ７の移動方向に対して直角な方向に移動可能に支持されている。移動部材１８には、クリーニングブレード１７が取り付けられている。クリーニングブレード１７はこの形態に限らず、他の形態の公知のクリーニングブレードであってもよい。
【００４１】
上述した構成を有するインクジェット記録装置１では、前記の被記録媒体搬送手段によりプラテン９上を搬送されるプリント用紙Ｐに対して、ヘッドカートリッジ１００がプリント用紙Ｐの全幅にわたって往復移動する。この移動時に不図示の駆動信号供給手段からヘッドカートリッジ１００に駆動信号が供給されると、この信号に応じて液体吐出ヘッド部から被記録媒体に対してインク（記録液体）が吐出され、記録が行われる。
【００４２】
次に、上記インクジェット記録装置のセキュリティーシステムについて説明する。図２及び図３は本例の記録装置のセキュリティーシステムの構成を示しており、特に図２では登録時における構成部間のデータ授受を、図３では使用者識別時における構成部間のデータ授受を矢印で記している。
【００４３】
これらの図で示すように本例のヘッドカートリッジ１００に付属する立体形半導体素子３０は、登録時や使用者識別時に際して個人情報を認識する認識部１０２で認識した個人情報を認識データとして保持する第１の認識データ保持部１０３と、記録装置１側から鍵コードＡを受信し、暗号化データ及び認識データを記録装置１へ送信する第１の情報入出力部１０７と、情報入出力部１０７が受信した鍵コードＡを保持する第１の鍵コードＡ保持部１０５と、認識データを鍵コードＡで暗号化する暗号化変換部１０４と、暗号化変換部１０４による暗号化データを保持する第１の暗号化データ保持部１０６と、記録装置１側から素子３０に向かって非接触で供給された起電力を少なくとも上記の構成部１０２〜１０７を起動させる電力に変換するエネルギー変換部１０８とを有する。
【００４４】
また、少なくともエネルギー変換部１０８および情報入出力部１０７は素子３０の表面もしくは表面付近に形成されており、それ以外の構成部はセキュリティ性を向上させるために素子３０の中に形成されていることが望ましい。
【００４５】
一方、ヘッドカートリッジ１００を搭載する記録装置１内の制御装置（不図示）は、立体形半導体素子３０へ外部エネルギーである起電力を非接触で供給するエネルギー供給部１１０と、所有者が鍵コードＫを設定するための鍵コードＫ設定部１１１と、使用者が登録を許可することで鍵コードＫから生成される鍵コードＡを保持する第２の鍵コードＡ保持部１１２と、使用者による登録許可で鍵コードＫから生成される鍵コードＢを保持する鍵コードＢ保持部１１３と、鍵コードＡを立体形半導体素子３０へ送信し、素子３０側から認識データ及び暗号化データを受信する第２の情報入出力部１０９と、認識データを保持する第２の認識データ保持部１１５と、暗号化データを保持する第２の暗号化データ保持部１１４と、暗号化データを鍵コードＢで復号化する復号化変換部１１７と、復号化変換部１１７による復号化データを保持する復号化データ保持部１１８と、認識データと復号化データを比較照合するデータ比較部１１６と、データ比較部１１６による比較結果に応じて装置使用を許可したり不許可にしたりする判定処理部１１９とを備えている。但し、鍵コードＡで暗号化した暗号化データは鍵コードＡでは復号化できず、鍵コードＢのみしか復号できないものとする。
【００４６】
素子３０及び記録装置本体内における個人情報データや鍵コードの保持部は電力供給が断たれてもデータが保持されるように不揮発性メモリであることが望ましい。
【００４７】
エネルギー供給部１１０はキャリッジ７に、キャリッジ７に装着したヘッドカートリッジ１００が有する立体形半導体素子３０に対応するように設置されていることが望ましい。
【００４８】
ヘッドカートリッジ１００と記録装置１の情報入出力部１０７，１０９は情報のやりとりを行なうために接触式でも非接触のものでもよく、接触式の場合はキャリッジ７にカートリッジ１００が装着されたときに互いに電気的導通が図れるものが適用できる。非接触式の場合は光、電波、磁界などを用いた通信手段が適用できる。
【００４９】
また、認識部１０２は個人情報として指紋又は音声又は眼球の虹彩などを認識するものであり、認識部１０２は立体形半導体素子３０上に形成される他、図２及び図３に示した構成例に限らず、立体形半導体素子３０は認識部１０２を素子外部に有していてもよい。
【００５０】
例えば、図１に示されるように記録装置本体に認識部としてのイメージセンサ２０を有する個人情報入力アダプタ２１を設け、これによって眼球の虹彩などのパターンを認識することが可能である。この認識された個人情報は記録装置本体の制御ボード２２に送られる。制御ボード２２はＣＰＵ２３とメモリ２４が搭載されており、認識された個人情報はメモリ２４に一時保持されＣＰＵ２３でデータ処理された後、情報入出力部（不図示）を介して立体形半導体素子３０へと送信される。そして、立体形半導体素子３０内で個人情報のデータが記憶保持される。この場合、イメージセンサ２０の起動電力は装置本体側から得ればよい。
【００５１】
眼球の虹彩の認識及び取得手段は特開平９−２０１３４８号公報などに記載の虹彩認識システムと同様なものを用いてもよい。
【００５２】
次に、図２及び図４を参照し、記録装置１の所有者が許可する者を登録する場合について説明する。なお、図４は登録時における動作フローを示したものである。
【００５３】
記録装置１の鍵コードＫ設定部１１１には所有者が決めた鍵コードＫが設定される（ステップＳ１）。そして所有者が登録を許可すると、鍵コードＫから、鍵コードＡと鍵コードＢが生成され（ステップＳ２，Ｓ３）、それぞれ記録装置１の鍵コードＡ保持部１１２と鍵コードＢ保持部１１３に保持される。鍵コードＡは記録装置１の情報入出力部１０９から、ヘッドカートリッジ１００の立体形半導体素子３０に送信される。
【００５４】
一方、ヘッドカートリッジ１００では、立体形半導体素子３０に送信された鍵コードＡが立体形半導体素子３０の情報入出力部１０７で受信され、鍵コードＡ保持部１０５に保持される（ステップＳ４）。また、立体形半導体素子３０の認識部１０２において登録者の音声又は指紋等１０１が認識される（ステップＳ５）。すると音声又は指紋等１０１は認識データとして認識データ保持部１０３に保持される（ステップＳ６）。そして、認識データは暗号化変換部１０４により鍵コードＡを用いて暗号化データに暗号化される（ステップＳ７）。この暗号化データは暗号化データ保持部１０６により保持され（ステップＳ８）、所有者が許可した者の登録が終了する。
【００５５】
次に、図３及び図５を参照し、記録装置１の使用者が登録者かどうかを識別する場合について説明する。なお、図５は識別時における動作フローを示したものである。
【００５６】
まず、使用者が記録装置に使用許可を求めると、ヘッドカートリッジ１００
に付属する立体形半導体素子３０の認識部１０２において使用者の音声又は指紋等１２１が認識される（ステップＳ９，Ｓ１０）。すると、音声又は指紋等１２１は認識データとして認識データ保持部１０３に保持される（ステップＳ１１）。そして、この認識データとともに、登録時に生成した暗号化データが、情報入出力部１０９より記録装置１に送信される。
【００５７】
記録装置１では、送信されてきた使用者の認識データと暗号化データとが情報入出力部１０９で受信され、それぞれ認識データ保持部１１５と暗号化データ保持部１１４に保持される（ステップＳ１１）。そして、暗号化データは復号化変換部１１７により鍵コードＢを用いて復号化データに復号化されて、復号化データ保持部１１８に保持される（ステップＳ１２）。その後、復号化データはデータ比較部１１６で、使用者の認識データと比較照合される（ステップＳ１３）。比較照合により一致が確認されると、判定処理部１１９は使用者が登録者であると認定し、記録装置１を使用可能とする（ステップＳ１４）。データが不一致の場合は未登録者であるので、判定処理部１１９は記録装置１を使用出来ないようにする（ステップＳ１５）。
【００５８】
以上説明した形態では、素子３０に外部エネルギーとして起電力を供給するエネルギー供給部１１０はキャリッジ７に設けられたが、回復ポジション、リターンポジション等に設けても良い。
【００５９】
本形態によれば、記録装置１の所有者が許可して登録された者の認識データが所有者の決めた鍵コードの一部を用いて暗号化され、この暗号化データは前記鍵コードの残り部分のみでしか復号化できないものとしてヘッドカートリッジ１００の立体形半導体素子３０に記憶保持され、前記鍵コードの残り部分は記録装置１内に記憶保持されているため、素子のみを解析しても登録者の認識コードを取得することはできない。また、素子３０の立体形状を利用して、素子の中に暗号化データ保持部を形成しておけば、平面基盤上に形成した場合に比べて外部からのデータ解析は非常に難しくなり、セキュリティー性が向上する。
【００６０】
さらに本形態によれば、素子３０がエネルギー変換部１１０を有しているので、外部と直接的な電気的配線を行う必要がなくなり、使用者又は登録者の音声、指紋等の個人情報を読み取りやすい位置に自由に素子３０をヘッドカートリッジ１００または記録装置１に設置することができる。
【００６１】
また、本形態ではインクジェット記録装置に本発明の立体形半導体素子を使用する例を挙げたが、この立体形半導体素子は個人情報のデータを記憶保持できるため、図１４に示すように人体１５０に立体形半導体素子１５１を埋め込むことによって、本人である認識が確実になり、偽者を確実に割り出すことも可能である。
【００６２】
また本人の病歴プロファイルをメモリーすることで、事故や病気の時に適切な治療が受けられることも可能である。
【００６３】
【実施例】
以下、上記セキュリティーシステムに適用され得る好ましい具体例について詳しく説明する。
【００６４】
まず、登録者または使用者を認識する認識部１０２の構成例を挙げる。
【００６５】
図６及び図７は認識部１０２として音声入力センサを用いた場合の音声入力センサの概略的な断面図及び平面図である。
【００６６】
図６及び図７に示すように音声入力センサは、シリコンベースのダイヤフラム２０２を用い、その一部に拡散法によってピエゾ抵抗（シリコンひずみゲージ）２００を作り込み、そのセンサ周辺に演算増幅部（例えばＰＮＰトランジスタ２０１）を構成する電気回路を集積化したものであり、立体形半導体素子３０の表面付近に形成されている。回路機能としては、出力の増幅度調整、温度特性（零点、感度）の補償、零点の調整などの機能が備えられており、それらの調整をとるために不図示の薄膜抵抗を個々にレーザトリミングする機能を付加してもよい。
【００６７】
ここで、採用したシリコンひずみゲージは、人間が発声する際に、喉骨が振動する骨振動を検出する目的に用いられる。通常の音声認識は、マイクロホンで検知した音声の入力、周波数領域への変換、長さや調子を標準化してから認識を行う。しかし、この音声入力センサでは、シリコンの高いピエゾ抵抗効果を利用し、高感度（通常、シリコンのゲージファクタは、約２００程度）に圧力波振動を検知することができる。この音声入力センサから検出された圧力振動波による歪みを電気信号に変換し、形成した音声入力信号を登録者の認識データとして認識データ保持部１０３が保持する。
【００６８】
また図８に、認識部１０２として指紋センサを用いた場合の指紋センサの概略的な断面図を示す。
【００６９】
図８に示すように指紋センサ２０３は、シリコンベースの薄膜ダイアフラム２０４を用い、その一部に拡散法等によって数ミクロン角の微細な抵抗層（ヒーター）２０５が作り込まれており、その微細な抵抗層２０５に指２０６の表面が接触するかしないかによって、抵抗層２０５の抵抗値に変化が生じる。その変化を指の指紋部分が接触する全面積において測定すると、個人情報である指紋識別判定に用いられる。そして、そのセンサ周辺に演算増幅部を構成する電気回路を集積しておくと、更に、判定する精度が向上する。回路機能としては、出力の増幅度調整、温度特性の補償、零点の調整などの機能が備えられている。
【００７０】
さらに図９は、前記指紋センサを２次元に配列し、水平走査と垂直走査を制御するシフトレジスタを組み合わせた指紋センサの構成図である。例えば、この構成図において、各指紋センサをＭＯＳＦＥＴ型で形成しておくと、ＭＯＳのドレイン電圧のオン・オフによって、又は、垂直方向の１水平走査に必要なＭＯＳＦＥＴの全てのゲートを同時にオン・オフすることで、指紋の２次元情報を検出することができる。
【００７１】
次に、上記セキュリティーシステムにおいて使用者識別判定の結果、記録装置１を使用出来ないようにする例を挙げる。図１０は記録不可能にすることができるヘッドカートリッジの構成を示す概略図である。この図で示すヘッドカートリッジのインクタンク３０１は、内部にインク３０２をバルブ３０３より収容し、吸引ポンプ３０４によりバルブ３０３を介してインクタンク３０１内の空気を吸引し、タンク内を所定の負圧に設定した後、バルブ３０３を閉じたものである。このようなインクタンク３０１のインク３０２をインクジェット記録ヘッドの吐出動作で消費すると、タンク内が大気と連通していないので、タンク内の負圧が負の方向に大きくなる。タンク内の負圧が所定値を超えるとインクジェット記録ヘッドの吐出ノズルのメニスカスが後退しすぎて、記録液が吐出できなくなる。そこで、このインク供給構成ではタンク内に負圧を検知する圧力センサー（不図示）を配し、圧力センサーの値が所定値を超えるとバルブ３０３を、再び圧力センサーが所定値以下に達するまで開き、タンク内の負圧を一定に制御している。
【００７２】
よって、記録装置１に図１０の記録ヘッドカートリッジを用い、上記セキュリティーシステムにおける使用者識別判定の結果、データ不一致と判定したら、バルブ３０３を開き、吸引ポンプ３０４によりタンク内の負圧を、インク吐出不能ひいてはヘッドへのインク供給が不能なレベルまで降圧し、記録を行なえないようにする。
【００７３】
次に、立体形半導体素子３０に適用可能なエネルギー変換部１０８の具体例を挙げる。図１１はエネルギー変換部１０８の電力発生原理を説明するための図である。
【００７４】
図１１において、外部共振回路３１のコイルＬａに隣接して、発振回路３２の導電体コイルＬを置き、外部共振回路３１を通じてコイルＬａに電流Ｉａを流すと、電流Ｉａによって発振回路３２のコイルＬを貫く磁束Ｂが生じる。ここで、電流Ｉａを変化させるとコイルＬを貫く磁束Ｂが変化するので、コイルＬには誘導起電力Ｖが生じる。したがって、素子３０にエネルギー変換部としての発振回路３２を作り込み、記録装置本体側にエネルギー供給部として外部共振回路３１を、素子３０の発振回路３２の導電体コイルＬと装置本体の共振回路３２のコイルＬａとが隣接するように配設する事により、外部からの電磁誘導による誘導起電力で、素子を動作させる電力を発生することが出来る。
【００７５】
したがって、図１乃至図３に示したプリンタシステムにおいて、キャリッジ７のエネルギー供給部１１０を外部共振回路３１で構成し、ヘッドカートリッジ１００に付属する立体形半導体素子３０のエネルギー変換部１０８を発振回路３２で構成するときは、キャリッジ７にヘッドカートリッジ１００が装着された状態で、素子側の発振回路３２の導電体コイルＬとキャリッジ側の外部共振回路３１のコイルＬａとが隣接するように設計する。
【００７６】
また、上記のようにコイルによる電磁誘導で電力を発生させる以外に、光を使用してもよく、この光の明暗を電気信号に変換する場合は、光の照射により抵抗値が変化する材料（例えば、光導電体）を用いて、光導電効果により電力を発生させることができる。光導電体としては例えば、ＣｄＳ，ＩｎＳｂやＨｇ0.8Ｃｄ0.2Ｔｅなどの二元合金／三元合金や、ＧａＡｓ，Ｓｉ，Ｖａ−Ｓｉなどが用いられる。さらに、起電力として熱を使用する場合は、物質の放射エネルギーから量子効果により電力を発生させることができる。
【００７７】
次に、本例の立体形半導体素子の製造方法について説明する。図１２は、本発明に用いられる立体形半導体素子の製造方法の一例を説明するための工程図であり、各工程を球状シリコンの中心を通る断面で示している。
【００７８】
図１２（ａ）に示す球状シリコン２１１に対し、その全表面上に図１２（ｂ）に示すように熱酸化のＳｉＯ2膜２１２を形成した後、図１２（ｃ）に示すようにＳｉＯ2膜の一部に開口２１３を形成するため、フォトリソグラフィプロセスを用いて、パターニングをする。
【００７９】
そして、図１２（ｄ）に示すように、開口２１３を通じてのＫＯＨ溶液を用いた異方性エッチングにより、上部のシリコン部分のみ除去し、空洞部２１４を形成する。その後、図２及び図３で示したセキュリティシステムのための構成部を、空洞部２１４に面するシリコン部分に形成する。そして図１２（ｅ）に示すように、ＬＰＣＶＤ法を用いて、立体形素子の内外表面にＳｉＮ膜２１５を形成する。
【００８０】
更に、図１２（ｆ）に示すように、メタルＣＶＤ法を用いて、立体形素子の全表面上にＣｕ膜２１６を形成する。そして、図１２（ｇ）に示すように、周知のフォトリソグラフィプロセスを用いてＣｕ膜２１６をパターニングし、発振回路の一部として巻き数Ｎの導電体コイルＬを形成する。その後、導電体コイルＬを形成した立体形素子を真空装置から大気中に出し、上部の開口２１３を樹脂や栓などの封止部材２１７で塞ぎ、球面体内部の空洞部２１４を密閉状態にする。
【００８１】
このように製造すれば、立体形半導体素子に作り込むセキュリティー機能のための構成部が素子の中に配置できるため、外部から解析できなくなり、セキュリティー性が向上する。
【００８２】
さらに、セキュリティシステムのための構成部を、酸素と反応して発熱する酸化材料（例えば、マグネシウム）で形成し、空洞部２１４に不活性ガスを封入しておけば、認識データを解読しようとして素子の内部を開放した瞬間に構成部を酸化消滅させ、データ取得を不可能にすることができる。
【００８３】
なお、球状シリコンに形成するコイルＬ以外の構成部はＮ−ＭＯＳ回路を用いることができる。図１３に、Ｎ−ＭＯＳ回路素子を縦断するように切断した模式的断面図を示す。
【００８４】
図１３によれば、Ｐ導電体のＳｉ基板４０１に、一般的なＭｏｓプロセスを用いたイオンプランテーション等の不純物導入および拡散により、Ｎ型ウェル領域４０２にＰ−Ｍｏｓ４５０が構成され、Ｐ型ウェル領域４０３にＮ−Ｍｏｓ４５１が構成されている。Ｐ−Ｍｏｓ４５０およびＮ−Ｍｏｓ４５１は、それぞれ厚さ数百オングストロームのゲート絶縁膜４０８を介して、４０００オングストローム以上５０００オングストローム以下の厚さにＣＶＤ法で堆積したｐｏｌｙ−Ｓｉによるゲート配線４１５、およびＮ型あるいはＰ型の不純物導入をしたソース領域４０５、ドレイン領域４０６等で構成され、それらＰ−Ｍｏｓ４５０とＮ−Ｍｏｓ４５１によりＣ−Ｍｏｓロジックが構成されている。
【００８５】
素子駆動用のＮ−Ｍｏｓトランジスタ３０１は、やはり不純物導入および拡散等の工程により、Ｐ型ウェル基板４０２上のドレイン領域４１１、ソース領域４１２およびゲート配線４１３等で構成されている。
【００８６】
ここで、素子駆動ドライバとしてＮ−Ｍｏｓトランジスタ３０１を使うと、１つのトランジスタを構成するドレインゲート間の距離Ｌは、最小値で約１０μｍとなる。その１０μｍの内訳の１つは、ソースとドレインのコンタクト４１７の幅であり、それらの幅分は２×２μｍであるが、実際は、その半分が隣のトランジスタとの兼用となるため、その１／２の２μｍである。内訳の他は、コンタクト４１７とゲート４１３の距離分の２×２μｍの４μｍと、ゲート４１３の幅分の４μｍであり、合計１０μｍとなる。
【００８７】
各素子間には、５０００オングストローム以上１００００オングストローム以下の厚さのフィールド酸化により酸化膜分離領域４５３が形成され、素子分離されている。このフィールド酸化膜は、一層目の蓄熱層４１４として作用する。
【００８８】
各素子が形成された後、層間絶縁膜４１６が約７０００オングストロームの厚さにＣＶＤ法によるＰＳＧ、ＢＰＳＧ膜等で堆積され、熱処理により平坦化処理等をされてから、コンタクトホールを介して、第１の配線層となるＡｌ電極４１７により配線が行なわれている。その後、プラズマＣＶＤ法によるＳｉＯ2膜等の層間絶縁膜４１８を１００００オングストローム以上１５０００オングストローム以下の厚さに堆積し、更にスルーホールを形成した。
【００８９】
そして、立体形半導体素子の表面に形成されるエネルギー変換部としての発振回路の導電体コイルや、認識部としての音声入力センサ又は指紋センサなどとの接続は上記スルーホールを介して行なう。
【００９５】
【発明の効果】
本発明のセキュリティーシステムによれば、記録装置の所有者が許可して登録された者の認識データが所有者の決めた鍵コードＫの一部である鍵コードＡを用いて暗号化され、この暗号化データは前記鍵コードの残り部分である鍵コードＢのみでしか復号化できないものとして記録ヘッドカートリッジの立体形半導体素子に記憶保持され、鍵コードＢは記録装置内に記憶保持されているため、素子のみを解析しても登録者の認識コードを取得することはできない。また、素子の立体形状を利用して、素子の中に暗号化データ保持部を形成しておけば、平面基盤上に形成した場合に比べて外部からのデータ解析は非常に難しくなり、セキュリティー性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるインクジェット記録装置を示す概略斜視図である。
【図２】図１の記録装置のセキュリティーシステムの構成および登録時のデータ授受を示した図である。
【図３】図１の記録装置のセキュリティーシステムの構成および使用者識別時のデータ授受を示した図である。
【図４】図１の記録装置のセキュリティーシステムにおける登録時の動作フローを示す図である。
【図５】図１の記録装置のセキュリティーシステムにおける使用者識別時の動作フローを示す図である。
【図６】図１乃至図３に示したセキュリティーシステムの認識部に用いられる音声入力センサを示す概略断面図である。
【図７】図１乃至図３に示したセキュリティーシステムの認識部に用いられる音声入力センサを示す概略平面図である。
【図８】図１乃至図３に示したセキュリティーシステムの認識部に用いられる指紋センサを示す概略断面図である。
【図９】図１乃至図３に示したセキュリティーシステムの認識部に用いられる指紋センサの概略構成図である。
【図１０】図１乃至図３に示したセキュリティーシステムにおける使用者識別判定の結果、記録不可能にすることができるヘッドカートリッジの構成を示す概略図である。
【図１１】図１乃至図３に示したセキュリティーシステムに用いられる立体形半導体素子のエネルギー変換部の電力発生原理を説明するための図である。
【図１２】図１乃至図３に示したセキュリティーシステムに用いられる立体形半導体素子の製造方法の一例を説明するための工程図である。
【図１３】図１乃至図３に示したセキュリティーシステムに用いられる立体形半導体素子に使用するＮ−ＭＯＳ回路を縦断するように切断した模式的断面図である。
【図１４】本発明の立体形半導体素子の他の適用例を示す図である。
【符号の説明】
１    インクジェット記録装置
２０    イメージセンサ
２１    個人情報入力アダプタ
２２    制御ボード
２３    ＣＰＵ
３０    立体形半導体素子
３１    外部共振回路
３２    発振回路
１０１    登録者の音声等
１０２    認識部
１０３    認識データ保持部
１０４    暗号化変換部
１０５    鍵コードＡ保持部
１０６    暗号化データ保持部
１０７、１０９    情報入出力部
１０８、１１０    エネルギー変換部
１１１    鍵コードＫ設定部
１１２    鍵コードＡ保持部
１１３    鍵コードＢ保持部
１１４    暗号化データ保持部
１１５    認識データ保持部
１１６    データ比較部
１１７    復号化変換部
１１８    復号化データ保持部
１１９    判定処理部
１２１    使用者の音声等
１５０    人体
１５１    立体形半導体素子
２００    シリコンひずみゲージ
２０１    電気回路部（ＰＮＰトランジスタ）
２０２    ダイヤフラム
２０３    指紋センサ
２０５    抵抗層
２０６    指
２１１    球状シリコン
２１２    ＳｉＯ2膜
２１３    開口
２１４    空洞部
２１５    ＳｉＮ膜
２１６    Ｃｕ膜
２１７    封止部材
３０１    インクタンク
３０２    インク
３０３    バルブ
３０４    吸引ポンプ
３０５    インクジェット記録ヘッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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