(57)【要約】【課題】  帯電手段の電源部分のコンパクト化を図り装置全体のコンパクト化及び製造コストの低減を図った表面形状認識装置を提供する。【解決手段】  表面形状認識装置１は、媒体１０を装置１の内部で搬送させる搬送手段２１と、媒体１０を装置１の内部で帯電させる帯電手段６と、導電体の表面形状に対応する読み取り情報として保持された媒体１０上に形成された静電潜像を、装置１の内部でトナーにより現像してトナー像を形成するトナー像形成手段７と、装置１の内部でトナー像の形状情報を作成する形状情報作成手段８と、形状情報を出力する出力手段２９とを有するものであって、更に帯電手段６は、導電性ゴムローラ４６ａを使用した帯電ローラ４６を備える。【選択図】  図１
2006119552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体に読み取り情報を保持させ、該読み取り情報を予め格納した固有情報と照合して認証を行う認証システムに用いられ、前記媒体を前記装置内部で搬送させる搬送手段と、前記媒体を前記装置内部で帯電させる帯電手段と、前記導電体の表面形状に対応する読み取り情報として保持された前記媒体上に形成された静電潜像を、前記装置内部でトナーにより現像してトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記装置内部で前記トナー像の形状情報を作成する情報作成手段と、前記形状情報を出力する出力手段とを有する導電体の表面形状認識装置において、
前記帯電手段が、導電性ゴムローラを使用した帯電ローラを備えることを特徴とする導電体の表面形状認識装置。
【請求項２】
媒体に読み取り情報を保持させ、該読み取り情報を予め格納した固有情報と照合して認証を行う認証システムに用いられ、前記媒体を前記装置内部で搬送させる搬送手段と、前記媒体を前記装置内部で帯電させる帯電手段と、前記導電体の表面形状に対応する読み取り情報として保持された前記媒体上に形成された静電潜像を、前記装置内部でトナーにより現像してトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記装置内部で前記トナー像の形状情報を作成する情報作成手段と、前記形状情報を出力する出力手段とを有する導電体の表面形状認識装置において、
前記帯電手段が、導電性の繊維を使用した帯電ブラシを備えることを特徴とする導電体の表面形状認識装置。
【請求項３】
前記帯電手段が、駆動手段により、前記媒体と当接・離間自在とされていることを特徴とする請求項１または２に記載の導電体の表面形状認識装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、媒体に読み取り情報を保持させ、該読み取り情報を予め格納した固有情報と照合して認証を行う認証システムに用いられる導電体の表面形状認識装置に関するものである。
尚、ここで導電体とは、絶縁体以外の半導電体も含む概念で用いられるものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の導電体の表面形状認識装置や表面形状認識方法が用いられる認証システムの代表的なものに指紋（導電体である指の表面形状）による認証システムがあり、指紋の検出に関しては、感圧センサを用いたもの、感熱センサを用いたもの、静電容量の変化をとらえるもの、レーザー光の反射を用いたもの等がある。
例えば特許文献１には感圧式の指紋センサを用いた認識装置が記載されている。
【０００３】
ところで、上記特許文献１やその他の方式の認識装置にあっては、装置本体に取り付けられたセンサの読み取り面上に指を押し付けることにより指紋の形状を検知しようとするものであり、読み取り面には多数のユーザーが触れることになる。
かかる場合には、読み取り面に傷や汚れが発生しやすくなって認識の精度が低下してしまうことが懸念される。
また人によっては不特定のユーザーが接触した面に触れることに対し不快感を覚える場合がある。
【０００４】
このため、傷や汚れによる認識精度の低下、認識対象となる導電体の表面形状の相違による認識精度のバラツキが小さく、ユーザーが不快感を覚えることを防止でき、装置本体外では当該表面形状を他人から見られることのない導電体の表面形状認識装置に対する要請が高まっている。
このような要請に基づいて、本出願人は既に、導電体の表面形状を、帯電させた例えばカードのような媒体に静電潜像として保持し、装置内部でトナー像化して装置内部の読み取り装置で形状情報化する表面形状認識装置を提案している（特願２００４−２４６５７０号）。このような表面形状認識装置においては、媒体を帯電させるための帯電手段が必要とされる。
【０００５】
図１１は、従来の帯電手段１０１の概略構成図であり、ワイヤー状のコロナ放電電極１０２、シールド部材としてのコ字状サイドプレート１０３、このサイドプレート１０３に取り付けられた制御グリッド１０４が設けられてスコロトロン帯電装置を構成している。
制御グリッド１０４のグリッド面１０４ａは、搬送路１０５上を搬送されてくる媒体１０６の表面１０６ａから１ｍｍから４ｍｍの位置となるように配置されている。
【特許文献１】特開２００４−１３８４１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで上述した従来の帯電手段１０１においては、媒体１０６をコロナシャワーにより帯電させるため、コロナ放電電極１０２には５０００Ｖから６０００Ｖの高い電圧を印加する必要がある。
このため必然的に、帯電手段１０１の電源部分として大がかりなものが必要とされ、装置全体も大きなものとなり、製造コストも増大することとなる。
また、コロナ放電に伴って発生するオゾンを除去するためには、別途オゾンフィルターを追加しなければならず、このオゾンフィルター用の設置スペースが必要となる他、やはり製造コストも増大することとなる。
【０００７】
また、従来の帯電手段１０１においては、媒体１０６上に帯電をさせたくない箇所（例えばＩＣチップが実装された箇所等）があっても、特段の配慮が為されていなかったため、帯電をさせたくない箇所まで帯電されてしまう場合があった。
【０００８】
本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、帯電手段の電源部分のコンパクト化を図り、表面形状認識装置全体のコンパクト化及び製造コストの低減を達成することを目的とするものである。
また本発明は、媒体上の必要な箇所にだけを帯電させることにより、媒体上に実装されているＩＣチップ等への悪影響を防止することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、請求項１記載の導電体の表面形状認識装置は、媒体に読み取り情報を保持させ、該読み取り情報を予め格納した固有情報と照合して認証を行う認証システムに用いられ、前記媒体を前記装置内部で搬送させる搬送手段と、前記媒体を前記装置内部で帯電させる帯電手段と、前記導電体の表面形状に対応する読み取り情報として保持された前記媒体上に形成された静電潜像を、前記装置内部でトナーにより現像してトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記装置内部で前記トナー像の形状情報を作成する情報作成手段と、前記形状情報を出力する出力手段とを有するものであって、更に前記帯電手段が、導電性ゴムローラを使用した帯電ローラを備えることを特徴とするものである。
【００１０】
この発明に係る表面形状認識装置によると、導電体の表面形状が、一旦、媒体に導電体の表面形状に応じた静電潜像が、読み取り情報として安定して形成され保持され、装置内部でトナー像が形成されて導電体の表面形状が可視化される。
この際、帯電手段として導電性ゴムローラを使用した帯電ローラを備えることにより、媒体表面が適切に帯電させられる。
【００１１】
また、請求項２記載の導電体の表面形状認識装置は、媒体に読み取り情報を保持させ、該読み取り情報を予め格納した固有情報と照合して認証を行う認証システムに用いられ、前記媒体を前記装置内部で搬送させる搬送手段と、前記媒体を前記装置内部で帯電させる帯電手段と、前記導電体の表面形状に対応する読み取り情報として保持された前記媒体上に形成された静電潜像を、前記装置内部でトナーにより現像してトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記装置内部で前記トナー像の形状情報を作成する情報作成手段と、前記形状情報を出力する出力手段とを有するものであって、更に前記帯電手段が、導電性の繊維を使用した帯電ブラシを備えることを特徴とするものである。
【００１２】
この発明に係る表面形状認識装置によると、導電体の表面形状が、一旦、媒体に導電体の表面形状に応じた静電潜像が、読み取り情報として安定して形成され保持され、装置内部でトナー像が形成されて導電体の表面形状が可視化される。
この際、帯電手段として導電性の繊維を使用した帯電ブラシを備えることにより、媒体表面が適切に帯電させられる。
【００１３】
また、請求項３記載の導電体の表面形状認識装置は、前記帯電手段が、駆動手段により、前記媒体と当接・離間自在とされていることを特徴としているものである。  
【００１４】
この発明によると、帯電手段は、駆動手段により、媒体上の帯電が必要な箇所にのみ当接され、媒体上の帯電が不要な箇所からは離間させられる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１及び請求項２に係る導電体の表面形状認識装置によれば、帯電手段として、導電性ゴムローラを使用した帯電ローラ、あるいは導電性の繊維を使用した帯電ブラシを使用するので、帯電手段に高電圧を印加する必要がなく、電源部分をコンパクト化することが可能となり、表面形状認識装置全体のコンパクト化及び製造コストの低減が達成できる。
また、帯電ローラあるいは帯電ブラシを用いることにより、オゾンの発生を極端に少なくすることができ、オゾンフィルターを不要とできるので、更なる装置全体のコンパクト化及び製造コストの低減が達成できる。
【００１６】
また、請求項３に係る導電体の表面形状認識装置によれば、帯電手段が、駆動手段により、媒体と当接・離間自在とされているので、媒体上の必要な箇所にだけを帯電させることが可能となり、媒体上に実装されているＩＣチップ等への帯電による悪影響を防止することができると共に、当該ＩＣチップ等に電圧が直接印加されることが防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１乃至図６は本発明に係る表面形状認識装置の実施形態を示すものであり、図１は、表面形状認識装置のブロック図を、図２乃至図６は、表面形状認識装置の各部概略構成をそれぞれ示している。
【００１８】
図１において、１は表面形状認識装置であり、この認識装置１は、挿入口と排出口を兼ねるスロット２が形成されたケース３を有しており、このケース３の内部に、クリーニング手段４、除電手段５、帯電手段６、トナー像形成手段７、形状情報作成手段８、制御手段９の各手段が設けられている。これら各手段には図示しない電源により所定の電圧が必要に応じて適宜印加される。
また後述する媒体１０が、クリーニング手段４、除電手段５、帯電手段６、トナー像形成手段７及び形状情報作成手段８を通過できるように搬送手段２１が設けられている。
【００１９】
クリーニング手段４、除電手段５、帯電手段６、トナー像形成手段７、形状情報作成手段８及び搬送手段２１は、それぞれライン２２〜２７で制御手段９と接続されており、この制御手段９により、クリーニング手段４、除電手段５、帯電手段６、トナー像形成手段７、形状情報作成手段８及び搬送手段２１の作動が制御される。
また２８は図示しないホストコンピュータに設けられた中央演算装置であり、この中央演算装置２８は、ライン２９を介して形状情報作成手段８と、ライン３０を介して制御手段９と接続されている。
この中央演算装置２８には、固有情報としてのユーザーの指紋情報が格納されている。
【００２０】
図２は、クリーニング手段４の概略構成図であり、このクリーニング手段４には、搬送手段２１上を図において左右方向に搬送されてくる媒体１０の表面に摺接されるファーブラシローラ４１、このファーブラシローラ４１に当接されるバイアスローラ（回収ローラ）４２、及びこのバイアスローラ４２の外周に当接され、ウレタンゴム等からなるクリーニングブレード４３が設けられている。
また図２の矢印Ａで示されるように、クリーニング手段４は、クリーニング時のみ媒体１０と接触し、クリーニングを行わない時は媒体１０から離れるように上下に移動する構造とされている。
【００２１】
図３は、除電手段５の概略構成図であり、除電ブラシ４４の先端部４４ａが、搬送手段２１上を図において左右方向に搬送されてくる媒体１０の表面から１ｍｍから４ｍｍの位置となるように設けられてＡＣ除電器を構成している。
【００２２】
図４は、帯電手段６の概略構成図であり、下面が開口されている筐体４５の内部空間に、帯電装置としての帯電ローラ４６が、金属シャフト４７により回転可能に軸支されていると共に、この金属シャフト４７の両端は筐体４５に回転可能に支持されている。
【００２３】
この帯電ローラ４６は、金属シャフト４７に、導電性ゴムローラ４６ａを被覆することにより、導電性弾性体ローラとして構成される。
この導電性ゴムローラ４６ａの体積抵抗は、好適には１０４〔Ωcm〕から１０７〔Ωcm〕とされており、含有されるカーボンの量を調整してかかる体積抵抗値に調整されたウレタン系、シリコン系、エピクロヒドリン系の材料が使用される。
なお、導電性ゴムローラ４６ａの材料として、体積抵抗値が１０４〔Ωcm〕から１０７〔Ωcm〕の樹脂を被覆しても差し支えない。この場合、ナイロン（登録商標）系、ウレタン系、テフロン（登録商標）系等の材料が適宜使用される。
上記導電性ゴムローラ４６ａの抵抗値が１０４〔Ωcm〕より小さいと、カード上の誘電体部との間で電圧が印加されたときに電流のリークが発生する場合がある。このときは、該誘電体層にピンホールが発生することになる。また上記導電性ゴムローラ４６ａの体積抵抗値が１０７〔Ωcm〕より大きい場合は、カード上の誘電体部との間で電圧が印加されたときに抵抗が高すぎて誘電体層を帯電させるのが困難になる。
【００２４】
筐体４５の下端面４５ａ，４５ａには、一対のカム４８，４８が軸４９により回転可能に軸支されて対向配置されており、筐体４５は、カム４８，４８に連動して上下方向に移動自在とされている。
このカム４８，４８には、下端面４５ａ，４５ａに当接される第１のカム面４８ａ，４８ａ及び第２のカム面４８ｂ，４８ｂが形成されている。
【００２５】
図４（ａ）及び（ｂ）に示されるように、下端面４５ａ，４５ａが、第１のカム面４８ａ，４８ａと当接されて最下部に位置されている場合には、帯電ローラ４６が、媒体１０に当接して回転される。
このとき帯電ローラ４６は、弾性を有する導電性ゴムローラ４６ａによって、媒体１０と安定して接触することができ、帯電ローラ４６には所定の電圧が印加されて、媒体１０の表面が一様かつ均一に帯電される。
【００２６】
また、図４（ｃ）及び（ｄ）に示されるように、軸４９が図示しないモータ等により回転させられ、下端面４５ａ，４５ａが、第２のカム面４８ｂ，４８ｂと当接されて最上部に位置されている場合には、帯電ローラ４６は媒体１０から離間させられ、媒体１０の帯電は行われない。
【００２７】
図５は、トナー像形成手段７の概略構成図であり、このトナー像形成手段７は、現像ローラ６１、現像ローラ６１上のトナー６２を薄層化する現像ブレード６３、現像ローラ６１にトナー６２を供給するトナー供給ローラ６４で構成される接触の１成分現像器である。トナー６２には、負帯電性の非磁性１成分系のトナーが用いられている。
【００２８】
図６は、形状情報作成手段８の概略構成図であり、この形状情報作成手段８は、読み取りレンズ６５、ＣＣＤセンサ６６で構成されている。
読み取りレンズ６５としては、２ｆ系、４ｆ系などを用いることができる。
またＣＣＤセンサ６６としては、例えば表面形状認識の対象が大きさ約１インチ角（２５．４ｍｍ×２５．４ｍｍ）で表現可能な指紋の場合には、５１２×５１２画素程度（約５００ＤＰＩ）のもので十分と考えられるが、更に画素数を増やしても構わない。
【００２９】
図７は、認識装置１に用いられるカード（媒体）１０の構造図であり、このカード１０は、指紋に関する読み取り情報を保持し、予め登録されているカード保有者の指紋に関する固有情報と、前記読み取り情報を照合する認証システムに用いられるものである。
【００３０】
このカード１０自体の大きさは任意であるが、銀行のキャッシュカードや信販会社のクレジットカード等と同様な大きさである幅５４ｍｍ、長さ８６ｍｍ、厚さ０．７５ｍｍであれば汎用性が高い。
このカード１０には、基材６７及びこの基材６７上に形成された静電潜像形成部６８を有しており、静電潜像形成部６８の大きさは、前述したように表面形状認識の対象が例えば指紋である場合には、約１インチ角（２５．４ｍｍ×２５．４ｍｍ）である。
【００３１】
基材６７の材質としては、硬さ、強度、剛性の観点からポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が好適である。
静電潜像形成部６８は、基材６７上に導電層６９、誘電層７０、オーバーコート層７１を塗布した構造になっている。導電層６９、誘電層７０、オーバーコート層７１の塗布方法としては、所定の添加材料と結着樹脂とを溶媒に分散または溶解して塗工液を調製し、この塗工液を基材６７上に塗布する方法が一般的である。
【００３２】
導電層６９としては、金、アルミなどの導電性金属の蒸着層を用いることができるほか、金属及びその酸化物、窒化物、塩、合金、更にはカーボンなどの導電性材料などを含有した樹脂層としても良い。
誘電層７０としては、ポリカーボネート樹脂、スチレン樹脂等の各種樹脂材料が挙げられる。
【００３３】
また、オーバーコート層７１は必ずしも必要なものではないが、フッ素樹脂粒子と結着樹脂とを含有する溶液を塗布することにより形成される。
フッ素樹脂粒子の具体例としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレンなどが、単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いられる。
フッ素樹脂粒子を分散する結着樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂などが挙げられる。
【００３４】
次に、上述した表面形状認識装置１とカード１０により、本実施形態における表面形状認識がどのように行われるかを図８のフローに基づいて説明する。ここで図８においては、中央の点線部を境界とし、左側が装置１の外部で実行されるステップ、右側が装置１の内部で実行されるステップを示している。
【００３５】
ステップＳ１で、カード（媒体）１０が、スロット２より挿入され、搬送手段２１上に載置される。
【００３６】
カード１０は、搬送手段２１によりクリーニング手段４と対向する位置まで搬送され、このカード１０の静電潜像形成部６８に対してステップＳ２のプレクリーニングが行われる。
この際クリーニング手段４においては、ファーブラシローラ４１及びバイアスローラ４２のそれぞれに、図示しない別々の外部電源によってバイアス電圧が印加されており、プラス側の端子がそれぞれファーブラシローラ４１及びバイアスローラ４２に接続され、マイナス側の端子が接地されている。
外部電源により、ファーブラシローラ４１に印加される電圧は、通常マイナスに帯電している静電潜像形成部６８とは反極性のプラス３００Ｖからプラス４００Ｖの電圧が印加されている。
一方、図示しない別の外部電源によりバイアスローラ４２に印加されるバイアス電圧は、ファーブラシローラ４１に印加される電圧より高くプラス５００からプラス６００Ｖに設定されている。
かかる電圧の極性の違いと大小関係により、静電潜像形成部６８のマイナス極性を有する汚れは、バイアスローラ４２に集められ、クリーニングブレード４３によって除去される。
【００３７】
次に、カード１０は、搬送手段２１により除電手段５と対向する位置まで搬送され、このカード１０に対してステップＳ３のプレ除電が行われる。
除電手段５においては、図示しない外部電源が接続されて±１００Ｖ〜±１０００Ｖ程度のＡＣ電圧が印加されることで、カード１０表面の除電が行われる。
【００３８】
次に、カード１０は、搬送手段２１により帯電手段６と対向する位置まで搬送され、このカード１０に対してステップＳ４の帯電が行われる。
帯電手段６においては、図示しないモータ等により、カム４８，４８が、最下部に位置させられ、帯電ローラ４６がカード１０に当接させられる（図４（ａ）及び（ｂ）参照。）。
【００３９】
そして、図示しない外部高圧電源から金属シャフト４７に電圧が印加され、導電性ゴムローラ４６ａはカード１０と摺接しながらカード１０を帯電させる。
具体的には、金属シャフト４７には、外部高圧電源からマイナス１２５０Ｖ程度の電圧が印加されており、カード１０の表面は約マイナス７００Ｖに帯電されている。
なお、本実施例では、金属シャフト４７にマイナスの電圧を印加することにより、カード１０をマイナスに帯電させているが、金属シャフト４７に印加する電圧の極性は、プラスあるいはマイナスのいずれであっても構わない。
このような帯電ローラ方式により帯電を行う場合、金属シャフト４７に印加する電圧の極性に拘わらずオゾンの放出を非常に少なくすることができるので、オゾンフィルターなどを別途設ける必要がない。
【００４０】
ステップＳ４の帯電が行われた後、カード１０は一旦スロット２から外部に排出される（ステップＳ５）。
この際、クリーニング手段４は前述の通りカード１０から離れる位置まで移動されており、また除電手段５は制御手段９によりオフ状態とされる。
またカード１０を全部排出する必要はなく、静電潜像形成部６８が外部に露出すれば十分である。
【００４１】
そしてステップＳ６で、ユーザーが静電潜像形成部６８上に指紋を押下することにより、静電潜像形成部６８の表面には指紋（導電体の表面形状）に応じた静電潜像が形成される。
すなわち指紋は、皮膚の汗腺が突起した模様であり、連続した突起状の表面形状であるので、ユーザーが指を静電潜像形成部６８に押下するように接触させるとき、微細に見るとこの突起状の部分が静電潜像形成部６８と接触している。
【００４２】
また、指は導電体であるので、帯電手段により約マイナス７００Ｖに帯電している静電潜像形成部６８の表面の電荷は、指との接触部分のみを通じてアースに流れることになる。
この結果、静電潜像形成部６８においては、当該接触部分のみの電荷が失われ、表面に指紋状の静電潜像が形成される。ちなみに本出願人の実験結果によると、指の突起状の部分が接触した箇所の電位は、当初の約マイナス７００Ｖに対し、マイナス１００Ｖから０Ｖに低下していた。
なおこのステップでは、ユーザーに指紋を押下させる際、必要に応じて指紋の押下を促すための音声や文字表示等によるガイダンスが行われる。
【００４３】
この後、カード１０は、再度スロット２より装置１内に挿入され（ステップＳ７）、搬送手段２１によりトナー像形成手段７と対向する位置まで搬送され、このカード１０に対してステップＳ８のトナー像形成が行われる。
この際、クリーニング手段４は、カード１０から離れる位置まで移動されており、また除電手段５、帯電手段６は、制御手段９によりオフ状態とされており、再度挿入されたカード１０は、クリーニング、除電、帯電の各工程をスキップしてトナー像形成手段７に至る。
【００４４】
トナー像形成手段７においては、現像ローラ６１に図示しない外部電源が接続されており、この現像ローラ６１はカード１０の進行方向と同じ方向に回転されている。
トナー供給ローラ６４は、現像ローラ６１と接触して回転されており、その回転方向は現像ローラ６１と同方向でも反対方向でも構わない。トナーは負帯電系の非磁性一成分トナーであり、粒径は６μｍから１０μｍ程度である。
現像ローラ６１は、カード１０の静電潜像形成部６８と接触される。そして静電潜像形成部６８上に形成されている指紋の静電潜像は現像され、トナー像が形成されることにより可視化される。
【００４５】
具体的には、現像ローラ６１は、図示せぬ外部高圧電源と接続されており、約マイナス３００Ｖの電圧が印加されている。また、トナー供給ローラ６４は、図示せぬ外部高圧電源と接続されており、約マイナス４５０Ｖの電圧が印加されている。トナー６２は、トナー像形成手段７のフレーム内に蓄えられており、トナー供給ローラ６４の回転によって機械的に現像ローラ６１に付着するようになっている。
また、トナー供給ローラ６４に印加されている電圧は、現像ローラ６１に印加されている電圧よりマイナス側で絶対値が大きいので、トナー６２は、現像ローラ６１に吸着されるようになっている。吸着されたトナー６２は、現像ローラ６１に圧接して取り付けられている薄板状の現像ブレード６３により薄層化される。
【００４６】
ここでカード１０が現像ローラ６１と接触すると、静電潜像形成部６８において、指の突起状の部分が接触した箇所の電位は、前述の通り、マイナス１００Ｖから０Ｖであるので、現像ローラ６１に付着しているトナー６２は、静電潜像形成部６８側に移動し、現像が行われる。
一方、静電潜像形成部６８において、指の突起状の部分が接触しなかった箇所の電位はマイナス約７００Ｖのままであるので、カード１０が現像ローラ６１と接触しても、現像ローラ６１に付着しているトナー６２は、静電潜像形成部６８側に移動しないので、現像は行われない。
以上のようにして、カード１０の静電潜像形成部６８には、指紋（表面形状）に応じたトナー像が形成される。
【００４７】
次にカード１０は、搬送手段２１により形状情報作成手段８と対向する位置まで搬送され、このカード１０に対してステップＳ９の形状情報作成が行われる。
形状情報作成手段８において、前記トナー像はＣＣＤセンサ６６により読み取られ、ユーザーの指紋の形状に応じた電気信号に変換される。
【００４８】
このユーザーの指紋の形状に応じた電気信号は、ライン２９を通じて中央演算装置２８に出力され（ステップＳ１０）、この中央演算装置２８に予め登録されているユーザーの指紋の固有情報と照合される。
そして照合結果の一致、不一致により、当該ユーザーがカード１０の真の所有者であるか否かが判別される。
【００４９】
一方、ステップＳ１０の電気信号出力を終えた後、カード１０は、搬送手段２１によりクリーニング手段４と対向する位置まで戻され、このカード１０の静電潜像形成部６８に対してステップＳ１１のポストクリーニングが行われる。
このポストクリーニングの内容も、前述したプレクリーニング（ステップＳ２）とほぼ同様であるが、このとき静電潜像形成部６８はマイナス極性を有しており、静電潜像形成部６８に残存するトナーもマイナス極性を有している。
【００５０】
したがって、前述の通り、静電潜像形成部６８の表面電位とファーブラシローラ４１の表面電位の電圧の極性の違い、ファーブラシローラ４１に印加されているバイアス電圧、バイアスローラ４２に印加されるバイアス電圧の大小関係により、静電潜像形成部６８に残存するマイナス極性のトナー６２は、バイアスローラ４２に集められ、クリーニングブレード４３によって除去される。
【００５１】
次にカード１０は、搬送手段２１により除電手段５と対向する位置まで戻され、このカード１０に対してステップ１２のポスト除電が行われる。このポスト除電の内容は、前述したプレ除電（ステップＳ３）と同様であるので説明を省略する。
【００５２】
そしてカード１０は、スロット２から外部に排出され（ステップＳ１３）、ユーザーに返却されて繰り返し使用される。
【００５３】
この実施形態の表面形状認識装置により検出された指紋の一例を図９に示す。
この図９に示す画像は、この実施形態に基づいて、カード１０をプレクリーニング、プレ除電及び帯電させ、実際にカード１０の静電潜像形成部６８に指紋を押下した後、トナー像形成手段７で静電潜像形成部６８にトナー６２を付着させ、形成されたトナー像をテープで剥離させて、白紙に貼り付け、デジタルカメラで撮影した画像である。
指紋の形状が非常に鮮明に検出されていることがわかる。
【００５４】
本実施の形態においては、帯電手段６として、導電性ゴムローラ４６ａを使用した帯電ローラ４６を使用するので、帯電手段６に高電圧を印加する必要がなく、電源部分をコンパクト化することが可能となり、表面形状認識装置１全体のコンパクト化及び製造コストの低減が達成できる。
また、帯電ローラ４６を用いることにより、オゾンの発生を極端に少なくすることができ、オゾンフィルターを不要とできるので、更なる装置１全体のコンパクト化及び製造コストの低減が達成できる。
【００５５】
また、帯電手段６が、カム４８，４８の駆動により、カード１０と当接・離間自在とされているので、カード１０上の必要な箇所にだけを帯電させることが可能となり、カード１０上に実装されているＩＣチップ等への帯電による悪影響を防止することができると共に、当該ＩＣチップ等に電圧が直接印加されることが防止できる。
【００５６】
次に、帯電手段６の他の実施形態を図１０に基づいて説明する。なお、この実施形態において、図４と共通する部分には同一の符号を配して説明を省略する。
【００５７】
図１０において、下面が開口されている筐体４５の内部空間に、帯電装置としての帯電ブラシ８１が設けられている。
この帯電ブラシ８１は、導電性ハウジング８１ａ、このハウジング８１ａに植毛された導電性ブラシ部８１ｂ、及びハウジング８１ａから長手方向に延在する回動しない軸部８１ｃにより構成されており、この軸部８１ｃの両端は筐体４５に支持されている。
【００５８】
この導電性ブラシ部８１ｂは、導電性ハウジング８１ａの上に、例えばナイロン（登録商標）系の繊維に含有されるカーボンの量を調整して体積抵抗値を１０３〔Ωcm〕から１０６〔Ωcm〕としたものを植毛して形成される。
なお、導電性ブラシ部８１ｂの材料として、体積抵抗値が１０３〔Ωcm〕から１０６〔Ωcm〕の樹脂を用いても差し支えない。この場合、ナイロン（登録商標）系、ウレタン系、テフロン（登録商標）系等の材料が適宜使用される。
上記導電性ブラシ部８１ｂの抵抗値が１０３〔Ωcm〕より小さいと、カード上の誘電体部との間で電圧が印加されたときに電流のリークが発生する場合がある。このときは、該誘電体層にピンホールが発生することになる。また上記導電性ブラシ部８１ｂの体積抵抗値が１０６〔Ωcm〕より大きい場合は、カード上の誘電体部との間で電圧が印加されたときに抵抗が高すぎて誘電体層を帯電させるのが困難になる。
【００５９】
図１０（ａ）及び（ｂ）に示されるように、筐体４５の下端面４５ａ，４５ａが、第１のカム面４８ａ，４８ａと当接されて最下部に位置されている場合には、帯電ブラシ８１の導電性ブラシ部８１ｂが媒体１０に当接させられる。
導電性ブラシ部８１ｂは繊維状であるため、媒体１０と安定して接触することができ、帯電ブラシ８１には所定の電圧が印加されて、媒体１０の表面が一様かつ均一に帯電される。
【００６０】
また、図１０（ｃ）及び（ｄ）に示されるように、軸４９が図示しないモータ等により回転させられ、筐体４５の下端面４５ａ，４５ａが、第２のカム面４８ｂ，４８ｂと当接されて最上部に位置されている場合には、帯電ブラシ８１は媒体１０から離間させられ、媒体１０の帯電は行われない。
【００６１】
この実施の形態の帯電手段６を表面形状認識装置１に適用した場合、図８のフローにおけるステップＳ４の帯電工程は、以下のように実行される。
【００６２】
ステップＳ３のプレ除電が実行された後、カード１０は、搬送手段２１により帯電手段６と対向する位置まで搬送される。
この帯電手段６においては、図示しないモータ等により、カム４８，４８が、最下部に位置させられ、帯電ブラシ８１がカード１０に当接させられる（図１０（ａ）及び（ｂ）参照。）。
【００６３】
そして、図示しない外部高圧電源から導電性ハウジング８１ａに電圧が印加され、かつ導電性ブラシ部８１ｂはカード１０と摺接しながらカード１０を帯電させる。
具体的には、導電性ハウジング８１ａには、外部高圧電源からマイナス１１００Ｖ程度の電圧が印加されており、カード１０の表面は約マイナス７００Ｖに帯電されている。
なお、本実施例では、導電性ハウジング８１ａにマイナスの電圧を印加することにより、カード１０をマイナスに帯電させているが、導電性ハウジング８１ａに印加する電圧の極性は、プラスあるいはマイナスのいずれであっても構わない。
このような帯電ブラシ方式により帯電を行う場合、導電性ハウジング８１ａに印加する電圧の極性に拘わらずオゾンの放出を非常に少なくすることができるので、オゾンフィルターなどを別途設ける必要がない。
【００６４】
この実施の形態においては、帯電手段６として、導電性ブラシ部８１ｂを使用した帯電ブラシ８１を使用するので、帯電手段６に高電圧を印加する必要がなく、電源部分をコンパクト化することが可能となり、表面形状認識装置１全体のコンパクト化及び製造コストの低減が達成できる。
また、帯電ブラシ８１を用いることにより、オゾンの発生を極端に少なくすることができ、オゾンフィルターを不要とできるので、更なる装置１全体のコンパクト化及び製造コストの低減が達成できる。
【００６５】
また、帯電手段６が、カム４８，４８の駆動により、カード１０と当接・離間自在とされているので、カード１０上の必要な箇所にだけを帯電させることが可能となり、カード１０上に実装されているＩＣチップ等への帯電による悪影響を防止することができると共に、当該ＩＣチップ等に電圧が直接印加されることが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施形態による表面形状認識装置のブロック図である。
【図２】同認識装置のクリーニング手段の概略構成図である。
【図３】同認識装置の除電手段の概略構成図である。
【図４】同認識装置の帯電手段の概略構成図である。
【図５】同認識装置のトナー像形成手段の概略構成図である。
【図６】同認識装置の形状情報作成手段の概略構成図である。
【図７】同認識装置と共に用いられるカードの構造を説明する図である。
【図８】同認識装置による表面形状認識のフロー図である。
【図９】同認識装置により検出された指紋の一例を示す図である。
【図１０】帯電手段の他の実施形態の概略構成図である。
【図１１】従来の帯電手段の概略構成図である。
【符号の説明】
【００６７】
１  表面形状認識装置
４  クリーニング手段
５  除電手段
６  帯電手段
７  トナー像形成手段
８  形状情報作成手段
９  制御手段
１０  カード（媒体）
４６  帯電ローラ
８１  帯電ブラシ
【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】
2006119552.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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