(57)【要約】【課題】親指でも容易に指紋読取センサ９３上に置くことができる画像形成装置１を提供すること。【解決手段】親指でも容易に指紋読取センサ９３上に置くことができるために指紋読取センサ９３の位置が、以下に示す第一の条件、第二の条件のうち少なくとも一方の条件を満たす必要がある。第一の条件：指紋読取センサ９３のチップ９３１外周部が操作台９０における前面側の外壁面９０Ａと同一となる位置又は外壁面９０Ａより内側になるよう指紋読取センサ９３が位置し、且つ指紋読取センサ９３の中央部９３１Ａと外壁面９０Ａとの最短距離Ｘが５０ｍｍ以下であること。第二の条件：指紋読取センサ９３の上面９３１Ｂと操作台９０の上面９０Ｂとの最短距離Ｙが１０ｍｍ以上であり、且つ指紋読取センサ９３の上面９３１Ｂと画像形成装置１の設置面１Ａとの最短距離Ｚが９００ｍｍ以上１０００ｍｍ以下であること。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
指紋情報を読み取るチップ型の指紋読取センサと、
当該指紋読取センサが設置された操作台と、
を有し、前記指紋読取センサにより読み取った指紋情報と、予め登録された指紋情報とを照合することによりユーザーを認識する画像形成装置であって、
前記指紋読取センサの位置が、以下に示す第一の条件、第二の条件のうち少なくとも一方の条件を満たすことを特徴とする画像形成装置。
第一の条件：
前記指紋読取センサのチップ外周部が前記操作台における前面側の外壁面と同一となる位置又は当該外壁面より内側になるよう前記指紋読取センサが位置し、且つ前記指紋読取センサの中央部と前記外壁面との最短距離Ｘが５０ｍｍ以下であること。
第二の条件：
前記指紋読取センサの上面と前記操作台の上面との最短距離Ｙが１０ｍｍ以上であり、且つ前記指紋読取センサの上面と前記画像形成装置の設置面との最短距離Ｚが９００ｍｍ以上１０００ｍｍ以下であること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、指紋読取センサにより読み取った指紋情報と、予め登録された指紋情報とを照合することにより、ユーザーを認識する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近では、ハードディスク（ＨＤＤ）等の記憶媒体を搭載した画像形成装置（複写機、プリンタ等）が一般的なオフィスに導入されている。このような画像形成装置は、スキャナ等の読取部で読み取った画像情報を記憶媒体に記憶することができ、記憶した画像情報を再度出力したい場合は記憶した画像情報を読み出して用紙に出力できる。つまり、同じ原稿を再度スキャナ等で読み取る必要がないため、ユーザーの手間が省け利便性がある。その一方で、記憶媒体に記憶された画像情報の中には、病院や官庁で扱われる個人情報等の機密情報が含まれている場合がある。記憶された機密情報に対して何人でもアクセス可能であり、いつでも用紙に出力できるのであらば、機密情報が漏洩してしまい安全性の点で問題がある。そこで、ユーザーの指紋情報を読み取る指紋読取センサを設置し、当該センサで読み取った指紋情報と、あらかじめ登録されたユーザーの指紋情報が一致した場合にそのユーザーに対して画像形成装置のアクセス権を付与するという指紋認証技術を採用した画像形成装置が提案されている（特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
この指紋認証技術は、ユーザーの指先の皮膚紋様（例えば、渦状紋、弓状紋等）をマニューシャ方式等の指紋照合アルゴリズムを利用して認識する。しかし、認識させる指によって指紋読取センサの読取精度が異なってくる。この点を以下に説明する。
【０００４】
本発明者は５０人を対象として、１人あたり４本の指（右手の人差し指と中指、左手の人差し指と中指）の指紋読取動作を行い、読取精度が悪かったＡ氏、Ｂ氏、Ｃ氏３名について更に親指、人差し指、中指、薬指、小指の５本の指の各々について１０回ずつ指紋読取動作を行った。その結果を表１に示す。
【０００５】
【表１】
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【０００６】
人間の指は環境によって荒れている場合があり、そのような状態で指紋読取動作を行うと読取精度が悪くなってしまう。表１に示す３名も指が荒れているため、読取精度が悪いものと考えられる。但し、親指であれば指の面積が広いため、表１で示すようにある程度の読取精度を確保することができる傾向にある。
【特許文献１】特開２００３−１９５７０４号公報
【特許文献２】特開２００４−２９７２５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
表１で示したように、人差し指や中指より親指のほうが読取精度が良い。従って親指により指紋読取動作を行うことが好ましいといえる。しかし、指紋読取センサは人差し指や中指といった親指とは異なる指を読み取るのに好都合に設置されている。このような設置条件下において親指を指紋読取センサ上に置こうとしても、親指は人間の手の端にあってその腹が他の指とは異なる方向を向いているため、指紋読取センサが設置されている操作台に他の指が当たってしまい使い勝手が悪く問題である。
【０００８】
従って、本発明の目的は、親指でも容易に指紋読取センサ上に置くことができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明では、画像形成装置における指紋読取センサの配置を工夫した。
【００１０】
即ち、本発明に係る画像形成装置は、
指紋情報を読み取るチップ型の指紋読取センサと、
当該指紋読取センサが設置された操作台と、
を有し、前記指紋読取センサにより読み取った指紋情報と、予め登録された指紋情報とを照合することによりユーザーを認識する画像形成装置であって、
前記指紋読取センサの位置が、以下に示す第一の条件、第二の条件のうち少なくとも一方の条件を満たすことを特徴とするものである。
第一の条件：
前記指紋読取センサのチップ外周部が前記操作台における前面側の外壁面と同一となる位置又は当該外壁面より内側になるよう前記指紋読取センサが位置し、且つ前記指紋読取センサの中央部と前記外壁面との最短距離Ｘが５０ｍｍ以下であること。
第二の条件：
前記指紋読取センサの上面と前記操作台の上面との最短距離Ｙが１０ｍｍ以上であり、且つ前記指紋読取センサの上面と前記画像形成装置の設置面との最短距離Ｚが９００ｍｍ以上１０００ｍｍ以下であること。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る画像形成装置によれば、親指でも容易に指紋読取センサ上に置くことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は画像形成装置の内部構成を示す中央断面図である。
【００１３】
画像形成装置１は、下部に複数の記録材収納部２０を有する。記録材収納部２０の上方には画像形成部４０と中間転写ベルト５０が設置されており、装置本体の上部には原稿読取部３０が設置されている。
【００１４】
記録材収納部２０は、装置前面側（図１における紙面手前側）に引き出し可能となっている。
【００１５】
画像形成部４０は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色毎のトナー像を形成するための４組の画像形成手段４００Ｙ、４００Ｍ、４００Ｃ及び４００Ｋを有している。画像形成手段４００Ｙ、４００Ｍ、４００Ｃ、４００Ｋは、この順で上から下方向に直線状に配列されており、各々同じ構成となっている。画像形成手段４００Ｙを例にとって構成を説明すると、画像形成手段４００Ｙは反時計方向に回転する感光体４１０、スコロトロン帯電手段４２０、露光手段４３０および現像手段４４０を有する。
【００１６】
クリーニング手段４５０は、感光体４１０の最下部に対向した領域を含んで配置されている。
【００１７】
装置本体の中央部に位置する中間転写ベルト５０は、無端状であり、適宜の体積抵抗率を有する。また、中間転写ベルト５０は、例えば、変性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分散した半導電性フィルム基体の外側に、フッ素コーティングを行った２層から構成されている。また、シリコンゴムあるいはウレタンゴム等に導電材料を分散したものもあり得る。
【００１８】
一次転写電極５１０は、中間転写ベルト５０を挟んで感光体４１０と対向する位置に設置されている。
【００１９】
次にカラー画像を形成するプロセスを説明する。
【００２０】
感光体４１０がメインモータ（図示せず）により駆動され、感光体４１０の表面が電源（図示せず）により電圧供給され、スコロトロン帯電手段４２０の放電により負極性に帯電される（本実施例では−８００Ｖ）。次に、露光手段４３０により画像情報に応じた光書込がなされ、感光体４１０上に静電潜像が形成される。形成された静電潜像が現像手段４４０を通過すると、現像手段内で負極性に帯電されたトナーが負極性現像バイアスの印加により潜像画像の部分に付着し、感光体４１０上にトナー像が形成される。形成されたトナー像は感光体４１０と圧着する中間転写ベルト５０に転写される。転写後に残留した感光体４１０上のトナーはクリーニング手段４５０により清掃される。画像形成手段４００Ｙ、４００Ｍ、４００Ｃ及び４００Ｋ各々で形成されたトナー像が中間転写ベルト５０に重複して転写されることにより、中間転写ベルト５０上にカラー画像が形成される。記録材Ｐは記録材収納部２０により１枚ずつ排出され、レジストローラ６０の位置まで搬送される。レジストローラ６０により記録材Ｐの先端が整列された後、中間転写ベルト５０上のトナー像と画像位置が一致するタイミングで記録材Ｐがレジストローラ６０より給送される。レジストローラ６０により給送された記録材Ｐは、ガイド板より案内され、中間転写ベルト５０と転写部７０により形成された転写ニップ部へ送り込まれる。ローラにより構成される転写部７０は記録材Ｐを中間転写ベルト５０側へ押圧している。トナーと逆極性のバイアス（＋５００Ｖ）が転写部７０に印可されることにより、静電気力の作用で、中間転写ベルト５０上のトナー像が記録材Ｐへ転写させる。記録材Ｐは、除電針からなる分離手段（図示せず）により除電されて中間転写ベルト５０から分離され、加熱ローラ、加圧ローラのローラ対からなる定着部８０へ送られる。その結果、トナー像が記録材Ｐへ定着され、画像形成された記録材Ｐが装置外へ排出される。
【００２１】
図２は指紋読取センサが設置された操作台の上面図である。
【００２２】
画像形成装置１の前面側には、図２で示す操作台９０が設置されており、その操作台９０にはタッチパネル９１、コピーボタン９２、操作読取センサ９３が設置されている。タッチパネル９１において、ユーザーが印刷条件（両面・片面選択、コピー濃度、コピー倍率、用紙選択等）を選択することが出来る。コピーボタン９２をユーザーが押すと、画像形成がスタートする。操作台９０の端部には指紋読取センサ９３が設置されており、指紋読取センサ９３は指紋読取面としてのチップ９３１とチップ支持部９３２により構成される。指紋読取センサ９３の上面に指を置くと指紋読取動作が開始し、指紋認証が行われる。指紋読取センサ９３としては光学式、静電容量方式のほか超音波方式のものがあり、指紋の凹凸を検出することによってユーザーの指先の皮膚紋様（例えば、渦状紋、弓状紋等）を認識する。チップ９３１の大きさは例えば縦２０ｍｍ、横１５ｍｍ、高さ２０ｍｍである。チップ９３１１の外周部にはチップ支持部９３２があり、チップ９３１の上面とチップ支持部９３２の上面は同一の高さとなっている。ちなみに操作台９０は角度可変でユーザーがタッチパネル９１等を押圧しやすい構造にすることが望ましい。尚、チップ９３１の形状は指の腹をカバーする面積を有する上記のエリア型に限られるものではなく、指の腹をなぞる（スウィープする）ことにより皮膚紋様を読み取るライン型であってもよい。
【００２３】
図３は画像形成装置の制御系のブロック図である。
【００２４】
ＣＰＵ１０は画像形成装置１全体の動作を制御ものであり、バス２０を介して、ＲＡＭ１１、記憶部１２、タッチパネル９１、指紋認識センサ９３、画像読取部１３、画像処理部１４、画像形成部４０が接続されている。
【００２５】
ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０は、記憶部１２に格納されている各種制御プログラムを読み出してＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１１に展開し、各部の動作を制御する。また、ＣＰＵ１０は、ＲＡＭ１１に展開したプログラムに従って各種処理を実行し、その処理結果をＲＡＭ１１に格納するとともにタッチパネル９１に表示させる。そして、ＲＡＭ１７に格納した処理結果を記憶部１８の所定の保存先に保存させる。
【００２６】
ＲＡＭ１１は、ＣＰＵ１０によって実行される各種制御プログラムによって処理されたデータ等を一時的に記憶するワークエリアを形成する。
【００２７】
記憶部１２は、プログラムやデータ等が予め記憶されており、この記録媒体は磁気的、光学的記録媒体、若しくは半導体メモリで構成されている。この記録媒体は記憶部１２に固定的に設けられているもの、若しくは着脱可能に装着するものであり、この記録媒体には、各種制御プログラム、及び各種制御プログラムで処理されたデータ等を記憶する。なお、プログラムは、コンピュータが読み取り可能なプログラムコードに従った動作を逐次実行する。
【００２８】
ＣＰＵ１１は、指紋に関するユーザー登録処理を実行する場合、ユーザーの指紋情報を指紋認識センサ９３で読み取る。次いで、操作画面のカスタマイズ編集を行うか否かを問うメッセージをタッチパネル９１に表示し、応答入力の種類によって読み取った指紋情報に基づき記憶部１２にユーザー登録する。
【００２９】
タッチパネル９１は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）等により構成された表示画面を備え、ＣＰＵ１０から表示指示された操作画面等の表示情報を表示する。
【００３０】
画像読取部１３は、原稿を載置する透明なコンタクトガラスの下部にスキャナを備えて構成され、スキャナにより原稿を読み取ってその画像データを取得し、画像処理部１４に出力する。スキャナは、光源、レンズ、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ等により構成され、光源から原稿へ照明走査した光の反射光をレンズにより結像してＣＣＤイメージセンサにより光電変換して画像データを得る。このとき、読み取る画像データは、図形や写真などのイメージデータに限らず、文字や記号などのテキストデータも含む。
【００３１】
画像処理部１４は、ＣＰＵ１１からの指示に従って、入力された画像データに対して、回転、位置変更、拡大、縮小処理や、階調、色相、彩度などの各種画像処理を行う。
【００３２】
図４は、指紋認証の動作を説明するフローチャート図である。
【００３３】
指紋認証は前述した指紋認識センサ９３、記憶部１２に記憶された指紋情報等に基づいて実行される。
【００３４】
指紋認証動作を説明すると、まず指紋認証要求があるかどうか判断する（Ｓ１）。指紋認証の要求がある場合は指紋認識センサ９３により指紋情報の読取を実行し（Ｓ２）、読み取った指紋情報と記憶部に記憶された指紋情報を照合する（Ｓ３）。そして指紋情報が一致するかどうか判断し（Ｓ４）、指紋情報が一致した場合は、その旨をユーザーに知らせるために、指紋情報が一致した旨をタッチパネル９１上に表示し（Ｓ５）、ユーザーのアクセスを許可し（Ｓ６）、記憶媒体に記憶された画像情報にアクセスが可能となる。一方、指紋情報が一致しない場合は、その旨をユーザーに知らせるために、指紋情報が一致しない旨をタッチパネル上に表示し（Ｓ７）、ユーザーのアクセスを禁止する（Ｓ８）。その結果、ユーザーが記憶媒体にアクセスしようとしても却下され、記憶媒体に記憶された画像情報は出力が出来ない構成となっている。
【００３５】
図５は操作台９０の右側面図である。
【００３６】
前述したように一般的に人差し指や中指より親指のほうが読取精度が良い。従って、親指により指紋読取動作を行うことが好ましいといえる。図５（ａ）で示すように指紋読取センサ９３が操作台９０における前面側の外壁面９０Ａに近いと、親指以外の指が操作台９０と干渉せず、指紋読取センサ９３上に親指を容易に置くことが出来る。しかし、図５（ｂ）に示すように指紋読取センサ９３が外壁面９０Ａから遠いと、親指以外の指が操作台９０の上面９０Ｂと干渉し、指紋読取センサ９３上に親指を容易に置くことが出来ない。但し、このような場合でも指紋読取センサ９３が操作台９０よりも高い位置にあれば、低い位置にあるよりも容易に親指を置くことができる。さらに指紋読取センサ９０の上面と画像形成装置１の設置面１Ａとの距離も、ユーザーが立った状態等で指紋読取センサ９３上に親指を押す際に影響するといえる。
【００３７】
以上の考察から、指紋読取センサ９３と外壁面９０Ａとの距離等が、親指の置きやすさに影響してくるのが分かる。この点を考慮し、本発明者は指紋読取センサ９３の適切な位置を把握することとした。
【００３８】
図６は指紋読取センサ９３と操作台９０との位置関係を説明した図であり、図６（ａ）は操作台９０の上面図、図６（ｂ）は操作台９０の正面図である。図７は、指紋読取センサ９３と画像形成装置１の設置面との位置関係を説明した図である。図６（ａ）で示すように、指紋読取センサ９３の中央部９３１Ａと操作台９０の前面側の外壁面９０Ａとの最短距離をＸ（ｍｍ）とする。また、図６（ｂ）で示すように、指紋読取センサ９３の上面９３１Ｂと操作台９０の上面９０Ｂとの最短距離をＹ（ｍｍ）とする。さらに、図７で示すように、指紋読取センサ９３の上面９３１Ｂと画像形成装置１の設置面１Ａとの最短距離をＺ（ｍｍ）とする。このＸ、Ｙ、Ｚについて色々な値を設定し、１００人を対象に意識調査を実施した。その結果について以下の表２〜表４で示す。
【００３９】
【表２】
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【００４０】
【表３】
2007180921.tif 000005
【００４１】
【表４】
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【００４２】
評価結果を◎、○、△、×の４段階に分けて示す。「◎」は調査対象者の９５％以上が親指を指紋認識センサ９３上に置きやすいと判断したものであり、「○」は調査対象者の８０％以上が親指を指紋認識センサ９３上に置きやすいと判断したものである。また、「△」は調査対象者の５０％以上が親指を指紋認識センサ９３上に置きにくいと判断したものであり、「×」は調査対象者の８０％以上が親指を指紋認識センサ９３上に置きにくいと判断したものである。
【００４３】
表２は指紋読取センサ９３の中央部９３１Ａと操作台９０の前面側の外壁面９０Ａとの最短距離Ｘに関する検討結果を示す。Ｘの影響度をみるため、Ｙ＝０ｍｍ、Ｚ＝９３０ｍｍに設定して検討した。検討結果をみると、Ｘについては５０ｍｍ以下で良い結果となり、特に３０ｍｍ以下で良い結果となった。Ｘがこの範囲であれば、指紋読取センサ９３の高さがある程度あっても親指を置きやすいことに変わりはない。但し、指紋読取センサ９３を操作台９０内に適正に設置するという観点から、チップ９３１の外周部が操作台９０における前面側の外壁面９０Ａと同一となる位置又は外壁面９０Ａより内側（図６（ａ）における上側）になるよう設置する必要がある。そこで、指紋読取センサ９３の位置の第一の条件としては、指紋読取センサ９３のチップ外周部が操作台９０における前面側の外壁面９０Ａと同一となる位置又は外壁面９０Ａより内側にあり、且つ指紋読取センサ９３の中央部９３１Ａと外壁面９０Ａとの最短距離Ｘが５０ｍｍ以下であることが考えられる。
【００４４】
表３は指紋読取センサ９３の上面９３１Ｂと操作台９０の上面９０Ｂとの最短距離Ｙに関する検討結果を示す。指紋読取センサ９３が外壁面９０Ａから遠いと、親指以外の指が操作台９０の上面９０Ｂにあたるため、Ｙの適正値を検討するにあたって、Ｘ＝７０ｍｍ、Ｚ＝９３０ｍｍに設定して検討した。検討結果をみると、Ｙについては１０ｍｍ以上で良い結果となり、特に１５ｍｍ以上で良い結果となった。Ｙがこの範囲であれば、指紋読取センサ９３の中央部９３１Ａと外壁面９０Ａとの最短距離Ｘが短くても親指を置きやすいことに変わりはない。表４は指紋読取センサ９３の上面９３１Ｂと画像形成装置１の設置面１Ａとの最短距離Ｚに関する検討結果を示す。Ｚの影響度をみるため、Ｘ＝３５ｍｍ、Ｙ＝０ｍｍに設定した。検討結果をみると、Ｚについては９００ｍｍ以上１０００ｍｍ以下であることが望ましく、特に９５０ｍｍ以上９８０ｍｍ以下で良い結果となった。表２と表３の検討結果から、指紋読取センサ９３の位置の第二の条件として、指紋読取センサ９３の上面９３１Ｂと操作台９０の上面９０Ｂとの最短距離Ｙが１０ｍｍ以上であり、且つ指紋読取センサ９３の上面９３１Ｂと画像形成装置１の設置面１Ａとの最短距離Ｚが９００ｍｍ以上１０００ｍｍ以下であることが考えられる。
【００４５】
以上より、指紋読取センサ９３の位置が、前述した第一の条件、第二の条件のうち少なくとも一方の条件を満たれば、親指でも容易に指紋読取センサ９３上に置くことができるといえる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】画像形成装置の内部構成を示す中央断面図である。
【図２】指紋読取センサが設置された操作台の上面図である。
【図３】画像形成装置の制御系のブロック図である。
【図４】指紋認証の動作を説明するフローチャート図である。
【図５】操作台９０の右側面図である。
【図６】指紋読取センサ９３と操作台９０との位置関係を説明した図である。
【図７】指紋読取センサ９３と画像形成装置１の設置面との位置関係を説明した図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  画像形成装置
１０  ＣＰＵ
１１  ＲＡＭ
１２  記憶部
１３  画像読取部
１４  画像処理部
４０  画像形成部
９０  操作台
９１  タッチパネル
９２  コピーボタン
９３  指紋認識センサ
９３１  チップ
９３２  チップ支持部
【図１】
2007180921.tif 000007
【図２】
2007180921.tif 000008
【図３】
2007180921.tif 000009
【図４】
2007180921.tif 000010
【図５】
2007180921.tif 000011
【図６】
2007180921.tif 000012
【図７】
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