JP2005071210A - 画像読取装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 指紋によって使用者を特定する画像読取装置または画像形成装置であって、指紋をある程度の範囲にわたって明瞭に読み取ることが可能なものを提供する。
【解決手段】 画像読取装置と画像形成装置を兼ねる複写機(1)のコンタクトガラス(11)の端部上に透明板(16)を設け、透明板(16)を開閉可能な蓋によって覆い、コンタクトガラス(11)の端部の他の部分を天板よって覆う。透明板(16)に触れている指の指紋を、画像を読み取るためのスキャナ式読取部(13)によって読み取るようにするとともに、透明板(16)に加わる圧力を検出する圧力センサをコンタクトガラス(11)と透明板(16)との間に介装して、検出した圧力が所定値に達した時点で指紋の読み取りを開始するようにする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、原稿から画像を読み取る画像読取装置およびシートに画像を形成する画像形成装置に関する。

イメージスキャナをはじめとする画像読取装置、プリンタをはじめとする画像形成装置、複写機およびファクシミリをはじめとする画像読取装置と画像形成装置の機能を併せもつ装置が、オフィスや家庭で多用されている。これらの装置をオフィスで使用する場合、使用者を制限したり管理を容易にしたりするために、各使用者に識別コードを割り当てておき、入力された識別コードによって使用者を特定することが行われてきた。

近年では、使用者の指紋を読み取って、読み取った指紋によって使用者を特定するようにした画像読取装置も提案されている。識別コードの入力に比べて、指紋の読み取りに必要な操作や時間は少なく、使用者を特定するために指紋を利用することは便利である。特に、画像読取装置では、画像を読み取るための手段を指紋を読み取るために利用することが可能であり、構成の複雑化も抑えられる。

例えば、特開２００３−１２３０６０では、原稿を載置するコンタクトガラスを覆う蓋に側方から指を差し込む指穴を設けて、コンタクトガラスに接した指の指紋を画像を読み取るためのスキャナで読み取るようにしている。指穴の最奥部にはセンサスイッチが設けられており、使用者の指の先端がセンサスイッチに触れたときに、指紋の読み取りを開始する。
特開２００３−１２３０６０号公報

指紋によって使用者を特定するためには、読み取った指紋がある程度の範囲にわたって明瞭でなければならない。ここで、指紋を使用者の特定に必要な範囲にわたって明瞭に読み取るためには、使用者が指を適度な圧力でコンタクトガラスに押し当てる必要がある。ところが、使用者にはどの程度の力が適度であるかが判り難く、コンタクトガラスを押圧する指の力は使用者によって相違し、同じ使用者であっても、時によって変動する。このため、読み取った指紋が使用者を特定するに足る大きさや明瞭さにならないことが多い。

上記公報では、指の周囲が指穴の側壁に触れる程度に指穴の大きさを設定しており、使用者の指が標準的な太さであれば、コンタクトガラスを押圧する力は概ね一定となる。しかしながら、標準よりも指が細い使用者の場合は、コンタクトガラスを押圧する力は大きく変動する。また、標準よりも指が太い使用者の場合は、コンタクトガラスを押圧する力は過大となり、甚だしいときは、指穴に指を十分に差し込むことさえできなくなる。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、指紋によって使用者を特定する画像読取装置または画像形成装置であって、指紋を使用者の特定に必要な範囲にわたって明瞭に読み取ることが可能なものを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、使用者の操作に応じて原稿から画像を読み取る画像読取装置であって、使用者を特定するために使用者の指紋を読み取るものにおいて、使用者が指を触れる透明板と、前記透明板に触れている使用者の指に光を照射して指紋を読み取る読取部と、使用者の指によって前記透明板に加わる圧力を検出する圧力センサと、前記圧力センサによって検出された圧力が所定値に達した時点で前記読取部に指紋の読み取りを開始させる制御部を備える。

この画像読取装置では、使用者の指によって透明板に加わる圧力が所定値に達した時に指紋の読み取りを開始するため、透明板を押圧する指の力が過大で指紋の凹凸が不明瞭になった状態で指紋を読み取ることや、透明板を押圧する指の力が過小で透明板と指との接触面積が小さい状態で指紋を読み取ることが避けられる。したがって、使用者にかかわらず確実に、指紋を使用者の特定に必要な範囲にわたって明瞭に読み取ることができる。使用者は、透明板を押圧する指の力を次第に大きくしていくだけでよい。

本発明ではまた、使用者の操作に応じて原稿から画像を読み取る画像読取装置であって、使用者を特定するために使用者の指紋を読み取るものにおいて、使用者が指を触れる透明板と、前記透明板に触れている使用者の指に光を照射して指紋を読み取る読取部と、前記透明板のうち使用者の指が触れている部分の面積を検出する面積センサと、前記面積センサによって検出された面積が所定値に達した時点で前記読取部に指紋の読み取りを開始させる制御部を備える。

この画像読取装置では、透明板と指との接触面積が所定値に達した時に指紋の読み取りを開始する。透明板と指との接触面積は透明板を押圧する指の力に対応して変化するから、透明板を押圧する指の力が過大で指紋の凹凸が不明瞭になった状態で指紋を読み取ることが避けられ、また、透明板と指との接触面積が小さい状態で指紋を読み取ることも避けられる。したがって、使用者にかかわらず確実に、指紋を使用者の特定に必要な範囲にわたって明瞭に読み取ることができる。使用者は、透明板を押圧する指の力を次第に大きくして、透明板と指との接触面積が次第に大きくなるようにするだけでよい。

ここで、所定の読取位置に置かれた原稿から前記読取部によって画像を読み取るとともに、前記透明板が前記読取位置から外れた位置に設けられている構成とするとよい。画像の読み取りと指紋の読み取りに同一の読取部を兼用することで、装置の複雑化を抑えることができる。また、原稿を置く読取位置から外れた位置に透明板を設けることで、原稿の画像を何の支障もなく読み取ることが可能である。

前記目的を達成するために、本発明ではまた、使用者の操作に応じて画像をシートに形成する画像形成装置であって、使用者を特定するために使用者の指紋を読み取るものにおいて、使用者が指を触れる透明板と、前記透明板に触れている使用者の指に光を照射して指紋を読み取る読取部と、使用者の指によって前記透明板に加わる圧力を検出する圧力センサと、前記圧力センサによって検出された圧力が所定値に達した時点で前記読取部に指紋の読み取りを開始させる制御部を備える。

本発明ではさらに、使用者の操作に応じて画像をシートに形成する画像形成装置であって、使用者を特定するために使用者の指紋を読み取るものにおいて、使用者が指を触れる透明板と、前記透明板に触れている使用者の指に光を照射して指紋を読み取る読取部と、前記透明板のうち使用者の指が触れている部分の面積を検出する面積センサと、前記面積センサによって検出された面積が所定値に達した時点で前記読取部に指紋の読み取りを開始させる制御部を備える。

これらの画像形成装置も、上記の画像読取装置と同様に、使用者にかかわらず確実に、指紋を使用者の特定に必要な範囲にわたって明瞭に読み取ることができる。

本発明の画像読取装置や画像形成装置によれば、使用者を特定するために必要な質での指紋の読み取りを、一回の読み取り動作だけで行うことが可能であり、使用者を特定するための指紋の照合処理に要する時間も短くなる。したがって、使用者の特定を速やかに行うことができて、能率がよい。また、指紋を読み取る際に使用者が行うべき動作が、透明板に指を触れて透明板を押圧する力を増すという自然なものであるため、使い勝手もよい。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態は、画像読取装置と画像形成装置を兼ねる複写機への発明の適用例である。本実施形態の複写機１の外観を図１および図２に模式的に示す。図１は複写機１の上面図であり、図２は複写機１の要部の斜視図である。

複写機１は、原稿を載置するためのコンタクトガラス１１、コンタクトガラス１１上に原稿Ｄを搬送する原稿供給部１２、複数のキーより成り使用者によって操作される操作部１４、および、液晶表示器より成り情報を表示する表示部１５を上面に備えている。また、複写機１は、コンタクトガラス１１に向けて光を照射しながら図１の矢印Ａ方向に移動して、コンタクトガラス１１上の原稿からの反射光によって原稿の画像を読み取るスキャナ式の画像読取部１３を内部に備えている。

原稿供給部１２は、その一縁を中心に回動可能であり、水平になってコンタクトガラス１１の大部分を覆う閉じた状態と、傾斜してコンタクトガラス１１を露出させる開いた状態とを取り得る。図１、図２は、原稿供給部１２が閉じている状態を表している。

コンタクトガラス１１のうち原稿供給部１２によって覆われない部分の一部位には小さな透明板１６が載置されており、コンタクトガラス１１のうち原稿供給部１２によって覆われない部分は、透明板１６が載置されている部位を除き、複写機１の天板によって覆われている。透明板１６の上には、一縁を中心として回動し、水平になって透明板１６の全体を覆う閉じた状態と、傾斜して透明板１６を露出させる開いた状態とを取り得る蓋１７が設けられている。

複写機１は、使用者による操作部１４の操作に応じて、原稿から画像を読み取り読み取った画像をシートに形成する動作を開始するが、画像の読み取りに先立って、使用者の指紋を読み取り、読み取った指紋と記憶している指紋とを照合する。そして、読み取った指紋が記憶している指紋のいずれかに一致している場合に限り、原稿からの画像の読み取りとシートへの画像の形成を行う。

指紋の読み取りは原稿から画像を読み取る画像読取部１３によってなされ、透明板１６は、指紋の読み取りに際して使用者が指を触れておくために使用される。使用者は、原稿を原稿供給部１２またはコンタクトガラス１１上に載置し、操作部１４の操作によって複写部数等の必要な情報を入力した後、操作部１４の操作によって動作開始を指示する。そして、その指示を与えた後、所定時間（例えば１０秒）以内に、蓋１７を開いて、透明板１６を所定の指（例えば右手の人差し指）で軽く押圧する。

複写機１は、動作開始の指示を与えられると、指によって透明板１６に加えられる圧力の検出を開始し、検出した圧力が所定値に達した時点で、透明板１６に触れている指の指紋の読み取りを開始する。なお、上記の所定時間以内に、所定値に達する圧力が検出されないときは、圧力の検出を停止する。この場合、使用者は、操作部１４を操作することで、動作開始の指示を再度与えることができる。

複写機１の回路構成を図３に模式的に示す。複写機１は、上述の原稿供給部１２、画像読取部１３、操作部１４、表示部１５のほか、画像処理部１８、画像記憶部１９、画像形成部２０、シート供給部２１、制御部２２、指紋記憶部２３、および、圧力センサ２４を備えている。画像処理部１８は、画像読取部１３が読み取った画像にデジタル化、画質の向上等の処理を施し、画像記憶部１９は、画像処理部１８によって処理を施された画像を記憶する。画像形成部２０は、画像記憶部１９に記憶されている画像をシートに形成し、シート供給部２１は、画像形成部２０に画像形成用のシートを供給する。

制御部２２は、上記各部の制御を通じて複写機１全体の動作を制御するとともに、読み取った指紋と記憶している指紋とを照合して、読み取った指紋が記憶している指紋のいずれかに一致しているか否かを判断し、判断結果を複写機１の動作制御に利用する。指紋記憶部２３は、読み取った指紋と照合するための１つまたは複数の指紋を、画像として記憶している。なお、図３において、太い実線の矢印は画像の伝送を表しており、白抜きの矢印は原稿およびシートの搬送を表している。また、細い実線の矢印は制御に関する信号の伝送を表している。

圧力センサ２４は透明板１６に加わる圧力を検出する。圧力センサ２４を含む透明板１６の周辺の構成を図４に示す。図４において、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図であり、（ａ）には透明板１６を介して見える圧力センサ２４も表している。

圧力センサ２４はコンタクトガラス１１上に配設されており、圧力センサ２４上に透明板１６が配設されている。圧力センサ２４は４つ存在し、それぞれ透明板１６の隅部の下方に位置する。圧力センサ２４としては、例えば、加わる圧力に応じて出力電圧が変化するピエゾ素子を用いることができる。

各圧力センサ２４が検出した圧力は制御部２２に与えられ、制御部２２は４つの圧力センサ２４が検出した圧力の平均値を透明板１６に加わった圧力とする。このように、圧力センサ２４を複数備えて平均値を求めるようにすると、単一の圧力センサを備える構成よりも、透明板１６全体に加わる圧力を精度よく検出することができる。

制御部２２は、透明板１６に加わった圧力が所定値に達したか否かを判定し、前述のように、その圧力が所定値に達した時点で、画像読取部１３に透明板１６上の指の指紋の読み取りを開始させる。曲面である指の表面は、透明板１６に接触した部分のみが平面となり、透明板１６を押圧する力が強いほど、透明板１６と接触した平面の部分の面積は大きくなる。上記所定値は、使用者が成人の場合に、透明板１６と指との接触面積が１〜２ｃｍ²程度になるように設定されている。

指紋の読み取りに際し、制御部２２は、透明板１６全体を照明するのに必要十分な範囲についてのみ画像読取部１３を移動させ、コンタクトガラス１１のうち原稿供給部１２によって覆われる部分は照明させない。したがって、指紋のみが読み取られ、原稿の画像は読み取られない。

画像読取部１３によって読み取られた指紋を表す画像は、画像処理部１８によって原稿からの画像と同様に処理を施され、一旦、画像記憶部１９に記憶される。制御部２２は、この画像を読み出すとともに、指紋記憶部２３から指紋を表す画像を順次読み出して、それぞれの画像が表す指紋を照合して、一致しているか否かを判断する。指紋の照合には、例えば、パターン認識の手法を用いることができる。

画像読取部１３によって読み取った指紋と指紋記憶部２３に記憶しているいずれかの指紋が一致しているとき、制御部２２は、画像の読み取りを開始することを示すメッセージを表示部１５に表示させ、次いで、画像読取部１３に原稿からの画像の読み取りを行わせて、画像形成部２０にシートへの画像の形成を行わせる。使用者は、表示部１５に表示されるメッセージを見て、透明板１６から指を離し、蓋１７で透明板１６を覆う。これで、画像を読み取るための光が外部に漏れ出したり、外光が内部に入って読み取った画像の質が低下したりするのが防止される。

一方、画像読取部１３によって読み取った指紋が指紋記憶部２３に記憶しているいずれの指紋とも一致していないとき、制御部２２は、画像の読み取りを行わないことを示すメッセージを表示部１５に表示させる。これにより、複写機１の使用を認められていないことが使用者に判る。

複写機１は、指紋によって使用者を特定するものでありながら、画像を読み取るための画像読取部１３を指紋の読み取りにも利用するため、複雑化がごく僅かに抑えられている。また、蓋１７を開けば透明板１６が外部に露出する構成なので、透明板１６の清掃が容易であり、透明板１６に付着した皮脂等によって読み取った指紋の画質が低下するのを防止することができる。

圧力センサ２４によって透明板１６に加わる圧力を検出し、検出した圧力が所定値に達した時点で指紋の読み取りを開始することに代えて、透明板１６のうち使用者の指と接触している部分の面積、すなわち、透明板１６と指との接触面積を検出する面積センサを備え、検出した接触面積が所定値に達した時点で指紋の読み取りを開始するようにしてもよい。面積センサを備えた場合の透明板１６の周辺の構成を図５に示す。図５において、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。

コンタクトガラス１１の上に透明基板２５が配設されており、透明板１６はスペーサ部材２６を介して透明基板２５上に配設されている。透明板１６と透明基板２５の間には空隙が存在する。透明板１６は、可撓性を有する材料で作製されており、押圧されることによって撓む。

透明板１６の下面には、線状の透明電極２７が一定の間隔で平行に複数設けられており、透明基板２５の上面にも、線状の透明電極２８が一定の間隔で平行に複数設けられている。透明電極２７と透明電極２８は、互いに直交する向きに配列されており、また、透明板１６が押圧されない状態では、互いに離間している。これらの透明電極２７、２８が面積センサを構成する。

指によって押圧されて透明板１６が撓むと、透明電極２７のうち透明板１６の押圧されている部分の直下に位置する部分が透明電極２８に接触する。したがって、透明電極２７のどれと透明電極２８のどれが電気的に導通しているかを調べて、導通している透明電極２７と透明電極２８の組の数を数えることにより、透明板１６のうちの押圧されている部分の面積、つまり透明板１６と指との接触面積が判る。

指紋の読み取りを開始するための接触面積の所定値は１〜２ｃｍ²程度に設定しておく。これで、指紋の凹凸がつぶれない状態で指紋を読み取ることができる。

なお、ここでは画像読取装置と画像形成装置を兼ねる複写機の例を掲げたが、本発明は、画像の読み取り専用の装置や、画像の形成専用の装置にも適用することが可能である。

本発明の一実施形態である複写機の上面図。 上記複写機の要部の斜視図。 上記複写機の回路構成を模式的に示すブロック図。 上記複写機の透明板とその周辺の上面図（ａ）および側面図（ｂ）。 上記複写機の修飾例における透明板とその周辺の上面図（ａ）および側面図（ｂ）。

符号の説明

１ 複写機
１１ コンタクトガラス
１２ 原稿供給部
１３ 画像読取部
１４ 操作部
１５ 表示部
１６ 透明板
１７ 蓋
１８ 画像処理部
１９ 画像記憶部
２０ 画像形成部
２１ シート供給部
２２ 制御部
２３ 指紋記憶部
２４ 圧力センサ
２５ 透明基板
２６ スペーサ
２７ 透明電極
２８ 透明電極

Claims (5)

1. 使用者の操作に応じて原稿から画像を読み取る画像読取装置であって、使用者を特定するために使用者の指紋を読み取るものにおいて、
   使用者が指を触れる透明板と、
   前記透明板に触れている使用者の指に光を照射して指紋を読み取る読取部と、
   使用者の指によって前記透明板に加わる圧力を検出する圧力センサと、
   前記圧力センサによって検出された圧力が所定値に達した時点で前記読取部に指紋の読み取りを開始させる制御部
   を備えることを特徴とする画像読取装置。
2. 使用者の操作に応じて原稿から画像を読み取る画像読取装置であって、使用者を特定するために使用者の指紋を読み取るものにおいて、
   使用者が指を触れる透明板と、
   前記透明板に触れている使用者の指に光を照射して指紋を読み取る読取部と、
   前記透明板のうち使用者の指が触れている部分の面積を検出する面積センサと、
   前記面積センサによって検出された面積が所定値に達した時点で前記読取部に指紋の読み取りを開始させる制御部
   を備えることを特徴とする画像読取装置。
3. 所定の読取位置に置かれた原稿から前記読取部によって画像を読み取るとともに、前記透明板が前記読取位置から外れた位置に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像読取装置。
4. 使用者の操作に応じて画像をシートに形成する画像形成装置であって、使用者を特定するために使用者の指紋を読み取るものにおいて、
   使用者が指を触れる透明板と、
   前記透明板に触れている使用者の指に光を照射して指紋を読み取る読取部と、
   使用者の指によって前記透明板に加わる圧力を検出する圧力センサと、
   前記圧力センサによって検出された圧力が所定値に達した時点で前記読取部に指紋の読み取りを開始させる制御部
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
5. 使用者の操作に応じて画像をシートに形成する画像形成装置であって、使用者を特定するために使用者の指紋を読み取るものにおいて、
   使用者が指を触れる透明板と、
   前記透明板に触れている使用者の指に光を照射して指紋を読み取る読取部と、
   前記透明板のうち使用者の指が触れている部分の面積を検出する面積センサと、
   前記面積センサによって検出された面積が所定値に達した時点で前記読取部に指紋の読み取りを開始させる制御部
   を備えることを特徴とする画像形成装置。

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