JP6946640B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

光源を点灯させる点灯手段と、当該点灯手段を制御して光源より光信号を出力させることで可視光通信を行う可視光通信手段と、光源より出力された光信号を受光する受信装置を所持する使用者が受信動作を行っているかどうかの検出に用いられるセンサ手段とを備え、可視光通信手段は、センサ手段の出力に基づいて使用者が受信動作を行っていると判定した際に、可視光通信を行うように構成されている照明装置が知られている（特許文献１）。

特開２００８−１２４９２２号公報

本発明は、送信側を特定し的確な光通信を行うことができる可視光通信可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の画像形成装置は、
予め定められた領域を撮像し、可視光を受光して光通信を行う撮像手段を備え、
前記撮像手段は、前記撮像手段によって前記予め定められた領域で人の手の画像データを検出し、当該検出した人の手の画像データに基づいて可視光を受光して光通信を行う、
ことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記撮像手段は、前記撮像手段によって前記予め定められた領域で人の手を検出した場合に、光通信を行う、
ことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記撮像手段は、前記撮像手段によって前記予め定められた領域で検出された人の手の位置情報に基づいて、光通信を行う、
ことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記撮像手段は、前記撮像手段によって前記予め定められた領域で検出された人の手の変化に基づいて、光通信を行う、
ことを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記撮像手段は、前記撮像手段によって前記予め定められた領域で検出された人の手の位置情報の変化に基づいて、光通信を行う、
ことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
前記撮像手段は、前記予め定められた領域のうちの第１の領域で 人の足の画像データを検出し、前記第１の領域よりも上方を向いた第２の領域で検出された人の手の画像データに基づいて、可視光を受光して光通信を行う、
ことを特徴とする。

前記課題を解決するために、請求項７記載の画像形成装置は、
画像形成部を備え、
予め定められた領域を撮像し、可視光を受光して光通信を行う撮像手段を備え、
前記撮像手段によって検出された足の画像データに基づいて前記画像形成部の節電状態を解除し、前記撮像手段によって足の画像データに続いて検出された手の画像データに基づいて、前記撮像手段で可視光を受光して得られた情報から、送信側から送信された可視光通信情報を取得する、
ことを特徴とする。

本発明によれば、光通信を行う送信側を特定して的確な光通信を行うことができる可視光通信可能な画像形成装置を提供することができる。

第１実施形態に係る画像形成装置１の主要部を示す外観正面図である。 第１実施形態に係る画像形成装置の画像形成部２の内部構成を示す断面模式図である。 第１実施形態に係る画像形成装置の機能構成を示すブロック図である。 人検知装置における可視光通信の流れを示すフローチャートである。 第１実施形態に係る画像形成装置の予め設定された領域の第１の撮影画角（人検知範囲Ａ１）内における人（利用者）の検知を示す模式図である。 第２実施形態に係る画像形成装置の外観全体を示す概略構成図である。 第２実施形態に係る画像形成装置の機能構成を示すブロック図である。 第２実施形態画に係る画像形成装置の人検知範囲を示す模式図である。 第３実施形態に係る画像形成装置の機能構成を示すブロック図である。 第３実施形態に係る画像形成装置における可視光通信の流れを示すフローチャートである。 （ａ）は第３実施形態に係る画像形成装置おける人（利用者）の検知を示す模式図、（ｂ）は可視光通信の態様を示す模式図である。

次に図面を参照しながら、以下に実施形態及び具体例を挙げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態及び具体例に限定されるものではない。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
尚、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、左右方向をＸ軸方向、前後方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とする。

「第１実施形態」
（１）画像形成装置の全体構成及び動作
図１は本実施形態に係る画像形成装置１の主要部を示す外観正面図、図２は画像形成装置１の画像形成部２の内部構成を示す断面模式図、図３は画像形成装置１の機能構成を示すブロック図である。
以下、図面を参照しながら、画像形成装置１の全体構成及び動作を説明する。

（１．１）全体構成
画像形成装置１は、電子写真方式によって画像を形成する画像形成部２と、原稿等の読み取りを行う画像読取部３が支持部４によって画像形成部２の上方に支持されて構成されている。
画像形成部２と画像読取部３との間には胴内空間Ｓが形成され、第１排出ローラ対６３及び第２排出ローラ対６４（図２参照）から排出される用紙Ｐが積載される排紙トレイ部Ｔが形成されている。

画像形成部２は、筐体Ｆ（不図示）が形成する内部空間に、制御装置１０、給紙装置２０、感光体ユニット３０、現像装置４０、転写装置５０、定着装置６０が配置され、分割された複数の外装部材５で覆われて構成されている。
画像形成部２は、画像読取部３が読み取った画像データや、他の外部機器との通信により取得した印刷データに基づいて、記録媒体に画像を印刷する。

画像形成部２の底部には、多数の記録媒体としての用紙Ｐが積載された給紙装置２０が設けられ、規制板（不図示）で幅方向位置が決められた用紙Ｐは、上側から１枚ずつ用紙引き出し部２２により前方（−Ｘ方向）に引き出された後、レジストローラ対２３のニップ部まで搬送される。

感光体ユニット３０は、給紙装置２０の上方（Ｚ方向）に、それぞれが並列して設けられ、回転駆動する像保持体としての感光体ドラム３１を備えている。それぞれの感光体ドラム３１上にはそれぞれの現像装置４０によってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）のトナー像が形成される。

各感光体ユニット３０の感光体ドラム３１に形成された各色トナー像は、転写装置５０の中間転写ベルト５１上に順次静電転写（一次転写）され、各色トナーが重畳された重畳トナー像が形成される。中間転写ベルト５１上の重畳トナー像は、レジストローラ対２３から送り出され、搬送ガイドにより案内された用紙Ｐに二次転写ローラ５２によって一括転写される。

転写装置５０においてトナー像が一括転写された用紙Ｐは、トナー像が未定着の状態で搬送ガイドを経由して定着装置６０に搬送され、一対の定着ローラ６１と加圧ローラ６２により、圧着と加熱の作用でトナー像が定着される。
定着トナー像が形成された用紙Ｐは、搬送ガイドによってガイドされ、第１排出ローラ対６３、第２排出ローラ対６４から胴内空間Ｓ内の排紙トレイ部Ｔ上に排出される。

画像読取部３の前面側には、ユーザーインターフェイスとしての操作表示部７０が配置されている。操作表示部７０は、液晶表示パネル、各種操作ボタン、タッチパネル等を組み合わせて構成され、画像形成装置１の使用者は、操作表示部７０を介して各種の設定や指示の入力を行う。また、液晶表示パネルを介して画像形成装置１の使用者へ各種情報を表示する。

支持部４には、撮像手段の一例としての人検知装置１００が装着されている。人検知装置１００は、移動体の一例としての人を検知し、人検知カメラ１１０で撮像された画像データを制御装置１０へ送信する。
また、人検知カメラ１１０は、送信側から送信される印刷データ等を含む可視光を受光し、光信号に対応する電気信号を制御装置１０へ出力する。制御装置１０は、人検知カメラ１１０から出力された電気信号に基づいて送信側から送信された可視光通信情報を取得する。

制御装置１０は、図３に示すように、画像形成装置１の動作を制御する画像形成装置制御部１１、印刷処理要求に応じた画像データを準備するコントローラ部１２、人検知カメラ１１０で撮像された画像データを取得する画像取得部１３、画像データを識別符号とともに記憶装置ＨＤＤに蓄積する画像保存部１４、ユーザーインターフェイス制御部１５を備えている。

（２）人検知装置の構成と動作
（２．１）人検知装置の概略構成と動作
人検知装置１００は、図３に示すように、人検知カメラ１１０、画像蓄積部１３０、動作判別部１４０、可視光通信部１５０、制御部１６０、送信部１６０と、を備えている。
尚、画像蓄積部１３０、動作判別部１４０、可視光通信部１５０、制御部１６０、送信部１６０は、マイクロプロセッサ、メモリ等とともに半導体チップ上に集積したＳｏＣ（System on a Chip）として、画像形成装置１の動作を制御する画像形成装置制御部１１と独立して設けることができる。

動作判別部１４０は、人検知カメラ１１０から出力される画像データに基づいて画像形成装置１が設置された空間内における人の有無と動作を判定する。
可視光通信部１５０は、人検知カメラ１１０で送信側から送信される印刷データ等を含む可視光を受光した場合、制御装置１０に光信号に対応する電気信号を出力する。

（２．２）人検知カメラ
人検知カメラ１１０は、撮像部１１１と、映像出力部１１２とを備えている。撮像部１１１は、更に、画像センサ１１１ａ（不図示）と、光学像を画像センサ１１１ａの受光エリアに形成する光学レンズ１１１ｂ（不図示）とを備えている。また、撮像部１１１は、これ以外に必要な回路等も含んでいる。

画像センサ１１１ａとしては、画像形成装置１が設置された空間の定められた撮像領域（図５に図示するＡ１）において、人の顔領域あるいは移動する人の全身領域の有無、形状（輪郭）等を検出するものであり、例えば、イメージセンサ（ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ）が適用可能である。また、画像センサ１１１ａは、光通信可能な外部機器ＳＰ（例えばスマートフォン）から発光される可視光を受光する受光素子としても機能する。

映像出力部１１２は、撮像部１１１によって撮像した映像を画像データとして画像蓄積部１３０に出力する。具体的には、映像出力部１１２は、画像センサ１１１ａから出力された撮像データに対して、デジタル変換、ノイズ除去といった処理を施し、得られたデジタルデータを、画像データとして、画像蓄積部１３０に出力する。

また、人検知カメラ１１０は、制御部１７０からの指示に応じて撮像部１１１の撮像方向を変化させる、撮像方向可変機構１１３（不図示）を備えている。具体的には、撮像方向可変機構１１３は、一般的な監視カメラに組み込まれる、ターンテーブル、チルト機構等であり、人検知カメラ１１０の撮影画角を変更することで画像を多方向から撮像して撮像される人の特徴を詳細に記録することができる。

（２．３）動作判別部
動作判別部１４０は、人検知カメラ１１０により撮像され映像出力部１１２から画像蓄積部１３０に入力される画像データから人の位置座標を算出する。
そして、時系列に沿って算出される人の位置座標の変化に基づいて画像形成装置１が設置された空間内における人の「移動」の判定を行う。

（２．４）可視光通信部
可視光通信部１５０は、人検知カメラ１１０により撮像される人の位置座標の変化に基づいて、動作判別部１４０で判別された人の動作が画像形成装置１に向かう動作であった場合、人検知カメラ１１０の撮影画角を変更する。
そして、人検知カメラ１１０により撮像される人の位置座標の変化に基づいて、動作判別部１４０で判別された人の動作が手をかざす動作であった場合、人検知カメラ１１０で送信側から発光される可視光を受光して光通信を行う。

（３）人検知装置を用いた可視光通信の動作制御
図４は人検知装置１００における可視光通信の流れを示すフローチャート、図５は画像形成装置１の予め設定された領域の第１の撮影画角（人検知範囲Ａ１）内における人Ｈ（利用者）の検知を示す模式図である。
以下、本実施形態に係る人検知装置１００の動作について、さらに具体的に説明する。

（３．１）人検知装置１００の送信側の検知判断
画像形成装置１は、通常状態では人検知カメラ１１０の撮影画角を、支持部４を基点とする予め定めた領域内を第１の撮影画角（図５（ａ）に網点で示す扇型の領域Ａ１）として進入する人Ｈの足元を撮影する（Ｓ１０１：図５（ａ）参照）。

人検知カメラ１１０から画像蓄積部１３０に入力された画像データを取得して（Ｓ１０２）、動作判別部１４０は、取得された画像データと人Ｈが存在しない場合の画像（背景画像）との差分を算出（Ｓ１０３）して、予め定められた撮像領域（Ａ１）内に人Ｈが存在するか否かの判定を行う（Ｓ１０４）。

撮像領域内に人Ｈが存在すると判定された場合（Ｓ１０４：Ｙｅｓ、図５（ａ）参照）、更に、第１の動作として、検知された人Ｈが画像形成装置１に向いているか否かが判断される（Ｓ１０５）。
具体的には、取得される画像データから人Ｈのつま先の画像データを時系列に沿って算出し、算出される位置座標の変化に基づいて、予め定められた人検知カメラ１１０の撮像領域内における人Ｈの「向き」の判定を行う。

人Ｈが画像形成装置１に向いている旨の判断がなされた場合（Ｓ１０５：Ｙｅｓ）、検知された人Ｈは画像形成装置１の利用予定者であると認定して、画像形成装置１における節電待機状態を解除する（Ｓ１０６）。
画像形成装置１における節電待機状態となる電力モードとしては、印刷ジョブの発生に備えて待機するスタンバイモードと、画像形成装置１の消費電力量を抑制するための省電力モードとがある。スタンバイモード及び省電力モードにおいては、画像形成部２に供給する電力を停止又は通常モードにおける電力量よりも低下させている。

次に、人検知カメラ１１０の撮影角度を第１の撮影画角よりも上方を向いた第２の撮影画角（図５（ｂ）に網点で示す扇型の領域Ａ２）に変更して（Ｓ１０７）、動作判別部１４０は、人検知カメラ１１０から画像蓄積部１３０に入力された画像データを取得する（Ｓ１０８）。動作判別部１４０は、第２の動作として、検知された人Ｈが手をかざすか否かが判断される（Ｓ１０９）。
判断は、取得される画像データから人Ｈの手の画像データを時系列に沿って算出し、算出される位置座標の変化に基づいて行われる。これにより、光通信の送信側を特定することができる。

判断の結果、第２の動作として人Ｈが「手をかざす」ときに（Ｓ１０９：Ｙｅｓ）、人検知カメラ１１０で人Ｈがかざす外部機器ＳＰから発光する可視光をＲ１受光する（Ｓ１１０）。
そして、可視光通信部１５０は、可視光Ｒ１とともに送信される印刷データ等を画像形成装置制御部１１に光信号に対応する電気信号として出力する（Ｓ１１１）。その結果、送信側を特定して的確な光通信を行うことができる。

「第２実施形態」
図６は画像形成装置１Ａの外観全体を示す概略構成図、図７は画像形成装置１Ａの機能構成を示すブロック図、図８は画像形成装置１Ａの人検知範囲を示す模式図である。
本実施形態の画像形成装置１Ａの基本構成は第１実施形態の画像形成装置１と同様であり、操作表示部７０の一端側に操作者の顔画像を撮像する第２の撮像手段としての顔認識カメラ１２０を備えている点で第１実施形態と異なっている。
以下、本実施形態の画像形成装置１Ａについて図５ないし図７を用いて説明するが、第１実施形態に係る画像形成装置１と共通の構成要素には、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

（１）顔認識カメラ
顔認識カメラ１２０は、画像形成装置１の画像読取部３の前面において、人の有無、形状（輪郭）、並びに時系列的な移動情報等を検出するものである。
そのために、例えばＩＣカード認証に代えて、画像形成装置１に近づいてくる人の顔認証を行うために、顔認証に適したフィルタ構成（主として、顔の輪郭、目、鼻、口等が明確に検出されるようなフィルタ構成）とされている。

顔認識カメラ１２０は、図６に示すように、撮像部１２１と、映像出力部１２２とを備えている。撮像部１２１は、更に、画像センサ１２１ａ（不図示）と、光学像を画像センサ１２１ａの受光エリアに形成する光学レンズ１２１ｂ（不図示）とを備えている。また、撮像部１２１は、これ以外に必要な回路等も含んでいる。

画像センサ１２１ａとしては、画像形成装置１Ａが設置された空間の定められた撮像領域（図７に図示するＡ３）において、人の顔領域あるいは移動する人の全身領域の有無、形状（輪郭）等を検出するものであり、例えば、イメージセンサ（ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサ）が適用可能である。また、画像センサ１２１ａは、光通信可能な外部機器（例えばスマートフォン）から発光される可視光を受光する受光素子としても機能する。

画像形成装置１Ａは、人検知カメラ１１０と顔認識カメラ１２０により、２つの領域（図８の検知範囲Ａ１、Ａ２と検知範囲Ａ３）の撮像領域を有している。
相対的に遠い検出領域である検知範囲Ａ１、Ａ２（図８ 参照）は、人検知カメラ１１０による検出領域であり、相対的に遠隔の移動体としての人Ｈを検出する手段としての機能を有する。
また、相対的に近い検出領域である検知範囲Ａ３（図８ 参照）は、顔認識カメラ１２０による検出領域であり、相対的に近接の移動体としての人Ｈを検出する手段としての機能を有する。検知範囲Ａ３としては、具体的には、画像形成装置１Ａの操作表示部７０の操作が可能な範囲であり、目安として０〜２ｍ程度である。

（２）可視光通信
可視光通信部１５０は、人検知カメラ１１０により撮像される人の位置座標の変化に基づいて、動作判別部１４０で判別された人の動作が画像形成装置１Ａに向かう動作であった場合、人検知カメラ１１０の撮影画角を変更する。
そして、人検知カメラ１１０により撮像される人の位置座標の変化に基づいて、動作判別部１４０で判別された人の動作が手をかざす動作であった場合、人検知カメラ１１０で送信側から発光される可視光を受光して光通信を行う。

一方、画像形成装置１Ａが設置される場所には、他の可視光通信を行う外部機器の一例として、可視光通信を行う照明器具が設置されている場合がある。
本実施形態に係る画像形成装置１Ａは、人検知カメラ１１０で画像形成装置１Ａの利用者の外部機器から発光される可視光を受光する際に、顔認識カメラ１２０で他の送信側から発せられる可視光通信情報を含む可視光Ｒ２を受光する。

そして、顔認識カメラ１２０で受光した可視光に他の送信側から発せられる可視光通信情報が含まれる場合には、人検知カメラ１１０で受光した可視光に含まれる他の送信側から発せられる可視光通信情報をキャンセルする。これにより、可視光通信を行う送信側を画像形成装置１Ａの利用者に特定し的確な光通信を行うことができる。

「第３実施形態」
図９は画像形成装置１Ｂの機能構成を示すブロック図、図１０は画像形成装置１Ｂにおける可視光通信の流れを示すフローチャート、図１１（ａ）は画像形成装置１Ｂおける人Ｈ（利用者）の検知を示す模式図、（ｂ）は画像形成装置１Ｂおける可視光通信の態様を示す模式図である。
以下、本実施形態の画像形成装置１Ｂについて図９ないし図１１を用いて説明するが、第２実施形態に係る画像形成装置１Ａと共通の構成要素には、同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

制御装置１０は、図９に示すように、画像形成装置１Ｂの動作を制御する画像形成装置制御部１１、印刷処理要求に応じた画像データを準備するコントローラ部１２、顔認識カメラ１２０で撮像された画像データを取得する画像取得部１３、画像データを識別符号とともに記憶装置ＨＤＤに蓄積する画像保存部１４、ユーザーインターフェイス制御部１５、操作者の識別情報を受け付けて使用者の認証を行う識別情報取得部１６、を備えている。

顔認識カメラ１２０が、人Ｈ（利用者）の顔を含む画像を撮影し（Ｓ２０１：図１１（ａ）参照）、予め登録された利用者情報と照合することで利用者の認証を行う（Ｓ２０１）。
また、利用者情報が保管されている外部認証サーバ（不図示）へ撮影した画像データを送信し、外部認証サーバから送信されてくる利用者情報を受信することで利用者の認証を行ってもよい。

顔認識カメラ１２０で撮影された顔画像が予め登録された利用者情報のひとつと一致する場合（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）、可視光通信部１５０が利用者の指示を受け付ける（Ｓ２０３）。具体的には、利用者が顔認識カメラ１２０を介して、可視光通信可能な外部機器ＳＰをかざして、可視光通信を開始する。
そして、画像形成装置制御部１１は、制御部１７０を介して、顔認識カメラ１２０へ撮像開始を指示して外部機器ＳＰから発光される可視光Ｒ１を受光する（Ｓ２０４：図１１（ｂ） 参照）。

そして、可視光通信部１５０は、可視光Ｒ１とともに送信される印刷データ等を画像形成装置制御部１１に光信号に対応する電気信号として出力する（Ｓ２０５）。その結果、送信側を特定して的確な光通信を行うことができる。

１、１Ａ、１Ｂ・・・画像形成装置
２・・・画像形成部
３・・・画像読取部
４・・・支持部
１０・・・制御装置
２０・・・給紙装置
３０・・・感光体ユニット
４０・・・現像装置
５０・・・転写装置
６０・・・定着装置
７０・・・操作表示部
１００、１００Ａ・・・人検知装置
１１０・・・人検知カメラ
１２０・・・顔認識カメラ
１３０・・・画像蓄積部
１４０・・・動作判別部
１５０・・・可視光通信部
１６０・・・送信部
１７０・・・制御部

Claims (7)

1. 予め定められた領域を撮像し、可視光を受光して光通信を行う撮像手段を備え、
   前記撮像手段は、前記撮像手段によって前記予め定められた領域で人の手の画像データを検出し、当該検出した人の手の画像データに基づいて可視光を受光して光通信を行う、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記撮像手段は、前記撮像手段によって前記予め定められた領域で人の手を検出した場合に、光通信を行う、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記撮像手段は、前記撮像手段によって前記予め定められた領域で検出された人の手の位置情報に基づいて、光通信を行う、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記撮像手段は、前記撮像手段によって前記予め定められた領域で検出された人の手の変化に基づいて、光通信を行う、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記撮像手段は、前記撮像手段によって前記予め定められた領域で検出された人の手の位置情報の変化に基づいて、光通信を行う、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記撮像手段は、前記予め定められた領域のうちの第１の領域で 人の足の画像データを検出し、前記第１の領域よりも上方を向いた第２の領域で検出された人の手の画像データに基づいて、可視光を受光して光通信を行う、
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 画像形成部を備え、
   予め定められた領域を撮像し、可視光を受光して光通信を行う撮像手段を備え、
   前記撮像手段によって検出された足の画像データに基づいて前記画像形成部の節電状態を解除し、前記撮像手段によって足の画像データに続いて検出された手の画像データに基づいて、前記撮像手段で可視光を受光して得られた情報から、送信側から送信された可視光通信情報を取得する、
   ことを特徴とする画像形成装置。

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