(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機能の選択実行を受け付ける機能選択実行キーを表示する表示手段と、
該表示手段の表示面に配置され、前記機能選択実行キーに対する操作を受け付けるタッチパネルと、
前記機能選択実行キーを操作する際の前記タッチパネルに対する押圧力を検出する押圧力検出手段と、
前記タッチパネルを振動させる振動駆動手段と、
前記押圧力検出手段によって検出される前記押圧力に応じて前記機能選択実行キーの操作によって選択される前記機能を変更させると共に、前記押圧力が所定の範囲に維持されて同じ前記機能が予め設定されている期間継続して選択されると、選択されている前記機能を実行させる制御手段とを具備し、
前記制御手段は、前記機能を変更させる毎に、前記振動駆動手段を制御して第１の振動パターンで前記タッチパネルを振動させると共に、前記機能を実行させると、前記振動駆動手段を制御して前記第１の振動パターンとは異なる第２の振動パターンで前記タッチパネルを振動させることを特微とするタッチパネル装置。
【請求項２】
前記振動駆動手段は、前記第１の振動パターンとして、前記タッチパネルを操作面側が１回盛り上がるように振動させると共に、前記第２の振動パターンとして、前記タッチパネルを操作面側が複数回盛り上がるように振動させることを特徴とする請求項１記載のタッチパネル装置。
【請求項３】
前記制御手段は、選択された前記機能の実行後、前記押圧力検出手段によって検出される前記押圧力が、前記機能が割り付けられている範囲を超えると、前記機能の実行を無効化させることを特徴とする請求項１又は２記載のタッチパネル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示部上にタッチパネルを設置したタッチパネル装置に関し、特にタッチパネルを振動させ、操作者に触感をフィードバックする機能を有するタッチパネル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示部上にタッチパネルを設置したタッチパネル装置において、操作キーを押した感覚を操作者へ触感でフィードバックするフォースフィードバックと呼ばれる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、タッチパネルに圧電素子を設け、操作者がタッチパネルの操作面をタッチした際に、圧電素子に電圧印加することで圧電素子を収縮変形させてタッチパネルを振動させ、操作者に触感をフィードバックするように構成されている。
【０００３】
一方、操作キーに対して加えられた押圧力を感圧センサーによって検出し、検出した押圧力に応じて、所定の機能の選択実行、機能の特性の調整変更を行う技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２では、押圧力が予め設定された閾値を超える毎に振動を発生させることで、選択された機能や特性を報知するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１７５３６４号公報
【特許文献２】特開２００２−２４４７８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
タッチパネル装置においても、加えられた押圧力に応じて機能を選択実行させることが検討されているが、特許文献１の技術と特許文献２の技術とを併用することが困難であるという問題点があった。すなわち、特許文献１のフォースフィードバック技術を採用した場合には、タッチパネルの振動が、操作キーを押した触感を得るためのものか、機能の実行を報知するものかを判別することが困難になってしまう。
【０００６】
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、従来技術の問題を解決し、操作キーを押下した触感と、選択された機能の実行を報知する振動とを判別することができるタッチパネル装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のタッチパネル装置は、機能の選択実行を受け付ける機能選択実行キーを表示する表示手段と、該表示手段の表示面に配置され、前記機能選択実行キーに対する操作を受け付けるタッチパネルと、前記機能選択実行キーを操作する際の前記タッチパネルに対する押圧力を検出する押圧力検出手段と、前記タッチパネルを振動させる振動駆動手段と、前記押圧力検出手段によって検出される前記押圧力に応じて前記機能選択実行キーの操作によって選択される前記機能を変更させると共に、前記押圧力が所定の範囲に維持されて同じ前記機能が予め設定されている期間継続して選択されると、選択されている前記機能を実行させる制御手段とを具備し、前記制御手段は、前記機能を変更させる毎に、前記振動駆動手段を制御して第１の振動パターンで前記タッチパネルを振動させると共に、前記機能を実行させると、前記振動駆動手段を制御して前記第１の振動パターンとは異なる第２の振動パターンで前記タッチパネルを振動させることを特微とする。
さらに、本発明のタッチパネル装置において、前記振動駆動手段は、前記第１の振動パターンとして、前記タッチパネルを操作面側が１回盛り上がるように振動させると共に、前記第２の振動パターンとして、前記タッチパネルを操作面側が複数回盛り上がるように振動させるようにしても良い。
さらに、本発明のタッチパネル装置において、前記制御手段は、選択された前記機能の実行後、前記押圧力検出手段によって検出される前記押圧力が、前記機能が割り付けられている範囲を超えると、前記機能の実行を無効化させるようにしても良い。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、機能選択実行キーの操作による押圧力に応じて機能を変更させると共に、同じ機能が予め設定されている期間継続して選択されると、選択されている機能を実行させ、機能を変更させる毎に、第１の振動パターンでタッチパネルを振動させると共に、機能を実行させると、振動駆動手段を制御して第１の振動パターンとは異なる第２の振動パターンでタッチパネルを振動させるように構成することにより、第１の振動パターンで操作キーを押下した触感を得ることができると共に、操作キーを押下した触感を必要としないタイミングに、第２の振動パターンで選択された機能の実行を報知することができるため、操作キーを押下した触感と、選択された機能の実行を報知する振動とを判別することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係るタッチパネル装置の実施の形態が搭載された画像形成装置の構成例を示す斜視図である。
【図２】図１に示すタッチパネル装置の構成例を示す平面図である。
【図３】図２に示すＡ−Ａ’断面図である。
【図４】図１に示す画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】図２に示すタッチパネルの振動パターン例を示す図である。
【図６】図２に示す機能選択実行キーの操作例を示す図である。
【図７】図２に示す機能選択実行キーの操作例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
本実施の形態のタッチパネル装置１０が搭載された画像形成装置１００は、複写機であり、図１を参照すると、原稿読取部１２０と、原稿給送部１３０と、記録部１４０とを備えている。原稿読取部１２０は、記録部１４０の上部に配設され、原稿給送部１３０は、原稿読取部１２０の上部に配設されている。なお、本件の画像形成装置１００は、複写機で説明したが、スキャナー、複合機等が含まれるのは、言うまでもない。
【００１１】
画像形成装置１００の前面側には、画像形成装置１００の設定や動作指示を行うタッチパネル装置１０が配設されている。タッチパネル装置１０は、図２及び図３を参照すると、操作入力を受け付ける各種操作キーを表示する表示部１１と、表示部１１の表示面に設けられ、操作者の指先やスタイラス等の押圧による入力を検知し、入力が検知された位置に対応する信号を出力することで、表示部１１に表示された操作キーへの操作を受け付けるタッチパネル１２とを備えている。表示部１１としては、例えば液晶表示パネルが用いることができる。また、タッチパネル１２としては、例えば抵抗膜方式や静電容量方式等を用いることができ、本実施の形態では、押圧されると、押圧力に応じて微少量撓む（歪む）構造のものが用いられている。
【００１２】
表示部１１は、図３を参照すると、筐体１３内に収納保持され、表示部１１上には、弾性部材１４を介して、タッチパネル１２が保持されている。また、筐体１３には、表示部１１及びタッチパネル１２の周辺領域を覆うアッパカバーを設けられており、当該アッパカバーとタッチパネル１２との間に、弾性部材１５が配設されている。さらに、筐体１３のアッパカバーで覆われた箇所の、タッチパネル１２の表面には、歪みゲージセンサー１６が、タッチパネル１２の裏面には、帯状の圧電素子１７がそれぞれ貼着されている。歪みゲージセンサー１６は、タッチパネル１２に加えられた押圧力を検出する押圧力検出手段として機能する。また、圧電素子１７は、タッチパネル１２を振動させる振動手段として機能する。
【００１３】
タッチパネル装置１０には、図２を参照すると、印刷枚数等の数値を入力するためのテンキー、設定情報を初期化させる指示を入力するためのリセットキー、複写動作を停止させたり、入力された数値を消去させたりするためのストップキー、印刷動作を開始させる出力指示を入力するためのスタートキー等の常設操作キーと共に、タッチパネル１２に加えられた押圧力に応じて機能モードを切り換える機能選択実行キー１８と、機能選択実行キー１８によって切り換えられた機能モードに応じた機能別操作キーが表示される機能別操作キー表示領域１９とが設けられている。
【００１４】
原稿読取部１２０は、図１を参照すると、スキャナー１２１と、プラテンガラス１２２と、原稿読取スリット１２３とを備える。スキャナー１２１は、露光ランプ及びＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサー等から構成され、原稿給送部１３０による原稿ＭＳの搬送方向に移動可能に構成されている。プラテンガラス１２２は、ガラス等の透明部材により構成された原稿台である。原稿読取スリット１２３は、原稿給送部１３０による原稿ＭＳの搬送方向と直交方向に形成されたスリットを有する。
【００１５】
プラテンガラス１２２に載置された原稿ＭＳを読み取る場合には、スキャナー１２１は、プラテンガラス１２２に対向する位置に移動され、プラテンガラス１２２に載置された原稿ＭＳを走査しながら原稿ＭＳを読み取って画像データーを取得し、取得した画像データーを記録部１４０に出力する。また、原稿給送部１３０により搬送された原稿ＭＳを読み取る場合には、スキャナー１２１は、原稿読取スリット１２３と対向する位置に移動され、原稿読取スリット１２３を介し、原稿給送部１３０による原稿ＭＳの搬送動作と同期して原稿ＭＳを読み取って画像データーを取得し、取得した画像データーを記録部１４０に出力する。
【００１６】
原稿給送部１３０は、原稿載置部１３１と、原稿排出部１３２と、原稿搬送機構１３３とを備えている。原稿載置部１３１に載置された原稿ＭＳは、原稿搬送機構１３３によって、１枚ずつ順に繰り出されて、原稿読取部１２０の原稿読取スリット１２３に対向する位置へ搬送され、その後、原稿排出部１３２に排出される。なお、原稿給送部１３０は、可倒式に構成され、原稿給送部１３０を上方に持ち上げることで、プラテンガラス１２２の上面を開放させることができる。
【００１７】
記録部１４０は、画像形成部１５０を備えると共に、給紙部１６０と、搬送路１７０と、搬送ローラー１８１と、排出ローラー１８２と、排出トレイ１９０とを備えている。
【００１８】
給紙部１６０は、記録紙Ｐを収納する複数の給紙カセット１６１ａ〜ｄと、給紙カセット１６１ａ〜ｄから記録紙Ｐを１枚ずつ搬送路１７０に繰り出す給紙ローラー１６２とを備えている。給紙ローラー１６２、搬送ローラー１８１及び排出ローラー１８２が搬送部として機能し、記録紙Ｐが搬送される。給紙ローラー１６２によって搬送路１７０に繰り出された記録紙Ｐは、搬送ローラー１８１によって画像形成部１５０に搬送される。そして、画像形成部１５０によって記録が施された記録紙Ｐは、排出ローラー１８２によって機外に出力される。記録が施された記録紙Ｐは、排出ローラー１８２に導かれ、排出トレイ１９０に出力される。
【００１９】
画像形成部１５０は、感光体ドラム１５１と、帯電部１５２、露光部１５３と、現像部１５４と、転写部１５５と、クリーニング部１５６と、定着部１５７とを備えている。露光部１５３は、レーザー装置やミラー等を備えた光学ユニットであり、画像データーに基づいてレーザー光を出力して、露光部１５３によって帯電された感光体ドラム１５１を露光し、感光体ドラム１５１の表面に静電潜像を形成する。現像部１５４は、トナーを用いて感光体ドラム１５１に形成された静電潜像を現像する現像ユニットであり、静電潜像に基づいたトナー像を感光体ドラム１５１上に形成させる。転写部１５５は、現像部１５４によって感光体ドラム１５１上に形成されたトナー像を記録紙Ｐに転写させる。定着部１５７は、転写部１５５によってトナー像が転写された記録紙Ｐを加熱してトナー像を記録紙Ｐに定着させる。
【００２０】
次に、画像形成装置１００のハードウェア構成例について図４を参照して説明する。
画像形成装置１００のタッチパネル装置１０、原稿読取部１２０、原稿給送部１３０、画像形成部１５０及び搬送部（給紙ローラー１６２、搬送ローラー１８１、排出ローラー１８２）は、制御部１に接続され、制御部１によって動作制御される。また、制御部１には、記憶部２と、画像処理部３とが接続されている。
【００２１】
制御部１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたマイクロコンピュータ等の情報処理部である。ＲＯＭには画像形成装置１００の動作制御を行うための制御プログラムが記憶されている。制御部１は、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムを読み出し、制御プログラムをＲＡＭに展開させることで、タッチパネル装置１０から入力された所定の指示情報等に応じて装置全体の制御を行う。
【００２２】
記憶部２は、半導体メモリやＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶手段であり、原稿読取部１２０によって原稿を読み取ることで取得された画像データーが記憶される。
【００２３】
画像処理部３は、画像データーに対して所定の画像処理を行う手段であり、例えば、拡大縮小処理や、濃度調整、階調調整等の画像改善処理が行われる。
【００２４】
タッチパネル装置１０には、図４を参照すると、押圧力検出部２０と、振動駆動部２１とが設けられている。押圧力検出部２０は、歪みゲージセンサー１６の出力（４個の歪みゲージセンサー１６の出力平均値）に基づいてタッチパネル１２に加わる押圧力を検出して制御部１に出力する。なお、押圧力検出部２０による押圧力の検出は常時行われており、制御部１は、タッチパネル１２に加わる押圧力の時間的な変化を監視している。また、振動駆動部２１は、制御部１に制御に基づいて圧電素子１７に電圧信号を印加してタッチパネル１２を振動させる。
【００２５】
次に、本実施の形態のタッチパネル装置１０の操作について図５乃至図７を参照して詳細に説明する。
画像形成装置１００は、「コピー」、「送信／ファクス」、「文書ボックス」、「状態確認」の４つの機能モードで動作するように構成されており、各機能モードは、機能選択実行キー１８によって切り換えられる。タッチパネル装置１０には、図２に示すように、テンキー、リセットキー、ストップキー、スタートキー等のいずれの機能モードでも使用される常設操作キーが割り当てられていると共に、機能モードに応じた機能別操作キーが表示される機能別操作キー表示領域１９が割り当てられている。常設操作キーは、機能別操作キーに対して操作回数が多く、操作感が求められているため、常設操作キーには物理キーが用いられることが多い。これに対し、本実施の形態では、常設操作キーもタッチパネル１２に割り当て、タッチパネル１２において常設操作キーが割り当てられている箇所の操作を受け付けると、制御部１は、振動駆動部２１を制御し、タッチパネル１２を振動させ、操作者に触感をフィードバックさせるように構成されている。常設操作キーの操作による振動は、振動駆動部２１によって圧電素子１７に１パルスの電圧信号を印加し、図５（ａ）に示すように、タッチパネル１２を操作面側が１回盛り上がるように振動させる（以下、第１の振動パターンと称する）。これにより、操作者は、あたかも物理キーを操作したような触感を得ることになる。なお、本実施の形態では、機能別操作キー表示領域１９に表示される機能別操作キーの操作では、タッチパネル１２を振動させないように構成されている。これにより、常設操作キーと機能別操作キーとの操作感に違いを持たせている。なお、機能別操作キーの操作では、常設操作キーの操作による第１の振動パターンとは異なる振動パターンでタッチパネル１２を振動させるようにしても良い。
【００２６】
常設操作キーの操作では、操作の受け付け時に第１の振動パターンでタッチパネル１２を振動させるが、機能選択実行キー１８の操作では、さらに、押圧力が予め設定された閾値を超えるタイミング毎、すなわち機能選択実行キー１８の操作によって選択される機能モードが変更される毎に、第１の振動パターンでタッチパネル１２を振動させるように構成されている。本実施の形態では、図６に示すように、４つの機能モード合わせて４つの閾値Ｐ１〜Ｐ４が設定されており、機能選択実行キー１８の操作、すなわちタッチパネル１２において機能選択実行キー１８が割り当てられている箇所の押圧力に応じて、機能モードが割り付けられている。本実施の形態では、操作が受け付けられる押圧力Ｐ０から閾値Ｐ１までの範囲が「コピー」に、閾値Ｐ１〜Ｐ２までの範囲が「送信／ファクス」に、閾値Ｐ２〜Ｐ３までの範囲が「文書ボックス」に、閾値Ｐ３〜Ｐ４までの範囲が「状態確認」にそれぞれ割り付けられている。
【００２７】
図６に基づいて、機能モードの選択動作について説明する。操作者が機能選択実行キー１８を押下し、押圧力Ｐ０で操作が受け付けられると、タッチパネル１２から機能選択実行キー１８の位置情報が制御部１に通知され、制御部１は、振動駆動部２１を制御し、第１の振動パターンでタッチパネル１２を振動させる。次に、制御部１は、押圧力検出部２０によって検出される押圧力を監視し、押圧力が閾値Ｐ１〜Ｐ４を超える毎に振動駆動部２１を制御し、第１の振動パターンでタッチパネル１２を振動させる。これにより、操作者は、第１の振動パターンの振動回数によって、選択している機能モードを把握することができる。すなわち、機能選択実行キー１８を押下し、第１の振動パターンでタッチパネル１２が１回振動すると「コピー」が、２回振動すると「送信／ファクス」が、３回振動すると「文書ボックス」が、４回振動すると「状態確認」がそれぞれ選択されていることが分かる。また、各機能モードが選択される度に第１の振動パターンでタッチパネル１２が振動するため、操作者は、あたかも多段階スイッチを操作したような触感を得ることになる。
【００２８】
次に、図７に基づいて、機能モードの切り換えを実行する機能実行動作について説明する。制御部１は、押圧力検出部２０によって検出される押圧力を監視することで、同じ機能モードが予め設定されている期間Ｔ０の間継続して選択されている場合に、当該機能モードへの切り換えを実行する。例えば図７に実線で示すように、操作者が機能選択実行キー１８を押下し、押圧力を閾値Ｐ２〜Ｐ３の間に維持、すなわち「文書ボックス」を選択している状態で、予め設定されている期間Ｔ０が経過すると、制御部１は、機能モード「文書ボックス」への切り換えを実行する。また、制御部１は、機能モードの切り換え時に、振動駆動部２１を制御し、第１の振動パターンとは異なる第２の振動パターンでタッチパネル１２を振動させ、機能モードの切り換えを操作者に報知する。第２の振動パターンとしては、振動駆動部２１によって圧電素子１７に、第１の振動パターンよりも弱い複数パルスの電圧信号を印加し、図５（ｂ）に示すように、タッチパネル１２を操作面側が複数回連続して盛り上がるように振動させる。また、第２の振動パターンの１回の振動周期Ｔ２は、第１の振動パターンの振動周期Ｔ１よりも短く設定されている。これにより、操作者は、機能選択実行キー１８を操作する触感とは別に、機能モード切り換えの実行を振動によって把握することができる。
【００２９】
機能選択実行キー１８を押下する押圧力が閾値Ｐ４を超える範囲、すなわち機能モードの選択が割り付けられている押圧力の範囲を超える範囲、機能モードの切り換えを無効にする「リセット」に割り付けられている。従って、図７に一点鎖線で示すように、機能モード「文書ボックス」への切り換えを実行された後、機能選択実行キー１８をさらに押し込んで、押圧力が閾値Ｐ４を超えると、制御部１は、機能モード「文書ボックス」への切り換えを無効にし、初期の機能モード（例えば「コピー」）に戻す。これにより、誤って所望しない機能モードに切り換えられてしまっても、機能選択実行キー１８を押し込むことで、簡単に機能モードの切り換えを無効化することができる。
【００３０】
なお、本実施の形態では、機能選択実行キー１８の操作によって機能モードの切り換えを行うように構成したが、機能選択実行キー１８の操作によって選択実行する機能には特に制限はない。例えば、機能選択実行キー１８をスリープモードへの切り換えを指示するキーとして用い、押圧力が弱い範囲を浅いスリープに、押圧力が強い範囲を深いスリープにそれぞれ割り付けるようにしても良い。
【００３１】
以上説明したように本実施の形態においては、機能の選択実行を受け付ける機能選択実行キー１８を表示する表示部１１と、表示部１１の表示面に配置され、機能選択実行キー１８に対する操作を受け付けるタッチパネル１２と、機能選択実行キー１８を操作する際のタッチパネル１２に対する押圧力を検出する押圧力検出部２０（歪みゲージセンサー１６）と、タッチパネル１２を振動させる振動駆動部２１（圧電素子１７）と、押圧力検出部２０によって検出される押圧力に応じて機能選択実行キー１８の操作によって選択される機能を変更させると共に、同じ機能が予め設定されている期間Ｔ０の間継続して選択されると、選択されている機能を実行させる制御部１とを具備し、制御部１は、機能を変更させる毎に、振動駆動部２１を制御して第１の振動パターンでタッチパネル１２を振動させると共に、機能を実行させると、振動駆動部２１を制御して第１の振動パターンとは異なる第２の振動パターンでタッチパネル１２を振動させる。これにより、操作キーを押下した触感を必要としないタイミングに、選択された機能の実行を報知することができるため、操作キーを押下した触感と、選択された機能の実行を報知する振動とを判別することができるという効果を奏する。
【００３２】
さらに、本実施の形態においては、振動駆動部２１は、第１の振動パターンとして、タッチパネル１２を操作面側が１回盛り上がるように振動させると共に、第２の振動パターンとして、タッチパネル１２を操作面側が複数回盛り上がるように振動させる。これにより、第１の振動パターンで操作キーを押下した触感を得ることができると共に、第２の振動パターンで選択された機能の実行を報知することができるという効果を奏する。
【００３３】
さらに、本実施の形態においては、制御部１は、押圧力検出部２０によって検出される押圧力が、機能が割り付けられている範囲を超えると、機能の実行を無効化させる。これにより、誤って所望しない機能が実行されても、簡単に機能の実行を無効化することができる。
【００３４】
なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。なお、各図において、同一構成要素には同一符号を付している。
【符号の説明】
【００３５】
１  制御部
２  記憶部
３  画像処理部
１０  タッチパネル装置
１１  表示部
１２  タッチパネル
１３  筐体
１４、１５  弾性部材
１６  歪みゲージセンサー
１７  圧電素子
１８  機能選択実行キー
１９  機能別操作キー表示領域
２０  押圧力検出部
２１  振動駆動部
１００  画像形成装置
１２０  原稿読取部
１２１  スキャナー
１２２  プラテンガラス
１２３  原稿読取スリット
１３０  原稿給送部
１３１  原稿載置部
１３２  原稿排出部
１３３  原稿搬送機構
１４０  記録部
１５０  画像形成部
１５１  感光体ドラム
１５２  帯電部
１５３  露光部
１５４  現像部
１５５  転写部
１５６  クリーニング部
１５７  定着部
１６０  給紙部
１６１ａ〜ｄ  給紙カセット
１６２  給紙ローラー
１７０  搬送路
１８１  搬送ローラー
１８２  排出ローラー
１９０  排出トレイ
【図１】
0005410555.tif 000002
【図２】
0005410555.tif 000003
【図３】
0005410555.tif 000004
【図４】
0005410555.tif 000005
【図５】
0005410555.tif 000006
【図６】
0005410555.tif 000007
【図７】
0005410555.tif 000008