(57)【要約】【課題】操作パネル上のどの位置が押されても確実にユーザーに振動を伝えることのできるタッチパネル装置を提供する。【解決手段】タッチパネル装置５は、表示部５５と、操作パネル５０と、制御部６とを備える。操作パネル５０は、パネル本体５１と、カバー部材５２とを備える。パネル本体５１には、複数の第１の圧電素子５３が設けられる。カバー部材５２は、パネル本体５１における表示面５５１に対向する第１の面とは逆側の第２の面に当接し第２の面を覆う部材である。カバー部材５２には、第２の圧電素子５４が設けられる。制御部６は、第１の圧電素子５３に発生する電圧を検出することにより操作パネル５０が押されたことを検知する。制御部６は、操作パネル５０が押されたことを検知した場合に、第２の圧電素子５４に電圧を印加してカバー部材５２を振動させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示部と、前記表示部の表示面側に配置される操作パネルと、前記操作パネルが押されたときに前記操作パネルを振動させる制御部とを備えるタッチパネル装置であって、
前記操作パネルは、
複数の第１の圧電素子が設けられるパネル本体と、
前記パネル本体における前記表示面に対向する第１の面とは逆側の第２の面に当接し前記第２の面を覆う部材であって、第２の圧電素子が設けられるカバー部材と
を備え、
前記制御部は、
前記第１の圧電素子に発生する電圧を検出することにより前記操作パネルが押されたことを検知し、
前記操作パネルが押されたことを検知した場合に、前記第２の圧電素子に電圧を印加して前記カバー部材を振動させる、タッチパネル装置。
【請求項２】
前記パネル本体及び前記複数の第１の圧電素子が、前記カバー部材の振動に合わせて振動する、請求項１に記載のタッチパネル装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記複数の第１の圧電素子のそれぞれに発生した電圧に基づいて前記操作パネル上の押された位置を特定し、その後に前記カバー部材を振動させる、請求項１又は２に記載のタッチパネル装置。
【請求項４】
前記カバー部材は、前記カバー部材における前記パネル本体側の第３の面の面積が前記第２の面の面積よりも大きい板状の部材であり、
前記複数の第１の圧電素子は、前記第１の面に設けられ、
前記第２の圧電素子は、前記第３の面における前記パネル本体に当接する部分以外の部分に設けられる、請求項１〜３のうちのいずれかに記載のタッチパネル装置。
【請求項５】
請求項１〜４のうちのいずれかに記載のタッチパネル装置を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネル装置及びタッチパネル装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タッチパネル装置において、ユーザーによって操作パネルが押されたときに操作パネルを振動させてユーザーにその操作を受け付けたことを通知する技術が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示のタッチパネル装置は、操作パネルが押されたときに電圧を発生する複数の圧電素子が、操作パネルに設けられる。当該タッチパネル装置は、圧電素子に発生する電圧を検出することにより操作パネルが押されたことを検知する。そして、当該タッチパネル装置は、操作パネルが押されたことを検知した場合に、各圧電素子に電圧を印加して各圧電素子を振動させ、操作パネルを振動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２１２７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したようなタッチパネル装置、すなわち操作パネルが押されたことを検知するための複数の圧電素子を振動させて操作パネルを振動させるタッチパネル装置において、以下のような問題がある。
【０００６】
すなわち、複数の圧電素子のそれぞれから発せられた振動は、ユーザーによって押された操作パネル上の位置（以下「押下位置」という）まで操作パネル上を伝搬し、ユーザーに伝えられる。ここで、圧電素子から発せられた振動は、操作パネル上を伝搬する過程で減衰する。そのため、一つの圧電素子から発せられた振動の押下位置における強さは、当該圧電素子と押下位置との間の距離に応じて変化する。また、一つの圧電素子から発せられた振動が押下位置に到達する時刻も、当該圧電素子と押下位置との間の距離に応じて変化する。従って、複数の圧電素子から発せられた各振動の押下位置における強さ及び位相は、押下位置がどの位置となるかによって異なる。そのため、押下位置に依存して、押下位置における振動の干渉の態様が変化し、ユーザーに伝わる振動の強さがばらつくという問題がある。そして、場合によっては、干渉によって振動が微弱となり、ユーザーが振動を認識できないことがある。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、操作パネル上のどの位置が押されても確実にユーザーに振動を伝えることのできるタッチパネル装置及びタッチパネル装置を備え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】
【０００８】
本発明の一観点に係るタッチパネル装置は、表示部と、前記表示部の表示面側に配置される操作パネルと、前記操作パネルが押されたときに前記操作パネルを振動させる制御部とを備える。前記操作パネルは、パネル本体と、カバー部材とを備える。前記パネル本体には、複数の第１の圧電素子が設けられる。前記カバー部材は、前記パネル本体における前記表示面に対向する第１の面とは逆側の第２の面に当接し前記第２の面を覆う部材である。前記カバー部材には、第２の圧電素子が設けられる。前記制御部は、前記第１の圧電素子に発生する電圧を検出することにより前記操作パネルが押されたことを検知する。前記制御部は、前記操作パネルが押されたことを検知した場合に、前記第２の圧電素子に電圧を印加して前記カバー部材を振動させる。
【０００９】
本発明の別の観点に係る画像形成装置は、前記タッチパネル装置を備える画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、操作パネル上のどの位置が押されても確実にユーザーに振動を伝えることのできるタッチパネル装置及びタッチパネル装置を備える画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施形態に係る画像形成装置の一例の構成図である。
【図２】図２は、実施形態に係る画像形成装置が備える操作部の拡大図である。
【図３】図３は、実施形態に係るタッチパネル装置の一例の構成図である。
【図４】図４は、図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】図５は、実施形態に係るタッチパネル制御部が行う処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明する構成要素の全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。複数の図を通じて同一の符号は、同一の構成要素を示している。
【００１３】
図１は、実施形態に係る画像形成装置の一例の構成図である。
【００１４】
画像形成装置１００は、例えば複合機（ＭＦＰ：Multi Function Peripheral）である。画像形成装置１００は、スキャナー、複写機、プリンター、及びファクシミリ（ＦＡＸ）の各機能を有する。画像形成装置１００は、用紙に画像を形成する画像形成部１と、原稿の画像を読み取る画像読取部２と、読み取り対象の原稿を搬送する原稿搬送部３と、ユーザーに画像形成装置１００を操作させるための操作部４とを備える。
【００１５】
画像形成部１は、給紙カセット１１と、給紙ローラー１２と、搬送ローラー１３と、レジストローラー１４と、画像形成ユニット１５と、定着ユニット１６と、排出ローラー１７と、排出トレイ１８とを備える。給紙ローラー１２は、給紙カセット１１から用紙を１枚ずつ繰り出す。給紙ローラー１２によって繰り出された用紙は、搬送ローラー１３及びレジストローラー１４によって画像形成ユニット１５まで搬送される。
【００１６】
画像形成ユニット１５は、給紙カセット１１から搬送されてきた用紙に画像を形成する。画像形成ユニット１５は、感光体ドラム１５１と、帯電装置１５２と、露光装置１５３と、現像装置１５４と、転写ローラー１５５と、クリーニング装置１５６とを備える。帯電装置１５２は、感光体ドラム１５１を所定の電位に帯電させる。露光装置１５３は、画像データに基づきレーザー光を出力して感光体ドラム１５１を露光することで、画像データに応じた静電潜像を感光体ドラム１５１上に形成する。画像データとしては、例えば、画像読取部２が原稿を読み取って生成した画像データや、通信ネットワークを介して外部のコンピューターから受信した画像データが用いられる。
【００１７】
現像装置１５４は、感光体ドラム１５１上の静電潜像にトナーを供給して現像し、感光体ドラム１５１上にトナー像を形成する。転写ローラー１５５は、感光体ドラム１５１上のトナー像を用紙に転写する。クリーニング装置１５６は、転写後に感光体ドラム１５１に残留する残留トナーを除去する。定着ユニット１６は、転写されたトナー像を用紙に定着させる。トナー像が定着された用紙は、排出ローラー１７によって排出トレイ１８へ排出される。
【００１８】
図２は、実施形態に係る画像形成装置が備える操作部の拡大図である。
【００１９】
操作部４は、複数の操作キー４１と、タッチパネル装置５とを備える。操作キー４１は、ユーザーが画像形成装置１００に対して情報を入力するためのハードキーである。操作キー４１としては、例えば、コピー等の各種機能の実行開始を指示するためのスタートキーや、印刷部数等を入力するためのテンキーがある。
【００２０】
タッチパネル装置５は、操作項目やソフトキー等を含む種々の情報を表示する表示面と、操作項目又はソフトキーの指定をユーザーから受け付ける操作面とを備える入出力装置である。タッチパネル装置５は、操作面が指先や専用のペンでユーザーによって押された場合に、操作面上の押下位置を特定する。そして、タッチパネル装置５は、指定された操作項目又はソフトキーを押下位置に基づいて判定し、判定した操作項目又はソフトキーに対応する操作を入力として受け付ける。以下、図３及び図４を参照してタッチパネル装置５の構成を説明する。
【００２１】
図３は、実施形態に係るタッチパネル装置の一例の構成図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【００２２】
図３及び図４に示すように、タッチパネル装置５は、筐体５７と、表示面５５１を有する表示部５５と、操作面５２１を有する操作パネル５０とを備える。表示部５５及び操作パネル５０は、筐体５７内に収容され、筐体５７により支持される。表示部５５の端部と操作パネル５０の端部との間には、弾性部材５６が設けられ、表示部５５と操作パネル５０とが、所定間隔を隔てて上下に重ねて配置される。表示部５５は、例えば液晶ディスプレーである。表示部５５の表示面５５１には、画像形成装置１００の状態や各種のメッセージを示す情報、機能の選択や設定を行うための操作項目、文字入力を行うためのソフトキー等が表示される。
【００２３】
操作パネル５０は、表示部５５の表示面５５１側に配置される。操作パネル５０は、パネル本体５１と、カバー部材５２とを備える。パネル本体５１及びカバー部材５２は、透明又は半透明の部材であり、例えばガラス材により構成される。表示面５５１に表示された情報は、パネル本体５１及びカバー部材５２を介してユーザーに視認される。パネル本体５１における表示面５５１に対向する第１の面には、複数（本実施形態では６つ）の第１の圧電素子５３が設けられる。第１の圧電素子５３は、操作パネル５０が押されたときに、操作パネル５０が撓むことで押圧されて変形し、電圧を発生する。
【００２４】
カバー部材５２は、パネル本体５１における第１の面とは逆側の第２の面に当接し、第２の面を覆う板状の部材である。カバー部材５２におけるパネル本体５１側の第３の面の面積は、パネル本体５１の第２の面の面積よりも大きい。カバー部材５２における第３の面とは逆側の第４の面が、操作面５２１である。第３の面におけるパネル本体５１に当接する部分以外の部分には、複数の第１の圧電素子５３のマスターとなる第２の圧電素子５４が設けられる。
【００２５】
図３に示すように、タッチパネル装置５は、タッチパネル装置５の制御を行うタッチパネル制御部６をさらに備える。タッチパネル制御部６は、複数の第１の圧電素子５３、第２の圧電素子５４、及び表示部５５のそれぞれと電気的に接続される。タッチパネル制御部６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）とを備える。タッチパネル制御部６は、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムをＲＡＭにロードし、ロードした制御プログラムを実行することで、タッチパネル装置５の動作を制御する。
【００２６】
例えば、タッチパネル制御部６は、表示部５５に表示信号を出力することにより表示面５５１に種々の情報を表示させる。また、タッチパネル制御部６は、第１の圧電素子５３に発生する電圧を検出することで、操作面５２１が押されたことを検知する。操作面５２１が押されたこと検知した場合、タッチパネル制御部６は、検出した電圧に基づいて押下位置を特定する。そして、タッチパネル制御部６は、指定された操作項目又はソフトキーを押下位置に基づいて判定し、判定した操作項目又はソフトキーに対応する操作信号を、画像形成装置１００の全体を制御する全体制御部（図示しない）に出力する。さらに、タッチパネル制御部６は、操作面５２１が押されたことを検知した場合、第２の圧電素子５４に電圧を印加してカバー部材５２を振動させ、操作パネル５０全体を振動させる。
【００２７】
なお、画像形成装置１００は、全体制御部とタッチパネル制御部６とをそれぞれ別個に備えてもよいし、一つの制御部（全体制御部）を備え、全体制御部がタッチパネル制御部６の機能を実現してもよい。
【００２８】
図５は、実施形態に係るタッチパネル制御部が行う処理のフローチャートである。
【００２９】
まず、操作面５２１がユーザーによって押されると（ステップＳ１０１）、第１の圧電素子５３が押圧され、第１の圧電素子５３に電圧が発生する。このとき、タッチパネル制御部６は、第１の圧電素子５３に発生した電圧を検出する（ステップＳ１０２）。
【００３０】
次に、タッチパネル制御部６は、複数の第１の圧電素子５３のそれぞれに発生した電圧に基づいて、押下位置を特定する（ステップＳ１０３）。タッチパネル制御部６は、カバー部材５２を振動させる前に、押下位置を特定する。
【００３１】
その後、タッチパネル制御部６は、第２の圧電素子５４に電圧を印加して第２の圧電素子５４を振動させ、カバー部材５２全体を振動させる（ステップＳ１０４）。このとき、カバー部材５２の振動に合わせて、パネル本体５１及び複数の第１の圧電素子５３が振動する（ステップＳ１０５）。すなわち、タッチパネル制御部６がカバー部材５２を振動させることで、操作パネル５０全体が振動する。これにより、振動がユーザーに伝えられ、ユーザーの操作が受け付けられたことがユーザーに通知される。その後、タッチパネル制御部６は、図５に示すフローチャートの処理を終了する。
【００３２】
本実施形態によれば、タッチパネル制御部６は、操作面５２１が押されたことを検知した場合に、複数の第１の圧電素子５３を振動させるのではなく、第２の圧電素子５４を振動させてカバー部材５２を振動させることにより、操作パネル５０全体を振動させる。従って、複数の第１の圧電素子５３から発せられた振動が押下位置において干渉し、ユーザーに伝わる振動が弱くなるという問題が低減される。よって、本実施形態によれば、タッチパネル装置５は、操作パネル５０上のどの位置が押されても、確実にユーザーに振動を伝えることが可能となる。
【００３３】
また、カバー部材５２を振動させる際のその振動の強さは、第２の圧電素子５４に加えられる電圧の大きさによって制御され、その振動が干渉によって弱まることが抑制される。従って、本実施形態によれば、タッチパネル装置５は、第２の圧電素子５４に加える電圧の大きさを調整することにより、ユーザーに伝える振動の強さを調整することが可能となる。
【００３４】
以上、本発明の一つの実施形態を説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【００３５】
本実施形態では、タッチパネル装置５を備える画像形成装置１００を例示して説明したが、タッチパネル装置５は、画像形成装置１００に限らず、その他の電子機器、例えば携帯電話又はタブレットに搭載されてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１００  画像形成装置
５      タッチパネル装置
５０    操作パネル
５１    パネル本体
５２    カバー部材
５２１  操作面
５３    第１の圧電素子
５４    第２の圧電素子
５５    表示部
５５１  表示面
６      タッチパネル制御部
【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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