(57)【要約】【課題】タッチパネルの経時劣化に伴いタッチの検出感度が低下すると、タッチ位置を検出するための時間が長くなり、タッチ応答性が悪化していた。【解決手段】タッチパネル付き表示装置４１が備える検出信号取得部５１ｂは、タッチパネル５２に対するタッチが行われていない第１状態にて第１状態検出データを第１状態記憶部３２ａに記憶させ、タッチパネル５２に対するタッチが行われている第２状態にて第２状態検出データを第２状態記憶部３２ｂに記憶させる。タッチ位置検出部５１ｃは、第１状態検出データと第２状態検出データとから求まる差分値が所定の閾値以上であるタッチパネル５２の位置をタッチ位置として検出する。【選択図】図４
2017194912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置本体と、表示装置と、を備え、
前記画像形成装置本体は、前記表示装置を通じた指示に基づいて画像形成処理を行う画像形成部を有し、
前記表示装置は、
画像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルに重畳されるタッチパネルと、
前記タッチパネルに形成される複数の走査電極と、
前記タッチパネルに形成され、前記複数の走査電極と交差する複数の検出電極と、
前記複数の走査電極に走査信号を供給する走査信号供給部と、
前記タッチパネルに対するタッチが行われていない第１状態にて前記複数の検出電極から取得した検出信号に基づく第１状態検出データを第１状態記憶部に記憶させ、前記タッチパネルに対するタッチが行われている第２状態にて前記複数の検出電極から取得した検出信号に基づく第２状態検出データを第２状態記憶部に記憶させる検出信号取得部と、
前記第１状態記憶部から読出した前記第１状態検出データと、前記第２状態記憶部から読出した前記第２状態検出データとから求まる差分値が所定の閾値以上である前記タッチパネルの位置をタッチ位置として検出するタッチ位置検出部と、を有する
画像形成装置。
【請求項２】
前記第１状態検出データは、前記画像形成装置本体が待機状態から省電力状態又は停止状態に移行し、前記表示パネルが黒表示されたときに前記検出信号取得部により前記第１状態記憶部に記憶され、
前記第２状態検出データは、前記画像形成装置本体が待機状態であるときに前記検出信号取得部により前記第２状態記憶部に記憶される
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１状態記憶部に記憶される前記第１状態検出データは、前記検出信号取得部が取得した最新の前記第１状態検出データによって更新される
請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１状態検出データは、前記画像形成装置本体の装置使用時間に応じて更新される
請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記タッチ位置検出部は、前記タッチパネルに通電された時間を累積した累積通電時間に応じて、前記差分値を増幅するためのパラメータを変更する
請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
画像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルに重畳されるタッチパネルと、
前記タッチパネルに形成される複数の走査電極と、
前記タッチパネルに形成され、前記複数の走査電極と交差する複数の検出電極と、
前記複数の走査電極に走査信号を供給する走査信号供給部と、
前記タッチパネルに対するタッチが行われていない第１状態にて前記複数の検出電極から取得した検出信号に基づく第１状態検出データを第１状態記憶部に記憶させ、前記タッチパネルに対するタッチが行われている第２状態にて前記複数の検出電極から取得した検出信号に基づく第２状態検出データを第２状態記憶部に記憶させる検出信号取得部と、
前記第１状態記憶部から読出した前記第１状態検出データと、前記第２状態記憶部から読出した前記第２状態検出データとから求まる差分値が所定の閾値以上である前記タッチパネルの位置をタッチ位置として検出するタッチ位置検出部と、を有する
表示装置。
【請求項７】
画像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルに重畳されるタッチパネルと、
前記タッチパネルに形成される複数の走査電極と、
前記タッチパネルに形成され、前記複数の走査電極と交差する複数の検出電極と、を備える表示装置のタッチ位置検出方法であって、
前記複数の走査電極に走査信号を供給するステップと、
前記タッチパネルに対するタッチが行われていない第１状態にて前記複数の検出電極から取得した検出信号に基づく第１状態検出データを第１状態記憶部に記憶させるステップと、
前記タッチパネルに対するタッチが行われている第２状態にて前記複数の検出電極から取得した検出信号に基づく第２状態検出データを第２状態記憶部に記憶させるステップと、
前記第１状態記憶部から読出した前記第１状態検出データと、前記第２状態記憶部から読出した前記第２状態検出データとから求まる差分値が所定の閾値以上である前記タッチパネルの位置をタッチ位置として検出するステップと、を含む
表示装置のタッチ位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、表示装置、及び表示装置のタッチ位置検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、表示画面にユーザーの指又はタッチペン等を用いてタッチ操作を可能とするタッチパネルを備えた表示装置がある。この表示装置は、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）や携帯端末等のモバイル用電子機器、画像形成装置、各種の家電機器等に用いられている。タッチパネルを実現する方式として、例えば、タッチされた部分の抵抗値変化を検出する抵抗膜方式、タッチされた部分と指等の間に生じる寄生容量の変化を検出する静電容量方式、又は光量変化を検出する光センサ方式等が知られている。
【０００３】
静電容量方式のタッチパネルとして、例えば、特許文献１及び２に開示された技術が知られている。
特許文献１に開示された入力処理部は、縦横二次元マトリクス状に配置された走査信号印加用の走査電極（Ｙ電極）と、走査電極と直交する検出信号を検出するための検出電極（Ｘ電極）とに基づいて、各電極の容量を検出する。入力処理部は、タッチパネルの表面に指等の導体が接触した場合に増加する各電極の寄生容量を検知し、各電極が検知した容量変化の信号を基に入力座標を計算することが可能となる。
【０００４】
特許文献２には、検出電極が経時劣化することに伴って低下する検出感度を補正する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２５６９５６号公報
【特許文献２】特開２０１３−２２２３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されたタッチパネルに形成される走査電極及び検出電極が経時劣化して、特許文献２に開示された方法により検出感度を補正するには、高い電圧の検出信号を取得する必要がある。この場合、走査信号の電圧を高めるための機能部（例えば、ＤＣ−ＤＣコンバーター）をタッチパネルの駆動回路に追加しなければならず、回路コストの上昇を招いてしまう。また、検出感度を補正するためには、検出信号の取得時間を長くしたり、検出信号を検出するための入力回数を増加したり、検出積算回数を増加したりする必要がある。これにより、タッチ位置の検出時間が遅れ、タッチパネルのタッチ応答性が悪化してしまう。
【０００７】
本発明はこのような状況に鑑みて成されたものであり、タッチパネルに形成される走査電極及び検出電極の経時劣化に伴う検出感度の低下に対応することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る画像形成装置は、画像形成装置本体と、表示装置と、を備える。
画像形成装置本体は、表示装置を通じた指示に基づいて画像形成処理を行う画像形成部を有する。
表示装置は、画像を表示する表示パネルと、表示パネルに重畳されるタッチパネルと、タッチパネルに形成される複数の走査電極と、タッチパネルに形成され、複数の走査電極と交差する複数の検出電極と、走査信号供給部と、検出信号取得部と、タッチ位置検出部と、を有し、表示装置のタッチ位置検出方法によりタッチ位置を検出する。
ここで、走査信号供給部は、複数の走査電極に走査信号を供給する。
検出信号取得部は、タッチパネルに対するタッチが行われていない第１状態にて複数の検出電極から取得した検出信号に基づく第１状態検出データを第１状態記憶部に記憶させ、タッチパネルに対するタッチが行われている第２状態にて複数の検出電極から取得した検出信号に基づく第２状態検出データを第２状態記憶部に記憶させる。
タッチ位置検出部は、第１状態記憶部から読出した第１状態検出データと、第２状態記憶部から読出した第２状態検出データとから求まる差分値が所定の閾値以上であるタッチパネルの位置をタッチ位置として検出する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、走査電極及び検出電極の経時劣化に伴い検出感度が低下しても、タッチ位置を検出する時間を遅延させず、検出感度を良好に維持することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施の形態例の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態例に係る画像形成装置のハードウェア構成例を示す概要図である。
【図２】本発明の一実施の形態例に係る画像形成装置本体の概略構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施の形態例に係るタッチパネル付き表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施の形態例に係るタッチパネル制御部とＲＡＭの内部構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施の形態例に係るタッチパネルの電極パターンを示す拡大図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線におけるタッチパネルの部分断面図である。
【図７】本発明の一実施の形態例に係るタッチセンシングの様子を示す説明図である。
【図８】本発明の一実施の形態例に係るタッチパネルが経時変化する様子を示す説明図である。
【図９】本発明の一実施の形態例に係る画像形成装置本体の状態遷移図である。
【図１０】本発明の一実施の形態例に係る画像形成装置本体のＭＦＰ状態遷移移行トリガと遷移状況の関係を示す一覧表である。
【図１１】本発明の一実施の形態例に係るタッチ操作が実行されていない第１状態における第１状態検出データの採取方法の例を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の一実施の形態例に係るタッチ操作が実行されている第２状態における第２状態検出データの採取方法の例を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の一実施の形態例に係るタッチパネルのセンサ部における第１状態検出データと第２状態検出データの例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［一実施の形態例］
以下、本発明を実施するための形態例について、添付図面を参照して説明する。本明細書及び図面において、実質的に同一の機能又は構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。
【００１２】
＜画像形成装置のハードウェア構成例＞
図１は、画像形成装置１のハードウェア構成例を示す概要図である。
画像形成装置１は、画像形成装置本体２、後処理装置ＦＮを備える。
【００１３】
画像形成装置本体２は、静電気を用いて画像の形成を行う電子写真方式を採用しており、例えばＹ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）の４色のトナー画像を重ね合わせたカラー印刷が可能である。この画像形成装置本体２は、自動原稿給送装置（ＡＤＦ）４と、操作部５と、給紙部６と、画像形成部２０と、中間転写ベルト２１（像担持体）と、２次転写部２２と、定着部２３、排紙トレイ２４とを有する。
【００１４】
自動原稿給送装置４は、原稿の読み取りに際して、原稿を自動給送する。そして、自動原稿給送装置４に設けられたスキャナ４６（後述する図２を参照）は、画像形成装置本体２の上部プラテンガラスに置かれた原稿や、自動原稿給送装置４で自動搬送される原稿の画像を読み取ることができる。
【００１５】
操作部５は、例えば画像形成処理等の各種ジョブの開始を指示するためのタッチパネル付き表示装置４１、副電源のＯＮ又はＯＦＦを切り替え可能な電源キー４２（後述する図２を参照）を備える。タッチパネル付き表示装置４１により、ユーザーによる操作、及び各種情報の表示が可能になっている。なお、操作部５を、タッチパネル付き表示装置４１とは別体のマウス、操作スイッチ等で構成することも可能である。
【００１６】
給紙部６は、用紙のサイズや種類に応じて複数の用紙収納部を備える。給紙部６では、画像形成装置本体２からの指示に基づいて該当する用紙収納部が選択されると、用紙収納部から用紙が取り出され、搬送路Ｃに用紙が送られる。
【００１７】
画像形成部２０は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナー画像を形成するために、４つの画像形成ユニット７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋを備えている。画像形成部２０は、画像形成部２０の画像形成ユニット７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋの動作を制御して、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー画像を形成する。そして、画像形成装置本体２は、操作部５のタッチパネル付き表示装置４１を通じた指示に基づいて画像形成部２０に画像形成処理を行わせることができる。また、画像形成装置本体２は、搬送路Ｃに用紙を搬送するための複数のローラ（搬送ローラ）を備えている。これらのローラは、通常、ローラ対により構成される。
【００１８】
画像形成装置本体２は、画像形成モードにおいて、画像形成ユニット７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋが有する感光体を帯電させると共に、電荷を消去して露光し、感光体に静電潜像を形成する。そして、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体の静電潜像に対し現像部を用いてトナーを付着させ、各色のトナー画像を形成する。次に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体に形成されたトナー画像を、矢印方向へ回転する中間転写ベルト２１の表面に順次、１次転写する。
【００１９】
次に、２次転写部２２（２次転写ローラ）により、中間転写ベルト２１上に１次転写された各色のトナー画像を、給紙部６から供給されてローラにより搬送される用紙に２次転写する。中間転写ベルト２１上の各色のトナー画像が用紙に２次転写されることにより、カラー画像が形成される。画像形成装置本体２は、カラーのトナー画像が形成された用紙を、定着部２３へ搬送する。
【００２０】
定着部２３は、カラーのトナー画像が形成された用紙に定着処理を行う装置である。定着部２３は、搬送された用紙を加圧及び加熱して、転写されたトナー画像を用紙に定着させる。定着部２３は、例えば、定着部材である定着上ローラ及び定着下ローラ（不図示）で構成されている。定着上ローラ及び定着下ローラは、互いに圧接した状態で配置されており、定着上ローラと定着下ローラとの圧接部として定着ニップ部が形成される。
【００２１】
定着上ローラの内部には、不図示の加熱部が設けられている。この加熱部からの輻射熱により定着上ローラの外周部にあるローラ部が温められる。用紙は、２次転写部２２によりトナー画像が転写された面（定着対象面）が定着上ローラと向き合うように定着ニップ部に搬送される。定着ニップ部を通過する用紙には、定着上ローラと定着下ローラとによる加圧と、定着上ローラのローラ部の熱による加熱が行われる。定着部２３により定着処理が行われた用紙は、後処理装置ＦＮに排出される。そして、後処理装置ＦＮにより印刷ジョブに設定された所定の後処理が行われた後、用紙が排紙トレイ２４に排紙される。ユーザーは、排紙トレイ２４に排紙された用紙を印刷物として取得する。
なお、本実施の形態例において、カラー画像を形成する画像形成装置１を例示したが、モノクロ画像を形成する画像形成装置を用いてもよい。
【００２２】
＜画像形成装置本体の概略構成例＞
図２は、画像形成装置本体２の概略構成を示すブロック図である。
【００２３】
画像形成装置本体２は、コピー機能、スキャン機能、印刷機能等を備えた、いわゆる複合機（ＭＦＰ：Multi Function Printer）である。コピー機能とは、原稿を光学的に読み取ってその複製画像を用紙に印刷する機能である。スキャン機能とは、読み取った原稿の画像データをファイルにして保存したり、ネットワークＮを通じて画像データをＰＣ端末等に送信したりする機能である。印刷機能とは、ネットワークＮを通じて外部から受信した印刷ジョブ、又は操作部５より印刷指示された印刷ジョブに基づいて用紙に文書や画像を印刷して出力する機能である。
【００２４】
画像形成装置本体２は、画像形成装置本体２の動作を統括的に制御する制御部３０を備える。制御部３０は、ＣＰＵによって各種の処理を実行する。制御部３０には、ＲＯＭ３１、ＲＡＭ３２、不揮発メモリ３３、ＨＤＤ３４、通信インタフェース３５、操作部５、印刷インタフェース４４、読み取りインタフェース４５、ユーザーＩＤ読取部４７、主電源スイッチ４８等が接続されている。印刷インタフェース４４には、画像形成部２０が接続されている。読み取りインタフェース４５には、スキャナ４６が接続されている。
【００２５】
制御部３０は、ＯＳ（Operating System）プログラムをベースとし、その上で、ミドルウェアやアプリケーションプログラム等のプログラムを実行する。
ＲＯＭ３１には各種のプログラムが格納されており、これらのプログラムに従って制御部３０が処理を実行することで画像形成装置本体２の各機能が実現される。
ＲＡＭ３２は、制御部３０又はタッチパネル付き表示装置４１がプログラムを実行する際に各種のデータ、画像形成用データを一時的に格納するワークメモリとして使用される。
不揮発メモリ３３には各種の設定が保存される。
ＨＤＤ３４には、通信インタフェース３５がＰＣ端末等から受信した印刷ジョブ、各種の設定ファイル等が格納される。
通信インタフェース３５は、ネットワークＮを通じて、ＰＣ端末等から印刷ジョブを受信可能である。
【００２６】
操作部５は、タッチパネル付き表示装置４１、電源キー４２の他に、スタートボタン等の各種操作スイッチを備える。ユーザーは、操作部５を用いて、画像形成装置１に対する指示（印刷指示等）を行う。
【００２７】
タッチパネル付き表示装置４１は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等で構成され、各種の操作画面、設定画面等を表示する機能を有する。そして、タッチパネル付き表示装置４１は、タッチペンや指等で押下された座標位置を検出したり、フリック操作、ドラッグ操作、スクロールバーに対する操作等を検出したりする。
電源キー４２は、後述する図９、図１０に示すように画像形成装置本体２の状態（以下、「ＭＦＰ状態」と呼ぶ）を待機状態、省電力状態又は副電源ＯＦＦ状態に遷移させる。
【００２８】
印刷インタフェース４４には、画像形成部２０が接続されており、制御部３０で作成された画像形成用データが画像形成部２０に送信される。
画像形成部２０は、制御部３０の制御により、画像形成用データに基づいて画像を用紙に形成する画像形成処理を行う。
【００２９】
読み取りインタフェース４５には、原稿を光学的に読み取って画像データを取得する機能を果たすスキャナ４６が接続されている。
スキャナ４６は、例えば、ラインイメージセンサと、移動ユニットと、光学経路と、データ変換部等を備えて構成される。ラインイメージセンサは、原稿に光を照射する光源と、その反射光を受けて原稿を幅方向に１ライン分読み取る。移動ユニットは、ライン単位の読取位置を原稿の長さ方向に順次移動させる。光学経路は、原稿からの反射光をラインイメージセンサに導いて結像させるレンズやミラー等からなる。データ変換部は、ラインイメージセンサが出力するアナログ画像信号をデジタルの画像データに変換する。
【００３０】
ユーザーＩＤ読取部４７は、ユーザーがかざしたＩＣ（Integrated Circuit）カードからユーザーＩＤを読み取る。ユーザーＩＤ読取部４７が読み取ったユーザーＩＤは、制御部３０にてユーザー認証が行われる。
【００３１】
主電源スイッチ４８は、画像形成装置本体２の起動又は停止を制御するために用いられる。主電源スイッチ４８がＯＮされると画像形成装置本体２が起動し、主電源スイッチ４８がＯＦＦされると画像形成装置本体２が停止する。
【００３２】
＜タッチパネル付き表示装置の概略構成例＞
図３は、タッチパネル付き表示装置４１の概略構成を示すブロック図である。
タッチパネル付き表示装置４１は、タッチパネル制御部５１、静電容量方式のタッチパネル５２、表示制御回路５３、表示パネル５４を備える。
【００３３】
タッチパネル５２は、表示パネル５４（例えば、液晶ディスプレイ）上に、接着剤で接着されて重畳される。タッチパネル５２は、後述する図５に示すように走査信号を印加するために用いられる複数の走査電極（Ｙ電極）と、走査電極と交差して検出信号を検出するために用いられる複数の検出電極（Ｘ電極）を有する。タッチパネル５２は、表示パネル５４の前面に設置される。従って、表示パネル５４に表示された画像をユーザーが見る場合には、表示画像がタッチパネル５２を透過する必要があるため、タッチパネル５２は光透過率が高いことが望ましい。
【００３４】
タッチパネル５２の走査電極と検出電極は、配線６２によってタッチパネル制御部５１に接続される。
タッチパネル制御部５１は、走査電極に対して順次走査信号を印加し、走査電極と検出電極の交点における電極間容量を測定し、各電極間の交点の容量値に基づいてタッチ操作された位置（タッチ位置）の入力座標を演算して求める。タッチパネル制御部５１は、Ｉ／Ｆ信号６１を用いて、入力座標を制御部３０に転送する。
【００３５】
制御部３０は、タッチ操作によりタッチパネル５２から入力座標が転送されると、そのタッチ操作に応じて生成した表示画像を表示制御信号６３として表示制御回路５３に転送する。
【００３６】
表示制御回路５３は、表示制御信号６３により転送される表示画像に応じて表示信号６４を生成し、表示パネル５４に画像を表示する。
なお、表示パネル５４としては、タッチパネル５２を用いることができるものであればよく、液晶ディスプレイに限らず、有機発光ダイオード素子や表面伝導型電子放出素子を用いる表示パネル、又は有機ＥＬ表示パネルなども使用可能である。
【００３７】
図４は、タッチパネル制御部５１とＲＡＭ３２の内部構成例を示すブロック図である。
タッチパネル制御部５１は、走査信号供給部５１ａ、検出信号取得部５１ｂ、タッチ位置検出部５１ｃを備える。
【００３８】
走査信号供給部５１ａは、タッチパネル５２に設けられた複数の走査電極に走査信号を供給する。
検出信号取得部５１ｂは、タッチパネル５２の検出電極から検出信号を取得する。ここで、検出信号取得部５１ｂは、タッチパネル５２に対するタッチが行われていない第１状態にて複数の検出電極から取得した検出信号に基づく第１状態検出データを第１状態記憶部３２ａに記憶させる。また、検出信号取得部５１ｂは、タッチパネル５２に対するタッチが行われている第２状態にて複数の検出電極から取得した検出信号に基づく第２状態検出データを第２状態記憶部３２ｂに記憶させる。第１状態検出データと第２状態検出データは、例えば、アナログ値である検出信号の電圧ピークを８ビット階調で“０”〜“２５５”の範囲にＡ／Ｄ（Analog/Digital）変換した値である。
【００３９】
タッチ位置検出部５１ｃは、第１状態記憶部３２ａから読出した第１状態検出データと、第２状態記憶部３２ｂから読出した第２状態検出データとから求まる差分値が所定の閾値以上であるタッチパネル５２の位置をタッチ位置として検出する。所定の閾値は、ＲＡＭ３２に記憶されていてもよく、タッチ位置検出部５１ｃが保持していてもよい。
【００４０】
ＲＡＭ３２は、第１状態記憶部３２ａ、第２状態記憶部３２ｂを備える。
第１状態記憶部３２ａは、第１状態で検出信号取得部５１ｂが取得した検出信号に基づく第１状態検出データを記憶する。この第１状態検出データは、画像形成装置本体２が待機状態から省電力状態又は停止状態（後述する副電源ＯＦＦ状態、ＥｒＰオートパワーＯＦＦ状態）に移行し、表示パネル５４が黒表示（ブラックアウト）されたときに検出信号取得部５１ｂにより第１状態記憶部３２ａに記憶される。また、検出信号取得部５１ｂは、第１状態検出データを定期的に第１状態記憶部３２ａに記憶させる。このため、第１状態記憶部３２ａに記憶される第１状態検出データは、検出信号取得部５１ｂが取得した最新の第１状態検出データによって更新される。
【００４１】
第２状態記憶部３２ｂは、第２状態で検出信号取得部５１ｂが取得した検出信号に基づく第２状態検出データを記憶する。この第２状態検出データは、画像形成装置本体２が待機状態であるときに検出信号取得部５１ｂにより第２状態記憶部３２ｂに記憶される。
なお、第１状態記憶部３２ａ及び第２状態記憶部３２ｂは、不揮発メモリ３３又はＨＤＤ３４に構成されてもよい。
【００４２】
次に、静電容量式のタッチパネル５２の基本原理について説明する。
図５は、タッチパネル５２の電極パターンを示す拡大図である。
タッチパネル５２は、Ｙ電極として、４本の走査電極Ｔｘ１〜Ｔｘ４、Ｘ電極として、４本の検出電極Ｒｘ１〜Ｒｘ４を備えているが、電極数はこれに限らない。タッチパネル５２は、表示パネル５４上に設けられるので、透明、かつ、透過率の高い材料が必須である。このため、タッチパネル５２は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる透明導電膜７１、７２によって構成される（図中では、透明導電膜７１、７２をＩＴＯと記す）。走査電極Ｔｘ１〜Ｔｘ４は、センサーガラス７０上のＹ方向に透明導電膜７１によって形成され、検出電極Ｒｘ１〜Ｒｘ４は、Ｘ方向にメタルブリッジ７３により接続された透明導電膜７２によって形成される。
【００４３】
図６は、図５のＡ−Ａ線におけるタッチパネル５２の部分断面図である。
走査電極Ｔｘ１〜Ｔｘ４として用いられる透明導電膜７１は、透明導電膜７１を保護し、絶縁するための第１オーバーコート層７４で覆われる。そして、第１オーバーコート層７４の上には、検出電極Ｒｘ１〜Ｒｘ４の透明導電膜７２を電気的に接続するためのメタルブリッジ７３が形成される。メタルブリッジ７３の材料は、透明導電膜７１、７２に用いられるＩＴＯと同様に、透過性の高いモリブデン等が使用される。
【００４４】
さらに、検出電極Ｒｘ１〜Ｒｘ４の透明導電膜７２と、メタルブリッジ７３は、透明導電膜７２とメタルブリッジ７３を保護し、絶縁するための第２オーバーコート層７５で覆われる。第１オーバーコート層７４、第２オーバーコート層７５は、いずれも透明絶縁材料で形成されている。
【００４５】
図７は、タッチセンシングの様子を示す説明図である。図７Ａには、タッチパネル５２の一部（Ｒｘ１上）にユーザーの指がタッチされている様子が示される。図７Ｂには、電圧ピークの比較例が示される。図中に示す波形の横軸は時間、縦軸は振幅を示す。
【００４６】
図７Ａに示すようにタッチパネル制御部５１は、走査電極Ｔｘ１〜Ｔｘ４の順に走査信号として駆動パルス８１を印加する。そして、タッチパネル制御部５１は、検出電極Ｒｘ１〜Ｒｘ４の順に取り込んだ受信パルス８２，８３の波形の特徴を解析する。
【００４７】
例えば、走査電極Ｔｘ１から駆動パルス８１を印加した場合、指がタッチされていない第１状態において検出電極Ｒｘ２では、指のタッチによる寄生容量（擬似コンデンサ）の影響を受けない。このため、検出信号取得部５１ｂは、電圧ピークが高い波形の受信パルス８３を受信する。このように電圧ピークが高い波形の受信パルス８３がタッチパネル５２における初期検出波形となる。
【００４８】
一方、指がタッチされている第２状態において検出電極Ｒｘ１では、指のタッチによる寄生容量の影響を受ける。このため、検出信号取得部５１ｂは、電圧ピークが低い波形の受信パルス８２を受信する。これは、指のタッチにより増加した寄生容量に蓄電されたことが影響し、電圧ピークが低下したからである。
【００４９】
図７Ｂに示すように、電圧ピークが高い波形の受信パルス８３と、電圧ピークが低い波形の受信パルス８２との差分は、タッチパネル５２にタッチされた指に起因する寄生容量ΔＣとして表される。このようにタッチパネル５２は、指のタッチによる寄生容量の変化を反映した電圧ピークを検出することができる。
【００５０】
図８は、タッチパネル５２が経時変化する様子を示す説明図である。図８Ａには、初期状態における受信パルス８４の波形の例が示され、図８Ｂには、経時劣化した状態における受信パルス８５の波形の例が示される。
【００５１】
図８Ａに示すように、走査電極Ｔｘ１〜Ｔｘ４に対して、１走査期間毎に、順次走査信号の電圧（駆動パルス８１）が入力される。これに対して、検出電極Ｒｘ１〜Ｒｘ４で検出される検出信号の波形は、走査信号の電圧入力に同期して変化する。そして、走査電極Ｔｘ１〜Ｔｘ４に対して、１検出期間毎に順次入力される走査信号の駆動パルス８１は、複数のパルス列であり、検出電極Ｒｘ１〜Ｒｘ４で検出される検出信号の受信パルス８５も複数のパルス列である。
【００５２】
このため、例えば工場出荷時の初期状態におけるタッチパネル５２では、走査電極Ｔｘ１〜Ｔｘ４に印加された駆動パルス８１により、検出電極Ｒｘ１〜Ｒｘ４が検出する受信パルス８４の電圧ピークは十分に高い。
しかし、図８Ｂに示すように、タッチパネル５２が経時変化すると、駆動パルス８１を走査電極Ｔｘ１〜Ｔｘ４に印加しても、検出電極Ｒｘ１〜Ｒｘ４が検出する受信パルス８５の電圧ピークが低くなってしまう。
【００５３】
メタルブリッジ７３（図５）に用いられる材料は、湿度（湿気浸透）により経時変化するため、メタルブリッジ７３の直流抵抗値が高抵抗に経時変化することが知られている。ある程度の湿度環境下で使用される製品機器では、タッチパネル５２の周囲に湿気浸透を抑止する対策が講じられている。しかし、このような対策を講じても、メタルブリッジ７３の直流抵抗値の経時変化を抑制することは困難であり、メタルブリッジ７３の電気特性はタッチパネル５２の製造された時点における初期状態とは異なってくる。このため、従来は検出に用いられるパラメータの補正処理が必要であった。例えば、上述した特許文献２においては、Ｖ１の駆動信号を入力したときの検出信号と、Ｖ２の駆動信号を入力したときの検出信号の差分値が所定の閾値以下である場合に、走査信号又は検出信号の少なくとも一方のパラメータを変更することで、感度を補正する事が提案されていた。しかし、このような方法では上述したようにタッチ位置を検出するまでに時間がかかっていたため、より有用な方法が検討されていた。
【００５４】
＜タッチ位置検出方法の説明＞
以下に本実施の形態例に係るタッチパネル付き表示装置４１のタッチ位置検出方法について説明する。
始めに、画像形成装置本体２の状態の遷移について説明する。
図９は、画像形成装置本体２の状態遷移図である。
図１０は、画像形成装置本体２のＭＦＰ状態遷移移行トリガと遷移状況の関係を示す一覧表である。図９に示される遷移番号（１）〜（１０）は、それぞれ図１０に示される遷移番号に対応している。
【００５５】
始めに、画像形成装置本体２のＭＦＰ状態を説明する。
画像形成装置本体２のＭＦＰ状態が主電源ＯＦＦ状態であれば、画像形成装置本体２は一切の処理を行わない。
ＭＦＰ状態が待機状態であれば、画像形成装置本体２は、ユーザーからの操作、ファックスの受信等があった場合に直ちに印刷処理を開始することが可能である。
ＭＦＰ状態が省電力状態であれば、表示パネル５４を黒表示することにより画像形成装置本体２の消費電力を節約できる。
【００５６】
ＭＦＰ状態が副電源ＯＦＦ状態であれば、画像形成装置本体２はデータやファックスを受信できるが、原稿の読込みや印刷を行うことはできない。ただし、副電源ＯＦＦ状態のときに画像形成装置本体２が受信したデータやファックスは、待機状態に復帰すると印刷可能となる。
【００５７】
ＭＦＰ状態がＥｒＰオートパワーＯＦＦ状態であれば、データやファックスの受信、原稿の読込み、印刷はできない。ＥｒＰオートパワーＯＦＦとは、ＥＵ(欧州連合)の待機電力基準であるＥｒＰ指令（Eco-design requirements for energy related products）に示される、待機時における消費電力を低くした状態（例えば、消費電力０．５Ｗ以下）である。ＥｒＰオートパワーＯＦＦ状態では、副電源ＯＦＦ状態よりも高い節電効果を得ることが可能であり、主電源ＯＦＦ状態に近い状態となる。
【００５８】
以下に遷移番号と、ＭＦＰ状態の遷移について説明する。
遷移番号（１）は、ユーザーが主電源スイッチ４８をＯＮしたことにより、画像形成装置本体２のＭＦＰ状態が主電源ＯＦＦ状態から待機状態に遷移することを示す。このとき、ブザー音が放音される。
遷移番号（２）は、ユーザーが電源キー４２を短押ししたことにより、ＭＦＰ状態が省電力状態から待機状態に遷移することを示す。このとき、ブザー音が放音される。
【００５９】
遷移番号（３）は、制御部３０がカウントするタイマーの設定時間（例えば、５分）により、ＭＦＰ状態が待機状態から省電力状態に移行することを示す。
また、遷移番号（３）は、ユーザーが電源キー４２を短押ししたことにより、ＭＦＰ状態が待機状態から省電力状態に遷移することも示す。このとき、ユーザーが電源キー４２を短押ししたことに対する応答ブザー音が放音される。
【００６０】
遷移番号（４）は、ユーザーが電源キー４２を短押ししたことにより、ＭＦＰ状態がＥｒＰオートパワーＯＦＦ状態から待機状態に遷移することを示す。図中では、ＥｒＰオートパワーＯＦＦ状態を、「ＥｒＰ ＯＦＦ」と表す。
また、遷移番号（４）は、タイマーの設定時間により、ＭＦＰ状態がＥｒＰオートパワーＯＦＦ状態から待機状態に遷移することを示す。
【００６１】
遷移番号（５）は、タイマーの設定時間により、ＭＦＰ状態が待機状態からＥｒＰオートパワーＯＦＦ状態に遷移することを示す。
遷移番号（６）は、ユーザーが電源キー４２を長押ししたことにより、ＭＦＰ状態が待機状態から副電源ＯＦＦ状態に遷移することを示す。このとき、ユーザーが電源キー４２を長押ししたことに対する応答ブザー音が放音される。
遷移番号（７）は、ユーザーが電源キー４２を短押ししたことにより、ＭＦＰ状態が副電源ＯＦＦ状態から待機状態に遷移することを示す。このとき、ブザー音が放音される。
【００６２】
遷移番号（８）は、タイマーの設定時間により、ＭＦＰ状態が省電力状態からＥｒＰオートパワーＯＦＦ状態に遷移することを示す。
遷移番号（９）は、タイマーの設定時間により、ＭＦＰ状態が副電源ＯＦＦ状態からＥｒＰオートパワーＯＦＦ状態に遷移することを示す。
遷移番号（１０）は、ユーザーが電源キー４２を長押ししたことにより、ＭＦＰ状態が省電力状態から副電源ＯＦＦ状態に遷移することを示す。このとき、ユーザーが電源キー４２を長押ししたことに対する応答ブザー音が放音される。
【００６３】
このようにＭＦＰ状態は、所定の条件に基づいて、主電源ＯＦＦ状態、省電力状態、副電源ＯＦＦ状態、ＥｒＰオートパワーＯＦＦ状態を遷移する。ここで、表示パネル５４が黒表示されるＭＦＰ状態は、遷移番号（５）、（８）、（９）で示されるＥｒＰオートパワーＯＦＦ状態、遷移番号（６）、（１０）で示される副電源ＯＦＦ、遷移番号（３）で示される省電力状態のいずれかである。そして、ＭＦＰ状態がＥｒＰオートパワーＯＦＦ状態、副電源ＯＦＦ状態、省電力状態のいずれかに移行するとき、タッチパネル５２の初期検出波形に基づく第１状態検出データが第１状態記憶部３２ａに記憶される。
【００６４】
特に、ＥｒＰオートパワーＯＦＦ状態は、画像形成装置本体２の待機電力が最も小さく、またユーザーによるタッチ操作も行われていないと考えられる。このため、ＭＦＰ状態が遷移番号（５）、（８）、（９）で示されるＥｒＰオートパワーＯＦＦ状態に移行するときにタッチパネル５２の初期検出波形に基づく第１状態検出データを第１状態記憶部３２ａに記憶することが望ましい。
【００６５】
次に、タッチパネル５２における位置検出方法について説明する。
図１１は、タッチ操作が実行されていない第１状態における第１状態検出データの採取方法の例を示すフローチャートである。
【００６６】
始めに、画像形成装置本体２のＭＦＰ状態がＥｒＰオートパワーＯＦＦ状態、副電源ＯＦＦ状態、省電力状態のいずれかに移行すると（Ｓ１）、表示パネル５４が黒表示される（Ｓ２）。
【００６７】
次に、図４に示した走査信号供給部５１ａは、走査信号Ｔｘ（Ｘ＝１）を準備して（Ｓ３）、タッチパネル５２に走査信号Ｔｘ（Ｘ）を出力する（Ｓ４）。ここで、添え字Ｘは、走査制御因子として用いられる変数であり、“１”から“Ｎ”までの値をとる。Ｎは検出電極の総数であり、図５に示した例ではＮ＝４となる。
【００６８】
検出信号取得部５１ｂは、タッチパネル５２から検出信号Ｒｘ（Ｘ）を受信すると、第１状態記憶部３２ａに検出信号Ｒｘ（Ｘ）の第１状態検出データを記憶させる（Ｓ５）。検出信号Ｒｘ（Ｘ）とは、第１状態において、検出信号取得部５１ｂがタッチパネル５２から受信する検出信号を表す。
【００６９】
次に、検出信号取得部５１ｂは、添え字ＸがＮ未満であるか否かを判定する（Ｓ６）。添え字ＸがＮ未満である場合（Ｓ６のＹＥＳ）、走査信号供給部５１ａと検出信号取得部５１ｂは添え字Ｘに“１”を加算して（Ｓ８）、再びステップＳ４以降の処理を繰り返す。
【００７０】
添え字ＸがＮ以上となった場合（Ｓ６のＮＯ）、検出信号取得部５１ｂは、タッチパネル５２から検出信号Ｒｘ（Ｘ）を受信する処理と、第１状態記憶部３２ａに検出信号Ｒｘ（Ｘ）の第１状態検出データを記憶させる処理を停止して（Ｓ７）、本処理を終了する。
【００７１】
図１２は、タッチ操作が実行されている第２状態における第２状態検出データの採取方法の例を示すフローチャートである。
【００７２】
始めに、画像形成装置本体２のＭＦＰ状態がＥｒＰオートパワーＯＦＦ状態、副電源ＯＦＦ状態、省電力状態以外の待機状態に移行すると（Ｓ１１）、表示パネル５４が通常表示（黒表示以外の表示態様）される。
【００７３】
次に、走査信号供給部５１ａは、走査信号Ｔｘ（Ｘ＝１）を準備して（Ｓ１２）、タッチパネル５２に走査信号Ｔｘ（Ｘ）を出力する（Ｓ１３）。
検出信号取得部５１ｂは、タッチパネル５２から検出信号ＲＲｘ（Ｘ）を受信すると、第２状態記憶部３２ｂに検出信号ＲＲｘ（Ｘ）の第２状態検出データを記憶させる（Ｓ１４）。検出信号ＲＲｘ（Ｘ）とは、第２状態において、検出信号取得部５１ｂがタッチパネル５２から受信する検出信号を表す。
【００７４】
次に、タッチ位置検出部５１ｃは、第１状態記憶部３２ａから第１状態検出データを読み出す（Ｓ１５）。そして、タッチ位置検出部５１ｃは、第１状態検出データと第２状態検出データの差分値が閾値以下であるか否かを判定する（Ｓ１６）。第１状態検出データと第２状態検出データの差分値は、検出信号Ｒｘ（Ｘ）と検出信号ＲＲｘ（Ｘ）の差分電圧に相当し、閾値は差分電圧と比較される閾値電圧に相当する。
【００７５】
第１状態検出データと第２状態検出データの差分値が閾値を超える場合（Ｓ１６のＮＯ）、タッチ位置検出部５１ｃは、検出信号ＲＲｘ（Ｘ）で示される部位をタッチ部と判定する（Ｓ１７）。一方、第１状態検出データと第２状態検出データの差分値が閾値以下である場合（Ｓ１６のＹＥＳ）、タッチ位置検出部５１ｃは、検出信号ＲＲｘ（Ｘ）で示される部位を非タッチ部と判定する（Ｓ１８）。
【００７６】
次に、タッチ位置検出部５１ｃは、添え字ＸがＮ未満であるか否かを判定する（Ｓ１９）。添え字ＸがＮ以上となった場合（Ｓ１９のＮＯ）、検出信号取得部５１ｂは、タッチパネル５２から検出信号ＲＲｘ（Ｘ）を受信する処理と、第２状態記憶部３２ｂに検出信号ＲＲｘ（Ｘ）の第２状態検出データを記憶させる処理を停止する（Ｓ２０）。そして、タッチ位置検出部５１ｃは、座標演算処理を行って、後述する図１３に示す検出位置候補９１（タッチ部）から、タッチ位置９２を抽出し（Ｓ２１）、本処理を終了する。
【００７７】
一方、添え字ＸがＮ未満である場合（Ｓ１９のＹＥＳ）、走査信号供給部５１ａ、検出信号取得部５１ｂ及びタッチ位置検出部５１ｃは添え字Ｘに“１”を加算して（Ｓ２２）、再びステップＳ１３以降の処理を繰り返す。
【００７８】
図１３は、タッチパネル５２のセンサ部における第１状態検出データと第２状態検出データの例を示す説明図である。ここでセンサ部とは、走査電極と検出電極が交差する点を表す。つまり、数字が記述された部分がセンサ部に該当する。
【００７９】
図１３Ａに示すようにタッチパネル５２にタッチされていない第１状態では、タッチパネル５２の各センサ部における第１状態検出データは、“２０”である。
【００８０】
図１３Ｂに示すようにタッチパネル５２にタッチされる第２状態では、タッチパネル５２の各センサ部において第２状態検出データが第１状態検出データと同じ“２０”である箇所は非タッチ部と判定される。一方、第２状態検出データが“２０”より大きい箇所はタッチ部と判定される。
【００８１】
ここで、タッチ位置検出部５１ｃは、例えば、第１状態検出データと第２状態検出データの差分値が“５０”より大きい部位を検出位置候補９１として判定する。そして、検出位置候補９１の内、最も高い第２状態検出データは“１７８”であり、この第２状態検出データがタッチ位置９２にある。このため、タッチ位置検出部５１ｃは、座標演算処理を行ってタッチ位置９２を検出する。
【００８２】
以上説明した一実施の形態例に係るタッチパネル付き表示装置４１は、タッチパネル５２の電極パターン（特にメタルブリッジ７３）が高抵抗に経時変化を起こし、検出信号の電圧ピークが下がったとしても、第１状態検出データと第２状態検出データを取得することにより、電圧降下の影響を相殺する。そして、タッチ位置検出部５１ｃは、第１状態検出データと第２状態検出データの差分値と閾値との差に基づいてタッチ位置を確実に抽出することができる。このとき、タッチ位置検出部５１ｃは、従来のような検出感度を補正する処理は行わない。また、検出信号取得部５１ｂは、検出信号の取得時間を長くしたり、取得回数を増やしたりする等のタッチ応答性が悪化する要因となる処理を行わない。このため、タッチ応答性を良好に維持することができる。
【００８３】
また、走査信号の電圧を高めなくてよく、タッチパネル付き表示装置４１に新たな昇圧回路を追加しなくてもよい。このため、タッチパネル付き表示装置４１の回路コストの上昇を抑えることができる。
【００８４】
［変形例］
なお、第１状態検出データは、画像形成装置本体２の装置使用時間に応じて更新されるようにしてもよい。装置使用時間とは、画像形成装置本体２が使用される時間であるが、表示パネル５４が通電されていない時間も含む。例えば、装置使用時間が半年又は１年を経過したときに第１状態検出データが更新されるようにする。
【００８５】
また、表示パネル５４が黒表示されていない待機状態であるときには、表示パネル５４とタッチパネル５２に通電されている。そして、累積通電時間に応じて、徐々に走査電極と検出電極の電気特性が経時変化してくる。そこで、タッチ位置検出部５１ｃは、タッチパネル５２に通電された時間を累積した累積通電時間に応じて、第１状態検出データと第２状態検出データの差分値を増幅するためのパラメータを変更することが可能である。これにより小さくなった差分値を増幅して、閾値と比較することが可能となる。
【００８６】
また、タッチ位置検出部５１ｃは、表示パネル５４のドットサイズに基づいて、タッチパネル５２のセンサ部よりも精細なタッチ位置を求めることもできる。
【００８７】
また、上述した一実施の形態例において、タッチパネル付き表示装置４１は画像形成装置本体２に取り付けたものとして説明したが、画像形成装置本体２から取り外し可能としてもよい。また、タッチパネル付き表示装置４１を、スマートフォン、タブレット端末等に設けてもよい。
【００８８】
また、本発明は上述した実施の形態例に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りその他種々の応用例、変形例を取り得ることは勿論である。
例えば、上述した実施の形態例は本発明を分かりやすく説明するために装置及びシステムの構成を詳細かつ具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、ここで説明した実施の形態例の構成の一部を他の実施の形態例の構成に置き換えることは可能であり、さらにはある実施の形態例の構成に他の実施の形態例の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１…画像形成装置、２…画像形成装置本体、５…操作部、２０…画像形成部、３２…ＲＡＭ、３２ａ…第１状態記憶部、３２ｂ…第２状態記憶部、４１…タッチパネル付き表示装置、５１…タッチパネル制御部、５１ａ…走査信号供給部、５１ｂ…検出信号取得部、５１ｃ…タッチ位置検出部、５２…タッチパネル、５３…表示制御回路、５４…表示パネル
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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