JP5865308B2 - 電子機器及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器及び画像形成装置に関し、特に、表示部に備えられるタッチパネルのキャリブレーションに関する。

電子機器の一例である画像形成装置は、タッチパネル機能を有する表示部を備えるが、ほぼ全ての機能使用時にパネル操作が行われており、操作パネルの使用頻度は高い。画像形成装置の操作部に搭載されるタッチパネルは、静電容量方式と抵抗膜方式に大別される。特に抵抗膜方式は最も歴史が長く、これまで数多くの機器に用いられてきた。その特徴は、ハードウェアが安価である、タッチパネルの機能を実現するためのアルゴリズムが複雑ではない、入力インターフェイスや制御回路に高性能のＩＣや部品を用いる必要がなく消費電力が少ないということが挙げられる。

しかし、特に抵抗膜方式のタッチパネルは、本質的にＥＭＩ（電磁干渉）と湿度の影響を非常に受けやすく、また、アナログ制御であるため温度変化・経時変化によりセンサー出力値が変化してしまう。すなわち、タッチパネルが操作者によるタッチ位置を誤検出する。このため、無入力時の基準位置（原点）がずれることを防ぐために無入力状態でのキャリブレーションが必要となる。

下記特許文献１には、キャリブレーションを行うことで上記誤検出を防止し、さらに、人感センサーを利用して、装置近くに操作者がいないときにキャリブレーションを実行し、操作者がいる場合にはキャリブレーションを中止することにより、キャリブレーション中に操作者がタッチパネルを操作したことによりキャリブレーションが失敗することを防いでいる。

特開２０１２−１１８８５０号公報

しかし、上記特許文献１のキャリブレーション方法では、操作者がいない場合にキャリブレーションが完了してから次に操作者が装置を操作するまでの時間が長いと、キャリブレーションでタッチパネルによる誤検出（検出位置ずれ）を補正していたにも拘わらず、その間のＥＭＩと湿度の影響により、操作者が装置を操作する頃には再び誤検出が生じるおそれがある。このように、操作者がパネル操作をしようとするときにタッチパネルを誤検出のない状態に保っておくことが困難となっていた。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、操作者がパネル操作をしようとするときに、確実にタッチパネルを誤検出のない状態とすることを目的とする。

本発明の一局面に係る電子機器は、各種表示を行うとともに、操作者によるタッチで操作指示の入力が可能なタッチパネル機能を表示画面に有する表示部と、
前記タッチパネル機能による検出に基づいて前記表示部から出力される検知信号を受信して、前記表示部の表示画面における操作者によるタッチ位置を検出するタッチ位置検出部と、
前記タッチ位置検出部によって検出されるタッチ位置のずれを補正するキャリブレーションを実行するキャリブレーション実行部と、
本画像形成装置から予め定められた距離だけ離れた位置に接近した操作者を検知して検知信号を出力する人体検知センサーとを備え、
前記キャリブレーション実行部は、前記人体検知センサーから前記検知信号を受信したとき、前記キャリブレーションを実行し、
前記予め定められた距離は、一般的な歩行速度として予め定められた歩行速度で歩行する操作者が、当該距離だけ本画像形成装置から離れた位置から本画像形成装置に到達するために要する時間が、前記キャリブレーションに要する時間よりも長くなる距離とされているものである。

本発明によれば、操作者がパネル操作をしようとするときに確実にタッチパネルの位置ずれがない状態にすることができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構造を示す正面断面図である。 人体検知センサーによる検出範囲を示す。 画像形成装置の主要内部構成を示す機能ブロック図である。 分圧電圧を生成するためにタッチパネル内に設けられている各抵抗及び接続を示す図である。 キャリブレーションの実行プロセスを示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構造を示す正面断面図である。

本開示の一実施形態に係る画像形成装置１は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能、及びファクシミリ機能のような複数の機能を兼ね備えた複合機である。画像形成装置１は、装置本体１１に、操作部４７、画像形成部１２、定着部１３、給紙部１４、原稿給送部６、及び読取装置５等を備えて構成されている。操作部４７は、操作者への操作案内等の各種表示を行うとともに操作者が触れて入力操作を行うことができるタッチパネル式の表示部４７３を備えている。

画像形成装置１が原稿読取動作を行う場合、原稿給送部６により給送されてくる原稿、又は原稿載置ガラス１６１に載置された原稿の画像を読取装置５が光学的に読み取り、画像データを生成する。読取装置５により生成された画像データは内蔵ＨＤＤ又はネットワーク接続されたコンピューター等に保存される。

画像形成装置１が画像形成動作を行う場合は、上記原稿読取動作により生成された画像データ又は内蔵ＨＤＤに記憶されている画像データ等に基づいて、画像形成部１２が、給紙部１４から給紙される記録媒体としての記録紙Ｐにトナー像を形成する。画像形成部１２の画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、及び１２Ｂｋは、感光体ドラム１２１と、帯電装置１２３と、露光装置１２４と、現像装置１２２と、１次転写ローラー１２６とをそれぞれ備えている。

画像形成ユニット１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｙ、及び１２Ｂｋの各現像装置１２２は、静電潜像現像用のトナーを収容している。現像装置１２２は、当該トナーを、上記帯電装置１２３による帯電及び上記露光装置１２４による露光が完了した感光体ドラム１２１表面に供給する。

カラー印刷を行う場合、画像形成部１２のマゼンタ用の画像形成ユニット１２Ｍ、シアン用の画像形成ユニット１２Ｃ、イエロー用の画像形成ユニット１２Ｙ及びブラック用の画像形成ユニット１２Ｂｋは、それぞれに、画像データを構成するそれぞれの色成分から
なる画像に基づいて、帯電、露光及び現像の工程により感光体ドラム１２１上にトナー像を形成し、トナー像を１次転写ローラー１２６により、駆動ローラー１２５ａ及び従動ローラー１２５ｂに張架されている中間転写ベルト（転写ベルト）１２５上に転写させる。

なお、中間転写ベルト１２５、１次転写ローラー１２６、駆動ローラー１２５ａ、及び従動ローラー１２５ｂは、中間転写ユニットに実装されている。

中間転写ベルト１２５は、その外周面にトナー像が転写される像担持面が設定され、感光体ドラム１２１の周面に当接した状態で駆動ローラー１２５ａによって駆動される。中間転写ベルト１２５は、各感光体ドラム１２１と同期しながら、駆動ローラー１２５ａと従動ローラー１２５ｂとの間を無端走行する。

中間転写ベルト１２５上に転写される各色のトナー画像は、転写タイミングを調整して中間転写ベルト１２５上で重ね合わされ、カラーのトナー像となる。２次転写ローラー２１０は、中間転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーのトナー像を、中間転写ベルト１２５を挟んで駆動ローラー１２５ａとのニップ部Ｎにおいて、給紙部１４から搬送路１９０を搬送されてきた記録紙Ｐに転写させる。この後、定着部１３が、記録紙Ｐ上のトナー像を熱圧着により記録紙Ｐに定着させる。定着処理の完了したカラー画像形成済みの記録紙Ｐは、排出トレイ１５１に排出される。

画像形成装置１の前面（図１の例では原稿読取装置２０の前面中央）には、画像形成装置１の操作者を対象物として検知するための人体検知センサーが設置されている。人体検知センサー５０は、焦電型赤外線センサー（図略）及びその制御基板（図略）から構成される。焦電型赤外線センサーは、焦電効果を有する基板表面に電極を有する焦電素子を備え、この焦電素子を用いて予め定められた検知領域内の対象物(人又は物体)の検知を行う。焦電型赤外線センサーは、強誘電体等からなる焦電体基板と、該焦電体基板の両面に対向して設けられた電極とを有する焦電素子を備え、人体の動作により発生した赤外線を焦電素子の受光部に集光させ、赤外線の変化に応じて生じる焦電素子の分極による信号を電圧信号に変換し、所定の処理を経た当該電圧信号が閾値との比較でコンパレータによりハイレベル又はローレベルとなる場合に、対象物を検知したものとして、当該ハイレベル又はローレベルを示す信号を出力する。

図２に、人体検知センサー５０による検出範囲を示す。人体検知センサー５０は、左右及び正面から画像形成装置１に接近する操作者Ｍを検知することができるように、その視野角は１００度以上であることが好ましい。そして、図２に示すように、人体検知センサー５０は、検知可能距離が、画像形成装置１から予め定められた距離Ｌ、例えば、１ｍとされる。すなわち、人体検知センサー５０は、画像形成装置１から当該予め定められた距離Ｌに接近した操作者Ｍを検知して検知信号を出力する。

次に、画像形成装置１の構成を説明する。図３は画像形成装置１の主要内部構成を示す機能ブロック図である。

画像形成装置１は、制御ユニット１０を備える。制御ユニット１０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び専用のハードウェア回路等から構成され、画像形成装置１の全体的な動作制御を司る。

原稿読取部５は、制御ユニット１０による制御の下、光照射部及びＣＣＤセンサー等を有する上記の読取機構１６３を備える。原稿読取部５は、光照射部により原稿を照射し、その反射光をＣＣＤセンサーで受光することにより、原稿から画像を読み取る。

画像処理部３１は、原稿読取部５で読み取られた画像の画像データを必要に応じて画像処理する。例えば、画像処理部３１は、原稿読取部５により読み取られた画像が画像形成部１２により画像形成された後の品質を向上させるために、シェーディング補正等の予め定められた画像処理を行う。

画像メモリー３２は、原稿読取部５による読取で得られた原稿画像のデータを一時的に記憶したり、画像形成部１２のプリント対象となるデータを一時的に保存する領域である。

画像形成部１２は、原稿読取部５で読み取られた印刷データ、ネットワーク接続されたコンピューター２００から受信した印刷データ等の画像形成を行う。

操作部４７は、画像形成装置１が実行可能な各種動作及び処理について操作者からの指示を受け付ける。操作部４７は、表示部４７３を備える。表示部４７３は、抵抗膜方式のタッチパネル４７３ａと液晶表示装置（ＬＣＤ）４７３ｂとを備える。タッチパネル４７３ａは、液晶表示装置４７３ｂの上に重ねて配置されている。

タッチパネル４７３ａは、透明なガラス基板（図略）と柔軟性のある透明フィルム（図略）とが重ね合わされて構成される。導電層を有して抵抗に接続されるガラス基板と透明フィルムとの間には、等間隔にスペーサー（図略）が配置されている。スペーサー分のわずかな隙間によって、ガラス基板と透明フィルムとは絶縁されているが、透明フィルムが上部から押圧されることにより、当該押圧点でガラス基板と透明フィルムとが短絡される。このとき、ガラス基板のＸ軸方向及びＹ軸方向における各位置で当該押圧による短絡で接続される抵抗が異なるように構成されているため、ガラス基板のＸ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ基準電圧を印加して押圧点のＸ軸方向及びＹ軸方向の分圧電圧を測定することで、押圧点のＸ座標及びＹ座標、すなわち、タッチ位置を検出することができる。例えばタッチパネル４７３ａは、押圧点のＸ座標及びＹ座標における分圧電圧信号を検出信号として、後述する制御ユニット１０に出力する。

本実施形態では、タッチパネル４７３ａは、マルチタッチ方式とされている。マルチタッチ方式のタッチパネル４７３ａは、同時に複数箇所で接触された各位置を検出可能である。マルチタッチ方式のタッチパネル４７３ａでは、上記分圧電圧は、例えば、タッチパネル内に設けられている抵抗と、タッチパネル外に設けられている抵抗とにより生成される。例えば、ガラス基板のＸ軸方向及びＹ軸方向における、ある位置を例にすると、図４に示すように、タッチパネル内に設けられている抵抗Ｒ１，Ｒ２と、タッチパネル外に設けられている抵抗Ｒ３とにより上記分圧電圧が生成され、検出信号として制御ユニット１０に出力される。

このようなマルチタッチ方式のタッチパネル４７３ａでは、周辺の温度や湿度が変化した場合、タッチパネル内の抵抗Ｒ１，Ｒ２と、タッチパネル外の抵抗Ｒ３とで抵抗値の変化具合が異なることがあるため、当該タッチパネル内外での抵抗値の変化により、生成される分圧電圧が異なる事態が生じるおそれがある。

周辺の温度や湿度が変化した場合、タッチパネル内の抵抗Ｒ１，Ｒ２は同一環境下で同様に変化すると想定されるが（例えば、抵抗Ｒ１，Ｒ２は共に元の抵抗値500Ωが1KΩに変化）、タッチパネル外の抵抗Ｒ３は異なる環境下となるためにタッチパネル内の抵抗Ｒ１，Ｒ２とは抵抗値の変化具合が異なる。このため、例えば接点Ｓ１での分圧電圧が元の2Ｖから2.4Ｖに変化し、接点Ｓ２での分圧電圧が元の1Ｖから1.2Ｖに変化する等の事態が生じる。なお、当該電圧値は説明を簡単に行うための単なる例である。

このため、タッチパネル４７３ａは、後述するキャリブレーションを行うために、少なくとも２点の所定位置に補正用電極（図略）を備える。当該補正用電極は、通常動作時には非短絡状態にされており、キャリブレーションを行うときに短絡される。補正用電極が短絡されると、当該補正用電極が配置された位置においてガラス基板と透明フィルムとが短絡された状態となる。すなわち、当該配置位置において透明フィルムが押圧された状態が再現されるようになっている。これにより、上記短絡時に規定値の分圧電圧が出力されているかを検出し、規定値が出力されていない場合には、基準電圧の値を変化させる等により規定値の分圧電圧が出力されるようにするキャリブレーションを行うことが可能とされている。

表示部４７３は、画像形成装置１が通常動作モードにあるときに、操作画面、プレビュー画面、印刷ジョブ状況の確認画面等の各種表示をする。一方、表示部４７３は、画像形成装置１がスリープモードにあるときには消灯する。

ファクシミリ通信部７１は、図略の符号化／復号化部、変復調部及びＮＣＵ（Network Control Unit）を備え、公衆電話回線網を用いてのファクシミリの送信を行うものである。

ネットワークインターフェイス部９１は、ＬＡＮボード等の通信モジュールから構成され、当該ネットワークインターフェイス部９１に接続されたＬＡＮ等を介して、ローカルエリア内のコンピューター２００等と種々のデータの送受信を行う。

ＨＤＤ９２は、原稿読取部５によって読み取られた原稿画像等を記憶する大容量の記憶装置である。

人体検知センサー５０は、画像形成装置１に操作者が接近したことを検知して検知信号を発する。

駆動モーター７０は、画像形成部１２の搬送ローラー対１９等に回転駆動力を付与する駆動源である。

制御ユニット１０は、制御部１００と、タッチ位置検出部１０１と、キャリブレーション実行部１０２とを備えている。

制御部１００は、画像形成装置１の全体的な動作制御を司る。制御部１００は、原稿読取部５、原稿給送部６、画像処理部３１、画像メモリー３２、画像形成部１２、操作部４７、ファクシミリ通信部７１、ネットワークインターフェイス部９１、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）９２、人体検知センサー５０等と接続され、これら各部の駆動制御を行う。

また、制御部１００は、表示部４７３が消灯しているときに人体検知センサー５０から検知信号を受信したとき、消灯している表示部４７３を点灯させる。

タッチ位置検出部１０１は、表示部４７３から検出信号を受信してタッチパネル４７３ａにおけるタッチ位置を検出する。上述したように、表示部４７３からは、ガラス基板のＸ軸方向に基準電圧を印加したときの押圧点の分圧電圧信号、及びガラス基板のＹ軸方向に基準電圧を印加したときの押圧点の分圧電圧信号が順次検出信号として出力される。タッチ位置検出部１０１は、当該受信した検出信号に基づいて、タッチ位置のＸ軸座標及びＹ軸座標を検出する。

キャリブレーション実行１０２は、キャリブレーションを実行する。キャリブレーションは、タッチ位置検出部１０１によって検出される誤検出を補正する処理、すなわち、検出されるタッチ位置の本来の位置からのずれを補正する処理である。具体的には、キャリブレーション実行１０２は、タッチパネル４７３ａを制御して上記の補正用電極を順次短絡させる。そして、各補正用電極を短絡させたときにタッチパネル４７３ａから出力される分圧電圧信号の示す値と、予め定められた規定値とを比較し、それらの誤差に基づいて、タッチパネル４７３ａに印加する上記基準電圧の値を変化させる等により、規定値の分圧電圧が出力されるようにする。

キャリブレーション実行部１０２は、人体検知センサー５０から上記検知信号を受信したときに、キャリブレーションを実行する。このように、キャリブレーション実行部１０２が、画像形成装置１から予め定められた距離Ｌに操作者が接近したときにキャリブレーションを実行することにより、表示部４７３のタッチパネル４７３ａを操作しようとする操作者が画像形成装置１の本体１１に近付く直前にキャリブレーションを開始する。上記予め定められた距離Ｌは、一般的な歩行速度として予め定められた歩行速度で歩行する操作者が、当該距離だけ画像形成装置１から離れた位置から画像形成装置１（特にタッチパネル４７３ａを操作可能な位置）に到達するために要する時間が、キャリブレーションに要する時間よりも長くなる距離とされる。

これにより、当該操作者が、上記予め定められた距離Ｌとなる位置から、表示部４７３のタッチパネル４７３ａを操作可能な位置に到達するまでに要する時間を利用して、キャリブレーションを行って、操作者がタッチパネル操作をしようとするときには、確実にタッチパネル４７３ａによる検出位置ずれが生じない状態にしておくことが可能になる。

また、画像形成装置１に元から備えられている、スリープモードへの切換を可能にする省電力制御用の人体検知センサー５０を利用することで、新たに別個の部材を追加することなく、また、簡易な制御アルゴリズムで、タッチパネル４７３ａのキャリブレーションの実行タイミングを上記のように制御することが可能である。

なお、人体検知センサー５０は、画像形成装置１に操作者が接近したことを制御部１００に割り込み通知する。これにより、人体検知センサー５０により操作者の接近が検知されるとすぐに、表示部４７３を点灯させるとともに、タッチパネル４７３ａのキャリブレーションを行うことができる。

次に、タッチパネル４７３ａのキャリブレーションの実行プロセスについて説明する。図５は、キャリブレーションの実行プロセスを示すフローチャートである。

操作者が画像形成装置１の手前、画像形成装置１から上述した予め定められた距離Ｌだけ離れた位置に接近すると、人体検知センサー５０は、当該接近する操作者を検知する（Ｓ１でＹＥＳ）。

人体検知センサー５０によって操作者が検知され、キャリブレーション実行部１０２が、人体検知センサー５０から上記検知信号を受信すると、キャリブレーション実行部１０２は、キャリブレーションを実行する（Ｓ２）。この後Ｓ１から処理を繰り返す。

キャリブレーション実行部１０２は、人体検知センサー５０が上記予め定められた距離Ｌの位置に接近する操作者を検知しない限り、キャリブレーションを実行しない（Ｓ１でＮＯ）。

例えば、一般的なキャリブレーションの実行タイミング制御では、予め定められた一定時間毎にキャリブレーションが実行されるが、この場合、操作者が表示部４７３のタッチパネル４７３ａを操作する時にキャリブレーション実行中であれば、当該キャリブレーションが終了するまで、操作者がタッチパネル４７３ａを操作できないという事態もあり得る。しかしながら、上記実施形態によれば、人体検知センサー５０が画像形成装置１から上記予め定められた距離Ｌだけ離れた位置に接近する操作者を検知するまでは、キャリブレーション実行部１０２はキャリブレーションを実行しないので、このような事態は生じない。
これにより、人体検知センサー５０が当該位置で操作者を検知してから、当該操作者が画像形成装置１においてタッチパネル４７３ａを操作可能な位置に到達するまでにはキャリブレーションが終了しているため、当該操作者によるタッチパネル４７３ａの操作時には、タッチパネル４７３ａは誤検出、すなわち、検出位置ずれが生じない状態となる。

また、本実施形態によれば、一定時間毎にキャリブレーションを繰り返し実行しなくても、人体検知センサー５０による上記操作者の検知後にキャリブレーションを行うことで、タッチパネル４７３ａの検出位置ずれ発生を防止できるため、省電力にも繋がる。

なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、本発明に係る画像形成装置の一実施形態として複合機を用いて説明しているが、これは一例に過ぎず、他の電子機器、例えば、プリンター、コピー機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置でもよい。さらには、本発明の実施形態は、画像形成装置に限られず、タッチパネル機構を有する他の電子機器、例えば、医療機器、パーソナルコンピューター、銀行ＡＴＭ装置等の電子機器であってもよい。

また、上記実施形態では、図１乃至図５を用いて上記実施形態により示した構成及び処理は、本発明の一実施形態に過ぎず、本発明を当該構成及び処理に限定する趣旨ではない。

１ 画像形成装置
５０ 人体検知センサー
１０１ タッチ位置検出部
１０２ タッチパネル制御部
４７３ 表示部
４７３ａ タッチパネル

Claims (4)

1. 各種表示を行うとともに、操作者によるタッチで操作指示の入力が可能なタッチパネル機能を表示画面に有する表示部と、
   前記タッチパネル機能による検出に基づいて前記表示部から出力される検知信号を受信して、前記表示部の表示画面における操作者によるタッチ位置を検出するタッチ位置検出部と、
   前記タッチ位置検出部によって検出されるタッチ位置のずれを補正するキャリブレーションを実行するキャリブレーション実行部と、
   本画像形成装置から予め定められた距離だけ離れた位置に接近した操作者を検知して検知信号を出力する人体検知センサーとを備え、
   前記キャリブレーション実行部は、前記人体検知センサーから前記検知信号を受信したとき、前記キャリブレーションを実行し、
   前記予め定められた距離は、一般的な歩行速度として予め定められた歩行速度で歩行する操作者が、当該距離だけ本画像形成装置から離れた位置から本画像形成装置に到達するために要する時間が、前記キャリブレーションに要する時間よりも長くなる距離とされている電子機器。
2. 前記タッチパネルは、抵抗膜方式のタッチパネルである請求項１に記載の電子機器。
3. 前記人体検知センサーは、焦電型赤外線センサーである請求項１又は請求項２に記載の電子機器。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電子機器であって、
   記録媒体に画像を形成する画像形成部を備える画像形成装置。