入力装置
【課題】複数の入力スイッチを備える入力装置を提供すること。
【解決手段】画像形成装置１は、入力媒体が接触した場合に発生する最大の静電容量値が互いに異なるタッチスイッチＳＷ１１、ＳＷ１２を備える。タッチスイッチＳＷ１１、ＳＷ１２に直列に接続され、入力媒体がタッチスイッチＳＷ１１、ＳＷ１２の少なくとも何れか１つに接触または接近した場合に発生する静電容量値を検知するＡ／Ｄ変換器１３を備える。入力媒体がタッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２の少なくとも何れか１つに接触した場合に発生する静電容量値の所定範囲を示すタッチ認識範囲ＴＲを記憶する、閾値レジスタ１４を備える。Ａ／Ｄ変換器１３により検知された静電容量値と、閾値レジスタ１４に記憶されたタッチ認識範囲ＴＲとの比較に基づいて、入力媒体により入力を受け付けたタッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２を検出する比較器１５を備える。
【解決手段】画像形成装置１は、入力媒体が接触した場合に発生する最大の静電容量値が互いに異なるタッチスイッチＳＷ１１、ＳＷ１２を備える。タッチスイッチＳＷ１１、ＳＷ１２に直列に接続され、入力媒体がタッチスイッチＳＷ１１、ＳＷ１２の少なくとも何れか１つに接触または接近した場合に発生する静電容量値を検知するＡ／Ｄ変換器１３を備える。入力媒体がタッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２の少なくとも何れか１つに接触した場合に発生する静電容量値の所定範囲を示すタッチ認識範囲ＴＲを記憶する、閾値レジスタ１４を備える。Ａ／Ｄ変換器１３により検知された静電容量値と、閾値レジスタ１４に記憶されたタッチ認識範囲ＴＲとの比較に基づいて、入力媒体により入力を受け付けたタッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２を検出する比較器１５を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の入力スイッチを備える入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ等の各種装置に、複数の静電スイッチを有する入力装置が備えられている場合がある。このような入力装置では、簡易な構成でより多くの静電スイッチを制御することが要求されている。特許文献１には、隣接して配置される複数の静電スイッチにおいて、静電スイッチに対して１つおきに検知電極を配置する構成が開示されている。当該構成では、検知電極に対応しない位置にある静電スイッチに対するタッチの有無は、隣接する２つの検知電極による電圧値によって判断される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２４２５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、検知電極に対応しない位置にある静電スイッチは、隣接する２つの検知電極により入力が判断されるため、静電スイッチ同士が直線状に近接して配置されている構成において好適であり、静電スイッチの配置が制限されるという問題がある。本明細書では、このような不便性を解消することができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願に記載の入力装置は、入力媒体が接触した場合に当該入力媒体との間で発生する最大の静電容量値が互いに異なる複数のタッチスイッチと、直列に接続された複数のタッチスイッチに直列に接続され、入力媒体が複数のタッチスイッチの少なくとも何れか１つに接触または接近した場合に、そのタッチスイッチと入力媒体との間で発生する静電容量値に基づく静電容量出力値を出力する静電容量出力手段と、静電容量出力値を含む所定範囲を示す容量範囲値を記憶する記憶手段と、静電容量出力手段により出力された静電容量出力値と、記憶手段に記憶された容量範囲値との比較に基づいて、入力媒体により入力を受け付けたタッチスイッチを検出するタッチ検出手段と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
このように構成された入力装置によれば、１つの静電容量出力手段を用いて、複数のタッチスイッチの各々において、入力媒体により入力を受け付けたタッチスイッチを検出することが可能となる。これにより、静電容量出力手段とタッチスイッチとを１対１で接続する場合に比して、静電容量出力手段の必要数を減少させることが可能となる。また、静電容量出力手段が複数のタッチスイッチに直列に接続されていればよいため、複数のタッチスイッチの各々を自由に配置することが可能となる。
【０００７】
また請求項２に記載の入力装置では、容量範囲値を、複数のタッチスイッチの間で共通とすることができる。これにより、複数のタッチスイッチの各々に異なる容量範囲値を割り当てる場合に比して、容量範囲値の範囲を広く設定することができるため、入力媒体により入力を受け付けたタッチスイッチを検出する感度を高めることができる。
【０００８】
また請求項３に記載の入力装置では、静電容量出力値の各々が、複数のタッチスイッチの間で共通の容量範囲値の範囲内の値となるように、倍率が設定される。これにより、容量範囲値を、複数のタッチスイッチの間で共通とすることができる。
【０００９】
また、請求項４に記載の入力装置では、不使用のタッチスイッチについて、静電容量値の変換動作を行う必要を無くすことができる。よって、使用するタッチスイッチにおける、入力媒体による入力の有無の検出速度を高めることができる。
【００１０】
また、請求項５に記載の入力装置では、容量範囲値を、複数のタッチスイッチの各々に割り当てることができる。これにより、入力媒体により入力を受け付けたタッチスイッチを検出することが可能となる。
【００１１】
また、請求項６に記載の入力装置では、少なくとも１つの閾値を用いることで、容量範囲値を識別することが可能となる。
【００１２】
また、請求項７に記載の入力装置では、検知電極の面積を調整することにより、複数のタッチスイッチの各々において、入力媒体が接触した場合に当該入力媒体との間で発生する最大の静電容量値を異ならせることが可能となる。
【００１３】
また、請求項８に記載の入力装置では、タッチ面と検知電極との間の誘電率を調整することにより、複数のタッチスイッチの各々において、入力媒体が接触した場合に当該入力媒体との間で発生する最大の静電容量値を異ならせることが可能となる。
【００１４】
また、請求項９に記載の入力装置では、入力媒体がタッチ面に接触可能な接触面積を調整することにより、複数のタッチスイッチの各々において、入力媒体が接触した場合に当該入力媒体との間で発生する最大の静電容量値を異ならせることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
【図２】第１スイッチ部の分解斜視図である。
【図３】画像形成装置の動作フローである。
【図４】画像形成装置の動作フローである。
【図５】タッチ入力の有無の判定方法を説明する図である。
【図６】タッチ入力の有無の判定方法を説明する図である。
【図７】タッチ入力の有無の判定方法を説明する図である。
【図８】第１スイッチ部の上面図および断面図である。
【図９】第１スイッチ部の上面図および断面図である。
【図１０】第１スイッチ部の上面図および断面図である。
【図１１】第１スイッチ部の上面図および断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る画像形成装置１の制御構成を示すブロック図である。画像形成装置１は、インクジェット方式に従う記録ヘッドを用いた画像形成装置である。なお、記録ヘッド、オートシートフィーダ機構、ペーパーフィード機構などの、画像形成に必要な各種の構成要素は、図１では図示を省略している。
【００１７】
＜画像形成装置１の構成＞
図１に示すように、画像形成装置１は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）３、第１スイッチ部３１および第２スイッチ部３２を備える。第１スイッチ部３１の構成を、図２の分解斜視図を用いて説明する。第１スイッチ部３１は、配線基板５、検知電極Ｐ１１およびＰ１２、樹脂部Ｒ１１およびＲ１２、スイッチパネル６、を備える。配線基板５上には、検知電極Ｐ１１およびＰ１２が配置されている。検知電極Ｐ１１およびＰ１２は、配線Ｌ１１によって互いに接続されている。検知電極Ｐ１１は、配線Ｌ１２によって、入力端子ＩＴ１に接続されている。すなわち、入力端子ＩＴ１には、検知電極Ｐ１１およびＰ１２が直列接続されている。検知電極Ｐ１１およびＰ１２とスイッチパネル６との間には、樹脂部Ｒ１１およびＲ１２が挟み込まれるようにして存在する。スイッチパネル６の上面には、スイッチマークＢ１１およびＢ１２が形成されている。スイッチパネル６は、例えば、樹脂やガラス等の材料により形成される。スイッチマークＢ１１およびＢ１２は、スイッチの位置や機能を表示する文字や図形などである。スイッチマークＢ１１と検知電極Ｐ１１とは、樹脂部Ｒ１１を挟んで互いに対向するように配置されている。樹脂部Ｒ１１は直方体の形状を有しており、その上面の面積は、スイッチマークＢ１１の面積と同等とされている。同様に、スイッチマークＢ１２と検知電極Ｐ１２とは、樹脂部Ｒ１２を挟んで互いに対向するように配置されている。樹脂部Ｒ１２は直方体の形状を有しており、その上面の面積は、スイッチマークＢ１２の面積と同等とされている。
【００１８】
検知電極Ｐ１１、樹脂部Ｒ１１およびスイッチマークＢ１１によって、静電容量式のタッチスイッチＳＷ１１が構成される。タッチスイッチＳＷ１１は、検知電極Ｐ１１と入力媒体（例：ユーザの指先）によって構成されるコンデンサの静電容量変化を検出することによって、タッチの有無を判断するスイッチである。同様に、検知電極Ｐ１２、樹脂部Ｒ１２およびスイッチマークＢ１２によって、静電容量式のタッチスイッチＳＷ１２が構成される。
【００１９】
また、入力端子ＩＴ１に対して直列に接続されている検知電極Ｐ１１およびＰ１２では、検知電極Ｐ１１の面積の方が、検知電極Ｐ１２の面積よりも大きくされている。これにより、入力媒体がスイッチマークＢ１１に接触した場合にタッチスイッチＳＷ１１で発生する静電容量の最大値が、入力媒体がスイッチマークＢ１２に接触した場合にタッチスイッチＳＷ１２で発生する静電容量の最大値に比して、大きくなる。なお、静電容量の最大値とは、入力媒体によって検知電極の全面が覆われる場合に発生する静電容量値である。
【００２０】
なお、第２スイッチ部３２（図１）の構成も、第１スイッチ部３１の構成と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００２１】
ＡＳＩＣ３（図１）は、第１スイッチ部３１および第２スイッチ部３２や、画像形成に必要な各種の構成要素（不図示）を制御するための、特殊用途集積回路である。ＡＳＩＣ３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０、記憶部２１、タッチ検出部４１および４２、入力端子ＩＴ１およびＩＴ２、を備える。
【００２２】
ＣＰＵ１０は、画像形成に関連する情報処理を行う回路である。ＣＰＵ１０は、有効タッチスイッチレジスタ１１、検出結果レジスタ１２を備える。有効タッチスイッチレジスタ１１は、タッチスイッチＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ２１、ＳＷ２２のうちの何れが有効タッチスイッチであるかについて、記憶するレジスタである。有効タッチスイッチとは、タッチ入力を受け付け可能なタッチスイッチである。有効タッチスイッチは、ＣＰＵ１０が取得する装置状態情報に基づいて設定される。装置状態情報は、画像形成装置１の装置状態（例：スタンバイ状態か否か、エラー状態か否か、画像形成装置１のＦＡＸ機能が使用中の状態であるか否か、など）を示す情報である。例えば、装置状態情報によって、画像形成装置１のＦＡＸ機能が使用中の状態であることが示されている場合には、ＦＡＸ機能に関連するタッチスイッチ（例：数字キー）が、有効タッチスイッチとして有効タッチスイッチレジスタ１１に一時的に記憶される。検出結果レジスタ１２は、有効タッチスイッチの各々について、タッチ入力の有無の判定結果を記憶するレジスタである。
【００２３】
記憶部２１は、各種の設定情報を記憶する回路である。設定情報の一例としては、入力端子カウンタ値ｎ、入力端子数Ｔ＿ＮＵＭ、ゲインＧ１およびＧ２、閾値ＸおよびＹ、などが挙げられる。入力端子カウンタ値ｎは、入力端子ＩＴ１およびＩＴ２の何れの入力端子に接続されているスイッチ部について、タッチ入力有無の判断を実行した回数を示す値である。入力端子数Ｔ＿ＮＵＭは、ＡＳＩＣ３に備えられている入力端子（スイッチ部が接続される端子）の数である。図１の例では、入力端子数Ｔ＿ＮＵＭは「２」である。ゲインＧ１およびＧ２は、後述するＡ／Ｄ変換器１３および２３において、静電容量の検出値を増幅する際の倍率である。ゲインＧ１は、タッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ２１に対応するゲインであり、タッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ２１へのタッチ入力の有無を判定する際に用いられるゲインである。ゲインＧ２は、タッチスイッチＳＷ１２およびＳＷ２２に対応するゲインであり、タッチスイッチＳＷ１２およびＳＷ２２へのタッチ入力の有無を判定する際に用いられるゲインである。
【００２４】
閾値ＸおよびＹは、後述する静電容量変換値Ｃ１での、タッチ認識範囲を規定するための値である。タッチ認識範囲は、タッチスイッチに入力媒体がタッチされたか否かを判定するための、静電容量変換値Ｃ１の範囲である。具体的には、あるタッチスイッチから出力される静電容量変換値Ｃ１の値が、タッチ認識範囲の範囲内である場合には、当該タッチスイッチに入力媒体がタッチされていると判定することができる。
【００２５】
タッチ検出部４１は、Ａ／Ｄ変換器１３、閾値レジスタ１４、比較器１５、を備える。Ａ／Ｄ変換器１３の入力端子には、入力端子ＩＴ１が接続される。すなわちＡ／Ｄ変換器１３には、検知電極Ｐ１１およびＰ１２が直列に接続されている。Ａ／Ｄ変換器１３には、ＣＰＵ１０からのゲイン設定信号ＧＳ１が入力される。Ａ／Ｄ変換器１３からは、静電容量変換値Ｃ１が出力される。閾値レジスタ１４は、ＣＰＵ１０からの閾値設定信号ＴＳ１が入力される。閾値レジスタ１４からは、閾値ＸおよびＹが出力される。比較器１５には、Ａ／Ｄ変換器１３から出力される静電容量変換値Ｃ１と、閾値レジスタ１４から出力される閾値ＸおよびＹが入力される。比較器１５の出力はＣＰＵ１０に入力される。
【００２６】
Ａ／Ｄ変換器１３は、入力媒体（指先など）がタッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２の少なくとも何れか１つに接触した場合に、検知電極Ｐ１１およびＰ１２と入力媒体との間で発生する静電容量を検出する部位である。またＡ／Ｄ変換器１３は、静電容量の検出値（アナログ値）を、設定されたゲイン値に基づいて増幅し、ＡＤ変換によりデジタル値に変換して静電容量変換値Ｃ１を生成する。Ａ／Ｄ変換器１３のゲイン値は、ＣＰＵ１０が出力するゲイン設定信号ＧＳ１によって、ゲインＧ１またはＧ２に設定される。
【００２７】
閾値レジスタ１４は、設定された閾値を比較器１５へ出力する部位である。閾値レジスタ１４の閾値は、ＣＰＵ１０が出力する閾値設定信号ＴＳ１によって、閾値ＸおよびＹに設定される。
【００２８】
比較器１５は、Ａ／Ｄ変換器１３から出力される静電容量変換値Ｃ１と、閾値レジスタ１４から出力される閾値ＸおよびＹとに基づいて、入力媒体によりタッチされたタッチスイッチを検出する部位である。具体的には、比較器１５は、静電容量変換値Ｃ１と閾値ＸおよびＹとを比較して、静電容量変換値Ｃ１がタッチ認識範囲ＴＲの範囲内であるか否かを判断する。
【００２９】
比較器１５で行われる判断処理について、図５および図６の具体例を用いて説明する。図５および図６の具体例では、ゲインＧ１によって設定される倍率の値が「１．０」であり、ゲインＧ２によって設定される倍率の値が「１．５」である場合を説明する。また、タッチスイッチＳＷ１１がタッチされた場合の静電容量の検出値（ゲインによる増幅前の値）の最大値が、「１２０」である場合を説明する。また、タッチスイッチＳＷ１２がタッチされた場合の静電容量の検出値（ゲインによる増幅前の値）の最大値が、「８０」である場合を説明する。また、閾値Ｘの値が「１００」であり、閾値Ｙの値が「１４０」の場合を説明する。この場合、静電容量変換値Ｃ１の１００〜１４０までの範囲が、タッチ認識範囲ＴＲとなる。ここで、ゲインＧ１によって設定される倍率の値（１．０）は、入力媒体がタッチスイッチＳＷ１１に接触した場合にＡ／Ｄ変換器１３に入力される静電容量の検出値の最大値（１２０）に、ゲインＧ１を乗じた値が、タッチ認識範囲ＴＲ（１００〜１４０）の範囲内となるように定められている。また、ゲインＧ２によって設定される倍率の値（１．５）は、入力媒体がタッチスイッチＳＷ１２に接触した場合にＡ／Ｄ変換器１３に入力される静電容量の検出値の最大値（８０）に、ゲインＧ２を乗じた値が、タッチ認識範囲ＴＲ（１００〜１４０）の範囲内となるように定められている。
【００３０】
図５を用いて、Ａ／Ｄ変換器１３のゲインが、ゲインＧ１（１．０）に設定される場合を説明する。ゲインＧ１（１．０）は、タッチスイッチＳＷ１１に対する入力媒体の接触の有無を検出する場合に用いられるゲインである。図５において、パターン（１）の場合（タッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２の何れもタッチされていない場合）には、静電容量変換値Ｃ１は「０」となる。また、パターン（２）の場合（タッチスイッチＳＷ１２のみがタッチされている場合）には、静電容量変換値Ｃ１は「８０」となる。また、パターン（４）の場合（タッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２の両方がタッチされている場合）には、静電容量変換値Ｃ１は「１２０＋８０＝２００」となる。よってパターン（１）（２）（４）の場合には、静電容量変換値Ｃ１の値がタッチ認識範囲ＴＲ（１００〜１４０）の範囲外であるため、タッチスイッチＳＷ１１に入力媒体が接触していないと判定することができる。
【００３１】
一方、図５において、パターン（３）の場合（タッチスイッチＳＷ１１のみがタッチされている場合）には、静電容量変換値Ｃ１は「１２０」となる。この場合には、静電容量変換値Ｃ１の値がタッチ認識範囲ＴＲ（１００〜１４０）の範囲内であるため、タッチスイッチＳＷ１１に対して入力媒体が接触していると判定することができる。
【００３２】
図６を用いて、Ａ／Ｄ変換器１３のゲインが、ゲインＧ２（１．５）に設定される場合を説明する。ゲインＧ２（１．５）は、タッチスイッチＳＷ１２に対する入力媒体の接触の有無を検出する場合に用いられるゲインである。図６において、パターン（１）の場合（タッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２の何れもタッチされていない場合）には、静電容量変換値Ｃ１は「０」となる。また、パターン（３）の場合（タッチスイッチＳＷ１１のみがタッチされている場合）には、静電容量変換値Ｃ１は「１２０×１．５＝１８０」となる。また、パターン（４）の場合（タッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２の両方がタッチされている場合）には、静電容量変換値Ｃ１は「１２０×１．５＋８０×１．５＝３００」となる。よってパターン（１）（３）（４）の場合には、静電容量変換値Ｃ１の値がタッチ認識範囲ＴＲ（１００〜１４０）の範囲外であるため、タッチスイッチＳＷ１２に対して入力媒体が接触していないと判定することができる。
【００３３】
一方、図６において、パターン（２）の場合（タッチスイッチＳＷ１２のみがタッチされている場合）には、静電容量変換値Ｃ１は「８０×１．５＝１２０」となる。この場合には、静電容量変換値Ｃ１の値がタッチ認識範囲ＴＲ（１００〜１４０）の範囲内であるため、タッチスイッチＳＷ１２に対して入力媒体が接触していると判定することができる。
【００３４】
なお、タッチ検出部４２の構成は、タッチ検出部４１の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。また、タッチ検出部４２に備えられるＡ／Ｄ変換器２３、閾値レジスタ２４、比較器２５の各々の動作は、前述したＡ／Ｄ変換器１３、閾値レジスタ１４、比較器１５の動作と同様であるため、詳細な説明は省略する。
＜画像形成装置１の動作＞
画像形成装置１の動作を、図３および図４のフローを用いて説明する。画像形成装置１の電源が投入されると、図３および図４のフローが開始される。図３および図４のフローは、画像形成装置１の電源がオン状態である期間中に実行され続けるフローである。
【００３５】
Ｓ１１２において、ＣＰＵ１０は、タッチ検出部４１および４２の初期化を実行する。初期化の具体例としては、環境変化によるセンサ取得値のバラツキを抑えるためのキャリブレーション、閾値レジスタ１４への閾値の設定、Ａ／Ｄ変換器１３のゲイン値の設定、などが挙げられる。
【００３６】
Ｓ１１４において、ＣＰＵ１０は、画像形成装置１の装置状態情報を取得する。Ｓ１１６において、ＣＰＵ１０は、取得した装置状態情報に基づいて、タッチスイッチＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ２１、ＳＷ２２のうちから、有効タッチスイッチを抽出する。ＣＰＵ１０は、抽出した有効タッチスイッチを、有効タッチスイッチレジスタ１１に記憶する。
【００３７】
Ｓ１１８において、ＣＰＵ１０は、入力端子カウンタ値ｎを「１」に設定する。これにより、タッチ入力有無の判断を実行する端子として、入力端子ＩＴ１が選択される。
【００３８】
Ｓ１２０において、ＣＰＵ１０は、ＡＳＩＣ３の全ての入力端子（入力端子ＩＴ１およびＩＴ２）について、タッチ入力有無の判断が実行されたか否かを判断する。具体的には、入力端子カウンタ値ｎが、入力端子数Ｔ＿ＮＵＭよりも大きいか否かを判断する。全ての入力端子についてタッチ入力有無の判断が実行された場合（Ｓ１２０：Ｙ）には、Ｓ１２２へ進む。Ｓ１２２において、ＣＰＵ１０は、検出結果レジスタ１２の記憶内容に従ってタッチされたタッチスイッチを判定し、タッチされたタッチスイッチに割り当てられている処理を実行する。
【００３９】
一方、ＡＳＩＣ３の全ての入力端子について、タッチ入力有無の判断が実行されていない場合（Ｓ１２０：ＮＯ）には、Ｓ１３０へ進む。Ｓ１３０において、ＣＰＵ１０は、現在選択されている入力端子に接続されている２つのタッチスイッチのうち、何れのタッチスイッチが有効タッチスイッチに設定されているかについての情報を、有効タッチスイッチレジスタ１１から読み出す。
【００４０】
Ｓ１３２（図４）において、ＣＰＵ１０は、現在選択されている入力端子に接続されている全てのタッチスイッチが、有効タッチスイッチに設定されていない状態であるか否かを判断する。現在選択されている入力端子に接続されている全てのタッチスイッチが、有効タッチスイッチに設定されていない場合（Ｓ１３２：ＹＥＳ）には、タッチ入力の有無を判定することなく、Ｓ１６０へ進む。一方、少なくとも１つのタッチスイッチが有効タッチスイッチに設定されている場合（Ｓ１３２：ＮＯ）には、Ｓ１３６へ進む。
【００４１】
Ｓ１３６において、ＣＰＵ１０は、現在選択されている入力端子に接続されているタッチスイッチのうち、有効タッチスイッチに設定されているタッチスイッチの数を、有効タッチスイッチレジスタ１１から読み出した情報に基づいて判断する。有効タッチスイッチに設定されているタッチスイッチの数が２つの場合（Ｓ１３６：２つ）には、Ｓ１５２へ進む。
【００４２】
Ｓ１５２において、ＣＰＵ１０は、現在選択されている入力端子に接続されているＡ／Ｄ変換器に対して、ゲインＧ１（１．０）を設定する。これにより、図５で前述したように、タッチスイッチＳＷ１１（またはＳＷ２１）へのタッチ入力の有無を判定することが可能な状態とされる。Ｓ１５４において、比較器１５（または比較器２５）は、静電容量変換値Ｃ１とタッチ認識範囲ＴＲとの比較結果を、ＣＰＵ１０へ出力する。ＣＰＵ１０は、受信した比較結果に基づいて、静電容量変換値Ｃ１の値がタッチ認識範囲ＴＲの範囲内であるか否かを判断する。そして、判断結果を検出結果レジスタ１２に記憶させる。
【００４３】
Ｓ１５６において、ＣＰＵ１０は、現在選択されている入力端子に接続されているＡ／Ｄ変換器に対して、ゲインＧ２（１．５）に設定する。これにより、図６で前述したように、タッチスイッチＳＷ１２（またはＳＷ２２）へのタッチ入力の有無を判定することが可能な状態とされる。Ｓ１５８において、比較器１５（または比較器２５）は、静電容量変換値Ｃ１とタッチ認識範囲ＴＲとの比較結果を、ＣＰＵ１０へ出力する。ＣＰＵ１０は、受信した比較結果に基づいて、静電容量変換値Ｃ１の値がタッチ認識範囲ＴＲの範囲内であるか否かを判断する。そして、判断結果を検出結果レジスタ１２に記憶させる。
【００４４】
Ｓ１６０において、ＣＰＵ１０は、入力端子カウンタ値ｎを１カウントアップする。これにより、ＡＳＩＣ３に備えられている複数の入力端子から、次の入力端子が選択される。そしてＳ１２０へ戻る。
【００４５】
一方、Ｓ１３６において、有効タッチスイッチに設定されているタッチスイッチの数が１つの場合（Ｓ１３６：１つ）には、Ｓ１３７へ進む。Ｓ１３７においてＣＰＵ１０は、有効タッチスイッチレジスタ１１から読み出した情報に基づいて、有効タッチスイッチに設定されているタッチスイッチを判断する。タッチスイッチＳＷ１１（またはＳＷ２１）が有効タッチスイッチに設定されている場合（Ｓ１３７：ＳＷ１１、ＳＷ２１）には、Ｓ１３８へ進み、現在選択されている入力端子に接続されているＡ／Ｄ変換器に対して、ゲインＧ１（１．０）を設定する。一方、タッチスイッチＳＷ１２（またはＳＷ２２）が有効タッチスイッチに設定されている場合（Ｓ１３７：ＳＷ１２、ＳＷ２２）には、Ｓ１３９へ進み、現在選択されている入力端子に接続されているＡ／Ｄ変換器に対して、ゲインＧ２（１．５）を設定する。Ｓ１４０において、比較器１５（または比較器２５）は、静電容量変換値Ｃ１とタッチ認識範囲ＴＲとの比較結果を、ＣＰＵ１０へ出力する。ＣＰＵ１０は、受信した比較結果に基づいて、静電容量変換値Ｃ１の値がタッチ認識範囲ＴＲの範囲内であるか否かを判断する。そして、判断結果を検出結果レジスタ１２に記憶させる。そしてＳ１６０へ進む。
【００４６】
＜第１実施形態の効果＞
第１実施形態に係る画像形成装置１の効果を説明する。画像形成装置１では、１つの入力端子ＩＴ１に接続された２つのタッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２の各々について、タッチスイッチＳＷ１１へのタッチ入力の有無の判定（Ｓ１５４）と、タッチスイッチＳＷ１２へのタッチ入力の有無の判定（Ｓ１５８）とを行うことができる。すなわち、２つのタッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２によって、１つの入力端子ＩＴ１を時分割して共用することができる。これにより、ＡＳＩＣ３の入力端子とタッチスイッチとを１対１で接続する場合に比して、入力端子の必要数を減少させることが可能となる。また、入力端子ＩＴ１が２つのタッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２に直列に接続されていればよいため、２つのタッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２の配置位置を自由に設定することが可能となる。なお、１つの入力端子ＩＴ２に接続された２つのタッチスイッチＳＷ２１およびＳＷ２２についても、同様の効果が得られる。
【００４７】
また、タッチスイッチＳＷ１１とＳＷ１２との間で、タッチされた場合の静電容量の検出値（ゲインによる増幅前の値）の最大値が異なるように設定されている。また、静電容量の検出値の最大値にゲインを乗じた値がタッチ認識範囲ＴＲの範囲内となるように、ゲインＧ１およびＧ２の各々が設定されている。これにより、１つのタッチ認識範囲ＴＲを、２つのタッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２の間で共通とすることができる。これにより、タッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２の各々に異なるタッチ認識範囲ＴＲを割り当てる場合に比して、タッチ認識範囲ＴＲの範囲を広く設定することができるため、入力媒体により入力を受け付けたタッチスイッチを検出する精度を高めることができる。
【００４８】
また、Ｓ１１６において有効タッチスイッチとして検出されていないタッチスイッチについて、タッチ入力の有無の判定（Ｓ１４０、Ｓ１５４、Ｓ１５８）を行う必要を無くすことができる。よって、画像形成装置１の処理負担を軽減することができる。また、有効タッチスイッチにおける、タッチ入力の有無の判定速度を高めることができる。
【００４９】
また、検知電極Ｐ１１の面積の方が、検知電極Ｐ１２の面積よりも大きくされている。これにより、入力媒体がスイッチマークＢ１１に接触した場合にタッチスイッチＳＷ１１で発生する静電容量の最大値（１２０）を、入力媒体がスイッチマークＢ１２に接触した場合にタッチスイッチＳＷ１２で発生する静電容量の最大値（８０）に比して、大きくすることができる。
【００５０】
＜第２実施形態＞
第２実施形態は、比較器１５および２５で行われる、タッチ入力の有無の判断処理の変形例である。第２実施形態では、記憶部２１に閾値Ａ、Ｂ、Ｃが記憶される。また、閾値レジスタ１４からは、閾値Ａ、Ｂ、Ｃが出力される。また、Ａ／Ｄ変換器１３および２３において、静電容量の検出値はゲインによって増幅されない。なお、第２実施形態における画像形成装置１の他の構成は、第１実施形態で説明した画像形成装置１の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００５１】
第２実施形態で行われる判断処理について、図７の具体例を用いて説明する。図７の具体例では、タッチスイッチＳＷ１１がタッチされた場合の静電容量の検出値の最大値が、「１２０」である場合を説明する。また、タッチスイッチＳＷ１２がタッチされた場合の静電容量の検出値の最大値が、「８０」である場合を説明する。また、閾値Ａの値が「６０」であり、閾値Ｂの値が「１００」であり、閾値Ｃの値が「１４０」である場合を説明する。この場合、静電容量変換値Ｃ１の閾値ＢからＣまでの範囲（１００〜１４０）が、タッチ認識範囲ＴＲ１となる。また、静電容量変換値Ｃ１の閾値ＡからＢまでの範囲（６０〜１００）が、タッチ認識範囲ＴＲ２となる。また、静電容量変換値Ｃ１の閾値Ｃ以上の範囲（１４０以上）が、タッチ認識範囲ＴＲ３となる。ここで、タッチ認識範囲ＴＲ１は、入力媒体がタッチスイッチＳＷ１１に接触した場合にＡ／Ｄ変換器１３に入力される静電容量の検出値の最大値（１２０）が、タッチ認識範囲ＴＲ１（１００〜１４０）の範囲内となるように定められている。また、タッチ認識範囲ＴＲ２は、入力媒体がタッチスイッチＳＷ１２に接触した場合にＡ／Ｄ変換器１３に入力される静電容量の検出値の最大値（８０）が、タッチ認識範囲ＴＲ２（６０〜１００）の範囲内となるように定められている。また、タッチ認識範囲ＴＲ３は、入力媒体がタッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２の両方に接触した場合にＡ／Ｄ変換器１３に入力される静電容量の検出値の最大値（１２０＋８０＝２００）が、タッチ認識範囲ＴＲ３（１４０以上）の範囲内となるように定められている。
【００５２】
図７において、パターン（１）の場合（タッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２の何れもタッチされていない場合）には、静電容量変換値Ｃ１は「０」となる。この場合、静電容量変換値Ｃ１の値がタッチ認識範囲ＴＲ１〜ＴＲ３の範囲外であるため、タッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２の何れにも入力媒体が接触していないと判定することができる。
【００５３】
また、パターン（２）の場合（タッチスイッチＳＷ１２のみがタッチされている場合）には、静電容量変換値Ｃ１は「８０」となる。この場合には、静電容量変換値Ｃ１の値がタッチ認識範囲ＴＲ２（６０〜１００）の範囲内であるため、タッチスイッチＳＷ１２に対して入力媒体が接触していると判定することができる。
【００５４】
また、パターン（３）の場合（タッチスイッチＳＷ１１のみがタッチされている場合）には、静電容量変換値Ｃ１は「１２０」となる。この場合には、静電容量変換値Ｃ１の値がタッチ認識範囲ＴＲ１（１００〜１４０）の範囲内であるため、タッチスイッチＳＷ１１に対して入力媒体が接触していると判定することができる。
【００５５】
また、パターン（４）の場合（タッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２の両方がタッチされている場合）には、静電容量変換値Ｃ１は「１２０＋８０＝２００」となる。この場合には、静電容量変換値Ｃ１の値がタッチ認識範囲ＴＲ３（１４０以上）の範囲内であるため、タッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２の両方に対して入力媒体が接触していると判定することができる。
【００５６】
第２実施形態に係る画像形成装置１の動作を、図３および図４のフローを用いて説明する。第２実施形態では、図４のＳ１３６〜Ｓ１５８までのステップに代えて、静電容量変換値Ｃ１の値がタッチ認識範囲ＴＲ１〜ＴＲ３の何れか範囲内であるかを比較器１５（または比較器２５）で判断するステップを実行すればよい。なお、他のステップの各動作は、第１実施形態で説明したステップの各動作と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００５７】
＜第２実施形態の効果＞
第２実施形態に係る画像形成装置１の効果を説明する。第２実施形態では、タッチスイッチＳＷ１１とＳＷ１２との間で、タッチされた場合の静電容量の検出値の最大値が異なるように設定されている。また、タッチ認識範囲ＴＲ１〜ＴＲ３の各々を、入力媒体がタッチスイッチＳＷ１１に接触した場合、入力媒体がタッチスイッチＳＷ１２に接触した場合、入力媒体がタッチスイッチＳＷ１１とＳＷ１２の両方に接触した場合、のそれぞれの場合に割り当てることができる。これにより、入力媒体が接触したタッチスイッチを検出することが可能となる。
【００５８】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００５９】
＜変形例＞
検知電極が出力可能な面積を異ならせる方法は、検知電極自体の面積を異ならせる方法に限られない。例えば、スイッチマークと検知電極との間に配置される、樹脂部の面積を異ならせる方法であってもよい。図８に、変形例に係る第１スイッチ部３１ａの、上面図およびVIII−VIII断面図を示す。第１スイッチ部３１ａでは、検知電極Ｐ１１ａの面積と検知電極Ｐ１２ａの面積とが同等とされる。また上面図において、検知電極Ｐ１１ａ及びスイッチマークＢ１１とそれぞれ接する樹脂部Ｒ１１ａの面積の方が、検知電極Ｐ１２ａ及びスイッチマークＢ１２とそれぞれ接する樹脂部Ｒ１２ａの面積よりも大きくされている。これにより、検知電極と入力媒体によって構成されるコンデンサの面積を、タッチスイッチＳＷ１２よりもタッチスイッチＳＷ１１方を大きくすることができる。よって、入力媒体が接触した場合にタッチスイッチＳＷ１１で発生する静電容量の最大値を、入力媒体が接触した場合にタッチスイッチＳＷ１２で発生する静電容量の最大値よりも大きくすることができる。
【００６０】
入力媒体がスイッチマークＢ１１に接触した場合にタッチスイッチＳＷ１１で発生する静電容量の最大値と、入力媒体がスイッチマークＢ１２に接触した場合にタッチスイッチＳＷ１２で発生する静電容量の最大値とを互いに異ならせる方法は、検知電極の面積を互いに異ならせる方法に限られず、各種の方法が存在する。例えば、スイッチマークＢ１１と検知電極Ｐ１１との間の誘電率と、スイッチマークＢ１２と検知電極Ｐ１２との間の誘電率を互いに異ならせる方法であってもよい。図９に、変形例に係る第１スイッチ部３１ｂの、上面図およびIX−IX断面図を示す。第１スイッチ部３１ｂでは、上面図において、樹脂部Ｒ１１ｂの面積と樹脂部Ｒ１２ｂの面積とが同等とされている。また、スイッチマークＢ１１が形成されている部分のスイッチパネル６ｂの下面と検知電極Ｐ１１ｂとの距離Ｄ１の方が、スイッチマークＢ１２が形成されている部分のスイッチパネル６ｂの下面と検知電極Ｐ１２ｂとの距離Ｄ２よりも小さくされている。これにより、タッチスイッチＳＷ１１の誘電率の方を、タッチスイッチＳＷ１２の誘電率よりも大きくすることができる。
【００６１】
図１０に、変形例に係る第１スイッチ部３１ｃの断面図を示す。図１０の断面図は、図８のVIII−VIII断面図や、図９のIX−IX断面図と同様の位置における断面図である。第１スイッチ部３１ｃでは、タッチスイッチＳＷ１２のスイッチパネル６の表面に、突起部７が形成されている。これにより、タッチスイッチＳＷ１１に比してタッチスイッチＳＷ１２の方が、入力媒体をスイッチパネル６の表面に密着しにくくすることができる。すなわち、タッチスイッチＳＷ１１に比してタッチスイッチＳＷ１２の方が、入力媒体とスイッチパネル６の表面との接触面積を小さくすることができる。よって、入力媒体が接触した場合にタッチスイッチＳＷ１１で発生する静電容量の最大値を、入力媒体が接触した場合にタッチスイッチＳＷ１２で発生する静電容量の最大値よりも大きくすることができる。
【００６２】
図１１に、変形例に係る第１スイッチ部３１ｄの断面図を示す。図１１の断面図は、図８のVIII−VIII断面図や、図９のIX−IX断面図と同様の位置における断面図である。第１スイッチ部３１ｄでは、タッチスイッチＳＷ１２のスイッチパネル６の表面に、陥没部８が形成されている。これにより、タッチスイッチＳＷ１１に比してタッチスイッチＳＷ１２の方が、入力媒体をスイッチパネル６の表面に密着しにくくすることができる。すなわち、タッチスイッチＳＷ１１に比してタッチスイッチＳＷ１２の方が、入力媒体とスイッチパネル６の表面との接触面積を小さくすることができる。よって、入力媒体が接触した場合にタッチスイッチＳＷ１１で発生する静電容量の最大値を、入力媒体が接触した場合にタッチスイッチＳＷ１２で発生する静電容量の最大値よりも大きくすることができる。
【００６３】
入力端子ＩＴ１およびＩＴ２に接続されるタッチスイッチの数は、２つに限られず、３つ以上であってもよい。本願の技術によれば、３つ以上のタッチスイッチによって１つの入力端子を共用することも可能である。また、ＡＳＩＣ３に備えられる入力端子は、入力端子ＩＴ１およびＩＴ２の２つに限られず、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。
【００６４】
Ａ／Ｄ変換器１３および２３を備えない形態としてもよい。この場合、比較器１５および２５では、アナログ値の静電容量の検出値と閾値とを比較すればよい。
【００６５】
本実施形態では、タッチ検出部４１および４２がＡＳＩＣ３の内部に備えられている場合を説明したが、この形態に限られず、タッチ検出部４１および４２がＡＳＩＣ３の外部に備えられていてもよい。
【００６６】
Ａ／Ｄ変換器１３および２３において、静電容量の検出値に対して各種の換算を行った上で、デジタル化する処理を行ってもよい。
【００６７】
タッチスイッチでは、入力媒体（指先など）の接触の有無を検出するのみならず、入力媒体の接近の有無を検出する態様であってもよい。
【００６８】
閾値Ｘ、Ｙ、Ａ、Ｂ、Ｃの値は、固定値に限られず、ユーザによって設定可能であるとしてもよい。例えば、ユーザの指の大きさに応じて、閾値Ｘ、Ｙ、Ａ、Ｂ、Ｃの値を自動的に設定するとしてもよい。この場合、画像形成装置１は、閾値の設定モードを備えていてもよい。閾値の設定モードでは、ＣＰＵ１０は、タッチスイッチの何れか１つにタッチする操作をユーザに要求する。タッチ入力が受け付けられると、ＣＰＵ１０は、タッチスイッチの静電容量の最大値に対する、タッチスイッチで発生した静電容量値の割合を算出する。そして、当該割合が小さくなるほど、閾値Ｘ、Ｙ、Ａ、Ｂ、Ｃの値を低く設定する。これは、検知電極が入力媒体によって覆われる面積に応じて、タッチスイッチで発生する静電容量値が決まるため、指先の小さいユーザほど、タッチスイッチにタッチしたときに発生する静電容量が小さくなってしまうためである。これにより、何れのユーザに対しても、確実にタッチ検出を行うことが可能とすることができる。
【００６９】
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【００７０】
静電容量変換値Ｃ１は、静電容量出力値の一例である。Ａ／Ｄ変換器１３、検知電極Ｐ１１およびＰ１２は、静電容量出力手段の一例である。タッチ認識範囲ＴＲは、容量範囲値の一例である。閾値レジスタ１４は、記憶手段の一例である。Ｓ１２２を実行するＣＰＵ１０は、タッチ検出手段の一例である。ゲインＧ１、Ｇ２は、倍率の一例である。有効タッチスイッチレジスタ１１は、設定手段の一例である。
【符号の説明】
【００７１】
１：画像形成装置、３：ＡＳＩＣ、１０：ＣＰＵ、１１：有効タッチスイッチレジスタ、１３および２３：Ａ／Ｄ変換器、１４および２４：閾値レジスタ、Ｃ１：静電容量変換値、Ｇ１およびＧ２：ゲイン、ＩＴ１およびＩＴ２：入力端子、Ｐ１１およびＰ１２：検知電極、ＳＷ１１およびＳＷ１２：タッチスイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の入力スイッチを備える入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ等の各種装置に、複数の静電スイッチを有する入力装置が備えられている場合がある。このような入力装置では、簡易な構成でより多くの静電スイッチを制御することが要求されている。特許文献１には、隣接して配置される複数の静電スイッチにおいて、静電スイッチに対して１つおきに検知電極を配置する構成が開示されている。当該構成では、検知電極に対応しない位置にある静電スイッチに対するタッチの有無は、隣接する２つの検知電極による電圧値によって判断される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２４２５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術では、検知電極に対応しない位置にある静電スイッチは、隣接する２つの検知電極により入力が判断されるため、静電スイッチ同士が直線状に近接して配置されている構成において好適であり、静電スイッチの配置が制限されるという問題がある。本明細書では、このような不便性を解消することができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願に記載の入力装置は、入力媒体が接触した場合に当該入力媒体との間で発生する最大の静電容量値が互いに異なる複数のタッチスイッチと、直列に接続された複数のタッチスイッチに直列に接続され、入力媒体が複数のタッチスイッチの少なくとも何れか１つに接触または接近した場合に、そのタッチスイッチと入力媒体との間で発生する静電容量値に基づく静電容量出力値を出力する静電容量出力手段と、静電容量出力値を含む所定範囲を示す容量範囲値を記憶する記憶手段と、静電容量出力手段により出力された静電容量出力値と、記憶手段に記憶された容量範囲値との比較に基づいて、入力媒体により入力を受け付けたタッチスイッチを検出するタッチ検出手段と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
このように構成された入力装置によれば、１つの静電容量出力手段を用いて、複数のタッチスイッチの各々において、入力媒体により入力を受け付けたタッチスイッチを検出することが可能となる。これにより、静電容量出力手段とタッチスイッチとを１対１で接続する場合に比して、静電容量出力手段の必要数を減少させることが可能となる。また、静電容量出力手段が複数のタッチスイッチに直列に接続されていればよいため、複数のタッチスイッチの各々を自由に配置することが可能となる。
【０００７】
また請求項２に記載の入力装置では、容量範囲値を、複数のタッチスイッチの間で共通とすることができる。これにより、複数のタッチスイッチの各々に異なる容量範囲値を割り当てる場合に比して、容量範囲値の範囲を広く設定することができるため、入力媒体により入力を受け付けたタッチスイッチを検出する感度を高めることができる。
【０００８】
また請求項３に記載の入力装置では、静電容量出力値の各々が、複数のタッチスイッチの間で共通の容量範囲値の範囲内の値となるように、倍率が設定される。これにより、容量範囲値を、複数のタッチスイッチの間で共通とすることができる。
【０００９】
また、請求項４に記載の入力装置では、不使用のタッチスイッチについて、静電容量値の変換動作を行う必要を無くすことができる。よって、使用するタッチスイッチにおける、入力媒体による入力の有無の検出速度を高めることができる。
【００１０】
また、請求項５に記載の入力装置では、容量範囲値を、複数のタッチスイッチの各々に割り当てることができる。これにより、入力媒体により入力を受け付けたタッチスイッチを検出することが可能となる。
【００１１】
また、請求項６に記載の入力装置では、少なくとも１つの閾値を用いることで、容量範囲値を識別することが可能となる。
【００１２】
また、請求項７に記載の入力装置では、検知電極の面積を調整することにより、複数のタッチスイッチの各々において、入力媒体が接触した場合に当該入力媒体との間で発生する最大の静電容量値を異ならせることが可能となる。
【００１３】
また、請求項８に記載の入力装置では、タッチ面と検知電極との間の誘電率を調整することにより、複数のタッチスイッチの各々において、入力媒体が接触した場合に当該入力媒体との間で発生する最大の静電容量値を異ならせることが可能となる。
【００１４】
また、請求項９に記載の入力装置では、入力媒体がタッチ面に接触可能な接触面積を調整することにより、複数のタッチスイッチの各々において、入力媒体が接触した場合に当該入力媒体との間で発生する最大の静電容量値を異ならせることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。
【図２】第１スイッチ部の分解斜視図である。
【図３】画像形成装置の動作フローである。
【図４】画像形成装置の動作フローである。
【図５】タッチ入力の有無の判定方法を説明する図である。
【図６】タッチ入力の有無の判定方法を説明する図である。
【図７】タッチ入力の有無の判定方法を説明する図である。
【図８】第１スイッチ部の上面図および断面図である。
【図９】第１スイッチ部の上面図および断面図である。
【図１０】第１スイッチ部の上面図および断面図である。
【図１１】第１スイッチ部の上面図および断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係る画像形成装置１の制御構成を示すブロック図である。画像形成装置１は、インクジェット方式に従う記録ヘッドを用いた画像形成装置である。なお、記録ヘッド、オートシートフィーダ機構、ペーパーフィード機構などの、画像形成に必要な各種の構成要素は、図１では図示を省略している。
【００１７】
＜画像形成装置１の構成＞
図１に示すように、画像形成装置１は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）３、第１スイッチ部３１および第２スイッチ部３２を備える。第１スイッチ部３１の構成を、図２の分解斜視図を用いて説明する。第１スイッチ部３１は、配線基板５、検知電極Ｐ１１およびＰ１２、樹脂部Ｒ１１およびＲ１２、スイッチパネル６、を備える。配線基板５上には、検知電極Ｐ１１およびＰ１２が配置されている。検知電極Ｐ１１およびＰ１２は、配線Ｌ１１によって互いに接続されている。検知電極Ｐ１１は、配線Ｌ１２によって、入力端子ＩＴ１に接続されている。すなわち、入力端子ＩＴ１には、検知電極Ｐ１１およびＰ１２が直列接続されている。検知電極Ｐ１１およびＰ１２とスイッチパネル６との間には、樹脂部Ｒ１１およびＲ１２が挟み込まれるようにして存在する。スイッチパネル６の上面には、スイッチマークＢ１１およびＢ１２が形成されている。スイッチパネル６は、例えば、樹脂やガラス等の材料により形成される。スイッチマークＢ１１およびＢ１２は、スイッチの位置や機能を表示する文字や図形などである。スイッチマークＢ１１と検知電極Ｐ１１とは、樹脂部Ｒ１１を挟んで互いに対向するように配置されている。樹脂部Ｒ１１は直方体の形状を有しており、その上面の面積は、スイッチマークＢ１１の面積と同等とされている。同様に、スイッチマークＢ１２と検知電極Ｐ１２とは、樹脂部Ｒ１２を挟んで互いに対向するように配置されている。樹脂部Ｒ１２は直方体の形状を有しており、その上面の面積は、スイッチマークＢ１２の面積と同等とされている。
【００１８】
検知電極Ｐ１１、樹脂部Ｒ１１およびスイッチマークＢ１１によって、静電容量式のタッチスイッチＳＷ１１が構成される。タッチスイッチＳＷ１１は、検知電極Ｐ１１と入力媒体（例：ユーザの指先）によって構成されるコンデンサの静電容量変化を検出することによって、タッチの有無を判断するスイッチである。同様に、検知電極Ｐ１２、樹脂部Ｒ１２およびスイッチマークＢ１２によって、静電容量式のタッチスイッチＳＷ１２が構成される。
【００１９】
また、入力端子ＩＴ１に対して直列に接続されている検知電極Ｐ１１およびＰ１２では、検知電極Ｐ１１の面積の方が、検知電極Ｐ１２の面積よりも大きくされている。これにより、入力媒体がスイッチマークＢ１１に接触した場合にタッチスイッチＳＷ１１で発生する静電容量の最大値が、入力媒体がスイッチマークＢ１２に接触した場合にタッチスイッチＳＷ１２で発生する静電容量の最大値に比して、大きくなる。なお、静電容量の最大値とは、入力媒体によって検知電極の全面が覆われる場合に発生する静電容量値である。
【００２０】
なお、第２スイッチ部３２（図１）の構成も、第１スイッチ部３１の構成と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００２１】
ＡＳＩＣ３（図１）は、第１スイッチ部３１および第２スイッチ部３２や、画像形成に必要な各種の構成要素（不図示）を制御するための、特殊用途集積回路である。ＡＳＩＣ３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０、記憶部２１、タッチ検出部４１および４２、入力端子ＩＴ１およびＩＴ２、を備える。
【００２２】
ＣＰＵ１０は、画像形成に関連する情報処理を行う回路である。ＣＰＵ１０は、有効タッチスイッチレジスタ１１、検出結果レジスタ１２を備える。有効タッチスイッチレジスタ１１は、タッチスイッチＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ２１、ＳＷ２２のうちの何れが有効タッチスイッチであるかについて、記憶するレジスタである。有効タッチスイッチとは、タッチ入力を受け付け可能なタッチスイッチである。有効タッチスイッチは、ＣＰＵ１０が取得する装置状態情報に基づいて設定される。装置状態情報は、画像形成装置１の装置状態（例：スタンバイ状態か否か、エラー状態か否か、画像形成装置１のＦＡＸ機能が使用中の状態であるか否か、など）を示す情報である。例えば、装置状態情報によって、画像形成装置１のＦＡＸ機能が使用中の状態であることが示されている場合には、ＦＡＸ機能に関連するタッチスイッチ（例：数字キー）が、有効タッチスイッチとして有効タッチスイッチレジスタ１１に一時的に記憶される。検出結果レジスタ１２は、有効タッチスイッチの各々について、タッチ入力の有無の判定結果を記憶するレジスタである。
【００２３】
記憶部２１は、各種の設定情報を記憶する回路である。設定情報の一例としては、入力端子カウンタ値ｎ、入力端子数Ｔ＿ＮＵＭ、ゲインＧ１およびＧ２、閾値ＸおよびＹ、などが挙げられる。入力端子カウンタ値ｎは、入力端子ＩＴ１およびＩＴ２の何れの入力端子に接続されているスイッチ部について、タッチ入力有無の判断を実行した回数を示す値である。入力端子数Ｔ＿ＮＵＭは、ＡＳＩＣ３に備えられている入力端子（スイッチ部が接続される端子）の数である。図１の例では、入力端子数Ｔ＿ＮＵＭは「２」である。ゲインＧ１およびＧ２は、後述するＡ／Ｄ変換器１３および２３において、静電容量の検出値を増幅する際の倍率である。ゲインＧ１は、タッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ２１に対応するゲインであり、タッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ２１へのタッチ入力の有無を判定する際に用いられるゲインである。ゲインＧ２は、タッチスイッチＳＷ１２およびＳＷ２２に対応するゲインであり、タッチスイッチＳＷ１２およびＳＷ２２へのタッチ入力の有無を判定する際に用いられるゲインである。
【００２４】
閾値ＸおよびＹは、後述する静電容量変換値Ｃ１での、タッチ認識範囲を規定するための値である。タッチ認識範囲は、タッチスイッチに入力媒体がタッチされたか否かを判定するための、静電容量変換値Ｃ１の範囲である。具体的には、あるタッチスイッチから出力される静電容量変換値Ｃ１の値が、タッチ認識範囲の範囲内である場合には、当該タッチスイッチに入力媒体がタッチされていると判定することができる。
【００２５】
タッチ検出部４１は、Ａ／Ｄ変換器１３、閾値レジスタ１４、比較器１５、を備える。Ａ／Ｄ変換器１３の入力端子には、入力端子ＩＴ１が接続される。すなわちＡ／Ｄ変換器１３には、検知電極Ｐ１１およびＰ１２が直列に接続されている。Ａ／Ｄ変換器１３には、ＣＰＵ１０からのゲイン設定信号ＧＳ１が入力される。Ａ／Ｄ変換器１３からは、静電容量変換値Ｃ１が出力される。閾値レジスタ１４は、ＣＰＵ１０からの閾値設定信号ＴＳ１が入力される。閾値レジスタ１４からは、閾値ＸおよびＹが出力される。比較器１５には、Ａ／Ｄ変換器１３から出力される静電容量変換値Ｃ１と、閾値レジスタ１４から出力される閾値ＸおよびＹが入力される。比較器１５の出力はＣＰＵ１０に入力される。
【００２６】
Ａ／Ｄ変換器１３は、入力媒体（指先など）がタッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２の少なくとも何れか１つに接触した場合に、検知電極Ｐ１１およびＰ１２と入力媒体との間で発生する静電容量を検出する部位である。またＡ／Ｄ変換器１３は、静電容量の検出値（アナログ値）を、設定されたゲイン値に基づいて増幅し、ＡＤ変換によりデジタル値に変換して静電容量変換値Ｃ１を生成する。Ａ／Ｄ変換器１３のゲイン値は、ＣＰＵ１０が出力するゲイン設定信号ＧＳ１によって、ゲインＧ１またはＧ２に設定される。
【００２７】
閾値レジスタ１４は、設定された閾値を比較器１５へ出力する部位である。閾値レジスタ１４の閾値は、ＣＰＵ１０が出力する閾値設定信号ＴＳ１によって、閾値ＸおよびＹに設定される。
【００２８】
比較器１５は、Ａ／Ｄ変換器１３から出力される静電容量変換値Ｃ１と、閾値レジスタ１４から出力される閾値ＸおよびＹとに基づいて、入力媒体によりタッチされたタッチスイッチを検出する部位である。具体的には、比較器１５は、静電容量変換値Ｃ１と閾値ＸおよびＹとを比較して、静電容量変換値Ｃ１がタッチ認識範囲ＴＲの範囲内であるか否かを判断する。
【００２９】
比較器１５で行われる判断処理について、図５および図６の具体例を用いて説明する。図５および図６の具体例では、ゲインＧ１によって設定される倍率の値が「１．０」であり、ゲインＧ２によって設定される倍率の値が「１．５」である場合を説明する。また、タッチスイッチＳＷ１１がタッチされた場合の静電容量の検出値（ゲインによる増幅前の値）の最大値が、「１２０」である場合を説明する。また、タッチスイッチＳＷ１２がタッチされた場合の静電容量の検出値（ゲインによる増幅前の値）の最大値が、「８０」である場合を説明する。また、閾値Ｘの値が「１００」であり、閾値Ｙの値が「１４０」の場合を説明する。この場合、静電容量変換値Ｃ１の１００〜１４０までの範囲が、タッチ認識範囲ＴＲとなる。ここで、ゲインＧ１によって設定される倍率の値（１．０）は、入力媒体がタッチスイッチＳＷ１１に接触した場合にＡ／Ｄ変換器１３に入力される静電容量の検出値の最大値（１２０）に、ゲインＧ１を乗じた値が、タッチ認識範囲ＴＲ（１００〜１４０）の範囲内となるように定められている。また、ゲインＧ２によって設定される倍率の値（１．５）は、入力媒体がタッチスイッチＳＷ１２に接触した場合にＡ／Ｄ変換器１３に入力される静電容量の検出値の最大値（８０）に、ゲインＧ２を乗じた値が、タッチ認識範囲ＴＲ（１００〜１４０）の範囲内となるように定められている。
【００３０】
図５を用いて、Ａ／Ｄ変換器１３のゲインが、ゲインＧ１（１．０）に設定される場合を説明する。ゲインＧ１（１．０）は、タッチスイッチＳＷ１１に対する入力媒体の接触の有無を検出する場合に用いられるゲインである。図５において、パターン（１）の場合（タッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２の何れもタッチされていない場合）には、静電容量変換値Ｃ１は「０」となる。また、パターン（２）の場合（タッチスイッチＳＷ１２のみがタッチされている場合）には、静電容量変換値Ｃ１は「８０」となる。また、パターン（４）の場合（タッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２の両方がタッチされている場合）には、静電容量変換値Ｃ１は「１２０＋８０＝２００」となる。よってパターン（１）（２）（４）の場合には、静電容量変換値Ｃ１の値がタッチ認識範囲ＴＲ（１００〜１４０）の範囲外であるため、タッチスイッチＳＷ１１に入力媒体が接触していないと判定することができる。
【００３１】
一方、図５において、パターン（３）の場合（タッチスイッチＳＷ１１のみがタッチされている場合）には、静電容量変換値Ｃ１は「１２０」となる。この場合には、静電容量変換値Ｃ１の値がタッチ認識範囲ＴＲ（１００〜１４０）の範囲内であるため、タッチスイッチＳＷ１１に対して入力媒体が接触していると判定することができる。
【００３２】
図６を用いて、Ａ／Ｄ変換器１３のゲインが、ゲインＧ２（１．５）に設定される場合を説明する。ゲインＧ２（１．５）は、タッチスイッチＳＷ１２に対する入力媒体の接触の有無を検出する場合に用いられるゲインである。図６において、パターン（１）の場合（タッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２の何れもタッチされていない場合）には、静電容量変換値Ｃ１は「０」となる。また、パターン（３）の場合（タッチスイッチＳＷ１１のみがタッチされている場合）には、静電容量変換値Ｃ１は「１２０×１．５＝１８０」となる。また、パターン（４）の場合（タッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２の両方がタッチされている場合）には、静電容量変換値Ｃ１は「１２０×１．５＋８０×１．５＝３００」となる。よってパターン（１）（３）（４）の場合には、静電容量変換値Ｃ１の値がタッチ認識範囲ＴＲ（１００〜１４０）の範囲外であるため、タッチスイッチＳＷ１２に対して入力媒体が接触していないと判定することができる。
【００３３】
一方、図６において、パターン（２）の場合（タッチスイッチＳＷ１２のみがタッチされている場合）には、静電容量変換値Ｃ１は「８０×１．５＝１２０」となる。この場合には、静電容量変換値Ｃ１の値がタッチ認識範囲ＴＲ（１００〜１４０）の範囲内であるため、タッチスイッチＳＷ１２に対して入力媒体が接触していると判定することができる。
【００３４】
なお、タッチ検出部４２の構成は、タッチ検出部４１の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。また、タッチ検出部４２に備えられるＡ／Ｄ変換器２３、閾値レジスタ２４、比較器２５の各々の動作は、前述したＡ／Ｄ変換器１３、閾値レジスタ１４、比較器１５の動作と同様であるため、詳細な説明は省略する。
＜画像形成装置１の動作＞
画像形成装置１の動作を、図３および図４のフローを用いて説明する。画像形成装置１の電源が投入されると、図３および図４のフローが開始される。図３および図４のフローは、画像形成装置１の電源がオン状態である期間中に実行され続けるフローである。
【００３５】
Ｓ１１２において、ＣＰＵ１０は、タッチ検出部４１および４２の初期化を実行する。初期化の具体例としては、環境変化によるセンサ取得値のバラツキを抑えるためのキャリブレーション、閾値レジスタ１４への閾値の設定、Ａ／Ｄ変換器１３のゲイン値の設定、などが挙げられる。
【００３６】
Ｓ１１４において、ＣＰＵ１０は、画像形成装置１の装置状態情報を取得する。Ｓ１１６において、ＣＰＵ１０は、取得した装置状態情報に基づいて、タッチスイッチＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ２１、ＳＷ２２のうちから、有効タッチスイッチを抽出する。ＣＰＵ１０は、抽出した有効タッチスイッチを、有効タッチスイッチレジスタ１１に記憶する。
【００３７】
Ｓ１１８において、ＣＰＵ１０は、入力端子カウンタ値ｎを「１」に設定する。これにより、タッチ入力有無の判断を実行する端子として、入力端子ＩＴ１が選択される。
【００３８】
Ｓ１２０において、ＣＰＵ１０は、ＡＳＩＣ３の全ての入力端子（入力端子ＩＴ１およびＩＴ２）について、タッチ入力有無の判断が実行されたか否かを判断する。具体的には、入力端子カウンタ値ｎが、入力端子数Ｔ＿ＮＵＭよりも大きいか否かを判断する。全ての入力端子についてタッチ入力有無の判断が実行された場合（Ｓ１２０：Ｙ）には、Ｓ１２２へ進む。Ｓ１２２において、ＣＰＵ１０は、検出結果レジスタ１２の記憶内容に従ってタッチされたタッチスイッチを判定し、タッチされたタッチスイッチに割り当てられている処理を実行する。
【００３９】
一方、ＡＳＩＣ３の全ての入力端子について、タッチ入力有無の判断が実行されていない場合（Ｓ１２０：ＮＯ）には、Ｓ１３０へ進む。Ｓ１３０において、ＣＰＵ１０は、現在選択されている入力端子に接続されている２つのタッチスイッチのうち、何れのタッチスイッチが有効タッチスイッチに設定されているかについての情報を、有効タッチスイッチレジスタ１１から読み出す。
【００４０】
Ｓ１３２（図４）において、ＣＰＵ１０は、現在選択されている入力端子に接続されている全てのタッチスイッチが、有効タッチスイッチに設定されていない状態であるか否かを判断する。現在選択されている入力端子に接続されている全てのタッチスイッチが、有効タッチスイッチに設定されていない場合（Ｓ１３２：ＹＥＳ）には、タッチ入力の有無を判定することなく、Ｓ１６０へ進む。一方、少なくとも１つのタッチスイッチが有効タッチスイッチに設定されている場合（Ｓ１３２：ＮＯ）には、Ｓ１３６へ進む。
【００４１】
Ｓ１３６において、ＣＰＵ１０は、現在選択されている入力端子に接続されているタッチスイッチのうち、有効タッチスイッチに設定されているタッチスイッチの数を、有効タッチスイッチレジスタ１１から読み出した情報に基づいて判断する。有効タッチスイッチに設定されているタッチスイッチの数が２つの場合（Ｓ１３６：２つ）には、Ｓ１５２へ進む。
【００４２】
Ｓ１５２において、ＣＰＵ１０は、現在選択されている入力端子に接続されているＡ／Ｄ変換器に対して、ゲインＧ１（１．０）を設定する。これにより、図５で前述したように、タッチスイッチＳＷ１１（またはＳＷ２１）へのタッチ入力の有無を判定することが可能な状態とされる。Ｓ１５４において、比較器１５（または比較器２５）は、静電容量変換値Ｃ１とタッチ認識範囲ＴＲとの比較結果を、ＣＰＵ１０へ出力する。ＣＰＵ１０は、受信した比較結果に基づいて、静電容量変換値Ｃ１の値がタッチ認識範囲ＴＲの範囲内であるか否かを判断する。そして、判断結果を検出結果レジスタ１２に記憶させる。
【００４３】
Ｓ１５６において、ＣＰＵ１０は、現在選択されている入力端子に接続されているＡ／Ｄ変換器に対して、ゲインＧ２（１．５）に設定する。これにより、図６で前述したように、タッチスイッチＳＷ１２（またはＳＷ２２）へのタッチ入力の有無を判定することが可能な状態とされる。Ｓ１５８において、比較器１５（または比較器２５）は、静電容量変換値Ｃ１とタッチ認識範囲ＴＲとの比較結果を、ＣＰＵ１０へ出力する。ＣＰＵ１０は、受信した比較結果に基づいて、静電容量変換値Ｃ１の値がタッチ認識範囲ＴＲの範囲内であるか否かを判断する。そして、判断結果を検出結果レジスタ１２に記憶させる。
【００４４】
Ｓ１６０において、ＣＰＵ１０は、入力端子カウンタ値ｎを１カウントアップする。これにより、ＡＳＩＣ３に備えられている複数の入力端子から、次の入力端子が選択される。そしてＳ１２０へ戻る。
【００４５】
一方、Ｓ１３６において、有効タッチスイッチに設定されているタッチスイッチの数が１つの場合（Ｓ１３６：１つ）には、Ｓ１３７へ進む。Ｓ１３７においてＣＰＵ１０は、有効タッチスイッチレジスタ１１から読み出した情報に基づいて、有効タッチスイッチに設定されているタッチスイッチを判断する。タッチスイッチＳＷ１１（またはＳＷ２１）が有効タッチスイッチに設定されている場合（Ｓ１３７：ＳＷ１１、ＳＷ２１）には、Ｓ１３８へ進み、現在選択されている入力端子に接続されているＡ／Ｄ変換器に対して、ゲインＧ１（１．０）を設定する。一方、タッチスイッチＳＷ１２（またはＳＷ２２）が有効タッチスイッチに設定されている場合（Ｓ１３７：ＳＷ１２、ＳＷ２２）には、Ｓ１３９へ進み、現在選択されている入力端子に接続されているＡ／Ｄ変換器に対して、ゲインＧ２（１．５）を設定する。Ｓ１４０において、比較器１５（または比較器２５）は、静電容量変換値Ｃ１とタッチ認識範囲ＴＲとの比較結果を、ＣＰＵ１０へ出力する。ＣＰＵ１０は、受信した比較結果に基づいて、静電容量変換値Ｃ１の値がタッチ認識範囲ＴＲの範囲内であるか否かを判断する。そして、判断結果を検出結果レジスタ１２に記憶させる。そしてＳ１６０へ進む。
【００４６】
＜第１実施形態の効果＞
第１実施形態に係る画像形成装置１の効果を説明する。画像形成装置１では、１つの入力端子ＩＴ１に接続された２つのタッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２の各々について、タッチスイッチＳＷ１１へのタッチ入力の有無の判定（Ｓ１５４）と、タッチスイッチＳＷ１２へのタッチ入力の有無の判定（Ｓ１５８）とを行うことができる。すなわち、２つのタッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２によって、１つの入力端子ＩＴ１を時分割して共用することができる。これにより、ＡＳＩＣ３の入力端子とタッチスイッチとを１対１で接続する場合に比して、入力端子の必要数を減少させることが可能となる。また、入力端子ＩＴ１が２つのタッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２に直列に接続されていればよいため、２つのタッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２の配置位置を自由に設定することが可能となる。なお、１つの入力端子ＩＴ２に接続された２つのタッチスイッチＳＷ２１およびＳＷ２２についても、同様の効果が得られる。
【００４７】
また、タッチスイッチＳＷ１１とＳＷ１２との間で、タッチされた場合の静電容量の検出値（ゲインによる増幅前の値）の最大値が異なるように設定されている。また、静電容量の検出値の最大値にゲインを乗じた値がタッチ認識範囲ＴＲの範囲内となるように、ゲインＧ１およびＧ２の各々が設定されている。これにより、１つのタッチ認識範囲ＴＲを、２つのタッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２の間で共通とすることができる。これにより、タッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２の各々に異なるタッチ認識範囲ＴＲを割り当てる場合に比して、タッチ認識範囲ＴＲの範囲を広く設定することができるため、入力媒体により入力を受け付けたタッチスイッチを検出する精度を高めることができる。
【００４８】
また、Ｓ１１６において有効タッチスイッチとして検出されていないタッチスイッチについて、タッチ入力の有無の判定（Ｓ１４０、Ｓ１５４、Ｓ１５８）を行う必要を無くすことができる。よって、画像形成装置１の処理負担を軽減することができる。また、有効タッチスイッチにおける、タッチ入力の有無の判定速度を高めることができる。
【００４９】
また、検知電極Ｐ１１の面積の方が、検知電極Ｐ１２の面積よりも大きくされている。これにより、入力媒体がスイッチマークＢ１１に接触した場合にタッチスイッチＳＷ１１で発生する静電容量の最大値（１２０）を、入力媒体がスイッチマークＢ１２に接触した場合にタッチスイッチＳＷ１２で発生する静電容量の最大値（８０）に比して、大きくすることができる。
【００５０】
＜第２実施形態＞
第２実施形態は、比較器１５および２５で行われる、タッチ入力の有無の判断処理の変形例である。第２実施形態では、記憶部２１に閾値Ａ、Ｂ、Ｃが記憶される。また、閾値レジスタ１４からは、閾値Ａ、Ｂ、Ｃが出力される。また、Ａ／Ｄ変換器１３および２３において、静電容量の検出値はゲインによって増幅されない。なお、第２実施形態における画像形成装置１の他の構成は、第１実施形態で説明した画像形成装置１の構成と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００５１】
第２実施形態で行われる判断処理について、図７の具体例を用いて説明する。図７の具体例では、タッチスイッチＳＷ１１がタッチされた場合の静電容量の検出値の最大値が、「１２０」である場合を説明する。また、タッチスイッチＳＷ１２がタッチされた場合の静電容量の検出値の最大値が、「８０」である場合を説明する。また、閾値Ａの値が「６０」であり、閾値Ｂの値が「１００」であり、閾値Ｃの値が「１４０」である場合を説明する。この場合、静電容量変換値Ｃ１の閾値ＢからＣまでの範囲（１００〜１４０）が、タッチ認識範囲ＴＲ１となる。また、静電容量変換値Ｃ１の閾値ＡからＢまでの範囲（６０〜１００）が、タッチ認識範囲ＴＲ２となる。また、静電容量変換値Ｃ１の閾値Ｃ以上の範囲（１４０以上）が、タッチ認識範囲ＴＲ３となる。ここで、タッチ認識範囲ＴＲ１は、入力媒体がタッチスイッチＳＷ１１に接触した場合にＡ／Ｄ変換器１３に入力される静電容量の検出値の最大値（１２０）が、タッチ認識範囲ＴＲ１（１００〜１４０）の範囲内となるように定められている。また、タッチ認識範囲ＴＲ２は、入力媒体がタッチスイッチＳＷ１２に接触した場合にＡ／Ｄ変換器１３に入力される静電容量の検出値の最大値（８０）が、タッチ認識範囲ＴＲ２（６０〜１００）の範囲内となるように定められている。また、タッチ認識範囲ＴＲ３は、入力媒体がタッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２の両方に接触した場合にＡ／Ｄ変換器１３に入力される静電容量の検出値の最大値（１２０＋８０＝２００）が、タッチ認識範囲ＴＲ３（１４０以上）の範囲内となるように定められている。
【００５２】
図７において、パターン（１）の場合（タッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２の何れもタッチされていない場合）には、静電容量変換値Ｃ１は「０」となる。この場合、静電容量変換値Ｃ１の値がタッチ認識範囲ＴＲ１〜ＴＲ３の範囲外であるため、タッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２の何れにも入力媒体が接触していないと判定することができる。
【００５３】
また、パターン（２）の場合（タッチスイッチＳＷ１２のみがタッチされている場合）には、静電容量変換値Ｃ１は「８０」となる。この場合には、静電容量変換値Ｃ１の値がタッチ認識範囲ＴＲ２（６０〜１００）の範囲内であるため、タッチスイッチＳＷ１２に対して入力媒体が接触していると判定することができる。
【００５４】
また、パターン（３）の場合（タッチスイッチＳＷ１１のみがタッチされている場合）には、静電容量変換値Ｃ１は「１２０」となる。この場合には、静電容量変換値Ｃ１の値がタッチ認識範囲ＴＲ１（１００〜１４０）の範囲内であるため、タッチスイッチＳＷ１１に対して入力媒体が接触していると判定することができる。
【００５５】
また、パターン（４）の場合（タッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２の両方がタッチされている場合）には、静電容量変換値Ｃ１は「１２０＋８０＝２００」となる。この場合には、静電容量変換値Ｃ１の値がタッチ認識範囲ＴＲ３（１４０以上）の範囲内であるため、タッチスイッチＳＷ１１およびＳＷ１２の両方に対して入力媒体が接触していると判定することができる。
【００５６】
第２実施形態に係る画像形成装置１の動作を、図３および図４のフローを用いて説明する。第２実施形態では、図４のＳ１３６〜Ｓ１５８までのステップに代えて、静電容量変換値Ｃ１の値がタッチ認識範囲ＴＲ１〜ＴＲ３の何れか範囲内であるかを比較器１５（または比較器２５）で判断するステップを実行すればよい。なお、他のステップの各動作は、第１実施形態で説明したステップの各動作と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００５７】
＜第２実施形態の効果＞
第２実施形態に係る画像形成装置１の効果を説明する。第２実施形態では、タッチスイッチＳＷ１１とＳＷ１２との間で、タッチされた場合の静電容量の検出値の最大値が異なるように設定されている。また、タッチ認識範囲ＴＲ１〜ＴＲ３の各々を、入力媒体がタッチスイッチＳＷ１１に接触した場合、入力媒体がタッチスイッチＳＷ１２に接触した場合、入力媒体がタッチスイッチＳＷ１１とＳＷ１２の両方に接触した場合、のそれぞれの場合に割り当てることができる。これにより、入力媒体が接触したタッチスイッチを検出することが可能となる。
【００５８】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００５９】
＜変形例＞
検知電極が出力可能な面積を異ならせる方法は、検知電極自体の面積を異ならせる方法に限られない。例えば、スイッチマークと検知電極との間に配置される、樹脂部の面積を異ならせる方法であってもよい。図８に、変形例に係る第１スイッチ部３１ａの、上面図およびVIII−VIII断面図を示す。第１スイッチ部３１ａでは、検知電極Ｐ１１ａの面積と検知電極Ｐ１２ａの面積とが同等とされる。また上面図において、検知電極Ｐ１１ａ及びスイッチマークＢ１１とそれぞれ接する樹脂部Ｒ１１ａの面積の方が、検知電極Ｐ１２ａ及びスイッチマークＢ１２とそれぞれ接する樹脂部Ｒ１２ａの面積よりも大きくされている。これにより、検知電極と入力媒体によって構成されるコンデンサの面積を、タッチスイッチＳＷ１２よりもタッチスイッチＳＷ１１方を大きくすることができる。よって、入力媒体が接触した場合にタッチスイッチＳＷ１１で発生する静電容量の最大値を、入力媒体が接触した場合にタッチスイッチＳＷ１２で発生する静電容量の最大値よりも大きくすることができる。
【００６０】
入力媒体がスイッチマークＢ１１に接触した場合にタッチスイッチＳＷ１１で発生する静電容量の最大値と、入力媒体がスイッチマークＢ１２に接触した場合にタッチスイッチＳＷ１２で発生する静電容量の最大値とを互いに異ならせる方法は、検知電極の面積を互いに異ならせる方法に限られず、各種の方法が存在する。例えば、スイッチマークＢ１１と検知電極Ｐ１１との間の誘電率と、スイッチマークＢ１２と検知電極Ｐ１２との間の誘電率を互いに異ならせる方法であってもよい。図９に、変形例に係る第１スイッチ部３１ｂの、上面図およびIX−IX断面図を示す。第１スイッチ部３１ｂでは、上面図において、樹脂部Ｒ１１ｂの面積と樹脂部Ｒ１２ｂの面積とが同等とされている。また、スイッチマークＢ１１が形成されている部分のスイッチパネル６ｂの下面と検知電極Ｐ１１ｂとの距離Ｄ１の方が、スイッチマークＢ１２が形成されている部分のスイッチパネル６ｂの下面と検知電極Ｐ１２ｂとの距離Ｄ２よりも小さくされている。これにより、タッチスイッチＳＷ１１の誘電率の方を、タッチスイッチＳＷ１２の誘電率よりも大きくすることができる。
【００６１】
図１０に、変形例に係る第１スイッチ部３１ｃの断面図を示す。図１０の断面図は、図８のVIII−VIII断面図や、図９のIX−IX断面図と同様の位置における断面図である。第１スイッチ部３１ｃでは、タッチスイッチＳＷ１２のスイッチパネル６の表面に、突起部７が形成されている。これにより、タッチスイッチＳＷ１１に比してタッチスイッチＳＷ１２の方が、入力媒体をスイッチパネル６の表面に密着しにくくすることができる。すなわち、タッチスイッチＳＷ１１に比してタッチスイッチＳＷ１２の方が、入力媒体とスイッチパネル６の表面との接触面積を小さくすることができる。よって、入力媒体が接触した場合にタッチスイッチＳＷ１１で発生する静電容量の最大値を、入力媒体が接触した場合にタッチスイッチＳＷ１２で発生する静電容量の最大値よりも大きくすることができる。
【００６２】
図１１に、変形例に係る第１スイッチ部３１ｄの断面図を示す。図１１の断面図は、図８のVIII−VIII断面図や、図９のIX−IX断面図と同様の位置における断面図である。第１スイッチ部３１ｄでは、タッチスイッチＳＷ１２のスイッチパネル６の表面に、陥没部８が形成されている。これにより、タッチスイッチＳＷ１１に比してタッチスイッチＳＷ１２の方が、入力媒体をスイッチパネル６の表面に密着しにくくすることができる。すなわち、タッチスイッチＳＷ１１に比してタッチスイッチＳＷ１２の方が、入力媒体とスイッチパネル６の表面との接触面積を小さくすることができる。よって、入力媒体が接触した場合にタッチスイッチＳＷ１１で発生する静電容量の最大値を、入力媒体が接触した場合にタッチスイッチＳＷ１２で発生する静電容量の最大値よりも大きくすることができる。
【００６３】
入力端子ＩＴ１およびＩＴ２に接続されるタッチスイッチの数は、２つに限られず、３つ以上であってもよい。本願の技術によれば、３つ以上のタッチスイッチによって１つの入力端子を共用することも可能である。また、ＡＳＩＣ３に備えられる入力端子は、入力端子ＩＴ１およびＩＴ２の２つに限られず、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。
【００６４】
Ａ／Ｄ変換器１３および２３を備えない形態としてもよい。この場合、比較器１５および２５では、アナログ値の静電容量の検出値と閾値とを比較すればよい。
【００６５】
本実施形態では、タッチ検出部４１および４２がＡＳＩＣ３の内部に備えられている場合を説明したが、この形態に限られず、タッチ検出部４１および４２がＡＳＩＣ３の外部に備えられていてもよい。
【００６６】
Ａ／Ｄ変換器１３および２３において、静電容量の検出値に対して各種の換算を行った上で、デジタル化する処理を行ってもよい。
【００６７】
タッチスイッチでは、入力媒体（指先など）の接触の有無を検出するのみならず、入力媒体の接近の有無を検出する態様であってもよい。
【００６８】
閾値Ｘ、Ｙ、Ａ、Ｂ、Ｃの値は、固定値に限られず、ユーザによって設定可能であるとしてもよい。例えば、ユーザの指の大きさに応じて、閾値Ｘ、Ｙ、Ａ、Ｂ、Ｃの値を自動的に設定するとしてもよい。この場合、画像形成装置１は、閾値の設定モードを備えていてもよい。閾値の設定モードでは、ＣＰＵ１０は、タッチスイッチの何れか１つにタッチする操作をユーザに要求する。タッチ入力が受け付けられると、ＣＰＵ１０は、タッチスイッチの静電容量の最大値に対する、タッチスイッチで発生した静電容量値の割合を算出する。そして、当該割合が小さくなるほど、閾値Ｘ、Ｙ、Ａ、Ｂ、Ｃの値を低く設定する。これは、検知電極が入力媒体によって覆われる面積に応じて、タッチスイッチで発生する静電容量値が決まるため、指先の小さいユーザほど、タッチスイッチにタッチしたときに発生する静電容量が小さくなってしまうためである。これにより、何れのユーザに対しても、確実にタッチ検出を行うことが可能とすることができる。
【００６９】
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【００７０】
静電容量変換値Ｃ１は、静電容量出力値の一例である。Ａ／Ｄ変換器１３、検知電極Ｐ１１およびＰ１２は、静電容量出力手段の一例である。タッチ認識範囲ＴＲは、容量範囲値の一例である。閾値レジスタ１４は、記憶手段の一例である。Ｓ１２２を実行するＣＰＵ１０は、タッチ検出手段の一例である。ゲインＧ１、Ｇ２は、倍率の一例である。有効タッチスイッチレジスタ１１は、設定手段の一例である。
【符号の説明】
【００７１】
１：画像形成装置、３：ＡＳＩＣ、１０：ＣＰＵ、１１：有効タッチスイッチレジスタ、１３および２３：Ａ／Ｄ変換器、１４および２４：閾値レジスタ、Ｃ１：静電容量変換値、Ｇ１およびＧ２：ゲイン、ＩＴ１およびＩＴ２：入力端子、Ｐ１１およびＰ１２：検知電極、ＳＷ１１およびＳＷ１２：タッチスイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力媒体が接触した場合に当該入力媒体との間で発生する最大の静電容量値が互いに異なる複数のタッチスイッチと、
直列に接続された前記複数のタッチスイッチに直列に接続され、入力媒体が前記複数のタッチスイッチの少なくとも何れか１つに接触または接近した場合に、そのタッチスイッチと前記入力媒体との間で発生する静電容量値に基づく静電容量出力値を出力する静電容量出力手段と、
前記静電容量出力値を含む所定範囲を示す容量範囲値を記憶する記憶手段と、
前記静電容量出力手段により出力された静電容量出力値と、前記記憶手段に記憶された容量範囲値との比較に基づいて、前記入力媒体により入力を受け付けたタッチスイッチを検出するタッチ検出手段と、
を備えることを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記タッチスイッチと前記入力媒体との間で発生する静電容量値を変換するための倍率を、前記複数のタッチスイッチ各々について記憶する倍率記憶手段をさらに備え、
前記記憶手段は、１の前記容量範囲値を記憶し、
前記静電容量出力手段は、前記倍率記憶手段に記憶されている複数のタッチスイッチ各々に対応する倍率に基づいて、入力媒体が前記複数のタッチスイッチの少なくとも何れか１つに接触または接近した場合にそのタッチスイッチと前記入力媒体との間で発生する静電容量値を変換して静電容量出力値を出力し、
前記タッチ検出手段は、前記静電容量出力手段により出力された前記静電容量出力値の何れか１つが前記１の容量範囲値の範囲内である場合、当該範囲内となる静電容量出力値を生成した倍率に対応するタッチスイッチを、前記入力媒体により入力を受け付けたタッチスイッチとして検出することを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記倍率は、前記複数のタッチスイッチ各々について、入力媒体が１の前記タッチスイッチに接触または接近した場合に当該タッチスイッチと当該入力媒体との間で発生する静電容量値に基づく前記静電容量出力値の各々が、前記記憶手段に記憶された１の容量範囲値の範囲内の値となるように設定されることを特徴とする請求項２に記載の入力装置。
【請求項４】
前記複数のタッチスイッチのうち、不使用のタッチスイッチを少なくとも１つ設定する設定手段をさらに備え、
前記静電容量出力手段は、前記設定手段で不使用のタッチスイッチに設定されたタッチスイッチに対応する倍率に基づいて、前記タッチスイッチと前記入力媒体との間で発生する静電容量値の変換を行わないことを特徴とする請求項２または３に記載の入力装置。
【請求項５】
前記記憶手段は、入力媒体が前記タッチスイッチに接触または接近した場合に当該タッチスイッチと当該入力媒体との間で発生する静電容量値を含む所定範囲を示す容量範囲値を、前記複数のタッチスイッチ各々について記憶し、
前記タッチ検出手段は、前記静電容量出力手段から出力される前記静電容量出力値が複数の容量範囲値の何れかの範囲内である場合、当該容量範囲値に対応するタッチスイッチを、前記入力媒体により入力を受け付けたタッチスイッチとして検出することを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項６】
前記記憶手段は、前記容量範囲値を規定する少なくとも１つの閾値を記憶し、
前記タッチ検出手段は、前記静電容量出力手段から出力された静電容量出力値と前記少なくとも１つの閾値とを比較して、当該静電容量出力値が前記容量範囲値の範囲内であるか否かを判断することを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載の入力装置。
【請求項７】
前記複数のタッチスイッチの各々は、入力媒体が接触するタッチ面と対向する位置に検知電極を備えており、
前記検知電極の面積は、前記複数のタッチスイッチの各々の間で互いに異なっており、
前記静電容量出力手段は、前記入力媒体が前記複数のタッチスイッチの少なくとも何れか１つに対向するタッチ面に接触または接近した場合に、前記検知電極と前記入力媒体との間で発生する静電容量値に基づく静電容量出力値を出力することを特徴とする請求項１ないし６の何れか１項に記載の入力装置。
【請求項８】
前記複数のタッチスイッチの各々は、入力媒体が接触するタッチ面と対向する位置に検知電極を備えており、
前記タッチ面と前記検知電極との間の誘電率が、前記複数のタッチスイッチの各々の間で互いに異なっており、
前記静電容量出力手段は、前記入力媒体が前記複数のタッチスイッチの少なくとも何れか１つに対向するタッチ面に接触または接近した場合に、前記検知電極と前記入力媒体との間で発生する静電容量値に基づく静電容量出力値を出力することを特徴とする請求項１ないし６の何れか１項に記載の入力装置。
【請求項９】
前記複数のタッチスイッチの各々は、入力媒体が接触するタッチ面と対向する位置に検知電極を備えており、
入力媒体が前記タッチ面に接触可能な接触面積が、前記複数のタッチスイッチの各々の間で互いに異なっており、
前記静電容量出力手段は、前記入力媒体が前記複数のタッチスイッチの少なくとも何れか１つに対向するタッチ面に接触または接近した場合に、前記検知電極と前記入力媒体との間で発生する静電容量値に基づく静電容量出力値を出力することを特徴とする請求項１ないし６の何れか１項に記載の入力装置。
【請求項１】
入力媒体が接触した場合に当該入力媒体との間で発生する最大の静電容量値が互いに異なる複数のタッチスイッチと、
直列に接続された前記複数のタッチスイッチに直列に接続され、入力媒体が前記複数のタッチスイッチの少なくとも何れか１つに接触または接近した場合に、そのタッチスイッチと前記入力媒体との間で発生する静電容量値に基づく静電容量出力値を出力する静電容量出力手段と、
前記静電容量出力値を含む所定範囲を示す容量範囲値を記憶する記憶手段と、
前記静電容量出力手段により出力された静電容量出力値と、前記記憶手段に記憶された容量範囲値との比較に基づいて、前記入力媒体により入力を受け付けたタッチスイッチを検出するタッチ検出手段と、
を備えることを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記タッチスイッチと前記入力媒体との間で発生する静電容量値を変換するための倍率を、前記複数のタッチスイッチ各々について記憶する倍率記憶手段をさらに備え、
前記記憶手段は、１の前記容量範囲値を記憶し、
前記静電容量出力手段は、前記倍率記憶手段に記憶されている複数のタッチスイッチ各々に対応する倍率に基づいて、入力媒体が前記複数のタッチスイッチの少なくとも何れか１つに接触または接近した場合にそのタッチスイッチと前記入力媒体との間で発生する静電容量値を変換して静電容量出力値を出力し、
前記タッチ検出手段は、前記静電容量出力手段により出力された前記静電容量出力値の何れか１つが前記１の容量範囲値の範囲内である場合、当該範囲内となる静電容量出力値を生成した倍率に対応するタッチスイッチを、前記入力媒体により入力を受け付けたタッチスイッチとして検出することを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記倍率は、前記複数のタッチスイッチ各々について、入力媒体が１の前記タッチスイッチに接触または接近した場合に当該タッチスイッチと当該入力媒体との間で発生する静電容量値に基づく前記静電容量出力値の各々が、前記記憶手段に記憶された１の容量範囲値の範囲内の値となるように設定されることを特徴とする請求項２に記載の入力装置。
【請求項４】
前記複数のタッチスイッチのうち、不使用のタッチスイッチを少なくとも１つ設定する設定手段をさらに備え、
前記静電容量出力手段は、前記設定手段で不使用のタッチスイッチに設定されたタッチスイッチに対応する倍率に基づいて、前記タッチスイッチと前記入力媒体との間で発生する静電容量値の変換を行わないことを特徴とする請求項２または３に記載の入力装置。
【請求項５】
前記記憶手段は、入力媒体が前記タッチスイッチに接触または接近した場合に当該タッチスイッチと当該入力媒体との間で発生する静電容量値を含む所定範囲を示す容量範囲値を、前記複数のタッチスイッチ各々について記憶し、
前記タッチ検出手段は、前記静電容量出力手段から出力される前記静電容量出力値が複数の容量範囲値の何れかの範囲内である場合、当該容量範囲値に対応するタッチスイッチを、前記入力媒体により入力を受け付けたタッチスイッチとして検出することを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項６】
前記記憶手段は、前記容量範囲値を規定する少なくとも１つの閾値を記憶し、
前記タッチ検出手段は、前記静電容量出力手段から出力された静電容量出力値と前記少なくとも１つの閾値とを比較して、当該静電容量出力値が前記容量範囲値の範囲内であるか否かを判断することを特徴とする請求項１ないし５の何れか１項に記載の入力装置。
【請求項７】
前記複数のタッチスイッチの各々は、入力媒体が接触するタッチ面と対向する位置に検知電極を備えており、
前記検知電極の面積は、前記複数のタッチスイッチの各々の間で互いに異なっており、
前記静電容量出力手段は、前記入力媒体が前記複数のタッチスイッチの少なくとも何れか１つに対向するタッチ面に接触または接近した場合に、前記検知電極と前記入力媒体との間で発生する静電容量値に基づく静電容量出力値を出力することを特徴とする請求項１ないし６の何れか１項に記載の入力装置。
【請求項８】
前記複数のタッチスイッチの各々は、入力媒体が接触するタッチ面と対向する位置に検知電極を備えており、
前記タッチ面と前記検知電極との間の誘電率が、前記複数のタッチスイッチの各々の間で互いに異なっており、
前記静電容量出力手段は、前記入力媒体が前記複数のタッチスイッチの少なくとも何れか１つに対向するタッチ面に接触または接近した場合に、前記検知電極と前記入力媒体との間で発生する静電容量値に基づく静電容量出力値を出力することを特徴とする請求項１ないし６の何れか１項に記載の入力装置。
【請求項９】
前記複数のタッチスイッチの各々は、入力媒体が接触するタッチ面と対向する位置に検知電極を備えており、
入力媒体が前記タッチ面に接触可能な接触面積が、前記複数のタッチスイッチの各々の間で互いに異なっており、
前記静電容量出力手段は、前記入力媒体が前記複数のタッチスイッチの少なくとも何れか１つに対向するタッチ面に接触または接近した場合に、前記検知電極と前記入力媒体との間で発生する静電容量値に基づく静電容量出力値を出力することを特徴とする請求項１ないし６の何れか１項に記載の入力装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−１１４８２７（Ｐ２０１３−１１４８２７Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５８４７１（Ｐ２０１１−２５８４７１）
【出願日】平成２３年１１月２８日（２０１１．１１．２８）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２８日（２０１１．１１．２８）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]