JP6384169B2

JP6384169B2 - 電子機器

Info

Publication number: JP6384169B2
Application number: JP2014148104A
Authority: JP
Inventors: 宏仁赤木; 政晶脇阪
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2014-07-18
Filing date: 2014-07-18
Publication date: 2018-09-05
Anticipated expiration: 2034-07-18
Also published as: JP2016024607A; US20160021266A1; US9648183B2

Description

本発明は、静電容量式のタッチスイッチを有する操作パネルが設けられた電子機器に関する。

例えば、特許文献１に記載の電子機器では、利用者の誤操作（誤入力）を抑制すべく、隣接するタッチスイッチの誘電率を異ならせている。

特開２００９−３７３７３号公報

図３（ａ）に示すように、利用者が操作パネルを操作する場合において、利用者の指と操作パネルとのなす角が小さい場合には、利用者が意図するタッチスイッチと異なるタッチスイッチが作動してしまう場合がある。

本発明は、上記のような誤操作（誤入力）の発生を抑制することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、利用者により操作される操作パネル（５）が設けられた筐体（３）と、操作パネル（５）に設けられた第１スイッチ部（７Ａ）及び第２スイッチ部（７Ｂ）であって、静電容量の変化を利用した第１スイッチ部（７Ａ）及び第２スイッチ部（７Ｂ）とを備え、筐体（３）のうち操作パネル（５）側を前方側としたとき、第２スイッチ部（７Ｂ）は、第１スイッチ部（７Ａ）より前方側に配置され、かつ、第２スイッチ部（７Ｂ）の感度は、第１スイッチ部（７Ａ）の感度より低いことを特徴とする。

これにより、本発明では、利用者が意図するスイッチ部と異なるスイッチ部が作動することを抑制できる。
すなわち、図３（ａ）に示すように、利用者の指と操作パネル（５）とのなす角が小さくなると、利用者の指先に位置するスイッチ部よりも利用者側（手前側）に位置するスイッチ部が利用者に近づく。このため、利用者が意図するスイッチ部と異なるスイッチ部が作動するといった不具合が発生する。

これに対して、本発明では、利用者の指先に位置する第１スイッチ部の感度よりも利用者側（手前側）に位置する第２スイッチ部の感度が低いので、利用者が意図するスイッチ部と異なるスイッチ部が作動することを抑制できる。

因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。

本発明の実施形態に係る画像形成装置（電子機器）１の外観斜視図である。本発明の実施形態に係る操作パネル５の正面図である。（ａ）本発明の第１実施形態に係るタッチスイッチの構造を示す模式図である。（ｂ）はタッチスイッチの制御系を示すブロック図である。本発明の第３実施形態に係るタッチスイッチの構造を示す模式図である。本発明の第４実施形態に係るタッチスイッチの構造を示す模式図である。本発明の第６実施形態に係るタッチスイッチの構造を示す模式図である。本発明の第７実施形態に係るタッチスイッチの構造を示す模式図である。本発明の第８実施形態に係るタッチスイッチの構造を示す模式図である。本発明の第９実施形態に係るタッチスイッチの構造を示す模式図である。

以下に説明する「発明の実施形態」は実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的手段や構造等に限定されるものではない。

本実施形態は、本発明に係る電子機器をプリンタ等の画像形成装置に適用したものである。各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載したものである。本発明は、各図に付された方向に限定されるものではない。

少なくとも符号を付して説明した部材又は部位は、「複数」や「２つ以上」等の断りをした場合を除き、少なくとも１つ設けられている。以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。

（第１実施形態）
１．操作パネル等の概要
図１は本実施形態に係る電子機器１、つまり画像形成装置１の外観を示している。略六面体状の筐体３内には、シートに画像を形成する画像形成部（図示せず。）が収納されている。筐体３の前方側には操作パネル５が設けられている。なお、「前方側」とは筐体３に対して操作パネル５側をいう。「後方側」とは筐体３を挟んで操作パネル５と反対側をいう。

操作パネル５は、その上端側に設けられた一対のヒンジ５Ａ、５Ｂを介して筐体３に組み付けられている。このため、操作パネル５は、そのパネル面５Ｃが筐体３に対して揺動変位することができる。

つまり、操作パネル５は、パネル面５Ｃが水平面と略平行となる状態とパネル面５Ｃが鉛直面と略平行となる状態との間で揺動変位することができる。このため、利用者は、操作パネル５の角度を自身が操作し易い角度に変更することが可能である。

操作パネル５には、図２に示すように、利用者により操作される複数のスイッチ部７Ａ〜７Ｃ、及び情報を表示するＬＣＤ等にて構成された表示部７Ｄが設けられている。各スイッチ部７Ａ〜７Ｃは、静電容量の変化を利用して操作の有無を検知する静電容量型のタッチスイッチにて構成されている。

以下、スイッチ部７Ａ〜７Ｃのうち、ヒンジ５Ａ、５Ｂに近い位置、つまり操作パネル５の上端に近い位置にあるスイッチから順に、第１スイッチ部７Ａ、第２スイッチ部７Ｂ、第３スイッチ部７Ｃという。

つまり、第１スイッチ部７Ａはヒンジ５Ａ、５Ｂに最も近い部位に位置し、第２スイッチ部７Ｂは、第１スイッチ部７Ａよりヒンジ５Ａ、５Ｂから離れた部位に位置し、第３スイッチ部７Ｃは、第２スイッチ部７Ｂよりヒンジ５Ａ、５Ｂから離れた部位に位置する。

なお、パネル面５Ｃが水平面に対して傾いた状態（図３（ａ）参照）、又はパネル面５Ｃが水平面と平行な状態（図示せず。）では、第２スイッチ部７Ｂは第１スイッチ部７Ａより前方側に位置する。第３スイッチ部７Ｃは第２スイッチ部７Ｂより前方側に位置する。

また、パネル面５Ｃが水平面に対して傾いた状態（図３（ａ）参照）、又はパネル面５Ｃが鉛直面と平行な状態（図示せず。）では、第２スイッチ部７Ｂは第１スイッチ部７Ａより鉛直方向下方側に位置する。第３スイッチ部７Ｃは第２スイッチ部７Ｂより鉛直方向下方側に位置する。

各スイッチ部７Ａ〜７Ｃの感度は、第１スイッチ部７Ａ＞第２スイッチ部７Ｂ＞第３スイッチ部７Ｃとなっている。つまり、第２スイッチ部７Ｂの感度は第１スイッチ部７Ａの感度より低い。第３スイッチ部７Ｃの感度は第２スイッチ部７Ｂの感度より低い。

スイッチ部７Ａ〜７Ｃの感度とは、利用者の操作があったか否かを検知する際の検知し易さを示す度合いをいう。つまり、感度が低くなるほど、利用者の操作を検知し難くなるのに対して、感度が高くなるほど、利用者の操作を容易に検知し易くなる。

２．各スイッチ部の概要
図３（ａ）に示すように、第１スイッチ部７Ａは、第１電極９Ａ及び第１トッププレート部１１Ａ等を有して構成されている。第１トッププレート部１１Ａは、第１電極９Ａから離間した部位に配設されて第１電極９Ａを覆う部材である。

第２スイッチ部７Ｂは、第２電極９Ｂ及び第２トッププレート部１１Ｂ等を有して構成されている。第２トッププレート部１１Ｂは、第２電極９Ｂから離間した部位に配設されて第２電極９Ｂを覆う部材である。

第３スイッチ部７Ｃは、第３電極９Ｃ及び第３トッププレート部１１Ｃ等を有して構成されている。第３トッププレート部１１Ｃは、第３電極９Ｃから離間した部位に配設されて第３電極９Ｃを覆う部材である。

導光部材１３Ａ〜１３Ｃは、各トッププレート部１１Ａ〜１１Ｃに光を導くことにより、各スイッチ部７Ａ〜７Ｃの視認性を高めている。なお、各電極９Ａ〜９Ｃ等は、基板１３Ｄに実装されている。

そして、各電極９Ａ〜９Ｃから出力される出力信号は、図３（ｂ）に示すように、増幅部１５Ａに入力される。増幅部１５Ａは、第２電極９Ｂの出力信号（以下、第２出力信号という。）を第１電極９Ａの出力信号（以下、第１出力信号という。）より小さく増幅し、かつ、第３電極９Ｃの出力信号（以下、第３出力信号という。）を第２電極９Ｂの出力信号（第２出力信号）より小さく増幅する。

つまり、増幅部１５Ａは、「第１出力信号の増幅率」＞「第２出力信号の増幅率」＞「第３出力信号の増幅率」となるように各出力信号を増幅する。増幅された第１出力信号は第１判断部１５Ｂに入力される。増幅された第２出力信号は第２判断部１５Ｃに入力される。増幅された第３出力信号は第３判断部１５Ｄに入力される。

第１判断部１５Ｂは、入力された第１出力信号が第１閾値Ｃ１以上であるときには、第１スイッチ部７Ａが作動した、つまり利用者が第１スイッチ部７Ａを操作したと判断し、かつ、入力された第１出力信号が第１閾値Ｃ１未満であるときには、第１スイッチ部７Ａが作動していないと判断する。

同様に、第２判断部１５Ｃは、入力された第２出力信号が第２閾値Ｃ２以上であるときには、第２スイッチ部７Ｂが作動したと判断し、かつ、入力された第２出力信号が第２閾値Ｃ２未満であるときには、第２スイッチ部７Ｂが作動していないと判断する。

第３判断部１５Ｄは、入力された第３出力信号が第３閾値Ｃ３以上であるときには、第３スイッチ部７Ｃが作動したと判断し、かつ、入力された第３出力信号が第３閾値Ｃ３未満であるときには、第３スイッチ部７Ｃが作動していないと判断する。

なお、第１閾値Ｃ１、第２閾値Ｃ２及び第３閾値Ｃ３は、予め設定された値であって、各判断部１５Ｂ〜１５Ｄに設けられたＲＯＭ等の不揮発性記憶部（図示せず。）に記憶されている。

本実施形態では、第１閾値Ｃ１、第２閾値Ｃ２及び第３閾値Ｃ３は同一の値に設定されている。このため、各スイッチ部７Ａ〜７Ｃの感度は、各出力信号の増幅率に対応して第１スイッチ部７Ａ＞第２スイッチ部７Ｂ＞第３スイッチ部７Ｃとなる。

３．本実施形態に係る電子機器（画像形成装置）の特徴
図３（ａ）に示すように、利用者の指と操作パネル５とのなす角が小さくなると、利用者の指先に位置するスイッチ部（図３（ａ）では第１スイッチ部７Ａ）よりも利用者側（手前側）に位置するスイッチ部（図３（ａ）では第３スイッチ部７Ｃ）が利用者に近づく。このため、利用者が意図するスイッチ部と異なるスイッチ部が作動するといった不具合が発生する可能性がある。

これに対して、本実施形態では、利用者の指先に位置する第１スイッチ部７Ａの感度よりも利用者側（手前側）に位置する第３スイッチ部７Ｃの感度が低いので、利用者が意図するスイッチ部と異なるスイッチ部が作動することを抑制できる。

（第２実施形態）
第１実施形態は、「第１出力信号の増幅率＞第２出力信号の増幅率＞第３出力信号の増幅率」とし、かつ、「第１閾値Ｃ１＝第２閾値Ｃ２＝第３閾値Ｃ３」とすることにより、各スイッチ部７Ａ〜７Ｃの感度を、第１スイッチ部７Ａ＞第２スイッチ部７Ｂ＞第３スイッチ部７Ｃとしたものである。

これに対して、本実施形態は、少なくとも「第１閾値Ｃ１＜第２閾値Ｃ２＜第３閾値Ｃ３」とすることにより、各スイッチ部７Ａ〜７Ｃの感度を、第１スイッチ部７Ａ＞第２スイッチ部７Ｂ＞第３スイッチ部７Ｃとしたものである。

これにより、本実施形態においても、利用者の指先に位置する第１スイッチ部７Ａの感度よりも利用者側（手前側）に位置する第３スイッチ部７Ｃの感度が低いので、利用者が意図するスイッチ部と異なるスイッチ部が作動することを抑制できる。

なお、本実施形態では、上記各閾値の大小関係に加えて、「第１出力信号の増幅率＝第２出力信号の増幅率＝第３出力信号の増幅率」としている。しかし、各スイッチ部７Ａ〜７Ｃの感度の大小関係が上記関係を満たす場合には、増幅率の大小関係は上記の関係に限定されるものではない。

（第３実施形態）
第１実施形態及び第２実施形態においては、各スイッチ部７Ａ〜７Ｃは感度が同一となる同一仕様のタッチスイッチを用いた。これに対して、本実施形態は、感度が異なるタッチスイッチにてスイッチ部７Ａ〜７Ｃを構成したものである。

すなわち、図４に示すように、第２電極９Ｂから第２トッププレート部１１Ｂまで距離Ｄ２は、第１電極９Ａから第１トッププレート部１１Ａまで距離Ｄ１より大きい。第３電極９Ｃから第３トッププレート部１１Ｃまで距離Ｄ３は、第２電極９Ｂから第２トッププレート部１１Ｂまで距離Ｄ２より大きい。

つまり、本実施形態では、距離Ｄ１＜距離Ｄ２＜距離Ｄ３とすることにより、各スイッチ部７Ａ〜７Ｃの感度を、第１スイッチ部７Ａ＞第２スイッチ部７Ｂ＞第３スイッチ部７Ｃとしたものである。

なお、本実施形態では「第１出力信号の増幅率＝第２出力信号の増幅率＝第３出力信号の増幅率」であり、かつ、第１閾値Ｃ１＝第２閾値Ｃ２＝第３閾値Ｃ３」としている。しかし、各スイッチ部７Ａ〜７Ｃの感度の大小関係が上記関係を満たす場合には、増幅率の大小関係及び閾値の大小関係は、上記の関係に限定されるものではない。

（第４実施形態）
本実施形態も第３実施形態と同様に、感度が異なるタッチスイッチにてスイッチ部７Ａ〜７Ｃを構成したものである。

すなわち、図５に示すように、第２トッププレート部１１Ｂの厚み寸法Ｄ５は、第１トッププレート部１１Ａの厚み寸法Ｄ４より大きい。第３トッププレート部１１Ｃの厚み寸法Ｄ６は、第２トッププレート部１１Ｂの厚み寸法Ｄ５より大きい。

つまり、本実施形態では、厚み寸法Ｄ４＜厚み寸法Ｄ５＜厚み寸法Ｄ６とすることにより、各スイッチ部７Ａ〜７Ｃの感度を、第１スイッチ部７Ａ＞第２スイッチ部７Ｂ＞第３スイッチ部７Ｃとしたものである。

（第５実施形態）
本実施形態も第３実施形態と同様に、感度が異なるタッチスイッチにてスイッチ部７Ａ〜７Ｃを構成したものである。

すなわち、本実施形態に係るタッチスイッチは、第２トッププレート部１１Ｂの誘電率ε２は、第１トッププレート部１１Ａの誘電率ε１より小さい。第３トッププレート部１１Ｃの誘電率ε３は、第２トッププレート部１１Ｂの誘電率ε２より小さい。

つまり、本実施形態では、誘電率ε１＞誘電率ε２＞誘電率ε３とすることにより、各スイッチ部７Ａ〜７Ｃの感度を、第１スイッチ部７Ａ＞第２スイッチ部７Ｂ＞第３スイッチ部７Ｃとしたものである。

なお、本実施形態では「第１出力信号の増幅率＝第２出力信号の増幅率＝第３出力信号の増幅率」であり、かつ、第１閾値Ｃ１＝第２閾値Ｃ２＝第３閾値Ｃ３」、かつ、「距離Ｄ１＝距離Ｄ２＝距離Ｄ３」、かつ、「厚み寸法Ｄ４＝厚み寸法Ｄ５＝厚み寸法Ｄ６」としている。しかし、各スイッチ部７Ａ〜７Ｃの感度の大小関係が上記関係を満たす場合には、これらの大小関係は、上記の関係に限定されるものではない。

（第６実施形態）
本実施形態は、図６に示すように、一対のヒンジ５Ａ、５Ｂを操作パネル５の下端側に設けたものである。

このため、本実施形態では、第１スイッチ部７Ａはヒンジ５Ａ、５Ｂも最も離れた部位に位置し、第２スイッチ部７Ｂは、第１スイッチ部７Ａよりヒンジ５Ａ、５Ｂに近い部位に位置し、第３スイッチ部７Ｃは、ヒンジ５Ａ、５Ｂに最も近い部位に位置する。

したがって、各スイッチ部７Ａ〜７Ｃの感度は、第１スイッチ部７Ａ＞第２スイッチ部７Ｂ＞第３スイッチ部７Ｃとなる。つまり、本実施形態では、ヒンジ５Ａ、５Ｂに近いスイッチ部ほど感度が低くなる。

なお、図６は、第１実施形態に係る電子機器（図３（ａ））に適用した例である。しかし、本実施形態は第２実施形態〜第５実施形態にも適用可能である。
（第７実施形態）
本実施形態では、図７に示すように、基板１３Ｄのうちパネル面５Ｃ側の面がパネル面５Ｃに対して傾斜し、かつ、第１電極９Ａ〜第３電極９Ｃの厚み寸法及び第１トッププレート部１１Ａ〜第３トッププレート部１１Ｃの厚み寸法が一定となっている。

このため、導光部材１３Ａ〜１３Ｃは、第１電極９Ａ〜第３電極９Ｃと第１トッププレート部１１Ａ〜第３トッププレート部１１Ｃとの傾斜の違いを吸収するように楔状に形成されている。具体的には、各導光板１３Ａ〜１３Ｃは、ヒンジに近い側の厚み寸法より遠い側の厚みが大きくなっている。

これにより、本実施形態においても、各スイッチ部７Ａ〜７Ｃの感度を、第１スイッチ部７Ａ＞第２スイッチ部７Ｂ＞第３スイッチ部７Ｃとなる。
（第８実施形態）
本実施形態は、図８に示すように、第１トッププレート部１１Ａ〜第３トッププレート部１１Ｃを１枚のトッププレート部１１Ａのみで構成するとともに、その１枚のトッププレート部１１Ａのうち導光部材１３Ａ〜１３Ｃ側の面をパネル面５Ｃに対して傾斜させたものである。

このため、トッププレート部１１Ａは、ヒンジに近い側の厚み寸法より遠い側の厚み寸法が大きい楔状になっている。なお、導光板１３Ａ〜１３Ｃの厚み寸法、第１電極９Ａ〜第３電極９Ｃの厚み寸法、及び基板１３Ｄの厚み寸法は一定である。つまり、導光板１３Ａ〜１３Ｃ、第１電極９Ａ〜第３電極９Ｃ、及び基板１３Ｄは互いに平行である。

これにより、本実施形態においても、各スイッチ部７Ａ〜７Ｃの感度を、第１スイッチ部７Ａ＞第２スイッチ部７Ｂ＞第３スイッチ部７Ｃとなる。
（第９実施形態）
本実施形態は、図９に示すように、第１トッププレート部１１Ａ〜第３トッププレート部１１Ｃを１枚のトッププレート部１１Ａのみで構導し、かつ、光板１３Ａ〜１３Ｃを１枚の導光板１３Ａのみで構成するとともに、その１枚の導光板１３Ａのうち第１電極９Ａ〜第３電極９Ｃ側の面をパネル面５Ｃに対して傾斜させたものである。

このため、導光板１３Ａは、ヒンジに近い側の厚み寸法より遠い側の厚み寸法が大きい楔状になっている。トッププレート部１１Ａの厚み寸法、第１電極９Ａ〜第３電極９Ｃの厚み寸法、及び基板１３Ｄの厚み寸法は一定である。トッププレート部１１Ａ、第１電極９Ａ〜第３電極９Ｃ及び基板１３Ｄは互いに平行である。

これにより、本実施形態においても、各スイッチ部７Ａ〜７Ｃの感度を、第１スイッチ部７Ａ＞第２スイッチ部７Ｂ＞第３スイッチ部７Ｃとなる。
（その他の実施形態）
上述の実施形態に係る操作パネル５は、一対のヒンジ５Ａ、５Ｂにより筐体３に揺動可能に連結されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、ヒンジ５Ａ、５Ｂが廃止され、操作パネル５（パネル面５Ｃ）の角度が筐体３に対して固定されたタイプにも適用できる。この場合、パネル面５Ｃの角度は、水平、鉛直及び水平に対して傾斜した状態のうちいずれであっても構わない。

上述の実施形態に係る操作パネル５には、３つのタッチスイッチ（第１スイッチ部７Ａ〜第３スイッチ部７Ｃ）が設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明では、少なくとも２つのタッチスイッチが設けられていれば十分である。

上述の実施形態では、本発明を画像形成装置１に適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、画像読取装置やファクシミリ装置等にも適用できる。
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

１… 電子機器（画像形成装置）３… 筐体５… 操作パネル
５Ａ、５Ｂ… ヒンジ５Ｃ… パネル面７Ａ… 第１スイッチ部
７Ｂ… 第２スイッチ部７Ｃ… 第３スイッチ部
９Ａ… 第１電極９Ｂ… 第２電極９Ｃ… 第３電極
１１Ａ… 第１トッププレート部１１Ｂ… 第２トッププレート部
１１Ｃ… 第３トッププレート部１３Ｄ… 基板１５Ａ… 増幅部
１５Ｂ… 第１判断部１５Ｃ… 第２判断部１５Ｄ… 第３判断部

Claims

利用者により操作される操作パネルがヒンジを介して組み付けられた筐体と、
前記操作パネルに設けられた第１スイッチ部及び第２スイッチ部であって、静電容量の変化を利用した第１スイッチ部及び第２スイッチ部と、
前記第１スイッチ部を構成する第１電極及び前記第２スイッチ部を構成する第２電極が実装された基板と、
前記第１電極から離間して前記第１電極を覆うと共に、前記第２電極から離間して前記第２電極を覆うことで、前記第１スイッチ部及び前記第２スイッチ部の一部を構成する１枚のトッププレート部と、
前記トッププレート部と前記第１電極との間、及び前記トッププレート部と前記第２電極との間に配置される１枚の導光板と、
を備え、
前記ヒンジは、前記操作パネルのうち鉛直方向上端側に設けられており、
前記第２スイッチ部は、前記第１スイッチ部より前記ヒンジから離れた部位に配置され、かつ、前記第２スイッチ部の感度は、前記第１スイッチ部の感度より低く、
前記導光板は、前記ヒンジに近い側の厚み寸法より遠い側の厚み寸法が大きい楔状であり、前記導光板のうち前記第１電極及び前記第２電極側の面は、前記操作パネルのパネル面に対して傾斜し、
前記トッププレート部、前記第１電極、前記第２電極、及び前記基板の厚み寸法は一定であることを特徴とする電子機器。
前記第１スイッチ部の出力、及び前記第２スイッチ部の出力を増幅する増幅部を備え、
前記増幅部は、増幅後の前記第２スイッチ部の出力が増幅後の前記第１スイッチ部の出力よりも小さくなるように増幅することを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
前記第１スイッチ部の出力が予め設定された第１閾値以上となったときに、当該第１スイッチ部が作動したと判断する第１判断部と、
前記第２スイッチ部の出力が予め設定された第２閾値以上となったときに、当該第２スイッチ部が作動したと判断する第２判断部とを備え、
前記第２閾値は前記第１閾値より大きい値であることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
前記第２電極から前記トッププレート部まで距離は、前記第１電極から前記トッププレート部まで距離より大きいことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。