JP2016140619A

JP2016140619A - 洗濯機

Info

Publication number: JP2016140619A
Application number: JP2015019528A
Authority: JP
Inventors: 柳　真介; Shinsuke Yanagi; 真介柳
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2015-02-03
Filing date: 2015-02-03
Publication date: 2016-08-08

Abstract

【課題】操作部と表示部を近傍に配置でき、使用者は表示を確認しながら簡単に操作することができる使い勝手の良い洗濯機を実現する。
【解決手段】操作表示パネル２５のタッチパネル表示部３８の対応位置に設けた開口窓３０に弾性体３２を介して配設固定した透明ガラス板３１と、透明ガラス板３１の裏面に固定した透明電極３３と、透明電極３３の裏面下方に配した洗濯、すすぎ、脱水等の設定時間等を表示する液晶パネル３４と、透明電極３３や液晶パネル３４を制御するメイン制御基板３６とを備え、液晶パネル３４はセグメント液晶とし、透明ガラス板３１及び透明電極３３を透過して液晶パネル３４に表示されるタッチボタン部７１を押すことで、液晶パネル３４に表示された洗濯、すすぎ、脱水等の設定時間等を変更し、運転内容を設定する構成とすることによって、上記課題を解決することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、タッチパネル表示部の操作に対応して表示する液晶パネルを備えた操作表示装置を搭載した洗濯機に関するものである。

従来、この種の洗濯機に搭載された操作表示装置は、図１０、図１１に示すような構成としている（例えば、特許文献１参照）。

図１０は、従来の洗濯機の操作表示装置の正面図であり、図１１は、同従来の洗濯機の操作表示装置の平面図である。

図１０、図１１に示すように、操作表示パネル１は上面にシート材で構成されたパネルシート２をインサート成形している。操作表示パネル１に表示部３と操作部４を設け、表示部３に対応する位置に液晶パネル５を配し、操作部４に対応する位置に操作ボタン部６を配している。

行程選択ボタン６ａを操作することで液晶パネル５に表示する洗い、すすぎ、脱水、乾燥の各運転時間や設定条件等を変更することができ、コースボタン６ｂを押すことで液晶パネル５に表示する運転コースを変更することができ、洗濯乾燥切替ボタン６ｃを押すことで洗濯、洗濯〜乾燥、乾燥のみ、ミストの切替をすることができる。

６ｄは洗濯機本体に電源を投入する電源入ボタン、６ｅは洗濯機本体の電源を遮断する電源切ボタン、６ｆは洗濯機の運転を開始させるスタートボタンである。

操作表示パネル１の操作ボタン部６の対応する位置に設けたボタン式電気スイッチ７と、操作ボタン部６の操作を報知するＬＥＤ素子８と、液晶パネル５とを積載した制御基板９を樹脂ケース１０に固定している。

樹脂ケース１０の周囲にはビス穴１１を設け、裏面からビス（図示せず）で操作表示パネル１に固定することで操作表示装置を形成する。

特開２００８−６６１６３号公報

しかしながら、このような従来の洗濯機の操作表示装置の構成では、操作表示パネル上に多数の操作ボタンが存在し、使用者がいざ設定しようとしても操作ボタンが多いことで操作が複雑となり、また操作部と表示部が離れていることで設定した内容を表示部で確認するときも非常に見にくいという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、タッチパネル表示部の液晶パネルに表示されたタッチボタンを透明板を介して直接触ることで洗濯機の設定をすることができ、直感的な操作により使い勝手を向上させた洗濯機を提供することを目的としている。

前記従来の課題を解決するために、本発明の洗濯機は、操作ボタン部とタッチパネル表示部と前記タッチパネル表示部の対応位置に開口部を有する操作表示パネルと、前記操作ボタン部の対応位置に設けたスイッチと、前記タッチパネル表示部の対応位置に防水手段を介して前記開口部に配設固定した透明板と、前記透明板の裏面に固定した透明電極と、前記透明電極の裏面下方に配した液晶パネルと、前記透明電極や前記液晶パネルを制御する制御装置とを備え、前記液晶パネルは洗濯、すすぎ、脱水等の設定時間等を表示するセグメント液晶とし、前記透明板及び前記透明電極を透過して前記液晶パネルに表示されるタッチボタン部を押すことで、前記液晶パネルに表示された前記タッチパネル表示部の洗濯、すすぎ、脱水等の設定時間等を変更し、運転内容を設定する構成としたものである。

本発明の洗濯機の操作表示装置は、安価でユニバーサルデザイン性が優れたタッチパネルを備えた洗濯機の操作表示装置を提供することができる。

本発明の実施の形態１における洗濯機の操作表示装置を搭載した洗濯機の縦断面図本発明の実施の形態１における洗濯機の操作表示装置を搭載した洗濯機の全体斜視図本発明の実施の形態１における洗濯機の操作表示装置の要部平面図本発明の実施の形態１における洗濯機の操作表示装置の図３のＡ−Ａ断面図本発明の実施の形態１における洗濯機の操作表示装置の制御基板の要部詳細図本発明の実施の形態１における洗濯機の操作表示装置のタッチパネル表示部の回路図本発明の実施の形態１における洗濯機の操作表示装置のタッチパネル表示部の側面図本発明の実施の形態１における洗濯機の操作表示装置のタッチパネル表示部のタッチ検知時の検知状態を示す模式図本発明の実施の形態１における洗濯機の操作表示装置のタッチパネル表示部のタッチ検知時の検知状態を示す簡略図従来の洗濯機の操作表示装置の正面図従来の洗濯機の操作表示装置の制御装置の要部詳細図

第１の発明は、操作ボタン部とタッチパネル表示部と前記タッチパネル表示部の対応位置に開口部を有する操作表示パネルと、前記操作ボタン部の対応位置に設けたスイッチと、前記タッチパネル表示部の対応位置に防水手段を介して前記開口部に配設固定した透明板と、前記透明板の裏面に固定した透明電極と、前記透明電極の裏面下方に配した液晶パネルと、前記透明電極や前記液晶パネルを制御する制御装置とを備え、前記液晶パネルは洗濯、すすぎ、脱水等の設定時間等を表示するセグメント液晶とし、前記透明板及び前記透明電極を透過して前記液晶パネルに表示されるタッチボタン部を押すことで、前記液晶パネルに表示された前記タッチパネル表示部の洗濯、すすぎ、脱水等の設定時間等を変更し、運転内容を設定する構成としたものである。

これによって、タッチパネル表示部の液晶パネルに表示されたタッチボタンを透明板を介して直接触ることで洗濯機の設定をすることができ、直感的な操作により使い勝手を向上させることができる。

また、液晶パネルをセグメント液晶とすることで、フルドット液晶と比較しても安価に
タッチパネルを構成することが可能となり、更に、すべての操作及び表示を１階層の画面の中に入れることで、操作部と表示部を近傍に配置でき、使用者は表示を確認しながら簡単に操作することができ、ユニバーサルデザイン性を向上できる。

第２の発明は、特に、第１の発明の洗濯機の操作表示装置の前記透明電極は、前記透明電極は、前記透明板を介して、前記透明板の表面に人の指が触れるときの静電容量の変化を検出する構成としたことにより、感圧式のタッチパネルとは異なり、静電容量の変化を検出することで操作の有無を確認でき、透明板を軽く触るだけでタッチの検出が可能となり、指の力が弱い高齢者にも簡単に操作ができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における洗濯機の縦断面図、図２は本発明の実施の形態１における洗濯機の全体斜視図である。

図１、図２において、洗濯機の本体１２内に、水槽１３が宙吊り状態に配設され、水槽１３内に有底円筒形に形成された回転ドラム１４がその軸心方向を正面側から背面側に向けて下向きに傾斜させてかつ回転自在に配設されている。水槽１３の正面側には、回転ドラム１４の開口端に通じる衣類出入口１５が形成され、本体１２の前面を構成する前部枠体１６の前部に形成された上向き傾斜面に設けられた開口部１７を開閉する扉１８を開くことにより、衣類出入口１５を通じて回転ドラム１４内の洗濯物を出し入れすることができる。扉１８が上向き傾斜面に設けられているため、洗濯物を出し入れする作業を腰を屈めることなく実施できる。

回転ドラム１４には、周面に水槽１３内に通じる多数の透孔１９が形成され、水槽１３の背面側に取り付けられたモータ２０によって正転及び逆転方向に回転駆動される。水槽１３には、注水管路２１及び排水管路２２が配管接続され、注水弁２３および排水弁２４の制御によって水槽１３内への注水及び排水がなされる。

前部枠体１６の上部には、操作表示パネル２５が配置され、操作表示パネル２５の左下には、洗剤投入ケース２６が前方に引き出し自在に前部枠体１６に配置されている。使用者は運転に先立ち、洗剤を洗剤投入ケース２６に入れ、必要に応じて操作表示パネル２５を操作することにより、希望する運転内容を設定し、運転スタート、一時停止を行い、運転の進行状態を認識することができる。

扉１８を開いて回転ドラム１４内に洗濯物を投入して運転を開始させると、注水弁２３が開き、洗剤投入ケース２６内に水が注水され、その中に投入されていた洗剤を流しながら、注水管路２１を介して水槽１３内に所定量の注水がなされ、モータ２０により回転ドラム１４が回転駆動されて洗濯行程が開始される。洗濯行程の洗濯物は、回転ドラム１４の回転により回転方向に持ち上げられ落下する撹拌動作が繰り返され洗濯がなされる。

所要の洗濯時間の後、排水弁２４が開き、汚れた洗濯液は排水管路２２から排出され、回転ドラム１４を高速回転させる脱水動作により洗濯物に含まれた洗濯液を脱水し、脱水の後、水槽１３内に注水管路２１から注水され、すすぎ行程が実施される。このすすぎ行程においても、洗濯物には回転ドラム１４の回転により撹拌動作が繰り返されてすすぎ洗いが実施される。

図３は、本発明の実施の形態１における洗濯機の操作表示装置の要部平面図、図４は、
本発明の実施の形態１における洗濯機の操作表示装置の図３におけるＡ−Ａ断面図、図５は、本発明の実施の形態１における洗濯機の操作表示装置の制御基板の平面図である。

図３、図４、図５において、操作表示パネル２５は、前部枠体１６の上方と天板２７との間に配置され、透明樹脂部２８の表面がインサート成形されたパネルシート２９（ＰＥＴフィルム）で覆われて着色、印刷が施された化粧面を成し、中央に略矩形形状をなす開口窓３０（開口部）が設けられる。開口窓３０は透明樹脂もフィルムもない領域であり、開口窓３０の裏面には透明ガラス板３１（透明板）が防水手段としての弾性体３２を介して操作表示パネル２５に取り付けられ、透明ガラス板３１の裏面には、透明電極３３がＯＣＡと呼ばれる透明両面テープ３７で接着され、タッチパネル表示部３８を形成する。また、タッチパネル表示部３８の裏面下側には、液晶パネル３４が取り付けられ、液晶パネル３４の裏面下側には、透明電極３３や液晶パネル３４を制御するメイン制御基板３６（制御装置）が取り付けられる。

なお、メイン制御基板３６を下樹脂ケース４６に固定し、メイン制御基板３６には、タッチパネル表示部３８へ信号を入力出力することで人がタッチ操作したか否かを判定し、マイコン３９に判定信号を伝達させるタッチパネル専用ＩＣ４０を実装している。

透明ガラス板３１の裏側には、液晶パネル３４やメイン制御基板３６などの電装部品があり、防水が必要となる。そこで、略矩形形状の透明ガラス板３１の外周部を枠形状の弾性体３２で覆い、弾性体３２を介して透明ガラス板３１を略矩形形状の開口窓３０の裏面に取り付けている。開口窓３０の上辺４１の内部、および下辺４２の内部では、透明ガラス板３１の表面側、裏面側、端面側の３方向とも弾性体３２を介して、透明ガラス板３１が操作表示パネル２５と上樹脂ケース３５の間に防水的に取り付けられる。また、開口窓３０の左辺４３の内部、および右辺４４の内部では、透明ガラス板３１の裏面側、端面側の２方向とも弾性体３２を介して、透明ガラス板３１が操作表示パネル２５と上樹脂ケース３５の間に防水的に取り付けられる。

操作表示パネル２５の裏面の開口窓３０の４隅には、ボスが設けられ、上樹脂ケース３５、および下樹脂ケース４６がビスで締結される。ビス締結状態では、弾性体３２が上樹脂ケース３５で押し付けられて透明ガラス板３１および操作表示パネル２５と密着するので、開口窓３０の防水性が確保される。よって、使用者が誤って開口窓３０に水をこぼしたりしても、内部に配置される液晶パネル３４やメイン制御基板３６などの電装部品に水が付着することがなく、部品の信頼性を確保し、誤動作などを防止する。

透明ガラス板３１が弾性体３２を介して開口窓３０の裏面に取り付けられることで、外部から加わる衝撃によりガラスが破損することも防止できる。透明ガラス板３１には、例えば使用者が何かを落とした時に衝撃荷重が加わったり、製品が包装状態で使用者宅に届けられる物流の途中で、積荷状態から落下したり、転倒した際等にも同様に衝撃力が加わる。透明ガラス板３１の外周に弾性体３２を配置させることで柔構造となり、外部から衝撃が加わっても破損を防げる。

操作表示パネル２５には、タッチパネル表示部３８とは完全に分離して独立させた操作ボタン部４８を有し、操作ボタン部４８と対応する位置に、スイッチ４９をメイン制御基板３６上に配設してある。

以上のように構成した洗濯機の運転動作を説明する。

使用者はまず、操作表示パネル２５にあるスイッチ４９に連動する電源入ボタン５２を押すことで、洗濯機本体１２に電源供給され、液晶パネル３４が点灯し、文字が表示され
る。液晶パネル３４に表示されるタッチボタン部７１には、透明電極３３及び透明両面テープ３７及び透明ガラス板３１をそれぞれ透過して見えている画面が表示され、使用者は透明ガラス板３１の上を指でタッチ操作することで画面の切替や設定内容の変更等を行なう。

運転の設定が終了すると、使用者は操作表示パネル２５にあるスイッチ４９に連動するスタートボタン７２を押すことで、運転を開始する。なお、運転途中に運転を一時停止したいときはスタートボタン７２を押し、再開させたいときは再度スタートボタン７２を押し、運転を再開させる。

また、操作表示パネル２５にあるスイッチ４９に連動する電源切ボタン７３を押すことで、どのタイミングでも洗濯機の電源を切ることができる。

次に、本発明の実施の形態１における洗濯機の操作表示装置について、その構成および動作、作用を詳述する。

図６は、本発明の実施の形態１における洗濯機の操作表示装置のタッチパネル表示部の回路図、図７は本発明の実施の形態１における洗濯機の操作表示装置のタッチパネル表示部の側面図である。

図６において、ガラス基材６５上にＩＴＯと呼ばれる導電性の高い酸化インジウムスズを蒸着成膜させ、エッチング処理することで透明電極３３を形成する。透明電極３３にはマトリックス状にＸ電極６６を縦方向に約５〜６ｍｍの間隔で数１０本形成し、またＹ電極６７を横方向に約５〜６ｍｍの間隔で数１０本形成する。Ｘ電極６６とＹ電極６７は電気的にタッチパネル専用ＩＣ４０に接続され、タッチパネル専用ＩＣ４０は配線部６８を介してマイコン３９と電気接続している。

図７において、透明電極３３の裏面には一面ＩＴＯを蒸着成膜したシールド電極６９を形成している。このシールド電極６９はＦＰＣ配線７０を介してメイン制御基板３６のＧＮＤラインと接続することで電源ノイズ耐性が上がり、下方に配置する液晶パネル３４からのスイッチングノイズ等により、タッチパネル表示部３８が誤動作することを防止する。透明電極３３は透明両面テープ３７により透明ガラス板３１に接着固定している。

ところで、静電容量の変化は、指が触る物質の誘電率によって決まり、誘電率が大きいほど静電容量の変化が大きくなり、感度を高く設定できる。なお、感度が高いとは、指で押された位置を正確に早く認識でき、例えば、水滴が付着したことを指が触れた状態と認識するような誤検知を起こし難く、また、外部ノイズの影響を受けて誤検知し難いことをいう。ここで、例えば、ガラスの誘電率は９程度、ＡＢＳ樹脂やＰＥＴ樹脂は３程度であり、また、静電容量の変化は厚みに反比例するので、指で触る部分の材質がガラス板の場合には、ガラス板の厚みがＡＢＳ樹脂やＰＥＴ樹脂に比べて３倍の厚みがあっても、感度を同等にすることができる。

なお、本実施の形態では透明電極をガラス基材としたが、ＰＥＴのような樹脂シートでも同様な効果が得られ、また、コストを下げるために、透明電極の片側にＸ電極、Ｙ電極を形成したが、透明電極の両面にそれぞれＸ電極、Ｙ電極を分けて形成しても同等の性能が得られることはいうまでもない。

また、本実施の形態では、透明電極のＸ電極、Ｙ電極をマトリックス状に配線し、ガラス基材のどの部分をタッチしても検出可能な構成としたが、更に安価な構成とするため、液晶パネルのタッチボタン部に対応する位置のみに電極を配線してタッチボタン部の部分
だけ検出可能な構成としても、同等の性能が得られることはいうまでもない。

次に、図６、図７、図８、図９を用いて簡単にタッチ操作時の検知メカニズムを説明する。

図６、図７において、透明電極３３上に形成されているＸ電極６６とＹ電極６７間には非常に小さい静電容量成分（約２〜３ｐＦ程度）が存在し、タッチパネル専用ＩＣ４０からはＸ電極６６に対して常にある周期で電圧を繰り返して印加している。Ｙ電極６７は、Ｘ電極６６から印加され、静電容量成分を通過した電圧が常に出力され、タッチパネル専用ＩＣ４０に電圧信号を返すことで常にタッチパネル表示部３８に存在する静電容量成分での電圧変化をモニタリングする。

人が透明ガラス板３１を触ると、人の指から透明ガラス板３１、透明両面テープ３７、透明電極３３の間で電気的に繋がり、人の持つ静電容量成分（一般的には１００〜１５０ｐＦ程度）に電気が流れ、結果的にタッチパネル専用ＩＣ４０で検出するタッチパネル表示部３８に存在する静電容量成分の電圧が大きく変化することでタッチ操作したことをタッチパネル専用ＩＣ４０は確定させ、確定信号をマイコン３９に伝える。

図８は、本発明の実施の形態１における洗濯機の操作表示装置のタッチパネル表示部におけるタッチ検知時の検知状態を示す模式図、図９は、本発明の実施の形態１における洗濯機の操作表示装置のタッチパネル表示部におけるタッチ検知時の検知状態を示す簡略図である。

図８において、Ｘ軸方向は透明ガラス板３１の長辺側を示し、Ｚ軸方向は透明ガラス板３１の短辺側を示している。Ｙ軸方向はタッチ操作されたときのタッチ感度を示し、上にいけばいくほどタッチ操作したときの感度が高いことを示したものである。図８は、タッチパネル専用ＩＣ４０で検出したタッチ信号をパソコン（図示せず）上で確認するようにしたデータの一例である。一般的には、タッチパネル専用ＩＣ４０のなかでタッチ操作を判定する閾値Ｓを設定し、タッチ信号の高さＨが閾値Ｓを越えるか否かでタッチ操作の有無を確定させる。

図９において、図９（ｃ）は、指で透明ガラス板３１をタッチ操作したときの感度高さの例を示し、図９（ａ）は、水が透明ガラス板３１に付着した際の感度高さの例を示し、図９（ｂ）は、液体洗剤が透明ガラス板３１に付着した際の感度高さの例を示している。この例の場合、感度高さに対して導電性の低い水の感度高さは、閾値Ｓ以下ではあるが、導電性の高い液体洗剤の感度高さは、閾値Ｓ以上となってしまい誤検知により誤動作する虞がある。

この問題を解決するためには、安易に閾値Ｓを液体洗剤の感度高さ以上に設定しがちであるが、閾値Ｓをあまり高く上げすぎると、指によるタッチ操作時の応答性が悪くなってしまい、使い勝手を損なう可能性がある。図９（ｃ）は、指によるタッチ操作によるタッチ感度の高さの例を示したが、指が透明ガラス板３１に接する面積が直接、静電容量に影響を与えるため、人それぞれの指の大きさやタッチしたときの瞬間的なタッチ面積によりタッチ感度の高さが変化することも応答性を落とす要因につながる。

以上のように、本発明の洗濯機の操作表示装置は、タッチパネル表示部３８の液晶パネル３４に表示されたタッチボタン部７１の絵柄を透明ガラス板３１を介して直接触ることで洗濯機の設定をすることができ、直感的な操作により使い勝手を向上させることができる。

また、液晶パネル３４をセグメント液晶とすることで、フルドット液晶と比較しても安価にタッチパネル表示部３８を構成することが可能となり、更に、すべての操作及び表示を１階層の画面の中に入れることで、操作部と表示部を近傍に配置でき、使用者は表示を確認しながら簡単に操作することができ、ユニバーサルデザイン性を向上できる。

また、感圧式のタッチパネルとは異なり、静電容量の変化を検出することで操作の有無を確認でき、透明ガラス板３１を軽く触るだけでタッチの検出が可能となり、指の力が弱い高齢者にも簡単に操作ができる。

また、タッチパネル表示部３８を操作表示パネル２５の開口窓３０に弾性体３２を介して圧接してシールする構成とすることにより、水や洗剤等が透明ガラス板３１に付着しても、開口窓３０から水や洗剤が浸入し透明電極３３や液晶パネル３４などの充電部への水や洗剤の付着を防ぎ、部品故障を減らし、信頼性を高めることができる。

以上のように、本発明にかかる洗濯機の操作表示装置は、タッチパネル表示部に水や洗剤が付着しても充電部への水の進入を防ぎ、しかもセグメント液晶を用いることで安価にタッチパネルを構成することができ、タッチパネル表示部を有している洗濯機等の特に水周りの各種電気機器に適用できる。

２５操作表示パネル
２９パネルシート
３０開口窓（開口部）
３１透明ガラス板（透明板）
３２弾性体（防水手段）
３３透明電極
３４液晶パネル
３６メイン制御基板（制御装置）
３８タッチパネル表示部
４８操作ボタン部
４９スイッチ
７１タッチボタン部

Claims

操作ボタン部とタッチパネル表示部と前記タッチパネル表示部の対応位置に開口部を有する操作表示パネルと、前記操作ボタン部の対応位置に設けたスイッチと、前記タッチパネル表示部の対応位置に防水手段を介して前記開口部に配設固定した透明板と、前記透明板の裏面に固定した透明電極と、前記透明電極の裏面下方に配した液晶パネルと、前記透明電極や前記液晶パネルを制御する制御装置とを備え、前記液晶パネルは洗濯、すすぎ、脱水等の設定時間等を表示するセグメント液晶とし、前記透明板及び前記透明電極を透過して前記液晶パネルに表示されるタッチボタン部を押すことで、前記液晶パネルに表示された前記タッチパネル表示部の洗濯、すすぎ、脱水等の設定時間等を変更し、運転内容を設定する構成とした洗濯機。
前記透明電極は、前記透明板を介して、前記透明板の表面に人の指が触れるときの静電容量の変化を検出する構成とした請求項１に記載の洗濯機。