JP5941131B1 - 意匠シート付前面パネル及び意匠シート付前面パネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】貼り付ける意匠シートのシワ、はがれ、貼り付け位置ずれ、段差の発生を防止し、耐久性にも優れた表示器の意匠シート付前面パネルを提供すること。【解決手段】タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板（以下タッチパネルという）３を意匠シート２の裏面に光学透明両面テープで貼り付ける。タッチパネル３を取り囲む枠状で外形が意匠シート２の外形と同じの金属シート４を両面テープ５で意匠シート２に貼り付ける。タッチパネル３の裏面の辺縁部と金属シート４の裏面に固定部材７を貼り付けて一体化した意匠シート付前面パネルを得る。意匠シート２金属シート４は熱膨張率が近いので、シワや剥がれが生じない。平滑な定盤上で意匠シート２に金属シート４を貼り付けることができるので、意匠シート２の平滑な面がえられる。光学透明両面テープ６等の端面１８は、金属シート４で覆われて外気から保護されるので、耐久性が上がる。【選択図】図１

Description

本発明は、制御機器等の各種機器の表示器に用いられる前面パネルに関する。

表示器においては、該表示器が有するタッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板の保護と、表示器に意匠を付加するために、表示器前面に、薄型シート（ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）シート）からなる意匠シートが貼り付けられている。この意匠シート及びタッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板を介してＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等の表示画面を外部から見ることができるようにしたものであるから、この意匠シートにシワやはがれが生じると、表示画面の正確な観察に支障をきたす。一方、意匠シートと該意匠シートを貼り付ける部材間で熱膨張率が異なると、設置環境の温度変化が意匠シートにシワや剥がれを発生させる原因となる。

このような意匠シートと該意匠シートを貼り付ける部材の熱膨張率の差異をなくすために意匠シートと熱膨張率が同等の金属材を表示器の筐体に設けて、該金属材に意匠シートを貼り付けるようにしたものが、特許文献１で提案されている。
図９は、この特許文献１等に記載された、意匠シートのシワや剥がれの発生を防止した前面パネルの従来例の概要図である。
意匠シート２はタッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板３の外縁より外方に突出しており、意匠シート２のこの突出した部分は、表示器の筐体９と一体成形された金属シート４に両面テープ５等で接着されている。ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）８がタッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板３の背面に配置され、該ＬＣＤ８のＬＣＤ表示領域８ａを意匠シート２の透明表示領域Ａを介して外部から観察できるように、前面パネルが構成されている。なお、符号１９は、筐体９とタッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板３を接合する両面テープ又は接着剤である。意匠シート２は樹脂等で構成された筐体９ではなく、意匠シート２と熱膨張率が同等の金属シート４に接着されていることから、設置環境の温度変化に対しても、意匠シート２と金属シート４の伸び縮みはほぼ同じとなるので、意匠シート２にシワや剥がれの発生を防止できる。

図１０は、意匠シートのシワ発生を防止する前面パネルの他の従来例の概要図である。この従来例では、タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板３の面と意匠シート２の面は同一寸法で構成され、意匠シート２は、光学透明両面テープ６でタッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板３に接着されている。また、タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板３の裏面（意匠シート２を接着した面と反対側の面）は両面テープ又は接着剤１９で表示器の筐体９に接合されている。そして、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）８がタッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板３の背面に配置され、該ＬＣＤ８のＬＣＤ表示領域８ａを意匠シート２の透明表示領域Ａを介して外部から観察できるように前面パネルが構成されている。
この図１０に示す従来例では、意匠シート２をタッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板３に光学透明両面テープ６で貼り付けることで、意匠シート２にシワさらにはたわみの発生を防止している。

特開２００７-２９３４８８号公報

タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板の外縁より外方に突出した意匠シートを表示器の筐体等に貼り付けて前面パネルを形成する従来方法では、前面パネルを筐体に取り付けて組み立てた後に、タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板を覆うように意匠シートを筐体の金属シートに貼り付けることから、金属シート（筐体）と意匠シートの貼り付け端面の位置合わせが難しく、ずれて貼られる場合があった。
また、筐体の金属シートの表面とタッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板の表面とは公差などにより僅かな段差が生じるが、意匠シートは剛性が極めて低い薄いシートであるため、僅かな段差がそのまま意匠シートの表面に段差として映りこみ、表示器の品位を落とす原因となっている。

さらに、意匠シートをタッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板に光学透明両面テープで貼り付けるためには、貼り付け面から気泡を除去して意匠シートを光学透明両面テープでタッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板に貼り付ける必要があることから、貼り付け装置を用いて加工する必要がある。しかし、筐体、金属シート、意匠シートを順次組み付けてユニットを構成する従来の構造では、貼り付け装置を用いることができず、光学透明両面テープの貼り付け面から気泡を除去して意匠シートを貼り付けることはできない。

また、光学透明両面テープは柔らかい素材であり、切削液が飛散する環境に置かれる工作機械の表示器などの悪い環境下で使用される前面パネルにおいては、切削液等が光学透明両面テープの貼り付け端面に付着する場合があり、該貼り付け端面の耐久性に懸念があった。

そこで、本発明の目的は、前記従来例の欠点を改善し、意匠シートにシワやはがれの発生を抑え、かつ、意匠シートの貼り付け時の貼り付け位置のずれや段差の発生を容易に防止でき、耐久性にも優れ、品位の高い表示器を形成できる前面パネルを提供することにある。

本発明の請求項１に係る発明は、意匠シートとタッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板と金属シートで構成され、前記金属シートは前記タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板の周囲を囲むように枠状に構成され、その外形は前記意匠シートの外形と同一に形成され、前記意匠シートの透明表示領域を含むその裏面には、前記タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板が光学透明両面テープで貼り付けられ、前記枠状の金属シートは接着剤又は両面テープで前記意匠シートの裏面に貼り付けられて、意匠シートとタッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板及び金属シートを一体化して、意匠シート付前面パネルを構成したものである。
さらに、請求項２に係る発明の意匠シート付前面パネルは、より一体化を強固にするために、前記タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板の裏面の辺縁部と前記金属シートの裏面に両面テープ若しくはシートが貼り付けられている。
また、請求項３に係る発明は、前記金属シートの裏面に該意匠シート付前面パネルを筐体に取り付けるためのボスを設けたものであり、請求項４に係る発明は、前記金属シートの裏面に表示器の内部に取り付ける部品を取り付けるためのボスを設けたものである。

請求項５に係る発明は、かかる意匠シート付前面パネルを製造する方法に係る発明であり、意匠シートの透明表示領域の裏面に、光学透明両面テープ若しくは光学透明接着剤にてタッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板を固定した後、前記意匠シートの表面を平滑な作業台に向けて該意匠シートを該作業台に載置し、外形が前記意匠シートの外形と同じで、前記タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板の周囲を囲むように枠状に形成された金属シートを、前記タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板の外縁部から突出した前記意匠シートの裏面に該意匠シートの外形に合わせて接着剤又は両面テープで固定することにより、意匠シート、タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板及び金属シートを一体化して意匠シート付前面パネルを製造する方法の発明である。

本発明は、前面パネルを筐体に取り付ける前に、意匠シート付前面パネルとして一体化されるものであるから、意匠シートの表面を平滑な定盤上などを基準面として貼り合わせ加工ができる。そのため、タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板と金属シート間に段差を発生させることなく、前面パネルの表示面をより平滑に形成できる。また、金属シート、タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板、金属シート等の貼り合わせる部材の外形端面の位置決めも治具等を用いて行うことができるので、各部材の端面を正確に揃えることができる。
さらに、前面パネルを表示器の筐体に取り付ける前に、意匠シート付前面パネルとして一体化するものであるから、光学透明両面テープで意匠シートとタッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板を貼り付ける作業を、光学透明両面テープ貼り付け装置を用いて行うことができるので、貼り付け面に気泡が残らない意匠シート付前面パネルを製造できる。さらに、タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板は周囲の金属シートに囲まれた構成となり、かつ、意匠シートと金属シートは耐切削液性等の設置環境に対し耐久性の高い接着剤や両面テープ等にて固定されていることから、タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板及び光学透明両面テープの端面は外気から保護された構造になるため、耐久性が向上する。さらに、意匠シートと金属シートは熱膨張率の違いが小さいため応力緩和を考慮した軟らかい接着剤や両面テープを使用する必要がなく、耐切削液性等の設置環境に対し耐久性の高い接着材料を用いることができる。

本発明の第１の実施形態の概要図である。 第１の実施形態の意匠シート付前面パネルを筐体に実装した状態を示す概要図である。 本発明の第２の実施形態の概要図である。 第２の実施形態の意匠シート付前面パネルを筐体に実装した状態を示す概要図である。 本発明の第３の実施形態の概要図である。 第３の実施形態の意匠シート付前面パネルを筐体に実装した状態を示す概要図である。 本発明の第３の実施形態の意匠シート付前面パネルの斜視図である。 本発明の意匠シート付前面パネルの製造方法の説明図である。 前面パネルの従来例の概要図である。 前面パネルの別の従来例の概要図である。

以下図面と共に、本発明の実施形態を説明する。
第１の実施形態
図１は、本発明の第１の実施形態の意匠シート付前面パネルの概要図である。
意匠シート２はタッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板３の外縁より外方に突出するように形成され、該タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板３と意匠シート２は光学透明両面テープ６で接着されている。タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板３を取り囲むように枠状に形成され、外形が意匠シート２の外形と同じに形成された金属シート４が、タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板３の外縁より外方に突出した意匠シート２の部分に接着剤又は両面テープ５（図では両面テープと表示している）で貼り付けられている。さらに、金属シート４の裏面及びタッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板３の裏面（意匠シート２を貼り付ける面の反対側の面）の辺縁部は、両面テープ又はシート等から構成される枠状の固定部材７が貼り付けられて、意匠シート２と固定部材７で、タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板３、金属シート４を挟みつけるようにして、一体化され意匠シート付前面パネル１を構成している。意匠シート２、金属シート４、固定部材７の外形はほぼ同一に構成され（後述する図８参照）、意匠シート付前面パネル１が構成されている。なお、この実施形態では、該タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板３と意匠シート２との接着に光学透明両面テープ６を用いたが、光学透明接着剤を用いて接着するようにしてもよい。

図２は、こうして、意匠シート２、タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板３、金属シート４が一体化されて構成された意匠シート付前面パネル１を表示器の筐体９に実装したときの状態を示す図であり、一体化された意匠シート付前面パネル１は、筐体９に設けられたＬＣＤ（液晶ディスプレイ）８のＬＣＤ表示領域８ａを、意匠シート２の透明表示領域Ａを介して外部から観察できるように、周辺部で筐体９に接着固定される。固定部材７が両面テープで構成されているときは、該両面テープで筐体９に一体化された意匠シート付前面パネル１が固定される。また固定部材７がシートで構成されているときは接着剤を用いて、意匠シート付前面パネル１は筐体９に固定される。

意匠シート２は、前面パネルを筐体に取り付ける前にタッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板３に光学透明両面テープ６で接着されるものであることから、光学透明両面テープ貼り付け装置を用いて接着することができ、気泡を除去して接着できる。また、光学透明両面テープ６とタッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板３の端面１８は、意匠シート２、金属シート４、両面テープ５及び、固定部材７で囲まれることになるから外気との接触がなくなり、光学透明両面テープ６の端面が外気から保護され、耐久性の低下を防止できる。さらに、工作機械の表示器に用いるときなどは、両面テープ５若しくは接着剤を耐切削液性の高いものを使用する等、該前面パネルを使用する環境に合わせて、その環境に強い耐久性のある両面テープ５若しくは接着剤を用いればよい。

第２の実施形態
図３は、本発明の第２の実施形態の意匠シート付前面パネルの概要図であり、図４は、該意匠シート付前面パネルを表示器の筐体に実装した状態を示す概要図である。
この第２の実施形態は、第１の実施形態の意匠シート付前面パネル１に、筐体に取り付けるためのボス１０を追加したものである。金属シート４の裏面（意匠シート２を貼りつける面の反対側の面）にボス１０が複数立設され（図８参照）、図４に示すように、意匠シート付前面パネルのボス１０をボルト１２で表示器の筐体９に固定する。両面テープの固定部材７や接着剤だけでなく、意匠シート付前面パネル１をボス１０とボルト１２で筐体９に固定することができる。固定部材７としてシートを用いた場合には、該シートと筐体９を接着せず、ボス１０とボルト１２のみで固定すれば、ボルト１２を取り外すだけで意匠シート付前面パネル１を筐体９から取り外すことが可能になる。

第３の実施形態
図５は、本発明の第３の実施形態の意匠シート付前面パネルの概要図であり、図６は、該意匠シート付前面パネルを表示器の筐体に実装した状態を示す概要図である。
この第３の実施形態は、第２の実施形態の意匠シート付前面パネル１に、表示器の内部に取り付けられる部品を取り付けるためのボス１１を設けたものであり、金属シート４の裏面に、ボス１０と同様に部品取り付け用のボス１１を複数立設したものである（図８参照）。意匠シート付前面パネル１を表示器の筐体９に取り付け、ボス１１に部品１４が取り付けられた板をボルト１３で固定し、その後、ボス１０にボルト１２で、意匠シート付前面パネル１を表示器の筐体９に組み付ける。

この部品取り付け用のボス１１を設けることによって、表示器内部の構造部品の簡略化と部品点数の削減が図られる。またキースイッチなどは、意匠シート２に表示されたキースイッチ部分を押圧してスイッチのオン／オフを行うものであるが、この押圧を感度よく正確に検出し、作業者が押圧してスイッチをオン／オフさせたことを感知できるように（クリック感を得るように）するには、意匠シート２のキースイッチ表示部分に対応して配置される実装部品の位置（特に押圧方向の位置）を正確に位置決めする必要があるが、この実装部品を筐体９側に配置すると、この位置決め寸法管理が難しくなるが、本実施形態では、ボス１１にこの実装部品を取り付けるため、位置決めがより容易となる。このように、意匠シート２との正確な位置決めを必要とする実装部品の精密寸法管理が容易となる。また、この位置決めに、ほぼボス１１の位置、高さの寸法管理だけですむから、累積公差の削減にもつながる。
なお、意匠シート付前面パネル１をボス１０を設けずに、部品取り付け用のボス１１だけを設けるようにしてもよい。

図７は、この第３の実施形態の意匠シート付前面パネル１の斜視図であり、図７（ａ）は、意匠シート付前面パネル１の表面（意匠シート側）を見る斜視図で、図７（ｂ）は意匠シート付前面パネル１の裏面を見る斜視図である。なお、符号１６は、表示器のキースイッチ用の穴であり、１７は意匠シート２に印刷等で設けられたキースイッチ用の表示である。

第１の実施形態の意匠シート付前面パネル１は、図７においてボス１０、ボス１１がないものであり、第２の実施形態の意匠シート付前面パネル１は、図７においてボス１１がないものである。

図８は、本発明の意匠シート付前面パネル１の製造方法の説明図であり、ボス１０、１１を有する第３の実施形態の例を図示している。第１、第２の実施形態も製造方法は同一であり、単にボス１０、１１が有るか否かの差異である。

まず、光学透明両面テープ貼り付け装置を用いて、光学透明両面テープ６により意匠シート２の裏面の中央部に位置決めしてタッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板３を貼りつける。次に、平滑な定盤を構成する作業台１５の平滑面にタッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板３が貼りつけられた意匠シート２を載置する。このとき、意匠シート２の表面（タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板３が貼り付けられていない面）が作業台１５の平滑面に接し、タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板３を上にして載置する。

次に、意匠シート２のタッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板３の外縁部から突出した部分に、両面テープ５で金属シート４を貼りつける。その後、両面テープ若しくはシート等の固定部材７を金属シート４及びタッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板３の辺縁部に貼り付けて、意匠シート２、タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板３、金属シート４を一体化して意匠シート付前面パネルの製造を終了する。

この意匠シート付前面パネルを製造する際、最初に光学透明両面テープ６による意匠シート２とタッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板３の貼り付けが行われるものであるから、光学透明両面テープ貼り付け装置を用いてこの貼り付け作業を行うことができ、貼り付け面から気泡を除去して貼りつけることができる。さらに、平滑な定盤の作業台１５にタッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板３が貼りつけられた意匠シート２を載置して金属シート４を貼りつけるものであるから、作業台１５の平滑な面が基準となり、タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板３と金属シート４間で段差が生じることなく、意匠シート２の表面を平滑な面に形成することができる。
さらに、金属シート４や固定部材７を貼り付ける作業は、意匠シート２が平滑な定盤の作業台１５に載置されていることから治具を用いて、各部材の外形端面の位置決めが容易にでき、位置ずれを発生させなく位置精度高く貼り付けることが可能となる。

上述した各実施形態では、タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板３の裏面辺縁と金属シート４の裏面に両面テープ又はシート等の固定部材７を接着して意匠シート２、タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板３、金属シート４を一体化して意匠シート付前面パネル１を構成するようにしたが、タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板３、金属シート４は、光学透明両面テープ６、接着剤や両面テープ５で意匠シートに接着され一体化されているものであり、最終的には図２、図４、図６に示すように、表示器の筐体９に取り付けられ固定されるものであるから、必ずしも固定部材７を設ける必要はない。また、一体化された意匠シート付前面パネル１を持ち運び、表示器の筐体９に組み込むものであるから、この作業に便利なようにタッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板３の裏面と金属シート４の裏面を仮止め材で仮止めし、筐体に組み付ける際に該仮止め材を取り除き筐体９に意匠シート付前面パネル１を取り付けるようにしてもよい。

１ 意匠シート付前面パネル
２ 意匠シート
３ タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板
４ 金属シート
５ 両面テープ
６ 光学透明両面テープ
７ 固定部材
８ ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）
８ａ ＬＣＤ表示領域
９ 筐体
１０ 前面パネル取り付け用のボス
１１ 部品取り付け用のボス
１２ ボルト
１３ ボルト
１４ 部品
１５ 作業台
１６ キースイッチ用の穴
１７ キースイッチ用の表示
１８ 光学透明両面テープ及びタッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板の端面
１９ 両面テープ又は接着剤

Claims (5)

1. 意匠シートとタッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板と金属シートで構成され、
   前記金属シートは前記タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板の周囲を囲むように枠状に構成され、その外形は前記意匠シートの外形と同一に形成され、
   前記意匠シートの透明表示領域を含むその裏面には、前記タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板が光学透明両面テープ若しくは光学透明接着剤で貼り付けられ、
   前記枠状の金属シートは接着剤又は両面テープで前記意匠シートの裏面に貼り付けられて、
   前記意匠シートと前記タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板及び前記金属シートが一体化されていることを特徴とする意匠シート付前面パネル。
2. 前記タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板の裏面の辺縁部と前記金属シートの裏面に両面テープ若しくはシートが貼り付けられている請求項１に記載の意匠シート付前面パネル。
3. 前記金属シートの裏面に該意匠シート付前面パネルを筐体に取り付けるためのボスを設けた請求項１又は請求項２に記載の意匠シート付前面パネル。
4. 前記金属シートの裏面に表示器の内部に取り付ける部品を取り付けるためのボスを設けた請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の意匠シート付前面パネル。
5. 意匠シートの透明表示領域を含むその裏面に、光学透明両面テープ若しくは光学透明接着剤にてタッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板を固定し、
   前記意匠シートの表面を平滑な作業台に向けて該意匠シートを該作業台に載置し、
   外形が前記意匠シートの外形と同じで、前記タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板の周囲を囲むように枠状に形成された金属シートを、前記タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板の外縁部から突出した前記意匠シートの裏面に該意匠シートの外形に合わせて接着剤又は両面テープで固定して、
   前記意匠シート、前記タッチパネル又は液晶表示パネル保護用透明板及び前記金属シートを一体化して製造する意匠シート付前面パネルの製造方法。