(57)【要約】【課題】パネル上の複数の任意の位置に任意の荷重で加圧する機構を備え、計測器で測定した加圧力を確認可能なタッチパネル検査機を得る。【解決手段】加圧ユニットは、Ｚ駆動軸の移動方向に可動自在に支持される加圧マスおよび加圧マスをＺ駆動軸の一方の移動方向に付勢する圧縮ばねまたは引っ張る引張りばねを有し、加圧マスは、タッチパネルを垂直に加圧する複数の加圧ペンと、複数の加圧ペンをそれぞれ支持するとともに昇降する複数のエアーシリンダーと、複数のエアーシリンダーをそれぞれ支持するとともに水平方向に移動する複数の駆動軸と、複数の駆動軸を支持するとともに水平面内で回転する回転駆動軸と、回転駆動軸を支持するとともに回転駆動軸に加わる力を計測する荷重計とを含む。【選択図】図１
2010250557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板のタッチパネルに力を加えながら検査するタッチパネル検査機において、
上記タッチパネルが置かれるワーク固定ユニットと、
上記タッチパネルの面に垂直に力を加える加圧ユニットと、
上記加圧ユニットを上記タッチパネルの面に垂直な軸方向に移動するＺ駆動軸と、
上記Ｚ駆動軸を上記タッチパネルの面内で直交する一方の軸方向に移動するＸ駆動軸と、
上記ワーク固定ユニットを上記タッチパネルの面内で直交する他方の軸方向に移動するＹ駆動軸と、
を備え、
上記加圧ユニットは、上記Ｚ駆動軸の移動方向に可動自在に支持される加圧マスおよび上記加圧マスを上記Ｚ駆動軸の一方の移動方向に付勢する圧縮ばねまたは引っ張る引張りばねを有し、
上記加圧マスは、
上記タッチパネルを垂直に加圧する複数の加圧ペンと、
複数の上記加圧ペンをそれぞれ支持するとともに昇降する複数のエアーシリンダーと、
複数の上記エアーシリンダーをそれぞれ支持するとともに水平方向に移動する複数の駆動軸と、
複数の上記駆動軸を支持するとともに水平面内で回転する回転駆動軸と、
上記回転駆動軸を支持するとともに上記回転駆動軸に加わる力を計測する荷重計と、
を含むことを特徴とするタッチパネル検査機。
【請求項２】
上記ワーク固定ユニットに置かれる上記タッチパネルの面を傾ける角度調整機構を備えたことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル検査機。
【請求項３】
上記駆動軸をローリングする機構を備えたことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル検査機。
【請求項４】
上記加圧マスは、少なくとも３組の駆動軸、エアーシリンダーおよび加圧ペンを含むことを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル検査機。
【請求項５】
上記駆動軸および上記回転駆動軸は電動式または手動式であることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル検査機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、タッチパネルを試験、検査するために、タッチパネルへ任意の加圧力を加える検査装置の機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のタッチパネル検査機はパネル面に負荷を加えるために、２本の支柱の間に回動自在に軸支されたアーム先端に１個の略錐状のペン部材を付けた構造となっている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３０３０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のタッチパネル検査機においては、アーム先端のペン部材の位置におもりを付けて、加圧力を発生させるため、一定の加圧力しか与えられず、加圧力の値を変更する場合は、質量の違うおもりに交換する必要があり、そのため、加圧位置を移動しながら加圧力を変化させることができないという問題点があった。またアーム部材にも質量があるため、アーム質量分よりも小さな加圧力を加えられず、ペン部材は１個のため、同時に複数位置を加圧することができなかった。
【０００５】
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、パネル上の複数の任意の位置に任意の荷重で加圧する機構を備え、計測器で測定した加圧力を確認可能なタッチパネル検査機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るタッチパネル検査機は、平板のタッチパネルに力を加えながら検査するタッチパネル検査機において、上記タッチパネルが置かれるワーク固定ユニットと、上記タッチパネルの面に垂直に力を加える加圧ユニットと、上記加圧ユニットを上記タッチパネルの面に垂直な軸方向に移動するＺ駆動軸と、上記Ｚ駆動軸を上記タッチパネルの面内で直交する一方の軸方向に移動するＸ駆動軸と、上記ワーク固定ユニットを上記タッチパネルの面内で直交する他方の軸方向に移動するＹ駆動軸と、を備え、上記加圧ユニットは、上記Ｚ駆動軸の移動方向に可動自在に支持される加圧マスおよび上記加圧マスを上記Ｚ駆動軸の一方の移動方向に付勢する圧縮ばねまたは引っ張る引張りばねを有し、上記加圧マスは、上記タッチパネルを垂直に加圧する複数の加圧ペンと、複数の上記加圧ペンをそれぞれ支持するとともに昇降する複数のエアーシリンダーと、複数の上記エアーシリンダーをそれぞれ支持するとともに水平方向に移動する複数の駆動軸と、複数の上記駆動軸を支持するとともに水平面内で回転する回転駆動軸と、上記回転駆動軸を支持するとともに上記回転駆動軸に加わる力を計測する荷重計と、を含む。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係るタッチパネル検査機は、複数の加圧ペンを含む加圧マスを圧縮ばねで支持し、荷重計に取り付けたことにより、タッチパネル上面の複数の任意の位置に任意の荷重を自動でかけることができ、実際にかかっている加圧力を荷重計で確認することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係るタッチパネル検査機の正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。
【図２】加圧ペン間の間隔を変化させるときの様子を示すものである。
【図３】加圧ペンと加圧ペンの並ぶ向きを変化させるときの様子を示すものである。
【図４】３軸駆動装置のＸ駆動軸とＹ駆動軸の動作により、加圧ペンおよび加圧ペンをワークであるタッチパネルの加圧したい位置に移動した様子を示すものである。
【図５】３軸駆動装置のＺ駆動軸により加圧ユニットをＺ軸方向に下げていき、タッチパネルに加圧ペンで加圧力を加えていく過程を示すものである。
【図６】加圧ペンをエアーシリンダーにより伸ばした状態を示すものである。
【図７】この発明の実施の形態２に係るタッチパネル検査機の正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。
【図８】この発明の実施の形態３に係るタッチパネル検査機の正面図（ａ）と側面図（ｂ）である
【図９】この発明の実施の形態４に係るタッチパネル検査機の正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。
【図１０】この発明の実施の形態５に係るタッチパネル検査機の正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明のタッチパネル検査機の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るタッチパネル検査機の正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。
この発明の実施の形態１に係るタッチパネル検査機は、図１に示すように、空間の直交した３軸に物を動かすとともに、Ｘ駆動軸２、Ｚ駆動軸３、Ｙ駆動軸４を備える３軸駆動装置１およびＺ駆動軸３に取り付けられる加圧ユニット５を有する。なお、タッチパネル検査機を正面から見て、左右方向をＸ軸、前後方向をＹ軸、上下方向をＺ軸とする。
加圧ユニット５は、Ｚ駆動軸３に固定されるリニアガイド１５およびリニアガイド１５に取り付けられて上下方向に移動されるとともに、圧縮ばね１６により下方から保持される加圧マス１４を有する。
【００１０】
加圧マス１４は、リニアガイド１５に取り付けられる荷重計１３、荷重計１３の測定軸に取り付けられる回転駆動軸１２、回転駆動軸１２の下部に取り付けられる水平駆動軸Ａ８と水平駆動軸Ｂ１１、水平駆動軸Ａ８に取り付けられるエアーシリンダーＡ７、エアーシリンダーＡ７に取り付けられる加圧ペンＡ６、水平駆動軸Ｂ１１に取り付けられるエアーシリンダーＢ１０、エアーシリンダーＢ１０に取り付けられる加圧ペンＢ９を有する。
【００１１】
３軸駆動装置１のＹ駆動軸４にはワーク固定ユニット１７が取り付けられている。ワーク固定ユニット１７は、上部にタッチパネル置き台１８を有し、ワークであるタッチパネル１９をタッチパネル置き台１８に固定できる構造となっている。
【００１２】
次に、タッチパネル検査機を用いてタッチパネル１９を検査する動作について説明する。
図２は加圧ペンＡ６と加圧ペンＢ９の間隔を変化させるときの様子を示すものである。
図２（ａ）に示すように、加圧ペンＡ６と加圧ペンＢ９をそれぞれ水平駆動軸Ａ８と水平駆動軸Ｂ１１により水平方向に近づくように移動し、図２（ｂ）に示すように、加圧したいタッチパネル１９の狭い間隔の２点を加圧する。
【００１３】
図３は加圧ペンＡ６と加圧ペンＢ９の並ぶ向きを変化させるときの様子を示すものである。
図３（ａ）に示すように、Ｘ軸方向に並んでいるときを標準とし、標準に並んでいる加圧ペンＡ６と加圧ペンＢ９を、回転駆動軸１２により水平駆動軸Ａ８と水平駆動軸Ｂ１１を水平面内で回転させることにより、並ぶ向きを変える。そして、図３（ｂ）に示すように、標準の並びから水平面内で９０度回転させてＹ軸方向に離間したタッチパネル１９の２点を加圧する。
このように、回転駆動軸１２により加圧ペンＡ６と加圧ペンＢ９の並ぶ向きを任意に可変することができる。
【００１４】
図４は３軸駆動装置１のＸ駆動軸２とＹ駆動軸４の動作により、加圧ペンＡ６および加圧ペンＢ９をワークであるタッチパネル１９の加圧したい位置に移動した様子を示すものである。
図４（ａ）に示すように、水平駆動軸Ａ８、水平駆動軸Ｂ１１および回転駆動軸１２により加圧ペンＡ６と加圧ペンＢ９の間隔と並びの向きを調整された加圧ユニット５をＸ駆動軸２により左右に移動し、図４（ｂ）に示すように、Ｙ駆動軸４によりワーク固定ユニット１７を前後に移動してタッチパネル１９の所望の２点の上方に加圧ペンＡ６と加圧ペンＢ９がくるように調整する。
【００１５】
図５は３軸駆動装置１のＺ駆動軸３により加圧ユニット５をＺ軸方向に下げていき、ワークであるタッチパネル１９に加圧ペンＡ６および加圧ペンＢ９で加圧力を加えていく過程を示すものである。なお、荷重計１３には加圧マス１４の質量Ｗが事前にかかりマイナスの値がでているが、表示はその時点で０にオフセット設定しておく。
図５（ａ）では加圧ペンＡ６および加圧ペンＢ９がタッチパネル１９の上面に触れた状態で、この時、加圧マス１４の質量Ｗは全て圧縮ばね１６で受けられており、タッチパネル１９への加圧力Ｗ２は０になっている。
【００１６】
図５（ｂ）では、Ｚ駆動軸３をさらに下げて、加圧マス１４はタッチパネル１９に載り、高さ位置はそのままで、Ｚ駆動軸３に直結している圧縮ばね１６の下プレート２０が下がり、圧縮ばね１６が少し伸びた状態を示す。この時、加圧マス１４の質量Ｗは、タッチパネル１９と圧縮ばね１６に分散されている。タッチパネル１９側に加わっている質量Ｗ２がタッチパネル１９を加圧する力となる。Ｚ駆動軸３を降下させて、圧縮ばね１６の伸びが大きくなるほど、加圧マス１４の質量分配がタッチパネル１９側に増加し、圧縮ばね１６側が減少する。
【００１７】
図５（ｃ）ではＺ駆動軸３を完全に下げた状態で、加圧マス１４は圧縮ばね１６から完全に離れ、加圧マス１４の質量Ｗはタッチパネル１９で全て受け持たれ、加圧マス１４の質量Ｗ全てが加圧力Ｗ２となる。荷重計１３には動作時の加圧力Ｗ２が表示され、その表示値がタッチパネル１９への加圧力となる。
【００１８】
このように、Ｚ駆動軸３を上下方向に移動することにより、タッチパネル１９への加圧力を任意に変化させることができる。
また、圧縮ばね１６を介して、加圧マス１４をタッチパネル１９に載せるので、ばね定数を利用して、上下方向の動きに対して緩やかに加圧力を変化させることができ、微妙な加圧力の設定を可能にしている。
【００１９】
図６は加圧ペンＡ６をエアーシリンダーＡ７により伸ばした状態を示すものである。１点だけを加圧する場合はこの状態でタッチパネル検査機を動作させる。
【００２０】
上記構成により本タッチパネル検査機を用いれば、３軸駆動装置１、水平駆動軸Ａ８、水平駆動軸Ｂ１１、回転駆動軸１２を動作させる動作プログラムを実行することにより、任意の位置のタッチパネル１９を一定または変化する加圧力で加圧することが可能である。
また、３軸駆動装置１の誤動作により、加圧ユニット５が完全に下がった状態でも、加圧マス１４の全質量Ｗがタッチパネル１９に加わるだけなので、加圧マス１４の質量Ｗをタッチパネル１９を破壊することが無い範囲にしておくことで、タッチパネル１９を破壊することはない。
【００２１】
実施の形態２．
図７は、この発明の実施の形態２に係るタッチパネル検査機の正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。
この発明の実施の形態２に係るタッチパネル検査機は、この発明の実施の形態１に係るタッチパネル検査機のワーク固定ユニット１７に角度調整機構２１を追加したことが異なり、それ以外は同様なので、同様な部分に同じ符号を付記し説明は省略する。
角度調整機構２１は、ワークであるタッチパネル１９の上面を３軸駆動装置１のＸ駆動軸２とＹ駆動軸４で形成される平面に対して平行になるように調整する。
このようにタッチパネル１９の上面をＸ駆動軸２とＹ駆動軸４で形成される平面に対して平行になるように調整すると、加圧ユニット５がＸ駆動軸２とＹ駆動軸４で形成される平面内を移動したときＺ軸方向、すなわちタッチパネル１９の厚み方向の変化が少なくなるため、正確な加圧力をタッチパネル１９に加えることができる。
【００２２】
実施の形態３．
図８は、この発明の実施の形態３に係るタッチパネル検査機の正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。
この発明の実施の形態３に係るタッチパネル検査機は、この発明の実施の形態１に係るタッチパネル検査機にローリング軸２２を追加したことが異なり、それ以外は同様なので、同様な部分に同じ符号を付記し説明は省略する。
ローリング軸２２は、水平駆動軸Ａ８および水平駆動軸Ｂ１１の背面に設けられており、水平駆動軸Ａ８および水平駆動軸Ｂ１１をローリング軸２２を回動中心にして回動するようにした機構である。タッチパネル１９の２点を押す場合、タッチパネル１９上面が斜めになっていても、このローリング軸２２の回動により、加圧ペンＡ６および加圧ペンＢ９のどちらか一方だけの片当たりを防止し、両方がタッチパネル１９に加圧力を加えることができる。
【００２３】
実施の形態４．
図９は、この発明の実施の形態４に係るタッチパネル検査機の正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。
この発明の実施の形態４に係るタッチパネル検査機は、この発明の実施の形態１に係るタッチパネル検査機の圧縮ばね１６の替りに引張りばね２４を有することが異なり、それ以外は同様なので、同様な部分に同じ符号を付記し説明は省略する。
このように圧縮ばね１６の替りに引張りばね２４を用いて加圧マス１４を上部から吊るすことにより、圧縮ばね１６の働きと同様の効果が得られる。
【００２４】
実施の形態５．
図１０は、この発明の実施の形態５に係るタッチパネル検査機の正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。
この発明の実施の形態５に係るタッチパネル検査機は、この発明の実施の形態２に係るタッチパネル検査機に水平駆動軸Ｃ２５、エアーシリンダーＣ２６および加圧ペンＣ２７を追加したことが異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記し説明は省略する。
水平駆動軸Ｃ２５は、回転駆動軸１２の下部に取り付けられ、エアーシリンダーＣ２６は、水平駆動軸Ｃ２５に取り付けられ、加圧ペンＣ２７は水平駆動軸Ｃ２６に取り付けられている。
このように水平駆動軸Ｃ２５、エアーシリンダーＣ２６および加圧ペンＣ２７を一式追加すると、同時に３点の検査を行うことができる。
なお、水平駆動軸、エアーシリンダーおよび加圧ペンを４式以上用意することにより同時に４点以上で検査を行うことができる。
【００２５】
なお、上述の実施の形態１では水平駆動軸Ａ８および水平駆動軸Ｂ１１と回転駆動軸１２とを電動動作としたが、水平駆動軸、回転駆動軸を手動式としても、加圧２点の相対位置を一定でタッチパネル上面の任意の位置に任意の加圧力が得られる。
【００２６】
また、この発明をタッチパネルの検査をする場合について述べたが、その他のスイッチやボタンの打鍵、パネル面上のスライドの検査にも利用できることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００２７】
１  ３軸駆動装置、２  Ｘ駆動軸、３  Ｚ駆動軸、４  Ｙ駆動軸、５  加圧ユニット、６、９、２７  加圧ペン、７、１０、２６  エアーシリンダー、８、１１、２５  水平駆動軸、１２  回転駆動軸、１３  荷重計、１４  加圧マス、１５  リニアガイド、１６  圧縮ばね、１７  ワーク固定ユニット、１８  タッチパネル置き台、１９  タッチパネル、２０  下プレート、２１  角度調整機構、２２  ローリング軸、２４  引張りばね。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2010250557.tif 000011
【図１０】
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