(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形枠状でかつ表示窓を有する樹脂製前面パネルと、この前面パネルの表示窓に背面側から臨ませて設けた液晶表示ユニットのタッチパネルと、この表示窓全体を覆うごとく前面パネルの前面に取り付けられる樹脂製保護シートとを備え、前面パネルは保護シートよりも線膨張率が大きくかつ剛性が大きい表示器であって、前面パネルに、保護シートの線膨張率とほぼ同等でかつ保護シートよりも高い剛性を有する素材からなる防縮シートを、接着剤で接着し、この防縮シートを介在させて保護シートを前面パネルに取り付けた、ことを特徴とする表示器。
【請求項２】
防縮シートは、前面パネルの剛性とほぼ同等ないしは同等以上の剛性を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の表示器。
【請求項３】
上記防縮シートの形状が、前面パネルの矩形枠形状に対応した矩形枠形状である、ことを特徴とする請求項１または２に記載の表示器。
【請求項４】
上記防縮シートを複数のシート片を矩形枠状に構成した、ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の表示器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御盤等に組み込まれて各種の制御対象機器の動作状況を表示したり、制御対象機器の動作を制御したりするための操作を行う表示器に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示器には、プログラマブル表示器（単に表示器）と称するものがある。この表示器は、制御対象機器の動作状況を表示する表示機能や制御対象機器の動作を制御するための操作を行う操作機能を備えたものであり、制御盤等の設置場所に組み込まれて使用される。特に、近年、この種の表示器は、その産業上の用途が飛躍的に拡大し、環境の温度変化が激しい場所や寒冷地等の現場にも組み込まれて使用されるようになってきている。
【０００３】
図６を参照して従来の表示器の外形を説明すると、表示器２は、前部ケース４と後部ケース６とで前後２つ割りのケース構造の表示器本体８を備える。表示器本体８の前部ケース４の前端は外向きに矩形枠状（フランジ状）に広がる前面パネル１０を構成し、前面パネル１０は矩形形状の開口を表示窓１２として備えた構成になっている。
【０００４】
表示器２は、図示略の制御盤１１の表示器取付用開口１３に表示器本体８が前面から嵌め込まれ、その前面パネル１０が該表示器取付用開口の外周縁に係止して当該開口に装着固定されるようになっている。
【０００５】
表示器本体８にはタッチパネル付き液晶表示ユニット１４が収納されているとともにその液晶表示ユニット１４のタッチパネル１６は前面パネル１０の表示窓１２からタッチ可能に臨まされて当該表示器２の操作画面を構成している。
【０００６】
前面パネル１０にはタッチパネル１６を覆う矩形状の保護シート１８が接着されている。ユーザは保護シート１８を介してタッチパネル１６をタッチ操作することにより選択的に操作入力を行なうことが可能となっている。
【０００７】
保護シート１８は、制御盤１１の設置環境により、タッチパネル１６に粉塵、油、水などが付着しないようにタッチパネル１６を保護するためであり、この保護シート１８は特許文献１等で提案されている。
【０００８】
しかしながら、保護シート１８は、操作画面の視認性、タッチパネル１６の操作性、表示器２の外観見栄え性、等からタッチパネル１６上を覆っているシート面に皺が起きないように前面パネル１０に接着剤２０で接着されている。
【０００９】
以上のことから、保護シート１８は、タッチパネル１６の操作性に適した素材として可撓性に富む樹脂、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂等が選定されている。また、保護シート１８は、シート厚を厚くしたりして高剛性とすると、操作性や視認性等に劣ってくるので、薄く形成され、可撓性が高められており、剛性は極めて小さい。
【００１０】
一方、前面パネル１０は、表示器２の形状を確保するために比較的剛性が高い樹脂材、例えばABS(アクリルニトリロブタジエンスチレン)樹脂が選定されている。
【００１１】
しかしながら、上記選定された保護シート用樹脂材の線膨張率と比較してパネル用樹脂材の線膨張率は数倍以上大きいために、表示器２の設置環境の温度変化により、前面パネル１０の熱収縮が保護シート１８よりも大きくなり、図７で示すように、保護シート１８の全面にわたり収縮皺２２が発生して、前面パネル１０の表示窓１２における操作画面の視認性の低下、タッチパネル１６の操作性の低下、防眩性の低下、ならびに、外観の見栄えの低下を招来してしまうという課題が発生していた。
【００１２】
以上から、上記収縮皺２２の発生は表示器２の商品価値を大きく損ねてしまうものであり、上記収縮皺２２が発生しない表示器２が要望されている。
【特許文献１】特開２００２−３０４２５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
したがって、本発明により解決すべき課題は、設置環境の温度が変化しても保護シートに収縮皺が発生しないようにして、操作画面の視認性の低下、タッチパネルの操作性の低下、ならびに、外観性の低下等を抑制可能として表示器の商品価値を向上することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る表示器は、矩形枠状でかつ表示窓を有する樹脂製前面パネルと、この前面パネルの表示窓に背面側から臨ませて設けた液晶表示ユニットのタッチパネルと、この表示窓全体を覆うごとく前面パネルの前面に取り付けられる樹脂製保護シートとを備え、前面パネルは保護シートよりも線膨張率が大きくかつ剛性が大きい表示器であって、前面パネルに、保護シートの線膨張率とほぼ同等でかつ保護シートよりも高い剛性を有する素材からなる防縮シートを、接着剤で接着し、この防縮シートを介在させて保護シートを前面パネルに取り付けたことを特徴とするものである。
【００１５】
防縮シートは、前面パネルの剛性とほぼ同等ないしは同等以上の剛性を有することが好ましい。
【００１６】
接着剤には応力緩和性のある接着剤が好ましい。
【００１７】
接着剤は両面に粘着層を有する両面粘着テープを含む。粘着層の材料には、シリコーン系、アクリル系粘着剤、ＳＩＳ系、ＳＢＳ系、天然ゴム系等がある。耐久性や被着体の汎用性などの点よりアクリル系が好ましい。防湿性、封止性に優れた接着剤も好ましい。
【００１８】
前面パネルの素材である樹脂には、例えば、ABS(アクリルニトリロブタジエンスチレン)、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）、ＰＳ（ポリスチレン）およびＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等がある。これらは樹脂絶縁材として広く用いられるエポキシ樹脂との接着力が大きいので好ましい。
【００１９】
保護シートの素材である樹脂には、例えば、応力緩和性に優れたＰＥＴや、ポリオレフィン樹脂が好ましい。
【００２０】
防縮シートの素材には、金属、樹脂を問わない。防縮シートの素材には例えば、ステンレス鋼等の鉄類、非磁性金属類、ニッケル合金類等の金属類、セラミック類、アラミド、ガラスエポキシ、カーボン系の樹脂等がある。
【００２１】
保護シートの線膨張率とほぼ同等の線膨張率とは、上記両シートが温度変化で熱収縮しても、防縮シートの熱収縮による保護シートに対する相対変位により保護シートに収縮皺が発生しない線膨張率を言う。
【００２２】
本発明においては、上記両シートの線膨張率がほぼ同等であるので、設置環境の温度が低温に降下しても当該両シートの熱収縮量はほぼ同等でかつ前面パネルの大きい線膨張率により前面パネルの熱収縮量が上記両シートの熱収縮量よりも大きくても、防縮シートの剛性が保護シートの剛性よりも高い、好ましくは、前面パネルの剛性とほぼ同等ないしは同等以上であるから、前面パネルの収縮変位は防縮シートの剛性により保護シートには伝達されにくくなる上に、前面パネルと防縮シートとの間の接着剤の粘着層により前面パネルと防縮シート両者の相対変位が吸収される。その結果、保護シートに収縮皺の発生を抑制することができるようになる。
【００２３】
また、タッチパネル操作画面の視認性の低下、タッチパネルの操作性低下、ならびに、外観性の低下を抑制することができる。                                                                            
【００２４】
本発明の好適な一態様は、防縮シートのシート形状が、前面パネルの矩形枠形状に対応した矩形枠形状であることである。この態様では、防縮シート自体の相対変位がなく、保護シートを前面パネルに確実に貼付け支持して、保護シートの内周側での収縮皺の発生を確実に抑止することができる。
【００２５】
本発明の好適な一態様は、防縮シートを複数のシート片の組み合わせにより矩形枠状に構成することである。この態様によると、低温時における保護シートの収縮皺の発生を効果的に抑制することができることに加えて、防縮シートを原材シートから加工する際、歩留まり良く加工することができ、コスト低減に有効となる。
【００２６】
本発明の好適な一態様は、防縮シートを非磁性金属材やステンレス鋼で構成することである。この態様によると防縮シートが前面パネルの熱収縮に対抗し得る充分な剛性を備えるとともに、防縮シートが表示器の内部電子部品へ電気的な悪影響を及ぼすおそれがなく、大きい面積の防縮シートを使用して保護シートを確実に貼付け支持することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、表示器の設置環境における温度変化により表示窓を覆っている保護シートに収縮皺が発生することを効果的に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、添付した図面を参照して本発明の実施の形態に係る表示器を詳細に説明する。図１は実施の形態の表示器の斜視図、図２は同表示器の分解斜視図、図３は同表示器の一部切欠側面図、図４は図３の一部の拡大断面図で点線円内にさらに一部を拡大して示す図である。実施の形態の表示器は後述する防縮シートを除いて従来の表示器と同様の構成を備えるので、図１ないし図４において図６と対応する部分には同一の符号を付し同一の符号に係る部分の詳細は略する。
【００２９】
実施の形態の表示器２においては、前面パネル１０の素材に線膨張率が大きく高剛性の樹脂材例えばABS樹脂が選定されている。保護シート１８の素材に線膨張率が前面パネル１０の素材の線膨張率より小さく、かつ、剛性も低く可撓性のある樹脂材例えばＰＥＴ樹脂が選定されている。
【００３０】
以上の構成において、前面パネル１０のパネル面１０ａと保護シート１８の外周側シート面１８ａとの間に、接着剤３２，３４を介して、保護シート１８の熱収縮を防止する防縮シート３０が介装されている。前面パネル１０のパネル面１０ａと防縮シート３０とは接着剤３２で接着され、防縮シート３０と保護シート１８の外周側シート面１８ａとは接着剤３４で接着されている。接着剤３２，３４は両面粘着テープでもよい。これら接着剤３２，３４は粘着層を有する。
【００３１】
防縮シート３０は線膨張係数が保護シート１８とほぼ同等で前面パネル１０よりも剛性が高い素材、例えば厚さ約０．３ｍｍのステンレス鋼（例えばＳＵＳ３０４）から構成されている。
【００３２】
ここで、保護シート１８の素材であるＰＥＴ樹脂はその線膨張係数が１．５×１０-5〔ｃｍ／ｃｍ／℃〕であるのに対して防縮シート３０の素材であるステンレス鋼はその線膨張係数が１．７×１０-5〔ｃｍ／ｃｍ／℃〕であり、両者の線膨張係数はほぼ同等である。この線膨張率は、前面パネル１０の素材であるABS樹脂の線膨張係数９．２×１０-5〔ｃｍ／ｃｍ／℃〕と比較して小さい。
【００３３】
以上の線膨張率の関係により、保護シート１８と防縮シート３０は温度変化に対しての伸びが小さい。また、保護シート１８と防縮シート３０との間の温度変化に対する伸びはほぼ同等である。これに対して、前面パネル１０は温度変化に対する伸び変化は保護シート１８や防縮シート３０と比較して大きい。
【００３４】
さらに、防縮シート３０の素材がステンレス鋼であるので、前面パネル１０の素材であるABS樹脂と比較して、防縮シート３０の剛性は前面パネル１０の剛性よりも高い。
【００３５】
以上において、設置環境の温度が低下して前面パネル１０が保護シート１８や防縮シート３０よりも線膨張率の相違で大きく熱収縮し、防縮シート３０に前面パネル１０から熱収縮差に伴う熱応力がかかっても、防縮シート３０の剛性が前面パネル１０の剛性以上に大きいから、防縮シート３０はその熱応力による変形を受けずに済む。さらに、この場合、防縮シート３０と前面パネル１０との間に介在する接着剤３２が防縮シート３０と前面パネル１０との熱収縮による相対変位を吸収するよう作用する。
【００３６】
以上から実施の形態の表示器２では、設置環境の温度が低下しても、当該図１の斜視図で示すように保護シート１８に収縮皺が発生しない。
【００３７】
本発明は、以下のような形態で実施することもできる。
【００３８】
図５に示すように、防縮シート３０を複数の、実施の形態では４枚の、防縮シート片３０ａで構成することによっても、低温時における保護シート１８の収縮皺の発生を効果的に抑制することができる。この構成によると、防縮シート３０を原材シートから加工する際、中抜き矩形状に打抜く場合よりも歩留まり良く加工することができ、コスト低減にも有効となる。
【００３９】
防縮シート３０の素材は、その線膨張係数が保護シート１８のそれとほぼ同等で、かつ、前面パネル１０の熱収縮に対抗し得る剛性を備えておればよく、例えば、線膨張係数が２．３×１０-5〔ｃｍ／ｃｍ／℃〕のアルミ材、線膨張係数が１．２７×１０-5〔ｃｍ／ｃｍ／℃〕の鉄材、あるいは、その他の硬質樹脂材が利用可能である。ただし、電気的影響を考慮すると非磁性素材が望ましい。なお、実施の形態の表示器はタッチパネル仕様でない液晶表示ユニットを装着した表示器にも適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１は本発明の実施の形態に係る表示器の斜視図である。
【図２】図２は同表示器の分解斜視図である。
【図３】図３は同表示器の一部切欠側面図である。
【図４】図４は同表示器の一部の拡大断面図で点線円内に一部を拡大して示す図である。
【図５】図５は本発明の他の実施の形態に係る表示器の斜視図である。
【図６】図６は従来の表示器の斜視図である。
【図７】図７は従来の表示器において収縮皺が発生した状態を示す図である。
【符号の説明】
【００４１】
２  表示器
４  前部ケース
６  後部ケース
８  表示器本体
１０  前面パネル
１２  開口（表示窓）
１４  タッチパネル付き液晶表示ユニット
１６  タッチパネル
１８  保護シート
２０  接着剤
２２  収縮皺
３０  防縮シート
３２，３４  接着剤
【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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