JP2001099726A - 感圧センサ及びその製造方法 - Google Patents
感圧センサ及びその製造方法Info
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Abstract
型化することができる感圧センサ及びその製造方法を提
供すること。 【解決手段】 剥離可能な支持体115を裏側面に貼設
してなる第1のベースフィルム11の表側面上に電極1
3を配設すると共に,剥離可能な支持体125を裏側面
に貼設してなる第2のベースフィルム12の表側面上に
感圧抵抗体14を配設し,次いで,電極13と感圧抵抗
体14との間にギャップを設けるためのスペーサ15を
2つのベースフィルム11,12の間に配設すると共に
電極13と感圧抵抗体14とを対面させて積層100体
を形成し,次いで,積層体100の外形を所望形状に加
工し,次いで,各ベースフィルム11,12の支持体1
15,125を剥離し,除去する。
Description
どの低荷重の圧力測定を行うことができる感圧センサに
関する。
を検出するための感圧センサは,被験者が感圧センサの
存在をあまり意識しないように厚みが薄く小型であるこ
と,及び体圧という非常に低荷重の圧力を検出すること
ができ,かつ微小圧力に対する抵抗値変化率が大きいこ
とが要求される。
する図8に示すごとく,電気的接点間の表面接触抵抗値
変化を利用したものがある。その構造は,同図に示すご
とく,一対のベースフィルム91,92上にそれぞれ配
設した電極13及び感圧抵抗体14を所定のギャップを
介して対向配置したものである。上記ギャップは,ベー
スフィルム91,92に間に介在させたスペーサ95に
より確保してある。
圧センサにおいては次の問題がある。即ち,上記構造の
感圧センサ9においては,電極13と感圧抵抗体14と
のギャップが比較的大きく,両者が接触を開始するまで
の不感荷重領域が大きい。また,形状の薄型化の観点か
らは,スペーサ95及びベースフィルム91,92の薄
肉化が不可欠であるが,単純に薄肉化すれば,製造工程
において加工性が悪化し,また,ベースフィルムのたる
み,よれ等によって検出精度が低下するという問題があ
る。また,上記従来の感圧センサにおいては,その総厚
みを150〜200μm程度までは薄くできるが,これ
では未だ被験者によって感圧センサの存在が意識されて
しまう。
されたもので,検出精度を低下させることなく従来より
も薄型化することができる感圧センサ及びその製造方法
を提供しようとするものである。
体を裏側面に貼設してなる第1のベースフィルムの表側
面上に電極を配設すると共に,剥離可能な支持体を裏側
面に貼設してなる第2のベースフィルムの表側面上に感
圧抵抗体を配設し,次いで,上記電極と上記感圧抵抗体
との間にギャップを設けるためのスペーサを上記2つの
ベースフィルムの間に配設すると共に上記電極と上記感
圧抵抗体とを対面させて積層体を形成し,次いで,該積
層体の外形を所望形状に加工し,次いで,上記各ベース
フィルムの上記支持体を剥離し,除去することを特徴と
する感圧センサの製造方法にある。
記2つのベースフィルムには予め支持体を貼設してお
き,これを加工後に剥離し,除去することである。上記
第1及び第2のベースフィルムに貼設しておく支持体と
しては,ベースフィルムと異材質でもかまわないが,熱
膨張係数等を同等にするためにベースフィルムと同材質
のものが好ましい。上記ベースフィルム及びその支持体
としては,例えば,PEN,PET,PEI,PPS,
PAR,その他の一般的な樹脂フィルムを適用すること
ができる。
ィルム上への配設は,例えばスクリーン印刷により行う
ことが好ましい。この場合には,電極及び感圧抵抗体の
厚みを非常に薄く設けることができる。また,上記電極
としては,例えば,銀,銀とカーボンの混合物等,各種
の導電物質を用いることができる。また,上記感圧抵抗
体としては,例えば,各種の導電物質あるいは半導体物
質をマトリックスとなるベース樹脂内に分散させたタイ
プのもの等を用いることができる。
本発明の製造方法においては,上記ベースフィルムに予
め上記支持体を貼設しておき,その状態で製造上の各加
工工程を行う。そして,例えば打ち抜き等の主要な加工
工程が完了した後に,上記ベースフィルムの支持体を剥
離し,除去する。そのため,上記ベースフィルムは,加
工工程において必要な厚みを有していなくても,上記支
持体により加工上の厚みの不足分を補うことができる。
それ故,上記ベースフィルムの厚みは,加工性を考慮す
ることなく薄くすることができるので,従来よりも大幅
な薄肉化を図ることができる。そして,加工が終了した
最終的なベースフィルムの厚みを従来よりも大幅に薄く
することができる。
ムを上記支持体と合わせた比較的厚みが大きく剛性が高
い状態で取り扱うことができる。そのため,加工工程で
は,従来と同様に良好な作業性で精度よく行うことがで
きる。そして,主要な加工が終了した後には,上記支持
体を除去することにより,ベースフィルの厚みを極薄い
状態にすることができ,ひいては感圧センサ全体の厚み
を従来よりも大幅に薄くすることができる。
様の精度の高い加工性を維持しつつ,検出精度を低下さ
せることなく従来よりも薄型化することができる感圧セ
ンサの製造方法を提供することができる。
ーサは粘着剤のみによって構成され,上記2つのベース
フィルムは上記粘着剤によって接着されることが好まし
い。この場合には,上記粘着剤のみの構成により,従来
の両面テープ構造を有していたスペーサよりもスペーサ
の厚みを薄くすることができ,ひいては感圧センサ全体
の厚みを薄くすることができる。
剤は,スクリーン印刷により配設されることが好まし
い。この場合には,さらもスペーサの厚みを大幅に薄く
することができると共に均一化することができる。その
ため,上記電極と感圧抵抗体との間のギャップをさらに
小さくすることができ,かつ,感圧センサ全体の厚みを
さらに薄くすることができる。上記粘着剤としては,例
えば,アクリル系樹脂,その他のスクリーン印刷が可能
な熱可塑性樹脂よりなる粘着剤を用いることができる。
剤は熱圧着剤であり,上記積層体を熱圧着プレスにより
加熱すると共に加圧することにより上記2つのベースフ
ィルムを接着することもできる。
強い粘着性が生じ,これを加圧することにより対面する
ものに接着させることができる材料である。具体的に
は,例えば,ポリエステル系樹脂よりなる熱圧着剤等を
用いることができる。
ィルム上に配設された電極と,第2ベースフィルム上に
配設された感圧抵抗体とを有し,上記電極と上記感圧抵
抗体とを対面させると共に両者の間にギャップを設ける
ためのスペーサを上記2つのベースフィルムの間に配設
してなる感圧センサにおいて,上記スペーサは粘着剤の
みからなることを特徴とする感圧センサにある。
きことは,上記スペーサを上記粘着剤のみにより構成し
たことである。この場合には,上記のごとく,従来の両
面テープ構造を有していたスペーサよりもスペーサの厚
みを薄くすることができる。そのため,上記電極と感圧
抵抗体との間のギャップを小さくすることができ,か
つ,感圧センサ全体の厚みを薄くすることができる。
ィルム上に配設された第1の電極と,該第1の電極上に
配設された第1の感圧抵抗体と,第2ベースフィルム上
に配設された第2の電極と,該第2の電極上に配設され
た第2の感圧抵抗体とを有し,上記第1及び第2の感圧
抵抗体を対面させると共に両者の間にギャップを設ける
ためのスペーサを上記2つのベースフィルムの間に配設
してなる感圧センサにおいて,上記スペーサは粘着剤の
みからなることを特徴とする感圧センサにある。
きことも,上記スペーサを上記粘着剤のみにより構成し
たことである。この場合には,上記と同様に,従来の両
面テープ構造を有していたスペーサよりもスペーサの厚
みを薄くすることができる。そのため,上記電極と感圧
抵抗体との間のギャップを小さくすることができ,か
つ,感圧センサ全体の厚みを薄くすることができる。
ーサは,上記第1及び第2の電極と上記第1及び第2の
感圧抵抗体の外径よりも大きな内径を有し,それらを周
囲から囲むように上記2つのベースフィルム間に配設さ
れていることが好ましい。この場合には,感圧抵抗体と
スペーサとを積層させることなく上記積層体を構成する
ことができ,上記ギャップの縮小化及び全体厚みの薄肉
化を構造上容易にすることができる。
剤はスクリーン印刷により配設されていることが好まし
い。この場合には,スペーサの厚みを更に薄くできると
共にその均一性を高めることができる。
剤は,上記2つのベースフィルム間に配置した状態で加
熱すると共に加圧することにより上記2つのベースフィ
ルムを接着する熱圧着剤とすることもできる。この場合
にも,上記と同様に従来よりもスペーサの厚みを薄くす
ることができ,上記ギャップの縮小化及び感圧センサ全
体の厚みの薄肉化を図ることができる。
ペーサの厚みは5〜50μmとすることができる。即
ち,上記のスクリーン印刷により配設した粘着剤あるい
は熱圧着剤を用いることにより,上記スペーサの厚みを
容易に上記特定の範囲内に収めることができる。また,
スペーサの厚みが5μm未満の場合には,上記電極と感
圧抵抗体との間のギャップが小さくなり過ぎるという問
題があり,一方,50μmを超える場合には上記ギャッ
プの縮小化及び感圧センサ全体の薄肉化の効果が少なく
なるという問題がある。
ベースフィルムは,上記電極又は感圧センサを配設した
面と反対側の面に予め剥離可能な支持体を有しており,
加工完了後において該支持体を剥離し,除去してなるこ
とが好ましい。この場合には,ベースフィルムの厚みを
加工性を考慮することなく薄くすることができるので,
従来よりも大幅な薄肉化を図ることができる。
ように,上記ベースフィルムの厚みは5〜50μmとす
ることができる。ベースフィルムの厚みが5μm未満の
場合には,剛性が低下しすぎるという問題があり,一
方,50μmを超える場合には,あまり薄肉化の効果を
発揮できないという問題がある。
圧センサの総厚みは20〜110μmとすることが好ま
しい。感圧センサの総厚み(全体の厚み)が20μm未
満の場合には,未だ製造が困難であるという問題があ
る。一方,110μmを超える場合には,例えば体圧測
定に使用した際に被験者が感圧センサの存在を意識して
しまうという問題がある。
フィルムと第2のベースフィルムとの間に,一対の電極
と,該一対の電極の少なくとも一方と所定のギャップを
介して配設される1層の感圧抵抗体,もしくは,上記一
対の電極の各電極上に形成され,かつ所定のギャップを
介して配設される2層の感圧抵抗体とを備え,上記第1
もしくは第2のベースフィルムを介して印加される圧力
に応じて上記一対の電極の少なくとも一方と1層の感圧
抵抗体との接触状態,あるいは上記2層の感圧抵抗体間
の接触状態が変化することにより,上記一対の電極間の
抵抗が変化する感圧センサにおいて,圧力が印加される
側のベースフィルムの厚さが75μm以下であり,かつ
上記ギャップの厚さに対するギャップの上下面の径もし
くは対角線の比が200〜3000であることを特徴と
する感圧センサにある。
くとも上記の圧力が印加される側のベースフィルムの厚
さが75μm以下であり,かつ上記の比(アスペクト
比)が200〜3000であることである。そして,こ
の構成により,体圧のような非常に低い圧力を容易に精
度よく検知することができる。
える場合には,ベースフィルムの剛性が強いので,体圧
のような非常に低い圧力の検知能力が低下するおそれが
ある。また,上記アスペクト比は,ギャップの厚さを
G,ギャップの上下面が円形である場合にはその直径を
R,多角形である場合にはその対角線をRとした場合
に,R/Gにより示される値である。このアスペクト比
が200未満の場合には,ギャップの厚みに対する感圧
部の面積が狭すぎて低圧の印加荷重を検出することが困
難となるという問題がある。一方,アスペクト比が30
00を超える場合には,感圧センサの全体サイズが大き
くなり過ぎるという問題がある。
1及び第2のベースフィルムの厚さは共に75μm以下
であることが好ましい。この場合には,感圧センサ全体
の厚みを薄くすることができる。
力が印加される側のベースフィルムの厚さが50μm以
下であることがより好ましい。この場合には,さらに低
圧の印加加重を精度よく検知することができる。また,
請求項17の発明のように,上記第1及び第2のベース
フィルムの厚さが共に50μm以下であることがより好
ましい。この場合には,感圧センサ全体の厚さを更に薄
くすることができ,感圧センサを装着した際のその存在
感をより無くすることができる。
ャップの厚さに対するギャップの上下面の径もしくは対
角線の比(アスペクト比)が250〜1500であるこ
とが更に好ましい。この場合には,より適度なサイズの
範囲内で更に感圧精度を向上させることができる。
ベースフィルムと第2のベースフイルムとの間に,一対
の電極と,該一対の電極の少なくとも一方と所定のギャ
ップを介して配設される1層の感圧抵抗体,もしくは,
上記一対の電極の各電極上に形成され,かつ所定のギャ
ップを介して配設される2層の感圧抵抗体とを備え,上
記第1もしくは第2のベースフィルムを介して印加され
る圧力に応じて上記一対の電極の少なくとも一方と1層
の感圧抵抗体との接触状態,あるいは上記2層の感圧抵
抗体間の接触状態が変化することにより,上記一対の電
極間の抵抗が変化する感圧センサにおいて,上記所定の
ギャップを規定するスペーサを設け,当該スペーサが芯
材と,該芯材の両面に塗布された粘着剤とからなり,該
粘着剤が上記第1のベースフィルムと上記第2のベース
フィルムとの間を接着した後に,1×106〜1×108
の範囲の弾性率を有することを特徴とする感圧センサが
ある。
定の範囲の弾性率を有する粘着剤を上記芯材の両面に配
設してある。上記範囲の弾性率は,従来の感圧センサに
用いられていた接着剤の弾性率よりも高い。この結果,
感圧センサのベースフィルムに印加された荷重による接
着剤の変形を生じにくくできる。従って,低圧力域から
高圧力域に渡って,感圧センサの検出精度を向上するこ
とができる。また,粘着剤のへたりも少なくなるので,
長期間に渡って,感圧センサの精度を高精度に維持する
ことができる。
着剤は,フィルム状に形成されて上記芯材の両面に貼り
付けられ,上記2つのベースフィルム間に配置した状態
で加熱・加圧されたときに粘着性を発現する熱圧着剤と
することもできる。上記の範囲の弾性率を有する粘着材
としては,例えばポリエステル系の樹脂(弾性率13.
5×107Pa)があるが,粘着性を有し,かつ上記の
範囲の弾性率を有する限り,その他の樹脂を使用するこ
とも当然可能である。
図3を用いて説明する。本例の感圧センサ1は,図2,
図3に示すごとく,いわゆるショーティングバー構造の
ものであって,第1のベースフィルム11の上に配設さ
れた電極13と,第2ベースフィルム12上に配設され
た感圧抵抗体14とを有し,上記電極13と上記感圧抵
抗体14とを対面させると共に両者の間にギャップを設
けるためのスペーサ15を上記2つのベースフィルム1
1,12の間に配設してなる。そして,上記スペーサ1
5はスクリーン印刷により配設した粘着剤である。
と第2のベースフィルム12とを展開した図を示してあ
る。同図に示すごとく,電極13は,半円状の一対の基
部131,132から櫛歯状に伸びた枝電極133,1
34を設けてなる。各基部131,132は,外部に接
続されるリード線部135,136にそれぞれ接続され
ている。感圧抵抗体14は,上記電極13の基部13
1,132の内径よりも小さい外径の円形状に設けた。
また,スペーサ15は,上記電極13の基部131,1
32に重なるように,かつ,上記感圧抵抗体14を囲う
ようにC字状に設けた。
する。図1(a)に示すごとく,まず,剥離可能な支持
体115を裏側面に貼設してなる第1のベースフィルム
11と,同じく剥離可能な支持体125を裏側面に貼設
してなる第2のベースフィルム12とを準備した。そし
て,同図に示すごとく,第1のベースフィルム11の表
側面上に電極13を配設すると共に,第2のベースフィ
ルム12の表側面上に感圧抵抗体14を配設した。
の配設は,いずれもスクリーン印刷により行った。電極
13としては,銀を用いた。また,感圧抵抗体14とし
ては熱硬化樹脂にカーボンを分散させたものを用いた。
そして,上記のごとく,電極13の形状は櫛歯状に,感
圧抵抗体14の形状は円盤状にそれぞれ設けた(図
3)。
のベースフィルム12上にスペーサ15をスクリーン印
刷により設けた。具体的には,印刷用粘着剤として,ア
クリル系樹脂よりなる熱硬化性粘着剤をスクリーン印刷
し,これを上記C字状のスペーサ15とした。なお,こ
のスペーサ15は,第1のベースフィルム11上に最初
に設けても勿論よい。
ースフィルム11,12の表側面同士を向き合わせて電
極13と感圧抵抗体14とを対面させると共に,上記ス
ペーサ15によって両者の間にギャップを維持しつつ積
層体100を形成した。また,積層体100はプレスに
より上下から加圧して,十分に接着させた。
所望形状に加工する。本例では打ち抜きプレスにより余
分なベースフィルム11,12を削除した。最後に,図
1(e)に示すごとく,各ベースフィルム11,12の
上記支持体115,125を剥離し,除去することによ
り,感圧センサ1を完成させた。
例の感圧センサ1は,上記のごとく,予め支持体11
5,125を貼設してなる特殊なベースフィルム11,
12を用いて製造する。即ち,ベースフィルム11,1
2に支持体115,125を貼設した状態で各加工工程
を行い,加工工程が完了した後にベースフィルム11,
12から支持体115,125を剥離し,除去する。そ
のため,上記ベースフィルム11,12は,加工工程に
おいて必要な厚みを有していなくても,支持体115,
125により加工上の厚みの不足分を補うことができ
る。それ故,ベースフィルム11,12の厚みは,加工
性を考慮することなく薄くすることができるので,従来
よりも大幅な薄肉化を図ることができる。そして,加工
が終了した最終的なベースフィルム11,12の厚みを
従来よりも大幅に薄くすることができる。
クリーン印刷により配設された粘着剤により構成した。
そのため,従来の両面テープ構造を有していたスペーサ
よりもスペーサの厚みを大幅に薄くすることができると
共に均一化することができる。そのため,上記電極13
と感圧抵抗体14との間のギャップを小さくすることが
でき,かつ,感圧センサ1全体の厚みをさらに薄くする
ことができる。
ーサ15に代えて,熱圧着剤であるラミネートフィルム
よりなるスペーサ25を用いた。このラミネートフィル
ムは,ポリエステル系樹脂より構成されており,加熱す
ることにより粘着性が生じるようになっている。このス
ペーサ25は,図4に示すごとく,その中央に上記電極
13と感圧抵抗体14との間のギャップを確保するため
の空間を設けるため,穴255を有するC字形状(図3
のスペーサ15参照)にプレスにより打ち抜き形成し
た。
態例1と同様に各ベースフィルム11,12を準備する
と共にこれに電極13及び感圧抵抗体14をそれぞれ印
刷により設け,次いで,図5(b)に示すごとく,スペ
ーサ25を介在させてベースフィルム11,12を上記
電極13と感圧抵抗体14とが対面するように積層して
積層体200を形成した。このとき,スペーサ25は,
一方のベースフィルムと仮圧着させた後,他方のベース
フィルムと合わせて上記積層体200を形成し,その後
熱圧着プレスにより加熱及び加圧を行ってスペーサ25
とベースフィルム11,12とを接着させる。
施形態例1と同様にして外径打ち抜き及び支持体11
5,125の剥離,除去を行うことにより感圧センサが
完成する。
て熱圧着剤であるラミネートフィルムを用いるので,従
来と同様に予め打ち抜き加工を行う場合にも,粘着剤を
両面に設けた両面テープの場合と比べて,厚みを薄くす
ることができる。そのため,従来よりも電極13と感圧
抵抗体14との間のギャップを小さくすることができ
る。また,実施形態例1と同様に支持体115,125
を有する特殊なベースフィルム11,12を用いるの
で,全体厚みも従来よりも大幅に薄くすることができ
る。その他は実施形態例1と同様の作用効果が得られ
る。
熱圧着剤としてのポリエステル系樹脂を貼り付けた構成
としても良い。この場合,芯材としては,PET,PE
N等の樹脂を使用できる。この場合には,熱可塑性であ
るポリエステル系樹脂が冷やされて硬化すると,そのと
きの弾性率は約13.5×107Paとる。このように
比較的硬い樹脂を粘着剤として使用することにより,ベ
ースフィルムに印加される荷重によって粘着剤が変形す
ることを抑制することができる。その結果,低圧カ域か
ら高圧力域に渡って,感圧センサの検出精度を向上させ
ることができる。また,粘着剤のへたりも少なくなるの
で,長期間に渡って感圧センサの精度を高精度に維持す
ることができる。
寸法例を示すと共に,従来の製造方法により製造した感
圧センサ9と寸法等の比較を行った。まず,本例の感圧
抵抗体1の寸法関係を図1の製造工程に沿って説明す
る。図1(a)に示すごとく,2つのベースフィルム1
1,12の厚みt1はいずれも25μm,その支持体1
15,125の厚みt2はいずれも100μmとした。
t3は7μm,感圧抵抗体14の厚みt4は10μmとし
た。また,図1(b)に示すごとく,スクリーン印刷直
後のスペーサ15の厚みt 5は25μmとした。次に,
図1(c)に示すごとく,積層体100を形成し,プレ
スした後の全体厚みt6は282μmとなった。その
後,図1(d)(e)に示すごとく,積層体100の外
径を打ち抜き加工した後,支持体115,125を剥
離,除去後の全体厚みt7は82μmとなった。また,
最終製品における電極13と感圧抵抗体14との間のギ
ャップt8は15μmとなった。
6,及び図7の製造工程に沿って説明する。図7(a)
に示すごとく,ベースフィルム91,92としては後の
打ち抜き加工に耐えうるように厚みt91が75μmのも
のを準備した。次に,同図に示すごとく,電極13,感
圧抵抗体14としては,本発明の場合と同様にそれぞれ
厚みt93が7μm,厚みt94が10μmとした。
く,スペーサ95として,樹脂よりなる芯材951と,
それを両面から挟持する粘着剤952と,さらにその上
に剥離可能に配設された剥離紙953とよりなる両面テ
ープを準備した。そして,その中央に上記電極13と感
圧抵抗体14との間のギャップを確保するための空間を
設けるため,穴955を有するC字形状(図3のスペー
サ15参照)にプレスにより打ち抜き形成した。この打
ち抜きを精度よく行うために,スペーサ15の厚みt95
は100μmとした。
紙953を剥がしたスペーサ95を介在させて,電極1
3と感圧抵抗体14とが対面するようにベースフィルム
91,92を積層して積層体900を形成した。この積
層体900の全体厚みt96は257μmとなった。次
に,図7(c),図8に示すごとく,外径を打ち抜き加
工した後の全体厚みt97は,上記t96と同じ257μm
のままであり,ギャップt98は90μmとなった。
は,従来の感圧センサ9に比べ,ベースフィルム11,
12に剥離可能な支持体115,125を貼設した特殊
なものを用い,かつ,上記スペーサ15に厚みの薄いス
クリーン印刷した粘着剤を用いることにより,従来より
も,全体厚みとギャップの両方を大幅に薄肉化すること
ができた。
定量的に評価すべく,試験を行った。また,比較のため
に実施形態例2において示した従来の感圧センサ9につ
いても同様に試験した。試験は,各感圧センサに対して
印加する面圧を徐々に上昇していき,その面圧(kP
a)と抵抗値(Ω)との関係を求める試験である。
圧を,縦軸に抵抗値を取り,本発明品E1(実施形態例
1)の場合を破線により,従来品C1(実施形態例2中
の従来品)の場合を実線により示した。同図より知られ
るごとく,従来品C1は面圧が20kPaを超えるまで
不感領域があり,極低圧領域での圧力測定が困難である
ことがわかる。これに対し,本発明品E1は,不感領域
が極わずかであり,極低圧状態から圧力測定が可能な優
れた感圧センサであることがわかる。
サ1をシート状の大きなベースフィルム11,12内に
複数個設け,ベッドに設置するセンサーシート5を作製
した例である。
実施形態例1と同様にして,大きなシート状のベースフ
ィルム11,12上にそれぞれ14個の電極13と感圧
抵抗体14とを印刷により形成し,積層し,最後に支持
体115,125を剥離,除去したものである。なお,
上記電極13の印刷時には,リード線部55についても
同時に印刷により設けた。
系に上記リード線部55を接続して,ベッドに設置する
ことにより機能させることができる。このセンサーシー
ト5を用いれば微妙な体圧変化を精度よくモニターする
ことができ,医療技術の更なる向上を図ることができ
る。
いわゆる対面抵抗構造のものであって,第1のベースフ
ィルム11上に配設された第1の電極31と,第1の電
極31上に配設された第1の感圧抵抗体41と,第2ベ
ースフィルム12上に配設された第2の電極32と,第
2の電極32上に配設された第2の感圧抵抗体42とを
有し,上記第1及び第2の感圧抵抗体41,42を対面
させると共に両者の間にギャップを設けるためのスペー
サ15を上記2つのベースフィルム11,12の間に配
設してなる感圧センサである。そして,上記スペーサは
実施形態例1と同様にスクリーン印刷により配設した粘
着剤のみからなる。
1と第2のベースフィルム12とを展開した場合の第1
のベースフィルム11の方を示してある。上下面とも同
様である。同図に示すごとく,電極31は,円盤状に設
けられ,外部に接続されるリード線部135接続されて
いる。感圧抵抗体41は,上記電極31の上に,これを
覆うように円盤状に配設されている。なお,図12にお
いては,説明の都合上,下層の電極31を透過させて描
いてある。また,スペーサ15は,上記電極31及び感
圧抵抗体41と重ならないように,これらよりも大きな
内径で囲うようにC字状に設けた。
も,実施形態例1と同様に,剥離可能な支持体115を
裏側面に貼設してなる第1のベースフィルム11と,同
じく剥離可能な支持体125を裏側面に貼設してなる第
2のベースフィルム12とを用いた(図1参照)。その
ため,上記と同様に,ベースフィルム11,12の厚み
は,加工性を考慮することなく薄くすることができるの
で,従来よりも大幅な薄肉化を図ることができる。
上記スペーサ15を,スクリーン印刷により配設された
粘着剤により構成した。そのため,上記と同様に,感圧
抵抗体41,42の間のギャップを小さくすることがで
き,かつ,感圧センサ1全体の厚みをさらに薄くするこ
とができる。その他は実施形態例1と同様の作用効果が
得られる。
感圧センサにおいて,アスペクト比と,ブレイクポイン
ト荷重との関係を調べた。具体的には,図2に示すごと
く,ギャップの厚さGに対するギャップの上下面の径R
の比(アスペクト比)を種々変更し,測定可能な荷重
(ブレイクポイント荷重)を測定した。なお,ベースフ
ィルム11,12の厚みとしては,75μmの場合を主
体とし,比較のため100μmの場合も行った。
アスペクト比(R/G)を,縦軸にブレイクポイント
(Pa)をとったものである。同図から知られるごと
く,ベースフィルムの厚みが75μmの場合(●)に
は,アスペクト比が200を超えたばあいに,2000
0Pa以下の体圧を十分検知できることがわかる。一
方,ベースフィルムの厚みが100μmの場合(■)に
は,アスペクト比が200以上であっても体圧を検知す
るのが困難であることがわかる。
を示す説明図。
す説明図。
図。
りなるスペーサを示す説明図。
を示す説明図。
ペーサを示す説明図。
造工程を示す説明図。
造を示す説明図。
を示す説明図。
成を示す説明図。
示す説明図。
明図。
イクポイントとの関係を示す説明図。
Claims (20)
- 【請求項1】 剥離可能な支持体を裏側面に貼設してな
る第1のベースフィルムの表側面上に電極を配設すると
共に,剥離可能な支持体を裏側面に貼設してなる第2の
ベースフィルムの表側面上に感圧抵抗体を配設し,次い
で,上記電極と上記感圧抵抗体との間にギャップを設け
るためのスペーサを上記2つのベースフィルムの間に配
設すると共に上記電極と上記感圧抵抗体とを対面させて
積層体を形成し,次いで,該積層体の外形を所望形状に
加工し,次いで,上記各ベースフィルムの上記支持体を
剥離し,除去することを特徴とする感圧センサの製造方
法。 - 【請求項2】 請求項1において,上記スペーサは粘着
剤のみによって構成され,上記2つのベースフィルムは
上記粘着剤によって接着されることを特徴とする感圧セ
ンサの製造方法。 - 【請求項3】 請求項2において,上記接着剤は,スク
リーン印刷により配設されることを特徴とする感圧セン
サの製造方法。 - 【請求項4】 請求項2において,上記粘着剤は熱圧着
剤であり,上記積層体を熱圧着プレスにより加熱すると
共に加圧することにより上記2つのベースフィルムを接
着することを特徴とする感圧センサの製造方法。 - 【請求項5】 第1のベースフィルム上に配設された電
極と,第2ベースフィルム上に配設された感圧抵抗体と
を有し,上記電極と上記感圧抵抗体とを対面させると共
に両者の間にギャップを設けるためのスペーサを上記2
つのベースフィルムの間に配設してなる感圧センサにお
いて,上記スペーサは粘着剤のみからなることを特徴と
する感圧センサ。 - 【請求項6】 第1のベースフィルム上に配設された第
1の電極と,該第1の電極上に配設された第1の感圧抵
抗体と,第2ベースフィルム上に配設された第2の電極
と,該第2の電極上に配設された第2の感圧抵抗体とを
有し,上記第1及び第2の感圧抵抗体を対面させると共
に両者の間にギャップを設けるためのスペーサを上記2
つのベースフィルムの間に配設してなる感圧センサにお
いて,上記スペーサは粘着剤のみからなることを特徴と
する感圧センサ。 - 【請求項7】 請求項6において,上記スペーサは,上
記第1及び第2の電極と上記第1及び第2の感圧抵抗体
の外径よりも大きな内径を有し,それらを周囲から囲む
ように上記2つのベースフィルム間に配設されているこ
とを特徴とする感圧センサ。 - 【請求項8】 請求項5〜7のいずれか1項において,
上記粘着剤はスクリーン印刷により配設されていること
を特徴とする感圧センサ。 - 【請求項9】 請求項5〜7のいずれか1項において,
上記粘着剤は,上記2つのベースフィルム間に配置した
状態で加熱すると共に加圧することにより上記2つのベ
ースフィルムを接着する熱圧着剤であることを特徴とす
る感圧センサ。 - 【請求項10】 請求項5〜9のいずれか1項におい
て,上記スペーサの厚みは5〜50μmであることを特
徴とする感圧センサ。 - 【請求項11】 請求項5〜10のいずれか1項におい
て,上記各ベースフィルムは,上記電極又は感圧センサ
を配設した面と反対側の面に予め剥離可能な支持体を有
しており,加工完了後において該支持体を剥離し,除去
してなることを特徴とする感圧センサ。 - 【請求項12】 請求項11において,上記ベースフィ
ルムの厚みは5〜50μmであることを特徴とする感圧
センサ。 - 【請求項13】 請求項5〜12のいずれか1項におい
て,上記感圧センサの総厚みは20〜110μmである
ことを特徴とする感圧センサ。 - 【請求項14】 第1のベースフィルムと第2のベース
フィルムとの間に,一対の電極と,該一対の電極の少な
くとも一方と所定のギャップを介して配設される1層の
感圧抵抗体,もしくは,上記一対の電極の各電極上に形
成され,かつ所定のギャップを介して配設される2層の
感圧抵抗体とを備え,上記第1もしくは第2のベースフ
ィルムを介して印加される圧力に応じて上記一対の電極
の少なくとも一方と1層の感圧抵抗体との接触状態,あ
るいは上記2層の感圧抵抗体間の接触状態が変化するこ
とにより,上記一対の電極間の抵抗が変化する感圧セン
サにおいて,圧力が印加される側のベースフィルムの厚
さが75μm以下であり,かつ上記ギャップの厚さに対
するギャップの上下面の径もしくは対角線の比が200
〜3000であることを特徴とする感圧センサ。 - 【請求項15】 請求項14において,上記第1及び第
2のベースフィルムの厚さは75μm以下であることを
特徴とする感圧センサ。 - 【請求項16】 請求項14において,上記圧力が印加
される側のベースフィルムの厚さが50μm以下である
ことを特徴とする感圧センサ。 - 【請求項17】 請求項14において,上記第1及び第
2のベースフィルムの厚さが50μm以下であることを
特徴とする感圧センサ。 - 【請求項18】 請求項14において,上記ギャップの
厚さに対するギャップの上下面の径もしくは対角線の比
が250〜1500であることを特徴とする感圧セン
サ。 - 【請求項19】 第1のベースフィルムと第2のベース
フイルムとの間に,一対の電極と,該一対の電極の少な
くとも一方と所定のギャップを介して配設される1層の
感圧抵抗体,もしくは,上記一対の電極の各電極上に形
成され,かつ所定のギャップを介して配設される2層の
感圧抵抗体とを備え,上記第1もしくは第2のベースフ
ィルムを介して印加される圧力に応じて上記一対の電極
の少なくとも一方と1層の感圧抵抗体との接触状態,あ
るいは上記2層の感圧抵抗体間の接触状態が変化するこ
とにより,上記一対の電極間の抵抗が変化する感圧セン
サにおいて,上記所定のギャップを規定するスペーサを
設け,当該スペーサが芯材と,該芯材の両面に塗布され
た粘着剤とからなり,該粘着剤が上記第1のベースフィ
ルムと上記第2のベースフィルムとの間を接着した後
に,1×106〜1×108の範囲の弾性率を有すること
を特徴とする感圧センサ。 - 【請求項20】 請求項19において,上記粘着剤は,
フィルム状に形成されて上記芯材の両面に貼り付けら
れ,上記2つのベースフィルム間に配置した状態で加熱
・加圧されたときに粘着性を発現する熱圧着剤であるこ
とを特徴とする感圧センサ。
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