JP2012181084A - Capacitance type planar sensor and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、静電容量の変化から面圧分布を検出可能な静電容量型面状センサ、およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a capacitance type surface sensor capable of detecting a surface pressure distribution from a change in capacitance, and a method for manufacturing the same.
例えば、特許文献１には、誘電層の表裏両面に電極を備える静電容量型面状センサが開示されている。静電容量型面状センサに荷重が加わると、荷重が加わった部分に対応する電極間の距離が変化する。これにより、電極間の静電容量が変化する。静電容量型面状センサは、当該静電容量の変化に基づいて、面圧分布を検出する。同文献記載の静電容量型面状センサにおいて、誘電層は、エラストマー製である。また、電極は、エラストマーおよび導電性フィラーを含む塗料から、印刷法により形成される。
For example,
例えば、樹脂フィルム等の基材の表面に電極を印刷し、当該基材をエラストマー製の誘電層の表裏両面に各々配置して、静電容量型面状センサを構成することができる。この場合、基材や誘電層の材質上の制約から、センサ形状の自由度は小さい。つまり、曲面にセンサを配置する場合等、配置する場所の形状に沿うように、センサ形状を設計することは難しい。また、印刷法により電極を形成すると、製造コストが高くなるという問題もある。 For example, an electrostatic capacitance type planar sensor can be configured by printing electrodes on the surface of a base material such as a resin film and disposing the base material on both front and back surfaces of an elastomeric dielectric layer. In this case, the degree of freedom of the sensor shape is small due to restrictions on the material of the base material and the dielectric layer. That is, it is difficult to design the sensor shape so as to follow the shape of the place where the sensor is placed, such as when the sensor is placed on a curved surface. In addition, when the electrodes are formed by a printing method, there is a problem that the manufacturing cost increases.
ところで、一対の電極間に誘電層が配置される静電容量型センサの静電容量（キャパシタンス）は、次式（１）から算出される。
Ｃ＝ε０εｒＳ／ｄ ・・・（１）
［Ｃ：静電容量、ε０：真空中の誘電率、εｒ：誘電層の比誘電率、Ｓ：電極面積、ｄ：電極間距離］
式（１）から明らかなように、誘電層の厚さ、すなわち電極間距離ｄが小さくなると、静電容量は大きくなる。
By the way, the capacitance (capacitance) of a capacitance type sensor in which a dielectric layer is disposed between a pair of electrodes is calculated from the following equation (1).
C = ε 0 ε r S / d (1)
[C: capacitance, ε 0 : dielectric constant in vacuum, ε r : relative dielectric constant of dielectric layer, S: electrode area, d: distance between electrodes]
As is clear from the equation (1), the capacitance increases as the thickness of the dielectric layer, that is, the inter-electrode distance d decreases.
例えば、小さな荷重を精度良く検出するという観点から、誘電層に、スラブ成形された軟質のウレタンフォームを用いる場合がある。しかし、当該ウレタンフォームの応力−歪み曲線は非線形であり、荷重に対する変位量が一定ではない。例えば、荷重がごく小さい場合や、荷重がある値を超えて大きくなると、荷重に対する変位量が小さくなる。つまり、厚さが変わりにくくなる。また、荷重を繰り返し加えるとへたりが生じ、変位が一定になりにくい。このような場合、検出精度が低下するおそれがある。また、加工上、ウレタンフォームの薄さには限界がある。したがって、電極間距離を小さくしにくい。この点は、初期の静電容量を大きくし、耐ノイズ性の向上を図るべく、静電容量型センサを薄膜化したい場合に、問題となる。 For example, from the viewpoint of accurately detecting a small load, a slab-molded soft urethane foam may be used for the dielectric layer. However, the stress-strain curve of the urethane foam is non-linear, and the displacement with respect to the load is not constant. For example, when the load is very small or when the load increases beyond a certain value, the amount of displacement with respect to the load decreases. That is, the thickness is difficult to change. In addition, when a load is repeatedly applied, sag occurs, and the displacement is difficult to be constant. In such a case, the detection accuracy may be reduced. Moreover, there is a limit to the thinness of urethane foam in processing. Therefore, it is difficult to reduce the distance between the electrodes. This is a problem when it is desired to reduce the capacitance of the capacitance type sensor in order to increase the initial capacitance and improve the noise resistance.
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、比較的安価で、形状の自由度が高く、センサ特性の調整が容易な静電容量型面状センサ、およびその製造方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a capacitive surface sensor that is relatively inexpensive, has a high degree of freedom in shape, and can easily adjust sensor characteristics, and a method for manufacturing the same. The task is to do.
（１）上記課題を解決するため、本発明の静電容量型面状センサは、対向して配置される一対の表側電極シートおよび裏側電極シートを備え、該表側電極シートは、帯状の導電エラストマー部と帯状の絶縁エラストマー部とが面方向に交互に配置されてなり、該裏側電極シートは、帯状の導電エラストマー部と帯状の絶縁エラストマー部とが面方向に交互に配置されてなり、該表側電極シートの該導電エラストマー部と、該裏側電極シートの該導電エラストマー部とが、表裏方向から見て、少なくとも空気層を介して対向することにより複数の検出部が形成され、該検出部の静電容量の変化から面圧分布を検出可能なことを特徴とする。 (1) In order to solve the above-mentioned problem, the capacitance-type planar sensor of the present invention includes a pair of front-side electrode sheet and back-side electrode sheet arranged to face each other, and the front-side electrode sheet is a strip-shaped conductive elastomer. Parts and strip-like insulating elastomer parts are alternately arranged in the plane direction, and the back electrode sheet is formed by alternately arranging strip-like conductive elastomer parts and strip-like insulating elastomer parts in the plane direction. When the conductive elastomer portion of the electrode sheet and the conductive elastomer portion of the back electrode sheet face each other through at least an air layer when viewed from the front and back directions, a plurality of detection portions are formed. It is characterized in that the surface pressure distribution can be detected from the change in capacitance.
表側電極シートおよび裏側電極シートは、いずれも、導電エラストマー部と、絶縁エラストマー部と、からなる。ここで、導電エラストマー部は、電極としての役割を果たす。表側電極シートおよび裏側電極シートは、いずれも、全体としてエラストマーを母材とする。よって、柔軟である。また、押出成形やプレス成形等により、容易に種々の形状に成形することができる。 Each of the front electrode sheet and the back electrode sheet is composed of a conductive elastomer portion and an insulating elastomer portion. Here, the conductive elastomer portion serves as an electrode. As for the front side electrode sheet and the back side electrode sheet, an elastomer is used as a base material as a whole. Therefore, it is flexible. Further, it can be easily formed into various shapes by extrusion molding, press molding, or the like.
本発明の静電容量型面状センサにおいては、表側電極シートの導電エラストマー部と、裏側電極シートの導電エラストマー部とが、表裏方向から見て対向することにより、検出部が形成される。検出部は、表裏両方の導電エラストマー部、および空気層を含んで形成される。つまり、電極間に、エラストマー製の誘電層ではなく、空気層が介装される。このように、本発明の静電容量型面状センサは、エラストマーを母材とする表裏二つの電極シートを用いて構成される。したがって、センサ形状の自由度が大きい。また、電極を印刷法により形成しないため、比較的低コストに、製造することができる。 In the capacitance-type planar sensor of the present invention, the detection portion is formed by the conductive elastomer portion of the front electrode sheet and the conductive elastomer portion of the back electrode sheet facing each other when viewed from the front and back directions. The detection unit is formed to include both front and back conductive elastomer parts and an air layer. That is, an air layer is interposed between the electrodes instead of an elastomeric dielectric layer. As described above, the capacitive surface sensor of the present invention is configured using two front and back electrode sheets having an elastomer as a base material. Therefore, the degree of freedom of the sensor shape is great. In addition, since the electrodes are not formed by a printing method, they can be manufactured at a relatively low cost.
また、誘電層として、エラストマー部材を使用しない。このため、表側電極シートの導電エラストマー部と、裏側電極シートの導電エラストマー部と、の間の距離（電極間距離）を小さくしやすい。これにより、初期の静電容量を大きくすることができる。その結果、耐ノイズ性が向上する。また、誘電層として、軟質のウレタンフォームを用いた場合における、上述した検出精度の問題は解消される。 Moreover, an elastomer member is not used as the dielectric layer. For this reason, it is easy to make small the distance (distance between electrodes) between the conductive elastomer part of a front side electrode sheet, and the conductive elastomer part of a back side electrode sheet. Thereby, the initial capacitance can be increased. As a result, noise resistance is improved. Further, the above-described problem of detection accuracy in the case where a flexible urethane foam is used as the dielectric layer is solved.
さらに、表側電極シートの導電エラストマー部と、裏側電極シートの導電エラストマー部と、の材質、形状、距離等を調整することにより、センサ特性を容易に調整することができる。本明細書において「帯状」とは、細長い形状を意味する。表裏各々の電極シートにおいて、導電エラストマー部および絶縁エラストマー部は、面一に配置されていても凹凸状に配置されていてもよい。 Furthermore, the sensor characteristics can be easily adjusted by adjusting the material, shape, distance, and the like of the conductive elastomer portion of the front electrode sheet and the conductive elastomer portion of the back electrode sheet. In the present specification, the “strip shape” means an elongated shape. In each of the front and back electrode sheets, the conductive elastomer part and the insulating elastomer part may be arranged flush or in an uneven shape.
（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記表側電極シートおよび前記裏側電極シートの少なくとも一方において、前記導電エラストマー部は、対向する該導電エラストマー部同士が離間する方向に、前記絶縁エラストマー部に対して突出して配置される構成とする方がよい。 (2) Preferably, in the configuration of (1) above, in at least one of the front-side electrode sheet and the back-side electrode sheet, the conductive elastomer portion is arranged so that the conductive elastomer portions facing each other are separated from each other. It is better to have a configuration that protrudes from the part.
本構成によると、表裏少なくとも一方の電極シートにおいて、導電エラストマー部が、絶縁エラストマー部に対して突出して配置される。これにより、対向する導電エラストマー部間の距離は、大きくなる。したがって、荷重が加わることにより導電エラストマー部が変形しても、対向する導電エラストマー部同士の接触を抑制することができる。また、表裏両方の電極シートにおいて、導電エラストマー部を、絶縁エラストマー部に対して突出して配置すると、対向する導電エラストマー部間の距離を、より大きくすることができる。 According to this configuration, in at least one of the front and back electrode sheets, the conductive elastomer portion protrudes from the insulating elastomer portion. Thereby, the distance between the conductive elastomer parts which oppose becomes large. Therefore, even if the conductive elastomer portion is deformed by applying a load, contact between the conductive elastomer portions facing each other can be suppressed. Moreover, in both the front and back electrode sheets, when the conductive elastomer portion is disposed so as to protrude from the insulating elastomer portion, the distance between the conductive elastomer portions facing each other can be further increased.
（３）好ましくは、上記（１）または（２）の構成において、前記表側電極シートの前記導電エラストマー部、および前記裏側電極シートの前記導電エラストマー部の少なくとも一方の対向面には、絶縁層が配置される構成とする方がよい。 (3) Preferably, in the configuration of (1) or (2), an insulating layer is provided on at least one opposing surface of the conductive elastomer portion of the front electrode sheet and the conductive elastomer portion of the back electrode sheet. It is better to have a configuration to be arranged.
本構成によると、例えば、対向する導電エラストマー部間の距離が小さい場合等、荷重が加わった際に導電エラストマー部同士が接触しても、両者の導通を抑制することができる。絶縁層は、表裏両方またはいずれか一方の導電エラストマー部の対向面に、配置されていればよい。また、絶縁層は、導電エラストマー同士が表裏方向に対向する対向面だけでなく、表側電極シートの導電エラストマー部の裏面全体と、裏側電極シートの導電エラストマー部の表面全体と、の両方またはいずれか一方に配置されてもよい。 According to this configuration, even when the conductive elastomer parts come into contact with each other when a load is applied, for example, when the distance between the conductive elastomer parts facing each other is small, conduction between the two can be suppressed. The insulating layer should just be arrange | positioned in the opposing surface of both the front and back, or any one conductive elastomer part. In addition, the insulating layer is not only the opposing surface where the conductive elastomers face each other in the front and back direction, but also the entire back surface of the conductive elastomer portion of the front electrode sheet and the entire surface of the conductive elastomer portion of the back electrode sheet, or either It may be arranged on one side.
（４）好ましくは、上記（１）または（３）の構成において、さらに、前記表側電極シートと前記裏側電極シートとの間に配置される絶縁シートを備える構成とする方がよい。 (4) Preferably, in the configuration of the above (1) or (3), it is more preferable to further include an insulating sheet disposed between the front electrode sheet and the back electrode sheet.
本構成によると、上記（３）の構成と同様に、荷重が加わった際に導電エラストマー部同士が接触しても、両者の導通を抑制することができる。本構成においては、検出部は、表裏両方の導電エラストマー部、絶縁シート、および導電エラストマー部と絶縁シートとにより区画された表裏二つの空気層、を含んで形成される。 According to this configuration, similarly to the configuration of (3) above, even when the conductive elastomer portions come into contact with each other when a load is applied, conduction between the two can be suppressed. In the present configuration, the detection unit is formed to include both front and back conductive elastomer portions, an insulating sheet, and two front and back air layers partitioned by the conductive elastomer portion and the insulating sheet.
（５）好ましくは、上記（４）の構成において、前記絶縁シートは、複数の前記検出部に対応する部位に空孔を有する構成とする方がよい。 (5) Preferably, in the configuration of the above (4), the insulating sheet is preferably configured to have holes in portions corresponding to the plurality of detection units.
表側電極シートと裏側電極シートとの間には、絶縁シートが配置される。しかし、本構成によると、絶縁シートにおける検出部に対応する部位には、空孔が配置される。よって、検出部において対向する導電エラストマー部間には、絶縁シートが介在しない。すなわち、検出部は、表裏両方の導電エラストマー部、および空気層を含んで形成される。このため、対向する導電エラストマー部同士は、少なくとも絶縁シートの厚さ分だけ離間している。したがって、荷重が加わることにより導電エラストマー部が変形しても、導電エラストマー部同士の接触を抑制することができる。また、例えば上記（２）の構成のように、導電エラストマー部を、絶縁エラストマー部に対して凸状に配置しなくても、導電エラストマー部同士が接触しにくくなる。 An insulating sheet is disposed between the front electrode sheet and the back electrode sheet. However, according to the present configuration, the holes are arranged in the portion corresponding to the detection portion in the insulating sheet. Therefore, an insulating sheet is not interposed between the conductive elastomer parts facing each other in the detection part. That is, the detection unit is formed including both the front and back conductive elastomer portions and the air layer. For this reason, the conductive elastomer parts which oppose are spaced apart by at least the thickness of the insulating sheet. Therefore, even if the conductive elastomer portion is deformed by applying a load, contact between the conductive elastomer portions can be suppressed. Further, for example, as in the configuration of (2) above, even if the conductive elastomer portion is not arranged in a convex shape with respect to the insulating elastomer portion, the conductive elastomer portions are unlikely to contact each other.
（６）好ましくは、上記（１）ないし（５）のいずれかの構成において、前記導電エラストマー部は、エラストマーおよび導電性フィラーを含む構成とする方がよい。 (6) Preferably, in any one of the above configurations (1) to (5), the conductive elastomer portion may include an elastomer and a conductive filler.
本構成によると、柔軟性を確保しつつ、所望の導電性を容易に実現することができる。例えば、導電エラストマー部のエラストマーとしては、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン共重合ゴム、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム等のゴム、あるいはポリスチレン系（例えば、スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー（ＳＢＳ）、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー（ＳＩＳ）、スチレン−ブチレン−スチレンブロックコポリマーの水素添加物（ＳＥＢＳ））、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリ塩化ビニル系、フッ素系の熱可塑性エラストマーから選ばれる一種以上を用いることが望ましい。なお、導電エラストマー部のエラストマーと絶縁エラストマー部のエラストマーとは、同じであっても異なっていてもよい。 According to this configuration, desired conductivity can be easily realized while ensuring flexibility. For example, as the elastomer of the conductive elastomer portion, silicone rubber, ethylene-propylene copolymer rubber, natural rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, acrylic rubber, epichlorohydrin rubber, chlorosulfonated polyethylene, Rubbers such as chlorinated polyethylene and urethane rubber, or polystyrene-based (for example, styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS), styrene-isoprene-styrene block copolymer (SIS), hydrogenated styrene-butylene-styrene block copolymer ( SEBS)), polyolefin type, polyurethane type, polyester type, polyamide type, polyvinyl chloride type, fluorine type thermoplastic elastomer is preferably used. There. The elastomer of the conductive elastomer part and the elastomer of the insulating elastomer part may be the same or different.
また、導電性フィラーとしては、炭素材料や金属等の微粒子を用いればよい。これらのうち、一種を単独で、あるいは二種以上を混合して用いればよい。例えば、比較的安価で、導電パスの形成が容易であるという理由から、炭素材料を用いることが望ましい。炭素材料としては、カーボンブラックやグラファイト粉末から適宜選択すればよい。カーボンブラックとしては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ファーネスブラック、ランプブラック、チャンネルブラック等が挙げられる。なかでも、導電性が高いという観点から、ケッチェンブラック、アセチレンブラックが好適である。グラファイト粉末としては、リン片状黒鉛、塊状黒鉛、土状黒鉛等の天然黒鉛粉末や、人造黒鉛粉末が挙げられる。なかでも、導電性が高いという観点から、リン片状黒鉛粉末が好適である。 Further, as the conductive filler, fine particles such as a carbon material or a metal may be used. Of these, one kind may be used alone, or two or more kinds may be mixed and used. For example, it is desirable to use a carbon material because it is relatively inexpensive and it is easy to form a conductive path. The carbon material may be appropriately selected from carbon black and graphite powder. Examples of carbon black include ketjen black, acetylene black, thermal black, furnace black, lamp black, and channel black. Of these, ketjen black and acetylene black are preferred from the viewpoint of high conductivity. Examples of the graphite powder include natural graphite powder such as flake graphite, lump graphite, and earth graphite, and artificial graphite powder. Of these, flake graphite powder is preferred from the viewpoint of high conductivity.
（７）好ましくは、上記（１）ないし（６）のいずれかの構成において、前記表側電極シートの前記導電エラストマー部と、前記裏側電極シートの前記導電エラストマー部とは、表裏方向から見て、略直交して配置される構成とする方がよい。 (7) Preferably, in any one of the configurations (1) to (6), the conductive elastomer portion of the front electrode sheet and the conductive elastomer portion of the back electrode sheet are viewed from the front and back directions. It is better to have a configuration that is arranged substantially orthogonally.
本構成によると、複数の検出部を、センサの全面に分散させやすい。このため、センサの全面に占める、面圧検出可能な部分の面積を、大きくすることができる。また、センサの全面において、検出部の配置がばらつくのを抑制することができる。 According to this structure, it is easy to disperse a plurality of detection units over the entire surface of the sensor. For this reason, the area of the part which can detect surface pressure which occupies the whole surface of a sensor can be enlarged. In addition, it is possible to suppress variations in the arrangement of the detection units on the entire surface of the sensor.
（８）本発明の第一の静電容量型面状センサの製造方法は、上記（１）の構成の静電容量型面状センサの製造方法の第一態様であり、前記表側電極シートおよび前記裏側電極シートを、各々、押出成形により作製する押出成形工程と、作製された該表側電極シートと該裏側電極シートとを対向配置して、該表側電極シートおよび該裏側電極シートを一体化する一体化工程と、を有する。 (8) A first method for manufacturing a capacitive surface sensor according to the present invention is a first aspect of a method for manufacturing a capacitive surface sensor having the configuration of (1) above, and the front electrode sheet and Each of the back side electrode sheets is manufactured by extrusion molding, and the prepared front side electrode sheet and the back side electrode sheet are arranged to face each other, and the front side electrode sheet and the back side electrode sheet are integrated. And an integration step.
本発明の第一の製造方法によると、押出成形により、表側電極シートおよび裏側電極シートを作製する。これにより、種々の形状の電極シートを、容易かつ低コストに作製することができる。また、一体化工程においては、例えばプレス成形により、表側電極シートおよび裏側電極シートを加硫接着や熱融着すればよい。また、両シートを、接着剤により接着してもよい。 According to the first production method of the present invention, the front electrode sheet and the back electrode sheet are prepared by extrusion. Thereby, the electrode sheet of various shapes can be produced easily and at low cost. In the integration step, the front electrode sheet and the back electrode sheet may be bonded by vulcanization or heat fusion, for example, by press molding. Moreover, you may adhere | attach both sheets with an adhesive agent.
また、静電容量型面状センサが、さらに絶縁シートを備える場合には、前記一体化工程において、前記表側電極シートと前記裏側電極シートとを、該絶縁シートを介して対向配置して、該表側電極シート、該裏側電極シート、および該絶縁シートを一体化すればよい。 Further, in the case where the capacitance type planar sensor further includes an insulating sheet, in the integration step, the front-side electrode sheet and the back-side electrode sheet are disposed to face each other via the insulating sheet, What is necessary is just to integrate a front side electrode sheet, this back side electrode sheet, and this insulating sheet.
また、導電エラストマー部に絶縁層を配置する場合には、作製された表側電極シートおよび裏側電極シートの少なくとも一方の導電エラストマー部を、絶縁性の塗料やフィルムでコーティングすればよい。 Moreover, when arrange | positioning an insulating layer in a conductive elastomer part, what is necessary is just to coat at least one conductive elastomer part of the produced front side electrode sheet and back side electrode sheet with an insulating paint or film.
（９）好ましくは、上記（８）の構成において、前記押出成形工程の後に、作製された前記表側電極シートおよび前記裏側電極シートを各々プレス成形して、該表側電極シートおよび該裏側電極シートを波板状に成形するプレス成形工程を有する構成とする方がよい。 (9) Preferably, in the configuration of (8) above, after the extrusion molding step, the produced front side electrode sheet and the back side electrode sheet are respectively press-molded, and the front side electrode sheet and the back side electrode sheet are formed. It is better to have a structure having a press forming step of forming into a corrugated plate.
例えば、上記（２）の構成の静電容量型センサを製造する場合、絶縁エラストマー部に対して導電エラストマー部を突出させて、表裏少なくとも一方の電極シートを作製する必要がある。この場合、例えば押出成形により、導電エラストマー部からなる山部と、絶縁エラストマー部からなる谷部と、が交互に配置された波板状の電極シートを作製することができる。一方、本構成によると、押出成形工程では平板状のシートを作製しておき、その後、プレス成形工程において、波板状に成形する。押出成形とプレス成形とを別工程にすることにより、電極シートにおける山部（導電エラストマー部）の形状、大きさ等の調整を、容易に行うことができる。 For example, when manufacturing the capacitance type sensor having the configuration (2), it is necessary to produce at least one of the front and back electrode sheets by projecting the conductive elastomer portion with respect to the insulating elastomer portion. In this case, for example, a corrugated electrode sheet in which the crests made of the conductive elastomer part and the troughs made of the insulating elastomer part are alternately arranged can be produced by extrusion molding. On the other hand, according to the present configuration, a flat sheet is prepared in the extrusion molding process, and then formed into a corrugated sheet in the press molding process. By making extrusion molding and press molding into separate processes, it is possible to easily adjust the shape, size, and the like of the peak portion (conductive elastomer portion) in the electrode sheet.
また、プレス成形工程と、一体化工程と、を同時に行ってもよい。すなわち、表側電極シートと裏側電極シートとを積層させて、プレス成形により波板状に成形しながら、表側電極シートと裏側電極シートとを、加硫接着等により一体化させてもよい。 Moreover, you may perform a press molding process and an integration process simultaneously. That is, the front electrode sheet and the back electrode sheet may be laminated and formed into a corrugated plate by press molding, and the front electrode sheet and the back electrode sheet may be integrated by vulcanization adhesion or the like.
（１０）本発明の第二の静電容量型面状センサの製造方法は、上記（１）の構成の静電容量型面状センサの製造方法の第二態様であり、複数の帯状の導電エラストマー部材と、複数の帯状の絶縁エラストマー部材と、を押出成形を利用して作製する部材作製工程と、作製された該導電エラストマー部材と該絶縁エラストマー部材とを面方向に交互に配置して、プレス成形することにより、前記表側電極シートおよび前記裏側電極シートを成形する電極シート作製工程と、作製された該表側電極シートと該裏側電極シートとを対向配置して、該表側電極シートおよび該裏側電極シートを一体化する一体化工程と、を有する。 (10) The second method for manufacturing a capacitive surface sensor according to the present invention is a second aspect of the method for manufacturing a capacitive surface sensor having the configuration of (1) above, and includes a plurality of strip-shaped conductive sensors. A member manufacturing step of manufacturing an elastomer member and a plurality of strip-shaped insulating elastomer members using extrusion molding, and the prepared conductive elastomer members and the insulating elastomer members are alternately arranged in a plane direction, An electrode sheet manufacturing step of forming the front electrode sheet and the back electrode sheet by press molding, and the front electrode sheet and the back electrode sheet thus prepared are arranged to face each other, and the front electrode sheet and the back side And an integration step of integrating the electrode sheets.
本発明の第二の製造方法によると、まず、部材作製工程において、導電エラストマー部材と絶縁エラストマー部材とを、押出成形を利用して作製する。押出成形を利用した、導電エラストマー部材および絶縁エラストマー部材の作製方法としては、例えば次の二つの方法が挙げられる。 According to the second manufacturing method of the present invention, first, in the member manufacturing step, the conductive elastomer member and the insulating elastomer member are manufactured using extrusion molding. As a method for producing a conductive elastomer member and an insulating elastomer member using extrusion molding, for example, the following two methods may be mentioned.
一つは、まず、押出成形により、導電エラストマーシート、絶縁エラストマーシートを各々作製する。次に、各々のエラストマーシートを切断して、帯状の導電エラストマー部材、および帯状の絶縁エラストマー部材を作製する。もう一つは、帯状の導電エラストマー部材、および帯状の絶縁エラストマー部材を、押出成形だけで作製する。作製された導電エラストマー部材は、次の電極シート作製工程において、表裏各々の電極シートの導電エラストマー部になる。同様に、作製された絶縁エラストマー部材は、次の電極シート作製工程において、表裏各々の電極シートの絶縁エラストマー部になる。いずれの方法の場合でも、押出成形およびプレス成形により、表側電極シートおよび裏側電極シートを、容易かつ低コストに作製することができる。 First, a conductive elastomer sheet and an insulating elastomer sheet are respectively prepared by extrusion molding. Next, each elastomer sheet is cut to produce a strip-shaped conductive elastomer member and a strip-shaped insulating elastomer member. The other is to produce a band-shaped conductive elastomer member and a band-shaped insulating elastomer member only by extrusion molding. The produced conductive elastomer member becomes the conductive elastomer part of each of the front and back electrode sheets in the next electrode sheet production process. Similarly, the manufactured insulating elastomer member becomes an insulating elastomer portion of each of the front and back electrode sheets in the next electrode sheet manufacturing process. In any case, the front electrode sheet and the back electrode sheet can be easily and inexpensively produced by extrusion molding and press molding.
ここで、導電エラストマー部に絶縁層を配置する場合には、作製された表側電極シートおよび裏側電極シートの少なくとも一方の導電エラストマー部を、絶縁性の塗料やフィルムでコーティングすればよい。また、絶縁層の形成は、部材作製工程において、作製された導電エラストマー部材に対して行ってもよい。 Here, when an insulating layer is disposed on the conductive elastomer portion, at least one of the produced front-side electrode sheet and back-side electrode sheet may be coated with an insulating paint or film. Moreover, you may perform formation of an insulating layer with respect to the produced conductive elastomer member in a member preparation process.
一体化工程においては、例えばプレス成形により、表側電極シートおよび裏側電極シートを加硫接着や熱融着すればよい。また、両シートを、接着剤により接着してもよい。なお、静電容量型面状センサが、さらに絶縁シートを備える場合には、前記一体化工程において、前記表側電極シートと前記裏側電極シートとを、該絶縁シートを介して対向配置して、該表側電極シート、該裏側電極シート、および該絶縁シートを一体化すればよい。 In the integration step, for example, the front electrode sheet and the back electrode sheet may be bonded by vulcanization or heat fusion by press molding. Moreover, you may adhere | attach both sheets with an adhesive agent. When the capacitive surface sensor further includes an insulating sheet, in the integration step, the front electrode sheet and the back electrode sheet are arranged to face each other with the insulating sheet interposed therebetween, What is necessary is just to integrate a front side electrode sheet, this back side electrode sheet, and this insulating sheet.
（１１）本発明の第三の静電容量型面状センサの製造方法は、上記（１）の構成の静電容量型面状センサの製造方法の第三態様であり、前記静電容量型面状センサは、さらに絶縁シートを備え、複数の帯状の導電エラストマー部材と、複数の帯状の絶縁エラストマー部材と、を押出成形を利用して作製する部材作製工程と、該絶縁シートの表裏両面に、作製された該導電エラストマー部材と該絶縁エラストマー部材とを交互に配置して、プレス成形することにより、前記表側電極シートおよび前記裏側電極シートを作製すると共に、該表側電極シート、該裏側電極シート、および該絶縁シートを一体化する電極シート作製および一体化工程と、を有する。 (11) A third method for manufacturing a capacitance type planar sensor according to the present invention is a third aspect of the method for manufacturing a capacitance type planar sensor having the configuration of (1), wherein the capacitance type The planar sensor further includes an insulating sheet, a member manufacturing step of manufacturing a plurality of strip-shaped conductive elastomer members and a plurality of strip-shaped insulating elastomer members using extrusion molding, and both front and back surfaces of the insulating sheet The produced conductive elastomer member and the insulating elastomer member are alternately arranged and press-molded to produce the front electrode sheet and the back electrode sheet, and the front electrode sheet and the back electrode sheet. And an electrode sheet manufacturing and integrating step for integrating the insulating sheets.
本発明の第三の製造方法における部材作製工程は、上記（１０）の本発明の第二の製造方法における部材作製工程と、同じである。また、本発明の第三の製造方法によると、電極シート作製および一体化工程において、電極シートの作製と一体化とを同時に行う。これにより、製造工程の削減およびコスト削減を図ることができる。 The member production process in the third production method of the present invention is the same as the member production process in the second production method of the present invention (10). According to the third manufacturing method of the present invention, the electrode sheet is manufactured and integrated at the same time in the electrode sheet manufacturing and integration process. Thereby, reduction of a manufacturing process and cost reduction can be aimed at.
次に、本発明の静電容量型面状センサ、およびその製造方法の実施の形態について説明する。 Next, an embodiment of a capacitance type planar sensor and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described.
＜第一実施形態＞
［静電容量型面状センサの構成］
まず、本実施形態の静電容量型面状センサの構成について説明する。図１に、本実施形態の静電容量型面状センサの上面透過図を示す。図２に、図１のＩＩ−ＩＩ断面図を示す。図３に、同静電容量型面状センサの斜視図を示す。図４に、同静電容量型面状センサの斜視分解図を示す。図１においては、検出部Ａ０１０１〜Ａ０６０６にハッチングを施して示す。検出部の符号「Ａ○○△△」中、上二桁の「○○」は、裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸに対応している。下二桁の「△△」は、表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹに対応している。図３、図４においては、配線０１ｘ〜０６ｘ、０１ｙ〜０６ｙを透過して示す。図１〜図４に示すように、本実施形態の静電容量型面状センサ１は、表側電極シート２０と、裏側電極シート３０と、絶縁シート４０と、検出部Ａ０１０１〜Ａ０６０６と、表側配線体２１と、裏側配線体３１と、を備えている。
<First embodiment>
[Configuration of capacitive surface sensor]
First, the configuration of the capacitive surface sensor according to the present embodiment will be described. FIG. 1 shows a top transparent view of the capacitive surface sensor of the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. FIG. 3 shows a perspective view of the capacitance type planar sensor. FIG. 4 is an exploded perspective view of the capacitance type planar sensor. In FIG. 1, the detection units A0101 to A0606 are hatched. Among the symbols “AOOΔΔ” of the detection unit, the upper two digits “OO” correspond to the back side conductive parts 01CX to 06CX. The last two digits “ΔΔ” correspond to the front-side conductive portions 01CY to 06CY. 3 and 4, the
表側電極シート２０は、矩形波板状を呈している。表側電極シート２０は、六本の表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹと、七本の表側絶縁部０１ＩＹ〜０７ＩＹと、を有している。表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹは、各々、アクリルゴムと、カーボンブラックと、を含んでいる。表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹは、各々、帯状を呈している。また、表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹは、表側絶縁部０１ＩＹ〜０７ＩＹに対して上方に突出して配置されている。すなわち、表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹは、断面台形状の中空突条を呈している。表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹは、各々、Ｙ方向（前後方向）に延在している。表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹは、Ｘ方向（左右方向）に、表側絶縁部０１ＩＹ〜０７ＩＹの各々を介して、互いに略平行になるように、配置されている。表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹは、本発明における導電エラストマー部に含まれる。
The
表側絶縁部０１ＩＹ〜０７ＩＹは、アクリルゴム製である。表側絶縁部０１ＩＹ〜０７ＩＹは、各々、帯状を呈している。表側絶縁部０１ＩＹ〜０７ＩＹは、各々、Ｙ方向に延在している。表側絶縁部０１ＩＹ〜０７ＩＹは、Ｘ方向に、表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹの各々を介して、互いに略平行になるように、配置されている。左右両端に配置されている表側絶縁部０１ＩＹ、０７ＩＹの幅（左右方向長さ）は、他の表側絶縁部０２ＩＹ〜０６ＩＹの幅よりも小さい。表側絶縁部０１ＩＹ〜０６ＩＹは、本発明における絶縁エラストマー部に含まれる。表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹおよび表側絶縁部０１ＩＹ〜０７ＩＹは、左方から０１ＩＹ−０１ＣＹ−０２ＩＹ−０２ＣＹ−（中略）−０５ＣＹ−０６ＩＹ−０６ＣＹ−０７ＩＹの順に、交互に配置されている。 The front side insulating portions 01IY to 07IY are made of acrylic rubber. Each of the front-side insulating portions 01IY to 07IY has a strip shape. Each of the front-side insulating parts 01IY to 07IY extends in the Y direction. The front side insulating parts 01IY to 07IY are arranged in the X direction so as to be substantially parallel to each other via the front side conductive parts 01CY to 06CY. The widths (lengths in the left-right direction) of the front side insulating parts 01IY and 07IY arranged at the left and right ends are smaller than the widths of the other front side insulating parts 02IY to 06IY. The front side insulating portions 01IY to 06IY are included in the insulating elastomer portion in the present invention. The front side conductive parts 01CY to 06CY and the front side insulating parts 01IY to 07IY are alternately arranged in the order of 01IY-01CY-02IY-02CY- (omitted) -05CY-06IY-06CY-07IY from the left.
裏側電極シート３０は、矩形波板状を呈している。裏側電極シート３０は、表側電極シート２０の下方に配置されている。裏側電極シート３０は、六本の裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸと、七本の裏側絶縁部０１ＩＸ〜０７ＩＸと、を有している。裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸ、および裏側絶縁部０１ＩＸ〜０７ＩＸの材質、形状、並び方は、上述した表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹ、および七本の表側絶縁部０１ＩＹ〜０７ＩＹと、同じである。ここで、裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸは、裏側絶縁部０１ＩＸ〜０７ＩＸに対して下方に突出して配置されている。よって、裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸは、表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹと上下対称の断面台形状の中空突条を呈している。裏側電極シート３０は、表側電極シート２０に対して、水平面内において、時計回りに略９０°回転して配置されている。このため、表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹと裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸとは、略直交している。すなわち、裏側電極シート３０において、裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸおよび裏側絶縁部０１ＩＸ〜０７ＩＸは、前方から０１ＩＸ−０１ＣＸ−０２ＩＸ−０２ＣＸ−（中略）−０５ＣＸ−０６ＩＸ−０６ＣＸ−０７ＩＸの順に、交互に配置されている。裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸは、本発明における導電エラストマー部に、裏側絶縁部０１ＩＸ〜０６ＩＸは、本発明における絶縁エラストマー部に、各々含まれる。
The
絶縁シート４０は、表側電極シート２０、裏側電極シート３０と略同じ大きさの矩形平板状を呈している。絶縁シート４０は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製のフィルムである。絶縁シート４０は、表側電極シート２０と裏側電極シート３０との間に、介装されている。表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹと、絶縁シート４０と、の間には、各々、表側空気層２００が区画されている。同様に、裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸと、絶縁シート４０と、の間には、各々、裏側空気層３００が区画されている。表側空気層２００および裏側空気層３００は、本発明における空気層に含まれる。
The insulating
検出部Ａ０１０１〜Ａ０６０６は、図１にハッチングで示すように、表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹと、裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸと、が上下方向に交差する部分（重複する部分）に配置されている。検出部Ａ０１０１〜Ａ０６０６は、合計３６個（＝６個×６個）配置されている。検出部Ａ０１０１〜Ａ０６０６は、表側電極シート２０および裏側電極シート３０の略全面において、略等間隔に配置されている。検出部Ａ０１０１〜Ａ０６０６は、各々、表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹの一部と、表側空気層２００と、絶縁シート４０の一部と、裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸの一部と、裏側空気層３００と、を備えている。
As shown by hatching in FIG. 1, the detection portions A0101 to A0606 are arranged at portions (overlapping portions) where the front side conductive portions 01CY to 06CY and the back side conductive portions 01CX to 06CX intersect in the vertical direction. A total of 36 (= 6 × 6) detectors A0101 to A0606 are arranged. The detectors A0101 to A0606 are arranged at substantially equal intervals on substantially the entire surface of the front-
表側配線体２１は、フレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）であり、左右方向に延びる帯状を呈している。表側配線体２１の右端は、表側コネクタ（図略）に接続されている。表側配線体２１は、絶縁基材２１０と配線０１ｙ〜０６ｙとを有している。絶縁基材２１０は、上下方向に積層された二枚のポリエステル製フィルムからなる。配線０１ｙ〜０６ｙは、絶縁基材２１０を構成する二枚のフィルムの間に、介装されている。配線０１ｙ〜０６ｙは、各々、表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹの前端部と、表側コネクタと、を接続している。
The
裏側配線体３１は、ＦＦＣであり、前後方向に延びる帯状を呈している。裏側配線体３１の前端は、裏側コネクタ（図略）に接続されている。裏側配線体３１は、絶縁基材３１０と配線０１ｘ〜０６ｘとを有している。絶縁基材３１０は、上下方向に積層された二枚のポリエステル製フィルムからなる。配線０１ｘ〜０６ｘは、絶縁基材３１０を構成する二枚のフィルムの間に、介装されている。配線０１ｘ〜０６ｘは、各々、裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸの左端部と、裏側コネクタと、を接続している。
The back
［静電容量型面状センサの製造方法］
次に、本実施形態の静電容量型面状センサ１の製造方法について説明する。本実施形態の静電容量型面状センサ１の製造方法は、押出成形工程と、プレス成形工程と、一体化工程と、配線体接続工程と、を有している。
[Manufacturing method of capacitive surface sensor]
Next, a manufacturing method of the
押出成形工程においては、平板状の表側電極シートおよび裏側電極シートを、各々、押出成形により作製する。すなわち、作製された表側電極シートにおいては、帯状の表側導電部と帯状の表側絶縁部とが、交互に面一に配置されている。裏側電極シートにおいても、同様に、帯状の裏側導電部と帯状の裏側絶縁部とが、交互に面一に配置されている。 In the extrusion molding step, a flat front electrode sheet and a back electrode sheet are each produced by extrusion molding. That is, in the manufactured front electrode sheet, the strip-shaped front conductive portions and the strip-shaped front insulating portions are alternately arranged on the same plane. Similarly, in the back electrode sheet, the strip-shaped back side conductive portions and the strip-shaped back side insulating portions are alternately arranged on the same plane.
プレス成形工程においては、作製した表側電極シートおよび裏側電極シートを各々プレス成形する。すなわち、表側電極シートおよび裏側電極シートを、導電エラストマー部からなる山部と、絶縁エラストマー部からなる谷部と、が交互に配置された波板状に成形する。これにより、表側電極シート２０および裏側電極シート３０を作製する。
In the press molding process, the produced front side electrode sheet and back side electrode sheet are each press molded. That is, the front-side electrode sheet and the back-side electrode sheet are formed into corrugated plates in which ridges made of conductive elastomer parts and valleys made of insulating elastomer parts are alternately arranged. Thereby, the front
一体化工程においては、まず、作製した表側電極シート２０と裏側電極シート３０とを、絶縁シート４０を挟んで積層する。この際、裏側電極シート３０を、表側電極シート２０に対して、水平面内において、時計回りに略９０°回転して配置する。次に、表側電極シート２０／絶縁シート４０／裏側電極シート３０からなる積層体をプレス成形することにより、表側絶縁部０１ＩＹ〜０７ＩＹの下面と絶縁シート４０の上面、裏側絶縁部０１ＩＸ〜０７ＩＸの上面と絶縁シート４０の下面、を加硫接着する。これにより、表側電極シート２０、絶縁シート４０、および裏側電極シート３０を一体化する。
In the integration step, first, the produced
配線体接続工程においては、導電性接着剤を用いて、表側電極シート２０と表側配線体２１とを接着する。すなわち、表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹの前端部と、配線０１ｙ〜０６ｙに対応する表側配線体２１の接続端部と、を各々導通可能に接着する。同様に、導電性接着剤を用いて、裏側電極シート３０と裏側配線体３１とを接着する。すなわち、裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸの左端部と、配線０１ｘ〜０６ｘに対応する裏側配線体３１の接続端部と、を各々導通可能に接着する。このようにして、本実施形態の静電容量型面状センサ１は、製造される。
In the wiring body connecting step, the
［静電容量型面状センサの動き］
次に、本実施形態の静電容量型面状センサ１の動きについて説明する。まず、静電容量型面状センサ１に荷重が加わる前（初期状態）に、検出部Ａ０１０１〜Ａ０６０６ごとに、静電容量Ｃを算出する。すなわち、検出部Ａ０１０１から検出部Ａ０６０６までを、あたかも走査するように、静電容量Ｃを算出する。続いて、静電容量型面状センサ１に荷重が加わった後に、検出部Ａ０１０１〜Ａ０６０６ごとに、静電容量Ｃを算出する。荷重が加わった部分の検出部においては、表側導電部と裏側導電部との距離が小さくなる。これにより、当該検出部の静電容量Ｃは、大きくなる。この静電容量Ｃの変化量ΔＣから、検出部Ａ０１０１〜Ａ０６０６ごとの面圧が算出される。
[Movement of capacitive surface sensor]
Next, the movement of the
［作用効果］
次に、本実施形態の静電容量型面状センサ１、およびその製造方法の作用効果について説明する。本実施形態の静電容量型面状センサ１によると、表側電極シート２０および裏側電極シート３０は、全体としてエラストマーを母材とする。よって、柔軟である。また、押出成形やプレス成形等により、所望の形状に容易に成形することができる。また、静電容量型面状センサ１は、表裏二つの電極シート２０、３０と絶縁シート４０とから構成される。このため、センサ形状の自由度が大きい。さらに、電極を印刷法により形成しないため、比較的低コストに、製造することができる。
[Function and effect]
Next, the effect of the
検出部Ａ０１０１〜Ａ０６０６は、表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹの一部、表側空気層２００、絶縁シート４０の一部、裏側空気層３００、および裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸの一部からなる。つまり、誘電層として、エラストマー部材を使用しない。よって、表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹと、裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸと、の間の距離（電極間距離）を小さくすることができる。これにより、初期の静電容量を大きくすることができ、耐ノイズ性が向上する。また、誘電層として、軟質のウレタンフォームを用いた場合と比較して、検出精度を向上させることができる。さらに、表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹと裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸとの材質、形状、距離等を調整することにより、センサ特性を容易に調整することができる。
The detection parts A0101 to A0606 are composed of a part of the front side conductive parts 01CY to 06CY, a part of the front
表側電極シート２０と裏側電極シート３０との間には、絶縁シート４０が介装される。また、表側電極シート２０においては、表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹが、表側絶縁部０１ＩＹ〜０６ＩＹに対して、上方に突出して配置される。裏側電極シート３０においては、裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸが、裏側絶縁部０１ＩＸ〜０６ＩＸに対して、下方に突出して配置される。したがって、荷重が加わり、表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹ、裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸが変形しても、各々が接触するおそれはない。
An insulating
表側電極シート２０において、表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹ、表側絶縁部０１ＩＹ〜０６ＩＹはいずれもアクリルゴムを含む。つまり、両者の母材のエラストマーは、同じである。これにより、隣接する表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹ、表側絶縁部０１ＩＹ〜０６ＩＹ同士の密着性は高い。裏側電極シート３０についても、同様である。また、表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹ、裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸは、導電性フィラーとして、カーボンブラックを含む。カーボンブラックは、比較的安価で導電性に優れる。このため、比較的少量で、高い導電性を実現することができる。よって、表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹ、裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸの柔軟性を阻害しにくい。
In the front-
表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹは、センサの全面に亘って、Ｘ方向に、略等間隔に配置されている。同様に、裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸは、センサの全面に亘って、Ｙ方向に、略等間隔に配置されている。また、表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹと裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸとは、上下方向から見て、略直交して配置されている。このため、検出部Ａ０１０１〜Ａ０６０６を、センサの全面に分散させやすい。つまり、センサの全面に占める、面圧検出可能な部分の面積を、大きくすることができる。また、センサの全面において、検出部Ａ０１０１〜Ａ０６０６の配置がばらつくのを抑制することができる。 The front side conductive parts 01CY to 06CY are arranged at substantially equal intervals in the X direction over the entire surface of the sensor. Similarly, the back side conductive parts 01CX to 06CX are arranged at substantially equal intervals in the Y direction over the entire surface of the sensor. Further, the front-side conductive parts 01CY to 06CY and the back-side conductive parts 01CX to 06CX are arranged substantially orthogonally when viewed from the vertical direction. For this reason, the detection units A0101 to A0606 are easily dispersed on the entire surface of the sensor. That is, the area of the portion where the surface pressure can be detected in the entire surface of the sensor can be increased. In addition, variation in the arrangement of the detection units A0101 to A0606 can be suppressed over the entire surface of the sensor.
本実施形態の製造方法によると、静電容量型面状センサ１を容易に製造することができる。すなわち、まず、押出成形およびプレス成形により、表側電極シート２０および裏側電極シート３０を、容易かつ低コストに作製することができる。次に、表側電極シート２０、裏側電極シート３０、および絶縁シート４０を加硫接着させることにより、これらを容易に一体化することができる。なお、表側電極シート２０および裏側電極シート３０を作製する際、押出成形とプレス成形とを別工程にすることにより、表側電極シート２０、裏側電極シート３０の形状等の調整を、容易に行うことができる。
According to the manufacturing method of the present embodiment, the
＜第二実施形態＞
本実施形態の静電容量型面状センサと、第一実施形態の静電容量型面状センサと、の主な相違点は、表側電極シートおよび裏側電極シートが平板状を呈している点、絶縁シートが空孔を有している点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
<Second embodiment>
The main difference between the capacitive surface sensor of the present embodiment and the capacitive surface sensor of the first embodiment is that the front electrode sheet and the back electrode sheet have a flat plate shape, The insulating sheet has holes. Therefore, only the differences will be described here.
［静電容量型面状センサの構成］
まず、本実施形態の静電容量型面状センサの構成について説明する。図５に、本実施形態の静電容量型面状センサの断面図を示す（前出図１のＩＩ−ＩＩ断面に相当する）。図２と対応する部位については、同じ符合で示す。図６に同静電容量型面状センサの斜視分解図を示す。図４と対応する部位については、同じ符合で示す。
[Configuration of capacitive surface sensor]
First, the configuration of the capacitive surface sensor according to the present embodiment will be described. FIG. 5 shows a cross-sectional view of the capacitance type planar sensor of the present embodiment (corresponding to the II-II cross section of FIG. 1). The parts corresponding to those in FIG. FIG. 6 is an exploded perspective view of the capacitance type planar sensor. About the site | part corresponding to FIG. 4, it shows with the same code | symbol.
図５、図６に示すように、表側電極シート２０は、矩形平板状を呈している。表側電極シート２０は、六本の表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹと、七本の表側絶縁部０１ＩＹ〜０７ＩＹと、を有している。表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹは、各々、帯状を呈している。表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹは、各々、Ｙ方向（前後方向）に延在している。表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹは、Ｘ方向（左右方向）に、表側絶縁部０１ＩＹ〜０７ＩＹの各々を介して、互いに略平行になるように、配置されている。表側絶縁部０１ＩＹ〜０７ＩＹは、各々、帯状を呈している。表側絶縁部０１ＩＹ〜０７ＩＹは、各々、Ｙ方向に延在している。表側絶縁部０１ＩＹ〜０７ＩＹは、Ｘ方向に、表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹの各々を介して、互いに略平行になるように、配置されている。表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹおよび表側絶縁部０１ＩＹ〜０７ＩＹは、面一に配置されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹおよび表側絶縁部０１ＩＹ〜０７ＩＹは、左方から０１ＩＹ−０１ＣＹ−０２ＩＹ−０２ＣＹ−（中略）−０５ＣＹ−０６ＩＹ−０６ＣＹ−０７ＩＹの順に、交互に配置されている。表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹの幅（左右方向長さ）は、表側絶縁部０１ＩＹ〜０７ＩＹの幅よりも大きい。左右両端に配置されている表側絶縁部０１ＩＹ、０７ＩＹの幅は、他の表側絶縁部０２ＩＹ〜０６ＩＹの幅よりも小さい。 The front side conductive parts 01CY to 06CY and the front side insulating parts 01IY to 07IY are alternately arranged in the order of 01IY-01CY-02IY-02CY- (omitted) -05CY-06IY-06CY-07IY from the left. The width (length in the left-right direction) of the front side conductive parts 01CY to 06CY is larger than the width of the front side insulating parts 01IY to 07IY. The widths of the front side insulating portions 01IY and 07IY arranged at the left and right ends are smaller than the widths of the other front side insulating portions 02IY to 06IY.
裏側電極シート３０は、矩形平板状を呈している。裏側電極シート３０は、六本の裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸと、七本の裏側絶縁部０１ＩＸ〜０７ＩＸと、を有している。裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸ、および裏側絶縁部０１ＩＸ〜０７ＩＸの材質、形状、並び方は、上述した表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹ、および七本の表側絶縁部０１ＩＹ〜０７ＩＹと、同じである。裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸおよび裏側絶縁部０１ＩＸ〜０７ＩＸは、面一に配置されている。裏側電極シート３０は、表側電極シート２０に対して、水平面内において、時計回りに略９０°回転して配置されている。このため、表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹと裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸとは、略直交している。すなわち、裏側電極シート３０において、裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸおよび裏側絶縁部０１ＩＸ〜０７ＩＸは、前方から０１ＩＸ−０１ＣＸ−０２ＩＸ−０２ＣＸ−（中略）−０５ＣＸ−０６ＩＸ−０６ＣＸ−０７ＩＸの順に、交互に配置されている。
The
絶縁シート４１は、表側電極シート２０、裏側電極シート３０と略同じ大きさの矩形状を呈している。絶縁シート４１は、ＰＥＴ製のフィルムである。絶縁シート４１は、表側電極シート２０と裏側電極シート３０との間に、介装されている。絶縁シート４１は、複数の空孔４１０を有する。複数の空孔４１０は、表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹと、裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸと、が上下方向に交差する部分（重複する部分）に対応する部位に配置されている。すなわち、複数の空孔４１０は、検出部Ａ０１０１〜Ａ０６０６（前出図１にハッチングで示す）に対応する部位に、合計３６個配置されている。空孔４１０は、各々、検出部Ａ０１０１〜Ａ０６０６と略同じ大きさの正方形状を呈している。空孔４１０ごとに、表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹの下面と、裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸの上面と、により、空気層４１１が区画されている。すなわち、検出部Ａ０１０１〜Ａ０６０６は、各々、表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹの一部と、空気層４１１と、裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸの一部と、を備えている。
The insulating sheet 41 has a rectangular shape having substantially the same size as the
［静電容量型面状センサの製造方法］
次に、本実施形態の静電容量型面状センサ１の製造方法について説明する。本実施形態の静電容量型面状センサ１の製造方法は、部材作製工程と、電極シート作製工程と、一体化工程と、配線体接続工程と、を有している。
[Manufacturing method of capacitive surface sensor]
Next, a manufacturing method of the
部材作製工程においては、複数の帯状の導電エラストマー部材と、複数の帯状の絶縁エラストマー部材と、を押出成形を利用して作製する。具体的には、まず、導電エラストマーからなる導電シートと、絶縁エラストマーからなる絶縁シートと、を押出成形により作製する。次に、得られた導電シートを帯状に切断して、複数の導電エラストマー部材を作製する。同様に、得られた絶縁シートを帯状に切断して、複数の絶縁エラストマー部材を作製する。 In the member manufacturing step, a plurality of strip-shaped conductive elastomer members and a plurality of strip-shaped insulating elastomer members are manufactured using extrusion molding. Specifically, first, a conductive sheet made of a conductive elastomer and an insulating sheet made of an insulating elastomer are produced by extrusion molding. Next, the obtained conductive sheet is cut into strips to produce a plurality of conductive elastomer members. Similarly, the obtained insulating sheet is cut into strips to produce a plurality of insulating elastomer members.
電極シート作製工程においては、作製された導電エラストマー部材六本と絶縁エラストマー部材七本とを、交互に面一に配置して、プレス成形する。こうすることにより、表側電極シート２０と裏側電極シート３０とを各々作製する。
In the electrode sheet manufacturing step, six conductive elastomer members and seven insulating elastomer members are alternately arranged on the same plane and press-molded. By carrying out like this, the front
一体化工程においては、まず、作製された表側電極シート２０と裏側電極シート３０とを、絶縁シート４１を挟んで積層する。この際、裏側電極シート３０を、表側電極シート２０に対して、水平面内において、時計回りに略９０°回転して配置する。次に、表側電極シート２０、絶縁シート４１、および裏側電極シート３０の周縁部を、接着剤により接着する。これにより、表側電極シート２０、絶縁シート４１、および裏側電極シート３０が一体化される。
In the integration step, first, the produced front
配線体接続工程においては、導電性接着剤を用いて、表側電極シート２０と表側配線体２１とを接着する。これにより、表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹと、配線０１ｙ〜０６ｙと、が各々導通可能に接着される。同様に、導電性接着剤を用いて、裏側電極シート３０と裏側配線体３１とを接着する。これにより、裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸと、配線０１ｘ〜０６ｘと、が各々導通可能に接着される。このようにして、本実施形態の静電容量型面状センサ１は、製造される。
In the wiring body connecting step, the
［作用効果］
本実施形態の静電容量型面状センサ１およびその製造方法は、構成が共通する部分に関しては、第一実施形態の静電容量型面状センサおよびその製造方法と同様の作用効果を有する。また、本実施形態の静電容量型面状センサ１によると、表側電極シート２０と裏側電極シート３０との間には、絶縁シート４１が配置されている。ここで、絶縁シート４１における検出部Ａ０１０１〜Ａ０６０６に対応する部位には、空孔４１０が配置されている。よって、検出部Ａ０１０１〜Ａ０６０６において対向する表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹと裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸとの間には、絶縁シート４１は介在しない。このため、対向する表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹと裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸとは、各々、絶縁シート４１の厚さ分だけ離間している。したがって、荷重が加わることにより、表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹ、裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸが変形しても、各々の接触を抑制することができる。
[Function and effect]
The capacitive
また、本実施形態の製造方法によると、押出成形およびプレス成形により、表側電極シート２０および裏側電極シート３０を、容易かつ低コストに作製することができる。そして、作製された表側電極シート２０、裏側電極シート３０、および絶縁シート４１を接着させることにより、これらを容易に一体化することができる。
Moreover, according to the manufacturing method of this embodiment, the front
＜第三実施形態＞
本実施形態の静電容量型面状センサと、第一実施形態の静電容量型面状センサと、の主な相違点は、絶縁シートを備えていない代わりに、絶縁層が配置されている点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
<Third embodiment>
The main difference between the capacitive surface sensor of the present embodiment and the capacitive surface sensor of the first embodiment is that an insulating layer is arranged instead of having an insulating sheet. Is a point. Therefore, only the differences will be described here.
［静電容量型面状センサの構成］
まず、本実施形態の静電容量型面状センサの構成について説明する。図７に、本実施形態の静電容量型面状センサの断面図を示す（前出図１のＩＩ−ＩＩ断面に相当する）。図２と対応する部位については、同じ符合で示す。
[Configuration of capacitive surface sensor]
First, the configuration of the capacitive surface sensor according to the present embodiment will be described. FIG. 7 shows a cross-sectional view of the capacitive surface sensor of the present embodiment (corresponding to the II-II cross-section of FIG. 1). The parts corresponding to those in FIG.
図７に示すように、本実施形態の静電容量型面状センサ１は、表側電極シート２０と、裏側電極シート３０と、検出部Ａ０１０１〜Ａ０６０６と、表側配線体２１と、裏側配線体３１と、を備えている（前出図１も参照）。表側電極シート２０は、六本の表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹと、七本の表側絶縁部０１ＩＹ〜０７ＩＹと、を有している。表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹの下面（裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸに対する対向面）には、各々、表側絶縁層４２が配置されている。表側絶縁層４２は、熱可塑性ウレタンエラストマー（日本ポリウレタン工業（株）製「ニッポラン（登録商標）５１２０」）からなる。裏側電極シート３０は、六本の裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸと、七本の裏側絶縁部０１ＩＸ〜０７ＩＸと、を有している。裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸの上面（表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹに対する対向面）には、各々、裏側絶縁層４３が配置されている。裏側絶縁層４３は、表側絶縁層４２と同様の熱可塑性ウレタンエラストマーからなる。表側絶縁層４２および裏側絶縁層４３は、本発明の絶縁層に含まれる。表側導電部０１ＣＹ〜０１ＣＹの表側絶縁層４２と、裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸの裏側絶縁層４３と、の間には、各々、空気層４４が区画されている。検出部Ａ０１０１〜Ａ０６０６は、各々、表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹの一部と、表側絶縁層４２の一部と、空気層４４と、裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸの一部と、裏側絶縁層４３の一部と、を備えている。
As shown in FIG. 7, the
［静電容量型面状センサの製造方法］
次に、本実施形態の静電容量型面状センサ１の製造方法について説明する。本実施形態の静電容量型面状センサ１の製造方法は、押出成形工程と、絶縁層形成工程と、プレス成形工程と、一体化工程と、配線体接続工程と、を有している。
[Manufacturing method of capacitive surface sensor]
Next, a manufacturing method of the
押出成形工程、プレス成形工程、および配線体接続工程については、上記第一実施形態と同じである。また、絶縁層形成工程においては、作製された表側電極シートにおける表側導電部の下面、および裏側電極シートにおける裏側導電部の上面に、各々、表側絶縁層４２、裏側絶縁層４３を形成する。表側絶縁層４２、裏側絶縁層４３は、熱可塑性ウレタンエラストマーを溶剤に溶解した塗料を、スプレーで塗布し、乾燥させて形成する。
About an extrusion molding process, a press molding process, and a wiring body connection process, it is the same as said 1st embodiment. Further, in the insulating layer forming step, the front
また、一体工程においては、まず、作製した表側電極シート２０と、裏側電極シート３０と、を積層する。この際、裏側電極シート３０を、表側電極シート２０に対して、水平面内において、時計回りに略９０°回転して配置する。次に、表側電極シート２０および裏側電極シート３０からなる積層体をプレス成形することにより、表側絶縁部０１ＩＹ〜０７ＩＹの下面と裏側絶縁部０１ＩＸ〜０７ＩＸの上面とを、加硫接着する。これにより、表側電極シート２０および裏側電極シート３０を一体化する。このようにして、本実施形態の静電容量型面状センサ１は、製造される。
In the integrated process, first, the produced
［作用効果］
本実施形態の静電容量型面状センサ１およびその製造方法は、構成が共通する部分に関しては、第一実施形態の静電容量型面状センサおよびその製造方法と同様の作用効果を有する。また、本実施形態の静電容量型面状センサ１によると、絶縁シートを介装しなくても、表側導電部０１ＣＹ〜０６ＣＹと裏側導電部０１ＣＸ〜０６ＣＸとの導通を、抑制することができる。よって、第一実施形態と比較して、静電容量型面状センサ１の厚さを、絶縁シートの分だけ薄くすることができる。
[Function and effect]
The capacitive
＜その他＞
以上、本発明の静電容量型面状センサ、およびその製造方法の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
<Others>
The embodiments of the capacitive surface sensor and the manufacturing method thereof according to the present invention have been described above. However, the embodiment is not limited to the above embodiment. Various modifications and improvements that can be made by those skilled in the art are also possible.
例えば、表側電極シートおよび裏側電極シートの形状、大きさ、厚さ等は、特に限定されない。例えば、表側電極シートおよび裏側電極シートを筒状に作製してもよい。こうすることにより、本発明の静電容量型面状センサを、円柱状、角柱状等の部材の表面を覆うように配置することができる。また、表裏各々の電極シートにおける帯状の導電エラストマー部および帯状の絶縁エラストマー部の数、形状、幅、間隔等についても、特に限定されない。例えば、隣接する導電エラストマー部同士の間隔は、同じでなくてもよい。導電エラストマー部、絶縁エラストマー部の幅は、延在方向において途中で変わっていてもよい。また、第一、第三実施形態のように、中空突条の導電エラストマー部（表側導電部、裏側導電部）を配置する場合、突条の大きさ、形状等は特に限定されない。例えば、突条の断面が、長方形や正方形を呈していてもよい。 For example, the shape, size, thickness and the like of the front electrode sheet and the back electrode sheet are not particularly limited. For example, you may produce a front side electrode sheet and a back side electrode sheet in a cylinder shape. By carrying out like this, the electrostatic capacitance type planar sensor of this invention can be arrange | positioned so that the surface of members, such as a column shape and a prism shape, may be covered. Further, the number, shape, width, interval, and the like of the strip-shaped conductive elastomer portions and the strip-shaped insulating elastomer portions in the front and back electrode sheets are not particularly limited. For example, the interval between adjacent conductive elastomer portions may not be the same. The widths of the conductive elastomer part and the insulating elastomer part may change in the extending direction. Moreover, when arrange | positioning the conductive elastomer part (front side conductive part, back side conductive part) of a hollow protrusion like 1st and 3rd embodiment, the magnitude | size, shape, etc. of a protrusion are not specifically limited. For example, the cross section of the ridge may be a rectangle or a square.
上記実施形態では、表裏両方の電極シートにおいて、導電エラストマー部（表側導電部、裏側導電部）を、絶縁エラストマー部（表側絶縁部、裏側絶縁部）に対して、上方または下方に突出させた。しかし、表裏いずれか一方の電極シートの導電エラストマー部のみを、絶縁エラストマー部に対して突出させてもよい。この場合、静電容量型面状センサの厚さを、薄くすることができる。 In the above embodiment, in both the front and back electrode sheets, the conductive elastomer part (front side conductive part, back side conductive part) is protruded upward or downward with respect to the insulating elastomer part (front side insulating part, back side insulating part). However, only the conductive elastomer part of either the front or back electrode sheet may protrude from the insulating elastomer part. In this case, the thickness of the capacitive surface sensor can be reduced.
検出部の数、配置等も、特に限定されない。検出部は、対向する導電エラストマー部間に形成される。よって、検出部は、表裏各々の導電エラストマー部の交差部分に、適宜配置される。 The number and arrangement of the detection units are not particularly limited. The detection part is formed between the conductive elastomer parts facing each other. Therefore, a detection part is suitably arrange | positioned in the intersection part of each conductive elastomer part of front and back.
導電エラストマー部、絶縁エラストマー部を構成するエラストマーは、特に限定されない。上記実施形態のアクリルゴムの他、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン共重合ゴム、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、エピクロロヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム等のゴム、あるいはポリスチレン系（例えば、スチレン−ブタジエン−スチレンブロックコポリマー（ＳＢＳ）、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー（ＳＩＳ）、スチレン−ブチレン−スチレンブロックコポリマーの水素添加物（ＳＥＢＳ））、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリ塩化ビニル系、フッ素系の熱可塑性エラストマーを用いてもよい。導電エラストマー部のエラストマーと絶縁エラストマー部のエラストマーとは、同じであっても異なっていてもよい。また、導電エラストマー部を構成する導電性フィラーは、特に限定されない。上記実施形態のカーボンブラックの他、グラファイト粉末や金属粉末を用いてもよい。 The elastomer constituting the conductive elastomer part and the insulating elastomer part is not particularly limited. In addition to the acrylic rubber of the above embodiment, silicone rubber, ethylene-propylene copolymer rubber, natural rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber, epichlorohydrin rubber, chlorosulfonated polyethylene, chlorinated polyethylene, Rubbers such as urethane rubber, or polystyrene type (for example, styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS), styrene-isoprene-styrene block copolymer (SIS), hydrogenated styrene-butylene-styrene block copolymer (SEBS)), Polyolefin, polyurethane, polyester, polyamide, polyvinyl chloride, and fluorine thermoplastic elastomers may be used. The elastomer of the conductive elastomer portion and the elastomer of the insulating elastomer portion may be the same or different. Moreover, the conductive filler which comprises a conductive elastomer part is not specifically limited. In addition to the carbon black of the above embodiment, graphite powder or metal powder may be used.
第一、第二実施形態では、表側電極シートと裏側電極シートとの間に、絶縁シートを介装した。絶縁シートとしては、上記実施形態のＰＥＴ製フィルムの他、ポリイミド、ポリエチレン、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等からなる屈曲性を有する樹脂フィルム、あるいはエラストマー製のフィルムを用いることができる。なお、絶縁シートは必ずしも必要ではない。すなわち、第三実施形態のように、表側電極シートと裏側電極シートとを絶縁シートを介在させずに対向させて、本発明の静電容量型面状センサを構成してもよい。また、第三実施形態では、表裏両方の導電エラストマー部（表側導電部、裏側導電部）の対向面に、各々、絶縁層を配置した。しかし、絶縁層は、表裏いずれか一方の対向面だけに配置してもよい。 In the first and second embodiments, an insulating sheet is interposed between the front electrode sheet and the back electrode sheet. As the insulating sheet, in addition to the PET film of the above embodiment, a flexible resin film made of polyimide, polyethylene, polyethylene naphthalate (PEN), or the like, or an elastomer film can be used. The insulating sheet is not always necessary. That is, as in the third embodiment, the capacitive surface sensor of the present invention may be configured by facing the front electrode sheet and the back electrode sheet without interposing an insulating sheet. Moreover, in 3rd embodiment, the insulating layer was arrange | positioned at the opposing surface of the conductive elastomer part (front side conductive part, back side conductive part) of both front and back, respectively. However, the insulating layer may be disposed only on either the front or back facing surface.
表側電極シートおよび裏側電極シートの作製方法は、上記実施形態に限定されない。例えば、第一実施形態では、押出成形により、平板状の表側電極シートおよび裏側電極シートを作製した後、プレス成形により、各々を波板状に成形した。しかし、押出成形だけで、波板状の表側電極シートおよび裏側電極シートを作製してもよい。また、表裏各々の電極シートを波板状にするためのプレス成形と、両電極シートの一体化と、を同時に行ってもよい。この場合、例えば、表側電極シートと裏側電極シートとを積層させて、プレス成形により波板状に成形しながら、両電極シートを加硫接着すればよい。 The manufacturing method of a front side electrode sheet and a back side electrode sheet is not limited to the said embodiment. For example, in the first embodiment, a flat front electrode sheet and a back electrode sheet are prepared by extrusion molding, and then each is formed into a corrugated sheet by press molding. However, the corrugated front electrode sheet and the back electrode sheet may be produced only by extrusion. Moreover, you may perform simultaneously press molding for making the electrode sheet of each front and back into corrugated form, and integration of both electrode sheets. In this case, for example, the front electrode sheet and the back electrode sheet may be laminated, and both electrode sheets may be vulcanized and bonded while forming into a corrugated plate by press molding.
また、第二実施形態では、押出成形された導電シート、絶縁シートを各々切断して、導電エラストマー部材、絶縁エラストマー部材を作製した。しかし、押出成形だけで、帯状の導電エラストマー部材および絶縁エラストマー部材を作製してもよい。また、表裏各々の電極シートを作製するためのプレス成形と、両電極シートの一体化と、を同時に行ってもよい。この場合、例えば、絶縁シートの表裏両面に、作製された導電エラストマー部材と絶縁エラストマー部材とを交互に配置して、プレス成形により表側電極シートおよび裏側電極シートを作製しながら、表側電極シート、裏側電極シート、および絶縁シートを加硫接着すればよい。 Moreover, in 2nd embodiment, the electrically conductive sheet and insulating sheet which were extrusion-molded were each cut | disconnected, and the electrically conductive elastomer member and the insulating elastomer member were produced. However, the band-shaped conductive elastomer member and insulating elastomer member may be produced only by extrusion molding. Moreover, you may perform simultaneously the press molding for producing the electrode sheet of each front and back, and integration of both electrode sheets. In this case, for example, the prepared conductive elastomer member and the insulating elastomer member are alternately arranged on both the front and back surfaces of the insulating sheet, and the front side electrode sheet and the back side are manufactured while producing the front side electrode sheet and the back side electrode sheet by press molding. The electrode sheet and the insulating sheet may be vulcanized and bonded.
また、上記実施形態では、導電性接着剤を用いて、表側電極シートと表側配線体、裏側電極シートと裏側配線体、を各々接着した。しかし、一体化工程において、表側電極シート、裏側電極シートの各々に、配線接続体を同時に接続してもよい。 Moreover, in the said embodiment, the front side electrode sheet and the front side wiring body, and the back side electrode sheet and the back side wiring body were each adhere | attached using the electroconductive adhesive agent. However, in the integration step, the wiring connector may be simultaneously connected to each of the front electrode sheet and the back electrode sheet.
１：静電容量型面状センサ
２０：表側電極シート ２１：表側配線体 ３０：裏側電極シート ３１：裏側配線体
４０、４１：絶縁シート ４２：表側絶縁層（絶縁層） ４３：裏側絶縁層（絶縁層）
４４：空気層 ２００：表側空気層（空気層） ３００：裏側空気層（空気層）
２１０、３１０：絶縁基材 ４１０：空孔 ４１１：空気層
０１ＣＸ〜０６ＣＸ：裏側導電部（導電エラストマー部）
０１ＩＸ〜０６ＩＸ：裏側絶縁部（絶縁エラストマー部）
０１ＣＹ〜０６ＣＹ：表側導電部（導電エラストマー部）
０１ＩＹ〜０６ＩＹ：表側絶縁部（絶縁エラストマー部）
０１ｘ〜０６ｘ、０１ｙ〜０６ｙ：配線 Ａ０１０１〜Ａ０６０６：検出部
1: Capacitance type planar sensor 20: Front side electrode sheet 21: Front side wiring body 30: Back side electrode sheet 31: Back
44: Air layer 200: Front side air layer (air layer) 300: Back side air layer (air layer)
210, 310: Insulating base material 410: Hole 411: Air layer 01CX to 06CX: Back side conductive part (conductive elastomer part)
01IX to 06IX: Back side insulation part (insulation elastomer part)
01CY to 06CY: Front side conductive part (conductive elastomer part)
01IY to 06IY: Front side insulating part (insulating elastomer part)
01x to 06x, 01y to 06y: Wiring A0101 to A0606: Detection unit
Claims (11)
該表側電極シートは、帯状の導電エラストマー部と帯状の絶縁エラストマー部とが面方向に交互に配置されてなり、
該裏側電極シートは、帯状の導電エラストマー部と帯状の絶縁エラストマー部とが面方向に交互に配置されてなり、
該表側電極シートの該導電エラストマー部と、該裏側電極シートの該導電エラストマー部とが、表裏方向から見て、少なくとも空気層を介して対向することにより複数の検出部が形成され、該検出部の静電容量の変化から面圧分布を検出可能な静電容量型面状センサ。 Comprising a pair of front and back electrode sheets arranged oppositely,
The front electrode sheet is formed by alternately arranging strip-shaped conductive elastomer portions and strip-shaped insulating elastomer portions in the surface direction,
The back-side electrode sheet is formed by alternately arranging strip-shaped conductive elastomer portions and strip-shaped insulating elastomer portions in the surface direction,
When the conductive elastomer portion of the front electrode sheet and the conductive elastomer portion of the back electrode sheet face each other through at least an air layer when viewed from the front and back directions, a plurality of detection portions are formed, and the detection portions Capacitance type surface sensor capable of detecting surface pressure distribution from changes in capacitance.
前記表側電極シートおよび前記裏側電極シートを、各々、押出成形により作製する押出成形工程と、
作製された該表側電極シートと該裏側電極シートとを対向配置して、該表側電極シートおよび該裏側電極シートを一体化する一体化工程と、
を有する静電容量型面状センサの製造方法。 It is a manufacturing method of the capacitance type planar sensor according to claim 1,
The front side electrode sheet and the back side electrode sheet, respectively, an extrusion process for producing by extrusion,
An integration step of arranging the front side electrode sheet and the back side electrode sheet so as to face each other and integrating the front side electrode sheet and the back side electrode sheet;
A method of manufacturing a capacitance type planar sensor having
複数の帯状の導電エラストマー部材と、複数の帯状の絶縁エラストマー部材と、を押出成形を利用して作製する部材作製工程と、
作製された該導電エラストマー部材と該絶縁エラストマー部材とを面方向に交互に配置して、プレス成形することにより、前記表側電極シートおよび前記裏側電極シートを作製する電極シート作製工程と、
作製された該表側電極シートと該裏側電極シートとを対向配置して、該表側電極シートおよび該裏側電極シートを一体化する一体化工程と、
を有する静電容量型面状センサの製造方法。 It is a manufacturing method of the capacitance type planar sensor according to claim 1,
A member production step of producing a plurality of strip-shaped conductive elastomer members and a plurality of strip-shaped insulating elastomer members using extrusion molding;
The prepared conductive elastomer member and the insulating elastomer member are alternately arranged in the surface direction, and press-molded to produce the front electrode sheet and the back electrode sheet.
An integration step of arranging the front side electrode sheet and the back side electrode sheet so as to face each other and integrating the front side electrode sheet and the back side electrode sheet;
A method of manufacturing a capacitance type planar sensor having
前記静電容量型面状センサは、さらに絶縁シートを備え、
複数の帯状の導電エラストマー部材と、複数の帯状の絶縁エラストマー部材と、を押出成形を利用して作製する部材作製工程と、
該絶縁シートの表裏両面に、作製された該導電エラストマー部材と該絶縁エラストマー部材とを交互に配置して、プレス成形することにより、前記表側電極シートおよび前記裏側電極シートを作製すると共に、該表側電極シート、該裏側電極シート、および該絶縁シートを一体化する電極シート作製および一体化工程と、
を有する静電容量型面状センサの製造方法。 It is a manufacturing method of the capacitance type planar sensor according to claim 1,
The capacitive surface sensor further includes an insulating sheet,
A member production step of producing a plurality of strip-shaped conductive elastomer members and a plurality of strip-shaped insulating elastomer members using extrusion molding;
The front-side electrode sheet and the back-side electrode sheet are prepared by alternately arranging the produced conductive elastomer member and the insulating elastomer member on both the front and back surfaces of the insulating sheet, and press-molding. The electrode sheet, the back electrode sheet, and the electrode sheet production and integration step for integrating the insulating sheet; and
A method of manufacturing a capacitance type planar sensor having
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