JP2000230873A - フィルムセンサ及びその圧力検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィルムセンサに加わる曲げの検出を、圧力
の検出と区別し、必要に応じて圧力のみを検出する。 【解決手段】 絶縁層１４において、検知部１５近傍の
位置での粘着剤１７を除去し、その検知部１５から少し
離れた絶縁層１４の外周部１４ｂ及び検知部１５間の中
央部１４ｃで、粘着剤１７の配置が均等になるようにし
て、フィルム１２，１３と絶縁層１４とを接合すること
で、絶縁層１４に接合されたフィルム１２，１３を滑り
やすくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フィルムに作用す
る圧力を検知するフィルムセンサ及びその圧力検出回路
に関し、特に圧力検知性能の改善を図るフィルムセンサ
及びその圧力検出回路に関する。

【０００２】

【関連する背景技術】フィルムセンサは、圧力を検出す
るための圧力センサに使用されており、例えば図５に示
す扁平なフィルム電線１１は、ポリエチレンテレフタレ
ート（ＰＥＴ）等の柔軟な電気絶縁性の回路基板からな
るプラスチックフィルム１２，１３の間に絶縁層１４
を、粘着剤を用いて接合した構造を有している。このと
き、プラスチックフィルム１２，１３は、一方の面に、
例えば導電性塗料を印刷した導電層１２ａ，１３ａが形
成されており、導電層１２ａ，１３ａは対向して配置さ
れている。一方、絶縁層１４には、所定箇所に開口部１
４ａが設けられており、この部分で導電層１２ａ，１３
ａが絶縁層１４の厚さ分の空間（空隙）を介して対向す
ることで、外部からフィルム電線１１に作用する圧力を
検知する検知部１５を構成している。

【０００３】従って、フィルム電線１１は、いずれか一
方の面側から開口部１４ａに圧力が作用すると、プラス
チックフィルム１２，１３の一方或いは双方が弾性的に
変形し、導電層１２ａと導電層１３ａとが開口部１４ａ
の部分で電気的に導通することを利用して、図示しない
圧力検出回路による圧力検出を可能としている。なお、
図６のフィルムセンサの平面図に示すように、フィルム
１２，１３と対向する絶縁層１４の面には、検知部１５
及び空気管１６を除いて、粘着剤１７がほぼ全面にわた
って塗布されて、フィルム１２，１３と絶縁層１４との
接合を可能としている。空気管１６は、検知部１５と同
様に、フィルム１２，１３が空隙を隔てて対向し、例え
ば矩形断面の通路状に形成されたもので、複数の検知部
１５間を連結して検知部相互間に空気が流通できるよう
に構成されている。そして、空気管１６は、検知部１５
での圧力検知の際に、検知部の空間体積の減少による空
隙内部の空気圧力の上昇を低減させている。

【０００４】このようなフィルムセンサを湾曲させる
と、曲げの内径と外径の差によってプラスチックフィル
ム１２，１３に歪みが生じ、この歪みにより検知部１５
で導電層１２ａと導電層１３ａが接触する。フィルムセ
ンサでは、所定検知部１５でこれを電気的に検知するこ
とで、曲げが加わったことを検出できる。ところが、上
記フィルムセンサでは、曲げが加わった状態で長時間経
過すると、検知部において導電層１２ａ，１３ａ間が離
れて電気的接触が解除されてしまう。この原因は、プラ
スチックフィルム１２，１３間が絶縁層１４を介して粘
着剤で接合されており、時間の経過にしたがってフィル
ム１２，１３の一方或いは両方が相対的に滑り、フィル
ムセンサを湾曲させたことによる歪みが解消されるため
である。

【０００５】そして、この滑りは、フィルム１２，１３
の曲げによる歪みが、粘着剤１７によるフィルム１２，
１３の長手方向及び幅方向の接着力に打ち勝って起こる
ものであり、従って上記フィルムの長手方向及び幅方向
における粘着剤の配置が問題となる。すなわち、上記フ
ィルムの曲げによる歪みが解消される方向の粘着剤の分
布が多ければ多いほど上記歪みは解消されにくくなって
いた。

【０００６】このように、フィルムセンサでは、検知部
に上記センサの厚さ方向に加わった圧力を検知するとと
もに、上記フィルムセンサに加わった曲げも検知してい
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、フィルムセ
ンサの用途によっては、曲げの検知は不要であるばかり
か、むしろ圧力検知に悪影響を与えることがある。すな
わち、圧力の検知のみを行いたい場合でも、曲げ及び圧
力に対する検知では、現象としてはいずれも検知部にお
ける各フィルム上の導電層間の接触であるから、電気的
な手段のみではフィルムセンサに加わったものが圧力で
あるのか、曲げであるのかを区別することができなかっ
た。

【０００８】また、従来のフィルムセンサでは、検知部
周囲の粘着剤の配置は、検知部の配置とフィルムセンサ
の外形とにのみ依存しているので、上記歪みの解消され
る経時変化は検知部毎に異なり、また同一の検知部でも
曲げの方向が異なると歪みが解消される経時変化が異な
ってしまい、圧力と曲げを区別することができなかっ
た。

【０００９】本発明は、上述の不具合に鑑みてなされた
もので、フィルムセンサに加わる曲げの検出を、圧力の
検出と区別し、必要に応じて圧力のみを検出できるフィ
ルムセンサおよびその圧力検出回路を提供することを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、各フィルム上の導電層間の接触によっ
て前記フィルムに作用する圧力を検知するフィルムセン
サにおいては、扁平なフィルム間に絶縁層を粘着剤で接
合するとともに、前記絶縁層の所定箇所に設けられた空
隙を隔てて対向配置される前記各フィルム上の導電層に
より構成される検知部を有し、前記絶縁層は、前記検知
部の周囲部分で前記粘着剤の分布が均等になされるフィ
ルムセンサが提供される。

【００１１】すなわち、絶縁層における検知部の周囲部
分で粘着剤の配置を均等にして、粘着剤に起因した滑り
による歪みの解消の経時変化を、各検知部で一定にする
ことで、フィルムセンサに加わったものが圧力であるの
かと曲げであるのかを区別可能にする。また、前記フィ
ルムセンサからの検知信号を検出、判断する圧力検出回
路に、前記滑りによって歪みが解消される時間以上に継
続する検知信号のみを通過させる通過手段と、前記通過
した検知信号に基づいて圧力を検出する検出手段とを備
えて、圧力のみを検出可能にすることが好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明に係るフィルムセンサ及び
その圧力検出回路の一実施形態を図１乃至図４の図面に
基づいて説明する。なお、以下の図において、図５及び
図６と同様の構成部分に関しては、説明の都合上、同一
符号を付記する。図１は、本発明に係るフィルムセンサ
の第１実施例の構造を示す平面図である。図において、
フィルム１２，１３と対向する絶縁層１４の両面には、
検知部１５及び空気管１６を除き、検知部１５周囲でフ
ィルムセンサの長手方向及び幅方向に、粘着剤１７がほ
ぼ均一に塗布されて、フィルム１２，１３と絶縁層１４
との接合を可能としている。

【００１３】すなわち、本実施例では、絶縁層１４にお
いて、検知部１５近傍の位置での粘着剤を除去し、その
検知部１５から少し離れた周辺部分で、かつフィルムセ
ンサの長手方向及び幅方向の位置、例えば絶縁層１４の
外周部１４ｂ及び検知部１５間の中央部１４ｃに、幅Ｄ
が均一になるように粘着剤１７を配置してフィルム１
２，１３と絶縁層１４とを接合することで、フィルムに
加わる曲げに対して絶縁層１４に接合されたフィルム１
２，１３を滑りやすくしている。

【００１４】このように、本実施例では、各検知部に対
して各フィルムと絶縁層の接合部分が均等になるように
し、かつ絶縁層におけるフィルムとの対向面に対してそ
の接合部分の割合を少なくしたので、フィルムセンサに
曲げが加わった場合、上記フィルムが滑りやすくなって
歪みが解消され、これにより短時間で導電層間（図５参
照）が離れて電気的接触が解除される。このため、本実
施例では、フィルムセンサに加わる曲げの検出を容易に
除去できて曲げと圧力の検出を区別でき、必要に応じて
圧力のみを検出できる。

【００１５】なお、本実施例では、絶縁層の一部に粘着
剤を配置したが、本発明はこれに限らず、例えば絶縁層
に、ＰＥＴ等の絶縁フィルムを用いる場合には、上記絶
縁フィルムは、各フィルムに対向する両面を所定幅の外
周部と検知部に相当する箇所を切り抜いた形状とし、そ
の外周部に粘着剤を配置した構成、すなわち図１におい
て、粘着剤１７が塗布されている部分と、検知部１５及
び空気管１６を囲う外周部分との絶縁フィルム１４を切
り抜いた形状の構成とすることも可能である。

【００１６】図２は、フィルムセンサの第２実施例の構
造を示す平面図である。図において、本実施例では、絶
縁層１４における外周部１４ｂと、検知部１５近傍で、
かつ検知部１５周囲を囲む部分１４ｄとに、上記幅が均
一になるように粘着剤１７を配置して、フィルム１２，
１３と絶縁層１４とを接合させている。本実施例でも、
第１実施例と同様に、フィルムセンサに曲げが加わった
場合、上記フィルムが滑りやすくなって歪みが解消さ
れ、これにより短時間で導電層間が離れて電気的接触が
解除されるので、フィルムセンサに加わる曲げの検出を
容易に除去できて曲げと圧力の検出を区別でき、必要に
応じて圧力のみを検出できる。

【００１７】また、図３は、フィルムセンサの第３実施
例の構造を示す平面図である。図において、本実施例で
は、絶縁層１４における検知部１５周囲を囲む部分１４
ｄと空気管１６を囲む部分１４ｅに、上記幅が均一にな
るように粘着剤１７を配置するとともに、フィルムセン
サの外形もこれに合わせて切り抜く構成とする。本実施
例でも、第１及び第２実施例と同様に、フィルムセンサ
に加わる曲げの検出を容易に除去できて曲げと圧力の検
出を区別でき、必要に応じて圧力のみを検出できるとと
もに、フィルムセンサの外形を小さくできるので、この
フィルムセンサをより狭いスペースでの圧力検出に用い
ることが可能となる。

【００１８】以上のように、これら実施例では、絶縁層
における検知部周囲の粘着剤の配置が均等になるように
構成するので、各検知部毎の歪み解消の経時変化の差及
び曲げ方向による歪み解消の経時変化の差を著しく減少
することができる。また、粘着剤によるフィルムの長手
方向及び幅方向の接着力に対して曲げが加わった場合
に、各フィルムに加わる歪みによる応力が大きいほど、
曲げによって上記フィルム上の導電層が接触し、それが
解消されるまでの検知時間は小さくなる。フィルムの歪
みによる応力は、フィルムの厚さが厚いほど大きく、フ
ィルムの材質にも依存する。そこで、本発明では、上記
フィルムの厚さや材質を変えることによっても、歪みの
解消の経時変化を調整することが可能であり、また粘着
剤によるフィルムの長手方向及び幅方向の接着力を異な
るものに変えることによっても調整可能である。

【００１９】次に、上記フィルムセンサを用いて検知部
に加わる圧力を検出する本発明の圧力検出回路につい
て、図４の図面を用いて説明する。図において、フィル
ムセンサの検知部１５間は、各フィルム上に形成された
導電層による回路パターンで接続され、さらに図示しな
い端末部を介して外部の圧力検出回路２０と接続されて
いる。各検知部１５は、図５と同様に、導電層１２ａ，
１３ａが開口部の部分で、外部からフィルム電線１１に
作用する圧力によって接触して、電気的に導通すること
で検知信号を圧力検出回路２０に出力している。

【００２０】圧力検出回路２０は、本発明の通過手段か
らなる計時部２１と、本発明の検出手段からなる検出部
２２とから構成されている。計時部２１は、検知部１５
からの検知信号のうち、歪みが解消される時間以上に継
続する検知信号のみを通過させており、検出部２２は、
通過した検知信号に基づいて圧力を検出する。すなわ
ち、計時部２１は、検知信号が入力するとカウントを開
始して、上記検知信号が継続している間、上記カウント
を続行してカウント値が予め設定された歪みが解消され
る時間以上になると、上記検知信号を検出部２２に出力
する。検出部２２では、入力する検知信号と予め設定し
たしきい値とに基づいて、検知部１５に加わった圧力を
検出している。

【００２１】なお、フィルムセンサでは、上述したごと
くフィルムの歪みによる応力に応じて上記歪みが解消さ
れる時間が異なるので、計時部２１では、これに対応し
て予め曲げによる歪み解消の時間を調整しておくことが
好ましい。このように、本実施例では、予め曲げによる
歪み解消の時間を調整し、フィルムセンサに接続される
圧力検出回路に、曲げによる歪み解消に要する時間以上
に継続する検出信号のみを通過させるので、フィルムセ
ンサに加わった曲げの検出が容易に除去されて曲げと圧
力の検出を区別でき、圧力のみを検出できる。

【００２２】本発明は、これら実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形
実施が可能である。例えば、一定の時間内だけ継続する
検知信号を検出するようにすれば、フィルムセンサに加
わった曲げのみを必要に応じて検出することが可能であ
る。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、扁平
なフィルム間に絶縁層を粘着剤で接合するとともに、前
記絶縁層の所定箇所に設けられた空隙を隔てて対向配置
される前記各フィルム上の導電層により構成される検知
部を有し、前記各フィルム上の導電層間の接触によって
前記フィルムに作用する圧力を検知するフィルムセンサ
であって、前記絶縁層は、前記検知部の周囲部分で前記
粘着剤の分布が均等になされるので、粘着剤に起因した
滑りによる歪みの解消の経時変化が一定になり、フィル
ムセンサに加わる曲げの検出を、圧力の検出と区別し、
必要に応じて圧力のみを検出できる。

【００２４】請求項２において、請求項１に記載のフィ
ルムセンサが接続され、前記フィルム上の導電層間の接
触によって前記フィルムセンサから出力される検知信号
のうち、所定時間以上出力された検知信号のみを通過さ
せる通過手段と、前記通過した検知信号に基づいて圧力
を検出する検出手段とを備えたので、フィルムセンサに
加わった曲げの検出が容易に除去されて曲げと圧力の検
出を区別でき、圧力のみを検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るフィルムセンサの第１実施例の構
造を示す平面図である。

【図２】同じく、第２実施例の構造を示す平面図であ
る。

【図３】同じく、第３実施例の構造を示す平面図であ
る。

【図４】本発明に係るフィルムセンサの圧力検出回路の
構成を示すブロック図である。

【図５】従来のフィルムセンサの構造を示す断面図であ
る。

【図６】図５に示したセンサの平面図である。

【符号の説明】

１１ フィルム電線 １２，１３ プラスチックフィルム １２ａ，１３ａ 導電層 １４ 絶縁層 １４ａ 開口部 １５ 検知部 １６ 空気管 １７ 粘着剤 ２０ 圧力検出回路 ２１ 計時部 ２２ 検出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 根上 昭一 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 佐々木 勝敏 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 扁平なフィルム間に絶縁層を粘着剤で接
   合するとともに、前記絶縁層の所定箇所に設けられた空
   隙を隔てて対向配置される前記各フィルム上の導電層に
   より構成される検知部を有し、前記各フィルム上の導電
   層間の接触によって前記フィルムに作用する圧力を検知
   するフィルムセンサであって、前記絶縁層は、前記検知
   部の周囲部分で前記粘着剤の分布が均等になされること
   を特徴とするフィルムセンサ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のフィルムセンサが接続
   され、前記フィルム上の導電層間の接触によって前記フ
   ィルムセンサから出力される検知信号のうち、所定時間
   以上出力された検知信号のみを通過させる通過手段と、
   前記通過した検知信号に基づいて圧力を検出する検出手
   段とを備えたことを特徴とするフィルムセンサの圧力検
   出回路。