JP2001021423A - フィルムセンサ - Google Patents

フィルムセンサ

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JP2001021423A
JP2001021423A JP11197355A JP19735599A JP2001021423A JP 2001021423 A JP2001021423 A JP 2001021423A JP 11197355 A JP11197355 A JP 11197355A JP 19735599 A JP19735599 A JP 19735599A JP 2001021423 A JP2001021423 A JP 2001021423A
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film
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sensor
conductive
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Katsutoshi Sasaki
勝敏 佐々木
Hiroyuki Yamazaki
広行 山崎
Juichi Ogami
壽一 大上
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Furukawa Electric Co Ltd
Nitta Corp
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Furukawa Electric Co Ltd
Nitta Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 検知部の数や面積を増やしても、回路パター
ンを形成する導電層素材の使用量を抑えることができ、
圧力センサとして使用するときであっても、マイグレー
ション現象等を防ぐための絶縁層を別途設ける必要がな
く、安価に製造することが可能なフィルムセンサを提供
する。 【解決手段】 導電層11a,12aを有する回路パターン
を連続させて所望形状に形成した第1及び第2の絶縁フ
ィルム11,12を、回路パターンを対向させると共に、複
数の開口部13aを有する第3の絶縁フィルムからなるス
ペーサ13を両絶縁フィルムの間に挟み込み、回路パター
ンが各開口部を介して接続される複数の検知部PSを有
するフィルムセンサ10。第1及び第2の絶縁フィルム1
1,12は、各回路パターンが線状に形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フィルムセンサに
関する。
【0002】
【従来の技術】フィルムセンサは、例えば、図13に示
すように、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の
柔軟で絶縁性を有するプラスチック製の絶縁フィルムか
らなるフィルム基板1,2の間に、同じくPET等の柔
軟で絶縁性を有するプラスチック製の絶縁フィルムから
なるスペーサ3を挟み込んだもので、使用態様に応じて
所望形状に成形される。
【0003】フィルム基板1,2は、それぞれの対向面
に第1の導電層、例えば、所定形状に形成された銀等の
金属箔を貼付したり、銀を含む導電性インクを印刷して
導電層1a,2aを形成して、所望形状の回路パターン
が連続して形成されている。導電層1a,2a(回路パ
ターン)は、スペーサ3によって互いに電気的に絶縁さ
れている。
【0004】ここで、フィルム基板1,2は、後述する
開口部3aに対応する領域全体に導電層1a,2aを形
成すると共に、いわゆるマイグレーション現象等から保
護するため、導電層1a,2a全体にカーボンインク層
1b,2bを被覆することがある。また、フィルム基板
1,2は、フィルムセンサを圧力センサとして使用する
ときには、後述する開口部3aに、カーボンインク層1
b,2bや導電層1a,2aを覆うように、第2の導電
層、例えば、プラスチックにカーボン等の導電性微粒子
を配合した半導電性で、圧力に応じて接触抵抗が変化す
る特殊な印刷導体インクを開口部3a全体を覆うように
塗布して感圧インク層1c,2cが形成される。
【0005】一方、スペーサ3は、所望位置に、例えば
円形の開口部3aが設けられ、両面には粘着剤が塗付さ
れている。このとき、スペーサ3は、フィルムセンサを
圧力センサとして使用する場合には、隣接する開口部3
a間を図示しないスリットで接続し、後述する検知部P
s間を接続する空気管を形成する。この空気管は、フィ
ルムセンサを圧力センサとして使用する場合に、複数の
検知部Ps相互間における空気の流通を可能とし、検知
部Psに作用する圧力によって開口部3a内の空気の体
積が減少し、開口部3a内の空気圧が上昇することを防
止する。フィルムセンサは、上記空気管を設けることに
より、検知部Psにおける圧力検知の検知精度を向上さ
せている。
【0006】従って、フィルムセンサは、開口部3aに
おいて、導電層1a,2aがスペーサ3の厚さ分の空間
を隔てて対向し、開口部3aにおいて圧力の検知部Ps
を形成している。上記のように構成されるフィルムセン
サは、図13に示すように、検知部Psに、図中矢印FA
又は矢印FB方向から圧力が作用すると、フィルム基板
1,2の一方或いは双方が弾性変形し、導電層1a,2
a間が接続され、圧力が解除されると導電層1a,2a
間の接続が解除される。
【0007】従って、前記フィルムセンサは、導電層1
a,2a間の接・断によるオン・オフにより、検知部P
sに作用する圧力の有無を検知するオンオフセンサとし
て使用することができる。更に、前記フィルムセンサ
は、開口部3aに印刷導体インクを塗布して感圧インク
層1c,2cを形成しているときには、感圧インク層1
c,2cを通して流れる電流値によって圧力の大きさを
検知する圧力センサとして使用することができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、フィルムセ
ンサは、検知感度を向上させるために、検知部Psの数
を増やしたり、検知部Psの面積を増やして検知領域を
増加させると、前記した各種の層を構成する素材の使用
量が増加し、単位長さ当たりの価格が増加してしまう。
特に、フィルムセンサは、高い導電性が必要なことか
ら、導電層1a,2aに銀等の高価な材料を使用する必
要があるので、価格上の影響が大である。
【0009】また、フィルムセンサは、圧力センサとし
て使用する場合、空気管が導電層1a,2aと一致する
ときには、空気管部に露出する導電層1a,2aに予め
マイグレーション現象等を防ぐための絶縁層を別途設け
る必要があった。本発明は上記の点に鑑みてなされたも
ので、第1の目的は、検知部の数や面積を増やしても、
回路パターンを形成する導電層素材の使用量を抑え、安
価に製造することが可能なフィルムセンサを提供するこ
とにある。第2の目的は、前記第1の目的に加え、圧力
センサとして使用するときであっても、マイグレーショ
ン現象等を防ぐための絶縁層を別途設ける必要のないフ
ィルムセンサを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明においては上記目
的を達成するため、導電層を有する回路パターンを連続
させて所望形状に形成した第1及び第2の絶縁フィルム
を、前記回路パターンを対向させると共に、複数の開口
部を有する第3の絶縁フィルムからなるスペーサを前記
両絶縁フィルムの間に挟み込み、前記回路パターンが前
記各開口部を介して接続される複数の検知部を有するフ
ィルムセンサであって、前記第1及び第2の絶縁フィル
ムは、前記各回路パターンが線状に形成されている構成
としたのである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明のフィルムセンサに
係る一実施形態を図1乃至図12に基づいて詳細に説明
する。フィルムセンサ10は、従来の技術で説明したフ
ィルムセンサ1と同様に、図1乃至図3に示すように、
ポリエチレンテレフタレート(PET)等の柔軟で絶縁
性を有するプラスチック製の絶縁フィルムからなるフィ
ルム基板11,12の間に、同じくPET等の柔軟で絶
縁性を有するプラスチック製の絶縁フィルムからなるス
ペーサ13を挟み込んで、使用態様に応じて所望形状に
成形される。フィルムセンサ10は、回路パターンCP
によって電気的に接続された後述する複数の検知部Ps
が適宜個所に設けられ、端部に形成した端末部10aで
外部の電気機器等に接続される。
【0012】フィルム基板11,12は、フィルムセン
サ10の形状に合わせて形成され、図2及び図3に示す
ように、それぞれの対向面には、回路パターンCPとな
る所望形状の導電層11a,12aが、銀を含む導電性
インクを全面に亘って線状に印刷して形成されている。
フィルム基板11,12は、スペーサ13の後述する複
数の開口部13aに対応する円形の領域に、例えば、プ
ラスチックにカーボン等の導電性微粒子を配合した半導
電性で、圧力に応じて接触抵抗が変化する特殊な前記印
刷導体インクを塗布して感圧インク層11b,12bが
積層形成されている。
【0013】このとき、導電層11a,12aは、スペ
ーサ13によって互いに電気的に絶縁されている。ま
た、導電層11a,12aは、いわゆるマイグレーショ
ン現象を防止するため、カーボンを主体とするカーボン
インク層を導電層11a,12aを覆うように積層形成
してもよい。一方、スペーサ13は、フィルム基板1
1,12と同様にフィルムセンサ10の形状に合わせて
形成され、回路パターンCPに対応する所望位置に、例
えば円形の開口部13aが設けられると共に、図2に示
すように、両面に粘着剤13bが塗付されている。ま
た、スペーサ13は、回路パターンCPの形成方向に沿
って、隣接する検知部Ps間を接続する空気管となる隙
間13cが形成されている。
【0014】以上のように構成されるフィルムセンサ1
0は、フィルム基板11,12の間にスペーサ13を挟
み込み、粘着剤13bによってフィルム基板11,12
をスペーサ13に粘着させて一体に製造される。従っ
て、製造されたフィルムセンサ10は、導電層11a,
12aが感圧インク層11b,12bと電気的に接続さ
れ、開口部13aにおいて、感圧インク層11b,12
bがスペーサ13の厚さ分の空間を隔てて対向し、開口
部13aに作用する圧力の検知部Psを形成している。
【0015】このとき、フィルムセンサ10は、フィル
ム基板11,12の導電層11a,12aが、全面に亘
って、特に検知部Psで線状に形成されて対向配置され
ている。従って、フィルムセンサ10は、前記のように
開口部3aに対応する領域全体に銀インク層1a,2a
を形成する従来のフィルムセンサと異なり、検知部Ps
の数や面積を増やしても、銀を含む高価な導電性インク
の使用量を半分以下に低減することができる。
【0016】このとき、フィルムセンサ10は、図4
(a)に示すように、検知部Psとなる開口部13aに
おける感圧インク層11c,12cを六角形状に形成し
てもよい。また、フィルムセンサ10は、図4(b)に
示すように、円形が一部重なるようにした感圧インク層
11d,12dや、図4(c)に示すように、等しい幅
の感圧インク層11e,12eを、それぞれ回路パター
ンの形成方向に沿って連続して形成してもよい。フィル
ムセンサ10は、このようにしても、前記と同様に、検
知部Psの数や面積を増やしても、銀を含む高価な導電
性インクの使用量を低減することができる。
【0017】また、フィルムセンサ10は、図5(a)
に示すように、導電層11a,12aを線状に形成する
と共に、感圧インク層11b,12bの外縁部に沿って
リング状に形成してもよい。更に、フィルムセンサ10
は、導電層11a,12aを線状に形成すると共に、図
5(b)に示すように、六角形状の感圧インク層11
c,12cの外縁部に沿って導電層11a,12aをリ
ング状に、あるいは、図5(c)に示すように、感圧イ
ンク層11c,12cの外縁部に沿って導電層11a,
12aを六角形状に形成してもよい。更に、フィルムセ
ンサ10は、図5(d)に示すように、四角形状に形成
した感圧インク層11f,12fの外縁部に沿って導電
層11a,12aを四角形状に形成してもよい。更に、
フィルムセンサ10は、導電層11a,12aを前記四
角形状や六角形状以外の多角形に形成してもよい。
【0018】フィルムセンサ10は、導電層11a,1
2aをこのようにリング状等に形成すると、銀を含む導
電性インクの使用量が僅かに増加するが、検知部Psに
占める導電層11a,12aの面積が、単に線状で通過
する場合に比べて増加し、検知精度が向上する。ここ
で、図5(a)〜図5(d)並びに以下に説明する図6
(a)〜図9(b)においては、図面の錯綜を避けて説
明の理解が容易になるように、スペーサ13の開口部1
3a及び隙間13cを適宜省略したり、簡略化して示し
ている。
【0019】更に、フィルムセンサ10は、図6
(a),(b)に示すように、線状に形成する導電層1
1a,12aの位置が重ならないように、フィルム基板
11,12において異なる位置に形成してもよい。この
とき、スペーサ13は、隙間13c(空気管)が各開口
部13aの中央を通るように、図中点線の位置に形成す
る。このように導電層11a,12aを形成すると、フ
ィルムセンサ10は、導電層11a,12aが空気に触
れる部分の面積を低減でき、マイグレーション現象の発
生を抑えることができるという利点がある。
【0020】一方、フィルムセンサ10は、感圧インク
層11b,12bの部分において、図7(a),(b)
に示すように、導電層11a,12aにリング状あるい
は円弧状の補助線LAXを形成したり、図7(c)に示す
ように、導電層11a,12aに補助部PAXを形成して
もよい。このようにすると、フィルムセンサ10は、図
5(a)〜(d)に示すフィルムセンサ10と同様に、
銀を含む導電性インクの使用量が僅かに増加するが、検
知部Psに占める導電層11a,12aの面積が、単に
線状で通過する場合に比べて増加し、検知精度が向上す
る。
【0021】また、フィルムセンサ10は、図8
(a),(b)に示すように、導電層11a,12aが
感圧インク層11b,12bの部分で交差するように形
成してもよい。このようにすると、フィルムセンサ10
は、導電層11a,12aが直接空気層を介して対向し
ないため、マイグレーション現象の発生を抑えることが
できるという利点がある。
【0022】更に、フィルムセンサ10は、図9
(a),(b)に示すように、スペーサ13の隙間13
cによってフィルム基板11,12の間に形成される空
気管が導電層11a,12aと異なる位置に形成される
ように、隙間13cを導電層11a,12aと異なる位
置に形成する。これにより、フィルムセンサ10は、導
電層11a,12aが空気に触れる部分の面積を低減で
き、マイグレーション現象の発生を抑えることができる
という利点がある。
【0023】一方、フィルムセンサは、図10に示すフ
ィルムセンサ20のように、フィルム基板21,22の
対向面一側縁に回路パターンとなる線状の導電層21
a,22aを所望形状に形成すると共に、これら導電層
21a,22aの上に、複数の検知部Psで重なり合う
感圧インク層21b,22bを積層形成する。そして、
フィルムセンサ20は、フィルム基板21,22の間に
スペーサ23を挟み込み、粘着剤(図示せず)によって
フィルム基板21,22をスペーサ23に粘着させてし
てもよい。
【0024】フィルム基板21,22は、導電層21
a,22aとして銀を含む前記導電性インクを、感圧イ
ンク層21b,22bとしてプラスチックにカーボン等
の導電性微粒子を配合した半導電性で、圧力に応じて接
触抵抗が変化する特殊な前記印刷導体インクを、それぞ
れ用いる。フィルム基板21,22は、図12(a),
(b)に示すように、複数の検知部Psで重なり合う舌
片形状の突出部Ppjを有する感圧インク層21b,22
bを導電層21a,22aに積層形成する。このとき、
図12(a)においては、フィルム基板21は、導電層
21a及び感圧インク層21bが裏面に形成されている
が、理解の容易性を考慮して、上方から透視した状態と
して図示した。
【0025】また、スペーサ23は、フィルム基板2
1,22と同様にフィルムセンサ20の形状に合わせて
形成され、回路パターンに対応する所望位置に、図12
(b)に示すように、例えば円形の開口部23aが設け
られると共に、両面に粘着剤(図示せず)が塗付されて
いる。また、スペーサ23は、回路パターンの形成方向
に沿って、隣接する検知部Ps間を接続する空気管とな
る隙間23cが形成されている。
【0026】従って、フィルムセンサ20は、フィルム
センサ10と同様に、導電層21a,22aが、全面に
亘って線状に形成され、各開口部23aに作用する圧力
により、開口部23aを介して回路パターンが接続され
る。このため、フィルムセンサ20は、検知部Psの数
や面積を増やしても、銀を含む高価な導電性インクの使
用量を半分以下に低減することができる。
【0027】ここで、フィルムセンサ20は、図11に
示すように、導電層21a,22aに各開口部23aに
向けて延びる補助線LAXを形成してもよい。このように
すると、フィルムセンサ20は、銀を含む導電性インク
の使用量が僅かに増加するが、検知部Psに占める導電
層21a,22aの面積が、単に線状で通過する場合に
比べて増加し、検知精度が向上する。
【0028】
【発明の効果】請求項1,2の発明によれば、検知部の
数や面積を増やしても、回路パターンを形成する導電層
素材の使用量を抑え、安価に製造することができるう
え、圧力センサとして使用するときであっても、マイグ
レーション現象等を防ぐための絶縁層を別途設ける必要
のないフィルムセンサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフィルムセンサの全体形状の一例を示
す平面図である。
【図2】図1のフィルムセンサをII−II線に沿って切断
した断面図である。
【図3】図1のフィルムセンサのA部を拡大した平面図
である。
【図4】本発明のフィルムセンサの変形例の要部を示す
平面図である。
【図5】本発明のフィルムセンサの他の変形例の要部を
示す平面図である。
【図6】本発明のフィルムセンサの更に他の変形例の要
部を示す平面図である。
【図7】本発明のフィルムセンサの変形例の要部を示す
平面図である。
【図8】本発明のフィルムセンサの他の変形例の要部を
示す平面図である。
【図9】本発明のフィルムセンサの変形例の要部を示す
平面図である。
【図10】本発明のフィルムセンサの他の変形例の要部
を示す平面図である。
【図11】本発明のフィルムセンサの更に他の変形例の
要部を示す平面図である。
【図12】図10のフィルムセンサを構成する第1乃至
第3の絶縁フィルムを個々に示す平面図である。
【図13】従来のフィルムセンサの要部を示す断面図で
ある。
【符号の説明】
10 フィルムセンサ 11,12 フィルム基板 11a,12a 導電層 11b,12b 感圧インク層 11c,12c 感圧インク層 11d,12d 感圧インク層 11e,11e 感圧インク層 11f,12f 感圧インク層 13 スペーサ 13a 開口部 13b 粘着剤 13c 隙間 20 フィルムセンサ 21,22 フィルム基板 21a,22a 導電層 21b,22b 感圧インク層 23 スペーサ 23a 開口部 23c 隙間 LAX 補助線 CP 回路パターン PAX 補助部 Ppj 突出部 Ps 検知部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 広行 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 大上 壽一 大阪府大阪市浪速区桜川4−4−26 ニッ タ株式会社内 Fターム(参考) 2F055 AA40 BB20 CC01 DD11 EE18 EE35 FF11 FF43 GG11 5G307 GA06 GC02

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電層を有する回路パターンを連続させ
    て所望形状に形成した第1及び第2の絶縁フィルムを、
    前記回路パターンを対向させると共に、複数の開口部を
    有する第3の絶縁フィルムからなるスペーサを前記両絶
    縁フィルムの間に挟み込み、前記回路パターンが前記各
    開口部を介して接続される複数の検知部を有するフィル
    ムセンサであって、 前記第1及び第2の絶縁フィルムは、前記各回路パター
    ンが線状に形成されていることを特徴とするフィルムセ
    ンサ。
  2. 【請求項2】 前記第1及び第2の絶縁フィルムは、前
    記回路パターンと重なり、少なくとも前記開口部に対応
    する部分全体を覆うように感圧インク層が形成されてい
    る、請求項1のフィルムセンサ。
JP11197355A 1999-07-12 1999-07-12 フィルムセンサ Pending JP2001021423A (ja)

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