JP2018120599A - 位置検出センサの製法 - Google Patents

Abstract

【課題】被覆導線を用いて配線することでコストを削減できるようにすると共に、端子部を備えて、外部回路との接続も容易にできるようにする位置検出センサを提供する。【解決手段】基材の一面上に、複数の端子導体が配設されている端子部が、予め形成されている。基材の一面上の、端子部とは重複しない領域において、被覆導線からなる複数の電極導体が、互いの重なりを許容して所定の導体パターンを形成するようにして、基材に接着材により被着されて配設されて、センサパターン部が基材上に配設される。複数の電極導体のそれぞれは被覆導線の端部において被覆が剥離されることにより導線が露出され、かつ、露出された導線が、端子部の対応する端子導体と接続可能となるように位置合わせされて配設され、端子部の複数の端子導体と、センサパターン部の複数の電極導体のそれぞれの露出された導線とが電気的に接続される。【選択図】図１

Description

この発明は、位置指示器による指示位置を検出するために、基材の上に複数の電極導体が配設される位置検出センサの製法に関する。

従来のこの種の位置検出センサにおいては、一般に、例えば特許文献１（特開２０１３‐１８６７８４号公報）に記載されているように、複数の電極導体は、シート状基板またはフィルム状基板に、銅箔パターンを印刷や蒸着により所定のパターンとして形成するようにしている。

この場合に、シート状基板またはフィルム状基板に複数の電極導体を配設する場合には、電極導体の重なりを避けるために、シート状基板またはフィルム状基板にスルーホールを形成して、シート状基板またはフィルム状基板の表面及び裏面の両面を使用するようにしている。

このため、シート状基板またはフィルム状基板に対するスルーホールの形成及び両面使用による電極パターンの形成が必要となり、コスト的に高価になる。特に、大型の位置検出センサの場合には、コストが、より高額となるという問題がある。

これに対して、特許文献２（特開平７−２５３８４０号公報）には、安価に位置検出センサを作成する方法が開示されている。すなわち、この特許文献２に記載されている方法は、所定の電極導体パターンを形成することができるようにガイドピン（布線用ピン）を平板に配設しておくと共に、被覆導線（絶縁センサ線）を、このガイドピンに順次に引っ掛け、折り返しながら布線することで、電極導体パターンを形成するものである。

特開２０１３‐１８６７８４号公報 特開平７−２５３８４０号公報

しかしながら、特許文献２においては、形成された位置検出センサは端子部を備えず、電極導体を構成する被覆導線を単に平板から延長してリード部として導出している。このため、位置検出センサの複数の電極導体のそれぞれに対して外部回路との接続のために、リード部の被覆導線を剥離してそれぞれを半田付けするようにしなければならず、非常に手間がかかり、量産に適しないという問題がある。

この発明は、上記の問題点に鑑み、被覆導線を用いて配線することでコストを削減することができるようにすると共に、端子部を備えて、外部回路との接続も容易にできるようにする位置検出センサの製法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、この発明は、
複数個のガイドピンが配設されているピンテーブル上において、被覆導線を前記ガイドピンを用いて所定の導体パターンに成形した電極導体を形成し、且つ、前記所定パターンの電極導体を、互いの重なりを許容して複数個形成することでセンサパターン部を形成する工程であって、前記電極導体の前記所定の導体パターンのそれぞれの前記被覆導線の端部を、端子部の対応する端子導体と接続可能となるように位置決めしたセンサパターン部を形成する第１の工程と、
前記第１の工程の後、前記複数の電極導体の前記被覆導線の前記端部のそれぞれと接続される複数の前記端子導体が形成されている前記端子部が配設されている基材を、前記端子部の前記端子導体のそれぞれと前記電極導体の前記被覆導線の前記端部とを位置合わせした状態で、接着材を介して、前記複数個のガイドピンを貫通させて前記ピンテーブルに対して押し付けて、前記ピンテーブル上に形成されている前記センサパターン部を前記基材に被着させる第２の工程と、
前記第２の工程の後、前記センサパターン部が被着されている前記基材を、前記ピンテーブルから外す第３の工程と、
前記第３の工程により前記ピンテーブルから外された前記基材に被着されている前記センサパターン部の前記電極導体の端部と、前記基材に配設されている前記端子部の前記端子導体のそれぞれとを電気的に接続する第４の工程と、
を有する位置検出センサの製法を提供する。

この発明の位置検出センサの製法においては、被覆導線を用いてセンサパターン部を簡単に基材の一面上に配設することができると共に、基材上に設けられた端子部の端子導体と、センサパターン部の各ループコイルとの電気的接続も簡単にできる位置検出センサを製造することができる。そして、位置検出センサの量産化も可能となる。

この発明による位置検出センサの製法によれば、被覆導線を用いて配線することでコストを削減することができるようにすると共に、端子部を備えて、外部回路との接続も容易にできるようにする位置検出センサを、量産化も可能な、比較的簡単な方法で製造することができる。

この発明による位置検出センサの実施形態の構成例を説明するための図である。 この発明による位置検出センサに接続される位置検出回路の構成例を説明するための図である。 この発明による位置検出センサの実施形態を製造する製造装置の一例を説明するための図である。 この発明による位置検出センサの製法の第１の実施形態を説明するために用いる図である。 この発明による位置検出センサの製法の第１の実施形態の流れを説明するためのフローチャートを示す図である。 この発明による位置検出センサの製法の第１の実施形態を説明するために用いる図である。 この発明による位置検出センサの製法の第１の実施形態を説明するために用いる図である。 この発明による位置検出センサの製法の第２の実施形態の流れを説明するためのフローチャートを示す図である。

以下、この発明による位置検出センサの実施形態及びその製法の実施形態を、図を参照しながら説明する。

［位置検出センサの実施形態］
以下に説明する位置検出センサの実施形態は、電磁誘導方式の位置検出センサであって、センサパターン部を構成する複数個の電極導体のそれぞれのパターンは、ループコイルパターンとされている。

図１は、この実施形態の位置検出センサ１の構成を説明するための図であり、図１（Ａ）は、位置検出センサ１のセンサパターン部が形成されている面を、当該面に直交する方向から見た図であり、図１（Ｂ）は、位置検出センサ１の断面の構成の概念図である。

この実施形態の位置検出センサ１においては、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、絶縁性材料、例えばＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）からなる矩形のシート状あるいはフィルム状の基材（基板）１１の一面１１ａ上に、接着材１２により複数個の電極導体としての複数個のループコイルからなるセンサパターン部１３が被着されて配設されている。そして、絶縁性材料、例えばＰＥＴからなる矩形の保護シート１４が、センサパターン部１３の全体を覆うように配設されている。センサパターン部１３は、電極導体部分以外は空間となっているので、保護シート１４は、センサパターン部１３の当該空間部を介して、接着材１２により、基材１１に対して接着されて接合される。

また、基材１１の一面１１ａ上には、センサパターン部１３が配設されている領域とは重ならない端縁部の領域において、接着材１５を介して端子部１６が被着されている。この端子部１６は、絶縁性材料、例えばＰＥＴで構成されたシート状あるいはフィルム状基板の上に、センサパターン部１３の複数個の電極導体のそれぞれとの電気的な接続用の端子導体１７が、例えば銅箔パターンが印刷などにより形成された構成とされている。この実施形態では、端子部１６の上部は、保護シート１４には覆われていない。

センサパターン部１３は、図１（Ａ）に示すように、複数個の電極導体の例としての複数個のループコイルからなるが、この例では、複数個のループコイルは、複数個のＸ軸方向ループコイル１３Ｘと、複数個のＹ軸方向ループコイル１３Ｙとで構成されている。

Ｘ軸方向ループコイル１３Ｘは、基材１１の縦方向（例えば位置座標のＹ軸方向）を長辺方向とした矩形のループコイルで構成され、このＸ軸方向ループコイル１３Ｘの複数個が、基材１１の横方向（例えば位置座標のＸ軸方向）に、所定間隔で並べられて配設されている。また、Ｙ軸方向ループコイル１３Ｙは、基材１１の横方向（位置座標のＸ軸方向）を長辺方向とした矩形のループコイルで構成され、このＹ軸方向ループコイルが、基材１１の縦方向（位置座標のＹ軸方向）に、所定間隔で並べられて配設されている。

センサパターン部１３を構成する複数個のＸ軸方向ループコイル１３Ｘ及び複数個のＹ軸方向ループコイル１３Ｙのそれぞれは、この実施形態では、被覆導線１８によって、互いの重なりを許容して、基材１１の一面１１ａ上に配設されている。この場合に、Ｘ軸方向ループコイル１３Ｘ及びＹ軸方向ループコイル１３Ｙのそれぞれは、図１（Ａ）に示すように、この実施形態では、基材１１の一面１１ａ上の予め定められた位置に、予め定められたパターンとなるようにして配設されている。

このとき、Ｘ軸方向ループコイル１３Ｘ及びＹ軸方向ループコイル１３Ｙのそれぞれの両端部１８Ｅは、基材１１の一面１１ａ上の予め定められた位置となるようにされるが、当該両端部１８Ｅのそれぞれは、図１に示すように、保護シート１４からはみ出して、端子部１６の、両端部１８Ｅが接続されるべきものとして予め定められた、対応する端子導体１７上に丁度位置する状態となるように位置合わせされている。この場合に、Ｘ軸方向ループコイル１３Ｘ及びＹ軸方向ループコイル１３Ｙのそれぞれの両端部１８Ｅは、被覆導線の被覆が剥離されて導線が露出されている状態とされており、当該露出されている導線が、端子部１６の端子導体１７上に位置するようにされている。

そして、図示は省略するが、端子部１６の端子導体１７のそれぞれと、Ｘ軸方向ループコイル１３Ｘ及びＹ軸方向ループコイル１３Ｙのそれぞれの両端部１８Ｅとが、例えば半田付けされて電気的に接続されている。例えば、端子部１６の端子導体１７のそれぞれには予め半田が盛られており、Ｘ軸方向ループコイル１３Ｘ及びＹ軸方向ループコイル１３Ｙのそれぞれの両端部１８Ｅが位置している端子部１６の端子導体１７のそれぞれの半田部分を加熱することで、端子部１６の端子導体１７のそれぞれと、Ｘ軸方向ループコイル１３Ｘ及びＹ軸方向ループコイル１３Ｙの両端部１８Ｅとが半田付けされる。

以上のように、この実施形態の位置検出センサ１は、被覆導線１８を用いて、Ｘ軸方向ループコイル１３Ｘ及びＹ軸方向ループコイル１３Ｙからなるセンサパターン部１３を形成し、このセンサパターン部１３を基材１１と保護シート１４との間に接着材１２により固着する。したがって、低コストで位置検出センサ１を製造することが可能となる。

そして、上述の実施形態の位置検出センサ１においては、基材１１の一面上に、予め端子導体１７が形成されている端子部１６が形成されている。また、基材１１の端子部１６とは重複しない領域に配設されたセンサパターン部１３のループコイルの被覆導線１８の両端部１８Ｅの被覆が剥離されて導線部分が露出され、その露出されている両端部１８Ｅの導線部分が、端子部１６の端子導体１７の対応するものと接続可能となるように位置合わせされて配設されている。

したがって、端子部１６の端子導体１７と、センサパターン部１３のＸ軸方向ループコイル１３Ｘ及びＹ軸方向ループコイル１３Ｙのそれぞれの露出している導線からなる両端部１８Ｅを、半田付けにより、端子部１６の対応する端子導体１７のそれぞれに容易に電気的に接続することができる。

以上のようにして、この発明による位置検出センサによれば、被覆導線を用いて電極導体を構成していて、安価で簡単な構成の位置検出センサを提供することができると共に、位置検出センサと外部回路との接続は、端子部を用いることで、非常に容易になるという効果がある。

［実施形態の位置検出センサを用いた位置検出回路について］
次に、上述の実施形態の位置検出センサ１を用いて、ペン型の位置指示器により指示された位置を検出する電磁誘導方式の位置検出回路２の構成例を、図２を用いて説明する。なお、この実施形態の位置検出センサ１と共に使用する、ペン型の位置指示器３は、図２に示すように、コイル３１と、このコイル３１に並列に接続されるコンデンサ３２とから構成される共振回路を内蔵している。

この場合、図２の例においては、Ｘ軸方向ループコイル１３Ｘは、Ｘ軸方向に配列されたｎ（ｎは２以上の整数）本の矩形のループコイル１３Ｘ_１〜１３Ｘ_ｎからなっており，また、Ｙ軸方向のループコイル１３Ｙは、Ｙ軸方向に配列されたｍ（ｍは２以上の整数）本のループコイル１３Ｙ_１〜１３Ｙ_ｍからなっている。この位置検出センサ１においては、複数個のＸ軸方向ループコイル１３Ｘと、複数個のＹ軸方向のループコイル１３Ｙとにより、位置検出エリア１Ａが構成される。

位置検出センサ１は、端子部１６を介して、位置検出回路２に接続されている。この位置検出回路２は、選択回路２１、発振器２２、電流ドライバ２３、送受信切り替え回路２４、受信アンプ２５、検波回路２６、ローパスフィルタ２７、サンプルホールド回路２８、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換回路２９および処理制御部２０を備えている。

Ｘ軸方向ループコイル１３Ｘ_１〜１３Ｘ_ｎ及びＹ軸方向ループコイル１３Ｙ_１〜１３Ｙ_ｍは、選択回路２１に接続される。この選択回路２１は、Ｘ軸方向ループコイル１３Ｘ_１〜１３Ｘ_ｎ及びＹ軸方向ループコイル１３Ｙ_１〜１３Ｙ_ｍのうちの１つのループコイルを、処理制御部２０からの制御指示に従って順次選択する。

発振器２２は、周波数ｆ０の交流信号を発生する。この交流信号は、電流ドライバ２３に供給されて電流に変換された後に、送受信切り替え回路２４へ送出される。送受信切り替え回路２４は、処理制御部２０の制御により、選択回路２１によって選択されたループコイルが接続される接続先（送信側端子Ｔ、受信側端子Ｒ）を、所定時間毎に切り替える。送信側端子Ｔには電流ドライバ２３が、受信側端子Ｒには受信アンプ２５が、それぞれ接続されている。

したがって、送信時には、送受信切り替え回路２４の送信側端子Ｔを介して、電流ドライバ２３からの交流信号が、選択回路２１で選択されているループコイルに供給される。また、受信時には、選択回路２１で選択されたループコイルに発生する誘導電圧は、選択回路２１及び送受信切り替え回路２４の受信側端子Ｒを介して受信アンプ２５に供給されて増幅され、検波回路２６へ送出される。

検波回路２６によって検波された信号は、ローパスフィルタ２７およびサンプルホールド回路２８を介してＡ／Ｄ変換回路２９に供給される。Ａ／Ｄ変換回路２９では、アナログ信号をディジタル信号に変換し、処理制御部２０に供給する。

処理制御部２０は、位置検出のため制御を行う。すなわち、処理制御部２０は、選択回路２１におけるループコイルの選択、送受信切り替え回路２４での信号切り替え制御、サンプルホールド回路２８のタイミングなどを制御する。

処理制御部２０は、送受信切り替え回路２４を送信側端子Ｔに接続するように切り替えることにより、Ｘ軸方向ループコイル１３Ｘ_１〜１３Ｘ_ｎ及びＹ軸方向ループコイル１３Ｙ_１〜１３Ｙ_ｍのうち、選択回路２１で選択されているループコイルを通電制御して電磁波を送出させる。位置指示器３の共振回路は、このループコイルから送出された電磁波を受けて、エネルギーを蓄える。

次に、処理制御部２０は、送受信切り替え回路２４を受信側端子Ｒに接続するように切り替える。すると、Ｘ軸方向ループコイル１３Ｘ_１〜１３Ｘ_ｎ及びＹ軸方向ループコイル１３Ｙ_１〜１３Ｙ_ｍの各ループコイルには、位置指示器３から送信される電磁波によって誘導電圧が発生する。処理制御部２０は、この各ループコイルに発生した誘導電圧の電圧値のレベルに基づいて、位置検出センサ１の位置検出エリア１ＡにおけるＸ軸方向及びＹ軸方向の指示位置の座標値を算出する。そして、処理制御部２０は、算出した座標値の情報を、例えば外部のパソコンなどに供給する。

［実施形態の位置検出センサ１の製法の実施形態］
次に、図１に示した構成の位置検出センサ１の製法の実施形態について説明する。

＜位置検出センサの製法の第１の実施形態＞
図３及び図４は、位置検出センサ１の製法の第１の実施形態を説明するための図である。図３は、この第１の実施形態の製法を実行する位置検出センサの製造装置の構成例を示す図である。この例の位置検出センサの製造装置は、配線供給ユニット１００と、前処理ユニット１１０と、配線ユニット１２０とからなる。

配線ユニット１２０は、位置検出センサ１を形成するための作業台１２１と、当該作業台１２１上に設けられる２軸移動配線装置１２２とからなる。２軸移動配線装置１２２は、位置検出センサ１のＸ軸方向（図３の矢印Ａｘの方向参照）に摺動移動する移動橋１２２１と、位置検出センサ１のＹ軸方向（図３の矢印方向Ａｙの方向参照）に摺動移動する配線ノズル機構１２２２とを備える。

移動橋１２２１は、２本の脚部１２２１ａ及び１２２１ｂと、この２本の２本の脚部１２２１ａ及び１２２１ｂの間を、位置検出センサ１をそのＹ軸方向に沿う方向に跨いで橋絡する橋絡部１２２１ｃとを備える。移動橋１２２１の２本の脚部１２２１ａ及び１２２１ｂは、作業台１２１において、Ｘ軸方向に設けられている２本のレール１２１ａ及び１２１ｂのそれぞれの上に載置されており、移動橋１２２１は、橋絡部１２２１ｃがＹ軸方向に平行な状態を維持した状態で、この２本のレール１２１ａ及び１２１ｂに案内されてＸ軸方向に摺動移動する。

配線ノズル機構１２２２は、移動橋１２２１の橋絡部１２２１ｃに対して、その橋絡方向（位置検出センサ１のＹ軸方向（図３の矢印方向Ａｙの方向参照））に移動可能に取り付けられている。配線ノズル機構１２２２の、作業台１２１の面との対向部には、配線ノズル１２２２ａが取り付けられている。配線ノズル１２２２ａは、前処理ユニット１１０によって前処理がなされた被覆導線を、その射出口から外部に繰り出す。

以上の構成により、配線ノズル１２２２ａは、２軸移動配線装置１２２における移動橋１２２１のＸ軸方向の摺動移動と、配線ノズル機構１２２２のＹ軸方向の摺動移動とにより、作業台１２１の２次元平面上において、任意の方向に移動することが可能となる。

２軸移動配線装置１２２は、図３では図示を省略した移動制御部を備え、この移動制御部により、移動橋１２２１のＸ軸方向の摺動移動と、配線ノズル機構１２２２のＹ軸方向の摺動移動とが制御されるように構成されている。そして、この実施形態では、移動制御部は、複数個のＸ軸方向ループコイル１３Ｘのそれぞれと、複数個のＹ軸方向ループコイル１３Ｙのそれぞれとを配設するように配線ノズル１２２２ａを移動させる移動軌跡の情報を予め記憶している。

２軸移動配線装置１２２の移動制御部は、その記憶している情報に基づいて、移動橋１２２１のＸ軸方向の摺動移動と、配線ノズル機構１２２２のＹ軸方向の摺動移動とを制御して、配線ノズル１２２２ａを、複数個のＸ軸方向ループコイル１３Ｘのそれぞれと、複数個のＹ軸方向ループコイル１３Ｙのそれぞれとを配設するように移動制御する。

配線ユニット１２０の作業台１２１には、Ｘ軸方向ループコイル１３Ｘ及びＹ軸方向ループコイル１３Ｙを、被覆導線によりパターンとして形成するようにガイドするためのガイドピンが配設されているピンテーブル１２３が設けられている。

図４は、このピンテーブル１２３の構成例を説明するための図である。図４の上方に示すように、ピンテーブル１２３は、ガイドピン取付板１２３１と、中間板１２３２と、剥離シート１２３３とからなる。そして、ピンテーブル１２３は、これらガイドピン取付板１２３１と、中間板１２３２と、剥離シート１２３３とが図４の下方に示すように、結合されて構成される。なお、図４の下方のピンテーブル１２３の図は、図４の上方の図において、点線で囲んで示す領域の対応する領域の拡大図である。

ガイドピン取付板１２３１には、配線ノズル１２２２ａから排出される被覆導線によって、複数個のＸ軸方向ループコイル１３Ｘのそれぞれ及び複数個のＹ軸方向ループコイル１３Ｙのそれぞれを形成するように案内するための多数個のガイドピン１２４が取り付けられている。図４においては、ガイドピン１２４は、説明のために、ガイドピン取付板１２３１の端部にのみ取り付けられているように示されているが、実際上は、少なくとも、複数個のＸ軸方向ループコイル１３Ｘのそれぞれ及び複数個のＹ軸方向ループコイル１３Ｙのそれぞれを屈曲させるポイント位置のそれぞれに設けられている。

中間板１２３２は、ガイドピン取付板１２３１と、剥離シート１２３３との間に設けられるもので、図４に示すように、ガイドピン取付板１２３１に設けられているガイドピン１２４のそれぞれと対応する位置には、透孔１２５が形成されている。

剥離シート１２３３は、ガイドピン取付板１２３１と被着された中間板１２３２の上に設けられる。このとき、ガイドピン１２４は剥離シート１２３３を突き刺すようになり、かつ、ガイドピン１２４の先端が剥離シート１２３３上に突出している状態となる。なお、ガイドピン１２４の先端は、この例では、針状に尖らせておくものである。

以上のようにして、ガイドピン取付板１２３１と、中間板１２３２と、剥離シート１２３３とが、図４の下方に示すように結合されて、多数個のガイドピン１２４が所定の位置に植立されているピンテーブル１２３が構成される。

そして、このピンテーブル１２３の剥離シート１２３３の上に、配線ノズル機構１２２２の配線ノズル１２２２ａから繰り出される被覆導線によって、複数個のＸ軸方向ループコイル１３Ｘ及び複数個のＹ軸方向ループコイル１３Ｙのそれぞれが、所定のループコイルパターンとして形成されて、センサパターン部１３が形成される。剥離シート１２３３の表面は、形成されたセンサパターン部１３を、ピンテーブル１２３から容易に引き剥がすことができるような加工が施されている。

以上のような構成を備える位置検出センサの製造装置を用いて、位置検出センサ１が、以下に説明するような手順で製造される。なお、図３の位置検出センサの製造装置は、図示を省略したシーケンス制御部により、配線供給ユニット１００、前処理ユニット１１０、配線ユニット１２０のそれぞれの動作をシーケンス制御することで、位置検出センサ１の製造を実行する。

図５は、この第１の実施形態の位置検出センサの製法の工程の流れを説明するためのフローチャートであり、この図５を参照しながら、この実施形態の位置検出センサの製法を説明する。なお、以下の各ステップの処理は、位置検出センサの製造装置のシーケンス制御部の制御により実行される。

先ず、シーケンス制御部は、配線供給ユニット１００から、被覆導線１８を前処理ユニット１１０に繰り出すように指示する（ステップＳ１０１）。前処理ユニット１１０では、配線供給ユニット１００からの被覆導線１８を、Ｘ軸方向ループコイル１３ＸまたはＹ軸方向ループコイル１３Ｙのそれぞれに合わせた長さに切断すると共に、そのＸ軸方向ループコイル１３ＸまたはＹ軸方向ループコイル１３Ｙの両端部の被覆を剥離して導線を露出させる前処理を行う。そして、前処理ユニット１１０は、その前処理を行った被覆導線１８を、配線ユニット１２０の配線ノズル機構１２２２に送る（ステップＳ１０２）。なお、この前処理ユニット１１０においては、被覆導線１８の被覆を剥離して導線を露出させる処理のみを行い、Ｘ軸方向ループコイル１３ＸまたはＹ軸方向ループコイル１３Ｙのそれぞれに合わせた長さに合わせて切断する処理は、配線ユニット１２０の配線ノズル機構１２２において行うようにしてもよい。

配線ユニット１２０は、２軸移動配線装置１２２の移動制御部により、配線ノズル機構１２２２の配線ノズル１２２２ａを移動制御することにより、ピンテーブル１２３上で、被覆導線１８をガイドピンに引っ掛けながら、Ｘ軸方向ループコイル１３ＸまたはＹ軸方向ループコイル１３Ｙのそれぞれを形成するようにする（ステップＳ１０３）。この場合に、Ｘ軸方向ループコイル１３ＸまたはＹ軸方向ループコイル１３Ｙの、被覆導線１８の被覆を剥離して導線を露出させた両端部１８Ｅは、図６に示すように、ピンテーブル１２３から、Ｘ軸方向に突出するようにされている。そして、この両端部１８Ｅの位置は、ガイドピン１２４に案内されて被覆導線１８が配設されることで、前述の図１の説明で示したように、端子部１６の対応する端子導体１７の上に位置するように、位置合わせされた状態とされる。

１個のＸ軸方向ループコイル１３ＸまたはＹ軸方向ループコイル１３Ｙの形成が終了したら、シーケンス制御部は、ピンテーブル１２３上において、複数個のＸ軸方向ループコイル１３Ｘ及び複数個のＹ軸方向ループコイル１３Ｙの形成を終了して、センサパターン部１３が完成したか否か判別する（ステップＳ１０４）。

このステップＳ１０４で、センサパターン部１３が完成してはいないと判別したときには、シーケンス制御部は、処理をステップＳ１０１に戻し、複数個のＸ軸方向ループコイル１３Ｘまたは複数個のＹ軸方向ループコイル１３Ｙのそれぞれについて、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０３と同様の処理を行うように制御する。

ステップＳ１０４で、センサパターン部１３が完成したと判別したときには、図６に示すように、ピンテーブル１２３上のセンサパターン部１３の上に、例えば両面テープからなる接着材１２を介して、基材１１を位置合わせして押し付け、ピンテーブル１２３上のセンサパターン部１３を基材１１に接着材１２により被着させるようにする（ステップＳ１０５）。

この場合、図６に示すように、基材１１のピンテーブル１２３と対向する面１１ａには、複数個の端子導体１７（図６では省略。図１参照）が形成されている端子部１６が、予め被着されて形成されている。この実施形態では、図１に示したように、基材１１は、この端子部１６が形成されている領域を除く領域として、センサパターン部の領域１１ｓ（図６で点線で示す領域参照）を備えている。

この実施形態では、接着材１２を構成する両面テープは、このセンサパターン部の領域１１ｓの大きさに対応した大きさとされ、この例では、端子部１６が形成されている領域の上には、接着材１２が存在しないように位置決めされる。そして、基材１１が、そのセンサパターン部１３の領域１１ｓに、ピンテーブル１２３のセンサパターン部１３が対応するように位置決めされて、ピンテーブル１２３の上に、接着材１２を介して押し付けられる。

接着材１２としての両面テープ及び基材１１の位置決めは、ピンテーブル１２３上に突出しているガイドピン１２４の所定のもの（例えば領域１ｓの４隅位置に対応するもの）により行われる。なお、接着材１２は、予め、基材１１の領域１１ｓに被着しておくようにしてもよい。

一方、ピンテーブル１２３上のセンサパターン部１３は、図６に示すように、複数個のＸ軸方向ループコイル１３Ｘまたは複数個のＹ軸方向ループコイル１３Ｙのそれぞれの、導線が露出された両端部１８Ｅが、端子部１６の対応する端子導体１７のそれぞれと接続されるように、センサパターン部１３の領域１１ｓから端子部１６の方向に突出する状態となっている。

以上のようにして、基材１１の一面１１ａ側を、位置合わせさせた状態でピンテーブル１２３に対して押し付けると、ガイドピン１２４は、基材１１を貫通して突き刺さる状態となるが、センサパターン部１３が、基材１１の領域１１ｓに接着材１２により被着される状態となる。そして、図７に示すように、複数個のＸ軸方向ループコイル１３Ｘまたは複数個のＹ軸方向ループコイル１３Ｙのそれぞれの、被覆導線１８の被覆が剥離されて導線が露出された両端部１８Ｅは、端子部１６の対応する端子導体１７の上に位置する状態とされる。

こうして、基材１１の一面１１ａに、センサパターン部１３を接着材１２により被着したら、ステップＳ１０５では、基材１１を、ピンテーブル１２３から引きはがすようにする。この場合に、図示は省略するロボットハンドなどを用いた持ち上げ機構により、中間板１２３２及び剥離シート１２３３の部分と共に基材１１が、ピン取付板１２３１から離間されて持ち上げられて、ガイドピン１２４から外される。なお、中間板１２３２及び剥離シート１２３３の部分と共に基材１１を持ち上げるのではなく、図示は省略するロボットハンドなどで、中間板１２３２及び剥離シート１２３３の部分と共に基材１１を保持した状態において、ピン取付板１２３１を、下方にガイドピンの高さ以上、下降させることで、基材１１からガイドピン１２４から外すようにしてもよい。

その後、ガイドピン１２４から外された、剥離シート１２３１付きの基材１１は、表裏が反転されて、ピンテーブル１２３とは別の載置テーブル（図示は省略）上に載置される。そして、基材１１の一面１１ａに被着されているセンサパターン部１３から、剥離シート１２３３が剥離される。

以上のようにして、ピンテーブル１２３から取り外された基材１１の一面１１ａには、センサパターン部１３が被着されていると共に、前述したように、複数個のＸ軸方向ループコイル１３Ｘまたは複数個のＹ軸方向ループコイル１３Ｙのそれぞれの、被覆導線１８の被覆が剥離されて導線が露出された両端部１８Ｅは、端子部１６の対応する端子導体１７の上に位置する状態となっている。

この実施形態では、図７に示すように、基材１１の一面１１ａ上の端子部１６の各端子導体１７上には、予め半田１９が盛られている。そして、この実施形態では、当該端子部１６の各端子導体１７の半田１９の部分を加熱することで、当該半田１９を溶融させ、被覆導線１８の被覆が剥離されて導線が露出された両端部１８Ｅを、端子部１６の対応する端子導体１７に対して半田付けして、電気的に接続する（ステップＳ１０６）。

次に、この実施形態では、基材１１の一面１１ａの領域１１ｓのセンサパターン部１３の上に保護シート１４（図１参照）を接着材により被着して覆うようにする（ステップＳ１０７）。以上で、位置検出センサ１を製造することができる。なお、以上の工程で位置検出センサ１を作成した場合に、製造上、余分な領域を有する大きさとなっているときには、最後に、その不必要な部分を切断することで、外形を所定のものとするようにするものである。

なお、保護シート１４を被着するための接着材は、接着材１２とは別個に使用するようにしてもよいし、センサパターン部１３以外に部分に存在する接着材１２（センサパターン部１３の領域外のみでなく、センサパターン部１３の領域内の、ループコイルパターンを形成する被覆導線が存在していない部分の接着材１２）を、保護シート１４を基材１１の一面１１ａに接着するためのものとして利用するようにしてもよい。

以上のようにして、この実施形態の位置検出センサの製法によれば、被覆導線を用いてセンサパターン部１３を簡単に基材の一面１１ａ上に配設すると共に、端子部１６の端子導体１７と、センサパターン部１３の各ループコイルとの電気的接続も簡単にできる位置検出センサ１を製造することができる。そして、この実施形態の製法を用いることにより、位置検出センサ１の量産化も可能となる。

＜位置検出センサの製法の第２の実施形態＞
この第２の実施形態の製法で用いる製造装置においては、図３に示した製造装置とは、配線ユニット１２０の構成が異なるが、その他は第１の実施形態と同様とされる。この第２の実施形態では、ガイドピン１２４が形成されたピンテーブル１２３は使用しない。この第２の実施形態では、基材１１の一面１１ａ上に接着材１２の層を設け、この接着材１２の層に上に、端子部１６と、センサパターン部１３とを、配線ノズル機構により配設するようにする。この例の場合の配線ユニット１２０Ａの配線ノズル機構１２２２Ａは、ガイドピンに引っ掛けるようにしてループコイルパターンを形成するのではなく、被覆導線１８を、基材１１の一面１１ａの接着材１２側に押し付けて被着させながら、配線ノズル１２２２Ａａを移動させることにより、ループコイルパターンを形成するようにする。そのための構成は、周知のものを使用することができるので、ここでは、その構成例は省略する。その他は、上記の位置検出センサの製法の第１の実施形態と同様である。

図８は、この第２の実施形態の位置検出センサの製法の工程の流れを説明するためのフローチャートであり、この図８を参照しながら、この実施形態の位置検出センサの製法を説明する。なお、以下の各ステップの処理は、位置検出センサの製造装置のシーケンス制御部の制御により実行される。

先ず、シーケンス制御部は、基材１１を作業台１２１の所定の場所に載置し、当該基材１１の一面１１ａ上に接着材１２を塗布する。この場合には、図１における端子部１６用の接着材１５は用いられず、接着材１２が接着材１５も兼用する（ステップＳ２０１）。次に、シーケンス制御部は、基材１１の一面１１ａの所定の位置に、予め用意されている端子部１６を接着材１２により接着して取り付ける（ステップＳ２０２）。

次に、配線供給ユニット１００から、被覆導線１８を前処理ユニット１１０に繰り出すように指示する（ステップＳ２０３）。前処理ユニット１１０では、配線供給ユニット１００からの被覆導線１８を、Ｘ軸方向ループコイル１３ＸまたはＹ軸方向ループコイル１３Ｙのそれぞれに合わせた長さに切断すると共に、そのＸ軸方向ループコイル１３ＸまたはＹ軸方向ループコイル１３Ｙの両端部の被覆を剥離して導線を露出させる前処理を行う。そして、前処理ユニット１１０は、その前処理を行った被覆導線１８を、配線ユニット１２０Ａの配線ノズル機構１２２２Ａに送る（ステップＳ２０４）。なお、この前処理ユニット１１０においては、被覆導線１８の被覆を剥離して導線を露出させる処理のみを行い、Ｘ軸方向ループコイル１３ＸまたはＹ軸方向ループコイル１３Ｙのそれぞれに合わせた長さに合わせて切断する処理は、配線ユニット１２０Ａの配線ノズル機構１２２Ａにおいて行うようにしてもよい。

配線ユニット１２０Ａは、２軸移動配線装置１２２Ａの移動制御部により、配線ノズル機構１２２２Ａの配線ノズル１２２２Ａａを移動制御し、かつ、被覆導線１８を基材１１の一面１１ａ上に接着材１２により被着させながら、Ｘ軸方向ループコイル１３ＸまたはＹ軸方向ループコイル１３Ｙのそれぞれを、基材１１の一面１１ａで形成するようにする（ステップＳ２０５）。この場合に、Ｘ軸方向ループコイル１３ＸまたはＹ軸方向ループコイル１３Ｙの、被覆導線１８の被覆を剥離して導線を露出させた両端部１８Ｅは、図７に示すように、端子部１６の対応する端子導体１７の上に位置するように、位置合わせされた状態とされる。

１個のＸ軸方向ループコイル１３ＸまたはＹ軸方向ループコイル１３Ｙの形成が終了したら、シーケンス制御部は、複数個のＸ軸方向ループコイル１３Ｘ及び複数個のＹ軸方向ループコイル１３Ｙの形成を終了して、センサパターン部１３が完成したか否か判別する（ステップＳ２０６）。

このステップＳ２０６で、センサパターン部１３が完成してはいないと判別したときには、シーケンス制御部は、処理をステップＳ２０３に戻し、複数個のＸ軸方向ループコイル１３Ｘまたは複数個のＹ軸方向ループコイル１３Ｙのそれぞれについて、ステップＳ２０３〜ステップＳ２０５と同様の処理を行うように制御する。

ステップＳ２０６で、センサパターン部１３が完成したと判別したときには、図７に示すように、被覆導線１８の被覆が剥離されて導線が露出された両端部１８Ｅは、端子部１６の対応する端子導体１７の上に位置する状態となっている。

こうして、基材１１の一面１１ａに、センサパターン部１３を接着材１２により被着したら、端子部１６の各端子導体１７上に盛られている半田１９の部分を加熱することで、当該半田１９を溶融させ、複数個のＸ軸方向ループコイル１３Ｘまたは複数個のＹ軸方向ループコイル１３Ｙのそれぞれの、被覆導線１８の被覆が剥離されて導線が露出された両端部１８Ｅを、端子部１６の対応する端子導体１７に対して半田付けして、電気的に接続する（ステップＳ２０７）。

次に、この実施形態では、基材１１の一面１１ａの領域１１ｓのセンサパターン部１３の上に保護シート１４（図１参照）を接着材により被着して覆うようにする（ステップＳ２０８）。以上で、位置検出センサ１を製造することができる。なお、以上の工程で位置検出センサ１を作成する場合に、製造上、余分な領域を有する大きさとなっているときには、最後に、その不必要な部分を切断することで、外形を所定のものとするようにするものである。

なお、保護シート１４を被着するための接着材は、接着材１２とは別個に使用するようにしてもよいし、センサパターン部１３以外に部分に存在する接着材１２（センサパターン部１３の領域外のみでなく、センサパターン部１３の領域内の、ループコイルパターンを形成する被覆導線が存在していない部分の接着材１２）を、保護シート１４を基材１１の一面１１ａに接着するためのものとして利用するようにしてもよい。

以上のようにして、この実施形態の位置検出センサの製法によれば、被覆導線を用いてセンサパターン部１３を簡単に基材の一面１１ａ上に配設すると共に、端子部１６の端子導体１７と、センサパターン部１３の各ループコイルとの電気的接続も簡単にできる位置検出センサ１を製造することができる。そして、この実施形態の製法を用いることにより、位置検出センサ１の量産化も可能となる。

なお、上述の位置検出センサの製法の第２の実施形態では、基材１１の上に接着材の層を塗布した後、被覆導線をその接着材の層に被着するようにしたが、接着材層を塗布する代わりに、被覆導線として例えば熱により溶融する接着材付きのものを用いて、被覆導線の接着材を熱により溶融させながら基材上に被着するようにしてもよい。

［上述の実施形態の変形例］
なお、図１の例では、端子部１６を基材１１に被着する接着材１５と、センサパターン部１３を基材１１に被着させる接着材１２とは別としたが、基材１１の一面１１ａの全面に接着材を塗布することで、接着材１５と接着材１２とを同一の接着材とすることができる。

また、上述の実施形態の位置検出センサ１では、端子部１６は、絶縁性材料、例えばＰＥＴで構成されたシート状あるいはフィルム状基板の上に、センサパターン部１３の複数個の電極導体のそれぞれとの電気的な接続用の端子導体１７が、例えば銅箔パターンが印刷などにより形成したものとして構成し、その端子部１６を基材１１上に接着材により被着する構成とされている。しかし、上述の端子部１６の構成および端子部１６を基材１１上に形成する方法は一例であり、上述の例に限られるものではない。例えば、基材１１の一面１１ａ上に、直接的に、例えば銅箔パターンからなる端子導体１７を印刷などにより形成することで端子部を形成するようにしてもよい。

また、上述の実施形態では、端子部１６には、端子導体１７のみを形成するようにしたが、この端子部１６に、図２に示した位置検出回路２の各回路部品を設けたり、ＩＣ化した位置検出回路２を設けたりするようにしてもよい。端子部１６に、位置検出回路２の各回路部品を設けたり、ＩＣ化した位置検出回路２を設けたりした場合には、位置検出センサ１の当該端子部と、外部のデバイスとの接続用としては、処理制御部２０に対する入出力の接続用端子と、電源供給用の接続用端子とを設ければよい。

また、上述の実施形態においては、保護シート１４は、センサパターン部１３のみを覆うように被着するようにした。しかし、保護シート１４は、センサパターン部１３の上だけでなく、端子部１６の上も覆うように被着するようにしてもよい。ただし、この場合に、端子部１６の、位置検出センサ１と外部のデバイスとの接続用の導体部分の上は、保護シート１４で覆わないようにする。

なお、上述の製法の例では、端子部１６の端子導体１７と、複数個のＸ軸方向ループコイル１３Ｘまたは複数個のＹ軸方向ループコイル１３Ｙのそれぞれの両端部との半田付けの処理は、保護シート１４でセンサパターン部１３の上を覆うように被着する前に行ったが、保護シート１４で、センサパターン部１３の上を覆った後に、端子部１６における半田付けの処理を行うようにしてもよい。

また、上述の実施形態では、端子部１６の端子導体１７のそれぞれと、複数個のＸ軸方向ループコイル１３Ｘまたは複数個のＹ軸方向ループコイル１３Ｙのそれぞれの両端部とは、半田付けにより電気的に接続したが、当該端子部１６の端子導体１７の部分上も、接着材により保護シート１４で覆うようにする場合には、当該保護シート１４で複数個のＸ軸方向ループコイル１３Ｘまたは複数個のＹ軸方向ループコイル１３Ｙのそれぞれの両端部が、端子導体１７のそれぞれに接触した状態で、保護シート１４により押さえ付けられるので、半田付け処理を省略してもよい。

また、上述の実施形態では、位置検出センサは、外形が矩形形状であったが、外形は矩形に限らず、どのような形状であってもよい。また、基材は平面形状としたが、曲面形状であってもよい。また、ループコイルのパターン形状も上述の実施形態の矩形形状に限られるものではないことは言うまでもない。

また、ループコイルは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方向に複数配列されるようにしたが、一方向のみに、複数配列されていてもよい。

また、上述の実施形態では、端子部は、矩形形状の基材の一辺側の端部の１か所に形成するようにしたが、端子部は、一つの辺の端部の複数箇所に形成してもよいし、矩形形状の基材の複数の辺の端部に形成するようにしてもよい。

なお、上述の位置検出センサの製法では、配線ユニット１２０により被覆導線によるセンサパターン部を形成する前に、前処理ユニット１１０で、電極導体のパターンに合わせて、当該電極導体の端部となる被覆導線部分の被覆を剥離して、内部の導線を露出させるようにした。

しかし、この発明においては、電極導体のパターンの端部が、端子部１６の対応する端子導体と位置合わせされていればよいので、前処理ユニット１１０で、センサパターン部を形成する処理を行う前に、電極導体のパターンの端部となる被覆導線部分の被覆を剥離することは必須ではない。例えば、センサパターン部を形成した後に、センサパターン部の複数個の電極導体のパターンの端部のそれぞれの被覆導線部分の被覆を剥離する処理を行うようにしてもよい。あるいは、電極導体のパターンの端部の被覆導線部分が、端子部１６の対応する端子導体と位置合わせされている状態で加熱することで、被覆導線の被覆部分を溶かして除去することで導線を露出させ、端子導体に盛られている半田により、その露出した導線と端子導体とを電気的に接続するようにしてもよい。

［その他の変形例］
なお、上述の位置検出センサの製法の実施形態では、配線ユニットの配線ノズル機構を２次元平面上で移動させることにより、被覆導線を電極導体の所定のパターン形状に形成するようにしたが、予め、被覆導線を電極導体の所定のパターン形状に成形したものの複数個を用意しておき、その所定のパターンに成形した電極導体を、基材上に接着材により接着するようにしてもよい。

その場合に、所定のパターンに成形した電極導体を、１個ずつ、基材上に被着するようにしてもよいし、所定のパターンに成形した電極導体の複数個（センサパターン部の全部でもよいし、その一部でもよい）を、予め互いに接着したものを、基材上に接着するようにしてもよい。そして、接着材は、基材上に塗布しておくようにしてもよいし、被覆導線の被覆部分に付与されている接着材（熱溶融型であってもよいし、被覆導線に塗布されるものであってもよい）を用いるようにしてもよい。

上述の実施形態の位置検出センサは、電磁誘導方式で位置検出を行う場合であって、電極導体がループコイルパターンとされる場合であったが、この発明の位置検出センサは、電磁誘導方式に限らず、静電結合方式やその他の方式の位置検出センサにも適用可能である。

１…位置検出センサ、２…位置検出回路、３…位置指示器、１１…基材、１２…接着材、１３…センサパターン部、１４…保護シート、１５…接着材、１６端子部…、１７…端子導体、１８…被覆導線、１８Ｅ…ループコイルの両端部（被覆が剥離されて露出された導線）

Claims (11)

1. 複数個のガイドピンが配設されているピンテーブル上において、被覆導線を前記ガイドピンを用いて所定の導体パターンに成形した電極導体を形成し、且つ、前記所定パターンの電極導体を、互いの重なりを許容して複数個形成することでセンサパターン部を形成する工程であって、前記電極導体の前記所定の導体パターンのそれぞれの前記被覆導線の端部を、端子部の対応する端子導体と接続可能となるように位置決めしたセンサパターン部を形成する第１の工程と、
   前記第１の工程の後、前記複数の電極導体の前記被覆導線の前記端部のそれぞれと接続される複数の前記端子導体が形成されている前記端子部が配設されている基材を、前記端子部の前記端子導体のそれぞれと前記電極導体の前記被覆導線の前記端部とを位置合わせした状態で、接着材を介して、前記複数個のガイドピンを貫通させて前記ピンテーブルに対して押し付けて、前記ピンテーブル上に形成されている前記センサパターン部を前記基材に被着させる第２の工程と、
   前記第２の工程の後、前記センサパターン部が被着されている前記基材を、前記ピンテーブルから外す第３の工程と、
   前記第３の工程により前記ピンテーブルから外された前記基材に被着されている前記センサパターン部の前記電極導体の端部と、前記基材に配設されている前記端子部の前記端子導体のそれぞれとを電気的に接続する第４の工程と、
   を有する位置検出センサの製法。
2. 前記第１の工程は、前記被覆導線を前記電極導体のそれぞれを形成するために所定の長さに切断する工程と、前記所定の長さに切断された前記被覆導線のそれぞれの前記端部の被覆を剥離して導線を露出させる工程とを含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出センサの製法。
3. 前記ピンテーブルの前記センサパターン部が形成される面には、前記センサパターン部が前記基材に被着された状態で引き剥がすことが可能な加工が施されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出センサの製法。
4. 前記第４の工程の前または後に、保護シートを、前記基材に被着されている前記センサパターン部を覆うように接合する第５の工程を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出センサの製法。
5. 前記端子部は、シート状基板に形成されており、前記第１の工程に先立ち、前記基材の一面上に、接着材により接着されて配設されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出センサの製法。
6. 前記端子部は、前記第１の工程に先立ち、前記基材の一面上に前記複数の端子導体が形成されて構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出センサの製法。
7. 前記第４の工程においては、前記センサパターン部の前記複数の電極導体の前記露出された前記導線は、前記端子部の対応する前記端子導体と半田付けされる
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出センサの製法。
8. 前記基材は、シート状あるいはフィルム状部材からなる
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出センサの製法。
9. 前記基材の前記端子部には、前記端子導体に加えて、前記センサパターン部の前記電極導体に電気的に接続される回路素子が配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出センサの製法。
10. 前記第１の工程において、前記複数の電極導体のそれぞれは、ループコイルとして形成される
    ことを特徴とする請求項１に記載の位置検出センサの製法。
11. 前記第１の工程において、前記ループコイルは、第１の方向に複数個が配設されると共に、前記第１の方向とは交差する第２の方向に複数個が配設される
    ことを特徴とする請求項１０に記載の位置検出センサの製法。

Images