JP7395114B2

JP7395114B2 - 押圧検出可能なメンブレンスイッチおよびその製造方法

Info

Publication number: JP7395114B2
Application number: JP2019205525A
Authority: JP
Inventors: 悠香寺川
Original assignee: 東京特殊印刷工業株式会社
Priority date: 2019-11-13
Filing date: 2019-11-13
Publication date: 2023-12-11
Anticipated expiration: 2039-11-13
Also published as: JP2021077593A

Description

本発明は、接触位置および接触圧を検知可能なメンブレンスイッチおよびその製造方法に関する。

可とう性フィルムを含むメンブレンスイッチは、薄型、デザインの多様性、表面意匠付与の容易性、機器への組み込み容易性などの特性を有し、多くの分野で使用されている。例えば、メンブレンスイッチは、家電製品、音響機器、ゲーム機、産業機器などに組み込まれている。

メンブレンスイッチは、人の指などによる接触（押下）があったことを検出するために使用される。メンブレンスイッチは、一般に、上側のフィルムと下側のフィルムを含み、上下のフィルムのそれぞれに、対向するように電極が設けられた構造を有する。上側のフィルムが押下されると、上下の電極が導通することによって、押下されたことが検出される。

さらに、押下されたこととともに接触圧（押圧）も検出するメンブレンスイッチが望まれることがある。特許文献１には、押下されたこととともに押圧を検出可能なメンブレンスイッチが記載されている。

図６は、特許文献１に記載された押圧検出可能なメンブレンスイッチを示す断面図である。図６（ａ）に示すように、メンブレンスイッチ２０１は、フィルム２０２にカーボンが印刷されることによって形成される接点２０３，２０４を有する。各々の接点２０３，２０４には、配線（導体：図示せず）が接続されている。

接点２０３，２０４が空間を挟んで対向するように、フィルム２０２が折り曲げられている。接点２０３，２０４の間の空間には、板状の感圧導電性ゴム２０６が設置されている。なお、接点２０３が形成されたフィルム２０２の部分と接点２０４が形成されたフィルム２０２の部分との間に、スペーサ２０５が介在する。

図６（ｂ）に示すように、メンブレンスイッチ２０１が押圧されて、接点２０３と感圧導電性ゴム２０６とが接触する場合、押圧力が大きくなるほど、感圧導電性ゴム２０６の抵抗値が低くなる。抵抗値が低くなると、接点２０３，２０４に接続されている配線を流れる電流値が大きくなる。よって、電流値を測定することによって、押圧の程度を検出することができる。

図７は、特許文献２に記載された押圧検出可能なメンブレンスイッチを示す断面図である。図７（ａ）に示すように、メンブレンスイッチ３０１は、上部電極３０２が形成されたフィルム基材３０３と、円形の下部電極３０４が形成されたフィルム基材３０５とを含む。フィルム基材３０３とフィルム基材３０５との間には、スペーサ３０６が介在する。フィルム基材３０３とスペーサ３０６とは、接着剤３０７で接着されている。フィルム基材３０５とスペーサ３０６とは、接着剤３０７で接着されている。

上部電極３０２は、図７（ｂ）に示すように櫛歯状に形成されている。上部電極３０２は、２つの櫛歯電極３０２Ａ，３０２Ｂを含む。上部電極３０２は、導電性インクが印刷されて形成される。下部電極３０４は、感圧性塗料が印刷されて形成される。

フィルム基材３０３の上部から押圧されると、上部電極３０２と下部電極３０４とが接触する。押圧によって下部電極３０４の抵抗値が変化する。抵抗値を検知することによって、押圧の程度が検出される。

特開平９－２４５５６２号公報特開２００４－２４１２７６号公報

図６に示されたような押圧検出可能なメンブレンスイッチは、押圧を検出できるが、押下位置を検出することはできない。また、図７に示されたような押圧検出可能なメンブレンスイッチも、押圧を検出できるが、押下位置を検出することはできない。

図６および図７に示されたような構造を用いて押下位置を検出するには、位置検出用のスイッチ（例えば、メンブレンスイッチ）を併用しなければならないので、製造に手間がかかるとともに、コストが上昇する。

そこで、本発明は、製造工程の増加を抑制しつつ、安価に提供することができる押圧検出可能なメンブレンスイッチを得ることを目的とする。

本発明による押圧検出可能なメンブレンスイッチは、１つの基材が３つの部位を含み、３つの部位のうちの隣接する２つの部位である第１の部位と第２の部位の各々の対応位置に位置検出用の複数の押下検出電極部が形成され、３つの部位のうちの他の１つの部位である第３の部位の表面と第１の部位の裏面に押圧検出用の押圧検出電極部が形成され、第１の部位の裏面における押圧検出電極部は感圧機能を有する素材で形成され、第１の部位が第２の部位に対して折り畳まれることによって積層され、第３の部位が第１の部位に対して折り畳まれることによって積層されている。

本発明による押圧検出可能なメンブレンスイッチの製造方法は、３つの部位を含む基材における３つの部位のうちの隣接する２つの部位である第１の部位と第２の部位の各々の対応位置に位置検出用の複数の押下検出電極部を形成し、３つの部位のうちの他の１つの部位である第３の部位の表面に押圧検出用の押圧検出電極部を形成し、第１の部位の裏面に感圧機能を有する素材で押圧検出用の押圧検出電極部を形成し、第１の部位を第２の部位に対して折り畳むことによって積層し、第３の部位を第１の部位に対して折り畳むことによって積層する。

本発明によれば、製造工程の増加を抑制しつつ、安価に押圧検出可能なメンブレンスイッチを得ることができる。

第１の実施の形態の押圧検出可能なメンブレンスイッチを示す断面図および平面図である。第２の実施の形態の押圧検出可能なメンブレンスイッチを示す断面図および平面図である。第３の実施の形態の押圧検出可能なメンブレンスイッチを示す断面図および平面図である。第４の実施の形態の押圧検出可能なメンブレンスイッチを示す断面図および平面図である。押圧検出可能なメンブレンスイッチの使用例を示す説明図である従来の押圧検出可能なメンブレンスイッチを示す断面図である。従来の押圧検出可能なメンブレンスイッチを示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

実施の形態１．
図１に、押圧検出可能メンブレンスイッチの第１の実施の形態が示されている。図１（ａ）は、メンブレンスイッチにおける１つのスイッチ部の断面を示す断面図である。図１（ｂ）は、最終的なメンブレンスイッチの基になるシート（フィルム）１０１を示す平面図である。図１（ｃ）は、最終的なメンブレンスイッチ１０を示す平面図である。なお、本明細書では、メンブレンスイッチは、多数のスイッチ部（押下を検出するスイッチと感圧センサとの双方を含む。）を含む全体を指すものとする。ただし、１つの押下を検出するスイッチに着目する場合に、「１つのメンブレンスイッチ」または「各々のメンブレンスイッチ」と表現することがある。

例えば、図１（ａ）には、１つのメンブレンスイッチ１１１とそれに対応する１つの感圧センサ１１２が示されているといえる。

図１（ｂ）に示すように、第１の実施の形態では、フィルム１０１は、４つの部位（第１の部位１１Ａ、第２の部位１１Ｂ、第３の部位１１Ｃ、第４の部位１１Ｄ）を含む。

第１の部位１１Ａには、複数の第１電極部５１が形成されている。第２の部位１１Ｂには、複数の第２電極部５２が形成されている。最終的には対向するようになる（すなわち、第１の部位１１Ａと第２の部位１１Ｂの各々の対応位置に存在する。）第１電極部５１と第２電極部５２とで、押下されたこと検出するための１つのメンブレンスイッチ（押下を検出するスイッチ部）が形成される。以下、第１電極部５１を、押下検出電極部５１ということがある。また、第２電極部５２を、押下検出電極部５２ということがある。また、押下検出電極部５１，５２のそれぞれを接点ということがある。

第３の部位１１Ｃには、複数の第３電極部５３が形成されている。第４の部位１１Ｄには、複数の第４電極部５４が形成されている。最終的には対向するようになる第３電極部５３と第４電極部５４とで、押圧を検出するための１つのスイッチ部（感圧センサによるスイッチ部）が形成される。以下、第３電極部５３を、押圧検出電極部５３ということがある。また、第４電極部５４を、押圧検出電極部５４ということがある。また、押圧検出電極部５３，５４のそれぞれを接点ということがある。

押下検出電極部５１は、円形領域の内部に銀層が印刷で形成され、さらに、銀層の上に導電性（以下、カーボンという。）が印刷されて形成されることによって作成される（図１（ａ）参照）。なお、図１（ｂ）に付記されている「カーボン（べた塗り）」は、円形領域の内部全体にカーボンの層が形成されていることを意味する。このことは、図２についても同様である。また、押下検出電極部５１が円形状に形成されることは必須のことではなく、他の形状で形成されてもよい。このことは、他の実施の形態でも同様である。

押下検出電極部５２は、引出線（配線）が銀インクで印刷され、さらに、その上に所定形状のカーボンが印刷されて形成されることによって作成される（図１（ａ）参照）。

なお、図１（ｂ）では、押下検出電極部５２は、円形の上下が切り欠かれた形状の領域の内部にカーボンが印刷されているように記載されているが、実際には、押下検出電極部５２におけるカーボンは、図７（ｂ）に例示されたような櫛歯状に印刷されている。ただし、櫛歯状であることは必須のことではなく、押下検出電極部５２は、所定形状の領域の内部に導電体がべた塗りされて形成されてもよい。このことは、他の実施の形態でも同様である。また、図１（ｂ）に付記されている「カーボン（櫛歯接点）」は、櫛歯状に接点としてのカーボンが形成（印刷）されていることを意味する。このことは、他の図でも同様である。

フィルム１０１における第２の部位１１Ｂの端部から突出するように端子部１０１Ａが設けられている。端子部１０１Ａは、各々のメンブレンスイッチ１１１と制御回路（図示せず）とを電気的に接続する部分である。それぞれの押下検出電極部５２の２箇所から端子部１０１Ａに至る引出線が形成されている。

なお、図１（ｂ）に付記されている「銀配線」は、銀で引出線が形成されていることを意味する。このことは、図２についても同様である。

押圧検出電極部５３は、引出線（配線）が銀インクで印刷され、さらに、その上に所定形状のカーボンが印刷されて形成されることによって作成される（図１（ａ）参照）。

なお、図１（ｂ）では、押圧検出電極部５３は、円形の上下が切り欠かれた形状の領域の内部にカーボンが印刷されているように記載されているが、実際には、押圧検出電極部５３におけるカーボンは、図７（ｂ）に例示されたような櫛歯状に印刷されている。ただし、櫛歯状であることは必須のことではなく、押圧検出電極部５３は、所定形状の領域の内部に導電体がべた塗りされて形成されてもよい。このことは、他の実施の形態でも同様である。

フィルム１０１における第２の部位１１Ｂの端部から突出するように端子部１０１Ｂが設けられている。端子部１０１Ｂは、各々の感圧センサ１１２と制御回路（図示せず）とを電気的に接続する部分である。具体的には、それぞれの押圧検出電極部５３の２箇所から端子部１０１Ｂに至る引出線（配線）が形成されている。

押圧検出電極部５４は、円形領域の内部に銀層が印刷で形成され、さらに、銀層の上に、感圧機能を有する素材の一例である感圧インクが印刷されて形成されることによって作成される（図１（ａ）参照）。なお、図１（ｂ）に付記されている「感圧インク（べた塗り）」は、円形領域の内部全体に感圧インクの層が形成されていることを意味する。このことは、図２についても同様である。また、押圧検出電極部５４が円形状に形成されることは必須のことではなく、他の形状で形成されてもよい。このことは、第２の実施の形態でも同様である。

図１（ｂ）に示すように接点および引出線が作成された後、第１の部位１１Ａの印刷面（表面）と第２の部位１１Ｂの印刷面（表面）とが対向するようにフィルム１０１が折り曲げられ、第１の部位１１Ａの印刷面と第２の部位１１Ｂの印刷面とが貼り合わされる。また、第３の部位１１Ｃの印刷面（表面）と第４の部位１１Ｄの印刷面（表面）とが対向するようにフィルム１０１が折り曲げられ、第３の部位１１Ｃの印刷面と第４の部位１１Ｄの印刷面とが貼り合わされる。

さらに、第１の部位１１Ａの裏面と第４の部位１１Ｄの裏面とが両面テープ３１で貼り合わされる。その結果、図１（ｃ）に示すような最終的なメンブレンスイッチ１０を得ることができる。なお、図１（ａ）に示すように、第１の部位１１Ａと第２の部位１１Ｂとの間にスペーサ２１が介在する。また、第３の部位１１Ｃと第４の部位１１Ｄとの間にスペーサ２２が介在する。

図１（ａ）を参照すると、メンブレンスイッチ１０における接点が形成された部分が押下され、押下検出電極部５１と押下検出電極部５２とが接触すると、押下検出電極部５２に接続されている２つの引出線が導通するので、その部分が押下されたことが、制御回路で検知される。すなわち、押下位置（接触位置）が検知される。

また、押圧検出電極部５３と押圧検出電極部５４とが接触した後、押下力がさらに大きくなると、感圧インクが印刷されている押圧検出電極部５４の抵抗値が低くなる。押圧検出電極部５４の抵抗値が低くなると、押圧検出電極部５４に接触している押圧検出電極部５３に接続されている引出線間を流れる電流値が大きくなる。よって、電流値を測定することによって、押下位置における押圧の程度を検出することができる。

以上のように、本実施の形態では、１枚のフィルム１０１から作成された押圧検出可能なメンブレンスイッチ１０によって、押下位置、および、押下位置における押圧の程度が検出可能になる。すなわち、安価に作成できるメンブレンスイッチ１０によって、押下位置および押下位置における押圧の程度が検出可能になる。

実施の形態２．
図２に、押圧検出可能メンブレンスイッチの第２の実施の形態が示されている。図２（ａ）は、メンブレンスイッチにおける１つのスイッチ部の断面を示す断面図である。図２（ｂ）は、最終的なメンブレンスイッチの基になるシート（フィルム）１０２を示す平面図である。図２（ｃ）は、最終的なメンブレンスイッチ１０を示す平面図である。

図２（ｂ）に示すように、第２の実施の形態では、フィルム１０２は、３つの部位（第１の部位１２Ａ、第２の部位１２Ｂ、第３の部位１２Ｃ）を含む。なお、第１の部位１２Ａの裏面を第４の部位１２Ｄとする。

第２の部位１２Ｂには、複数の第１電極部（押下検出電極部）５１が形成されている。第１の部位１２Ａには、複数の第２電極部（押下検出電極部）５２が形成されている。最終的には対向するようになる第１電極部５１と第２電極部５２とで、押下されたこと検出するための１つのメンブレンスイッチ（押下を検出するスイッチ部）が形成される。

第１の実施の形態の場合と同様に、押下検出電極部５１は、円形領域の内部に銀層が印刷で形成され、さらに、銀層の上にカーボンが印刷されて形成されることによって作成される（図２（ａ）参照）。

押下検出電極部５２は、引出線（配線）が銀インクで印刷され、さらに、その上に所定形状のカーボンが印刷されて形成されることによって作成される（図２（ａ）参照）。

なお、図２（ｂ）では、押下検出電極部５２は、円形の上下が切り欠かれた形状の領域の内部にカーボンが印刷されているように記載されているが、実際には、押下検出電極部５２におけるカーボンは、図７（ｂ）に例示されたような櫛歯状に印刷されている。

フィルム１０２における第３の部位１２Ｃの端部から突出するように端子部１０２Ａが設けられている。端子部１０２Ａは、各々のメンブレンスイッチ１１１と制御回路（図示せず）とを電気的に接続する部分である。それぞれの押下検出電極部５２の２箇所から端子部１０２Ａに至る引出線が形成されている。

押圧検出電極部５３は、引出線（配線）が銀インクで印刷され、さらに、その上に所定形状のカーボンが印刷されて形成されることによって作成される（図２（ａ）参照）。

なお、図２（ｂ）では、押圧検出電極部５３は、円形の上下が切り欠かれた形状の領域の内部にカーボンが印刷されているように記載されているが、実際には、押圧検出電極部５３におけるカーボンは、図７（ｂ）に例示されたような櫛歯状に印刷されている。

フィルム１０２における第３の部位１２Ｃの端部から突出するように端子部１０２Ｂが設けられている。端子部１０２Ｂは、各々の感圧センサ１１２と制御回路（図示せず）とを電気的に接続する部分である。具体的には、それぞれの押圧検出電極部５３の２箇所から端子部１０２Ｂに至る引出線が形成されている。

押圧検出電極部５４は、第４の部材１２Ｄすなわち第１の部材１２Ａの裏面における円形領域の内部に銀層が印刷で形成され、さらに、銀層の上に感圧インクが印刷されて形成されることによって作成される（図２（ａ）参照）。

図２（ｂ）に示すように接点および引出線が作成された後、第１の部位１２Ａの印刷面（表面）と第２の部位１２Ｂの印刷面（表面）とが対向するようにフィルム１０２が折り曲げられ、第１の部位１２Ａの印刷面と第２の部位１２Ｂの印刷面とが貼り合わされる。また、第３の部位１２Ｃの印刷面（表面）と第４の部位１２Ｄ（第１の部位１２Ａの裏面）とが対向するようにフィルム１０２が折り曲げられ、第３の部位１２Ｃの印刷面と第４の部位１２Ｄとが貼り合わされる。その結果、図２（ｃ）に示すような最終的なメンブレンスイッチ１０を得ることができる。なお、図２（ａ）に示すように、第１の部位１２Ａと第２の部位１２Ｂとの間にスペーサ２１が介在する。また、第１の部位１２Ａと第３の部位１２Ｃとの間にスペーサ２２が介在する。

各々のメンブレンスイッチ１１１の作用および感圧センサ１１２の作用は、第１の実施の形態の場合と同様である。

以上のように、本実施の形態では、１枚のフィルム１０２から作成された押圧検出可能なメンブレンスイッチ１０によって、押下位置、および、押下位置における押圧の程度が検出可能になる。すなわち、安価に作成できるメンブレンスイッチ１０によって、押下位置および押下位置における押圧の程度が検出可能になる。また、第１の実施の形態と比較すると、最終的なメンブレンスイッチ１０の基になるフィルム１０２の面積が小さくなる。

実施の形態３．
図３に、押圧検出可能メンブレンスイッチの第３の実施の形態が示されている。図３（ａ）は、メンブレンスイッチにおける１つのスイッチ部の断面を示す断面図である。図３（ｂ）は、最終的なメンブレンスイッチの基になるシート（フィルム）１０３を示す平面図である。図３（ｃ）は、最終的なメンブレンスイッチ１０を示す平面図である。

図３（ｂ）に示すように、第３の実施の形態では、フィルム１０３は、４つの部位（第１の部位１３Ａ、第２の部位１３Ｂ、第３の部位１３Ｃ、第４の部位１３Ｄ）を含む。

第１の実施の形態および第２の実施の形態では、各々のメンブレンスイッチ１１１の接点と、各々のメンブレンスイッチ１１１に対応する感圧センサ１１２の接点とが、押下および押圧の検出が求められる位置に、個別に設けられている。第３の実施の形態および後述する第４の実施の形態では、各々のメンブレンスイッチ１１１の接点は個別に設けられているが、各々の感圧センサ１１２は、１つの面状のセンサで実現される。

面状のセンサは、各々のメンブレンスイッチ１１１の対向位置の全てを包含するように設けられる。図３には、平面形状が矩形である面上のセンサ（押圧検出電極部５３および押圧検出電極部５４）が例示されているが、各々のメンブレンスイッチ１１１の対向位置の全てを包含するように形成されれば、形状は矩形でなくてもよい。

第１の部位１３Ａおよび第２の部位１３Ｂにおいて、第１電極部（押下検出電極部）５１および第２電極部（押下検出電極部）５２は、第１の実施の形態の場合と同様に作成される。

押圧検出電極部５３は、第３の部位１３Ｃの表面における矩形領域の内部に銀層が印刷で形成され、さらに、銀層の上にカーボンが印刷されて形成されることによって作成される（図３（ａ）参照）。なお、図３（ｂ）に付記されている「感圧インク（べた塗り）」は、矩形領域の内部全体に感圧インクの層が形成されていることを意味する。このことは、図４についても同様である。

押圧検出電極部５４は、第４の部位１３Ｄの表面における矩形領域の内部に銀層が印刷で形成され、さらに、銀層の上にカーボンが印刷されて形成されることによって作成される（図３（ａ）参照）。

なお、本実施の形態では、押圧検出電極部５３と押圧検出電極部５４の双方が感圧機能を有する素材で形成されるが、いずれか一方のみが、感圧機能を有する素材で形成されてもよい。

フィルム１０３における第２の部位１３Ｂの端部から突出するように端子部１０３Ａが設けられている。端子部１０３Ａは、各々のメンブレンスイッチ１１１と制御回路（図示せず）とを電気的に接続する部分である。それぞれの押下検出電極部５２の２箇所から端子部１０３Ａに至る引出線（配線）が形成されている。また、押圧検出電極部５３，５４から端子部１０３Ａに至る引出線（配線）が形成されている。

図３（ｂ）に示すように接点および引出線が作成された後、第１の部位１３Ａの印刷面（表面）と第２の部位１３Ｂの印刷面（表面）とが対向するようにフィルム１０３が折り曲げられ、第１の部位１３Ａの印刷面と第２の部位１３Ｂの印刷面とが貼り合わされる。また、第３の部位１３Ｃの印刷面（表面）と第４の部位１３Ｄの印刷面（表面）とが対向するようにフィルム１０３が折り曲げられ、第３の部位１３Ｃの印刷面と第４の部位１３Ｄの印刷面とが貼り合わされる。

さらに、第１の部位１３Ａの裏面と第４の部位１３Ｄの裏面とが両面テープ３１で貼り合わされる。その結果、図３（ｃ）に示すような最終的なメンブレンスイッチ１０を得ることができる。なお、図３（ａ）に示すように、第１の部位１３Ａと第２の部位１３Ｂとの間にスペーサ２１が介在する。また、第３の部位１３Ｃと第４の部位１３Ｄとの間にスペーサ２２が介在する。

図３（ａ）を参照すると、メンブレンスイッチ１０における接点が形成された部分が押下され、押下検出電極部５１と押下検出電極部５２とが接触すると、押下検出電極部５２に接続されている２つの引出線が導通するので、その部分が押下されことが、制御回路で検知される。すなわち、押下位置（接触位置）が検知される。

また、押圧検出電極部５３と押圧検出電極部５４とが接触した後、押下力がさらに大きくなると、感圧インクが印刷されている押圧検出電極部５４の抵抗値が低くなる。押圧検出電極部５４の抵抗値が低くなると、押圧検出電極部５４に接触している押圧検出電極部５３に接続されている引出線間を流れる電流値が大きくなる。よって、電流値を測定することによって、押圧の程度を検出することができる。

以上のように、本実施の形態では、１枚のフィルム１０３から作成された押圧検出可能なメンブレンスイッチ１０によって、押下位置、および、押圧の程度が検出可能になる。すなわち、安価に作成できるメンブレンスイッチ１０によって、押下位置および押圧の程度が検出可能になる。また、押圧検出電極部５３と押圧検出電極部５４とは、所定の領域の内部全体に亘って導電性インクが印刷されることによって作成されるので、第１の実施の形態および第２の実施の形態に比べて、メンブレンスイッチ１０の作成が容易である。

実施の形態４．
図４に、押圧検出可能メンブレンスイッチの第４の実施の形態が示されている。図４（ａ）は、メンブレンスイッチにおける１つのスイッチ部の断面を示す断面図である。図４（ｂ）は、最終的なメンブレンスイッチの基になるシート（フィルム）１０４を示す平面図である。図４（ｃ）は、最終的なメンブレンスイッチ１０を示す平面図である。

図４（ｂ）に示すように、第４の実施の形態では、フィルム１０４は、３つの部位（第１の部位１４Ａ、第２の部位１４Ｂ、第３の部位１４Ｃ）を含む。なお、第１の部位１４Ａの裏面を第４の部位１４Ｄとする。

第１の部位１４Ａの構造は、第２の実施の形態における第１の部位１２Ａの構造と同じである。第２の部位１４Ｂの構造は、第２の実施の形態における第２の部位１２Ｂの構造と同じである。よって、本実施の形態における各々のメンブレンスイッチ１１１の作用は、第２の実施の形態における作用と同じである。

フィルム１０３における第３の部位１４Ｃの端部から突出するように端子部１０４Ａが設けられている。端子部１０４Ａは、各々のメンブレンスイッチ１１１と制御回路（図示せず）とを電気的に接続する部分である。それぞれの押下検出電極部５２の２箇所から端子部１０４Ａに至る引出線（配線）が形成されている。

第３の部位１４Ｃの表面に形成される押圧検出電極部５３は、図７（ｂ）に例示されたような櫛歯状に形成されている。図７（ｂ）を参照すると、押圧検出電極部５３は、２つの２つの櫛歯電極（図７（ｂ）では、櫛歯電極３０２Ａ，３０２Ｂ）を含む。なお、図４（ｂ）では、２つの櫛歯電極は、簡略的に表現されている。２つの櫛歯電極は、引出線が銀インクで印刷され、さらに、その上にカーボンが印刷されて形成されることによって作成される（図４（ａ）参照）。

２つの櫛歯電極のそれぞれに引出線が接続されている。引出線は、端子部１０４Ａに至る。

押圧検出電極部５４は、第４の部材１４Ｄすなわち第１の部材１４Ａの裏面における矩形領域の内部に銀層が印刷で形成され、さらに、銀層の上にカーボンが印刷されて形成されることによって作成される（図４（ａ）参照）。

図４（ｂ）に示すように接点および引出線が作成された後、第１の部位１４Ａの印刷面（表面）と第２の部位１４Ｂの印刷面（表面）とが対向するようにフィルム１０４が折り曲げられ、第１の部位１４Ａの印刷面と第２の部位１４Ｂの印刷面とが貼り合わされる。また、第３の部位１４Ｃの印刷面（表面）と第４の部位１４Ｄ（第１の部位１４Ａの裏面）とが対向するようにフィルム１０４が折り曲げられ、第３の部位１４Ｃの印刷面と第４の部位１４Ｄとが貼り合わされる。その結果、図４（ｃ）に示すような最終的なメンブレンスイッチ１０を得ることができる。なお、図４（ａ）に示すように、第１の部位１４Ａと第２の部位１４Ｂとの間にスペーサ２１が介在する。また、第１の部位１４Ａと第３の部位１４Ｃとの間にスペーサ２２が介在する。

各々のメンブレンスイッチ１１１の作用は、第２の実施の形態の場合と同様である。

また、押圧検出電極部５３と押圧検出電極部５４とが接触すると、押圧検出電極部５３における２つの櫛歯電極が導通する。そして、押下力がさらに大きくなると、感圧インクが印刷されている押圧検出電極部５４の抵抗値が低くなる。押圧検出電極部５４の抵抗値が低くなると、押圧検出電極部５４に接触している押圧検出電極部５３に接続されている引出線間を流れる電流値が大きくなる。よって、電流値を測定することによって、押圧の程度を検出することができる。

以上のように、本実施の形態では、１枚のフィルム１０４から作成された押圧検出可能なメンブレンスイッチ１０によって、押下位置、および、押下位置における押圧の程度が検出可能になる。すなわち、安価に作成できるメンブレンスイッチ１０によって、押下位置および押下位置における押圧の程度が検出可能になる。また、押圧検出電極部５４は、所定の領域の内部全体に亘って導電性インクが印刷されることによって作成されるので、第１の実施の形態および第２の実施の形態に比べて、メンブレンスイッチ１０の作成が容易である。また、第３の実施の形態と比較すると、最終的なメンブレンスイッチ１０の基になるフィルム１０４の面積が小さくなる。

図５は、押圧検出可能なメンブレンスイッチの使用例を示す説明図である。図５に示す例は、電子キーボードに適用されるメンブレンスイッチの例である。図５に示す例では、複数の押下押圧検出対象部１５０が直線状に配置された部分が４つ（４行分）存在する。そして、それぞれの行に、メンブレンスイッチ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄが設置されている。メンブレンスイッチ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄは、第１の実施の形態～第４の実施の形態のメンブレンスイッチ１０のいずれかである。

メンブレンスイッチ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄにおける各々のメンブレンスイッチ１１１および感圧センサ１１２が押下押圧検出対象部１５０に対向するように、メンブレンスイッチ１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄが配置される。

なお、メンブレンスイッチの電子キーボードへの適用は一例であって、本発明によるメンブレンスイッチの用途は、電子キーボードに限定されない。

次に、図１に示された第１の実施の形態を例にして、メンブレンスイッチ１０の作成方法を説明する。

まず、展開時のメンブレンスイッチ１０を構成するフィルム１０１における４つの部位１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄおよび端子部１０１Ａ，１０１Ｂを含むような平面フィルムを用意する。なお、平面フィルムは、複数のフィルム１０１を含むような広面積のフィルムであってもよい。なお、平面フィルムとして、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエステルテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などを使用することができる。

次いで、第１の部位１１Ａ、第２の部位１１Ｂ、第３の部位１１Ｃおよび第４の部位１１Ｄの表面における、押下検出電極部５１、押圧検出電極部５４および引出線が形成される箇所に、銀を印刷（例えば、スクリーン印刷）して銀層を形成する。さらに、第１の部位１１Ａ、第２の部位１１Ｂおよび第３の部位１１Ｃの表面における、押下検出電極部５１、押下検出電極部５２および押圧検出電極部５３が形成される箇所に、カーボンを印刷（例えば、スクリーン印刷）する。

また、第４の部位１１Ｄの表面における押圧検出電極部５４が形成される箇所に感圧インクを印刷（例えば、スクリーン印刷）する。

次いで、第１の部位１１Ａおよび第４の部位１１Ｄにおける接点が形成される箇所以外の箇所に、接着剤を印刷（例えば、スクリーン印刷）する。なお、接着剤は、スペーサ２１，２２の機能も果たす。また、第１の部位１１Ａの裏面または第４の部位１１Ｂの裏面に両面テープ３１を貼り付ける。

さらに、例えば以下のような手順で、第１の部位１１Ａおよび第４の部位１１Ｄを折り畳む。

押下検出電極部５１と押下検出電極部５２とが対向するように、第１の部位１１Ａを第２の部位１１Ｂの側に折り畳む。第１の部位１１Ａの表面には接着剤の層が形成されているので、第１の部位１１Ａの表面と第２の部位１１Ｂの表面とが接着される。

また、押圧検出電極部５３と押圧検出電極部５４とが対向するように、第４の部位１１Ｄを第３の部位１１Ｃの側に折り畳む。第４の部位１１Ｄの表面には接着剤の層が形成されているので、第３の部位１１Ｃの表面と第４の部位１１Ｄの表面とが接着される。

次いで、第１の部位１１Ａの裏面または第４の部位１１Ｂの裏面に貼り付けられている両面テープのセパレータを剥がす。なお、この状態では、第１の部位１１Ａが第２の部位１１Ｂの側に折り畳まれ、第４の部位１１Ｄが第３の部位１１Ｃの側に折り畳まれている。そして、第１の部位１１Ａの裏面と第４の部位１１ＤＢの裏面とを両面テープで接着する。

なお、４つの部位（第１の部位１１Ａ、第２の部位１１Ｂ、第３の部位１１Ｃ、第４の部位１１Ｄ）を折り曲げたり折り畳んだりする工程は人手によって遂行されてもよいが、それらの工程を遂行するための治具を用いてもよい。

図３に示された第３の実施の形態のメンブレンスイッチ１０も、上記の方法と同様の方法で作成することができる。

図２に示された第２の実施の形態のメンブレンスイッチ１０を作成する場合には、第１の部位１２Ａ、第２の部位１２Ｂおよび第３の部位１２Ｃの表面に、銀およびカーボンを順次印刷し、第１の部位１２Ａの裏面に、感圧インクを印刷する。

また、第２の部位１２Ｂにおける接点が形成される箇所以外の箇所に、接着剤を印刷し、第１の部位１２Ａの裏面における接点が形成される箇所以外の箇所に、接着剤を印刷する。

そして、押下検出電極部５１と押下検出電極部５２とが対向するように、第１の部位１２Ａを第２の部位１２Ｂの側に折り畳む。第２の部位１２Ｂの表面には接着剤の層が形成されているので、第１の部位１２Ａの表面と第２の部位１２Ｂの表面とが接着される。また、押圧検出電極部５３と押圧検出電極部５４とが対向するように、第３の部位１２Ｃを第１の部位１２Ａの側に折り畳む。第１の部位１２Ａの裏面には接着剤の層が形成されているので、第１の部位１２Ａの裏面と第３の部位１２Ｃの表面とが接着される。

図４に示された第４の実施の形態のメンブレンスイッチ１０も、上記の方法と同様の方法で作成することができる。

１０メンブレンスイッチ
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄメンブレンスイッチ
１１Ａ，１２Ａ，１３Ａ，１４Ａ第１の部材
１１Ｂ，１２Ｂ，１３Ｂ，１４Ｂ第２の部材
１１Ｃ，１２Ｃ，１３Ｃ，１４Ｃ第３の部材
１１Ｄ，１２Ｄ，１３Ｄ，１４Ｄ第４の部材
２１スペーサ
２２スペーサ
３１両面テープ
５１押下検出電極部（第１電極部）
５２押下検出電極部（第２電極部）
５３押圧検出電極部（第３電極部）
５４押圧検出電極部（第４電極部）
１０１，１０２，１０３，１０４シート（フィルム）
１０１Ａ，１０１Ｂ，１０２Ａ，１０２Ｂ，１０３Ａ，１０４Ａ端子部
１１１メンブレンスイッチ
１１２感圧センサ
１５０押下押圧検出対象部

Claims

１つの基材が３つの部位を含み、
前記３つの部位のうちの隣接する２つの部位である第１の部位と第２の部位の各々の対応位置に位置検出用の複数の押下検出電極部が形成され、
前記３つの部位のうちの他の１つの部位である第３の部位の表面と前記第１の部位の裏面に押圧検出用の押圧検出電極部が形成され、
前記第１の部位の裏面における前記押圧検出電極部は感圧機能を有する素材で形成され、
前記第１の部位が前記第２の部位に対して折り畳まれることによって積層され、
前記第３の部位が前記第１の部位に対して折り畳まれることによって積層された
押圧検出可能なメンブレンスイッチ。
感圧機能を有する素材で形成された押圧検出電極部は、複数の押下検出電極部の各々に対応する電極を含む
請求項１に記載の押圧検出可能なメンブレンスイッチ。
感圧機能を有する素材で形成された押圧検出電極部は、複数の押下検出電極部の対向位置の全てを包含するような面状に形成されている
請求項１に記載の押圧検出可能なメンブレンスイッチ。
３つの部位を含む基材における該３つの部位のうちの隣接する２つの部位である第１の部位と第２の部位の各々の対応位置に位置検出用の複数の押下検出電極部を形成し、
前記３つの部位のうちの他の１つの部位である第３の部位の表面に押圧検出用の押圧検出電極部を形成し、前記第１の部位の裏面に感圧機能を有する素材で押圧検出用の押圧検出電極部を形成し、
前記第１の部位を前記第２の部位に対して折り畳むことによって積層し、
前記第３の部位を前記第１の部位に対して折り畳むことによって積層する
押圧検出可能なメンブレンスイッチの製造方法。