JPH0629802B2 - 打鍵力センサ−の製造法 - Google Patents

打鍵力センサ−の製造法

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JPH0629802B2
JPH0629802B2 JP60254900A JP25490085A JPH0629802B2 JP H0629802 B2 JPH0629802 B2 JP H0629802B2 JP 60254900 A JP60254900 A JP 60254900A JP 25490085 A JP25490085 A JP 25490085A JP H0629802 B2 JPH0629802 B2 JP H0629802B2
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pressure
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龍治 坂本
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は、打鍵力センサーの製造法に関し、より詳しく
は、打鍵荷重に依存する出力電圧特性をもつ新規な構造
の打鍵力センサーの製造法に関するものである。この新
規な構造の打鍵力センサーは、荷重と出力電圧特性のバ
ラつきが小さく、またその再現性に優れ、薄型化、一体
化が可能な量産性に優れたものである。
[発明の技術的背景] 感圧導電性ゴムシートを入力素子とした各種スイッチが
電子部品に多用されている。感圧導電性ゴムシートを利
用した入力スイッチの例としては、一般のON−OFF
スイッチの他、手書入力位置検出装置の入力素子などが
知られている。
さらに、感圧導電性ゴムの持つ感圧センサー的性質を応
用して、感圧導電性ゴムシート(特開昭53−79937号公
報、特開昭54−80350号公報)を用いた電子オルガン用
の打鍵力センサーが実用化されている。これは、ポリ塩
化ビニル樹脂押出材に設けた浅い溝の中に、電極用の金
属シートにはさんだ感圧導電性ゴムシートのリボンを置
き、上からフェルトでカバーした構造である。鍵盤を押
して音を出した後、更に鍵盤に圧力を加えることにより
センサーの抵抗変化を生じさせ、これを定電流による端
子間信号として信号化し、オペアンプで規定のコントロ
ール信号として出力し、音量、音色あるいはピッチを制
御するものである。
しかし、この感圧導電性ゴムシートを用いた打鍵力セン
サーは、荷重と出力電圧特性がバラつき、またその再現
性もよくないという欠点を有しているため、精度を要求
しない打鍵力センサーとしてしか使用されない。さら
に、この打鍵力センサーを製造する場合、形状が複雑で
あるため製造工程が長くなり、また非常に長いリボン状
シートが必要であるため現行の成形法では量産性に乏し
いという欠点を有している。従来の方法で製造されたも
のは、厚さも大きく、電極とのセットもしずらく、さら
にコスト的にも高いという欠点も有している。
[発明の目的] 本発明は、以上の欠点を解消するためになされたもの
で、荷重と出力電圧特性のバラつきが小さく、またその
再現性に優れ、薄型化、一体化が可能な量産性に優れた
新規な構造の打鍵力センサーについて、その製造法を提
供しようとするものである。
[発明の構成] すなわち本発明は、第1および第2の電気絶縁性の基板
に導体回路を形成する工程(A)と、該導体回路をカー
ボンペーストで被覆する工程(B)と、工程(B)でカ
ーボン被覆を行った導体回路をもつ第1または第2の電
気絶縁性の基板の一方に、感圧導電性ペーストを塗布、
硬化せしめることにより、感圧導電層を形成する工程
(C)と、工程(C)で感圧導電層を形成した第1また
は第2の電気絶縁性の基板と、感圧導電層を形成してい
ない第1または第2の電気絶縁性の基板とを導体回路お
よび感圧導電層を中間に置いて対応固着せしめて一体化
する工程(D)とからなることを特徴とする打鍵力セン
サーの製造法である。
本発明の工程(A)に用いられる電気絶縁性の基板とし
ては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹
脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂等の積層品、成形
品等が例示され、板状、フィルム状のいずれでもよく、
硬質、可とう性のいずれでもよい。また、電気絶縁性の
基板は、天然または合成のゴム材料から成っていてもか
まわない。導体回路の形成は、銀、銅などの1種または
2種以上を含む導電性のペーストをスクリーン印刷する
方法、導電性の金属を蒸着する方法、または導電性の金
属箔を貼り合わせてエッチングする方法などによってな
されるが、長いリボン状のパターンを精度よく、かつ経
済的に形成するには、スクリーン印刷法が適している。
工程(B)における導体回路のカーボン被覆には、上記
導体回路形成における同様の理由により、カーボンペー
ストをスクリーン印刷で塗布、形成する方法が適してい
る。
次に、工程(C)で第1または第2の基板に感圧導電層
を形成するための感圧導電性ペーストは、シリコーンゴ
ムに銀、銅、ニッケルなどの1種またはそれ以上の金属
粒子とカーボンブラックを分散させたものが適してい
る。特に金属粉として、特開昭59−98164号公報に用い
られたニッケル粉などの金属粉を白金化合物によって表
面処理したものを用いることが、荷重と出力電圧特性の
バラつきを小さくし、またその再現性の点で優れてい
る。加えて、この組成物は基材への接着性をもたせるこ
ともでき、かつスクリーン印刷などの手法で電極に直接
塗布することもできるので、従来の欠点であった、非常
に長いリボン状の形状も簡単に成形でき、センサー構造
の一体化も可能となる。
感圧導電層の厚みは、感圧導電性の点から10μm以上80
μm未満が適しており、好ましくは25μm〜50μmであ
る。10μm未満であると初期の絶縁がとりにくく、80μ
m以上であると、出力電圧が低すぎ、そのバラつきも大
きくなる。
次に、工程(D)の第1および第2の電気絶縁性の基板
を、導体回路および感圧導電層を中間に置いて貼り合わ
せて一体化するには、スクリーン印刷により粘着剤層を
形成して貼り合わせる方法、両面粘着テープで貼り合わ
せる方法、その他各種接着剤で貼り合わせる方法などい
ずれでもよいが、経済性の点からスクリーン印刷により
粘着剤層を形成して貼り合わせる方法が適している。
さらに、フェルトを上記打鍵力センサーに貼り合わせて
一体化したり、電子オルガンにおける搭載板にセットし
やすいよう、打鍵力センサーの下部に両面粘着テープを
貼り合わせて一体化してもよい。
以上、本発明にかかる構成要素を組み合わせることによ
り、電子オルガン用の打鍵力センサーの製造法が提供さ
れる。
[発明の実施例] 以下に実施例をもって本発明を詳述するが、本発明の要
旨を損わない範囲において、本発明は実施例のみに限定
されるものではない。なお、参考例中、部はすべて重量
部を表す。
参考例 1 (白金化合物処理導電性金属粉の製造) ニッケルカルボニルから得た平均粒子径3〜7μmのニ
ッケル粒子 100部に対してビニルシロキサン配位白金コ
ンプレックス1重量%キシレン溶液 100部を加え、これ
を撹拌、加熱、還流した。4時間後、コンプレックス処
理粉をろ別、洗浄し、150℃で2時間加熱して白金−シ
ロキサンコンプレックス処理ニッケル粒子を得た。
参考例 2 (感圧導電性シリコーンゴムペーストの製
造) 付加型シリコーンゴム[東芝シリコーン(株)製TSE
3221] 100部に対して参考例1の白金−シロキサン
コンプレックス処理ニッケル粒子 300部とアセチレンブ
ラック6部を小型ブレンダーで予備混合後、三本ロール
にて分散させ、感圧導電性シリコーンゴム組成物を得
た。さらにこの組成物 100部に対して、粘度調節のため
溶剤[日石(株)製ハイアロム2S]を1.5部加えて
希釈し、感圧導電性シリコーンゴムペーストを得た。
実施例 1 第1図は断面略図で示したこの実施例の工程図である。
第1図(a)の大きさ 200×1000mmで厚さ 188μmのポ
リエステルフィルム1に、銀粒子配合のポリウレタン樹
脂をスクリーン印刷し、硬化、乾燥させ、厚さ10μmの
2本の平行電極2を形成したもの[第1図(b)]と、
この2本の平行電極に接することができる1本の電極1
2をポリエステルフィルム11に形成したもの[第1図
(c)]の2枚の電極基板フィルムを製作した。
[工程(A)] 第1図(b)と第1図(c)の電極基板フィルムの平面
図は、それぞれ第2図と第3図に示す。なお、第1図
(b)と第1図(c)の断面は、第2図II−II線と第3
図III−III線に、それぞれ沿うものである(以下第1図
(d)ないし第1図(g)と第4図ないし第7図との関
係においても同様である)。
次に、2本の平行電極2をカーボン配合のポリウレタン
樹脂でスクリーン印刷し、硬化、乾燥し厚さ10μmでカ
ーボン被覆3を行った。[第1図(d)]同様に2本の
平行電極に接することができる1本の電極12もカーボ
ン被覆13を行った。[第1図(e)][工程(B)] 第1図(d)と第1図(e)のカーボン被覆電極基板フ
ィルムの平面図は、それぞれ第4図と第5図に示す。
次に、第1図(e)のカーボン被覆電極13上に、 150
メッシュ、総厚 120μmのポリエステルスクリーン版を
用いて、参考例2で得た感圧導電性ペーストをスクリー
ン印刷し、温度 120℃にて30分間加熱乾燥した。こうし
て形成した感圧導電層4は厚さ40μmであった。[第1
図(f)] [工程(C)] 第1図(f)の感圧導電層印刷基板フィルムの平面図
は、第6図に示す。
つぎに、第1図(d)のカーボン被覆電極3の外側に、
電極と平行に2本アクリル樹脂系粘着剤をスクリーン印
刷し、乾燥し、粘着剤層5を形成した。[第1図
(g)][工程(D)] 第1図(g)の粘着剤層印刷基板フィルムの平面図は、
第7図に示す。
次に、第1図(h)に示すように、感圧導電層を設けた
電気回路フィルム[第1図(f)]と粘着剤層を設けた
電気回路フィルム[第1図(g)]とを粘着剤層5で貼
り合わせて一体化し、実施例1の打鍵力センサー6を構
成した。[工程D] なお、第1図センサーにおいて、ポリエステルフィルム
1に2本の電極2を設けたのは電極取出しを一方の基板
から可能にしたものであって実装性に優れる。また、2
本の電極2を平行に配置したのは、センサー長手方向に
ついて鍵盤各部の打鍵力を同条件で検出するためであ
る。
比較例 1 実施例1における感圧導電層の形成を厚さ0.5mmの感
圧導電性ゴムシート[横浜ゴム(株)製]を用いた組立
てに置き換えた以外は、実施例1と同じような製造工程
で打鍵力センサーを製作した。
[発明の効果] 本発明の打鍵力センサーを評価するために、第8図に示
すように、打鍵力センサー6を、その上面に両面粘着テ
ープ7でフェルト8を貼り、さらに電子オルガンの鍵盤
9の下の搭載板10に、両面粘着テープ7で貼り合わせ
セットした。
評価には、第1図(h)の2本の平行な電極2間にDC
5Vを印加し、鍵盤に加えた荷重と出力電圧との関係
及びそのバラつきを測定した。第9図に鍵盤上の荷重位
置を同一場所にして10回測定した時の結果を、第10図
に鍵盤上の荷重位置を50mmごとに場所を変えて10回測定
した時の結果を示した。グラフで実線は平均値を、破線
は最大値および最小値を結んだものである。第9図と第
10図からわかるように、本発明の打鍵力センサーは、
いずれもほとんどバラつきのない、再現性に優れた特性
が得られた。
一方、比較例1の打鍵力センサーについても同様な評価
をした。第11図に、鍵盤上の荷重位置を同一場所にし
て10測定した時の結果を、第12図に鍵盤上の荷重位置
を50mmごとに場所を変えて10回測定した時の結果を示し
た。第11図と第12図からみると、比較例1の打鍵力
センサーは、測定するたび毎に出力電圧値が異なり、ま
たその再現性も得られにくい。
以上説明したとおり、本発明によれば、荷重と出力電圧
特性のバラつきが小さく、またその再現性に優れてい
る。また、感圧導電層などが、感圧導電性ペーストなど
のペースト材で構成されるから、新規な構造を有し、薄
型化、一体化が可能な量産性に優れた打鍵力センサーの
製造法が提供される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例1の工程を断面略図で説明する
工程図、第2図は工程(A)により2本の平行電極を形
成した電極印刷基板フィルムの平面図、第3図は工程
(A)により2本の平行電極に接することができる1本
の電極を形成した電極印刷基板フィルムの平面図、第4
図と第5図は工程(B)により電極上にカーボン被覆を
行ったカーボン被覆電極基板フィルムの平面図、第6図
は工程(C)により感圧導電層を形成したカーボン被覆
電極基板フィルムの平面図、第7図は工程(D)により
粘着剤層を形成したカーボン被覆電極基板フィルムの平
面図で、第1図における(b)ないし(g)はそれぞれ
第2図ないし第7図の断面図である。第8図は評価のた
め打鍵力センサーを電子オルガンにセットした状態の断
面略図、第9図ないし第12図は本発明の効果を説明す
るグラフである。 1,11……電気絶縁性基板(ポリエステルフィル
ム)、2,12……導体回路(銀電極)、3,13……
カーボン被覆電極、4……感圧導電層、5……粘着剤
層、6……打鍵力センサー、7……両面粘着テープ、8
……フェルト、9……鍵盤。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1および第2の電気絶縁性の基板に導体
    回路を形成する工程(A)と、該導体回路をカーボンペ
    ーストで被覆する工程(B)と、工程(B)でカーボン
    被覆を行った導体回路をもつ第1または第2の電気絶縁
    性の基板の一方に、感圧導電性ペーストを塗布、硬化せ
    しめることにより、感圧導電層を形成する工程(C)
    と、工程(C)で感圧導電層を形成した第1または第2
    の電気絶縁性の基板と感圧導電層を形成していない第1
    または第2の電気絶縁性の基板とを導体回路および感圧
    導電層を中間に置いて対応固着せしめて一体化する工程
    (D)とからなることを特徴とする打鍵力センサーの製
    造法。
  2. 【請求項2】電気絶縁性の基板における導体回路の形成
    を、導電性ペーストのスクリーン印刷によって行うこと
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の打鍵力センサ
    ーの製造法。
  3. 【請求項3】電気絶縁性の基板における導体回路のカー
    ボン被覆を、カーボンペーストのスクリーン印刷によっ
    て行うことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の打
    鍵力センサーの製造法。
  4. 【請求項4】感圧導電性ペーストの塗布を、スクリーン
    印刷によって行うことを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の打鍵力センサーの製造法。
  5. 【請求項5】感圧導電性ペーストが、表面処理を施した
    導電性金属およびカーボンブラックをシリコーンゴムに
    分散させたものであることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の打鍵力センサーの製造法。
  6. 【請求項6】感圧導電層の形成厚みが、10μm以上80μ
    m未満であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の打鍵力センサーの製造法。
  7. 【請求項7】工程(D)における第1と第2の回路基板
    の固着を、粘着剤で行い、該粘着剤の塗布をスクリーン
    印刷によって行うことを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の打鍵力センサーの製造法。
JP60254900A 1985-11-15 1985-11-15 打鍵力センサ−の製造法 Expired - Lifetime JPH0629802B2 (ja)

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US06/929,557 US4794366A (en) 1985-11-15 1986-11-10 Key-touch sensor and method of manufacture
GB08627038A GB2183101A (en) 1985-11-15 1986-11-12 Key-touch sensor
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JPS62116230A JPS62116230A (ja) 1987-05-27
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