特許 6012912 検出センサ及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6012912

(24)【登録日】2016年9月30日

(45)【発行日】2016年10月25日

(54)【発明の名称】検出センサ及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   G01L 1/14 20060101AFI20161011BHJP

   B32B 25/08 20060101ALI20161011BHJP

   B32B 25/20 20060101ALI20161011BHJP

【ＦＩ】

   G01L1/14 J

   B32B25/08

   B32B25/20

【請求項の数】14

【全頁数】29

(21)【出願番号】特願2016-535061(P2016-535061)

(86)(22)【出願日】2016年2月4日

(86)【国際出願番号】JP2016053369

【審査請求日】2016年5月27日

(31)【優先権主張番号】特願2015-31538(P2015-31538)

(32)【優先日】2015年2月20日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000190116

【氏名又は名称】信越ポリマー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110973

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 洋

(72)【発明者】

【氏名】土屋 昌俊

(72)【発明者】

【氏名】日向 俊太

【審査官】 公文代 康祐

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−２５０７０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３１５８７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１４９０７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０１９３４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３２５１５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｌ １／１４

Ｇ０１Ｌ ５／００

Ｇ０１Ｂ ７／１６

Ｇ０６Ｆ ３／０４４

Ｂ３２Ｂ ２５／０８

Ｂ３２Ｂ ２５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

操作面に対する押圧方向への押圧状態を検出する検出センサであって、
静電容量の変化を検出するための第１電極層及び第２電極層と、
前記第１電極層と前記第２電極層との間に、前記操作面に対する押圧により、前記第１電極層と前記第２電極層との間隔を変位可能な変位層として機能する１または２以上のシリコーンゴム層と、
少なくとも１つの前記シリコーンゴム層と接合し、シリコーンゴムより高硬度の樹脂を主として含有する樹脂部と、
を備え、
前記樹脂部は、前記押圧方向と直交する方向に空間を隔てて立接する複数の柱部を少なくとも備え、
前記樹脂部の少なくとも前記柱部は、シランカップリング剤を分散混合して構成され、
前記シリコーンゴム層と前記柱部の天面および底面の内の少なくとも１つの面とを、直接、接合して成る検出センサ。

【請求項2】

前記樹脂部は、前記シランカップリング剤を分散混合して構成されると共に、前記柱部の前記天面および前記底面の内の一方の面と接続される平板層をさらに備え、
前記シリコーンゴム層は、前記平板層と反対側にある前記柱部の前記天面または前記底面と接合する請求項１に記載の検出センサ。

【請求項3】

前記第１電極層または前記第２電極層を形成する層であって、前記シリコーンゴムより高硬度の樹脂若しくはエラストマーから成る基材シートを備える請求項１または請求項２に記載の検出センサ。

【請求項4】

前記柱部における前記シリコーンゴム層との接合面および／または前記シリコーンゴム層における前記柱部との接合面は酸素含有官能基を有する表面改質面であって、前記柱部と前記シリコーンゴム層とを接合して成る請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の検出センサ。

【請求項5】

前記柱部は、円柱状又は円錐台状である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の検出センサ。

【請求項6】

前記第１電極層は、静電容量の変化を検出するために電圧が印加される駆動電極を含み、
前記第２電極層は、前記第１電極層との間隔に応じた電流を生じさせるための受信電極を含む請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の検出センサ。

【請求項7】

前記樹脂部は、紫外線硬化樹脂と前記シランカップリング剤とを混合して成る請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の検出センサ。

【請求項8】

前記紫外線硬化樹脂は、ウレタン系の紫外線硬化樹脂である請求項７に記載の検出センサ。

【請求項9】

前記樹脂部は、その主成分である前記樹脂１００質量部に対して、０．０５質量部以上１０質量部以下の前記シランカップリング剤を含む請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の検出センサ。

【請求項10】

前記シランカップリング剤は、エポキシ基またはアミノ基を有機官能基として有する請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の検出センサ。

【請求項11】

操作面に対する押圧方向への押圧状態を検出する検出センサであり、静電容量の変化を検出するための第１電極層及び第２電極層と、前記第１電極層と前記第２電極層との間に、前記操作面に対する押圧により、前記第１電極層と前記第２電極層との間隔を変位可能な変位層として機能する１または２以上のシリコーンゴム層と、少なくとも１つの前記シリコーンゴム層と接合し、シリコーンゴムより高硬度の樹脂を主として含有する樹脂部と、を備え、前記樹脂部には、前記押圧方向と直交する方向に空間を隔てて立接する複数の柱部を少なくとも備え、前記樹脂部の少なくとも前記柱部を、シランカップリング剤を分散混合して構成する検出センサの製造方法であって、
前記第１電極層と前記シリコーンゴム層とを少なくとも含む第１積層体を製造する工程と、
前記第２電極層を少なくとも含む第２積層体を製造する工程と、
前記柱部における前記シリコーンゴム層との接合面および／または前記シリコーンゴム層における前記柱部との接合面に易接着処理を施す表面改質工程と、
前記第１積層体と前記第２積層体とを積層し、前記第１電極層と前記第２電極層との間に前記樹脂部を介在させる状態として、前記シリコーンゴム層と前記柱部の天面および底面の内の少なくとも１つの面とを、直接、接合する接合工程と、
を含む検出センサの製造方法。

【請求項12】

前記表面改質工程は、前記柱部における前記シリコーンゴム層との接合面および／または前記シリコーンゴム層における前記柱部との接合面に集中して易接着処理を行う処理である請求項１１に記載の検出センサの製造方法。

【請求項13】

前記易接着処理は、紫外線照射処理、プラズマ処理、又はコロナ処理である請求項１２に記載の検出センサの製造方法。

【請求項14】

前記表面改質工程では、前記柱部の天面またはそれと接合する前記シリコーンゴム層の接合面の一部の面若しくは全面を露出するマスキング治具を用いて前記易接着処理を行う請求項１２または請求項１３に記載の検出センサの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【クロスリファレンス】

【0001】

本出願は、２０１５年２月２０日に日本国において出願された特願２０１５−０３１５３８に基づき優先権を主張し、当該出願に記載された内容は、本明細書に援用する。また、本願において引用した特許、特許出願及び文献に記載された内容は、本明細書に援用する。

【技術分野】

【0002】

本発明は、押圧方向の操作を検出する検出センサ及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0003】

従来、電子機器における入力装置としては、キーボードのように押しボタンスイッチを用いたものが知られている。押しボタンスイッチを用いた入力装置では、オンと、オフとの２つの状態を検出する。一方、押圧に応じて変形する基体に複数の電極を配置し、電極間の静電容量の変化に基づいて、押圧方向の変位を検出する検出部材が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような検出部材は、操作面（Ｘ−Ｙ平面）内の位置のみならず、操作面に略直交するＺ軸方向の変位をも特定できるため、３次元入力デバイスに応用されている。

【0004】

上記検出部材は、通常、多層構造を有し、その一部の層にはエラストマーにて形成された層を備えることが多い。一般的に、エラストマー（特にシリコーンゴム）は、樹脂との接着に劣るため、エラストマーの層と樹脂層との接着を高めるべく、エラストマーの層および樹脂層の少なくともいずれか一方の層にシラン化合物（この用途の場合、特に、シランカップリング剤とも称する）を塗布して表面改質を施す技術が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１１−０１７６２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述のようなエラストマー層と樹脂層とを接合する方法の一例として、検出部材を構成するＵＶ樹脂成形体の表面にシランカップリング剤をコーティングし、続いてコーティングした面およびシリコーンゴム層に対してコロナ放電等の手法で表面改質を行い、その表面改質した面を接着剤レスにてシリコーンゴム層に接合する方法が考えられる。

【0007】

本発明者は、本発明に先立ち、図１５に示すような構成を有する検出センサを開発した。図１５に示す検出センサ１００は、薄い基材シート１０１の片面に電極パターン１０２を形成し、その反対側の面にシリコーンゴム層１０３を形成した一組の積層体１１０を備え、積層体１１０の各シリコーンゴム層１０３側を対向させ、両積層体１１０の間隙に、樹脂製のドット１２０を挟む構造を有する。ドット１２０は、その外表面に、シランカップリング剤のコート層１３０を備える。ドット１２０とシリコーンゴム層１０３との両接合面には、コロナ処理等の易接着処理が施され、その後にドット１２０とシリコーンゴム層１０３との接合が行われる。ここで、コート層１３０は、ドット１２０とシリコーンゴム層１０３とを接着剤を介さずに接合するのに寄与する。かかる構成の検出センサ１００は、その外表面の所定位置からその厚さ方向に圧力が加わった際に、その位置にてシリコーンゴム層１０３の厚さが薄くなるように弾性変形し、その結果、静電容量が変化するので、静電容量型の感圧センサとして使用できる。

【0008】

しかし、先に開発した上述の検出センサ１００にも未だ解決すべき課題が残っている。１つは、シランカップリング剤のコート層１３０をドット１２０の表面に厚みムラ無く均一に形成することが難しいことである。シランカップリング剤の塗布されていない部分や塗布量の極めて少ない部分が存在すると、接着剤レスであるがために、ドット１２０とシリコーンゴム層１０３との間に非接着部位が存在してしまい、不良品が生じる危険性がある。

【0009】

もう１つの問題は、シランカップリング剤をドット１２０の表面に塗布する際に、異物が混入しやすいことである。シランカップリング剤の層中に異物が入ると、静電容量の変化を正確に検出できなくなり、検出センサ１００としては不合格となり、製品の歩留まりが悪くなる。

【0010】

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、接合面における接合強度を高め、かつ静電容量の変化を正確に検出可能な検出センサを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記目的達成のため、本発明の一実施の形態に係る検出センサは、操作面に対する押圧方向への押圧状態を検出する検出センサであって、
静電容量の変化を検出するための第１電極層及び第２電極層と、
第１電極層と前記第２電極層との間に、操作面に対する押圧により第１電極層と第２電極層との間隔を変位可能な変位層として機能する１または２以上のシリコーンゴム層と、
少なくとも１つのシリコーンゴム層と接合し、シリコーンゴムより高硬度の樹脂を主として含有する樹脂部と、
を備え、
樹脂部には、押圧方向と直交する方向に空間を隔てて立接する複数の柱部を少なくとも備え、
樹脂部の少なくとも柱部を、シランカップリング剤を分散混合して構成し、
シリコーンゴム層と柱部の天面および底面の内の少なくとも１つの面とを、直接、接合して成る。

【0012】

本発明の別の実施の形態に係る検出センサは、さらに、樹脂部が、シランカップリング剤を分散混合して構成されると共に、柱部の天面および底面の内の一方の面と接続される平板層をさらに備え、シリコーンゴム層が平板層と反対側にある柱部の天面または底面と接合する。

【0013】

本発明の別の実施の形態に係る検出センサは、また、第１電極層または第２電極層を形成する層であって、シリコーンゴムより高硬度の樹脂若しくはエラストマーから成る基材シートを備える。

【0014】

本発明の別の実施の形態に係る検出センサは、また、柱部におけるシリコーンゴム層との接合面および／またはシリコーンゴム層における柱部との接合面に易接着処理を施して、柱部とシリコーンゴム層とを接合して成る。

【0015】

本発明の別の実施の形態に係る検出センサは、また、柱部とシリコーンゴム層とが、それぞれの接合面に対する紫外線照射処理、プラズマ処理、又はコロナ処理が行われた後に重ね合わされることにより一体的に接合されている。

【0016】

本発明の別の実施の形態に係る検出センサは、また、柱部の形状を円柱状又は円錐台状とする。

【0017】

本発明の別の実施の形態に係る検出センサは、また、第１電極層には、静電容量の変化を検出するために電圧が印加される駆動電極を含み、第２電極層には、第１電極層との間隔に応じた電流を生じさせるための受信電極を含む。

【0018】

本発明の別の実施の形態に係る検出センサは、また、樹脂部を、紫外線硬化樹脂とシランカップリング剤とを混合して成る。

【0019】

本発明の別の実施の形態に係る検出センサは、さらに、紫外線硬化樹脂をウレタン系の紫外線硬化樹脂とする。

【0020】

本発明の別の実施の形態に係る検出センサは、また、樹脂部には、その主成分である樹脂１００質量部に対して、０．０５質量部以上１０質量部以下のシランカップリング剤を含む。

【0021】

本発明の別の実施の形態に係る検出センサは、また、シランカップリング剤を、エポキシ基またはアミノ基を有機官能基として有するものとする。

【0022】

本発明の一実施の形態に係る検出センサの製造方法は、操作面に対する押圧方向への押圧状態を検出する検出センサであり、静電容量の変化を検出するための第１電極層及び第２電極層と、第１電極層と第２電極層との間に、操作面に対する押圧により、第１電極層と第２電極層との間隔を変位可能な変位層として機能する１または２以上のシリコーンゴム層と、少なくとも１つのシリコーンゴム層と接合し、シリコーンゴムより高硬度の樹脂を主として含有する樹脂部と、を備え、樹脂部には、押圧方向と直交する方向に空間を隔てて立接する複数の柱部を少なくとも備え、樹脂部の少なくとも柱部を、シランカップリング剤を分散混合して構成する検出センサの製造方法であって、
第１電極層とシリコーンゴム層とを少なくとも含む第１積層体を製造する工程と、
第２電極層を少なくとも含む第２積層体を製造する工程と、
前記柱部における前記シリコーンゴム層との接合面および／または前記シリコーンゴム層における前記柱部との接合面に易接着処理を施す表面改質工程と、
第１積層体と第２積層体とを積層し、第１電極層と第２電極層との間に樹脂部を介在させる状態として、シリコーンゴム層と柱部の天面および底面の内の少なくとも１つの面とを、直接、接合する接合工程と、
を含む。

【0023】

本発明の別の実施の形態に係る検出センサの製造方法は、さらに、表面改質工程を、柱部におけるシリコーンゴム層との接合面および／またはシリコーンゴム層における柱部との接合面に集中して易接着処理を行う処理とする。

【0024】

本発明の別の実施の形態に係る検出センサの製造方法は、さらに、表面改質工程において、柱部の天面またはそれと接合するシリコーンゴム層の接合面の一部の面若しくは全面を露出するマスキング治具を用いて易接着処理を行う。

【発明の効果】

【0025】

本発明によると、接合面における接合強度を高め、かつ静電容量の変化を正確に検出可能な検出センサを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る検出センサの縦断面図（１Ａ）およびその検出センサに含まれる変位層を構成する柱部を模式的に描いた斜視図（１Ｂ）をそれぞれ示す。

【図2】図２は、図１の検出センサの製造方法を説明するための一部組立図を示す。

【図3】図３は、本発明の第２の実施の形態に係る検出センサの縦断面図（３Ａ）および（３Ａ）の検出センサの製造方法を説明するための一部組立図（３Ｂ）をそれぞれ示す。

【図4】図４は、本発明の第３の実施の形態に係る検出センサの縦断面図を示す。

【図5】図５は、図４の検出センサの製造工程の前半を示す。

【図6】図６は、図５に続く製造工程を示す。

【図7】図７は、図６に続く製造工程を示す。

【図8】図８は、本発明の第４の実施の形態に係る検出センサの縦断面図を示す。

【図9】図９は、図８の検出センサの製造工程の前半を示す。

【図10】図１０は、図９に続く製造工程を示す。

【図11】図１１は、本発明の第５の実施の形態に係る検出センサを製造する際に使用するマスキング治具の平面図（１１Ａ）、そのマスキング治具に設けられた多くの貫通孔の内の一つの貫通孔近傍のＡ−Ａ拡大縦断面図（１１Ｂ）およびマスキング治具の貫通孔に柱部を挿入し、その天面に易接着処理を行う状況を（１１Ｂ）と同視野にて表す拡大縦断面図（１１Ｃ）を、それぞれ示す。

【図12】図１２は、図１１のマスキング治具のいくつかの変形例（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ）を示す。

【図13】図１３は、図１２の（１２Ａ）のマスキング治具を上下反転し、その貫通孔の拡径部側から柱部を挿入した状態の拡大縦断面図（１３Ａ）およびマスキング治具の別の使用例の拡大縦断面図（１３Ｂ）をそれぞれ示す。

【図14】図１４は、ＰＥＴとシランカップリング剤混合紫外線硬化樹脂との一体成形品と、シリコーンゴム層とを貼り合わせる状況を断面視にて模式的に示す。

【図15】図１５は、本発明者が本発明に先立ち開発した検出センサの縦断面図を示す。

【符号の説明】

【0027】

１，１ａ，１ｂ，１ｃ 検出センサ
２ 第１電極層
３ シリコーンゴム層（変位層）
４ 樹脂部
５ 第２電極層
１０ 樹脂（紫外線硬化樹脂）
１１ シランカップリング剤
２１ 電極（駆動電極）
２２ 基材シート
３３ａ 接合面
３３ｂ 接合面
４１ 柱部
４１ａ 接合面（天面）
４１ｂ 接合面（底面）
４２ 平板層
５１ 電極（受信電極）
５２ 基材シート
５５ 第１積層体
５６，５６ａ 第２積層体
６１ 電極（受信電極）
７１ 電極（受信電極）
７２ 基材シート
８０ マスキング治具

【発明を実施するための形態】

【0028】

次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は本発明を限定するものではなく、また実施の形態の中で説明されている諸要素およびその組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須であるとは限らない。

【0029】

＜第１の実施の形態＞
まず、本発明の第１の実施の形態に係る検出センサについて説明する。

【0030】

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る検出センサの縦断面図（１Ａ）およびその検出センサに含まれる変位層を構成する柱部を模式的に描いた斜視図（１Ｂ）をそれぞれ示す。

【0031】

第１の実施の形態に係る検出センサ１は、操作面に対する押圧方向（図では、上下方向： 以下、Ｚ方向ともいう）への押圧状態を検出する検出センサであって、操作面（図中、上方の面）から順に、第１電極層２、シリコーンゴム層３、樹脂部４、シリコーンゴム層３および第２電極層５を積層して備える。第１電極層２および第２電極層５は、静電容量の変化を検出するためのものである。シリコーンゴム層３は、第１電極層２と第２電極層５との間にあって、操作面に対する押圧により第１電極層２と第２電極層５との間隔を変位可能な変位層として機能する層である。樹脂部４は、その天面および底面の両側に配置される２つのシリコーンゴム層３と接合し、シリコーンゴムより高硬度の樹脂を主として含有する。ここで、「主として含有する」とは、主成分であることを意味する。この実施の形態では、樹脂部４は、押圧方向と直交する方向（すなわち、シリコーンゴム層３の面と平行な方向）に空間を隔てて立接する複数の柱部４１である。柱部４１は、後述するように、樹脂１０にシランカップリング剤１１を分散混合して構成されている。シリコーンゴム層３と柱部４１の天面および底面とは、接着剤あるいは粘着剤などの接着層を介在せずに、直接、接合されている。以下、検出センサ１の構造および製造方法について詳述する。

【0032】

（１）第１電極層
第１電極層２は、操作面側から順に、電極２１、基材シート２２を積層して備える。第１電極層２は、操作面に対する押圧時に撓む必要があるので、その厚さを、好ましくは０．０１〜１ｍｍとし、より好ましくは、０．０１〜０．４ｍｍとする。電極２１は、例えば、静電容量の変化を検出するために、図示しない電源から電圧が印加される駆動電極である。電極２１は、図１の表裏方向（Ｘ方向）に延びる電極を、所定間隔あけて、図１の左右方向（Ｙ方向）に複数本並べて配置される。電極２１は、銅、銀等の金属薄膜で構成しても良く、透明なＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ等の導電性高分子膜や、銅、銀、カーボン等のナノ状微小繊維からなる膜や、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）膜で構成しても良い。電極２１のＺ方向の好適な厚さは、例えば、０．０１〜１μｍである。電極２１のＺ方向の厚さを上記の範囲に設定するのは、電極２１のＺ方向の厚さを０．０１μｍ以上とすると電気抵抗が低く、静電容量を正しく検出しやすくなり、また、１μｍ以下とすると電極が厚すぎず硬くなりにくいため、検出センサ１を押圧したときに第１電極層２が変形し易く、さらに電極の形状によっては均一に変形しやすくなるからである。

【0033】

基材シート２２は、シリコーンゴムより高硬度の樹脂またはエラストマーから好適に成る。基材シート２２の主成分を樹脂とする場合には、例えば、絶縁性が高く、且つ可撓性に優れた樹脂を用いることができ、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、またはポリメタクリ酸メチル（ＰＭＭＡ）を用いるのが好ましく、それらの中でもＰＥＴが好ましい。また、基材シート２２の主成分をエラストマーとする場合には、シリコーンゴム層３より高硬度のゴムに成形する前提において、例えば、ウレタンゴム、イソプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴムあるいはスチレンブタジエンゴム等の熱硬化性エラストマー； ウレタン系、エステル系、スチレン系、オレフィン系、ブタジエン系あるいはフッ素系等の熱可塑性エラストマー、あるいはそれらの複合物等を用いることができる。

【0034】

（２）第２電極層
第２電極層５は、操作面から遠い側から順に、電極５１、基材シート５２を積層して備える。電極５１は、電極２１との間隔に応じた電流を生じさせ、静電容量を検出するための受信電極である。電極５１は、図１の左右方向（Ｙ方向）に延びる電極を、所定間隔あけて、図１の表裏方向（Ｘ方向）に複数本並べて配置される。すなわち、電極５１は、検出センサ１の平面視にて電極２１と直交して配置される。電極５１は、電極２１と同一の素材により構成することができる。電極５１のＺ方向の好適な厚さは、例えば、０．０１〜１ｍｍである。電極５１は、押圧により変形する必要がないので、構成する素材やＺ方向の厚さは、上記範囲に限らない。電極５１は、第１電極層２の電極２１と同様の材料から構成することができる。

【0035】

基材シート５２は、基材シート２２と同様の材料から構成でき、特に、ＰＥＴをより好適に用いることができる。

【0036】

（３）シリコーンゴム層
シリコーンゴム層３は、好適には、ポリジメチルシロキサンから成る層であり、第１電極層２側からの押圧に応じて、その厚さを弾性的に変化し得る層である。シリコーンゴム層３の好適な厚さは、例えば、０．００５〜１ｍｍ、より好ましくは０．０１〜０．３ｍｍである。シリコーンゴム層３としては、例えば、信越化学工業株式会社製のＫＥ−１９５０−１０Ａ／Ｂ（ゴム硬度Ａ １０）、ＫＥＧ−２０００−４０Ａ／Ｂ（ゴム硬度Ａ ４０）、ＫＥ−９５１−Ｕと加硫剤Ｃ−２５Ａ／Ｂ（ゴム硬度Ａ ５０）、ＫＥ−２０９０−６０Ａ／Ｂ（ゴム硬度Ａ ６０）、ＫＥ−９８１−Ｕと加硫剤Ｃ−２５Ａ／Ｂ（ゴム硬度Ａ ８０）などを原料としたシリコーンゴムを用いて構成できる。柱部４１の周囲は、空隙であり、操作面が押圧された場合には、シリコーンゴム層３が比較的容易に収縮し、また、操作面への押圧が終わった場合には、シリコーンゴム層３は、迅速に伸張してもとの状態に復元する。このため、検出センサ１の押圧に対する応答性が向上し、操作性が向上する。

【0037】

また、基材シート２２，５２より柔軟性に富み、容易にその厚さを弾性的に変化させやすく、かつ樹脂部４との接合に支障が無ければ、シリコーンゴム層３に代えて、シリコーンゴム以外のゴム状弾性体を用いて変位層を形成することもできる。かかる場合、ゴム状弾性体の加硫タイプや硬さについては、任意のものを選択することができる。ゴム状弾性体は、検出センサ１が光の透過を必要としなければ、着色されていても良い。ゴム状弾性体の好適なゴム硬度は、ＪＩＳＫ６２５３の測定法に従うデュロメーター タイプＡ硬度で１０以上８０以下、より好ましくは１０以上３５以下である。検出センサ１は、押圧されることにより、一定の厚みを備えた変位層が圧縮弾性変形することで、Ｚ方向の検出機能を発揮するが、ゴム状弾性体のゴム硬度が低すぎると充分な強度が無く容易に破壊される恐れがある。一方、ゴム硬度が高すぎると押圧力が必要となり、検出感度が低くなる。

【0038】

（４）樹脂部
樹脂部４は、この実施の形態では、複数の柱部４１から成る。柱部４１は、図１の（１Ｂ）に示すように、母材となる樹脂１０中に、シランカップリング剤１１を分散させて構成される。シランカップリング剤１１は、有機物とケイ素とから構成される化合物であり、非常に接合しにくい材料同士を結び付ける機能を持つ。シランカップリング剤１１としては、官能基の種類によって分けられ、ビニルトリメトキシシランおよびビニルトリエトキシシランに代表されるビニル系シランカップリング剤； ２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランおよび３−グリシドキシプロピルトリエトキシシランに代表されるエポキシ系シランカップリング剤； ｐ−スチリルトリメトキシシランに代表されるスチリル系シランカップリング剤； ３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシランおよび３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランに代表されるメタクリル系シランカップリング剤； ３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランに代表されるアクリル系シランカップリング剤； Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシランおよびＮ−（ビニルベンジル）−２−アミノエチル−３−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩に代表されるアミノ系シランカップリング剤； トリス−（トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌレートに代表されるイソシアヌレート系シランカップリング剤； ３−ウレイドプロピルトリアルコキシシランに代表されるウレイド系シランカップリング剤； ３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシランおよび３−メルカプトプロピルトリメトキシシランに代表されるメルカプト系シランカップリング剤； ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィドに代表されるスルフィド系シランカップリング剤； ３−イソシアネートプロピルトリエトキシシランに代表されるイソシアネート系シランカップリング剤などを用いることができる。上記例示のシランカップリング剤１１の中でも、特に、エポキシ基を有するエポキシ系のシランカップリング剤１１またはアミノ基を有するアミノ系のシランカップリング剤１１が好ましい。シランカップリング剤１１は、樹脂部４の主成分である樹脂１００質量部に対して、好ましくは０．０５質量部以上２０質量部以下、さらに好ましくは０．１質量部以上１０質量部以下含まれる。シランカップリング剤１１を上記０．０５〜２０質量部の範囲にすると、柱部４１とシリコーンゴム層３との接合強度をより高めることができ、かつ柱部４１の成形性をも高めることができる。

【0039】

柱部４１の主成分である樹脂１０は、シリコーンゴム層３より高硬度であれば、いかなる種類であっても良い。例えば、熱可塑性樹脂として、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂に代表されるポリオレフィン系樹脂； ポリオレフィン樹脂をアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸等の不飽和カルボン酸で変性した変性ポリオレフィン系樹脂； ポリ酢酸ビニル系樹脂； ポリ（メタ）アクリル系樹脂； ポリ塩化ビニル系樹脂； ポリスチレン系樹脂； ポリカーボネート系樹脂； ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリブチレンナフタレート樹脂に代表されるポリエステル系樹脂； ポリアミド系樹脂； ポリウレタン系樹脂； エチレン−酢酸ビニル共重合体； エチレン−アクリル酸共重合体； エチレン−アクリル酸エチル共重合体； エチレン−メタクリル酸共重合体； エチレン−メタクリル酸メチル共重合体； エチレン−プロピレン共重合体； ＡＢＳ樹脂等の１または２以上を混合した樹脂を用いることができる。また、熱硬化性樹脂として、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニルエステル、ポリイミド、フラン樹脂、ポリフタル酸ジアリル、ビスマレイミド・トリアジン樹脂、キシレン樹脂、グアナミン樹脂、マレイン樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂等の１または２以上を混合した樹脂を用いることができる。

【0040】

また、紫外線硬化樹脂（ＵＶ樹脂ともいう）としては、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、エポキシ樹脂等を好適に用いることができる。ここで、ウレタンアクリレートは、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、メチレンビス（４−シクロヘキシルイソシアネート）、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等のジイソシアネート類とポリ（プロピレンオキサイド）ジオール、ポリ（プロピレンオキサイド）トリオール、ポリ（テトラメチレンオキサイド）ジオール、エトキシ化ビスフェノールＡ等のポリオール類と２−ヒドロキシエチルアクリレート２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、グリシドールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等のヒドロキシアクリレート類とを反応させることによって得られ、分子中に官能基としてアクリロイル基とウレタン結合を有するものである。紫外線硬化樹脂の中で特に、ウレタン系の紫外線硬化樹脂を用いるのが好ましい。

【0041】

ポリエステルアクリレートとしては、例えば、無水フタル酸とプロピレンオキサイドとアクリル酸とからなるポリエステルアクリレート、アジピン酸と１，６−ヘキサンジオールとアクリル酸とからなるポリエステルアクリレート等が挙げられる。エポキシアクリレートは、エピクロルヒドリン等のエポキシ化合物とアクリル酸又はメタクリル酸との反応により合成されたものであり、例えば、ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンとアクリル酸との反応により合成されるビスフェノールＡ型エポキシアクリレート、ビスフェノールＳとエピクロルヒドリンとアクリル酸との反応により合成されるビスフェノールＳ型エポキシアクリレート、ビスフェノールＦとエピクロルヒドリンとアクリル酸との反応により合成されるビスフェノールＦ型エポキシアクリレート、フェノールノボラックとエピクロルヒドリンとアクリル酸との反応により合成されるフェノールノボラック型エポキシアクリレート等が挙げられる。

【0042】

エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂； フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂； トリスフェノールメタントリグリシジルエーテル等の芳香族エポキシ樹脂； 及びこれらの水添化物や臭素化物等が挙げられる。紫外線硬化樹脂としては、ウレタンアクリレートを主として含むものを好適に用いることができる。

【0043】

紫外線硬化樹脂は、紫外線硬化樹脂を構成する上記主剤の他に、光重合開始剤（光開始剤ともいう）を含む硬化性組成物を硬化して成る。光重合開始剤としては、光ラジカル重合開始剤及び光カチオン重合開始剤が好ましい。光ラジカル重合開始剤としては、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、α−ヒドロキシ−α−α’−ジメチルアセトフェノン、メトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン等のアセトフェノン誘導体； ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル等のベンゾインエーテル系化合物； ベンジルジメチルケタール等のケタール誘導体； ハロゲン化ケトン、アシルフォスフィンオキシド、アシルフォスフォナート、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−１−ブタン、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキシドビス−（２，６−ジメトキシベンゾイル）２，４，４−トリメチルペンチルフォスフィンオキシド、アントラセン、ペリレン、コロネン、テトラセン、ベンズアントラセン、フェノチアジン、フラビン、アクリジン、ケトクマリン、チオキサントン誘導体、ベンゾフェノン、アセトフェノン、２−クロロチオキサンソン、２，４−ジメチルチオキサンソン、２，４−ジエチルチオキサンソン、２，４−ジイソプロピルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン等を例示できる。また、光カチオン重合開始剤としては、鉄−アレン錯体化合物、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩、オニウム塩、ピリジニウム塩、アルミニウム錯体／シラノール塩、トリクロロメチルトリアジン誘導体等が挙げられる。

【0044】

柱部４１の形状は、例えば、ドット状（例えば、円柱状または円錐台状）である。ただし、柱部４１の形状は、これに限られず、シリコーンゴム層３等の対向層に対して必要な接合強度を発揮できる面積を確保できればどのような形状であっても良い。複数の柱部４１は、２つのシリコーンゴム層３の間において、シリコーンゴム層３のＸ−Ｙ平面（Ｚ方向と直交する面）内に所定のピッチで並んでいる。柱部４１の高さは、例えば、０．０１〜１ｍｍ、好ましくは０．０１〜０．３ｍｍである。

【0045】

柱部４１は、好適には、金型などを用いて製造される成形体である。ただし、柱部４１を印刷により形成しても良い。印刷は、３Ｄプリンタを用いて行っても良い。形状安定性の点では、金型を用いて柱部４１を成形する方が好ましい。

【0046】

次に、第１の実施の形態に係る検出センサの製造方法について説明する。

【0047】

図２は、図１の検出センサの製造方法を説明するための一部組立図を示す。

【0048】

図２に示すように、基材シート２２の一方の面にシリコーンゴム層３を形成する。基材シート５２の場合も同様に、基材シート５２の一方の面にシリコーンゴム層３を形成する。シリコーンゴム層３の形成方法は、特に制約されないが、好適には、金型内に基材シート２２，５２をセットし、基材シート２２，５２の片面にシリコーンゴム形成用の硬化性組成物を供給した後に金型を締めて加熱及び加圧を行い、基材シート２２，５２とシリコーンゴム層３とを一体成形する方法を例示できる。また、シリコーンゴム層３を形成する前に、必要に応じて基材シート２２の一方の面に表面処理を施しても良い。それ以外の方法として、スクリーン印刷によって、基材シート２２，５２上に上記硬化性組成物を印刷し、加熱する方法も用いることができる。

【0049】

次に、基材シート２２におけるシリコーンゴム層３と反対側の面に電極２１を形成する。こうして、電極２１、基材シート２２およびシリコーンゴム層３を積層した第１積層体５５が得られる。同様に、基材シート５２におけるシリコーンゴム層３と反対側の面に電極５１を形成する。こうして、電極５１、基材シート５２およびシリコーンゴム層３を積層した第２積層体５６が得られる。基材シート２２上への電極２１の形成方法および基材シート５２上への電極５１の形成方法としては、蒸着、金属フィラーを分散させた溶液をコートする方法（刷毛塗り、浸漬、スピンコートなども含まれる）、インクジェット方式、スクリーン方式に代表される印刷、金属フィラーを分散させた溶液を塗布後にエッチング（レーザを用いたドライ方式および溶剤を用いて溶解させるウェット方式のいずれでも良い）してパターン形成する方法などを好適に例示できるが、電極２１，５１の形成方法は特にこれらに限定されない。

【0050】

柱部４１は、例えば、紫外線硬化樹脂の原料となる紫外線硬化性組成物（光重合開始剤も含む）に、シランカップリング剤１１を混合し、その混合物を金型に流し込み、紫外線を照射して硬化させて製造される。この場合、金型は、紫外線を透過可能な材料（ガラスなど）で構成しても良い。また、金型の開口面から紫外線を照射して、金型内の紫外線硬化性組成物を硬化させても良い。また、金型を使用せずに、柱部４１を印刷にて製造しても良い。その場合、印刷直後若しくは印刷工程と併行して紫外線を照射し、当該インクを硬化させて柱部４１を製造するのが好ましい。

【0051】

次いで、２つのシリコーンゴム層３の接合面３３ａ，３３ｂと、柱部４１の天面（接合面４１ａ）および柱部４１の底面（接合面４１ｂ）に、所定波長の紫外線を照射する。ここで、照射する紫外線としては、好適には、近紫外線（波長３８０ｎｍ〜２００ｎｍ）以下の波長を持つ光であり、より好適には、遠紫外線および真空紫外線（波長２００ｎｍ〜１０ｎｍ）の光である。この実施の形態およびこれ以降の実施の形態では、例えば、キセノンを放電ガスとして１７２ｎｍの波長を含む真空紫外線（ＶＵＶ）を発光するエキシマランプを用いて光を照射している。なお、エキシマランプを用いる方法以外に、接合面３３ａ、接合面４１ａ、接合面３３ｂおよび接合面４１ｂに対して、真空プラズマ処理、大気圧プラズマ処理、コロナ処理、フレーム処理等の易接着処理を施しても良い。このような易接着処理を、ここでは、表面改質あるいは表面改質処理ともいう。

【0052】

プラズマ処理、またはコロナ処理によると、周囲のガスがイオン化し、印加されている電位差によってイオン化されたガスが加速されて、接合面３３ａ，３３ｂ，４１ａ，４１ｂと衝突し、接合面３３ａ，３３ｂ，４１ａ，４１ｂの分子内結合が破壊され、接合面３３ａ，３３ｂ，４１ａ，４１ｂにラジカルが発生される。次いで、周囲の気体（例えば、大気）中に存在する酸素や水等が、直接または間接的に反応して接合面３３ａ，３３ｂ，４１ａ，４１ｂの表面に水酸基などの反応基を形成する。こうして、表面改質工程が終了する。

【0053】

次いで、第１積層体５５のシリコーンゴム層３と、第２積層体５６のシリコーンゴム層３との間に複数の柱部４１を挟む。この結果、第１電極層２側のシリコーンゴム層３の接合面３３ａと柱部４１の接合面４１ａとを、第２電極層５側のシリコーンゴム層３の接合面３３ｂと柱部４１の接合面４１ｂとを、それぞれ一体的に接合することができる。ここで、表面改質後、第１積層体５５と第２積層体５６との間に、複数の柱部４１を直ちに挟んで重ね合わせるのが好ましい。また、重ね合わせる際は、常温下であっても、加熱温度下であっても良い。加熱温度下で貼り合わせを行う場合には、例えば、５０〜１１０℃、好ましくは８０〜１００℃の範囲の所定温度まで加熱して行うことができる。また、第１積層体５５のシリコーンゴム層３と第２積層体５６のシリコーンゴム層３との間に柱部４１を挟んだ後、その挟んだ方向に圧力を加えるのが好ましい。加圧下で貼り合わせを行う場合には、例えば、１．５〜１０ｋｇｆ／ｃｍ^２、好ましくは３〜８ｋｇｆ／ｃｍ^２の範囲とすることができる。また、貼り合わせた後、しばらく放置するのがより好ましい。ただし、加圧せずに、長時間（例えば、２４時間）放置しても良い。このように、柱部４１とシリコーンゴム層３との接合面３３ａ，３３ｂ，４１ａ，４１ｂに、紫外線照射処理、プラズマ処理、またはコロナ処理を経て貼り合わせを行うことにより、接着剤や粘着剤を介在させずに、直接、柱部４１とシリコーンゴム層３とを一体的に接合することができる。こうして、接合工程が終了する。

【0054】

以上の工程を経て、図１の（１Ａ）に示すような検出センサ１が完成する。上記のように、この実施の形態に係る検出センサ１の製造方法は、静電容量の変化を検出するための第１電極層２および第２電極層５と、第１電極層２の下面と第２電極層５の上面にあって、操作面に対する押圧により、第１電極層２と第２電極層５との間隔を変位可能な２つのシリコーンゴム層３と、当該２つのシリコーンゴム層３の間に複数の柱部４１から成る樹脂部４を備え、樹脂部４を、樹脂１０にシランカップリング剤１１を分散させて構成し、かつ柱部４１と２つのシリコーンゴム層３とを一体的に接合して成る検出センサ１を製造する方法である。この製造方法は、第１電極層２とシリコーンゴム層３とを少なくとも含む第１積層体５５を製造する工程と、第２電極層５を少なくとも含む第２積層体５６を製造する工程と、柱部４１におけるシリコーンゴム層３との接合面およびシリコーンゴム層３における柱部４１との接合面に易接着処理を施す表面改質工程と、第１積層体５５と第２積層体５６とを積層し、第１電極層２と第２電極層５との間に樹脂部４を介在させる状態として、シリコーンゴム層３と柱部４１の天面および底面とを、直接、接合する接合工程と、を含む。

【0055】

次に、検出センサ１を製造する場合における、柱部４１と、シリコーンゴム層３との接合のメカニズムについて説明する。ここでは、エキシマランプを用いたＵＶ照射の例にて、易接着処理を説明する。

【0056】

エキシマランプにより、１７２ｎｍの波長を含む紫外線を、柱部４１およびシリコーンゴム層３の表面に照射すると、その紫外線は、周囲の酸素（Ｏ_２）に直接作用して、活性酸素（Ｏ（^１Ｄ））を生成する。また、この紫外線は、酸素（Ｏ_２）をオゾン（Ｏ_３）に変化させ、オゾン（Ｏ_３）を酸素（Ｏ_２）と活性酸素（Ｏ（^１Ｄ））とに変化させる。接合前の初期状態においては、柱部４１およびシリコーンゴム層３の各表面には、メチル（ＣＨ_３）基が存在する。このような表面に１７２ｎｍの波長を含む紫外線を照射させると、紫外線と、周囲の酸素に紫外線が照射されることにより発生する活性酸素とによって、柱部４１およびシリコーンゴム層３の表面が酸化される。これによって、同表面にある一部もしくは全部のＣＨ_３基が酸化されて、ＯＨ基等の酸素含有官能基となる。

【0057】

その後、柱部４１とシリコーンゴム層３の対向面を重ね合わせて、重ね合わせた方向に圧力を加えて、室温下で所定の時間保持すると、柱部４１およびシリコーンゴム層３の接合面のＯＨ基等同士が結合して水を発生し、柱部４１とシリコーンゴム層３とが酸素原子（Ｏ）を介して結合される。柱部４１は、シランカップリング剤１１を含んでいるので、柱部４１の接合面４１ａ，４１ｂには、シリコーンゴム層３と反応しやすい部位（反応点）が多数存在する。例えば、シランカップリング剤１１としてエポキシ系のものを用いると、エポキシ基の三員環が開環し、シリコーンゴム層３と柱部４１との接合に寄与しやすい。このように、接着層などの介在層を付与せずに結合させる状態を、ここでは、一体的に接合（あるいは一体的接合状態）という。

【0058】

柱部４１とシリコーンゴム層３とがこのように接合すると、これらが容易に分離するのを適切に防止することができ、信頼性を向上することができる。このように、接着剤や粘着剤を用いることなく、柱部４１とシリコーンゴム層３とを一体的に接合することができるので、押圧時に、シリコーンゴム層３と柱部４１とが互いにズレたり、反ったり、隆起したりしてしまうことを防止でき、検出センサ１の信頼性を向上することができる。また、接着剤や粘着剤を用いていないので、柱部４１の周囲の空隙に液ダレが発生することがなく、押圧感にばらつきを生じさせない。また、接着剤や粘着剤を用いないので、接着剤等の塗工ムラを生じさせることがなく、押圧感にばらつきを生じさせない。さらに、接着剤や粘着剤を用いていない分、検出センサ１の押圧方向の幅を薄くすることができる。

【0059】

＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態に係る検出センサについて説明する。本実施の形態では、第１の実施の形態と共通する構成部分については、同一の符号を付し、適宜、その説明を省略する。

【0060】

図３は、本発明の第２の実施の形態に係る検出センサの縦断面図（３Ａ）および（３Ａ）の検出センサの製造方法を説明するための一部組立図（３Ｂ）をそれぞれ示す。

【0061】

第２の実施の形態に係る検出センサ１ａは、柱部４１の底面と接続される平板層４２をさらに備える樹脂部４を有し、１つのシリコーンゴム層３が柱部４１の天面とのみ接合する点で、第１の実施の形態と異なる。ここで、柱部４１は、平板層４２と一体成形されて成る。上記以外の構成に関しては、両実施の形態に係る検出センサ１，１ａは共通する。樹脂部４は、その一部を構成する柱部４１の天面を第１電極層２側のシリコーンゴム層３と接合し、かつ平板層４２の底面を第２電極層５側の基材シート５２と接合する。

【0062】

図３の（３Ｂ）に示すように、基材シート２２の一方の面にシリコーンゴム層３を形成する。シリコーンゴム層３の形成方法は、第１の実施の形態と共通するので、ここでは重複した説明を省略する。次に、基材シート２２におけるシリコーンゴム層３と反対側の面に、電極２１を形成する。電極２１の形態および形成方法については、第１の実施の形態と共通するので、ここでは重複した説明を省略する。こうして、電極２１、基材シート２２およびシリコーンゴム層３から成る第１積層体５５が完成する。

【0063】

続いて、紫外線硬化樹脂の硬化性組成物（光重合開始剤も含む）に、シランカップリング剤１１を混合し、その混合物を得る。次に、当該混合物を金型内に流し込み、その上から基材シート５２を被せてから金型を型締めし、紫外線を照射して当該混合物を硬化させる。こうして、樹脂部４の下面（接合面４２ｂ）と基材シート５２の上面（接合面５２ｂ）とを接合した樹脂部４と基材シート５２との一体成形品ができる。なお、樹脂部４を、金型を使用せずに、印刷（例えば、３Ｄプリンタを使用した印刷）にて製造しても良い。次に、基材シート５２の樹脂部４と反対側の面に電極５１を形成する。電極５１の形態および形成方法は、第１の実施の形態と共通するので、ここでは重複した説明を省略する。こうして、電極５１、基材シート５２および樹脂部４から成る第２積層体５６ａが完成する。第２積層体５６ａは、第１の実施の形態で説明した第２積層体５６と異なり、シリコーンゴム層３を含まず、樹脂部４を含む。

【0064】

次いで、シリコーンゴム層３の接合面３３ａおよび柱部４１の天面（接合面４１ａ）に対して、所定波長の紫外線を照射する。紫外線の照射に代えて、真空プラズマ処理、大気圧プラズマ処理、コロナ処理、フレーム処理等の他の易接着処理を行っても良い。こうして、表面改質工程が終了する。

【0065】

次いで、第１積層体５５のシリコーンゴム層３と第２積層体５６ａの柱部４１とを接合する。この結果、シリコーンゴム層３の接合面３３ａと柱部４１の接合面４１ａとを、直接、一体的に接合できる。ここで、上記紫外線を照射した後、シリコーンゴム層３と柱部４１とを直ちに接触させるのが好ましい。また、接触させる際には、常温下であっても、加熱温度下であっても良い。また、シリコーンゴム層３と柱部４１とを加圧して接合を行うのがより好ましい。また、その後、しばらく放置するのが好ましい。

【0066】

以上の工程を経て、図３の（３Ａ）に示すような検出センサ１ａが完成する。上記のように、この実施の形態に係る検出センサ１ａの製造方法は、静電容量の変化を検出するための第１電極層２および第２電極層５と、第１電極層２と第２電極層５との間にあって、操作面に対する押圧により、第１電極層２と第２電極層５との間隔を変位可能な１つのシリコーンゴム層３と、シリコーンゴム層３の下面に接合させる樹脂部４とを備え、樹脂部４を、主成分である樹脂１０にシランカップリング剤１１を分散させて構成し、柱部４１の下面に平板層４２を有すると共に柱部４１の天面とシリコーンゴム層３、平板層４２と基材シート５２とをそれぞれ接合して成る検出センサ１ａを製造する方法である。当該製造方法は、第１電極層２とシリコーンゴム層３とを少なくとも含む第１積層体５５を製造する工程と、第２電極層５に樹脂部４を積層して成る第２積層体５６ａを製造する工程と、柱部４１におけるシリコーンゴム層３との接合面４１ａおよびシリコーンゴム層３における柱部４１との接合面３３ａに易接着処理を施す表面改質工程と、第１積層体５５と第２積層体５６ａとを積層し、第１電極層２と第２電極層５との間に樹脂部４を介在させる状態として、第１積層体５５と第２積層体５６ａとを、接着剤や粘着剤を介在させずに、直接、接合する接合工程と、を含む。

【0067】

樹脂部４を柱部４１と平板層４２とから構成することによって、柱部４１を容易に製造でき、また、柱部４１を正確にシリコーンゴム層３と基材シート５２との間に配置できる。

【0068】

＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態に係る検出センサについて説明する。本実施の形態では、先の各実施の形態と共通する構成部分については、同一の符号を付し、適宜、その説明を省略する。

【0069】

図４は、本発明の第３の実施の形態に係る検出センサの縦断面図を示す。

【0070】

第３の実施の形態に係る検出センサ１ｂは、第１の実施の形態に係る検出センサ１を基本構成とし、さらに複数の層を加えたセンサである。具体的には、検出センサ１ｂは、図４に示すように、操作面側（図中、上方の面）から順に、レジスト層６４、電極６１、基材シート６２、接着層６５、レジスト層２４、電極２１、基材シート２２、シリコーンゴム層３、樹脂部４、シリコーンゴム層３、基材シート５２、電極５１、レジスト層５４を積層した形態を有する。検出センサ１ｂは、電極２１と共に、Ｘ−Ｙ平面内の操作位置を検知するための電極６１をさらに備える点で、第１の実施の形態に係る検出センサ１と異なる。電極６１は、電極５１と同様の形態で配置される。

【0071】

レジスト層２４，５４，６４は、それぞれ電極２１，５１，６１を外傷などから保護するための層であり、樹脂含有のインクを用いた印刷等の手法によって容易に形成できる。接着層６５は、基材シート６２とレジスト層２４との間に形成され、両者６２，２４を接着するのに必要な層である。接着層６５は、接着剤、粘着剤、あるいは両面テープ等により形成可能な層である。電極６１および基材シート６２は、それぞれ、既に説明した電極２１および基材シート２２と同様の材料から構成可能であるため、ここでは、重複した説明を省略する。

【0072】

図５〜７は、図４の検出センサの製造工程を示す。

【0073】

まず、紫外線硬化樹脂の硬化性組成物（光重合開始剤も含む）に、シランカップリング剤１１を混合し、その混合物を得る。続いて、その混合物を金型内に入れ、柱部４１を成形する。成形後、その一方の面である接合面４１ｂに易接着処理を施す（ステップ１０１）。ここでは、一例として、紫外線を矢印Ｃの方向に照射する方法で説明する。次に、基材シート５２を用意して、基材シート５２の片面に、電極５１、続いてレジスト層５４を形成する（ステップ１０２）。レジスト層５４は、例えば、スクリーン印刷によって形成する。後述のその他のレジスト層も同様である。次に、基材シート５２における電極５１と反対側の面にシリコーンゴム層３を形成する（ステップ１０３）。次に、シリコーンゴム層３の接合面３３ｂに紫外線を照射して表面改質を行う（ステップ１０４）。ステップ１０４の紫外線照射とステップ１０１の紫外線照射は、可能な限り同時に行う方が好ましい。次に、柱部４１とシリコーンゴム層３とを貼り合わせ、加熱および加圧する（ステップ１０５）。こうして、柱部４１を含めて柱部４１から下方の積層体（第２積層体５６ａ）が完成する。

【0074】

次に、基材シート６２を用意して、基材シート６２の片面に、電極６１、続いてレジスト層６４を形成する（ステップ１０６）。続いて、基材シート６２における電極６１と反対側の面に接着層６５を形成する（ステップ１０７）。接着層６５は、液状の接着剤を塗布する方法、あるいは接着性のインクを用いて印刷する方法（例えば、スクリーン印刷法）、あるいはその他の如何なる方法でも形成可能である。また、接着層６５は、好ましくは、ホットメルト接着剤にて形成される。

【0075】

次に、基材シート２２を用意して、基材シート２２の片面に、電極２１、続いてレジスト層２４を形成する（ステップ１０８）。次に、基材シート２２における電極２１と反対側の面にシリコーンゴム層３を形成する（ステップ１０９）。

【0076】

次に、ステップ１０６〜１０７までに製造した積層体と、ステップ１０８〜１０９までに製造した積層体とを接着層６５を介して接合する（ステップ１１０）。こうして、柱部４１より上方の積層体（第１積層体５５）が完成する。次に、シリコーンゴム層３の下面（接合面３３ａ）に紫外線を照射して表面改質を行う（ステップ１１１）。

【0077】

次に、ステップ１０１〜１０５までに製造した第２積層体５６ａ上部の柱部４１に紫外線を照射して、表面改質を行う（ステップ１１２）。次に、ステップ１０６〜１１０までに製造した第１積層体５５のシリコーンゴム層３を表面改質した状態のものを、ステップ１１２にて表面改質した柱部４１の天面（接合面４１ａ）に貼り合わせ、加熱および加圧する（ステップ１１３）。こうして、接合工程が終了し、検出センサ１ｂが完成する。

【0078】

なお、上記ステップ１０１〜１１３は、その内の一部のステップを入れ替えても良い。例えば、上記ステップ１０２〜１０４をステップ１０１より先に行っても良い。また、ステップ１０８〜１０９をステップ１０６〜１０７より先に行っても良い。

【0079】

＜第４の実施の形態＞
次に、本発明の第４の実施の形態に係る検出センサについて説明する。本実施の形態では、先の各実施の形態と共通する構成部分については、同一の符号を付し、適宜、その説明を省略する。

【0080】

図８は、本発明の第４の実施の形態に係る検出センサの縦断面図を示す。

【0081】

第４の実施の形態に係る検出センサ１ｃは、第２の実施の形態に係る検出センサ１ａを基本構成とし、さらに複数の層を加えたセンサである。具体的には、検出センサ１ｃは、図８に示すように、操作面側（図中、上方の面）から順に、レジスト層６４、電極６１、基材シート６２、接着層６５、レジスト層２４、電極２１、基材シート２２、シリコーンゴム層３、樹脂部４、基材シート５２、接着層７５、レジスト層７４、電極７１、基材シート７２を積層した形態を有する。検出センサ１ｃは、主に、電極２１と共に、Ｘ−Ｙ平面内の操作位置を検知するための電極６１をさらに備える点で、第２の実施の形態に係る検出センサ１ａと異なる。

【0082】

レジスト層２４，６４，７４は、それぞれ電極２１，６１，７１を外傷などから保護するための層であり、樹脂含有のインクを用いた印刷等の手法によって容易に形成できる。接着層７５は、基材シート５２とレジスト層７４との間に形成され、両者５２，７４を接着するのに必要な層である。接着層７５は、接着層６５と同様、接着剤、粘着剤、あるいは両面テープ等により形成可能な層である。電極７１および基材シート７２は、それぞれ、既に説明した電極２１および基材シート２２と同様の材料から構成可能であるため、ここでは、重複した説明を省略する。

【0083】

図９〜１０は、図８の検出センサの製造工程を示す。

【0084】

紫外線硬化樹脂の硬化性組成物（光重合開始剤も含む）に、シランカップリング剤１１を混合し、その混合物を得る。次に、当該混合物を金型内に流し込み、その上から基材シート５２を被せてから金型を型締めし、紫外線を照射して当該混合物を硬化させる。こうして、樹脂部４の平板層４２と基材シート５２の上面とを接合した樹脂部４と基材シート５２との一体成形品ができる（ステップ２０１）。

【0085】

次に、基材シート７２を用意して、基材シート７２の片面に、電極７１、続いてレジスト層７４を形成する（ステップ２０２）。次に、レジスト層７４の上から接着層７５を形成する（ステップ２０３）。接着層７５は、接着層６５と同様の方法にて形成可能である。

【0086】

次に、ステップ２０１にて製造した積層体と、ステップ２０２〜２０３までに製造した積層体とを接着層７５を介して接合する（ステップ２０４）。こうして、第２積層体５６ａが完成する。続いて、樹脂部４の上方から紫外線を照射して、柱部４１の天面（接合面４１ａ）の表面改質を行う（ステップ２０５）。

【0087】

次に、基材シート６２の片面に、電極６１、続いてレジスト層６４を形成する（ステップ２０６）。続いて、基材シート６２における電極６１と反対側の面に接着層６５を形成する（ステップ２０７）。

【0088】

次に、基材シート２２の片面に、電極２１、続いてレジスト層２４を形成する（ステップ２０８）。次に、基材シート２２における電極２１と反対側の面にシリコーンゴム層３を形成する（ステップ２０９）。

【0089】

次に、ステップ２０６〜２０７までに製造した積層体と、ステップ２０８〜２０９までに製造した積層体とを接着層６５を介して接合する（ステップ２１０）。こうして、第１積層体５５が完成する。続いて、シリコーンゴム層３の下面（接合面３３ａ）に紫外線を照射して表面改質を行う（ステップ２１１）。

【0090】

次に、ステップ２０６〜２１０までに製造した第１積層体５５のシリコーンゴム層３を表面改質したものと、ステップ２０４までに製造した第２積層体５６ａの柱部４１の天面（接合面４１ａ）を表面改質したものとを貼り合わせ、加熱および加圧する（ステップ２１２）。こうして、接合工程が終了し、検出センサ１ｃが完成する。

【0091】

なお、上記ステップ２０１〜２１２は、その内の一部のステップを入れ替えても良い。例えば、上記ステップ２０２〜２０３をステップ２０１より先に行っても良い。また、ステップ２０８〜２０９をステップ２０６〜２０７より先に行っても良い。

【0092】

＜第５の実施の形態＞
次に、本発明の第５の実施の形態に係る検出センサについて説明する。この実施の形態では、上述の各実施の形態と共通する構成部分については、同一の符号を付し、適宜、その説明を省略する。

【0093】

図１１は、本発明の第５の実施の形態に係る検出センサを製造する際に使用するマスキング治具の平面図（１１Ａ）、そのマスキング治具に設けられた多くの貫通孔の内の一つの貫通孔近傍のＡ−Ａ拡大縦断面図（１１Ｂ）およびマスキング治具の貫通孔に柱部を挿入し、その天面に易接着処理を行う状況を（１１Ｂ）と同視野にて表す拡大縦断面図（１１Ｃ）を、それぞれ示す。

【0094】

図１１の（１１Ａ）に示すマスキング治具８０は、柱部４１の天面に易接着処理（この実施の形態では、代表して、エキシマランプを用いた紫外線の照射を例に説明する）を行うために用いられる治具であって、柱部４１を挿入可能な貫通孔８１を複数備える。この実施の形態におけるマスキング治具８０は、縦横規則正しく貫通孔８１を備えるが、貫通孔８１の数や配置は、図１１の（１１Ａ）に例示するものに限定されない。マスキング治具８０は、ＳＵＳに代表される金属、あるいは樹脂から好適に製造される。貫通孔８１は、切削あるいはエッチングなどの手法で容易に形成可能である。マスキング治具８０の貫通孔８１は、柱部４１の直径より少し大きめに設計されている。そのように設計することにより、多くの柱部４１に、それらと同数の貫通孔８１の位置を合わせることを容易にすることができるからである。

【0095】

図１１の（１１Ｂ）に示すように、貫通孔８１は、マスキング治具８０の表裏方向に同一直径を維持して貫通する円筒状の孔であり、その貫通孔８１の内側壁８２は、ほぼ垂直である。この実施の形態に係る検出センサを構成する柱部４１は、円柱形状である。この実施の形態に係る検出センサは、第２の実施の形態に係る検出センサ１ａと同様の製造工程を経て製造される。この製造工程中、紫外線照射の際に、マスキング治具８０を樹脂部４の上から被せて、柱部４１を貫通孔８１に挿入させた状態にする。この実施の形態に係る検出センサは、上記のようなマスキング処理を行ってから易接着処理を行って製造される点で、第２の実施の形態に係る検出センサ１ａと異なる。

【0096】

マスキング治具８０の貫通孔８１に挿入した柱部４１の側面は、貫通孔８１の内側壁８２と隙間のある状態になる。また、マスキング治具８０の厚さは、柱部４１の高さと同一若しくはわずかに小さい。このため、柱部４１は、貫通孔８１の内側壁８２と隙間を有しつつ、主に天面を貫通孔８１から露出した状態にすることができる。図１１の（１１Ｃ）に示すように、この状態にて柱部４１の天面方向（図１１の（１１Ｃ）の矢印方向）から紫外線を照射すると、紫外線は柱部４１の天面に優先的に照射され、柱部４１の側面については、わずかな領域に照射されるものの、ほとんどの領域には照射されない。さらには、柱部４１の周囲にも紫外線が照射されない。このように、柱部４１の側面および柱部４１の周囲をマスキングすることにより、接着可能な活性化部分を柱部４１の主に天面のみにすることができ、その側面の大部分および柱部４１の周辺領域を接着不能な不活性領域にすることができる。これによって、易接着処理後の接合面４１ａとシリコーンゴム層３とを接合する工程にて、シリコーンゴム層３の厚さ方向内部に圧縮力が加えられても、シリコーンゴム層３が柱部４１の天面以外の領域と接着してしまう問題を低減できる。これによって、接合の工程時に、柱部４１の天面以外の部分がシリコーンゴム層３と接着することに起因する平板層４２とシリコーンゴム層３との間の距離の縮小化を有効に防止できる。なお、シリコーンゴム層３が柱部４１の天面以外の領域と接着してしまう問題を防ぐために、貼り合わせ時の圧縮力を低くする方法も考えられる。しかし、圧縮力を低くすると、柱部４１とシリコーンゴム層３との接合強度が低くなるという別の問題が発生するので好ましくない。上記マスキング処理によって、柱部４１の天面に易接着処理を施す一方で、その側面や柱部４１の周辺に易接着処理を施さないようにすると、十分大きな圧縮力をもって貼り合わせ工程を行うことができ、もって、柱部４１とシリコーンゴム層３との接合強度を高め、かつ設計通りの形態を確保できる。

【0097】

図１２は、図１１のマスキング治具のいくつかの変形例（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ）を示す。

【0098】

図１２の（１２Ａ）は、平板層４２側に向かって拡径するテーパー状の貫通孔８１ａを備えたマスキング治具８０を柱部４１の上から被せた状態の拡大断面図を示す。図１２中の矢印は紫外線の照射を意味する。以後の図でも同様である。貫通孔８１ａの上方の直径は、柱部４１の直径より小さい。このため、マスキング治具８０を柱部４１の上から被せると、柱部４１は、貫通孔８１ａのテーパー状の内側壁８３に接する状態で、貫通孔８１ａの下方から挿入された状態になる。

【0099】

このようなテーパー形状の貫通孔８１ａを形成すると、貫通孔８１ａへの柱部４１の挿入を容易にし、かつ柱部４１の側面への易接着処理をほぼ完全に防止でき、天面のみに易接着処理を施すことができる。ただし、貫通孔８１ａの内側壁８３の角度を垂直方向に対して過度に大きくすると、柱部４１の天面が狭くなり、天面における易接着処理面が小さくなる。よって、内側面８３は、垂直に近いテーパー面であるのが好ましい。

【0100】

図１２の（１２Ｂ）は、平板層４２側に向かって拡径し、かつそれと反対側にも拡径する鼓形状の貫通孔８１ｂを備えたマスキング治具８０を柱部４１の上から被せた状態の拡大断面図を示す。柱部４１の天面は、貫通孔８１ｂの下方の内側壁８５の途中位置で接触する。このような形状の貫通孔８１ｂを有するマスキング治具８０を用いて易接着処理を行うと、貫通孔８１ｂへの柱部４１の挿入を容易にし、柱部４１の側面への易接着処理をほぼ完全に防止でき、かつ柱部４１の天面の広い領域に易接着処理を施しやすくなる。貫通孔８１ｂの平板層４２側の内側壁８５はテーパー状に拡径されているため、柱部４１を挿入しやすい。一方、貫通孔８１ｂの平板層４２と反対側の内側壁８４もテーパー状に拡径されているため、紫外線の入射面積を広く確保でき、内側壁８４での紫外線の反射を利用して、柱部４１の天面の広い領域に紫外線を照射しやすくなる。なお、内側壁８４は、紫外線の反射効率を高めるため、好ましくは鏡面処理されている。

【0101】

図１２の（１２Ｃ）は、図１２の（１２Ｂ）と同じ形状の貫通孔８１ｂを備え、２層から構成されるマスキング治具８０を柱部４１の上から被せた状態の拡大断面図を示す。マスキング治具８０を構成する第一層８６は内側壁８４を有し、第二層８７は内側壁８５を有する。第二層８７は、柱部４１よりも低硬度の材料から成る。このため、柱部４１の天面の周縁部が内側壁８５と接しても、柱部４１に過度な圧力を与えない。したがって、第二層８７の厚さおよびテーパーの角度を厳密に制御しなくても、柱部４１の変形を有効に防止できる。なお、第一層８６の材料は、柱部４１の材料に対して高硬度、低硬度あるいは同一硬度のいずれであっても良い。

【0102】

図１３は、図１２の（１２Ａ）のマスキング治具を上下反転し、その貫通孔の拡径部側から柱部を挿入した状態の拡大縦断面図（１３Ａ）およびマスキング治具の別の使用例の拡大縦断面図（１３Ｂ）をそれぞれ示す。

【0103】

図１３の（１３Ａ）に示すように、柱部４１の天面を下向きにして、マスキング治具８０の貫通孔８１ａの拡径部から柱部４１を挿入し、該拡径部と反対側から柱部４１の天面に向けて易接着処理を施しても良い。図１１の（１１Ｂ）、図１２の（１２Ｂ）および（１２Ｃ）のいずれの形状のマスキング治具８０も、同様に、上下反転して使用することができる。このように、マスキング治具８０を下にして柱部４１を上から挿入して易接着処理を行うことは、貫通孔８１ａ，８１ｂの内側壁８３，８５に柱部４１が接触し、マスキング治具８０の重みによって柱部４１が変形するのを防ぎたい場合に、特に有効である。

【0104】

また、図１３の（１３Ｂ）に示すように、マスキング治具８０は、柱部４１の天面を接着する側の層、すなわち、シリコーンゴム層３において、柱部４１と接合する局所領域にのみ易接着処理を施す場合に利用できる。ここでは、貫通孔８１を有するマスキング治具８０を例に説明したが、他の形状の貫通孔８１ａ，８１ｂを有するマスキング治具８０を用いて、シリコーンゴム層３に易接着処理を施すことも可能である。

【0105】

＜本発明の実施の形態に係る検出センサの構成＞
上記の各実施の形態に係る検出センサは、操作面に対する押圧方向への押圧状態を検出する検出センサであって、
静電容量の変化を検出するための第１電極層２及び第２電極層５と；
前記第１電極層２と前記第２電極層５との間にあって、前記操作面に対する押圧により、前記第１電極層２と前記第２電極層５との間隔を変位可能な変位層として機能する１または２以上のシリコーンゴム層３と；
少なくとも１つの前記シリコーンゴム層３と接合され、シリコーンゴムより高硬度の樹脂を主として含有する樹脂部４と；
を備え、
前記樹脂部４は、前記押圧方向と直交する方向に空間を隔てて立接する複数の柱部４１を少なくとも備え、
前記樹脂部４の少なくとも前記柱部４１は、シランカップリング剤１１が分散混合されており、前記シリコーンゴム層３と前記柱部４１の天面および底面の内の少なくとも１つの面とが直接接合されている。

【0106】

前記検出センサにおいて、前記樹脂部４は、前記シランカップリング剤１１が分散混合されて成ると共に、前記柱部４１の前記天面および前記底面の内の一方の面と接続される平板層４２をさらに備え、
前記シリコーンゴム層３は、前記平板層４２と反対側にある前記柱部４１の前記天面または前記底面と接合されている。

【0107】

前記検出センサは、前記第１電極層２または前記第２電極層５を形成する層であって、前記シリコーンゴムより高硬度の樹脂若しくはエラストマーから成る基材シート２２，５２，７２を備える。

【0108】

前記検出センサは、前記柱部４１における前記シリコーンゴム層３との接合面および／または前記シリコーンゴム層３における前記柱部４１との接合面に易接着処理を施して、前記柱部４１と前記シリコーンゴム層３とを接合して成る。

【0109】

ここで、前記柱部４１における前記シリコーンゴム層３との接合面および／または前記シリコーンゴム層３における前記柱部４１との接合面には、易接着処理によって生じた易接着処理層が存在する。この結果、前記柱部４１と前記シリコーンゴム層３とは、易接着処理層を介在して接合して成る。易接着処理層は、分子レベルの薄く、柱部４１およびシリコーンゴム層３のごく表面の変質層であるため、その存在の確認は困難である。また、易接着処理層は、それを形成した柱部４１あるいはシリコーンゴム層３であると解することができる。このため、前記柱部４１と前記シリコーンゴム層３とは、視認にて容易に認められる接着剤等の第三の層を介在させずに、直接、接合している状態と解することができる。「直接接合」の状態、「直接、接合されている」状態は、視認にて容易に認められる接着剤等の第三の層を介在させない接合状態である。

【0110】

前記検出センサにおいて、前記柱部４１と、前記シリコーンゴム層３とは、それぞれの接合面に対する紫外線照射処理、プラズマ処理、又はコロナ処理が行われた後に重ね合わされることにより一体的に接合されている。すなわち、前記易接着処理層は、紫外線照射処理、プラズマ処理、又はコロナ処理によって形成された層である。

【0111】

前記検出センサにおいて、前記柱部４１は、円柱状又は円錐台状である。

【0112】

前記検出センサにおいて、前記第１電極層２は、静電容量の変化を検出するために電圧が印加される駆動電極２１を含み、前記第２電極層５は、前記第１電極層２との間隔に応じた電流を生じさせるための受信電極５１，６１，７１を含む。

【0113】

前記検出センサにおいて、前記樹脂部４は、紫外線硬化樹脂１０と前記シランカップリング剤１１とを混合して成る。すなわち、前記樹脂部４は、紫外線硬化樹脂１０と前記シランカップリング剤１１との混合体である。

【0114】

前記検出センサにおいて、前記紫外線硬化樹脂１０は、ウレタン系の紫外線硬化樹脂である。

【0115】

前記検出センサにおいて、前記樹脂部４は、その主成分である前記樹脂１００質量部に対して、０．０５質量部以上１０質量部以下の前記シランカップリング剤１１を含む。

【0116】

前記検出センサにおいて、前記シランカップリング剤１１は、エポキシ基またはアミノ基を有機官能基として有する。

【0117】

＜その他の実施の形態＞
以上、本発明の各実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上述した実施の形態に限られず、他の様々な態様をとり得る。

【0118】

例えば、上記各実施の形態では、柱部４１の形状を、一例としてドット状（円柱状あるいは円錐台状）としているが、柱部４１の形状は、これに限られず、例えば、ライン状であっても良い。また、上記第１の実施の形態および第３の実施の形態では、シリコーンゴム層３を２層備えるが、柱部４１の天面のみあるいは底面のみと接合するシリコーンゴム層３を一層備えるようにしても良い。また、上記第２の実施の形態および第４の実施の形態では、柱部４１の天面のみと接合するシリコーンゴム層３を一層備えるが、平板層４２の直下に、シリコーンゴム層３を追加して形成しても良い。

【0119】

上記各実施の形態では、操作面側の電極２１を駆動電極とし、操作面から離れた側の電極５１，７１を受信電極としていたが、これを逆にして、電極２１を受信電極とし、電極５１，７１を駆動電極としても良い。上記第３の実施の形態および第４の実施の形態では、操作面の平面における位置（ＸＹ方向の位置）を検出するためのＸＹ方向の受信電極として電極６１を備え、Ｘ，Ｙ，Ｚの各３軸方向の操作を検出するようにしているが、電極６１は、電極２１よりも操作面から遠い位置に配置しても良い。なお、電極６１を駆動電極とすることもできる。

【0120】

また、平板層４２を柱部４１より操作面側にするように、樹脂部４を配置しても良い。

【実施例】

【0121】

次に、本発明の実施例について説明する。ただし、本発明は、以下の実施例の内容に限定されない。

【0122】

シランカップリング剤を含む紫外線硬化とシリコーンゴム層との接着強度を確認すべく、以下の条件でサンプルを多数作製し、それらの評価を行った。

【0123】

（実験１）
基材シートとして、東洋紡株式会社製の両面易接着性ＰＥＴ（品番: コスモシャインＡ４３００、厚さ：１２５μｍ）を用意した。ＰＥＴは、切断によって、縦１５ｍｍ×横５０ｍｍの大きさに加工した。

【0124】

次に、ウレタン系紫外線硬化樹脂に、表１に示すエポキシ系２種、メタクリル系１種およびアミノ系１種の合計４種類のシランカップリング剤を用意し、紫外線硬化樹脂の硬化性組成物１０ｇあたり０．１ｇ若しくは０．２ｇの質量比（硬化性組成物１００質量部に対して１質量部に相当）にて各種シランカップリング剤を混合して、シランカップリング剤と紫外線硬化樹脂の硬化性組成物との混合物を作製した。表１に、シランカップリング剤の種類、純度（％）及び紫外線硬化樹脂の硬化性組成物１０ｇ当たりの添加量（ｇ）を示す。なお、製品名「Ｘ−１２−９８１」は、有機官能基をエポキシ基とするシランカップリング剤を２倍に希釈しているため、他の製品に比べて２倍の量（０．２ｇ）とし、紫外線硬化樹脂の硬化性組成物に対する質量部を他の製品と同一にしている。

【0125】

【表1】

【0126】

次に、金型内に、上記混合物を供給し、その上からローラを用いてＰＥＴを上記混合物上に貼り合わせ、ＰＥＴ越しに上記混合物に向けて紫外線を照射した。こうして、上記混合物を硬化させ、ＰＥＴとシランカップリング剤混合紫外線硬化樹脂との一体成形品を作製した。

【0127】

図１４は、ＰＥＴとシランカップリング剤混合紫外線硬化樹脂との一体成形品と、シリコーンゴム層とを貼り合わせる状況を断面視にて模式的に示す。

【0128】

図１４に示すように、ＰＥＴ９１のシリコーンゴム９０形成面にコロナ処理を施した。コロナ処理は、リニアテーブル式コロナ表面処理装置（電極： 直径１ｍｍ×長さ０．２７ｍのワイヤー）を用い、放電電力０．５ｋＷ、搬送速度１．５ｍ／ｍｉｎ、電極−ワーク間距離５ｍｍの条件下で行った。次に、コロナ表面処理を施した面に、バーコータ「Ｎｏ．１．５」を用いて、信越化学工業株式会社製のシリコーン系プライマー（品番： Ｘ３３−１５６−２０）を塗布し、室温（約２５℃）にて３０分間放置した。次に、信越化学工業株式会社製のシリコーンゴム組成物（品番： ＫＥ−１９３５Ａ／Ｂ、Ａ：Ｂ＝質量比で１：１）を混練した。次に、先に用意したＰＥＴ９１のプライマー塗布面に上記シリコーンゴム組成物の混練物をスクリーン印刷した。スクリーン印刷は、スクリーン版： ＃２００、印刷厚み： 約２５μｍ、乾燥条件： １２０℃×６０分保持の諸条件にて行い、ＰＥＴ９１の表面にシリコーンゴム９０を形成した。続いて、一体成形品９５（ＰＥＴ９６＋シランカップリング剤混合紫外線硬化樹脂９７）のシランカップリング剤混合紫外線硬化樹脂９７側の面と、シリコーンゴム９０の貼り合せ面とにコロナ処理を施した。コロナ処理は、ＰＥＴ９１の表面への処理と同じである。一体成形品９５とシリコーンゴム９０との貼り合わせは、貼り合わせ用の治具に、一体成形品９５およびシリコーンゴム９０付きのＰＥＴ９１をそれぞれ吸着・固定し、コロナ処理面同士を精度よく貼り合わせ、圧力： ６ｋｇｆ／ｃｍ^２の下、温度９０℃にて６０秒間保持して行った。このような方法により、シランカップリング剤の異なる４種類のサンプルを完成した（実施例１〜４）。また、比較のため、コロナ処理を行わず、それ以外の条件をそれぞれ実施例１〜４と同一として４種類のサンプルを作製した（比較例１〜４）。

【0129】

作製した各サンプルは、９０°剥離試験により評価した。剥離した状態は、電子顕微鏡にて観察し、シリコーンゴム９０が破壊した状態（Ａ）、シリコーンゴム９０とシランカップリング剤混合紫外線硬化樹脂９７との界面で剥離した状態（Ｂ）、あるいは接合していない状態（Ｃ）かを目視にて区別した。Ａの状態は、接合面における接着強度は最も大きいことから「◎」と、Ｂの状態はＡよりも接合面における接着強度は小さいが合格水準であることから「○」と、Ｃの状態は接着不足であることから「×」と、それぞれ評価した。「◎」は「Ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ」、「○」は「Ｇｏｏｄ」、「×」は「Ｎｏｔ Ｇｏｏｄ」を、それぞれ意味する。このことは、以後の評価でも同様である。

【0130】

表２に、実施例１〜４および比較例１〜４の各条件および接合強度の評価結果を示す。表中のバー（−）は、評価対象外であることを意味する。

【0131】

【表2】

【0132】

表２から明らかなように、コロナ処理を行ってから接合した実施例１〜４では、シリコーンゴム９０とシランカップリング剤混合紫外線硬化樹脂９７との接合強度に優れていた。特に、アミノ系のシランカップリング剤を用いた場合に（実施例４）、接合強度が優れていた。これに対して、コロナ処理を行わなかった比較例１〜４ではほとんど接合せず、不十分な接合状態であった。

【0133】

（実験２）
次に、実験１にて接合強度が大きかったシランカップリング剤を用いて、易接着処理を変更したときの評価を行った。具体的には、アミノ系シランカップリング剤を用いた実施例４の条件において、コロナ処理をエキシマＵＶ処理に変更して評価を行った（実施例５）。エキシマＵＶ処理は、高照度１７２ｎｍエキシマ照射装置を用いて、ランプ出力： １０Ｖ、速度： ３３．３ｍｍ／ｓ、積算光量： １９．４ｍＪ／ｃｍ^２、照度： １１．４ｍＷ／ｃｍ^２、ランプとサンプル間の距離： ３ｍｍの条件下で行った。接合強度の評価は、実験１と同一とした。実施例５の比較を、表２中の比較例４（アミノ系シランカップリング剤を使用）とした。

【0134】

表３に、実施例５および比較例４の各条件および接合強度の評価結果を示す。

【0135】

【表3】

【0136】

表３から明らかなように、エキシマＵＶ処理を行わなかった比較例４ではほとんど接合していなかったが、エキシマＵＶ処理を行ってから接合した実施例５では、シリコーンゴム９０とシランカップリング剤混合紫外線硬化樹脂９７との接合強度に優れていた。このことから、易接着処理として、コロナ処理以外に、エキシマＵＶ処理でも接合強度の向上に寄与することがわかった。

【0137】

（実験３）
次に、実験１で用いた各種シランカップリング剤の添加量を０．５〜１０質量部の範囲で５水準に変化させ、コロナ処理を行って作製した各サンプルの製造及び評価を行った（実施例６〜２５）。シランカップリング剤の添加量以外の条件は、全て、実験１と同一とした。

【0138】

表４に、実施例６〜２５の各条件および接合強度の評価結果を示す。

【0139】

【表4】

【0140】

表４から明らかなように、４種類全てのシランカップリング剤を使用した場合において、全ての添加量の範囲で高い接合強度が得られた。特に、エポキシ系シランカップリング剤（ＫＢＭ−４０３）およびアミノ系シランカップリング剤（ＫＢＭ−６０３）を使用すると、より高い接合強度が得られた。

【0141】

（実験４）
次に、実験３において接合強度を高めた２種類のシランカップリング剤（ＫＢＭ−４０３およびＫＢＭ−６０３）の添加量をさらに増減させ、０．０５〜２０質量部の範囲で８水準に変化させ、コロナ処理を行って作製した各サンプルの製造及び評価を行った（実施例２６〜４１）。シランカップリング剤の添加量の変動以外の条件は、全て、実験１と同一とした。

【0142】

表５に、実施例２６〜４１の各条件および接合強度の評価結果を示す。

【0143】

【表5】

【0144】

表５から明らかなように、両種シランカップリング剤とも、０．０５〜２０質量部の範囲で高い接合強度が確認できた。

【産業上の利用可能性】

【0145】

本発明は、押圧方向の操作を検出する検出センサや、押圧方向の操作を検出可能なタッチパッドとして利用できる。

【要約】

【課題】接合面における接着強度を高め、かつ静電容量の変化を正確に検出可能な検出センサを提供する。
【解決手段】
本発明は、静電容量の変化を検出するための第１電極層２及び第２電極層５と、第１電極層２と第２電極層５との間に、操作面に対する押圧により、第１電極層２と第２電極層５との間隔を変位可能な変位層として機能する１または２以上のシリコーンゴム層３と、少なくとも１つのシリコーンゴム層３と接合し、シリコーンゴムより高硬度の樹脂１０を主として含有する樹脂部４と、を備え、樹脂部４は、押圧方向と直交する方向に空間を隔てて立接する複数の柱部４１を少なくとも備え、樹脂部４の少なくとも柱部４１は、シランカップリング剤１１を分散混合して構成され、シリコーンゴム層３と柱部４１の天面４１ａおよび底面４１ｂの内の少なくとも１つの面とを、直接、接合して成る検出センサ１及びその製造方法に関する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】