特開 2023-118948 圧力センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023118948

(43)【公開日】2023-08-25

(54)【発明の名称】圧力センサ

(51)【国際特許分類】

   G01L 1/20 20060101AFI20230818BHJP

【ＦＩ】

G01L1/20 Z

【審査請求】有

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023111828

(22)【出願日】2023-07-07

(62)【分割の表示】P 2018177111の分割

【原出願日】2018-09-21

(71)【出願人】

【識別番号】000005175

【氏名又は名称】藤倉コンポジット株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(74)【代理人】

【識別番号】100121049

【弁理士】

【氏名又は名称】三輪 正義

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 恵理

(57)【要約】

【課題】従来に比べて、特に、繰り返し特性を改善した、シート状の圧力センサを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の圧力センサ（１）は、シート状の圧力センサであって、カーボンペーストが塗布された基布を有し、前記基布の厚みが、０．０９ｍｍ以下であることを特徴とする。前記基布は、繊維からなる基布であることが好ましい。前記基布の表面粗さ（Ｒｚ）は、１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。前記カーボンペーストを、前記基布に印刷したことが好ましい。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

シート状の圧力センサであって、
センサシートと前記センサシートの上下面に設けられた電極シートと、を有し、前記センサシートの圧縮度合いに基づいて出力が変化し、
前記センサシートは、カーボン粒子とバインダー樹脂とを含むカーボンペーストが塗布された基布を有し、前記基布の厚みが、０．０９ｍｍ以下であり、
前記基布は、複数本の繊維からなる繊維束を編み込んだシート状のポリエステル繊維からなる布であり、横方向の繊維束と縦方向の繊維束とを編み込まれて、繊維束の間に、複数の微小な空隙が設けられており、繊維束間の空隙の大きさは、１μｍ～１００μｍであり、
前記カーボン粒子は、粒径が、０．２５μｍ～１μｍであり、
前記カーボンペーストは、前記基布の繊維束間の空隙内に侵入し、前記カーボン粒子が、前記空隙内に保持されており、
１００Ｎ以下の低荷重時において１回目の荷重印加の電圧値Ｖ１と２回目の荷重印加の電圧値Ｖ２との変化率（Ｖ２／Ｖ１）が、１．３以下である、ことを特徴とする圧力センサ。

【請求項2】

前記カーボンペーストを、前記基布に印刷したことを特徴とする請求項１に記載の圧力センサ。

【請求項3】

前記基布の厚みは、０．０７ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の圧力センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、荷重測定が可能な、シート状の圧力センサに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、荷重の計測には、例えば、ロードセルが用いられている。しかしながら、薄型化が困難であり、高価という課題があった。

【0003】

これに対し、下記の特許文献１には、荷重測定が可能な、布状の圧力センサが開示されている。特許文献１に示す圧力センサは、布に導電ゴムを含有させて構成される。そして、特許文献１の圧力センサによれば、荷重を受け、布が圧縮されることにより変化する出力に基づいて、荷重値を検出することができる。布に導電ゴムを含有させた圧力センサは、薄型化を促進できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５－２２４９４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来では、シート状の圧力センサにおいて、所定荷重を繰り返し印加した際に出力差が生じるのを抑制する改善策は取られていなかった。特に、出力差は、低荷重域にて、顕著に現れた。

【0006】

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、従来に比べて、特に、繰り返し特性を改善した、シート状の圧力センサを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、シート状の圧力センサであって、センサシートと前記センサシートの上下面に設けられた電極シートと、を有し、前記センサシートの圧縮度合いに基づいて出力が変化し、前記センサシートは、カーボン粒子とバインダー樹脂とを含むカーボンペーストが塗布された基布を有し、前記基布の厚みが、０．０９ｍｍ以下であり、前記基布は、複数本の繊維からなる繊維束を編み込んだシート状のポリエステル繊維からなる布であり、横方向の繊維束と縦方向の繊維束とを編み込まれて、繊維束の間に、複数の微小な空隙が設けられており、繊維束間の空隙の大きさは、１μｍ～１００μｍであり、前記カーボン粒子は、粒径が、０．２５μｍ～１μｍであり、前記カーボンペーストは、前記基布の繊維束間の空隙内に侵入し、前記カーボン粒子が、前記空隙内に保持されており、１００Ｎ以下の低荷重時において１回目の荷重印加の電圧値Ｖ１と２回目の荷重印加の電圧値Ｖ２との変化率（Ｖ２／Ｖ１）が、１．３以下である、ことを特徴とする。

【0008】

本発明では、前記カーボンペーストを、前記基布に印刷したことが好ましい。

【0009】

本発明では、前記基布の厚みは、０．０７ｍｍ以下であることが好ましい。

【発明の効果】

【0010】

本発明の圧力センサによれば、繰り返し特性の安定化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本実施形態の圧力センサの一例を示す平面図である。

【図2】図１に示すＡ－Ａ線に沿って切断し矢印方向から見た圧力センサの部分拡大断面図である。

【図3】荷重計測方法を説明するための模式図である。

【図4】基布の厚みが異なる各サンプル（圧力センサ）に１０Ｎの荷重を印加した際の、加圧回数と電圧値（出力値）との関係を示すグラフである。

【図5】基布の厚みが異なる各サンプル（圧力センサ）に１０Ｎの荷重を印加した際の、変化率（２回目の荷重印加時の電圧値／１回目の荷重印加時の電圧値）のグラフである。

【図6】基布の厚みが異なる各サンプル（圧力センサ）に１００Ｎの荷重を印加した際の、加圧回数と電圧値（出力値）との関係を示すグラフである。

【図7】基布の厚みが異なる各サンプル（圧力センサ）に１００Ｎの荷重を印加した際の、変化率（２回目の荷重印加時の電圧値／１回目の荷重印加時の電圧値）のグラフである。

【図8】基布の厚みが異なる各サンプル（圧力センサ）に１０００Ｎの荷重を印加した際の、加圧回数と電圧値（出力値）との関係を示すグラフである。

【図9】基布の厚みが異なる各サンプル（圧力センサ）に１０００Ｎの荷重を印加した際の、変化率（２回目の荷重印加時の電圧値／１回目の荷重印加時の電圧値）のグラフである。

【図10】０．０７ｍｍ厚の基布を使用した際の、荷重と電圧との関係を示すグラフである。

【図11】基布の厚みが異なる各サンプル（圧力センサ）に１０００Ｎの荷重を印加し解放したときの、加圧回数とヒステリシスとの関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の一実施の形態（以下、「実施の形態」と略記する。）について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。

【0013】

まずは、本発明者が、本発明を開発するに至った技術の推移について説明する。シート状の圧力センサでは、繰り返し同じ荷重を印加したとき、１回目に荷重印加した際の電圧値Ｖ１と、２回目に荷重印加した際の電圧値Ｖ２との変化率（Ｖ２／Ｖ１）が大きくなりやすく、特に、その傾向は、低荷重時に顕著に現れた。

【0014】

これは、荷重印加による基布のへたりが原因であると考えられる。

【0015】

そこで、本発明者は、シート状の圧力センサにおいて、安定した繰り返し特性を得ることを目指して本発明を開発するに至った。すなわち、本実施形態は、以下の特徴的部分を備えている。

【0016】

本実施形態における圧力センサは、カーボンペーストが塗布された基布を有し、基布の厚みが、０．０９ｍｍ以下であることを特徴とする。

【0017】

以下、図面を参照しながら本実施形態の圧力センサの構成を説明する。図１は、本実施形態の圧力センサの一例を示す平面図である。図２は、図１に示すＡ－Ａ線に沿って切断し矢印方向から見た圧力センサの部分拡大断面図である。

【0018】

図１に示すように、本実施形態の圧力センサ１は、先端側に、例えば、円形の計測部２を具備する。図１では、計測部２は、円形に限定されるものでなく、円形以外に、矩形状、多角形状、楕円形状等を例示できる。

【0019】

図２に示すように、計測部２は、センサシート（感圧シート）４と、センサシート４の上下面に設けられた電極シート５とが積層されて構成されている。センサシート４は、基布に、カーボンペーストを塗布したものである。

【0020】

このように、本実施形態の圧力センサ１は、センサシート４と電極シート５とを重ねた構成であり、圧力センサ１をシート状にて形成することができる。よって、圧力センサ１の薄型化を実現できる。

【0021】

本実施形態では、センサシート４の上下面に、同じ電極シート５を配置することが好ましい。このような構成により、圧力センサ１の製造が容易になる。また、一対の電極シート５のどちらを荷重印加面としても、センサシート４に印加される荷重を略同一にでき、出力値のばらつきを抑制することが出来る。ここで、「同じ電極シート」とは、膜厚や材質が同一であることを指す。なお、膜厚の同一範囲には、製造誤差が含まれる。

【0022】

本実施形態では、基布にカーボンペーストを塗布している。カーボンペーストを用いることで、例えば、特許文献１のように、導電ゴムを用いる場合に比べて、繰り返し印加した際の出力変化の再現性（繰り返し特性）を良好なものに出来る。すなわち、導電ゴムでは、導電層が基布表面に偏在し、再現性が低下すると考えられるが、カーボンペーストを用いると、基布表面への偏在を抑制でき、再現性を向上させることが可能になる。また、カーボンペーストのほうが、導電ゴムよりも粘度が低いため、カーボンの分散性が良好になる。

【0023】

本実施形態では、基布の厚みが、０．０９ｍｍ以下である。このように、基布にカーボンペーストを塗布し、且つ基布の厚みを０．０９ｍｍ以下に設定することで、１回目に荷重印加した際の電圧値Ｖ１と、２回目に荷重印加した際の電圧値Ｖ２との変化率（Ｖ２／Ｖ１）を小さくすることが可能になる。変化率（Ｖ２／Ｖ１）が小さくなるのは、荷重印加による基布のへたりを抑制することが出来るためと考えられる。

【0024】

特に、１００Ｎ以下の低荷重時では、基布の厚みを０．０９ｍｍとした場合と、０．１ｍｍとした場合とで、変化率（Ｖ２／Ｖ１）に顕著な差が見られることが後述する実験によりわかっている。すなわち、基布の厚みを、０．０９ｍｍとした場合では、変化率（Ｖ２／Ｖ１）を１．１以下に抑えることができるが、基布の厚みを、０．１ｍｍとした場合は、変化率（Ｖ２／Ｖ１）が略１．４以上になり、大幅な上昇が見られた。

【0025】

本実施形態では、基布の厚みは、０．０５ｍｍより大きいことが好ましい。基布の厚みが０．０５ｍｍ以下であると、基布が薄すぎて、わずかな加圧で電極間が導通し、繰り返し印加した際の出力変化の再現性が悪くなる。したがって、本実施形態では、荷重に対し良好な出力変化の再現性を得るべく、基布の厚みは、０．０５ｍｍより大きく０．０９ｍｍ以下であることが好ましい。また、本実施形態では、基布の厚みは、０．０７ｍｍ以上０．０９ｍｍ以下であることがより好ましい。

【0026】

例えば、本実施形態では、繊維から成る基布を用いることができる。繊維からなる基布の構成は、特に限定されるものではないが、例えば、複数本の繊維からなる繊維束を編み込んだシート状の布である。横方向の繊維束と縦方向の繊維束とを編み込むことで、繊維束の間に、複数の微小な空隙が設けられると考えられる。そして、各空隙内に、カーボンペーストを構成する複数のカーボン粒子が入り込むと考えられる。なお、基布に、カーボンペーストを塗布した後、適度な熱処理を施すことで、カーボンペーストの溶媒は除去される。この結果、カーボン粒子が繊維束の間の空隙に残りやすいと考えられる。なお、バインダー樹脂が、カーボン粒子と共に、繊維束間の空隙内に存在していてもよい。

【0027】

限定するものでないが、繊維束間の空隙の大きさは、例えば、１μｍ～１００μｍ程度である。このように、空隙は微小空間であり、基布に塗布されたカーボンペーストは、導電ゴムよりも粘度が低く、適切に、空隙に入り込むと考えられる。

【0028】

また、特に限定するものでないが、カーボンペーストに含まれるカーボン粒子の粒径は、０．２５μｍ～１μｍ程度である。カーボン粒子の粒径は、繊維束間の空隙よりも小さいと考えられる。そのため、カーボンペーストを基布に塗布すると、カーボンペーストは、繊維束間の空隙内に侵入し、カーボン粒子が、空隙内に保持されると考えられる。

【0029】

また、カーボン粒子を特に限定するものではないが、アセチレンブラックやケッチェンブラック等に代表されるカーボンブラックや、黒鉛、活性炭、ソフトカーボン、ハードカーボン等を例示できる。このうち、カーボン粒子は、カーボンブラックであることが好ましい。

【0030】

また、カーボンペーストに含まれるバインダー樹脂を特に限定するものでないが、例えば、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、アルキッド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、スチレン系共重合体、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂、エポキシ系樹脂、フェノキシ系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等を例示することができる。

【0031】

また、繊維束を構成する繊維は、特に限定されるものではないが、ポリエステル繊維、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）繊維、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）繊維、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ）繊維、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）繊維、ガラス繊維等を例示できる。この中でも、ポリエステル繊維が好ましい。

【0032】

本実施形態では、基布の表面粗さ（Ｒｚ）は、１０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。表面粗さ（Ｒｚ）が、上記範囲内にあることで、効果的に良好な繰り返し特性を得ることができる。すなわち、基布の表面粗さ（Ｒｚ）は、１０μｍ以上とし、表面に適度な凹凸を備えることで、荷重印加の際、点接触から面接触へと変化させることができ、荷重に対する出力変化曲線の傾きを大きくでき、荷重値の検出精度を、より効果的に向上させることが出来ると考えられる。また、表面粗さ（Ｒｚ）を１００μｍ以下とすることで、繰り返し荷重を印加した際の、基布のへたりを抑制でき、より良好な繰り返し特性を得ることができると考えられる。

【0033】

本実施形態では、基布の表面粗さ（Ｒｚ）は、２０μｍ以上１００μｍ以下であることがより好ましい。

【0034】

本実施形態における圧力センサ１では、計測部２に荷重が作用すると、電極シート５に挟まれたセンサシート４が圧縮される。この圧縮度合に基づいて出力が変化し、出力変化に基づいて荷重を計測することができる。

【0035】

上記したように、本実施形態では、１回目の荷重印加の電圧値Ｖ１と２回目の荷重印加の電圧値Ｖ２との変化率（Ｖ２／Ｖ１）を小さくすることができるが、特に、１００Ｎ以下の低荷重時において、変化率（Ｖ２／Ｖ１）を、１．３以下、好ましくは、１．２以下、より好ましくは１．１以下に抑えることが可能である。なお、変化率の下限値は、０．９以上であることが好ましい。

【0036】

以上のように、本実施形態の圧力センサ１では、薄型で且つ、安定した繰り返し特性を得ることが出来る。特に、本実施形態では、低荷重域（具体的には、１００Ｎ以下）にて、安定した繰り返し特性を得ることができ、低荷重から高荷重の広い範囲にわたって、安定した荷重測定を行うことができる。

【0037】

また、本実施形態の圧力センサ１では、カーボンペーストを基布に塗布する方法を限定するものでなく、印刷やディップ等を提示できる。このうち、カーボンペーストを基布に印刷することが好ましい。本実施形態では、印刷方法は特に限定されるものでなく、スクリーン印刷、及び、オフセット印刷等の既存の印刷方法を使用することができる。

【0038】

本実施形態のセンサシート４の作製方法として印刷法を用いる場合、まず印刷機に印刷版をセットする。続いて、基布を、印刷機に固定する。次に、カーボンペーストを基布に印刷する。そして、印刷したカーボンペーストに適度な熱処理を施し、カーボンペースト中の溶剤を除去し、カーボンペーストを硬化させる。

【0039】

本実施形態のシート状の圧力センサは、荷重センサとして、例えば、圧力計、圧力計測装置、及び血圧計等に使用することができる。

【0040】

例えば、本実施形態の圧力センサ（荷重センサ）１を、血圧計として用いた場合、測定者の腕等のセンシング対象物に含まれる動脈を通る血液の圧力に起因する血管の変位に応じた荷重を受ける。そして、圧力センサ１は、受けた荷重に応じて厚さに変化が生じ、この厚さの変化に応じて特性が変化する。ここで、変化する特性は、例えば、抵抗であってもよいし、静電容量等であってもよい。圧力センサ１がその特性変化として抵抗変化を生じさせる部材である場合、センサシート４及び、電極シート５は、電気的に接続されて電流が流される。また、例えば、圧力センサ１がその特性変化として容量変化を生じさせる部材である場合、センサシート４及び、電極シート５は、電気的に接続されずに、電極シート５間に電圧が印加される。本実施形態の圧力センサ１によれば、出力変化に応じて血圧を計測することが可能である。本実施形態では、超薄型で且つ、低荷重域でも繰り返し特性に優れており、体表面から動脈波を高感度で検出することができる。

【0041】

本実施形態の圧力センサ１は、超薄型ロードセンサとして適用することができ、上記した血圧以外にも、例えば、風圧用ロードセンサや、車両のタイヤ用ロードセンサ等して様々な荷重を計測することができる。

【0042】

また、本実施形態の圧力センサ１は、湾曲させて使用することもできる。

【実施例0043】

以下、実施例により本実施形態を詳細に説明する。なお、本実施形態は、以下の実施例に限定されるものではない。

【0044】

［圧力（荷重）の測定方法］
図３は、荷重計測システムを示す概念図である。図３に示すように、スタンド２０上に、圧力（荷重）センサ２１を設置した。そして、荷重機２２を圧力センサ２１の表面に押し当て、荷重をかけた際の電圧出力をデータロガー２３で計測した。圧力センサ２１には以下のサンプルを用いた。

【0045】

［サンプル１］
ポリエステル繊維からなる、厚み０．０７ｍｍの基布に、カーボンペーストを印刷したセンサシートを作製し、センサシートの上下を電極シートで挟んだ。
［サンプル２］
ポリエステル繊維からなる、厚み０．０９ｍｍの基布に、カーボンペーストを印刷したセンサシートを作製し、センサシートの上下を電極シートで挟んだ。
［サンプル３］
ポリエステル繊維からなる、厚み０．１ｍｍの基布に、カーボンペーストを印刷したセンサシートを作製し、センサシートの上下を電極シートで挟んだ。

【0046】

［厚み測定］
基布の厚みは、厚み測定器（株式会社尾崎製作所製「ピーコック」）を用いて測定、算出した。

【0047】

図４は、基布の厚みが異なる各サンプル１～３に、１０Ｎの荷重を印加した際の、加圧回数と電圧値（出力値）との関係を示すグラフである。なお、実験では、１０Ｎの荷重を、５秒間隔で印加した。また、以下に示す荷重を繰り返し印加する実験においても、同じ時間間隔で荷重を印加した。

【0048】

図４に示すように、どのサンプルにおいても、２回目以降の荷重印加にて取得される電圧差に比べて、１回目と２回目との各荷重印加にて取得される電圧差がやや大きくなった。

【0049】

図５は、基布の厚みが異なる各サンプル１～３に１０Ｎの荷重を印加した際の、１回目の荷重印加の電圧値Ｖ１と２回目の荷重印加の電圧値Ｖ２との変化率（Ｖ２／Ｖ１）のグラフである。

【0050】

図５に示すように、基布の厚みが、０．０７ｍｍの場合と、基布の厚みが０．０９ｍｍの場合では、変化率（Ｖ２／Ｖ１）が１．１以下になることがわかった。一方、基布の厚みが、０．１ｍｍの場合、変化率（Ｖ２／Ｖ１）が１．４程度に大きくなることがわかった。

【0051】

図６は、基布の厚みが異なる各サンプル１～３に、１００Ｎの荷重を印加した際の、加圧回数と電圧値（出力値）との関係を示すグラフである。

【0052】

図６に示すように、基布の厚みを０．０９ｍｍとしたサンプル２では、２回目以降の荷重印加にて取得される電圧差に比べて、１回目と２回目との荷重印加にて取得される電圧差がやや大きくなった。また、基布の厚みを０．１ｍｍとしたサンプル３では、１回目と２回目との荷重印加にて取得される電圧差が非常に大きくなった。一方、基布の厚みを０．０７ｍｍとしたサンプル１では、加圧回数に対し、多少の電圧差が見られるものの大きな変化は見られなかった。

【0053】

図７は、基布の厚みが異なる各サンプル１～３に１００Ｎの荷重を印加した際の、１回目の荷重印加の電圧値Ｖ１と２回目の荷重印加の電圧値Ｖ２との変化率（Ｖ２／Ｖ１）のグラフである。

【0054】

図７に示すように、基布の厚みが、０．０７ｍｍの場合と、基布の厚みが０．０９ｍｍの場合では、変化率（Ｖ２／Ｖ１）が１．１以下になることがわかった。特に、基布の厚みを、０．０７ｍｍとした場合、変化率（Ｖ２／Ｖ１）を、ほぼ１にできることがわかった。一方、基布の厚みが、０．１ｍｍの場合、変化率（Ｖ２／Ｖ１）が１．５程度に大きくなることがわかった。

【0055】

図８は、基布の厚みが異なる各サンプル１～３に、１０００Ｎの荷重を印加した際の、加圧回数と電圧値（出力値）との関係を示すグラフである。

【0056】

図８に示すように、基布の厚みを０．０７ｍｍとしたサンプル１、及び、基布の厚みを０．０９ｍｍとしたサンプル２では、加圧回数に対する電圧差は非常に小さいことがわかった。一方、基布の厚みを０．１ｍｍとしたサンプル３では、加圧回数に対し、多少の電圧差が見られた。

【0057】

図９は、基布の厚みが異なる各サンプル１～３に１０００Ｎの荷重を印加した際の、１回目の荷重印加の電圧値Ｖ１と２回目の荷重印加の電圧値Ｖ２との変化率（Ｖ２／Ｖ１）のグラフである。

【0058】

図９に示すように、基布の厚みが、０．０７ｍｍの場合と、基布の厚みが０．０９ｍｍの場合では、変化率（Ｖ２／Ｖ１）がほぼ１であり、すなわち、１回目の荷重印加の電圧値Ｖ１と２回目の荷重印加の電圧値Ｖ２との電圧差がほぼ０であることがわかった。また、基布の厚みが０．１ｍｍのサンプル３の場合、変化率（Ｖ２／Ｖ１）は、サンプル１及びサンプル２よりもやや大きくなるもの、変化率（Ｖ２／Ｖ１）が、１．０５程度となることがわかった。

【0059】

図１０は、基布として０．０７ｍｍ厚の基布を使用したサンプル１の、荷重と電圧との関係を示すグラフである。

【0060】

図１０に示すように、１０００Ｎまでの荷重に対して曲線的な電圧が得られることがわかった。また、繰り返し印加した際も、再現性よく、同曲線の電圧カーブを描くことがわかった。したがって、０～１０００Ｎレンジでは、多項式近似式を用いて使用することができる。

【0061】

次に、基布の表面粗さ（Ｒｚ）を測定した。表面粗さ（Ｒｚ）は、以下の測定方法で求めた。

【0062】

［表面粗さ（Ｒｚ）の測定］
実験では、サンプル１（０．０７ｍｍ厚の基布）、サンプル３（０．１ｍｍ厚の基布）の各基布の表面粗さ（Ｒｚ）を、ＫＥＹＥＮＣＥ製の形状解析レーザ顕微鏡（ＶＫ－Ｘ１００／１５０シリーズ）にて測定した。

【0063】

実験では、３か所の異なる位置で表面粗さ（Ｒｚ）を測定し、その平均値を求めた。以下、表１に、サンプル１及び、サンプル３の表面粗さ（Ｒｚ）の実験結果を示す。

【0064】

【表1】

【0065】

なお、表１に示す各数値の単位は、「μｍ」である。

【0066】

表１に示すように、比較例としてのサンプル３では、表面粗さ（Ｒｚ）が１００μｍよりも大きくなることがわかった。一方、実施例としてのサンプル１では、表面粗さ（Ｒｚ）が、１０μｍ以上１００μｍ以下の範囲内であることがわかった。

【0067】

次に、サンプル１及びサンプル３を用いて、ヒステリシスの実験を行った。

【0068】

［ヒステリシスの測定］
実験では、各サンプルに、１０００Ｎの荷重になるまで徐々に荷重を大きくしながら印加時の電圧ループを測定した。次に、荷重が１０００Ｎに到達したら、徐々に荷重を小さくしながら解放時の電圧ループを測定した。

【0069】

ヒステリシス（％）は、｛［（印加時の電圧ループ－解放時の電圧ループの最大電圧差）／定格出力］×１００｝で求めることができる。定格出力は、荷重が１０００Ｎに到達したときの電圧値である。その実験結果が図１１に示されている。

【0070】

加圧回数（解放回数ともいえる）が大きくなると、サンプル１（実施例）及びサンプル３（比較例）ともに、ヒステリシスが低下することがわかった。これは、加圧回数を増やすことで、基布のへたりが徐々に抑制されるためである。ただし、サンプル１（実施例）では、加圧回数に対するヒステリシスの変化は小さい。

【0071】

サンプル１（実施例）とサンプル３（比較例）とを対比すると、いずれの加圧回数でも、サンプル１（実施例）のほうがサンプル３（比較例）よりもヒステリシスが小さくなることがわかった。

【0072】

また、加圧回数が１回のときの、サンプル１（実施例）と、サンプル３（比較例）とを対比すると、サンプル１（実施例）のヒステリシスが約１３％程度であるのに対し、サンプル３（比較例）のヒステリシスは、約２０％程度と非常に大きくなることがわかった。

【0073】

このように、サンプル１（実施例）は、サンプル３（比較例）に比べて、ヒステリシスが小さく、応答性に優れることがわかった。

【産業上の利用可能性】

【0074】

本発明の圧力センサによれば、繰り返し特性に優れ、特に、低荷重域において、安定した出力を得ることができる。本発明の圧力センサを、圧力計、圧力計測装置、血圧計等に使用することができる。

【符号の説明】

【0075】

１、２１ ：圧力センサ
２ ：計測部
４ ：センサシート
５ ：電極シート
２０ ：スタンド
２２ ：荷重機
２３ ：データロガー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】