特開 2024-61379 感圧センサ

(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】P2024061379

(43)【公開日】2024-05-07

(54)【発明の名称】感圧センサ

(51)【国際特許分類】

   G01L 1/20 20060101AFI20240425BHJP

【ＦＩ】

G01L1/20 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022169291

(22)【出願日】2022-10-21

(71)【出願人】

【識別番号】000215833

【氏名又は名称】帝国通信工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100094226

【弁理士】

【氏名又は名称】高木 裕

(74)【代理人】

【識別番号】100087066

【弁理士】

【氏名又は名称】熊谷 隆

(72)【発明者】

【氏名】藤巻 賢史

(72)【発明者】

【氏名】内藤 俊司

(57)【要約】

【課題】部品点数の削減と厚みの薄型化を図ることができる感圧センサを提供すること。
【解決手段】基板１０と、基板１０上に設置され押圧力に応じて厚み方向の抵抗値が変化する感圧抵抗体７１と、感圧抵抗体７１の表裏面に設置される配線側接点パターン４１，５１と、感圧抵抗体７１の一方の面に設置される第１接点パターン６１と、感圧抵抗体７１の他方の面に設置される第２接点パターン８１とを具備する。配線側接点パターン５１を感圧抵抗体７１を介して第２接点パターン８１の所定部分Ｈ１に対向させることで電気的に接続する。配線側接点パターン４１を感圧抵抗体７１を介して第１接点パターン６１の所定部分Ｅ１に対向させることで電気的に接続する。第１，第２接点パターン６１，８１間を連結する回路となるように第１接点パターン６１の所定部分Ｅ１を感圧抵抗体７１を介して第２接点パターン８１の所定部分Ｈ１に対向させて電気的に接続する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

押圧力に応じて抵抗値が変化する感圧センサにおいて、
基板と、
前記基板上に設置され、押圧力に応じて厚み方向の抵抗値が変化する感圧抵抗体と、
前記感圧抵抗体の表裏面にそれぞれ設置される配線側接点パターンと、
前記感圧抵抗体の一方の面に設置され、前記何れの配線側接点パターンにも接続しない独立した１又は複数の第１接点パターンと、
前記感圧抵抗体の他方の面に設置され、前記何れの配線側接点パターンにも接続しない独立した１又は複数の第２接点パターンと、
を具備し、
前記感圧抵抗体の一方の面側に設置される配線側接点パターンの所定の部分を、前記感圧抵抗体を介して前記第２接点パターンの所定の部分に対向させることで、当該対向する部分間を電気的に接続し、
前記感圧抵抗体の他方の面側に設置される配線側接点パターンの所定の部分を、前記感圧抵抗体を介して前記第１接点パターンの所定の部分に対向させることで、当該対向する部分間を電気的に接続し、
さらに前記一方の配線側接点パターンに電気的に接続した第２接点パターンと、前記他方の配線側接点パターンに電気的に接続した第１接点パターン間を電気的に連結する回路となるように、前記１又は複数の第１接点パターンの所定の部分を前記感圧抵抗体を介して前記１又は複数の第２接点パターンの所定の部分に１又は複数の位置で対向させて電気的に接続することを特徴とする感圧センサ。

【請求項2】

請求項１に記載の感圧センサであって、
前記第１接点パターンと前記第２接点パターンと前記配線側接点パターンの内の何れか２つのパターン同士が前記感圧抵抗体を介して対向している部分は、何れも線状であって、当該対向する部分の２つのパターンは上から見て交差していることを特徴とする感圧センサ。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の感圧センサであって、
前記感圧抵抗体、前記配線側接点パターン、前記第１接点パターン、及び前記第２接点パターンは、前記基板上に印刷によって積層して形成されていることを特徴とする感圧センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、押圧力に応じて抵抗値が変化する感圧センサに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、押圧力に応じて抵抗値が変化する感圧センサは、例えば特許文献１に示すように、下側電極を設けた下側回路基板と、上側電極を設けた上側回路基板とを、スペーサを介して積層し、その際スペーサに設けた開口部内において前記上側電極と下側電極とを対向させ、上側電極の背面側の上側回路基板を押圧してこれを下降させることで上側電極を下側電極に当接させ、当該当接力（荷重）の大きさ（当接面積）に応じて上側電極と下側電極間の抵抗値を変化させるように構成されていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－４５６２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし従来の感圧センサは、上述のように、２枚の回路基板とスペーサとを用いて構成されるので部品点数が多くなり、また製品の厚み寸法が厚くなり、さらに２枚の回路基板とスペーサの組み立て時のずれによって下側電極に対してスペーサの開口部や上側電極の位置がずれてしまう虞があった。

【0005】

本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、部品点数の削減と厚みの薄型化が図れ、また各構成要素間に組み立てによるずれが生じる虞もない感圧センサを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、押圧力に応じて抵抗値が変化する感圧センサにおいて、基板と、前記基板上に設置され、押圧力に応じて厚み方向の抵抗値が変化する感圧抵抗体と、前記感圧抵抗体の表裏面にそれぞれ設置される配線側接点パターンと、前記感圧抵抗体の一方の面に設置され、前記何れの配線側接点パターンにも接続しない独立した１又は複数の第１接点パターンと、前記感圧抵抗体の他方の面に設置され、前記何れの配線側接点パターンにも接続しない独立した１又は複数の第２接点パターンと、を具備し、前記感圧抵抗体の一方の面側に設置される配線側接点パターンの所定の部分を、前記感圧抵抗体を介して前記第２接点パターンの所定の部分に対向させることで、当該対向する部分間を電気的に接続し、前記感圧抵抗体の他方の面側に設置される配線側接点パターンの所定の部分を、前記感圧抵抗体を介して前記第１接点パターンの所定の部分に対向させることで、当該対向する部分間を電気的に接続し、さらに前記一方の配線側接点パターンに電気的に接続した第２接点パターンと、前記他方の配線側接点パターンに電気的に接続した第１接点パターン間を電気的に連結する回路となるように、前記１又は複数の第１接点パターンの所定の部分を前記感圧抵抗体を介して前記１又は複数の第２接点パターンの所定の部分に１又は複数の位置で対向させて電気的に接続することを特徴としている。
感圧抵抗体の厚みは薄いため、感圧抵抗体を挟んだ表裏の接点パターン間は、感圧抵抗体を介して上下（真上真下）に対向している部分のみで導通する。
本発明によれば、１枚の基板上に各種パターンを形成することで感圧センサを構成できるので、部品点数の削減と厚みの薄型化が図れ、また配線側接点パターンや第１接点パターンや感圧抵抗体や第２接点パターン間に組み立てによるずれが生じにくくなる。
また従来のようにスペーサによる空間を設けないので、軽い力を印加するだけで抵抗値の変化が始まる。従って、軽い力で抵抗値の変化が始まって押圧力が大きくなるに伴ってさらに抵抗値が変化していく特性が要求される感圧センサとして用いて好適となる。
またこの感圧センサの電気回路は、感圧抵抗体の厚みによる抵抗が直列に複数接続される構造の電気回路になるので、容易に感圧抵抗体による抵抗値を高くすることができ、分解能の高い感圧センサとすることができる。
また上述のように、感圧抵抗体を挟んだ表裏の接点パターン間は、感圧抵抗体を介して上下（真上真下）に対向している部分のみで導通するので（抵抗値の変化が生じるので）、各配線側接点パターンと第１，第２接点パターン、感圧抵抗体の面積や形状を調整することで、容易に抵抗値の調整（例えば配線側接点パターンと第１パターンの対向面積を小さくすると抵抗値が大きくなる）を行うことができる。

【0007】

また本発明は、上記特徴に加え、前記第１接点パターンと前記第２接点パターンと前記配線側接点パターンの内の何れか２つのパターン同士が前記感圧抵抗体を介して対向している部分は、何れも線状であって、当該対向する部分の２つのパターンは上から見て交差していることを特徴としている。
本発明によれば、線状の第１接点パターンと線状の第２接点パターン同士、線状の第１接点パターンと線状の配線側接点パターン同士、又は線状の第２接点パターンと線状の配線側接点パターン同士を上から見て交差するように配置したので、感圧抵抗体を介して上下に対向する部分の面積を、容易に所望の面積にすることができる。この効果は、特に各パターンを印刷によって形成した場合に用いて好適である。即ち、各パターンを上下に積層する際に各パターン間に印刷ずれが生じたとしても、対向するパターンの交差する面積は変わらない。このため感圧抵抗体を介在した当該交差する部分の抵抗値を容易に一定にすることができる。

【0008】

また本発明は、上記特徴に加え、前記感圧抵抗体、前記配線側接点パターン、前記第１接点パターン、及び前記第２接点パターンは、前記基板上に印刷によって積層して形成されていることを特徴としている。
これによって、１枚の基板上に各接点パターンを容易且つ正確な位置に形成することができ、また製造コストの低減化と厚みの薄型化とを図ることができる。また配線側接点パターンや第１，第２接点パターンや感圧抵抗体間に組み立てによるずれは生じなくなる。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、部品点数の削減と厚みの薄型化を図ることができる。また感圧抵抗体（その厚み）による抵抗が直列に複数接続された構造の電気回路になるので、感圧センサの抵抗値を高くすることができ、分解能の高い感圧センサとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】感圧センサ１－１の概略断面図である。

【図2】感圧センサ１－１の概略平面図である。

【図3】感圧センサ１－１の動作説明図である。

【図4】感圧センサ１－１の製造方法説明図である。

【図5】感圧センサ１－１の製造方法説明図である。

【図6】感圧センサ１－２の概略平面図である。

【図7】感圧センサ１－２の製造方法説明図である。

【図8】感圧センサ１－２の製造方法説明図である。

【図9】感圧センサ１－３の概略平面図である。

【図10】感圧センサ１－３の製造方法説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
〔第１実施形態〕
図１は本発明の第１実施形態にかかる感圧センサ１－１の概略断面図（図２のＡ－Ａ概略断面図）、図２は感圧センサ１－１の概略平面図である。これらの図に示すように、感圧センサ１－１は、基板１０と、基板１０上に設置され、押圧力に応じて厚み方向の抵抗値が変化する感圧抵抗体７１と、前記感圧抵抗体７１の表裏面（上下面）にそれぞれ設置される配線側接点パターン４１及び配線側接点パターン５１と、前記感圧抵抗体７１の一方の面（下面）に設置され、前記何れの配線側接点パターン４１，５１にも接続しない第１接点パターン６１と、前記感圧抵抗体７１の他方の面（上面）に設置され、前記何れの配線側接点パターン４１，５１にも接続しない第２接点パターン８１と、前記配線側接点パターン５１に接続される配線パターン３１と、前記配線側接点パターン４１に接続される配線パターン２１と、を具備して構成されている。なお以下の説明において、「上」とは基板１０から配線側接点パターン４１，５１などを形成した面側を見る方向をいい、「下」とはその反対方向をいうものとするが、これは、感圧センサ１－１を使用する際の方向を限定する趣旨ではない。

【0012】

上記感圧センサ１－１において、感圧抵抗体７１の一方の面側（下面側）に設置される配線側接点パターン５１の部分は、感圧抵抗体７１を介して第２接点パターン８１の所定の部分（パターン部）Ｈ１に対向させることで、当該対向する部分間が感圧抵抗体７１の厚みを介して電気的に接続され、また前記感圧抵抗体７１の他方の面側（上面側）に設置される配線側接点パターン４１の部分は、感圧抵抗体７１を介して第１接点パターン６１の所定の部分（パターン部）Ｅ１に対向させることで、当該対向する部分間が感圧抵抗体７１の厚みを介して電気的に接続され、さらに前記第２接点パターン８１のもう一方の部分（パターン部）Ｈ１と前記第１接点パターン６１のもう一方の部分（パターン部）Ｅ１はこれらを対向させることで、当該対向する部分が感圧抵抗体７１の厚みを介して電気的に接続されている。

【0013】

即ち、上記感圧抵抗体７１を介してその上下にパターンが対向している部分は、感圧抵抗体７１の厚み分の抵抗値を介して、その上下のパターン間が電気的に接続されている。感圧抵抗体７１の厚みは薄いので、一対の配線パターン２１，３１間に抵抗値として作用するのは、感圧抵抗体７１全体中の上下のパターンが対向している部分に挟まれた部分だけである。言い換えれば、感圧抵抗体７１の上下において対向していないパターンの部分間は導通しない。

【0014】

次に、上記感圧センサ１－１の構成を、その製造方法と共に説明する。
まず基板１０を用意する。基板１０は可撓性を有する合成樹脂フィルムによって構成されており、この例ではポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを用いている。

【0015】

次に、図４に示すように、上記基板１０の上面に、配線パターン３１と配線側接点パターン５１、及び第１接点パターン６１を、導電ペースト（この例では銀ペースト）をスクリーン印刷することによって同時に形成する。

【0016】

配線側接点パターン５１は、円形（小円状）に形成されている。配線パターン３１は線状であり、その一端が配線側接点パターン５１の外周辺の一部に接続され、下記する感圧抵抗体７１の外部に引き出されている。

【0017】

第１接点パターン６１は、両側に円形のパターン部Ｅ１，Ｅ１を有し、両パターン部Ｅ１，Ｅ１間を連結部Ｅ２によって接続する形状に形成されている。また第１接点パターン６１は、配線側接点パターン５１に（下記する配線側接点パターン４１にも）直接接続しない独立した位置に形成されている。

【0018】

次に、図５に示すように、上記配線側接点パターン５１と第１接点パターン６１の上面全体と、配線パターン３１の一部を覆うように、上記基板１０上に感圧抵抗体７１を、カーボンペーストをスクリーン印刷することによって形成する。感圧抵抗体７１は、この例では円形（他の各種形状であっても良い）である。カーボンペーストは、硬化しても柔軟性を有する合成樹脂とカーボン粉と溶剤を混合した導電性塗料を用いて構成されている。

【0019】

次に、図２に示すように、上記感圧抵抗体７１の上面に、配線パターン２１と配線側接点パターン４１、及び第２接点パターン８１を、導電ペースト（この例では銀ペースト）をスクリーン印刷することによって同時に形成する。

【0020】

配線側接点パターン４１は、円形（小円状）に形成されている。配線パターン２１は線状であり、その一端が配線側接点パターン４１の外周辺の一部に接続され、上記感圧抵抗体７１の外周辺を乗り越えてその外部（基板１０上）に引き出されている。

【0021】

第２接点パターン８１は、両側に円形のパターン部Ｈ１，Ｈ１を有し、両パターン部Ｈ１，Ｈ１間を連結部Ｈ２によって接続する形状に形成されている。また第２接点パターン８１は、配線側接点パターン４１に（配線側接点パターン５１にも）直接接続しない独立した位置に形成されている。

【0022】

なお各パターン２１，３１，４１，５１，６１，８１の形状は他の各種形状であっても良いが、両配線側接点パターン４１、５１と第１接点パターン６１と第２接点パターン８１は指などの押圧体によって同時に押圧できる位置に形成することが好ましい。

【0023】

以上の製造方法によって感圧センサ１－１が完成する。なお上記製造手順はその一例であり、他の各種異なる製造手順を用いて製造しても良いことはいうまでもない。

【0024】

以上のように構成された感圧センサ１－１は、図３に示すように、一対の配線パターン２１，３１間に電圧を印可した場合、配線パターン２１⇔配線側接点パターン４１⇔感圧抵抗体７１（配線側接点パターン４１とパターン部Ｅ１に挟まれた部分）⇔第１接点パターン６１⇔感圧抵抗体７１（もう一方のパターン部Ｅ１とパターン部Ｈ１に挟まれた部分）⇔第２接点パターン８１⇔感圧抵抗体７１（もう一方のパターン部Ｈ１と配線側接点パターン５１に挟まれた部分）⇔配線側接点パターン５１⇔配線パターン３１の経路で電流が流れる。

【0025】

つまり、一対の配線パターン２１，３１間の抵抗値は、配線側接点パターン４１，５１と第１接点パターン６１と第２接点パターン８１自体の抵抗値がゼロと仮定して、また感圧抵抗体７１を介して対向しているパターンの面積が同一として、感圧抵抗体７１のパターン同士が対向している部分の厚み分の抵抗値Ｒ［Ω］の３倍の３Ｒ［Ω］の抵抗値となる。この実施形態のように、感圧抵抗体７１の厚み分の抵抗値Ｒ［Ω］の奇数倍の抵抗値が必要な場合は、一対の配線側接点パターン４１，５１の内の一方を感圧抵抗体７１の基板１０側（下面側）、他方を感圧抵抗体７１の表面側（上面側）に配置する構成とすればよい（以下の実施形態においても同様）。

【0026】

そして基板１０を図示しない基台上に載置し、前記第１，第２接点パターン６１，８１の部分全体をその上側から指またはキートップなどの押圧体によって押圧すると、柔軟性を有する感圧抵抗体７１が厚み方向に圧縮され、その厚みが薄くなって、感圧抵抗体７１中のカーボン粉同士が強く接触することでカーボン粉間の接触面積が増大し、これによって配線側接点パターン４１と第１接点パターン６１（一方のパターン部Ｅ１）間の抵抗値と、第１接点パターン６１（もう一方のパターン部Ｅ１）と第２接点パターン８１（一方のパターン部Ｈ１）間の抵抗値と、第２接点パターン８１（もう一方のパターン部Ｈ１）と配線側接点パターン５１間の抵抗値が何れも小さくなる。

【0027】

一方、前記押圧を解除していけば、感圧抵抗体７１の厚みがその弾性復帰力によって元の厚みに戻ってゆき、抵抗値は大きくなっていく。つまり、前記押圧する力（押圧力）の大きさに応じて、一対の配線パターン２１，３１間の抵抗値が異なり、これによって前記押圧力に応じた異なる出力が得られ、当該押圧力の大きさを検知することができる。

【0028】

上記感圧センサ１－１を押圧していないときの抵抗値は、より大きい方が、これを押圧したときの抵抗値の変化幅が大きくなる（さらには押圧力に応じてリニアに変化するようになる）ので、より好ましい。そしてこの感圧センサ１－１においては、上述のように、その電気回路中において感圧抵抗体７１を直列に３度通過するので、抵抗値が３倍になり、このため容易に感圧抵抗体７１による抵抗値を高くすることができ、分解能の高い感圧センサ１－１とすることができる。

【0029】

なおこの感圧センサ１－１においては、接点パターン４１，５１，６１，８１を複数設けることで、これら接点パターンが対向するパターン対向部分を複数（この例では３か所）設けたので、感圧抵抗体７１の上面の偏った部分を偏って押圧しても、何れかのパターン対向部分が強く押されて抵抗値が大きく低下し、他の何れかのパターン対向部分が弱く押されて抵抗値が小さく変化し、それらの抵抗値の合計は平均化し、且つ確実に変化する。即ち各パターン対向部分での抵抗値のバラツキを平均化でき、全体の抵抗値のバラツキを少なくすることができ、且つ確実に抵抗値を変化させることができる。このことは、下記する他の実施形態においても同様である。

【0030】

上記感圧センサ１－１において、感圧抵抗体７１の厚みを各接点パターンや各配線側接点パターンの厚みよりも厚く形成しておくことで抵抗値を高くすることが、より好ましいが、本発明はこれに限られず、各接点パターンの厚みや各配線側接点パターンの厚みと同等または薄い厚みとしても良い。また感圧抵抗体７１は、この感圧センサ１－１のように、配線側接点パターン４１，５１と第１接点パターン６１と第２接点パターン８１を形成している部分よりもその外径寸法を大きく形成し、確実にこれら各接点パターンを含む大きさに形成することが好ましい。これらのことは下記する第２，第３実施形態においても同様である。

【0031】

〔第２実施形態〕
図６は本発明の第２実施形態にかかる感圧センサ１－２の概略平面図である。同図に示す感圧センサ１－２において、前記図１～図５に示す感圧センサ１－１と同一又は相当部分には同一符号を付す（但し、各符号には添え字「－２」を付す）。なお以下で説明する事項以外の事項については、前記図１～図５に示す実施形態と同じである。

【0032】

この感圧センサ１－２において上記感圧センサ１－１と相違する点は、第１接点パターン６１－２Ａ～Ｃの本数と、第２接点パターン８１－２Ａ～Ｃの本数である。即ちこの感圧センサ１－２においては、基板１０－２上に、３つの第１接点パターン６１－２Ａ，Ｂ，Ｃが、それぞれ独立して形成されている。また感圧抵抗体７１－２の上面側に、３つの第２接点パターン８１－２Ａ，Ｂ，Ｃが、それぞれ独立して形成されている。

【0033】

次に、上記感圧センサ１－２の構成を、その製造方法と共に説明する。
まず図７に示すように、基板１０－２上に配線側接点パターン５１－２とこの配線側接点パターン５１－２に接続する配線パターン３１－２と３つの第１接点パターン６１－２Ａ，Ｂ，Ｃを、導電ペーストをスクリーン印刷することによって同時に形成する。

【0034】

このとき３つの第１接点パターン６１－３Ａ，Ｂ，Ｃの内の第１接点パターン６１－３Ｂの一方のパターン部Ｅ１－２を中心位置に配置し、残りの５つのパターン部Ｅ１－２と配線側接点パターン５１－２を等間隔に６角形の頂点の位置に配置する。

【0035】

次に図８に示すように、上記配線側接点パターン５１－２と第１接点パターン６１－２Ａ，Ｂ，Ｃの上面全体と、配線パターン３１－２の一部を覆うように、基板１０－２上に感圧抵抗体７１－２を、カーボンペーストをスクリーン印刷することによって形成する。

【0036】

次に、図６に示すように、上記感圧抵抗体７１－２の上面に、上記配線側接点パターン４１－２と３つの第２接点パターン８１－２Ａ，Ｂ，Ｃと配線パターン２１－２を、導電ペーストをスクリーン印刷することによって形成する。

【0037】

このとき各第２接点パターン８１－２Ａ，Ｂ，Ｃの内の第２接点パターン８１－２Ｂの一方のパターン部Ｈ１－２を中心位置に配置し、残りの５つのパターン部Ｈ１－２と配線側接点パターン４１－２を等間隔に６角形の頂点の位置に配置する。これによって各パターン部Ｅ１－２と各パターン部Ｈ１－２を、感圧抵抗体７１－２を介して対向するように配置する。またこのとき、配線側接点パターン４１－２に接続された配線パターン２１－３は、感圧抵抗体７１－２の上面を通過した後、基板１０－２上に至って引き出されている。

【0038】

以上のように構成された感圧センサ１－２は、一対の配線パターン２１－２，３１－２間に電圧を印可した場合、配線パターン２１－２⇔配線側接点パターン４１－２⇔感圧抵抗体７１－２⇔第１接点パターン６１－２Ａ⇔感圧抵抗体７１－２⇔第２接点パターン８１－２Ａ⇔感圧抵抗体７１－２⇔第１接点パターン６１－２Ｂ⇔感圧抵抗体７１－２⇔第２接点パターン８１－２Ｂ⇔感圧抵抗体７１－２⇔第１接点パターン６１－２Ｃ⇔感圧抵抗体７１－２⇔第２接点パターン８１－２Ｃ⇔感圧抵抗体７１－２⇔配線側接点パターン５１－２⇔配線パターン３１－２の経路で電流が流れる。

【0039】

つまり、一対の配線パターン２１－２，３１－２間の抵抗値は、配線側接点パターン４１－２，５１－２と第１接点パターン６１－２Ａ～Ｃと第２接点パターン８１－２Ａ～Ｃの抵抗値がゼロと仮定して、また感圧抵抗体７１－２を介して対向しているパターンの面積が同一として、感圧抵抗体７１－２のパターン同士が対向している部分の厚み分の抵抗値Ｒ［Ω］の７倍の７Ｒ［Ω］の抵抗値となる。

【0040】

そして基板１０－２を図示しない基台上に載置し、第２接点パターン８１－２Ａ，Ｂ，Ｃと配線側接点パターン４１－２全体をその上側から押圧体によって押圧すると、感圧抵抗体７１－２が厚み方向に圧縮され、感圧抵抗体７１－２中のカーボン粉間の接触面積が増大し、各パターン部Ｅ１－２，Ｈ１－２同士の対向部分及びパターン部Ｅ１－２と配線側接点パターン４１－２の対向部分及びパターン部Ｈ１－２と配線側接点パターン５１－２の対向部分の抵抗値が何れも小さくなる。一方、前記押圧を解除していけば、感圧抵抗体７１－２の厚みがその弾性復帰力によって元の厚みに戻ってゆき、抵抗値は大きくなっていく。これによって押圧力に応じた異なる出力が得られ、当該押圧力の大きさを検知することができる。

【0041】

そしてこの感圧センサ１－２においては、上述のように、その電気回路中において感圧抵抗体７１－２を直列に７度通過するので、抵抗値が７倍になり、このため感圧センサ１－１に比べてもさらに抵抗値を高くすることができ、さらに分解能の高い感圧センサ１－２とすることができる。

【0042】

〔第３実施形態〕
図９は本発明の第３実施形態にかかる感圧センサ１－３の概略平面図である。同図に示す感圧センサ１－３において、前記図１～図５に示す感圧センサ１－１と同一又は相当部分には同一符号を付す（但し、各符号には添え字「－３」を付す）。なお以下で説明する事項以外の事項については。前記図１～図５に示す実施形態と同じである。

【0043】

この感圧センサ１－３において上記感圧センサ１－１と相違する点は、配線側接点パターン４１－３，５１－３の形状と、第１接点パターン６１－３の形状と、第２接点パターン８１－３の形状とである。具体的に言えば、感圧センサ１－３において用いる配線側接点パターン４１－３と配線側接点パターン５１－３と第１接点パターン６１－３と第２接点パターン８１－３は、何れも同一幅の線状（直線状）の帯状に形成されている。即ちこれらのパターンはその全長にわたって同一幅（但し先端部分を除く、以下同様）である。

【0044】

次に、上記感圧センサ１－３の構成を、その製造方法と共に説明する。
まず図１０に示すように、基板１０－３上に配線パターン３１－３と配線側接点パターン５１－３、及び第１接点パターン６１－３を、導電ペースト（この例では銀ペースト）をスクリーン印刷することによって同時に形成する。

【0045】

配線側接点パターン５１－３は、線状（直線状）で全長にわたって同一幅であり、図１０の紙面に向かって上下方向に延びるように形成されている。この配線側接点パターン５１－３の一端に接続される配線パターン３１－３も線状であり、下記する感圧抵抗体７１－３の外周辺からその外部に引き出されるように形成されている。

【0046】

第１接点パターン６１－３は、線状（直線状）で全長にわたって同一幅に形成され、且つ前記配線側接点パターン５１－３が延びる線（直線）に平行に所定寸法離間して設置されている。第１接点パターン６１－３の幅寸法は、この例では配線側接点パターン５１－３の幅寸法と同一寸法に形成されている。また第１接点パターン６１－３は、配線側接点パターン５１－３に直接接続しない独立した位置に形成されている。

【0047】

次に、図９に示すように、上記配線側接点パターン５１－３と第１接点パターン６１－３の上面全体と、配線パターン３１－３の一部を覆うように、上記基板１０－３上に感圧抵抗体７１－３を、カーボンペーストをスクリーン印刷することによって形成する。感圧抵抗体７１－３は、この例では円形（他の各種形状であっても良い）である。カーボンペーストは、硬化しても柔軟性を有する合成樹脂とカーボン粉と溶剤を混合した導電性塗料を用いて構成されている。

【0048】

次に、図９に示すように、上記感圧抵抗体７１－３の上面に、配線パターン２１－３と配線側接点パターン４１－３、及び第２接点パターン８１－３を、導電ペースト（銀ペースト）をスクリーン印刷することによって同時に形成する。

【0049】

配線側接点パターン４１－３は、線状（直線状）で全長にわたって同一幅であり、図９の紙面に向かって水平方向に延びるように形成されている。この配線側接点パターン４１－３の一端に接続される配線パターン２１－３も線状であり、感圧抵抗体７１－３の外周辺からその外部に引き出されるように形成されている。

【0050】

第２接点パターン８１－３は、線状（直線状）で全長にわたって同一幅に形成され、且つ前記配線側接点パターン４１－３が延びる線（直線）に平行に所定寸法離間して設置されている。第２接点パターン８１－３の幅寸法は、この例では配線側接点パターン４１－３の幅寸法と同一寸法に形成されている。また第２接点パターン８１－３は、配線側接点パターン４１－３に直接接続しない独立した位置に形成されている。

【0051】

配線側接点パターン４１－３は、感圧抵抗体７１－３（その厚み）を介して、前記第１接点パターン６１－３の真上の交差する位置（部分、パターン部）Ｃ１において、即ち、配線側接点パターン４１－３は、前記第１接点パターン６１－３の真上に対向する部分Ｃ１において、配線側接点パターン４１－３と第１接点パターン６１－３間を電気的に連結している。

【0052】

第２接点パターン８１－３は、感圧抵抗体７１－３（その厚み）を介して、第１接点パターン６１－３の真上の交差する位置（部分、パターン部）Ｃ２と、前記配線側接点パターン５１－３の真上の交差する位置（部分、パターン部）Ｃ３において、即ち、第２接点パターン８１－３は、第１接点パターン６１－３の真上に対向する部分Ｃ２と配線側接点パターン５１－３の真上に対向する部分Ｃ３において、第１接点パターン６１－３と第２接点パターン８１－３と配線側接点パターン５１－３間を電気的に連結している。

【0053】

即ち、上記各部分Ｃ１～Ｃ３では、厚みの薄い感圧抵抗体４１を介してその上下にパターンが対向しているので、感圧抵抗体４１の厚み分の抵抗値を介して、その上下のパターン間が電気的に接続されている。上述のように、一対の配線パターン２１－２，３１－２間に抵抗体として作用するのは、感圧抵抗体７１－２全体中の部分Ｃ１～Ｃ３の部分だけである。

【0054】

第３実施形態においては、第１接点パターン６１－３と第２接点パターン８１－３と配線側接点パターン４１－３，５１－３は、何れも線状であって感圧抵抗体７１－３を挟んで対向する部分Ｃ１～Ｃ３は、前記線状のパターン同士が上から見て交差している部分なので、感圧抵抗体７１－３を介して上下に対向する部分Ｃ１～Ｃ３の面積を、容易に所望の面積にすることができる。この効果は、特に各パターンを印刷によって形成した場合に好適である。即ち各接点パターンを、感圧抵抗体７１－３を挟んでその上下に積層する際、仮に第１実施形態のように円形点状のパターン同士を対向させた場合、両パターンの印刷位置ずれによって一部が対向しない位置になり、対向している部分の面積が減少してしまい、その抵抗値が設定していた抵抗値と異なってしまう虞がある。これに対してこの実施形態のように、線状のパターン同士を交差させることで対向させた場合、両パターンの印刷位置ずれによって、対向するパターンの位置がずれたとしても、対向している部分の面積は変わらず（たとえ長方形がひし形になったとしてもその面積は変わらず）、このため感圧抵抗体７１－３を介在した当該交差する部分Ｃ１～Ｃ３の抵抗値を確実に一定にすることができる。

【0055】

以上のように構成された感圧センサ１－３は、一対の配線パターン２１－３，３１－３間に電圧を印可した場合、配線パターン２１－３⇔配線側接点パターン４１－３⇔部分Ｃ１の感圧抵抗体７１⇔第１接点パターン６１－３⇔部分Ｃ２の感圧抵抗体７１⇔第２接点パターン８１－３⇔部分Ｃ３の感圧抵抗体７１⇔配線側接点パターン５１－３⇔配線パターン３１－３の経路で電流が流れる。

【0056】

つまり、一対の配線パターン２１－３，３１－３間の抵抗値は、配線側接点パターン４１－３，５１－３と第１接点パターン６１－３と第２接点パターン８１－３の抵抗値がゼロと仮定して、また部分Ｃ１～Ｃ３の面積が同一として、感圧抵抗体７１－３の部分Ｃ１の厚み分の抵抗値Ｒ［Ω］の３倍の３Ｒ［Ω］の抵抗値となる。

【0057】

そして基板１０－３を図示しない基台上に載置し、部分Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３全体をその上側から指またはキートップなどの押圧体によって押圧すると、感圧抵抗体７１－３が厚み方向に圧縮されて薄くなり、部分Ｃ１～Ｃ３の各抵抗値が何れも小さくなる。

【0058】

一方、前記押圧を解除していけば、感圧抵抗体７１－３の厚みがその弾性復帰力によって元の厚みに戻ってゆき、抵抗値は大きくなっていく。つまり、前記押圧する力（押圧力）の大きさに応じて、一対の配線パターン２１－３，３１－３間の抵抗値が異なり、これによって前記押圧力に応じた異なる出力が得られ、当該押圧力の大きさを検知することができる。この感圧センサ１－３においても、その電気回路中において感圧抵抗体７１－３を直列に３度通過するので、抵抗値が３倍になり、このため容易に感圧抵抗体７１－３による抵抗値を高くすることができ、分解能の高い感圧センサ１－３とすることができる。

【0059】

この感圧センサ１－３の場合、上述したように、交差させたパターンの交差部分Ｃ１～Ｃ３で電気的接続を行う構成としたので、印刷ずれによる抵抗値の変動が生じる虞を確実に防止できる。一方上記感圧センサ１－１，１－２の場合、各パターン間の感圧抵抗体７１－１，７１－２を介しての電気的接続を、円形のパターン部Ｅ１，Ｈ１、Ｅ１－２、Ｈ１－２の部分において行っているので、上記感圧センサ１－３の場合に比べて、印刷ずれによる抵抗値の変動が生じる虞はあるが、他方で、パターン形成面積の小型化（コンパクト化）を行い易い。言い換えれば同じパターン形成面積であればパターンが対向する部分を多く形成でき、高抵抗化を図り易いという利点がある。なおパターン部Ｅ１，Ｈ１、Ｅ１－２、Ｈ１－２が円形以外各種形状であっても良いことはいうまでもない。

【0060】

以上説明したように、感圧センサ１－１（１－２，１－３）は、基板１０（１０－２，１０－３）と、基板１０（１０－２，１０－３）上に設置され、押圧力に応じて厚み方向の抵抗値が変化する感圧抵抗体７１（７１－２，７１－３）と、感圧抵抗体７１（７１－２，７１－３）の表裏面にそれぞれ設置される配線側接点パターン４１，５１（４１－２，５１－２、４１－３，５１－３）と、感圧抵抗体７１（７１－２，７１－３）の一方の面に設置され、何れの配線側接点パターン４１，５１（４１－２，５１－２、４１－３，５１－３）にも接続しない独立した１又は複数の第１接点パターン６１（６１－２，６１－３）と、感圧抵抗体７１（７１－２，７１－３）の他方の面に設置され、何れの配線側接点パターン４１，５１（４１－２，５１－２、４１－３，５１－３）にも接続しない独立した１又は複数の第２接点パターン８１（８１－２，８１－３）と、を具備し、前記感圧抵抗体７１（７１－２，７１－３）の一方の面側に設置される配線側接点パターン５１（５１－２，５１－３）の所定の部分を、前記感圧抵抗体７１（７１－２，７１－３）を介して前記第２接点パターン８１（８１－２，８１－３）の所定の部分に対向させることで、当該対向する部分間を電気的に接続し、前記感圧抵抗体７１（７１－２，７１－３）の他方の面側に設置される配線側接点パターン４１（４１－２，４１－３）の所定の部分を、前記感圧抵抗体７１（７１－２，７１－３）を介して前記第１接点パターン６１（６１－２，６１－３）の所定の部分に対向させることで、当該対向する部分間を電気的に接続し、さらに前記一方の配線側接点パターン５１（５１－２，５１－３）に電気的に接続した第２接点パターン８１（８１－２，８１－３）と、前記他方の配線側接点パターン４１（４１－２，４１－３）に電気的に接続した第１接点パターン６１（６１－２，６１－３）間を電気的に連結する回路となるように、前記１又は複数の第１接点パターン６１（６１－２，６１－３）の所定の部分を前記感圧抵抗体７１（７１－２，７１－３）を介して前記１又は複数の第２接点パターン８１（８１－２，８１－３）の所定の部分に１又は複数の位置で対向させて電気的に接続することで感圧センサ１－１（１－２，１－３）を構成できるので、部品点数の削減と厚みの薄型化が図れ、また配線側接点パターン４１，５１（４１－２，５１－２、４１－３，５１－３）や第１接点パターン６１（６１－２，６１－３）や感圧抵抗体７１（７１－２，７１－３）や第２接点パターン８１（８１－２，８１－３）間に組み立てによるずれが生じる虞もない。

【0061】

また従来のようにスペーサによる空間を設けないので、軽い力を印加するだけで抵抗値の変化が始まる。従って、軽い力で抵抗値の変化が始まって押圧力が大きくなるに伴ってさらに抵抗値が変化していく特性が要求される感圧センサ１－１（１－２，１－３）として用いて好適となる。

【0062】

またこの感圧センサ１－１（１－２，１－３）の電気回路は、感圧抵抗体７１（７１－２，７１－３）（その厚み）による抵抗が直列に複数接続されている構造の電気回路になるので、容易に感圧抵抗体７１（７１－２，７１－３）による抵抗値を高くすることができ、分解能の高い感圧センサとすることができる。

【0063】

以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば、上記感圧センサ１－１，１－３によれば抵抗値が３倍になるように構成し、上記感圧センサ１－２によれば抵抗値が７倍になるように構成したが、第１接点パターン６１，６１－２，６１－３や第２接点パターン８１，８１－２，８１－３の本数を増減することで、容易に他の複数倍の抵抗値を得ることができる。

【0064】

また上記各実施形態では、感圧抵抗体を一方の配線側接点パターンと１又は複数の第１接点パターンの全体を覆い、また感圧抵抗体の上面内に他方の配線側接点パターンと第２接点パターン全体が入るように構成することで、感圧抵抗体の印刷位置がずれても抵抗値が変動しないように構成したが、本発明はこれに限られず、感圧抵抗体は、少なくとも、各パターンが対向する部分の間に形成されていればよい。

【0065】

また上記基板、配線パターン、配線側接点パターン、第１接点パターン、感圧抵抗体、第２接点パターンの形状や配置位置に種々の変更が可能であることはいうまでもない。

【0066】

また上記各実施形態では、各パターンや感圧抵抗体の形成にスクリーン印刷を用いたが、他の各種印刷方法（例えばオフセット印刷、インクジェット印刷）、さらには印刷以外の各種パターン形成方法（例えばエッチング方法）を用いて形成しても良い。また上記各実施形態では、基板としてフレキシブル基板を用いたが、硬質の基板を用いても良い。また配線側接点パターン及び配線パターンは３つ以上であっても良い。また第２接点パターンの上に別途絶縁層や絶縁フィルムを設置し、その上から押圧体によって押圧するように構成しても良い。

【0067】

また、上記記載及び各図で示した実施形態は、その目的及び構成等に矛盾がない限り、互いの記載内容を組み合わせることが可能である。また、上記記載及び各図の記載内容は、その一部であっても、それぞれ独立した実施形態になり得るものであり、本発明の実施形態は上記記載及び各図を組み合わせた一つの実施形態に限定されるものではない。

【符号の説明】

【0068】

１，１－２，１－３ 感圧センサ
１０，１０－２，１０－３ 基板
２１，２１－２，２１－３ 配線パターン
３１，３１－２，３１－３ 配線パターン
４１，４１－２，４１－３ 配線側接点パターン
５１，５１－２，５１－３ 配線側接点パターン
６１，６１－２，６１－３ 第１接点パターン
７１，７１－２，７１－３ 感圧抵抗体
８１，８１－２，８１－３ 第２接点パターン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】