押圧センサ
【課題】 特に下側シートの下面側の構成を改良して、気泡が閉じ込められるのを抑制し特性のばらつきを低減させることが可能な押圧センサを提供することを目的としている。
【解決手段】 本発明では、下側シート２３の下面に部分的に突起部３０を設け、前記下側シート２３と接合層４７との間には前記突起部３０と空気層５０とを介在させることで、前記接合層４７と下側シート２３間に仮に気泡５１が生じても、その気泡５１を適切に前記空気層５０へ逃がすことができ、よって接合層４７に前記気泡５１が閉じ込められるのを抑制でき特性のばらつきを低減させることが出来る。
【解決手段】 本発明では、下側シート２３の下面に部分的に突起部３０を設け、前記下側シート２３と接合層４７との間には前記突起部３０と空気層５０とを介在させることで、前記接合層４７と下側シート２３間に仮に気泡５１が生じても、その気泡５１を適切に前記空気層５０へ逃がすことができ、よって接合層４７に前記気泡５１が閉じ込められるのを抑制でき特性のばらつきを低減させることが出来る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯電話等の電子機器に搭載される押圧センサに係り、特に、特性のばらつきを低減させることが可能な押圧センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１（特開２０００−２８１９６４号公報）には、メンブレンスイッチに関する発明が開示されている。
【０００３】
この文献の例えば図１に示すように前記メンブレンスイッチ１は、下側メンブレンシート２、上側メンブレンシート３、及び前記メンブレンシート２，３間に介在するスペーサシート４とを有して構成される。さらにこの文献の図３に示すように前記下側メンブレンシート２の下面には接着層を介してスイッチ支持板１３が貼り付けられている。
【０００４】
前記スイッチ支持板１３は、可撓性の前記メンブレンスイッチ１の剛性を高めるための補強板として機能する。
【０００５】
ところで特許文献１にも指摘されているように、前記メンブレンスイッチ１を支持板１３に接着固定する際に、前記下側メンブレンシート２の可撓性により、前記下側メンブレンシート２をフラットな状態で維持して、前記下側メンブレンシート２を支持板１３上に接着固定することが難しく、前記下側メンブレンシート２と前記支持板１３との間に気泡が残存するといった問題があった（特許文献１の［０００６］欄など）。
【０００６】
図に示せば図１３のように表すことが出来る。図１３に示すように、上側メンブレンシート３には上部電極９が、下側メンブレンシート２には下部電極７が設けられ、前記上部電極９と下部電極７とが所定の間隔（ギャップ）を有して対向している。前記下側メンブレンシート２の下面には接着層８を介して支持板１３が貼り付けられているが、前記支持板１３を貼り付ける際、前記接着層８と下部メンブレンシート２間には気泡１０が入りやすい。そして前記気泡１０は逃げ場所がないため、前記接着層８と下側メンブレンシート２との間に残存しやすい。
【特許文献１】特開２０００−２８１９６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記気泡１０が残存すると、前記上部電極９と下部電極７間のギャップ長が所定の大きさから変るなどし、作動力が接点ごとに異なりやすい。すなわち例えば指などで前記上部電極９上を下方向へ押圧して前記上部電極９と下部電極７とを接触させるときの作動力が各接点ごとに異なりやすく、特性のばらつきが大きくなりやすい。
【０００８】
また前記気泡１０は前記接着層８と下側メンブレンシート２との間に閉じ込められているので、温度依存性が高い押圧センサとなっている。
【０００９】
すなわち温度変化によって前記気泡１０は膨張・収縮するため、温度変化によって、ギャップ長が変化しやすく特性にばらつきが生じやすい。また最悪の場合、温度変化による前記気泡１０の膨張によって前記上部電極９と下部電極７とが接触してしまい、何の作動力を与えなくてもオン信号を発信する可能性もある。
【００１０】
このため前記接着層８と下側メンブレンシート２間に気泡１０が残存するのを抑制して、特性のばらつき及び、製品不良の改善を図ることが必要である。
【００１１】
上記した特許文献１は、前記気泡１０の残存を抑制することを発明の目的としている。
特許文献１では、この文献の図１，図３に示すように、下側メンブレンシート２にエア抜き孔５を形成し、さらにスペーサシート４に、エア溝１２を設け、これにより前記気泡をエア抜き孔５からエア溝１２に逃がすことが出来るとしている。
【００１２】
しかし特許文献１の手法では、加工が煩雑になり、生産コストも高くなる。すなわち特許文献１では、下側メンブレンシート２にエア抜き孔５を形成するとともに、スペーサシート４にエア溝１２を設けるが、非常に薄いメンブレンシートに、このような加工を施すことは非常に煩雑な作業になり、加工時間も延び、加工工程数も増える。そして生産コストも高くなってしまう。
【００１３】
また特許文献１はスペーサシート４に設けられたエア溝１２から気泡を抜く技術であるが、前記スペーサシート４は前記下側メンブレンシート２と上側メンブレンシート３間に介在し、前記メンブレンシート２，３間を所定間隔離した状態に維持するものであるため、前記スペーサシート４の大部分は、ある所定膜厚で形成されていた方がよい。すなわち前記スペーサシート４にエア溝１２が形成されると、その部分での前記スペーサシート４の膜厚は薄くなるが、前記エア溝１２が形成される領域を多くすれば、それだけ逆に、本来の厚い膜厚部分が減ってしまい、その結果、スペーサシート４の本来の厚い膜厚部分と、前記下側メンブレンシート２及び上側メンブレンシート３との接触面積が減るため、エア溝１２の形成により凹み部の多いスペーサシート４と可撓性の前記下側メンブレンシート２及び上側メンブレンシート３を適切に接着することが非常に難しくなる。例えばエア溝１２と対向する位置での上側メンブレンシート３がへたった状態等で接合されると、結局、特性のばらつきを適切に抑制することが出来ない。
【００１４】
このため前記スペーサシート４に、エア溝１２をあまり設けないほうがよいと考えられるが、逆に前記エア溝１２の形成領域を少なくすると、気泡の抜ける部分が限られてしまい適切に気泡を抜くことが出来なくなる。
【００１５】
したがって特許文献１のようにスペーサシート４に設けられたエア溝１２から気泡を抜く技術では、前記スペーサシート４の本来の機能を確保しながら適切に前記気泡を抜くのは困難な構造であると考えられる。
【００１６】
そこで本発明は上記従来の課題を解決するものであり、特に下側シートの下面側の構成を改良して、気泡が閉じ込められるのを抑制し特性のばらつきを低減させることが可能な押圧センサを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、下面に上部電極を有する上側シートと、上面に下部電極を有する下側シートとが所定距離離れて対向し、前記下側シートの下面側に接合層を介して補強板が取り付けられた押圧センサにおいて、
前記下側シートの下面には部分的に前記補強板の方向へ向けて突出する突起部が設けられ、前記下側シートと接合層との間には前記突起部と空気層とが介在していることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明では、前記下側シートの下面に部分的に突起部を設け、前記下側シートと接合層との間には前記突起部と空気層とを介在させることで、前記接合層と下側シート間に仮に気泡が生じても、その気泡を適切に前記空気層へ逃がすことができ、よって接合層に前記気泡が閉じ込められるのを抑制でき特性のばらつきを低減させることが出来る。
【００１９】
また本発明では、前記空気層は、前記下側シートの側面から外方へ抜けていることが前記空気層の温度依存性を無くすことができて好ましい。
【００２０】
また本発明では、前記下部電極と対向する位置に設けられた突起部は、前記下部電極よりも大きい面積を有して形成されることが好ましい。これにより前記下部電極の高さ位置を所定位置に適切に揃えることができ、適切に特性のばらつきを抑制できる。
【００２１】
また本発明では、前記突起部は前記下側シートと別体で形成されていることが簡単に前記突起部を形成できて好ましく、かかる場合、前記突起部は熱硬化性樹脂であることがより好ましい。
【００２２】
また本発明では、前記上側シートの上側には、表面が操作面となる弾性体が設けられている構成であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明では、下側シートの下面に部分的に突起部を設け、前記下側シートと接合層との間には前記突起部と空気層とを介在させることで、前記接合層と下側シート間に仮に気泡が生じても、その気泡を適切に前記空気層へ逃がすことができ、よって接合層に前記気泡が閉じ込められるのを抑制でき特性のばらつきを低減させることが出来る。
【００２４】
また本発明では、前記空気層は、前記下側シートの側面から外方へ抜けていることが前記空気層の温度依存性を無くすことができて好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は本発明の実施に形態として押圧センサを備えた電子機器を示す平面図、図２は本発明の押圧センサを構成するメンブレンシートの構成を示す平面図、図３は図２の裏面図、図４は本発明における押圧センサの部分断面図（図１に示すＩＶ−ＩＶ線から切断し矢印方向から見た前記押圧センサの部分断面図）、図５は図４と構造が一部異なる本発明における押圧センサの部分断面図、図６は、図４に示す押圧センサの一部を拡大した部分拡大断面図、図７は、図３に示す下側シートの裏面の一部を拡大した部分拡大裏面図、図８ないし図１１は、前記下側シートの裏面に形成される突起部の形状パターンの具体例、図１２は、メンブレンシートの配線部分の部分断面図、である。
【００２６】
図１に示す電子機器は例えばリモコン送信機Ｒであり、機器表面Ｒ１上の図示Ｙ１方向の上端に設けられた表示部３４と、図示Ｙ２方向の下端に設けられた押圧センサ部２０とを有しており、前記表示部３４と押圧センサ部２０との間には複数の操作ボタンＲｓが設けられている。
【００２７】
前記操作ボタンＲｓは、図１に示すように例えば規則正しく配列された複数の操作スイッチからなり、表面の操作キーのみが機器表面Ｒ１上に露出されている。いずれかの操作キーを押圧すると、例えば各操作モードの設定や文字入力などが可能となっており、それらの情報は表示部３４に表示され、あるいは前記送信部を介して外部に送出されるようになっている。
【００２８】
図１に示すように押圧センサ部２０はリング状をしている。前記押圧センサ部２０の中央には例えば、決定キーＳｅとなる操作スイッチが設けられている。
【００２９】
前記押圧センサ部２０を操作することで、例えばチャンネルの切り替えや、ボリュームの調整などを行なうことが可能とされる。
【００３０】
図１に示す押圧センサ部２０は、図２に示すメンブレンシート２１を有して構成される。前記メンブレンシート２１は、上側シート２２、下側シート２３、前記上側シート２２と下側シート２３とを連結する連結部２９、及び前記下側シート２３の前記連結部２９が形成された位置と反対側で前記下側シート２３に連結する配線部２５とを有して構成される。
【００３１】
前記メンブレンシート２１は、ＰＥＴ樹脂やポリイミド樹脂など可撓性を有する素材で形成される。
【００３２】
図２に示すように前記上側シート２２及び下側シート２３は略リング形状で形成され、それぞれ中央に貫通孔２２ｂ，２３ｂが設けられている。この貫通孔２２ｂ，２３ｂの位置に、前記決定キーＳｅとなる操作スイッチが設けられる。
【００３３】
図２に示すように、前記上側シート２２上には、前記上側シート２２の幅方向のほぼ中央に沿って、複数の上部電極２４が所定の間隔を有して配列されている。同じく前記下側シート２３上にも、前記下側シート２３の幅方向のほぼ中央に沿って、複数の下部電極２６が所定の間隔を有して配列されている。また図２に示すように前記配線部２５上には、前記電極２４，２６と電気的に接続された配線パターン２７が形成されている。前記電極２４，２６や配線パターン２７は金属箔、例えば銅箔などで形成されている。また図２に示す斜線で示された配線部２５上にはレジスト層２８が塗布されており、前記配線パターン２７は前記配線部３５の先端部２５ａからのみ外部へ露出した状態になっている。前記先端部２５ａから露出した配線パターン２７の部分がコネクタ（図示しない）の端子と電気的に接続される。
【００３４】
図３は図２の裏面図であるが、前記下側シート２３の裏面には、多数の突起部３０が形成されている。前記突起部３０は前記下部電極２６と対向する位置に設けられ面積が前記下部電極２６の面積よりも大きい第１の突起部３０ａと、前記第１の突起部３０ａの周囲に形成され、面積が前記第１の突起部３０ａよりも小さい第２の突起部３０ｂとで構成されている。
【００３５】
図３に示すように前記配線部２５の先端部２５ａの裏面にはコネクタとの接続を容易にするため接着層を介して補強板３１が貼り付けられている。
【００３６】
メンブレンシート２１を図２の状態から前記連結部２９の部分で折り曲げ、上側シート２２を前記下側シート２３上に重ねる。これにより前記上側シート２２に設けられた上部電極２４と下側シート２３に設けられた下部電極２６とが図４に示すように向き合うように対向させられる。図４に示すように前記上側シート２２と下側シート２３との間にはスペーサ４０が介在している。前記スペーサ４０には、前記電極２４，２６が対向する位置に前記電極２４，２６の幅寸法よりも大きい幅寸法を有する穴部４０ａ〜４０ｅが設けられている。前記スペーサ４０は例えば接着材からなる。
【００３７】
前記上側シート２２の下面２２ａに形成された上部電極２４、および下側シート２３の上面２３ａに形成された下部電極２６とで各接点Ｓ１〜Ｓ５が構成される。
【００３８】
図４に示すように、押圧センサ２０は、前記上側シート２２の上側に前記上側シート２２と同形状のリング状で形成された弾性部材（弾性体）４１を有して構成される。
【００３９】
前記押圧センサ２０は、機器表面Ｒ１から弾性部材４１の表面の操作面４２が露出するように配置される。
【００４０】
前記弾性部材４１は弾性変形可能な軟質な素材で形成され、操作面４２には、低摩擦抵抗の樹脂層４３が前記弾性部材４１の表面に重ねて形成され、さらに、前記各接点Ｓ１〜Ｓ５と高さ方向にて対向する前記樹脂層４３上に高摩擦抵抗の樹脂層４４が形成されている。
【００４１】
なお図５のように、前記低摩擦抵抗の樹脂層４３が、前記各接点Ｓ１〜Ｓ５と高さ方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）にて対向する位置以外の領域に形成され、前記前記各接点Ｓ１〜Ｓ５と高さ方向にて対向する位置に、前記弾性部材４１の表面が露出する構成であってもよい。
【００４２】
上記した構成にすることで、接点が存在する位置と前記接点が存在しない位置とでは手触りが異なり、人が指で操作面４２上を操作したときに即座に接点の位置を認識することが出来る。
【００４３】
前記弾性部材４１は、シリコーンゴムで形成されていることが好ましい。ただしシリコーンゴムは柔らか過ぎて撚れたりするなど、操作性が損なわれるという問題があるため、シリコーンゴムで形成された弾性部材４１の裏面にフィルム状の補強部材４５を固定することが好ましい。前記補強部材４５は、ＰＥＴ樹脂やポリプロピレン樹脂などで形成することができ、補強部材４５を弾性部材４１の裏面に貼り付けることで、弾性部材４１のＺ１−Ｚ２方向への撓み変形を損なわずに前記撚れを防止することができる。
【００４４】
図４及び図５に示すように、前記補強部材４５のＺ２側の面には、前記接点Ｓ１〜Ｓ５と高さ方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）にて対向する位置に突起４６が設けられている。前記突起４６は、レジストなどの熱硬化性樹脂で印刷によって形成されている。ただし、突起４６は必ずしも熱硬化性樹脂である必要はない。
【００４５】
図４，図５に示すように前記下側シート２３の下面側には接着剤等からなる接合層４７を介してＰＥＴ樹脂等の補強板４８が貼り付けられている。前記補強板４８は、上側シート２２、下側シート２３及びスペーサ４０を有して構成される接点基板が可撓性であるため、前記接点基板の剛性を強めるために用いられるものである。
【００４６】
図５に示す押圧センサ２０は、例えば指で操作面４２上を押圧することで前記弾性部材４１が下方向へ撓み、撓んだ弾性部材４１の下面に設けられた突起４６が下方向へ移動し、前記突起４６下にある接点基板を押圧する。前記接点基板の上側シート２２が下方向へ撓み上部電極２４と下部電極２６とが電気的に接続されることでオン信号が出力され所定の処理が施される。
【００４７】
本発明の特徴的部分は、前記下側シート２３の下面に部分的に突起部３０を形成した点にある。
【００４８】
図６は、図４，図５に示す下側シート２３，突起部３０，接合層４７，及び補強板４８の一部を拡大した部分拡大断面図である。
【００４９】
図６に示すように、前記下側シート２３の下面２３ｃには部分的に複数の突起部３０が設けられている。図６，図７（図７は下側シート２３の下面２３ｃ側を上向きにして示した前記下側シート２３の部分拡大裏面図）に示すように、前記下側シート２３の上面２３ａに形成された下部電極２６と高さ方向にて対向して形成された第１の突起部３０ａは、前記下部電極２６との対向面積よりも大きい対向面積を有しており、前記下部電極２６の下側には、必ず前記下側シート２３を介して前記第１の突起部３０ａが存在するようになっている。
【００５０】
図６，図７に示すように、前記第１の突起部３０ａの周囲には、第２の突起部３０ｂが多数散らばって形成される。前記第２の突起部３０ｂの高さ方向に対して対向する面積（上面あるいは下面の面積、以下「面積」とは同じ意味）は前記第１の突起部３０ａの面積に比べて小さい。ただし前記第１の突起部３０ａおよび第２の突起部３０ｂは図６に示すように同じ高さ寸法で形成されている。前記第１の突起部３０ａおよび第２の突起部３０ｂはともにレジストなどの熱硬化性樹脂をスクリーン印刷して形成されたものである。
【００５１】
図７では、図面上、前記第２の突起部３０ｂが一部の領域しか形成されていないが、実際には図３にも示すように、前記第２の突起部３０ｂは前記第１の突起部３０ａが形成されている領域以外の前記下側シート２３の下面２３ｃに満遍なく所定の間隔を有して多数設けられている。
【００５２】
図６に示すように、前記第１の突起部３０ａの下面３０ａ１および第２の突起部３０ｂの下面３０ｂ１と前記接合層４７の上面４７ａとが接合される。このため、前記下側シート２３と前記接合層４７との間には突起部３０ａ，３０ｂと、前記突起部３０間に設けられた空気層５０とが介在している。前記接合層４７は前記突起部３０間に若干入り込むが前記突起部３０間が前記接合層４７で完全に埋められることはなく、よって前記下側シート２３と前記接合層４７との間には前記空気層５０が介在する。
【００５３】
前記空気層５０は、前記突起部３０間に設けられた隙間の部分に該当する。図７に示すように、前記突起部３０は、下部電極２６の下側に設けられた前記第１の突起部３０ａと、前記第１の突起部３０ａの周囲に多数散りばめられた第２の突起部３０ｂとで構成され、前記第１の突起部３０ａと第２の突起部３０ｂ間の隙間、及び前記第２の突起部３０ｂ間の隙間に形成された空気層５０は全て繋がっており、しかも前記空気層５０は図７に示すように、前記下側シート２３の側面２３ｄから外方へ抜けている。
【００５４】
本発明のように前記下側シート２３と接合層４７との間に空気層５０を介在させることで次のような効果を期待できる。
【００５５】
前記下側シート２３は可撓性の樹脂シートであるから、前記下側シート２３を前記接合層４７上に当接させたときに、例えば前記下側シート２３がフラットな状態で前記接合層４７上に当接しなかったり、あるいは前記接合層４７の上面４７ａに凹凸などがあると、前記下側シート２３の下面２３ｃに部分的に設けられた突起部３０と前記接合層４７との間に気泡５１が入り込みやすい。前記下側シート２３を前記接合層４７上に当接させた後、前記下側シート２３を所定の圧力で押圧するとともに、例えば熱を加えるなどして例えば熱硬化性の接着剤からなる前記接合層４７の硬化を促進させて、前記第１の突起部３０ａの下面３０ａ１および第２の突起部３０ｂの下面３０ｂ１と前記接合層４７の上面４７ａ間を接合させるが、このとき、前記突起部３０と前記接合層４７との間に入った気泡５１は、前記下側シート２３を下方へ押圧したときに前記空気層５０のほうへ逃げることができるため、前記突起部３０ａ，３０ｂと前記接合層４７との間に前記気泡５１が閉じ込められることを回避できる。
【００５６】
本発明では、製造工程数が前記下側シート２３の下面２３ｃに突起部３０をスクリーン印刷等で形成する工程分増えるが、特許文献１に比べれば、その工程数の増加は少なく、しかも前記スクリーン印刷工程は、図４に示す突起４６を設ける工程でも行なうため、同じ製造装置を用いることができ、簡単に前記下側シート２３の下面２３ｃに突起部３０を設けることが出来るから、生産コストが大幅に上昇するということも無い。
【００５７】
しかも本発明では、前記下側シート２３の下面２３ｃの全領域に満遍なく前記突起部３０を設けることが出来るから、前記下側シート２３と接合層４７間に全体的に満遍なく空気層５０を設けることができ、前記気泡５１を前記空気層５０へ逃がしやすい構造となっている。
【００５８】
図７に示すように前記空気層５０が前記下側シート２３の側面２３ｄの外方へ抜けている構造であると前記空気層５０は常に大気と同じ気圧を維持する。このため前記空気層５０を前記下側シート２３と接合層４７間に遮蔽してしまう構成の場合よりも、気温変化によって前記空気層５０が膨張・収縮するといったことが生じない。すなわち本発明では前記空気層５０の温度依存性を無くすことが出来る。
【００５９】
本発明では前記下側シート２３と接合層４７との間に空気層５０を介在させることで前記突起部３０と接合層４７間に気泡が閉じ込められるのを適切に抑制できる。このため、各接点Ｓ１〜Ｓ５における作動力をより均一化でき、この結果、特性のばらつきを従来よりも低減することが出来る。
【００６０】
また図６，図７に示したように、前記下部電極２６の下側に設けられる第１の突起部３０ａの面積を前記下部電極２６の面積よりも大きく形成しておくことで、前記下部電極２６を所定の高さ位置に配置させておくことが出来る。例えば図１１のように、前記下部電極２６の下側に、前記下部電極２６よりも小さい面積を有する複数の突起部３０ｃを介在させてもよいが、係る場合、前記下部電極２６の下にある突起部３０ｃ１（図１１にて斜線で示した突起部）が打鍵寿命試験等により押圧されることで、他の位置に形成された突起部３０ｃ（図１１にて斜線を引いていない突起部）間の空気層５０よりも、前記下部電極２６下の前記突起部３０ｃ１間の空気層５０に接合層４７が多く入り込みやすく前記下部電極２６が所定の高さ位置よりも下方へ下がってしまう可能性がある。この結果、差動力が接点ごとにばらつきやくなるので、前記下部電極２６の下側には前記下部電極２６よりも大きい面積を有する第１の突起部３０ａを設けておくことが好ましい。
【００６１】
図８ないし図９では、いずれも前記下部電極２６の下側に前記下部電極２６よりも大きい面積を有する第１の突起部３０ａと、その周囲に設けられ前記第１の突起部３０ａよりも小さい面積を有する第２の突起部３０ｂとで構成された突起部３０の配置例である。
【００６２】
図８では、前記第１の突起部３０ａと最も近い位置に形成された第２の突起部３０ｂの前記第１の突起部３０ａ側の側面３０ｂ２が前記第１の突起部３０ａの側面形状に沿って形成されている。図９では、前記第１の突起部３０ａと最も近い位置に形成された第２の突起部３０ｂが前記第１の突起部３０ａの周囲を四角く取り囲んでいる。図１０では、前記第１の突起部３０ａと最も近い位置に形成された一部の第２の突起部３０ｂ３が前記第１の突起部３０ａの側面と接合されている。
【００６３】
前記第１の突起部３０ａは円形状で、第２の突起部３０ｂは四角形状で形成されているが前記突起部３０ａ，３０ｂの形状は特に限定されない。また前記突起部３０は、前記下側シート２３の下面２３ｃの全体に満遍なく形成されていることが気泡の発生をより抑制できて最も好ましいが、前記下部シート２３の下面２３ｃの限られた領域のみに前記突起部３０が形成される構成であってもよい。係る場合、少なくとも気泡の発生が最も問題となる下部電極２６の下側に前記突起部３０が形成されている構成であることが良い。
【００６４】
また本発明では前記突起部３０は前記下側シート２３と別体で形成されているが前記突起部３０が前記下側シート２３と一体で形成されていてもよい。ただし本発明のように前記突起部３０を前記下側シート２３と別体で形成する方が簡単に前記突起部３０を前記下側シート２３の下面２３ｃに設けることができて好ましい。
【００６５】
図１２は、配線部２５に形成された配線パターン２７の部分にも前記突起部３０を設け、前記突起部３０下に接合層４７を介して補強板４８を貼り付ける実施例である。図１２に示すように前記配線パターン２７の下にはレジスト層６０が設けられ、その下側にレジストなどの熱硬化性樹脂で形成された突起部３０が設けられている。そして前記突起部３０下に接合層４７を介して補強板４８が設けられている。前記突起部３０の形成は前記レジスト層６０を硬化させた後に行なう。前記突起部３０の形成は下側シート２３の下面２３ｃに形成される突起部３０の形成と同じ工程時に行い、また前記下側シート２３の下面２３ｃ側に貼り付ける前記補強板４８を前記配線部２５まで覆う補強板とし、下側シート２３の下面２３ｃへ補強板４８を貼り付けるのと同時に、配線部２５の下面に補強板４８を貼り付ける工程を行なうことが簡単に前記突起部３０の形成及び補強板４８の貼り付けを行なうことができて好ましい。
【００６６】
図１２のように前記配線パターン２７の先端２７ａの上面には接合層６１を介して補強板６２が貼り付けられているが、前記先端２７ａの下面は前記配線パターン２７が露出し、前記配線パターン２７が露出する先端２７ａの下面がコネクタとの接続端子となる。
【００６７】
なお接合層４７は接着剤であってもよいし、接着剤以外のものであってもよい。前記接合層４７は前記突起部３０と補強板４８間を接合させる機能を担うものであればよい。
【００６８】
また図１に示す前記操作ボタンＲ２の部分を本発明の押圧センサ２０で構成してもよい。
【００６９】
図１の実施形態では、電子機器としてリモコン送信機Ｒを用いたが、電子機器は何であってもよく、例えば携帯電話、パーソナルコンピュータ等を例に挙げることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施に形態として押圧センサを備えた電子機器を示す平面図、
【図２】本発明の押圧センサを構成するメンブレンシートの構成を示す平面図、
【図３】図２の裏面図、
【図４】本発明における押圧センサの部分断面図（図１に示すＩＶ−ＩＶ線から切断し矢印方向から見た前記押圧センサの部分断面図）、
【図５】図４と構造が一部異なる本発明における押圧センサの部分断面図、
【図６】図４に示す押圧センサの一部を拡大した部分拡大断面図、
【図７】図３に示す下側シートの裏面の一部を拡大した部分拡大裏面図、
【図８】下側シートの裏面に形成される突起部の形状パターンの具体例、
【図９】下側シートの裏面に形成される突起部の形状パターンの具体例、
【図１０】下側シートの裏面に形成される突起部の形状パターンの具体例、
【図１１】下側シートの裏面に形成される突起部の形状パターンの具体例、
【図１２】メンブレンシートの配線部分の部分断面図、
【図１３】従来のメンブレンシートの部分断面図、
【符号の説明】
【００７１】
２０ 押圧センサ
２１ メンブレンシート
２２ 上側シート
２３ 下側シート
２４ 上部電極
２５ 配線部
２６ 下部電極
２９ 連結部
３０ 突起部
３０ａ 第１の突起部
３０ｂ 第２の突起部
４１ 弾性部材
４２ 操作面
４７ 接合層
４８ 補強板
５０ 空気層
５１ 気泡
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯電話等の電子機器に搭載される押圧センサに係り、特に、特性のばらつきを低減させることが可能な押圧センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１（特開２０００−２８１９６４号公報）には、メンブレンスイッチに関する発明が開示されている。
【０００３】
この文献の例えば図１に示すように前記メンブレンスイッチ１は、下側メンブレンシート２、上側メンブレンシート３、及び前記メンブレンシート２，３間に介在するスペーサシート４とを有して構成される。さらにこの文献の図３に示すように前記下側メンブレンシート２の下面には接着層を介してスイッチ支持板１３が貼り付けられている。
【０００４】
前記スイッチ支持板１３は、可撓性の前記メンブレンスイッチ１の剛性を高めるための補強板として機能する。
【０００５】
ところで特許文献１にも指摘されているように、前記メンブレンスイッチ１を支持板１３に接着固定する際に、前記下側メンブレンシート２の可撓性により、前記下側メンブレンシート２をフラットな状態で維持して、前記下側メンブレンシート２を支持板１３上に接着固定することが難しく、前記下側メンブレンシート２と前記支持板１３との間に気泡が残存するといった問題があった（特許文献１の［０００６］欄など）。
【０００６】
図に示せば図１３のように表すことが出来る。図１３に示すように、上側メンブレンシート３には上部電極９が、下側メンブレンシート２には下部電極７が設けられ、前記上部電極９と下部電極７とが所定の間隔（ギャップ）を有して対向している。前記下側メンブレンシート２の下面には接着層８を介して支持板１３が貼り付けられているが、前記支持板１３を貼り付ける際、前記接着層８と下部メンブレンシート２間には気泡１０が入りやすい。そして前記気泡１０は逃げ場所がないため、前記接着層８と下側メンブレンシート２との間に残存しやすい。
【特許文献１】特開２０００−２８１９６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記気泡１０が残存すると、前記上部電極９と下部電極７間のギャップ長が所定の大きさから変るなどし、作動力が接点ごとに異なりやすい。すなわち例えば指などで前記上部電極９上を下方向へ押圧して前記上部電極９と下部電極７とを接触させるときの作動力が各接点ごとに異なりやすく、特性のばらつきが大きくなりやすい。
【０００８】
また前記気泡１０は前記接着層８と下側メンブレンシート２との間に閉じ込められているので、温度依存性が高い押圧センサとなっている。
【０００９】
すなわち温度変化によって前記気泡１０は膨張・収縮するため、温度変化によって、ギャップ長が変化しやすく特性にばらつきが生じやすい。また最悪の場合、温度変化による前記気泡１０の膨張によって前記上部電極９と下部電極７とが接触してしまい、何の作動力を与えなくてもオン信号を発信する可能性もある。
【００１０】
このため前記接着層８と下側メンブレンシート２間に気泡１０が残存するのを抑制して、特性のばらつき及び、製品不良の改善を図ることが必要である。
【００１１】
上記した特許文献１は、前記気泡１０の残存を抑制することを発明の目的としている。
特許文献１では、この文献の図１，図３に示すように、下側メンブレンシート２にエア抜き孔５を形成し、さらにスペーサシート４に、エア溝１２を設け、これにより前記気泡をエア抜き孔５からエア溝１２に逃がすことが出来るとしている。
【００１２】
しかし特許文献１の手法では、加工が煩雑になり、生産コストも高くなる。すなわち特許文献１では、下側メンブレンシート２にエア抜き孔５を形成するとともに、スペーサシート４にエア溝１２を設けるが、非常に薄いメンブレンシートに、このような加工を施すことは非常に煩雑な作業になり、加工時間も延び、加工工程数も増える。そして生産コストも高くなってしまう。
【００１３】
また特許文献１はスペーサシート４に設けられたエア溝１２から気泡を抜く技術であるが、前記スペーサシート４は前記下側メンブレンシート２と上側メンブレンシート３間に介在し、前記メンブレンシート２，３間を所定間隔離した状態に維持するものであるため、前記スペーサシート４の大部分は、ある所定膜厚で形成されていた方がよい。すなわち前記スペーサシート４にエア溝１２が形成されると、その部分での前記スペーサシート４の膜厚は薄くなるが、前記エア溝１２が形成される領域を多くすれば、それだけ逆に、本来の厚い膜厚部分が減ってしまい、その結果、スペーサシート４の本来の厚い膜厚部分と、前記下側メンブレンシート２及び上側メンブレンシート３との接触面積が減るため、エア溝１２の形成により凹み部の多いスペーサシート４と可撓性の前記下側メンブレンシート２及び上側メンブレンシート３を適切に接着することが非常に難しくなる。例えばエア溝１２と対向する位置での上側メンブレンシート３がへたった状態等で接合されると、結局、特性のばらつきを適切に抑制することが出来ない。
【００１４】
このため前記スペーサシート４に、エア溝１２をあまり設けないほうがよいと考えられるが、逆に前記エア溝１２の形成領域を少なくすると、気泡の抜ける部分が限られてしまい適切に気泡を抜くことが出来なくなる。
【００１５】
したがって特許文献１のようにスペーサシート４に設けられたエア溝１２から気泡を抜く技術では、前記スペーサシート４の本来の機能を確保しながら適切に前記気泡を抜くのは困難な構造であると考えられる。
【００１６】
そこで本発明は上記従来の課題を解決するものであり、特に下側シートの下面側の構成を改良して、気泡が閉じ込められるのを抑制し特性のばらつきを低減させることが可能な押圧センサを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、下面に上部電極を有する上側シートと、上面に下部電極を有する下側シートとが所定距離離れて対向し、前記下側シートの下面側に接合層を介して補強板が取り付けられた押圧センサにおいて、
前記下側シートの下面には部分的に前記補強板の方向へ向けて突出する突起部が設けられ、前記下側シートと接合層との間には前記突起部と空気層とが介在していることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明では、前記下側シートの下面に部分的に突起部を設け、前記下側シートと接合層との間には前記突起部と空気層とを介在させることで、前記接合層と下側シート間に仮に気泡が生じても、その気泡を適切に前記空気層へ逃がすことができ、よって接合層に前記気泡が閉じ込められるのを抑制でき特性のばらつきを低減させることが出来る。
【００１９】
また本発明では、前記空気層は、前記下側シートの側面から外方へ抜けていることが前記空気層の温度依存性を無くすことができて好ましい。
【００２０】
また本発明では、前記下部電極と対向する位置に設けられた突起部は、前記下部電極よりも大きい面積を有して形成されることが好ましい。これにより前記下部電極の高さ位置を所定位置に適切に揃えることができ、適切に特性のばらつきを抑制できる。
【００２１】
また本発明では、前記突起部は前記下側シートと別体で形成されていることが簡単に前記突起部を形成できて好ましく、かかる場合、前記突起部は熱硬化性樹脂であることがより好ましい。
【００２２】
また本発明では、前記上側シートの上側には、表面が操作面となる弾性体が設けられている構成であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明では、下側シートの下面に部分的に突起部を設け、前記下側シートと接合層との間には前記突起部と空気層とを介在させることで、前記接合層と下側シート間に仮に気泡が生じても、その気泡を適切に前記空気層へ逃がすことができ、よって接合層に前記気泡が閉じ込められるのを抑制でき特性のばらつきを低減させることが出来る。
【００２４】
また本発明では、前記空気層は、前記下側シートの側面から外方へ抜けていることが前記空気層の温度依存性を無くすことができて好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は本発明の実施に形態として押圧センサを備えた電子機器を示す平面図、図２は本発明の押圧センサを構成するメンブレンシートの構成を示す平面図、図３は図２の裏面図、図４は本発明における押圧センサの部分断面図（図１に示すＩＶ−ＩＶ線から切断し矢印方向から見た前記押圧センサの部分断面図）、図５は図４と構造が一部異なる本発明における押圧センサの部分断面図、図６は、図４に示す押圧センサの一部を拡大した部分拡大断面図、図７は、図３に示す下側シートの裏面の一部を拡大した部分拡大裏面図、図８ないし図１１は、前記下側シートの裏面に形成される突起部の形状パターンの具体例、図１２は、メンブレンシートの配線部分の部分断面図、である。
【００２６】
図１に示す電子機器は例えばリモコン送信機Ｒであり、機器表面Ｒ１上の図示Ｙ１方向の上端に設けられた表示部３４と、図示Ｙ２方向の下端に設けられた押圧センサ部２０とを有しており、前記表示部３４と押圧センサ部２０との間には複数の操作ボタンＲｓが設けられている。
【００２７】
前記操作ボタンＲｓは、図１に示すように例えば規則正しく配列された複数の操作スイッチからなり、表面の操作キーのみが機器表面Ｒ１上に露出されている。いずれかの操作キーを押圧すると、例えば各操作モードの設定や文字入力などが可能となっており、それらの情報は表示部３４に表示され、あるいは前記送信部を介して外部に送出されるようになっている。
【００２８】
図１に示すように押圧センサ部２０はリング状をしている。前記押圧センサ部２０の中央には例えば、決定キーＳｅとなる操作スイッチが設けられている。
【００２９】
前記押圧センサ部２０を操作することで、例えばチャンネルの切り替えや、ボリュームの調整などを行なうことが可能とされる。
【００３０】
図１に示す押圧センサ部２０は、図２に示すメンブレンシート２１を有して構成される。前記メンブレンシート２１は、上側シート２２、下側シート２３、前記上側シート２２と下側シート２３とを連結する連結部２９、及び前記下側シート２３の前記連結部２９が形成された位置と反対側で前記下側シート２３に連結する配線部２５とを有して構成される。
【００３１】
前記メンブレンシート２１は、ＰＥＴ樹脂やポリイミド樹脂など可撓性を有する素材で形成される。
【００３２】
図２に示すように前記上側シート２２及び下側シート２３は略リング形状で形成され、それぞれ中央に貫通孔２２ｂ，２３ｂが設けられている。この貫通孔２２ｂ，２３ｂの位置に、前記決定キーＳｅとなる操作スイッチが設けられる。
【００３３】
図２に示すように、前記上側シート２２上には、前記上側シート２２の幅方向のほぼ中央に沿って、複数の上部電極２４が所定の間隔を有して配列されている。同じく前記下側シート２３上にも、前記下側シート２３の幅方向のほぼ中央に沿って、複数の下部電極２６が所定の間隔を有して配列されている。また図２に示すように前記配線部２５上には、前記電極２４，２６と電気的に接続された配線パターン２７が形成されている。前記電極２４，２６や配線パターン２７は金属箔、例えば銅箔などで形成されている。また図２に示す斜線で示された配線部２５上にはレジスト層２８が塗布されており、前記配線パターン２７は前記配線部３５の先端部２５ａからのみ外部へ露出した状態になっている。前記先端部２５ａから露出した配線パターン２７の部分がコネクタ（図示しない）の端子と電気的に接続される。
【００３４】
図３は図２の裏面図であるが、前記下側シート２３の裏面には、多数の突起部３０が形成されている。前記突起部３０は前記下部電極２６と対向する位置に設けられ面積が前記下部電極２６の面積よりも大きい第１の突起部３０ａと、前記第１の突起部３０ａの周囲に形成され、面積が前記第１の突起部３０ａよりも小さい第２の突起部３０ｂとで構成されている。
【００３５】
図３に示すように前記配線部２５の先端部２５ａの裏面にはコネクタとの接続を容易にするため接着層を介して補強板３１が貼り付けられている。
【００３６】
メンブレンシート２１を図２の状態から前記連結部２９の部分で折り曲げ、上側シート２２を前記下側シート２３上に重ねる。これにより前記上側シート２２に設けられた上部電極２４と下側シート２３に設けられた下部電極２６とが図４に示すように向き合うように対向させられる。図４に示すように前記上側シート２２と下側シート２３との間にはスペーサ４０が介在している。前記スペーサ４０には、前記電極２４，２６が対向する位置に前記電極２４，２６の幅寸法よりも大きい幅寸法を有する穴部４０ａ〜４０ｅが設けられている。前記スペーサ４０は例えば接着材からなる。
【００３７】
前記上側シート２２の下面２２ａに形成された上部電極２４、および下側シート２３の上面２３ａに形成された下部電極２６とで各接点Ｓ１〜Ｓ５が構成される。
【００３８】
図４に示すように、押圧センサ２０は、前記上側シート２２の上側に前記上側シート２２と同形状のリング状で形成された弾性部材（弾性体）４１を有して構成される。
【００３９】
前記押圧センサ２０は、機器表面Ｒ１から弾性部材４１の表面の操作面４２が露出するように配置される。
【００４０】
前記弾性部材４１は弾性変形可能な軟質な素材で形成され、操作面４２には、低摩擦抵抗の樹脂層４３が前記弾性部材４１の表面に重ねて形成され、さらに、前記各接点Ｓ１〜Ｓ５と高さ方向にて対向する前記樹脂層４３上に高摩擦抵抗の樹脂層４４が形成されている。
【００４１】
なお図５のように、前記低摩擦抵抗の樹脂層４３が、前記各接点Ｓ１〜Ｓ５と高さ方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）にて対向する位置以外の領域に形成され、前記前記各接点Ｓ１〜Ｓ５と高さ方向にて対向する位置に、前記弾性部材４１の表面が露出する構成であってもよい。
【００４２】
上記した構成にすることで、接点が存在する位置と前記接点が存在しない位置とでは手触りが異なり、人が指で操作面４２上を操作したときに即座に接点の位置を認識することが出来る。
【００４３】
前記弾性部材４１は、シリコーンゴムで形成されていることが好ましい。ただしシリコーンゴムは柔らか過ぎて撚れたりするなど、操作性が損なわれるという問題があるため、シリコーンゴムで形成された弾性部材４１の裏面にフィルム状の補強部材４５を固定することが好ましい。前記補強部材４５は、ＰＥＴ樹脂やポリプロピレン樹脂などで形成することができ、補強部材４５を弾性部材４１の裏面に貼り付けることで、弾性部材４１のＺ１−Ｚ２方向への撓み変形を損なわずに前記撚れを防止することができる。
【００４４】
図４及び図５に示すように、前記補強部材４５のＺ２側の面には、前記接点Ｓ１〜Ｓ５と高さ方向（図示Ｚ１−Ｚ２方向）にて対向する位置に突起４６が設けられている。前記突起４６は、レジストなどの熱硬化性樹脂で印刷によって形成されている。ただし、突起４６は必ずしも熱硬化性樹脂である必要はない。
【００４５】
図４，図５に示すように前記下側シート２３の下面側には接着剤等からなる接合層４７を介してＰＥＴ樹脂等の補強板４８が貼り付けられている。前記補強板４８は、上側シート２２、下側シート２３及びスペーサ４０を有して構成される接点基板が可撓性であるため、前記接点基板の剛性を強めるために用いられるものである。
【００４６】
図５に示す押圧センサ２０は、例えば指で操作面４２上を押圧することで前記弾性部材４１が下方向へ撓み、撓んだ弾性部材４１の下面に設けられた突起４６が下方向へ移動し、前記突起４６下にある接点基板を押圧する。前記接点基板の上側シート２２が下方向へ撓み上部電極２４と下部電極２６とが電気的に接続されることでオン信号が出力され所定の処理が施される。
【００４７】
本発明の特徴的部分は、前記下側シート２３の下面に部分的に突起部３０を形成した点にある。
【００４８】
図６は、図４，図５に示す下側シート２３，突起部３０，接合層４７，及び補強板４８の一部を拡大した部分拡大断面図である。
【００４９】
図６に示すように、前記下側シート２３の下面２３ｃには部分的に複数の突起部３０が設けられている。図６，図７（図７は下側シート２３の下面２３ｃ側を上向きにして示した前記下側シート２３の部分拡大裏面図）に示すように、前記下側シート２３の上面２３ａに形成された下部電極２６と高さ方向にて対向して形成された第１の突起部３０ａは、前記下部電極２６との対向面積よりも大きい対向面積を有しており、前記下部電極２６の下側には、必ず前記下側シート２３を介して前記第１の突起部３０ａが存在するようになっている。
【００５０】
図６，図７に示すように、前記第１の突起部３０ａの周囲には、第２の突起部３０ｂが多数散らばって形成される。前記第２の突起部３０ｂの高さ方向に対して対向する面積（上面あるいは下面の面積、以下「面積」とは同じ意味）は前記第１の突起部３０ａの面積に比べて小さい。ただし前記第１の突起部３０ａおよび第２の突起部３０ｂは図６に示すように同じ高さ寸法で形成されている。前記第１の突起部３０ａおよび第２の突起部３０ｂはともにレジストなどの熱硬化性樹脂をスクリーン印刷して形成されたものである。
【００５１】
図７では、図面上、前記第２の突起部３０ｂが一部の領域しか形成されていないが、実際には図３にも示すように、前記第２の突起部３０ｂは前記第１の突起部３０ａが形成されている領域以外の前記下側シート２３の下面２３ｃに満遍なく所定の間隔を有して多数設けられている。
【００５２】
図６に示すように、前記第１の突起部３０ａの下面３０ａ１および第２の突起部３０ｂの下面３０ｂ１と前記接合層４７の上面４７ａとが接合される。このため、前記下側シート２３と前記接合層４７との間には突起部３０ａ，３０ｂと、前記突起部３０間に設けられた空気層５０とが介在している。前記接合層４７は前記突起部３０間に若干入り込むが前記突起部３０間が前記接合層４７で完全に埋められることはなく、よって前記下側シート２３と前記接合層４７との間には前記空気層５０が介在する。
【００５３】
前記空気層５０は、前記突起部３０間に設けられた隙間の部分に該当する。図７に示すように、前記突起部３０は、下部電極２６の下側に設けられた前記第１の突起部３０ａと、前記第１の突起部３０ａの周囲に多数散りばめられた第２の突起部３０ｂとで構成され、前記第１の突起部３０ａと第２の突起部３０ｂ間の隙間、及び前記第２の突起部３０ｂ間の隙間に形成された空気層５０は全て繋がっており、しかも前記空気層５０は図７に示すように、前記下側シート２３の側面２３ｄから外方へ抜けている。
【００５４】
本発明のように前記下側シート２３と接合層４７との間に空気層５０を介在させることで次のような効果を期待できる。
【００５５】
前記下側シート２３は可撓性の樹脂シートであるから、前記下側シート２３を前記接合層４７上に当接させたときに、例えば前記下側シート２３がフラットな状態で前記接合層４７上に当接しなかったり、あるいは前記接合層４７の上面４７ａに凹凸などがあると、前記下側シート２３の下面２３ｃに部分的に設けられた突起部３０と前記接合層４７との間に気泡５１が入り込みやすい。前記下側シート２３を前記接合層４７上に当接させた後、前記下側シート２３を所定の圧力で押圧するとともに、例えば熱を加えるなどして例えば熱硬化性の接着剤からなる前記接合層４７の硬化を促進させて、前記第１の突起部３０ａの下面３０ａ１および第２の突起部３０ｂの下面３０ｂ１と前記接合層４７の上面４７ａ間を接合させるが、このとき、前記突起部３０と前記接合層４７との間に入った気泡５１は、前記下側シート２３を下方へ押圧したときに前記空気層５０のほうへ逃げることができるため、前記突起部３０ａ，３０ｂと前記接合層４７との間に前記気泡５１が閉じ込められることを回避できる。
【００５６】
本発明では、製造工程数が前記下側シート２３の下面２３ｃに突起部３０をスクリーン印刷等で形成する工程分増えるが、特許文献１に比べれば、その工程数の増加は少なく、しかも前記スクリーン印刷工程は、図４に示す突起４６を設ける工程でも行なうため、同じ製造装置を用いることができ、簡単に前記下側シート２３の下面２３ｃに突起部３０を設けることが出来るから、生産コストが大幅に上昇するということも無い。
【００５７】
しかも本発明では、前記下側シート２３の下面２３ｃの全領域に満遍なく前記突起部３０を設けることが出来るから、前記下側シート２３と接合層４７間に全体的に満遍なく空気層５０を設けることができ、前記気泡５１を前記空気層５０へ逃がしやすい構造となっている。
【００５８】
図７に示すように前記空気層５０が前記下側シート２３の側面２３ｄの外方へ抜けている構造であると前記空気層５０は常に大気と同じ気圧を維持する。このため前記空気層５０を前記下側シート２３と接合層４７間に遮蔽してしまう構成の場合よりも、気温変化によって前記空気層５０が膨張・収縮するといったことが生じない。すなわち本発明では前記空気層５０の温度依存性を無くすことが出来る。
【００５９】
本発明では前記下側シート２３と接合層４７との間に空気層５０を介在させることで前記突起部３０と接合層４７間に気泡が閉じ込められるのを適切に抑制できる。このため、各接点Ｓ１〜Ｓ５における作動力をより均一化でき、この結果、特性のばらつきを従来よりも低減することが出来る。
【００６０】
また図６，図７に示したように、前記下部電極２６の下側に設けられる第１の突起部３０ａの面積を前記下部電極２６の面積よりも大きく形成しておくことで、前記下部電極２６を所定の高さ位置に配置させておくことが出来る。例えば図１１のように、前記下部電極２６の下側に、前記下部電極２６よりも小さい面積を有する複数の突起部３０ｃを介在させてもよいが、係る場合、前記下部電極２６の下にある突起部３０ｃ１（図１１にて斜線で示した突起部）が打鍵寿命試験等により押圧されることで、他の位置に形成された突起部３０ｃ（図１１にて斜線を引いていない突起部）間の空気層５０よりも、前記下部電極２６下の前記突起部３０ｃ１間の空気層５０に接合層４７が多く入り込みやすく前記下部電極２６が所定の高さ位置よりも下方へ下がってしまう可能性がある。この結果、差動力が接点ごとにばらつきやくなるので、前記下部電極２６の下側には前記下部電極２６よりも大きい面積を有する第１の突起部３０ａを設けておくことが好ましい。
【００６１】
図８ないし図９では、いずれも前記下部電極２６の下側に前記下部電極２６よりも大きい面積を有する第１の突起部３０ａと、その周囲に設けられ前記第１の突起部３０ａよりも小さい面積を有する第２の突起部３０ｂとで構成された突起部３０の配置例である。
【００６２】
図８では、前記第１の突起部３０ａと最も近い位置に形成された第２の突起部３０ｂの前記第１の突起部３０ａ側の側面３０ｂ２が前記第１の突起部３０ａの側面形状に沿って形成されている。図９では、前記第１の突起部３０ａと最も近い位置に形成された第２の突起部３０ｂが前記第１の突起部３０ａの周囲を四角く取り囲んでいる。図１０では、前記第１の突起部３０ａと最も近い位置に形成された一部の第２の突起部３０ｂ３が前記第１の突起部３０ａの側面と接合されている。
【００６３】
前記第１の突起部３０ａは円形状で、第２の突起部３０ｂは四角形状で形成されているが前記突起部３０ａ，３０ｂの形状は特に限定されない。また前記突起部３０は、前記下側シート２３の下面２３ｃの全体に満遍なく形成されていることが気泡の発生をより抑制できて最も好ましいが、前記下部シート２３の下面２３ｃの限られた領域のみに前記突起部３０が形成される構成であってもよい。係る場合、少なくとも気泡の発生が最も問題となる下部電極２６の下側に前記突起部３０が形成されている構成であることが良い。
【００６４】
また本発明では前記突起部３０は前記下側シート２３と別体で形成されているが前記突起部３０が前記下側シート２３と一体で形成されていてもよい。ただし本発明のように前記突起部３０を前記下側シート２３と別体で形成する方が簡単に前記突起部３０を前記下側シート２３の下面２３ｃに設けることができて好ましい。
【００６５】
図１２は、配線部２５に形成された配線パターン２７の部分にも前記突起部３０を設け、前記突起部３０下に接合層４７を介して補強板４８を貼り付ける実施例である。図１２に示すように前記配線パターン２７の下にはレジスト層６０が設けられ、その下側にレジストなどの熱硬化性樹脂で形成された突起部３０が設けられている。そして前記突起部３０下に接合層４７を介して補強板４８が設けられている。前記突起部３０の形成は前記レジスト層６０を硬化させた後に行なう。前記突起部３０の形成は下側シート２３の下面２３ｃに形成される突起部３０の形成と同じ工程時に行い、また前記下側シート２３の下面２３ｃ側に貼り付ける前記補強板４８を前記配線部２５まで覆う補強板とし、下側シート２３の下面２３ｃへ補強板４８を貼り付けるのと同時に、配線部２５の下面に補強板４８を貼り付ける工程を行なうことが簡単に前記突起部３０の形成及び補強板４８の貼り付けを行なうことができて好ましい。
【００６６】
図１２のように前記配線パターン２７の先端２７ａの上面には接合層６１を介して補強板６２が貼り付けられているが、前記先端２７ａの下面は前記配線パターン２７が露出し、前記配線パターン２７が露出する先端２７ａの下面がコネクタとの接続端子となる。
【００６７】
なお接合層４７は接着剤であってもよいし、接着剤以外のものであってもよい。前記接合層４７は前記突起部３０と補強板４８間を接合させる機能を担うものであればよい。
【００６８】
また図１に示す前記操作ボタンＲ２の部分を本発明の押圧センサ２０で構成してもよい。
【００６９】
図１の実施形態では、電子機器としてリモコン送信機Ｒを用いたが、電子機器は何であってもよく、例えば携帯電話、パーソナルコンピュータ等を例に挙げることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施に形態として押圧センサを備えた電子機器を示す平面図、
【図２】本発明の押圧センサを構成するメンブレンシートの構成を示す平面図、
【図３】図２の裏面図、
【図４】本発明における押圧センサの部分断面図（図１に示すＩＶ−ＩＶ線から切断し矢印方向から見た前記押圧センサの部分断面図）、
【図５】図４と構造が一部異なる本発明における押圧センサの部分断面図、
【図６】図４に示す押圧センサの一部を拡大した部分拡大断面図、
【図７】図３に示す下側シートの裏面の一部を拡大した部分拡大裏面図、
【図８】下側シートの裏面に形成される突起部の形状パターンの具体例、
【図９】下側シートの裏面に形成される突起部の形状パターンの具体例、
【図１０】下側シートの裏面に形成される突起部の形状パターンの具体例、
【図１１】下側シートの裏面に形成される突起部の形状パターンの具体例、
【図１２】メンブレンシートの配線部分の部分断面図、
【図１３】従来のメンブレンシートの部分断面図、
【符号の説明】
【００７１】
２０ 押圧センサ
２１ メンブレンシート
２２ 上側シート
２３ 下側シート
２４ 上部電極
２５ 配線部
２６ 下部電極
２９ 連結部
３０ 突起部
３０ａ 第１の突起部
３０ｂ 第２の突起部
４１ 弾性部材
４２ 操作面
４７ 接合層
４８ 補強板
５０ 空気層
５１ 気泡
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下面に上部電極を有する上側シートと、上面に下部電極を有する下側シートとが所定距離離れて対向し、前記下側シートの下面側に接合層を介して補強板が取り付けられた押圧センサにおいて、
前記下側シートの下面には部分的に前記補強板の方向へ向けて突出する突起部が設けられ、前記下側シートと接合層との間には前記突起部と空気層とが介在していることを特徴とする押圧センサ。
【請求項２】
前記空気層は、前記下側シートの側面から外方へ抜けている請求項１記載の押圧センサ。
【請求項３】
前記下部電極と対向する位置に設けられた突起部は、前記下部電極よりも大きい面積を有して形成される請求項１または２に記載の押圧センサ。
【請求項４】
前記突起部は前記下側シートと別体で形成されている請求項１ないし３のいずれかに記載の押圧センサ。
【請求項５】
前記突起部は熱硬化性樹脂である請求項４記載の押圧センサ。
【請求項６】
前記上側シートの上側には、表面が操作面となる弾性体が設けられている請求項１ないし５のいずれかに記載の押圧センサ。
【請求項１】
下面に上部電極を有する上側シートと、上面に下部電極を有する下側シートとが所定距離離れて対向し、前記下側シートの下面側に接合層を介して補強板が取り付けられた押圧センサにおいて、
前記下側シートの下面には部分的に前記補強板の方向へ向けて突出する突起部が設けられ、前記下側シートと接合層との間には前記突起部と空気層とが介在していることを特徴とする押圧センサ。
【請求項２】
前記空気層は、前記下側シートの側面から外方へ抜けている請求項１記載の押圧センサ。
【請求項３】
前記下部電極と対向する位置に設けられた突起部は、前記下部電極よりも大きい面積を有して形成される請求項１または２に記載の押圧センサ。
【請求項４】
前記突起部は前記下側シートと別体で形成されている請求項１ないし３のいずれかに記載の押圧センサ。
【請求項５】
前記突起部は熱硬化性樹脂である請求項４記載の押圧センサ。
【請求項６】
前記上側シートの上側には、表面が操作面となる弾性体が設けられている請求項１ないし５のいずれかに記載の押圧センサ。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−１０７９３８（Ｐ２００６−１０７９３８Ａ）
【公開日】平成１８年４月２０日（２００６．４．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２９３４２９（Ｐ２００４−２９３４２９）
【出願日】平成１６年１０月６日（２００４．１０．６）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月２０日（２００６．４．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月６日（２００４．１０．６）
【出願人】（００００１００９８）アルプス電気株式会社 (4,263)
【Ｆターム（参考）】
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