配線分岐具

【課題】多くの感圧部をスキャンすることを可能にする配線分岐具を提供すること。
【解決手段】Ｘ個の端子を持つ一個の第１処理装置接続側端子群１と、前記接続側端子群１の各端子から延設させて成る一個の第１配線群２と、第１配線群２の各配線からＸ個の部位で引き出した第１分岐配線３０を各部位ごとに集合させて成るＸ個の第１分岐配線群３と、前記第１分岐配線群３の端末に設けたＸ個の第１センサ接続側端子群４を備えた第１基材Ａと、Ｘ個の端子を持つ一個の第２処理装置接続側端子群５と、前記接続側端子群５の各端子から延設させて成る一個の第２配線群６と、第２配線群６の各配線をＸ本に分岐させた第２分岐配線７０を一纏めして成るＸ個の第２分岐配線群７と、前記第２分岐配線群７０の端末に設けたＸ個の第２センサ接続側端子群８を備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、圧力センサ側の端子と解析処理装置（例えばコンピュータ）側の端子とを接続する配線分岐具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シート状の圧力センサは、一般的に、平面状の一方のベースフィルムに行電極を形成すると共にその上面に感圧インクを塗布して成るものと、平面状の他方のベースフィルムに列電極を形成すると共にその上面に感圧インクを塗布して成るものとを、前記行・列電極が交差する態様で張り合わされるようにして構成されている（例えば、特許文献１。）。したがって、この圧力センサは、行・列電極の交差点の全てが感圧部となるので、多点で圧力検知ができるという長所を有している。
【０００３】
しかしながら、上記形態の圧力センサは、ほぼ全面に行・列電極が配置されている薄い平板状であるが故に、複雑な形状や曲面を有する物体に装着することができず、このため利用範囲がかなり制限されていた。
【０００４】
そこで、わが社では、複雑な形状や曲面を有する物体への装着を可能にするため、図７に示すように、端子９０から細い配線部９１を延設し且つその延設した配線から感圧部９２が左右に枝分かれして成るシート状の圧力センサＳを開発した。
【０００５】
ところが、上記した平板状の圧力センサの使用が前提となっている図１０に示すシステムでは、解析処理装置側の端子群は少数であり、例えば解析処理装置側の端子群が四個である場合にはスキャンできる感圧部は四個のみと非常に少なくなってしまうという新たな問題に直面した。
【特許文献１】特許３３３８９８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、この発明では、複雑な形状や曲面を有する物体への装着が可能な圧力センサであっても、多くの感圧部をスキャンすることを可能にする配線分岐具を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（請求項１記載の発明）
この発明の配線分岐具は、Ｘ（二以上の自然数）個の端子を有する一個の第１処理装置接続側端子群と、前記第１処理装置接続側端子群の各端子からそれぞれ延設させて成る一個の第１配線群と、第１配線群の各配線からＸ個の部位で引き出した第１分岐配線を各部位ごとに集合させて成るＸ個の第１分岐配線群と、前記第１分岐配線群の端末に設けたＸ個の第１センサ接続側端子群を備えている第１基材と、
Ｘ個の端子を有する一個の第２処理装置接続側端子群と、前記第２処理装置接続側端子群の各端子からそれぞれ延設させて成る一個の第２配線群と、第２配線群の各配線をそれぞれＸ本に分岐させた第２分岐配線を一纏めして成るＸ個の第２分岐配線群と、前記第２分岐配線群の端末に設けたＸ個の第２センサ接続側端子群を備えている第２基材と、
第１・第２処理装置接続側端子群相互を近設させて一個の処理装置接続側端子部を、第１・第２センサ接続側端子群相互を近設させてＸ個のセンサ接続側端子部を、設けてある。
（請求項２記載の発明）
この発明の配線分岐具は、上記請求項１記載の発明に関し、第１基材は、第１配線群の一部及びこれと分離した第１分岐配線群が印刷形成された印刷層と、前記印刷層上に印刷形成され且つ多くのスルーホールを有する絶縁層と、スルーホールを介して第１配線群の一部と第１分岐配線群が接続されるべく絶縁層上に配線群が印刷形成された印刷層とを具備する。
（請求項３記載の発明）
この発明の配線分岐具は、上記請求項１又は２記載の発明に関し、第１・第２基材の最外層は、弾性を有する樹脂製フィルム又はプリント基板である。
（請求項４記載の発明）
この発明の配線分岐具は、上記請求項１乃至３のいずれかに記載の発明に関し、第１・第２基材相互間には、中間絶縁層を介在させてある。
（請求項５記載の発明）
この発明の配線分岐具は、上記請求項１乃至４のいずれかに記載の発明に関し、第１処理装置接続側端子群が有する端子数と、第２処理装置接続側端子群が有する端子数とは、同一又は相違する数である。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の配線分岐具によると、複雑な形状や曲面を有する物体への装着が可能な圧力センサであっても、多くの感圧部をスキャンすることが可能になる。
【実施例１】
【０００９】
図１はこの発明の実施例１の配線分岐具Ｄの配線及び端子の斜視図、図２は樹脂フィルムＦ１上に第１配線群２の各配線２０の一部及び第１分岐配線群３を印刷形成した状態の平面図、図３はスルーホールｈを有した絶縁層Ｈの平面図、図４は絶縁層Ｈのスルーホールｈを介して、第１配線群２と第１分岐配線群３とが接続すべく絶縁層Ｈ上に印刷形成された第１配線群２の平面図、図５は樹脂フィルムＦ２上に、一個の第２処理装置接続側端子群５、第２配線群６、第２分岐配線群７及び第２センサ接続側端子群８を印刷形成した状態を示す平面図、図６は第１基材Ａと第２基材Ｂ相互間に介在せしめられる中間絶縁層Ｃの平面図を示している。
（この配線分岐具Ｄの構成について）
この配線分岐具Ｄは、図１に示すように、第１基材Ａと、第２基材Ｂと、前記第１基材Ａと第２基材Ｂとの間に介在させた中間絶縁層Ｃとから構成されている。
【００１０】
第１基材Ａは、図１に示すように、弾性（又は可撓性）を有する樹脂フィルムＦ１に、四個の端子１０を有する一個の第１処理装置接続側端子群１と、前記第１処理装置接続側端子群１の各端子１０からそれぞれ配線２０を延設させて成る一個の第１配線群２と、前記第１配線群２の各配線２０から四個の部位で引き出した第１分岐配線３０を各部位ごとに集合させて成る四個の第１分岐配線群３と、前記第１分岐配線群３の端末に設けた四個の第１センサ接続側端子群４（それぞれ四個の端子４０を持つ）を備えている。
【００１１】
第２基材Ｂは、図１や図５に示すように、弾性（又は可撓性）を有する樹脂フィルムＦ２に、四個の端子５０を有する一個の第２処理装置接続側端子群５と、前記第２処理装置接続側端子群５の各端子５０からそれぞれ配線６０を延設させて成る一個の第２配線群６と、第２配線群６の各配線６０から分岐した四本の第２分岐配線７０を一纏めして成る四個の第２分岐配線群７と、前記第２分岐配線群７の端末に設けた四個の第２センサ接続側端子群８（それぞれ四個の端子８０を持つ）を備えている。
【００１２】
そして、この配線分岐具Ｄでは、図１に示すように、第１・第２処理装置接続側端子群１，５相互を近設させて一個の処理装置接続側端子部Ｔ１を、第１・第２センサ接続側端子群４，８相互を近設させて四個のセンサ接続側端子部Ｔ２を、設けてある。
【００１３】
ここで、上記第１基材Ａは具体的には、図２に示す如く樹脂フィルムＦ１上に印刷形成された第１配線群２の各配線２０の一部及び第１分岐配線群３と、図３に示す如く多くのスルーホールｈを有し且つ第１配線群２の各配線２０の一部及び第１分岐配線群３を覆うべく印刷形成された絶縁層Ｈと、図４に示す如く前記スルーホールｈを介して、第１配線群２と第１分岐配線群３とが接続すべく絶縁層Ｈ上に印刷形成された第１配線群２とが積層一体化される態様で構成されている。
【００１４】
また、第２基材Ｂは具体的には、図５に示す如く、樹脂フィルムＦ２上に、四個の第２処理装置接続側端子５０、第２配線６０、第２分岐配線７０及び第２センサ接続側端子８０を印刷形成して構成されている。
【００１５】
そして、上記第１基材Ａと第２基材Ｂとを、図６に示した中間絶縁層Ｃを介して張り合わせるようにしてある。
【００１６】
次に、この配線分岐具Ｄを構成する材料は以下の通りである。
「第１基材Ａ，第２基材Ｂ」
可撓性を有する各種樹脂等であれば使用できるが、例えばポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂等が採用できる。なお、厚みは１０〜１００μｍである。
「絶縁層」
紫外線硬化レジンにより構成されている。厚みは１０〜５０μｍである。
「配線及び端子」
配線や端子は導電性インクにより構成されている。導電性インクとしては、各種レジン（例えば、ポリエステル樹脂）に銀の粉末を混合して成る銀インクがある。なお、印刷形成された導電インクの厚みは１０〜２０μｍである。
（この配線分岐具Ｄに接続される圧力センサＳについて）
圧力センサＳは、図７に示すように、複雑な形状や曲面への装着を可能とするため、端子部９０から直線状の配線部９１を延設し且つ延設した配線部９１から左右にそれぞれ二個（合計四個）の感圧部９２が枝分かれした形態を採っている。
【００１７】
ここで、この圧力センサＳは、図８に示すように、レシーブ電極９２ａ（四個）、配線９１ａ（四本）及び端子９０ａ（四個）を印刷形成すると共に前記レシーブ電極９２ａ上に感圧インク層９２ａ’を印刷形成して成るベースフィルム９ａと、印加電極９２ｂ（四個）、配線９１ｂ（一本を四本に分岐）及び端子９０ｂ（一個）を印刷形成すると共に前記印加電極９２ｂ上に感圧インク層９２ｂ’を印刷形成して成るベースフィルム９ｂを具備しており、前記レシーブ電極９２ａ側の感圧インク層と印加電極９２ｂの感圧インク層９２ａ’，９２ｂ’を除いて絶縁層を介してベースフィルム９ａ，９ｂ相互を張り合わすようにして構成されている。
【００１８】
なお、前記形態よりも更に複雑な形状や曲面への装着を可能とするには、ベースフィルム９ａ，９ｂにおける配線部９１の形成域を平面視ジグザグ形状とすればよい。
【００１９】
次に、この圧力センサＳを構成する材料等は以下の通りである。
「ベースフィルム９ａ，９ｂ」
可撓性を有する各種樹脂等であれば使用できるが、例えばポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂等が採用できる。なお、厚みは１０〜１００μｍである。
「レシーブ電極９２ａ、印加電極９２ｂ、配線９１ａ、配線９１ｂ、端子９０ａ、９０ｂ」
これらは導電性インクにより構成されている。導電性インクとしては、各種レンジ（例えばポリエステルレジン）に銀の粉末を混合して成る銀インクがある。なお、印刷形成された導電性インクの厚みは１０〜２０μｍである。
「感圧インク層９２ａ’，９２ｂ’」
レジンに半導体粒子と導体粒子を含むインクより構成されている。なお、厚みは１０〜５０μｍである。
「絶縁層」
紫外線硬化レジンにより構成されている。厚みは１０〜５０μｍである。
（配線分岐具Ｄを介した圧力センサＳ側と解析処理装置ＰＣ側との接続について）
配線分岐具Ｄを介した圧力センサＳ側と解析処理装置ＰＣ側との接続は、図９に示すような態様で行われており、解析処理装置ＰＣによるスキャンにより圧力センサＳの感圧部９２に作用した力や圧力を電気抵抗値として検出している。
【００２０】
図９中、符号Ｓは圧力センサ、符号ＫはＦＰＣケーブル、符号Ｃ１は中継コネクタ、符号Ｄは配線分岐具、符号Ｔは解析処理装置側の端子、符号Ｃはコネクタ、ＰＣは解析処理装置である。
【００２１】
ここで、解析処理装置側の端子手Ｔは、印加側端子を四個、レシーブ側端子を四個、それぞれ設けてある。
（この配線分岐具Ｄを使用した場合の感圧部９２の数について）
この配線分岐具Ｄを使用した場合、解析処理装置側の端子Ｔ１（四個の端子群１０及び四個の端子群５０を持つ）だけのものであるにもかかわらず、図９に示すように、圧力センサＳ側の四個の端子Ｔ２（それぞれ四個の端子群４０及び四個の端子群８０を持つ）にそれぞれ圧力センサＳが接続できるものとなり、その結果、４本×４個＝１６個の感圧部９２のスキャンが可能になる。これに対して、この配線分岐具Ｄを使用しない場合、図１０に示すように、１本×４個＝４個の感圧部９２しかスキャンできない。
（解析処理装置ＰＳによる圧力センサＳのスキャンについて）
このシステムでは、図１１に示すように、圧力センサＳからの出力を読み取らせるための回路を有しており、インターフェイス回路ＩＦを介して解析処理装置ＰＣと接続されている。なお、上記した解析処理装置ＰＣ、インターフェイス回路ＩＦ及び出力の読み取り回路の基本的動作は公知の特表昭６２−５０２６６５号に開示されているので、ここでは詳述しない。
【００２２】
図１１に示したスイッチＳＷと抵抗Ｒは、感圧部９２の抵抗値の模式図として表現したものであり、感圧部９２に圧力が加わったときにはスイッチＳＷが閉状態となって印加側・レシーブ側電極９２ｂ，９２ａ相互間の抵抗値が無限大（高抵抗）から数Ω（低抵抗）二切り替わるものとしている。
(1) 先ず、上記した圧力センサＳからの出力情報を読み取るときは、図１０に示す如く前記読み取り回路と印加側・レシーブ側電極９２ｂ，９２ａとを中継コネクタＣ１を介して接続状態にする。
(2) ここで、インターフェイス回路ＩＦからのクロック信号「Ｈ」によって印加電圧（−Ｖ）は、増幅器１０３（この増幅器１０３の入力側は抵抗１０２により接地電位に保たれている）を介して印加側電極９２ｂに印加される。
(3) 印加側電極９２ｂへの電圧の印加から次のクロック信号「Ｈ」による印加側電極９２ｂへの電圧の印加までの間に、列カウンター１０７からの出力によりマルチプレクサ１０６のスイッチが切り替わり、レシーブ側電極９２ａが順にスキャンされる。
(4) ここで、感圧部９２に圧力が加わると、スイッチＳＷが閉状態になると共に圧力に応じた低抵抗が減少変化してレシーブ側電極９２ａに順に電流が流れ、それぞれの列の抵抗１０４及び増幅器１０５で反転増幅される。反転増幅された出力電圧は列のマルチプレクサ１０６により順次、レジスタ１０８に送られデジタル信号としてインターフェース回路ＩＦに送られる。
(5) なお、この実施例ではインターフェイス回路ＩＦに送られてきた情報は、パーソナル解析処理装置ＩＦにより読み取られ、ディスプレイ上に感圧部９２に加わった圧力に対応した数値が表示されるようになっている。
（他の実施形態について）
(1) この配線分岐部Ｄの構成は、上記実施例を含むものであり、Ｘ（二以上の自然数）個の端子を有する一個の第１処理装置接続側端子群１と、前記第１処理装置接続側端子群１の各端子からそれぞれ延設させて成る一個の第１配線群２と、第１配線群２の各配線からＸ個の部位で引き出した第１分岐配線３０を各部位ごとに集合させて成るＸ個の第１分岐配線群３と、前記第１分岐配線群３の端末に設けたＸ個の第１センサ接続側端子群４を備えている第１基材Ａと、Ｘ（二以上の自然数）個の端子を有する一個の第２処理装置接続側端子群５と、前記第２処理装置接続側端子群５の各端子からそれぞれ延設させて成る一個の第２配線群６と、第２配線群６の各配線をそれぞれＸ本に分岐させた第２分岐配線７０を一纏めして成るＸ個の第２分岐配線群７と、前記第２分岐配線群７０の端末に設けたＸ個の第２センサ接続側端子群８を備えている第２基材Ｂと、第１・第２処理装置接続側端子群１，５相互を近設させて一個の処理装置接続側端子部Ｔ１を、第１・第２センサ接続側端子群４，８相互を近設させてＸ個のセンサ接続側端子部Ｔ２を、設けてある。
【００２３】
上記した構成において、Ｘは二以上の自然数であればいくつに設定してもよい。例えば、Ｘ＝十四とすれば、一個の処理装置接続側端子部Ｔ１に対して、十四個のセンサ接続側端子部Ｔ２（各センサ接続側端子部Ｔ２は十四個のセンサ接続側端子を有する）を構成させることができる。したがって、上記した解析処理装置側の端子を使用すると、１４×１４＝１９６個の感圧部９２で力や圧力の測定ができることになる。
【００２４】
更に、第１基材ＡのＸ（二以上の自然数）と、第２基材ＢのＸ（二以上の自然数）との数を同一ではなく、相違する数とすることも可能である。例えば、第１基材ＡのＸを３個（ａ１，ａ２，ａ３）とし第２基材のＸを２個（ｂ１，ｂ２）とした場合、（ａ１，ｂ１），（ａ１，ｂ２），（ａ２，ｂ１），（ａ２，ｂ２），（ａ３，ｂ１），（ａ３，ｂ２）である３×２＝６個の感圧部９２で力や圧力の測定ができる。同様の考えで、第１基材ＡのＸを１２個、第２基材ＢのＸを１４とした場合、１２×１４＝１６８個の感圧部９２で力や圧力の測定ができることになる。なお、配線が交差するような場合、交差する配線相互間に絶縁層を形成するとよい。
(2) 上記した実施例では、第１・第２基材の最外層を、弾性を有する樹脂フィルムで構成させたが、これに限定されることなく、プリント基板であってもよい。このように第１・第２基材に第１・第２基材をプリント基板で構成させた場合は、通常のエッチングで配線等を形成することができる。また、第１・第２基材の最外層は、印刷が可能であれば絶縁コート４を施した金属板であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の実施例１の配線分岐具の配線及び端子の斜視図。
【図２】前記配線分岐具を構成する樹脂フィルム上に第１配線群の各配線一部及び第１分岐配線群を印刷形成した状態を示す平面図。
【図３】前記配線分岐具を構成するスルーホールを有した絶縁層の平面図。
【図４】前記絶縁層上に、スルーホールを介して、第１配線群の各配線の一部と第１分岐配線群とを接続すべく印刷形成された配線群の平面図。
【図５】前記配線分岐具を構成する樹脂フィルム上に、一個の第２処理装置接続側端子、第２配線、第２分岐配線及び第２センサ接続側端子を印刷形成した状態を示す平面図。
【図６】第１基材と第２基材相互間に介在せしめられる中間絶縁層の平面図。
【図７】圧力センサの平面図。
【図８】前記圧力センサの分解斜視図。
【図９】解析処理装置側の端子と配線分岐具と圧力センサの接続関係を示す平面図。
【図１０】前記配線分岐具を介さない場合の圧力センサと解析処理装置側との接続状態を示す概念図。
【図１１】前記圧力センサからの出力を解析処理装置により読み取らせるためのシステムの説明図。
【符号の説明】
【００２６】
Ｄ配線分岐具
Ａ第１基材
Ｂ第２基材
Ｃ中間絶縁層
Ｈ絶縁層
ｈスルーホール
Ｔ１処理装置接続側端子部
Ｔ２センサ接続側端子部
Ｆ１樹脂フィルム
Ｆ２樹脂フィルム
１第１処理装置接続側端子群
２第１配線群
３第１分岐配線群
４第１センサ接続側端子群
５第２処理装置接続側端子群８第２センサ接続側端子群
１０端子
２０配線
３０第１分岐配線
４０端子
５０端子
６０第２配線
７０第２分岐配線
８０端子

【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ（二以上の自然数）個の端子を有する一個の第１処理装置接続側端子群と、前記第１処理装置接続側端子群の各端子からそれぞれ延設させて成る一個の第１配線群と、第１配線群の各配線からＸ個の部位で引き出した第１分岐配線を各部位ごとに集合させて成るＸ個の第１分岐配線群と、前記第１分岐配線群の端末に設けたＸ個の第１センサ接続側端子群を備えている第１基材と、
Ｘ個の端子を有する一個の第２処理装置接続側端子群と、前記第２処理装置接続側端子群の各端子からそれぞれ延設させて成る一個の第２配線群と、第２配線群の各配線をそれぞれＸ本に分岐させた第２分岐配線を一纏めして成るＸ個の第２分岐配線群と、前記第２分岐配線群の端末に設けたＸ個の第２センサ接続側端子群を備えている第２基材と、
第１・第２処理装置接続側端子群相互を近設させて一個の処理装置接続側端子部を、第１・第２センサ接続側端子群相互を近設させてＸ個のセンサ接続側端子部を、設けてあることを特徴とする配線分岐具。
【請求項２】
第１基材は、第１配線群の一部及びこれと分離した第１分岐配線群が印刷形成された印刷層と、前記印刷層上に印刷形成され且つ多くのスルーホールを有する絶縁層と、スルーホールを介して第１配線群の一部と第１分岐配線群が接続されるべく絶縁層上に配線群が印刷形成された印刷層とを具備することを特徴とする請求項１記載の配線分岐具。
【請求項３】
第１・第２基材の最外層は、弾性を有する樹脂製フィルム又はプリント基板であることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の配線分岐具。
【請求項４】
第１・第２基材相互間には、中間絶縁層を介在させてあることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の配線分岐具。
【請求項５】
第１処理装置接続側端子群が有する端子数と、第２処理装置接続側端子群が有する端子数とは、同一又は相違する数であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の配線分岐具。

【図１】