(57)【要約】【課題】荷重が比較的小さな荷重領域にあっては、荷重に対する抵抗値を滑らかに変化させることができ、しかも荷重が比較的大きな荷重領域まで検出可能な感圧センサおよびその製造方法を提供する。【解決手段】荷重を感知する感圧センサにおいて、前記第２の基板３の表面に、非導電性粒子６ａを含有した絶縁性を有する樹脂によって凹凸層６が形成され、かつ前記凹凸層６の表面に、少なくともカーボン粉末を含有した抵抗体層７が形成された感圧センサであって、前記非導電性粒子６ａ間における凹凸層６の膜厚と抵抗体層７の膜厚の総厚さが、凹凸層に含有される非導電性粒子６ａの粒径よりも小さく、かつ前記非導電性粒子６ａ上及び前記非導電性粒子６ａ間に、少なくとも抵抗体層７が形成されている。【選択図】図２
2010230647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板の表面に電極層が形成され、前記第１の基板とスペーサを介して配置された第２の基板に、前記電極層に対向して抵抗体層が形成され、前記第１の基板、第２の基板の少なくとも一方に加わる荷重の変化によって、電極層に対する抵抗体層の接触面積が変化し、前記接触面積変化に応じた抵抗値変化を検出することによって、前記基板に加えられた荷重を感知する感圧センサにおいて、
前記第２の基板の表面に、非導電性粒子を含有した絶縁性を有する樹脂によって凹凸層が形成され、かつ前記凹凸層の表面に、少なくともカーボン粉末を含有した抵抗体層が形成された感圧センサであって、
前記非導電性粒子間における凹凸層の膜厚と抵抗体層の膜厚の総厚さが、凹凸層に含有される非導電性粒子の粒径よりも小さく、かつ前記非導電性粒子上及び前記非導電性粒子間に、少なくとも抵抗体層が形成されていることを特徴とする感圧センサ。
【請求項２】
前記非導電性粒子上に絶縁性を有する樹脂膜が形成されると共に、更にその上に抵抗体層が形成されていることを特徴とする請求項１記載の感圧センサ。
【請求項３】
前記凹凸層は、粒径３０μｍ〜１００μｍの非導電性粒子を１重量％〜２０重量％含有した絶縁性を有する樹脂から形成されると共に、前記凹凸層の膜厚が１０μｍ〜３０μｍに形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の感圧センサ。
【請求項４】
前記非導電性粒子が、セラミックス粒子あるいは合成樹脂粒子からなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の感圧センサ。
【請求項５】
前記抵抗体層は、シリコン樹脂１重量％〜５重量％とカーボン粉末１重量％〜１０重量％とを、少なくとも含有した絶縁性を有する樹脂から形成されると共に、前記抵抗体層の膜厚が５μｍ〜２０μｍに形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の感圧センサ。
【請求項６】
前記第２の基板は、厚さ２５μｍ〜２５０μｍの絶縁性シートからなることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の感圧センサ。
【請求項７】
前記請求項１乃至請求項６のいずれかに記載された感圧センサの製造方法において、
前記第２の基板の表面に、非導電性粒子を含有した凹凸層を形成する工程と、
前記凹凸層を形成した後、前記凹凸層の表面に抵抗体層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする感圧センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、抵抗値の変化に基づいて荷重の変化を検出する感圧センサ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に感圧センサ２０は、図６乃至図８に示すように、間隔を開けて対向する一対の電極層２１Ａ，２１Ｂが表面に形成された第１の基板２２と、この一対の電極層２１Ａ，２１Ｂと接触して一対の電極層２１Ａ，２１Ｂ間を短絡する抵抗体層２３が表面に形成された第２の基板２４とを備えている。
そして、この感圧センサ２０は、第１及び第２の基板２２，２４の少なくとも一方に加わる荷重Ｐの増加に比例して、一対の電極層２１と抵抗体層２３との接触面積が増加するように構成されている。また、感圧センサ２０の抵抗体層２３は、通常円形の形状を有しており、導電性レジンペーストを第２の基板の表面に塗布して乾燥することにより形成されている。
【０００３】
更に、特許文献１に記載の感圧センサ２０にあっては、荷重の検出精度を従来よりも高めるために、抵抗体層２３には中心領域から外側に向かって延びる複数のスリット２３ａ〜２３ｄを形成することを提案している。このように、スリット２３ａ〜２３ｄが形成されると、導電性レジンペーストの乾燥硬化時に発生するペーストの収縮率が小さくなり、その結果、第２の基板２４の変形量を小さくできる。そのため、一対の電極層２１Ａ，２１Ｂと抵抗体層２３との間の間隔をほぼ一定にすることができ、荷重の増加に比例して、一対の電極層２１Ａ，２１Ｂと抵抗体層２３との接触面積を増加させることができる。その結果、荷重の検出精度を従来よりも高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３３２４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の感圧センサは、センサに作用する荷重によって第１の基板、第２の基板が変形し、電極層と抵抗体層との接触面積を増加させるものである。
そのため、第１の基板、第２の基板として比較的軟質の基板を用いた場合には、小さな荷重で大きく抵抗値が変化するためセンサ感度は高いものの、比較的小さな荷重で電極層と抵抗体層の全面積が接触してしまい、荷重の検出範囲が狭いという課題があった。
一方、第１の基板、第２の基板として、比較的硬質の基板を用いた場合には、小さな荷重では第１の基板、第２の基板の変形が生じないため、小さな荷重を検出できないという課題があった。
【０００６】
本願発明者らは、これら課題を解決するために、荷重が比較的小さな荷重領域にあっては、荷重に対する抵抗値を滑らかに変化させ、荷重が比較的大きな荷重領域にあっては、荷重変化率に対する抵抗値の変化率（ΔＲ／ΔＰ）をより大きくなすことによってセンサ感度を向上させ、検出領域を広範にした感圧センサについて鋭意研究した。
その結果、抵抗体層の柔軟性、抵抗体層表面の凹凸等が関係していることを追求し、本発明を想到するに至ったものである。
【０００７】
したがって、本発明は、荷重が比較的小さな荷重領域にあっては、荷重に対する抵抗値を滑らかに変化させることができ、しかも荷重が比較的大きな荷重領域まで検出可能な感圧センサおよびその製造方法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】
【０００８】
前記した課題を解決するためになされた本発明にかかる感圧センサは、第１の基板の表面に電極層が形成され、前記第１の基板とスペーサを介して配置された第２の基板に、前記電極層に対向して抵抗体層が形成され、前記第１の基板、第２の基板の少なくとも一方に加わる荷重の変化によって、電極層に対する抵抗体層の接触面積が変化し、前記接触面積変化に応じた抵抗値変化を検出することによって、前記基板に加えられた荷重を感知する感圧センサにおいて、前記第２の基板の表面に、非導電性粒子を含有した絶縁性を有する樹脂によって凹凸層が形成され、かつ前記凹凸層の表面に、少なくともカーボン粉末を含有した抵抗体層が形成された感圧センサであって、前記非導電性粒子間における凹凸層の膜厚と抵抗体層の膜厚の総厚さが、凹凸層に含有される非導電性粒子の粒径よりも小さく、かつ前記非導電性粒子上及び前記非導電性粒子間に、少なくとも抵抗体層が形成されていることを特徴としている。
【０００９】
このように、前記抵抗体層は、非導電性粒子を含有した絶縁性を有する樹脂によって形成された凹凸層の表面に、形成されている。しかも、前記非導電性粒子間における凹凸層の厚さと抵抗体層の厚さの総厚さが、凹凸層に含有される非導電性粒子の粒径よりも小さく、前記非導電性粒子上及び前記非導電性粒子間に、少なくとも抵抗体層が形成されているため、前記第１の基板、第２の基板の少なくとも一方に加わる荷重によって基板が変形すると、まず非導電性粒子上の前記抵抗体層（抵抗体層凸部）が電極層部分に接触する。
そして荷重が増加すると基板がより変形し、非導電性粒子上の前記抵抗体層と電極層との接触面積が徐々に増加し、抵抗値が滑らかに変化する。
【００１０】
更に大きな荷重が作用し基板が変形すると、非導電性粒子上の前記抵抗体層（抵抗体層凸部）のみならず、非導電性粒子間の抵抗体層（抵抗体層凹部）も電極層に接触する。その結果、高荷重域でも抵抗値を変化させることができ、広範な荷重を検出することができる。
【００１１】
ここで、前記非導電性粒子上に絶縁性を有する樹脂膜が形成されると共に、更にその上に抵抗体層が形成されていることが望ましい。
【００１２】
また、前記凹凸層は、粒径３０μｍ〜１００μｍの非導電性粒子を１重量％〜２０重量％含有した絶縁性を有する樹脂から形成されると共に、前記凹凸層の膜厚が１０μｍ〜３０μｍに形成されていることが望ましい。
【００１３】
前記非導電性粒子の粒径が３０μｍ未満の場合には、凹凸層の凹凸変化が小さいため、非導電性粒子上の抵抗体層を電極層に接触させることができず、抵抗体層全体が電極層に接触することになり、好ましくない。
一方、前記非導電性粒子の粒径が１００μｍを超える場合には、絶縁性を有する樹脂によって非導電性粒子を第２の基板に固定できないため、好ましくない。
【００１４】
また、非導電性粒子の含有率が１重量％未満の場合には、感圧センサとして必要な特性を発揮するだけの凹凸層が形成されないため、好ましくない。一方、非導電性粒子の含有率が２０重量％を超える場合には、非導電性粒子間の空間（凹凸層における凹部）が小さく、高荷重に対して抵抗値を変化させることができず、広範な荷重検出範囲を得ることができない。
前記凹凸層の膜厚は含有される非導電性粒子の粒径による。即ち、大きな粒径の非導電性粒子を用いる場合には、凹凸層の膜厚も大きくなる。
また、前記非導電性粒子が、セラミックス粒子、あるいは合成樹脂粒子からなることが望ましい。具体的には、二酸化ケイ素粒子、アルミナ粒子等のセラミックス粒子、あるいはウレタンビーズ等の合成樹脂粒子を、非導電性粒子として好適に用いることができる。
【００１５】
また、前記抵抗体層は、シリコン樹脂１重量％〜５重量％とカーボン粉末１重量％〜１０重量％とを少なくとも含有した絶縁性を有する樹脂から形成されると共に、前記抵抗体層の膜厚が５μｍ〜２０μｍに形成されていることが望ましい。
このように、抵抗体層にシリコン樹脂が含有されているため、抵抗体層は柔軟性を有する。その結果、荷重が加えられた際、非導電性粒子間の抵抗体層が変形し、電極層と徐々に接触し、大きな荷重に対して抵抗値を変化させることができ、広範な荷重検出範囲とすることができる。
【００１６】
前記シリコン樹脂が１重量％未満の場合、柔軟性がなく変形し難く好ましくない。また５重量％を超える場合には容易に変形してしまい、広範な荷重検出範囲を得ることができないため、好ましくない。
また、カーボン粉末が１重量％未満の場合には抵抗値が大きくなり過ぎ、１０重量％を超える場合には、抵抗値が小さくなり過ぎ好ましくない。抵抗値が数キロオーム〜数十キロオームの範囲内に入るようにカーボン量が設定される。
【００１７】
また、前記抵抗体層の膜厚は、非導電性粒子の粒径及び凹凸層の厚さから設定される。
更に抵抗体層の膜厚が小さくなれば抵抗値が大きくなり、一方、抵抗体層の膜厚が大きくなれば抵抗値が小さくなる。したがって、前記抵抗体層の膜厚はカーボン粉末の含有量を加味し、抵抗値が数キロオーム〜数十キロオームの範囲内に入るように設定される。
【００１８】
更に、前記第２の基板は、厚さ２５μｍ〜２５０μｍの絶縁性シートからなることが望ましい。これら厚さを有する絶縁シートが荷重に対する変形から好適である。
尚、第２の基板は、絶縁性シートであれば特に限定されるものではないが、ポリエチレンテレフタレート，ポリエチレンナフタレート，ポリイミド等の材質を用いることができる。
【００１９】
更に、前記した感圧センサの製造方法において、前記第２の基板の表面に、非導電性粒子を含有した凹凸層を形成する工程と、前記凹凸層を形成した後、前記凹凸層の表面に抵抗体層を形成する工程と、を含むことが望ましい。
このように、第２の基板の表面に、非導電性粒子を含有した凹凸層を形成し、その後に凹凸層の表面に抵抗体層を形成することにより、前記非導電性粒子上に抵抗体層を形成することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、荷重が比較的小さな荷重領域にあっては抵抗値を滑らかに変化させることができ、しかも荷重が比較的大きな荷重領域まで検出可能な感圧センサを得ることができる。また本発明によれば、この感圧センサの製造方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の一実施形態にかかる感圧センサの断面図である。
【図２】図２は、感圧センサの要部を拡大した断面図である。
【図３】図３は、感圧センサの動作状態を示す要部拡大断面図である。
【図４】図４は、図３に示す状態から更に荷重が作用した場合の感圧センサの状態を示す要部拡大断面図である。
【図５】図５は、荷重―抵抗特性を示す図である。
【図６】図６は、従来の感圧センサの断面図である。
【図７】図７は、従来の感圧センサの電極層を示す平面図である。
【図８】図８は、従来の感圧センサの抵抗体層を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に、本発明にかかる感圧センサ一実施形態について、図１〜図４に基づいて説明する。ここで、図１は、本発明の一実施形態にかかる感圧センサの断面図、図２は感圧センサの要部を拡大した断面図、図３，４は荷重が作用した場合の感圧センサの動作を示す要部拡大断面図である。
【００２３】
図１に示すように、感圧センサ１は、従来の感圧センサと同様に、第１の基板２と、第２の基板３と、第１の基板２及び第２の基板３が所定の間隔を隔てて対向するように両基板の周縁部に接合されたスペーサ４とを有している。
第１の基板２は、一対の電極層５Ａ，５Ｂ（櫛形電極）が形成できる絶縁材料であれば材質は問わないが、例えば、ポリエ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，ポリイミド樹脂、ガラスエポキシ樹脂等の絶縁性を有する合成樹脂のシートを用いることができる。また第１の基板２の厚さは特に限定されないが、第１の基板２が荷重により変形させる場合には、第１の基板２の厚さｔ１は、２５μｍ〜２５０μｍ程度であることが望ましい。
また、前記一対の電極層５Ａ，５Ｂは、図６〜図８に示した前記一対の電極２１Ａ，２１Ｂと同様な形状に形成されている。前記一対の電極層５Ａ，５Ｂは銀あるいは銅により構成され、膜厚ｔ５は、特に限定されないが、５μｍ〜４０μｍに形成されている。
【００２４】
第２の基板３は、ポリエ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，ポリイミド樹脂等の絶縁性を有する合成樹脂のシートによって形成される。この第２の基板３は荷重により変形可能とするため、その厚さｔ２が２５μｍ〜２５０μｍの合成樹脂シートが用いられる。厚さが２５μｍ未満の場合には、小さな荷重によって容易に変形してしまい、好ましくない。また、厚さｔ２が２５０μｍを超えると、変形し難く、好ましくない。
【００２５】
この第２の基板３の表面に、絶縁性を有する樹脂に非導電性粒子６ａを含有した凹凸層６が形成される。ここでは、非導電性粒子６ａとして二酸化ケイ素粒子を例にとって説明する。尚、非導電性粒子としては、前記二酸化ケイ素粒子に限定されるものではなく、アルミナ粒子等のセラミックス粒子、またウレタンビーズ等の合成樹脂粒子を好適に用いることができる。
【００２６】
前記凹凸層６は、ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂等の絶縁性を有する樹脂に、粒径Ｄ３０μｍ〜１００μｍの二酸化ケイ素６ａを、１重量％〜２０重量％含有されている。
そして、二酸化ケイ素の粒子６ａ間における凹凸層６の厚さｔ３は、１０μｍ〜３０μｍに形成されている。即ち、二酸化ケイ素の粒子６ａ間における凹凸層６の厚さｔ３は二酸化ケイ素の粒径Ｄよりも小さく形成され、この二酸化ケイ素粒子６ａよって凹凸層６（凹凸層６の凸部）が形成される。
尚、非導電性粒子を含有した凹凸層６を形成する際、前記非導電性粒子上に前記絶縁性を有する樹脂膜が形成されなくても良いが、樹脂膜が形成されているのが好ましい。
前記非導電性粒子の外形に突起等が存在する場合がある。そのため、前記非導電性粒子上に樹脂膜が形成されていない場合には、前記突起によって樹脂膜（凹凸層６）の上面に形成される、後述する抵抗体層７に破損が生じ、非導電性粒子が露出する虞があるためである。即ち、前記非導電性粒子上に、抵抗体層を形成することができない虞が生じるためである。
【００２７】
そして更に、この凹凸層６の表面に抵抗体層７が形成されている。前記二酸化ケイ素粒子６ａ間における凹凸層６及び抵抗体層７の厚さｔ３、ｔ４の総和が、凹凸層６に含有される二酸化ケイ素の粒径Ｄよりも小さく設定されている。
前記凹凸層６の厚さｔ３と抵抗体層７の厚さｔ４との総和が、含有される二酸化ケイ素の粒径Ｄ以上の場合には、図３に示す空間部Ｓ（非接触領域）が形成されず、荷重を加えた際、抵抗体層７全体が電極層５に接するため、好ましくない。
【００２８】
具体的には、粒径Ｄが３０μｍ〜１００μｍの二酸化ケイ素粒子６ａが含有されており、凹凸層の膜厚ｔ３が１０μｍ〜３０μｍに形成され、また、後に述べるように抵抗体層７の膜厚ｔ４  が５μｍ〜２０μｍに形成されているため、図２に示す初期状態から、図３に示すように荷重Ｐが作用すると、まず最初に二酸化ケイ素粒子６ａ部分の抵抗体層７が電極層５Ａ，５Ｂに接触する。尚、図３においてＸは接触領域、Ｓは空間部（非接触領域）である。
【００２９】
このとき、加わる荷重Ｐの増加に比例して、二酸化ケイ素粒子６ａ部分（凸部）の抵抗体層７が電極層５Ａ，５Ｂに接触することによって、一対の電極層５Ａ，５Ｂ（櫛形電極）と抵抗体層７との接触面積が増加する。その結果、小さな荷重変化であっても抵抗値は大きく変化する。
【００３０】
そして更に、所定の大きさ以上の荷重Ｐが加えられると、図４に示すように二酸化ケイ素粒子６ａ間の抵抗体層７が電極層５と徐々に接触し、接触領域Ｘが更に拡大する。
このとき、二酸化ケイ素粒子６ａ部分の抵抗体層７が既に一対の電極層５Ａ，５Ｂと接触しているため、荷重変化に対する抵抗値の変化は小さいが、二酸化ケイ素粒子６ａ間の抵抗体層７を電極層５に徐々に接触させることにより、荷重変化率に対する抵抗値の変化率（ΔＲ／ΔＰ）をより大きくすることができ、大きな荷重まで検出でき、広範な荷重検出範囲を得ることができる。
【００３１】
ここで、二酸化ケイ素の粒径Ｄが３０μｍ〜１００μｍとしたのは、前記二酸化ケイ素の粒径が３０μｍ未満の場合には、凹凸層の凹凸変化が小さいため、荷重が小さな領域において二酸化ケイ素粒子上の抵抗体層（抵抗体層の凸部）のみを電極層に接触させることができず、一方、前記二酸化ケイ素の粒径が１００μｍを超える場合には、絶縁性を有する樹脂によって二酸化ケイ素粒子を第２の基板３に固定できないからである。
【００３２】
また、二酸化ケイ素粒子６ａを、１重量％〜２０重量％含有したのは、二酸化ケイ素の含有率が１重量％未満の場合には所定の凹凸層が形成されず、一方、二酸化ケイ素の含有率が２０重量％を超える場合には、二酸化ケイ素粒子間の空間（凹凸層における凹部）が小さく、荷重に対して抵抗値を徐々に変化させることができず、広範な荷重検出範囲を得ることができないからである。
【００３３】
そして、前記抵抗体層７は、シリコン樹脂１重量％〜５重量％と、カーボン粉末が１重量％〜１０重量％とを、少なくとも含有したフェノール樹脂から形成されると共に、前記抵抗体層の膜厚ｔ４が５μｍ〜２０μｍに形成されている。
【００３４】
前記シリコン樹脂が１重量％未満の場合柔軟性がなく変形し難く好ましくない。また５重量％を超える場合には極めて容易に変形してしまい、広範な荷重検出範囲を得ることができないため、好ましくない。
前記抵抗体層７にシリコン樹脂が１重量％〜５重量％含有されているため、荷重が加えられた際、二酸化ケイ素粒子間の抵抗体層が容易に変形し、第２の基板３の変形に対する追従性が良く、電極層５と徐々に接触させることができる。
【００３５】
また、カーボン粉末が１重量％未満の場合には抵抗値が大きくなり過ぎ、１０重量％を超える場合には、抵抗値が小さくなり過ぎ好ましくない。抵抗値が数キロオーム〜数十キロオームの範囲内に入るようにカーボン量が設定され、一般的には、カーボン粉末が１重量％〜１０重量％含有されているのが望ましい。
【００３６】
前記抵抗体層の膜厚は、二酸化ケイ素の粒径及び凹凸層の厚さから設定される。更に、抵抗体層の膜厚が小さくなれば抵抗値が大きくなり、一方、抵抗体層の膜厚が大きくなれば抵抗値が小さくなる。したがって、前記抵抗体層の膜厚はカーボン粉末の含有量を加味し、抵抗値が数キロオーム〜数十キロオームの範囲内に入るように設定される。
【００３７】
第１の基板２及び第２の基板３が所定の間隔を隔てて対向するように両基板の周縁部に接合されたスペーサ４は、いわゆる両面テープを好適に使用できる。
尚、従来技術で説明したように、抵抗体層にスリットを形成し荷重の検出精度を高めるようになしても良い。
【００３８】
また、前記した感圧センサを製造する場合、前記第２の基板の表面に、まず非導電性粒子を含有した凹凸層を形成する。そして、前記凹凸層を形成した後、前記凹凸層の表面に抵抗体層を形成する。
このように、まず第２の基板の表面に凹凸層を形成することにより、非導電性粒子を第２の基板の表面に固定することができる。そして非導電性粒子を第２の基板の表面に固定した後、前記凹凸層の表面に抵抗体層を形成することにより、前記非導電性粒子上にも一定の厚さを有する抵抗体層を形成することができる。
尚、非導電性粒子を含有した凹凸層を形成する際、前記非導電性粒子上に絶縁性を有する樹脂膜が形成され、更にその上に抵抗体層が形成されていることが望ましい。
【実施例】
【００３９】
（実施例１）
第１の基板として、１２５μｍのガラスエポキシ樹脂を用い、その表面にエッチングにより、銅よりなる一対の電極（櫛形電極）を形成した。この電極の厚さを３８μｍとした。第２の基板は、厚さ１２５μｍポリエチレンテレフタレート樹脂シートを用いて、その第２の基板の表面に、二酸化ケイ素粒子を含有した凹凸層６を形成した。前記凹凸層６は、ポリエステル系樹脂、粒径が５０μｍの二酸化ケイ素を、１０重量％含有され、厚さ２０μｍに形成した。
そして、更に、この凹凸層６の表面に抵抗体層７を形成した。抵抗体層７は、フェノール樹脂に、シリコン樹脂を５重量％、カーボン粉末５重量％含有した材料を用いた。抵抗体層７の厚さを１０μｍに形成した。
このようにして形成した感圧センサにおいて、荷重変化に対する抵抗値の変化を測定した。その結果を図５に示す。
【００４０】
（比較例１，２）
実施例１における、二酸化ケイ素粒径、二酸化ケイ素含有率、凹凸層膜厚さを表１に示す数値に変更した感圧センサ（比較例１，２）を製作し、荷重変化に対する抵抗値の変化を測定した。尚、シリコン含有率、カーボン粉末含有量、抵抗体層の膜厚等は、実施例１と同一とした。その結果を図５に示す。
【００４１】
【表１】
2010230647.tif 000003
【００４２】
図５からわかるように実施例１の感圧センサは、荷重が比較的小さな荷重領域にあっては、比較例１，２に比べて荷重に対する抵抗値が大きく、しかも抵抗値は滑らかに変化する。そしてまた実施例１の感圧センサは、荷重が比較的大きな荷重領域にあっては、荷重変化率に対する抵抗値の変化率（ΔＲ／ΔＰ）が徐々に小さくなるものの、比較例１，２に比べて抵抗値の変化率は大きく、しかも荷重検出領域を広範になすことができることが認められた。
【符号の説明】
【００４３】
１      感圧センサ
２      第１の基板
３      第２の基板
４      スペーサ
５，５  Ａ，５Ｂ  電極層
６      凹凸層
６ａ    非導電性粒子（二酸化ケイ素粒子）
７      抵抗体層
ｔ１    第１の基板の厚さ
ｔ２    第２の基板の厚さ
ｔ３    凹凸層の厚さ
ｔ４    抵抗体層の厚さ
ｔ５    電極層の厚さ
Ｘ      接触領域
Ｓ      空間部（非接触領域）
【図１】
2010230647.tif 000004
【図２】
2010230647.tif 000005
【図３】
2010230647.tif 000006
【図４】
2010230647.tif 000007
【図５】
2010230647.tif 000008
【図６】
2010230647.tif 000009
【図７】
2010230647.tif 000010
【図８】
2010230647.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成22年3月23日(2010.3.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板の表面に電極層が形成され、前記第１の基板とスペーサを介して配置された第２の基板に、前記電極層に対向して抵抗体層が形成され、前記第１の基板、第２の基板の少なくとも一方に加わる荷重の変化によって、電極層に対する抵抗体層の接触面積が変化し、前記接触面積変化に応じた抵抗値変化を検出することによって、前記基板に加えられた荷重を感知する感圧センサにおいて、
前記第２の基板の表面に、非導電性粒子を含有した絶縁性を有する樹脂によって凹凸層が形成され、かつ前記凹凸層の表面に、少なくともカーボン粉末を含有した一定の膜厚の抵抗体層が形成された感圧センサであって、
前記非導電性粒子間における凹凸層の膜厚と前記抵抗体層の膜厚の総厚さが、凹凸層に含有される非導電性粒子の粒径よりも小さく、かつ前記非導電性粒子上及び前記非導電性粒子間に、少なくとも前記抵抗体層が形成されていることを特徴とする感圧センサ。
【請求項２】
前記非導電性粒子上に絶縁性を有する樹脂膜が形成されると共に、更にその上に抵抗体層が形成されていることを特徴とする請求項１記載の感圧センサ。
【請求項３】
前記凹凸層は、粒径３０μｍ〜１００μｍの非導電性粒子を１重量％〜２０重量％含有した絶縁性を有する樹脂から形成されると共に、前記凹凸層の膜厚が１０μｍ〜３０μｍに形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の感圧センサ。
【請求項４】
前記非導電性粒子が、セラミックス粒子あるいは合成樹脂粒子からなることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の感圧センサ。
【請求項５】
前記抵抗体層は、シリコン樹脂１重量％〜５重量％とカーボン粉末１重量％〜１０重量％とを、少なくとも含有した絶縁性を有する樹脂から形成されると共に、前記抵抗体層の膜厚が５μｍ〜２０μｍに形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の感圧センサ。
【請求項６】
前記第２の基板は、厚さ２５μｍ〜２５０μｍの絶縁性シートからなることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の感圧センサ。
【請求項７】
前記請求項１乃至請求項６のいずれかに記載された感圧センサの製造方法において、
前記第２の基板の表面に、非導電性粒子を含有した凹凸層を形成する工程と、
前記凹凸層を形成した後、前記凹凸層の表面に抵抗体層を形成する工程と、
を含むことを特徴とする感圧センサの製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
前記した課題を解決するためになされた本発明にかかる感圧センサは、第１の基板の表面に電極層が形成され、前記第１の基板とスペーサを介して配置された第２の基板に、前記電極層に対向して抵抗体層が形成され、前記第１の基板、第２の基板の少なくとも一方に加わる荷重の変化によって、電極層に対する抵抗体層の接触面積が変化し、前記接触面積変化に応じた抵抗値変化を検出することによって、前記基板に加えられた荷重を感知する感圧センサにおいて、前記第２の基板の表面に、非導電性粒子を含有した絶縁性を有する樹脂によって凹凸層が形成され、かつ前記凹凸層の表面に、少なくともカーボン粉末を含有した一定の膜厚の抵抗体層が形成された感圧センサであって、前記非導電性粒子間における凹凸層の膜厚と前記抵抗体層の膜厚の総厚さが、凹凸層に含有される非導電性粒子の粒径よりも小さく、かつ前記非導電性粒子上及び前記非導電性粒子間に、少なくとも前記抵抗体層が形成されていることを特徴としている。