(57)【要約】【課題】静電容量の検出精度が高く、荷重除力後に圧縮永久歪みが残留しにくく、かつ誘電層の圧縮方向のばね定数を容易に制御でき、さらに面方向の伸縮変形を阻害しにくい静電容量型感圧センサおよびその製造方法を提供することを課題とする。【解決手段】静電容量型感圧センサ１は、正極側電極層２０と、負極側電極層２１と、正極側電極層２０と負極側電極層２１との間に介装され正極側電極層２０と負極側電極層２１とが表裏方向に重複する位置に形成される感圧部２２０を有する誘電層２２と、を備える。静電容量型感圧センサ１は、外部から入力される荷重Ｆ１により正極側電極層２０と負極側電極層２１との間の距離が変化する事に基づき静電容量が変化することを利用して、荷重Ｆ１の変化を検出する。感圧部２２０は、エラストマー製または樹脂製であって非発泡体製の柱部２２１と、空間部２２２と、を有することを特徴とする。【選択図】図１
2010223953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極側電極層と、負極側電極層と、該正極側電極層と該負極側電極層との間に介装され該正極側電極層と該負極側電極層とが表裏方向に重複する位置に形成される感圧部を有する誘電層と、を備え、外部から入力される荷重により該正極側電極層と該負極側電極層との間の距離が変化する事に基づき静電容量が変化することを利用して、該荷重の変化を検出可能な静電容量型感圧センサであって、
前記感圧部は、エラストマー製または樹脂製であって非発泡体製の柱部と、空間部と、を有することを特徴とする静電容量型感圧センサ。
【請求項２】
さらに、前記正極側電極層が配置されるエラストマー製の正極側基層と、前記負極側電極層が配置されるエラストマー製の負極側基層と、を有する請求項１に記載の静電容量型感圧センサ。
【請求項３】
前記誘電層を中心として積層方向両側に向かう方向を外方、その逆方向を内方として、
さらに、前記正極側基層の外方および前記負極側基層の外方のうち少なくとも一方に配置され、該正極側基層および該負極側基層よりも圧縮弾性率が小さい荷重伝達層を有する請求項２に記載の静電容量型感圧センサ。
【請求項４】
前記感圧部の表面の面積を１００％として、該表面における前記柱部の占有面積は０．５％以上５１％以下である請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の静電容量型感圧センサ。
【請求項５】
前記占有面積は４５％以下である請求項４に記載の静電容量型感圧センサ。
【請求項６】
前記柱部は、各々独立して複数配置される請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の静電容量型感圧センサ。
【請求項７】
複数の前記柱部は、前記誘電層の全体に亘って、略均一に分布するように、所定のパターンで配置される請求項６に記載の静電容量型感圧センサ。
【請求項８】
前記正極側電極層は、前記誘電層を介して前記負極側電極層に対向する正極側対向面を有し、
該負極側電極層は、該誘電層を介して該正極側電極層に対向する負極側対向面を有し、
さらに、該正極側対向面および該負極側対向面のうち少なくとも一方を覆う絶縁層を有する請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の静電容量型感圧センサ。
【請求項９】
エラストマー製の基層に、順序不同に、配線塗料と電極層塗料とを印刷することにより、該基層と配線と電極層とを有する積層体を作製する積層体作製工程と、
該積層体に、該電極層に表裏方向に部分的に重複するように、柱部塗料を印刷することにより、該積層体とエラストマー製または樹脂製であって非発泡体製の柱部とを有する接合体を作製する接合体作製工程と、
該接合体の該柱部の先端に、別の該積層体を接合することにより、該柱部と空間部とを有する誘電層を、一対の該電極層間に配置する誘電層配置工程と、
を有する静電容量型感圧センサの製造方法。
【請求項１０】
前記接合体作製工程において、前記柱部塗料の印刷厚さを調整することにより、該柱部の長さを調整する請求項９に記載の静電容量型感圧センサの製造方法。
【請求項１１】
前記積層体作製工程において、さらに、前記電極層を覆うように絶縁層塗料を印刷することにより、前記基層と前記配線と該電極層と絶縁層とを有する前記積層体を作製する請求項９または請求項１０に記載の静電容量型感圧センサの製造方法。
【請求項１２】
前記接合体作製工程において、前記柱部を、各々独立して複数配置する請求項９ないし請求項１１のいずれかに記載の静電容量型感圧センサの製造方法。
【請求項１３】
前記接合体作製工程において、複数の前記柱部を、前記積層体の全体に亘って、略均一に分布するように、所定のパターンで配置する請求項１２に記載の静電容量型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、例えばロボットの人工皮膚などに用いられ、外部から入力される荷重を検出する静電容量型感圧センサおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、空間部を介して対向する一対の電極層を備えた静電容量型センサが紹介されている。また、特許文献２には、シート状の誘電層の両面に、導電布からなる電極層を配置した静電容量型センサが紹介されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１１７０４２号公報
【特許文献２】特開２００５−３１５８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
静電容量型センサの荷重検出の原理となるコンデンサーの静電容量は、式（１）から算出される。
【数１】
2010223953.tif 000003
式（１）中、Ｃは静電容量、εは誘電率、Ｓは対向する電極の重複面積、ｄは電極間距離である。
【０００５】
特許文献１の静電容量型センサによると、一対の電極層間に、空間部が介在している。空間部つまり空気層は、誘電層として機能している。しかしながら、誘電層が空気層の場合の誘電率εは比較的小さい。このため、特許文献１の静電容量型センサによると、静電容量Ｃの絶対値が小さくなる。したがって、静電容量Ｃの検出精度が低くなる。
【０００６】
この点、特許文献２の静電容量型センサによると、一対の電極層間に、発泡体（ウレタンシート）製の誘電層が介在している。誘電層が発泡体製の場合の誘電率εは比較的大きい。このため、特許文献２の静電容量型センサによると、静電容量Ｃの絶対値が大きくなる。したがって、静電容量Ｃの検出精度が高くなる。しかしながら、発泡体製の誘電層には、荷重除力後に、圧縮永久歪みが残りやすい。つまり、発泡体製の誘電層は、へたりやすい。このため、耐久性が低い。また、電極層と誘電層とが全面的に接合されている場合、センサの面方向（積層方向に垂直な方向）の伸縮変形を誘電層が阻害しやすい。
【０００７】
本発明の静電容量型感圧センサおよびその製造方法は、上記課題に鑑みて完成されたものである。したがって、本発明は、静電容量の検出精度が高く、荷重除力後に圧縮永久歪みが残留しにくく、かつ誘電層の圧縮方向のばね定数を容易に制御でき、さらに面方向の伸縮変形を阻害しにくい静電容量型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】
（１）上記課題を解決するため、本発明の静電容量型感圧センサは、正極側電極層と、負極側電極層と、該正極側電極層と該負極側電極層との間に介装され該正極側電極層と該負極側電極層とが表裏方向に重複する位置に形成される感圧部を有する誘電層と、を備え、外部から入力される荷重により該正極側電極層と該負極側電極層との間の距離が変化する事に基づき静電容量が変化することを利用して、該荷重の変化を検出可能な静電容量型感圧センサであって、前記感圧部は、エラストマー製または樹脂製であって非発泡体製の柱部と、空間部と、を有することを特徴とする（請求項１に対応）。
【０００９】
表側あるいは裏側から見て、正極側電極層と負極側電極層とは重なっている。誘電層の感圧部は、当該重複部分に配置されている。感圧部は、柱部と空間部とを有している。柱部は、非発泡体製である。このため、外部から入力される荷重を除力した後であっても、柱部に圧縮永久歪みが残留しにくい。
【００１０】
また、本発明の静電容量型感圧センサによると、感圧部が柱部と空間部とを有している。このため、前出の式（１）に示すように、感圧部が空間部つまり空気層のみの場合と比較して、感圧部の誘電率εが大きくなる。したがって、静電容量Ｃの絶対値が大きくなる。つまり、静電容量Ｃの検出精度が高くなる。
【００１１】
また、本発明の静電容量型感圧センサによると、感圧部が柱部つまり非発泡体のみの場合と比較して、圧縮方向のばね定数が小さい。このため、荷重に対する感圧部の圧縮歪み量が大きくなる。圧縮歪み量が大きいと、前出の式（１）に示すように、電極間距離ｄの変化量が大きくなる。このため、静電容量Ｃの変化量が大きくなる。
【００１２】
また、本発明の静電容量型感圧センサによると、感圧部における柱部の大きさ、形状、配置、感圧部に占める柱部の占有面積などを調整することにより、感圧部の圧縮方向のばね定数を自在に調整することができる。
【００１３】
感圧部の圧縮方向のばね定数を小さくすることにより、感圧部が空気層のみの場合にだけ検出可能な荷重に近い小荷重を検出することができる。感圧部の圧縮方向のばね定数を大きくすることにより、感圧部が非発泡体のみの場合にだけ検出可能な荷重に近い大荷重を検出することができる。すなわち、感圧部の圧縮方向のばね定数を調整することにより、荷重の測定レンジを移行することができる。
【００１４】
また、本発明の静電容量型感圧センサによると、誘電層が空間部を有している。このため、面方向の伸縮変形を阻害しにくい。
【００１５】
また、誘電層全体が固体の場合、積層方向のばね定数と面方向のばね定数とを各々独立して調整することが困難である。すなわち、積層方向のばね定数を大きくすると、面方向のばね定数も大きくなってしまう。また、積層方向のばね定数を小さくすると、面方向のばね定数も小さくなってしまう。この点、本発明の静電容量型感圧センサによると、誘電層が空間部を有している。このため、積層方向のばね定数と面方向のばね定数とを各々独立して調整しやすい。
【００１６】
（２）好ましくは、上記（１）の構成において、さらに、前記正極側電極層が配置されるエラストマー製の正極側基層と、前記負極側電極層が配置されるエラストマー製の負極側基層と、を有する構成とする方がよい（請求項２に対応）。
【００１７】
本構成によると、正極側電極層および負極側電極層の配置が、外部から入力される荷重によりずれにくい。また、静電容量型感圧センサを製造する際、正極側電極層と負極側電極層との位置合わせが簡単である。つまり、感圧部を、所望の位置に配置することができる。
【００１８】
（２−１）好ましくは、上記（２）の構成において、前記柱部はエラストマー製である構成とする方がよい。本構成によると、柱部が樹脂製である場合と比較して、柱部の圧縮方向のばね定数が小さい。このため、外部から荷重が入力される際、柱部と空間部とが一体となって圧縮される。したがって、静電容量の変化量が大きくなる。
【００１９】
（２−２）好ましくは、上記（２）の構成において、前記柱部は樹脂製である構成とする方がよい。本構成によると、柱部が樹脂製であるため、柱部の圧縮変形よりも、エラストマー製の正極側基層および負極側基層の圧縮変形が支配的となる。したがって、空間部における正極側電極層と負極側電極層との間の距離が短くなる事に基づいて、静電容量が大きくなる。
【００２０】
（３）好ましくは、上記（２）の構成において、前記誘電層を中心として積層方向両側に向かう方向を外方、その逆方向を内方として、さらに、前記正極側基層の外方および前記負極側基層の外方のうち少なくとも一方に配置され、該正極側基層および該負極側基層よりも圧縮弾性率が小さい荷重伝達層を有する構成とする方がよい（請求項３に対応）。
【００２１】
正極側基層の外方に荷重伝達層が配置される場合、外部から入力される荷重は、軟らかい荷重伝達層を介して、正極側基層に伝達される。このため、正極側電極層が感圧部の空間部に入り込みやすい。したがって、空間部における正極側電極層と負極側電極層との間の距離が短くなりやすい。よって、静電容量が大きくなりやすい。
【００２２】
同様に、負極側基層の外方に荷重伝達層が配置される場合、外部から入力される荷重は、軟らかい荷重伝達層を介して、負極側基層に伝達される。このため、負極側電極層が感圧部の空間部に入り込みやすい。したがって、空間部における正極側電極層と負極側電極層との間の距離が短くなりやすい。よって、静電容量が大きくなりやすい。
【００２３】
（４）好ましくは、上記（１）ないし（３）のいずれかの構成において、前記感圧部の表面の面積を１００％として、該表面における前記柱部の占有面積は０．５％以上５１％以下である構成とする方がよい（請求項４に対応）。
【００２４】
柱部の占有面積を０．５％以上としたのは、０．５％未満の場合、柱部の面積が小さくなりすぎるからである。すなわち、柱部への荷重負担が大きくなり、柱部の力学的な耐久性が悪くなるからである。また、柱部の面積が小さすぎると、せん断変形を受けやすくなり、静電容量の変化が圧縮荷重によるものなのか、せん断荷重によるものなのかの識別が困難になるためである。
【００２５】
一方、柱部の占有面積を５１％以下としたのは、５１％超過の場合、柱部の面積が大きくなりすぎるからである。すなわち、柱部が複数配置されている場合、それぞれの柱部が変形時に互いに干渉しあい、独立した柱部として機能しにくくなるためである。
【００２６】
（５）好ましくは、上記（４）の構成において、前記占有面積は４５％以下である構成とする方がよい（請求項５に対応）。
【００２７】
柱部の占有面積を４５％以下としたのは、４５％超過の場合、柱部の面積が大きくなりすぎるからである。すなわち、柱部が複数配置されている場合、それぞれの柱部が変形時に互いに干渉しあい、独立した柱部として機能しにくくなるためである。
【００２８】
（６）好ましくは、上記（１）ないし（５）のいずれかの構成において、前記柱部は、各々独立して複数配置される構成とする方がよい（請求項６に対応）。例えば、前出特許文献２に記載の静電容量型センサの誘電層によると、誘電層の任意の入力点に荷重が加わる場合、入力点部分のみならず、入力点周囲部分も、入力点部分に引っ張られて変形してしまう。このため、入力される荷重が分散しやすい。
【００２９】
この点、本構成によると、複数の柱部が互いに独立して配置されている。このため、誘電層の任意の入力点に荷重が加わる場合、入力点部分の柱部は変形しやすい。一方、入力点周囲の柱部は変形しにくい。したがって、入力される荷重が集中しやすい。
【００３０】
（７）好ましくは、上記（６）の構成において、複数の前記柱部は、前記誘電層の全体に亘って、略均一に分布するように、所定のパターンで配置される構成とする方がよい（請求項７に対応）。本構成によると、誘電層の全体に亘って、荷重の検出感度がばらつくのを抑制することができる。
【００３１】
（８）好ましくは、上記（１）ないし（７）のいずれかの構成において、前記正極側電極層は、前記誘電層を介して前記負極側電極層に対向する正極側対向面を有し、該負極側電極層は、該誘電層を介して該正極側電極層に対向する負極側対向面を有し、さらに、該正極側対向面および該負極側対向面のうち少なくとも一方を覆う絶縁層を有する構成とする方がよい（請求項８に対応）。
【００３２】
本構成によると、正極側電極層と負極側電極層との間に絶縁層が介在している。このため、誘電層が大きく圧縮される場合であっても、正極側電極層と負極側電極層とが短絡するのを抑制することができる。
【００３３】
（９）また、上記課題を解決するため、本発明の静電容量型感圧センサの製造方法は、エラストマー製の基層に、順序不同に、配線塗料と電極層塗料とを印刷することにより、該基層と配線と電極層とを有する積層体を作製する積層体作製工程と、該積層体に、該電極層に表裏方向に部分的に重複するように、柱部塗料を印刷することにより、該積層体とエラストマー製または樹脂製であって非発泡体製の柱部とを有する接合体を作製する接合体作製工程と、該接合体の該柱部の先端に、別の該積層体を接合することにより、該柱部と空間部とを有する誘電層を、一対の該電極層間に配置する誘電層配置工程と、を有することを特徴とする（請求項９に対応）。
【００３４】
つまり、本発明の静電容量型感圧センサの製造方法は、印刷により、少なくとも、配線と電極層と柱部とを作製するものである。本発明の静電容量型感圧センサの製造方法によると、配線、電極層、柱部つまり誘電層を、簡単に集積化することができる。また、積層体作製工程においては、配線と電極層とを、所定のパターンで、確実かつ簡単に配置することができる。また、接合体作製工程においては、柱部を、所定のパターンで、確実かつ簡単に配置することができる。
【００３５】
（９−１）好ましくは、上記（９）の構成において、前記接合体作製工程において、スクリーン印刷機を用いて前記柱部塗料を印刷する構成とする方がよい。本構成によると、柱部の配置パターンが複雑な場合であっても、柱部を、所定のパターンで、確実かつ簡単に配置することができる。
【００３６】
（９−２）好ましくは、上記（９）の構成において、前記接合体作製工程において、ディスペンサー装置を用いて前記柱部塗料を印刷する構成とする方がよい。本構成によると、重ね塗りをしなくても、あるいは重ね塗りの回数が少なくても、長い柱部を形成することができる。
【００３７】
（１０）好ましくは、上記（９）の構成において、前記接合体作製工程において、前記柱部塗料の印刷厚さを調整することにより、該柱部の長さを調整する構成とする方がよい（請求項１０に対応）。
【００３８】
柱部は、印刷により作製されている。このため、例えば、柱部塗料の印刷回数を調整することにより、柱部の長さを簡単に調整することができる。また、例えば、スクリーン印刷機を用いる場合、スクリーンマスクの板厚を調整することにより、柱部の長さを簡単に調整することができる。また、例えば、ディスペンサー装置を用いる場合、シリンジからの柱部塗料の吐出量を調整することにより、柱部の長さを簡単に調整することができる。
【００３９】
柱部の長さを調整することにより、前出の式（１）の電極間距離ｄを調整することができる。すなわち、出力される静電容量Ｃの絶対値を調整することができる。例えば、柱部の長さを短くすると、電極間距離ｄが短くなる。このため、静電容量Ｃの絶対値が大きくなる。したがって、荷重に対するわずかな電極間距離ｄの変化に伴い、大きな静電容量Ｃの変化を誘起できるので、静電容量Ｃの検出精度が高くなる。また、例えば、柱部の長さを長くすると、電極間距離ｄが長くなる。このため、荷重に対して電極間距離ｄが変化しうる余地が大きくなり、小さな荷重から大きな荷重まで、検知荷重のダイナミックレンジを広げる事が可能である。
【００４０】
（１１）好ましくは、上記（９）または（１０）の構成において、前記積層体作製工程において、さらに、前記電極層を覆うように絶縁層塗料を印刷することにより、前記基層と前記配線と該電極層と絶縁層とを有する前記積層体を作製する構成とする方がよい（請求項１１に対応）。
【００４１】
つまり、本構成は、印刷により、配線と電極層と柱部と絶縁層とを作製するものである。本構成によると、配線と電極層と絶縁層とを、所定のパターンで、確実かつ簡単に配置することができる。
【００４２】
（１２）好ましくは、上記（９）ないし（１１）のいずれかの構成において、前記接合体作製工程において、前記柱部を、各々独立して複数配置する構成とする方がよい（請求項１２に対応）。柱部は、印刷により作製されている。このため、複数の柱部を短時間で配置することができる。また、複数の柱部の形状や長さがばらつくのを抑制することができる。
【００４３】
（１３）好ましくは、上記（１２）の構成において、前記接合体作製工程において、複数の前記柱部を、前記積層体の全体に亘って、略均一に分布するように、所定のパターンで配置する構成とする方がよい（請求項１３に対応）。柱部は、印刷により作製されている。このため、複数の柱部を所定のパターンで短時間で配置することができる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によると、静電容量の検出精度が高く、荷重除力後に圧縮永久歪みが残留しにくく、かつ誘電層の圧縮方向のばね定数を容易に制御でき、さらに面方向の伸縮変形を阻害しにくい静電容量型感圧センサおよびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】第一実施形態の静電容量型感圧センサの分解斜視図である。
【図２】同静電容量型感圧センサの透過上面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ方向断面図である。
【図４】同静電容量型感圧センサの、外部から荷重が入力された場合の、上下方向断面図である。
【図５】同静電容量型感圧センサの製造方法の積層体作製工程の第一段階の模式図を示す。
【図６】同工程の第二段階の模式図を示す。
【図７】同工程の第三段階の模式図を示す。
【図８】同静電容量型感圧センサの製造方法の接合体作製工程の模式図である。
【図９】同静電容量型感圧センサの製造方法の誘電層配置工程の模式図である。
【図１０】第二実施形態の静電容量型感圧センサの上面透過図である。
【図１１】同静電容量型感圧センサの正極部の上面図である。
【図１２】同静電容量型感圧センサの負極部の上面図である。
【図１３】図１０のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ方向断面図である。
【図１４】同静電容量型感圧センサの負極部および誘電層の部分拡大上面図である。
【図１５】第三実施形態の静電容量型感圧センサの、外部から荷重が入力された場合の、上下方向断面図である。
【図１６】第四実施形態の静電容量型感圧センサの、外部から荷重が入力された場合の、上下方向断面図である。
【図１７】同静電容量型感圧センサの製造方法の接合体作製工程の模式図である。
【図１８】（ａ）は、第五実施形態の静電容量型感圧センサの、外部から荷重が入力された場合の、上下方向断面図である。（ｂ）は、同静電容量型感圧センサの、外部から荷重が入力された場合の、静電容量変化分布の模式上面図である。
【図１９】（ａ）は、実施例１−１の柱部の配置パターンである。（ｂ）は、実施例１−２の柱部の配置パターンである。
【図２０】実施例１の面圧と感圧部一つあたりの静電容量の変化量との関係を示すグラフである。
【図２１】実施例２の面圧と感圧部一つあたりの静電容量の変化量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】
【００４６】
以下、本発明の静電容量型感圧センサおよびその製造方法の実施の形態について説明する。
【００４７】
＜第一実施形態＞
［静電容量型感圧センサの構成］
まず、本実施形態の静電容量型感圧センサの構成について説明する。図１に、本実施形態の静電容量型感圧センサの分解斜視図を示す。図２に、同静電容量型感圧センサの透過上面図を示す。図３に、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ方向断面図を示す。
【００４８】
図１〜図３に示すように、本実施形態の静電容量型感圧センサ１は、正極側電極層２０と、負極側電極層２１と、誘電層２２と、正極側基層２３と、負極側基層２４と、正極側絶縁層２５と、負極側絶縁層２６と、正極側配線２７と、負極側配線２８と、を備えている。正極側絶縁層２５および負極側絶縁層２６は、本発明の絶縁層に含まれる。
【００４９】
正極側基層２３は、ウレタンゴム製であって、長方形の平板状を呈している。正極側配線２７は、ポリウレタンと銀粒子とを含んで形成されている。正極側配線２７は線状を呈している。正極側配線２７は、正極側基層２３の下面に、印刷されている。
【００５０】
正極側電極層２０は、アクリルゴムと、導電性カーボンブラックと、を含んで形成されている。正極側電極層２０は、長方形の薄膜状を呈している。正極側電極層２０は、正極側配線２７と一部重なり合うように、正極側基層２３の下面に印刷されている。正極側電極層２０の下面には、正極側対向面２００が配置されている。
【００５１】
正極側絶縁層２５は、アクリルゴムを含んで形成されている。正極側絶縁層２５は、長方形の薄膜状を呈している。正極側絶縁層２５は、正極側配線２７の下面、正極側電極層２０の正極側対向面２００、正極側基層２３の下面に印刷されている。
【００５２】
負極側基層２４、負極側配線２８、負極側電極層２１、負極側絶縁層２６の材質、構成は、上記正極側基層２３、正極側配線２７、正極側電極層２０、正極側絶縁層２５の材質、構成と同様である。
【００５３】
負極側配線２８は、負極側基層２４の上面に、印刷されている。負極側電極層２１は、負極側配線２８と一部重なり合うように、負極側基層２４の上面に印刷されている。負極側絶縁層２６は、負極側配線２８の上面、負極側電極層２１の負極側対向面２１０、負極側基層２４の上面に印刷されている。
【００５４】
誘電層２２は、感圧部２２０を備えている。感圧部２２０は、正極側電極層２０と負極側電極層２１とが上下方向（表裏方向）に重複する部分に配置されている。感圧部２２０は、多数の柱部２２１と、空間部２２２と、を備えている。柱部２２１は、アクリルゴムを含んで形成されている。柱部２２１は、円柱状を呈している。柱部２２１は、負極側絶縁層２６の上面に印刷されている。多数の柱部２２１は、右前−左後方向に延在する複数の列と、左前−右後方向に延在する複数の列と、を形成している。すなわち、多数の柱部２２１は、略直交する格子状に配置されている。多数の柱部２２１は、誘電層２２の全体に亘って、略均一に分布するように、配置されている。空間部２２２は、多数の柱部２２１の間に介在している。このため、多数の柱部２２１は、各々独立して点在している。感圧部２２０の上面の面積を１００％として、感圧部２２０の上面における柱部２２１の占有面積は約１１％である。
【００５５】
［静電容量型感圧センサの動き］
次に、本実施形態の静電容量型感圧センサ１の動きについて説明する。正極側配線２７および負極側配線２８は、図示しない電気回路に接続されている。正極側電極層２０と負極側電極層２１との間には、所定の電圧が印加されている。
【００５６】
図４に、本実施形態の静電容量型感圧センサの、外部から荷重が入力された場合の、上下方向断面図を示す。図４に示すように、上方から下方に向かう方向に、荷重Ｆ１が入力されると、正極側基層２３が下方に沈み込む。また、多数の柱部２２１が上方から圧縮される。並びに、柱部２２１は、樽状に径方向外側に膨張する。
【００５７】
正極側基層２３が沈み込むと、正極側電極層２０と負極側電極層２１との間隔が狭くなる。すなわち、前出の式（１）に示すように、電極間距離ｄが短くなる。このため、静電容量Ｃが大きくなる。静電容量Ｃの変化から、図示しない演算部により、荷重Ｆ１の大きさを算出する。
【００５８】
［静電容量型感圧センサの製造方法］
次に、本実施形態の静電容量型感圧センサ１の製造方法について説明する。本実施形態の静電容量型感圧センサ１の製造方法は、塗料調製工程と、積層体作製工程と、接合体作製工程と、誘電層配置工程と、を有している。
【００５９】
（塗料調整工程）
塗料調製工程においては、配線塗料、電極層塗料、柱部塗料、絶縁層塗料を、それぞれ調製する。電極層塗料は、以下の手順で調製する。まず、ポリマー（アクリルゴム、商品名：ニポール（登録商標）ＡＲ５１、日本ゼオン社製）１００質量部、加硫助剤（ステアリン酸、商品名：ルナック（登録商標）Ｓ３０、花王社製）１．００質量部、加硫促進剤（ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、商品名：ノクセラー（登録商標）ＰＺ、大内新興化学工業社製）２．５０質量部、加硫促進剤（ジメチルジチオカルバミン酸第二鉄、商品名：ノクセラーＴＴＦＥ、大内新興化学工業社製）０．５０質量部を秤量し、ロールを用いてゴム練りを行う。そして、ゴムコンパウンドを調製する。続いて、調製したゴムコンパウンドを有機溶剤（メチルエチルケトン、三協化学社製）１５００質量部に浸漬し、有機溶剤を撹拌し、ゴムコンパウンドを有機溶剤に均一に溶解させた溶液を得る。それから、当該溶液に、導電性カーボンブラック（ケッチェンブラック、商品名：ＥＣ３００Ｊ、ライオン社製）２２．８６質量部を添加する。そして、固形分率約７．８質量％のＭＥＫ（メチルエチルケトン）溶液を得る。それから、当該ＭＥＫ溶液にミル処理を施し、ＭＥＫ溶液中の導電性カーボンブラックの分散性を向上させる。具体的には、ＭＥＫ溶液を３２００ｒｐｍで回転するダイノミルに投入し、４０回程度ＭＥＫ溶液を循環させる。その後、ミル処理後のＭＥＫ溶液に印刷用溶剤（ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、三協化学社製）６８６．７質量部を添加する。それから、印刷用溶剤を添加したＭＥＫ溶液を、大気と接する面積を広くするために、口の広い容器に移し替える。そして、当該ＭＥＫ溶液を、時々撹拌しながら、約一日放置することにより、沸点の低いＭＥＫを充分に蒸発させる。このようにして、電極層塗料を調製する。なお、印刷用溶剤の沸点は２００℃以上である。このため、印刷用溶剤の揮発は無視できる。
【００６０】
絶縁層塗料および柱部塗料は、以下の手順で調製する。まず、ポリマー（アクリルゴム、商品名：ニポールＡＲ５１、日本ゼオン社製）１００質量部、加硫助剤（ステアリン酸、商品名：ルナックＳ３０、花王社製）１．００質量部、加硫促進剤（ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、商品名：ノクセラーＰＺ、大内新興化学工業社製）２．５０質量部、加硫促進剤（ジメチルジチオカルバミン酸第二鉄、商品名：ノクセラーＴＴＦＥ、大内新興化学工業社製）０．５０質量部を秤量し、ロールを用いてゴム練りを行う。そして、ゴムコンパウンドを調製する。続いて、調製したゴムコンパウンドを印刷用溶剤（エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ダイセル化学工業社製）３００質量部に浸漬し、撹拌して均一化させる。このようにして、絶縁層塗料および柱部塗料を調製する。
【００６１】
配線塗料は、以下の手順で調製する。まず、ポリマー（ポリウレタンをＭＥＫ／トルエン／イソプロピルアルコールに溶解したもの、商品名：ニッポラン（登録商標）５２３０、日本ポリウレタン工業社製）３３３質量部（ポリマーの固形分は３０質量％なので、ポリマー３３３質量部はポリウレタン１００質量部に相当する）、１０μｍフレーク状の銀粒子（商品名：ＦＡ−Ｄ−４、ＤＯＷＡエレクトロニクス社製）４００質量部、１μｍ球状の銀粒子（商品名：ＡＧ２−１Ｃ、ＤＯＷＡエレクトロニクス社製）４００質量部、印刷用溶剤（ブチルカルビトール、三協化学社製）１５０質量部を秤量し、撹拌して均一化させる。そして、撹拌後の溶液を、大気と接する面積を広くするために、口の広い容器に移し替える。そして、当該溶液を、時々撹拌しながら、約一日放置することにより、沸点の低いＭＥＫ、トルエン、イソプロピルアルコールを充分に蒸発させる。このようにして、配線塗料を調製する。
【００６２】
（積層体作製工程）
積層体作製工程においては、塗料調製工程において調製した配線塗料、電極層塗料、絶縁層塗料を、印刷により、負極側基層２４の上面に対して積層する。図５に、本実施形態の静電容量型感圧センサの製造方法の積層体作製工程の第一段階の模式図を示す。図６に、同工程の第二段階の模式図を示す。図７に、同工程の第三段階の模式図を示す。
【００６３】
図５に示すように、配線塗料、電極層塗料、絶縁層塗料の印刷には、スクリーン印刷機９が用いられる。スクリーン印刷機９は、テーブル９０と、フレーム９１と、スクリーンマスク９２と、スキージ９３と、を備えている。テーブル９０には、負極側基層２４が載置されている。スクリーンマスク９２は、テーブル９０の上方に配置されている。スクリーンマスク９２は、枠状のフレーム９１に、張設されている。スクリーンマスク９２には、負極側配線２８の位置に対応して、孔９２０が開設されている。スクリーンマスク９２の上面には、配線塗料２８ａが盛られている。スキージ９３は、スクリーンマスク９２の上方に配置されている。
【００６４】
本工程においては、まず、図５、図６に示すように、スキージ９３、フレーム９１、スクリーンマスク９２を下降させる。そして、スクリーンマスク９２の下面を、負極側基層２４の上面に当接させる。並びに、スキージ９３を、スクリーンマスク９２の上面に押し当てる。続いて、図６に示すように、スキージ９３を水平方向に移動させる。スキージ９３を移動させることにより、配線塗料２８ａは、孔９２０に押し込まれる。押し込まれた配線塗料２８ａは、負極側基層２４の上面の所定の位置に転写される。このようにして、図７に示すように、負極側基層２４の上面に、負極側配線２８を形成する。その後、負極側配線２８を加熱し、加硫させる。
【００６５】
次いで、電極層塗料を、負極側基層２４および負極側配線２８の上面に、印刷する。印刷により、負極側基層２４および負極側配線２８の上面に、負極側電極層２１を形成する。その後、負極側電極層２１を加熱し、加硫させる。
【００６６】
続いて、絶縁層塗料を、負極側基層２４、負極側配線２８、負極側電極層２１の上面に、印刷する。印刷により、負極側基層２４、負極側配線２８、負極側電極層２１の上面に、負極側絶縁層２６を形成する。その後、負極側絶縁層２６を加熱し、加硫させる。
【００６７】
本工程では、このようにして、負極側基層２４と負極側配線２８と負極側電極層２１と負極側絶縁層２６とが積層された、負極側積層体を形成する。並びに、負極側積層体の形成方法と同様の手順により、正極側基層２３と正極側配線２７と正極側電極層２０と正極側絶縁層２５とが積層された、正極側積層体を形成する。
【００６８】
（接合体作製工程）
接合体作製工程においては、塗料調製工程において調製した柱部塗料を、負極側積層体の上面に対して積層する。図８に、本実施形態の静電容量型感圧センサの製造方法の接合体作製工程の模式図を示す。
【００６９】
図８に示すように、柱部塗料の印刷には、積層体作製工程と同様に、スクリーン印刷機９が用いられる。スクリーンマスク９２の孔９２０の位置は、図２に示す柱部２２１の位置に、対応している。本工程においては、スキージ９３を移動させることにより、柱部塗料２２１ａを、孔９２０に押し込む。押し込まれた柱部塗料２２１ａは、負極側積層体３０の上面の所定の位置に転写される。柱部塗料２２１ａを複数回塗り重ねることにより、負極側積層体３０の上面に、所定の長さの柱部２２１を形成する。その後、柱部２２１を加熱し、加硫させる。このようにして、負極側積層体３０と柱部２２１とからなる接合体３１を形成する。
【００７０】
（誘電層配置工程）
誘電層配置工程においては、接合体作製工程で形成した接合体３１と、積層体積層工程で形成した正極側積層体と、を接合する。図９に、本実施形態の静電容量型感圧センサの製造方法の誘電層配置工程の模式図を示す。
【００７１】
本工程においては、図９に示すように、接合体３１の柱部２２１の先端上面を、正極側積層体３２の正極側絶縁層２５下面に、接合する。接合により、図３に示すように、本実施形態の静電容量型感圧センサ１が完成する。
【００７２】
［作用効果］
次に、本実施形態の静電容量型感圧センサ１およびその製造方法の作用効果について説明する。本実施形態の静電容量型感圧センサ１によると、上方（表側）あるいは下方（裏側）から見て、正極側電極層２０と負極側電極層２１とが重なっている。誘電層２２の感圧部２２０は、当該重複部分に配置されている。感圧部２２０は、柱部２２１と空間部２２２とを有している。柱部２２１は、非発泡体製である。このため、外部から入力される荷重Ｆ１を除力した後であっても、柱部２２１に圧縮永久歪みが残留しにくい。
【００７３】
また、本実施形態の静電容量型感圧センサ１によると、感圧部２２０が柱部２２１と空間部２２２とを有している。このため、前出の式（１）に示すように、感圧部２２０が空間部２２２つまり空気層のみの場合と比較して、感圧部２２０の誘電率εが大きくなる。したがって、静電容量Ｃの絶対値が大きくなる。つまり、静電容量Ｃの検出精度が高くなる。
【００７４】
また、本実施形態の静電容量型感圧センサ１によると、感圧部２２０が柱部２２１つまり非発泡体のみの場合と比較して、圧縮方向のばね定数が小さい。このため、荷重Ｆ１に対する感圧部２２０の圧縮歪み量が大きくなる。圧縮歪み量が大きいと、前出の式（１）に示すように、電極間距離ｄの変化量が大きくなる。このため、静電容量Ｃの変化量が大きくなる。
【００７５】
また、本実施形態の静電容量型感圧センサ１によると、感圧部２２０における柱部２２１の大きさ、形状、配置、感圧部２２０に占める柱部２２１の占有面積などを調整することにより、感圧部２２０のばね定数を自在に調整することができる。
【００７６】
感圧部２２０のばね定数を小さくすることにより、感圧部２２０が空気層のみの場合にだけ検出可能な荷重に近い小荷重を検出することができる。感圧部２２０のばね定数を大きくすることにより、感圧部２２０が非発泡体のみの場合にだけ検出可能な荷重に近い大荷重を検出することができる。すなわち、感圧部２２０のばね定数を調整することにより、荷重Ｆ１の測定レンジを移行することができる。
【００７７】
また、本実施形態の静電容量型感圧センサ１によると、正極側基層２３に正極側電極層２０が固定されている。並びに、負極側基層２４に負極側電極層２１が固定されている。このため、正極側電極層２０および負極側電極層２１の配置が、外部から入力される荷重Ｆ１によりずれにくい。また、静電容量型感圧センサ１を製造する際、正極側電極層２０と負極側電極層２１との位置合わせが簡単である。つまり、感圧部２２０を、所望の位置に配置することができる。
【００７８】
また、本実施形態の静電容量型感圧センサ１によると、柱部２２１がエラストマー製である。このため、柱部２２１が樹脂製である場合と比較して、柱部２２１の圧縮方向のばね定数が小さい。したがって、外部から荷重Ｆ１が入力される際、柱部２２１と空間部２２２とが一体となって圧縮される。したがって、静電容量の変化量が大きくなる。
【００７９】
また、本実施形態の静電容量型感圧センサ１によると、感圧部２２０の上面の面積を１００％として、感圧部２２０の上面における柱部２２１の占有面積は約１１％である。このため、図４に示すように、荷重Ｆ１により多数の柱部２２１が圧縮されても、隣り合う柱部２２１同士が径方向に干渉しない。
【００８０】
また、本実施形態の静電容量型感圧センサ１によると、多数の柱部２２１は、誘電層２２の全体に亘って、略均一に分布するように、略直交する格子状に配置されている。このため、誘電層２２の全体に亘って、荷重Ｆ１の検出感度がばらつくのを抑制することができる。
【００８１】
また、本実施形態の静電容量型感圧センサ１には、正極側絶縁層２５と負極側絶縁層２６とが配置されている。このため、誘電層２２が大きく圧縮される場合であっても、正極側電極層２０と負極側電極層２１とが短絡するのを抑制することができる。
【００８２】
また、柱部２２１が角柱状の場合、外部から荷重が加わる際の応力分布が不均一になりやすい。この点、本実施形態の静電容量型感圧センサ１によると、柱部２２１が円柱状を呈している。このため、外部から荷重が加わる際の応力分布が不均一になりにくい。したがって、柱部２２１の形状、寸法、配置数、配置パターンの設計が簡単になる。
【００８３】
また、本実施形態の静電容量型感圧センサ１の製造方法によると、スクリーン印刷により、正極側配線２７、正極側電極層２０、正極側絶縁層２５、負極側配線２８、負極側電極層２１、負極側絶縁層２６、柱部２２１が形成されている。積層体作製工程においては、正極側配線２７、正極側電極層２０、正極側絶縁層２５、負極側配線２８、負極側電極層２１、負極側絶縁層２６を、所定のパターンで、確実かつ簡単に配置することができる。接合体作製工程においては、多数の柱部２２１を、所定のパターンで、確実かつ簡単に配置することができる。
【００８４】
また、本実施形態の静電容量型感圧センサ１の製造方法によると、図８に示すように、接合体作製工程において、柱部塗料２２１ａの印刷厚さを調整することにより、柱部２２１の長さを調整している。このため、柱部２２１の長さを簡単に調整することができる。また、多数の柱部２２１の長さ、形状、径などを、画一化することができる。
【００８５】
柱部２２１の長さを調整することにより、前出の式（１）の電極間距離ｄを調整することができる。すなわち、出力される静電容量Ｃの絶対値を調整することができる。例えば、柱部２２１の長さを短くすると、電極間距離ｄが短くなる。このため、静電容量Ｃの絶対値が大きくなる。したがって、静電容量Ｃの検出精度が高くなる。また、例えば、柱部２２１の長さを長くすると、電極間距離ｄが長くなる。このため、外部から荷重Ｆ１が入力される際、正極側電極層２０と負極側電極層２１とが短絡するのを抑制することができる。
【００８６】
＜第二実施形態＞
本実施形態の静電容量型感圧センサおよびその製造方法と、第一実施形態の静電容量型感圧センサおよびその製造方法と、の相違点は、感圧部が多数配置されており、二次元の面圧分布を計測できる点である。
【００８７】
［静電容量型感圧センサの構成］
まず、本実施形態の静電容量型感圧センサの構成について説明する。図１０に、本実施形態の静電容量型感圧センサの上面透過図を示す。図１０においては、負極部を細線で示す。また、感圧部にハッチングを施して示す。また、図１〜図３と対応する部位については、同じ符号で示す。図１１に、同静電容量型感圧センサの正極部の上面図を示す。図１２に、同静電容量型感圧センサの負極部の上面図を示す。なお、図１２においては、負極側絶縁層を省略して示す。図１３に、図１０のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ方向断面図を示す。なお、図１３においては、上下方向の厚さを強調して示す。図１０〜図１３に示すように、本実施形態の静電容量型感圧センサ１は、正極部４０と、負極部４１と、誘電層２２と、を備えている。
【００８８】
正極部４０は、正極側基層２３と、正極側絶縁層２５と、正極側電極層０１Ｘ〜１６Ｘと、正極側配線０１ｘ〜１６ｘと、正極側配線用コネクタ５０と、を備えている。正極側基層２３は、ウレタンゴム製であって、平板状を呈している。正極側電極層０１Ｘ〜１６Ｘは、正極側基層２３の下面に、合計１６本配置されている。正極側電極層０１Ｘ〜１６Ｘは、正極側基層２３の下面に、印刷されている。正極側電極層０１Ｘ〜１６Ｘは、各々、アクリルゴムと、導電性カーボンブラックと、を含んで形成されている。正極側電極層０１Ｘ〜１６Ｘは、各々、帯状を呈している。正極側電極層０１Ｘ〜１６Ｘは、各々、Ｘ方向（左右方向）に延在している。正極側電極層０１Ｘ〜１６Ｘは、Ｙ方向（前後方向）に、所定間隔ごとに離間して、互いに略平行になるように、配置されている。正極側電極層０１Ｘ〜１６Ｘの下面には、正極側対向面０１Ｘ１〜１６Ｘ１が配置されている。
【００８９】
正極側配線用コネクタ５０は、正極側基層２３の左後隅に配置されている。正極側配線用コネクタ５０は、図示しない電気回路に接続されている。正極側配線０１ｘ〜１６ｘは、正極側基層２３の下面に、合計１６本配置されている。正極側配線０１ｘ〜１６ｘは、正極側基層２３の下面に、印刷されている。正極側配線０１ｘ〜１６ｘは、各々、ポリウレタンと銀粒子とを含んで形成されている。正極側配線０１ｘ〜１６ｘは、各々、線状を呈している。正極側配線０１ｘ〜１６ｘは、各々、正極側電極層０１Ｘ〜１６Ｘと、正極側配線用コネクタ５０と、を接続している。
【００９０】
正極側絶縁層２５は、アクリルゴムを含んで形成されている。正極側絶縁層２５は、薄膜状を呈している。正極側絶縁層２５は、正極側配線０１ｘ〜１６ｘの下面、正極側電極層０１Ｘ〜１６Ｘの正極側対向面０１Ｘ１〜１６Ｘ１、正極側基層２３の下面に印刷されている。
【００９１】
負極部４１は、負極側基層２４と、負極側絶縁層２６と、負極側電極層０１Ｙ〜１６Ｙと、負極側配線０１ｙ〜１６ｙと、負極側配線用コネクタ５１と、を備えている。負極側基層２４、負極側絶縁層２６、負極側電極層０１Ｙ〜１６Ｙ、負極側配線０１ｙ〜１６ｙ、負極側配線用コネクタ５１の材質、構成は、上記正極側基層２３、正極側絶縁層２５、正極側電極層０１Ｘ〜１６Ｘ、正極側配線０１ｘ〜１６ｘ、正極側配線用コネクタ５０の材質、構成と同様である。図１３に示すように、負極部４１を構成する各層の積層順序は、正極部４０を構成する各層の積層順序と、上下対称である。図１０に示すように、正極側電極層０１Ｘ〜１６Ｘおよび負極側電極層０１Ｙ〜１６Ｙの中心Ｏ１を回転中心として、負極部４１は、正極部４０に対して、時計回りに略９０°回転して配置されている。このため、正極側電極層０１Ｘ〜１６Ｘと負極側電極層０１Ｙ〜１６Ｙとは、略直交している。
【００９２】
誘電層２２は、正極部４０と負極部４１との間に介装されている。誘電層２２は、感圧部Ａ０１０１〜Ａ１６１６を備えている。感圧部の符号「Ａ○○△△」中、上二桁の「○○」は、正極側電極層０１Ｘ〜１６Ｘの上二桁の数字に対応している。下二桁の「△△」は、負極側電極層０１Ｙ〜１６Ｙの上二桁の数字に対応している。
【００９３】
感圧部Ａ０１０１〜Ａ１６１６は、図１０にハッチングで示すように、正極側電極層０１Ｘ〜１６Ｘと負極側電極層０１Ｙ〜１６Ｙとが上下方向（表裏方向）に交差する部分に配置されている。感圧部Ａ０１０１〜Ａ１６１６は、合計２５６個（＝１６個×１６個）配置されている。感圧部Ａ０１０１〜Ａ１６１６は、誘電層２２の略全体に亘って、略等間隔に配置されている。
【００９４】
感圧部Ａ０１０１〜Ａ１６１６は、各々、複数の柱部２２１と、空間部２２２と、を備えている。図１４に負極部および誘電層の部分拡大上面図を示す。なお、図１４においては、負極側絶縁層２６を省略して示す。図１３、図１４に示すように、柱部２２１は、アクリルゴムを含んで形成されている。柱部２２１は、円柱状を呈している。柱部２２１は、負極側絶縁層２６の上面に印刷されている。多数の柱部２２１は、右前−左後方向に延在する複数の列と、左前−右後方向に延在する複数の列と、を形成している。すなわち、多数の柱部２２１は、略直交する格子状に配置されている。多数の柱部２２１は、誘電層２２の全体に亘って、略均一に分布するように、配置されている。空間部２２２は、多数の柱部２２１の間に介在している。このため、多数の柱部２２１は、各々独立して点在している。個々の感圧部Ａ０１０１〜Ａ１６１６の上面の面積を１００％として、個々の感圧部Ａ０１０１〜Ａ１６１６の上面における柱部２２１の占有面積は約１１％である。
【００９５】
［静電容量型感圧センサの動き］
次に、本実施形態の静電容量型感圧センサ１の動きについて説明する。感圧部Ａ０１０１〜Ａ１６１６には、あたかも走査するように、順番に所定の電圧が印加される。仮に、静電容量型感圧センサ１の右後隅に荷重が入力される場合、図１０に示すように、正極側電極層０１Ｘと負極側電極層１６Ｙとの間隔が狭くなる。すなわち、前出の式（１）に示すように、電極間距離ｄが短くなる。このため、感圧部Ａ０１１６の静電容量Ｃが大きくなる。静電容量Ｃの変化から、図示しない演算部により、荷重の大きさを算出する。静電容量型感圧センサ１の他の部分に荷重が入力される場合も、同様に荷重の大きさを算出する。
【００９６】
［静電容量型感圧センサの製造方法］
本実施形態の静電容量型感圧センサ１の製造方法は、第一実施形態の静電容量型感圧センサの製造方法と、同様である。すなわち、本実施形態の静電容量型感圧センサ１の製造方法は、塗料調製工程と、積層体作製工程と、接合体作製工程と、誘電層配置工程と、を有している。ここでは説明を割愛する。
【００９７】
［作用効果］
次に、本実施形態の静電容量型感圧センサ１およびその製造方法の作用効果について説明する。本実施形態の静電容量型感圧センサ１およびその製造方法は、構成が共通する部分については、第一実施形態の静電容量型感圧センサおよびその製造方法と同様の作用効果を有する。
【００９８】
また、本実施形態の静電容量型感圧センサ１によると、多数の柱部２２１が、誘電層２２の全体に亘って、略均一に分布するように、配置されている。また、多数の柱部２２１は、各々独立して複数配置されている。このため、任意の感圧部（例えばＡ０１１６）に局所的に荷重が加わる場合、当該感圧部Ａ０１１６の柱部２２１は変形しやすい。一方、感圧部Ａ０１１６周囲の感圧部Ａ０１１５、Ａ０２１６、Ａ０２１５の柱部２２１は変形しにくい。したがって、入力される荷重が集中しやすい。よって、荷重が入力された感圧部Ａ０１１６を明確に特定することができる。つまり、荷重の分解能が高くなる。
【００９９】
＜第三実施形態＞
本実施形態の静電容量型感圧センサおよびその製造方法と、第一実施形態の静電容量型感圧センサおよびその製造方法と、の相違点は、柱部が樹脂製である点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
【０１００】
図１５に、本実施形態の静電容量型感圧センサの、外部から荷重が入力された場合の、上下方向断面図を示す。なお、図４と対応する部位については同じ符号で示す。図１５に示すように、柱部２２１は、紫外線硬化型ウレタンアクリレート製である。第一実施形態における接合体作製工程において、柱部２２１を加熱して加硫する代わりに、紫外線を照射して硬化させる。このため、荷重Ｆ１が加わっても、柱部２２１は、圧縮変形しない。これに対して、正極側基層２３および負極側基層２４は、ウレタンゴム製である。このため、正極側基層２３および負極側基層２４の方が、柱部２２１よりも、弾性率が小さい。したがって、荷重Ｆ１が加わると、正極側基層２３および負極側基層２４は、圧縮変形する。
【０１０１】
荷重Ｆ１が加わると、正極側基層２３および負極側基層２４のうち柱部２２１に支持されている部分が圧縮変形する。このため、柱部２２１が、正極側基層２３および負極側基層２４に、相対的にくい込むようになる。したがって、結果的に、正極側電極層２０と負極側電極層２１との間の距離が狭くなる。すなわち、前出の式（１）に示すように、電極間距離ｄが短くなる。このため、静電容量Ｃが大きくなる。静電容量Ｃの変化から、図示しない演算部により、荷重Ｆ１の大きさを算出する。
【０１０２】
本実施形態の静電容量型感圧センサ１およびその製造方法は、構成が共通する部分については、第一実施形態の静電容量型感圧センサおよびその製造方法と同様の作用効果を有する。
【０１０３】
また、本実施形態の静電容量型感圧センサ１によると、柱部２２１が樹脂製である。このため、外部から入力される荷重Ｆ１が、静電容量型感圧センサ１の表裏方向（上下方向）の成分（圧縮成分）と、静電容量型感圧センサ１の面方向（水平方向）の成分（せん断成分）と、を含む場合であっても、前出の式（１）に示すように、重複面積Ｓが変化しにくい。したがって、外部から入力される荷重Ｆ１のうち、圧縮成分を優先的に検出することができる。
【０１０４】
＜第四実施形態＞
本実施形態の静電容量型感圧センサおよびその製造方法と、第一実施形態の静電容量型感圧センサおよびその製造方法と、の相違点は、外部から荷重が入力された場合に、正極側基層および負極側基層が圧縮変形する点である。また、柱部がディスペンサー装置により、印刷されている点である。また、柱部、正極側基層、負極側基層の材質が異なる点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
【０１０５】
［静電容量型感圧センサの動き］
まず、本実施形態の静電容量型感圧センサ１の動きについて説明する。図１６に、本実施形態の静電容量型感圧センサの、外部から荷重が入力された場合の、上下方向断面図を示す。なお、図４と対応する部位については同じ符号で示す。図１６に示すように、荷重Ｆ１が入力されると、正極側基層２３および負極側基層２４のうち柱部２２１に支持されている部分が圧縮変形する。このため、柱部２２１が、正極側基層２３および負極側基層２４に、相対的にくい込むようになる。並びに、荷重Ｆ１が入力されると、柱部２２１は、軸方向に収縮し径方向外側に膨張する。
【０１０６】
このように、正極側基層２３、負極側基層２４、柱部２２１が上下方向に縮むため、正極側電極層２０と負極側電極層２１との間の距離が狭くなる。すなわち、前出の式（１）に示すように、電極間距離ｄが短くなる。このため、静電容量Ｃが大きくなる。静電容量Ｃの変化から、図示しない演算部により、荷重Ｆ１の大きさを算出する。
【０１０７】
［静電容量型感圧センサの製造方法］
次に、本実施形態の静電容量型感圧センサ１の製造方法について説明する。本実施形態の静電容量型感圧センサ１の製造方法は、塗料調製工程と、積層体作製工程と、接合体作製工程と、誘電層配置工程と、を有している。
【０１０８】
（塗料調整工程）
塗料調製工程においては、配線塗料、電極層塗料、柱部塗料、絶縁層塗料を、それぞれ調製する。このうち、配線塗料、電極層塗料、絶縁層塗料の調整は、第一実施形態と同様に行われる。
【０１０９】
柱部塗料は、以下の手順で調製する。まず、ポリマー（アクリロニトリル−ブタジエンゴム、商品名：ニポールＤＮ１０１、日本ゼオン社製）１００質量部、加硫助剤（ステアリン酸、商品名：ルナックＳ３０、花王社製）１．００質量部、加硫助剤（酸化亜鉛(ＺｎＯ）商品名：酸化亜鉛２種、堺化学工業社製）５．００質量部、加硫剤（分散性硫黄、商品名：サルファックス、鶴見化学工業社製）０．８０質量部、加硫促進剤（テトラメチルチウラムジスルファイド、商品名：サンセラーＴＴ、三新化学工業社製）１．５０質量部、加硫促進剤（Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアゾリルスルフェンアミド、商品名：ノクセラーＣＺ、大内新興化学工業社製）１質量部を秤量し、ロールを用いてゴム練りを行う。そして、ゴムコンパウンドを調製する。続いて、調製したゴムコンパウンドを印刷用溶剤（エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ダイセル化学工業社製）２５５質量部に浸漬し、撹拌して均一化させる。このようにして、柱部塗料を調製する。なお、柱部塗料の粘度は、室温で２３０Ｐａ・ｓである。
【０１１０】
（積層体作製工程）
積層体作製工程においては、塗料調製工程において調製した配線塗料、電極層塗料、絶縁層塗料を、スクリーン印刷機により、正極側基層２３、負極側基層２４の上面に対して積層する。そして、正極側積層体および負極側積層体を形成する。
【０１１１】
なお、正極側基層２３、負極側基層２４は、以下のようにして作製される。まず、上記柱部塗料用のゴムコンパウンドを、シート状に成形する。次いで、シート状のゴムコンパウンドを１５０℃で３０分間プレス加硫する。このようにして、正極側基層２３、負極側基層２４は作製される。
【０１１２】
（接合体作製工程）
接合体作製工程においては、塗料調製工程において調製した柱部塗料を、負極側積層体の上面に塗布する。図１７に、本実施形態の静電容量型感圧センサの製造方法の接合体作製工程の模式図を示す。なお、図８と対応する部位については同じ符号で示す。
【０１１３】
図１７に示すように、柱部塗料の印刷には、ディスペンサー装置８が用いられる。ディスペンサー装置８は、シリンジ８０とノズル８１とを備えている。シリンジ８０は、前後左右方向に移動可能である。シリンジ８０の内部には、柱部塗料２２１ａが充填されている。ノズル８１は、シリンジ８０の下壁に取り付けられている。シリンジ８０には、配管（図略）を介して、エアが供給される。エアの圧力により、柱部塗料２２１ａはノズル８１から滴下される。
【０１１４】
本工程においては、シリンジ８０を移動させながら柱部塗料２２１ａを滴下することにより、負極側積層体の上面に点線を引く。そして、柱部を形成する。その後、柱部形成後の負極側積層体を１５０℃で３０分間加熱することにより、柱部を加硫させる。このようにして、負極側積層体と柱部とからなる接合体を形成する。
【０１１５】
（誘電層配置工程）
誘電層配置工程においては、接合体作製工程で形成した接合体と、積層体積層工程で形成した正極側積層体と、を接合する。接合により、図１６に示すように、本実施形態の静電容量型感圧センサ１が完成する。
【０１１６】
［作用効果］
本実施形態の静電容量型感圧センサ１およびその製造方法は、構成が共通する部分については、第一実施形態の静電容量型感圧センサおよびその製造方法と同様の作用効果を有する。
【０１１７】
また、本実施形態の静電容量型感圧センサ１によると、荷重Ｆ１により、柱部２２１、正極側基層２３、負極側基層２４が圧縮変形する。このため、荷重Ｆ１の検出感度が高くなる。
【０１１８】
また、本実施形態の静電容量型感圧センサ１の製造方法によると、ディスペンサー装置８を用いて、柱部２２１を形成している。このため、スクリーン印刷機のように重ね塗りしなくても、柱部塗料２２１ａを一回塗布するだけで、軸方向長さの長い柱部２２１を、簡単に形成することができる。
【０１１９】
また、シリンジ８０からの柱部塗料２２１ａの吐出量を調整することにより、柱部２２１の軸方向長さを簡単に調整することができる。なお、柱部塗料２２１ａの吐出量は、吐出温度、吐出圧力、吐出時間、シリンジ８０の移動速度などを調整することにより、調整することができる。
【０１２０】
＜第五実施形態＞
本実施形態の静電容量型感圧センサおよびその製造方法と、第四実施形態の静電容量型感圧センサおよびその製造方法と、の相違点は、正極側基層の上方および負極側基層の下方に、発泡ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエンゴム）製の荷重伝達層が配置されている点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。
【０１２１】
図１８（ａ）に、本実施形態の静電容量型感圧センサの、外部から荷重が入力された場合の、上下方向断面図を示す。なお、図１６と対応する部位については同じ符号で示す。図１８（ｂ）に、同静電容量型感圧センサの、外部から荷重が入力された場合の、静電容量変化分布の模式上面図を示す。なお、図１８（ａ）には、模式的に四本の柱部２２１だけを例示しているが、実際には、錘７の下方には、多数の柱部２２１が所定のパターンで配置されている。
【０１２２】
図１８（ａ）に示すように、正極側基層２３の上方および負極側基層２４の下方には、柔軟な発泡ＥＰＤＭ製の荷重伝達層２９ａ、２９ｂが配置されている。荷重伝達層２９ａの上面に錘７を載置すると、荷重伝達層２９ａ、２９ｂのうち柱部２２１に支持されている部分が、大きく圧縮変形する。このため、荷重伝達層２９ａ、２９ｂのうち柱部２２１に支持されていない部分が、大きく空間部２２２に膨出する。つまり、正極側電極層２０、負極側電極層２１が、大きく空間部２２２に膨出する。
【０１２３】
図１８（ｂ）に示すように、荷重伝達層２９ａ、２９ｂが配置されている場合、正極側電極層２０および負極側電極層２１が、空間部２２２に大きく膨出することができる。このため、錘７の下面全面に、静電容量変化が大きい領域Ｅ３が現れる。
【０１２４】
ちなみに、荷重伝達層２９ａ、２９ｂが共に配置されていない場合、正極側電極層２０、負極側電極層２１が、空間部２２２に膨出しにくい。このため、錘７の下面外縁に沿って、細枠状に、静電容量変化が大きい領域Ｅ１が現れる。
【０１２５】
また、荷重伝達層２９ａ、２９ｂのうち一方だけが配置されている場合、基層が配置されている側の電極層だけが、空間部２２２に大きく膨出することができる。このため、錘７の下面外縁に沿って、太枠状に、静電容量変化が大きい領域Ｅ２が現れる。
【０１２６】
本実施形態の静電容量型感圧センサ１およびその製造方法は、構成が共通する部分については、第四実施形態の静電容量型感圧センサおよびその製造方法と同様の作用効果を有する。
【０１２７】
また、本実施形態の静電容量型感圧センサ１によると、錘７の荷重により、荷重伝達層２９ａ、２９ｂのうち柱部２２１に支持されていない部分が、大きく空間部２２２に膨出する。このため、荷重の検出感度が高くなる。
【０１２８】
また、本実施形態の静電容量型感圧センサ１によると、錘７の下面全面に、静電容量変化が大きい領域Ｅ３が現れる。このため、静電容量変化分布のばらつき、つまり荷重の検出感度のばらつきを抑制することができる。
【０１２９】
＜その他＞
以上、本発明の静電容量型感圧センサ１およびその製造方法の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【０１３０】
例えば、上記実施形態においては、正極側電極層２０、０１Ｘ〜１６Ｘを上方に、負極側電極層２１、０１Ｙ〜１６Ｙを下方に、それぞれ配置した。しかしながら、正極側電極層２０、０１Ｘ〜１６Ｘ、負極側電極層２１、０１Ｙ〜１６Ｙの配置は、上下逆でもよい。また、正極側電極層２０、０１Ｘ〜１６Ｘ、負極側電極層２１、０１Ｙ〜１６Ｙを、水平方向に対向するように配置してもよい。
【０１３１】
また、上記実施形態においては、正極側絶縁層２５と負極側絶縁層２６という二層の絶縁層を配置したが、いずれか一方だけを配置してもよい。また、正極側電極層２０、０１Ｘ〜１６Ｘと負極側電極層２１、０１Ｙ〜１６Ｙとが短絡するおそれがなければ、絶縁層を配置しなくてもよい。また、柱部２２１の形状、寸法、配置数、配置パターンも特に限定しない。
【０１３２】
また、上記実施形態においては、図８に示すように、柱部塗料２２１ａを塗り重ねることにより、柱部２２１の長さを調整した。しかしながら、スクリーンマスク９２の板厚つまり孔９２０の全長を調整することにより、柱部２２１の長さを調整してもよい。
【０１３３】
また、第二実施形態の静電容量型感圧センサ１の正極側電極層０１Ｘ〜１６Ｘ、負極側電極層０１Ｙ〜１６Ｙの配置数、交差角度も特に限定しない。また、隣り合う正極側電極層０１Ｘ〜１６Ｘの間隔、負極側電極層０１Ｙ〜１６Ｙの間隔も特に限定しない。また、正極側配線０１ｘ〜１６ｘ、負極側配線０１ｙ〜１６ｙを覆うように、酸化防止剤を印刷してもよい。こうすると、配線中の銀が酸化するのを、抑制することができる。また、静電容量型感圧センサ１の用途も特に限定しない。例えば、車両シートの着座位置検出センサ、タッチセンサ、ホットカーペットなどにおける使用者の位置検出センサなどとして用いてもよい。本実施形態の静電容量型感圧センサ１は、エラストマーを含んで形成されており、特に柔軟である。このため、静電容量型感圧センサ１は、使用者の体に比較的近接して配置しても、使用者が被る違和感が少ない。したがって、人間からの荷重（例えば体重など）を検出するのに、特に好適である。
【０１３４】
また、静電容量型感圧センサ１の製造方法における印刷方法は特に限定しない。スクリーン印刷の他、インクジェット印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷、パッド印刷、リソグラフィーなどを用いてもよい。
【０１３５】
また、第一実施形態および第二実施形態において、柱部２２１を構成するエラストマーは、ゴムおよび熱可塑性エラストマーから適宜選択することができる。エラストマーは、特に限定しない。例えば、静電容量を大きくするという観点では、比誘電率が高いものが好ましい。例えば、常温における比誘電率が３以上、さらには５以上のものが好ましい。例えば、エステル基、カルボキシル基、水酸基、ハロゲン基、アミド基、スルホン基、ウレタン基、ニトリル基等の極性官能基を有するエラストマー、あるいは、これらの極性官能基を有する極性低分子量化合物を添加したエラストマーを採用すると好適である。エラストマーは架橋されていても、されていなくてもよい。また、エラストマーのヤング率を調整することにより、用途に応じて検出感度や検出レンジを調整すればよい。すなわち、外部から荷重の大きさに応じて、様々なヤング率の誘電層２２を選択することができる。
【０１３６】
好適なエラストマーとしては、例えばシリコーンゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム等が挙げられる。
【０１３７】
また、第三実施形態において、柱部２２１を構成する樹脂は、特に限定しない。例えば、点字板などに用いられる光硬化性樹脂を材料としてもよい。
【０１３８】
柱部２２１の長さは、特に限定しない。例えば、静電容量型感圧センサ１の薄型化を図るという観点、および前出の式（１）に示すように、電極間距離ｄの逆数に比例する静電容量Ｃを大きくして検出感度の向上を図るという観点から、１μｍ以上３０００μｍ以下とすることが好ましい。５０μｍ以上５００μｍ以下がより好適である。
【０１３９】
また、正極側電極層２０、０１Ｘ〜１６Ｘ、負極側電極層２１、０１Ｙ〜１６Ｙを構成するエラストマーは、柱部２２１に使用するエラストマーと同じでもよく、異なっていてもよい。正極側電極層２０、０１Ｘ〜１６Ｘ、負極側電極層２１、０１Ｙ〜１６Ｙ、柱部２２１が同じエラストマーから構成される場合には、柱部２２１の変形に対する正極側電極層２０、０１Ｘ〜１６Ｘ、負極側電極層２１、０１Ｙ〜１６Ｙの追従性が向上する。
【０１４０】
また、正極側電極層２０、０１Ｘ〜１６Ｘおよび負極側電極層２１、０１Ｙ〜１６Ｙに好適なエラストマーとしては、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン共重合ゴム、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム等が挙げられる。
【０１４１】
正極側電極層２０、０１Ｘ〜１６Ｘおよび負極側電極層２１、０１Ｙ〜１６Ｙにおいて、エラストマー中に配合されている導電性フィラーの形状は、特に限定しない。例えば、導電性フィラーのアスペクト比（短辺に対する長辺の比）は、１以上が好ましい。例えば、アスペクト比の比較的大きな針状の導電性フィラーを用いると、三次元的な導電ネットワークを形成しやすく、少量で高い導電性が実現できる。加えて、正極側電極層２０、０１Ｘ〜１６Ｘ、負極側電極層２１、０１Ｙ〜１６Ｙが伸縮する際の、導電性変化を抑制することができる。
【０１４２】
また、導電性フィラーを選択する際には、平均粒子径やエラストマーとの相溶性等を考慮するとよい。例えば、球状の導電性フィラーを採用した場合、導電性フィラーの平均粒子径（一次粒子）は、０．０１μｍ以上０．５μｍ以下であることが好ましい。０．０１μｍ未満の場合には、凝集性が高く、電極塗料を調製した場合に均一に分散させることが難しい。好ましくは０．０３μｍ以上である。反対に、０．５μｍを超えると、凝集体（二次粒子）を形成しにくくなる。好ましくは０．１μｍ以下である。なお、導電性フィラーとエラストマーとの組み合わせや、導電性フィラーの平均粒子径等を適宜調整することで、パーコレーションカーブにおける臨界体積分率（φｃ）を、所望の範囲内に調整することができる。
【０１４３】
また、所望の導電性を発現させるため、導電性フィラーは、パーコレーションカーブにおける臨界体積分率（φｃ）以上の割合で配合されていることが好ましい。一方、導電性フィラーの充填率が３０ｖｏｌ％を超えると、エラストマーへの混合が困難となり、成形加工性が低下する。加えて、正極側電極層２０、０１Ｘ〜１６Ｘ、負極側電極層２１、０１Ｙ〜１６Ｙの伸縮性が低下する。このため、３０ｖｏｌ％以下であることが好ましい。また、正極側電極層２０、０１Ｘ〜１６Ｘ、負極側電極層２１、０１Ｙ〜１６Ｙの伸縮性を確保するという観点から、比較的少量の導電性フィラーを配合して、高い導電性を発現できることが好ましい。よって、導電性フィラーの充填率は、正極側電極層２０、０１Ｘ〜１６Ｘ、負極側電極層２１、０１Ｙ〜１６Ｙの体積を１００ｖｏｌ％とした場合の２５ｖｏｌ％以下であることが好ましい。１５ｖｏｌ％以下であるとより好適である。
【０１４４】
正極側電極層２０、０１Ｘ〜１６Ｘ、負極側電極層２１、０１Ｙ〜１６Ｙの厚さは、特に限定しない。柱部２２１に対する追従性を考慮し、静電容量型感圧センサ１の薄型化を図るという観点から、１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。また、柱部２２１の変形に対する追従性を高めるため、正極側電極層２０、０１Ｘ〜１６Ｘ、負極側電極層２１、０１Ｙ〜１６Ｙのヤング率を、０．１ＭＰａ以上１０ＭＰａ以下とすることが好ましい。同様に、引張り試験（ＪＩＳ  Ｋ６２５１）における切断時伸びは、２００％以上であることが好ましい。
【０１４５】
また、正極側電極層２０、０１Ｘ〜１６Ｘ、負極側電極層２１、０１Ｙ〜１６Ｙの電気抵抗は、厚さ方向および面方向において、１００ｋΩ以下であることが好ましく、１０ｋΩ以下であるとより好適である。
【０１４６】
また、正極側電極層２０、０１Ｘ〜１６Ｘ、負極側電極層２１、０１Ｙ〜１６Ｙには、上記エラストマー、導電性フィラーに加え、各種添加剤が配合されていてもよい。添加剤としては、例えば、架橋剤、加硫促進剤、加硫助剤、老化防止剤、可塑剤、軟化剤、着色剤等が挙げられる。
【０１４７】
正極側配線０１ｘ〜１６ｘ、負極側配線０１ｙ〜１６ｙを構成するエラストマーは、柱部２２１や正極側電極層２０、０１Ｘ〜１６Ｘや負極側電極層２１、０１Ｙ〜１６Ｙに使用するエラストマーと同じでもよく、異なっていてもよい。例えば、シリコーンゴム、エチレン−プロピレン共重合ゴム、天然ゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム等が好適である。
【０１４８】
また、正極側配線０１ｘ〜１６ｘ、負極側配線０１ｙ〜１６ｙにおいて、エラストマー中に配合されている導電性粒子の種類は、導電性が高いものであれば、特に限定しない。例えば、銀、銅、金、ニッケル等の金属粉を採用すればよい。また、所望の導電性を発現させるため、エラストマーにおける導電性粒子の充填率は、正極側配線０１ｘ〜１６ｘ、あるいは負極側配線０１ｙ〜１６ｙの体積を１００ｖｏｌ％とした場合の２０ｖｏｌ％以上であることが好ましい。また、正極側配線０１ｘ〜１６ｘ、負極側配線０１ｙ〜１６ｙの伸縮性の低下を抑制するため、エラストマーにおける導電性粒子の充填率は、５０ｖｏｌ％以下であることが好ましい。
【０１４９】
また、正極側絶縁層２５、負極側絶縁層２６を形成する材料としては、例えば、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、エチレンプロピレン共重合ゴム、天然ゴム、スチレンーブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、エピクロルヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレンゴム等が挙げられる。
【０１５０】
また、正極側絶縁層２５、負極側絶縁層２６を構成する材料は、柱部２２１に使用するエラストマーと同じでもよく、異なっていてもよい。正極側絶縁層２５、負極側絶縁層２６、柱部２２１が同じエラストマーから構成される場合には、柱部２２１の変形に対する正極側絶縁層２５、負極側絶縁層２６の追従性が向上する。
【０１５１】
また、第五実施形態においては、荷重伝達層２９ａ、２９ｂを発泡ＥＰＤＭ製としたが、他の柔軟なエラストマー発泡体製としてもよい。例えば、発泡シリコーンゴム、発泡ウレタンゴム、発泡クロロプレンゴム製としてもよい。また、荷重伝達層２９ａ、２９ｂは、エラストマー発泡体に限ることなく、弾性変形可能な材料であればよい。
【０１５２】
荷重伝達層２９ａ、２９ｂの２５％圧縮応力は、１ＭＰａ以下であることが好ましい。その理由は、荷重伝達層２９ａ、２９ｂから正極側電極層２０、負極側電極層２１に荷重を効果的に伝達させることができるからである。また、正極側基層２３、負極側基層２４の少なくとも一方を、荷重伝達層２９ａ、２９ｂのように、エラストマー発泡体などの弾性変形可能な材料製としてもよい。
【実施例１】
【０１５３】
図１８に示す第五実施形態の静電容量型感圧センサ１を用いて、柱部２２１の配置パターンを変化させた場合の、荷重に対する静電容量の変化を測定した。図１９（ａ）に、実施例１−１の柱部の配置パターンを示す。図１９（ｂ）に、実施例１−２の柱部の配置パターンを示す。なお、実施例１−１、１−２共に、柱部２２１は、武蔵エンジニアリング社製のディスペンサー装置（商品名：ＳＨＯＴＭＡＳＴＥＲ５００）を用いて、形成した。
【０１５４】
図１９（ａ）に示すように、実施例１−１の柱部２２１は、密に配置されている。実施例１−１の柱部２２１の直径Ｄ１は３ｍｍである。また、隣り合う柱部２２１間の間隔Ｄ２は２ｍｍである。また、柱部２２１の軸方向高さは、０．２２〜０．３０ｍｍである。また、感圧部の表面の面積を１００％として、表面における柱部２２１の占有面積は２８．３％である。
【０１５５】
図１９（ｂ）に示すように、実施例１−２の柱部２２１は、疎に配置されている。実施例１−２の柱部２２１の直径Ｄ１は３ｍｍである。また、隣り合う柱部２２１間の間隔Ｄ２は７ｍｍである。また、柱部２２１の軸方向高さは、０．２５〜０．３２ｍｍである。また、感圧部の表面の面積を１００％として、表面における柱部２２１の占有面積は１４．１％である。
【０１５６】
また、荷重の印加面積は３２４ｃｍ２（＝１８ｃｍ×１８ｃｍ）である。また、一つの感圧部（図１０にハッチングで示す部分）の電極サイズは、１．９６ｃｍ２（＝１．４ｃｍ×１．４ｃｍ）である。また、感圧部の総数は、２５６個（＝１６個×１６個）である。
【０１５７】
図２０に、面圧と感圧部一つあたりの静電容量の変化量との関係を示す。感圧部一つあたりの静電容量の変化量とは、荷重印加時の任意の感圧部の静電容量をＣ１、無荷重時の同感圧部の静電容量をＣ０、荷重が印加された感圧部の数をＮとして、静電容量の変化量ΔＣ（＝Ｃ１−Ｃ０）の感圧部Ｎ個分の総和を、Ｎで割ったものである。つまり、静電容量の変化量の平均値である。
【０１５８】
図２０から、実施例１−２の方が、実施例１−１よりも、面圧が大きくなるのに従って静電容量の変化量が大きくなりやすいことが判る。つまり、柱部２２１の配置パターンが疎である実施例１−２の方が、柱部２２１の配置パターンが密である実施例１−１よりも、荷重の検出感度が高いことが判る。このように、柱部２２１の配置パターンを変えることにより、荷重の検出感度を調整することができる。
【実施例２】
【０１５９】
図１８に示す第五実施形態の静電容量型感圧センサ１を用いて、発泡ＥＰＤＭ製の荷重伝達層２９ａ、２９ｂを加除した場合の、荷重に対する静電容量の変化を測定した。実施例２−１は、第五実施形態の静電容量型感圧センサ１である。実施例２−２は、第五実施形態の静電容量型感圧センサ１から荷重伝達層２９ａを排除したものである。実施例２−３は、第五実施形態の静電容量型感圧センサ１から荷重伝達層２９ｂを排除したものである。実施例２−４は、第五実施形態の静電容量型感圧センサ１から荷重伝達層２９ａ、２９ｂを排除したものである。
【０１６０】
図１９（ｂ）を援用して示すように、実施例２−１〜２−４共に、柱部２２１の直径Ｄ１は２ｍｍである。また、隣り合う柱部２２１間の間隔Ｄ２は３．３３３ｍｍである。また、柱部２２１の軸方向高さは、約０．２ｍｍである。また、感圧部の表面の面積を１００％として、表面における柱部２２１の占有面積は２２．１％である。
【０１６１】
また、荷重の印加面積は３２４ｃｍ２（＝１８ｃｍ×１８ｃｍ）である。また、一つの感圧部（図１０にハッチングで示す部分）の電極サイズは、１．９６ｃｍ２（＝１．４ｃｍ×１．４ｃｍ）である。また、感圧部の総数は、２５６個（＝１６個×１６個）である。
【０１６２】
図２１に、面圧と感圧部一つあたりの静電容量の変化量との関係を示す。図２１から、実施例２−１、実施例２−２、実施例２−３、実施例２−４の順に、面圧が大きくなるのに従って静電容量の変化量が大きくなりやすいことが判る。すなわち、荷重の検出感度が最も高いのは実施例２−１であり、その次に高いのは実施例２−２であり、その次に高いのは実施例２−３であり、その次に高いのは実施例２−４であることが判る。このように、正極側基層２３、負極側基層２４を加除することにより、荷重の検出感度を調整することができる。
【符号の説明】
【０１６３】
１：静電容量型感圧センサ、７：錘、８：ディスペンサー装置、９：スクリーン印刷機。
２０：正極側電極層、２１：負極側電極層、２２：誘電層、２３：正極側基層、２４：負極側基層、２５：正極側絶縁層、２６：負極側絶縁層、２７：正極側配線、２８：負極側配線、２８ａ：配線塗料、２９ａ：荷重伝達層、２９ｂ：荷重伝達層、３０：負極側積層体、３１：接合体、３２：正極側積層体、４０：正極部、４１：負極部、５０：正極側配線用コネクタ、５１：負極側配線用コネクタ、８０：シリンジ、８１：ノズル、９０：テーブル、９１：フレーム、９２：スクリーンマスク、９３：スキージ。
２００：正極側対向面、２１０：負極側対向面、２２０：感圧部、２２１：柱部、２２１ａ：柱部塗料、２２２：空間部、９２０：孔。
０１Ｘ〜１６Ｘ：正極側電極層、０１Ｙ〜１６Ｙ：負極側電極層、０１ｘ〜１６ｘ：正極側配線、０１ｙ〜１６ｙ：負極側配線、０１Ｘ１〜１６Ｘ１：正極側対向面、Ａ０１０１〜Ａ１６１６：感圧部。
Ｆ１：荷重、Ｏ１：中心。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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