(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルムの一方の面に形成された導電層が互いに向き合うように配置された二枚の 扁平なフィルムの間に絶縁層を介在させて、それを該フィルムに粘着剤で接合するとともに、前記絶縁層の所定箇所に設けられた空隙を隔てて対対向配置される前記導電層により構成される複数の検知部と該検知部を連結する空気管とを設け、前記各フィルム上の導電層間の接触によって前記フィルムに作用する圧力を検知するフィルムセンサであって、
前記絶縁層１４の両面には、前期検知部１５及び空気管１６の部位を除き、前記粘着剤を、前記絶縁層１４の外周部１４ｂに略均一幅Ｄでフィルムセンサの長手方向に沿って塗布すると共に前記検知部１５間の中央部１４ｃに略均一幅Ｄでフィルムセンサの幅方向に沿って塗布して、前記フィルム１２，１３と前記絶縁層１４とを接合することにより、
フィルムセンサに加わる曲げに対して前記絶縁層１４に接合された前記フィルム１２，１３が滑りやすくなるように形成されていることを特徴とするフィルムセンサ。
【請求項２】
フィルムの一方の面に形成された導電層が互いに向き合うように配置された二枚の扁平なフィルムの間に絶縁層を介在させて、それを該フィルムに粘着剤で接合するとともに、前記絶縁層の所定箇所に設けられた空隙を隔てて対対向配置される前記導電層により構成される複数の検知部と該検知部を連結する空気管とを設け、前記各フィルム上の導電層間の接触によって前記フィルムに作用する圧力を検知するフィルムセンサであって、
前記絶縁層１４の両面には、前記粘着剤を、前記絶縁層１４の外周部１４ｂに略均一幅Ｄでフィルムセンサの長手方向に沿って塗布すると共に前記検知部１５の周囲を囲む部分１４ｄに略均一幅Ｄで塗布して、前記フィルム１２，１３と前記絶縁層１４とを接合することにより、
フィルムセンサに加わる曲げに対して前記絶縁層１４に接合された前記フィルム１２，１３が滑りやすくなるように形成されていることを特徴とするフィルムセンサ。
【請求項３】
フィルムの一方の面に形成された導電層が互いに向き合うように配置された二枚の扁平なフィルムの間に絶縁層を介在させて、それを該フィルムに粘着剤で接合するとともに、前記絶縁層の所定箇所に設けられた空隙を隔てて対対向配置される前記導電層により構成される複数の検知部と該検知部を連結する空気管とを設け、前記各フィルム上の導電層間の接触によって前記フィルムに作用する圧力を検知するフィルムセンサであって、
前記絶縁層１４の両面には、前記粘着剤を、前記検知部１５の周囲を囲む部分１４ｄおよび前記空気管１６を囲む部分１４ｅに略均一幅Ｄで塗布して、前記フィルム１２，１３と前記絶縁層１４とを接合することにより、
フィルムセンサに加わる曲げに対して前記絶縁層１４に接合された前記フィルム１２，１３が滑りやすくなるように形成されていることを特徴とするフィルムセンサ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載のフィルムセンサが接続され、前記フィルム上の導電層間の接触によって前記フィルムセンサから出力される検知信号のうち、所定時間以上出力された検知信号のみを通過させる通過手段と、前記通過した検知信号に基づいて圧力を検出する検出手段とを備えたことを特徴とするフィルムセンサの圧力検出回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルムに作用する圧力を検知するフィルムセンサ及びその圧力検出回路に関し、特に圧力検知性能の改善を図るフィルムセンサ及びその圧力検出回路に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
フィルムセンサは、圧力を検出するための圧力センサに使用されており、例えば図５に示す扁平なフィルム電線１１は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の柔軟な電気絶縁性の回路基板からなるプラスチックフィルム１２，１３の間に絶縁層１４を、粘着剤を用いて接合した構造を有している。このとき、プラスチックフィルム１２，１３は、一方の面に、例えば導電性塗料を印刷した導電層１２ａ，１３ａが形成されており、導電層１２ａ，１３ａは対向して配置されている。一方、絶縁層１４には、所定箇所に開口部１４ａが設けられており、この部分で導電層１２ａ，１３ａが絶縁層１４の厚さ分の空間（空隙）を介して対向することで、外部からフィルム電線１１に作用する圧力を検知する検知部１５を構成している。
【０００３】
従って、フィルム電線１１は、いずれか一方の面側から開口部１４ａに圧力が作用すると、プラスチックフィルム１２，１３の一方或いは双方が弾性的に変形し、導電層１２ａと導電層１３ａとが開口部１４ａの部分で電気的に導通することを利用して、図示しない圧力検出回路による圧力検出を可能としている。
なお、図６のフィルムセンサの平面図に示すように、フィルム１２，１３と対向する絶縁層１４の面には、検知部１５及び空気管１６を除いて、粘着剤１７がほぼ全面にわたって塗布されて、フィルム１２，１３と絶縁層１４との接合を可能としている。空気管１６は、検知部１５と同様に、フィルム１２，１３が空隙を隔てて対向し、例えば矩形断面の通路状に形成されたもので、複数の検知部１５間を連結して検知部相互間に空気が流通できるように構成されている。そして、空気管１６は、検知部１５での圧力検知の際に、検知部の空間体積の減少による空隙内部の空気圧力の上昇を低減させている。
【０００４】
このようなフィルムセンサを湾曲させると、曲げの内径と外径の差によってプラスチックフィルム１２，１３に歪みが生じ、この歪みにより検知部１５で導電層１２ａと導電層１３ａが接触する。フィルムセンサでは、所定検知部１５でこれを電気的に検知することで、曲げが加わったことを検出できる。
ところが、上記フィルムセンサでは、曲げが加わった状態で長時間経過すると、検知部において導電層１２ａ，１３ａ間が離れて電気的接触が解除されてしまう。この原因は、プラスチックフィルム１２，１３間が絶縁層１４を介して粘着剤で接合されており、時間の経過にしたがってフィルム１２，１３の一方或いは両方が相対的に滑り、フィルムセンサを湾曲させたことによる歪みが解消されるためである。
【０００５】
そして、この滑りは、フィルム１２，１３の曲げによる歪みが、粘着剤１７によるフィルム１２，１３の長手方向及び幅方向の接着力に打ち勝って起こるものであり、従って上記フィルムの長手方向及び幅方向における粘着剤の配置が問題となる。すなわち、上記フィルムの曲げによる歪みが解消される方向の粘着剤の分布が多ければ多いほど上記歪みは解消されにくくなっていた。
【０００６】
このように、フィルムセンサでは、検知部に上記センサの厚さ方向に加わった圧力を検知するとともに、上記フィルムセンサに加わった曲げも検知していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、フィルムセンサの用途によっては、曲げの検知は不要であるばかりか、むしろ圧力検知に悪影響を与えることがある。すなわち、圧力の検知のみを行いたい場合でも、曲げ及び圧力に対する検知では、現象としてはいずれも検知部における各フィルム上の導電層間の接触であるから、電気的な手段のみではフィルムセンサに加わったものが圧力であるのか、曲げであるのかを区別することができなかった。
【０００８】
また、従来のフィルムセンサでは、検知部周囲の粘着剤の配置は、検知部の配置とフィルムセンサの外形とにのみ依存しているので、上記歪みの解消される経時変化は検知部毎に異なり、また同一の検知部でも曲げの方向が異なると歪みが解消される経時変化が異なってしまい、圧力と曲げを区別することができなかった。
【０００９】
本発明は、上述の不具合に鑑みてなされたもので、フィルムセンサに加わる曲げの検出を、圧力の検出と区別し、必要に応じて圧力のみを検出できるフィルムセンサおよびその圧力検出回路を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、各フィルム上の導電層間の接触によって前記フィルムに作用する圧力を検知するフィルムセンサにおいては、扁平なフィルム間に絶縁層を粘着剤で接合するとともに、前記絶縁層の所定箇所に設けられた空隙を隔てて対向配置される前記各フィルム上の導電層により構成される検知部を有し、前記絶縁層は、前記検知部の周囲部分で前記粘着剤の分布が均等になされるフィルムセンサが提供される。
【００１１】
すなわち、本願の発明はフィルムの一方の面に形成された導電層が互いに向き合うように配置された二枚の 扁平なフィルムの間に絶縁層を介在させて、それを該フィルムに粘着剤で接合するとともに、前記絶縁層の所定箇所に設けられた空隙を隔てて対対向配置される前記導電層により構成される複数の検知部と該検知部を連結する空気管とを設け、前記各フィルム上の導電層間の接触によって前記フィルムに作用する圧力を検知するフィルムセンサであって、
前記絶縁層の両面には、前期検知部及び空気管の部位を除き、前記粘着剤を、前記絶縁層の外周部に略均一幅Ｄでフィルムセンサの長手方向に沿って塗布すると共に前記検知部間の中央部に略均一幅Ｄでフィルムセンサの幅方向に沿って塗布して、前記フィルムと前記絶縁層とを接合することにより、
フィルムセンサに加わる曲げに対して前記絶縁層に接合された前記フィルムが滑りやすくなるように形成されていることを特徴とするフィルムセンサである。また、前記フィルムセンサからの検知信号を検出、判断する圧力検出回路に、前記滑りによって歪みが解消される時間以上に継続する検知信号のみを通過させる通過手段と、前記通過した検知信号に基づいて圧力を検出する検出手段とを備えて、圧力のみを検出可能にすることが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係るフィルムセンサ及びその圧力検出回路の一実施形態を図１乃至図４の図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、図５及び図６と同様の構成部分に関しては、説明の都合上、同一符号を付記する。
図１は、本発明に係るフィルムセンサの第１実施例の構造を示す平面図である。図において、フィルム１２，１３と対向する絶縁層１４の両面には、検知部１５及び空気管１６を除き、検知部１５周囲でフィルムセンサの長手方向及び幅方向に、粘着剤１７がほぼ均一に塗布されて、フィルム１２，１３と絶縁層１４との接合を可能としている。
【００１３】
すなわち、本実施例では、絶縁層１４において、検知部１５近傍の位置での粘着剤を除去し、その検知部１５から少し離れた周辺部分で、かつフィルムセンサの長手方向及び幅方向の位置、例えば絶縁層１４の外周部１４ｂ及び検知部１５間の中央部１４ｃに、幅Ｄが均一になるように粘着剤１７を配置してフィルム１２，１３と絶縁層１４とを接合することで、フィルムに加わる曲げに対して絶縁層１４に接合されたフィルム１２，１３を滑りやすくしている。
【００１４】
このように、本実施例では、各検知部に対して各フィルムと絶縁層の接合部分が均等になるようにし、かつ絶縁層におけるフィルムとの対向面に対してその接合部分の割合を少なくしたので、フィルムセンサに曲げが加わった場合、上記フィルムが滑りやすくなって歪みが解消され、これにより短時間で導電層間（図５参照）が離れて電気的接触が解除される。このため、本実施例では、フィルムセンサに加わる曲げの検出を容易に除去できて曲げと圧力の検出を区別でき、必要に応じて圧力のみを検出できる。
【００１５】
なお、本実施例では、絶縁層の一部に粘着剤を配置したが、本発明はこれに限らず、例えば絶縁層に、ＰＥＴ等の絶縁フィルムを用いる場合には、上記絶縁フィルムは、各フィルムに対向する両面を所定幅の外周部と検知部に相当する箇所を切り抜いた形状とし、その外周部に粘着剤を配置した構成、すなわち図１において、粘着剤１７が塗布されている部分と、検知部１５及び空気管１６を囲う外周部分との絶縁フィルム１４を切り抜いた形状の構成とすることも可能である。
【００１６】
図２は、フィルムセンサの第２実施例の構造を示す平面図である。図において、本実施例では、絶縁層１４における外周部１４ｂと、検知部１５近傍で、かつ検知部１５周囲を囲む部分１４ｄとに、上記幅が均一になるように粘着剤１７を配置して、フィルム１２，１３と絶縁層１４とを接合させている。
本実施例でも、第１実施例と同様に、フィルムセンサに曲げが加わった場合、上記フィルムが滑りやすくなって歪みが解消され、これにより短時間で導電層間が離れて電気的接触が解除されるので、フィルムセンサに加わる曲げの検出を容易に除去できて曲げと圧力の検出を区別でき、必要に応じて圧力のみを検出できる。
【００１７】
また、図３は、フィルムセンサの第３実施例の構造を示す平面図である。図において、本実施例では、絶縁層１４における検知部１５周囲を囲む部分１４ｄと空気管１６を囲む部分１４ｅに、上記幅が均一になるように粘着剤１７を配置するとともに、フィルムセンサの外形もこれに合わせて切り抜く構成とする。
本実施例でも、第１及び第２実施例と同様に、フィルムセンサに加わる曲げの検出を容易に除去できて曲げと圧力の検出を区別でき、必要に応じて圧力のみを検出できるとともに、フィルムセンサの外形を小さくできるので、このフィルムセンサをより狭いスペースでの圧力検出に用いることが可能となる。
【００１８】
以上のように、これら実施例では、絶縁層における検知部周囲の粘着剤の配置が均等になるように構成するので、各検知部毎の歪み解消の経時変化の差及び曲げ方向による歪み解消の経時変化の差を著しく減少することができる。
また、粘着剤によるフィルムの長手方向及び幅方向の接着力に対して曲げが加わった場合に、各フィルムに加わる歪みによる応力が大きいほど、曲げによって上記フィルム上の導電層が接触し、それが解消されるまでの検知時間は小さくなる。フィルムの歪みによる応力は、フィルムの厚さが厚いほど大きく、フィルムの材質にも依存する。そこで、本発明では、上記フィルムの厚さや材質を変えることによっても、歪みの解消の経時変化を調整することが可能であり、また粘着剤によるフィルムの長手方向及び幅方向の接着力を異なるものに変えることによっても調整可能である。
【００１９】
次に、上記フィルムセンサを用いて検知部に加わる圧力を検出する本発明の圧力検出回路について、図４の図面を用いて説明する。図において、フィルムセンサの検知部１５間は、各フィルム上に形成された導電層による回路パターンで接続され、さらに図示しない端末部を介して外部の圧力検出回路２０と接続されている。各検知部１５は、図５と同様に、導電層１２ａ，１３ａが開口部の部分で、外部からフィルム電線１１に作用する圧力によって接触して、電気的に導通することで検知信号を圧力検出回路２０に出力している。
【００２０】
圧力検出回路２０は、本発明の通過手段からなる計時部２１と、本発明の検出手段からなる検出部２２とから構成されている。計時部２１は、検知部１５からの検知信号のうち、歪みが解消される時間以上に継続する検知信号のみを通過させており、検出部２２は、通過した検知信号に基づいて圧力を検出する。
すなわち、計時部２１は、検知信号が入力するとカウントを開始して、上記検知信号が継続している間、上記カウントを続行してカウント値が予め設定された歪みが解消される時間以上になると、上記検知信号を検出部２２に出力する。検出部２２では、入力する検知信号と予め設定したしきい値とに基づいて、検知部１５に加わった圧力を検出している。
【００２１】
なお、フィルムセンサでは、上述したごとくフィルムの歪みによる応力に応じて上記歪みが解消される時間が異なるので、計時部２１では、これに対応して予め曲げによる歪み解消の時間を調整しておくことが好ましい。
このように、本実施例では、予め曲げによる歪み解消の時間を調整し、フィルムセンサに接続される圧力検出回路に、曲げによる歪み解消に要する時間以上に継続する検出信号のみを通過させるので、フィルムセンサに加わった曲げの検出が容易に除去されて曲げと圧力の検出を区別でき、圧力のみを検出できる。
【００２２】
本発明は、これら実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能である。例えば、一定の時間内だけ継続する検知信号を検出するようにすれば、フィルムセンサに加わった曲げのみを必要に応じて検出することが可能である。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、フィルムの一方の面に形成された導電層が互いに向き合うように配置された二枚の 扁平なフィルムの間に絶縁層を介在させて、それを該フィルムに粘着剤で接合するとともに、前記絶縁層の所定箇所に設けられた空隙を隔てて対対向配置される前記導電層により構成される複数の検知部と該検知部を連結する空気管とを設け、前記各フィルム上の導電層間の接触によって前記フィルムに作用する圧力を検知するフィルムセンサであって、
前記絶縁層１４の両面には、前期検知部１５及び空気管１６の部位を除き、前記粘着剤を、前記絶縁層１４の外周部１４ｂに略均一幅Ｄでフィルムセンサの長手方向に沿って塗布すると共に前記検知部１５間の中央部１４ｃに略均一幅Ｄでフィルムセンサの幅方向に沿って塗布して、前記フィルム１２，１３と前記絶縁層１４とを接合することにより、
フィルムセンサに加わる曲げに対して前記絶縁層１４に接合された前記フィルム１２，１３が滑りやすくなるように形成されていることを特徴とするフィルムセンサであるから、粘着剤に起因した滑りによる歪みの解消の経時変化が一定になり、フィルムセンサに加わる曲げの検出を、圧力の検出と区別し、必要に応じて圧力のみを検出できる。
【００２４】
請求項４において、請求項１〜３に記載のフィルムセンサが接続され、前記フィルム上の導電層間の接触によって前記フィルムセンサから出力される検知信号のうち、所定時間以上出力された検知信号のみを通過させる通過手段と、前記通過した検知信号に基づいて圧力を検出する検出手段とを備えたので、フィルムセンサに加わった曲げの検出が容易に除去されて曲げと圧力の検出を区別でき、圧力のみを検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るフィルムセンサの第１実施例の構造を示す平面図である。
【図２】同じく、第２実施例の構造を示す平面図である。
【図３】同じく、第３実施例の構造を示す平面図である。
【図４】本発明に係るフィルムセンサの圧力検出回路の構成を示すブロック図である。
【図５】従来のフィルムセンサの構造を示す断面図である。
【図６】図５に示したセンサの平面図である。
【符号の説明】
１１    フィルム電線
１２，１３      プラスチックフィルム
１２ａ，１３ａ  導電層
１４    絶縁層
１４ａ  開口部
１５    検知部
１６    空気管
１７    粘着剤
２０    圧力検出回路
２１    計時部
２２    検出部
【図１】
0004297300.tif 000002
【図２】
0004297300.tif 000003
【図３】
0004297300.tif 000004
【図４】
0004297300.tif 000005
【図５】
0004297300.tif 000006
【図６】
0004297300.tif 000007