JPH0347528B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、文字、画像等の二次元パターンを入
力するための平面座標入力用タブレツトに関し、
詳しくは、抵抗シートを用いた加圧式の平面座標
入力用タブレツトであつて、長期間にわたつて繰
り返して圧力入力しても、安定してその圧力入力
点を高精度で検出し得る平面座標入力用タブレツ
トに関する。 平面座標入力用タブレツトは、その動作原理に
より、抵抗シート方式、導電シート方式、光走査
方式、表面波伝搬時間検出方式及びストレインゲ
ージ方式等に分類される。これらのうち抵抗シー
ト方式のタブレツトは、抵抗シート上の入力点の
位置座標を電流や電圧の比等の電気的信号から検
出するので、原理的には構造が簡単であるが、実
用的には使用する抵抗シートの抵抗値がシート上
の各部分で均一であると共に、繰り返して使用し
ても、抵抗値が一定していることが要求される。 しかし、従来より知られている抵抗シート方式
のタブレツトにおいては、一般に繰り返し使用に
より抵抗シート抵抗値が増大し、再生画像に歪を
生じる問題がある。 また、従来より知られている入力用タブレツト
における抵抗シートは、カーボン粉等の導電性材
料を熱硬化性合成樹脂等に分散させた所謂カーボ
ンペーストを合成樹脂性シートからなる絶縁性基
板の片面上にスクリーン印刷やローラー塗布等の
方法により塗布後、乾燥硬化させて形成されてい
るので、かかる抵抗シートは、ペースト中の導電
性粒子の分散の均一性や、塗布厚みの均一性が十
分でないので、入力位置座標が電流又は電圧の比
と正確に一致せず、ここにも再生画像が歪むとい
う問題がある。 本発明は、上記した諸問題を解決し、長期間に
わたる繰り返し使用によつてもシート抵抗が一定
であり、従つて、長期間にわたつて安定して正確
な再生画像を与える平面座標入力用タブレツトを
提供することを目的とし、更には、電圧又は電流
に比等の電気的信号から正確に入力位置を検出す
ることができ、しかも製造費用が安価な平面座標
入力用タブレツトを提供することを目的とする。 本発明による平面座標入力用タブレツトは、絶
縁性基板上に抵抗体層を有すると共に、相対向す
る二つの辺縁上に帯状に電極を有する抵抗シート
を感圧性導電性シートを介して上記抵抗体層が相
対面するように重ね合わせられてなり、抵抗シー
ト上の圧力入力点の位置座標を電気的信号によつ
て検出する平面座標入力用タブレツトにおいて、
上記絶縁性基板が引張弾性率１×10³〜20×10³
Kg／cm²のポリアミド、ポリアミド共重合体、フツ
素樹脂及びアクリル−エポキシ樹脂共重合体から
選ばれる少なくとも１種の重合体からなることを
特徴とする。 以下に実施例を示す図面に基づいて本発明を説
明する。 本発明による平面座標入力用タブレツトにおい
て、抵抗シート１０は、第１図に示すように、絶
縁性基板４と、この上に形成された抵抗体層９
と、上記基板の相対向する二つの辺縁上に設けら
れた帯状の電極６とから構成されている。 本発明においては、上記抵抗シートを構成する
ための絶縁性基板として、引張弾性率１×10³〜
20×10³Kg／cm²の重合体からなる比較的柔軟であ
り、且つ、弾性を有するシートが用いられる。そ
の厚さは80〜500μｍ、好ましくは100〜400μｍの
シートが用いられる。絶縁性基板としてかかるシ
ートを用いるとき、抵抗シート上に圧力入力点を
繰り返しても抵抗シートに永久変形が生じ難いと
共に、抵抗シートの抵抗値の経時的な増大を抑
え、従つて、圧力入力点を長期間にわたつて高精
度に検出することができる。 特に、本発明においては、上記性質を有するポ
リアミド、ポリアミド重合体、ポリトリフルオロ
エチレン、ポリテトラフルオロエチレン、テトラ
フルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共
重合体等のフツ素樹脂、アクリル−エポキシ樹脂
共重合体等からなるシートが好ましく用いられる
が、なかでも所謂ナイロン６、ナイロン66、ナイ
ロン610、ナイロン11、ナイロン12又はこれらを
主成分とする非延伸ポリアミド又はその共重合体
からなるシートが好ましく用いられる。尚、かか
る重合体は、上記所定範囲の引張弾性率を有する
と共に、その降伏点強度が200〜800Kg／cm²の範囲
にあるのが好ましい。 上記ポリアミド又はその共重合体の好ましい例
えばとして、例えば、「ダイアミド7000」（引張弾
性率６×10³〜12×10³Kg／cm²、降伏点強度130〜
450Kg／cm²）や「ダイアミド3000」（いずれもダイ
セル(株)製ポリアミド）と称されるフイルムやシー
トを挙げることができる。因にポリエステルは引
張弾性率35×10³〜50×10³Kg／cm²、降伏点強度約
1200Kg／cm²である。 従つて、本発明による平面座標入力用タブレツ
トは、その一実施例を第２図に示すように、上記
のような絶縁性基板４Ａ上に抵抗体層を有する下
側抵抗シート１１と、同じく上記のような絶縁性
基板４Ｂ上に抵抗体層を有する上側抵抗シート１
３とを、感圧性導電性シート１２を挟んでこれら
抵抗体層が相互に対面すると共に、下側抵抗シー
トの対向する辺縁に設けられた帯状の電極６Ｙと
上側抵抗シートの同様の電極６Ｘが相互に直交す
るように重ね合わせられて形成されている。必要
に応じて、圧力入力側、即ち、上側抵抗シートの
絶縁性基板４Ｂ上に保護シート１４が重ねられて
形成されている。圧力入力は上側抵抗シートの絶
縁性基板又は上記保護シート上に行なわれ、各抵
抗シート上に加えられた圧力入力点の位置座標が
電気的信号によつて検出される。 本発明においては、上記抵抗シートは、絶縁性
基板上にカーボン粉末や金属粉等の導電性粉末を
熱硬化性樹脂に分散させてなる所謂導電性ペース
トを塗布硬化させてなるシートであつてもよい
が、好ましくは、以下に説明するように、抵抗シ
ートは、絶縁性基板上に設けられた金属薄膜から
なる主抵抗体層と、その主抵抗体層の表面を被覆
する保護抵抗体層の二重構造を有する。 絶縁性基板上に主抵抗体層としての金属薄膜を
形成するには、真空蒸着、カソードスパツタリン
グ、無電解メツキ、CVD（ケミカル・ベイパー・
デポジシヨン）又はイオンプレーテイング法等の
従来より知られている技術のいずれによることも
できるが、絶縁性基板上に直接に金属薄膜を設け
る方法に比べて、金属薄膜のシート抵抗値を均一
にしやすいこと、絶縁性基板との強固な接着力が
得られること、金属薄膜形成時に絶縁性基板を高
温に曝す必要がないこと等の点から、好ましくは
電気メツキによる。 以下に上記のような抵抗シート及びこれを用い
る平面座標入力用タブレツトについて、図面を参
照しながら説明する。 導電層となる銅箔１の片面をマスキング用接着
シート２により被覆し、次に、例えば、スズ−ニ
ツケル合金の電気メツキにより第３図に示すよう
に銅箔１の他面に所定厚みの上記金属薄膜からな
る主抵抗体層３を形成する。この電気メツキによ
る主抵抗体層３の厚さは、銅箔面が高度な平滑面
であるため、最も薄い場合、200Åの実用的薄膜
を得ることができる。次に、第４図に示すよう
に、接着シート２を剥離し、主抵抗体層３の表面
に可撓性の絶縁性基板４を接合する。このように
して得られた３層積層体の相対する辺縁に、第５
図に示すようにマスキング用テープ５を貼着し、
次に、銅エツチング液を用いて銅箔１の露出部分
をエツチング除去すると、第６図に示すように、
主抵抗体層３の相対向する辺縁に電極６，６が形
成された抵抗シートを得る。 第７図に示すように、主抵抗体層３の上には、
保護抵抗体層７が形成されている。この保護抵抗
体層は、カーボン又は金属粉のような導電性材料
からなる粉末と合成樹脂を含むペースト又はイン
クを主抵抗体層上に塗布し、硬化させて形成され
る耐摩耗性に富む抵抗体層である。この保護抵抗
体層のシート抵抗値は、主抵抗体層のシート抵抗
値の10倍以上であることが好ましい。また、主抵
抗体層上に塗布するに際しては、上記ペーストを
スクリーン印刷等により、第７図に示すように保
護抵抗体層７が主抵抗体層３の全表面を完全に覆
うのみでなく、電極６，６の内側の縁８，８をも
覆うのが好ましい。 このような抵抗シートにおいては、その抵抗値
は、主抵抗体層３と保護抵抗体層７の抵抗値の並
列合成値となるが、主抵抗体層３による抵抗値が
合成値を支配しており、主抵抗体層３のシート抵
抗値が均一である限り、保護抵抗体層７のシート
抵抗値に不均一であつても合成値に及ぼす影響は
小さい。また、入力座標点において保護抵抗体層
７による抵抗値が直列に加わることになるが、保
護抵抗体層７の厚みが例えば10μｍと極めて小さ
く、且つ導電に係る面積が例えば１mm²と厚みに比
べて充分に大きいので、抵抗値の増大分は実用上
無視することができる。 また、本発明の平面座標入力用タブレツトにお
いては、前記したように、必要に応じて保護シー
トが上側抵抗シートの絶縁性基板上に積層され
る。かかる保護シートしては、従来より用いられ
ているポリエステルシートであつてもよいが、好
ましくは、絶縁性基板として用いられるのと同じ
く、引張弾性率１×10³〜20×10³Kg／cm²の重合
体、例えば前記したように、上記範囲の引張弾性
率を有するポリアミド、その共重合体、ポリトリ
フルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレ
ン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプ
ロピレン共重合体等のフツ素樹脂、アクリル−エ
ポキシ樹脂共重合体等からなる比較的柔軟であ
り、且つ、弾性を有する厚さ80〜500μｍ、好ま
しくは100〜400μｍのシートが用いられる。かか
るシートを用いるとき、絶縁性基板も柔軟で、且
つ、弾性を有することと相俟つて、前記したよう
に、圧力入力を繰り返しても、保護シート及び絶
縁性基板に永久変形が生じ難いと共に、抵抗シー
トの抵抗値の経時的な増大を抑え、従つて、圧力
入力点を高精度に検出することができる。 特に、本発明によれば、前記したように、主抵
抗体層が金属薄膜からなり、これが保護抵抗体層
で覆われている場合は、保護シートとして引張弾
性率５×10³〜15×10³Kg／cm²の前記したポリアミ
ド、ポリアミド共重合体、フツ素樹脂、アクリル
−エポキシ樹脂共重合体等からなるシート又はフ
イルムを用いると共に、主抵抗体層である金属薄
膜が形成される絶縁性基板としては、保護シート
に比べて引張弾性率及び降伏点強度が約50％以下
であるポリアミド、ポリアミド共重合体、フツ素
樹脂、アクリル−エポキシ樹脂共重合体等からな
る厚さ30〜300μｍ程度のシート又はフイルムが
用いられる。 従つて、例えば、保護シートとして、前記「ダ
イアミド7000」を用いるときは、絶縁性基板とし
て「ダイアミド3000」が好ましく用いられる。こ
こに、「ダイアミド7000」フイルム又はシートは
ヤング率（100％）8000Kg／cm²、降伏点強度450
Kg／cm²であるのに対して、「ダイアミド3000」フ
イルム又はシートはヤング率（100％）1700Kg／
cm²、降伏点強度150Kg／cm²である。また、保護シ
ートとして「ダイアミド7000」とほぼ同じ物性を
有するポリトリフルオロエチレンやポリテトラフ
ルオロエチレンからなるシート又はフイムルを用
い、絶縁性基板として「ダイアミド3000」とほぼ
同じ物性を有するテトラフルオロエチレン−ヘキ
サフルオロプロピレン共重合体やアクリル−エポ
キシ樹脂共重合体を用いることもできる。 本発明の平面座標入力用タブレツトによれば、
以上のように、抵抗シートを構成する絶縁性基板
として、前記した所定の性質を有するポリアミ
ド、その共重合体、ポリトリフルオロエチレン、
ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエ
チレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ア
クリル−エポキシ樹脂共重合体等からなるシート
が用いられ、ここに、かかる重合体シートは柔軟
であると共に、適宜の弾性を有するためであると
みられるが、従来より一般に用いられているポリ
エステルからなる絶縁性基板と異なり、圧力入力
によるシートの永久変形及び摩耗が実質的にな
く、しかも、抵抗シートの抵抗値が経時的に高い
レベルで一定している。従つて、本発明による平
面座標入力用タブレツトによれば、長期間にわた
つて安定して高精度で圧力入力点を検出すること
ができる。 以上に加えて、本発明の好ましい平面座標入力
用タブレツトにおいては、シート抵抗値が均一で
ある金属薄膜により主抵抗体層が構成されている
ので、品質の高い画像信号が得られ、更に、この
金属薄膜が電気メツキにより形成されているとき
は、銅箔面が高精度の平滑面であることと相俟つ
て、一層高品質の画像信号を得ることができる。
ここにまた、本発明によれば、主抵抗体層が厚さ
200Å程度の薄膜であつても、その表面が保護抵
抗体層で覆われていると共に、上記したように、
絶縁性基板として前記したような所定の重合体か
らなるシートを用いるので、長期間にわたつて安
定して高精度で圧力入力点を検出することができ
る。 実施例 １ 絶縁性基板として、縦横各30cm、第１表に示す
厚さのポリアミドフイルム「ダイアミド7000」及
び低融点ポリアミドフイルム「ダイアミド3000」
上にロールコーターによりカーボンペースト（三
井東圧(株)製MCP−7002）を厚さ約10μｍに塗布
し、110℃の温度で１時間加熱硬化し、更に、銀
ペーストにて対向電極を形成して、平均シート抵
抗値510Ω／□、各部分のばらつき±10％のシー
トを製作した。 同様にして、絶縁性基板として、縦横各30cm、
第１表に示す厚さのポリエステルフイルムを用い
て抵抗シートを得、更に、銀ペーストにて対向電
極を形成して、平均シート抵抗値490Ω／□、各
部分のばらつきは±10％の抵抗シートを得た。 このようにして、絶縁性基板としてポリアミド
又はポリエステルを用いた抵抗シート各２枚をそ
れぞれ厚さ0.5mmの感圧性導電性シート（日本合
成ゴム(株)製JSR PCR 505−05）を介して抵抗体
層が体面するように積層し、更に、上記上側抵抗
シートの絶縁性基板の上に保護シートを積層する
ことなく、又は第１表に示すようにポリエステル
フイルム又は「ダイアミド7000」フイルムを重
ね、保護シートを有しないときは上側抵抗シート
の絶縁性基板上に、また、保護シートを有すると
きは保護シートの上から、上側抵抗シートの対向
する電極と平行な一定線上を500ｇの荷重で通常
の市販ポールペンで1000往復書し、上側抵抗シー
トの電極間の抵抗値変化及び筆圧感度を測定する
と共に、保護シート及び絶縁性基板の変形状況を
観察した。結果を第１表に示す。 尚、抵抗値変化は、荷重試験前の抵抗値をR₀、
試験後の抵抗値をＲとするとき、 （Ｒ−R₀）／R₀×100（％） で与えられ、また、筆圧感度とは上下の抵抗シー
ト間に電流を導通させるに要する荷重（筆圧）を
意味する。 本発明による平面座標入力用タブレツトは、保
護シートに永久変形や摩耗が実質的に生じず、ま
た、抵抗シートの抵抗値が一定していることが明
らかである。 実施例 ２ 厚み35μｍ、面積35cm×35cmの銅箔の片面をマ
スキング用接着シートで被覆し、脱脂液及び20％
塩酸に浸漬後、水洗した後、銅箔の他方の片面に
電気メツキにより主抵抗体層としての厚さ約500
Åのスズ−ニツケル合金からなる薄膜（スズ重量
約70％、残余ニツケル）を形成させた。 この３層構成物について、銅箔から接着シート
を剥離し、スズ−ニツケル合金薄膜が形成された
面に、第２表に示すように、種々の重合体からな
るフイルムを絶縁性基板として熱圧着して接合
し、次に、四辺の各2.5cmを裁断除去して、一辺
30cmの正方形シートを得た。 この後、相対向する二辺の幅10mmの部分にマス
キング用テープを貼つて被覆し、アンモニア系銅
エツチング液により露出している銅をエツチング
除去し、水洗後、乾燥した。次に、両端のマスキ
ングテープを剥離して、両端に10mm幅の銅電極を
備えた抵抗シートを得た。この抵抗シートのシー
ト抵抗値は平均500Ω／□で、各部分のばらつき
は±３％以内であつた。 この抵抗体層の表面に、抵抗値10kΩ／□のカ
ーボンペースト（前記と同じ。）を200メツシユの
ポリテトラフルオロエチレン製スクリーンを用い
てスクリーン印刷後、硬化させた。硬化後、四探
針抵抗測定器を用いてシート抵抗値を測定したこ
ろ、平均480Ω／□、各部分のばらつきは±５％
以内であつた。 このようにして得た抵抗シート２枚を実施例１
と同様にして導電性シートを介して抵抗体層が対
面するように積層し、上記上側抵抗シートの絶縁
性基板の上に保護シートを積層することなく、又
は第２表に示す重合体からなる保護シートを積層
し、実施例１と同様にして、上側抵抗シートの電
極間の抵抗値変化及び筆圧感度を測定すると共
に、保護シートの変形状況を観察した。結果を第
２表に示す。

【表】 められる、×は永久変形及び摩
耗が著しい。

【表】 本発明による平面座標入力用タブレツトは、保
護シートに永久変形及び摩耗が実質的に生じない
と共に、抵抗シートの抵抗値が一定していること
が明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は抵抗シートの一実施例を示す断面図、
第２図は本発明による平面座標入力用タブレツト
の一実施例を示す分解斜視図、第３図乃至第７図
は第２図に示す平面座標入力用タブレツトの製造
工程を示す工程図、特に第７図は本発明による好
ましい抵抗シートの実施例を示す断面図である。 ３……主抵抗体層、４，４Ａ，４Ｂ……絶縁性
基板、６，６Ｘ，６Ｙ……電極、７……保護抵抗
体層、９……抵抗体層、１０……抵抗シート、１
１……下側抵抗シート、１３……上側抵抗シー
ト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 絶縁性基板上に抵抗体層を有すると共に、相
   対向する二つの辺縁上に帯状に電極を有する抵抗
   シートが感圧性導電性シートを介して上記抵抗体
   層が相対面するように重ね合わせられてなり、抵
   抗シート上の圧力入力点の位置座標を電気的信号
   によつて検出する平面座標入力用タブレツトにお
   いて、上記絶縁性基板が厚さ80〜500μｍ、引張
   弾性率１×10³〜20×10³Kg／cm²、降伏点強度200
   〜800Kg／cm²のポリアミド、ポリアミド共重合体、
   フツ素樹脂及びアクリル−エポキシ樹脂共重合体
   から選ばれる少なくとも１種の重合体シートから
   なることを特徴とする平面座標入力用タブレツ
   ト。 ２ 抵抗シートが絶縁性基板上に設けられた金属
   薄膜からなる主抵抗体層と、その主抵抗体層の表
   面を被覆する保護抵抗体層とからなることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の平面座標入力
   用タブレツト。 ３ 主抵抗体層が電気メツキによつて形成された
   金属薄膜からなることを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載の平面座標入力用タブレツト。 ４ 保護抵抗体層がカーボン又は金属の粉末と合
   成樹脂の混合物であることを特徴とする特許請求
   の範囲第２項記載の平面座標入力用タブレツト。 ５ 保護抵抗体層のシート抵抗値が主抵抗体層の
   シート抵抗値の10倍以上であることを特徴とする
   特許請求の範囲第２項、第３項又は第４項記載の
   平面座標入力用タブレツト。 ６ 絶縁性基板上に抵抗体層を有すると共に、相
   対向する二つの辺縁上に帯状に電極を有する抵抗
   シートが感圧性導電性シートを介して上記抵抗体
   層が相対面するように重ね合わせられてなり、抵
   抗シート上の圧力入力点の位置座標を電気的信号
   によつて検出する平面座標入力用タブレツトにお
   いて、上記抵抗体層が金属薄膜からなる主抵抗体
   層と、その表面を被覆する保護抵抗体層とからな
   り、上記主抵抗体層が、厚さ80〜500μｍ、引張
   弾性率１×10³〜20×10³Kg／cm²、降伏点強度200
   〜800Kg／cm²のポリアミド、ポリアミド共重合体、
   フツ素樹脂及びアクリル−エポキシ樹脂共重合体
   から選ばれる少なくとも１種の重合体シートから
   なる絶縁性基板上に接合されていると共に、引張
   弾性率が上記絶縁性基板よりも大きいポリアミ
   ド、ポリアミド共重合体、フツ素樹脂及びアクリ
   ル−エポキシ樹脂共重合体から選ばれる少なくと
   も１種の重合体からなる保護シートが上記絶縁性
   基板上に積層されていることを特徴とする平面座
   標入力用タブレツト。 ７ 主抵抗体層が電気メツキによつて形成された
   金属薄膜からなることを特徴とする特許請求の範
   囲第６項記載の平面座標入力用タブレツト。 ８ 保護抵抗体層がカーボン又は金属の粉末と合
   成樹脂の混合物であることを特徴とする特許請求
   の範囲第６項記載の平面座標入力用タブレツト。 ９ 保護抵抗体層のシート抵抗値が主抵抗体層の
   シート抵抗値の10倍以上であることを特徴とする
   特許請求の範囲第６項、第７項又は第８項記載の
   平面座標入力用タブレツト。