JPH0727596A - 静電容量型重量センサ素子およびその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、加熱調理器に用いられる重量セン
サ素子に関し、特に感度のバラツキの少ない安定した素
子を提供することを目的とする。 【構成】 本発明の重量センサ素子は、中央部に円形電
極を有する、少なくとも一方が非導電性の一対の平板１
および５と、この一対の平板１および５を一定の間隔で
保持するため、断面形状がＬ型の接着層４で平板間周辺
部を固着する構成とした。この構成により、接着層４を
形成する接着剤を規定量以上供給し、接着層４の厚みが
一定になるように成型しても、余分の接着剤はＬ型の中
空部に吸引されるため、荷重を受けるダイアフラムの径
は変動しない。このため、感度のバラツキの少ない素子
を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子レンジなどの調理
器に用いる重量センサに関し、特に、重量検知部に用い
るセンサ素子の構成とその製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の重量センサに用いられる
センサ素子は、図５（ａ）に示すように、角の一部分を
切り欠いたアルミナなどの矩形平板１上の中央部に、取
り出し端子部２と取り出しリード部２’とを持つ円形の
薄膜電極３を形成し、同図（ｂ）に示すように、同じ形
状の２枚の平板１、５を上下に、円形の電極部が対向す
るよう重ねあわせ、それぞれの平板の切り欠いた部分
が、他方の平板のそれぞれの取り出し端子部２、６に合
致するように合わせ、その周辺部を封着硝子などの接着
層４で、予め決められた一定の間隔と成るよう固着し、
静電容量型重量センサ素子としていた。なお、接着層４
の下部に形成される取り出しリード部２’は、封着硝子
などの接着層４と反応しない金などの材料で形成されて
いた。従って、取り出し端子部２、６に外部リード線な
どを半田接続する場合、予め取り出し端子部２、６の一
部に、銀などの焼付け電極で補強した後、リード線など
を半田接続していた。電子レンジなどの重量センサの重
量検知部として用いる場合、一方の平板の上面中央部
に、下面が平面状の砲弾型の荷重点を固定し、前記荷重
点に印加される押圧力による平板の変形量を、前記上下
の円形電極が形成する静電容量の変化として検知する構
成と成っていた。（特開昭５５−２７９９２号）

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ように、予め決められた一定の間隔と成るよう接着層４
で固着する構成の従来の静電容量型重量センサ素子の場
合、接着層の断面形状が矩形であるため、接着層の量が
規定量以上に多く供給された場合に、接着層が左右に拡
大し、同心円状の接着層の内径が収縮することになる。
この結果、重量センサ素子としての感度は、平板を固着
している接着層の内径で決まるため、低下することにな
り、歩留まりが低下する。また、取り出し端子部が、そ
れぞれ別々の矩形平板状に形成されているため、半田な
どでリード線を接続する場合、上下に反転する必要があ
り、工数を多く要したり、自動機の導入も困難であると
いう課題を有していた。

【０００４】本発明は、前記従来の課題を解消した、重
量センサ素子の構成と、その簡単な製造法を提供するこ
とを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の重量センサ素子は、中央部に電極を有す
る、少なくとも一方が非導電性の一対の平板と、この平
板を一定の間隔で保持するため前記平板の周辺部に設け
られた断面形状がＬ型の接着層により固着する構成とな
っている。

【０００６】また、本発明の重量センサ素子は、中央部
に電極をを有する、非導電性の一対の平板が、その周辺
部を、一定の間隔を保持するよう、接着層で固着され
て、前記一対の電極の一方の取り出し端子部を、前記接
着層の外部で、導電層で接続され、前記一対の電極の取
り出し端子部が同一の平板上に形成されてなる構成とな
っている。

【０００７】また、本発明の構成の重量センサ素子を製
造する場合、一対の平板上に、偶数分割され、且つ、内
径が同一で、外径が交互に異なる同心円状の同一形状の
接着層を形成した後、前記一対の接着層を、接着層の断
面形状がＬ型となるように固着して製造できる。従っ
て、単一の接着層形成工程となり、工程が簡単になる。
また、一対の平板上に、同一形状の電極部と、取り出し
端子部とを形成した後、前記一対の電極部を、対向させ
て固着する時に、取り出し端子部間を導電層で接続する
ため、単一の電極形成工程となり、工程が簡単になる。

【０００８】

【作用】本発明によれば、接着層を形成する接着剤を規
定量以上供給し、接着層の厚さが一定となるよう接着し
ても、接着層の断面形状がＬ型であるため、Ｌ型の中空
部に、表面張力等の力により吸引されるため、接着層の
内径は変化せず、その外形のみが変化する。従って、荷
重を受けるダイアフラムの径は変動しない。このため、
重量センサ素子としての感度は変動することがないた
め、安定した素子が得られる。また、同一平板上に上下
の円形電極の取り出し端子部が形成されているため、各
々の取り出し端子部にリード線などを半田接続する場
合、素子を反転する必要もないため、工数が少なくな
り、また、反転工程が無いため自動機の導入も容易とな
る。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。従来の重量センサ素子と同じ構成要素には同じ番
号を付けた。

【００１０】（実施例１）図１は、本発明による外形３
０ｍｍ角の静電容量型重量センサ素子を示す。同図は、
本発明による直径約１２ｍｍの薄膜金からなる円形電極
をもつ静電容量型重量センサ素子の外観図を示す。７、
８は上部の板厚約０．６ｍｍのアルミナ平板５に形成さ
れている切り欠き部分を、９、１０は下部の板厚約０．
６ｍｍのアルミナ平板１に形成されている切り欠き部分
をそれぞれ示す。Ｘ−Ｘ’の断面を、図２（ａ）に示
し、高さ約５０μｍの接着層４の断面がＬ型で有ること
を示している。１１は平板５に形成されている幅約１．
５ｍｍの接着層を、１２は平板１に形成されている幅約
２．０ｍｍ接着層を示し、それぞれ接着層の幅が異なる
ように形成されている。このとき、接着層４の内径を決
める１３は、同一径、直径約２４ｍｍとなるように一致
させた。

【００１１】このような構成、即ち、接着層の断面がＬ
型であるため、接着層が規定量以上の量で形成され、２
つの平板を重ねあわせて接着層の厚さが予め決められた
一定の厚さになるよう形成されても、接着層のＬ型断面
の中空部、即ち、幅の狭い接着層１１の外径の外側部分
に、表面張力などの力により、余分な接着層が吸引され
る結果となり、接着層４の内径は変動することがほとん
どなく、安定となる。従って、重量センサ素子としての
感度もほとんど変動することがなく、ばらつきの少ない
安定した素子が得られる。

【００１２】図１のＹ−Ｙ’の断面を、図２（ｂ）に示
す。６’は上部平板５に形成されている円形電極の取り
出しリード部を示し、１４、１５はそれぞれ上下の平板
に形成されている取り出しリード部６’と取り出し端子
部６とを接続する導電層を示している。従って、図１に
示すように、下部の平板１に形成されている円形電極の
取り出し端子部２は下部の平板１に形成され、上部の平
板５に形成されている円形電極は、６’、１４、１５を
順次介して取り出し端子部６に接続され、平板１上に形
成されていることになる。従って、それぞれの円形電極
の取り出し端子部２、６が、同一平板１上に形成されて
いることになる。

【００１３】このような構成であるため、それぞれの円
形電極の取り出し端子部２、６にリード線等を半田接続
する場合に、同一面方向から実施することができ、製造
工数が大幅に削減される。また、センサ素子を反転する
必要がなくなり、自動機の導入も容易となる。

【００１４】なお、前記実施例１において、接着層４を
円形としたが、角形などの多角形であっても本発明の構
成をとることができ、その効果が得られる。即ち、接着
層４を多角形とし、その内寸を一定とし、外寸を交互に
大きくしたり、小さくしたりして、その幅が変動するよ
うにすれば、本発明と同様の効果が得られることは明か
である。また、前記実施例１においては、前記一対の平
板を絶縁性としたが、取り出し端子部を形成しない方の
平板は、導電性であっても本発明の構成をとることがで
きる。即ち、絶縁性平板の方に、一対の取り出し端子部
を形成することができ、本発明の効果が得られる。

【００１５】（実施例２）さらに、このような重量セン
サ素子を製造する場合、即ち、Ｌ型の接着層を形成した
り、２つの円形電極の取り出し端子部を同一平板上に形
成したりする場合、接着層形成工程が２工程必要であっ
たり、また円形電極形成工程が２工程必要となるなど製
造工程が繁雑であった。

【００１６】以下に、実施例１で用いた本発明の静電容
量型重量センサ素子の接着層の他の製造法を、図３を用
いて説明する。同図（ａ）は、一部角を切り欠いたアル
ミナ平板１上に形成された複数分割された同心円状の接
着層４を示す。複数分割されたそれぞれの部分は、同図
に示すように、内径は同じであるが、外径が交互に大き
くなったり、小さくなったりするように、接着層４の幅
が変わるように形成し、幅の狭い接着層１６と、幅の広
い接着層１７とが交互に形成されるようにした。同図
（ｂ）は、同図（ａ）で示した平板１を、垂直な実線Ａ
−Ａ’を回転軸として反転した図を示す。同図（ｂ）
を、同図（ａ）の上に重ねあわせると、幅の狭い接着層
１６の上に、幅の広い接着層１７が重ね合わされ、また
幅の広い接着層１７の上に、幅の狭い接着層１６が重ね
合わされる結果となり、この状態で両者を固着すると、
図１で示した、Ｌ型断面をもつ接着層４が簡単に形成さ
れることになる。従って、一対の平板上に、偶数分割さ
れ、且つ、内径が同一で、外径が交互に異なる同心円状
の同じ形状の接着層を形成した後、前記一対の接着層
を、接着層の断面がＬ型となるよう重ね合わせて固着す
ることにより、単一の製造工程で、断面がＬ型の接着層
を形成することができる。

【００１７】なお、従来の製造方法によれば、例えば、
下の平板に、幅の広い接着層を形成し、上の平板に、内
径が同じで、幅の狭い接着層を、それぞれ別々の工程で
製造し、それらを重ね合わせて製造していたため、接着
層を製造する工程が２工程必要としていた。このため、
本発明の製造方法を用いれば、工数が従来の方法に比
べ、約１／２となることになる。

【００１８】（実施例３）以下に、実施例１で用いた本
発明の静電容量型重量センサ素子の電極の一製造法を、
図４を用いて説明する。同図（ａ）は、下端部の両角を
切り欠いたアルミナ平板１９上に形成された電極を示
す。２０は中央部の円形電極部を、２１は取り出しリー
ド部２１’をもつ取り出し端子部を、２２は取り出しリ
ード部を、２３は取り出し端子部をそれぞれ示す。２
１、２１’、２２はそれぞれ円形電極部２０と電気的に
接続されている。２３は、円形電極２０とは電気的に接
続されていない、独立した取り出し端子部を示してい
る。同図（ｂ）は、同図（ａ）に示した平板１９を、同
図（ａ）に示したＢ−Ｂ’を回転軸として反転した平板
を示す。従って、同図（ｂ）、反転した平板を、同図
（ａ）上に重ね合わせると、上部平板の円形電極２０”
の取り出しリード部２２”は、下部平板の独立した取り
出し端子部２３の上に合致する。従って、下部平板の独
立した取り出し端子部２３の下端部に導電性接着剤２４
を、また、取り出しリード部２２の端部に導電性接着剤
２５を、予め塗布しておけば、上下の平板を固着する際
に、上部平板の円形電極２０”は、取り出しリード部２
２”、導電性接着材２５”、２４を介して、取り出し端
子部２３に接続されることに成る。従って、この部分
は、図２（ｂ）に示したように形成されることになる。
なお、導電性接着材は、半田補強用の焼付け銀電極で兼
用することができ、封着硝子などの接着層を焼成固着す
る際に同時に焼成、形成できる。従って、従来の工程が
増えることは無い。以上説明したように、上下平板に同
じ形状の電極を形成しているため、平板をただ上下反転
させるだけの単一の製造工程で、上下の円形電極の取り
出しリード部を同一平板上に形成する事ができる。

【００１９】なお、従来の製造法によれば、例えば、下
の平板に、下部の電極を形成し、上の平板に、上部電極
を、それぞれ別々の工程で形成し、それらを重ね合わせ
て製造していたため、電極を形成する工程が２工程必要
であった。このため、本発明の製造法を用いれば、工数
が従来の方法に比べ、約１／２となることになる。

【００２０】

【発明の効果】本発明の静電容量型重量センサ素子によ
れば、次の効果が得られる。

【００２１】（１）接着層の断面形状がＬ型であるた
め、接着層の量が規定量以上に多く供給されても、接着
層が左右に拡大せず、Ｌ型の中空部に吸収され、同心円
状の接着層の内径が変化することがないため、重量セン
サ素子としての感度が変動しないで、安定である。

【００２２】（２）上下の円形電極の取り出しリード部
が、同一平板状に形成されているため、半田等でリード
線を接続する場合、上下に反転する必要がなく、簡単で
あり、工数が削減される。また、反転がないため、自動
機の導入も容易である。

【００２３】（３）接着層が、偶数分割され、内径が同
じで、外径がそれぞれ交互に大、小を繰り返すように設
定されているため、ただ単に重ね合わせるだけで、断面
がＬ型の接着層を形成することができる。

【００２４】（４）同一の電極形状が形成された平板
を、反転し、重ね合わせるだけで、円形電極の取り出し
リードを同一平面上に形成する事ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における重量センサ素子の構
成を示す図

【図２】同重量センサ素子の要部断面図

【図３】同重量センサ素子の接着層の構成を示す平面図

【図４】同重量センサ素子の電極の構成を示す平面図

【図５】従来の重量センサ素子の構成図

【符号の説明】

１ 平板 ２ 取り出し端子部 ４ 接着層 ５ 平板 ６ 取り出し端子部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中央部に電極を有する少なくとも一方が非
   導電性の一対の平板と、この平板を一定の間隔で保持す
   るため前記平板の周辺部に設けられた断面形状がＬ型の
   接着層とよりなる静電容量型重量センサ素子。
2. 【請求項２】中央部に電極を有する非導電性の一対の平
   板が、その周辺部を、一定の間隔を保持するよう接着層
   で固着されて、前記一対の電極の一方の取り出しリード
   部を、前記接着層の外部で導電層で接続され、前記一対
   の電極の取り出しリード部が同一の平板上に形成されて
   なる静電容量型重量センサ素子。
3. 【請求項３】一対の平板上に偶数分割され、且つ、内径
   が同一で、外径が交互に異なる同心円状の接着層を形成
   した後、前記一対の接着層を、接着層がＬ型となるよう
   固着してなる請求項１記載の静電容量型重量センサ素子
   の製造法。
4. 【請求項４】一対の平板上に同一形状の電極部と、取り
   出しリード部とを形成した後、前記一対の電極部を対向
   させて固着する時に、取り出しリード部間を導電性接着
   層で接続して成る請求項２記載の静電容量型重量センサ
   素子の製造法。