JP2011133329A

JP2011133329A - 秤

Info

Publication number: JP2011133329A
Application number: JP2009292627A
Authority: JP
Inventors: Yoshifumi Takahashi; 良文高橋
Original assignee: Anritsu Infivis Co Ltd
Current assignee: Anritsu Infivis Co Ltd
Priority date: 2009-12-24
Filing date: 2009-12-24
Publication date: 2011-07-07
Anticipated expiration: 2029-12-24
Also published as: JP5595721B2

Abstract

【課題】質量測定に静電力を利用することで構造を簡素化し、小型で安価な秤を提供すること。
【解決手段】固定部７と、固定部７に対向して設けられる可動部１３と、固定部７と可動部１３の間に設けられ、被計量物の荷重を受けて可動部１３を上下に移動させるロバーバル部１２と、からなるロバーバル機構２と、固定部７に設けられ、可動部１３と対向する面の間の静電容量がこの可動部１３の移動により変化する電極部１５とを備えた。また、可動部１３の先端には固定部７に向けて突出する可動片１４が設けられ、電極部１５は可動片１４の両側面１４ａ，１４ａのそれぞれに内側面１６ａ，１６ａが対向する櫛歯片１６を有する櫛歯電極を用いた。また、電極部（櫛歯電極）１５を可動部１３の可動片１４の数量に応じて複数の部分に分離した。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロバーバル機構を用いて被計量物の質量を測定する秤に関する。

従来の秤に例えば下記特許文献１に開示される電子天秤がある。図１４に示すように、この電子天秤１００は、固定部１０１と、被計量物の荷重を受けて移動する可動部１０２と、固定部１０１と可動部１０２の間に所定長さを有して一対で設けられ、可動部１０２を水平状態のまま移動させるロバーバル部１０３とからなるロバーバル機構１０４を備えている。また、図１５（ａ）に示すように、ロバーバル機構１０４は、可動部１０２に基端１０５ａが固定され、可動部１０２の移動に連動することにより自由端１０５ｂが平衡状態から所定量変位するレバー１０５と、レバー１０５に設けられ、基端１０５ａから自由端１０５ｂへ所定の力の減衰量を得るための支点Ｅ，Ｆを含み、このレバー１０５に固定部１０６と可動部１０７ａ〜１０７ｃを形成してこれらを連結する薄厚のバネ部１０８とを備えている。

また、電子天秤１００は、図１５（ｂ）に示すように、レバー１０５を平衡状態に制御する平衡駆動手段１０９と、位置検出手段１１０と、図示しない制御部とを備えている。そして、電子天秤１００は、レバー１０５の自由端１０５ｂが平衡状態に対して所定量変位（上昇）すると、位置検出手段１１０がその変位量を検出し、同時に、制御部がレバー１０５を再度平衡状態に復帰させるように平衡駆動手段となる電磁コイル１０９を通電制御する。このとき、電磁コイル１０９のコイル１０９ｂに対する電流方向及び電流量を制御し、位置検出手段１１０によりレバー１０５が再度平衡状態になったことを検出したコイル１０９ｂへの電流値を得て、この電流値に基づいて被計量物から受ける荷重負荷、つまり、被計量物の質量を演算出力する。

特開２００２−１０７２１４号公報

上述した従来の電子天秤１００は、図１５（ｂ）に示すように、位置検出手段１１０が、レバー１０５の自由端１０５ｂ近傍に上下に所定高さを有して固定された検知板１１０ａと、ロバーバル機構１０４の突出片１０４ａ（図１４参照）の下面に固定された投受光センサ１１０ｂとからなり、平衡駆動手段となる電磁コイル１０９が、突出片１０４ａの下面に固定された円環状の磁石体１０９ａと、レバー１０５の自由端１０５ｂの上面に固定され、磁石体１０９ａの円環内に巻回されたコイル１０９ｂとからなる。このように、電磁力を利用して被計量物の質量の測定する電子天秤１００は、平衡駆動手段１０９及び位置検出手段１１０が共に構造が複雑になることから、秤全体が大型化するとともに、高価になるという問題があった。

そこで本発明は、上記状況に鑑みてなされたものであり、従来の電磁力に変えて静電力を利用することで構造を簡素化し、小型で安価な秤を提供することを目的としている。

次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
本発明による請求項１記載の秤は、固定部７と、前記固定部７に対向して設けられる可動部１３と、前記固定部７と前記可動部１３の間に設けられ、被計量物の荷重を受けて前記可動部１３を上下に移動させるロバーバル部１２と、からなるロバーバル機構２と、
前記固定部７に設けられ、前記可動部１３と対向する面の間の静電容量が該可動部１３の移動により変化する電極部１５と、
を備えたことを特徴としている。

請求項２記載の秤は、前記可動部１３の先端には前記固定部７に向けて突出する可動片１４が設けられ、
前記電極部１５には前記可動片１４の側面１４ａに対向する櫛歯片１６を有する櫛歯電極を用いたことを特徴としている。

請求項３記載の秤は、前記電極部（櫛歯電極）１５が前記可動部１３の前記可動片１４の数量に応じて複数の部分に分離されたことを特徴としている。

請求項４記載の秤は、前記電極部１５の複数に分離された部分のうち、一以上のいずれかの前記部分１５ａを前記静電容量の変化を検出するセンサとしての機能に供し、残りの前記部分１５ｂを静電力の作用を駆動源とするアクチュエータとしての機能に供したことを特徴としている。

本発明の秤によれば、ロバーバル機構が、固定部と対向する可動部をロバーバル部を介して上下に移動させることにより、被計量物の荷重を受けると、可動部と電極部との対向する面の面積が変化し、電極部において、可動部と対向する面の間の静電容量が変化する。この静電容量の変化を例えばＣ／Ｖコンバータなどの容量センサを用いて検出することにより、秤として機能させることができる。つまり、静電力を利用して被計量物の質量を測定する秤を得ることができるようになり、これにより、従来のような位置検出や平衡駆動などに供する大掛りな手段が不要となり、秤の構造を簡素にすることができ、秤が小型化し、安価となる。

また、可動部の先端に可動片が設けられ、電極部として、この可動片の側面に対向する櫛歯片を有する櫛歯電極を用いることにより、可動部と電極部との対向面積を大きくすることができる。これにより、可動部の微小な上下移動における静電容量の変化を検出することが可能となり、被計量物の質量を高精度に測定することができる。

さらに、可動部には電気的に分離された状態で複数の可動片が設けられ、電極部が、櫛歯片の内側面をこれら複数の可動片の側面に対向させた状態で複数の部分に分離されることにより、複数の部分に分離された電極部の各櫛歯片において、複数の可動片のそれぞれの片方又は両方の側面に対する対向面積は更に増大する。この結果、より一層の高精度測定が可能となる。

また、電極部を、静電容量の変化を検出するセンサとして機能させる部分と、静電力の作用により、変位した可動部の可動片を平衡状態に復帰させるためのアクチュエータとして機能させる部分とに分けることにより、フォースバランス式の秤を構成することができる。

（ａ）本発明による秤の第一の実施の形態を示す平面図である。（ｂ）第一の実施の形態における電極部の他の例を示す平面図である。図１（ａ）におけるＡ−Ａ端面図である。図１（ａ）におけるＢ−Ｂ端面図である。第一の実施の形態における可動片の動作を示す説明図である。（ａ）第一の実施の形態における回路構成を示す図である。（ｂ）第一の実施の形態における回路構成の他の例を示す図である。（ａ）本発明による秤の第二の実施の形態を示す平面図である。（ｂ）第二の実施の形態における電極部の他の例を示す平面図である。図５（ａ）におけるＣ−Ｃ端面図である。図５（ａ）におけるＤ−Ｄ端面図である。第二の実施の形態における可動片の動作を示す説明図である。（ａ）第二の実施の形態における回路構成を示す図である。（ｂ）第二の実施の形態における回路構成の他の例を示す図である。各実施の形態における電極部の他の例を示す平面図である。各実施の形態における電極部の他の例を示す平面図である。各実施の形態における電極部の他の例を示す平面図である。従来の電子天秤を示す斜視図である。（ａ）図１４におけるロバーバル機構（レバー）を示す正面図である。（ｂ）同平面図である。

以下、本発明の各実施の形態を図面を参照して具体的に説明する。
本発明による秤は、ロバーバル機構を用いて被計量物の質量を測定し、その測定に静電力を利用するものであり、主に薬品などの微小物品を測定対象としている。なお、本明細書において、静電力を利用するとは、その力による作用の他に静電容量の変化などの現象を利用することも含む。

「第一の実施の形態」
まず、図１〜５を参照して本発明の第一の実施の形態を説明する。
図１（ａ）に示すように、この実施の形態（秤１）は、ロバーバル機構２と、電極部１４とを備えている。ロバーバル機構２は、固定部７と、ロバーバル部１２と、可動部１３とから構成されている。また、図２，３に示すように、ロバーバル機構２は、上下に配置され、その間にスペーサ５を介して連結された二枚の基板３（上基板３ａ），３（下基板３ｂ）により形成されている。

図２に示すように、基板３は、半導体層であるシリコン層４ａ，４ａの間に絶縁体層であるＳｉＯ₂層４ｂを有するＳＯＩ基板である。シリコン層４ａはその厚さが精密にコントロールされており、用途に応じて最適な厚さのものを適宜選択することができる。また、スペーサ５にはガラスを用いている。これらの基板３（シリコン層４ａ）とスペーサ５とは陽極接合によって接合されている。

図１（ａ）などに示すように、上述した上下の基板３、つまり、上基板３ａ及び下基板３ｂは、共に矩形枠状に形成されている。これらの基板３ａ，３ｂの一端縁部は固定壁６に固定される固定部７となり、他端縁部は被計量物が載置される載置部８となる。また、上基板３ａには、矩形枠内の中央に配置されるとともに、その基端９ａが矩形枠の載置部８側の内縁に一体的に固定され、先端９ｂが矩形枠の固定部７側の内縁に向けて自由端となって延出する略矩形の中間部９が設けられている。

上基板３ａ及び下基板３ｂにおける矩形枠の一端縁部（固定部７）と他端縁部（載置部８）に直交する二つの端縁部１０，１０には、固定部７側と載置部８側のそれぞれの所定位置に基板３ａ，３ｂのシリコン層４ａ及びＳｉＯ２層４ｂをエッチング加工によって薄厚に形成してなるバネ部１１が設けられている。ロバーバル部１２は、上基板３ａ及び下基板３ｂと、バネ部１１とからなる。

上基板３ａにおける中間部９の先端９ｂ（自由端）は可動部１３となる。可動部１３は固定部７に対向して設けられている。可動部１３の先端には複数の可動片１４が設けられている。可動片１４は、可動部１３の先端から固定部７に向けて突出している。図１は説明のために簡略化しており、可動片１４を三つだけ記載しているが、実際には数十〜百以上を一組として、一又は複数組の可動片１４が設けられている。各組の可動片１４は、ＳｉＯ₂層４ｂを介することにより、それぞれが電気的に分離されている。

図１（ａ）に示すように、電極部１５は、上基板３ａにおける矩形枠の一端縁部である固定部７に設けられている。電極部１５には、可動部１３に向けて突出する複数の櫛歯片１６を有する櫛歯電極を用いている。櫛歯片１６は、可動片１４の両側面１４ａ，１４ａのそれぞれに対向する内側面１６ａ，１６ａを有し、図示のように、二つの櫛歯片１６，１６の間に一つの可動片１４を挟むように配設されている。また、電極部１５は、可動片１４の数量に応じて複数の部分１５ａ，１５ａに分離されている。この実施の形態では、上述したように、数十〜百以上を一組として可動片１４が設けられているため、電極部１５はこれと同様に数十〜百以上を一組とする複数の部分に分離されている。電極部１５の各部分１５ａ，１５ａは、可動片１４と同様にＳｉＯ₂層４ｂを介して電気的に分離されている。

電極部１５は、例えばＣ／Ｖコンバータなどの容量センサに接続されており、電極部１５の各部分１５ａ，１５ａのそれぞれが、櫛歯片１６と可動片１４との対向面積Ｓ₁（図４参照）が平衡状態から変位したときの静電容量の変化を検出するセンサとして機能する。

また、図１（ｂ）には、電極部１５の他の例として、その各部分１５ａ，１５ｂをそれぞれ異なる機能（センサ及びアクチュエータとしての機能）に供することにより、フォースバランスを実現する構成例を示している。この例では、図示のように、電極部１５の各部分１５ａ，１５ｂは、一方の部分１５ａが上述したセンサとして機能する。他方の部分１５ｂは、櫛歯片１６に対して変位した可動片１４を静電力の作用を駆動源として平衡状態に復帰させるアクチュエータとして機能する。これにより、フォースバランス式の秤１Ｂを得ることができる。

図１〜５を参照して載置部８が被計量物の荷重を受けたときの秤１（ロバーバル機構２）の動作を各箇所ごとに説明する。図２に示すように、図１（ａ）におけるＡ−Ａ線箇所では、載置部８にて被計量物の荷重を受けると、載置部８が下方に移動する。このとき、ロバーバル部１２は、固定部７が固定されたまま、載置部８が各バネ部１１を支点として固定部７に対して平行移動する。

また、図３に示すように、図１（ａ）におけるＢ−Ｂ線箇所では、載置部８に被計量物の荷重を受けると、載置部８は下方に移動するとともに、固定部７から切り離されている中間部９の先端９ｂ、つまり、可動部１３が下方に平行移動する。このとき、可動部１３の可動片１４は、その側面１４ａが固定部７に設けられている電極部１５の櫛歯片１６の内側面１６ａに対して平行移動する。

図１（ａ）に示す秤（センサだけで構成された秤）１Ａでは、図４に示すように、電極部１５の各部分１５ａの櫛歯片１６に対して可動部１３の可動片１４が変位すると、その間の対向面積Ｓ₁が変化し、この対向面積Ｓ₁の変化に基づいて、対向する面の間の静電容量が変化する。図５（ａ）に示すように、秤１Ａは、上述した容量センサ（Ｃ／Ｖコンバータ）３１の一方の入力側が電極部１５の各部分１５ａ，１５ａに接続され、他方の入力側が基板３と共に接地され、Ｃ／Ｖコンバータ３１の出力側が図示しない制御部に接続されて回路構成されている。秤１Ａは、Ｃ／Ｖコンバータ３１が電極部１５の各部分１５ａ，１５ａにおける静電容量の変化した値を電圧値に変換し、変換された電圧値を制御部にてテーブルデータと比較することにより、被計量物の質量を測定する。

図１（ｂ）に示す秤（フォースバランス式の秤）１Ｂでは、図４に示すように、電極部１５の各部分１５ａ，１５ｂの櫛歯片１６に対して可動部１３の可動片１４が変位すると、センサとして機能する部分１５ａにおいては、上述したように、対向面積Ｓ₁が変化し、対向する面の間の静電容量が変化する。また、アクチュエータとして機能する部分１５ｂにおいては、静電力の作用を駆動源として、変位した可動片１４を平衡状態に復帰させるように動作する。図５（ｂ）に示すように、秤１Ｂは、容量センサ（Ｃ／Ｖコンバータ）３１の一方の入力側が電極部１５のセンサとして機能する部分１５ａに接続され、他方の入力側が基板３と共に接地されており、電極部１５のアクチュエータとして機能する部分１５ｂと接地の間に電圧制御部３２を備えた回路構成となっている。秤１Ｂは、Ｃ／Ｖコンバータ３１が電極部１５の部分１５ａにおける静電容量の変化を電圧値に変換し、電圧制御部３２がＣ／Ｖコンバータ３１から出力された電圧値が所定の値となるように（この場合は、静電容量の変化が０となるように）電極部１５の部分１５ｂに印加する電圧を制御し、部分１５ｂへと出力する。これと同時に、電圧制御部３２から出力された印加電圧が部分１５ｂと電圧制御部３２との間に接続されている増幅器３３を通じて図示しない制御部に出力され、制御部にてテーブルデータと比較することにより、被計量物の質量を測定する。

「第二の実施の形態」
次に、図６〜１０を参照して本発明の第二の実施の形態を説明する。
なお、この実施の形態において、上述した第一の実施の形態と同等又は同一の箇所には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図６，７に示すように、二枚の基板２３（上基板２３ａ及び下基板２３ｂ）は、共に矩形枠状に形成されている。上基板２３ａには、矩形枠内の中央に配置されるとともに、その基端２４ａが載置部８側の内縁に基板２３をエッチング加工によって薄厚に形成してなるバネ部２５を介して固定され、先端２４ｂが固定部７側の内縁に向けて自由端となって延出する略矩形の中間部２４が設けられている。また、中間部２４の両側部には、固定部７に基端２６ａが一体的に固定され、先端２６ｂが自由端となって載置部８に向けて突出するガイド部２６が設けられている。ガイド部２６と中間部２４の間には、基板２３をエッチング加工によって薄厚に形成してなる捩じりバネ部２７が設けられている。なお、中間部２４の先端２４ｂ（自由端）は可動部１３となる。

ロバーバル部２８は、上基板２３ａ及び下基板２３ｂと、バネ部１１と、バネ部２５と、ガイド部２６と、捩じりバネ部２７とからなる。

図６（ａ）に示す秤２１Ａでは、電極部１５は、上述した第一の実施の形態と同様に、例えばＣ／Ｖコンバータなどの図示しない容量センサに接続されており、電極部１５の各部分１５ａ，１５ａのそれぞれが、櫛歯片１６と可動片１４との対向面積Ｓ₂（図９参照）が平衡状態から変位したときの静電容量の変化を検出するセンサとして機能する。

また、図６（ｂ）には、電極部１５の他の例として、その各部分１５ａ，１５ｂをそれぞれ異なる機能（センサ及びアクチュエータとしての機能）に供することにより、フォースバランスを実現する構成例を示している。この例では、図示のように、電極部１５の各部分１５ａ，１５ｂは、一方の部分１５ａが上述したセンサとして機能する。他方の部分１５ｂは、櫛歯片１６に対して変位した可動片１４を静電力の作用を駆動源として平衡状態に復帰させるアクチュエータとして機能する。これにより、上述した第一の実施の形態同様、フォースバランス式の秤２１Ｂを得ることができる。

図６〜１０を参照して載置部８が被計量物の荷重を受けたときの秤２１（ロバーバル機構２２）の動作を各箇所ごとに説明する。図７に示すように、図６（ａ）におけるＣ−Ｃ線箇所では、載置部８にて被計量物の荷重を受けると、載置部８が下方に移動する。このとき、ロバーバル部２８は、固定部７が固定されたまま、載置部８が各バネ部１１を支点として固定部７に対して平行移動する。

図８に示すように、図６（ａ）におけるＤ−Ｄ線箇所では、載置部８に被計量物の荷重を受けると、載置部８は下方に移動するとともに、固定部７から切り離されている中間部９の先端９ｂ、つまり、可動部１３が捩じりバネ部２５を介することにより上方に大きく平行移動する。このとき、可動部１３の可動片１４は、その側面１４ａが固定部７に設けられている電極部１５の櫛歯片１６の内側面１６ａに対して平行移動する。

図６（ａ）に示す秤（センサだけで構成された秤）２１Ａでは、図９に示すように、電極部１５の各部分１５ａの櫛歯片１６に対して可動部１３の可動片１４が変位すると、上述した第一の実施の形態と同様に、その間の対向面積Ｓ₂が変化し、この対向面積Ｓ₂の変化に基づいて、対向する面の間の静電容量が変化する。図１０（ａ）に示すように、秤２１Ａは、容量センサ（Ｃ／Ｖコンバータ）３１の一方の入力側が電極部１５の各部分１５ａ，１５ａに接続され、他方の入力側が基板３と共に接地され、Ｃ／Ｖコンバータ３１の出力側が図示しない制御部に接続されて回路構成されている。秤２１Ａは、Ｃ／Ｖコンバータ３１が電極部１５の各部分１５ａ，１５ａにおける静電容量の変化した値を電圧値に変換し、変換された電圧値を制御部にてテーブルデータと比較することにより、被計量物の質量を測定する。

図６（ｂ）に示す秤（フォースバランス式の秤）２１Ｂでは、図９に示すように、電極部１５の各部分１５ａ，１５ｂの櫛歯片１６に対して可動部１３の可動片１４が変位すると、上述した第一の実施の形態と同様に、センサとして機能する部分１５ａにおいては、対向面積Ｓ₂が変化し、対向する面の間の静電容量が変化する。また、アクチュエータとして機能する部分１５ｂにおいては、静電力の作用を駆動源として、変位した可動片１４を平衡状態に復帰させるように動作する。図１０（ｂ）に示すように、秤２１Ｂは、容量センサ（Ｃ／Ｖコンバータ）３１の一方の入力側が電極部１５のセンサとして機能する部分１５ａに接続され、他方の入力側が基板３と共に接地されており、電極部１５のアクチュエータとして機能する部分１５ｂと接地の間に電圧制御部３２を備えた回路構成となっている。秤２１Ｂは、Ｃ／Ｖコンバータ３１が電極部１５の部分１５ａにおける静電容量の変化を電圧値に変換し、電圧制御部３２がＣ／Ｖコンバータ３１から出力された電圧値が所定の値となるように（静電容量の変化が０となるように）電極部１５の部分１５ｂに印加する電圧を制御し、部分１５ｂへと出力する。これと同時に、電圧制御部３２から出力された印加電圧が部分１５ｂと電圧制御部３２との間に接続されている増幅器３３を通じて図示しない制御部に出力され、制御部にてテーブルデータと比較することにより、被計量物の質量を測定する。

上述した第一及び第二の実施の形態によれば、ロバーバル機構２，２２が、固定部７と対向する可動部１３をロバーバル部１２，２８を介して上下に移動（第一の実施の形態では下方に移動、第二の実施の形態では上方に移動）させることにより、被計量物の荷重を受けると、可動部１３と電極部１５との対向する面の面積Ｓ₁，Ｓ₂が変化し、電極部１５の櫛歯片１６において、可動部１３と対向する面の間の静電容量が変化する。この静電容量の変化を例えばＣ／Ｖコンバータなどの容量センサを用いて検出することにより、秤として機能させることができる。つまり、静電力を利用して被計量物の質量を測定する秤１，２１を得ることができるようになる。これにより、秤の構造を簡素にすることができ、秤が小型化し、安価となる。

また、可動部１３の先端に可動片１４が設けられ、電極部１５として、この可動片１４の両側面１４ａ，１４ａに内側面１６ａ，１６ａが対向する櫛歯片１６を有する櫛歯電極を用いることにより、可動部１３と電極部１５との対向面積Ｓ₁，Ｓ₂を大きくすることができる。これにより、可動部の微小な上下移動における静電容量の変化を検出することが可能となり、被計量物の質量を高精度に測定することができる。

さらに、可動部１３には電気的に分離された状態で複数の可動片１４が設けられ、電極部１５が、櫛歯片１６の内側面１６ａ，１６ａをこれら複数の可動片１４の側面１４ａ，１４ａに対向させた状態で複数の部分に分離されることにより、複数の部分に分離された電極部１５の各櫛歯片１６において、複数の可動片１４の両側面に対する対向面積Ｓ₁，Ｓ₂は更に増大する。この結果、より一層の高精度測定が可能となる。

また、電極部１５を、静電容量の変化を検出するセンサとして機能させる部分１５ａと、静電力の作用により、変位した可動部１３の可動片１４を平衡状態に復帰させるためのアクチュエータとして機能させる部分１５ｂとに分けることにより、フォースバランス式の秤１Ｂ，２１Ｂを構成することができる。

なお、上述した第一及び第二の実施の形態では、電極部１５が二つの部分に分離され、一方の部分１５ａをセンサとしての機能に供し、他方の部分１５ｂをアクチュエータとしての機能に供する例を説明しているが、例えば、図１１に示すように、電極部１５が三以上の部分１５ａ，１５ｂ，１５ｃに分離されて、各部分をアクチュエータ、センサ、アクチュエータとしての機能に供する構成としてもよい（図１１（ａ）参照）。また、各部分をセンサ、アクチュエータ、センサとしての機能に供する構成としてもよい（図１１（ｂ）参照）。このような構成によれば、更に高精度の質量測定が可能となる。

また、上述した第一及び第二の実施の形態では、電極部１５の各部分１５ａ，１５ｂ（又は１５ａ，１５ａ）の間にも可動片１４が設けられている構成を示しているが、図１２に示すように、各部分１５ａ，１５ｂの間の可動片がない構成としてもよい。これにより、電極部１５の異なる機能を有する部分１５ａ，１５ｂ同士が極めて狭い間隔で隣接している場合であっても、その境界部分の可動片１４を介した部分１５ａ，１５ｂ間における相互の電気的な干渉作用を抑えることが期待できる。ところで、電極部１５のセンサとして機能する部分１５ａと、アクチュエータとして機能する部分１５ｂとの境界部分に可動片１４を設けない場合であっても、可動片１４の数が多いときには実質的に性能には影響しないが、秤をより小型の構造とするために可動片１４の数を更に少なくしながら高感度のセンサを得るために対向面積を増大させたい場合や、図１３に示す構成のように、電極部１５の各部分１５ａ〜１５ｈの機能を切換制御可能として各部分１５ａ〜１５ｈの境界部分が一定でない場合などには、全ての位置に欠落なく可動片１４を設けておくことが好ましい。

さらに、電極部１５の複数の部分１５ａ〜１５ｈの機能をセンサ又はアクチュエータに切換え可能とし、各部分１５ａ〜１５ｈをセンサとアクチュエータのいずれかの機能に供する構成としてもよい。例えば、図１３に示すように、電極部１５の各部分１５ａ〜１５ｈのそれぞれが切換手段４１に接続され、切換手段４１を選択的に切り換えることにより、この構成が実現可能となる。この構成の効果としては、センサの感度や、アクチュエータの静電力を作用する力の大きさにあわせて、各機能に供する電極の組合せ（数や配置）を適切に設定することができるなどがある。

１，２１…秤
２，２２…ロバーバル機構
７…固定部
１２，２８…ロバーバル部
１３…可動部
１４…可動片
１４ａ…（可動片の）側面
１５…電極部（櫛歯電極）
１６…櫛歯片

Claims

固定部（７）と、前記固定部に対向して設けられる可動部（１３）と、前記固定部と前記可動部の間に設けられ、被計量物の荷重を受けて前記可動部を上下に移動させるロバーバル部（１２）と、からなるロバーバル機構（２）と、
前記固定部に設けられ、前記可動部と対向する面の間の静電容量が該可動部の移動により変化する電極部（１５）と、
を備えたことを特徴とする秤。
前記可動部（１３）の先端には前記固定部（７）に向けて突出する可動片（１４）が設けられ、
前記電極部（１５）には前記可動片の側面（１４ａ）に対向する櫛歯片（１６）を有する櫛歯電極を用いたことを特徴とする請求項１記載の秤。
前記電極部（１５）が前記可動部（１３）の前記可動片（１４）の数量に応じて複数の部分に分離されたことを特徴とする請求項２記載の秤。
前記電極部（１５）の複数に分離された部分のうち、一以上のいずれかの前記部分（１５ａ）を前記静電容量の変化を検出するセンサとしての機能に供し、残りの前記部分（１５ｂ）を静電力の作用を駆動源とするアクチュエータとしての機能に供したことを特徴とする請求項３記載の秤。