JP6193201B2 - 静電容量型入力装置 - Google Patents

Description

本発明は、電磁調理器等からなる加熱機器の操作に利用される静電容量型入力装置に関するものである。

近年、コイルに流れる電流により、所定の金属からなる調理器具を自己発熱させる加熱用の電磁調理器（ＩＨ調理器とも、ＩＨクッキングヒータとも呼ばれる）が注目されている。この電磁調理器は、ガスや火を使用せず、電力のみで動作し、しかも、加熱管理の制御が簡単かつ容易であるので、実に便利である（特許文献１、２参照）。

この種の電磁調理器１は、図７や図８に示すように、例えば調理台に設置されて調理器具を搭載する大型の筺体２と、この筺体２に配設される静電容量型入力装置とを備え、この静電容量型入力装置が操作体である指５０でタッチ操作されることにより、加熱機能、自動調理機能、保温機能、タイマー機能等を発揮する。

筺体２は、その上部に絶縁性の平坦なトッププレート３が装着され、このトッププレート３に複数の加熱搭載領域４が配列形成されており、各加熱搭載領域４が所定の金属からなる鍋等の調理器具を搭載する。筺体２の内部には図示しないが、各加熱搭載領域４の直下に位置し、高周波交流電力により磁界を発生させるコイルと、商用電源を整流して直流パルス電力に変換し、この直流パルス電力を２０〜３０ｋＨｚの高周波電力に変換してコイルに給電するインバータ回路と、このインバータ回路を制御する制御手段とがそれぞれ内蔵されている。

筺体２のトッププレート３は、耐久性、耐熱性、誘電特性、絶縁性を確保し、かつ磁束透過プレートして機能するため、公知の強化ガラスが利用される。このトッププレート３の筺体２正面寄りの前部左右方向には、静電容量型入力装置が液晶表示部等と共に配設されている。

静電容量型入力装置は、図７や図８に示すように、電磁調理器１の筺体２に内蔵されてトッププレート３に隙間をおいて対向する回路基板１０と、トッププレート３の前部表面に積層されて複数の加熱搭載領域４に対応し、指５０でタッチ操作される複数の操作スイッチ２０とを備え、これら回路基板１０と複数の操作スイッチ２０とがトッププレート３を介して対向し、このトッププレート３の裏面には、各操作スイッチ２０用の複数の電極１１がＩＴＯやカーボンペースト等により直接印刷されている（特許文献１参照）。

回路基板１０とトッププレート３の複数の電極１１とには、屈曲変形可能な板バネ１４が介在して接続され、各板バネ１４の接続により、回路基板１０と複数の電極１１とが電気的に導通する。また、各操作スイッチ２０は、加飾された複数のスイッチ部２２を並べ備え、各スイッチ部２２の表面やその周縁部付近に、電磁調理器１の諸機能（例えば、電源切／入等）を示す意匠が施されており、各スイッチ部２２の裏面に、電磁調理器１の機能に対応する電極１１がトッププレート３を介して対向する。

上記において、例えば所定の加熱搭載領域４に搭載した調理器具を加熱するため、操作スイッチ２０のスイッチ部２２を指５０でタッチ操作すると、コイルに高周波電流が流れ、このコイルを取り巻くように磁力線が発生し、この磁力線の発生により、調理器具の底部に渦電流が流れる（電磁誘導現象）。

この際、操作スイッチ２０のスイッチ部２２に指５０が接触すると、電極１１と指５０との間にトッププレート３を挟むキャパシタが形成されて静電容量が変化し、この静電容量の変化が変換回路で電圧に変換され、制御手段のアナログデジタルコンバータでデジタルデータに変換される。変換されたデジタルデータは、制御手段のＣＰＵの制御プログラムにより閾値と比較され、スイッチのＯＮ、ＯＦＦ状態が判断される。

調理器具の底部に渦電流が流れると、調理器具の金属には電気抵抗があるので、ジュール熱が発生し、調理器具の底部（磁性体）が加熱されて調理が可能となる（誘導加熱現象）。この際、調理には燃焼を伴わないので、着衣に火がついたり、立ち消えの心配がなく、室内の空気汚染を招くこともない。

特開２００６‐３１８７３５号公報 特開２００８‐１９２３３６号公報

従来における静電容量型入力装置は、以上のように構成され、トッププレート３に電極１１がＩＴＯやカーボンペースト等を用いて単に印刷されているので、操作スイッチ２０に高温が作用すると、電極１１の耐久性が低下するおそれがある。この点について説明すると、例えばトッププレート３の加熱搭載領域４から操作スイッチ２０付近に天ぷら調理直後の高温の調理器具がずれてその底部が置かれると、トッププレート３と電極１１間の熱膨張収縮差により電極１１の耐久性が低下し、その結果、電極１１が熱劣化して剥離し、導通に支障を来すおそれがある。

また、従来における電磁調理器１は、優れた特徴を有するが、操作スイッチ２０を照光させることができれば、安全性等にさらに資することができる。この点について説明すると、電磁調理器１は、ガスコンロに比べ、安全ではあるものの、作動しているか否かを明瞭に把握することができないという特質がある。また、電磁調理器１のトッププレート３は、放熱性に劣る強化ガラスが多用される関係上、調理後、暫くは一部の領域が高温であり、高温の領域を正確に認識することも容易ではない。

この点に鑑み、電磁調理器１の作動中やトッププレート３の温度が高い間、操作スイッチ２０の少なくとも一部、例えばスイッチ部２２やその周縁を照光させることができれば、使用者の注意を視覚的に喚起することが可能となる。使用者の注意を喚起することができれば、使用者がその場から離れるのを防いだり、誤操作を防いだり、薄暗い環境での操作が可能となり、電磁調理器１の安全性や操作性をさらに向上させることができるので、非常に有意義である。

本発明は上記に鑑みなされたもので、例えプレートの操作スイッチに高温が作用しても、電極の耐久性が低下するおそれが少ない静電容量型入力装置を提供することを目的としている。また、操作スイッチを照光させて加熱機器の性能を向上させることを他の目的としている。

本発明においては上記課題を解決するため、加熱機器に内蔵される回路基板と、加熱機器の筺体のプレートに設けられて操作体に操作される操作スイッチとを備え、回路基板と筺体のプレートとを隙間をおいて対向させた装置であって、
回路基板のプレートに対向する対向面に電極を形成し、回路基板の電極とプレートとの隙間に、少なくとも１８０℃以上の耐熱性を有する導電接続体を介在し、この導電接続体の少なくとも電極に対向する電極対向部とプレートに対向接触するプレート対向部とに弾性をそれぞれ付与し、導電接続体の電極対向部の少なくとも一部分を回路基板の電極に接続するとともに、導電接続体のプレート対向部を操作スイッチに対向させるようにしたことを特徴としている。

なお、加熱機器を電磁加熱機器とし、この電磁加熱機器の筺体のプレートを磁束透過プレートとすることができる。
また、プレートに光透過性を付与し、導電接続体に、回路基板方向の光源から操作スイッチ方向に光線を透過させる光線透過部を設けることができる。
また、回路基板の電極に中空部を形成し、導電接続体を導電ゴムとし、この導電ゴムに、電極の中空部に連通する連通孔を設け、この導電ゴムの連通孔を光線透過部とすることができる。

また、回路基板の電極に中空部を形成し、導電接続体を導電ゴムとし、この導電ゴムに、電極の中空部に連通する複数の連通孔を設け、この複数の連通孔を光線透過部として各連通孔の幅を電極の中空部の幅よりも狭くすることもできる。
また、回路基板の電極に中空部を形成し、導電接続体を導電ゴムとし、この導電ゴムに、電極の中空部に連通する連通孔を設けるとともに、この導電ゴムの連通孔に光透過性のエラストマーを設け、この光透過性のエラストマーを光線透過部とすることもできる。

また、回路基板の電極に中空部を形成し、導電接続体を、導電ゴムと光透過性の絶縁ゴムとが交互に並んだ電気コネクタとし、この電気コネクタの絶縁ゴムを電極の中空部に対向させて光線透過部とすることが可能である。
また、回路基板の電極に中空部を形成し、導電接続体を、絶縁エラストマーの中央部付近に、電極の中空部に連通する連通孔を設けるとともに、この連通孔を光線透過部とし、絶縁エラストマーの中央部付近以外の箇所に、厚さ方向に伸びる導電ワイヤ、導電ピン、又は導電メッシュを埋め設けることで構成することが可能である。

また、回路基板の電極に中空部を形成し、導電接続体を金属ブロックとし、この金属ブロックの中央部付近に、電極の中空部に連通する連通孔を設けるとともに、この連通孔を光線透過部とし、金属ブロックの両端面に、圧縮変形可能な導電エラストマーをそれぞれ取り付け、これらの導電エラストマーを電極対向部とプレート対向部とすることも可能である。

ここで、特許請求の範囲における加熱機器には、少なくともコンロ、電磁加熱機器、ホットプレート等が含まれ、電磁加熱機器には、例えば電磁調理器、電磁フライヤー、電磁グリドル等が含まれる。また、回路基板の電極や操作スイッチは、単数複数を特に問うものではない。回路基板には、電極の中空部内に位置する光源を設置することができる。電極は、必要に応じ、平面リング形や枠形等に形成することができる。

プレートは、光透過性が要求される場合には、透明、半透明、白色等でも良い。このプレートには光拡散部材を積層して導電接続体に対向させ、光拡散部材により、回路基板方向からの光線を操作スイッチ方向に拡散させることができる。また、操作スイッチは、プレートの表面あるいは裏面に印刷したり、貼り着けることが可能である。さらに、導電接続体については、使用時の温度上昇に対して十分な耐熱性を有する材料により、柱形やブロック形等に形成し、ゴム部分あるいは絶縁エラストマー部分のＪＩＳ Ｋ６２５３に基づくショアＡ硬度を、Ａ２０〜Ａ８０の範囲とすることができる。

本発明によれば、加熱機器の操作スイッチが操作体で操作されると、回路基板の電極と操作体との間にプレートを挟むキャパシタが形成され、静電容量が変化する。電極の形成箇所が、筺体を構成するプレートではなく、プレートから離れた回路基板なので、例えプレートの操作スイッチ付近に高温の金属磁性体等が位置しても、プレートと電極間の熱膨張収縮差により、電極が熱劣化するおそれが少ない。

本発明によれば、回路基板のプレートに対向する対向面に電極を形成し、この電極とプレートの隙間に、少なくとも１８０℃以上の耐熱性を有する導電接続体を介在するので、例えプレートの操作スイッチに高温が作用しても、電極の耐久性が低下するおそれが少ないという効果がある。

請求項２記載の発明によれば、操作スイッチを照光させ、使用者の注意を喚起することができるので、加熱機器の使用者がその場から離れるのを防いだり、操作スイッチの操作の適正化を図ったり、暗い環境での操作を実現することができる。したがって、加熱機器の安全性や操作性を向上させることができる。

請求項３記載の発明によれば、導電接続体を導電ゴムとするので、例えばアッセンブル工程の省力化や量産性の向上が期待できる。また、導電接続体を、弾性特性や圧縮永久歪み特性に優れる導電性のシリコーンゴムとすれば、スプリング機能の耐久性等を向上させることができる。

請求項４記載の発明によれば、導電ゴムの連通孔に光透過性のエラストマーを設けるので、誘電率を向上させ、静電容量を増大させることが可能となる。また、光透過性のエラストマーにより、操作スイッチ方向に光線を照射する光源を保護したり、導電接続体の構成の多様化を図ることが可能になる。

請求項５記載の発明によれば、導電接続体を導電ゴムと絶縁ゴムとが交互に並んだ電気コネクタとし、回路基板の電極やプレートに対する接触範囲を拡大するので、接続が安定して接続不良を抑制することができる。また、回路基板の電極やプレートに対するランダム接続も可能になる。

本発明に係る静電容量型入力装置の実施形態を模式的に示す断面説明図である。 本発明に係る静電容量型入力装置の実施形態における導電接続体を模式的に示す斜視説明図である。 本発明に係る静電容量型入力装置の第２の実施形態を模式的に示す断面説明図である。 本発明に係る静電容量型入力装置の第３の実施形態を模式的に示す断面説明図である。 本発明に係る静電容量型入力装置の第４の実施形態における導電接続体を模式的に示す断面説明図である。 本発明に係る静電容量型入力装置の第５の実施形態における導電接続体を模式的に示す断面説明図である。 電磁調理器を模式的に示す全体説明図である。 従来における静電容量型入力装置を示す断面説明図である。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態における静電容量型入力装置は、図１や図２、図７に示すように、大型の電磁調理器１の筺体２に内蔵される回路基板１０と、筺体２のトッププレート３に積層されて導電性の操作体である指５０にタッチ操作される操作スイッチ２０とを備え、指５０のタッチ操作に伴う静電容量の変化を検出する装置であり、回路基板１０に形成した複数の電極１１と透明のトッププレート３との隙間に、耐熱性を有する複数の導電接続体３０を介在し、各導電接続体３０に、操作スイッチ２０に光線を透過させる光線透過部３５を設けるようにしている。

電磁調理器１の筺体２は、その上部に平坦な絶縁性のトッププレート３が装着され、このトッププレート３の表面左右方向に複数の加熱搭載領域４が所定の間隔で並べて配列形成されており、各加熱搭載領域４が平面円形に区画形成されて所定の金属からなる鍋等の調理器具を搭載する。筺体２の内部には従来例同様、コイル、インバータ回路、及び制御手段がそれぞれ内蔵される。また、各加熱搭載領域４は、調理時に高温になるので、使用者に注意を促す観点から、必要に応じ、操作スイッチ２０のタッチ操作に連動して点灯したり、点滅するよう構成される。

トッププレート３は、耐久性、耐熱性、誘電特性、絶縁性、光透過性を確保し、かつ磁束透過プレートとして機能する観点から、厚さ３〜５ｍｍの強化ガラス、具体的には温度変化に伴う膨張や収縮量がきわめて小さい耐熱低膨張結晶化ガラス等が利用され、下方の回路基板１０に熱による悪影響を及ぼさないよう断熱用の隙間をおいて上方から対向する。このトッププレート３の筺体２正面寄りの前部表面の左右方向には、静電容量型入力装置が液晶表示部等と共に配設される。

回路基板１０は、例えばプリント配線基板からなり、トッププレート３の裏面に対向する表面に複数の電極１１がＩＴＯ、カーボンペースト、銀ペーストを用いてスクリーン印刷等で配列形成されており、各電極１１が指５０の大きさに配慮した平面枠形の薄膜に形成されてその中央が平面矩形の中空部１２を区画形成する。回路基板１０は、指５０のタッチ操作時の静電容量を適正に変化させ、上方のトッププレート３からの熱伝導を防ぐ観点から、トッププレート３との間に４〜６ｍｍ、好ましくは４．５〜５．５ｍｍ、より好ましくは５ｍｍ前後の隙間を区画形成する。

回路基板１０には、各電極１１の中空部１２内に位置する複数の光源１３、例えば単色発光あるいは二色発光するＬＥＤが装着され、各光源１３が操作スイッチ２０に連動して点灯し、操作スイッチ２０方向に矢印で示す光線を照射するよう機能する。また、各電極１１の周縁部には、例えば細長い線条の導電ラインが電気的に接続され、この導電ラインが静電容量の変化を電圧に変換する変換回路に電気コネクタを介し電気的に接続される。

操作スイッチ２０は、例えばトッププレート３の前部表面に形成されて所定の加熱搭載領域４に対応する操作パネル２１と、この操作パネル２１に一体的に配列形成される複数のスイッチ部２２を備える。これら操作パネル２１と複数のスイッチ部２２とは、金属、顔料、染料等が蒸着、印刷、塗装、転写されることにより、加飾層に形成される。

各スイッチ部２２は、指５０の大きさに配慮した平面矩形に形成され、表面やその周縁部付近に、電磁調理器１の諸機能（例えば、電源切／入、メニュー、時間、分、＋、−、三角記号等）を示す意匠が施されており、裏面に電磁調理器１の機能に対応する電極１１と光源１３とがトッププレート３を介して対向する。

複数の導電接続体３０は、回路基板１０の複数の電極１１にそれぞれ対向して接続され、光源１３を包囲しており、黒色に形成されて遮光機能を発揮することにより、光源１３から隣接する操作スイッチ２０に対して光線が漏洩するのを有効に防止する。各導電接続体３０は、所定の耐熱性を有する弾性の導電ゴム３１からなり、下部が平坦な電極対向部３２に形成されて回路基板１０の電極１１に導電接着剤等で対向接着されており、上部が平坦なプレート対向部３３に形成されてトッププレート３の裏面に下方から対向圧接するとともに、操作スイッチ２０のスイッチ部２２に対向する。

導電接続体３０の材質としては、使用時の温度上昇に対して十分な耐熱性を有する材料であれば、特に限定されるものではないが、少なくとも最も高温の調理、例えば天ぷら料理を考慮し、１８０℃以上、好ましくは２２０℃以上、より好ましくは２２５℃以上の耐熱性を有する圧縮変形可能な導電性のシリコーンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、フッ素ゴム等があげられる。これらの中でも、耐熱性、難燃性、弾性特性、圧縮永久歪み特性等に優れる導電性のシリコーンゴムの採用が最適である。導電性のシリコーンゴムとしては、例えば安価なカーボンブラック、導電性亜鉛等の金属粒子が配合されたタイプ、絶縁性のシリコーンゴムの表面がメッキ処理されたタイプ等があげられる。

導電接続体３０は、回路基板１０とトッププレート３との隙間に対応するため、電極対向部３２からプレート対向部３３までの高さが４〜６ｍｍ、好ましくは４．５〜５．５ｍｍ、より好ましくは５ｍｍ前後の角柱形に形成される（図２参照）。この導電接続体３０の大きさは、電極１１やスイッチ部２２同様、指５０の大きさに配慮して決定される。

導電接続体３０の電極対向部３２とプレート対向部３３の端面には、接続や位置決めを容易にする複数の目印や突部が必要に応じて形成される。プレート対向部３３に目印や突部を形成することができない場合には、トッププレート３の裏面にプレート対向部３３用の嵌合位置決め部が適宜形成される。また、導電接続体３０の中央部厚さ方向には、電極１１の中空部１２に連通する丸い連通孔３４が貫通して穿孔され、この連通孔３４が回路基板１０の光源１３からトッププレート３方向に光線を透過させる光線透過部３５として機能する。

導電接続体３０のＪＩＳ Ｋ６２５３に基づくショアＡ硬度は、Ａ２０〜Ａ８０、好ましくはＡ６０〜Ａ８０、より好ましくはＡ６０〜Ａ７５に調整される。これは、導電接続体３０のショアＡ硬度がＡ２０〜Ａ８０の範囲、特にＡ６０〜Ａ７５の範囲であれば、導電接続体３０の過剰な圧縮変形に伴う誤操作を防止することができるからである。また、絶縁性のシリコーンゴムにカーボンブラックや金属粒子を配合しても、良好な導電性を確保することができるからである。

導電接続体３０のＪＩＳ Ｋ６９１１に準拠して測定する体積抵抗値は、特に限定されるものではないが、導電ゴム３１がカーボン系シリコーンゴムの場合、シリコーンゴムの特性を維持する観点から、５×１０^−３〜６×１０^−２Ω・ｍ、好ましくは５×１０^−３〜５．５×１０^−２Ω・ｍ、より好ましくは１×１０^−２〜５×１０^−２Ω・ｍが最適である。また、導電ゴム３１がカーボン系ではなく、金属微粒子や金属被覆樹脂微粒子を配合するタイプの場合、５×１０^−９〜１×１０^−６Ω・ｍ、好ましくは１×１０^−８〜５×１０^−５Ω・ｍ、より好ましくは１×１０^−８〜１×１０^−５Ω・ｍが最適である。

上記構成において、所定の加熱搭載領域４に搭載した調理器具を加熱するため、操作スイッチ２０のスイッチ部２２を指５０でタッチ操作すると、電極１１と指５０との間にトッププレート３を挟むキャパシタが形成されて静電容量が変化し、電極１１がＯＮ状態となり、電磁調理器１が作動してコイルに高周波電流が流れる。

この際、スイッチ部２２を指５０でタッチ操作し、導電接続体３０の内外周面が幅方向に過剰に膨張すると、指５０と隣接するスイッチ部２２用の電極１１や導電接続体３０との間にキャパシタが形成され、静電容量が誤って変化するおそれがある。しかしながら、導電接続体３０のショアＡ硬度がＡ６０〜Ａ７５の範囲内であれば、導電接続体３０が過剰に膨張することがないので、静電容量の誤った変化を有効に防止することができる。また、導電接続体３０が適切な範囲で変形するので、導電接続体３０の光線透過部３５が潰れることもない。

電極１１がＯＮ状態になり、電磁調理器１が作動すると、電極１１内の光源１３が点灯して光線を照射し、光線が導電接続体３０の光線透過部３５とトッププレート３とを順次通過して操作スイッチ２０の操作されたスイッチ部２２を照光し、このスイッチ部２２の照光に伴い、使用者の注意が視覚的に喚起される。

コイルに高周波電流が流れると、このコイルを取り巻くように磁力線が発生するとともに、この磁力線の発生により、調理器具の底部に渦電流が流れ、従来例と同様にジュール熱が発生し、調理器具の底部が加熱されることにより、調理が可能になる。この調理の際、放熱性に劣るトッププレート３ではなく、トッププレート３に対向する回路基板１０に電極１１が印刷形成されるので、例えトッププレート３の加熱搭載領域４から操作スイッチ２０付近に高温の調理器具がずれてその底部が位置しても、電極１１が熱劣化してクラックが発生し、電極１１の剥離を招くおそれがない。

上記構成によれば、トッププレート３から離れた回路基板１０に電極１１が形成されるので、導通に支障を来すおそれを有効に排除し、指５０のタッチ操作による入力作業を確実に実施することができる。また、光源１３の点灯により、使用者の注意を視覚的に喚起することができるので、使用者がその場から離れたり、誤操作するのを防ぎ、しかも、薄暗い環境での操作が容易となる。したがって、電磁調理器１の安全性、操作性、意匠性をより向上させることができる。

また、回路基板１０の光源１３とトッププレート３との間に従来の板バネ１４等が介在せず、光線の照射が阻害されることがないので、スイッチ部２２の照光に何ら悪影響を及ぼすことがない。また、導電接続体３０が１８０℃以上、好ましくは２２０℃以上の耐熱性を有するので、例え電磁調理器１のトッププレート３が高温になっても、長期に亘って連続使用することが可能になる。

また、例えトッププレート３に沈降や変形が生じ、トッププレート３と回路基板１０の電極１１との距離が多少変化しても、導電接続体３０が追従して変形し、トッププレート３と導電接続体３０との間に空気層が介在することがないので、安定した感度を得ることができる。また、導電接続体３０が弾性の導電ゴム３１なので、操作時の振動を吸収し、騒音を防ぐことも可能となる。さらに、導電接続体３０が簡易な構成なので、製造の容易化を実現し、量産性を向上させることも可能となる。

次に、図３は本発明の第２の実施形態を示すもので、この場合には、回路基板１０の各電極１１を平面枠形の薄膜に形成してその中央に中空部１２を区画形成し、各導電接続体３０を角柱形の導電ゴム３１とし、この導電ゴム３１の中央部に、電極１１の中空部１２に連通する連通孔３４を穿孔するとともに、この連通孔３４に光透過性のエラストマー３６を充填して硬化させ、この光透過性のエラストマー３６を光源１３用の光線透過部３５とするようにしている。

光透過性のエラストマー３６としては、特に限定されるものではないが、スイッチ部２２の照光性を確保する観点から、例えば透明のＥＰＤＭやフッ素ゴム等があげられる。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。

本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、導電ゴム３１の連通孔３４内を空気層とするのではなく、光透過性のエラストマー３６を設けるので、誘電率を向上させ、指５０のタッチ操作時の静電容量を増大させることができるのは明らかである。また、光透過性のエラストマー３６により光源１３を保護したり、導電接続体３０の構成の多様化を図ることもできる。

次に、図４は本発明の第３の実施形態を示すもので、この場合には、回路基板１０の各電極１１を平面枠形の薄膜としてその中央に平面矩形の中空部１２を区画形成し、各導電接続体３０を、弾性を有する導電ゴム３１と光透過性の絶縁ゴム３７とが交互に並んで積層接着された電気コネクタ３８とし、この電気コネクタ３８の絶縁ゴム３７の少なくとも一部を電極１１の中空部１２に対向させて光源１３用の光線透過部３５とするようにしている。

電気コネクタ３８の複数の導電ゴム３１と絶縁ゴム３７とは、共に薄い板形やブロック形に成形され、導電ゴム３１と絶縁ゴム３７の硬度が異なるよう調整される。例えば、導電ゴム３１のショアＡ硬度がＡ６３〜６７の場合、絶縁ゴム３７のショアＡ硬度はＡ６５〜７３等に設定される。

導電ゴム３１は、例えばカーボンブラック、導電性亜鉛、金、銀、真鍮、チタン、ニッケル、ベリリウム銅、パラジウム等が配合されたシリコーンゴムタイプが使用され、下部が平坦な電極対向部３２として回路基板１０の電極１１に接着されており、上部が平坦なプレート対向部３３としてトッププレート３の裏面に密接するとともに、操作スイッチ２０のスイッチ部２２に対向する。また、絶縁ゴム３７は、例えば誘電率が低く、光線透過率７０％以上の透明のシリコーンゴムが使用されたり、半透明のシリコーンゴムが用いられる。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。

本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、導電接続体３０を、矩形の導電ゴム３１と絶縁ゴム３７とが横方向に交互に並んだ電気コネクタ３８とし、面接触の範囲を拡大するので、接続が安定して接続不良になりにくいのは明らかである。また、回路基板１０の電極１１とトッププレート３とのランダム接続も可能になる。

次に、図５は本発明の第４の実施形態を示すもので、この場合、各導電接続体３０は、回路基板１０の電極１１とトッププレート３との隙間に介在する角柱形の絶縁ゴム３７を備え、この絶縁ゴム３７の中央部に、電極１１の中空部１２に連通する連通孔３４を穿孔するとともに、この連通孔３４を光源１３用の光線透過部３５とし、絶縁ゴム３７の中央部以外の箇所には、上下厚さ方向に伸びる複数本の導電ワイヤ３９を埋設するようにしている。

絶縁ゴム３７としては、特に制約されるものではないが、例えば硬度の低い（例えば、ショアＡ硬度Ａ２０〜Ａ５０、好ましくはＡ２０〜Ａ４０等）シリコーンゴムスポンジやシリコーンゴム等があげられる。また、各導電ワイヤ３９は、例えばＣｕ、Ａｕ、Ｎｉ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｐｄ、Ｗ製の屈曲可能な極細線が使用され、上下両端部が絶縁ゴム３７の上下両端面からそれぞれ露出しており、下端部が電極対向部３２として回路基板１０の電極１１に接続されるとともに、上端部がプレート対向部３３としてトッププレート３に接触する。この導電ワイヤ３９は、必要に応じ、屈曲したり、絶縁ゴム３７の内外方向に傾斜して埋設される。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。

本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、比較的小さな力で電極１１とトッププレート３とを接続することができる。また、導電ワイヤ３９として金属細線を使用すれば、低抵抗の安定した接続を実現することができる。さらに、導電ワイヤ３９を屈曲させたり、あるいは傾斜させれば、導電ワイヤ３９の座屈等を抑制防止し、長期に亘って繰り返し使用することが可能になる。

次に、図６は本発明の第５の実施形態を示すもので、この場合には、各導電接続体３０を、回路基板１０の電極１１とトッププレート３との隙間に介在する角柱形の金属ブロック４０とし、この金属ブロック４０の中央部に、電極１１の中空部１２に連通する連通孔３４を穿孔するとともに、この連通孔３４を光源１３用の光線透過部３５とし、金属ブロック４０の上下両端面に、圧縮変形可能な導電ゴム３１をそれぞれ貼着し、これらの導電ゴム３１を電極対向部３２とプレート対向部３３として利用するようにしている。

金属ブロック４０としては、限定されるものではないが、少なくとも１８０℃以上、好ましくは２２０℃以上の耐熱性を有する鉄、銅、銅合金、真鍮、チタン、ニッケル、ベリリウム銅、パラジウム製のブロック等が用いられる。各導電ゴム３１は、少なくとも１８０℃以上の耐熱性を有する導電性のシリコーンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、フッ素ゴム等により、平面枠形や幅狭の柱形等に形成される。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。

本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、導電接続体３０の全てを導電ゴム３１とすることができない場合に、導電接続体３０の構成を容易に変更することができる。

なお、上記実施形態ではトッププレート３のフラットな前部表面に静電容量型入力装置の操作スイッチ２０を配設したが、トッププレート３の前部を下方に傾斜させ、この傾斜した前部表面に静電容量型入力装置を配設しても良い。また、必要に応じ、トッププレート３の後部や側部に操作スイッチ２０を設けても良い。また、操作スイッチ２０の操作パネル２１と複数のスイッチ部２２とを、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン、アクリル樹脂製の薄いシートにより一体成形しても良い。

また、トッププレート３の裏面に光拡散性のシリコーンゴムやフィルム等の光拡散部材を積層して導電接続体３０に対向させ、光源１３からの光線を拡散させても良い。また、光源１３を光拡散性のキャップ等からなる光拡散部材により被覆し、光源１３からの光線を拡散させることができる。また、スイッチ部２２のタッチ操作時に光源１３を点滅させ、操作スイッチ２０方向に光線を照射することができる。また、回路基板１０に、電極１１の中空部１２と導電接続体３０の光線透過部３５とに連通する貫通孔を穿孔し、この貫通孔の下方に光源１３を配置することができる。

また、導電接続体３０をカーボンブラック等の導電フィラーにより黒色として遮光機能を確保したが、導電接続体３０に光線を反射する白色を着色し、遮光機能を確保することもできる。また、導電接続体３０は、多角形の柱形の他、円筒形等に形成することが可能である。また、回路基板１０の電極１１に導電接続体３０の電極対向部３２を導電接着剤で接着したが、回路基板１０の電極１１に導電接続体３０の電極対向部３２を導電粘着テープで粘着しても良いし、回路基板１０の電極１１に導電接続体３０の電極対向部３２の一部分を接続することも可能である。

さらに、静電容量型入力装置の組立作業を容易にするため、トッププレート３の裏面に導電接続体３０のプレート対向部３３を押し付けて密接させても良いが、プレート対向部３３を導電接着剤や導電粘着テープ等で接続することも可能である。

本発明に係る静電容量型入力装置は、電磁調理器、ガスコンロ、ホットプレート等からなる家電製品等の製造分野で使用される。

１ 電磁調理器（加熱機器）
２ 筺体
３ トッププレート（プレート）
１０ 回路基板
１１ 電極
１２ 中空部
１３ 光源
２０ 操作スイッチ
２１ 操作パネル
２２ スイッチ部
３０ 導電接続体
３１ 導電ゴム
３２ 電極対向部
３３ プレート対向部
３４ 連通孔
３５ 光線透過部
３６ エラストマー
３７ 絶縁ゴム
３８ 電気コネクタ
３９ 導電ワイヤ
４０ 金属ブロック
５０ 指（操作体）

Claims (5)

1. 加熱機器に内蔵される回路基板と、加熱機器の筺体のプレートに設けられて操作体に操作される操作スイッチとを備え、回路基板と筺体のプレートとを隙間をおいて対向させた静電容量型入力装置であって、
   回路基板のプレートに対向する対向面に電極を形成し、回路基板の電極とプレートとの隙間に、少なくとも１８０℃以上の耐熱性を有する導電接続体を介在し、この導電接続体の少なくとも電極に対向する電極対向部とプレートに対向接触するプレート対向部とに弾性をそれぞれ付与し、導電接続体の電極対向部の少なくとも一部分を回路基板の電極に接続するとともに、導電接続体のプレート対向部を操作スイッチに対向させるようにしたことを特徴とする静電容量型入力装置。
2. プレートに光透過性を付与し、導電接続体に、回路基板方向の光源から操作スイッチ方向に光線を透過させる光線透過部を設けた請求項１記載の静電容量型入力装置。
3. 回路基板の電極に中空部を形成し、導電接続体を導電ゴムとし、この導電ゴムに、電極の中空部に連通する連通孔を設け、この導電ゴムの連通孔を光線透過部とした請求項２記載の静電容量型入力装置。
4. 回路基板の電極に中空部を形成し、導電接続体を導電ゴムとし、この導電ゴムに、電極の中空部に連通する連通孔を設けるとともに、この導電ゴムの連通孔に光透過性のエラストマーを設け、この光透過性のエラストマーを光線透過部とした請求項２記載の静電容量型入力装置。
5. 回路基板の電極に中空部を形成し、導電接続体を、導電ゴムと光透過性の絶縁ゴムとが交互に並んだ電気コネクタとし、この電気コネクタの絶縁ゴムを電極の中空部に対向させて光線透過部とした請求項２記載の静電容量型入力装置。

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