JPS641886B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は一般家庭において使用する電化製品の
制御装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来、一般家庭において使用する電化製品の制
御装置においては、ツマミの回転あるいはスライ
ドにより電源の入切、音量の大小、出力の強弱な
どの動作状態の設定・制御が行なわれていた。

その問題点としては、ツマミの軸が挿通してい
る器体部分に開口部が出来るため塵埃や水滴の侵
入を防止できず機器の故障や誤動作の原因となつ
ていた。又、ツマミが器体から突出するため、不
慮の力が加わつて軸の破損の原因となつたり使用
者のケガの誘因となる危険性があつた。

一方、メンブレン型スイツチパネルやスイツチ
の表面に弾性膜を張り付けた平板状スイツチパネ
ルが前述の問題点を解消する手段として有効であ
る。しかし、この様な平板状スイツチパネルは弾
性を有する薄膜（一般的には樹脂シート）である
ため、大きな外力に対してスイツチ部を保護する
ことが出来ず、又、ナイフや金属の端部により傷
がついて外観がきたなくなつたり破れたりする危
険性があり、注意深い使用にしか耐えられなかつ
た。

さらにはガラス表面に酸化スズや酸化インジウ
ムの薄膜を蒸着させ、使用者がその導電膜に触れ
た時に生じるハム（誘導雑音）や導電膜間の抵抗
値の変化を検出して使用者の設定を検出するタツ
チガラスの方式も提案されている。この方式によ
ればガラス面が操作面となるので前述の各方式に
比べて、信頼性の高い制御装置を得ることが可能
であるが、それでもなお、みがき砂を含んだ洗剤
（クレンザーなど）等で表面をこする（清掃）と、
微細な傷がガラス表面に発生し、薄膜電極が切断
されてしまう。又、指には影響ない程度の酸性や
アルカリ性の洗剤や、調理器にあつては調味料等
を含んだ煮汁など、化学的に電極を退化させる場
合も考えられる。なお、使用者が設定のためにガ
ラス表面に触れる時に指先の脂肪や汚れがガラス
表面に附着することは容易に想像でき、それをふ
きとる為に上述の洗剤を用いることは日常的であ
るために、薄膜電極のタツチガラスでは信頼性の
点で、依然問題があつた。

発明の目的 本発明は、このような従来の制御装置の問題を
解消し、使用性と信頼性の向上を図つた制御装置
を提供するものである。

発明の構成 本発明の制御装置は、酸化ルテニウム粉体とガ
ラス粉末をガラス板の表面に焼成して融合一体化
した第１の導電性電極と、この導電性電極に対向
してガラス板の裏面に形成された第２および第３
の電極と、前記第２の電極に方形波の駆動信号を
供給する駆動回路と、前記第３の電極からの微分
出力信号の大きさを検出する検出回路とを備えた
構成である。

実施例の説明 以下、添附図面に基づいて本発明の一実施例を
説明する。第１図は本発明の一実施例を示す制御
装置の入力用ガラス板の構成を表わしていて第１
図Ａは平板状のガラス板３の表面にチタン酸バリ
ウム等で代表される導電性粉体１とガラス粉末２
を混合させ任意の形状に塗布させたものである。
この状態からガラス板３及びガラス粉末２の溶融
温度（約600℃）にて焼付けを行つた後の最終の
ガラス板の状態を第１図Ｂに示す。ガラスの溶融
温度で焼成しているため、第１図Ａのガラス粉末
２とガラス板３は互いに融合して一体となり、導
電性粉末１を包含し一体として固着する。このよ
うにして構成された導電性電極は、導電性粉体１
が互いに接触し合つているので導電性を有し、
又、１ミクロン以上の膜厚を容易に得られ、また
表面に露出する導電性粉体１を介して使用者の指
との電気的接触も可能となり後述の検出回路との
組合せで入力設定を行うことが出来る。

一方、導電性金属酸化物はガラスにより保護及
び固定されているので、実使用時における摩擦な
どの外力に対して強固である。その結果を第２図
に示す。

この図は綿布にみがき砂（クレンザー）を含ま
せ、かつ一定の荷重をかけて、導電性金属酸化物
として酸化ルテニウムを用いた導電性電極表面を
擦つた時の耐久性を従来の酸化錫電極のものと比
較した結果であり、ほぼ10倍の耐久性が得られ
た。

また、第１図Ｂの様に、ガラスの溶融温度でガ
ラス粉末２とガラス板３を溶融させた後、急冷す
ることによつてガラス板３を強化ガラスにして、
機械的に強固な入力用ガラス板を得ることも容易
である。ガラス板が外筐の一部を構成し且つガラ
ス板の内部に後述の検出回路等の充電部が接続さ
れる場合には、高強度のガラス板は安全性上、不
可欠であるので上述の熱強化ガラスの使用は効果
が大きい。

第３図、第４図は機器に組込まれた本発明の制
御装置の実施例を表わすもので、カウンタ等に組
込まれるビルトイン型の平面調理器の制御装置で
ある。

周知のように、平面調理器は、耐熱性の天板５
の下に配設された渦巻状ヒータ６の熱を、天板５
上に載置された調理容器７へ伝達し調理を行うも
ので、リレー８の接点を介して交流電源９へ接続
されている。

一方、天板５と同一面に配置されたガラス板３
の表面には、ヒータ６のオン、オフに対応するタ
ツチ電極である第１の導電性電極１０ａ，１１ａ
が焼成されており、裏面にはタツチ電極に対応し
て、それぞれ第２の電極１０ｂ，１１ｂと、第３
の電極１０ｃ，１１ｃが固定されている。ここで
表面のタツチ電極には、第１図で示した焼成電極
が使用されるが、裏面の第２、第３の電極は露出
しないため電極の強度は低くて良く、フレキシブ
ル配線板を貼附けて構成しても何ら差支えない。

商用電源９にはダイオード１２と抵抗１３を介
して平滑コンデンサ１４が接続され、さらにコン
デンサ１４に並列に抵抗１５とゼナーダイオード
１６からなる定電圧電源が接続されている。ゼナ
ーダイオード１６の両端の安定化された電圧は、
方形波を発生し第２の電極１０ｂ，１１ｂに供給
する駆動回路１７と、第３の電極１０ｃ，１１ｃ
に接続されてその出力変化を検出する検出回路１
８，１９とこの検出回路の出力により安定状態を
変化させるフリツプフロツプ回路２０に接続され
ている。

駆動回路１７は２つのNPNトランジスタ１７
１と１７２による無安定マルチバイブレータで構
成されており、トランジスタ１７２のコレクタに
表われる方形波出力を第２の電極１０ｂ，１１ｂ
へ供給している。

第３の電極１０ｃ，１１ｃからの出力は、第２
の電極→第１の電極→第３の電極間の静電容量に
より、第２の電極１０ｂ，１１ｂに印加された方
形波出力の微分信号であるが、第１の導電性電極
１０ａに人が触れた場合、人体を通して大地に信
号がバイパスされ、出力微分信号は急激に小さく
なる。従つて、第３の電極１０ｃに接続された検
出回路１８は、その電極に発生する正負の微分信
号をダイオード１８８、抵抗１８２，１８３で整
流・分圧した後、再トリガ可能なタイマー１８１
（例えば日本電気(株)製のμPD−4538など）に入力
し、駆動回路１７の発振周期に比べて十分長い時
間設定を抵抗１８６、コンデンサ１８７でタイマ
ー１８１に設定しておけば、第１の導電性電極１
０ａが触れられていない間は、タイマー１８１が
一定時間の出力を発生している間に、次々と第３
の電極１０ｃから再トリガ信号が供給されるの
で、出力が反転することはない。一方、第１の導
電性電極１０ａが触れられると、前述のように第
３の電極１０ｃの出力が微小になるので、もはや
タイマー１８１を再トリガすることは出来ず、抵
抗１８６、コンデンサ１８７で定まる所定の時間
後にはタイマー１８１の出力が“０”から“１”
へ反転しフリツプフロツプ回路２０へ抵抗１８
４、ダイオード１８５を介して出力を発生する。
又、オフの導電性電極１１ａに対応した検出回路
１９も、前述の検出回路１８と全く同一の構成
（符号１９１〜１９５は符号１８１〜１８５に対
応する）であり、その出力は同様にフリツプフロ
ツプ回路２０へ供給されている。

フリツプフロツプ回路２０は２つのNPNトラ
ンジスタ２０１と２０２による双安定マルチバイ
ブレータで構成されており、オンの導電性電極１
０ａに対応した検出回路１８の出力は、トランジ
スタ２０２のベース端子へ、オフの導電性電極１
１ａに対応した検出回路１９の出力は、トランジ
スタ２０１のベース端子へ接続されている。ゼナ
ーダイオード１６のカソードとトランジスタ２０
２のコレクタ間にはリレー８の巻線が接続されて
おり、オンの導電性電極１０ａに触れられると検
出回路１８の出力が“０”から“１”へ反転しト
ランジスタ２０２が導通してリレー８の接点が閉
じ、ヒータ６に通電される。逆に、オフの導電性
電極１１ａに触れられると検出回路１９の出力が
“０”から“１”へ反転し、トランジスタ２０１
がオンしてトランジスタ２０２がオフし、リレー
８の接点は開くのでヒータ６は通電されない。
又、ヒータ６の両端に接続された通電表示用ラン
プ２１をガラス板３の下部に配置し、透過光によ
り通電を表示することも可能である。

以上の説明で明らかな様に、本発明の導電性電
極をガラス板上に焼成した制御装置では、水平に
置かれる様な機器においても、十分な強度を有し
ているので長寿命であり、器体に開口部を有しな
いので防水構造を簡単に得ることが出来、商品性
を著しく向上させることが出来る。そして、その
効果は第３図に図示した平面調理器や誘導加熱調
理器に最適であるが、洗濯機・乾燥機・ミキサ
ー・掃除機など、水や塵埃を扱つて使われ方の荒
くなる電化製品等においても大きな効果を奏す
る。

発明の効果 以上、説明した様に本発明における制御装置は
次のようなすぐれた効果を得ている。

(1) 導電性粉体をガラス板と同一材料のガラス中
に固定してあるので、ガラス板と電極材料の接
着強度は極めて強く、大きな外力に対して切
断・はく離が生じず強固である。とくに導電性
金属酸化物として酸化ルテニウムを用いたた
め、従来の酸化錫電極のものに比してほぼ10倍
の耐久性が得られた。

(2) 高温（ガラスの溶融温度）で焼成されている
ので熱的及び化学的にも極めて安定である。

(3) 焼成後、ガラス板を急冷することによつて強
化ガラスにすることが容易であり、機械的な外
力に対して強固であると共に、内部部品の露出
を防止できる。

(4) 表面に凹凸のない制御装置を容易に実現で
き、清掃性、安全性等の面で商品価値が高ま
る。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，Ｂは、本発明の制御装置の一実施例
における電極構造を示す焼成前と後の断面図、第
２図は同制御装置の導電性電極の耐久性を表わす
特性図、第３図は同制御装置を製品に組込んだ実
施例を示す斜視図、第４図は第３図の実施例の構
成と動作を表わす回路図である。 １……導電性金属酸化物、２……ガラス粉末、
３……ガラス板、１０ａ，１１ａ……ガラス板上
に焼成された入力用の導電性電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 酸化ルテニウム粉体とガラス粉末をガラス板
   の表面に焼成して融合一体化した第１の導電性電
   極と、この導電性電極に対向してガラス板の裏面
   に形成された第２および第３の電極と、前記第２
   の電極に方形波の駆動信号を供給する駆動回路
   と、前記第３の電極からの微分出力信号の大きさ
   を検出する検出回路とを備えた制御装置。