(57)【要約】【課題】  ロードセル式計量装置の内部で、ロードセルの近傍に別途ヒータを設けることなく、当該ロードセルに結露が発生することを有効に回避できる技術を提供する。【解決手段】  ロードセルが備える歪ゲージ３２ａ〜３２ｄに対して、これら歪ゲージ３２ａ〜３２ｄが構成するブリッジ回路３０の入力端子へ電力を供給する第一給電経路と、これら歪ゲージ３２ａ〜３２ｄが互いに並列接続されるように前記各歪ゲージに電力を供給する第二給電経路、の２つの経路で給電がなされるようになっている。卓上型デジタル秤１０ａの計量動作時には、第一給電経路を選択し、待機状態では、結露防止モードとして、第二給電経路を選択するように、給電経路切替スイッチ３３ａ〜３３ｃを動作させる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被計量物の重量を荷重として負荷することにより変位が生じる可動部を有する起歪体、および、前記起歪体に取り付けられ、前記変位を検出する複数の歪ゲージから少なくとも構成され、前記複数の前記歪ゲージがブリッジ回路を形成してなっているロードセルと、
前記ロードセルへの複数の給電経路を切り替える給電経路切替器と、を備え、
前記給電経路切替器は、前記ブリッジ回路の入力端子へ電力を供給する第一給電経路、または、前記複数の前記歪ゲージが互いに並列接続されるように前記各歪ゲージに電力を供給する第二給電経路、のいずれかを選択して切り替えるよう構成されている、ロードセル式計量装置。
【請求項２】
前記ブリッジ回路の出力端子に接続され、前記ブリッジ回路の出力信号から前記被計量物の前記重量を演算する重量演算器を、さらに備え、
前記給電経路切換器が前記第二給電経路を選択したときには、さらに前記各歪ゲージと前記重量演算器との接続が遮断されるよう構成されている、請求項１に記載のロードセル式計量装置。
【請求項３】
前記給電経路切替器を駆動する切替駆動器と、
前記ロードセルの周囲の湿度を検出する湿度検出器と、
制御器と、をさらに備え、
前記制御器は、前記湿度検出器から検出された湿度値が予め設定された上限値を超え、かつ、前記複数の前記歪ゲージから前記変位が検出されないときには、前記給電経路切替器が前記第二給電経路を選択するように、前記切替駆動器を動作させるよう構成されている、請求項１または２に記載のロードセル式計量装置。
【請求項４】
前記制御器は、前記給電経路切替器が前記第二給電経路を選択している状態で、前記複数の前記歪ゲージの少なくともいずれか一つから前記変位が検出されたときには、前記給電経路切替器が前記第一給電経路を選択するように、前記切替駆動器を動作させるよう構成されている、請求項３に記載のロードセル式計量装置。
【請求項５】
使用者に報知する報知器を、さらに備え、
前記制御器は、前記湿度検出器から検出された湿度値が予め設定された上限値を超えたときに、前記報知器を動作させるよう構成されている、請求項３または４に記載のロードセル式計量装置。
【請求項６】
使用者による操作によって前記切替駆動器を動作させる、切替駆動操作器をさらに備えている、請求項３から５のいずれか１項に記載のロードセル式計量装置。
【請求項７】
前記ロードセル式計量装置の外装がステンレス製である、請求項１から６のいずれか１項に記載のロードセル式計量装置。
【請求項８】
前記電力を供給する電源が電池である、請求項１から７のいずれか１項に記載のロードセル式計量装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重量等を電気信号に変換する荷重変換器としてロードセルを用いたロードセル式計量装置に関し、特に、高湿環境下での使用が可能なロードセル式計量装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロードセル式計量装置に用いられるロードセルは、一般に歪ゲージ式ロードセルであり、起歪体および起歪体に取り付けられる歪ゲージを備えている。起歪体は、被計量物の重量が荷重として加えられるように構成される可動部を有している。被計量物の重量が荷重として可動部に加えられると、当該可動部は起歪体の固定位置から見て変位するため、その変位を歪ゲージにより検出して電気信号に変換する。
【０００３】
前記ロードセル式計量装置は、さまざまな種類の被計量物の計量に使用されている。このうち、被計量物が農水産品、生鮮食品等であれば、これらは水分を多く含むため、計量の環境は高湿度なものとなる。しかも、農水産品や生鮮食品は加工食品と比較して相対的に腐敗しやすい。したがって、これらを取り扱う環境では、高度な食品衛生管理が要求されるため、加工、運搬、計量等に関わる設備や容器等を頻繁に洗浄したり消毒したりすることが必要となる。もちろん、加工食品であってもその種類や取扱方法等によっては、前記と同様に対応すべき場合があることはいうまでもない。
【０００４】
このように、特に農水産品や生鮮食品等を計量する用途にロードセル式計量装置が用いられる場合、当該ロードセル式計量装置には、洗浄に対応可能な防水性（あるいは耐水性）が要求される。
【０００５】
ただし、防水性といっても、水分への曝露状況に応じて要求される性能は異なる。例えば特許文献１には、ロードセルを用いた組合せ計量装置において洗浄に対応できる防水構造に関する技術が開示されている。衛生上または品質の管理上の観点から組合せ計量装置を洗浄するために、分散フィーダ部をフィーダカバーで被い防水構造とすると、防水されたカバー内に熱がこもり、ロードセルが熱の悪影響を受ける。そこで、この技術では、フィーダカバーによって防水された分散フィーダ部の防水部内に吸気口と排気口を有する換気用ダクトを導入配置するとともに、該換気用ダクトから防水部内への吸気と排気を行う換気手段を被計量物の流下経路外に設けている。同文献によれば、前記構成によって、防水部内に熱がこもることを防止できるとされる。
【０００６】
同様に、特許文献２には、防水構造のモータを有する計量装置において稼働直後に水洗等してもモータ内部への浸水を防止する技術が開示されている。この技術では、モータユニットの防水カバーと筐体との間が通気用パイプで通気接続されている。同文献によれば、前記構成によって、装置稼働直後に水洗されモータユニットが急冷された場合でも、通気用パイプを介して気圧の変化を筐体側で吸収できるため、モータユニット内部で急激な気圧変化を生じず、防水性の弱い箇所からの浸水を未然に防止できるとされる。
【０００７】
また、前記洗浄に対応する防水技術とは別に、高湿度環境下で発生する結露の影響を回避する技術（結露対応技術）も提案されている。例えば、特許文献３には、ロードセル式計量装置のみを対象とする技術ではないが、電気機器の結露防止装置として、電気機器の箱体内に設けられるヒータとフアンと結露検出器とを備える構成が開示されている。同文献によれば、例えば湿度９５％以上となったときにヒータを作動させて結露防止を図ったとしても、ヒータの作動時間が長くなるため消費電力節減の効果がそれほど得られないとされる。そこで、この技術では、この箱体内にヒータとフアンを併設し、この両者を箱体内に配設された結露検出器で制御して最も効率よく作動させることにより消費電力の節減を図っている。なお、この文献では、具体的な電気機器としては配電盤が挙げられている。
【０００８】
同様に、特許文献４には、オーディオテープレコーダ、ビデオテープレコーダを対象とした技術であるが、結露検出動作をより好適に行うことができる結露検出装置が開示されている。この技術では、結露検出状態中に電源が遮断されると、その後、電源が再投入されても検出装置が結露検出状態とならないという問題を解決することを目的としており、結露検出状態中に電源が遮断されても、この状態を保存手段により保存し、電源再投入時には一定時間強制的に結露検出状態とするよう構成している。
【０００９】
また、特許文献５には、計量装置に関する結露対応技術が開示されている。この文献によれば、秤量モジュール等の力測定デバイスが、ハウジングによって密閉された力測定セルを備えていると、力測定セルの検査が非常に高価であり、さらには不可能であるとされる。そこで、力測定セルの動作寿命に影響を及ぼす内部空間の大気状態のパラメータを、ハウジングの内部空間に配置されたセンサー、および／またはハウジングに配置されたセンサーによって測定する。例えば、センサーとしてたとえば湿度センサーを使用して、パラメータとして内部空間の湿度変化を検出している。
【００１０】
ところで、ロードセル式計量装置においては、荷重変換器であるロードセルが適正な状態になければ、計量精度に影響が生じることが知られている。例えば、特許文献１に開示されているように、ロードセルは熱によって悪影響を受けることが知られている。また、特許文献６には、ロードセルの抵抗値を高くすると秤量精度が犠牲になるという知見が開示されている。具体的には、この文献では、バッテリを電源としたロードセル式秤量計において、バッテリが比較的急速に消耗するという点を問題として挙げている。そして、考え得る対策の一つとして、抵抗器あるいはロードセルの抵抗値をより高くすることで電流値を減少させる方法が挙げられるが、この方法では秤量精度が犠牲になることが開示されている。そこで、特許文献６に開示の技術では、待機電力状態と通常電力状態とを切り替えている。
【００１１】
さらに、ロードセルに対して水分が接触したり結露が生じたりすると、ロードセルが腐食するおそれがある。このような腐食は、もちろん計量精度に大きな影響を与える。そこで、例えば、特許文献７および特許文献８には、ロードセルの本体を構成する起歪体の表面を樹脂等でコーティングし、起歪体の腐食を回避する技術が開示されている。特許文献７に開示される技術では、起歪体をウレタンゲルでコーティングしており、特許文献８に開示される技術では、ガラス転移温度が４０℃以上の樹脂からなる塗膜層を含み電気絶縁性を有する皮膜で起歪体を覆っている。
【特許文献１】特開平０６−３１７４５４号公報
【特許文献２】特開２０００−００９５２２号公報
【特許文献３】実公昭６３−０４５７６５号公報
【特許文献４】特開平０３−２９３５４５号公報
【特許文献５】特開２００７−１３９７６８号公報
【特許文献６】特許第２５３２６３９号公報
【特許文献７】特開２００１−３４３２９３号公報
【特許文献８】特開２００２−３６５１４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
近年、農水産品や生鮮食品を含む食品の加工や製造全般においては、従来よりも一層高度な衛生管理が要求されている。そこで、防水性を有するロードセル式計量装置においても、高度な衛生管理に対応すべくさまざまな対応がなされている。中でも、洗浄に対する利便性を高めるため、ロードセル式計量装置の外装としては、樹脂製のケースに代えてステンレス製のケースが用いられるようになっている。ところが、ステンレスは樹脂と比べて熱伝導率が高いため、ロードセル式計量装置の内部が結露しやすい、という問題が生ずる。
【００１３】
前記のとおり、農水産品や生鮮食品等を被計量物として計量する現場では、頻繁に洗浄を行うことから湿度が高く、かつ、被計量物が腐敗しやすい場合には、外気よりも低温に設定されていることが多い。このような環境下であっても、ロードセル式計量装置の外装が樹脂製であれば、その熱伝導率は低いために、ロードセル式計量装置の内部に対して一種の断熱作用が生じる。それゆえ、当該ロードセル式計量装置の内部では、通常、内部で結露は発生し難い。これに対して、外装がステンレス製であると、その熱伝導率の高さから、外装が冷却されやすく、それゆえ、従来の樹脂製に比べて内部に結露が生じやすい。特に、ロードセルに結露が生じると、計量精度が大きく低下するため、内部の結露は発生を回避すべき現象である。
【００１４】
ここで、特許文献１および２に開示される技術は、ロードセル式計量装置の防水性を高めることはできるとされるが、内部の結露の発生を回避することはできない。一方、特許文献３から５に開示される技術は、結露検出器や湿度センサーを備える構成となっており、特に特許文献３および４に開示される技術では、結露の防止のためにヒータを用いることが開示されている。それゆえ、結露の発生を防止するためには、ロードセル式計量装置の内部にヒータを設けることが想定される。
【００１５】
しかしながら、特許文献１に開示されるように、ロードセルは熱によって悪影響を受けることが知られており、また、一般に温度が上昇すると抵抗値も高くなるので、特許文献６に開示されるように、ロードセルの秤量精度も低下する。したがって、ロードセルの近傍にヒータを設けることは現実的ではない。
【００１６】
仮に、ロードセルの近傍にヒータを設けることが可能であったとする。ここで、当該ヒータには、結露を防止できる程度にロードセル式計量装置の内部を十分に暖めることができる出力が求められるので、ヒータを動作させるためには大きな電力が必要となる。ロードセル式計量装置の電源としては、その種類によってＡＣ電源または電池、あるいはその両方を採用することができるが、電源が電池であれば、ヒータを動作させると急速に電池が消耗してしまう。
【００１７】
また、電源がＡＣ電源であり、計量部と表示操作部とが一体型となっている構成のロードセル式計量装置は、ロードセルの周囲に表示パネルまたはＣＰＵ等の発熱する構成が収容されており、また相対的に容積が大きくなることから、ロードセルの周囲に空間を確保しやすい。それゆえ、外装がステンレス製であっても、別途ヒータを設けなくてもロードセルの周囲は冷却されにくく、結露も生じにくい。これに対して、例えば、ロードセル式計量装置が卓上型であったり計量部と表示操作部とが分離しているセパレート型であったりすれば、相対的に小型で容積が小さくなるため、外装がステンレス製であれば、冷却されやすく結露も生じやすい。また、小型であればロードセルの周囲にヒータを設ける空間も確保しにくくなり、加えて、電源が電池であれば、ヒータを動作させる十分な電力も確保できなくなる。
【００１８】
さらに、起歪体の表面をコーティングしても、当該ロードセルの結露を十分に防止することはできない。一般にコーティング用途ではシリコーン樹脂が多く用いられるが、シリコーン樹脂の被膜は、強い撥水性を示すものの透湿性も高いため、結露の防止効果は不十分である。また、特許文献７および８に開示される技術では、ウレタンゲルや特殊な被膜で起歪体を覆っているので、起歪体の腐食等を防止することはできても、起歪体に取り付けられる歪ゲージの腐食防止にはつながらない。歪ゲージが腐食すると抵抗変化を生じるため、重量の検出精度が大幅に低下する。しかも、歪ゲージに生じる腐食は、肉眼ではわかりにくいレベルのわずかなものであっても、抵抗変化を引き起こす。それゆえ、起歪体をコーティングしてもロードセル全体について結露の防止効果を十分に得られるわけではない。
【００１９】
本発明は前記課題を解決するためになされたものであって、ロードセル式計量装置の内部で、ロードセルの近傍に別途ヒータを設けることなく、当該ロードセルに結露が発生することを有効に回避できる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明者は、前記課題に鑑み鋭意検討した結果、ロードセルを計量状態と待機状態とに明確に切り替え、待機状態では、ロードセルに対して、計量状態とは異なる電圧を与えることで、当該ロードセルをヒータとして動作させ、別途ヒータを設けなくてもロードセルに結露が発生することを有効に回避できることを独自に見出し、本発明を完成させるに至った。
【００２１】
すなわち、本発明に係るロードセル式計量装置は、上記の課題を解決するために、被計量物の重量を荷重として負荷することにより変位が生じる可動部を有する起歪体、および、前記起歪体に取り付けられ、前記変位を検出する複数の歪ゲージから少なくとも構成され、前記複数の前記歪ゲージがブリッジ回路を形成してなっているロードセルと、前記ロードセルへの複数の給電経路を切り替える給電経路切替器と、を備え、前記給電経路切替器は、前記ブリッジ回路の入力端子へ電力を供給する第一給電経路、または、前記複数の前記歪ゲージが互いに並列接続されるように前記各歪ゲージに電力を供給する第二給電経路、のいずれかを選択して切り替えるよう構成されている。
【００２２】
前記構成によれば、第一給電経路が選択されれば、各歪ゲージはブリッジ回路として機能するため、被計量物の重量を電気信号として出力する一方、第二給電経路が選択されれば、各歪ゲージに対して電源電圧がそのまま加えられるため、ヒータとして機能する。この場合、ロードセルそのものが発熱するため、別途ヒータを設けてロードセルを加熱するよりも小さい発熱量で大きな結露防止効果が得られる。それゆえ、ロードセル式計量装置を結露しやすい環境に設置しても、ロードセルの結露、特に歪ゲージの結露を有効に防止することができる。
【００２３】
前記ロードセル式計量装置においては、前記ブリッジ回路の出力端子に接続され、前記ブリッジ回路の出力信号から前記被計量物の前記重量を演算する重量演算器を、さらに備え、前記給電経路切換器が前記第二給電経路を選択したときには、さらに前記各歪ゲージと前記重量演算器との接続が遮断されるよう構成されていることが好ましい。
【００２４】
前記ロードセル式計量装置においては、前記給電経路切替器を駆動する切替駆動器と、前記ロードセルの周囲の湿度を検出する湿度検出器と、制御器と、をさらに備え、前記制御器は、前記湿度検出器から検出された湿度値が予め設定された上限値を超え、かつ、前記複数の前記歪ゲージから前記変位が検出されないときには、前記給電経路切替器が前記第二給電経路を選択するように、前記切替駆動器を動作させるよう構成されていることが好ましい。
【００２５】
さらに、前記制御器は、前記給電経路切替器が前記第二給電経路を選択している状態で、前記複数の前記歪ゲージの少なくともいずれか一つから前記変位が検出されたときには、前記給電経路切替器が前記第一給電経路を選択するように、前記切替駆動器を動作させるよう構成されていることがより好ましい。あるいは、前記ロードセル式計量装置が、使用者に報知する報知器を、さらに備え、前記制御器は、前記湿度検出器から検出された湿度値が予め設定された上限値を超えたときに、前記報知器を動作させるよう構成されていることがより好ましい。
【００２６】
前記構成によれば、第一給電経路から第二給電経路の切り替えを、制御器により行うため、ロードセル式計量装置が結露防止の動作を自動制御で行うことができる。また、前記給電経路の切り替えを使用者に報知するよう構成すれば、使用者は、ロードセル式計量装置が結露防止状態にあるか否かを明確に判断することができる。
【００２７】
前記ロードセル式計量装置では、使用者による操作によって前記切替駆動器を動作させる、切替駆動操作器をさらに備えていることがより好ましい。これによって、使用者の判断によりロードセル式計量装置に結露防止動作を行わせることができる。
【００２８】
前記ロードセル式計量装置においては、その外装がステンレス製であると、洗浄性や衛生性に優れ、かつ、有効な結露防止効果も発揮できるため、農水産品や生鮮食品等の加工現場での計量に好適に用いることができる。
【００２９】
また、前記ロードセル式計量装置においては、前記電力を供給する電源は特に限定されないが、電池を好ましく用いることができる。前記のとおり、本発明によれば、ロードセルそのものが発熱するため、より小さい発熱量で大きな結露防止効果が得られるが、発熱量が小さいということは、消費電力も小さくてすむ。そのため、電源として電池を好適に用いることができる。
【発明の効果】
【００３０】
以上のように、本発明では、ロードセル式計量装置の内部で、ロードセルの近傍に別途ヒータを設けることなく、当該ロードセルに結露が発生することを有効に回避することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００３２】
（実施の形態１）
［卓上型デジタル秤の基本構成］
本実施の形態では、本発明に係るロードセル式計量装置の代表的な一例として、卓上型デジタル秤を挙げて、本発明の好ましい形態を説明する。図１は、本実施の形態に係る卓上型デジタル秤１０ａの構成を示す断面図であり、図２は、図１に示す卓上型デジタル秤１０ａが備えるロードセル３０の構成を示す模式図である。
【００３３】
図１に示すように、本実施の形態に係る卓上型デジタル秤１０ａは、計量皿１１、皿受１２、ステンレスケース１３、電池ボックス１４、底蓋１５、脚部１６ａ，１６ｂ、制御基板２０、操作入力部２１、表示部２２、ロードセル３０、湿度センサー４１、及び電池４２を備えている。
【００３４】
計量皿１１は、卓上型デジタル秤１０ａの上方で皿受１２に重ねて設けられ、その上面に被計量物を載置する。皿受１２は、上方側が計量皿１１を受ける平坦面となり、下方側がロードセル３０の起歪体に当接している。皿受１２の平坦面に計量皿１１が重ねて設けられるので、計量皿１１に載置された被計量物の重量は、荷重としてロードセル３０の起歪体に加えられる。ステンレスケース１３は、卓上型デジタル秤１０ａの外装であり、かつ、卓上型デジタル秤１０ａの本体となる。ステンレスケース１３の内部には、電池ボックス１４、制御基板２０、ロードセル３０および湿度センサー４１等が設けられている。電池ボックス１４は、卓上型デジタル秤１０ａの下方に開口を形成するように設けられ、内部に電池４２を収容する。電池ボックス１４は図示されない電極を備え、当該電極は図示されない配線を介して、制御基板２０の図示されない電力供給端子に接続されている。底蓋１５は、卓上型デジタル秤１０ａの底側で電池ボックス１４の開口を閉止する。脚部１６ａは、卓上型デジタル秤１０ａの下方に例えば合計４つ設けられ、いずれも卓上型デジタル秤１０ａの水平位置を調節できるものとなっている。
【００３５】
制御基板２０は、ステンレスケース１３内の卓上型デジタル秤１０ａの前方側に設けられる。この前方には、操作入力部２１および表示部２２が設けられており、その背面側に制御基板２０が位置する。操作入力部２１および表示部２２は、卓上型デジタル秤１０ａの前方で上方側に向けて傾斜した単一面である操作表示面１３ａに設けられる。操作入力部２１は、図示されない複数のキーやスイッチ等からなっており、これらキーやスイッチの操作により、卓上型デジタル秤１０ａの操作指令や設定条件等を制御基板２０の演算器に入力する。表示部２２は、例えば液晶表示パネルからなっており、制御基板２０の演算器の制御により、少なくとも被計量物の重量を表示するよう構成されている。他にも、操作内容や設定条件の内容を表示するよう構成されてもよい。また、操作入力部２１および表示部２２はまとめて一つのタッチパネルとして構成されてもよい。なお、制御基板２０については、卓上型デジタル秤１０ａの制御系統とともに具体的に説明する。
【００３６】
ロードセル３０は、図２に示すように、起歪体３１と、４つの歪ゲージ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄとを備えている。起歪体３１は、一方の端部が可動剛体部３１１、他方の端部が固定剛体部３１２となっており、これら可動剛体部３１１および固定剛体部３１２は上下２本のビーム部３１３，３１４で連結されている。起歪体３１は、例えば、ニッケルクロムモリブデン鋼、ステンレス鋼、アルミニウム合金等で形成されている。
【００３７】
起歪体３１のビーム部３１３には、可動剛体部３１１側で厚みが小さくなるように形成された歪測定部３１５ａと、固定剛体部３１２側で厚みが小さくなるように形成された歪測定部３１５ｂとが形成されている。同様にビーム部３１４には、可動剛体部３１１側で厚みが小さくなるように形成された歪測定部３１５ｃと、固定剛体部３１２側で厚みが小さくなるように形成された歪測定部３１５ｄとが形成されている。これらの歪測定部３１５ａ，３１５ｂ，３１５ｃ，３１５ｄには、それぞれ歪ゲージ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄが貼り付けられている。これら４つの歪ゲージ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄは、後述するように、ホイートストンブリッジを形成するように互いに電気的に接続され、図２において矢印で示されるように、可動剛体部３１１に加えられる荷重により起歪体３１に生じた歪の度合い（変位）を電気抵抗値の変化として検出する。
【００３８】
湿度センサー４１は、ロードセル３０の近傍に設けられ、ロードセル３０近傍の湿度を検出し、後述するＣＰＵに出力する。本実施の形態では、図１に示すように、起歪体３１の両端部である可動剛体部３１１および固定剛体部３１２に近接するように２個設けられている（図１では、起歪体３１、可動剛体部３１１、固定剛体部３１２の参照符号は図示されない）。湿度センサー４１としては、例えば、抵抗変化型湿度センサーまたは静電容量変化型湿度センサー等の電気式湿度センサーを用いることができる。
【００３９】
電池４２は、卓上型デジタル秤１０ａの駆動電源であり、電池ボックス１４に収容された状態で、前述のとおり電極、配線、電力供給端子等を介して制御基板２０に電力を供給する。電池４２としては、乾電池または乾電池と互換可能な各種二次電池を用いることができる。もちろん、乾電池以外の種類の電池を用いるよう構成されてもよい。
【００４０】
［卓上型デジタル秤の制御構成および計量動作］
次に、本実施の形態に係る卓上型デジタル秤１０ａの制御構成および計量動作について、図３を参照して説明する。図３は、図１に示す卓上型デジタル秤１０ａの制御系統および要部の回路構成を示す図である。
【００４１】
本実施の形態に係る卓上型デジタル秤１０ａは、図３に示すように、制御器としてのＣＰＵ２３、Ａ／Ｄコンバータ２４、給電経路切替駆動部２５、給電経路切替スイッチ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ、増幅回路３４をさらに備えている。ＣＰＵ２３は、操作入力部２１および表示部２２と接続されるとともに、Ａ／Ｄコンバータ２４、給電経路切替駆動部２５、および湿度センサー４１と接続されている。また、Ａ／Ｄコンバータ２４には増幅回路３４が接続され、増幅回路３４には、給電経路切替スイッチ３３ａ，３３ｂ，３３ｃを介してロードセル３０が接続されている。また、ロードセル３０には定電圧回路４３を経由して電池４２が接続されている。電池４２の＋極は定電圧回路４３に接続され、−極は接地されており、定電圧回路４３も接地されている。本実施の形態では、ＣＰＵ２３、Ａ／Ｄコンバータ２４、給電経路切替駆動部２５、増幅回路３４が前記制御基板２０に搭載されている。
【００４２】
ＣＰＵ２３は、操作入力部２１から操作指令や入力情報、Ａ／Ｄコンバータ２４から被計量物の重量の検出値、湿度センサー４１からロードセル３０近傍の湿度の検出値等が入力され、これに基づいて、表示部２２に重量値や操作設定情報等を表示させたり、後述するように、給電経路切替駆動部２５を動作させたりするよう構成されている。
【００４３】
ロードセル３０は、図３では、抵抗として示される４つの歪ゲージ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄからなるホイートストンブリッジ回路として示される。つまり、ロードセル３０において、起歪体３１の歪を検出する４つの歪ゲージ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄは、ホイートストンブリッジを形成している。なお、以下の説明では、回路構成に関する説明に限って、ロードセル３０を「ブリッジ回路３０」と表現する。
【００４４】
ブリッジ回路３０では、歪ゲージ３２ａおよび歪ゲージ３２ｂが直列に接続され、これらの間に給電経路切替スイッチ３３ａを介して電池４２の＋極が接続されている。また、歪ゲージ３２ｃおよび歪ゲージ３２ｄが直列に接続され、これらの間に電池４２の−極が接続されている。歪ゲージ３２ａの一端は前記のとおり、歪ゲージ３２ｂに接続されているが、他端は歪ゲージ３２ｃに接続され、歪ゲージ３２ａと歪ゲージ３２ｃとの間には、給電経路切替スイッチ３３ｃを介して増幅回路３４が接続されている。同様に、歪ゲージ３２ｂの一端は歪ゲージ３２ａに接続されているが、他端は歪ゲージ３２ｄに接続され、歪ゲージ３２ｂと歪ゲージ３２ｄとの間には、給電経路切替スイッチ３３ｂを介して増幅回路３４が接続されている。
【００４５】
なお、説明の便宜上、ブリッジ回路３０において、歪ゲージ３２ａおよび歪ゲージ３２ｂの間で給電経路切替スイッチ３３ａと接続される接続点をポイント（ノード）Ｐ11とし、歪ゲージ３２ｂおよび歪ゲージ３２ｄの間で給電経路切替スイッチ３３ｂと接続される接続点をポイント（ノード）Ｐ12とし、歪ゲージ３２ａおよび歪ゲージ３２ｃの間で給電経路切替スイッチ３３ｃと接続される接続点をポイント（ノード）Ｐ13とする。また、歪ゲージ３２ｃおよび歪ゲージ３２ｄの間で、電池４２の陰極からの配線と接続される接続点をポイント（ノード）Ｐ14とする。これらポイントＰ11〜Ｐ14は後述するようにブリッジ回路３０の入力端子または出力端子に相当する。
【００４６】
増幅回路３４は、本実施の形態では、少なくとも、２つのオペアンプ３４ａ，３４ｂと、３つの抵抗３４ｃ，３４ｄ，３４ｅからなっている。オペアンプ３４ａの一方の入力端子は、給電経路切替スイッチ３３ｂを介して、ブリッジ回路３０の前記ポイントＰ12に接続され、オペアンプ３４ａの出力端子は、Ａ／Ｄコンバータ２４に接続されるとともに、分岐して抵抗３４ｃを介して他方の入力端子に接続されている。同様に、オペアンプ３４ｂの一方の入力端子は、給電経路切替スイッチ３３ｃを介して、ブリッジ回路３０の前記ポイントＰ13に接続され、オペアンプの出力端子は、Ａ／Ｄコンバータ２４に接続されるとともに、分岐して抵抗３４ｄを介して他方の入力端子に接続されている。このように、オペアンプ３４ａ，３４ｂでは、それぞれ抵抗３４ｃ，３４ｄを介して出力をフィードバックして増幅し、Ａ／Ｄコンバータ２４に出力している。
【００４７】
また、抵抗３４ｃとオペアンプ３４ａの他方の入力端子との間、および、抵抗３４ｄとオペアンプ３４ｂの他方の入力端子との間には、抵抗３４ｅが接続されている。すなわち、オペアンプ３４ａから見れば、抵抗３４ｃおよび抵抗３４ｅは、オペアンプ３４ａのフィードバック経路の分圧回路を構成しており、オペアンプ３４ｂから見れば、抵抗３４ｄおよび抵抗３４ｅは、オペアンプ３４ｂのフィードバック経路の分圧回路を構成している。
【００４８】
給電経路切替スイッチ３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、後述するように、卓上型デジタル秤１０ａが状態に応じて、ブリッジ回路３０を形成する歪ゲージ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄへの給電経路を切り替える。給電経路切替スイッチ３３ａ，３３ｂ，３３ｃとしては、電磁リレースイッチ、半導体リレースイッチ、バイポーラトランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ等を用いることができる。
【００４９】
次に、前記構成の卓上型デジタル秤１０ａの計量動作について説明する。まず、図１に示す計量皿１１に被計量物を載置すると、皿受１２を介してロードセル３０に荷重が加えられる。ロードセル３０では、図２に示すように、起歪体３１の可動剛体部３１１に対して、被計量物の重量が荷重として付加される（図中矢印）。これによって起歪体３１には歪が生じるので、この歪の度合い（変位）を、４つの歪ゲージ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄで検出する。すなわち、起歪体３１の変位に応じて、４つの歪ゲージ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄは、それぞれ抵抗値が微小変化する。
【００５０】
ここで、歪ゲージ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄは図３に示すようにブリッジ回路３０を形成しており、ブリッジ回路３０のポイントＰ11およびＰ14の間には、電池４２から直流電圧が加えられている。ここで、ポイントＰ11およびポイントＰ14はブリッジ回路３０の入力端子に相当し、ポイントＰ12およびＰ13はブリッジ回路３０の出力端子に相当する。それゆえ、ブリッジ回路３０では、ポイントＰ12およびＰ13の間における電位差から被計量物の重量値に相当する出力信号が生じる。この出力信号は、増幅回路３４によって増幅され、Ａ／Ｄコンバータ２４によりデジタル変換されて、ＣＰＵ２３に出力される。ＣＰＵ２３は、出力信号から演算により被検出物の重量を算出し、表示部２２に重量値を表示させる。
【００５１】
［給電経路の切り替え］
本実施の形態では、ブリッジ回路３０（ロードセル３０の歪ゲージ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ）への給電経路は、給電経路切替スイッチ３３ａ，３３ｂ，３３ｃにより異なる２つの給電経路に切り替えられるよう構成されている。この給電経路の切り替えについて、図３および図４（ａ），（ｂ）を参照して説明する。図４（ａ）は、図３に示す回路構成を有する卓上型デジタル秤１０ａにおいて、計量動作を行うことができる状態にあるときのブリッジ回路３０への給電経路を模式的に示す回路図であり、図４（ｂ）は、待機している状態にあるときのブリッジ回路３０への給電経路を模式的に示す回路図である。なお、図４（ａ）（ｂ）においては、電池４２は定電圧回路４３を介さずにブリッジ回路３０へ接続されているとして回路構成を示すものとする。
【００５２】
本実施の形態では、図３に示すように、電池４２とブリッジ回路３０とは、給電経路切替スイッチ３３ｂ，３３ｃの切り替えにより、電池４２の＋極をブリッジ回路３０のポイントＰ12およびＰ13にもそれぞれ接続できるとともに、給電経路切替スイッチ３３ａの切り替えにより、電池４２の−極をブリッジ回路３０のポイントＰ11にも接続できるように構成されている。
【００５３】
給電経路切替スイッチ３３ａは、可動接点Ｃａ０と、第一固定接点Ｃａ１および第二固定接点Ｃａ２とを有している。可動接点Ｃａ０は、第一固定接点Ｃａ１または第二固定接点Ｃａ２のいずれかに接触するよう切り替え可能となっている。可動接点Ｃａ０は、ブリッジ回路３０のポイントＰ11に接続され、第一固定接点Ｃａ１は、電池４２の＋極に接続され、第二固定接点Ｃａ２は、電池４２の−極に接続されている。
【００５４】
同様に、給電経路切替スイッチ３３ｂも、切り替え可能な可動接点Ｃｂ０と、第一固定接点Ｃｂ１および第二固定接点Ｃｂ２とを有している。可動接点Ｃｂ０は、ブリッジ回路３０のポイントＰ12に接続され、第一固定接点Ｃｂ１は、増幅回路３４を構成するオペアンプ３４ａの一方の入力端子に接続され、第二固定接点Ｃｂ２は、電池４２の＋極に接続されている。
【００５５】
また、給電経路切替スイッチ３３ｃも、切り替え可能な可動接点Ｃｃ０と、第一固定接点Ｃｃ１および第二固定接点Ｃｃ２とを有している。可動接点Ｃｃ０は、ブリッジ回路３０のポイントＰ13に接続され、第一固定接点Ｃｃ１は、増幅回路３４を構成するオペアンプ３４ｂの一方の入力端子に接続され、第二固定接点Ｃｃ２は、電池４２の＋極に接続されている。
【００５６】
なお、前記構成では、電池４２の＋極には、給電経路切替スイッチ３３ａの第一固定接点Ｃａ１、給電経路切替スイッチ３３ｂの第二固定接点Ｃｂ２、給電経路切替スイッチ３３ｃの第二固定接点Ｃｃ２が接続されている。そこで、本実施の形態では、説明の便宜上、図３に示すように、電池４２の＋極から給電経路切替スイッチ３３ａへの接続と、同＋極から給電経路切替スイッチ３３ｂ，３３ｃへの接続との分岐点を、分岐ポイントＰ01とし、さらに、同＋極から給電経路切替スイッチ３３ｂへの接続と給電経路切替スイッチ３３ｃへの接続との分岐点を、分岐ポイントＰ02とする。
【００５７】
同様に、電池４２の−極には、給電経路切替スイッチ３３ａの第二固定接点Ｃａ２と、ブリッジ回路３０のポイントＰ14が接続されている。そこで、本実施の形態では、説明の便宜上、給電経路切替スイッチ３３ａから電池４２の−極への接続と、ポイントＰ14から同−極への接続との合流点を、合流ポイントＰ03とする。
【００５８】
本実施の形態に係る卓上型デジタル秤１０ａは、通常の状態では、計量動作を行うことが可能な状態にある。そのため、給電経路切替スイッチ３３ａの可動接点Ｃａ０は第一固定接点Ｃａ１に接触し、給電経路切替スイッチ３３ｂの可動接点Ｃｂ０は第一固定接点Ｃｂ１に接触し、給電経路切替スイッチ３３ｃの可動接点Ｃｃ０は第一固定接点Ｃｃ１に接触する。この状態では、図３に示す回路構成では、いずれも、図中で可動接点Ｃａ０，Ｃｂ０，Ｃｃ０を実線で示す接続状態となっている。より具体的には、図４（ａ）に示すように、ブリッジ回路３０のポイントＰ11（およびポイントＰ14）には、直流電源（電池４２）が接続され、ブリッジ回路３０のポイントＰ12およびポイントＰ13には、増幅回路３４が接続されることになる。なお、図４（ａ），（ｂ）では、給電経路切替スイッチ３３ａ，３３ｂ，３３ｃは矩形記号として簡略化して記載している。
【００５９】
このように、卓上型デジタル秤１０ａが通常の状態であれば、給電経路切替スイッチ３３ａ〜３３ｃは、給電経路として、ブリッジ回路３０の入力端子に相当するポイントＰ11およびポイントＰ14へ電力を供給する経路を選択して閉路する。この給電経路を第一給電経路とする。第一給電経路が選択されている状態では、歪ゲージ３２ａ〜３２ｄはブリッジ回路３０を形成するので、当該ブリッジ回路３０すなわちロードセル３０は、荷重を電気信号に変換してＣＰＵ２３へ出力する荷重変換器として機能する。
【００６０】
これに対して、本実施の形態では、給電経路切替スイッチ３３ａ，３３ｂ，３３ｃを切り替えることで、歪ゲージ３２ａ〜３２ｄへの給電経路を第一給電経路から第二給電経路に切り替えることができる。具体的には、給電経路切替スイッチ３３ａでは、可動接点Ｃａ０が第一固定接点Ｃａ１から第二固定接点Ｃａ２に接触するよう切り替えられ、給電経路切替スイッチ３３ｂでは、可動接点Ｃｂ０が第一固定接点Ｃｂ１から第二固定接点Ｃｂ２に接触するよう切り替えられ、給電経路切替スイッチ３３ｃでは、可動接点Ｃｃ０が第一固定接点Ｃｃ１から第二固定接点Ｃｃ２に接触するよう切り替えられる。この状態では、図３に示す回路構成では、いずれも、図中で可動接点Ｃａ０，Ｃｂ０，Ｃｃ０を破線で示す接続状態となっている。
【００６１】
それゆえ、図４（ｂ）に示すように、ブリッジ回路３０を形成する歪ゲージ３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄに対しては、それぞれが並列となるように電圧が加えられる。具体的には、分岐ポイントＰ01からＰ02を介して、電池４２の＋極は、歪ゲージ３２ｂ，３２ｄの中間点であるポイントＰ12に接続されるとともに、歪ゲージ３２ｃ，３２ａの中間点であるポイントＰ13に接続される。一方、歪ゲージ３２ｄ，３２ｃは、ポイントＰ14から合流ポイントＰ03を介して電池４２の−極に接続され、同様に、歪ゲージ３２ｂ，３２ａは、ポイントＰ11から合流ポイントＰ03を介して同−極に接続される。
【００６２】
このように、卓上型デジタル秤１０ａが待機状態にあるときには、給電経路切替スイッチ３３ａ〜３３ｃは、給電経路として、歪ゲージ３２ａ〜３２ｄが互いに並列接続されるように各歪ゲージ３２ａ〜３２ｄに電力を供給する経路を選択し閉路する。この給電経路を前記の第二給電経路とする。
【００６３】
給電経路切替スイッチ３３ａ〜３３ｃを切り替える前、すなわち第一給電経路が閉路されているときには、各歪ゲージ３２ａ〜３２ｄには、電源電圧の１／２の電圧値が加えられていた。これに対して、第二給電経路が閉路されるよう給電経路切替スイッチ３３ａ〜３３ｃを切り替えれば、各歪ゲージ３２ａ〜３２ｄには、電源電圧がそのまま加えられることになる。それゆえ、４つの歪ゲージ３２ａ〜３２ｄにより形成される並列回路は、とその抵抗により発熱するヒータとして機能することになる。その結果、ロードセル３０自身を発熱させることが可能となるので、卓上型デジタル秤１０ａを結露しやすい環境に設置しても、ロードセル３０の結露（特に歪ゲージ３２ａ〜３２ｄの結露）を有効に防止することができる。
【００６４】
なお、前記第二給電経路が閉路されている状態は、計量動作を行わない代わりに、結露を防止する動作を行っていることになる。したがって、本実施の形態では、第二給電経路が閉路されている状態を結露防止モードとする。
【００６５】
さらに、給電経路として第二給電経路が選択されれば、給電経路切替スイッチ３３ｂ，３３ｃにより、増幅回路３４への接続が遮断される。増幅回路３４は、前記のとおり、Ａ／Ｄコンバータ２４を介してＣＰＵ２３に接続されており、ＣＰＵ２３は、卓上型デジタル秤１０ａの制御器であると同時に、ロードセル３０の出力信号から被計量物の重量を演算する重量演算器でもある。したがって、卓上型デジタル秤１０ａが結露防止モードとなれば、各歪ゲージ３２ａ〜３２ｄとＣＰＵ２３との接続は遮断されることになる。ヒータとして機能する歪ゲージ３２ａ〜３２ｄからは大きな電圧値が出力されため、ＣＰＵ２３への出力経路を遮断しておくことで、ＣＰＵ２３へ過電圧が加えられることがない。したがって、結露防止モードにある卓上型デジタル秤１０ａでは、制御器および重量演算器の故障や異常の発生を回避するようにも構成されている。
【００６６】
さらに、本実施の形態では、湿度センサー４１から検出された湿度値に応じて、ＣＰＵ２３の制御により、自動的に給電経路切替スイッチ３３ａ〜３３ｃを切り替えるよう、給電経路切替駆動部２５を動作させる。給電経路切替スイッチ３３ａ〜３３ｃは、図３に示すように、給電経路切替駆動部２５によって駆動され、可動接点Ｃａ０，Ｃｂ０，Ｃｃ０を切り替えて、前記第一給電経路または第二給電経路のいずれかを選択して閉路するようになっている。給電経路切替駆動部２５としては、給電経路切替スイッチ３３ａ〜３３ｃの種類に応じた構成の駆動回路が用いられる。
【００６７】
例えば、卓上型デジタル秤１０ａやロードセル３０の具体的構成、あるいは、卓上型デジタル秤１０ａの設置条件等に基づき、許容される湿度の上限値を予め設定し、この上限値をＣＰＵ２３の内部メモリや図示しない記憶器に記憶させておく。湿度センサー４１から検出された湿度値が前記上限値を超えた場合には、ＣＰＵ２３は、卓上型デジタル秤１０ａが計量動作にないことを確認し、給電経路切替スイッチ３３ａ〜３３ｃを切り替えて、第二給電経路を選択して閉路すればよい。
【００６８】
また、ＣＰＵ２３は、第二給電経路が閉路している状態で、卓上型デジタル秤１０ａが計量動作に入ったと判定されたときには、給電経路切替スイッチ３３ａ〜３３ｃが第一給電経路に切り替えるように、給電経路切替駆動部２５を動作させるように構成されてもよい。
【００６９】
なお、卓上型デジタル秤１０ａが計量動作に入ったか否かの判定は、ロードセル３０から信号が出力されているか否かに基づけばよい。歪ゲージ３２ａ〜３２ｄにより変位が検出されなければ、ロードセル３０には荷重が負荷されていないので、計量状態にはなく、待機状態と判定することができる。一方、歪ゲージ３２ａ〜３２ｄから変位が検出されれば、ロードセル３０から出力信号が出力されるので、計量動作に入ったと判定することができる。
【００７０】
［卓上型デジタル秤の外装および電源］
本実施の形態に係る卓上型デジタル秤１０ａは、湿気や水分の多い環境下で特に有効に用いることができるが、中でも、農水産品や生鮮食品を含む食品の加工や製造の現場での計量に好適に用いることができる。ここで、卓上型デジタル秤１０ａにおいては、外装は、各種樹脂製であってもよいが、ステンレスケース１３であることが特に好ましい。
【００７１】
例えば、水産品、特にカニやタラコ等を計量する際には計量装置に粘液が付着しやすい。この粘液の主成分はタンパク質であるので各種樹脂との親和性が高い。それゆえ、計量装置の外装が樹脂製ケースであれば、この粘液が樹脂製ケースの表面に付着すると、一般的な洗浄方法では粘液をなかなか除去することができない。また、粘液を除去するためにタワシ等の硬い洗浄用具で前記外装の表面をこすると、表面にキズがつきやすい。そこで、洗浄性や衛生性の観点から、外装としては、ステンレスケース１３が好ましく用いられる。
【００７２】
ただし、ステンレスケース１３は熱伝導率が高いため、卓上型デジタル秤１０ａ全体が冷却されやすく、内部が結露しやすい。特に、衛生面から卓上型デジタル秤１０ａを水洗いしなければならないことがあるため、さらに内部が結露しやすくなる。
【００７３】
これに対して、本実施の形態では、卓上型デジタル秤１０ａが結露防止モードをとることができるので、給電経路切替スイッチ３３ａ〜３３ｃにより第二給電経路で歪ゲージ３２ａ〜３２ｄに給電されることにより、ロードセル３０を構成する歪ゲージ３２ａ〜３２ｄが発熱する。この発熱量はそれほど大きなものではないが、結露を防止すべき部材そのものを発熱させることになるので、別途ヒータを設けてロードセル３０を加熱するよりも小さい発熱量で大きな結露防止効果が得られる。
【００７４】
しかも、発熱量が小さいということは、消費電力も小さくてすむため、電源として電池４２を好適に用いることができる。すなわち、別途ヒータを設けてロードセル３０を加熱する場合には、当該ヒータの動作のために大きな電力を消費することになるので、電池を電源とすれば、当該電池はすぐに消耗する。また、電源が電池である計量装置は、小型のものが多く、かつ、構成部品そのものの発熱が小さいため、大型で交流電源を用いる計量装置に比べて特に冷却されやすい。これに対して、本実施の形態によれば、ヒータを設ける必要がなく、かつ、小さい消費電力で十分な結露防止効果を得ることができる。
【００７５】
［変形例］
本実施の形態に係る卓上型デジタル秤１０ａの具体的構成は前記構成に限定されるものではない。例えば、前記構成に加えて、公知のヒータ、除湿器、対流ファン等を別途設けることにより、ロードセル３０の結露防止効果をより一層高めることができる。前記ヒータとしては、例えば、小型ランプを挙げることができる。前記除湿器としては、ＣＰＵ用等に用いられるペルチエ素子を利用した小型除湿器が挙げられる。この小型除湿器は、結露防止の対象物（本実施の形態ではロードセル３０）から離れた位置に設けられ、除湿対象の空間内部（本実施の形態ではステンレスケース１３の内部）を冷却して湿気を強制的に結露させることにより除湿する。前記対流ファンとしては、ＣＰＵの空冷装置等に用いられる小型ファンが挙げられる。これによりステンレスケース１３内部の空気を循環させることで、結露防止効果を高めることができる。
【００７６】
また、本実施の形態では、ＣＰＵ２３は、ロードセル３０近傍の湿度を湿度センサー４１で検出して、結露防止モードに入るか否かの判定を行っているが、これに限定されるものではなく、湿度センサー４１の代わりに、ロードセル３０の表面で結露が発生したことを検出する結露センサーを用いても良い。結露センサーとしては、表面の電気伝導度を測定する薄膜型のセンサーが挙げられる。
【００７７】
さらに、前記ヒータ、除湿器、対流ファンは、ロードセル３０の発熱と同様に、湿度センサー４１から検出される湿度値に基づいて、ＣＰＵ２３により制御されるように構成されてもよい。前記と同様、ある一定以上の湿度となれば、第一給電経路から第二給電経路に切り替えるとともに、ヒータ、除湿器、または対流ファンを動作させるようになっていればよい。
【００７８】
また、本実施の形態では、起歪体３１に対して公知のコーティング処理を施してもよい。すなわち、結露防止モードでは、歪ゲージ３２ａ〜３２ｄを発熱させることで、ロードセル３０の結露防止を図っているので、特に歪ゲージ３２ａ〜３２ｄの結露をより効果的に防止できるが、さらに、起歪体３１にコーティング処理を施すことによって、起歪体３１の結露防止の効果もより向上させることができる。
【００７９】
（実施の形態２）
前記実施の形態１では、卓上型デジタル秤１０ａが、ＣＰＵ２３の制御により、通常の動作モードから結露防止モードに切り替えてロードセル３０を発熱させる基本構成について説明したが、本実施の形態では、より好ましい構成として、オペレータの操作によって結露防止モードへの切り替えを適宜選択することができる卓上型デジタル秤について、図５を参照して説明する。図５は、本実施の形態に係る卓上型デジタル秤１０ｂの制御系統および要部の回路構成を示す図である。
【００８０】
具体的には、本実施の形態に係る卓上型デジタル秤１０ｂは、前記実施の形態１で説明した構成と同様であるが、図５に示すように、操作入力部２１に、結露防止モードキー２６が設けられている。この構成によれば、オペレータが結露防止モードキー２６を操作することによって、ＣＰＵ２３は、湿度センサー４１からの湿度値に関わらず給電経路切替駆動部２５を動作させる。給電経路切替駆動部２５は、給電経路切替スイッチ３３ａ〜３３ｃを駆動させ、給電経路切替スイッチ３３ａ〜３３ｃは第二給電経路を選択して閉路する。
【００８１】
本実施の形態によれば、例えば、卓上型デジタル秤１０ｂの使用環境が特に結露しやすい環境下であれば、前記実施の形態１で説明したＣＰＵ２３による自動制御に加えて、オペレータの判断によって結露防止モードに切り替えることができるので、より結露防止の効果を高めることができる。
【００８２】
なお、本実施の形態では、結露防止モードキー２６は、操作入力部２１に含まれる構成となっているが、本発明はこれに限定されない。例えば、操作入力部２１とは独立した結露防止モード動作スイッチを設けても良く、あるいは、別途キーやスイッチを設けずに、操作入力部２１に含まれる各種キーやスイッチを所定の方法や順序で操作することにより、結露防止モードを動作するように構成されてもよい。
【００８３】
さらに、本実施の形態では、図５に示すように、オペレータに対して湿度センサー４１の検出結果が湿度の許容範囲を超えたことを報知する報知ランプ２７やブザー２８を備えていることがより好ましい。この構成によれば、湿度センサー４１から検出された湿度値が前記上限値を超えた場合には、ＣＰＵ２３は、報知ランプ２７を点灯させるとともに、ブザー２８から警告音を発生させる。これによって、オペレータは、結露防止モードキー２６を操作して手動により結露防止モードを動作させるタイミングを判断することができる。
【００８４】
なお、報知ランプ２７やブザー２８の具体的構成は特に限定されず、公知のものを好適に用いることができる。また、本実施の形態では、報知ランプ２７およびブザー２８という２種類の報知器を備える構成となっているが、これに限定されず、いずれか一方であってもよいし、これらとは異なる報知器であってもよい。例えば、音声で「湿度が高くなっています」等のメッセージを発するような構成であってもよいし、報知ランプ２７やブザー２８を設けず、表示部２２の表示画面で警告メッセージや警告画像を表示させるような構成であってもよい。
【００８５】
（実施の形態３）
前記実施の形態１および２では、電源として電池４２を用いた卓上型デジタル秤１０ａまたは１０ｂについて説明したが、本発明はこれに限定されず、図６、図７及び図８を参照して、他のさまざまな構成のロードセル式計量装置に適用することができる。図６は、本実施の形態に係る卓上型デジタル秤１０ｃの制御系統および要部の回路構成を示す図である。図７は、本実施の形態に係るセパレート型デジタル秤５０の外観構成を示す模式図である。図８は、本実施の形態に係る卓上型組合せ秤６０の外観構成を示す模式図である。
【００８６】
例えば、卓上型デジタル秤１０ｃの電源は、電池等の直流電源ではなく交流電源であってもよい。この場合、図６に示すように、卓上型デジタル秤１０ｃは、電池４２の代わりに電源回路４４を備えている。そして、第一給電経路が選択されれば、電源回路４４から分岐ポイントＰ01、給電経路切替スイッチ３３ａを介してブリッジ回路３０のポイントＰ11に給電される（図中で可動接点Ｃａ０，Ｃｂ０，Ｃｃ０を実線で示す接続状態）。一方、第二給電経路に切り替えられれば、給電経路切替スイッチ３３ａの切り替えによって、ブリッジ回路３０のポイントＰ11は接地され、給電経路切替スイッチ３３ｂ，３３ｃの切り替えによって、増幅回路３４への接続が遮断されるとともに、分岐ポイントＰ01およびＰ02を介して、電源回路４４からブリッジ回路３０のポイントＰ12，Ｐ13に給電される（図中で可動接点Ｃａ０，Ｃｂ０，Ｃｃ０を破線で示す接続状態）。なお、図６に示す構成では、ブリッジ回路３０のポイントＰ14は接地されているので、合流ポイントＰ13に相当する接続点は存在しない。
【００８７】
本発明が適用可能な他のロードセル式計量装置としては、例えば、図７に示すように、操作設定表示部５１および計量部５２が分離しているセパレート型デジタル秤５０を挙げることができる。この構成では、計量部５２内にロードセル３０等が設けられ、操作設定表示部５１には、操作入力部２１、表示部２２、ＣＰＵ２３等が設けられる。操作設定表示部５１と計量部５２とは、ケーブル５３で接続されており、各種信号が入出力されるよう構成されている。
【００８８】
あるいは、本発明が適用可能な他のロードセル式計量装置としては、図８に示すように、操作設定表示部６１と計量部６２とを備え、計量部６２には複数の計量ユニット６３（図８に示す例では１２個）が設けられる、卓上型組合せ秤６０を挙げることができる。この卓上型組合せ秤６０は、組合せ計量を行うことによって、個々の重量にばらつきがある被計量物を、許容範囲内の重量となるように計量する。組合せ計量は、複数の計量ユニット６３に収容された被計量物の重量をロードセルで検出し、検出された被計量物の重量を、所定数の計量ユニット６３毎に合計し、予め設定された目標重量と比較し、所定数の計量ユニット６３の好適な組合せを選択する計量方法である。
【００８９】
図７に示すセパレート型デジタル秤５０であっても、図８に示す卓上型組合せ秤６０であっても、計量部５２または６２と操作設定表示部５１または６１が一つのケースにまとまっておらず、分離している。このような構成であれば、計量部５２または６２は相対的に小さいため冷却されやすく、それゆえ結露しやすい。さらに、操作設定表示部５１または６１には、表示部２２やＣＰＵ２３等、比較的発熱しやすい部品が多く設けられているが、計量部５２または６２には、そのような発熱しやすい部品は少ない。したがって、一つのケースに一体化された大型のデジタル秤や大型の組合せ秤と比較して、ロードセルに結露が生じやすい。
【００９０】
これに対して、本発明を適用し、ロードセルへの給電経路を第一給電経路から第二給電経路へ切り替え、複数の歪ゲージを発熱させるよう構成すれば、計量部５２または６２の内部でロードセルの結露を有効に防止することができる。
【００９１】
ここで、前記期実施の形態１および２、ならびに本実施の形態における卓上型デジタル秤１０ａ〜１０ｃでは、ＣＰＵ２３が制御器および重量演算器の双方として機能するよう構成されているが、これに限定されず、制御器と重量演算器とが独立したＣＰＵにより構成されてもよい。
【００９２】
なお、本発明は上記の実施形態の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施形態や複数の変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明は、カット野菜、ブロイラー、その他精肉等の農産品を計量する用途、たらこ、かに、魚の切り身等の水産品を計量する用途、さらには、温度差の激しい環境での計量用途等に用いられるロードセル式計量装置に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る卓上型デジタル秤の構成を示す断面図である。
【図２】図１に示す卓上型デジタル秤が備えるロードセルの構成を示す模式図である。
【図３】図１に示す卓上型デジタル秤の制御系統および要部の回路構成を示す図である。
【図４】（ａ）は、図３に示す卓上型デジタル秤において、計量状態にあるときのブリッジ回路への給電経路を模式的に示す回路図であり、（ｂ）は、待機状態にあるときのブリッジ回路への給電経路を模式的に示す回路図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る卓上型デジタル秤の制御系統および要部の回路構成を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係る卓上型デジタル秤の制御系統および要部の回路構成を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係るセパレート型デジタル秤の外観構成を示す模式図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る卓上型組合せ秤の外観構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００９５】
１０ａ    卓上型デジタル秤（ロードセル式計量装置）
１０ｂ    卓上型デジタル秤（ロードセル式計量装置）
１０ｃ    卓上型デジタル秤（ロードセル式計量装置）
１３    ステンレスケース
２３    ＣＰＵ（重量演算器，制御器）
２５    給電経路切替駆動部（切替駆動器）
２６    結露防止モードキー（切替駆動操作器）
２７    報知ランプ（報知器）
２８    ブザー（報知器）
３０    ロードセル（ブリッジ回路）
３１    起歪体
３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ    歪ゲージ
３３ａ，３３ｂ，３３ｃ    給電経路切替スイッチ（給電経路切替器）
４１    湿度センサー（湿度検出器）
４２    電池
５０    セパレート型デジタル秤（ロードセル式計量装置）
６０    卓上型組合せ秤（ロードセル式計量装置）
３１１    可動剛体部（可動部）
Ｐ11，Ｐ14    ポイント（ブリッジ回路の入力端子）
Ｐ12，Ｐ13    ポイント（ブリッジ回路の出力端子）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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