(57)【要約】【課題】  力計測セルの変形可能な本体と該変形可能な本体上に取り付けられるひずみゲージとの間に改良された特性を有する効率の良い接合を提供すること。【解決手段】  変形可能な本体（１）と、ポリマー支持基材（１５）上に配置された歪み感知電気抵抗器導電路（１４）を有する少なくとも１つのひずみゲージ（１３）とを備えた力計測セル内において、ひずみゲージ（１３）は、無機−有機混成ポリマーの接着剤層（１６）によって変形可能な本体（１）に接着されている。変形可能な本体（１）に対するひずみゲージ（１３）の接着のために、溶液状の無機−有機混成ポリマーからなる接着剤化合物が変形可能な本体（１）に塗布され、その後に、ひずみゲージ（１３）が混成ポリマー層上に置かれ、続いて、接着剤層（１６）が８０℃乃至１３０℃の温度で硬化される。接着剤層を硬化させるために、ひずみゲージ（１３）を備えた変形可能な本体は、半時間乃至３時間の時間に亘って高温に曝される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
変形可能な本体（１）と、ポリマー製の支持基材（１５）上に配置された歪み感応性の電気抵抗器導電路（１４）を有し且つ接着剤層（１６）によって前記変形可能な本体（１）上に取り付けられた少なくとも１つのひずみゲージ（１３）とを備えた力計測セルであって、前記接着剤層（１６）が無機−有機混成ポリマーによって構成されていることを特徴とする力計測セル。
【請求項２】
請求項１に記載の力計測セルであって、
前記変形可能な本体（１）がアルミニウムによって作られており、前記変形可能な本体（１）が、その表面上に、化学的、電気化学的又は熱的処理によって、自然酸化物層と比較して厚く且つ高い多孔度を有する酸化アルミニウム層（１９）を有し、それによって、前記接着剤層（１６）への接着が、前記酸化アルミニウム層（１９）内での前記接着剤層（１６）の機械的固着によって強化されていることを特徴とする、力計測セル。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の力計測セルであって、
前記少なくとも１つのひずみゲージ（１３）に、水分の浸透に対する保護コーティング（２０）が設けられており、該保護コーティング（２０）は、表面円滑化ポリマー層（２１）を下地として有している、力計測セル。
【請求項４】
請求項３に記載の力計測セルであって、
前記保護コーティング（２０）が、特に珪素窒化物からなるバリア層（２２）と、特に珪素酸化物からなる中間層（２３）との交互の連続体によって構成されている多層コーティングである、力計測セル。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の力計測セルであって、
前記保護コーティング（２０）の下に位置する前記表面円滑化層（２１）が、前記接着剤層（１６）に適合する無機−有機混成ポリマーからなる、力計測セル。
【請求項６】
力計測セルの変形可能な本体（１）上にひずみゲージ（１３）を固着する方法であって、
溶液状の無機−有機混成ポリマーによって構成されている接着剤化合物を変形可能な本体（１）に塗布して接着剤層（１６）を形成し、前記ひずみゲージ（１３）を前記接着剤化合物上に配置し、続いて、前記ひずみゲージ（１３）を備えた前記変形可能な本体（１）を高温に半時間乃至３時間曝すことによって、前記接着剤層（１６）を、８０℃乃至１３０℃の温度で硬化させる、ことを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法であって、
前記ひずみゲージ（１３）を、硬化中に、１００ｋＮｍ２乃至１０００ｋＮｍ２の接触圧に曝すことを特徴とする方法。
【請求項８】
アルミニウム製の変形可能な本体（１）のための請求項６又は７に記載の方法であって、
前記接着剤層（１６）を形成するための接着剤化合物を塗布する前に、前記変形可能なアルミニウム本体（１）を４０℃乃至１００℃の温度によって酸素雰囲気内で加熱して前記変形可能なアルミニウム本体（１）の表面上の酸化アルミニウム層（１９）を増厚せしめることを特徴とする方法。
【請求項９】
アルミニウム製の前記変形可能な本体（１）のための請求項６又は７に記載の方法であって、
前記接着剤層（１６）を形成するための接着剤化合物を塗布する前に、前記アルミニウム製の変形可能な本体（１）を化学的又は電気化学的処理して前記変形可能なアルミニウム本体（１）の表面上の酸化アルミニウム層（１９）を増厚せしめることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項６乃至９のうちのいずれか一の項に記載の方法であって、
前記接着剤層（１６）を形成するための接着剤化合物の塗布が、タンポン印刷方法によって行われることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変形可能な本体と接着層によって該変形可能な本体上に取り付けられた少なくとも１つのひずみゲージとを備えた力計測セルであって、前記少なくとも１つのひずみゲージが支持基材上に配置された歪み感知電気抵抗導電路を有している、力計測セルに関する。本発明は更に、変形可能な本体にひずみゲージを接着する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ひずみゲージは、公知の化学エッチング方法によって蛇行構造の形状に作られるのが好ましい金属抵抗導電路が配置されている支持基材を有している。支持基材上にはまた、抵抗導電路に接続するためのコネクタ電極も配置されている。コネクタ電極は、抵抗導電路と一緒に一つの加工作業において作られることが多く、従って、これらは、殆どの場合には同じ材料によって構成される。ひずみゲージの支持基材には電気絶縁材料が使用される。貼り付け面積に応じて、ガラス、セラミック材料、多くの場合には、ポリマー、グラスファイバ強化ポリマー又はこれらの複合材からなる支持基材が見出される。ひずみゲージは、機械的変形によって電気抵抗が変化せしめられ、このようにして、変形を生じさせる力を計測するために使用される測定エレメントである。
【０００３】
例を挙げると、秤量技術の分野においては、変形可能な本体に作用する力は変形を生じさせ、生じた変形がひずみゲージによって電気信号に変換される。この原理によって機能する力計測セルにおいては、変形可能な本体の垂直方向に移動可能な負荷を受ける部分に結合されている秤量パン上にかかる負荷は、変形可能な本体の空間的に固定された部分に対する負荷を受ける部分の変位量を生じさせる。好ましい実施形態においては、力計測セル内で使用される変形可能な本体は、負荷を受ける部分が、秤量目盛のハウジングに結合されているのが好ましい同様の平行四辺形の固定の垂直方向の脚部と反対に平行四辺形の垂直方向に可動の脚部として配置されるように、平行四辺形の四隅に配置されている薄い材料部分によって形成された４つの弾性の撓み領域を有している。この薄い撓み領域で起こる変形の大きさは、殆どの場合に電気絶縁接着層によって撓み領域のうちの１つの上に取り付けられている少なくとも１つのひずみゲージによる電気抵抗の変化として測定される。
【０００４】
ポリマー基材材料、特にポリイミドは、その弾性により、秤量技術において使用されるひずみゲージのための好ましい選択物であるが、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン及びケトンもまた好ましい選択物である。ポリマー支持基材は、比較的低い剛性率を有するという利点を有するので、その形状は、変形可能な本体に比較的容易に合致し得る。このことにより、特に接着層上の機械的な応力が少なくなる。硬質の基材が変形可能な本体へと撓まされると起こり得る接着層のヒステリシス効果又は破壊は、ポリマー基材の場合よりも遙かに少ないことが多いことが分かっている。更に、蛇行パターンの抵抗体の導電路を備えたひずみゲージの場合には、ポリマー基材は、適切に選択された形状を備えた抵抗体導電路の戻りループを設計する公知の方法によって負荷信号のドリフトを補償することができる可能性を提供する。更に、ポリマー支持基材を備えたひずみゲージは、扱い易く且つ製造するためのコストパフォーマンスが比較的高い。従来の技術状況においては、例えば、Ｖｉｓｈａｙ  Ｍｉｃｒｏ−ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓから入手可能な商標名Ｍ−Ｂｏｎｄ  ６１０又はＭ−Ｂｏｎｄ  ４３−Ｂとして知られているエポキシ化合物が接着剤として使用されている。これらの接着剤は、液体状であり、例えば、室温においてブラシによって変形可能な本体の撓み領域範囲内に塗布される。次いで、ひずみゲージが定位置に置かれ、接着層が、好ましくは加圧下で且つ１５０℃乃至１８０℃の温度で炉内で硬化せしめられる。高温に曝される時間は、数時間、通常は６乃至８時間である。
【０００５】
この接着材料の使用及びひずみゲージを変形可能な本体に接着する方法に伴う欠点は、一方では、高温に曝す間に変形可能な本体が硬化過程において非弾性効果が増大する方向に変化することであり、他方においては、特に冷却過程中に、取り付けられたひずみゲージ内に、所謂、熱応力が発生することである。このことは、硬化温度及びそれに続く貯蔵温度にも依存して長い期間すなわち数ヶ月に亘って観測され続ける応力の弛緩につながる。
【０００６】
例えば、商標名ＯＲＭＯＣＥＲ（登録商標）として知られている無機−有機混成ポリマーは、分子レベルで互いに結合され且つ互いに浸透する無機及び有機の網状組織からなる新しい種類の接着剤である。これらは、酸性又は塩基性の触媒の存在下でゾルゲル法によって製造される。これらは、優れた弾性ばかりでなく高い耐久性、高い耐圧性及び耐引っ掻き性を特徴としている。更に、これらは、高い原価効率で製造することができる。例を挙げると、歯科技術の分野における無機−有機混成ポリマーの使用は、ＤＥ  １００  １６  ３２４  Ａ１に記載されている（特許文献１参照）。
【０００７】
これらの材料を製造する方法がＤＥ  ４３  ０３  ５７０  Ａ１に記載されている。第１のステップにおいて、架橋性の有機官能性シランと少なくとも１つの金属化合物との加水分解による重縮合が起こる。いくつかの場合には、縮合は、反応媒体内で可溶性である非架橋性有機官能性シランと低揮発性酸化物の存在下で起こり得る。第２のステップにおいて、有機的架橋性の初期重合体が添加され、これに続いて、材料が基材上に置かれる第３のステップと、放射又は熱処理によって材料が硬化される第４のステップとが行われる。
【０００８】
無機−有機混成ポリマーは、金属、プラスチック、ガラス及びセラミックのようなあらゆる母材に対する良好な接着性ばかりでなく高い耐摩耗性及び耐引っ掻き性を有すると考えられる。無機網状構造は硬度及び熱的安定性のような特性を無機−有機混成ポリマーに付与し、一方、有機網状構造は弾性を決定する。例えば、弾性率又は熱膨張係数のような物理的特性は、無機架橋結合と有機架橋結合との比率によって影響を受ける。物理的特性はまた、溶加材を添加することによって変更することもできる。（特許文献２参照）
無機−有機混成ポリマーの積層接着剤がＤＥ  １０１  ３８  ４２３  Ａ１に開示されており、この接着剤においては、共有結合又はイオン結合によって修正された溶加材が無機−有機ポリマー網状構造内に結合されている。これによって、複合装置、特に、食品の包装のための箔のガス及び蒸気に対するバリア効果が改良される（特許文献３参照）。
【特許文献１】ＤＥ  １００  １６  ３２４  Ａ１
【特許文献２】ＤＥ  ４３  ０３  ５７０  Ａ１
【特許文献３】ＤＥ  １０１  ３８  ４２３  Ａ１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、力計測セルの変形可能な本体と該変形可能な本体上に取り付けられるひずみゲージとの間の改良された特性を有する効率の良い接合を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
ポリマー支持基材上に配置された歪み感知電気抵抗導電路を有する少なくとも１つのひずみゲージが取り付けられている変形可能な本体を備えた力計測セルにおいては、ひずみゲージは、無機−有機混成ポリマーの接着剤層によって変形可能な本体に接着されている。
【００１１】
ひずみゲージを力計測セルの変形可能な本体に取り付ける方法においては、溶液状の無機−有機混成ポリマーが変形可能な本体に塗布され、その後、ひずみゲージが混成ポリマー層上に載置され、これに続いて、接着剤層が８０℃乃至１３０℃の温度で硬化される。この過程においては、ひずみゲージを備えた変形可能な本体は、半時間乃至３時間に亘って高温に曝される。
【発明の効果】
【００１２】
無機−有機混成ポリマーがより短い時間に硬化し、架橋結合が起こるために通常必要とされる温度レベルが、力計測セルの変形可能な本体にひずみゲージを取り付けるために当該技術の現存の状況に従って使用されるエポキシ系接着剤のための温度レベルよりも低いという事実に明白な利点が見出されるはずである。
【００１３】
従って、変形可能な本体の粘弾性（温度の高さが高くなるにつれて及び変形可能な本体を高温に曝す時間が長くなるにつれて増大し且つ永久的な変化として明らかになる）が、当該技術の現状と比較して著しく少なく、その結果、力計測セルの測定性能において、少ないクリープとより高いゼロ点安定性とが連続的に観察される。
【００１４】
接着剤層の比較的低い硬化温度と比較的短い硬化時間によって、当該技術の現状における接着剤による接着方法においてなされる比較的長い時間に亘る比較的高温への露呈によって発生する応力よりも少量の応力が冷却段階においてひずみゲージとの接着に生じ、それによって、熱応力の解放が著しく短縮されると同時にその大きさが減じられる。
【００１５】
無機−有機混成ポリマーの物理的特性が、母材の構成要素の選択及び溶加材の添加によるばかりでなくプロセスパラメータの制御によって所望の目標値に設定することができるので、熱膨張係数及び弾性率をひずみゲージの支持基材の熱膨張係数及び弾性率に極めて良好に適合させることが可能である。その結果、無機−有機混成ポリマーによって取り付けられるひずみゲージは、より安定した歪みの伝達を示す。
【００１６】
アルミニウムによって作られるのが好ましい変形可能な本体には、一般的に知られているように、アルミニウムが空気中で堆積されるときに形成される数ナノメータの厚みの酸化アルミニウムの層が設けられる。この酸化物の層は、混成ポリマーが主に金属酸化物の表面との共有結合内に入るので、特に、変形可能な本体と無機−有機混成ポリマーの接着剤層との間の均質な接合を確立するのに好適である。更に、変形可能な本体の酸化アルミニウム層は、多孔質であり、その結果、主として無機構成要素を介して、同様に接着に対して高い伝導性を有する酸化アルミニウム層内の接着剤層の機械的な固着が生じる。
【００１７】
更に強い固着効果が望ましい場合には、酸化アルミニウム層の厚みは、適当な方法、例えば、変形可能な本体を適度に高い温度で酸素雰囲気に曝すか又はひずみゲージに取り付ける前に化学的若しくは電気化学的前処理に曝すことによって、増すことができる。
【００１８】
優れた接着性に加えて、無機−有機混成ポリマーはまた、水蒸気又は酸素に対する確実なバリア効果をも有する。結局、接着剤層を介する水分の浸透すなわち下方からポリマー基材内への水分の浸透は、例えば、ポリイミド内のある種の支持基材内で減じることができる。
【００１９】
水分に対する付加的な保護方法として、変形可能な本体上に既に取り付けられているひずみゲージに保護コーティングを設けることができる。このコーティングは、ひずみゲージに直に適用され且つ同様に接着剤層に適合するのが好ましい無機−有機混成ポリマーによって構成することができる表面平滑化層を有しているのが好ましい。このコーティングは更に、好ましい実施形態においては、バリア層と中間層とを備えた多層コーティングとして形成される保護コーティングを含んでいる。バリア層のための好ましい選択物は主に無機材料であり、一方、中間層は、ポリマー又は無機材料とすることもできる。
【００２０】
変形可能な本体への溶液状の無機−有機混成ポリマー材料の適用は、タンポン印刷技術によって行われるのが好ましい。このことにより、接着剤層が、ひずみゲージの面積に亘って一定の規定された均一な厚みで適用されることが可能になる。しかしながら、接着剤層の均一性は、変形可能な本体を含んでいるロードセル内に好ましいヒステリシス現象及び低いドリフトを達成するためには基本的な前提条件である。タンポン印刷によって適用される無機−有機混成ポリマーの接着剤層の形状安定性は、従来の接着剤のものよりも良好であるので、タンポン印刷された接着剤層は、ひずみゲージよりもほんの少し大きい表面積を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明をより詳細に説明する。図１は、平行四辺形の隅部に配置された４つの弾性撓み領域２、３、４、５を備えた秤量セルの変形可能な本体１を示している。撓み領域２、３、４、５は、一体式の変形可能な本体１の中央に設けられた切り抜き部８の広くなされた端部６、７の湾曲した輪郭によって形成されている。図１の左手部分に示されている変形可能な本体１の負荷受容容器は、垂直方向に移動可能である。図面に示されていないが、いくつかのねじによって負荷受容容器９のねじ穴１０に締結することができる秤量パン上に負荷がかけられると、負荷受容容器９は、撓み領域２、３、４及び５が変形を受けるとハウジング又は中間取り付けブラケットに直に結合される変形可能な本体１の固定部分１１（図面の右手部分に示されている）に対して垂直方向下方へと移動せしめられる。この変形は、変形可能な本体１の撓み領域２及び４の頂部に接着されているひずみゲージ１３によって測定される。ひずみゲージ１３は、支持基材１５上の蛇行パターンの形状で配置されるのが好ましい歪み感知抵抗器導電路１４を有している。抵抗器導電路１４はコネクタ電極１７に接続されており、該コネクタ電極１７によって、抵抗器導電路１４はセンサーブリッジ回路（ここでは図示されていない）内に接続されている。支持基材１５は、１０乃至３０ミクロンの厚みを有するポリイミドの箔によって構成されている。ひずみゲージ１３は、変形可能な本体１の頂部側１２上の撓み領域２だけでなく、図面において見ることが出来ない変形可能な本体１の底部の撓み領域にも配置されるのが好ましい。ひずみゲージ１３は、接着剤層１６を介して変形可能な本体１に接着されている。
【００２２】
接着剤層１６は、無機−有機混成ポリマーによって構成されている。例えば、商標名ＯＲＭＯＣＥＲ（登録商標）として知られているこのクラスの基材としては、無機ばかりでなく有機の網状構造を含んでいる。無機珪酸塩を基材とする網状構造の形成は、珪酸塩を基材とする網状構造が、付加的な金属アルコキシドをプロセス内に含ませることによって制御された方法で調整されるアルコキシシランの制御された加水分解及び縮合によるゾルゲル法によって行われる。更に、有機網状構造は、有機アルコキシシランによって材料内にもたらされる有機官能基の重合によって更に形成される。反応性のメタクリレート基、エポキシ基又はビニル基は、熱処理又は光化学処理によって重合される。ＤＥ  １９６  ５０  ２８６  Ａ１に記載されている無機−有機混成ポリマーは、接着剤の例と考えることができる。
【００２３】
良好な接着性に加えて、無機−有機混成ポリマーは、特にこれらが機能化されたＳｉＯ２粒子又はＡｌ２Ｏ３粒子のような溶加材によって調整される場合には、例えば水蒸気のような水分の浸透に対する従来技術のエポキシ系接着剤よりも５倍乃至１０倍強いバリア効果を有している。このことにより、ポリイミド材の不所望な膨張につながる接着剤層１６を介するポリイミド材１５内への水分の浸透の割合が減じられる。
【００２４】
図２は、図１内の円Ａによって囲まれている変形可能な本体１の部分の拡大図を提供している。図１における場合と同様に、変形可能な本体１の頂部側の撓み領域２に取り付けられている特に上記した接着剤層１６を含んでいるひずみゲージ１３が示されている。接着剤層１６は、ひずみゲージ１３よりも幾分大きい変形可能な本体１の表面積を覆っており、それによって、接着剤が支持基材の全表面積に亘って広がるのが確保されている。好ましくは刷毛筋、ローラー若しくはスプレーによる塗布又はタンポン印刷による変形可能な本体への接着剤化合物の適用を以下において更に詳細に説明する。
【００２５】
図３は、変形可能な本体１の破断断面図において、ポリイミドの支持基材１５上に抵抗器導電路１４を備えた変形可能な本体１に接着によって取り付けられているひずみゲージ１３の配置を示している。層及び種々の部分が縮尺通りに描かれていない点は述べておくべきである。表面上に酸化アルミニウムの層１９を有するアルミニウムによって構成されている変形可能な本体１の一部分１８も示されている。接着剤層１６は、酸化アルミニウムの層１９上に直に配置されていて金属酸化物をポリマーと結合している。
【００２６】
無機−有機混成ポリマーは、酸化アルミニウムの層１９との共有結合内へと侵入し、それによって良好な接着を確保している。特に、酸化アルミニウムの層１９の多孔質性によって、酸化アルミニウムの層１９内への接着剤層１６の機械的な固着が生じる。特に、酸素雰囲気内で１００℃未満の温度まで加熱するか又は化学的若しくは電気化学的処理による変形可能なアルミニウムの本体の適当な前処理によって、酸化アルミニウムの層１９の厚みを制御された量だけ増すことができ、その多孔度は、接着効果を促進するために調整することができる。
【００２７】
図４は、図３に示された配置の断面図を再度示しており、ここでは、付加的に、ひずみゲージ１３は、水分の浸透に対する保護コーティング２０によって頂部が覆われている。この保護コーティング２０は、無機材料によって構成されており且つその厚みの範囲に亘って不均一な組成を有することができる。好ましい構造においては、保護コーティング２０は、個々の層の厚みが５０乃至２００ナノメータである珪素酸化物と互い違いになっている珪素窒化物のいくつかの層によって構成されている。図４は、３つの層、すなわち、珪素窒化物からなる第１の層２２、珪素酸化物からなる第２の層２３及び珪素窒化物からなる第３の層２２を備えた保護コーティングの例を示している。珪素窒化物の層２２はバリア層として機能し、一方、中間層としての珪素酸化物の層２３は、バリア層のミクロ的な穴と割れ目を覆うという目的を有している。
【００２８】
多層コーティング２０が、ポリマーからなる表面円滑化層２１、例えば、接着剤層１６に適合するタイプであるのが好ましいアクリレート若しくはメタクリレートのポリマー層又は無機−有機混成ポリマーの層を下地として有している。この種の層２１は、特に、端縁、例えば、抵抗器導電路１４の端縁においてひずみゲージ１３の表面のしわを伸ばし、それによって、それらの側面の急勾配が減じられるようにする役目を果たす。更に、抵抗器導電路１４上又は支持基材１５上に関係なく、表面の凹凸又は欠陥又は夾雑物粒子が覆われ且つ平らにされる。更に別の結果として、無機保護コーティング２０が表面円滑化ポリマー層２１上に付着されたときに、無機保護コーティング２０内のミクロ的な穴又は毛筋状の亀裂が独立して発生し又はそれら自体が下に横たわる面の凹凸に付着する可能性が減じられる。結局、表面円滑化層２１上に付着され又は付着されるように設計された低い欠陥の発生率を有する多層無機保護コーティング２０の形成のための好ましい状態が提供される。
【００２９】
保護コーティングは、取り付けられるべきひずみゲージ１３上に予め設けても良く、又は、接着剤層１６によって変形可能な本体１に取り付けられた後にひずみゲージ１３に付着しても良い。後者の場合には、保護コーティング２０及び下に横たわっている表面円滑化ポリマー層２１の一部分が、ひずみゲージ１３を越えて延びており且つ変形可能な本体１の少なくとも一部分特にひずみゲージ１３に接する変形可能な本体１の領域を覆っている。このことは、支持基材１５内への水分の浸透を更に減らす。
【００３０】
接着剤化合物は、予め凝縮された無機要素と有機要素好ましくは一般的なラッカー溶剤内の反応性の有機官能基との溶液として存在する。溶液の比率を変えることによって、接着剤化合物の粘度を、選択された適用方法、例えば、刷毛筋、遠心分離付着、吹き付け、ローラーによる塗布又はタンポン印刷の条件に適合するようにすることができる。
【００３１】
力計測セルの変形可能な本体１へのひずみゲージ１３の貼り付けのための好ましい方法の下では、溶液状の無機−有機混成ポリマーは、タンポン印刷方法によって変形可能な本体１に適用され、その後に、接着剤溶液によって覆われた表面領域上にひずみゲージ３が置かれ、軽く圧力をかけて押し付けられる。１００ｋＮ／ｍ２乃至１０００ｋＮ／ｍ２の接触圧をかけながら８０℃乃至１３０℃の温度で加熱することにより、接着剤層１６は架橋結合によって硬化せしめられる。硬化温度は、変形可能な本体の粘弾性の増加を最少にするために、無機−有機混成ポリマーの構成成分の選択に依存し、１乃至３時間とすることができる高温への露呈の長さと調和がとられる。この時点で、アルミニウムの粘弾性は、硬化温度を１５０℃乃至１００℃へと下げることによって、既に５０％減じることができることは注目される。
【００３２】
タンポン印刷のための規定された方法の下では、溶液状の無機−有機混成ポリマー、すなわち、接着剤化合物は、弾性的に変形可能な緩衝材すなわちタンポンによって、エッチングされた凹部領域すなわちクラッチ版を有するプレートから吸い上げられ、変形可能な本体上のひずみゲージが取り付けられる位置に直に付着される。一方においては溶液の適切に調整された粘度により、他方においてはタンポンの変形性により、接着剤化合物の外形形状は付着物内に維持され、均一な接着剤層１６が形成される。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上、本発明による接着剤層によって取り付けられたひずみゲージを備えた力計測セルを好ましい実施形態によって説明し図示した。しかしながら、当業者は、本発明の教示に基づいて更に別の実施形態を実現することができるであろう。例えば、ひずみゲージの支持基材のための材料はポリイミドに限られず、秤量技術の分野における用途を見出されるひずみゲージのために、エポキシ化合物、フェノール樹脂、メラミン及びケトンのような他のポリマーを使用することもできる。接着剤層のために使用される材料は、各々の場合に、支持基材材料に依存するであろう。このことは、特に、無機−有機混成ポリマーのポリマー構成要素の変動にあてはまる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、撓み軸を形成している薄い材料部分上に取り付けられたひずみゲージを備えた秤量セルの変形可能な本体の立体図面である。
【図２】図２は、ひずみゲージが取り付けられる図１の円Ａによって囲まれた変形可能な本体の部分の拡大立体図面である。
【図３】図３は、変形可能な本体上に取り付けられた個々のひずみゲージの断面図である。
【図４】図４は、変形可能な本体上に取り付けられ且つ水分の浸透に対して保護コーティングが設けられた個々のひずみゲージの断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  変形可能な本体、    ２、３、４、５  撓み領域、
６、７  広くなされた端部の湾曲した輪郭、
８  切り抜き部、    ９  負荷受容容器、
１０  ねじ穴、    １１  固定部分、
１２  変形可能な本体の頂部、    １３  ひずみゲージ、
１４  抵抗器導電路、抵抗器パターン、
１５  支持基材、    １６  接着剤層、
１７  コネクタ電極、    １８  変形可能な本体のアルミニウム部分、
１９  変形可能な本体上の酸化アルミニウム層、
２０  保護コーティング、    ２１  表面円滑化層、
２２  バリア層、    ２３  中間層    
【図１】
2005214969.tif 000003
【図２】
2005214969.tif 000004
【図３】
2005214969.tif 000005
【図４】
2005214969.tif 000006