JP2002156284A - 赤外線温度センサ - Google Patents
赤外線温度センサInfo
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Landscapes
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- Fixing For Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 赤外線温度センサを検知回路に組み込んだ後
であっても赤外線量の調整が簡単になり、且つ、組み込
み作業時間の短縮や量産性の点で優れた赤外線温度セン
サをする。 【解決手段】 赤外線温度センサの導光部２に入射する
赤外線量を減らすための遮蔽部を導光部に設け、この遮
蔽部の一例としてネジ４のような可変突出部を適用して
導光部２内への突出距離を可変することで入射する赤外
線量を調整し、赤外線温度センサ個々の検知温度のバラ
ツキを補正する。
であっても赤外線量の調整が簡単になり、且つ、組み込
み作業時間の短縮や量産性の点で優れた赤外線温度セン
サをする。 【解決手段】 赤外線温度センサの導光部２に入射する
赤外線量を減らすための遮蔽部を導光部に設け、この遮
蔽部の一例としてネジ４のような可変突出部を適用して
導光部２内への突出距離を可変することで入射する赤外
線量を調整し、赤外線温度センサ個々の検知温度のバラ
ツキを補正する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本願は複写機等の定着装置におい
て、用紙上に未定着トナー像を定着させる加熱定着ロー
ラ等の回転体の表面温度を、非接触で検知する赤外線温
度センサに関するものである。
て、用紙上に未定着トナー像を定着させる加熱定着ロー
ラ等の回転体の表面温度を、非接触で検知する赤外線温
度センサに関するものである。
【０００２】
【従来技術】従来、公知の複写機の定着装置に使用され
ている加熱定着ローラ等の回転体の表面温度を検知する
温度センサとしては、感熱素子をローラ表面に接触させ
て温度検知する接触型温度センサが主として使用されて
きた。この種の接触型の温度センサはローラの表面温度
を正確に検知できる利点があるものの、感熱素子の取付
部材が一定圧でローラ表面に圧接されるために、取付部
材や感熱素子がローラ表面を傷つける欠点があった。
ている加熱定着ローラ等の回転体の表面温度を検知する
温度センサとしては、感熱素子をローラ表面に接触させ
て温度検知する接触型温度センサが主として使用されて
きた。この種の接触型の温度センサはローラの表面温度
を正確に検知できる利点があるものの、感熱素子の取付
部材が一定圧でローラ表面に圧接されるために、取付部
材や感熱素子がローラ表面を傷つける欠点があった。
【０００３】また、取付部材として長期使用に耐える耐
磨耗性の高いもの、また感熱素子をローラに一定圧で圧
接するバネ材等の材料を使用するために感熱素子部分の
熱容量が大きくなり、所望の熱応答特性が得られない等
の欠点があった。
磨耗性の高いもの、また感熱素子をローラに一定圧で圧
接するバネ材等の材料を使用するために感熱素子部分の
熱容量が大きくなり、所望の熱応答特性が得られない等
の欠点があった。
【０００４】このような欠点を解決する手段として、本
出願人は特開平11-223555号公報に非接触でローラ等の
表面温度を検出する赤外線温度センサを提案した。この
赤外線温度センサは、少なくとも内面に赤外線反射面を
有し、一端に赤外線入射のための開口部を有する保持体
と、前記保持体の他端に配設された高分子材料からなる
樹脂フィルムと、前記樹脂フィルム上に密着するように
固定した感熱素子と、保持体を含む周囲温度を検出する
温度補償用感熱素子とで構成したものである。
出願人は特開平11-223555号公報に非接触でローラ等の
表面温度を検出する赤外線温度センサを提案した。この
赤外線温度センサは、少なくとも内面に赤外線反射面を
有し、一端に赤外線入射のための開口部を有する保持体
と、前記保持体の他端に配設された高分子材料からなる
樹脂フィルムと、前記樹脂フィルム上に密着するように
固定した感熱素子と、保持体を含む周囲温度を検出する
温度補償用感熱素子とで構成したものである。
【０００５】また、前記樹脂フィルムを構成する高分子
材料は、ポリエステル、ポリイミド、あるいはこれらに
カーボンブラックまたは無機顔料（クロムイエロ、弁
柄、チタンホワイト、群青の１種以上）を混合分散させ
た材料を使用している。上述のような構造の赤外線温度
センサは、ローラ表面から放射された赤外線が保持体の
一端の開口部から入射し、他端側に配設した樹脂フィル
ム面に達すると、前記樹脂フィルム固有の吸収スペクト
ルに応じた波長の赤外光を吸収することでフィルムの温
度が上昇する。
材料は、ポリエステル、ポリイミド、あるいはこれらに
カーボンブラックまたは無機顔料（クロムイエロ、弁
柄、チタンホワイト、群青の１種以上）を混合分散させ
た材料を使用している。上述のような構造の赤外線温度
センサは、ローラ表面から放射された赤外線が保持体の
一端の開口部から入射し、他端側に配設した樹脂フィル
ム面に達すると、前記樹脂フィルム固有の吸収スペクト
ルに応じた波長の赤外光を吸収することでフィルムの温
度が上昇する。
【０００６】この温度上昇を前記樹脂フィルムに密着固
定した赤外線検知用感熱素子によって検知する。また、
被検知体からの輻射熱や周囲雰囲気温度によって保持体
の温度も上昇するために保持体近傍の樹脂フィルム上に
配置された温度補償用感熱素子によって保持体の温度変
動とセンサ周囲の熱輻射や対流の影響による温度変化を
検知して、これら温度変化を補償することによって検出
感度を高めるように構成されている。
定した赤外線検知用感熱素子によって検知する。また、
被検知体からの輻射熱や周囲雰囲気温度によって保持体
の温度も上昇するために保持体近傍の樹脂フィルム上に
配置された温度補償用感熱素子によって保持体の温度変
動とセンサ周囲の熱輻射や対流の影響による温度変化を
検知して、これら温度変化を補償することによって検出
感度を高めるように構成されている。
【０００７】前記赤外線温度センサの温度検出回路は、
例えば図６に示されているように、電源Ｖと接地間に赤
外線検知用感熱素子６と抵抗器とが接続された直列回路
と、同様に電源Ｖと接地間に温度補償用感熱素子７と抵
抗器が接続された直列回路から構成され、前記各抵抗器
と感熱素子６，７の接続点は抵抗Ｒを通しＡ／Ｄ変換器
を経てＣＰＵに接続されいる。
例えば図６に示されているように、電源Ｖと接地間に赤
外線検知用感熱素子６と抵抗器とが接続された直列回路
と、同様に電源Ｖと接地間に温度補償用感熱素子７と抵
抗器が接続された直列回路から構成され、前記各抵抗器
と感熱素子６，７の接続点は抵抗Ｒを通しＡ／Ｄ変換器
を経てＣＰＵに接続されいる。
【０００８】ＣＰＵは赤外線検知用感熱素子６と抵抗と
の接続点に現れる電圧、温度補償用感熱素子７と抵抗の
接続点に現れる電圧をそれぞれ測定出力電圧としてＡ／
Ｄ変換して取り込み、温度演算回路で、赤外線検知用感
熱素子６および温度補償用感熱素子７の温度データに換
算し、赤外線検知用感熱素子６と温度補償用感熱素子７
の差の温度データΔＴを演算する。そして、これらの演
算データ（温度データΔＴ）を予めＲＡＭあるいはＲＯ
Ｍに記憶されたデーターテーブル中のデータと照合する
ことによって被検知体（ローラ）の表面温度Ｔを検出
し、検知温度として表示器ＤＩＳに表示される。
の接続点に現れる電圧、温度補償用感熱素子７と抵抗の
接続点に現れる電圧をそれぞれ測定出力電圧としてＡ／
Ｄ変換して取り込み、温度演算回路で、赤外線検知用感
熱素子６および温度補償用感熱素子７の温度データに換
算し、赤外線検知用感熱素子６と温度補償用感熱素子７
の差の温度データΔＴを演算する。そして、これらの演
算データ（温度データΔＴ）を予めＲＡＭあるいはＲＯ
Ｍに記憶されたデーターテーブル中のデータと照合する
ことによって被検知体（ローラ）の表面温度Ｔを検出
し、検知温度として表示器ＤＩＳに表示される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記赤
外線温度センサの保持体の作製は、切削法またはダイキ
ャスト法を用いてなされるが、この作製時の加工や型寸
法のバラツキによる開口部面積、開口部の先端からフィ
ルム面までの寸法距離等に僅かな変動が生じる。また樹
脂フィルムの材質や厚みも製品ロット間でバラツキがあ
り、さらに樹脂フィルム上に載置する感熱素子の寸法も
切断の製造工程によって寸法にバラツキが生じる。ま
た、組立時のバラツキもある。
外線温度センサの保持体の作製は、切削法またはダイキ
ャスト法を用いてなされるが、この作製時の加工や型寸
法のバラツキによる開口部面積、開口部の先端からフィ
ルム面までの寸法距離等に僅かな変動が生じる。また樹
脂フィルムの材質や厚みも製品ロット間でバラツキがあ
り、さらに樹脂フィルム上に載置する感熱素子の寸法も
切断の製造工程によって寸法にバラツキが生じる。ま
た、組立時のバラツキもある。
【００１０】このように赤外線温度センサを構成する各
部材の各バラツキは、完成した個々の赤外線温度センサ
で、出力特性の変動となって現れる。従来、このような
出力特性のバラツキを補正するためには、それぞれの赤
外線温度センサを各機械に組み上げた後に検出回路等を
調整して出力特性の補正が行われていた。
部材の各バラツキは、完成した個々の赤外線温度センサ
で、出力特性の変動となって現れる。従来、このような
出力特性のバラツキを補正するためには、それぞれの赤
外線温度センサを各機械に組み上げた後に検出回路等を
調整して出力特性の補正が行われていた。
【００１１】しかしながら、このような方法は、センサ
を取り付けた機械一台毎の回路調整が必要なことと、調
整のためにある程度のノウハウが必要なこともあって調
整のために作業時間がかかり、コストアップにつながる
とともに、量産性の点で問題があった。
を取り付けた機械一台毎の回路調整が必要なことと、調
整のためにある程度のノウハウが必要なこともあって調
整のために作業時間がかかり、コストアップにつながる
とともに、量産性の点で問題があった。
【００１２】そこで本発明は上記課題を解決するために
なされたものであり、赤外線温度センサを検知回路に組
み込んだ後での調整が簡単もしくは不要となり、且つ、
作業時間の短縮や量産性の点で優れた赤外線温度センサ
を提供することを目的とする。
なされたものであり、赤外線温度センサを検知回路に組
み込んだ後での調整が簡単もしくは不要となり、且つ、
作業時間の短縮や量産性の点で優れた赤外線温度センサ
を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この発明は、導光部を有
する赤外線温度センサにおいて、前記導光部に入射する
赤外線量を調整するために、導光部に開口部面積を調整
できるような遮蔽部を設けたものである。
する赤外線温度センサにおいて、前記導光部に入射する
赤外線量を調整するために、導光部に開口部面積を調整
できるような遮蔽部を設けたものである。
【００１４】この発明は、開口部から入射した赤外線を
導く導光部を有する保持体と、該保持体の前記導光部の
他端開口部に配置した樹脂フィルムと、前記樹脂フィル
ムの前記空間部側に配置され、前記開口部から入射する
赤外線を検知する赤外線検知用感熱素子と、前記保持体
の温度を検知する温度補償用感熱素子とからなる赤外線
温度センサにおいて、前記空間部の壁を、その壁面が前
記樹脂フィルムに対面して前後に可動とする可動壁とし
たものである。
導く導光部を有する保持体と、該保持体の前記導光部の
他端開口部に配置した樹脂フィルムと、前記樹脂フィル
ムの前記空間部側に配置され、前記開口部から入射する
赤外線を検知する赤外線検知用感熱素子と、前記保持体
の温度を検知する温度補償用感熱素子とからなる赤外線
温度センサにおいて、前記空間部の壁を、その壁面が前
記樹脂フィルムに対面して前後に可動とする可動壁とし
たものである。
【００１５】この発明は、遮蔽部が突出距離を可変とす
る可変突出部で形成されたものである。
る可変突出部で形成されたものである。
【００１６】この発明は、遮蔽部が突出距離を固定とす
る固定突出部で形成されたものである。
る固定突出部で形成されたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下に本発明に係
わる赤外線温度センサの実施の形態について、各添付図
面を参照して説明する。図１は本発明における赤外線温
度センサの実施の形態１を示す斜視図である。図２は、
図１に示す赤外線温度センサＡの長手方向の縦断面図で
ある。図１において、赤外線温度センサＡは、開口部１
の形状が横長形状または楕円形状（開口部の形状は被検
知体の大きさ、形状、センサとの距離等の条件によって
選択できる）の導光部２を有する保持体３からなる。導
光部２と保持体３は、アルミニウムなどの熱伝導率が大
きく熱放射率の小さい金属材料から形成される。
わる赤外線温度センサの実施の形態について、各添付図
面を参照して説明する。図１は本発明における赤外線温
度センサの実施の形態１を示す斜視図である。図２は、
図１に示す赤外線温度センサＡの長手方向の縦断面図で
ある。図１において、赤外線温度センサＡは、開口部１
の形状が横長形状または楕円形状（開口部の形状は被検
知体の大きさ、形状、センサとの距離等の条件によって
選択できる）の導光部２を有する保持体３からなる。導
光部２と保持体３は、アルミニウムなどの熱伝導率が大
きく熱放射率の小さい金属材料から形成される。
【００１８】前記導光部２の内側面は、必要に応じて研
磨し赤外線の反射率を高める構造としてもよいし、赤外
線を吸収する赤外線吸収膜を設けてもよい。この赤外線
温度センサＡを定着装置等に使用する場合は、赤外線吸
収膜を設けることにより、飛散するトナーによる赤外線
温度センサＡの出力信号への影響を軽減できる。
磨し赤外線の反射率を高める構造としてもよいし、赤外
線を吸収する赤外線吸収膜を設けてもよい。この赤外線
温度センサＡを定着装置等に使用する場合は、赤外線吸
収膜を設けることにより、飛散するトナーによる赤外線
温度センサＡの出力信号への影響を軽減できる。
【００１９】前記赤外線吸収膜の材料としては、例え
ば、輻射率が０.９４以上の黒体吸収膜が好ましい。他
の手段としては、陽極酸化処理やアルマイト処理しても
赤外線吸収膜と同等の効果が得られる。導光部自体をプ
ラスチック樹脂で形成して、その内側面に赤外線吸収層
を設けても良いし、あるいはプラスチック樹脂からなる
導光部２の内側面に赤外線を反射させる金属層を設けて
もよい。
ば、輻射率が０.９４以上の黒体吸収膜が好ましい。他
の手段としては、陽極酸化処理やアルマイト処理しても
赤外線吸収膜と同等の効果が得られる。導光部自体をプ
ラスチック樹脂で形成して、その内側面に赤外線吸収層
を設けても良いし、あるいはプラスチック樹脂からなる
導光部２の内側面に赤外線を反射させる金属層を設けて
もよい。
【００２０】前記導光部２の外側面には、入射する赤外
線量を調整する遮蔽部として導光部２内側に突出する突
出部４を設けてある。この突出部４は、例えば、ネジの
ように突出距離Ｂを可変自在に調節できるような可変的
（可変突出部）なものを用いればよい。本実施の形態で
は、突出部として、六角穴付き止めネジ（Ｍ３、長さ５
ｍｍ）を用いた。
線量を調整する遮蔽部として導光部２内側に突出する突
出部４を設けてある。この突出部４は、例えば、ネジの
ように突出距離Ｂを可変自在に調節できるような可変的
（可変突出部）なものを用いればよい。本実施の形態で
は、突出部として、六角穴付き止めネジ（Ｍ３、長さ５
ｍｍ）を用いた。
【００２１】また前記突出部４は、ネジのように可変的
なものに限ったものではなく、たとえば図３、４に示す
ようにリベット１２や板状体１３のように固定的（固定
突出部）なもの、あるいはカメラの絞りユニットのよう
なものを用いてもよいことは勿論である。
なものに限ったものではなく、たとえば図３、４に示す
ようにリベット１２や板状体１３のように固定的（固定
突出部）なもの、あるいはカメラの絞りユニットのよう
なものを用いてもよいことは勿論である。
【００２２】樹脂フィルム５は、一表面に配線パターン
が形成されており赤外線検知用感熱素子６と、温度補償
用感熱素子７とが前記配線パターンに電気的に接続され
ている。配線パターンの終端部には、外部引出端子が形
成されている。赤外線検知用感熱素子６は、前記樹脂フ
ィルム５の略中央部分に位置し、赤外線入射側と反対の
空間部側の樹脂フィルム５面に配置されるように載置さ
れている。
が形成されており赤外線検知用感熱素子６と、温度補償
用感熱素子７とが前記配線パターンに電気的に接続され
ている。配線パターンの終端部には、外部引出端子が形
成されている。赤外線検知用感熱素子６は、前記樹脂フ
ィルム５の略中央部分に位置し、赤外線入射側と反対の
空間部側の樹脂フィルム５面に配置されるように載置さ
れている。
【００２３】温度補償用感熱素子７は、前記樹脂フィル
ム５の端部近くに載置されている。このように赤外線検
知用感熱素子６と温度補償用感熱素子７とが載置された
樹脂フィルム５は、保持体３の導光部２の他端開口部に
密着するように取り付け、蓋部材８で固定されるように
構成される。
ム５の端部近くに載置されている。このように赤外線検
知用感熱素子６と温度補償用感熱素子７とが載置された
樹脂フィルム５は、保持体３の導光部２の他端開口部に
密着するように取り付け、蓋部材８で固定されるように
構成される。
【００２４】これによって、赤外線検知用感熱素子６
は、導光部２の略中央に位置するように配置される。ま
た、温度補償用感熱素子７は、保持体と蓋部材８の内部
に配置されて赤外線温度センサＡの周囲温度を検知す
る。赤外線検知用感熱素子６が載置されている樹脂フィ
ルム５の蓋部材側には空間部１０が形成される。
は、導光部２の略中央に位置するように配置される。ま
た、温度補償用感熱素子７は、保持体と蓋部材８の内部
に配置されて赤外線温度センサＡの周囲温度を検知す
る。赤外線検知用感熱素子６が載置されている樹脂フィ
ルム５の蓋部材側には空間部１０が形成される。
【００２５】また温度補償用感熱素子７が載置されてい
る樹脂フィルム５に相当する蓋部材８と保持体３の部分
にも空間部１１が形成されている。９は赤外線温度セン
サＡの取付用の穴である。前記赤外線検知用感熱素子６
と温度補償用感熱素子７としては薄膜サーミスタが適し
ているがこれに限定されるものではない。
る樹脂フィルム５に相当する蓋部材８と保持体３の部分
にも空間部１１が形成されている。９は赤外線温度セン
サＡの取付用の穴である。前記赤外線検知用感熱素子６
と温度補償用感熱素子７としては薄膜サーミスタが適し
ているがこれに限定されるものではない。
【００２６】また、前記樹脂フィルム５は、テフロン
（登録商標）、シリコン、ポリイミド、ポリエステル、
ポリエチレン、ポリカーボネート、ＰＰＳ（ポリフェニ
レンスルフィド）などの高分子材料からなる樹脂が使用
されるが、赤外光を吸収する材料であれば他の材料を使
用してもよい。
（登録商標）、シリコン、ポリイミド、ポリエステル、
ポリエチレン、ポリカーボネート、ＰＰＳ（ポリフェニ
レンスルフィド）などの高分子材料からなる樹脂が使用
されるが、赤外光を吸収する材料であれば他の材料を使
用してもよい。
【００２７】更に、これらの樹脂にカーボンブラックま
たは無機顔料（クロムイエロ、弁柄、チタンホワイト、
群青の１種以上）を混合分散させて略全波長の赤外線を
吸収し得るような材料を用いることもできる。また、樹
脂フィルム５から放射された熱を反射させて検出感度を
上げるために、樹脂フィルム５の裏面、またはその背後
の空間部１０の壁面に赤外線反射膜を設けてもよい。
たは無機顔料（クロムイエロ、弁柄、チタンホワイト、
群青の１種以上）を混合分散させて略全波長の赤外線を
吸収し得るような材料を用いることもできる。また、樹
脂フィルム５から放射された熱を反射させて検出感度を
上げるために、樹脂フィルム５の裏面、またはその背後
の空間部１０の壁面に赤外線反射膜を設けてもよい。
【００２８】蓋部材８は、保持体３と同様にアルミニウ
ムなどの熱伝導率の大きく、熱放射率の小さい金属を用
いる。内面の空間部１０の内壁は必要に応じて研磨して
赤外線の反射率を高める構造であっても良いし、蓋部材
８自体を樹脂で形成して、その内面に積極的に赤外線を
反射させる金属層を設けても良い。
ムなどの熱伝導率の大きく、熱放射率の小さい金属を用
いる。内面の空間部１０の内壁は必要に応じて研磨して
赤外線の反射率を高める構造であっても良いし、蓋部材
８自体を樹脂で形成して、その内面に積極的に赤外線を
反射させる金属層を設けても良い。
【００２９】次に、前記導光部２の内側面に突出させた
突出部４による入射する赤外線量の調整方法について説
明する。黒体炉が設置された測定装置を用い、黒体炉表
面から５mm離した位置に赤外線温度センサをセットす
る。測定は、例えば、図６に示す温度検出回路で行う。
黒体炉の表面温度は一定の温度（例えば、１８０℃）に
維持されるように制御する。セットされた赤外線温度セ
ンサの導光部に設けられた突出部４の突出距離Ｂは０mm
（突出部が導光部内に突出していない状態）に設定す
る。
突出部４による入射する赤外線量の調整方法について説
明する。黒体炉が設置された測定装置を用い、黒体炉表
面から５mm離した位置に赤外線温度センサをセットす
る。測定は、例えば、図６に示す温度検出回路で行う。
黒体炉の表面温度は一定の温度（例えば、１８０℃）に
維持されるように制御する。セットされた赤外線温度セ
ンサの導光部に設けられた突出部４の突出距離Ｂは０mm
（突出部が導光部内に突出していない状態）に設定す
る。
【００３０】温度補償用感熱素子７の出力が任意の温度
（例えば、８０℃）に達したときの赤外線検知用感熱素
子６と温度補償用感熱素子７の出力電圧を検出回路に入
力し、入力されたデータを温度演算回路で温度データに
換算し、予め記憶されているデーターテーブルを照合し
て黒体炉の表面温度（検知温度）を検出する。
（例えば、８０℃）に達したときの赤外線検知用感熱素
子６と温度補償用感熱素子７の出力電圧を検出回路に入
力し、入力されたデータを温度演算回路で温度データに
換算し、予め記憶されているデーターテーブルを照合し
て黒体炉の表面温度（検知温度）を検出する。
【００３１】次に導光部２内に突出部４を任意の距離突
出させて上記と同様の方法で表面温度を検出する。この
ようにして、突出距離を変えて検出温度を測定し突出部
の突出距離Ｂと検知温度の関係を求める。図７は突出部
４として、六角穴付き止めネジ（Ｍ３、長さ５ｍｍ）を
用いて得られた突出距離Ｂと検知温度の関係を示すグラ
フである。ネジ突出距離Ｂが大きくなるに従って赤外線
の入射量が減少するために検知温度が低くなることがわ
かる。
出させて上記と同様の方法で表面温度を検出する。この
ようにして、突出距離を変えて検出温度を測定し突出部
の突出距離Ｂと検知温度の関係を求める。図７は突出部
４として、六角穴付き止めネジ（Ｍ３、長さ５ｍｍ）を
用いて得られた突出距離Ｂと検知温度の関係を示すグラ
フである。ネジ突出距離Ｂが大きくなるに従って赤外線
の入射量が減少するために検知温度が低くなることがわ
かる。
【００３２】予め、上記のような方法によって突出部の
突出距離Ｂと検知温度の関係を求めておく。次に未調整
の赤外線温度センサの調整について述べる。前記と同様
に、一定温度（１８０℃）に保持した黒体炉からなる測
定装置に未調整の赤外線温度センサをセットする。この
場合、突出部の突出距離Ｂは０ｍｍに設定する。温度補
償用感熱素子７の出力が８０℃の温度になったときの赤
外線検知用感熱素子６の出力から検出回路を通して検知
温度を測定する。
突出距離Ｂと検知温度の関係を求めておく。次に未調整
の赤外線温度センサの調整について述べる。前記と同様
に、一定温度（１８０℃）に保持した黒体炉からなる測
定装置に未調整の赤外線温度センサをセットする。この
場合、突出部の突出距離Ｂは０ｍｍに設定する。温度補
償用感熱素子７の出力が８０℃の温度になったときの赤
外線検知用感熱素子６の出力から検出回路を通して検知
温度を測定する。
【００３３】例えば、図７から測定された検知温度が突
出距離０ｍｍのとき１８６℃であった場合、未調整の赤
外線温度センサの検知温度を黒体炉の温度である１８０
℃に調整するためには、図７の曲線ａから突出距離Ｂを
４．０ｍｍにすればよいことがわかる。調整後の赤外線
温度センサを再測定し検知温度を確認することが望まし
い。その後、突出部を接着剤などの方法によって固定し
て赤外線温度センサの調整は終了する。
出距離０ｍｍのとき１８６℃であった場合、未調整の赤
外線温度センサの検知温度を黒体炉の温度である１８０
℃に調整するためには、図７の曲線ａから突出距離Ｂを
４．０ｍｍにすればよいことがわかる。調整後の赤外線
温度センサを再測定し検知温度を確認することが望まし
い。その後、突出部を接着剤などの方法によって固定し
て赤外線温度センサの調整は終了する。
【００３４】上述の調整方法は突出部４としてネジを用
いる方法であるが、図７から予め突出させる距離Ｂが決
定できれば、長さの異なる数種類のリベット１２や板状
体１３あるいはスプリングピンを用意しておき、規定寸
法のリベット、スプリングピンや板状体を導光部２に固
定突出部として突出させることによって容易に調整する
ことができる。材質としては、金属以外に熱伝導性の良
い樹脂やセラミックスなど赤外線の入射を遮るものであ
れば何でもよい。
いる方法であるが、図７から予め突出させる距離Ｂが決
定できれば、長さの異なる数種類のリベット１２や板状
体１３あるいはスプリングピンを用意しておき、規定寸
法のリベット、スプリングピンや板状体を導光部２に固
定突出部として突出させることによって容易に調整する
ことができる。材質としては、金属以外に熱伝導性の良
い樹脂やセラミックスなど赤外線の入射を遮るものであ
れば何でもよい。
【００３５】また本願実施の形態では示さなかったが、
赤外線量を加減する方法として、開口部１の一部を覆う
ように導光部２にコの字状の板状スプリング材を取り付
ける等の方法もある。
赤外線量を加減する方法として、開口部１の一部を覆う
ように導光部２にコの字状の板状スプリング材を取り付
ける等の方法もある。
【００３６】また、図８に示すように、蓋部材８の空間
部１０の壁面と樹脂フィルム５の間の距離をネジ１４で
調整できるような可動壁１５を設けても同様の効果が得
られる。即ち、ネジ１４を空間部１０の内側に向けて回
すことでネジ１４の先端に当設している可動壁１５は前
方に押し出され可動壁１５と樹脂フィルム５のと間の距
離が縮まる。この方法は、可動壁１５に代えて径の大き
いネジ１４を用いて、ネジ１４に先端と樹脂フィルム５
間の距離が縮めても良いことはもちろんである（空間部
のフィルムと壁面までの距離を小さくすると出力は減少
する）。
部１０の壁面と樹脂フィルム５の間の距離をネジ１４で
調整できるような可動壁１５を設けても同様の効果が得
られる。即ち、ネジ１４を空間部１０の内側に向けて回
すことでネジ１４の先端に当設している可動壁１５は前
方に押し出され可動壁１５と樹脂フィルム５のと間の距
離が縮まる。この方法は、可動壁１５に代えて径の大き
いネジ１４を用いて、ネジ１４に先端と樹脂フィルム５
間の距離が縮めても良いことはもちろんである（空間部
のフィルムと壁面までの距離を小さくすると出力は減少
する）。
【００３７】図５は、図１に示した赤外線温度センサＡ
を定着装置に使用した場合の実装の概念図を示してい
る。赤外線温度センサＡの導光部２が、加熱定着ローラ
Ｒの軸方向に沿って横長の開口部を有していることで、
加熱定着ローラＲから放射された熱を効率よく捕捉する
ことができる。
を定着装置に使用した場合の実装の概念図を示してい
る。赤外線温度センサＡの導光部２が、加熱定着ローラ
Ｒの軸方向に沿って横長の開口部を有していることで、
加熱定着ローラＲから放射された熱を効率よく捕捉する
ことができる。
【００３８】加熱定着ローラＲ表面から放射された赤外
線は、導光部２の開口部１から入射して樹脂フィルム５
に達し、樹脂フィルム５に吸収されて熱に変換される。
この熱は赤外線検知用感熱素子６に伝達されるので、赤
外線検知用感熱素子６の温度が上昇する。
線は、導光部２の開口部１から入射して樹脂フィルム５
に達し、樹脂フィルム５に吸収されて熱に変換される。
この熱は赤外線検知用感熱素子６に伝達されるので、赤
外線検知用感熱素子６の温度が上昇する。
【００３９】この温度上昇による赤外線検知用感熱素子
６の抵抗変化による出力と温度補償用感熱素子７で検出
した出力を検出して、検出回路内の予めＣＰＵ内のメモ
リに記憶された設定温度と出力信号のデーターテーブル
から被検知体の表面温度を検知して制御信号を出力し温
度制御するようになっている。
６の抵抗変化による出力と温度補償用感熱素子７で検出
した出力を検出して、検出回路内の予めＣＰＵ内のメモ
リに記憶された設定温度と出力信号のデーターテーブル
から被検知体の表面温度を検知して制御信号を出力し温
度制御するようになっている。
【００４０】実施の形態２．上記実施の形態は、複写機
等の定着装置の加熱定着ローラ温度を検出する赤外線温
度センサの例について述べたが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。例えば、放射温度計や耳式体温計等
のサーモパイル型赤外線センサ、焦電型赤外線センサ、
ボロメータ等の赤外線センサに赤外光を導くための導波
管を有する構造のものにも適用できる。即ち、導波管の
部分に、本発明と同様に例えばネジ等の突出部を設ける
ことで赤外線量を調整し、赤外線センサの検出温度を容
易に調整することができる。
等の定着装置の加熱定着ローラ温度を検出する赤外線温
度センサの例について述べたが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。例えば、放射温度計や耳式体温計等
のサーモパイル型赤外線センサ、焦電型赤外線センサ、
ボロメータ等の赤外線センサに赤外光を導くための導波
管を有する構造のものにも適用できる。即ち、導波管の
部分に、本発明と同様に例えばネジ等の突出部を設ける
ことで赤外線量を調整し、赤外線センサの検出温度を容
易に調整することができる。
【００４１】上記のように赤外線温度センサＡの導光部
２の外側面に前記導光部２内に突出するような突出部を
設けて、前記突出部の突出距離を調節できるように構成
することによって、個々の赤外線温度センサＡによる検
知温度のバラツキを補正して出力特性のそろった赤外線
温度センサＡを作製できるために、赤外線温度センサＡ
を検知回路に組み込んだ後での調整が簡単もしくは不要
になり、作業時間の短縮や量産性の点で優れた赤外線温
度センサＡを提供できるものである。
２の外側面に前記導光部２内に突出するような突出部を
設けて、前記突出部の突出距離を調節できるように構成
することによって、個々の赤外線温度センサＡによる検
知温度のバラツキを補正して出力特性のそろった赤外線
温度センサＡを作製できるために、赤外線温度センサＡ
を検知回路に組み込んだ後での調整が簡単もしくは不要
になり、作業時間の短縮や量産性の点で優れた赤外線温
度センサＡを提供できるものである。
【００４２】
【発明の効果】この発明によれば、導光部を有する赤外
線温度センサにおいて、前記導光部に入射する赤外線量
を調整するために、導光部に開口部面積を調整できるよ
うな遮蔽部を設けることで、センサ組立後のセンサ出力
特性のバラツキを容易に調整できるという効果がある。
線温度センサにおいて、前記導光部に入射する赤外線量
を調整するために、導光部に開口部面積を調整できるよ
うな遮蔽部を設けることで、センサ組立後のセンサ出力
特性のバラツキを容易に調整できるという効果がある。
【００４３】この発明は、開口部から入射した赤外線を
導く導光部を有する保持体と、該保持体の前記導光部の
他端開口部に配置した樹脂フィルムと、前記樹脂フィル
ムの前記空間部側に配置され、前記開口部から入射する
赤外線を検知する赤外線検知用感熱素子と、前記保持体
の温度を検知する温度補償用感熱素子とからなる赤外線
温度センサにおいて、前記空間部の壁を、その壁面が前
記樹脂フィルムに対面して前後に可動する可動壁とした
ことで、開口部内において赤外線量を一様に調整できる
という効果がある。
導く導光部を有する保持体と、該保持体の前記導光部の
他端開口部に配置した樹脂フィルムと、前記樹脂フィル
ムの前記空間部側に配置され、前記開口部から入射する
赤外線を検知する赤外線検知用感熱素子と、前記保持体
の温度を検知する温度補償用感熱素子とからなる赤外線
温度センサにおいて、前記空間部の壁を、その壁面が前
記樹脂フィルムに対面して前後に可動する可動壁とした
ことで、開口部内において赤外線量を一様に調整できる
という効果がある。
【００４４】この発明は、遮蔽部が突出距離を可変とす
る可変突出部で形成したことで、赤外線量を微細に調整
できるという効果がある。
る可変突出部で形成したことで、赤外線量を微細に調整
できるという効果がある。
【００４５】この発明は、遮蔽部が突出距離を固定とす
る固定突出部で形成したことで、赤外線量を容易に調整
できると共に、安定化できるという効果がある。
る固定突出部で形成したことで、赤外線量を容易に調整
できると共に、安定化できるという効果がある。
【図１】図１は本発明に係る赤外線温度センサの斜視図
である。
である。
【図２】図２は図１に赤外線温度センサの縦断面図であ
る。
る。
【図３】図３は図１に示す赤外線温度センサにおける突
出部にリベットを用いた場合の赤外線温度センサの縦断
面図である。
出部にリベットを用いた場合の赤外線温度センサの縦断
面図である。
【図４】図４は図１に示す赤外線温度センサにおける突
出部に板状体を用いた場合の赤外線温度センサの縦断面
図である。
出部に板状体を用いた場合の赤外線温度センサの縦断面
図である。
【図５】図５は図１に示す赤外線温度センサを定着装置
に使用した場合の実装の概念図である。
に使用した場合の実装の概念図である。
【図６】図６は従来の赤外線温度センサに係る温度検出
回路の構成図である。
回路の構成図である。
【図７】図７は赤外線温度センサの突出距離と検知温度
の関係を示すグラフを表した図である。
の関係を示すグラフを表した図である。
【図８】図８は空間部の壁面を可動壁面とした場合の赤
外線温度センサの縦断面図である。
外線温度センサの縦断面図である。
Ａ 赤外線温度センサ １ 開口部 ２ 導光部 ３ 保持体 ４ ネジ（可変突出部） ５ 樹脂フィルム ６ 赤外線検知用感熱素子 ７ 温度補償用感熱素子 １２ リベット（固定突出部） １３ 板状体（固定突出部） １５ 可動壁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小暮 忠司 東京都墨田区錦糸町１丁目７番７号 石塚 電子株式会社内 (72)発明者 大塚 幸隆 東京都墨田区錦糸町１丁目７番７号 石塚 電子株式会社内 (72)発明者 田村 正一 東京都墨田区錦糸町１丁目７番７号 石塚 電子株式会社内 Ｆターム(参考） 2G066 AC13 AC16 BA05 BA08 BA09 CB03 2H033 AA31 BA31 CA07
Claims (4)
- 【請求項１】 導光部を有する赤外線温度センサにおい
て、前記導光部に入射する赤外線量を調整するために、
導光部に開口部面積を調整できるような遮蔽部を設けた
ことを特徴とする赤外線温度センサ。 - 【請求項２】 開口部から入射した赤外線を導く導光部
を有する保持体と、該保持体の前記導光部の他端開口部
に配置した樹脂フィルムと、前記樹脂フィルムの前記空
間部側に配置され、前記開口部から入射する赤外線を検
知する赤外線検知用感熱素子と、前記保持体の温度を検
知する温度補償用感熱素子とからなる赤外線温度センサ
において、前記空間部の壁を、その壁面が前記樹脂フィ
ルムに対面して前後に可動する可動壁としたことを特徴
とする赤外線温度センサ。 - 【請求項３】 前記遮蔽部が突出距離を可変とする可変
突出部で形成されたことを特徴とする請求項１に記載の
赤外線温度センサ。 - 【請求項４】 前記遮蔽部が突出距離を固定とする固定
突出部で形成されたことを特徴とする請求項１に記載の
赤外線温度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000353448A JP4628540B2 (ja) | 2000-11-20 | 2000-11-20 | 赤外線温度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000353448A JP4628540B2 (ja) | 2000-11-20 | 2000-11-20 | 赤外線温度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002156284A true JP2002156284A (ja) | 2002-05-31 |
| JP4628540B2 JP4628540B2 (ja) | 2011-02-09 |
Family
ID=18826212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000353448A Expired - Lifetime JP4628540B2 (ja) | 2000-11-20 | 2000-11-20 | 赤外線温度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4628540B2 (ja) |
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