JP2002156289A

JP2002156289A - 温度センサ

Info

Publication number: JP2002156289A
Application number: JP2000350204A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Takagi; 聡高木; Takeshi Yamashita; 猛山下; Shinya Tonokawa; 伸也殿川
Original assignee: Shibaura Electronics Co Ltd
Current assignee: Shibaura Electronics Co Ltd
Priority date: 2000-11-16
Filing date: 2000-11-16
Publication date: 2002-05-31

Abstract

(57)【要約】【課題】サーミスタ素子を用いた表面温度検出用セン
サにおいて、測定精度を向上するとともに、熱応答性を
改善する。【解決手段】開示される温度センサは、台形部１０２
の上面にクッション材片１０３Ａを装着し、クッション
材片１０３Ａの頂部に熱伝導体薄膜１１６を取り付け
て、熱伝導体薄膜１１６の上部にサーミスタ素子１０４
を固定するとともに、クッション材片１０３Ａの熱伝導
体薄膜１１６の下部に、空洞部１１７を形成したもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、サーミスタを用
いた温度センサに関し、特に被測温体の表面に接触させ
てその温度を計測するために好適な、表面温度検出用の
温度センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】サーミスタは、金属酸化物の混合焼結体
からなる半導体素子であって、その電気抵抗の温度依存
性が大きいことを利用して、広く温度測定の目的に用い
られており、各種の形態のものが既に提案されている
が、そのうち、特に物体の表面温度検出用として使用す
るものには、大別して、固定された物体の表面温度を測
定するものと、移動（回転を含む）する物体の表面温度
を測定するものとがある。

【０００３】図４は、従来の表面温度検出用温度センサ
の第１の例を示したものであって、固定された物体の表
面温度検出用として用いられるものである。図４におい
て、（ａ）は上面図を示し、（ｂ）はＡ−Ａ側端面図を
示している。この従来例の温度センサは、樹脂成形体１
０１の上面に設けられた台形部１０２上に、耐熱性の軟
質樹脂発泡材からなるクッション材片１０３を接着し、
クッション材片１０３上に、ガラス封止型のサーミスタ
素子１０４を接着等の方法で固定したものである。サー
ミスタ素子１０４のリード線１０５、１０６は、樹脂成
形体１０１に設けられた貫通穴１０７，１０８を通し
て、樹脂成形体１０１の下面に設けられた棒状の端子１
０９，１１０に、ハンダ付け部１１１を設ける等の方法
で接続されている。また、端子１０９，１１０には、先
端部を端子金具１１２によって端末処理された、外部リ
ード線１１３，１１４が、×印で示すスポット溶接によ
る溶接部１１５を設ける等の方法で固定されている。さ
らに、樹脂成形体１０１の一端には、取付穴１１６が設
けられている。

【０００４】図４に示された従来の温度センサは、取付
穴１１６を利用して、例えば図示されない、現像済みの
複写用紙を加熱体に押しつけることによって、トナーの
定着を行う形式の複写機の筐体の一部等に固定したと
き、サーミスタ素子１０４を含むクッション材片１０３
の上面が、加熱体の表面の一部に押し当てらた状態に保
持される。これによって、加熱体の表面温度に応じて、
サーミスタ素子１０４の抵抗値が変化するので、図示さ
れない測定回路によって、この抵抗値の変化を検出する
ことによって、加熱体の表面温度を測定することができ
る。この際、クッション材片１０３は、サーミスタ素子
１０４を柔軟に保持して、加熱体の表面に密着させると
ともに、不必要に大きな力がサーミスタ素子や加熱体表
面に加わらないようにする緩衝作用を行う。

【０００５】図５は、従来の表面温度検出用温度センサ
の第２の例を示したものであって、移動（回転を含む）
する物体の表面温度検出用として用いられるものであ
る。図５において、（ａ）は上面図を示し、（ｂ）はＢ
−Ｂ側断面図を示している。この従来例の温度センサ
は、樹脂成形体２０１の上面に、耐熱性の軟質樹脂発泡
材からなるクッション材片２０２を接着し、クッション
材片２０２上に、サーミスタ素子２０３を接着等の方法
で固定するとともに、樹脂成形体２０１の下側に耐熱性
シートの一端を固定し、クッション材片２０２とサーミ
スタ素子２０３とを包囲して、耐熱性シートを巻き付け
て、その他端を樹脂成形体２０１の下側に固定すること
によって、保護フィルム部２０４を形成して、サーミス
タ素子２０３を絶縁するとともに、機械的に保護するよ
うにしたものである。樹脂成形体２０１の内部には、内
部導体２０７，２０８が埋め込まれていて、樹脂成形体
２０１の上下両面に設けられた溝部内に露出している。
サーミスタ素子２０３のリード線２０５、２０６は、ク
ッション材片２０２内部を経て、樹脂成形体２０１の上
面に設けられた溝部２０９，２１０内において、それぞ
れ内部導体２０７，２０８の一端に溶着されている。ま
た、外部リード線２１１，２１２は、端子金具２１３，
２１４によって端末処理されたそれぞれの先端部を、樹
脂成形体２０１の上面に設けられた溝部２１５，２１６
内に露出している、内部導体２０７，２０８の他端に、
例えばスポット溶接によって形成された、×印で示す溶
接部２１７，２１８を設ける等の方法で固定されてい
る。さらに、樹脂成形体２０１の下面には、取付部２１
９，２２０が設けられている。

【０００６】図５に示された従来の温度センサは、取付
部２１９，２２０を利用して、例えば図示されない複写
機の筐体の一部等に対して、例えば温度センサの長手方
向が、定着ヒートローラの回転軸と平行になるように固
定して、サーミスタ素子２０３が、保護フィルム部２０
４を介して、定着ヒートローラ（不図示）の表面に接触
するように保持することによって、定着ヒートローラの
表面温度に応じてサーミスタ素子２０３の抵抗値が変化
するので、図示されない測定回路によって、この抵抗値
の変化を検出することによって、定着ヒートローラの表
面温度を測定することができる。この際、クッション材
片２０２は、サーミスタ素子２０３の部分を定着ヒート
ローラの表面に接触させたときの機械的追従性を保たせ
るとともに、装置に対する取付位置のずれに基づく特性
変化を緩和する作用を行っている。また、保護フィルム
部２０４は、定着ヒートローラの回転に基づくサーミス
タ素子２０３の磨耗を防止するとともに、定着ヒートロ
ーラとの間の高電圧に対して、絶縁性と耐圧性とを付与
する作用を行っている。

【０００７】図６は、従来の表面温度検出用温度センサ
の第３の例を示したものであって、例えば回転する物体
の表面温度検出用として用いられるものである。図６に
おいて、（ａ）は上面図を示し、（ｂ）はＣ−Ｃ側断面
図を示している。この従来例の温度センサは、ステンレ
ス又は燐青銅等の弾力性を有する金属の薄板からなる板
バネ３０１を、樹脂成形体３０２の一端に対して、その
一方の端部を埋め込んで固定するとともに、板バネ３０
１の他方の端部の一方の面に、耐熱性の軟質樹脂発泡材
からなるクッション材片３０３を接着し、クッション材
片３０３の上面に熱伝導体薄膜３０４を介して、サーミ
スタ素子３０５を固定したものである。樹脂成形体３０
２の他端には、２個の端子板３０６，３０７が、それぞ
れ独立して埋め込まれていて、サーミスタ素子３０５の
２本のリード線３０８，３０９は、樹脂成形体３０２の
上面に設けられた溝部３１０，３１１を経て、それぞれ
端子板３０６，３０７に接続されている。この際、板バ
ネ３０１の上面には、予め絶縁シート３１２がはり付け
られていて、リード線３０８，３０９は、絶縁シート３
１２によって、板バネ３０１との間の絶縁を保たれてい
る。また、板バネ３０１の先端部には、クッション材片
３０３とサーミスタ素子３０５とを含めて、耐熱性シー
トを、下側から上側に折り返して巻き付けることによっ
て、保護フィルム部３１３を形成して、サーミスタ素子
３０５を絶縁するとともに、機械的に保護するようにな
っている。さらに、端子板３０６，３０７には、外部リ
ード線３１４，３１５が、被覆の除去等の処理を施した
それぞれの先端部を、×印で示すスポット溶接による溶
接部３１６を設ける等の方法で固着して接続されている
とともに、端子板と外部リード線の先端部には、絶縁チ
ューブ３１７，３１８を被せて電気的絶縁と機械的保護
を行うようになっている。

【０００８】図６に示された温度センサは、取り付け穴
３１９を利用して、図示されない複写機の筐体の一部等
に固定されるが、この際、サーミスタ素子３０５が、保
護フィルム部３１３を介して、定着ヒートローラ（不図
示）の表面に接触することによって、定着ヒートローラ
の表面温度に応じてサーミスタ素子３０５の抵抗値が変
化するので、図示されない測定回路によって、この抵抗
値の変化を検出することによって、定着ヒートローラの
表面温度を測定することができる。この際、クッション
材片３０３は、サーミスタ素子の部分を定着ヒートロー
ラの表面に接触させたときの機械的追従性を保たせると
ともに、装置に対する取付位置のずれに基づく特性変化
を緩和する作用を行っている。熱伝導体薄膜３０４は、
定着ヒートローラの表面からサーミスタ素子３０５に対
する集熱作用を行って、熱応答性を改善する。また、保
護フィルム部３１３は、定着ヒートローラの回転に基づ
くサーミスタ素子３０５の磨耗や位置の変化を防止する
とともに、定着ヒートローラとの間の高電圧に対して、
絶縁性と耐圧性とを付与する作用を行っている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４乃
至図６に示された従来の温度センサにおいては、定着ヒ
ートローラ等の温度検出対象物体の表面温度を計測する
際の、測定精度が低いとともに、応答速度が遅いという
問題があった。これは、従来の温度センサでは、サーミ
スタ素子の下部に存在するクッション材片に基づく熱伝
導と、クッション材片の熱容量に基づく、熱応答性の低
下を避けられないためである。また、従来の温度センサ
では、定着ヒートローラ等の回転物体の表面温度測定用
として長期間使用したとき、保護フィルム部を形成する
耐熱性シートが磨耗し、そのためサーミスタ素子が露出
して、定着ヒートローラ等の表面を急激に、又は極端に
傷つけることがあるという問題があった。これは、サー
ミスタ素子がクッション材片上において突出しているた
め、その上部の保護フィルム部の一部が、定着ヒートロ
ーラ等の表面に強く接触して、磨耗しやすいためであ
る。

【００１０】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
ものであって、物体の表面温度検出時の測定精度が高く
応答速度が速いとともに、回転する温度検出対象物体の
表面温度計測時に、その表面を傷つける恐れがない温度
センサを提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、温度センサに係り、支持部
の上面にクッション材片を装着し、該クッション材片の
頂部に熱伝導体薄膜を取り付けて、該熱伝導体薄膜の上
部又は下部にサーミスタ素子を固定するとともに、上記
クッション材片の上記熱伝導体薄膜の下部に、空洞部を
形成したことを特徴としている。

【００１２】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の温度センサに係り、上記空洞部が、密閉された構造
を有することを特徴としている。

【００１３】また、請求項３記載の発明は、請求項１又
は２記載の温度センサに係り、上記熱伝導体薄膜の上部
にサーミスタ素子を固定するとともに、該サーミスタ素
子の上部に別の熱伝導体薄膜を装着したことを特徴とし
ている。

【００１４】また、請求項４記載の発明は、請求項１乃
至３のいずれか一記載の温度センサに係り、上記クッシ
ョン材片と熱伝導体薄膜及びサーミスタ素子を包囲して
保護フィルム部を設けたことを特徴としている。

【００１５】また、請求項５記載の発明は、請求項１乃
至４のいずれか一記載の温度センサに係り、上記クッシ
ョン材片が無機質繊維抄成体からなることを特徴として
いる。

【００１６】

【作用】この発明の構成では、支持台の上面にクッショ
ン材片を装着し、クッション材片の頂部に熱伝導体薄膜
を取り付けて、熱伝導体薄膜上にサーミスタ素子を固定
するとともに、クッション材片の熱伝導体薄膜の下部に
空洞部を形成したので、熱伝導体薄膜を介するサーミス
タ素子からの熱放散が減少して、温度センサの測温精度
が向上するとともに、サーミスタ素子に対するクッショ
ン材片の熱容量の影響が小さくなって、温度センサの応
答速度が改善される。また、サーミスタ素子を熱伝導体
薄膜とともに、空洞部に押し込むように取り付けること
によって、温度センサの上面が平坦化されるので、回転
する温度計測対象物体の表面温度測定時に、対象物体の
表面を傷つける恐れがない。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用い
て具体的に行う。 ◇第１実施例図１は、この発明の第１実施例である温度センサの構成
を示す図である。この例は、固定された物体の表面温度
検出用として用いられるものを示し、図１において、
（ａ）は上面図、（ｂ）はＡ−Ａ側断面図を示してい
る。この例の温度センサは、図１に示すように、樹脂成
形体１０１の上面に設けられた台形部１０２上に、耐熱
性の軟質樹脂発泡材からなるクッション材片１０３Ａを
固定し、クッション材片１０３Ａ上に、例えば円板状の
熱伝導体薄膜１１６を取り付け、さらに熱伝導体薄膜１
１６上に、例えばガラス封止型のサーミスタ素子１０４
を接着等の方法で固定したものである。クッション材片
１０３Ａは、熱伝導体薄膜１１６の下部になる部分に、
薄膜１１６よりやや小さい径を有する、例えば円筒状の
空洞部１１７を有している。空洞部１１７は、熱伝導体
薄膜１１６及び台形部１０２とともに密閉された空間を
形成している。サーミスタ素子１０４のリード線１０
５、１０６は、クッション材片１０３Ａを貫通したの
ち、樹脂成形体１０１に設けられた貫通穴１０７，１０
８を通して、樹脂成形体１０１の下面に設けられた棒状
の端子１０９，１１０に、ハンダ付け部１１１を設ける
等の方法で接続されている。また、端子１０９，１１０
には、先端部を端子金具１１２によって端末処理され
た、外部リード線１１３，１１４が、×印で示すスポッ
ト溶接による溶接部１１５を設ける等の方法で固定され
ている。さらに、樹脂成形体１０１の一端には、取付穴
１１８が設けられている。

【００１８】次に、図１を参照して、この例の温度セン
サの動作を説明する。この例の温度センサは、取付穴１
１８を利用して、例えば図示されない、第１の従来例に
ついて説明した形式の、複写機の筐体の一部等に固定し
たとき、サーミスタ素子１０４を含むクッション材片１
０３Ａの上面が、加熱体の表面の一部に押し当てられた
状態に保持される。これによって、加熱体の表面温度に
応じて、サーミスタ素子１０４の抵抗値が変化するの
で、図示されてない測定回路によって、この抵抗値の変
化を検出することによって、加熱体の表面温度を測定す
ることができる。この際、クッション材片１０３Ａは、
サーミスタ素子１０４を柔軟に保持して、加熱体の表面
に密着させるとともに、不必要に大きな力がサーミスタ
素子や加熱体表面に加わらないようにする緩衝作用を行
う。

【００１９】また、熱伝導体薄膜１１６は、温度センサ
が押し当てられている被測温物体の表面から受ける熱
を、均一にサーミスタ素子１０４に伝達する集熱作用を
行うことによって、サーミスタ素子１０４の、温度測定
精度を向上させる作用を行っている。このような目的の
ために使用される熱伝導体薄膜１１６としては、例えば
アルミニウム（Ａｌ）等の金属箔や、ポリイミドフィル
ム，シリコンフィルム等の熱伝導性のよい、薄い柔軟性
のあるフィルム状の材料を用いることができる。さら
に、この際、クッション材片１０３Ａには空洞部１１７
が設けられていて、熱伝導体薄膜１１６及び台形部１０
２の上面とともに、密閉された空間を形成しているた
め、熱伝導体薄膜１１６によって伝導された熱の放散が
少なくなるので、温度センサの測温精度が向上するとと
もに、熱伝導体薄膜１１６がクッション材片１０３Ａに
接触している場合と比較して、サーミスタ素子１０４に
対するクッション材片１０３Ａの熱容量の影響が小さく
なるので、温度センサの温度測定時の応答性厄向上し
て、時間的な遅れを少なくすることができる。

【００２０】このように、この例の温度センサによれ
ば、固定された物体の表面に押し当てるだけで、その表
面温度を簡易に、計測することができるだけでなく、温
度測定を精度よく、かつ応答性よく行うことができる。

【００２１】◇第２実施例図２は、この発明の第２実施例である温度センサの構成
を示す図である。この例は、移動（回転を含む）する物
体の表面温度検出用として用いられるものを示し、図２
において、（ａ）は上面図、（ｂ）はＢ−Ｂ側断面図を
示している。この例の温度センサは、図２に示すよう
に、樹脂成形体２０１の上面に、耐熱性の軟質樹脂発泡
材からなり、中央部に例えば円筒状の空洞部２２３を有
するクッション材片２０２Ａを固定し、クッション材片
２０２Ａ上に、空洞部２２３よりやや大きい径を有す
る、例えば円板状の熱伝導体薄膜２２１を、その中央部
を空洞部２２３内に押し込むように取り付け、さらに熱
伝導体薄膜２２１上の凹みの部分に、サーミスタ素子２
０３を接着等の方法で固定したのち、例えば円板状の上
部熱伝導体薄膜２２２を、サーミスタ素子２０３を覆う
ように取りつけて、表面がほぼ平坦になるようにして、
接着等の方法で固定したのち、樹脂成形体２０１の下側
に耐熱性シートの一端を固定し、クッション材片２０２
Ａとサーミスタ素子２０３とを包囲して、温度センサの
長手方向と垂直方向に耐熱性シートを巻き付けて、その
他端を樹脂成形体２０１の下側に固定することによっ
て、保護フィルム部２０４を形成して、サーミスタ素子
２０３を絶縁するとともに、機械的に保護したようにし
たものである。樹脂成形体２０１の内部には、内部導体
２０７，２０８が埋め込まれていて、樹脂成形体２０１
の上下両面に設けられた溝部内に露出している。サーミ
スタ素子２０３のリード線２０５、２０６は、クッショ
ン材片２０２Ａの内部を経て、樹脂成形体２０１の上面
に設けられた溝部２０９，２１０内において、それぞれ
内部導体２０７，２０８の一端に溶着されている。ま
た、外部リード線２１１，２１２は、端子金具２１３，
２１４によって端末処理されたそれぞれの先端部を、樹
脂成形体２０１の上面に設けられた溝部２１５，２１６
内に露出している、内部導体２０７，２０８の他端に、
例えばスポット溶接によって形成された、×印で示す溶
接部２１７，２１８を設ける等の方法で固定されてい
る。さらに、樹脂成形体２０１の下面には、取付部２１
９，２２０が設けられている。

【００２２】次に、図２を参照して、この例の温度セン
サの動作を説明する。この例の温度センサは、取付部２
１９，２２０を利用して、例えば図示されない複写機の
筐体の一部等に対して、例えば温度センサの長手方向
が、定着ヒートローラの回転軸と平行になるように固定
して、サーミスタ素子２０３が、保護フィルム部２０４
を介して、定着ヒートローラ（不図示）の表面に接触す
るように保持することによって、定着ヒートローラの表
面温度に応じてサーミスタ素子２０３の抵抗値が変化す
るので、図示されない測定回路によって、この抵抗値の
変化を検出することによって、定着ヒートローラの表面
温度を測定することができる。クッション材片２０２Ａ
は、その柔軟性によって、サーミスタ素子２０３の部分
を定着ヒートローラの表面に接触させたときの機械的追
従性を保たせるとともに、装置に対する取付位置のずれ
に基づく特性変化を緩和する作用を行っている。また、
保護フィルム部２０４は、定着ヒートローラの回転に基
づくサーミスタ素子２０３の磨耗を防止するとともに、
定着ヒートローラとの間の高電圧に対して、温度センサ
に絶縁性と耐圧性とを付与する作用を行っている。

【００２３】この際、熱伝導体薄膜２２１，２２２は、
温度センサが接触している定着ヒートローラの表面から
受ける熱を、均一にサーミスタ素子２０３に伝達する、
集熱作用を行うことによって、サーミスタ素子２０３
の、温度測定精度を向上させる作用を行っている。この
ような目的のために、熱伝導体薄膜２２１，２２２に
は、第１実施例の場合の熱伝導体薄膜１１６と同様な材
料を用いることができる。また、クッション材片２０２
Ａには、熱伝導体薄膜２２１の下部に当たる部分に、空
洞部２２３が設けられていて、熱伝導体薄膜２２１及び
樹脂成形体２０１の上面とともに、密閉された空間を形
成しているため、熱伝導体薄膜２２１によって伝導され
た熱の放散が少なくなるので、温度センサの測温精度が
向上するとともに、熱伝導体薄膜２２１がクッション材
片２０２Ａに接触している場合と比較して、サーミスタ
素子２０３に対するクッション材片２０２Ａの熱容量の
影響が小さくなるので、温度センサの温度測定時の応答
性が向上し、時間的な遅れを少なくすることができる。
さらに、クッション材片２０２Ａ上に、熱伝導体薄膜２
２１を、その中央部を空洞部２２３内に押し込むように
取り付け、熱伝導体薄膜２２１上の凹みの部分に、サー
ミスタ素子２０３を固定したのち、さらに上部熱伝導体
薄膜２２２を、サーミスタ素子２０３を覆うように取り
つけたので、定着ヒートローラと接触する、温度センサ
の表面がほぼ平坦になり、定着ヒートローラの回転に基
づく保護フィルム部２０４の磨耗が少なくなって、サー
ミスタ素子が定着ヒートローラの表面を傷つける恐れが
少なくなる。

【００２４】このように、この例の温度センサによれ
ば、移動物体の移動表面に接触させるだけで、その表面
温度を簡易に、計測することができるだけでなく、温度
測定を精度よく、かつ応答性よく行うことができるとと
もに、移動物体の表面を傷つける恐れが少なくなる。

【００２５】◇第３実施例図３は、この発明の第３実施例である温度センサの構成
を示す図である。この例は、移動（回転を含む）する物
体の表面温度検出用として用いられるものを示し、図３
において、（ａ）は上面図、（ｂ）はＣ−Ｃ側断面図を
示している。この例の温度センサは、図３に示すよう
に、ステンレス又は燐青銅等の弾力性を有する金属の薄
板からなる板バネ３０１を、樹脂成形体３０２の一端に
対して、その一方の端部を埋め込んで固定するととも
に、板バネ３０１の他方の端部の一方の面に、ガラス等
からなる無機質短繊維を抄紙工程によってフェルト状に
集成した、無機質繊維抄成体（例えば商品名セラミック
ペーパー）からなり、中央部に例えば円筒状の空洞部３
２０を有するクッション材片３０３Ａを固定し、クッシ
ョン材片３０３Ａ上に、空洞部３２０よりやや大きい径
を有する、例えば円板状の熱伝導体薄膜３０４を取り付
け、さらに熱伝導体薄膜３０４の下面に、空洞部３２０
のほぼ中央部の位置に、サーミスタ素子３０５を接着等
の方法で固定したものである。

【００２６】樹脂成形体３０２の他端には、２個の端子
板３０６，３０７が、それぞれ独立して埋め込まれてい
て、サーミスタ素子３０５の２本のリード線３０８，３
０９は、樹脂成形体３０２の上面に設けられた溝部３１
０，３１１を経て、それぞれ端子板３０６，３０７に接
続されている。この際、板バネ３０１の上面には、予め
絶縁シート３１２がはり付けられていて、リード線３０
８，３０９は、絶縁シート３１２によって、板バネ３０
１との間の絶縁を保たれている。また、板バネ３０１の
先端部には、クッション材片３０３Ａとサーミスタ素子
３０５，熱伝導体薄膜３０４とを含めて、耐熱性シート
を、下側から上側に折り返して巻き付けることによっ
て、保護フィルム部３１３を形成して、サーミスタ素子
３０５を絶縁するとともに、機械的に保護するようにな
っている。さらに、端子板３０６，３０７には、外部リ
ード線３１４，３１５が、被覆の除去等の処理を施した
それぞれの先端部を、×印で示すスポット溶接による溶
接部３１６を設ける等の方法で固着して接続されている
とともに、端子板と外部リード線の先端部には、絶縁チ
ューブ３１７，３１８を被せて電気的絶縁と機械的保護
を行うようになっている。

【００２７】次に、図３を参照して、この例の温度セン
サの動作を説明する。この例の温度センサは、取り付け
穴３１９を利用して、図示されない複写機の筐体の一部
等に、例えば板バネ３０１の長手方向が、定着ヒートロ
ーラの回転軸と垂直になるように固定されるが、この
際、熱伝導体薄膜３０４の上面が、保護フィルム部３１
３を介して、定着ヒートローラ（不図示）の表面に接触
することによって、定着ヒートローラの表面温度に応じ
てサーミスタ素子３０５の抵抗値が変化するので、図示
されない測定回路によって、この抵抗値の変化を検出す
ることによって、定着ヒートローラの表面温度を測定す
ることができる。この際、クッション材片３０３Ａとし
て無機質繊維抄成体を用いたので、高い温度条件のもと
でも確実に動作することができる。またクッション材片
３０３Ａは、その柔軟性によって、サーミスタ素子の部
分を定着ヒートローラの表面に接触させたときの機械的
追従性を保たせるとともに、装置に対する取付位置のず
れに基づく特性変化を緩和する作用を行っている。さら
に、保護フィルム部３１３は、定着ヒートローラの回転
に基づく熱伝導体薄膜３０４の磨耗を防止するととも
に、定着ヒートローラとの間の高電圧に対して、サーミ
スタ素子に絶縁性と耐圧性とを付与する作用を行ってい
る。

【００２８】この際、熱伝導体薄膜３０４は、温度セン
サが接触している定着ヒートローラの表面から受ける熱
を、均一にサーミスタ素子３０５に伝達する、集熱作用
を行うことによって、サーミスタ素子３０５の、温度測
定精度を向上させる作用を行っている。この目的のため
に、熱伝導体薄膜３０４には、第１実施例の場合の熱伝
導体薄膜１１６と同様な材料を用いることができる。ま
た、この際、クッション材片３０３Ａは、熱伝導体薄膜
３０４及び板バネ３０１の上面とともに、密閉された空
間を形成しているため、熱伝導体薄膜３０４によって伝
導された熱の放散が少なくなるので、温度センサの測温
精度が向上するとともに、熱伝導体薄膜３０４がクッシ
ョン材片３０３Ａに接触している場合と比較して、サー
ミスタ素子３０５に対するクッション材片３０３Ａの熱
容量の影響が小さくなるので、温度センサの温度測定時
の応答性を向上することができる。さらに、クッション
材片３０３Ａ上に、熱伝導体薄膜３０４を取り付け、熱
伝導体薄膜３０４の下面にサーミスタ素子３０５を固定
したので、定着ヒートローラと接触する、温度センサの
上面が平坦になり、定着ヒートローラの回転に基づく保
護フィルム部３１３の磨耗が少なくなる。

【００２９】このように、この例の温度センサによれ
ば、移動物体の移動表面に接触させるだけで、その表面
温度を簡易に、計測することができるだけでなく、温度
測定を精度よく、かつ応答性よく行うことができるとと
もに、表面温度検出時の使用温度を高くすることがで
き、さらに、移動物体の表面を傷つける恐れが少ない。

【００３０】以上、この発明の実施例を図面により詳述
してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られたもの
ではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変
更等があってもこの発明に含まれる。例えば、空洞部１
１７，２２３，３２０の形状としては、円筒状に限ら
ず、四角筒状乃至多角筒状又は不整形筒状であってもよ
い。この空洞部１１７，２２３，３２０は、密閉された
構造を有することが最も望ましいが、必ずしもこれに限
るものではなく、例えば下端が解放又は半密閉の構造で
ある場合でも、少なくとも、サーミスタ素子を支持する
熱伝導体薄膜１１６，２２１，３０４が、クッション材
片に接触しないことによる、熱容量減少の効果を得るこ
とができ、温度センサの応答速度を向上させることが可
能となる。熱伝導体薄膜１１６，２２１，３０４及び上
部熱伝導体薄膜２２２は、円板状に限らず、四角形板状
乃至多角形板状又は不整形板状でもよい。また、第１実
施例の場合に、サーミスタ素子１０４の上部にさらに熱
伝導体薄膜を設けることによって、温度測定精度をさら
に向上することができ、クッション材片１０３Ａとし
て、無機質繊維抄成体を用いることによって、表面温度
検出時の使用温度を高くすることができる。また、第２
実施例の場合に、クッション材片２０２Ａとして、無機
質繊維抄成体を用いることによって、表面温度検出時の
使用温度を高くすることができる。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、クッション材片上に取り付けた熱伝導体薄膜の上部
又は下部にサーミスタ素子を装着したので、熱伝導体薄
膜の集熱作用によって、温度測定精度を向上することが
できるとともに、熱伝導体薄膜の下部に当る部分に空洞
部を設けたので、熱伝導体薄膜を介するサーミスタ素子
からの熱放散が減少して、温度センサの温度測定精度が
より向上するとともに、クッション材片の熱容量の影響
が少なくなるので、温度測定時の応答速度を改善するこ
とが可能になる。また、この発明の温度センサでは、ク
ッション材片の熱伝導体薄膜の下部に設けられた空洞部
内に、サーミスタ素子を熱伝導体薄膜とともに押し込む
ように取り付けるか、又は熱伝導体薄膜の下面にサーミ
スタ素子を取り付けることによって、温度センサの頂面
が平坦化されるので、移動物体の表面温度検出に用いた
場合に、温度センサによって移動物体の表面を傷つける
恐れが少なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例である温度センサの構成
を示す図である。

【図２】この発明の第２実施例である温度センサの構成
を示す図である。

【図３】この発明の第３実施例である温度センサの構成
を示す図である。

【図４】従来の表面温度検出用温度センサの第１の例を
示す図である。

【図５】従来の表面温度検出用温度センサの第２の例を
示す図である。

【図６】従来の表面温度検出用温度センサの第３の例を
示す図である。

【符号の説明】

１０２台形部（支持部）１０３Ａ，２０２Ａ，３０３Ａクッション材片１０４，２０３，３０５サーミスタ素子１１６，２２１，３０４熱伝導体薄膜１１７，２２３，３２０空洞部２０１樹脂成形体（支持部）２２２上部熱伝導体薄膜３０１板バネ（支持部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者殿川伸也埼玉県浦和市町谷２丁目７番18号株式会社芝浦電子内Ｆターム(参考） 2F056 QF02 QF07 QF08 5E034 BA09 DB05 DB20 DE20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持部の上面にクッション材片を装着
し、該クッション材片の頂部に熱伝導体薄膜を取り付け
て、該熱伝導体薄膜の上部又は下部にサーミスタ素子を
固定するとともに、前記クッション材片の前記熱伝導体
薄膜の下部に、空洞部を形成したことを特徴とする温度
センサ。
【請求項２】前記空洞部が、密閉された構造を有する
ことを特徴とする請求項１記載の温度センサ。
【請求項３】前記熱伝導体薄膜の上部にサーミスタ素
子を固定するとともに、該サーミスタ素子の上部に別の
熱伝導体薄膜を装着したことを特徴とする請求項１又は
２記載の温度センサ。
【請求項４】前記クッション材片と熱伝導体薄膜及び
サーミスタ素子を包囲して保護フィルム部を設けたこと
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか一記載の温度セ
ンサ。
【請求項５】前記クッション材片が無機質繊維抄成体
からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一
記載の温度センサ。