JP2015172537A - 赤外線温度センサ、赤外線温度センサを用いた装置及び赤外線温度センサの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、出力特性の変動の補正作業を容易に行うことができる赤外線温度センサ、この赤外線温度センサを用いた装置及び赤外線温度センサの製造方法を提供する。【解決手段】赤外線温度センサ１は、開口部２３ａを有して赤外線を導く導光部２３及び遮蔽壁２４ａを有して赤外線を遮蔽する遮蔽部２４を備えたケース１と、前記導光部２３及び遮蔽部２４に対向して配設され、前記導光部２３を通過して到達する赤外線を吸収するフィルム３と、このフィルム３上に配置され、前記導光部２３に対応する位置に配設された赤外線検知用感熱素子４と、前記フィルム３上に配置され、前記遮蔽部２４に対応する位置に配設された温度補償用感熱素子５と、視野領域が拡大されるように形成された視野領域拡大部Ｖｅ又は視野領域が縮小されるように形成された視野領域縮小部Ｖｄとを備えている。【選択図】図５

Description

本発明は、検知対象物からの赤外線を検知して、検知対象物の温度を測定する赤外線温度センサ、この赤外線温度センサを用いた装置及び赤外線温度センサの製造方法に関する。

従来、例えば、複写機の定着装置に用いられる加熱定着ローラ等の検知対象物の温度を測定する温度センサとして、検知対象物からの赤外線を非接触で検知して、検知対象物の温度を測定する赤外線温度センサが使用されている。

このような赤外線温度センサは、周囲温度の変化に伴う追随性を改善し、周囲温度の変化を補償するため、赤外線検知用感熱素子の他に温度補償用感熱素子が設けられている。

また、赤外線検知用感熱素子と温度補償用感熱素子とが設置される温度環境を等しくして周囲温度の変化に伴う追随性を高めるため、開口部を有して赤外線検知用感熱素子と対応して赤外線を導く導光部と、温度補償用感熱素子と対応する遮蔽部とを略対称の形態にするものが開発されている（特許文献１及び特許文献２参照）。

ところで、導光部を形成するに際し、加工や型寸法等のばらつきにより、開口部の面積が変動する場合がある。また、感熱素子の特性やこの感熱素子が配設されるフィルムの寸法等にばらつきが生じる場合がある。赤外線温度センサを構成する各部材のばらつきは、各赤外線温度センサの出力特性の変動を来すこととなる。

このような出力特性の変動を補正するため、赤外線温度センサの導光部に可変突出部を適用して導光部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、個々の赤外線温度センサの検知温度のばらつきを補正するものが提案されている（特許文献３参照）。

国際公開２０１３／０１４７０７号 特開２００３−１９４６３０号公報 特開２００２−１５６２８４号公報

しかしながら、上記特許文献３に示されたものにおいては、可変突出部を設けるため、構成が複雑化するとともに部品点数が増加し、また、可変調整後、可変突出部を接着剤によって固定することが必要であるため、ばらつきの補正作業に手間がかかり、生産性が低下するという問題が生じる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、出力特性の変動の補正作業を容易に行うことができる赤外線温度センサ、この赤外線温度センサを用いた装置及び赤外線温度センサの製造方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の赤外線温度センサは、開口部を有して赤外線を導く導光部及び遮蔽壁を有して赤外線を遮蔽する遮蔽部を備えたケースと、前記導光部及び遮蔽部に対向して配設され、前記導光部を通過して到達する赤外線を吸収するフィルムと、このフィルム上に配置され、前記導光部に対応する位置に配設された赤外線検知用感熱素子と、前記フィルム上に配置され、前記遮蔽部に対応する位置に配設された温度補償用感熱素子と、前記導光部の一部を除去して視野領域が拡大されるように形成された視野領域拡大部又は導光部の一部に接着剤若しくは付加部材を接着して視野領域が縮小されるように形成された視野領域縮小部と、を具備することを特徴とする。

赤外線検知用感熱素子及び温度補償用感熱素子としては、薄膜サーミスタやチップサーミスタが好適に用いられるが、これらに限らず、例えば、熱電対や測温抵抗体等を用いることができる。
視野領域拡大部又視野領域縮小部は、導光部の赤外線の入射量を調整できれば、除去、接着の構成は特段限定されるものではない。
かかる発明によれば、簡単な構成によって、出力特性の変動の補正作業を容易に行うことができる。

請求項２に記載の赤外線温度センサは、請求項１に記載の赤外線温度センサにおいて、 前記ケースは、熱伝導性を有する材料から作製され、前記導光部及び遮蔽部を形成する部分は、樹脂材料から作製されていることを特徴とする。

請求項３に記載の赤外線温度センサは、請求項１又は請求項２に記載の赤外線温度センサにおいて、前記導光部の開口部における少なくとも１箇所以上に内周側に突出する突起部が設けられ、この突起部を除去して視野領域が拡大されるように形成された視野領域拡大部又は前記突起部に接着剤若しくは付加部材を接着して視野領域が縮小されるように形成された視野領域縮小部を具備することを特徴とする。

請求項４に記載の赤外線温度センサは、請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の赤外線温度センサにおいて、前記導光部と遮蔽部とは、これらを仕切る区画壁を軸として略対称の形態に形成されていることを特徴とする。

請求項５に記載の赤外線温度センサは、請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の赤外線温度センサにおいて、前記フィルムには、赤外線検知用感熱素子及び温度補償用感熱素子が接続される配線パターンが形成されており、この配線パターンに接続された外部引出端子と外部リード線とは、中継端子を介して接続されることを特徴とする。

請求項６に記載の赤外線温度センサは、請求項５に記載の赤外線温度センサにおいて、前記中継端子は、導光部及び遮蔽部を形成する樹脂材料と一体的に形成されていることを特徴とする。
請求項７に記載の赤外線温度センサ用いた装置は、請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載された赤外線温度センサが備えらていることを特徴とする。

赤外線温度センサは、例えば、複写機の定着装置、バッテリーユニット、ＩＨクッキングヒータ等の各種装置に用いることができる。適用される装置が格別限定されるものではない。

請求項８に記載の赤外線温度センサの製造方法は、開口部を有して赤外線を導く導光部及び遮蔽壁を有して赤外線を遮蔽する遮蔽部を備えたケースと、前記導光部及び遮蔽部に対向して配設され、前記導光部を通過して到達する赤外線を吸収するフィルムと、このフィルム上に配置され、前記導光部に対応する位置に配設された赤外線検知用感熱素子と、前記フィルム上に配置され、前記遮蔽部に対応する位置に配設された温度補償用感熱素子とを備える赤外線温度センサであって、前記導光部の一部を除去して視野領域が拡大されるように形成する除去工程又は前記導光部の一部に接着剤若しくは付加部材を接着して視野領域が縮小されるように形成する接着工程を具備することを特徴とする。

本発明によれば、簡単な構成によって、出力特性の変動の補正作業を容易に行うことができる赤外線温度センサ、この赤外線温度センサを用いた装置及び赤外線温度センサの製造方法を提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係る赤外線温度センサを示す斜視図である。 同赤外線温度センサを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中、Ｘ−Ｘ線に沿った断面図、（ｃ）は（ａ）中、Ｙ−Ｙ線に沿った断面図である。 同赤外線温度センサにおいて、（ａ）は導光部の一部を除去した状態を示し、（ｂ）は、導光部の一部に接着剤を接着した状態を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る赤外線温度センサを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中、Ｘ−Ｘ線に沿った断面図である。 同赤外線温度センサにおいて、（ａ）は、導光部の一部を除去した状態を示す断面図、（ｂ）は導光部の一部に接着剤を接着した状態を示す平面図である。 本発明の第３の実施形態に係る赤外線温度センサを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中、Ｘ−Ｘ線に沿った断面図である。 同赤外線温度センサにおいて、導光部の一部を除去した状態を示す断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る赤外線温度センサを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中、Ｘ−Ｘ線に沿った断面図である。 同赤外線温度センサにおいて、導光部の一部を除去した状態を示す断面図である。 本発明の第５の実施形態に係る赤外線温度センサを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中、Ｘ−Ｘ線に沿った断面図である。 同赤外線温度センサにおいて、導光部の一部に接着剤を接着した状態を示す平面図である。 本発明の第６の実施形態に係る赤外線温度センサを示し、（ａ）は、平面図、（ｂ）は（ａ）中、Ｘ−Ｘ線に沿った断面図は断面図、（ｃ）は、配線接続関係を説明するための平面図、（ｄ）は、リード線を接続する前の状態を示す断面図である。 本発明の第７の実施形態に係る赤外線温度センサを示し、（ａ）は、平面図、（ｂ）は（ａ）中、Ｘ−Ｘ線に沿った断面図は断面図、（ｃ）は、配線接続関係を説明するための平面図、（ｄ）は、リード線を接続する前の状態を示す断面図である。

以下、本発明の第１の実施形態に係る赤外線温度センサについて図１乃至図３を参照して説明する。図１は、赤外線温度センサの斜視図を示し、図２（ａ）は、平面図、（ｂ）及び（ｃ）は断面図を示している。また、図３（ａ）は、導光部の一部を除去した状態を示し、（ｂ）は、導光部の一部に接着剤を接着した状態を示している。

図１及び図２に示すように、赤外線温度センサ１は、ケース２と、フィルム３と、このフィルム３上に配設された赤外線検知用感熱素子４及び温度補償用感熱素子５とを備えている。

ケース２は、第１のケース２１と第２のケース２２とから構成されている。具体的には、第１のケース２１は、保持体であり、第２のケース２２は、蓋部材である。また、ケース２は、例えば、ナイロン、ＰＢＴ、ＰＰＳやＡＢＳ等の樹脂材料によって形成されている。

なお、ケース２を形成する材料は、格別限定されるものではなく、樹脂にカーボン、金属、セラミック等のフィラーを含有させた材料、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル等の金属材料、金属材料に黒体塗装を施した材料などを用いることができる。

第１のケース２１は、前面側（図２（ｂ）における上側）へ突出する略直方体形状の本体部２１ａと、この本体部２１ａの周囲に形成された略長方形状のフランジ部２１ｂとを備えている。本体部２１ａには、赤外線を導く導光部２３及び赤外線を遮蔽する遮蔽部２４が形成されている。

導光部２３は、前面側に開口部２３ａ有して側壁２１ｃ及び区画壁２１ｄによって略直方体形状の筒状に形成されている。区画壁２１ｄは、導光部２３と遮蔽部２４との境界部に位置して導光部２３と遮蔽部２４とを仕切る役目をなしている。なお、導光部２３の内周面には、必要に応じて例えば、黒色塗装やアルマイト処理等を施して赤外線吸収層を形成するようにしてもよい。また、導光部２３の内周面を金属研磨したり、内周面に金属めっきを施したりして反射面を形成するようにしてもよい。

遮蔽部２４は、導光部２３に隣接して配置されており、区画壁２１ｄを軸として導光部２３と略対称の形態に形成されている。遮蔽部２４は、遮蔽壁２４ａを前面側に有して側壁２１ｃ及び区画壁２１ｄによって略直方体形状の空洞に形成されている。また、遮蔽壁２４ａと対向する背面側は開口されている。

第２のケース２２は、背面側（図２（ｂ）における下側）へ突出する略直方体形状の本体部２２ａと、この本体部２２ａの周囲に形成された略長方形状のフランジ部２２ｂとを備えている。本体部２２ａは、第１のケース２１における本体部２１ａの背面側の形状と略合致する形態に形成されていて、内側には前記導光部２３と遮蔽部２４に対応して連続するような空間部２２ｃが形成されるようになっている。

フィルム３は、略長方形状に形成された樹脂フィルムであり、一表面に図示しない配線パターンが形成され、この配線パターンに赤外線検知用感熱素子４及び温度補償用感熱素子５が接続され配置されている。配線パターンの終端には、外部引出端子が形成されていて、この外部引出端子には、外部リード線６がはんだ付けや溶接等の手段によって電気的に接続されている。

フィルム３は、フッ素、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）等の高分子材料からなる樹脂を用いることができる。赤外線を吸収する材料であれば他の材料を使用してもよい。さらに、これらの樹脂にカーボンブラック又は無機顔料（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てもよい。

このフィルム３は、第１のケース２１と第２のケース２２とが組合わされ結合されることによって、第１のケース２１のフランジ部２１ｂと第２のケース２２のフランジ部２２ｂとの間に介在され固定されるようになっている。また、この場合、赤外線検知用感熱素子４は、導光部２３に対応する位置に配設され、温度補償用感熱素子５は、遮蔽部２４に対応する位置に配設され、ともに第２のケース２２の空間部２２ｃ側に位置されるようになる。

赤外線検知用感熱素子４は、検知対象物からの赤外線を検知して、検知対象物の温度を測定する。温度補償用感熱素子５は、周囲温度を検知して、周囲温度を測定する。これら赤外線検知用感熱素子４及び温度補償用感熱素子５は、少なくとも略等しい温度特性を有する感熱素子で構成されており、前記フィルム３上に配置されている。

具体的には、赤外線検知用感熱素子４及び温度補償用感熱素子５は、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｃｕ及びＦｅの金属酸化物を含有するサーミスタ等のセラミックス半導体から構成されている。このセラミックス半導体は、温度係数であるＢ定数が高いため、赤外線を吸収するフィルム３の温度変化を感度よく検出することができる。

前記セラミックス半導体は、立方晶スピネル相を主相とする結晶構造を有していることが望ましく、この場合、異方性もなく、また、不純物層がないので、セラミックス焼結体内で電気特性のばらつきが小さく、複数の赤外線温度センサを用いる際に高精度な測定が可能になる。さらに、安定した結晶構造のため、耐環境に対する信頼性も高い。なお、セラミックス半導体としては、立方晶スピネル相からなる単相の結晶構造が最も望ましい。

また、赤外線検知用感熱素子４及び温度補償用感熱素子５とが、セラミックス半導体で形成された同一のウエハから得たサーミスタ素子、薄膜サーミスタの中から所定の許容誤差内の抵抗値で選別したものであることが好ましい。

この場合、対となる赤外線検知用感熱素子４及び温度補償用感熱素子５とでＢ定数の相対誤差が小さくなり、同時に温度を検出する両者の温度差分を高精度に検出することができる。また、赤外線検知用感熱素子４及び温度補償用感熱素子５とについて、Ｂ定数の選別作業や抵抗値の調整工程が不要になり、生産性を向上させることができる。

なお、赤外線検知用感熱素子４及び温度補償用感熱素子５に用いるサーミスタ素子の構成は、例えば、バルク、積層、厚膜、薄膜のいずれの構成であってもよい。

このように構成される赤外線温度センサ１において、赤外線温度センサ１を構成する導光部２３やフィルム３などの各部材の寸法等のばらつきが生じ、個々の赤外線温度センサの出力特性のばらつき、すなわち、出力特性の変動が生じる場合がある。

したがって、基準とする赤外線温度センサを選定し、この基準の赤外線温度センサの検知温度特性と未調整の赤外線温度センサ１の検知温度特性とが等しくなるように調整し、ばらつきを補正する必要がある。

このため、本実施形態においては、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように導光部２３の赤外線の入射に対する視野領域を調整して赤外線の入射量を調整する方法を採用している。

具体的には、図３（ａ）は、視野領域、すなわち、視野角Ｖａを拡大するように導光部２３における開口部２３ａの一部を除去（切削）した例を示している。導光部２３を形成する開口部２３ａ側の側壁２１ｃの内側を、開口部２３ａ側に向かって拡がるように傾斜して切削したものである。このような除去工程を有する調整方法により、赤外線の入射量が増加するように調整し補正することができる。

図３（ｂ）は、視野領域、すなわち、視野角Ｖａを縮小するように導光部２３における開口部２３ａの一部に接着剤を接着した例を示している。導光部２３を形成する開口部２３ａ側の側壁２１ｃの内側に突出するように接着剤を接着したものである。このような接着工程を有する調整方法により、赤外線の入射量が減少するように調整し補正することができる。なお、この場合、導光部２３を形成する材料と同じ材料の小片を、導光部２３の開口部２３ａ側のの内側に突出するように接着してもよい。

以上のような調整方法において、視野領域を拡大するように導光部２３における開口部２３ａの一部を除去（切削）した場合には、導光部２３に視野領域拡大部Ｖｅが形成され、視野領域を縮小するように導光部２３における開口部２３ａの一部に接着剤を接着した場合には、導光部２３に視野領域縮小部Ｖｄ（接着剤）が形成される。

なお、視野領域拡大部Ｖｅ、視野領域縮小部Ｖｄの形成部位は、格別限定されるものではなく、赤外線の入射量を調整できれば、導光部２３における区画壁２１ｄに形成してもよいし、また、開口部２３ａの全周に形成するようにしてもよい。

次に、上記赤外線温度センサ１の動作について説明する。検知対象物の表面から放射された赤外線は、赤外線温度センサ１の導光部２３における開口部２３ａから入射し、導光部２３に導かれて導光部２３を通過しフィルム３に到達する。このフィルム３に到達した
赤外線は、フィルム３に吸収されて熱エネルギーに変換される。

変換された熱エネルギーは、赤外線検知用感熱素子４に伝達され、赤外線検知用感熱素子４の温度を上昇させる。赤外線検知用感熱素子４と温度補償用感熱素子５とは、少なくともほぼ等しい温度特性を有するセラミックス半導体であり、検知対象物からの赤外線によって赤外線検知用感熱素子４の抵抗値が変化する。

同時に、赤外線は遮蔽部２４の遮蔽壁２４ａによって遮られるが、検知対象物からの輻射熱や周囲雰囲気温度によってケース２の温度が上昇するため、温度補償用感熱素子５の抵抗値もケース２の温度上昇に相当する抵抗値の変化を受ける。

この場合、導光部２３と遮蔽部２４とは、区画壁２１ｄを軸として略対称の形態に形成されているため、赤外線検知用感熱素子４と温度補償用感熱素子５とは、周囲の温度変化に対して同じように変化し、熱的外乱に対する影響を防ぐことができ、検知対象物からの赤外線による温度変化を確実に検出することが可能となる。

なお、ケース２が金属等の熱伝導性を有する材料で形成されている場合には、周囲の温度変化に追従して赤外線温度センサ１の温度変化が全体として均一化することができる。

以上のように本実施形態によれば、視野領域拡大部Ｖｅ又は視野領域縮小部Ｖｄを形成することにより、赤外線の入射量を調整できるので、簡単な構成によって、個々の赤外線温度センサ１の出力特性の変動の補正作業を容易に行うことができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る赤外線温度センサについて図４及び図５を参照して説明する。図４（ａ）は、平面図、（ｂ）は断面図を示している。また、図５（ａ）は、導光部の一部を除去した状態を示し、（ｂ）は、導光部の一部に接着剤を接着した状態を示している。なお、第１の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し重複する説明を省略する。

本実施形態では、導光部２３における開口部２３ａの側壁２１ｃに内周側へ突出する突起部２３ｂを形成したものである。この突起部２３ｂは、開口部２３ａの複数箇所に形成されていて櫛歯状をなしている。具体的には、側壁２１ｃの上端部の３箇所に３個の突起部２３ｂが形成されている。
このような構成において、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように導光部２３の赤外線の入射に対する視野領域を調整して赤外線の入射量を調整する。

具体的には、図５（ａ）は、視野領域、すなわち、開口部２３ａの面積を拡大させて、視野角Ｖａを拡大するように導光部２３における開口部２３ａの突起部２３ｂを除去（折って切削）した例を示している。

このような除去工程を有する調整方法により、赤外線の入射量が増加するように調整し補正することができる。また、突起部２３ｂを折って切削できるので、赤外線の入射量を微調整することができる。

図３（ｂ）は、視野領域、すなわち、開口部２３ａの面積を縮小させて、視野角Ｖａを縮小するように導光部２３における開口部２３ａの突起部２３ｂ間に接着剤を接着した例を示している。

このような接着工程を有する調整方法により、赤外線の入射量が減少するように微調整し補正することができる。なお、この場合、突起部２３ｂ間の複数箇所に接着剤を接着するようにしてもよい。

以上のような調整方法において、視野領域を拡大するように導光部２３における開口部２３ａの突起部２３ｂを除去（折って切削）した場合には、導光部２３に視野領域拡大部Ｖｅが形成され、視野領域を縮小するように導光部２３における開口部２３ａの突起部２３ｂ間に接着剤を接着した場合には、導光部２３に視野領域縮小部Ｖｄ（接着剤）が形成される。

以上のように本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、簡単な構成によって、個々の赤外線温度センサ１の出力特性の変動の補正作業を容易に行うことができる。

次に、本発明の第３の実施形態に係る赤外線温度センサについて図６及び図７を参照して説明する。図６（ａ）は、平面図、（ｂ）は断面図を示している。また、図７は、導光部の一部を除去した状態を示している。なお、第１の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し重複する説明を省略する。

本実施形態においては、第１のケース２１の本体部２１ａは、前面側（図６（ｂ）における上側）へ突出し、略直方体形状の空洞部２１ｅが形成されている。この空洞部２１ｅには、赤外線を導く導光部２３及び赤外線を遮蔽する遮蔽部２４が形成された形成体２５が装着されるようになっている。
ここで、第１のケース２１及び第２のケース２２は、熱伝導性を有する例えば、金属材料から作製され、形成体２５は、樹脂材料によって作製されている。

第１のケース２１をアルミニウム等の熱伝導性の良好な金属材料でダイカスト等の方法で作製すると、導光部２３の開口部２３ａの寸法精度が確保しにくく、導光部２３の赤外線の入射量にばらつきが生じやすい。このため、導光部２３及び遮蔽部２４を寸法精度の確保しやすい樹脂で作製することにより、導光部２３の赤外線の入射量にばらつきを小さくすることができる。

一方、第１のケース２１及び第２のケース２２が熱伝導性を有する金属材料で形成されているため、周囲の温度変化に追従して赤外線温度センサ１の温度変化を全体として均一化することができる。
このような構成において、図７に示すように導光部２３の赤外線の入射に対する視野領域を調整して赤外線の入射量を調整する。

具体的には、図７は、視野領域、すなわち、視野角Ｖａを拡大するように導光部２３における開口部２３ａの一部を除去（切削）した例を示している。導光部２３を形成する開口部２３ａ側の区画壁２１ｄの内側を、開口部２３ａ側に向かって拡がるように傾斜して切削したものである。このような除去工程を有する調整方法により、赤外線の入射量が増加するように調整し補正することができる。

以上のような調整方法において、視野領域を拡大するように導光部２３における開口部２３ａの一部を除去（切削）した場合には、導光部２３に視野領域拡大部Ｖｅが形成される。なお、導光部２３を形成する開口部２３ａ側の区画壁２１ｄの内側に突出するように接着剤を接着するようにしてもよい。この場合には、前述と同様に、導光部２３に視野領域縮小部Ｖｄ（接着剤）が形成される。

以上のように本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果に加え、導光部２３及び遮蔽部２４を樹脂で作製したことにより導光部２３及び遮蔽部２４の寸法精度が確保しやすいため、導光部２３の赤外線の入射量にばらつきを小さくすることができる。また、第１のケース２１及び第２のケース２２を熱伝導性を有する材料で作製したことにより赤外線温度センサ１の温度変化を全体として均一化することができる。

次に、本発明の第４の実施形態に係る赤外線温度センサについて図８及び図９を参照して説明する。図８（ａ）は、平面図、（ｂ）は断面図を示している。また、図９は、導光部の一部を除去した状態を示している。なお、第３の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し重複する説明を省略する。

本実施形態においては、導光部２３における開口部２３ａに突起部２３ｂを形成したものである。詳しくは、開口部２３ａの側壁２５ｃの上端部１箇所に、導光部２３の内周側へ突出する突起部２３ｂを形成したものである。
このような構成において、図９に示すように導光部２３の赤外線の入射に対する視野領域を調整して赤外線の入射量を調整する。

具体的には、図９は、視野領域、すなわち、視野角Ｖａを拡大するように導光部２３における開口部２３ａの突起部２３ｂを除去（折って切削）した例を示している。
このような除去工程を有する調整方法により、赤外線の入射量が増加するように調整し補正することができる。

以上のような調整方法において、視野領域を拡大するように導光部２３における開口部２３ａの突起部２３ｂを除去（折って切削）した場合には、導光部２３に視野領域拡大部Ｖｅが形成され形成される。
したがって、本実施形態によれば、第３の実施形態と同様な効果を奏することができる。

続いて、本発明の第５の実施形態に係る赤外線温度センサについて図１０及び図１１を参照して説明する。図１０（ａ）は、平面図、（ｂ）は断面図を示している。また、図１１は、導光部の一部に接着剤を接着した状態を示している。なお、第４の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し重複する説明を省略する。

本実施形態においては、導光部２３における開口部２３ａの側壁２５ｃに内周側へ突出する突起部２３ｂを複数箇所、具体的には、２箇所（２個）に一対となるように形成したものである。
このような構成において、図１１に示すように導光部２３の赤外線の入射に対する視野領域を調整して赤外線の入射量を調整する。

具体的には、視野領域、すなわち、開口部２３ａの面積を縮小させて、視野角Ｖａを縮小するように導光部２３における開口部２３ａの一対の突起部２３ｂ間に接着剤を接着した例を示している。このような接着工程を有する調整方法により、赤外線の入射量が減少するように微調整し補正することができる。
なお、視野領域を拡大するように導光部２３における突起部２３ｂを除去（折って切削）するようにして調整してもよい。

以上のような調整方法において、視野領域を縮小するように導光部２３における開口部２３ａの突起部２３ｂ間に接着剤を接着した場合には、導光部２３に視野領域縮小部Ｖｄ（接着剤）が形成される。また、視野領域を拡大するように突起部２３ｂを除去（折って切削）した場合には、導光部２３に視野領域拡大部Ｖｅが形成される。
したがって、本実施形態によれば、前述の各実施形態と同様な効果を奏することができる。

次に、本発明の第６の実施形態に係る赤外線温度センサについて図１２を参照して説明する。図１２（ａ）は、平面図、（ｂ）は断面図を示している。また、図１２（ｃ）は、配線接続関係を説明するための平面図であり、（ｄ）は、リード線を接続する前の状態を示す断面図である。なお、第５の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し重複する説明を省略する。

本実施形態は、赤外線温度センサの基本的な構成は、第５の実施形態と同様であるが、外部リード線６の接続構成が異なっている。図１２（ｃ）に代表して示すようにフィルム３の一表面に配線パターン７が形成され、この配線パターン７に赤外線検知用感熱素子４及び温度補償用感熱素子５が接続され配置されていて、配線パターン７の終端には、外部引出端子８が形成され接続されている。

そして、この外部引出端子８は、中継端子９を介して外部リード線６と接続されるようになっている。中継端子９は、やや幅広の接続端子部９１と、この接続端子部９１から延出されたリード部９２とを備えている。また、この中継端子９は、樹脂材料で形成された保持部材９３にインサート成形されて一体化されている。

このような中継端子９は、リード部９２が外部引出端子８にはんだ付けや溶接等の手段によって電気的に接続され、その後、第１のケースに第２のケースが結合されるようになる。なお、保持部材９３は第２のケース２２側に図示しない固定手段によって固定される。

このような構成によれば、中継端子９の接続端子部９１は、ケース２の外部に露出している状態になるので（図１２（ｄ）参照）、第１のケースと第２のケースとが結合された後に、この接続端子９１に任意の外部リード線６をはんだ付けや溶接等の手段によって接続することができる。

したがって、外部リード線６を外部引出端子８に直接接続せずに、中継端子９を介在して接続するため、外部リード線６の長さ等が異なる多様な品種に対応することができ、量産性を向上することが可能となる。つまり、外部リード線６が接続されていない状態（図１２（ｄ）参照）で赤外線温度センサ１を管理することができ、このような赤外線温度センサ１に外部リード線６の長さ等が異なる品種に応じて、外部リード線６を接続することができる。また、外部リード線６が接続されていない状態で赤外線温度センサ１における赤外線の入射量を調整し補正することができる。
以上のように本実施形態によれば、外部リード線６の長さ等が異なる品種が増加し、少量多品種になった場合にも量産性を確保することができる。

次に、本発明の第７の実施形態に係る赤外線温度センサについて図１３を参照して説明する。図１３（ａ）は、平面図、（ｂ）は断面図を示している。また、図１３（ｃ）は、配線接続関係を説明するための平面図であり、（ｄ）は、リード線を接続する前の状態を示す断面図である。なお、第６の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し重複する説明を省略する。

本実施形態は、外部リード線６の接続構成を示し、第６の実施形態と基本的な構成を同じくするものである。異なる構成は、中継端子９を導光部２３及び遮蔽部２４が形成された形成体２５に一体的にインサート成形した点である。

詳しくは、遮蔽部２４の一端側を外部リード線６の接続部方向に延出して延出部２４ｂを形成し、その延出部２４ｂの先端部に保持部材９３を一体的に形成し、保持部材９３に中継端子９をインサート成形したものである。
このような構成によれば、第６の実施形態の効果に加え、中継端子９は、形成体２５と一体的に形成されるので、部品点数を少なくすることができる。

以上説明してきた各実施形態における赤外線温度センサ１は、複写機の定着装置、バッテリーユニット、ＩＨクッキングヒータ等の各種装置に備えられ適用することができる。格別適用される装置が限定されるものではない。

なお、本発明は、上記各実施形態の構成に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。また、上記各実施形態は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。

例えば、視野領域拡大部又は視野領域縮小部が形成される位置は、限定されるものではなく、赤外線の入射量を調整できれる導光部の部位であればよく、導光部における開口部の全周であってもよいし、側壁や区画壁であってもよい。

また、赤外線検知用感熱素子及び温度補償用感熱素子としては、セラミックス半導体で形成された薄膜サーミスタやチップサーミスタが好適に用いられるが、これらに限らず、熱電対や測温抵抗体等を用いることができる。

１・・・赤外線温度センサ
２・・・ケース
３・・・フィルム
４・・・赤外線検知用感熱素子
５・・・温度補償用感熱素子
６・・・外部リード線
７・・・配線パターン
８・・・外部引出端子
９・・・中継端子
２１・・・第１のケース（保持体）
２１ｄ・・・区画壁
２２・・・第２のケース（蓋部材）
２３・・・導光部
２３ａ・・・開口部
２３ｂ・・・突起部
２４・・・遮蔽部
２４ａ・・・遮蔽壁
Ｖｅ・・・視野領域拡大部
Ｖｄ・・・視野領域縮小部

Claims (8)

1. 開口部を有して赤外線を導く導光部及び遮蔽壁を有して赤外線を遮蔽する遮蔽部を備えたケースと、
   前記導光部及び遮蔽部に対向して配設され、前記導光部を通過して到達する赤外線を吸収するフィルムと、
   このフィルム上に配置され、前記導光部に対応する位置に配設された赤外線検知用感熱素子と、
   前記フィルム上に配置され、前記遮蔽部に対応する位置に配設された温度補償用感熱素子と、
   前記導光部の一部を除去して視野領域が拡大されるように形成された視野領域拡大部又は導光部の一部に接着剤若しくは付加部材を接着して視野領域が縮小されるように形成された視野領域縮小部と、
   を具備することを特徴とする赤外線温度センサ。
2. 前記ケースは、熱伝導性を有する材料から作製され、前記導光部及び遮蔽部を形成する部分は、樹脂材料から作製されていることを特徴とする請求項１に記載の赤外線温度センサ。
3. 前記導光部の開口部における少なくとも１箇所以上に内周側に突出する突起部が設けられ、この突起部を除去して視野領域が拡大されるように形成された視野領域拡大部又は前記突起部に接着剤若しくは付加部材を接着して視野領域が縮小されるように形成された視野領域縮小部を具備することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の赤外線温度センサ。
4. 前記導光部と遮蔽部とは、これらを仕切る区画壁を軸として略対称の形態に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の赤外線温度センサ。
5. 前記フィルムには、赤外線検知用感熱素子及び温度補償用感熱素子が接続される配線パターンが形成されており、この配線パターンに接続された外部引出端子と外部リード線とは、中継端子を介して接続されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の赤外線温度センサ。
6. 前記中継端子は、導光部及び遮蔽部を形成する樹脂材料と一体的に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の赤外線温度センサ。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載された赤外線温度センサが備えられていることを特徴とする赤外線温度センサを用いた装置。
8. 開口部を有して赤外線を導く導光部及び遮蔽壁を有して赤外線を遮蔽する遮蔽部を備えたケースと、前記導光部及び遮蔽部に対向して配設され、前記導光部を通過して到達する赤外線を吸収するフィルムと、このフィルム上に配置され、前記導光部に対応する位置に配設された赤外線検知用感熱素子と、前記フィルム上に配置され、前記遮蔽部に対応する位置に配設された温度補償用感熱素子とを備える赤外線温度センサであって、
   前記導光部の一部を除去して視野領域が拡大されるように形成する除去工程又は前記導光部の一部に接着剤若しくは付加部材を接着して視野領域が縮小されるように形成する接着工程を具備することを特徴とする赤外線温度センサの製造方法。

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