JP2016138773A5

JP2016138773A5 -

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Publication number: JP2016138773A5
Application number: JP2015012947A
Authority: JP
Filing date: 2015-01-27
Publication date: 2018-02-01
Anticipated expiration: 2035-01-27

Description

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明に係る温度センサは、絶縁性フィルムと、該絶縁性フィルムの表面に設けられサーミスタ材料で形成されたサーミスタ部と、前記サーミスタ部に互いに対向して形成された一対の電極と、前記一対の電極に接続され前記絶縁性フィルムの表面にパターン形成された一対のパターン電極と、前記絶縁性フィルムの裏面であって前記サーミスタ部の直下に前記絶縁性フィルムよりも熱伝導率の高い材料でパターン形成された集熱膜とを備えていることを特徴とする。

この温度センサでは、絶縁性フィルムの裏面であってサーミスタ部の直下に絶縁性フィルムよりも熱伝導率の高い材料でパターン形成された集熱膜を備えているので、集熱膜を測定対象物に接触させることで、絶縁性フィルムを測定対象物に直接接触させる場合に比べて高い集熱性を得ることができ、より正確な温度測定が可能になる。
なお、絶縁性フィルムの裏面全体を金属膜で覆う場合や金属基板を貼り付ける場合では、測定対象物から伝わった熱が絶縁性フィルムの裏面全体に逃げてしまい温度測定の精度や応答性が低くなるが、本発明では、集熱膜が絶縁性フィルムの裏面に部分的又は局所的にパターン形成されることで、熱の逃げを抑制し、対向するサーミスタ部に積極的に伝熱することができ、高い温度測定の精度や応答性を得ることができる。特に、本発明では、集熱膜を接触面とすることで、小さい測定対象物や測定箇所等、ピンポイントで温度測定を行う必要がある場合に好適である。
また、集熱膜が部分的または局所的であると共に金属板よりも薄く柔軟性を有するため、絶縁性フィルムの柔軟性を損なうことがない。したがって、測定対象物の曲面などに沿って集熱膜を接触させることもでき、多様な形状の測定対象物に対して効率的に集熱を図ることが可能になる。

第４の発明に係る温度センサは、第１から第３の発明のいずれかにおいて、前記サーミスタ部が、前記絶縁性フィルムの表面にサーミスタ材料でパターン形成された薄膜サーミスタ部であり、前記一対の電極が、前記薄膜サーミスタ部の上及び下の少なくとも一方に複数の櫛部を有して互いに対向してパターン形成された一対の櫛型電極であることを特徴とする。
第５の発明に係る温度センサは、第４の発明において、前記集熱膜の外形状が、前記薄膜サーミスタ部の外形状以上かつ前記一対の櫛型電極の外形状以下に設定されていることを特徴とする。
すなわち、この温度センサでは、集熱膜の外形状が、薄膜サーミスタ部の外形状以上かつ一対の櫛型電極の外形状以下に設定されているので、集熱膜で集熱された熱を対向する薄膜サーミスタ部全体に伝えることができると共に、集熱膜が一対の櫛型電極の外形状を超えた大きさでないことにより、必要以上に熱が広がって逃げることがなく、効率的に集熱することが可能になる。なお、薄膜サーミスタ部の外側で絶縁性フィルムの表面に直接形成された櫛型電極の部分にも、対向した集熱膜から熱が伝わり、この熱が櫛型電極を介して薄膜サーミスタ部にも伝わることで、高い集熱性が得られる。

本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係る温度センサによれば、絶縁性フィルムの裏面であってサーミスタ部の直下に絶縁性フィルムよりも熱伝導率の高い材料でパターン形成された集熱膜を備えているので、集熱膜を測定対象物に接触させることで、高い集熱性を得ることができ、より正確な温度測定が可能になる。
したがって、本発明の温度センサによれば、絶縁性フィルムと薄い集熱膜とによってフレキシブルな面接触が可能であると共に、高い集熱性によってピンポイントで正確な温度測定ができ、複写機やプリンタ等の加熱ローラの温度用として好適である。

本実施形態の温度センサ１は、図１に示すように、絶縁性フィルム２と、該絶縁性フィルム２の表面にサーミスタ材料でパターン形成された薄膜サーミスタ部３（サーミスタ部）と、薄膜サーミスタ部３の上に複数の櫛部４ａを有して互いに対向してパターン形成された一対の櫛型電極４（電極）と、一対の櫛型電極４に接続され絶縁性フィルム２の表面にパターン形成された一対のパターン電極５と、薄膜サーミスタ部３及び櫛型電極４を覆う絶縁性の保護膜６と、絶縁性フィルム２の裏面であって薄膜サーミスタ部３の直下に絶縁性フィルム２よりも熱伝導率の高い材料でパターン形成された集熱膜７とを備えている。

なお、この後、保護シートとして接着剤付きのポリイミドフィルムを絶縁性フィルム２の表面に貼り付けても構わない。
また、複数の温度センサ１を同時に作製する場合、絶縁性フィルム２の大判シートに複数の薄膜サーミスタ部３、櫛型電極４、パターン電極５、集熱膜７及び保護膜６を上述のように形成した後に、大判シートから各温度センサ１に切断する。

１…温度センサ、２…絶縁性フィルム、３…薄膜サーミスタ部（サーミスタ部）、４…櫛型電極（電極）、４ａ…櫛部、５…パターン電極、６…保護膜、７…集熱膜

Claims

絶縁性フィルムと、
該絶縁性フィルムの表面に設けられサーミスタ材料で形成されたサーミスタ部と、
前記サーミスタ部に互いに対向して形成された一対の電極と、
前記一対の電極に接続され前記絶縁性フィルムの表面にパターン形成された一対のパターン電極と、
前記絶縁性フィルムの裏面であって前記サーミスタ部の直下に前記絶縁性フィルムよりも熱伝導率の高い材料でパターン形成された集熱膜とを備えていることを特徴とする温度センサ。
請求項１に記載の温度センサにおいて、
前記集熱膜が、金属膜であることを特徴とする温度センサ。
請求項１又は２に記載の温度センサにおいて、
前記集熱膜が、少なくとも表面にＣｕ薄膜を有していることを特徴とする温度センサ。
請求項１から３のいずれか一項に記載の温度センサにおいて、
前記サーミスタ部が、前記絶縁性フィルムの表面にサーミスタ材料でパターン形成された薄膜サーミスタ部であり、
前記一対の電極が、前記薄膜サーミスタ部の上及び下の少なくとも一方に複数の櫛部を有して互いに対向してパターン形成された一対の櫛型電極であることを特徴とする温度センサ。
請求項４に記載の温度センサにおいて、
前記集熱膜の外形状が、前記薄膜サーミスタ部の外形状以上かつ前記一対の櫛型電極の外形状以下に設定されていることを特徴とする温度センサ。