JP6128379B2 - 非接触温度センサ - Google Patents

Description

本発明は、複写機やプリンタ等の加熱ローラの温度を測定することに好適な非接触温度センサに関する。

一般に、複写機やプリンタに使用されている定着ローラ等の加熱ローラには、その温度を測定するために非接触温度センサが対向状態に設置されている。このような非接触温度センサとしては、例えば特許文献１に、保持体に設置した樹脂フィルムと、該樹脂フィルムに設けられ保持体の導光部を介して赤外線を検出する赤外線検出用感熱素子と、樹脂フィルムに遮光状態に設けられ保持体の温度を検出する温度補償用感熱素子とを備えた赤外線温度センサが提案されている。
また、特許文献２には、レーザプリンタの加熱ローラの温度を測定する赤外線センサにレンズを用いている技術が提案されている。

特開２００２−１５６２８４号公報 特開平８−１６０３１号公報 特開２００４−３１９７３７号公報

上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
従来の非接触温度センサでは、受光面となる検出部が平面であり、検出エリアは検出部側前方の１８０°の範囲であり、測定対象物以外の影響を避けるために導光路等の部材を使用して視野角の制限を行っている。しかしながら、導光路等の部材を用いると、赤外線受光面積が減少して感度が低下してしまう問題があった。特に、検出距離（作動距離）を大きくする場合、より長い導光路が必要となり、さらに感度が低下する原因となってしまう。この感度低下を抑制するために、赤外線を透過、屈折する物質（ポリエチレン、ゲルマニウム結晶等）によりレンズを作り、集光する技術も知られているが、このような集光系は構造が複雑化してしまう不都合がある。また、導光路では長さを変えることにより視野角が容易に調整可能であるが、レンズでは焦点距離を変える必要があり、多くの種類のレンズが必要になってしまう。また、ゲルマニウム結晶は熱画像観察装置等には使用されているが、高価でかつレンズ加工も困難で、より一層の高価格化の原因となり、通常の温度センサ用としては不適であった。

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、簡易な構成で感度の低下を抑制しつつ視野角の制限が可能な非接触温度センサを提供することを目的とする。

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の発明に係る非接触温度センサは、赤外線を受光するセンサ部と、前記センサ部を支持する支持部材とを備え、前記センサ部が、受光面を上面に有する帯状の絶縁性フィルムと、前記絶縁性フィルムの下面に互いに離間させて設けられた第１の感熱素子及び第２の感熱素子と、前記絶縁性フィルムの下面に形成され前記第１の感熱素子に接続された導電性の第１の配線膜及び前記第２の感熱素子に接続された導電性の第２の配線膜と、前記第２の感熱素子に対向して前記絶縁性フィルムの上面に設けられた赤外線反射膜と、前記絶縁性フィルムの下面に形成され対応する前記第１の配線膜及び前記第２の配線膜に接続された複数の端子電極とを備え、前記支持部材が、対応する前記複数の端子電極に先端が接続された複数の接続端子と、前記絶縁性フィルムの上面を凹曲面にして湾曲させた状態で前記絶縁性フィルムを支持しているフィルム支持部と、前記接続端子及び前記フィルム支持部とを保持するベース部とを備えていることを特徴とする。

この非接触温度センサでは、支持部材が、絶縁性フィルムの上面を凹曲面にして湾曲させた状態で絶縁性フィルムを支持しているフィルム支持部を備えているので、センサ部が湾曲状態で測定対象物に対向配置されることで、曲率に応じて視野角を容易に制限することが可能になる。すなわち、可撓性を有する絶縁性フィルムを曲げた状態のまま測定対象物に向けることで、曲率に応じた視野角が得られる。特に、測定対象物が、定着ローラ等の円筒形である場合、測定対象物の曲率に沿って湾曲させたセンサ部を対向配置することで、測定対象物以外の範囲を視野内に入れることなく高精度な検出が可能になる。したがって、簡易な構成で、感度を低下させずに視野角の制限が可能であると共に、検出距離（作動距離）も大きくすることができる。
また、赤外線反射膜が形成された第２の感熱素子側の領域をリファレンスとして機能させ、第１の感熱素子側の領域を測定用とすることで、正確な温度測定が可能になる。

第２の発明に係る非接触温度センサは、第１の発明において、前記第１の感熱素子と前記第２の感熱素子とが、前記絶縁性フィルムの曲率を有する方向に並んで設置されていることを特徴とする。
すなわち、この非接触温度センサでは、第１の感熱素子と第２の感熱素子とが絶縁性フィルムの曲率を有する方向に並んで設置されているので、測定対象物の表面が曲率を有する方向で温度の変化が小さい場合に、測定対象物の曲面に沿った状態で湾曲したセンサ部を対向配置することで、正確な温度検出が可能になる。

第３の発明に係る非接触温度センサは、第１の発明において、前記第１の感熱素子と前記第２の感熱素子とが、前記絶縁性フィルムの曲率を有する方向に直交する方向に並んで設置されていることを特徴とする。
すなわち、この非接触温度センサでは、第１の感熱素子と第２の感熱素子とが絶縁性フィルムの曲率を有する方向に直交する方向に並んで設置されているので、測定対象物の表面が曲率を有する方向に直交する方向で温度の変化が小さい場合に、測定対象物の曲面に沿った状態で湾曲したセンサ部を対向配置することで、正確な温度検出が可能になる。

第４の発明に係る非接触温度センサは、第１から第３の発明のいずれかにおいて、前記第１の感熱素子と前記第２の感熱素子とが、前記絶縁性フィルム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と、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対応する前記第１の配線膜又は前記第２の配線膜に接続された一対の櫛型電極とを備えていることを特徴とする。
すなわち、この非接触温度センサでは、第１の感熱素子と第２の感熱素子とが、絶縁性フィルム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を備えているので、絶縁性フィルムを湾曲させ易いと共に、全体の厚みが薄くなり、小さい体積によって優れた応答性を得ることができる。

第５の発明に係る非接触温度センサは、第４の発明において、前記薄膜サーミスタ部が、一般式：Ｔｉ_ｘＡｌ_ｙＮ_ｚ（０．７０≦ｙ／（ｘ＋ｙ）≦０．９５、０．４≦ｚ≦０．５、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）で示される金属窒化物からなり、その結晶構造が、六方晶系のウルツ鉱型の単相であることを特徴とする。

一般に、温度センサ等に使用されるサーミスタ材料は、高精度、高感度のために、高いＢ定数が求められている。従来、このようなサーミスタ材料には、Ｍｎ，Ｃｏ，Ｆｅ等の遷移金属酸化物が一般的である。また、これらのサーミスタ材料では、安定なサーミスタ特性を得るために、６００℃以上の焼成が必要である。

また、上記のような金属酸化物からなるサーミスタ材料の他に、例えば特許文献３では、一般式：Ｍ_ｘＡ_ｙＮ_ｚ（但し、ＭはＴａ，Ｎｂ，Ｃｒ，Ｔｉ及びＺｒの少なくとも１種、ＡはＡｌ，Ｓｉ及びＢの少なくとも１種を示す。０．１≦ｘ≦０．８、０＜ｙ≦０．６、０．１≦ｚ≦０．８、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）で示される窒化物からなるサーミスタ用材料が提案されている。また、この特許文献３では、Ｔａ−Ａｌ−Ｎ系材料で、０．５≦ｘ≦０．８、０．１≦ｙ≦０．５、０．２≦ｚ≦０．７、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１としたものだけが実施例として記載されている。このＴａ−Ａｌ−Ｎ系材料では、上記元素を含む材料をターゲットとして用い、窒素ガス含有雰囲気中でスパッタリングを行って作製されている。また、必要に応じて、得られた薄膜を３５０〜６００℃で熱処理を行っている。

近年、樹脂フィルム上にサーミスタ材料を形成したフィルム型サーミスタセンサの開発が検討されており、フィルムに直接成膜できるサーミスタ材料の開発が望まれている。すなわち、フィルムを用いることで、フレキシブルなサーミスタセンサが得られることが期待される。さらに、０．１ｍｍ程度の厚さを持つ非常に薄いサーミスタセンサの開発が望まれているが、従来はアルミナ等のセラミックス材料を用いた基板材料がしばしば用いられ、例えば、厚さ０．１ｍｍへと薄くすると非常に脆く壊れやすい等の問題があったが、フィルムを用いることで非常に薄いサーミスタセンサが得られることが期待される。
従来、ＴｉＡｌＮからなる窒化物系サーミスタを形成した非接触温度センサでは、フィルム上にＴｉＡｌＮからなるサーミスタ材料層と電極とを積層して形成する場合、サーミスタ材料層上にＡｕ等の電極層を成膜し、複数の櫛部を有した櫛型にパターニングしている。しかし、このサーミスタ材料層は、曲率半径が大きく緩やかに曲げられた場合には、クラックが生じ難く抵抗値等の電気特性に変化がないが、曲率半径が小さくきつく曲げた場合に、クラックが発生し易くなり、抵抗値等が大きく変化して電気特性の信頼性が低くなってしまう。特に、フィルムを櫛部の延在方向に直交する方向に小さい曲率半径できつく曲げた場合、櫛部の延在方向に曲げた場合に比べて櫛型電極とサーミスタ材料層との応力差により、電極エッジ付近にクラックが発生し易くなり、電気特性の信頼性が低下してしまう不都合があった。

また、樹脂材料で構成されるフィルムは、一般的に耐熱温度が１５０℃以下と低く、比較的耐熱温度の高い材料として知られるポリイミドでも３００℃程度の耐熱性しかないため、サーミスタ材料の形成工程において熱処理が加わる場合は、適用が困難であった。上記従来の酸化物サーミスタ材料では、所望のサーミスタ特性を実現するために６００℃以上の焼成が必要であり、フィルムに直接成膜したフィルム型サーミスタセンサを実現できないという問題点があった。そのため、非焼成で直接成膜できるサーミスタ材料の開発が望まれているが、上記特許文献３に記載のサーミスタ材料でも、所望のサーミスタ特性を得るために、必要に応じて、得られた薄膜を３５０〜６００℃で熱処理する必要があった。また、このサーミスタ材料では、Ｔａ−Ａｌ−Ｎ系材料の実施例において、Ｂ定数：５００〜３０００Ｋ程度の材料が得られているが、耐熱性に関する記述がなく、窒化物系材料の熱的信頼性が不明であった。

本発明者らは、窒化物材料の中でもＡｌＮ系に着目し、鋭意、研究を進めたところ、絶縁体であるＡｌＮは、最適なサーミスタ特性（Ｂ定数：１０００〜６０００Ｋ程度）を得ることが難しいため、Ａｌサイトを電気伝導を向上させる特定の金属元素で置換すると共に、特定の結晶構造とすることで、非焼成で良好なＢ定数と耐熱性とが得られることを見出した。
したがって、本発明は、上記知見から得られたものであり、薄膜サーミスタ部が、一般式：Ｔｉ_ｘＡｌ_ｙＮ_ｚ（０．７０≦ｙ／（ｘ＋ｙ）≦０．９５、０．４≦ｚ≦０．５、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）で示される金属窒化物からなり、その結晶構造が、六方晶系のウルツ鉱型の単相であるので、非焼成で良好なＢ定数が得られると共に高い耐熱性を有している。

なお、上記「ｙ／（ｘ＋ｙ）」（すなわち、Ａｌ／（Ｔｉ＋Ａｌ））が０．７０未満であると、ウルツ鉱型の単相が得られず、ＮａＣｌ型相との共存相又はＮａＣｌ型相のみの相となってしまい、十分な高抵抗と高Ｂ定数とが得られない。
また、上記「ｙ／（ｘ＋ｙ）」（すなわち、Ａｌ／（Ｔｉ＋Ａｌ））が０．９５をこえると、抵抗率が非常に高く、きわめて高い絶縁性を示すため、サーミスタ材料として適用できない。
また、上記「ｚ」（すなわち、Ｎ／（Ｔｉ＋Ａｌ＋Ｎ））が０．４未満であると、金属の窒化量が少ないため、ウルツ鉱型の単相が得られず、十分な高抵抗と高Ｂ定数とが得られない。
さらに、上記「ｚ」（すなわち、Ｎ／（Ｔｉ＋Ａｌ＋Ｎ））が０．５を超えると、ウルツ鉱型の単相を得ることができない。このことは、ウルツ鉱型の単相において、窒素サイトにおける欠陥がない場合の正しい化学量論比は、Ｎ／（Ｔｉ＋Ａｌ＋Ｎ）＝０．５であることに起因する。

本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係る非接触温度センサによれば、支持部材が、絶縁性フィルムの上面を凹曲面にして湾曲させた状態で絶縁性フィルムを支持しているフィルム支持部を備えているので、センサ部が湾曲状態で測定対象物に対向配置されることで、簡易な構成で、感度を低下させずに視野角の制限が可能であると共に、検出距離（作動距離）も大きくすることができる。
また、赤外線反射膜が形成された第２の感熱素子側の領域をリファレンスとして機能させ、第１の感熱素子側の領域を測定用とすることで、正確な温度測定が可能になる。
さらに、薄膜サーミスタ部を、一般式：Ｔｉ_ｘＡｌ_ｙＮ_ｚ（０．７０≦ｙ／（ｘ＋ｙ）≦０．９５、０．４≦ｚ≦０．５、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）で示される金属窒化物からなり、その結晶構造が、六方晶系のウルツ鉱型の単相である材料とすることで、非焼成で良好なＢ定数が得られると共に高い耐熱性が得られる。
したがって、本発明の非接触温度センサによれば、高精度な温度測定が可能になり、特に複写機やプリンタ等に搭載されている円筒状の加熱ローラの温度用として好適である。

本発明に係る非接触温度センサの第１実施形態を示す正面図である。 第１実施形態において、非接触温度センサを示す平面図である。 第１実施形態において、サーミスタ用金属窒化物材料の組成範囲を示すＴｉ−Ａｌ−Ｎ系３元系相図である。 第１実施形態において、薄膜サーミスタ部形成工程を示す平面図及びＢ−Ｂ線断面図である。 第１実施形態において、電極形成工程を示す平面図及びＣ−Ｃ線断面図である。 第１実施形態において、保護膜形成工程を示す平面図及びＤ−Ｄ線断面図である。 本発明に係る非接触温度センサの第２実施形態を示す正面図である。 第２実施形態において、非接触温度センサを示す平面図である。 本発明に係る非接触温度センサの実施例において、定着ローラに対する設置例を示す概略的な斜視図である。 本発明に係る非接触温度センサの実施例において、サーミスタ用金属窒化物材料の膜評価用素子を示す正面図及び平面図である。 本発明に係る実施例及び比較例において、２５℃抵抗率とＢ定数との関係を示すグラフである。 本発明に係る実施例及び比較例において、Ａｌ／（Ｔｉ＋Ａｌ）比とＢ定数との関係を示すグラフである。 本発明に係る実施例において、Ａｌ／（Ｔｉ＋Ａｌ）＝０．８４としたｃ軸配向が強い場合におけるＸ線回折（ＸＲＤ）の結果を示すグラフである。 本発明に係る実施例において、Ａｌ／（Ｔｉ＋Ａｌ）＝０．８３としたａ軸配向が強い場合におけるＸ線回折（ＸＲＤ）の結果を示すグラフである。 本発明に係る比較例において、Ａｌ／（Ｔｉ＋Ａｌ）＝０．６０とした場合におけるＸ線回折（ＸＲＤ）の結果を示すグラフである。 本発明に係る実施例において、ａ軸配向の強い実施例とｃ軸配向の強い実施例とを比較したＡｌ／（Ｔｉ＋Ａｌ）比とＢ定数との関係を示すグラフである。 本発明に係る実施例において、ｃ軸配向が強い実施例を示す断面ＳＥＭ写真である。 本発明に係る実施例において、ａ軸配向が強い実施例を示す断面ＳＥＭ写真である。

以下、本発明に係る非接触温度センサにおける第１実施形態を、図１から図６を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用いる図面の一部では、各部を認識可能又は認識容易な大きさとするために必要に応じて縮尺を適宜変更している。

本実施形態の非接触温度センサ１は、図１及び図２に示すように、例えば複写機やプリンタ等の定着ローラ（加熱ローラ）を測定対象物Ｒとして、この測定対象物Ｒに対して非接触で対向配置されて温度を検出するセンサであり、赤外線を受光するセンサ部２と、センサ部２を支持する支持部材３とを備えている。

上記センサ部２は、受光面を上面に有する帯状の絶縁性フィルム６と、絶縁性フィルム６の下面に互いに離間させて設けられた第１の感熱素子４Ａ及び第２の感熱素子４Ｂと、絶縁性フィルム６の下面に形成され第１の感熱素子４Ａに接続された導電性の第１の配線膜９Ａ及び第２の感熱素子４Ｂに接続された導電性の第２の配線膜９Ｂと、第２の感熱素子４Ｂに対向して絶縁性フィルムの上面に設けられた赤外線反射膜５と、絶縁性フィルム６の下面に形成され対応する第１の配線膜９Ａ及び第２の配線膜９Ｂに接続された複数の端子電極９ａとを備えている。

上記支持部材３は、対応する複数の端子電極９ａに先端が接続された複数の接続端子１１と、絶縁性フィルム６の上面を凹曲面にして湾曲させた状態で絶縁性フィルム６の両端部を支持している一対のフィルム支持部１２と、接続端子１１及びフィルム支持部１２とを保持するベース部１３とを備えている。
第１の感熱素子４Ａと第２の感熱素子４Ｂとは、絶縁性フィルム６の曲率を有する方向（絶縁性フィルム６の延在方向）に並んで設置されている。

第１の配線膜９Ａ及び第２の配線膜９Ｂの端部は、端子電極９ａとされており、これらに接続端子１１の先端がはんだ付け等により接合されている。すなわち、４つの接続端子１１がそれぞれ対応する端子電極９ａに接続されている。
上記接続端子１１は、リード線やリードフレーム等の金属製の棒状部材であり、基端側がベース部１３に埋め込まれて支持されており、基端部がベース部１３の側方に突出して表面実装可能な実装用端子１１ａとなっている。

上記一対のフィルム支持部１２は、例えば金属製又は樹脂製の棒状部材で形成されている。このフィルム支持部１２は、基端部がベース部１３の両端部に固定されており、先端部に絶縁性フィルム６の端部を挟んで保持する又は嵌め込んで保持するフック部１２ａが形成されている。一対のフィルム支持部１２の間隔と高さとは、絶縁性フィルム６の長さと設定する曲率とに応じて設定される。なお、絶縁性フィルム６の曲率を任意に変更可能にするために、一対のフィルム支持部１２の間隔や高さを可変する機能を設けても構わない。

また、本実施形態の非接触温度センサ１は、第１の配線膜９Ａ，第２の配線膜９Ｂの端子電極９ａが配されている絶縁性フィルム６の領域を除いて、絶縁性フィルム６上に形成され薄膜サーミスタ部７、櫛型電極８及び第１の配線膜９Ａ，第２の配線膜９Ｂを覆う保護膜１０を備えている。
なお、本実施形態では、薄膜サーミスタ部７の上に櫛型電極８を形成しているが、薄膜サーミスタ部７の下に櫛型電極を形成しても構わない。

上記絶縁性フィルム６は、例えば厚さ５０〜１２５μｍのポリイミド樹脂シートで帯状に形成されている。
また、絶縁性フィルム６としては、他にＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート，ＰＥＮ：ポリエチレンナフタレート等でも作製できるが、加熱ローラの温度測定用としては、最高使用温度が１８０℃と高いためポリイミドフィルムが望ましい。

上記薄膜サーミスタ部７は、絶縁性フィルム６の中央部に配され、ＴｉＡｌＮのサーミスタ材料で形成されている。特に、薄膜サーミスタ部７は、一般式：Ｔｉ_ｘＡｌ_ｙＮ_ｚ（０．７０≦ｙ／（ｘ＋ｙ）≦０．９５、０．４≦ｚ≦０．５、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）で示される金属窒化物からなり、その結晶構造が、六方晶系のウルツ鉱型の単相である。

上記第１の配線膜９Ａ，第２の配線膜９Ｂ及び櫛型電極８は、薄膜サーミスタ部７上に形成された膜厚５〜１００ｎｍのＣｒ又はＮｉＣｒの接合層と、該接合層上にＡｕ等の貴金属で膜厚５０〜１０００ｎｍで形成された電極層とを有している。
一対の櫛型電極８は、互いに対向状態に配されて交互に櫛部８ａが並んだ櫛型パターンとされている。

上記保護膜１０は、絶縁性樹脂膜等であり、例えば厚さ２０μｍのポリイミド膜が採用される。この保護膜１０は、端子電極９ａの領域を除いて絶縁性フィルム６に印刷される。なお、ポリイミドカバーレイフィルムを絶縁性フィルム６に接着剤で接着して保護膜１０としても構わない。

上記薄膜サーミスタ部７は、上述したように、金属窒化物材料であって、一般式：Ｔｉ_ｘＡｌ_ｙＮ_ｚ（０．７０≦ｙ／（ｘ＋ｙ）≦０．９５、０．４≦ｚ≦０．５、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）で示される金属窒化物からなり、その結晶構造が、六方晶系の結晶系であってウルツ鉱型（空間群Ｐ６_３ｍｃ（Ｎｏ．１８６））の単相である。すなわち、この金属窒化物材料は、図３に示すように、Ｔｉ−Ａｌ−Ｎ系３元系相図における点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで囲まれる領域内の組成を有し、結晶相がウルツ鉱型である金属窒化物である。
なお、上記点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各組成比（ｘ、ｙ、ｚ）（原子％）は、Ａ（１５、３５、５０），Ｂ（２．５、４７．５、５０），Ｃ（３、５７、４０），Ｄ（１８、４２、４０）である。

また、この薄膜サーミスタ部７は、例えば膜厚１００〜１０００ｎｍの膜状に形成され、前記膜の表面に対して垂直方向に延在している柱状結晶である。さらに、膜の表面に対して垂直方向にａ軸よりｃ軸が強く配向していることが好ましい。
なお、膜の表面に対して垂直方向（膜厚方向）にａ軸配向（１００）が強いかｃ軸配向（００２）が強いかの判断は、Ｘ線回折（ＸＲＤ）を用いて結晶軸の配向性を調べることで、（１００）（ａ軸配向を示すミラー指数）と（００２）（ｃ軸配向を示すミラー指数）とのピーク強度比から、「（１００）のピーク強度」／「（００２）のピーク強度」が１未満であることで決定する。

この非接触温度センサ１の製造方法について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態の非接触温度センサ１の製造方法は、絶縁性フィルム６上に薄膜サーミスタ部７をパターン形成する薄膜サーミスタ部形成工程と、互いに対向した一対の櫛型電極８を薄膜サーミスタ部７上に配して絶縁性フィルム６上に第１の配線膜９Ａ，第２の配線膜９Ｂをパターン形成する電極形成工程と、絶縁性フィルム６の表面に保護膜１０を形成する保護膜形成工程と、センサ部２を支持部材３に取り付けるセンサ部取り付け工程とを有している。

より具体的な製造方法の例としては、厚さ５０μｍのポリイミドフィルムの絶縁性フィルム６上に、Ｔｉ−Ａｌ合金スパッタリングターゲットを用い、窒素含有雰囲気中で反応性スパッタ法にて、Ｔｉ_ｘＡｌ_ｙＮ_ｚ（ｘ＝９、ｙ＝４３、ｚ＝４８）のサーミスタ膜を膜厚２００ｎｍで形成する。その時のスパッタ条件は、到達真空度５×１０^−６Ｐａ、スパッタガス圧０．４Ｐａ、ターゲット投入電力（出力）２００Ｗで、Ａｒガス＋窒素ガスの混合ガス雰囲気下において、窒素ガス分率を２０％で作製する。

成膜したサーミスタ膜の上にレジスト液をバーコーターで塗布した後、１１０℃で１分３０秒のプリベークを行い、露光装置で感光後、現像液で不要部分を除去し、さらに１５０℃で５分のポストベークにてパターニングを行う。その後、不要なＴｉ_ｘＡｌ_ｙＮ_ｚのサーミスタ膜を市販のＴｉエッチャントでウェットエッチングを行い、図４に示すように、レジスト剥離にて所望の形状の薄膜サーミスタ部７にする。

次に、薄膜サーミスタ部７及び絶縁性フィルム６上に、スパッタ法にて、Ｃｒ膜の接合層を膜厚２０ｎｍ形成する。さらに、この接合層上に、スパッタ法にてＡｕ膜の電極層を膜厚１００ｎｍ形成する。
次に、成膜した電極層の上にレジスト液をバーコーターで塗布した後、１１０℃で１分３０秒のプリベークを行い、露光装置で感光後、現像液で不要部分を除去し、１５０℃で５分のポストベークにてパターニングを行う。その後、不要な電極部分を市販のＡｕエッチャント及びＣｒエッチャントの順番でウェットエッチングを行い、図５に示すように、レジスト剥離にて所望の櫛型電極８及び第１の配線膜９Ａ，第２の配線膜９Ｂを形成する。

さらに、その上にポリイミドワニスを印刷法により塗布して、２５０℃、３０分でキュアを行い、図６に示すように、２０μｍ厚のポリイミド保護膜１０を形成する。
また、絶縁性フィルム６の上面で第２の感熱素子４Ｂ側の領域に、Ａｕメッキ等で赤外線反射膜５を形成する。このようにしてフィルム型サーミスタであるセンサ部２が作製される。

次に、図１に示すように、第１の感熱素子４Ａ及び第２の感熱素子４Ｂをベース部１３側に向けて絶縁性フィルム６の両端部を一対のフィルム支持部１２のフック部１２ａに挟み、所定の曲率となるようにセンサ部２を撓ませ湾曲状態として支持部材３に取り付けることで、本実施形態の非接触温度センサ１が作製される。

なお、複数のセンサ部２を同時に作製する場合、絶縁性フィルム６の大判シートに複数の薄膜サーミスタ部７、櫛型電極８、第１の配線膜９Ａ，第２の配線膜９Ｂ及び保護膜１０を上述のように形成した後に、大判シートから各センサ部２に切断する。

このように本実施形態の非接触温度センサ１では、支持部材３が、絶縁性フィルム６の上面を凹曲面にして湾曲させた状態で絶縁性フィルム６を支持しているフィルム支持部１２を備えているので、センサ部２が湾曲状態で測定対象物Ｒに対向配置されることで、曲率に応じて視野角を容易に制限することが可能になる。すなわち、可撓性を有する絶縁性フィルム６を曲げた状態のまま測定対象物Ｒに向けることで、曲率に応じた視野角が得られる。

特に、測定対象物Ｒが、定着ローラ等の円筒形である場合、測定対象物Ｒの曲率に沿って湾曲させたセンサ部２を対向配置することで、測定対象物Ｒ以外の範囲を視野内に入れることなく高精度な検出が可能になる。したがって、簡易な構成で、感度を低下させずに視野角の制限が可能であると共に、検出距離（作動距離）も大きくすることができる。また、赤外線反射膜５が形成された第２の感熱素子４Ｂ側の領域をリファレンスとして機能させ、第１の感熱素子４Ａ側の領域を測定用とすることで、正確な温度測定が可能になる。

また、薄い絶縁性フィルム６と、絶縁性フィルム６に直接形成された薄膜サーミスタ部７とにより、湾曲させ易いと共に、全体の厚みが薄くなり、小さい体積によって優れた応答性を得ることができる。
さらに、第１の感熱素子４Ａと第２の感熱素子４Ｂとが絶縁性フィルム６の曲率を有する方向に並んで設置されているので、測定対象物Ｒの表面が曲率を有する方向で温度の変化が小さい場合に、測定対象物Ｒの曲面に沿った状態で湾曲したセンサ部２を対向配置することで、正確な温度検出が可能になる。

また、薄膜サーミスタ部７が、一般式：Ｔｉ_ｘＡｌ_ｙＮ_ｚ（０．７０≦ｙ／（ｘ＋ｙ）≦０．９５、０．４≦ｚ≦０．５、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）で示される金属窒化物からなり、その結晶構造が、六方晶系の結晶系であってウルツ鉱型の単相であるので、非焼成で良好なＢ定数が得られると共に高い耐熱性を有している。
また、この金属窒化物材料では、膜の表面に対して垂直方向に延在している柱状結晶であるので、膜の結晶性が高く、高い耐熱性が得られる。
さらに、この金属窒化物材料では、膜の表面に対して垂直方向にａ軸よりｃ軸を強く配向させることで、ａ軸配向が強い場合に比べて高いＢ定数が得られる。

なお、本実施形態のサーミスタ材料層（薄膜サーミスタ部７）の製造方法では、Ｔｉ−Ａｌ合金スパッタリングターゲットを用いて窒素含有雰囲気中で反応性スパッタを行って成膜するので、上記ＴｉＡｌＮからなる上記金属窒化物材料を非焼成で成膜することができる。
また、反応性スパッタにおけるスパッタガス圧を、０．６７Ｐａ未満に設定することで、膜の表面に対して垂直方向にａ軸よりｃ軸が強く配向している金属窒化物材料の膜を形成することができる。

したがって、本実施形態の非接触温度センサ１では、絶縁性フィルム６上に上記サーミスタ材料層で薄膜サーミスタ部７が形成されているので、非焼成で形成され高Ｂ定数で耐熱性の高い薄膜サーミスタ部７により、樹脂フィルム等の耐熱性の低い絶縁性フィルム６を用いることができると共に、良好なサーミスタ特性を有した薄型でフレキシブルなサーミスタセンサが得られる。
また、従来アルミナ等のセラミックスを用いた基板材料がしばしば用いられ、例えば、厚さ０．１ｍｍへと薄くすると非常に脆く壊れやすい等の問題があったが、本発明においてはフィルムを用いることができるので、上記のように、例えば厚さ０．１ｍｍの非常に薄いフィルム型サーミスタセンサ（センサ部２）を得ることができる。

次に、本発明に係る非接触温度センサの第２実施形態について、図７及び図８を参照して以下に説明する。なお、以下の実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。

第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、第１の感熱素子４Ａと第２の感熱素子４Ｂとが、絶縁性フィルム６の曲率を有する方向に並んで設置されているのに対し、第２実施形態の非接触温度センサ２１では、図７及び図８に示すように、センサ部２２の第１の感熱素子４Ａと第２の感熱素子４Ｂとが、絶縁性フィルム６の曲率を有する方向に直交する方向（絶縁性フィルム６の延在方向に直交する方向）に並んで設置されている点である。

また、第２実施形態では、赤外線反射膜５が絶縁性フィルム６の延在方向に長く形成されている。
このように第２実施形態では、第１の感熱素子４Ａと第２の感熱素子４Ｂとが絶縁性フィルム６の曲率を有する方向に直交する方向に並んで設置されているので、測定対象物Ｒの表面が曲率を有する方向に直交する方向で温度の変化が小さい場合に、測定対象物Ｒの曲面に沿った状態で湾曲したセンサ部２２を対向配置することで、正確な温度検出が可能になる。

次に、本発明に係る非接触温度センサについて、上記実施形態に基づいて作製した実施例により評価した結果を、図９から図１８を参照して具体的に説明する。

複写機の定着ローラを測定対象物Ｒとし、その端部の測温を行うため、図９に示すように、第１実施形態の非接触温度センサ１を、定着ローラの端部に対向状態にして設置した。このとき、湾曲したセンサ部２が定着ローラの円周方向に沿うように配し、当該円周方向に第１の感熱素子４Ａと第２の感熱素子４Ｂとが並ぶように設置した。
また、定着ローラの中央部の測温を行うため、第２実施形態の非接触温度センサ２１を、定着ローラの中央部に対向状態にして設置した。このとき、湾曲したセンサ部２２が定着ローラの円周方向に沿うように配し、当該円周方向に直交する方向（定着ローラの軸方向）に第１の感熱素子４Ａと第２の感熱素子４Ｂとが並ぶように設置した。なお、定着ローラの直径は３０ｍｍ、検出距離（作動距離）を５ｍｍとし、センサ部２２の曲率半径を２０ｍｍとした。また、図９では、分かり易くするために、定着ローラである測定対象物Ｒに対して対向配置される第１実施形態のセンサ部２及び第２実施形態のセンサ部２２のみを簡易的に図示している。

定着ローラの端部では、円周方向の温度がほぼ一定であるが、長手方向（軸方向）には大きな温度分布が生じているため、従来は接触式温度センサを使用していたが、応答速度が遅く（数秒〜１０秒程度）、最適な制御を行うことが困難であった。また、従来の非接触温度センサを使用する場合、導光路を十分に長くして視野を限定する必要があり、感度低下を生じて十分なＳ／Ｎ比が得られないため、やはり最適な制御を行うことが困難であった。これらに対して上記本発明の実施例では、第１実施形態の非接触温度センサ１を定着ローラの端部に上記のようにして対向配置することで、非常に早い応答時間（０．３秒）が得られた。これにより、最適な制御を行うことができ、Ｓ／Ｎ比も約４０ｄＢとなった。

また、定着ローラの中央部は被定着物（紙）が接触するために温度変化が大きく、円周方向に温度分布が生じている。このため、第２実施形態の非接触温度センサ２１を定着ローラの中央部に上記のようにして対向配置した。この結果、応答速度は０．１秒と非常に早く、Ｓ／Ｎ比は約５０ｄＢとなり、最適な制御を行うには十分な値となった。

＜膜評価用素子の作製＞
本発明のサーミスタ材料層（薄膜サーミスタ部７）の評価を行う実施例及び比較例として、図１０に示す膜評価用素子１２１を次のように作製した。
まず、反応性スパッタ法にて、様々な組成比のＴｉ−Ａｌ合金ターゲットを用いて、Ｓｉ基板Ｓとなる熱酸化膜付きＳｉウエハ上に、厚さ５００ｎｍの表１に示す様々な組成比で形成された金属窒化物材料の薄膜サーミスタ部７を形成した。その時のスパッタ条件は、到達真空度：５×１０^−６Ｐａ、スパッタガス圧：０．１〜１Ｐａ、ターゲット投入電力（出力）：１００〜５００Ｗで、Ａｒガス＋窒素ガスの混合ガス雰囲気下において、窒素ガス分率を１０〜１００％と変えて作製した。

次に、上記薄膜サーミスタ部７の上に、スパッタ法でＣｒ膜を２０ｎｍ形成し、さらにＡｕ膜を１００ｎｍ形成した。さらに、その上にレジスト液をスピンコーターで塗布した後、１１０℃で１分３０秒のプリベークを行い、露光装置で感光後、現像液で不要部分を除去し、１５０℃で５分のポストベークにてパターニングを行った。その後、不要な電極部分を市販のＡｕエッチャント及びＣｒエッチャントによりウェットエッチングを行い、レジスト剥離にて所望の櫛形電極部１２４ａを有するパターン電極１２４を形成した。そして、これをチップ状にダイシングして、Ｂ定数評価及び耐熱性試験用の膜評価用素子１２１とした。
なお、比較としてＴｉ_ｘＡｌ_ｙＮ_ｚの組成比が本発明の範囲外であって結晶系が異なる比較例についても同様に作製して評価を行った。

＜膜の評価＞
（１）組成分析
反応性スパッタ法にて得られた薄膜サーミスタ部７について、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）にて元素分析を行った。このＸＰＳでは、Ａｒスパッタにより、最表面から深さ２０ｎｍのスパッタ面において、定量分析を実施した。その結果を表１に示す。なお、以下の表中の組成比は「原子％」で示している。

なお、上記Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）は、Ｘ線源をＭｇＫα（３５０Ｗ）とし、パスエネルギー：５８．５ｅＶ、測定間隔：０．１２５ｅＶ、試料面に対する光電子取り出し角：４５ｄｅｇ、分析エリアを約８００μｍφの条件下で定量分析を実施した。なお、定量精度について、Ｎ／（Ｔｉ＋Ａｌ＋Ｎ）の定量精度は±２％、Ａｌ／（Ｔｉ＋Ａｌ）の定量精度は±１％ある。

（２）比抵抗測定
反応性スパッタ法にて得られた薄膜サーミスタ部７について、４端子法にて２５℃での比抵抗を測定した。その結果を表１に示す。
（３）Ｂ定数測定
膜評価用素子１２１の２５℃及び５０℃の抵抗値を恒温槽内で測定し、２５℃と５０℃との抵抗値よりＢ定数を算出した。その結果を表１に示す。

なお、本発明におけるＢ定数算出方法は、上述したように２５℃と５０℃とのそれぞれの抵抗値から以下の式によって求めている。
Ｂ定数（Ｋ）＝ｌｎ（Ｒ２５／Ｒ５０）／（１／Ｔ２５−１／Ｔ５０）
Ｒ２５（Ω）：２５℃における抵抗値
Ｒ５０（Ω）：５０℃における抵抗値
Ｔ２５（Ｋ）：２９８．１５Ｋ ２５℃を絶対温度表示
Ｔ５０（Ｋ）：３２３．１５Ｋ ５０℃を絶対温度表示

これらの結果からわかるように、Ｔｉ_ｘＡｌ_ｙＮ_ｚの組成比が図３に示す３元系の三角図において、点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄで囲まれる領域内、すなわち、「０．７０≦ｙ／（ｘ＋ｙ）≦０．９５、０．４≦ｚ≦０．５、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１」となる領域内の実施例全てで、抵抗率：１００Ωｃｍ以上、Ｂ定数：１５００Ｋ以上のサーミスタ特性が達成されている。

上記結果から２５℃での抵抗率とＢ定数との関係を示したグラフを、図１１に示す。また、Ａｌ／（Ｔｉ＋Ａｌ）比とＢ定数との関係を示したグラフを、図１２に示す。これらのグラフから、Ａｌ／（Ｔｉ＋Ａｌ）＝０．７〜０．９５、かつ、Ｎ／（Ｔｉ＋Ａｌ＋Ｎ）＝０．４〜０．５の領域で、結晶系が六方晶のウルツ鉱型の単一相であるものは、２５℃における比抵抗値が１００Ωｃｍ以上、Ｂ定数が１５００Ｋ以上の高抵抗かつ高Ｂ定数の領域が実現できている。なお、図１２のデータにおいて、同じＡｌ／（Ｔｉ＋Ａｌ）比に対して、Ｂ定数がばらついているのは、結晶中の窒素量が異なるためである。

表１に示す比較例３〜１２は、Ａｌ／（Ｔｉ＋Ａｌ）＜０．７の領域であり、結晶系は立方晶のＮａＣｌ型となっている。また、比較例１２（Ａｌ／（Ｔｉ＋Ａｌ）＝０．６７）では、ＮａＣｌ型とウルツ鉱型とが共存している。このように、Ａｌ／（Ｔｉ＋Ａｌ）＜０．７の領域では、２５℃における比抵抗値が１００Ωｃｍ未満、Ｂ定数が１５００Ｋ未満であり、低抵抗かつ低Ｂ定数の領域であった。

表１に示す比較例１，２は、Ｎ／（Ｔｉ＋Ａｌ＋Ｎ）が４０％に満たない領域であり、金属が窒化不足の結晶状態になっている。この比較例１，２は、ＮａＣｌ型でも、ウルツ鉱型でもない、非常に結晶性の劣る状態であった。また、これら比較例では、Ｂ定数及び抵抗値が共に非常に小さく、金属的振舞いに近いことがわかった。

（４）薄膜Ｘ線回折（結晶相の同定）
反応性スパッタ法にて得られた薄膜サーミスタ部７を、視斜角入射Ｘ線回折（Grazing Incidence X-ray Diffraction）により、結晶相を同定した。この薄膜Ｘ線回折は、微小角Ｘ線回折実験であり、管球をＣｕとし、入射角を１度とすると共に２θ＝２０〜１３０度の範囲で測定した。

その結果、Ａｌ／（Ｔｉ＋Ａｌ）≧０．７の領域においては、ウルツ鉱型相（六方晶、ＡｌＮと同じ相）であり、Ａｌ／（Ｔｉ＋Ａｌ）＜０．６５の領域においては、ＮａＣｌ型相（立方晶、ＴｉＮと同じ相）であった。また、０．６５＜ Ａｌ／（Ｔｉ＋Ａｌ）＜０．７においては、ウルツ鉱型相とＮａＣｌ型相との共存する結晶相であった。

このようにＴｉＡｌＮ系においては、高抵抗かつ高Ｂ定数の領域は、Ａｌ／（Ｔｉ＋Ａｌ）≧０．７のウルツ鉱型相に存在している。なお、本発明の実施例では、不純物相は確認されておらず、ウルツ鉱型の単一相である。
なお、表１に示す比較例１，２は、上述したように結晶相がウルツ鉱型相でもＮａＣｌ型相でもなく、本試験においては同定できなかった。また、これらの比較例は、ＸＲＤのピーク幅が非常に広いことから、非常に結晶性の劣る材料であった。これは、電気特性により金属的振舞いに近いことから、窒化不足の金属相になっていると考えられる。

次に、本発明の実施例は全てウルツ鉱型相の膜であり、配向性が強いことから、Ｓｉ基板Ｓ上に垂直な方向（膜厚方向）の結晶軸においてａ軸配向性が強いか、ｃ軸配向性が強いかであるかについて、ＸＲＤを用いて調査した。この際、結晶軸の配向性を調べるために、（１００）（ａ軸配向を示すミラー指数）と（００２）（ｃ軸配向を示すミラー指数）とのピーク強度比を測定した。

その結果、スパッタガス圧が０．６７Ｐａ未満で成膜された実施例は、（１００）よりも（００２）の強度が非常に強く、ａ軸配向性よりｃ軸配向性が強い膜であった。一方、スパッタガス圧が０．６７Ｐａ以上で成膜された実施例は、（００２）よりも（１００）の強度が非常に強く、ｃ軸配向よりａ軸配向が強い材料であった。
なお、同じ成膜条件でポリイミドフィルムに成膜しても、同様にウルツ鉱型相の単一相が形成されていることを確認している。また、同じ成膜条件でポリイミドフィルムに成膜しても、配向性は変わらないことを確認している。

ｃ軸配向が強い実施例のＸＲＤプロファイルの一例を、図１３に示す。この実施例は、Ａｌ／（Ｔｉ＋Ａｌ）＝０．８４（ウルツ鉱型、六方晶）であり、入射角を１度として測定した。この結果からわかるように、この実施例では、（１００）よりも（００２）の強度が非常に強くなっている。
また、ａ軸配向が強い実施例のＸＲＤプロファイルの一例を、図１４に示す。この実施例は、Ａｌ／（Ｔｉ＋Ａｌ）＝０．８３（ウルツ鉱型、六方晶）であり、入射角を１度として測定した。この結果からわかるように、この実施例では、（００２）よりも（１００）の強度が非常に強くなっている。

さらに、この実施例について、入射角を０度として、対称反射測定を実施した。なお、グラフ中（＊）は装置由来のピークであり、サンプル本体のピーク、もしくは、不純物相のピークではないことを確認している（なお、対称反射測定において、そのピークが消失していることからも装置由来のピークであることがわかる。）。

なお、比較例のＸＲＤプロファイルの一例を、図１５に示す。この比較例は、Ａｌ／（Ｔｉ＋Ａｌ）＝０．６（ＮａＣｌ型、立方晶）であり、入射角を１度として測定した。ウルツ鉱型（空間群Ｐ６_３ｍｃ（Ｎｏ．１８６））として指数付けできるピークは検出されておらず、ＮａＣｌ型単独相であることを確認した。

次に、ウルツ鉱型材料である本発明の実施例に関して、さらに結晶構造と電気特性との相関を詳細に比較した。
表２及び図１６に示すように、Ａｌ／（Ｔｉ＋Ａｌ）比がほぼ同じ比率のものに対し、基板面に垂直方向の配向度の強い結晶軸がｃ軸である材料（実施例５，７，８，９）とａ軸である材料（実施例１９，２０，２１）とがある。

これら両者を比較すると、Ａｌ／（Ｔｉ＋Ａｌ）比が同じであると、ａ軸配向が強い材料よりもｃ軸配向が強い材料の方が、Ｂ定数が１００Ｋ程度大きいことがわかる。また、Ｎ量（Ｎ／（Ｔｉ＋Ａｌ＋Ｎ））に着目すると、ａ軸配向が強い材料よりもｃ軸配向が強い材料の方が、窒素量がわずかに大きいことがわかる。理想的な化学量論比：Ｎ／（Ｔｉ＋Ａｌ＋Ｎ）＝０．５であることから、ｃ軸配向が強い材料のほうが、窒素欠陥量が少なく理想的な材料であることがわかる。

＜結晶形態の評価＞
次に、薄膜サーミスタ部７の断面における結晶形態を示す一例として、熱酸化膜付きＳｉ基板Ｓ上に成膜された実施例（Ａｌ／（Ｔｉ＋Ａｌ）＝０．８４，ウルツ鉱型、六方晶、ｃ軸配向性が強い）の薄膜サーミスタ部７における断面ＳＥＭ写真を、図１７に示す。また、別の実施例（Ａｌ／（Ｔｉ＋Ａｌ）＝０．８３，ウルツ鉱型六方晶、ａ軸配向性が強い）の薄膜サーミスタ部７における断面ＳＥＭ写真を、図１８に示す。
これら実施例のサンプルは、Ｓｉ基板Ｓをへき開破断したものを用いている。また、４５°の角度で傾斜観察した写真である。

これらの写真からわかるように、いずれの実施例も高密度な柱状結晶で形成されている。すなわち、ｃ軸配向が強い実施例及びａ軸配向が強い実施例の共に基板面に垂直な方向に柱状の結晶が成長している様子が観測されている。なお、柱状結晶の破断は、Ｓｉ基板Ｓをへき開破断した際に生じたものである。

＜膜の耐熱試験評価＞
表１に示す実施例及び比較例において、大気中，１２５℃,１０００ｈの耐熱試験前後における抵抗値及びＢ定数を評価した。その結果を表３に示す。なお、比較として従来のＴａ−Ａｌ−Ｎ系材料による比較例も同様に評価した。
これらの結果からわかるように、Ａｌ濃度及び窒素濃度は異なるものの、Ｔａ−Ａｌ−Ｎ系である比較例と同じＢ定数で比較したとき、耐熱試験前後における電気特性変化でみたときの耐熱性は、Ｔｉ−Ａｌ−Ｎ系のほうが優れている。なお、実施例５，８はｃ軸配向が強い材料であり、実施例２１，２４はａ軸配向が強い材料である。両者を比較すると、ｃ軸配向が強い実施例の方がａ軸配向が強い実施例に比べて僅かに耐熱性が向上している。

なお、Ｔａ−Ａｌ−Ｎ系材料では、Ｔａのイオン半径がＴｉやＡｌに比べて非常に大きいため、高濃度Ａｌ領域でウルツ鉱型相を作製することができない。ＴａＡｌＮ系がウルツ鉱型相でないがゆえ、ウルツ鉱型相のＴｉ−Ａｌ−Ｎ系の方が、耐熱性が良好であると考えられる。

なお、本発明の技術範囲は上記各実施形態及び実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば、上述したように感熱素子としては薄膜サーミスタ部を用いたものが好ましいが、チップサーミスタ等を用いても構わない。
また、本発明は、複写機等の定着ローラを温度の測定対象物とする場合に好適であるが、本発明では検出距離（作動距離）を大きく設定可能であるため、より高温の検出物として自動車の排気マフラーやエキゾーストパイプ等の温度検出に用いても構わない。特に、本発明は、表面が凸曲面である円筒状や楕円状の形態を有したものを測定対象物とすることに適している。

１，２１…非接触温度センサ、２，２２…センサ部、３…支持部材、４Ａ…第１の感熱素子、４Ｂ…第２の感熱素子、５…赤外線反射膜、６…絶縁性フィルム、７…薄膜サーミスタ部、８…櫛型電極、８ａ…櫛部、９ａ…端子電極、９Ａ…第１の配線膜、９Ｂ…第２の配線膜、１１…接続端子、１２…フィルム支持部、１３…ベース部

Claims (5)

1. 赤外線を受光するセンサ部と、
   前記センサ部を支持する支持部材とを備え、
   前記センサ部が、受光面を上面に有する帯状の絶縁性フィルムと、前記絶縁性フィルムの下面に互いに離間させて設けられた第１の感熱素子及び第２の感熱素子と、前記絶縁性フィルムの下面に形成され前記第１の感熱素子に接続された導電性の第１の配線膜及び前記第２の感熱素子に接続された導電性の第２の配線膜と、前記第２の感熱素子に対向して前記絶縁性フィルムの上面に設けられた赤外線反射膜と、前記絶縁性フィルムの下面に形成され対応する前記第１の配線膜及び前記第２の配線膜に接続された複数の端子電極とを備え、
   前記支持部材が、対応する前記複数の端子電極に先端が接続された複数の接続端子と、前記絶縁性フィルムの上面を凹曲面にして湾曲させた状態で前記絶縁性フィルムを支持しているフィルム支持部と、前記接続端子及び前記フィルム支持部とを保持するベース部とを備え、
   一対の前記フィルム支持部の先端部に、前記絶縁性フィルムの端部を挟んで保持する又は嵌め込んで保持するフック部が形成されていることを特徴とする非接触温度センサ。
2. 請求項１に記載の非接触温度センサにおいて、
   前記第１の感熱素子と前記第２の感熱素子とが、前記絶縁性フィルムの曲率を有する方向に並んで設置されていることを特徴とする非接触温度センサ。
3. 請求項１に記載の非接触温度センサにおいて、
   前記第１の感熱素子と前記第２の感熱素子とが、前記絶縁性フィルムの曲率を有する方向に直交する方向に並んで設置されていることを特徴とする非接触温度センサ。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の非接触温度センサにおいて、
   前記第１の感熱素子と前記第２の感熱素子とが、前記絶縁性フィルム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と、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対応する前記第１の配線膜又は前記第２の配線膜に接続された一対の櫛型電極とを備えていることを特徴とする非接触温度センサ。
5. 請求項４に記載の非接触温度センサにおいて、
   前記薄膜サーミスタ部が、一般式：Ｔｉ_ｘＡｌ_ｙＮ_ｚ（０．７０≦ｙ／（ｘ＋ｙ）≦０．９５、０．４≦ｚ≦０．５、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）で示される金属窒化物からなり、その結晶構造が、六方晶系のウルツ鉱型の単相であることを特徴とする非接触温度センサ。