JPH05126647A - Temperature sensor unit - Google Patents

Temperature sensor unit

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JPH05126647A
JPH05126647A JP3315376A JP31537691A JPH05126647A JP H05126647 A JPH05126647 A JP H05126647A JP 3315376 A JP3315376 A JP 3315376A JP 31537691 A JP31537691 A JP 31537691A JP H05126647 A JPH05126647 A JP H05126647A
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infrared sensor
sensor unit
sensors
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Ryuji Kajino
竜二 梶野
Hiroshi Hiraguchi
寛 平口
Hideyuki Kamibayashi
秀幸 上林
Hidekazu Yoshida
英一 吉田
Hiroki Kinoshita
博喜 木下
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Abstract

PURPOSE:To invariably correctly measure the temperature by compensating the measurement error caused by the difference of the thermal time constant between two sensors with a simple structure in a temperature sensor unit constituted of an infrared sensor and a correcting temperature sensor detecting the temperature of the infrared sensor and correcting its output. CONSTITUTION:A member having a large heat capacity is provided on at least one sensor having a good heat following property within an infrared sensor 91 and a correcting temperature sensor 93 for correcting its temperature characteristic, the difference of the heat time constant between two sensors 91, 93 is apparently resolved, and the following properties of two sensors 91, 93 against the temperature change are made nearly equal. The temperature characteristic of the infrared sensor 91 can be invariably correctly corrected, and the correct temperature measurement is realized.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、温度測定の対象である
被測定体から放射される赤外線に基づき、該被測定体の
表面温度を測定する温度センサユニットに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a temperature sensor unit for measuring the surface temperature of an object to be measured based on infrared rays emitted from the object to be measured.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子写真方式のプリンタ等では、用紙上
にトナ−画像を良好に定着させるために、熱定着用のヒ
−トロ−ラの表面温度を、最適値に維持する必要があ
る。そのため、この種の熱定着装置では、ヒートローラ
の表面温度を、正確、且つ、迅速に測定し、その値に応
じて、ヒータの通電・断電をフィードバック制御する必
要がある。このための構成として、従来より、例えば、
特開昭58−160972号公報に示されるように、ヒ
ートローラの近くに赤外線センサを離して設置してお
き、ヒートローラから放射される赤外線を受けて、その
温度を測定するようにした非接触方式の構成が開発され
ている。
2. Description of the Related Art In an electrophotographic printer or the like, it is necessary to maintain the surface temperature of a heat fixing heat roller at an optimum value in order to fix a toner image well on a sheet. Therefore, in the thermal fixing device of this type, it is necessary to measure the surface temperature of the heat roller accurately and quickly, and to feedback-control the energization / disconnection of the heater according to the value. As a configuration for this, conventionally, for example,
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-160972, a non-contact type infrared sensor is installed in the vicinity of a heat roller, and the temperature is measured by receiving infrared rays emitted from the heat roller. Scheme schemes have been developed.

【0003】かかる赤外線センサを利用した温度センサ
では、測温対象物に接触することなく迅速に温度を測定
でき、また、該対象物を損傷しないという利点がある。
ところが、赤外線センサの出力信号レベルは、周囲の温
度により影響されるという性質を有する。このため、こ
の種の赤外線センサを用いた温度制御回路では、赤外線
センサ自体の温度を検出するための補正用温度センサを
設け、その補正用温度センサの出力を利用して赤外線セ
ンサの出力を補正することにより、被測定体の表面温度
を正確に検出するように構成されている。
A temperature sensor using such an infrared sensor has the advantages that the temperature can be measured quickly without contacting the temperature-measured object and that the object is not damaged.
However, the output signal level of the infrared sensor has the property of being influenced by the ambient temperature. Therefore, in a temperature control circuit using this type of infrared sensor, a correction temperature sensor for detecting the temperature of the infrared sensor itself is provided, and the output of the correction temperature sensor is used to correct the output of the infrared sensor. By doing so, the surface temperature of the object to be measured is accurately detected.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記のように赤外線セ
ンサと補正用温度センサとを併用する構成では、厳密に
は、両センサの熱時定数を考慮すべきである。なお、こ
こにいう『センサの熱時定数』とは、センサの雰囲気温
度が変化するときに、そのセンサ自体の温度変化の追従
性の良さを表すものであり、センサの最初の温度と、最
終の到達温度との温度差の{1-(1/e) }(約63.2% )に
相当する温度だけ変化するのに必要な時間をいう。
In the structure in which the infrared sensor and the correction temperature sensor are used in combination as described above, strictly speaking, the thermal time constants of both sensors should be taken into consideration. The "thermal time constant of the sensor" here means the good followability of the temperature change of the sensor itself when the ambient temperature of the sensor changes, and the initial temperature of the sensor and the final temperature The time required to change by a temperature corresponding to {1- (1 / e)} (about 63.2%) of the temperature difference from the reached temperature of.

【0005】実際に、例えば、サーミスタの熱時定数
は、そのサイズやパッケージの材質等によって様々なも
のがあり、空気中では、一般に、1 〜30sec の範囲にあ
る。一方、赤外線センサの熱時定数はサーミスタとは相
違し、一般に、サーミスタよりも短い。例えば、サーミ
スタの熱時定数が赤外線センサの10倍であるとし、雰囲
気温度が20℃から60℃まで上昇した場合について試算す
ると、赤外線センサが例えば45.3 ℃になったとき、サ
ーミスタの温度は未だ23.8℃であり、20℃以上の温度差
があることになる。
Actually, for example, the thermal time constant of the thermistor varies depending on its size, the material of the package, etc., and it is generally in the range of 1 to 30 sec in air. On the other hand, the thermal time constant of the infrared sensor is different from that of the thermistor and is generally shorter than that of the thermistor. For example, assuming that the thermal time constant of the thermistor is 10 times that of the infrared sensor, and a trial calculation is made when the ambient temperature rises from 20 ° C to 60 ° C, when the infrared sensor reaches 45.3 ° C, the temperature of the thermistor is still 23.8 ° C. ℃, there is a temperature difference of 20 ℃ or more.

【0006】しかるに、従来は、赤外線センサに、その
温度特性を補正するための補正用温度センサを併設する
場合でも、両センサの熱時定数の差異は殆ど考慮され
ず、相違があるままに放置されていたのが実情である。
このため、機器の電源が投入され、赤外線センサの収納
されたセンサユニットの周囲温度が低温度から立ち上が
るときには、補正用センサの温度はこれに遅れて立上る
ことになり、両者の温度差に起因する測定誤差は、電源
投入当初ほど大きいことになる。
However, conventionally, even when the infrared sensor is provided with a correction temperature sensor for correcting its temperature characteristic, the difference between the thermal time constants of both sensors is hardly taken into consideration, and the infrared sensor is left as it is. It was the actual situation that had been done.
For this reason, when the power of the device is turned on and the ambient temperature of the sensor unit in which the infrared sensor is housed rises from a low temperature, the temperature of the correction sensor rises after this, which is caused by the temperature difference between the two. The measurement error caused by this is larger than when the power was turned on.

【0007】したがって、このようなセンサから出力さ
れる各信号に基づいて、温度のフィードバック制御を行
うと、電源投入当初は測温対象物の温度が実際の温度よ
りも低く測定されてしまうため、大きなオーバーシュー
トが発生し、設定温度に安定化するまでに長い時間を要
することとなる。
Therefore, if the temperature feedback control is performed based on each signal output from such a sensor, the temperature of the temperature-measuring object is measured lower than the actual temperature when the power is turned on. A large overshoot occurs, and it takes a long time to stabilize at the set temperature.

【0008】なお、このようなオーバーシュート現象に
対処するための技術として、特開昭62−102267
号公報に記載されたものもある。これは、センサユニッ
ト自体の構造には全く手をつけることなく、温度制御回
路に於いて、各センサの温度信号の時間的ずれをソフト
ウエアによって補償しようとするものである。
A technique for dealing with such an overshoot phenomenon is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-102267.
Some are described in Japanese Patent Publication. This is intended to compensate for the time lag of the temperature signal of each sensor by software in the temperature control circuit without touching the structure of the sensor unit itself.

【0009】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、測温対象物の温度を、非接触で常に正確に測
定でき、しかも温度制御回路における特別な工夫を必要
としない温度センサユニットを提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the temperature sensor unit can always accurately measure the temperature of an object to be measured in a non-contact manner and does not require any special device in the temperature control circuit. The purpose is to provide.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の温度センサユニ
ットは、温度測定の対象である被測定体の近傍に設置さ
れ、該被測定体から輻射される赤外線を赤外線センサで
受けて該被測定体の表面温度を測定するための温度セン
サユニットに於いて、前記赤外線センサの近傍に該赤外
線センサの温度に基づいて該赤外線センサの温度特性を
補正するための温度信号を出力する補正用温度センサを
設け、該補正用温度センサ及び前記赤外線センサのうち
少なくとも温度変化に対する追従性が良いほうのセンサ
に熱容量の大きな部材を付設することにより、両センサ
の温度変化に対する追従性がほぼ等しくなるようにした
ところに特徴を有する。
A temperature sensor unit of the present invention is installed in the vicinity of an object to be measured whose temperature is to be measured, and an infrared sensor receives infrared rays radiated from the object to be measured. In a temperature sensor unit for measuring a body surface temperature, a temperature sensor for correction that outputs a temperature signal for correcting the temperature characteristic of the infrared sensor based on the temperature of the infrared sensor in the vicinity of the infrared sensor By providing a member having a large heat capacity to at least one of the correction temperature sensor and the infrared sensor, which has better followability to temperature change, the followability to temperature change of both sensors is made substantially equal. There is a feature in the place.

【0011】[0011]

【作用】熱容量が大きな部材を付設することにより、2
つのセンサの温度変化に対する追従性をほぼ等しくする
には、両センサに比べて相当に大きな熱容量を有する部
材を、両センサに共に付設することにより、両センサの
熱時定数の差が見かけ上現れないようにする方法と、温
度変化に対する追従性が良いほうのセンサのみに熱容量
の大きな部材を付設することにより、該センサの熱時定
数を他方のセンサの熱時定数に極力合わせる方法とがあ
る。
[Operation] By attaching a member having a large heat capacity,
In order to make the two sensors have approximately the same trackability with respect to temperature changes, a member with a significantly larger heat capacity than both sensors should be attached to both sensors, and the difference in the thermal time constants of both sensors should appear apparently. There is a method to prevent it, and a method to match the thermal time constant of the sensor to the thermal time constant of the other sensor as much as possible by attaching a member having a large heat capacity only to the sensor having the better followability to the temperature change. ..

【0012】上記いずれの方法によっても、2つのセン
サの温度変化に対する追従性がほぼ等しくなれば、赤外
線センサの出力を常に正確に補正できるため、測温対象
物の温度を正確に測定することができるようになる。ま
た、このセンサユニットの出力に基づいて測温対象物の
温度制御を行う温度制御回路では、特別な工夫を必要と
しない。このため、いわゆるハード的或いはソフト的な
構成も簡単になる。
In any of the above methods, if the two sensors have substantially the same trackability with respect to temperature changes, the output of the infrared sensor can always be accurately corrected, so that the temperature of the temperature measurement object can be accurately measured. become able to. Further, the temperature control circuit that controls the temperature of the temperature measurement object based on the output of the sensor unit does not require any special device. Therefore, the so-called hardware or software configuration becomes simple.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の実施例を、 〔1〕実施例にかかる温度センサユニットの搭載される
プリンタの構成 〔2〕定着温度制御装置 〔3〕温度センサユニットの構成 〔4〕作用 〔5〕他の実施例 の順に、説明する。
Embodiments of the present invention will be described below. [1] Configuration of a printer equipped with a temperature sensor unit according to the embodiment [2] Fixing temperature control device [3] Configuration of temperature sensor unit [4] Operation [Effect] 5] Another embodiment will be described in order.

【0014】〔1〕プリンタの構成 図1 は、実施例にかかる温度センサユニットが搭載され
るプリンタの主要部の構成を模式的に示す図である。図
示のプリンタは、電子写真方式による画像形成を行う装
置であり、矢印方向に定速回転され得る感光体ドラム1
の周囲には、帯電チャ−ジャ2 、書込ヘッド3 、現像装
置4 、転写チャ−ジャ8 、クリ−ナ11等の部材が配設さ
れている。
[1] Configuration of Printer FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a main part of a printer in which a temperature sensor unit according to an embodiment is mounted. The illustrated printer is a device that forms an image by electrophotography, and is a photosensitive drum 1 that can be rotated at a constant speed in the arrow direction.
Members such as a charging charger 2, a writing head 3, a developing device 4, a transfer charger 8 and a cleaner 11 are arranged around the periphery of the device.

【0015】帯電チャ−ジャ2 により、順次、帯電され
る感光体ドラム1 の表面には、書込ヘッド3 によりライ
ン単位で電荷潜像が書き込まれる。該電荷潜像は、現像
装置4 によりトナ−現像されて可視化された後、転写チ
ャ−ジャ8 により用紙5 上に転写される。なお、書込ヘ
ッド3 は、ここでは、LEDアレイ3aを備えたLEDヘ
ッドであるが、レ−ザ走査によって電荷潜像を形成する
装置であってもよい。
A charge latent image is written line by line by the writing head 3 on the surface of the photosensitive drum 1 which is sequentially charged by the charging charger 2. The charge latent image is toner-developed by the developing device 4 to be visualized, and then transferred onto the sheet 5 by the transfer charger 8. The write head 3 is an LED head provided with the LED array 3a here, but it may be an apparatus that forms a charge latent image by laser scanning.

【0016】前記の用紙5 は、用紙収納トレイ7 内に収
納されており、給紙ロ−ラ6 によって、順次、引き出さ
れ、所定のタイミングで、転写位置(感光体ドラム1 〜
転写チャ−ジャ8 間)へ給紙されて、前述の転写処理を
施される。転写処理後の用紙5 は、搬送ベルト13により
搬送されて、熱定着装置9 へ送り込まれ、熱圧着による
画像定着処理を施された後、排紙トレイ10へ、フェイス
アップで排出される。
The above-mentioned paper 5 is stored in a paper storage tray 7 and is sequentially drawn out by a paper feeding roller 6 and is transferred at a predetermined timing to a transfer position (photosensitive drums 1 to 1).
The paper is fed to the transfer charger (between 8) and subjected to the above-mentioned transfer processing. The paper 5 after the transfer processing is conveyed by the conveyor belt 13 and sent to the thermal fixing device 9, where it is subjected to image fixing processing by thermocompression bonding, and then discharged to the paper discharge tray 10 face up.

【0017】前記熱定着装置9 は、駆動ロ−ラである加
圧ロ−ラ9bと、該加圧ロ−ラ9bにより従動回転されるヒ
−トロ−ラ9aとを有し、該ヒ−トロ−ラ9aの内部には、
加熱手段であるヒ−タランプ9dが配設されている。ま
た、上記ヒ−トロ−ラ9aの表面の近傍には、定着温度制
御装置の温度検出部であるセンサユニット9cが配設され
ており、その構成部材である赤外線センサ91の受感部94
(図4 参照)は、対面するヒ−トロ−ラ9a表面の接平面
に平行とされている。
The heat fixing device 9 has a pressure roller 9b which is a driving roller and a heater roller 9a which is driven and rotated by the pressure roller 9b. Inside the controller 9a,
A heater lamp 9d, which is a heating means, is provided. Further, a sensor unit 9c which is a temperature detecting portion of the fixing temperature control device is disposed near the surface of the heater roller 9a, and a sensing portion 94 of the infrared sensor 91 which is a constituent member thereof.
(See FIG. 4) is parallel to the tangent plane of the facing surface of the heater roller 9a.

【0018】〔2〕定着温度制御装置 図2 は本制御装置の概略構成を示し、図3 はセンサユニ
ットとセンサ基板との回路を示す。また、図4 は本セン
サユニットの構成を示す。
[2] Fixing Temperature Control Device FIG. 2 shows a schematic configuration of this control device, and FIG. 3 shows a circuit of a sensor unit and a sensor substrate. Fig. 4 shows the structure of this sensor unit.

【0019】*温度検出信号の処理 赤外線センサ91の出力は周囲の温度により影響される。
即ち、ヒ−トロ−ラ9aから入射される赤外線量が一定で
あっても、周囲の温度が上昇すると、赤外線センサ91の
出力電圧は低下する。
* Processing of temperature detection signal The output of the infrared sensor 91 is affected by the ambient temperature.
That is, even if the amount of infrared rays incident from the heater 9a is constant, when the ambient temperature rises, the output voltage of the infrared sensor 91 decreases.

【0020】したがって、ヒ−トロ−ラ9aの表面温度を
測定するためには、赤外線センサ91の温度の検出が必要
となる。このため、補正用の温度センサであるサ−ミス
タ93が、図4 に示すようにセンサユニット9cに一体的に
設けられており、その出力電圧は、図3 の回路のよう
に、赤外線センサ91の出力電圧に重畳される。なお、セ
ンサユニット9cの構成は、後に詳述する。
Therefore, in order to measure the surface temperature of the heater 9a, it is necessary to detect the temperature of the infrared sensor 91. Therefore, a thermistor 93, which is a temperature sensor for correction, is provided integrally with the sensor unit 9c as shown in FIG. 4, and its output voltage is the infrared sensor 91c as shown in the circuit of FIG. Is superimposed on the output voltage of. The configuration of the sensor unit 9c will be described in detail later.

【0021】即ち、赤外線センサ91の出力電圧SG01(図
2 参照)は、オペアンプ21によって増幅された後、抵抗
R3を介して、オペアンプ22の反転入力端子に入力され
る。一方、抵抗R6と負抵抗温度特性のサ−ミスタ93とに
より、定電圧V1を抵抗分割して得られるサ−ミスタ93の
検出電圧SG02(図2 参照)は、オペアンプ23によって増
幅された後、抵抗R4を介して、オペアンプ22の反転入力
端子に入力される。
That is, the output voltage SG01 (Fig.
2) is the resistance after being amplified by the operational amplifier 21.
It is input to the inverting input terminal of the operational amplifier 22 via R3. On the other hand, the detection voltage SG02 (see FIG. 2) of the thermistor 93 obtained by resistance-dividing the constant voltage V1 by the resistor R6 and the thermistor 93 having the negative resistance temperature characteristic is amplified by the operational amplifier 23 and then amplified. It is input to the inverting input terminal of the operational amplifier 22 via the resistor R4.

【0022】こうして、バッファとしてのオペアンプ22
の反転入力端子には、前記2 つのセンサ91,93 の出力電
圧の重畳された電圧信号が入力され、温度信号(=ヒ−
トロ−ラ9aの表面温度に相当する信号)SG10として、マ
イコン12(図2 参照)へ入力される。
Thus, the operational amplifier 22 as a buffer
The voltage signal in which the output voltages of the two sensors 91 and 93 are superimposed is input to the inverting input terminal of the
The signal SG10 corresponding to the surface temperature of the controller 9a is input to the microcomputer 12 (see FIG. 2).

【0023】*定着温度制御の概要 ヒ−トロ−ラ9aの温度制御は、その表面温度が、所定の
設定温度(=運転時の維持温度・温調温度,待機時の維
持温度等、所望の値)になるように、前記温度信号SG10
に基づいて実行される。この機能を実現するために、マ
イコン12には所要のプログラムが記憶されており、その
プログラムに従って、マイコン12が動作される。
* Outline of fixing temperature control In the temperature control of the heater 9a, the surface temperature of the heater 9a is set to a predetermined set temperature (= maintenance temperature during operation, temperature control temperature, maintenance temperature during standby, etc.). Value) so that the temperature signal SG10
It is executed based on. In order to realize this function, a required program is stored in the microcomputer 12, and the microcomputer 12 is operated according to the program.

【0024】即ち、マイコン12からは、前記温度信号SG
10に基づいて制御信号SG20が出力され、これが電源14か
らヒ−タランプ9dへの給電回路に介挿されたSSR13へ
送られる。制御方式は基本的にはフィードバック制御で
あり、ヒートローラ9aの温度が所定の設定温度になるよ
うに、SSR13がオン/オフ制御される。
That is, from the microcomputer 12, the temperature signal SG
A control signal SG20 is output based on 10 and is sent to the SSR 13 inserted in the power supply circuit from the power supply 14 to the heater lamp 9d. The control method is basically feedback control, and the SSR 13 is on / off controlled so that the temperature of the heat roller 9a reaches a predetermined set temperature.

【0025】〔3〕温度センサユニットの構成 センサユニット9cには、図4 に示すように、赤外線セン
サ91と補正用温度センサであるサ−ミスタ93とが、ケー
ス92内に共に収納されており、該ケ−ス92の内部には、
熱伝導率の低い樹脂材料、例えば、非晶質のポリエーテ
ルサルホン(PES)が充填されている。該充填樹脂材
料であるPESの熱伝導率は、アルミニウムが190Kcal/
mh℃、鉄が50Kcal/mh ℃であるところ、僅か0.15Kcal/m
h ℃と極めて小さい。
[3] Structure of Temperature Sensor Unit In the sensor unit 9c, as shown in FIG. 4, an infrared sensor 91 and a thermistor 93, which is a temperature sensor for correction, are housed together in a case 92. , Inside the case 92,
It is filled with a resin material having a low thermal conductivity, for example, amorphous polyether sulfone (PES). The thermal conductivity of PES, which is the filling resin material, is 190 Kcal / aluminum.
mh ℃, iron is 50Kcal / mh ℃, only 0.15Kcal / m
Very low at h ℃.

【0026】したがって、ケース92内に収納された両セ
ンサ91, 93は、ともに、自身の熱時定数に比べて十分に
大きな熱時定数を有する充填樹脂材料が付設された状態
にあり、両センサ91, 93の温度変化に対する追従性は、
該樹脂材料により、ともに大きく低下されている。この
結果、両センサの熱時定数の差異は実質上表面に現れる
ことなく、温度変化に対する追従性は、両者ともほぼ等
しくなっている。
Therefore, both of the sensors 91 and 93 housed in the case 92 are in a state of being provided with a filling resin material having a thermal time constant sufficiently larger than their own thermal time constants. The trackability of 91, 93 with respect to temperature change is
Both are greatly reduced by the resin material. As a result, the difference between the thermal time constants of the two sensors does not substantially appear on the surface, and the followability with respect to the temperature change is almost the same.

【0027】なお、ケース92内においてサーミスタ93
は、赤外線センサ91の金属パッケージに接触する位置に
設けられており、これによっても、両センサ91, 93の温
度変化に対する追従性の均一化が図られている。また、
赤外線センサ91の受感部94の前方には、その視野角の10
0 %をヒートローラ9a表面とするために、外側へ向かう
につれて径の拡がる円筒形の窓部95が開口されており、
且つ、該窓部95の内周面は、放射率に影響を与えないよ
うに黒色とされている。
In the case 92, the thermistor 93
Is provided at a position where it comes into contact with the metal package of the infrared sensor 91, and this also ensures uniform followability with respect to temperature changes of both sensors 91, 93. Also,
In front of the sensing section 94 of the infrared sensor 91, the viewing angle of 10
In order to make 0% the surface of the heat roller 9a, a cylindrical window portion 95 whose diameter increases toward the outside is opened.
Moreover, the inner peripheral surface of the window 95 is black so as not to affect the emissivity.

【0028】〔4〕作用 上記の構成の実施例によれば、ヒータランプ9dに通電さ
れてヒートローラ9aが加熱されると、その表面から放射
される赤外線の一部がセンサユニット9cの赤外線センサ
91に入射して、赤外線センサ91からその赤外線量に応じ
た電圧が出力される。この出力信号は、入射される赤外
線量が一定である場合、赤外線センサ91の周囲温度が高
い程、低くなるという温度特性を有する。
[4] Operation According to the embodiment having the above-described structure, when the heater lamp 9d is energized to heat the heat roller 9a, a part of infrared rays radiated from the surface of the heat roller 9a is an infrared sensor of the sensor unit 9c.
Upon entering 91, the infrared sensor 91 outputs a voltage corresponding to the amount of infrared rays. This output signal has a temperature characteristic that when the amount of incident infrared rays is constant, the higher the ambient temperature of the infrared sensor 91, the lower it becomes.

【0029】一方、補正用温度センサであるサーミスタ
93は、赤外線センサ91の周囲温度に応じた電圧を出力
し、これがオペアンプ23によって増幅される。この増幅
信号は前記オペアンプ21からの出力信号とは逆の温度特
性を有し、両信号はオペアンプ22によって重畳される。
このため、オペアンプ22から出力される温度信号SG10は
温度特性として平坦となる。
On the other hand, a thermistor which is a temperature sensor for correction.
93 outputs a voltage according to the ambient temperature of the infrared sensor 91, which is amplified by the operational amplifier 23. This amplified signal has a temperature characteristic opposite to that of the output signal from the operational amplifier 21, and both signals are superposed by the operational amplifier 22.
Therefore, the temperature signal SG10 output from the operational amplifier 22 has a flat temperature characteristic.

【0030】また、センサユニット9cの各温度センサ9
1, 93の温度に対する追従性はほぼ等しいため、図5 に
示すように、両センサ91, 93は同様な速度で温度が上昇
し、従来のように(図8 参照)、補正用の温度センサ93
だけが昇温が遅れるようなことがない。この結果、赤外
線センサ91の温度補正の時間的ずれが解消される。した
がって、温度制御回路側において特別な対処を考慮しな
くとも、ヒータランプ9dの温度制御を適切に行うことが
できる。
Further, each temperature sensor 9 of the sensor unit 9c
Since the trackability of 1 and 93 with respect to temperature is almost the same, as shown in Fig. 5, both sensors 91 and 93 rise in temperature at the same speed, and as in the conventional case (see Fig. 8), the temperature sensor for correction 93
However, there is no delay in raising the temperature. As a result, the time lag of the temperature correction of the infrared sensor 91 is eliminated. Therefore, the temperature control of the heater lamp 9d can be appropriately performed without taking special measures on the temperature control circuit side.

【0031】〔5〕他の実施例 図6 及び図7 は本発明の第2の実施例を示す。この実施
例では、温度に対する追従性が良いセンサである赤外線
センサ91のみをケース92内に収納するとともに、そのケ
ース92内に熱容量の大きな材料を充填して、赤外線セン
サ91にこれが付設される構成としたものであり、温度に
対する追従性が悪い方の補正用温度センサであるサーミ
スタ93は、ケース92の外表面に接触して設けられてい
る。
[5] Other Embodiments FIGS. 6 and 7 show a second embodiment of the present invention. In this embodiment, only the infrared sensor 91, which is a sensor having good followability with respect to temperature, is housed in the case 92, and a material having a large heat capacity is filled in the case 92, which is attached to the infrared sensor 91. The thermistor 93, which is a correction temperature sensor having a poorer followability with respect to temperature, is provided in contact with the outer surface of the case 92.

【0032】第2の実施例の構成では、熱容量の大きな
充填材により赤外線センサ91側の熱時定数が長くなるた
め、図7 に示すように、両センサ91, 93の温度に対する
追従性をほぼ同等にすることができる。即ち、前記第1
の実施例と同等な効果を得ることができる。
In the structure of the second embodiment, since the thermal time constant on the infrared sensor 91 side is lengthened by the filler having a large heat capacity, as shown in FIG. Can be equivalent. That is, the first
It is possible to obtain the same effect as that of the embodiment.

【0033】なお、本発明を実施する上で必要な『熱時
定数の大きな材料』としては、2つのセンサの各熱時定
数の大きさに応じて各種のものが選択できるが、前記各
実施例のような赤外線センサ91とサーミスタ93の組合わ
せの場合には、既に例示した材料の他、樹脂材料では、
例えば、結晶性のポリフェニレンサルファイド(PP
S)が好適する。
As the "material having a large thermal time constant" necessary for carrying out the present invention, various materials can be selected according to the magnitude of each thermal time constant of the two sensors. In the case of the combination of the infrared sensor 91 and the thermistor 93 as in the example, in addition to the materials already exemplified, in the resin material,
For example, crystalline polyphenylene sulfide (PP
S) is preferred.

【0034】また、必ずしも樹脂材料に限定されず、セ
ラミック材料では、窒化珪素(Si3N4 )(例えば、東
芝セラミックス株式会社製FFX−600)、或いは、
ステアタイト(東京ガイシ株式会社製SS−2)が好適
する。なお、上記窒化珪素の熱伝導率は、0.01cal/cm s
ec℃、比熱は0.18である。また、上記ステアタイトの熱
伝導率は、0.008cal/cm sec ℃である。
Further, the material is not necessarily limited to the resin material, and as the ceramic material, silicon nitride (Si3N4) (for example, FFX-600 manufactured by Toshiba Ceramics Co., Ltd.), or
Steatite (SS-2 manufactured by Tokyo Gaishi Co., Ltd.) is preferable. The thermal conductivity of the silicon nitride is 0.01 cal / cm s
ec ℃, specific heat is 0.18. The thermal conductivity of the above steatite is 0.008 cal / cm sec ° C.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上述べたように、本発明の温度センサ
ユニットによると、2つのセンサの温度変化に対する追
従性がほぼ等しくなる。このため、測温対象物の温度を
機器の立ち上げ時にも正確に測定することができる。ま
た、本温度センサユニットの出力に基づいて測温対象物
の温度制御を行う温度制御回路の、いわゆるハード的或
いはソフト的な構成を簡単化することができるという効
果もある。
As described above, according to the temperature sensor unit of the present invention, the two sensors have substantially the same followability with respect to the temperature change. Therefore, the temperature of the temperature measurement object can be accurately measured even when the device is started up. Further, there is an effect that the so-called hardware or software configuration of the temperature control circuit that controls the temperature of the temperature measurement object based on the output of the temperature sensor unit can be simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例の温度センサユニットの搭載さ
れるプリンタの主要部を模式的に示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing a main part of a printer equipped with a temperature sensor unit according to an embodiment of the present invention.

【図2】定着温度制御回路の構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a fixing temperature control circuit.

【図3】センサユニットと回路基板とを示す回路図であ
る。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a sensor unit and a circuit board.

【図4】センサユニットの概略的構成を示す断面図であ
る。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a sensor unit.

【図5】図4のセンサユニットを用いた場合の制御結果
を示すグラフである。
5 is a graph showing a control result when the sensor unit of FIG. 4 is used.

【図6】本発明の第2の実施例にかかるセンサユニット
を示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing a sensor unit according to a second embodiment of the present invention.

【図7】図6のセンサユニットを用いた場合の制御結果
を示すグラフである。
7 is a graph showing a control result when the sensor unit of FIG. 6 is used.

【図8】従来のセンサユニットを利用した制御結果を示
すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing a control result using a conventional sensor unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

9a ヒートローラ, 9d ヒータランプ(加
熱手段),12 マイコン, 91 赤外線
センサ,93 サーミスタ(補正用温度センサ),
9a heat roller, 9d heater lamp (heating means), 12 microcomputer, 91 infrared sensor, 93 thermistor (correction temperature sensor),

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上林 秀幸 大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪 国際ビルミノルタカメラ株式会社内 (72)発明者 吉田 英一 大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪 国際ビルミノルタカメラ株式会社内 (72)発明者 木下 博喜 大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪 国際ビルミノルタカメラ株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Hideyuki Uebayashi, Inventor 2-13-3 Azuchi-cho, Chuo-ku, Osaka, Osaka International Building Minolta Camera Co., Ltd. (72) Eiichi Yoshida, Azuchi-cho, Chuo-ku, Osaka 3-13-3 Osaka International Building Minolta Camera Co., Ltd. (72) Inventor Hiroki Kinoshita 2-33-1 Azuchi-cho, Chuo-ku, Osaka City Osaka International Building Minolta Camera Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 温度測定の対象である被測定体の近傍に
設置され、該被測定体から輻射される赤外線を赤外線セ
ンサで受けて該被測定体の表面温度を測定するための温
度センサユニットに於いて、 前記赤外線センサの近傍に該赤外線センサの温度に基づ
いて該赤外線センサの温度特性を補正するための温度信
号を出力する補正用温度センサを設け、該補正用温度セ
ンサ及び前記赤外線センサのうち少なくとも温度変化に
対する追従性が良いほうのセンサに熱容量の大きな部材
を付設することにより、両センサの温度変化に対する追
従性がほぼ等しくなるようにした温度センサユニット。
1. A temperature sensor unit which is installed in the vicinity of an object to be measured whose temperature is to be measured, and which receives an infrared ray radiated from the object to be measured by an infrared sensor to measure the surface temperature of the object to be measured. In the vicinity of the infrared sensor, a correction temperature sensor that outputs a temperature signal for correcting the temperature characteristic of the infrared sensor based on the temperature of the infrared sensor is provided, and the correction temperature sensor and the infrared sensor A temperature sensor unit in which at least the one having the better followability to the temperature change is provided with a member having a large heat capacity so that the two sensors have substantially the same followability to the temperature change.
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