JPH09105683A - 温度検出装置 - Google Patents

温度検出装置

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JPH09105683A
JPH09105683A JP28783195A JP28783195A JPH09105683A JP H09105683 A JPH09105683 A JP H09105683A JP 28783195 A JP28783195 A JP 28783195A JP 28783195 A JP28783195 A JP 28783195A JP H09105683 A JPH09105683 A JP H09105683A
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JP
Japan
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sheet
electric wire
temperature detecting
shaped electric
frame
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JP28783195A
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English (en)
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Toshiaki Sawaki
俊明 澤木
Jun Nozawa
順 野澤
Yoshitaro Arai
由太郎 荒井
Yasunori Shimura
安則 志村
Akira Osada
昭 長田
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TECHNOL SEVEN CO Ltd
Original Assignee
TECHNOL SEVEN CO Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品点数が少なく簡単な構造で製造が容易
で、ローラ表面温度の正確な温度検出が行えるようにす
る。 【解決手段】 シート状電線5のベースフィルム5b上
に配置され、シート状電線5の箔状電極5aに結線され
た感熱素子7と、感熱素子7の配置されたシート状電線
5の表面に固着されたフレーム3とを備え、フレーム3
により感熱素子7を、所定の温度検出位置に保持させる
ようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は温度検出装置に係
り、特に複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装
置に組み込まれている定着ローラの表面温度を測定する
ために使用される温度検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】複写機、レーザビームプリンタなどの画
像形成装置では、用紙等の像支持体上に形成された微粉
末による粉体像を加熱定着するために、定着ローラが備
えられてる。この定着ローラは通常、回転支持軸内にヒ
ータが内蔵され、ローラ表面が所定温度に加熱されてお
り、この加熱されたローラ表面により粉体像が用紙表面
に焼き付け定着される。このとき、用紙等への定着品質
を一定に保持するために、定着ローラの表面温度を正確
に温度制御することが重要である。
【0003】図10は、従来の定着ローラの表面の温度
を測定するために使用される温度検出装置50の一例を
示した拡大図である。同図に示したように、温度検出装
置50は、板バネ状のブラケット51に固着支持されて
いる。そして、温度検出装置50は、ブラケット51の
付勢力により所定の押圧力で定着ローラ52の表面に当
接された状態が保持されている。
【0004】温度検出装置50の本体には、図11に示
したように、ブラケット51の先端に固着された樹脂基
板53上のほぼ中央位置に直方体状の弾性体支持体54
が固着されている。この弾性体支持体54は通常、発泡
シリコーン樹脂からなり、その上面54aの中央部には
凹所54bが形成されている。そして、凹所54b内に
感熱素子としてのサーミスタ55が格納されている。こ
のサーミスタ55から延出した電極リード線56は、弾
性体支持体54の表面に形成された切り溝54cにより
樹脂基板53上にかけて案内され、貫通孔を介して樹脂
基板背面に形成された基板回路(図示せず)の端部には
んだ付けされている。さらにこの基板回路位置から信号
線(図示せず)が延出されるようになっている。弾性体
支持体54の表面には、耐熱性保護シート60が巻回さ
れており、定着ローラ62との摺接部分を保護する構造
となっている。また、電極リード線56の他端は、樹脂
基板53の裏面に形成された基板回路パターン61の一
端に半田付けされ、さらに基板回路パターン61の端部
には、被覆リード線62が半田付けされ、この被覆リー
ド線62の端部にコネクタ63が接続されるようになっ
ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように、図11に
示したような従来の構成の温度検出装置では、装置を製
作するには、まず樹脂基板53上に弾性体支持体54を
配置し、弾性体支持体54の凹所54b内にサーミスタ
55を格納し、さらに、保護シート60を巻回し、ま
た、機器に取り付け、配線を接続するために、樹脂基板
53上に形成された基板回路パターン61を介して被覆
リード線62、コネクタ63を取り付けなくてはならな
い。従って、従来の温度検出装置では部品点数が多くな
り、また、製造工程が多く、製造コストが高くなるとい
う問題がある。
【0006】そこで、この発明の目的は、上述した従来
の技術が有する問題点を解消し、部品点数が少なく簡単
な構造で製造が容易で、かつ正確な温度検出が行える温
度検出装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、シート状電線のベースフィルム上に配置
され、該シート状電線の箔状電極に結線された感熱素子
と、該感熱素子の配置された前記シート状電線表面に固
着されたフレームとを備え、該フレームにより前記感熱
素子を、所定の温度検出位置に保持させるようにしたこ
とを特徴とするものである。
【0008】シート状電線のベースフィルム上に配置さ
れ、該シート状電線の箔状電極に結線された感熱素子
と、開口が形成され、該開口位置に前記感熱素子が臨む
ように前記シート状電線表面に固着されたフレームとを
備え、該フレームにより前記感熱素子を、所定の温度検
出位置に保持させたことを特徴とするものである。
【0009】前記感熱素子及び前記箔状電極との結線箇
所は、保護フィルムで被覆することが好ましい。
【0010】前記フレームは、前記シート状電線の感熱
素子を配置する部位及びその近傍を、温度検出点の背面
側から支持する支持体を備えるようにすることが好まし
く、この支持体としては、発泡シリコーン弾性体を使用
することが好ましい。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に、本発明による温度検出装
置の実施の形態を図1〜図4を参照して説明する。図1
〜図3は、温度検出装置1の実施の一形態を説明するた
めに示した説明図である。図1は、本発明の温度検出装
置1の主要構成部分を示した斜視図、図2は、温度検出
装置1の部分拡大平面図、図3は、同断面図、図4
(a)、(b)は、温度検出装置1の全体平面図と同断
面図を示したものである。温度検出装置1は、図4の両
図に示したように、シート状電線5の端部にフレーム3
が固着された構成からなる。シート状電線5は、ポリイ
ミドフィルムからなるカバーレイフィルム5bとベース
フィルムシート5cと、これらのフィルム5b、5cと
に挟持された箔状電極5aとからなる。また、ベースフ
ィルムシート5cの端部上の箔状電極5aの電極端に
は、感熱素子としてのサーミスタ7のリード線7aが、
半田7bにより結線されている。サーミスタ7及び結線
位置の近傍は、カバーレイフィルム5bと同材質の保護
フィルム5dにより被覆されている。さらに、このシー
ト状電線5の一端には、フレーム3が固着されている。
なお、本明細書では、シート状電線5とは、フィルムシ
ート上に回路が形成され、フレキシブル基板を構成して
いる、いわゆるフィルムシート状回路基板の概念も含む
ものとしている。
【0012】フレーム3は、図1、図2に示したよう
に、開口部3aを有するベース3bと、ベース3bの両
端に屈曲加工により設けられた高さの異なるフランジ3
c,3dとからなる。フランジ3dは、機器側の固定部
20に固定ネジ25を介して固定されている。このと
き、ベース3bとフランジ3dとが板バネとして機能
し、ベース3b、フランジ3dに付与された付勢力によ
り、フレーム3のベース3b部分は、所定の押圧力で定
着ローラ15の温度検出点位置に当接される。なお、図
1には、説明のために、保護フィルム5dの一部が切欠
かれた状態が示されている。本実施の形態では、図1に
示したように、サーミスタ7とベースフィルムシート5
cとの間には収熱シート8が挟在している。収熱シート
8は、アルミニウム箔、銅箔等の熱伝導性の高い金属箔
である。この収熱シート8によりサーミスタ7の熱応答
性を向上させることができる。
【0013】フレーム3は、シート状電線5のサーミス
タ7が、図2に示したように、フレーム3の開口部3a
を臨むようにシート状電線5の保護フィルム5dの表面
に固着されている。固定は、ハトメ4及びフレーム3の
フランジ3cに形成された係止手段たる爪3eによって
達成されている。なお、フレーム3とシート状電線5と
の間に接着剤を塗布して両者を接着してもよい。ハトメ
等の機械的結合、接着テープによる貼着によれば、接着
剤の乾燥工程を省略することができるという利点があ
る。
【0014】シート状電線5のフレーム3が固着された
端部の反対側の端部には、コネクタ11が形成されてい
る。コネクタ11は、図5に示したように、端部にエポ
キシ樹脂製板等からなる補強板11aを固着して形成さ
れている。この補強板11aをガイドとしてシート状電
線5のコネクタ11を、機器側コネクタCに直接、接続
することができる。
【0015】このフレーム3を介してシート状電線5を
機器の固定部20に取り付けるには、図6に示したよう
に、サーミスタ7の装着位置が定着ローラ15に対応す
るようにフレーム3のベース3b部分の位置決めを行
い、フランジ3dを固定部20に固定する。これによ
り、サーミスタ7は、シート状電線5により挟持された
状態で定着ローラ15に摺接し、定着ローラ15の所定
の温度検出点の表面温度を検知できる。
【0016】ここで、シート状電線5の製造方法の一例
について、図7の各図を参照して説明する。シート状電
線5は、図7(d)に示したように、箔状電極5aがポ
リイミドフィルム等の電気絶縁性を有するシート状フィ
ルムであるカバーフィルム5b、ベースフィルム5cで
挟持された構造からなる。このシート状電線5は、例え
ば、図7(a)に示したように、厚さ約25μmのベー
スフィルム5cに厚さ約35μmの銅箔5aを圧着或い
は耐熱性を有する合成樹脂系の接着剤により接着し、図
7(b)に示したように、銅箔5aを所定の配線パター
ンを形成する。配線パターンの形成には、パターンエッ
チング等の公知の電極形成方法を採用することができ
る。銅箔5aからなる電極(以下、箔状電極5aと記
す。)がベースフィルム5c上に形成されたら、箔状電
極5aの両端部が所定長だけ露出するように、接着材
(図示せず)を介してカバーレイフィルム5bを、ベー
スフィルム5cに接着する。
【0017】さらに、本発明では、カバーレイフィルム
5bで被覆されていない箔状電極5aの電極端にサーミ
スタ7のリード線7aが半田7bにより結線される。そ
して、サーミスタ7及び結線箇所を被覆するように保護
フィルム5dが被覆される。この保護フィルム5dは、
カバーレイフィルム5bと同材質のシート状フィルムで
あり、粘着材(図示せず)を介してベースフィルム5c
上に接着される。なお、保護フィルム5dの材質として
は、カバーレイフィルム5bと同材質のポリイミド樹脂
フィルムに限定されず、例えば、四フッ化エチレン樹脂
フィルム等を採用しても良い。このとき、サーミスタ7
が保護フィルム5dとベースフィルム5cとの間に挟持
された際に生じた空隙部分には、シリコーングリース等
の高熱伝導性物質を充填しておくことが好ましい。最後
に、図7(d)に示したように、隣接して同時に製造さ
れた複数本のシート状電線5を切り分け、一度に多数の
シート状電線5を得ている。シート状電線5の長さL
は、温度検出装置が組み込まれる機器に合わせて任意の
長さに設定できる(図4参照)。なお、図7の各図で
は、理解のために、シート状フィルム及び銅箔の厚みを
拡大して示してあり、フィルム表面に凹凸が現れている
が、実際はほとんど平滑なシート状に仕上げられてい
る。また、この種のフィルム配線を製造する方法には、
フレキシブルフィルムシート回路基板の製造方法である
公知方法を同様に適用できる。また、カバーレイフィル
ム5bに代えてレジスト膜を、ベースフィルム5c及び
箔状電極5aを被覆するように形成してもよい。この場
合には、粘着材層を省略できるという利点がある。
【0018】このような構成によれば、非常に少ない部
品点数で、簡単な製造工程により、温度検出装置1を製
造することができる。しかも、サーミスタ7は弾性のあ
るシート状電線5に挟持された状態で支持されているの
で、サーミスタ7は、フレーム3により、適切な圧力で
定着ローラ15に押圧され、熱応答性も十分得られる。
また、サーミスタ7の周囲の空気層を埋めるように、シ
リコーングリース等の高熱伝導性物質が充填されている
ので、定着ローラ15とサーミスタ7の間の熱抵抗が小
さくなり、定着ローラ15の温度の変動を正確かつ迅速
に測定することができる。
【0019】シート状電線5を、フレーム3に固定する
手段及びフレーム3の形状について図8の各図を参照し
て説明する。図1に示した実施の形態では、ハトメ4及
び爪3e等の係止手段によりフレーム3とシート状電線
5とを一体化したが、その他の固定手段の一例として、
図8(a)に示したように、ハトメ4のみによる固定も
可能である。この場合には、ハトメ工程を簡単化するた
めに、フレーム3の形状を、フランジ3cをなくした略
L字形とすることが好ましい。また、図8(b)に示し
たように、フレーム3を平板状とし、固定部20に固定
ネジ25等で直接固定してもよい。なお、この場合も接
着剤は、固着手段として併用するのが有効である。使用
する接着剤は、硬化後において、耐熱性を有する材質の
ものであれば、種々の材質のものを使用することができ
る。図8(c)は、シート状電線5に所定の張力を導入
して緊張させた状態で定着ローラ等に摺接させるように
した例を示したものである。シート状電線5の緊張状態
を保持するために、フレーム3は所定の曲率で湾曲さ
せ、端部フランジ3f位置にハトメ4等により張力をか
けた状態のシート状電線5を固定する。この状態で、図
8(c)に示したように、定着ローラ15に所定の押圧
力で摺接させればよい。
【0020】図9は、サーミスタの位置保持及び押圧力
の保持のために支持体を使用した変形例を示している。
温度検出装置1は、通常は図3に示したように、定着ロ
ーラ15と、サーミスタ7が挟持されたシート状電線5
とが接触した状態で温度測定が行われるが、フレーム3
及びシート状電線5の曲げ剛性が小さい場合には、サー
ミスタ7が定着ローラの表面に十分な押圧力で摺接せ
ず、熱応答性が遅くなる場合がある。このような事態を
防止するために、例えば、図9に示したように、支持体
として発泡シリコーン樹脂や、合成ゴム系からなる弾性
体17を、フレーム3の一部に組み込むことが好まし
い。これにより、フレーム3を、シート状電線5のサー
ミスタ7位置に所定の押圧力が生じるように固定部(図
示せず)に取り付けることができ、シート状電線5は、
定着ローラ15に対して背面側から確実に支持され、サ
ーミスタ7は、確実に定着ローラ15に当接できる。ま
た、図9(b)に示したように、支持体として登録商標
「テフロン」で知られている四フッ化エチレン樹脂から
なる粘着テープ18を、フレーム3のベース3bからフ
ランジ3cにかけて貼着してサーミスタ7部分を背面側
から支持するようにしてもよい。
【0021】以上に説明した発明は、上記の実施の形態
に限定されるものではなく、種々の変形及び応用が可能
である。たとえば、感熱素子は、サーミスタに限らず、
薄膜白金測温抵抗体や、細線状、シート状の熱電対等、
厚みを薄くでき、シート状電線5の一端に取り付け可能
な種々の感熱素子を使用できる。また、シート状電線5
のフィルム材料も、上述のポリイミド樹脂フィルムシー
ト以外に、耐熱性、耐摩耗性に富む材質であれば、その
他のテープ材料を使用することもできる。また、フレー
ム3の形状も温度検出装置1が組み込まれる機器に合わ
せて自由な形状を選択できる。また、フレーム3に形成
する開口3aも、シート状電線5に挟持されたサーミス
タ7が定着ローラ15に確実に当接できる形状であれ
ば、大きさ、形状は問わない。
【0022】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、部品点数が少なく、かつ容易な製造工程によ
り温度検出装置を得ることができ、その製造コストを下
げ、製品の製造効率を向上させることができるという効
果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の温度検出装置の一実施の形態の主要構
成部分を示した部分斜視図。
【図2】図1に示した温度検出装置の部分拡大平面図。
【図3】図1に示した温度検出装置の部分拡大断面図。
【図4】本発明による温度検出装置の全体平面図、側面
図。
【図5】フィルム状電線の電極コネクタの接続部分の構
造を示した部分断面図。
【図6】温度検出装置を定着ローラに装着した状態を示
した説明図。
【図7】シート状電線の構造と、その製造方法を示した
概略断面図。
【図8】フレームにシート状電線を固着する方法の例を
示した部分断面図。
【図9】フレームの一部に支持体を組み込んだ状態を示
した部分断面図。
【図10】従来の温度検出装置を装着した状態を示した
説明図。
【図11】従来の温度検出装置の構造を示した斜視図。
【符号の説明】
1 温度検出装置 3 フレーム 5 シート状電線 7 サーミスタ(感熱素子) 11 コネクタ 15 定着ローラ 17 弾性体 18 粘着テープ 20 機器側固定部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 志村 安則 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1656番地 株式会社テクノ・セブン内 (72)発明者 長田 昭 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1656番地 株式会社テクノ・セブン内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シート状電線のベースフィルム上に配置さ
    れ、該シート状電線の箔状電極に結線された感熱素子
    と、該感熱素子の配置された前記シート状電線表面に固
    着されたフレームとを備え、該フレームにより前記感熱
    素子を、所定の温度検出位置に保持させるようにしたこ
    とを特徴とする温度検出装置。
  2. 【請求項2】シート状電線のベースフィルム上に配置さ
    れ、該シート状電線の箔状電極に結線された感熱素子
    と、開口が形成され、該開口位置に前記感熱素子が臨む
    ように前記シート状電線表面に固着されたフレームとを
    備え、該フレームにより前記感熱素子を、所定の温度検
    出位置に保持させるようにしたことを特徴とする温度検
    出装置。
  3. 【請求項3】前記感熱素子及び前記箔状電極との結線箇
    所が保護フィルムで被覆されたことを特徴とする請求項
    1又は請求項2記載の温度検出装置。
  4. 【請求項4】前記フレームは、前記シート状電線の感熱
    素子を配置した部位及びその近傍を、温度検出点の背面
    側からに支持する支持体が設けられたことを特徴とする
    請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の温度検出
    装置。
  5. 【請求項5】前記支持体は、発泡シリコーン弾性体であ
    ることを特徴とする請求項4記載の温度検出装置。
  6. 【請求項6】前記支持体は、四フッ化エチレン樹脂テー
    プであることを特徴とする請求項4記載の温度検出装
    置。
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