WO2013065091A1 - 赤外線温度センサ、及び、それを用いた定着器 - Google Patents

Abstract

　本発明は、視野面積を変えることなく、出力特性を調整できる赤外線温度センサを提供することを目的とする。　赤外線温度センサ１０は、入射窓から入射した赤外線を導く導光路が設けられるケース本体２０と、導光路に対応して配置され、導光路を通って到達した赤外線を吸収して熱変換する熱変換フィルム４０と、熱変換フィルム４０上に配置される赤外線検知素子４３と、を備え、熱変換フィルム４０は調整膜４１が表面に形成されている。調整膜４１を形成することにより、熱変換フィルム４０全体としての赤外線吸収率を調整し、赤外線温度センサ１０の検知温度を調整する。調整膜４１としては、熱変換フィルム４０の表面に塗布されたインクから構成できる。

Description

赤外線温度センサ、及び、それを用いた定着器

　この発明は、非接触で検知対象物の温度を検知する赤外線温度センサ、及び、この赤外線温度センサを用いたコピー機やプリンタ等の画像形成装置に用いられるトナーの定着器に関するものである。

　コピー機やプリンタ等の画像形成装置に用いられるトナー定着器としては、電子写真方式の作動プロセスによって記録紙上に画像情報に対応してトナー像を担架形成したのち、記録紙を移動させながら未定着トナーを加熱して定着させる方式のものが一般に用いられている。
　定着器は、記録紙と、記録紙に静電気によって担架させたトナー（樹脂材，磁性体および着色料からなる）とを、回転しながら搬送するローラからなる定着手段と、定着手段に圧接しながら反対方向に回転するローラからなる加圧手段と、で挟み込み、熱と圧力を加えながら移動させることによって、トナーを溶着して記録紙に定着させる。

　このローラの温度は、画像品質に大きく影響する。そこで、センサによりローラ表面の温度を検知することで、ローラの温度を制御している。
　定着器のローラを傷つけるのを避けるために、非接触でローラの温度を検知する赤外線温度センサが知られている（例えば、特許文献１，２，３）。赤外線温度センサは、赤外線検知素子と温度補償素子を備え、検知対象物である定着手段としてのローラの赤外線放射熱量を赤外線検知素子で検知し、さらに温度補償素子により雰囲気温度を検知することで温度補償して、検知対象物の温度を特定する。

特開２００２－１５６２８４号公報 特開２００６－１１８９９３公報 特開２０１１－１４１２１６公報

　ところで、作製された個々の赤外線温度センサは、主に構成部材の寸法精度及び構成部材の組立精度に起因する構造上の誤差を有している。この構造上の誤差により、センサからの出力特性、つまり検知温度が狙った温度からずれるので、作製された複数の赤外線温度センサには検知温度にばらつきが生ずる。以上の特許文献１～特許文献３は、赤外線温度センサを完成した後に検知温度のずれを調整（又は補正）することを目的としてなされたものであり、ねじ、スライド機構などの機械的な要素を加えることで、赤外線を取り込むセンサケースの開口部面積（又は視野面積）を当初より狭くすることで検知温度のずれを解消する点で共通する。

　ところが、特許文献１～特許文献３の提案は、視野面積を狭くして変えるので、今度は、各々の赤外線温度センサが検知する非測定物の測定範囲にずれが生じてしまう。
　そこで本発明は、視野面積を変えることなく、出力特性、つまり検知温度を調整できる赤外線温度センサを提供することを目的とする。
　本発明は、また、その赤外線温度センサを用いた定着器を提供することを目的とする。

　赤外線温度センサは、赤外線を吸収して熱に変換するフィルム（熱変換フィルム）を備えており、この熱変換フィルムに貼り付けられた赤外線検知素子が熱変換による温度上昇を検知する、という温度検知機構を有している。本発明者はこの温度検知機構に着目し、熱変換フィルムが赤外線を吸収して熱変換する程度（赤外線吸収率）を調整することで、検知温度のずれを解消することを検討した。具体的には、熱変換フィルムの表面にインクを塗布して温度を検知したところ、塗布するインクの種類、面積、厚さを選択することにより、出力特性を調整できるという結果を本発明者らは得た。この結果は、インクを塗布することに限らず、赤外線吸収率を調整する部位を熱変換フィルムに設けることにより、赤外線温度センサの検知温度を調整できるという新たな知見を与える。

　以上の知見に基づく本発明の赤外線温度センサは、検知対象物の温度を非接触で検知するものであって、赤外線が入射する入射窓を有するセンサケースと、センサケース内に配置され、入射窓から入射した赤外線を吸収して熱変換する熱変換フィルムと、導光路に対応するフィルム上の位置に配置される赤外線検知素子と、を備え、熱変換フィルムは、赤外線吸収率調整部を備えることを特徴とする。

　熱交換フィルムが赤外線吸収率調整部を備える本発明の赤外線温度センサは、センサケースの導光路の開口面積、つまり視野面積を変えることなく、赤外線温度センサの出力特性を調整できる。したがって、本発明による赤外線温度センサは、非測定物の測定範囲の温度を正確に測定することができる。
　また、本発明の赤外線温度センサは、熱交換フィルムに赤外線吸収率調整部を加えるだけであり、センサケースの外形に変更を加える必要がない。したがって、機械的要素をセンサケースに加える従来の技術では、加えられた機械的要素が赤外線温度センサを機器に取り付ける際に機器側との干渉を回避する必要があるという制約が生じうるに対して、本発明の赤外線温度センサにはこのような制約がない。

　本発明における赤外線吸収率調整部としては、熱変換フィルムの表面に形成された調整膜が掲げられる。熱変換フィルムが調整膜を備えることにより、調整膜を備えていない熱交換フィルムとは異なる赤外線吸収率を当該熱交換フィルムが持つことになる。

　調整膜としては、熱交換フィルムの表面に形成するのが容易である点で、インク又は塗料を用いることが好ましい。また、インク又は塗料は、特許文献１～３の機械的な要素に比べて極めて安価である。もちろん、調整膜はインク又は塗料に限るものではなく、後述するように他の形態の調整膜を用いることができる。インク、塗料は、赤外線温度センサが用いられる環境下で、特性を維持できるとともに、熱交換フィルムから剥離しないものが選定されるべきである。

　検知温度を下げるのに加えて、検知温度を上げることもできるところにも調整膜による特徴がある。出力特性、つまり検知温度を下げるには調整膜を赤外線吸収率の低い材料で構成し、検知温度を高くするには調整膜を赤外線吸収率の高い材料で構成すればよい。ここでいう赤外線吸収率の高・低は、熱交換フィルムを構成する材料の赤外線吸収率を基準にする。調整膜の厚さは赤外線吸収率の調整に影響を及ぼす。調整膜が薄ければ赤外線吸収率は相対的に低くなり、調整膜が厚ければ赤外線吸収率は相対的に高くなる。なお、機械的要素を加える特許文献１～３の技術は、検知温度を下げることしか想定していない。

　本発明における赤外線吸収率調整部としては、他に、熱変換フィルムの表面に形成された変質層を適用できる。変質層は熱変換フィルムの素地と異なる赤外線吸収率を持つことになるので、変質層を備える熱変換フィルムの赤外線吸収率を、変質層を備えない熱変換フィルムの赤外線吸収率と、相違させることができる。このように、変質層は赤外線吸収率調整部として機能する。

　変質層を形成する手段は任意であるが、レーザビームを熱変換フィルムの表面に照射する、加熱源を熱変換フィルムの表面に近接又は接触する、といった方法を採用できる。

　本発明の赤外線温度センサは、視野面積を変えることなく、出力特性を調整することで検知温度のずれを解消できるので、非測定物の測定範囲の温度をばらつきなく正確に測定することができる。

本実施の形態による赤外線温度センサを示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は（ａ）の１ｄ－１ｄ矢視断面図、（ｅ）は（ａ）の１ｅ－１ｅ矢視断面図である。 赤外線吸収率の高いインクＨ又は低いインクＬを熱変換フィルムに塗布面積を変えて塗布した場合の検知温度の変化を示すグラフである。 赤外線吸収率の異なるインクｘ，ｙを熱変換フィルムに塗布面積を変えて形成した場合の検知温度の変化を測定した結果を示すグラフである。 本実施の形態による赤外線温度センサの検知温度を検査、調整するラインの概略構成を示すブロック図である。 本実施の形態による赤外線温度センサの検知温度を検査、調整する手順を示すフローチャートである。 ずれ量と、ずれ量に応じて定められる調整膜の形成量と、が対応付けられた調整データの一例を示す表である。 実施の形態にかかる定着器の概略構成を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。

　以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
　赤外線温度センサ１０（以下、単にセンサ１０）は、図１に示すように、ケース本体２０と、ケース本体２０の後方側に組み付けられるケースカバー３０（以下、単にカバー３０）と、ケース本体２０とカバー３０の間に保持される熱変換フィルム４０（以下、単にフィルム４０）と、フィルム４０上に保持される赤外線検知素子４３と、フィルム４０上に保持される温度補償素子４５と、から構成されている。なお、本実施形態において、検知対象物に対向する側を前（前方）と定義する。
　センサ１０は、例えば図７に示されるように、コピー機やプリンタ等の画像形成装置に用いられるトナー定着器１の定着手段としてのローラ２の温度を、ローラ２から放射される赤外線を赤外線検知素子４３で検知し、さらに温度補償素子４５により雰囲気温度を検知することで温度補償して、ローラ２の温度を非接触で検知するセンサである。トナー定着器１は、定着手段としてのローラ２と、加圧手段としてのローラ３と、を備えている。なお、センサ１０により加圧手段としてのローラ３の温度を検知することもできる。

［ケース（ケース本体２０，カバー３０）］
　ケース本体２０は、矩形の平面形状を有する基部２１と、基部２１から前方に向けて突出する外形が直方体状の胴部２２と、を備えている。
　胴部２２は、基部２１から立ち上る側壁２３と、側壁２３の前端に設けられる上壁２４と、を備え、その内部には空隙２５が形成されている。この空隙２５は、胴部２２と概ね相似形の直方体の形状をなしている。
　この空隙２５は後端側がケース本体２０（基部２１）を貫通している。空隙２５は、前端側において、一部は上壁２４に矩形状に開口される赤外線入射窓２６を介して上壁２４を貫通するが、他の部分は上壁２４により閉塞されている。ローラ２からセンサ１０に向けて照射される赤外線は、赤外線入射窓２６から取り込まれ空隙２５を後端側に向けて通過し、フィルム４０に照射される。赤外線が通過するこの経路が導光路になる。また、ローラ２からセンサ１０に向けて照射される赤外線は、胴部２２の側壁２３、上壁２４及び基部２１に照射される。
　ケース本体２０は、例えばアルミニウム、銅のように熱伝導率の高い金属により基部２１と胴部２２とが一体的に形成されている。ただし、高熱伝導率の金属は望ましい形態であるが、本発明はこれに限定されるものではない。

　カバー３０は、矩形の平面形状を有する基部３１と、基部２１から後方に向けて突出する素子収容部３２と、を備えている。
　基部３１は、形状およびサイズがケース本体２０の基部２１と同一に形成されている。そして、ケース本体２０とカバー３０は、基部２１と基部３１が互いの周縁が一致するように位置決めされ、フィルム４０を介して接合され、センサケースを構成する。
　素子収容部３２には、前端側に開口する収容凹部３３が形成される。フィルム４０に保持される赤外線検知素子４３及び温度補償素子４５は、収容凹部３３に面して配置される。赤外線検知素子４３及び温度補償素子４５は、素子収容部３２の底床３４との直接的な接触が、収容凹部３３の存在により避けられる。つまり、収容凹部３３内に含まれる空気が断熱層の役割を果たし、赤外線検知素子４３及び温度補償素子４５への外部、特にセンサ１０の後方からの熱影響を最小限に抑える。ただし、空気による断熱槽を設けることは望ましい形態ではあるが、赤外線検知素子４３及び温度補償素子４５がカバー３０と直接接触する形態を排除しない。
　カバー３０は、ケース本体２０と同様に高熱伝導性の金属により一体的に形成されている。このように、ケース本体２０及びカバー３０を高熱伝導性の金属により形成することで、周囲の温度変化に追従してセンサ１０の温度変化が全体として均一になるのに寄与する。ただし、これは望ましい形態であり、本発明はこれに限定されるものではない。

［フィルム４０］
　フィルム４０は、一方の面に赤外線検知素子４３と温度補償素子４５が配置され、図示しない配線パターンに電気的に接続されている。なお、配線パターンの端末には外部引出端子が形成されるが、この構成は当業者間で周知であるので、ここでの図示、説明は割愛する。
　フィルム４０は、高分子材料からなる樹脂により形成される。赤外光を吸収する材料であれば樹脂の材質は問われず、ＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）、ポリイミド、ポリエステル、ポリエチレン等の公知の樹脂を用いることができる。また、赤外光を吸収する材料であれば、樹脂以外の材料を用いることもできる。
　赤外線検知素子４３はローラ２表面から放射された赤外線がフィルム４０に吸収されて生ずる熱による温度上昇を検知し、温度補償素子４５は雰囲気温度を検知する。なお、赤外線検知素子４３と温度補償素子４５はほぼ等しい温度特性を有する感熱素子が用いられる。
　また、赤外線検知素子４３及び温度補償素子４５としては、小型の例えば薄膜サーミスタ、白金温度センサ等の温度係数を持つ抵抗体を広く使用できるのであって、特定の材質、形態に限定されない。
　赤外線検知素子４３と温度補償素子４５は、フィルム４０の長手方向の中心を基準に線対称の位置に配置される。ただし、本発明はこれに限定されない。

　ところで、センサ１０を構成するケース本体２０、カバー３０、赤外線吸収成形体５０などの構成部材に寸法のばらつきがあり、また、これらの構成部材を組み付ける際にもばらつきが生じる。これらのばらつきはセンサ１０による検知温度のずれとなって現れる。そこで、センサ１０を作製した後に検知温度のずれを調整し、狙っている本来の温度に補正するために、本実施形態は、フィルム４０に、図１に示すように、調整膜４１を設ける。

　調整膜４１は、フィルム４０の表面に塗布されたインクからなる。
　このインクの赤外線吸収率がフィルム４０を構成する素材よりも高ければ、調整膜４１が形成されたフィルム４０は、調整膜４１が形成される前のフィルム４０よりも全体として赤外線吸収率が高くなるので、検知温度は図２のＨに示すように高くなる。逆に、インクの赤外線吸収率がフィルム４０を構成する材料よりも低ければ、調整膜４１が形成されたフィルム４０は、調整膜４１が形成される前のフィルム４０よりも赤外線吸収率が低くなるので、検知温度は図２のＬに示すように低くなる。
　検知温度は、調整膜４１の塗布面積によっても変動する。つまり、赤外線吸収率の高いインクの塗布面積が広くなれば、検知温度は図２のＨに示すように塗布面積に比例して高くなる。逆に、赤外線吸収率の低いインクの塗布面積が広くなれば、検知温度は図２のＬに示すように塗布面積に比例して低くなる。
　本実施形態は、以上のように、調整膜４１のようにフィルム４０全体としての赤外線吸収率を調整する吸収率調整部を設けることにより、センサ１０の検知温度の調整を行う。

　図３は、異なる２種類のインクからなる調整膜４１を各々設けたフィルム４０を備える２つのセンサ１０を用いて実際に温度検知をした結果を示している。図３より、インクの種類、塗布面積を変えることにより、検知温度を調整できることがわかる。塗布面積を変えることは塗布量を変えることと等価であることが明らかであるから、塗布面積を変える代わりに、又は、塗布面積を変えるのに加えて、塗布厚さを変えることで、フィルム４０全体としての赤外線吸収率、換言すれば検知温度を調整できる。ただし、調整膜４１は、センサ１０の検知反応速度を遅らせる要因になるので、この点を考慮して厚さを設定することが望まれる。
　なお、図３のインク（Ａ）、インク（Ｂ）は、各々、下記の通りである。
　インク（Ａ）：株式会社キーエンス製　ＭＫ１３
　インク（Ｂ）：Ｍａｒｋｅｍ・ｉｍａｊｅ製 ５１３９

　フィルム４０の平面方向における調整膜４１が設けられる位置は、所望する赤外線吸収率の調整ができる限り、任意である。もっとも、作製される個々のセンサ１０のばらつきを可能な限り抑えるために、同じ仕様のセンサ１０には同じ位置に調整膜４１を設けることが推奨される。調整膜４１としてインクを用いる場合のインクの塗布方法は任意であるが、インクジェット方式のプリンタにより印刷することが、インクの塗布量、塗布範囲を正確に制御する上で好ましい。

［他の調整部の構成要素］
　調整膜４１を構成するものとしては、インクの他に塗料を用いることもできる。ここで、インクは着色を主目的とするのに対して、塗料は素地を保護することを主目的とするものである点で一応相違するが、いずれであっても、塗布されることでフィルム４０全体としての赤外線吸収率を変えることができる点で共通する。したがって、本発明において塗料はインクと同義と捉えることができる。
　また、赤外線を吸収して熱に変換できるフィルムをフィルム４０の表面に貼り付けることで、調整膜４１を構成することができる。この場合、貼り付けるフィルムは、フィルム４０とは同じ材質のものを用いることもできるが、異なる材質のフィルムを用いるのが好ましい。フィルム４０全体としての赤外線吸収率を変えるのが容易になるからである。

　以上説明した調整膜４１は、フィルム４０の表面にフィルム４０とは別体の部材を載せるものであるが、本発明はこれに限定されない。例えば、フィルム４０の表面を変質させることで、フィルム４０の素地とは赤外線吸収率の異なる変質層をフィルム４０の表面に形成することもできる。その典型例として、レーザビームをフィルム４０の表面に照射して熱をかけることで、表面を溶解又は焦がして変質層を設けることが掲げられる。レーザビームの照射は、レーザ・マーカ（Laser Maker）と称されるレーザ加工機を用いるのが、照射領域を高い精度で制御できるので好ましい。レーザビームの照射に替えて、変質層を形成したいところに加熱源を近接又は接触することで変質層を設けることもできる。

［調整膜４１の形成手順］
　調整膜４１は、それを除いてセンサ１０を作製した後に、検知温度の調整が必要である場合に形成されるものである。したがって、調整膜４１が形成されていないセンサ１０も存在する。また、調整膜４１が設けられていたとしても、センサ１０に要求される調整の度合いに応じてその仕様が決められるものであるから、個々のセンサ１０に設けられる調整膜４１が相違することがある。そこで、調整膜４１を設けるか否か、及び、設ける場合の仕様を決めるために、センサ１０を一旦作製した後に、個々のセンサ１０の検知温度を検査し、その検査結果に基づいて調整膜４１を設けることが必要である。以下、その手順の一例を図４及び図５を参照して説明する。

　この手順は、図４に示すように、直線状に延びる搬送路７１に沿ってセンサ１０ｉが搬送される検査－調整ライン７０によって実行される。なお、検査センサ１０ｉ対象であるセンサ１０ｉは、調整膜４１が設けられていない点を除いて、センサ１０と同じ構成を備えている。
　搬送路７１は、図中、左側（上流とする）から右側（下流）に向けてセンサ１０ｉを搬送する例えばベルトコンベアから構成される。検査－調整ライン７０は、搬送路７１上にその上流側から、第１検査部７２と、調整部７３と、第２検査部７４と、制御部７５と、を備えている。

［第１検査部７２］
　第１検査部７２は、検査センサ１０ｉにより実際に温度検知を行ない、実測温度Ｔａを得る。
　そのために、第１検査部７２は、規定値ヒータ７６を備える。第１検査部７２に搬送された検査センサ１０ｉは、規定値ヒータ７６からの輻射熱エネルギを検知し、実測温度Ｔａを得る。なお、この時の規定値ヒータ７６の温度をＴｒとする。検査センサ１０ｉによる実測温度Ｔａ（データ）は、第１検査部７２から制御部７５に送られる。

［調整部７３］
　調整部７３は、検査センサ１０ｉの実測温度Ｔａと規定温度Ｔｒのずれ量（Ｔｒ－Ｔａ、以下、単にずれ量、と言うことがある）に基づいて、調整膜４１をフィルム４０に形成する。
　調整部７３は、調整膜４１を形成するために、例えばインクジェットプリンタ７７を備える。インクジェットプリンタ７７は、制御部７５からの指示に基づいて、フィルム４０表面の所定位置にインクを所定面積で印刷することにより、調整膜４１を形成する。インクが印刷される所定面積は、実測温度Ｔａと規定温度Ｔｒのずれ量に基づいて制御部７５が決定し、調整部７３（インクジェットプリンタ７７）に指示を送る。
　検査センサ１０ｉのずれ量（Ｔｒ―Ｔａ）が閾値以下であれば、調整部７３はその検査センサ１０ｉには調整膜４１を形成しない。したがって、その検査センサ１０ｉは単に調整部４３を通過するのみである。これらの手順も制御部７５の指示に基づいて行なわれる。

［第２検査部７４］
　第２検査部７４は、第１検査部７２と同様に、調整部７３で調整膜４１が形成された又は形成されない検査センサ１０ｉで実測温度Ｔａを得る。
　そのために、第２検査部７４は、第１検査部７２と同様に規定値ヒータ７８を備え、検査センサ１０ｉにより実測温度Ｔａを検知し、そのデータを制御部７５に送る。なお、この時の規定値ヒータ７８の温度もＴｒとする。

［制御部７５］
　制御部７５は、検査－調整ライン７０の、各要素の動作を司る。
　そのために、制御部７５は、搬送路７１、第１検査部７２、調整部７３及び第２検査部７４との間で、相互に電気的通信手段で繋がれている。したがって、例えば、第１検査部７２から検知された実測温度Ｔａのデータを第１検査部７２から受信し、受信したデータに基づいて算出したずれ量に対応する調整膜４１の形成の指示を調整部７３（インクジェットプリンタ７７）に送信することができる。

　制御部７５は、ずれ量を算出するために、規定温度Ｔｒに関するデータを保持する。制御部７５は、第１検査部７２から実測温度Ｔａを受信すると、保持している規定温度Ｔｒとのずれ量ΔＴを算出（ΔＴ＝Ｔｒ－Ｔａ）する。第２検査部７４から実測温度Ｔａを受信する場合も同様である。
　制御部７５は、また、算出されたずれ量と、当該ずれ量に応じて定められる調整膜４１の形成量と、が対応付けられた調整データを保持する。

　調整データの一例を図６に示す。図６の例は、ずれ量ΔＴが、負の値と正の値の両者を含む。このことは、ΔＴ（Ｔｒ－Ｔａ）で定義されるずれ量が、実測温度Ｔａが規定温度Ｔｒよりも高いと負の値になり、実測温度Ｔａが規定温度Ｔｒよりも低いと正の値になることに基づいている。もちろん、実測温度Ｔａが規定温度Ｔｒに一致するとずれ量はゼロになるが、調整データはこれも含んでいる。また、ずれ量は所定の範囲に区分されており、区分されたずれ量に対応して調整膜４１の形成量（面積が）が特定されている。図６の調整データは、調整膜４１を形成する際に使用するインクの種別も特定している。これは、ずれ量が負の値の場合には検知温度を下げる必要があるのに対して、ずれ量が正の値の場合には検知温度を上げる必要があることに対応している。そして、検知温度を下げるにはフィルム４０よりも赤外線吸収率の低いインクαをフィルム４０に印刷し、逆に、検知温度を上げるにはフィルム４０よりも赤外線吸収率の高いインクβをフィルム４０に印刷するのに対応して、使用するインクの種別を区別することにしている。

　図６についていくつかの例を説明すると、ずれ量が０≧ΔＴ＞－ΔＴ１の場合には、調整膜４１の形成量が「０」（ゼロ）とされている。これは、０≧ΔＴ＞－ΔＴ１の範囲はずれ量が微小であるから、調整が必要ないことを示している。この場合、制御部７５は、当該検査センサ１０ｉについては調整不要（印刷不要）であることの指示を調整部７３に送ることになる。つまり、ずれ量としての０≧ΔＴ＞－ΔＴ１は、調整が必要のない合格品であることを判定する閾値になる。
　次に、ずれ量（負の値）が－ΔＴ１≧ΔＴ＞－ΔＴ２の範囲にある場合は、調整膜４１の形成量がＡ１２であることに加え、使用するインク種別がαであることが対応付けられている。一方、ずれ量（正の値）がＴ１≦ΔＴ＜Ｔ２の範囲にある場合は、調整膜４１の形成量がＡ１２であることに加え、使用するインク種別がβであることが対応付けられている。この２つの例は、ずれ量の絶対値は同じであるため、調整膜４１の形成量は同じであるが、ずれ量が正・負で異なるので使用するインク種別が相違する。これらの場合についても、制御部７５は、当該検査センサ１０ｉについて調整が必要であること、調整膜４１の形成量がＡ１２であること、使用するインク種がα（ずれ量：負の値）又はβ（ずれ量：正の値）であること、の指示を調整部７３に送る。

　さて、図５を参照しながら、以上の検査－調整ライン７０により検査センサ１０ｉを検査、調整する手順を説明する。
［検査センサ１０ｉの投入，図５　ステップＳ１０１］
　第１検査部７２よりも上流側で搬送路７１に載せられた、検査センサ１０ｉは搬送路７１により第１検査部７２、調整部７３及び第２検査部７４の順に搬送される。制御部７５は搬送路７１の間欠的な搬送停止・搬送再開を含めた搬送速度を制御する。なお、第１検査部７２、調整部７３及び第２検査部７４において検査センサ１０ｉは検査、調整されるため、当該部分において検査センサ１０ｉが停止するように、制御部７５は搬送路７１の動作を制御する。なお、第１検査部７２（第２検査部７４）における実測温度Ｔａの検知と、調整部７３における調整膜４１の形成と、が同期して行なわれるように、搬送路７１は間欠的に検査センサ１０ｉを搬送する。

［検査，図５　ステップＳ１０３］
　第１検査部７２に検査センサ１０ｉが到着すると、制御部７５は第１検査部７２に対して検査センサ１０ｉにより実測温度Ｔａを検知するように指示する。実測温度Ｔａの検知は、前述したように、規定値ヒータ７６により検査環境を規定温度Ｔｒに加熱して行なわれる。第１検査部７２は、検知した実測温度Ｔａを制御部７５に送る。
　制御部７５は、実測温度Ｔａを取得すると、検査センサ１０ｉを調整部７３に移動するように搬送路７１を動作させる。

［調整要否判断，図５　ステップＳ１０５］
　制御部７５は、第１検査部７２から取得した実測温度Ｔａ、及び、保持している規定温度Ｔｒから、検査センサ１０ｉのずれ量ΔＴ（Ｔｒ－Ｔａ）を算出する。
　次いで制御部７５は、算出したずれ量ΔＴと図６に示す調整データとを照合することにより、調整に必要な調整膜４１の形成量及び使用するインク種を特定する。この場合、調整に必要な調整膜４１の形成量が「０」（ゼロ）の場合には、制御部７５は調整が不要と判断する。こうして制御部７５は、調整が必要か否かを判断し、さらに調整が必要な場合には調整膜４１の形成量及び使用するインク種を判断し、判断結果に基づいて調整部７３に指示を送る。

［調整，図５　ステップＳ１０７，Ｓ１０９］
　調整部７３は、制御部７５から調整が不要であることの指示を受けた場合には、調整膜４１の形成（インクの印刷）を行なわない（ステップＳ１０７）。この場合、検査センサ１０ｉは、第２検査部７４に移動を開始するまでの間、調整部７３に留まる。
　一方、調整部７３は、制御部７５から調整が必要であることの指示を受けると、インクジェットプリンタ７７を動作させることで、フィルム４０の表面にインクα又はインクβを指示された形成量（Ａ１２…）だけ印刷して調整膜４１を形成する（ステップＳ１０９）。なお、検査センサ１０ｉはこの印刷が行なわれる前までに、調整部７３に到着している。調整膜４１の形成が済んだ検査センサ１０ｉは、第２検査部７４に移動される。

［再検査，図５　ステップＳ１１１］
　第２検査部７４は、調整部７３で調整膜４１が形成された検査センサ１０ｉ、及び、調整部７３で調整膜４１が形成されることなかった検査センサ１０ｉについて、実測温度Ｔａを再検知する。その内容は、第１検査部７２で行なわれる温度検知と同じであり、検知された実測温度Ｔａは制御部７５に送られる。
　なお、第１検査部４２における検査において調整が不要と判断された検査センサ１０ｉについても再検査するのは検査の万全を期すためであるが、当該検査センサ１０ｉについて再検査を省略できることは言うまでもない。この場合には、第１検査部７２と調整部７３の間で搬送路７１に分岐路を設け、調整が不要な検査センサ１０ｉは分岐路に搬出することもできる。

［図５　ステップＳ１１３，Ｓ１１５，Ｓ１１７］
　制御部７５は、第２検査部７４から実測温度Ｔａを取得すると、図５のステップＳ１０５と同様にして、さらに調整が必要か否か、を判断する（ステップＳ１１３）。調整が不要な場合には、検査センサ１０ｉは合格品として搬出される（ステップＳ１１５）。調整が必要な場合には、不合格品として搬送路７１から分岐する分岐路７９に向けて搬出され、再度、検査－調整ライン７０に投入して検査するか、又は、別の手段で調整を試みる、などされる（ステップＳ１１７）。

　本実施形態において、実測温度Ｔａの検知、ずれ量ΔＴに基づく調整膜４１の成形量、使用するインク種の特定、調整膜４１の形成、は何れも自動で行なうことができる。したがって、検査－調整ライン７０は、検査センサ１０ｉの検査及び調整を人手を介することなく自動で行なうことができる。これは、特許文献１などの機械的要素を付加することで行う調整が、機械要素を動かすのを自動化するのが困難であるのに比べて、製造効率、製造コストの点で有利であることを示す。
　調整されたセンサ１０（検査センサ１０ｉ）は、調整膜４１がフィルム４０の表面に形成されるだけであるから、赤外線入射窓２６の開口面積（視野面積）を変える必要がないために非測定物の測定範囲にばらつきが生ずることがなく、所望する範囲の温度を正確に測定することができる。加えて、センサケースの外形が変わることもないので、センサ１０を機器に取り付ける際の制約がない。
　また、調整膜４１の形成に用いるインクの種類を選択することにより、ずれ量ΔＴ（Ｔｒ－Ｔａ）が負の値（検知温度が低くずれる）及び正の値（検知温度が高くずれる）のいずれの場合であっても、検知温度の調整を行なうことができる。ここで、特許文献１などの機械的要素を付加することで行う調整は、検知温度が高くずれている場合に検知温度を低くすることしかできない。これに対して、調整膜４１を形成する本実施形態は、上述の通りであるから、調整の自由度が格段に高い。
　さらに、機械的要素を付加するのに比べて、調整４１を形成するコストは相当程度に低いので、センサ１０は低コストで検知温度の調整をすることができる利点もある。

　上記の検査－調整ライン７０は、インクにより調整膜４１を形成したが、インクジェットプリンタ７７に替えて、前述したうに、調整部７３にレーザ・マーカを設置し、制御部７５における判断結果に基づいてフィルム４０の表面をレーザ加工してフィルム４０の赤外線吸収率を調整してもよい。
　これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。例えば、センサ１０の構造は本発明が適用される一例にすぎず、他の構造の赤外線温度センサに本発明を適用できることはいうまでもない。

１   トナー定着器
２，３ ローラ
１０，１０ｉ  赤外線温度センサ
２０   ケース本体
４０   熱変換フィルム
４１   調整膜
４３   赤外線検知素子
４５   温度補償素子
７０   検査－調整ライン
７１   搬送路
７２   第１検査部
７３   調整部
７４   第２検査部
７５   制御部
７６，７８   規定値ヒータ
７７   インクジェットプリンタ
７９   分岐路

Claims (6)

1. 　赤外線が入射する入射窓を有するセンサケースと、
   　前記センサケース内に配置され、前記入射窓から入射した前記赤外線を吸収して熱変換する熱変換フィルムと、
   　前記熱変換フィルム上に配置される赤外線検知素子と、を備え、
   　前記熱変換フィルムには、赤外線吸収率調整部が形成される、
   ことを特徴とする赤外線温度センサ。
2. 　前記赤外線吸収率調整部は、
   　前記熱変換フィルムの表面に形成された調整膜である、
   請求項１に記載の赤外線温度センサ。
3. 　前記調整膜は、
   　前記熱変換フィルムの表面に塗布されたインク又は塗料からなる、
   請求項２に記載の赤外線温度センサ。
4. 　前記熱変換フィルムよりも、赤外線吸収率の高い前記調整膜、又は、赤外線吸収率の低い前記調整膜が、前記熱変換フィルムの表面に形成されている、
   請求項２又は３に記載の赤外線温度センサ。
5. 　前記赤外線吸収率調整部は、
   　前記熱変換フィルムの表面に形成された変質層である、
   請求項１に記載の赤外線温度センサ。
6. 　定着手段としての第１ローラと、
   　加圧手段としての第２ローラと、
   　前記第１ローラ及び前記第２ローラの一方または双方の温度を検知する温度センサと、を備えるトナーの定着器であって、
   　前記温度センサは、請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の赤外線温度センサである、
   ことを特徴とする定着器。

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