(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
係合部を有する保持体と、
この保持体に一端側が支持され、外部引出線が接続されるとともに、保持体から延出された一対の金属板と、
この金属板の他端側において、金属板間に取り付けられた感熱素子と、
この感熱素子及び前記一対の金属板の少なくとも被検知体に接する面に設けられた絶縁シートと、
前記金属板の一部が前記保持体の係合部が形成する空間に臨んで突出して形成された係止部と、
を具備することを特徴とする温度センサ。
【請求項２】
前記係合部は、一対の金属板の中間部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の温度センサ。
【請求項３】
前記一対の金属板は、保持体にインサート成形によって支持されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の温度センサ。
【請求項４】
前記保持体は、回り止めの構成を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の温度センサ。
【請求項５】
前記一対の金属板に接続される前記外部引出線を有し、一対の金属板と外部引出線とは、外部引出線の接続端子を介して溶接又はろう付けによって接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の温度センサ。
【請求項６】
前記接続端子は、外部引出線の引出方向以外からは、前記保持体から突出しないことを特徴とする請求項５に記載の温度センサ。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の温度センサが取り付けられる構造であって、温度センサ取付部と、この温度センサ取付部に形成された係合突起とを有し、この係合突起部と前記保持体の係合部とが係合することにより取り付けが行われることを特徴とする温度センサの取付構造。
【請求項８】
請求項７に記載の温度センサの取付構造が用いられていることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度センサの取り付けを効果的に行うことができる温度センサ、温度センサの取付構造及びこの取付構造を用いた装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、複写機やプリンタなどの画像形成装置に使用される定着装置においては、トナーが担持された記録紙を定着ローラと加圧ローラとで狭持して搬送させ、記録紙に熱と圧力を加えることにより、トナーを溶融定着することが行われている。
【０００３】
この場合、被検知体としての定着ローラの温度制御を行うため、温度検知手段として温度センサが用いられている。この温度センサは、定着装置側の取付部に、ねじ止めされたり、ブッシュナットを用いたりして取り付けられるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３０７９６６号公報
【特許文献２】特許第４２６３２７４号公報
【特許文献３】特許第５３０９５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような温度センサの取付構造では、ねじやブッシュナット等の部品を必要とし、また、これらねじやブッシュナット等を用いるため、温度センサの高さ寸法を小さくするには限界を生じていた。さらに、定着装置では高電圧が印可されるため、高圧部の近傍にねじやプッシュナットといった金属部品があると沿面距離が確保できなくなる問題があり、極力金属部が露出しない取付け方法が望ましいとされている。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、金属板を利用して温度センサを取り付けることができ、かつ高さ寸法を小さくするとともに高圧部からの沿面距離を確保することが可能な温度センサ、温度センサの取付構造及びこの取付構造を用いた装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の温度センサは、係合部を有する保持体と、この保持体に一端側が支持され、外部引出線が接続されるとともに、保持体から延出された一対の金属板と、この金属板の他端側において、金属板間に取り付けられた感熱素子と、この感熱素子及び前記一対の金属板の少なくとも被検知体に接する面に設けられた絶縁シートと、前記金属板の一部が前記保持体の係合部が形成する空間に臨んで突出して形成された係止部と、を具備することを特徴とする温度センサ。
係合部は、例えば、被検知体側に設けられた温度センサ取付部の係合突起が係合する貫通孔や切り欠き等で形成することができる。
一対の金属板は、同形状であっても、異なる形状であってもよく、要は、対向して設けられる形態であればよい。
感熱素子は、薄膜サーミスタ、チップサーミスタやビードサーミスタ等を用いることができ、形式が格別限定されるものではない。
係止部は、金属板の一部に形成されるものであり、温度センサ取付部の係合突起が係止する部位である。
かかる発明によれば、金属板を利用して温度センサを取り付けることができる。
請求項２に記載の温度センサは、請求項１に記載の温度センサにおいて、前記係合部は、一対の金属板の中間部に配置されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の温度センサは、請求項１又は請求項２に記載の温度センサにおいて、  前記一対の金属板は、保持体にインサート成形によって支持されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の温度センサは、請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の温度センサにおいて、前記保持体は、回り止めの構成を有していることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の温度センサは、請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の温度センサにおいて、前記一対の金属板に接続される前記外部引出線を有し、一対の金属板と外部引出線とは、外部引出線の接続端子を介して溶接又はろう付けによって接続されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の温度センサは、請求項５に記載の温度センサにおいて、前記接続端子は、外部引出線の引出方向以外からは、前記保持体から突出しないことを特徴とする。
【００１２】
請求項７に記載の温度センサの取付構造は、請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の温度センサが取り付けられる構造であって、温度センサ取付部と、この温度センサ取付部に形成された係合突起とを有し、この係合突起部と前記保持体の係合部とが係合することにより取り付けが行われることを特徴とする。
請求項８に記載の装置は、請求項７に記載の温度センサの取付構造が用いられていることを特徴とする。
装置には、定着装置、この定着装置を含む複写機やプリンタ等の画像形成装置などが含まれる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、金属板を利用して温度センサを取り付けることができ、かつ高さ寸法を小さくするとともに沿面距離を確保することが可能な温度センサ、温度センサの取付構造及びこの取付構造を用いた装置を提供すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る温度センサを示す斜視図である。
【図２】図１中、保持体における係合部を拡大して示す斜視図である。
【図３】同温度センサを示す平面図である。
【図４】同温度センサの取付状態を示す斜視図である。
【図５】図３中、Ｘ−Ｘ線に沿う温度センサの取付構造を示す断面図である。
【図６】同温度センサの取付構造における変形例を示す断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る温度センサを示す平面図である。
【図８】図７中、Ｘ−Ｘ線に沿う温度センサの取付構造を示す断面図である。
【図９】本発明の温度センサにおいて、定着装置への取付状態を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の第１の実施形態に係る温度センサについて図１乃至図６を参照して説明する。図１は、温度センサを示す斜視図であり、図２は、要部（係合部）を拡大して示す斜視図であり、図３は、温度センサを示す平面図である。また、図４は、温度センサの取付状態を示す斜視図であり、図５は、温度センサの取付構造を示す断面図である。さらに、図６は、温度センサの取付構造の変形例を示す断面図である。なお、各図において、同一部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
まず、図９において、温度センサ１の取付状態の概要を説明する。図９は、画像形成装置における定着装置の一例を模式的に示す断面図である。
【００１６】
本例の定着装置は、電磁誘導加熱方式のものであり、被検知体としての定着ローラ（ベルト）１０、加圧ローラ２０及び温度センサ取付部３０として固定部材を備えている。定着ローラ１０は、所定の温度に加熱される加熱ローラであり、ステンレス材料等で形成された基層の上に、金属材料で形成された発熱層を設け、さらに、弾性のあるシリコンゴムやフッ素ゴムで弾性層を設けて円筒状に形成されている。また、離型性を高めるために外周面にＰＦＡ等のフッ素樹脂層が形成されている。
【００１７】
一方、定着ローラ１０の外周面と対向して絶縁性のボビン１１が配設されている。このボビン１１には励磁コイルが巻回されている。さらに、ボビン１１の外側には磁性体によって形成されたコア１２が配置されている。
【００１８】
温度センサ取付部３０（固定部材）は、アルミ二ウムや非磁性ステンレスからなり、定着ローラ１０の内側に配設されている。また、固定部材には、適宜温度センサ１を取り付ける部位に図示しない合成樹脂製等の絶縁性の取付台が設けられている。さらに、この固定部材には、前記コア１２と対向して磁性体によって形成されたコア１３が設けられている。
【００１９】
このような固定部材には、温度センサ１が取り付けられている。温度センサ１は、定着ローラ１０の温度を検知して温度制御を行うため、定着ローラ１０の内周面に当接するように配置されている。
また、固定部材には、ウレタンゴム等の弾性体から形成され、定着ローラ１０を外側方向に押圧して支持する加圧パッド１４が取り付けられている。
【００２０】
加圧ローラ２０は、ステンレス等の金属材料で円筒状に形成されている。また、外周面にシリコーンゴム層及び離型性を高めるためにフッ素樹脂層が形成されている。
【００２１】
このような定着ローラ１０及び加圧ローラ２０は、回転自在に支持されており、加圧ローラ２０が定着ローラ１０の表面に圧接するように配置されている。そして、定着ローラ１０は電磁誘導加熱作用により直接的に加熱され発熱するようになっている。
【００２２】
ここで、定着ローラ１０の内周側には、アルミ二ウムや非磁性ステンレスからなる固定部材等が配置され、これによって内周側のスペースがほとんど占有されており、定着ローラ１０の内周側のスペースは極めて狭い状態となっている。このような狭いスペースに温度センサ１は取り付けられる。
【００２３】
さらに、定着ローラ１０の内側は基層及び発熱層が金属材料で形成されており、固定部材が金属製であるため、高電圧が印可された場合、温度センサ１の絶縁確保のための沿面距離を確保することが困難な状態となっている。
しかしながら、本実施形態の温度センサ１は、後述するように高さ寸法を小さくして薄型化することができ沿面距離を確保することが可能となっている。
なお、温度センサ１は、電磁誘導加熱方式の定着装置に限らず、例えば、熱ローラ方式、フィルム加熱方式等の各種定着装置に適用することができる。
図１乃至図４に示すように、温度センサ１は、保持体２と、金属板３ａ、３ｂと、係止部４と、感熱素子５とを備えている。
【００２４】
保持体２は、絶縁性を有する樹脂材料によって、高さ寸法が小さく薄型の略直方体形状に形成されている。保持体２の略中央部には、係合部２１が形成されている。係合部２１は、保持体２の一面（表面）から他面（裏面）にわたって形成された円形状の貫通孔である。この係合部２１には、後述する温度センサ取付部３０における突起部３０ａが係合するようになっている。
【００２５】
また、保持体２には、外部引出線６（図４参照、図１及び図３においては図示を省略している）が配置される一対の端子配設部２２が形成されている。この端子配設部２２は、保持体２の表面の一側において溝状をなして形成されている。
さらに、保持体２の裏面側には、円柱状の回り止め用の突起２３が形成されている（図５参照）。
【００２６】
金属板３ａ、３ｂは、ステンレス、コバールやニッケル合金などの板状の金属を化学エッチングやプレスなどの手段で形成した弾性を有する帯状の導電体である。金属板３ａ、３ｂは、保持体２にインサート成形などにより、その一端側が支持され一体化されている。
【００２７】
詳しくは、金属板３ａ、３ｂは、それぞれの一端側が樹脂材料の保持体２に被覆され絶縁されて配置されている。図３に破線で示すように、金属板３ａ、３ｂの双方の一端側は、図示上左側に屈曲しており、形状は同形状とはなっていない。また、この金属板３ａ、３ｂの双方の一端側は、前記保持体２の端子配設部２２において、溝状内に露出しており、端子部２２ａ、２２ｂをなしている。
【００２８】
ここで、図２及び図３に代表して示すように、金属板３ａ、３ｂの一部が保持体２の係合部２１に臨んで突出するように形成されている。金属板３ａ、３ｂの一部が係合部２１の円形状の貫通孔の内径を縮小するように、貫通孔内に僅かながら突出している。この金属板３ａ、３ｂの係合部２１への突出によって、温度センサ１を温度センサ取付部３０に取り付けるための係止部４が形成されるようになる。
【００２９】
この係止部４は、貫通孔の内周面であって、かつ内周面から突出して、内周面に沿って弧状に複数個形成されている。具体的には、金属板３ａには１つの弧状の部位４ａが形成され、金属板３ｂには２つの弧状の部位４ｂが形成されている。また、これら弧状の部位４ａ、４ｂは内周上を略等角度で間隔を空けて配置されている。
以上のような構成において、保持体２の係合部２１は、金属板３ａ、３ｂの相互の中間部に配置されるようになっている。
【００３０】
図１に示すように金属板３ａ、３ｂは、相互に平行に配置され、保持体２から斜め方向に折曲されて形成されている。また、金属板３ａ、３ｂの他端側（先端部）は、細幅に形成されて、この金属板３ａ、３ｂの細幅の間に感熱素子５を配設するスペースＳが形成されている。
【００３１】
感熱素子５は、前記金属板３ａ、３ｂ間に取り付けられている。具体的には、感熱素子５に接続されたリード部５１が金属板３ａ、３ｂの細幅の先端部に溶接等の手段によって電気的に接続されている。また、少なくとも被検知体と接触する面側には、ポリイミドフィルム等の耐摩耗性及び耐熱性を有する絶縁シート５２（図示上破線で示している）が貼着されている。本実施形態においては、被検知体がステンレス等の金属の場合があるので電気的絶縁を確保することや塵埃の付着を防ぐため、両面に絶縁シート５２が貼着されるようになっている。
【００３２】
感熱素子５は、一例として薄膜サーミスタを示している。感熱素子５は、絶縁基板の一面に感熱膜が形成され、この感熱膜上にそれぞれ電極面が形成され、裏面側には金属膜が形成され、さらに、電極面にリード部５１が接続されて、保護膜で被覆されて形成されている。
【００３３】
なお、感熱素子５は、薄膜サーミスタに限定されるものではなく、例えば、側面に電極を形成した略長方形状のチップサーミスタ、積層チップサーミスタやビードサーミスタ等を用いてもよい。感熱素子５の形式が格別限定されるものではない。
【００３４】
図４に示すように、保持体２の端子部２２ａ、２２ｂには、外部引出線６が溶接又はろう付けによって接続されている。具体的には、外部引出線６は、端部に接続端子７を有している。外部引出線６は、この接続端子７を介して保持体２の端子部２２ａ、２２ｂに溶接又はろう付けによって接続される。接続端子７は、側面形状が略Ｌ字状をなしていて、外部引出線６の被覆部をかしめる部分７ａと芯線をかしめる部分７ｂとからなっている。この被覆部をかしめる部分７ａは端子配設部２２の下方に垂下するように配設され、かつ端子配設部２２から外部引出線６の引出方向に若干突出して配設されている。
一方、芯線をかしめる部分７ｂは被覆部をかしめる部分７ａから略水平方向に延出して端子配設部２２の溝状内に収容されて配設されている。
【００３５】
したがって、接続端子７は、外部引出線６の引出方向以外からは、保持体２から突出することがない。換言すれば、接続端子７が保持体２から突出するのは、外部引出線６の引出方向のみとなっている。
【００３６】
次に、温度センサの取付構造を図４及び図５を参照して説明する。被検知体側には、温度センサ取付部３０が設けられている。この温度センサ取付部３０には、保持体２の係合部２１に係合する係合突起３０ａ及び回り止め用の突起２３が嵌合する凹陥部３０ｂが形成されている。係合突起３０ａは、係合部２１である貫通孔の内径に嵌合するように係合する円柱状に立設された突起である。また、凹陥部３０ｂは、円柱状の回り止め用の突起２３が嵌合する凹部である。
なお、係合部２１及び係合突起３０ａは、円形状の孔や円柱状に限らず、四角形状等の多角形状に形成してもよく、その形状等が限定されるものではない。
【００３７】
このような温度センサ取付部３０に対して、温度センサ１の係合部２１を係合突起３０ａに嵌合するとともに回り止め用の突起２３を凹陥部３０ｂに嵌合する。具体的には、図５に代表して示すように、温度センサ１の係合部２１を係合突起３０ａに押し込むように操作する。このとき、係合突起３０ａの外周面によって係止部４が弾性変形を伴って、係合突起３０ａの外周面に食い込むように嵌合する。
【００３８】
これにより、温度センサ１は、温度センサ取付部３０に固定され取り付けられる。この状態において、係合突起３０ａは、保持体２の上面から突出しないようにすることができ、温度センサ１の高さ寸法を小さくして薄型化を図ることが可能となる。
なお、構成上、係合突起３０ａが保持体２の上面から突出することに支障がない場合には、係合突起３０ａが突出する構成を採用するのを妨げるものではない。
【００３９】
また、回り止め用の突起２３が凹陥部３０ｂに嵌合することにより、温度センサ１の不用意な回動を防止して回り止めの機能をなすことができる。このような回り止めの構成である回り止め用の突起２３と凹陥部３０ｂとの関係は、保持体２側に凹陥部を形成し、温度センサ取付部３０側に突起を形成するようにしてもよい。
【００４０】
なお、温度センサ１の係合部２１を係合突起３０ａに嵌合する場合、温度センサ１を回転しながら係合突起３０ａに嵌合させることにより、温度センサ１の取付強度を高めることができる。すなわち、温度センサ１が温度センサ取付部３０から抜けて脱落してしまうのを抑制することができる。
【００４１】
温度センサ１を回転しながら係合突起３０ａに嵌合させる場合、係合突起３０ａと係止部４との関係で、係合突起３０ａの外周面には螺旋状の食い込み跡が形成される。この螺旋状の食い込み跡は、温度センサ１が抜ける方向の経路（図５中、上下方向の経路）とは異なる軌跡のため温度センサ１を抜けにくくすることが可能となる。
【００４２】
以上のような温度センサ１において、温度センサ１を温度センサ取付部３０に取り付ける場合、図９に示すように、保持体２の表面側から係合部２１を係合突起３０ａに押し込むように嵌合させてもよい。つまり、上記とは温度センサ１が表裏逆の関係で、保持体２の表面側が被検知体側になる配置関係の取り付けることもできる。この場合、回り止め用の突起を設ける場合には、回り止め用の突起は表面側に形成される。
【００４３】
なお、図６に温度センサ１の変形例を示している。上記と同一又は相当部分には同一符号を付し詳細な説明は省略する。図６に示すように、保持体２の係合部２１は、貫通孔ではなく凹陥部として構成されている。この凹陥部に温度センサ取付部３０の係合突起３０ａが嵌合するようになる。この場合にも上記と同様に、温度センサ１の薄型化を図ることが可能となる。
【００４４】
以上のように本実施形態によれば、金属板３ａ、３ｂを利用して温度センサ１を取り付けるようにしたので、部品点数を少なくすることができるとともに温度センサ１の高さ寸法を小さくして薄型化することにより沿面距離の確保が可能な温度センサ１、温度センサ１の取付構造及びこの取付構造を用いた定着装置、画像形成装置等の装置を提供することができる。
【００４５】
次に、本発明の第２の実施形態に係る温度センサ及び温度センサの取付構造について図７及び図８を参照して説明する。図７は、温度センサを示す平面図であり、図８は、温度センサの取付構造を示す断面図である。第１の実施形態と同一又は相当部分には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００４６】
本実施形態においては、係合部２１は、保持体２の両側に一対形成されている。具体的には、係合部２１は、略半円形状の外側に開放する切り欠きであり、金属板３ａ、３ｂの外側の一部が係合部２１に臨んで突出するように形成されて係止部４が形成されるようになっている。
【００４７】
なお、係止部４は、金属板３ａ、３ｂの形状に従い直線状に形成されているが、第１の実施形態と同様に、係止部４を係合部２１の内周面に沿って弧状に形成してもよい。
一方、温度センサ取付部３０には、係合部２１に係合する一対の円柱状の係合突起３０ａが設けられている。
【００４８】
このような構成において、温度センサ取付部３０に対して、温度センサ１の一対の係合部２１を係合突起３０ａに嵌合する。温度センサ１の係合部２１が係合突起３０ａに嵌合された状態においては、金属板３ａ、３ｂの外側の一部によって形成された係止部４が係合突起３０ａの外周面に食い込むように作用する。したがって、温度センサ１は、温度センサ取付部３０に係止されて取り付けられる。
以上のように本実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加え、一対の係合部２１と係合突起３０ａとの嵌合により、回り止めの機能を備えることができる。
【００４９】
なお、本発明は、上記各実施形態の構成に限定されることなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。また、上記各実施形態は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。
【符号の説明】
【００５０】
１・・・・温度センサ
２・・・保持体
３ａ、３ｂ・・・金属板
４・・・・係止部
５・・・・感熱素子
６・・・・外部引出線
７・・・・接続端子
１０・・・定着ローラ
２０・・・加圧ローラ
２１・・・係合部
２３・・・回り止め用の突起
３０・・・温度センサ取付部（固定部材）
３０ａ・・突起部
３０ｂ・・凹陥部
５２・・・絶縁シート
【図１】
0006429535.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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