JPH0345778B2 - - Google Patents
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- JPH0345778B2 JPH0345778B2 JP58240904A JP24090483A JPH0345778B2 JP H0345778 B2 JPH0345778 B2 JP H0345778B2 JP 58240904 A JP58240904 A JP 58240904A JP 24090483 A JP24090483 A JP 24090483A JP H0345778 B2 JPH0345778 B2 JP H0345778B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- thermoelectric
- sensor
- cold junction
- output
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/10—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
- G01J5/12—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors using thermoelectric elements, e.g. thermocouples
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は非接触式温度検出装置に関するもの
で、例えば複写機の定着装置における加熱ロール
等の被測定物から放射される放射エネルギを検出
するに際して、センサの冷接点温度を被測定物の
温度に応じて任意に制御して、温度検出能力の増
大及び安定した温度検出を可能にすることを特徴
とする非接触式温度検出装置に関するものであ
る。
で、例えば複写機の定着装置における加熱ロール
等の被測定物から放射される放射エネルギを検出
するに際して、センサの冷接点温度を被測定物の
温度に応じて任意に制御して、温度検出能力の増
大及び安定した温度検出を可能にすることを特徴
とする非接触式温度検出装置に関するものであ
る。
従来、複写機の定着装置として、加熱ロール
と、加圧ロールとで粉体トナー像をシートに加熱
及び加圧定着させるロール型加熱定着装置が広く
用いられている。また、この種ロール型加熱定着
装置の高温表面、特に加熱ロール表面の温度検知
には、接触式センサと、非接触式センサのいずれ
かが用いられているが、後者すなわち非接触式セ
ンサは、接触式に比べて、加熱ロールの摩耗、セ
ンサの摩耗、寿命の点で有利である。特に、熱容
量を小さくした加熱ロールを用いて所定の設定温
度の立上り時間を短くした場合には温度の変化速
度が大きく、従来の接触式センサではその応答が
悪くすなわち時定数が大きく加熱ロールの温度を
一定に保つことが困難であつたが、非接触式温度
センサ具体的に言えば非接触赤外線温度センサを
用いることにより、センサの時定数を小さくで
き、所定の温度制御性能を得ることが可能となつ
た。
と、加圧ロールとで粉体トナー像をシートに加熱
及び加圧定着させるロール型加熱定着装置が広く
用いられている。また、この種ロール型加熱定着
装置の高温表面、特に加熱ロール表面の温度検知
には、接触式センサと、非接触式センサのいずれ
かが用いられているが、後者すなわち非接触式セ
ンサは、接触式に比べて、加熱ロールの摩耗、セ
ンサの摩耗、寿命の点で有利である。特に、熱容
量を小さくした加熱ロールを用いて所定の設定温
度の立上り時間を短くした場合には温度の変化速
度が大きく、従来の接触式センサではその応答が
悪くすなわち時定数が大きく加熱ロールの温度を
一定に保つことが困難であつたが、非接触式温度
センサ具体的に言えば非接触赤外線温度センサを
用いることにより、センサの時定数を小さくで
き、所定の温度制御性能を得ることが可能となつ
た。
上記赤外線温度センサは大きく分けて熱電型セ
ンサと焦電型センサの２種類があり、この場合、
前者の熱電型センサは、被測定物が放射する赤外
光を受感部に集光させ、熱吸収で生じた温度勾配
を熱電対を使つて熱起電力として検出するととも
に、温度を測定する機能を有している。したがつ
て、焦電型センサのように、受光することによつ
て温度上昇した時に生ずる電荷をチヨツパを置く
ことによつて断続的に信号として取り出す方式よ
りも構成が簡単であり、更に、受感部の熱容量さ
え少なくすれば、焦電型より応答が良いことなど
より、定着装置の温度センサとしては熱電型のセ
ンサの方が優れている。
ンサと焦電型センサの２種類があり、この場合、
前者の熱電型センサは、被測定物が放射する赤外
光を受感部に集光させ、熱吸収で生じた温度勾配
を熱電対を使つて熱起電力として検出するととも
に、温度を測定する機能を有している。したがつ
て、焦電型センサのように、受光することによつ
て温度上昇した時に生ずる電荷をチヨツパを置く
ことによつて断続的に信号として取り出す方式よ
りも構成が簡単であり、更に、受感部の熱容量さ
え少なくすれば、焦電型より応答が良いことなど
より、定着装置の温度センサとしては熱電型のセ
ンサの方が優れている。
上記熱電型温度センサは、第１図に示すよう
に、厚さ約２mm、一辺４mm角のシリコン基板１上
に長さ0.6mm、線の巾0.02mmのインジウムアンチ
モン、テルルからなる54対の熱電対２が受感部３
の回りに蒸着されている。また、受感部３の応答
性改善のために、受感部３のシリコン基板１を異
方性エツチングにて３〜4μm厚の薄肉として熱容
量を極度に減少してある。このため、応答速度は
約30msであり、一般の焦電型センサより優れて
いる。
に、厚さ約２mm、一辺４mm角のシリコン基板１上
に長さ0.6mm、線の巾0.02mmのインジウムアンチ
モン、テルルからなる54対の熱電対２が受感部３
の回りに蒸着されている。また、受感部３の応答
性改善のために、受感部３のシリコン基板１を異
方性エツチングにて３〜4μm厚の薄肉として熱容
量を極度に減少してある。このため、応答速度は
約30msであり、一般の焦電型センサより優れて
いる。
上記のように構成される熱電型センサで加熱ロ
ールの温度を検出する場合、センサとロールとの
設定距離はセンサの視野角を考慮すると、５〜30
mm程度になるのが普通である。一般にロール温度
は160〜200℃程度であるため、上記設定距離では
長時間ロールを加熱していた場合ロールからの輻
射対流によりセンサ全体（冷接点部も含まれる）
が50〜80℃に加熱してしまう。
ールの温度を検出する場合、センサとロールとの
設定距離はセンサの視野角を考慮すると、５〜30
mm程度になるのが普通である。一般にロール温度
は160〜200℃程度であるため、上記設定距離では
長時間ロールを加熱していた場合ロールからの輻
射対流によりセンサ全体（冷接点部も含まれる）
が50〜80℃に加熱してしまう。
ところが、加熱直後は未だセンサは暖まつてお
らず、雰囲気温度に等しいことを考えると、セン
サの冷接点部は最大60〜70℃の温度変化が与えら
れることが判る。したがつて、一般に熱電対２
は、両接点（温接点と冷接点）の温度差を熱起電
力として測るため、冷接点の温度が変わると、検
知温度が変わつてしまうのである。そこで、この
冷接点の温度を補償するために冷接点温度補償用
ダイオード４を冷接点近傍に設け、たとえ冷接点
の温度が変化しても、温接点の温度が変わらなけ
れば常に一定の出力が生ずる方式が提案されてい
る。この方式によれば、定着装置の温度を常に一
定に制御することが可能となる。
らず、雰囲気温度に等しいことを考えると、セン
サの冷接点部は最大60〜70℃の温度変化が与えら
れることが判る。したがつて、一般に熱電対２
は、両接点（温接点と冷接点）の温度差を熱起電
力として測るため、冷接点の温度が変わると、検
知温度が変わつてしまうのである。そこで、この
冷接点の温度を補償するために冷接点温度補償用
ダイオード４を冷接点近傍に設け、たとえ冷接点
の温度が変化しても、温接点の温度が変わらなけ
れば常に一定の出力が生ずる方式が提案されてい
る。この方式によれば、定着装置の温度を常に一
定に制御することが可能となる。
しかし、熱電型センサの性質上、同じ温接点温
度においても冷接点温度が高い程信号として取り
出せる起電力は小さくなり、センサの検出能力は
低下する。このことは、雰囲気温度が高くなるに
従いロールの温度の検出能力は低下してしまうこ
とを意味する。
度においても冷接点温度が高い程信号として取り
出せる起電力は小さくなり、センサの検出能力は
低下する。このことは、雰囲気温度が高くなるに
従いロールの温度の検出能力は低下してしまうこ
とを意味する。
また、温度補償用ダイオードは、温度に対する
出力は非線型であり、加熱ロール等の被測定物の
ある１つの設定温度（検出温度）では安定した温
度制御は可能であるが、加熱ロール等の設定温度
を変えると冷接点温度が変化してしまうので、加
熱ロール等の設定温度を変えるには、補償用ダイ
オードの出力の増幅率も同時に変えなければなら
ない。更にまた、加熱ロールに限らず、雰囲気に
近い温度を有する物を測温する場合、前述のよう
に検出能力は非常に小さくなるため、実際上測温
不可能である。
出力は非線型であり、加熱ロール等の被測定物の
ある１つの設定温度（検出温度）では安定した温
度制御は可能であるが、加熱ロール等の設定温度
を変えると冷接点温度が変化してしまうので、加
熱ロール等の設定温度を変えるには、補償用ダイ
オードの出力の増幅率も同時に変えなければなら
ない。更にまた、加熱ロールに限らず、雰囲気に
近い温度を有する物を測温する場合、前述のよう
に検出能力は非常に小さくなるため、実際上測温
不可能である。
上記欠点は、冷接点温度を一定に保持できない
こと、及び、温接点と冷接点の温度差が検出能力
以上ないことによるものである。
こと、及び、温接点と冷接点の温度差が検出能力
以上ないことによるものである。
したがつて、上記欠点要因を考慮して温度検出
能力の増大及び安定した温度検出が得られる温度
検出装置の開発が望まれている。
能力の増大及び安定した温度検出が得られる温度
検出装置の開発が望まれている。
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、そ
の目的とするところは、熱電型温度センサの冷接
点温度を被測定物の温度に準じて任意に制御し
て、温度検出能力の増大及び安定した温度検出を
可能にすることを特徴とする非接触式温度検出装
置を提供しようとするものである。
の目的とするところは、熱電型温度センサの冷接
点温度を被測定物の温度に準じて任意に制御し
て、温度検出能力の増大及び安定した温度検出を
可能にすることを特徴とする非接触式温度検出装
置を提供しようとするものである。
すなわち、本発明の要旨とするところは、被測
定物が放射する赤外線を受感部に集光させ、該受
感部の熱吸収で生じた冷接点部に対する温度勾配
で生じた起電力により前記被測定物の温度を検出
する熱電型センサを有する非接触式温度検出装置
において、前記熱電型センサの冷接点部を冷却す
るペルチエ効果を利用した熱電素子を設け、前記
熱電型センサの冷接点部の温度を検出する温度補
償用ダイオードを設け、該温度補償用ダイオード
は、前記熱電型センサの出力側に接続されて該温
度補償用ダイオードの出力で前記熱電型センサの
出力を補正するとともに、該温度補償用ダイオー
ドの出力に基づいて前記熱電素子を冷接点部の設
定温度に保つ操作回路に接続されており、かつ該
操作回路は前記熱電素子の冷接点部定温度を任意
に変える手段を有してなることを特徴とする非接
触式温度検出装置に関するものである。
定物が放射する赤外線を受感部に集光させ、該受
感部の熱吸収で生じた冷接点部に対する温度勾配
で生じた起電力により前記被測定物の温度を検出
する熱電型センサを有する非接触式温度検出装置
において、前記熱電型センサの冷接点部を冷却す
るペルチエ効果を利用した熱電素子を設け、前記
熱電型センサの冷接点部の温度を検出する温度補
償用ダイオードを設け、該温度補償用ダイオード
は、前記熱電型センサの出力側に接続されて該温
度補償用ダイオードの出力で前記熱電型センサの
出力を補正するとともに、該温度補償用ダイオー
ドの出力に基づいて前記熱電素子を冷接点部の設
定温度に保つ操作回路に接続されており、かつ該
操作回路は前記熱電素子の冷接点部定温度を任意
に変える手段を有してなることを特徴とする非接
触式温度検出装置に関するものである。
以下に本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。
説明する。
第２図は本発明の温度検出装置を複写機の定着
装置に使用した場合の概略断面図で、定着装置５
は、互いに転動抵触する加熱ロール６と加圧ロー
ル７とで構成され、これらロール６，７間に搬送
されるシート８のトナー像９を加熱及び加圧によ
つて融着し定着する構造となつている。この場
合、前記加熱ロール６は、直径40mm、長さ400mm
の円筒金属ロール１０の表面に肉厚0.35mmにてシ
リコンRTVゴム１１（放射率0.9）が被覆されて
いる。そして、円筒金属ロール１０の内方に加熱
源である1000Wのハロゲンランプ１２が配設さ
れ、図示しない温度コントロールによつて180℃
に制御されている。なお、１３は加熱ロール６に
付着するシート８を加熱ロール６から剥離するた
めの剥離装装置である。
装置に使用した場合の概略断面図で、定着装置５
は、互いに転動抵触する加熱ロール６と加圧ロー
ル７とで構成され、これらロール６，７間に搬送
されるシート８のトナー像９を加熱及び加圧によ
つて融着し定着する構造となつている。この場
合、前記加熱ロール６は、直径40mm、長さ400mm
の円筒金属ロール１０の表面に肉厚0.35mmにてシ
リコンRTVゴム１１（放射率0.9）が被覆されて
いる。そして、円筒金属ロール１０の内方に加熱
源である1000Wのハロゲンランプ１２が配設さ
れ、図示しない温度コントロールによつて180℃
に制御されている。なお、１３は加熱ロール６に
付着するシート８を加熱ロール６から剥離するた
めの剥離装装置である。
上記のよに構成された定着装置５の温度検出を
行う本発明の温度検出装置１４は、加熱ロール６
の表面から15mm離隔した位置に配置されている。
この場合、本発明の温度検出装置１４は、第３図
に示すように、直径及び長さがそれぞれ１０mmの
円筒型ハウジング１５内に、前記シリコン基板１
上に熱電対２と受感部３を取り付けた熱電型温度
センサすなわち赤外線温度センサ１６を配設する
とともに、このセンサ１６の冷接点部側であるシ
リコン基板１に高熱伝導性のサーマルエポキシ系
接着剤１７にてペルチエ効果を利用した熱電素子
（以下にヒートポンプという）１８が接着され、
このヒートポンプ１８の加熱面側に同様の接着剤
１７をもつて冷却フイン１９が接着されている。
この際冷却フイン１９は、冷却面側で受けた熱を
自然対流にて放熱すると同時に、ハウジングの一
部を構成し、その下部に後述する制御回路部２０
が形成されている。
行う本発明の温度検出装置１４は、加熱ロール６
の表面から15mm離隔した位置に配置されている。
この場合、本発明の温度検出装置１４は、第３図
に示すように、直径及び長さがそれぞれ１０mmの
円筒型ハウジング１５内に、前記シリコン基板１
上に熱電対２と受感部３を取り付けた熱電型温度
センサすなわち赤外線温度センサ１６を配設する
とともに、このセンサ１６の冷接点部側であるシ
リコン基板１に高熱伝導性のサーマルエポキシ系
接着剤１７にてペルチエ効果を利用した熱電素子
（以下にヒートポンプという）１８が接着され、
このヒートポンプ１８の加熱面側に同様の接着剤
１７をもつて冷却フイン１９が接着されている。
この際冷却フイン１９は、冷却面側で受けた熱を
自然対流にて放熱すると同時に、ハウジングの一
部を構成し、その下部に後述する制御回路部２０
が形成されている。
一方、前記円筒型ハウジング１５の他端には、
被測定物である前記加熱ロール６から放射される
光エネルギ２１を取り入れるための開口２２が形
成され、この開口２２には、可視光線以下の波長
をカツトするためのフイルタ２３が装着されてい
る。
被測定物である前記加熱ロール６から放射される
光エネルギ２１を取り入れるための開口２２が形
成され、この開口２２には、可視光線以下の波長
をカツトするためのフイルタ２３が装着されてい
る。
前記ヒートポンプ１８は、第３図及び第４図に
示すように、電気的には直列に、熱的には並列に
形成されるものであつて、例えば、対峙するＰ型
ビスマス半導体２４とＮ型ビスマス半導体２５の
一端（冷接点側）に銅接片電極２６を半田付け
し、また、他端には各々同様に銅接片電極２６，
２６を半田付けし、そして、その電極２６をそれ
ぞれ酸化ベリリウムセラミツク製の絶縁プレート
２７で被覆してある。この場合、絶縁プレート２
７は、高熱伝導性と高絶縁性を兼ね備えたものが
望ましい。
示すように、電気的には直列に、熱的には並列に
形成されるものであつて、例えば、対峙するＰ型
ビスマス半導体２４とＮ型ビスマス半導体２５の
一端（冷接点側）に銅接片電極２６を半田付け
し、また、他端には各々同様に銅接片電極２６，
２６を半田付けし、そして、その電極２６をそれ
ぞれ酸化ベリリウムセラミツク製の絶縁プレート
２７で被覆してある。この場合、絶縁プレート２
７は、高熱伝導性と高絶縁性を兼ね備えたものが
望ましい。
上記のように構成されたヒートポンプ１８は、
基本的には第４図に示す構造となつており、Ｐ型
又はＮ型半導体２４又は２５に別に接続された電
極２６，２６に直流電源２８から印加される数ボ
ルト程度の電圧と、その電流の向きによつて導体
２４，２５の接合側電極２６が冷却されたり、加
熱されたりする現象（ペルチエ効果）が生じるよ
うになつている。
基本的には第４図に示す構造となつており、Ｐ型
又はＮ型半導体２４又は２５に別に接続された電
極２６，２６に直流電源２８から印加される数ボ
ルト程度の電圧と、その電流の向きによつて導体
２４，２５の接合側電極２６が冷却されたり、加
熱されたりする現象（ペルチエ効果）が生じるよ
うになつている。
一方、前記制御回路部２０は、第３図に示すよ
うに、前記冷却フイン１９に設けられた一対の熱
電対端子２９，２９間に接続される熱電対出力増
幅器３０と、冷却フイン１９に設けられた一対の
ヒートポンプ端子３１，３１間に前記直流電源２
８と共に接続される繰作回路すなわちヒートポン
プON−OFF回路３２と、更に同様に冷却フイン
１９に設けられた一対のダイオード端子３３，３
３間に接続されるダイオード出力増幅器３４と、
前記熱電対出力増幅器３０及びダイオード出力増
幅器３４からの出力信号を入力する定着装置の温
度コントローラ３５とで形成されており、かつ、
前記ダイオード出力増幅器３４は、前記温度セン
サ１６の冷接点近傍に配設された温度補償用ダイ
オード４からの出力信号を入力して増幅した後、
その出力信号を前記ヒートポンプON−OFF回路
３２へ入力するようになつている。この場合、ヒ
ートポンプON−OFF回路３２は、例えば温度補
償用ダイオード４の出力を冷接点部の設定温度と
比較する比較回路が設けられ、さらにこの比較回
路の冷接点部設定温度を変える可変抵抗器等の手
段を有し、これにより任意のダイオード出力にて
開閉レベルが可変になつており、冷接点温度に応
じて任意に変えることができるようになつてい
る。また、前記熱電対２からの出力信号が増幅器
３０を経て温度コントローラ３５に入力された
際、ダイオード４からの出力を加えることによつ
て冷接点温度が補正されるようになつている。
うに、前記冷却フイン１９に設けられた一対の熱
電対端子２９，２９間に接続される熱電対出力増
幅器３０と、冷却フイン１９に設けられた一対の
ヒートポンプ端子３１，３１間に前記直流電源２
８と共に接続される繰作回路すなわちヒートポン
プON−OFF回路３２と、更に同様に冷却フイン
１９に設けられた一対のダイオード端子３３，３
３間に接続されるダイオード出力増幅器３４と、
前記熱電対出力増幅器３０及びダイオード出力増
幅器３４からの出力信号を入力する定着装置の温
度コントローラ３５とで形成されており、かつ、
前記ダイオード出力増幅器３４は、前記温度セン
サ１６の冷接点近傍に配設された温度補償用ダイ
オード４からの出力信号を入力して増幅した後、
その出力信号を前記ヒートポンプON−OFF回路
３２へ入力するようになつている。この場合、ヒ
ートポンプON−OFF回路３２は、例えば温度補
償用ダイオード４の出力を冷接点部の設定温度と
比較する比較回路が設けられ、さらにこの比較回
路の冷接点部設定温度を変える可変抵抗器等の手
段を有し、これにより任意のダイオード出力にて
開閉レベルが可変になつており、冷接点温度に応
じて任意に変えることができるようになつてい
る。また、前記熱電対２からの出力信号が増幅器
３０を経て温度コントローラ３５に入力された
際、ダイオード４からの出力を加えることによつ
て冷接点温度が補正されるようになつている。
上記のように構成される本発明の温度検出装置
１４を前述の定着装置に使用した場合、温度検出
制御装置１４は加熱ロール６から各種作動条件に
て0.1〜0.5Wの熱エネルギを受ける。このとき、
必要なヒートポンプ１８の設計値を以下のように
設定することにより、所期の目的が達せられる。
すなわち、温度センサ１６の周囲温度は70℃であ
り、このときの冷却フイン部温度（Th）は50℃
となる。したがつて、冷接点温度（Tc）を周囲
温度より60℃低い10℃にすると、ΔT＝Th−Tc
＝50−10＝40（℃）となり、これを満足するヒー
トポンプ１８として例えば「モデルMI1020T」
（商品名）を使用する。このヒートポンプ１８は、
一辺４mm、厚さ２mmの形状であり、温度センサ１
６の冷接点をカバーし、冷却することが可能で、
いま、冷接点温度を10℃に保つべくヒートポンプ
１８の直流電源２８に0.78Vの電圧を印加し、こ
のときの電流値を約1.3Aとすると、ヒートポン
プ１８の冷極面すなわち冷接点部の温度は常に10
℃に保持され、冷却能力としては0.5W以上ある
ことが確認された。また、温度センサとしての性
能は、冷接点部の温度が常に10℃に保持されてい
るため、加熱ロール６からの対流、輻射による熱
がセンサに伝熱され雰囲気温度が20℃から70℃に
変化してもコントロール温度の変化は0.5℃以内
に抑えられた。更に、コントロール温度を180℃
から150℃、210℃に変化させた場合にも、コント
ロール温度は0.2℃以内の変化に抑えられた。し
たがつて、加熱ロール等の被測定物の設定温度を
変化させても冷接点温度を一定に保つことができ
るので、従来の温度センサのように加熱ロール等
の設定温度の変化に応じてダイオード出力の増幅
率を変えたりする必要がない。また、本発明装置
では冷却面温度を最大マイナス30℃まで設定可能
であり、従来では測定不可能であつた室温付近の
被測温体の温度も測定可能となる。
１４を前述の定着装置に使用した場合、温度検出
制御装置１４は加熱ロール６から各種作動条件に
て0.1〜0.5Wの熱エネルギを受ける。このとき、
必要なヒートポンプ１８の設計値を以下のように
設定することにより、所期の目的が達せられる。
すなわち、温度センサ１６の周囲温度は70℃であ
り、このときの冷却フイン部温度（Th）は50℃
となる。したがつて、冷接点温度（Tc）を周囲
温度より60℃低い10℃にすると、ΔT＝Th−Tc
＝50−10＝40（℃）となり、これを満足するヒー
トポンプ１８として例えば「モデルMI1020T」
（商品名）を使用する。このヒートポンプ１８は、
一辺４mm、厚さ２mmの形状であり、温度センサ１
６の冷接点をカバーし、冷却することが可能で、
いま、冷接点温度を10℃に保つべくヒートポンプ
１８の直流電源２８に0.78Vの電圧を印加し、こ
のときの電流値を約1.3Aとすると、ヒートポン
プ１８の冷極面すなわち冷接点部の温度は常に10
℃に保持され、冷却能力としては0.5W以上ある
ことが確認された。また、温度センサとしての性
能は、冷接点部の温度が常に10℃に保持されてい
るため、加熱ロール６からの対流、輻射による熱
がセンサに伝熱され雰囲気温度が20℃から70℃に
変化してもコントロール温度の変化は0.5℃以内
に抑えられた。更に、コントロール温度を180℃
から150℃、210℃に変化させた場合にも、コント
ロール温度は0.2℃以内の変化に抑えられた。し
たがつて、加熱ロール等の被測定物の設定温度を
変化させても冷接点温度を一定に保つことができ
るので、従来の温度センサのように加熱ロール等
の設定温度の変化に応じてダイオード出力の増幅
率を変えたりする必要がない。また、本発明装置
では冷却面温度を最大マイナス30℃まで設定可能
であり、従来では測定不可能であつた室温付近の
被測温体の温度も測定可能となる。
なお、上記実施例では複写機の定着装置部の温
度検出に使用した場合について説明したが、必ず
しも被測定物が定着装置である必要はなく、一般
の温度検出用としても充分使用できることはいう
までもない。
度検出に使用した場合について説明したが、必ず
しも被測定物が定着装置である必要はなく、一般
の温度検出用としても充分使用できることはいう
までもない。
以上に説明したように、本発明の温度検出装置
によれば、被測定物から放射される赤外線を感知
し、熱起電力を検出する熱電型温度センサの冷接
点部に、ペルチエ効果を利用した熱電素子を接合
するとともに、冷接点近傍に温度補償用ダイオー
ドを配設し、かつ、このダイオードからの出力信
号を熱電素子の操作回路部に入力させて成るた
め、熱電素子の冷却面温度を任意の温度に制御す
ることができるとともに熱電型温度センサの冷接
点温度を被測定物の温度に応じて制御でき、その
結果として、温度検出能力の増大及び安定した温
度検出を可能にすることができるなどの優れた効
果が得られるので、その利用価値は顕著である。
によれば、被測定物から放射される赤外線を感知
し、熱起電力を検出する熱電型温度センサの冷接
点部に、ペルチエ効果を利用した熱電素子を接合
するとともに、冷接点近傍に温度補償用ダイオー
ドを配設し、かつ、このダイオードからの出力信
号を熱電素子の操作回路部に入力させて成るた
め、熱電素子の冷却面温度を任意の温度に制御す
ることができるとともに熱電型温度センサの冷接
点温度を被測定物の温度に応じて制御でき、その
結果として、温度検出能力の増大及び安定した温
度検出を可能にすることができるなどの優れた効
果が得られるので、その利用価値は顕著である。
また、熱電型センサの冷接点部をペルチエ効果
を利用した熱電素子によつて冷却することができ
るとともに、前記熱電型センサの冷接点部の温度
を温度補償用ダイオードによつて検出し、該温度
補償用ダイオードの出力に基づいて操作回路によ
つて前記熱電素子を冷接点部設定温度に保つこと
により、熱電型センサの冷接点部の温度を任意の
値で一定に保つことができ、被測定物の温度を高
精度に検出することができる。
を利用した熱電素子によつて冷却することができ
るとともに、前記熱電型センサの冷接点部の温度
を温度補償用ダイオードによつて検出し、該温度
補償用ダイオードの出力に基づいて操作回路によ
つて前記熱電素子を冷接点部設定温度に保つこと
により、熱電型センサの冷接点部の温度を任意の
値で一定に保つことができ、被測定物の温度を高
精度に検出することができる。
さらに、前記操作回路は、前記熱電素子の設定
温度を任意に変える手段を有しているので、非接
触物の温度範囲に合わせて熱電素子の冷接点部設
定温度を変化させることにより、熱電型センサの
温接点部と冷接点部の温度差を熱電型センサの検
出能力以上に設定することができ、非接触物の温
度範囲に合わせた測定が可能となる。
温度を任意に変える手段を有しているので、非接
触物の温度範囲に合わせて熱電素子の冷接点部設
定温度を変化させることにより、熱電型センサの
温接点部と冷接点部の温度差を熱電型センサの検
出能力以上に設定することができ、非接触物の温
度範囲に合わせた測定が可能となる。
またさらに、前記温度補償用ダイオードは、非
接触物の温度補償のみならず、熱電素子の温度制
御に利用しているので、部品点数が少なく、安価
に提供することができる。
接触物の温度補償のみならず、熱電素子の温度制
御に利用しているので、部品点数が少なく、安価
に提供することができる。
第１図は熱電型温度センサの概略断面図、第２
図は本発明の温度検出装置の使用態様の一例を示
す概略側断面図、第３図は本発明の温度検出装置
の構造を示す断面図、第４図は本発明における熱
電素子の基本原理図である。 符号説明、１…シリコン基板、２…熱電対、３
…受感部、４…温度補償用ダイオード、６…加熱
ロール（被測定物）、１４…温度検出装置、１６
…熱電型温度センサ、１８…ヒートポンプ（熱電
素子）、２０…制御回路部、２４…Ｐ型ビスマス
半導体、２５…Ｎ型ビスマス半導体、２６…銅接
片電極、２７…絶縁プレート、２８…直流電源、
２９…熱電対端子、３０…熱電対出力増幅器、３
１…ヒートポンプ端子、３２…ヒートポンプON
−OFF回路（操作回路）、３３…ダイオード端
子、３４…ダイオード出力増幅器、３５…温度コ
ントローラ。
図は本発明の温度検出装置の使用態様の一例を示
す概略側断面図、第３図は本発明の温度検出装置
の構造を示す断面図、第４図は本発明における熱
電素子の基本原理図である。 符号説明、１…シリコン基板、２…熱電対、３
…受感部、４…温度補償用ダイオード、６…加熱
ロール（被測定物）、１４…温度検出装置、１６
…熱電型温度センサ、１８…ヒートポンプ（熱電
素子）、２０…制御回路部、２４…Ｐ型ビスマス
半導体、２５…Ｎ型ビスマス半導体、２６…銅接
片電極、２７…絶縁プレート、２８…直流電源、
２９…熱電対端子、３０…熱電対出力増幅器、３
１…ヒートポンプ端子、３２…ヒートポンプON
−OFF回路（操作回路）、３３…ダイオード端
子、３４…ダイオード出力増幅器、３５…温度コ
ントローラ。
Claims (1)
- １ 被測定物が放射する赤外線を受感部に集光さ
せ、該受感部の熱吸収で生じた冷接点部に対する
温度勾配で生じた起電力により前記被測定物の温
度を検出する熱電型センサを有する非接触式温度
検出装置において、前記熱電型センサの冷接点部
を冷却するペルチエ効果を利用した熱電素子を設
け、前記熱電型センサの冷接点部の温度を検出す
る温度補償用ダイオードを設け、該温度補償用ダ
イオードは、前記熱電型センサの出力側に接続さ
れて該温度補償用ダイオードの出力で前記熱電型
センサの出力を補正するとともに、該温度補償用
ダイオードの出力に基づいて前記熱電素子を冷接
点部の設定温度に保つ操作回路に接続されてお
り、かつ該操作回路は前記熱電素子の冷接点部設
定温度を任意に変える手段を有してなることを特
徴とする非接触式温度検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58240904A JPS60133329A (ja) | 1983-12-22 | 1983-12-22 | 非接触式温度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58240904A JPS60133329A (ja) | 1983-12-22 | 1983-12-22 | 非接触式温度検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60133329A JPS60133329A (ja) | 1985-07-16 |
| JPH0345778B2 true JPH0345778B2 (ja) | 1991-07-12 |
Family
ID=17066402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58240904A Granted JPS60133329A (ja) | 1983-12-22 | 1983-12-22 | 非接触式温度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60133329A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62106129U (ja) * | 1985-12-23 | 1987-07-07 | ||
| JPS6435326A (en) * | 1987-07-31 | 1989-02-06 | Chino Corp | Temperature detector |
| JPH01137435U (ja) * | 1988-03-15 | 1989-09-20 | ||
| JPH02196933A (ja) * | 1989-01-25 | 1990-08-03 | Daikin Ind Ltd | 赤外線検知装置 |
| US5229612B1 (en) | 1990-08-01 | 1998-04-14 | Exergen Corp | Radiation detector with remote temperature reference |
| DE19605384C1 (de) * | 1996-02-14 | 1997-02-13 | Fortech Hts Gmbh | Thermoelektrischer Sensor |
| TW314592B (en) * | 1996-09-25 | 1997-09-01 | Oriental System Technology Inc | The absolute radiation thermometer |
| WO2000022390A1 (en) * | 1998-10-15 | 2000-04-20 | Kazuhito Sakano | Infrared sensor and radiation thermometer |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6047545B2 (ja) * | 1980-04-11 | 1985-10-22 | 助川電気工業株式会社 | 輻射熱計測装置 |
| JPS57113332A (en) * | 1980-12-30 | 1982-07-14 | Horiba Ltd | Compensating thermopile detector |
| JPS58204294A (ja) * | 1982-05-21 | 1983-11-28 | 日本国有鉄道 | 海底岩盤破砕法 |
-
1983
- 1983-12-22 JP JP58240904A patent/JPS60133329A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60133329A (ja) | 1985-07-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |