JP6641701B2 - 雰囲気センサとその製造方法、及び印刷物の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、雰囲気センサとその製造方法、及び印刷物の製造方法に関する。

特許文献１には、湿度センサで用紙近傍の空気の湿度を検出し、検出された湿度に基づいて印刷条件を設定する画像形成装置が開示されている。

こうした湿度センサでは、湿度を検出する検出部は環境の空気に晒されている必要がある一方、風の影響を受けないようにし、汚れが検出部に付着しないようにする必要がある。そこで、検出部を、水を通さないが水蒸気を通すことができる透湿膜で覆う技術が知られている。

従来から、透湿膜を湿度センサに接着剤で接着する技術が知られている。透湿膜を湿度センサに接着した場合、接着剤の塗布むらによって、湿度センサと透湿膜との密着性が不十分になる恐れがあるという問題点があった。また、こうした湿度センサには、経年変化によって湿度センサと透湿膜との密着性が劣化して透湿膜が湿度センサから剥離する恐れがあるという問題点があった。湿度センサと透湿膜との密着性に関する問題点を改善するために、不織布を透湿膜に重畳する技術が知られている。

しかし、不織布を用いた場合、湿度センサと透湿膜との密着性に関する問題点は改善されるが、不織布及び接着剤が吸湿するので、例えば湿度測定において誤差が生じるという問題点があった。

本発明の目的は、従来技術に比較して、例えば湿度などの雰囲気の特性を高精度に検出できる雰囲気センサを提供することにある。

本発明に係る雰囲気センサは、雰囲気センサの外部の雰囲気の特性を検出する検出部を備える雰囲気センサであって、
前記雰囲気センサの内部に前記検出部を収容し、開口部を有するケースと、
前記開口部上に設けられ、前記雰囲気センサの外部の水蒸気を透過する透湿膜とを備え、
前記透湿膜は、前記ケースに溶着法によって接合されていることを特徴とする。

本発明に係る雰囲気センサによれば、従来技術に比較して、例えば湿度などの雰囲気の特性を高精度に検出できる。

実施形態１に係る湿度検出センサ１の構成を示す平面図である。 図１のＩ−Ｉ’線で切断したときの湿度検出センサ１の縦断面図である。 図１の湿度検出センサ１の組み立て方法を示す縦断面図である。 図１の湿度検出センサ１を備えた画像形成装置１００の構成を示す模式図である。 図４の画像形成装置１００における湿度検出センサ１の配置を示す模式図である。 図５の湿度検出センサ１とガイド板４６とシート材ＳＨとの位置関係を説明するための縦断面図である。 図５の制御部ＳＴの構成を示すブロック図である。 実施形態１の変形例に係る湿度検出センサ１Ａの構成を示す縦断面図である。 実施形態２に係る湿度検出センサ１Ｂの構成を示す縦断面図である。 実施形態２の変形例に係る湿度検出センサ１Ｃの構成を示す縦断面図である。 実施形態１に係るセンサ装置ケース６０の実施例を示す平面図である。 図１１Ａのセンサ装置ケース６０の開口部６３の詳細形状を示す平面図である。

以下、適宜図面を参照しながら本発明の各実施形態を説明する。なお、同一の構成要素については同一の符号を付す。

実施形態１．
図１は、実施形態１に係る湿度検出センサ１の構成を示す平面図である。湿度検出センサ１は雰囲気センサの一例である。

図１において、本実施形態に係る湿度検出センサ１は、センサパッケージ５１と、センサ装置ケース６０と、透湿膜７０と、フレキシブル基板８１と、蓋８２とを備えて構成される。センサ装置ケース６０は、センサ装置ケース６０をガイド板４６（図５及び図６を参照）にねじ止めするための４つのねじ穴６４を有する。透湿膜７０は円形状又は楕円形状を有し、センサパッケージ５１は正方形形状を有する。センサパッケージ５１は、例えば一辺の長さが３ｍｍの正方形形状を有する。センサ装置ケース６０の上面には凹部６１が設けられ、凹部６１の中央部にはセンサ装置ケース６０の厚み方向に貫通する開口部６３が設けられる。開口部６３は、正方形の四隅に円形状を有する形状を有する。開口部６３の大きさはセンサパッケージ５１より大きくなるように設けられ、センサパッケージ５１は開口部６３の中心に配置される。蓋８２の中央部には開口部８３が設けられる。蓋８２は、蓋８２の左右の端部をセンサ装置ケース６０に設けられたポケットに挿入することでセンサ装置ケース６０に固定される。

センサ装置ケース６０は熱可塑性を有するポリ塩化ビニルで形成され、透湿膜７０は伸張性及び多孔性を有するＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）で形成される。透湿膜７０は、気体としての水蒸気を透過させる一方、液体の水を透過させない。透湿膜７０の厚みは例えば０．３ｍｍである。

図２は、図１のＩ−Ｉ’線で切断したときの湿度検出センサ１の縦断面図である。図２において、湿度検出センサ１は湿度検出チップ５２と、ワイヤ５３とをさらに備えて構成される。

フレキシブル基板８１とセンサパッケージ５１とは互いに接合される。センサパッケージ５１の中は空洞であり、湿度検出チップ５２はセンサパッケージ５１の上壁の内側に接合される。湿度検出チップ５２とセンサパッケージ５１とは、ワイヤ５３によって互いに電気的に接続される。ワイヤ５３は、センサパッケージ５１の開口部から出ないように設けられる。センサパッケージ５１は、ワイヤ５３とフレキシブル基板８１とを互いに電気的に接続する配線を有する。センサパッケージ５１の下面には開口部が設けられる。センサパッケージ５１は、センサパッケージ５１の下面が凹部６１の底面６０ａより下になるように配置される。

透湿膜７０は、詳細後述するように、溶着部７０ａにおいて、熱溶着法によって凹部６１の底面６０ａ（センサ装置ケース６０の内部の面であって、開口部６３とは反対の内部側の面）に接合されている。また、透湿膜７０は、センサパッケージ５１の開口部を塞ぐように設けられる。

湿度検出チップ５２は、センサパッケージ５１内の空気の絶対湿度に対応した信号レベルを有する信号を生成し、ワイヤ５３及びセンサパッケージ５１内の配線を通じてフレキシブル基板８１に出力する。湿度検出チップ５２は、例えば、特許文献２に開示された湿度センサによって実現できる。湿度検出チップ５２は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術を用いて形成される。

蓋８２は、フレキシブル基板８１及びセンサパッケージ５１をセンサ装置ケース６０内に押し込むように配置される。これにより、フレキシブル基板８１は、透湿膜７０が接合された底面６０ａに対して透湿膜７０を間に挟むように設けられる。また、センサ装置ケース６０の高さ及び凹部６１の深さは、透湿膜７０の下面とセンサ装置ケース６０の下面との間に段差がないように設定される。

図３は、図１の湿度検出センサ１の組み立て方法を示す縦断面図である。湿度検出センサ１の組み立て方法について以下に説明する。

図３において、湿度検出チップ５２をセンサパッケージ５１にダイボンドし、センサパッケージ５１をフレキシブル基板８１に半田付けする。一方、透湿膜７０を、センサ装置ケース６０の下側の開口部を塞ぐようにセンサ装置ケース６０に熱溶着法によって接合する。具体的には、透湿膜７０を凹部６１の底面６０ａ上に乗せて、加熱された金属輪を透湿膜７０の溶着部７０ａの上から底面６０ａに押し付けることにより、センサ装置ケース６０の底面６０ａの一部分６０ａａを溶融させ、溶着部７０ａに溶け込ませる。これにより、透湿膜７０の溶着部７０ａを凹部６１の底面６０ａに接合する。加熱は、例えば、２５０度の温度で５秒間だけ行なう。このように透湿膜７０を熱溶着法によってセンサ装置ケース６０に接合することにより、透湿膜７０をセンサ装置ケース６０に接着剤で接着する場合と比較して、接合の強度が増す。なお、透湿膜７０は円形状又は楕円形状を有し、溶着部７０ａは輪形状を有するので、溶着部７０ａとセンサ装置ケース６０の底面６０ａとの接合強度を均一にできる。次に、センサパッケージ５１が実装されたフレキシブル基板８１を凹部６１に嵌め入れる。これにより、フレキシブル基板８１は凹部６１によってセンサ装置ケース６０内の所定の位置に固定される。また、このとき、センサパッケージ５１の下面は透湿膜７０に押し当てられる。透湿膜７０は伸張性があるので、透湿膜７０はセンサパッケージ５１によって押し下げられると共に、センサパッケージ５１の開口部に密着する。

また、透湿膜７０の端部７０ｂは、溶着部７０ａがセンサ装置ケース６０に熱溶着法によって接合されたとき、上方向に反り返る。フレキシブル基板８１は、凹部６１に押し込まれたとき、反り返った端部７０ｂを下方向に押し付ける。透湿膜７０の厚みは０．３ｍｍである場合、凹部６１の深さは、フレキシブル基板８１と凹部６１の底面６０ａとの間の距離が０．３３ｍｍとなるように設定される。

以上のように構成された湿度検出センサ１において、透湿膜７０はセンサ装置ケース６０に熱溶着法によって接合されているので、透湿膜７０をセンサ装置ケース６０に接着剤で接着する場合と比べて、透湿膜７０はセンサ装置ケース６０から剥離しにくい。また、透湿膜７０が不織布及び接着剤を使用せずにセンサパッケージ５１の開口部を覆うので、湿度検出センサ１は、透湿膜７０を不織布及び接着剤を使用してセンサパッケージ５１に接着した場合と比べて、高精度に空気の絶対湿度を検出することができる。

図４は、図１の湿度検出センサ１を備えた画像形成装置１００の構成を示す模式図である。画像形成装置１００は二次転写機構を備えて構成され、カラー印刷を行なうことができる。画像形成装置１００は例えば電子写真方式の複写機である。

図４において、画像形成装置１００は、シアン、イエロー、マゼンタ、ブラックの色毎に、像担持体としての感光体ドラム２、帯電装置３、書き込み装置（露光装置）４、現像装置５、一次転写装置６、及びクリーニング装置７を、備えて構成される。さらに、画像形成装置１００は、転写材として無端状の転写ベルト４０、二次転写装置４１、クリーニング装置４２、定着装置８、給紙カセット９、一対のローラ１２、一対のレジストローラ４５、湿度検出センサ１、及び制御部ＳＴを備えて構成される。各クリーニング装置７はクリーニングブレード７ａを備えて構成され、クリーニング装置４２はクリーニングブレード４２ａを備えて構成される。定着装置８は定着ローラ８ａと加圧ローラ８ｂとを備えて構成される。二次転写装置４１は、転写ローラ４１ａ，４１ｂと、保持ローラ４１ｃとを備えて構成される。

帯電装置３、書き込み装置４、現像装置５、一次転写装置６、及びクリーニング装置７は、感光体ドラム２の周囲に色毎に設けられる。転写ベルト４０は感光体ドラム２と接するように設けられる。クリーニング装置４２は転写ベルト４０の移動方向下流側に設けられ、二次転写装置４１は転写ベルト４０の移動方向上流側に設けられる。二次転写装置４１の上部には定着装置８が設けられる。湿度検出センサ１は、一対のレジストローラ４５の近傍に設けられる。

給紙カセット９には、複数のシート材ＳＨが積載されて収納される。シート材ＳＨは、一対のローラ１２、給紙搬送路１０、一対のレジストローラ４５、二次転写装置４１、及び定着装置８を経由して排出される。シート材ＳＨは、例えば用紙又は記録媒体である。

以上のように構成された画像形成装置１００において、所定のプロセススピードで回転する感光体ドラム２の表面が帯電装置３により一様に帯電される。次いで、読み取り装置（図示を略す）によって読み取られた原稿の画像情報に応じて書き込み装置４により露光が行われることにより、静電潜像が感光体ドラム２に形成される。次いで、現像装置５のトナー（現像剤）により現像が行なわれ、トナー像が感光体ドラム２上に色毎に形成される。感光体ドラム２に形成された複数色のトナー像は、一次転写装置６により、所定のプロセススピードで回転する転写ベルト４０に順番に重畳して転写される。

一方、シート材ＳＨが給紙カセット９から所定のタイミングでシート材搬送路１０を通って二次転写装置４１に搬送され、転写ベルト４０に担持されているトナー像は二次転写装置４１によってシート材ＳＨに転写される。トナー像が転写されたシート材ＳＨは搬送方向下流側の定着装置８に搬送されて、定着ローラ８ａと加圧ローラ８ｂによって加熱及び加圧されることによりシート材ＳＨにトナー像が定着される。トナー像が定着されたシート材ＳＨは、排紙ローラ（図示を略す）により画像形成装置１００の外部に排出される。

転写ベルト４０に転写されずに感光体ドラム２の表面に残っているトナー像は、クリーニング装置７のクリーニングブレード７ａにより除去され、感光体ドラム２の表面は次の
静電潜像の形成に使用される。また、シート材ＳＨに転写されずに転写ベルト４０の表面に残っているトナー像は、クリーニング装置４２のクリーニングブレード４２ａにより除去され、転写ベルト４０の表面は次の静電潜像の形成に使用される。

湿度検出センサ１は、詳細後述するように、給紙カセット９から給紙されたシート材ＳＨ近傍の空気の絶対湿度を検出する。また、湿度検出センサ１は、片面に画像が形成されて定着装置８を経由して給紙されたシート材ＳＨ１（図５を参照）近傍の空気の絶対湿度を検出する。さらに、湿度検出センサ１は、シート材ＳＨが給紙カセット９から給紙されていないとき、環境湿度を検出する。詳細後述するように、湿度検出センサ１によって検出されたシート材ＳＨ近傍の空気の絶対湿度及び環境湿度は、画像形成装置１００の制御に用いられる。

図５は、図４の画像形成装置１００における湿度検出センサ１の配置を示す模式図である。

図５において、画像形成装置１００は、一対のレジストローラ４５の近傍に設けられたガイド板４６，４７をさらに備えて構成される。ガイド板４６，４７は、給紙カセット９から搬送されたシート材ＳＨ、及び定着装置８を経由して搬送されたシート材ＳＨ１を、レジストローラ４５に導く。湿度検出センサ１はガイド板４６に固定される。湿度検出チップ５２はＭＥＭＳ技術を用いて形成されるので、湿度検出チップ５２を概略１ｍｍ×１ｍｍの大きさまで小さくでき、その結果、湿度検出センサ１の大きさも小さくできる。よって、湿度検出センサ１を比較的狭い空間に設置できる。

図６は、図５の湿度検出センサ１とガイド板４６とシート材ＳＨとの位置関係を説明するための縦断面図である。

図６において、ガイド板４６は厚み方向に貫通した開口部を有する。湿度検出センサ１は、湿度検出センサ１の下部がガイド板４６の開口部内に格納されるようにガイド板４６に固定される。センサ装置ケース６０及びガイド板４６は、湿度検出センサ１がガイド板４６に固定されたときに、湿度検出センサ１の下面とガイド板４６の下面との間に段差がないように形成される。このように湿度検出センサ１をガイド板４６に固定することにより、湿度検出センサ１は搬送されるシート材ＳＨの近傍に、シート材ＳＨから一定の距離だけ離隔して配置される。

以上のように湿度検出センサ１をシート材ＳＨの近傍に配置することにより、センサパッケージ５１内の空気の絶対湿度はシート材ＳＨ近傍の空気の絶対湿度と実質的に等しくなるので、湿度検出センサ１はシート材ＳＨ近傍の空気の絶対湿度を検出できる。なお、湿度検出センサ１をシート材ＳＨに近づけるほど、湿度検出センサ１はシート材ＳＨ近傍の空気の絶対湿度を高精度に検出できる。

なお、透湿膜７０の下面がセンサ装置ケース６０の下面より下に出ていると、透湿膜７０が搬送されるシート材ＳＨに幾度も接触することによって、透湿膜７０が摩耗する恐れがある。また、透湿膜７０の下面がセンサ装置ケース６０の下面より上にあると、シート材ＳＨから発生する紙粉等の異物が透湿膜７０の下面上に堆積することにより、湿度検出チップ５２の出力が低減し、湿度検出チップ５２の応答が遅くなる恐れがある。よって、前述のように、湿度検出センサ１は、透湿膜７０の下面とセンサ装置ケース６０の下面との間に段差がないように設けられる。

また、本実施形態において透湿膜７０を湿度検出センサ１内部に接合することの技術的意義について説明する。透湿膜７０を湿度検出センサ１の下面に熱溶着法によって接合した場合、透湿膜７０の端部７０ｂが下方向に反り返る。よって、反り返った端部７０ｂを搬送されるシート材ＳＨと接触させないために、湿度検出センサ１の下面とシート材ＳＨとの間の距離を余分に大きくする必要がある。これにより、シート材ＳＨ近傍の絶対湿度の検出精度が悪化する。一方、透湿膜７０をセンサ装置ケース６０内部に接合すると、反り返った透湿膜７０の端部７０ｂはセンサ装置ケース６０の下面から出ない。よって、湿度検出センサ１とシート材ＳＨとの間の距離を、透湿膜７０を湿度検出センサ１の下面に接合した場合と比べて、小さくできる。これにより、湿度検出センサ１は、シート材ＳＨ近傍の絶対湿度を、透湿膜７０を湿度検出センサ１の下面に接合した場合と比較して、高精度に検出できる。

図７は、図５の制御部ＳＴの構成を示すブロック図である。

図７において、制御部ＳＴは、計測部１３と、メモリ１４と、ＣＰＵ１５と、一次転写バイアス制御部３１と、二次転写バイアス制御部１６と、帯電バイアス制御部１７と、搬送制御部１８と、定着制御部１９と、環境制御部３０とを備えて構成される。

湿度検出センサ１は検出出力を計測部１３に出力し、計測部１３はメモリ１４との間で情報の授受を行い、その結果をＣＰＵ１５に出力する。ＣＰＵ１５は画像形成装置１００の動作全体を制御する制御手段として機能する。また、ＣＰＵ１５は、計測部１３から入力される情報に基づいて、一次転写バイアス制御部３１、二次転写バイアス制御部１６、帯電バイアス制御部１７、搬送制御部１８、定着制御部１９、及び環境制御部３０を制御する。一次転写バイアス制御部３１は一次転写バイアス電位を制御し、二次転写バイアス制御部１６は二次転写バイアス電位を制御し、帯電バイアス制御部１７は帯電バイアス電位を制御し、搬送制御部１８はシート材ＳＨの搬送速度を制御する。定着制御部１９は定着温度を制御し、環境制御部３０は画像形成装置１００内に設けられたファン（図示を略す）の回転数を制御する。

メモリ１４は、環境湿度とシート材ＳＨ近傍の空気の絶対湿度との間の関係を示すデータを予め格納している。計測部１３は、湿度検出センサ１から出力される検出結果とメモリ１４に予め記憶されているデータとに基づいて、給紙カセット９から給紙されたシート材ＳＨ近傍の空気の絶対湿度を計測又は算出する。

ＣＰＵ１５は、計測部１３から出力されるシート材ＳＨ近傍の空気の絶対湿度に基づいて、一次転写バイアス制御部３１と、二次転写バイアス制御部１６と、帯電バイアス制御部１７と、搬送制御部１８と、定着制御部１９とを制御する。例えば、ＣＰＵ１５は、シート材ＳＨ近傍の空気の絶対湿度が高いとき、トナーの定着温度を上げる一方、シート材ＳＨ近傍の空気の絶対湿度が低いとき、トナーの定着温度を下げるように定着制御部１９を制御する。このような制御により、ＣＰＵ１５は、搬送されたシート材ＳＨにとって好適な、トナーの定着温度及び搬送速度等の画像形成条件を設定する。また、ＣＰＵ１５は、計測部１３から出力される環境湿度に基づいて環境制御部３０を制御して、画像形成装置１００内に設けられているファンを回転させるファンモータを制御する。具体的には、ＣＰＵ１５は、環境湿度が高いとき、画像形成装置１００内の空気を排出するようにファンを制御する。これらの制御の詳細については、特許文献１に開示されているので、ここでは説明を省略する。

以上のように構成された本実施形態に係る画像形成装置１００の湿度検出センサ１において、透湿膜７０はセンサ装置ケース６０に熱溶着法によって接合される。よって、透湿膜７０は、透湿膜７０をセンサ装置ケース６０に接着剤で接着した場合に比べて、湿度検出センサ１から剥離しにくい。また、透湿膜７０は、接着剤及び不織布を使用せずにセンサパッケージ５１の開口部を塞ぐので、湿度検出センサ１は、シート材ＳＨ近傍の空気の絶対湿度を、接着剤及び不織布を使用した場合と比較して、高精度に検出できる。また、透湿膜７０をセンサ装置ケース６０の内側に接合するので反り返った透湿膜７０の端部７０ｂは湿度検出センサ１の下面から出ない。よって、透湿膜７０を湿度検出センサ１の下面に接合した場合と比較して、湿度検出センサ１とシート材ＳＨとの間の距離を小さくでき、シート材ＳＨ近傍の絶対湿度を高精度に検出できる。

また、本実施形態に係る画像形成装置１００によれば、搬送されたシート材ＳＨ近傍の空気の絶対湿度に基づいて、当該シート材ＳＨにとって好適な画像形成条件を設定してシート材ＳＨ上に画像を形成する。よって、従来技術に比較して、シート材ＳＨ上に形成される画像品質を向上できる。また、画像形成装置１００は、湿度検出センサ１によって検出されたシート材ＳＨ近傍の空気の絶対湿度に基づいて画像形成条件を制御して当該シート材ＳＨ上に画像を形成するので、従来技術に比較して、高品質な印刷物を製造できる。

実施形態１の変形例．
図８は、実施形態１の変形例に係る湿度検出センサ１Ａの構成を示す縦断面図である。

図８において、実施形態１の変形例に係る湿度検出センサ１Ａは、図１の湿度検出センサ１と比べて、以下の点で相違する。
（１）フレキシブル基板８１に代えてフレキシブル基板８１Ａを備える。
（２）センサ装置ケース６０に代えてセンサ装置ケース６０Ａを備える。
（３）信号処理回路９０をさらに備える。
上記相違点について以下に説明する。

図８において、フレキシブル基板８１Ａは図２のフレキシブル基板８１より幅が大きい。センサ装置ケース６０Ａは、その上面に凹部６１Ａを有する。センサ装置ケース６０Ａの凹部６１Ａは、フレキシブル基板８１Ａが格納される部分だけ幅が大きい。フレキシブル基板８１Ａの、センサパッケージ５１が実装されていない方の面（フレキシブル基板８１Ａの、開口部６３とは反対の面）８１Ａａ上であって、湿度検出チップ５２の近くであり、蓋８２の開口部８３内に、信号処理回路９０は実装される。信号処理回路９０は、例えば、信号増幅回路、ヒータ部駆動回路及び／又はＡ／Ｄ変換回路を備えて構成される。信号処理回路９０は、湿度検出チップ５２を制御し、湿度検出チップ５２から出力された信号を処理する。

以上説明したように、本変形例によれば、実施形態１に比較して、信号処理回路９０を湿度検出チップ５２の近くに配置することにより、信号処理回路９０と湿度検出チップ５２との間で送受信される信号にノイズが混じることを防止できる。

実施形態２．
図９は、実施形態２に係る湿度検出センサ１Ｂの構成を示す縦断面図である。

図９において、本実施形態に係る湿度検出センサ１Ｂは、図１の湿度検出センサ１と比べて、以下の点で相違する。
（１）センサパッケージ５１を備えない。
（２）センサ装置ケース６０に代えてセンサ装置ケース６０Ｂを備える。
以下、上記相違点について説明する。

図９において、湿度検出チップ５２はフレキシブル基板８１の下面に接合され、湿度検出チップ５２とフレキシブル基板８１とはワイヤ５３によって互いに電気的に接続される。センサ装置ケース６０Ｂは上面に凹部６１Ｂを有し、下面に凹部６２Ｂを有し、凹部６１Ｂの底面６０Ｂａから凹部６２Ｂの最下面まで貫通する開口部６３Ｂを有する。凹部６１Ｂの深さはフレキシブル基板８１の厚みに設定される。透湿膜７０の溶着部７０ａは、凹部６２Ｂの底面６０Ｂｂ（センサ装置ケース６０Ｂの内部の面であって、開口部６３Ｂ側の面）に熱溶着法によって接合される。

透湿膜７０の端部７０ｂは熱溶着法によって下方向に反り返る。凹部６１Ｂの深さは、反り返った端部７０ｂがセンサ装置ケース６０Ｂの下面より上になるように設定される。これにより、湿度検出センサ１Ｂの下面とシート材ＳＨとの間の距離を、凹部６２Ｂがない場合と比較して小さくでき、シート材ＳＨ近傍の絶対湿度の検出精度が向上する。

以上のように構成された本実施形態に係る湿度検出センサ１Ｂによれば、透湿膜７０はセンサ装置ケース６０Ｂに熱溶着法によって接合される。よって、透湿膜７０は、透湿膜７０をセンサ装置ケース６０Ｂに接着剤で接着する場合と比較して、湿度検出センサ１Ｂから剥離しにくい。また、透湿膜７０が不織布及び接着剤を使用せずに湿度検出チップ５２を覆うので、湿度検出センサ１Ｂは、透湿膜７０を不織布及び接着剤を使用してセンサ装置ケース６０Ｂに接着した場合と比べて、高精度にシート材ＳＨ近傍の空気の絶対湿度を検出できる。

実施形態２の変形例．
図１０は、実施形態２の変形例に係る湿度検出センサ１Ｃの構成を示す縦断面図である。

図１０において、実施形態２の変形例に係る湿度検出センサ１Ｃは、図９の湿度検出センサ１Ｂと比べて、信号処理回路９０をさらに備える点で相違する。当該相違点について以下に説明する。

図１０において、フレキシブル基板８１の、湿度検出チップ５２が実装されていない方の面（フレキシブル基板８１の、開口部６３Ｂとは反対の面）８１ａ上であって、湿度検出チップ５２の近くであり、蓋８２の開口部８３内に、信号処理回路９０は実装される。信号処理回路９０は、例えば、信号増幅回路、ヒータ部駆動回路及び／又はＡ／Ｄ変換回路を備えて構成される。信号処理回路９０は、湿度検出チップ５２を制御し、湿度検出チップ５２から出力された信号を処理する。以上説明したように、本変形例によれば、実施形態２に比較して、信号処理回路９０を湿度検出チップ５２の近くに配置することにより、信号処理回路９０と湿度検出チップ５２との間で送受信される信号にノイズが混じることを防止できる。

他の変形例．
実施形態１においては、湿度検出センサ１を用いて画像形成装置１００を構成するが、本発明はこれに限らず、湿度検出センサ１Ａ，１Ｂ，１Ｃのいずれか一つを用いて画像形成装置１００を構成してもよい。

以上の各実施形態において、センサ装置ケース６０をポリ塩化ビニルで形成するが、本発明はこれに限らず、センサ装置ケース６０を、例えばＡＢＳ樹脂等の、ポリ塩化ビニル以外の熱可塑性樹脂で形成してもよい。

以上の各実施形態において、透湿膜７０をＰＴＦＥで形成するが、本発明はこれに限らず、透湿膜７０を、ＰＴＦＥ以外の部材であり、気体を透過させる一方で液体を透過させない部材で形成してもよい。

以上の各実施形態において、透湿膜７０は円形状又は楕円形状を有するが、本発明はこれに限らず、透湿膜７０は、例えば方形形状等の、円形状又は楕円形状以外の形状を有してもよい。

以上の各実施形態において、センサパッケージ５１は正方形状を有するが、本発明はこれに限らず、センサパッケージ５１は、例えば円形状又は長方形状等の、正方形状以外の形状を有してもよい。

以上の各実施形態において、フレキシブル基板８１を用いているが、本発明はこれに限らず、プリント基板を用いてもよい。

以上の各実施形態において、画像形成装置１００は例えば電子写真方式の複写機であるが、本発明はこれに限らず、画像形成装置１００は電子写真方式の複写機以外の画像形成装置であってもよい。

以上の各実施形態において、透湿膜７０をセンサ装置ケース６０に熱溶着法によって接合するが、本発明はこれに限らない。例えば、スピン溶着法、振動溶着法、超音波溶着法、高周波溶着法、又は半導体レーザー溶着法によって、透湿膜７０をセンサ装置ケース６０に接合してもよい。

以上の各実施形態において、湿度検出センサ１はシート材ＳＨ近傍の空気の絶対湿度を検出するが、本発明はこれに限らない。湿度検出センサ１は、例えば、コンクリート、食品、植物、又は生物の皮膚等の、シート材ＳＨ以外の検出対象物近傍の空気の絶対湿度を検出してもよい。

以上の各実施形態において、雰囲気センサは湿度検出センサ１であるが、本発明はこれに限らない。本発明は、湿度検出センサ１以外の、例えば、ガス濃度、気体の熱伝導率、又は気体の温度等を検出する雰囲気センサにも適用できる。

実施形態１において、湿度検出センサ１を透湿膜７０の下面とセンサ装置ケース６０の下面との間に段差がないように設けるが、本発明はこれに限らない。湿度検出センサ１を、透湿膜７０の下面とセンサ装置ケース６０の下面との間に段差があるように設けてもよい。

実施形態１において、開口部６３は図１に示すような形状を有するが、本発明はこれに限らず、開口部６３は、例えば正方形状等の、図１に示すような形状以外の形状を有してもよい。

実施形態１の変形例及び実施形態２の変形例において、信号処理回路９０は湿度検出チップ５２を制御し、湿度検出チップ５２から出力された信号を処理するが、本発明はこれに限定されず、信号処理回路９０は湿度検出チップ５２を制御しなくてもよい。

実施形態１に係るセンサ装置ケース６０の実施例．
図１１Ａは、実施形態１に係るセンサ装置ケース６０の実施例を示す平面図である。図１１Ｂは、図１１Ａのセンサ装置ケース６０の開口部６３の詳細形状を示す平面図である。図１１Ａ及び図１１Ｂにおいて、単位はミリメートルである。図１１Ｂにおいて、開口部６３は、正方形形状の四隅に円形状を有する形状を有する。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…湿度検出センサ、
５１…センサパッケージ、
５２…湿度検出チップ、
５３…ワイヤ、
６０…センサ装置ケース、
６０ａ，６０Ｂａ，６０Ｂｂ…底面、
６１，６１Ａ，６２Ｂ…凹部、
６３，６３Ｂ…開口部、
７０…透湿膜、
８１，８１Ａ…フレキシブル基板、
８１ａ，８１Ａａ…面
８２…蓋、
９０…信号処理回路、
１００…画像形成装置。

特許第５２１１８２１号公報 特許第２８８９９０９号公報

Claims (10)

1. 雰囲気センサの外部の雰囲気の特性を検出する検出部を備える雰囲気センサにおいて、
   当該雰囲気センサは、内部に前記検出部を収容するセンサパッケージと、該センサパッケージを収納する凹部を有するケースと、
   前記凹部に設けられ、当該雰囲気センサの外部の水蒸気を透過する透湿膜と、を備え、
   前記透湿膜は、前記凹部の内側で前記ケースに溶着され、前記凹部の中央部に設けられた第一の開口部を前記凹部の内側から塞いでおり、
   前記センサパッケージには第二の開口部が設けられ、前記透湿膜は前記第二の開口部と密着して、該第二の開口部を塞いでいることを特徴とする雰囲気センサ。
2. 前記雰囲気の特性は、湿度、温度、熱伝導率、又はガス濃度の特性であることを特徴とする請求項１記載の雰囲気センサ。
3. 前記透湿膜は前記ケースの内部の面であって、開口部側の面に接合されることを特徴とする請求項１又は２記載の雰囲気センサ。
4. 前記検出部を備える基板をさらに備えることを特徴とする請求項３記載の雰囲気センサ。
5. 前記透湿膜は前記ケースの内部の面であって、開口部とは反対の内部側の面に接合されることを特徴とする請求項１又は２記載の雰囲気センサ。
6. 前記検出部を備える基板であって、前記透湿膜が接合された面に対して前記透湿膜を間に挟むように設けられる基板をさらに備えることを特徴とする請求項５記載の雰囲気センサ。
7. 前記基板の開口部とは反対の面に設けられ、上記検出部からの信号を処理する信号処理回路をさらに備える請求項４又は６記載の雰囲気センサ。
8. 前記透湿膜は円形状又は楕円形状を有することを特徴とする請求項１〜７のうちのいずれか１つに記載の雰囲気センサ。
9. 雰囲気センサの外部の雰囲気の特性を検出する検出部と、
   内部に前記検出部を収容するセンサパッケージと、該センサパッケージを収納する凹部を有するケースと、を備える雰囲気センサの製造方法において、
   前記凹部の内部に、第二の開口部を有するセンサパッケージを位置させるステップと、
   当該雰囲気センサの外部の水蒸気を透過する透湿膜を、前記凹部の内側において該凹部の中央部に設けられた第一の開口部を塞ぐように溶着し、前記透湿膜と前記第二の開口部とを密着させ、該第二の開口部を塞ぐステップを含むことを特徴とする雰囲気センサの製造方法。
10. 雰囲気センサの外部の雰囲気の特性を検出する検出部と、内部に前記検出部を収容するセンサパッケージと、該センサパッケージを収納する凹部を有するケースと、前記凹部の内側で前記ケースに溶着され、当該雰囲気センサの外部の水蒸気を透過する透湿膜とを含む雰囲気センサを備える画像形成装置を用いて印刷物を製造する印刷物の製造方法であって、
    前記透湿膜は、前記凹部の中央部に設けられた第一の開口部を前記凹部の内側から塞いでおり、
    前記センサパッケージには第二の開口部が設けられ、前記透湿膜は前記第二の開口部と密着して該第二の開口部を塞いでおり、
    前記製造方法は、
    前記雰囲気センサからの信号に基づいて画像形成条件を制御するステップを含むことを特徴とする印刷物の製造方法。

Images