JPH09269290A - 湿度センサ、湿度検出装置および制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】低価格かつコンパクトな湿度センサの提供。 【解決手段】湿度センサ１は、周囲の湿度変化に応答し
て伸縮変位するもので、この物理的な伸縮変位が周囲の
湿度の検出に用いられる。つまり、湿度センサ１は、湿
度の変化を検知する機能と、湿度変化に応じて伸縮変位
して動く機能とを有しているから、従来のように湿度セ
ンサとリンク機構とを別々にしている場合のようなコス
ト面およびスペース面での無駄がない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、湿度センサ、これ
を用いた湿度検出装置、およびこの湿度検出装置を用い
た複写機とかエアコンディショナなどの制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】複写機では、環境湿度が高いと複写用紙
へのトナーなどの付着性が低下するなど性能低下するた
めに、湿度が高いときに複写用紙をヒータで加熱乾燥さ
せる機能を持たせたものがある。また、エアコンディシ
ョナでは、室内の湿度が低くて乾燥しているときに、加
湿器を駆動して室内の湿度を適度な状態にする機能を持
たせたものがある。

【０００３】このような各機能は、既存の湿度センサを
用い、この湿度センサからの出力によりヒータや加湿器
などを駆動するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来例では、既存の湿度センサの価格が高いために、使用
対象の機器のコストアップを余儀なくされる。

【０００５】これに対して、湿度センサの代わりに、湿
度に応じて伸縮するナイロンなどの部材を用い、この部
材の伸縮に伴いリンク機構でもって例えばスイッチの操
作片を操作するようにし、このスイッチの出力によりヒ
ータや加湿器などを駆動するようにしたものがある。こ
の場合、ナイロンなどの部材やリンク機構は安価である
ものの、占有スペースが大きくなることが指摘される。

【０００６】したがって、本発明は、低価格かつコンパ
クトな湿度センサの提供を目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の湿度セン
サは、周囲の湿度変化に応答して伸縮変位するもので、
この物理的な伸縮変位が周囲の湿度の検出に用いられ
る。

【０００８】本発明の第２の湿度センサは、湿度変化に
対する伸縮量が異なる少なくとも二枚の板状部材を一体
に重ね合わせて構成されている。

【０００９】本発明の第３の湿度センサは、湿度変化に
対する伸縮量が異なる少なくとも二枚の板状部材を一体
に重ね合わせて構成されていて、該板状部材を少なくと
も長手方向に延びるものとし、その少なくとも長手方向
一端側が固定される。

【００１０】本発明の湿度検出装置は、前述の湿度セン
サをスイッチ部材に対するアクチュエータとして有し、
このアクチュエータをフレーム内に取り付けられてい
る。

【００１１】この湿度検出装置において、スイッチ部材
が、前記フレーム内に取り付けられたスイッチである。
また、アクチュエータは一端側が前記フレームに固定さ
れ、他端側が前記スイッチの接点を押圧可能な位置に配
備され、前記アクチュエータは湿度変化に応答して前記
他端側で前記接点を駆動制御する。さらに、スイッチは
前記アクチュエータの変位に応じてリニアに変化する信
号を出力しうるものである。この他、アクチュエータの
湿度変化に伴う変位量を調整する調整機構を備えてい
る。スイッチは出力端子を有し、この出力端子にはコネ
クタが前記フレーム外から着脱可能に構成されている。
フレームは前記アクチュエータに対する湿度調整用穴を
備えている。

【００１２】本発明の制御装置は、前述の湿度検出装置
を有し、前記湿度検出装置出力から周囲の湿度状態に応
答した制御を行うものである。

【００１３】要するに、本発明の湿度センサは、湿度の
変化を検知する機能と、湿度変化に応じて伸縮変位して
動く機能とを有している。このため、従来のように湿度
センサとリンク機構とを別々にしている場合のようなコ
スト面およびスペース面での無駄がない。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図１ないし
図６に示す実施例に基づいて説明する。

【００１５】図１および図２は本発明の一実施例の湿度
センサにかかり、図１は、湿度センサの斜視図、図２
は、湿度センサの状態変化を示す説明図である。

【００１６】図例の湿度センサ１は、湿度による伸縮率
の異なる二枚の板材部材から構成されており、具体的に
は水分を吸入したり放出したりして長手方向で伸縮する
帯状のシート２と、シート２に接着剤またはかしめなど
により貼着されかつ湿度の変化に対して伸縮しにくくて
シート２の伸縮動作に応じて長手方向に撓む帯状の基板
３とから構成されている。

【００１７】シート２は、例えば軟質塩化ビニルや、吸
水性成分を特殊分散させた各種エラストマーなどとする
ことができ、具体的には理研ビニル工業株式会社製の商
品名アクアマックスを利用することができる。このシー
ト２は、長手方向の伸縮量が大きいものであるが、幅方
向にも若干伸縮する。基板３は、ばね性を有するステン
レス材などとすることができる。

【００１８】この湿度センサ１は、例えばその長手方向
一端側を固定された片持ち状態で用いられる。動作を説
明する。まず、所要の基準湿度のとき、図１に示すよう
に、撓みなしの真っすぐな姿勢となる。そして、前記基
準湿度を下回ったときつまり乾燥状態のとき、図２
（ａ）に示すように、自由端が上向きに伸び上がるよう
な姿勢に撓む。また、該基準湿度を上回ったときつまり
多湿状態のとき、図２（ｂ）に示すように、自由端が下
向きに垂れ下がるような姿勢に撓む。

【００１９】このように、湿度センサ１は、湿度の変化
を検知する機能と、湿度変化に応じて撓み動作する機能
とを有している。

【００２０】なお、湿度センサ１のシート２や基板３の
膜厚は、要求される撓み量を考慮して適宜に設定するこ
とができる。また、シート２の表面は、平滑とせずに粗
くして表面積を大きくして、吸水性を向上させることが
できる。

【００２１】図３ないし図６は本発明の一実施例の湿度
検出装置にかかり、図３は、湿度検出装置の斜視図、図
４は、湿度検出装置の側面図、図５は、湿度検出装置の
平面図、図６は、湿度検出装置の動作説明図である。

【００２２】図例の湿度検出装置Ａは、主として、アク
チュエータ１０、スイッチ部材としてのマイクロスイッ
チ２０、フレーム３０を備えている。

【００２３】アクチュエータ１０は、上述した湿度セン
サ１で構成されている。

【００２４】マイクロスイッチ２０は、四角い箱形のケ
ース２１の一側面に操作片２２が埋没可能に突出する状
態で設けられていて、操作片２２の出没動作に応じてオ
ン・オフと状態を変化する一般的に周知のものである。
このケース２１の内部には、図示しないが、二つの固定
接点、単一の可動接点が設けられているとともに、これ
らの接点に接続される各リード端子２３がケース２１の
外部に突出した状態で設けられている。なお、操作片２
２は、図示しない可動接点に一体に設けられており、突
出状態となるように弾発付勢されている。この三つのリ
ード端子２３には、３極用コネクタ４０を介して図示し
ないが二つの固定接点のいずれに接触しているかの判別
を行う回路が接続される。なお、図４において、マイク
ロスイッチ２０のリード端子２３および３極用コネクタ
４０の端子を二つだけしか記載していないのは、残り一
つが図面上重なる位置に存在するからである。

【００２５】フレーム３０は、コ字形に屈曲された薄板
からなり、湿度の変化に対して伸縮しにくい材料で形成
されている。このフレーム３０は、ほぼ平行に対向する
側面視ほぼ直角三角形の二つの側辺３１，３２と、二つ
の側辺３１，３２をつなぐ連接辺３３とを備えている。
一方の側辺３１における幅狭側には、内側に屈曲する切
り起こし片３４が設けられている。連接辺３３には、四
つの円形の湿度調整用穴３５が設けられている。

【００２６】そして、アクチュエータ１０およびマイク
ロスイッチ２０が下記のようにフレーム３０に取り付け
られている。マイクロスイッチ２０は、その操作片２２
が上側に位置する状態でフレーム３０の二つの側辺３
１，３２間に挟持されていて、四カ所が接合されてい
る。また、アクチュエータ１０は、そのシート２が上側
に位置する状態で連接辺３３の内面の長手方向一端側に
取付ビス３６を介して片持ち状態に支持されている。な
お、アクチュエータ１０は、「へ」の字形に屈曲されて
いる。つまり、アクチュエータ１０の自由端の上下方向
の揺動でもってマイクロスイッチ２０の操作片２２を埋
没させる状態や突出させる状態に操作できるような位置
関係に設定されているとともに、アクチュエータ１０の
シート２が連接辺３４の湿度調整用穴３５を介して外部
に露呈されるように設定されている。また、フレーム３
０の切り起こし片３４には、ビス３７が下側から螺着さ
れており、ビス３７を締め込んだり緩めたりすることに
よりアクチュエータ１０の上下方向の揺動動作量を増減
調整することができる。

【００２７】次に、上述したような構成の湿度検出装置
Ａの動作について、図４および図６を参照しつつ説明す
る。

【００２８】アクチュエータ１０は、所要の基準湿度に
おいて撓みなしの真っすぐな姿勢となるもので、該基準
湿度を下回ったときつまり乾燥状態のときに自由端が上
向きに伸び上がるような姿勢に撓み、また、該基準湿度
を上回ったときつまり多湿状態のときに自由端が下向き
に垂れ下がるような姿勢に撓む。

【００２９】つまり、所要の基準湿度では、図４に示す
ように、アクチュエータ１０がマイクロスイッチ２０の
操作片２２から離れていて、マイクロスイッチ２０の可
動接点が一方固定接点側に当接した第１状態になってい
る。この状態から乾燥状態になると、図６（ａ）に示す
ように、アクチュエータ１０がマイクロスイッチ２０の
操作片２２からさらに離れるから、マイクロスイッチ２
０の可動接点が不動となり前述の第１状態を保つ。一
方、多湿状態では、図６（ｂ）に示すように、アクチュ
エータ１０がマイクロスイッチ２０の操作片２２を押し
下げるので、マイクロスイッチ２０の可動接点が一方固
定接点側から離れて他方固定接点側へ当接する第２状態
に切り替わる。

【００３０】このマイクロスイッチ２０の状態の変化を
図示しない回路でもって検出することができる。なお、
この回路は、湿度変化の検出に伴い、例えば複写機の複
写用紙を乾燥するヒータ、あるいはエアコンディショナ
の加湿器などを制御するようにもできる。この回路と、
上記湿度検出装置Ａとで請求項に記載の制御装置を構成
することができる。

【００３１】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
るものではなく、種々な応用や変形が考えられる。

【００３２】（１） フレーム３０の連接辺３３には、
取付ビス３６を長手方向に若干スライド変位できるよう
な長孔を設けてもよく、この場合には取付ビス３６の位
置によってアクチュエータ１０の上下方向の揺動動作量
を規制することができる。

【００３３】（２） アクチュエータ１０は、フレーム
３０に片持ち状態に取り付けているが、両持ち状態に取
り付けてもよい。この場合には、アクチュエータ１０の
中央付近が凹状に湾曲して突出するので、このアクチュ
エータ１０の中央付近がマイクロスイッチ２０の操作片
２２を操作できるように配置すればよい。

【００３４】（３） アクチュエータ１０は、フレーム
３０の連接辺３３の内面側にシート２を向ける状態にし
ているが、その逆に基板３を連接辺３３の内面側に向け
る状態にしてもよい。

【００３５】（４） 上記実施例では、マイクロスイッ
チ２０を用いているが、リミットスイッチならびにいわ
ゆるスナップアクション型のスイッチなど他の接触型ス
イッチや、光スイッチやホールスイッチなどの非接触型
スイッチといったものなど、種々なスイッチを利用する
ことができる。なお、使用するスイッチによっては、ａ
回路方式やｂ回路方式のオン・オフ信号を検出するもの
とすることができるし、また、アクチュエータ１０の動
作量に応じてリニアに変化する信号を検出するものとし
て、湿度の度合いを認識するようにもできる。特に、湿
度の度合いを認識する場合だと、制御対象となる機器
（例えば、複写機の複写用紙を乾燥するヒータやエアコ
ンディショナの加湿器など）を湿度に応じて無段階に制
御することができる。いずれのスイッチを用いる場合
も、リード端子をコネクタと接続しやすい位置に配置さ
れるように、フレーム３０に対して取り付けるのが好ま
しい。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したようなことから本発明によ
れば、次のような効果が得られる。

【００３７】（１） 請求項１ないし３の湿度センサで
は、湿度変化に応じて伸縮変位し、この伸縮変位という
物理的動作でもって湿度の変化を検出するように利用で
きるから、従来の高価な湿度センサを用いる場合に比べ
て装置価格を低減することができ、また、従来のような
リンク機構を用いる場合に比べて構成を簡素にすること
ができ、安価でコンパクトに構成することができる。

【００３８】この他、請求項２の発明では、二枚の板状
部材の各伸縮量を変えるだけでわずかな湿度変化であっ
ても伸縮量を十分に大きくとれることになり、感度の高
い湿度センサとなる。請求項３の発明では、長手方向の
長さを変更するだけでわずかな湿度変化であっても伸縮
量を十分に大きくとれることになり、感度の高い湿度セ
ンサとなる。

【００３９】（２） 請求項４ないし１０の発明の湿度
検出装置では、上記湿度センサをアクチュエータとして
用いるから、安価でコンパクトに構成することができ、
この湿度検出装置の使用対象機器についてのコスト低減
や設計自由度の向上に貢献できるようになる。

【００４０】この他、請求項５の発明では、スイッチそ
のものは湿度変化の影響を受けずに済むから湿度の高い
周囲での湿度に対して信頼性高く応答動作できる。ま
た、請求項６の発明では、アクチュエータの物理的変位
に正確に対応して接点を駆動制御できることになり、湿
度変化に対応して動作する必要のある湿度検出装置とし
ては機構的に信頼性の高いものとなる。請求項７の発明
では、アクチュエータの長さに合わせてリニアな出力の
状態を選定できる。請求項８の発明では、調整機構でも
って湿度変化に即したスイッチ動作ができる。請求項９
の発明では、スイッチの出力端子にコネクタが着脱可能
であるから、外部装置との接続を簡単に行うことができ
る。請求項１０の発明では、湿度調整用穴によりアクチ
ュエータが正確に湿度変化に応答できることになり、湿
度変化に正確に対応したスイッチ動作が得られる。

【００４１】（３） 請求項１０の制御装置では、上記
湿度検出装置を有し、前記湿度検出装置の出力から周囲
の湿度状態に応答した制御を行うから、例えば複写機に
おいては複写用紙周囲の湿度変化に対応した制御を行う
場合に安価でかつ正確な動作が可能な湿度検出装置を内
蔵させられ、結果として、複写機などの制御装置のコス
トを安価にしかつ複写動作に優れたものを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の湿度センサの斜視図

【図２】湿度センサの動作を示す説明図

【図３】本発明の一実施例の湿度検出装置の斜視図

【図４】湿度検出装置の側面図

【図５】湿度検出装置の平面図

【図６】湿度検出装置の動作説明図

【符号の説明】

１ 湿度センサ ２ 湿度センサのシート ３ 湿度センサの基板 Ａ 湿度検出装置 １０ 湿度センサからなるアクチュエータ ２０ マイクロスイッチ ２２ マイクロスイッチの操作片 ３０ フレーム ３１，３２ フレームの側辺 ３３ フレームの連接辺

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 周囲の湿度変化に応答して伸縮変位する
   もので、この物理的な伸縮変位が周囲の湿度の検出に用
   いられることを特徴とする湿度センサ。
2. 【請求項２】 湿度変化に対する伸縮量が異なる少なく
   とも二枚の板状部材を一体に重ね合わせて構成されてい
   ることを特徴とする湿度センサ。
3. 【請求項３】 湿度変化に対する伸縮量が異なる少なく
   とも二枚の板状部材を一体に重ね合わせて構成されてい
   て、該板状部材を少なくとも長手方向に延びるものと
   し、その少なくとも長手方向一端側が固定されることを
   特徴とする湿度センサ。
4. 【請求項４】 前記請求項１ないし３のいずれかに記載
   の湿度センサをスイッチ部材に対するアクチュエータと
   して有し、このアクチュエータをフレーム内に取り付け
   られていることを特徴とする湿度検出装置。
5. 【請求項５】 前記スイッチ部材が、前記フレーム内に
   取り付けられたスイッチであることを特徴とする請求項
   ４記載の湿度検出装置。
6. 【請求項６】 前記アクチュエータは一端側が前記フレ
   ームに固定され、他端側が前記スイッチの接点を押圧可
   能な位置に配備され、前記アクチュエータは湿度変化に
   応答して前記他端側で前記接点を駆動制御することを特
   徴とする請求項５記載の湿度検出装置。
7. 【請求項７】 前記スイッチは前記アクチュエータの変
   位量に応じてリニアに変化する信号を出力しうるもので
   あることを特徴とする請求項５記載の湿度検出装置。
8. 【請求項８】 前記アクチュエータの湿度変化に伴う変
   位量を調整する調整機構を備えていることを特徴とする
   請求項４ないし７いずれか記載の湿度検出装置。
9. 【請求項９】 前記スイッチは出力端子を有し、この出
   力端子にはコネクタが前記フレーム外から着脱可能に構
   成されていることを特徴とする請求項５ないし８いずれ
   か記載の湿度検出装置。
10. 【請求項１０】 前記フレームは前記アクチュエータに
    対する湿度調整用穴を備えていることを特徴とする請求
    項４ないし９いずれか記載の湿度検出装置。
11. 【請求項１１】 前記請求項４ないし１０いずれか記載
    の湿度検出装置を有し、前記湿度検出装置の出力から周
    囲の湿度状態に応答した制御を行う、ことを特徴とする
    制御装置。