(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
湿度によるインピーダンスの変化を利用して前記湿度を検出する湿度センサであって、交流電圧の印加に応じて湿度検出信号を生成する湿度センサと、
前記湿度センサに前記交流電圧を印加する印加手段と、
前記湿度検出信号に基づいて前記インピーダンスを検出する検出手段と、
前記交流電圧の周波数を、少なくとも、第１周波数と、該第１周波数と異なる第２周波数とに切替える切替手段と、
前記湿度センサの周囲温度を検出する温度センサと、
前記第１周波数での前記インピーダンスの第１検出値と、前記第２周波数での前記インピーダンスの第２検出値とを用いて、前記インピーダンスの差および／または変化率を算出する算出手段と、
算出されたインピーダンスの差および／または変化率に基づいて前記湿度センサを判別する判別手段と、
前記湿度を検出する際、判別された湿度センサに対応した処理を行う制御手段と、
を備えた湿度検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の湿度検出装置において、
前記切替手段は、
前記第１周波数の値として切替可能な上限値を、前記第２周波数の値として切替可能な下限値を用い、あるいは、
前記第１周波数の値として切替可能な下限値を、前記第２周波数の値として切替可能な上限値を用いる。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の湿度検出装置において、
判別手段は、前記インピーダンスの差および／または変化率を所定の判別基準と比較することによって前記湿度センサを判別し、
前記湿度検出装置は、
前記温度センサによって検出される周囲温度および／または前記湿度センサよって検出される湿度に応じて前記判別基準を変更する変更手段をさらに備える。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の湿度検出装置において、
前記印加手段は、前記湿度センサの一方端に前記交流電圧を印加する第１印加部と、前記湿度センサの他方端に接続される第１抵抗を有し、前記第１印加部が印加する電圧とは逆相の電圧を前記湿度センサの他方端に印加する第２印加部と、第１抵抗の抵抗値と異なる抵抗値を有する第２抵抗であって、前記湿度センサの他方端に接続される第２抵抗を有し、前記第１印加部が印加する電圧とは逆相の電圧を前記湿度センサの他方端に印加する第３印加部と、を含み、
前記制御手段は、前記判別された湿度センサに応じて前記第２印加部および前記第３印加部のうちのいずれか一方を選択する。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の湿度検出装置において、
前記湿度検出信号のデータと、検出された前記周囲温度に応じた検出湿度データとを対応させる、判別される湿度センサに対応した複数の温度補正テーブルを記憶する記憶手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記複数の温度補正テーブルのうち、前記判別された湿度センサに対応した温度補正テーブルから、前記湿度検出信号データに対応した前記検出湿度データを読み出す。
【請求項６】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の湿度検出装置において、
前記湿度検出信号のデータと、検出された前記周囲温度に応じた検出湿度データとを対応させる基準温度補正テーブルを記憶する記憶手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記基準温度補正テーブルから読み出した前記検出湿度データを、前記判別された湿度センサに応じて修正する。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の湿度検出装置において、
前記判別手段は、前記インピーダンスの差および／または変化率が所定値以下であるとき、前記湿度検出装置において何らかの異常が発生したと判断し、異常を報知するための報知信号を生成する。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の湿度検出装置と、
画像データに基づき対象物上に画像を形成する画像形成ユニットと、
前記湿度検出装置によって検出された湿度に基づいて前記画像形成ユニットの画像形成処理を制御する装置制御手段と、
を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は湿度検出装置および当該装置を備えた画像形成装置に関し、詳しくは、湿度検出装置に用いられる湿度センサの適正化に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、物理量変化装置によって温度の設定値を変化させて作成したデータテーブルに基づき、温度の変化によってばらつく湿度センサからの検出値から適正な計測値を読み取る技術が開示されている。
【０００３】
また、一般的に、湿度によるインピーダンス（抵抗）の変化を利用して湿度を検出する抵抗可変型の湿度センサは、周囲温度に応じてもそのインピーダンスが変化する。さらに、湿度センサの種類によって湿度によるインピーダンスの変化特性は大きく異なるので、適正な湿度センサの制御を行うためには、使用環境に応じて湿度センサを使い分けるのが望ましい。その際、使用される湿度センサの種類を判別するために、センサの種類によって異なるインピーダンス特性を利用することが考えられる。
【特許文献１】特開２００６−２７５７６１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、使用現場において、使用湿度センサの温度および湿度に対するインピーダンス特性を測定することはほとんど不可能に近く、また、実験室において使用湿度センサのインピーダンス特性を測定して湿度センサの種類を判別することは時間と労力を要し煩雑である。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、湿度センサの種類を容易に判別でき、湿度センサの種類に応じた適正な処理を行うことが可能な湿度検出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】
【０００６】
上記の目的を達成するための手段として、第１の発明の湿度検出装置は、湿度によるインピーダンスの変化を利用して前記湿度を検出する湿度センサであって、交流電圧の印加に応じて湿度検出信号を生成する湿度センサと、前記湿度センサに前記交流電圧を印加する印加手段と、前記湿度検出信号に基づいて前記インピーダンスを検出する検出手段と、前記交流電圧の周波数を、少なくとも、第１周波数と、該第１周波数と異なる第２周波数とに切替える切替手段と、前記湿度センサの周囲温度を検出する温度センサと、前記第１周波数での前記インピーダンスの第１検出値と、前記第２周波数での前記インピーダンスの第２検出値とを用いて、前記インピーダンスの差および／または変化率を算出する算出手段と、算出されたインピーダンスの差および／または変化率に基づいて前記湿度センサを判別する判別手段と、前記湿度を検出する際、判別された湿度センサに対応した処理を行う制御手段とを備える。
【０００７】
本構成によれば、単に、湿度センサのインピーダンスの差および／または変化率に基づいて湿度センサの種類を判別でき、湿度センサの種類に応じた処理、例えば、湿度センサに適した交流電圧印加部の選択を行うことができる。すなわち、湿度センサの種類を容易に判別でき、湿度センサの種類に応じた適正な処理を行うことができる。また、異なる特性を有する湿度センサが、共通の回路基板において使用可能となり、部品使用の融通性が向上するとともに、部品の入手性が向上する。なお、本明細書において「インピーダンス」は、「抵抗」の意味で使用し、リアクタンス成分は含まれないものとする。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明の湿度検出装置において、前記切替手段は、前記第１周波数の値として切替可能な上限値を、前記第２周波数の値として切替可能な下限値を用い、あるいは、前記第１周波数の値として切替可能な下限値を、前記第２周波数の値として切替可能な上限値を用いる。
【０００９】
本構成によれば、所定温度および所定湿度において、湿度センサのインピーダンス差は駆動周波数のレンジが広いほど大きくなる特性がある。そのため、切替可能な周波数の上限値および下限値におけるインピーダンス測定に基づくインピーダンス差あるいは変化率によって、効率良く湿度センサの種類を判別できる。
【００１０】
第３の発明は、第１または第２の発明の湿度検出装置において、判別手段は、前記インピーダンスの差および／または変化率を所定の判別基準と比較することによって前記湿度センサを判別し、前記湿度検出装置は、前記温度センサによって検出される周囲温度および／または前記湿度センサよって検出される周囲湿度に応じて前記判別基準を変更する変更手段をさらに備える。
【００１１】
本構成によれば、湿度センサを、所定の判別基準に基づいて判別することによって、その判別がより適正化される。また、湿度センサのインピーダンスの差および／または変化率が周囲温度および／または湿度に依存する場合、例えば、周囲温度および／または湿度に対応する判別基準テーブルを設け、判別基準テーブルを参照して、判別基準を周囲温度および／または湿度に応じて変更することによって、精度良く湿度センサの種類を判別できる。
【００１２】
第４の発明は、第１〜第３の発明のいずれか一つの湿度検出装置において、前記印加手段は、前記湿度センサの一方端に前記交流電圧を印加する第１印加部と、前記湿度センサの他方端に接続される第１抵抗を有し、前記第１印加部が印加する電圧とは逆相の電圧を前記湿度センサの他方端に印加する第２印加部と、第１抵抗の抵抗値と異なる抵抗値を有する第２抵抗であって、前記湿度センサの他方端に接続される第２抵抗を有し、前記第１印加部が印加する電圧とは逆相の電圧を前記湿度センサの他方端に印加する第３印加部と、を含み、前記制御手段は、算出されたインピーダンスの差および／または変化率に応じて前記第２印加部および前記第３印加部のうちのいずれか一方を選択する。
【００１３】
本構成によれば、湿度センサのインピーダンスの差および／または変化率に応じて、湿度センサに適応した印加部を選択することができるので、精度良く湿度を検出することができる。
【００１４】
第５の発明は、第１〜第４の発明のいずれか一つの湿度検出装置において、前記湿度検出信号のデータと、検出された前記周囲温度に応じた検出湿度データとを対応させる、判別される湿度センサに対応した複数の温度補正テーブルを記憶する記憶手段をさらに備え、前記制御手段は、前記複数の温度補正テーブルのうち、前記判別された湿度センサに対応した温度補正テーブルから、前記湿度検出信号データに対応した前記検出湿度データを読み出す。
本構成によれば、判別された湿度センサに応じた温度補正処理をすることができるので、精度良く湿度を検出することができる。
【００１５】
第６の発明は、第１〜第４の発明のいずれか一つの湿度検出装置において、前記湿度検出信号のデータと、検出された前記周囲温度に応じた検出湿度データとを対応させる基準温度補正テーブルを記憶する記憶手段をさらに備え、前記制御手段は、前記基準温度補正テーブルから読み出した前記検出湿度データを、前記判別された湿度センサに応じて修正する。
本構成によれば、各湿度センサに対応した温度補正テーブルを記憶する必要がないので、記憶手段を有効に使用できる。
【００１６】
第７の発明は、第１〜第６の発明のいずれか一つの湿度検出装置において、前記判別手段は、前記インピーダンスの差および／または変化率が所定値以下であるとき、前記湿度検出装置において何らかの異常が発生したと判断し、異常を報知するための報知信号を生成する。
【００１７】
本構成によれば、インピーダンスの差および／または変化率によって、湿度センサあるいは周辺回路等の湿度検出装置における異常を検出し、その異常を、例えば内部あるいは外部の報知装置に報知信号を供給することによってユーザに知らせることができる。
【００１８】
第８の発明の画像形成装置は、第１〜第７の発明のいずれか一つの湿度検出装置と、画像データに基づき対象物上に画像を形成する画像形成ユニットと、前記湿度検出装置によって検出された湿度に基づいて前記画像形成ユニットの画像形成処理を制御する装置制御手段とを備える。
【００１９】
本構成によれば、画像形成装置における湿度検出装置において、湿度センサの種類を容易に判別でき、湿度センサの種類に応じた適正な処理を行うことができる。そのため、異なる特性を有する湿度センサを使用する場合であっても、所定の形成画像の品質を確保できる。また、画像形成装置において、異なる特性を有する湿度センサが、共通の回路基板において使用可能となり、部品使用の融通性が向上するとともに、部品の入手性が向上する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の湿度検出装置によれば、湿度センサの種類を容易に判別でき、湿度センサの種類に応じた適正な処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
＜実施形態１＞
１．湿度検出装置の全体構成
本発明の実施形態１に係る湿度検出装置を、図１〜図９を参照しつつ説明する。図１は、実施形態１の湿度検出装置２０の概略的な回路構成を示す。図１に示されるように、湿度検出装置２０は大きくは、湿度を検出するための検出部２１と、検出部２１を制御する制御部２２とを備える。
【００２２】
検出部２１は、例えば、同一のセンサ基板２１ａ上に形成され、湿度を検出し、湿度検出信号Ｓｈを生成する湿度センサ２３と、湿度センサ２３の周囲温度を検出し、温度検出信号Ｓｔを生成する温度センサ２４（ここでは、例えばサーミスタ）とを含む。
【００２３】
ここで、抵抗可変型の湿度センサ２３として、好ましくは、高分子系（水溶性）湿度センサが使用される。それは、高分子系（水溶性）湿度センサは、低コストであり、また、湿度検出範囲が広いため、高湿度環境においても湿度を好適に検出できるからである。さらに、後述するように、印加される交流電圧の周波数（駆動周波数）の相違によるインピーダンスの差が生じ易いからである。
【００２４】
制御部２２は、湿度センサ２３に交流電圧を印加するＣＰＵ（印加手段、検出手段、算出手段、判別手段、制御手段、切替手段および変更手段の一例）２５を含む。ＣＰＵ２５は、湿度検出時には、湿度センサ２３にはその特性から交流駆動が要求されるため、その電源電圧として交流電圧を湿度センサ２３に印加する。ＣＰＵ２５は、その交流電圧を印加するために、第１ＰＷＭポート（第１印加部）Ｐ１を介して、第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１を、湿度センサの第１端子２３ａに印加する。ここで、ＣＰＵ２５は、例えば、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）によって構成される。
【００２５】
また、ＣＰＵ２５は、その交流電圧を湿度センサ２３に印加するために、第２ＰＷＭポート（第２印加部）Ｐ２あるいは第３ＰＷＭポート（第３印加部）Ｐ３を介して、第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１とは逆相の第２ＰＷＭ信号ＰＷＭ２あるいは第３ＰＷＭ信号ＰＷＭ３を湿度センサの第２端子（他方端の一例）２３ｂに印加する（図２参照）。すなわち、湿度センサ２３は、第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１と第２ＰＷＭ信号ＰＷＭ２あるいは第３ＰＷＭ信号ＰＷＭ３との合成信号によって交流駆動される。なお、第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１、第２ＰＷＭ信号ＰＷＭ２および第３ＰＷＭ信号ＰＷＭ３は、それぞれ出力バッファ２８を介して出力される。なお、図２のタイムチャートに、第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１、第２および第３ＰＷＭ信号（ＰＷＭ２、ＰＷＭ３）、ならびに湿度検出信号Ｓｈの波形例を示す。ここでは、第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１、第２および第３ＰＷＭ信号（ＰＷＭ２、ＰＷＭ３）の周波数は１ｋＨｚであり、パルスデューティ比は５０％である。
【００２６】
制御部２２は、また、湿度センサの第２端子２３ｂと第２ＰＷＭポートＰ２との間に接続され、湿度センサ２３の抵抗（インピーダンス）との分圧によって湿度検出信号（電圧信号）Ｓｈを生成する第１検出抵抗Ｒ１と、温度センサ２４とグランドとの間に接続され、温度センサ２４による抵抗との、電源Ｖｃｃの分圧によって温度検出信号（電圧信号）Ｓｔを生成する温度検出抵抗Ｒｔとを含む。さらに、制御部２２は、湿度センサの第２端子２３ｂと第３ＰＷＭポートＰ３との間に接続され、湿度検出信号Ｓｈを生成する、第１検出抵抗Ｒ１の抵抗値と異なる抵抗値を有する第２検出抵抗Ｒ２を備える。なお、第１検出抵抗Ｒ１および第２検出抵抗Ｒ２の抵抗値は、判別する湿度センサ２３のインピーダンスに応じて適宜決定される。ここでは、第１検出抵抗Ｒ１の抵抗値は第２検出抵抗Ｒ２の抵抗値より小さい。
【００２７】
また、ＣＰＵ２５は、Ａ／Ｄ変換回路２６を含む。Ａ／Ｄ変換回路２６は、第１ＡＤポートＡＤ１を介して湿度検出信号Ｓｈを受け取り、湿度検出信号Ｓｈに応じた、デジタル値である湿度読取値ＤＳｈを生成する。Ａ／Ｄ変換回路２６は、また、第２ＡＤポートＡＤ２を介して温度検出信号Ｓｔを受け取り、温度検出信号Ｓｔに応じた、デジタル値である温度読取値ＤＳｔを生成する。ＣＰＵ２５は、湿度読取値ＤＳｈおよび温度読取値ＤＳｔに基づいて湿度検出に係る処理を行う。
【００２８】
ＣＰＵ２５は、また、湿度検出に係る温度補正テーブルＴｂＡおよびＴｂＢや湿度検出に係る制御プログラム等が格納されたＲＯＭ２７を含む。そして、ＣＰＵ２５は、その温度補正テーブルＴｂＡおよびＴｂＢを用いて、温度読取値ＤＳｔおよび湿度読取値ＤＳｈに基づいて周囲温度に応じた検知湿度データを得る。
【００２９】
ＣＰＵ２５は、また、ＰＷＭ制御回路（印加手段および切替手段の一例）２９を含む。ＰＷＭ制御回路２９は、第１〜第３ＰＷＭ信号（ＰＷＭ１、ＰＷＭ２、ＰＷＭ３）を生成するとともに、その周波数を切替える。また、ＰＷＭ制御回路２９は、判別されたセンサに応じて第２および第３ＰＷＭポート（Ｐ２、Ｐ３）のいずれか一つを選択する。
【００３０】
２．湿度検出装置による湿度センサの判別動作
次に、図３〜図９を参照して、湿度検出装置２０による湿度センサ２３の判別動作について説明する。  
図３は、印加交流電圧（ＰＷＭ信号）の周波数（１００Ｈｚ、１ｋＨｚ、１００ｋＨｚ）の違いによる、高分子系（水溶性）湿度センサＡのインピーダンスＲｚと湿度との関係を示すグラフである。また、図４は、同じく、印加交流電圧の周波数の違いによる、高分子系（水溶性）湿度センサＢのインピーダンスＲｚと湿度との関係を示すグラフである。図３および図４に示されるように、高分子系（水溶性）湿度センサの種類によって印加交流電圧の各周波数に応じたインピーダンス−湿度曲線が異なる。そのため、実施形態１においては、湿度センサにおける、各インピーダンス−湿度曲線の相違を利用して、種類の異なる、例えばメーカーが異なる湿度センサを判別する。
【００３１】
より具体的には、高周波（本発明における「第１周波数」あるいは「第２周波数」に相当する）でのインピーダンスＲｚの第１検出値と、低周波（本発明における「第２周波数」あるいは「第１周波数」に相当する）でのインピーダンスＲｚの第２検出値との差を算出し、そのインピーダンスＲｚの差に基づいて前記湿度センサを判別する。
【００３２】
なお、異なる駆動周波数における湿度センサ２３のインピーダンスＲｚを利用した湿度センサ２３の判別は、インピーダンスＲｚの差のみならず、インピーダンスＲｚの変化率、あるいはインピーダンスＲｚの差およびインピーダンスＲｚの変化率に基づいて行うこともできる。
【００３３】
なお、湿度センサ２３のインピーダンス（抵抗）Ｒｚは、湿度検出信号Ｓｈの電圧値をＶｄ１、ＰＷＭ信号の電圧値をＶｐ、第１検出抵抗の抵抗値をＲ１とし、第２ＰＷＭポートＰ２が選択されているとすると、下の式１で表される。
Ｒｚ＝（（Ｖｐ−Ｖｄ１）／Ｖｄ１）Ｒ１      ……  式１
ここで、ＶｐおよびＲ１は既知のため、湿度検出信号Ｓｈの電圧値Ｖｄ１からインピーダンスＲｚが算出される。すなわち、湿度センサ２３のインピーダンスＲｚと湿度検出信号Ｓｈの電圧値Ｖｄ１（検出湿度）とは対応関係にあり、ＣＰＵ（検出手段の一例）２５は、湿度検出信号Ｓｈに基づいてインピーダンスＲｚを検出する。詳しくは、ＣＰＵ２５は、式１にしたがってインピーダンスＲｚを算出することによって、インピーダンスＲｚを検出する。
【００３４】
また、ここで湿度センサ２３は、必ずしも高分子系（水溶性）湿度センサに限られず、要は、印加交流電圧の周波数に応じて、インピーダンスＲｚに差の出る湿度センサであればよい。
【００３５】
以下において、実施形態１におけるセンサ判別の処理を、図５のフローチャートを参照して詳述する。図５は、本実施形態によるの湿度センサの判別に係る処理の流れを示すフローチャートである。本処理は、所定の処理プログラムにしたがってＣＰＵ２５によって実行され、湿度検出装置２０への電源の供給に伴って開始される。
【００３６】
図５のステップＳ１０において、ＣＰＵ２５、詳しくはＰＷＭ制御回路２９は、通常の湿度検出時の周波数である１ｋＨｚの周波数の第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１および第２ＰＷＭ信号ＰＷＭ２を湿度センサ２３に印加する。このとき第３ＰＷＭポートＰ３はハイインピーダンス状態とされる。次いで、ステップＳ２０において、ＣＰＵ２５は、温度センサ２４から温度検出信号Ｓｔを読み込み、湿度センサ２３の周囲温度を検出する。
【００３７】
次いで、ステップＳ３０において、湿度センサ２３から湿度検出信号Ｓｈを読み込み、湿度センサ２３の周囲湿度を検出する。そして、ステップＳ４０において、ＣＰＵ２５は、検出した温度および湿度から、判別基準値ＤＺを決定する。その際、ＣＰＵ２５は、例えば、温度および湿度と、判別基準値との対応を示す判別基準テーブルデータを参照して、判別基準値ＤＺを決定する。ここで、判別基準値ＤＺは、後述する、湿度センサ２３のインピーダンスＲｚの高周波時と低周波時との差によって湿度センサ２３を判別するための基準値である。なお、判別基準テーブルデータは例えば、ＲＯＭ２７に格納されている。
【００３８】
次いで、ステップＳ５０において、ＣＰＵ２５は、第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１および第２ＰＷＭ信号ＰＷＭ２の周波数を通常の１ｋＨｚから高周波の、例えば１００ｋＨｚに切替える。ここで、１００ｋＨｚの周波数は、ＣＰＵ２５、詳しくはＰＷＭ制御回路２９が切替可能な上限値である。そして、ステップＳ６０において、高周波時の湿度検出信号Ｓｈを読み込み、高周波時の湿度（電圧値）を保持する。
【００３９】
また、ステップＳ７０において、ＣＰＵ２５は、第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１および第２ＰＷＭ信号ＰＷＭ２の周波数を１００ｋＨｚから低周波の、例えば１００Ｈｚに切替える。ここで、１００Ｈｚの周波数は、ＣＰＵ２５が切替可能な下限値である。そして、ステップＳ８０において、低周波時の湿度検出信号Ｓｈを読み込み、低周波時の湿度（電圧値）を保持する。
【００４０】
次いで、ステップＳ９０において、「高周波時のデータ」と「低周波時のデータ」との差、ここで「データ」は、湿度検出信号Ｓｈから式１によって算出される湿度センサ２３のインピーダンスＲｚとする。すなわち、ステップＳ９０において、ＣＰＵ２５は、湿度センサ２３のインピーダンスＲｚの高周波時と低周波時との差を算出する。そして、ステップＳ１００において、インピーダンスＲｚの差が判別基準値ＤＺ以上かどうかを判定する。
【００４１】
なお、判別基準値ＤＺは上記したように、周囲温度および周囲湿度によって異なる。その具体例を、図６〜図８を参照して説明する。図６は、例えば、周囲温度２５℃における、２種類の湿度センサＡおよびセンサＢのインピーダンスＲｚの差と相対湿度との関係を概略的に例示するグラフである。ここでは、例えば、低湿度領域では判別基準値をＤＺＬとし、中湿度領域では判別基準値をＤＺＭとし、高湿度領域では判別基準値をＤＺＨとする例が示される。なお、周囲湿度による判別基準値の設定態様は、これに限られず、判別する湿度センサのインピーダンスの周波数特性に応じて適宜設定されればよい。
【００４２】
また、図７は、周囲温度５０℃における、湿度センサＡおよびＢのインピーダンスＲｚの差と相対湿度との関係を概略的に例示するグラフである。ここでは、中湿度領域の判別基準値ＤＺＭ１のみが示される。また、図８は、周囲温度０℃における、湿度センサＡおよびＢのインピーダンスＲｚの差と相対湿度との関係を概略的に例示するグラフである。ここでも、中湿度領域の判別基準値ＤＺＭ２のみが示される。
【００４３】
さて、ステップＳ１００において、インピーダンスＲｚの差が判別基準値ＤＺ以下であると判定された場合には、例えば、温度が２５℃で、湿度が５０％であるとすると、インピーダンスＲｚの差が判別基準値ＤＺＭ以下であると判定された場合には、ステップＳ１１０において、ＣＰＵ２５は、湿度センサ２３が図６に示されるセンサＡであることを検出する（図６参照）。そして、ステップＳ１２０において、ＣＰＵ２５は、温度補正テーブルＴｂＡおよび第２ＰＷＭポートＰ２を選択し、第３ＰＷＭポートＰ３をハイインピーダンス状態とする。
【００４４】
次いで、ステップＳ１３０において、ＣＰＵ２５は、第１ＰＷＭ信号ＰＷＭ１および第２ＰＷＭ信号ＰＷＭ２の周波数を通常の１ｋＨｚに戻し、通常の湿度検出を開始する。なお、上記したように、第１検出抵抗Ｒ１は第２検出抵抗Ｒ２より小さい抵抗値を有する。それは、センサＡのインピーダンスＲｚがセンサＢのインピーダンスＲｚより小さいためである（図３および図４参照）。すなわち、センサＡとセンサＢとのインピーダンスＲｚの違いによる、湿度検出信号（電圧信号）Ｓｈの値の変動を抑制し、センサに依存せずに所定の検出感度を得るためである。
【００４５】
一方、ステップＳ１００において、インピーダンスＲｚの差が判別基準値ＤＺ以下でないと判定された場合には、例えば、温度が２５℃で、湿度が５０％であるとすると、インピーダンスＲｚの差が判別基準値ＤＺＭ以下でないと判定された場合には、ステップＳ１１５において、ＣＰＵ２５は、湿度センサ２３が図６に示されるセンサＢであることを検出する（図６参照）。そして、ステップＳ１２５において、ＣＰＵ２５は、温度補正テーブルＴｂＢおよび第３ＰＷＭポートＰ３を選択し、第２ＰＷＭポートＰ２をハイインピーダンス状態とする。そして、ステップＳ１３０において通常制御に戻る。
【００４６】
なお、ここで、温度補正テーブルＴｂＡおよびＴｂＢは、判別されるセンサＡおよびセンサＢに対応して事前に作成され、例えば、ＲＯＭ２７に格納される。また、第２ＰＷＭポートＰ２および第３ＰＷＭポートＰ３の選択、すなわち、分圧抵抗Ｒ１およびＲ２の値は、センサＡおよびセンサＢの特性に対応して、所定の検出感度を得られるように事前に決定される。
【００４７】
図９に温度補正テーブルＴｂの例の一部を示す。ＣＰＵ２５は、湿度読取値（検出電圧）ＤＳｈと温度読取値ＤＳｔとに対応する検出湿度データを温度補正テーブルＴｂから読み出して、その読み出した検出湿度データを検出湿度とする。すなわち、湿度読取値（検出電圧）ＤＳｈがそのまま検出湿度とされるのではなく、温度補正テーブルＴｂを用いて、周囲温度に応じたデータによって検出湿度とされる。
【００４８】
なお、判別される湿度センサ２３は２種類に限定されず、例えば、３種類あるいは４種類であってもよい。その場合、湿度センサの特性に応じて、温度補正テーブルを３種類あるいは４種類設け、第４ＰＷＭポート、さらに第５ＰＷＭポート、第３分圧抵抗、さらに第４分圧抵抗を設けるようにすればよい。また、判別基準値ＤＺも２種類あるいは３種類、設けるようにすればよい。さらに、２種類以上の湿度センサを判別する際に、第１検出抵抗Ｒ１をデジタルポテンショメータとし、判別された湿度センサに対応する分圧抵抗を、デジタルポテンショメータの調整によって構成することによって、分圧抵抗の構成を簡易化することができる。
【００４９】
また、判別されるセンサに対応して複数の温度補正テーブルＴｂを記憶することに代えて、ＲＯＭ２７に一つの基準温度補正テーブルＴｂのみを記憶するようにしてもよい。この場合、ＣＰＵ２５は、基準温度補正テーブルＴｂから読み出した温度補正データを、判別された湿度センサに応じて修正し、修正された温度補正データを検出湿度とする。この場合の、温度補正データの修正例として、例えば、読み出された温度補正データ（湿度データ）に、判別された湿度センサに応じた所定湿度（例えば、１％あるいは２％）を加算あるいは減算するようにする。その際、検出湿度領域に応じて、加算あるいは減算する所定湿度を変更するようにしてもよい。
【００５０】
３．実施形態１の効果
単に、異なる駆動周波数での湿度センサ２３のインピーダンスの差に基づいて湿度センサ２３の種類を容易に判別できる。そして、判別された湿度センサ２３の種類に応じた処理、すなわち、判別された湿度センサ２３に適合した検出抵抗の選択および温度補正テーブルの選択を行うことができる。そのため、湿度センサ２３の種類に応じた適正な処理を行うことができ、精度良く湿度を検出することができる。また、インピーダンス周波数特性が異なる複数の湿度センサ２３が、共通の回路基板２１ａにおいて使用可能となり、使用する湿度センサ２３の融通性が向上するとともに、湿度センサ２３の入手性が向上する。
【００５１】
所定温度および所定湿度においては、湿度センサ２３のインピーダンス差は、駆動周波数のレンジが広いほど、すなわち、駆動周波数の差が大きいほど、大きくなる特性がある。そのため、切替可能な周波数の上限値（１００ｋＨｚ）および下限値（１００Ｈｚ）におけるインピーダンスに基づくインピーダンス差を使用することによって、効率良く湿度センサの種類を判別できる。
【００５２】
湿度センサ２３が、所定の判別基準（ＤＺＬ、ＤＺＭ、ＤＺＨ）に基づいて判別されるため、その判別がより適正化される。また、判別基準（ＤＺＬ、ＤＺＭ、ＤＺＨ）が周囲温度に応じて変更されるため、精度良く湿度センサの種類を判別できる。
【００５３】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２に係る画像形成装置を、図１０を参照しつつ説明する。図１０は、実施形態２の画像形成装置としてのカラーレーザプリンタ（以下、単に「プリンタ１」という）１の内部構成を表す概略断面図である。なお、画像形成装置はカラーレーザプリンタに限られず、例えば、ＬＥＤプリンタ、モノクロプリンタであってもよく、あるいはコピー機能等を備えた、いわゆる複合機であってもよい。
【００５４】
図１０に例示するプリンタ１は、トナー像形成部（画像形成ユニットの一例）４、用紙搬送ベルト６、定着部８、給紙部９、プリンタ制御部（装置制御手段の一例）１０、および湿度検出装置２０等を備え、印刷媒体として用紙Ｐに、外部から入力される画像データに応じた４色の画像を形成する。ここで、湿度検出装置２０は、上記実施形態１に記載した湿度検出装置である。
【００５５】
そして、トナー像形成部４は、イエロー，マゼンタ，シアン，及びブラックのトナーをそれぞれ貯留した４個の現像ユニット５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｂと、４個の感光体ドラム３と、その感光体ドラム３を一様に帯電させる４個の帯電器３１と、該帯電後の感光体ドラム３の表面を例えばレーザ光で露光して画像データに応じた静電潜像を形成する４個のスキャナユニット４１とを備えている。なお、スキャナユニット４１は、大部分の図示が省略されており、最終的にレーザ光が出射される部分のみが図示されている。
【００５６】
また、現像ユニット５１Ｙ，５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｂはそれぞれ、トナーを感光体ドラム３へ供給する現像ローラ５２を有し、感光体ドラム３上に形成された静電潜像に対して、トナー像を現像する。
【００５７】
一方、給紙部９は、用紙Ｐを収容する収容トレイ９１と、用紙（対象物）Ｐを送り出すピックアップローラ９２とから構成されている。そして、収容トレイ９１に収容された用紙Ｐは、ピックアップローラ９２により、給紙部９から１枚ずつ取り出され、搬送ローラ９８，レジストローラ９９を介して用紙搬送ベルト６に送られる。
【００５８】
また、各感光体ドラム３と対向する位置の近傍には、用紙搬送ベルト６を挟んで転写ローラ６１がそれぞれ設けられている。そして、用紙搬送ベルト６は、感光体ドラム３と対向する側の表面が、図９に示すように、図中右方向から図中左方向へ移動して、レジストローラ９９から送られて来る用紙Ｐを、感光体ドラム３との間へ順番に搬送して定着部８へ送る。
【００５９】
転写ローラ６１は、高圧制御装置（図示せず）により転写ローラ６１と感光体ドラム３との間にトナーの帯電極性と逆極性の転写バイアス（例えば−１０〜−１１μＡ、電圧としては最大６ｋＶ）が印加されて、感光体ドラム３上に形成されたトナー像を用紙搬送ベルト６により搬送される用紙Ｐに転写する。
【００６０】
また、定着部８は、加熱ローラ８１と、加圧ローラ８２とから構成され、トナー像が転写された用紙Ｐを、加熱ローラ８１及び加圧ローラ８２によって狭持搬送しながら加熱及び加圧することにより、トナー像を用紙Ｐに定着させる。
【００６１】
プリンタ制御部１０は、図示しないＣＰＵを用いた制御装置などにより構成され、プリンタ１の動作全般の制御を行う。また、プリンタ制御部１０は、湿度検出装置２０によって検出された湿度に基づいてトナー像形成部４の画像形成処理を制御する。具体的には、例えば、トナー像形成部４におけるトナーを帯電させるバイアスを、検出湿度に応じて制御し、現像ユニット５１から感光体ドラム３へのトナーの供給量を湿度に応じて制御する。あるいは、転写ローラ６１に印加する転写バイアスを検出湿度に応じて制御し、湿度によらずにトナー像を良好に用紙Ｐに転写させる。すなわち、プリンタ制御部１０は、湿度検出装置２０によって検出された湿度に基づいて、湿度によらずに形成画像の所定品質を維持する。
【００６２】
したがって、実施形態２の構成によれば、プリンタ１における湿度検出装置２０において、実施形態１と同様の効果が得られる。そのため、プリンタ１において、異なる特性を有する湿度センサ２３を使用する場合であっても、形成画像の所定の品質を確保できる。
【００６３】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６４】
（１）上記各実施形態においては、ＣＰＵ２５は算出されたインピーダンスの差に基づいて湿度センサ２３を判別する例を示したが、これに限られない。例えば、高周波および低周波において検出されたインピーダンスの変化率に基づいて、あるいはインピーダンスの差および変化率に基づいて湿度センサ２３を判別するようにしてもよい。
【００６５】
例えば、図１１は、図６におけるインピーダンスの差をインピーダンスの変化率（百分率；％）に変更して示した図であり、図１１に示されるように、インピーダンスの変化率（％）で示した場合においても、センサＡおよびセンサＢにおいて差が存在する。そのため、変化率に係る所定の判別基準値ＤＨＲを設定し、その判別基準値ＤＨＲによってセンサＡおよびセンサＢを判別することができる。また、判別する湿度センサの特性によっては、湿度領域によって、インピーダンスの差を用いた方が判別し易い湿度領域と、インピーダンスの変化率を用いた方が判別し易い湿度領域とがある場合には、インピーダンスの差および変化率の両方を用いて判別するようにしてもよい。例えば、低湿度領域においては、インピーダンスの差を用いて判別し、中湿度領域および高湿度領域においては、インピーダンスの変化率を用いて判別するようにしてよい（図６および図１１参照）。
【００６６】
（２）上記各実施形態においては、ＰＷＭ信号の高周波（本発明の「第１周波数」または「第２周波数」に相当）を、１００ｋＨｚであってＣＰＵ２５が切替可能な上限値とし、低周波（本発明の「第２周波数」または「第１周波数」に相当）を、１００ＨｚであってＣＰＵ２５が切替可能な下限値としたが、これに限定されない。本発明の「第１周波数」および「第２周波数」は、要は、異なる周波数によって、湿度センサを判別するためのインピーダンスの差あるいは変化率が得られるように、事前に実験等によって決定されたものであればよい。
【００６７】
（３）上記各実施形態において、ＣＰＵ（判別手段）２５は、インピーダンスの差および／または変化率が所定値以下であるとき、湿度検出装置２０において何らかの異常が発生したと判断し、異常を報知するための報知信号を生成するようにしてもよい。例えば、図６に示されるように、インピーダンスの差が所定値ＤＺｔｈ（例えば、２ｋΩ）以下である場合に、ＣＰＵ２５は、報知信号Ｓｉを生成し、報知信号Ｓｉを外部の報知装置（図示せず）に供給するようにする。なお、報知装置を湿度検出装置２０に設けるようにしてもよい。
【００６８】
この場合、抵抗可変型の湿度センサは、その特性から通常、印加電圧の周波数（駆動周波数）に応じてインピーダンスが変化する。そのため、異なる駆動周波数に対して所定のインピーダンスの差および／または変化率が検出されなかった場合には、湿度センサ２３あるいは周辺回路（例えば、駆動周波数を切替える回路）に異常が発生したと考えられる。そのため、インピーダンスの差および／または変化率と、所定値とに基づいて湿度検出装置における異常を検出し、例えば、報知信号を外部の報知装置に供給し、報知装置によって、その異常をユーザに知らせることができる。
【００６９】
（４）上記各実施形態においては、湿度センサ２３を、所定の判別基準に基づいて判別する例を示したが、単にインピーダンスの差および／または変化率によって湿度センサ２３を判別できる場合には、判別基準との比較によらずに湿度センサ２３を判別するようにしてもよい。
【００７０】
（５）上記各実施形態においては、判別基準を周囲温度および周囲湿度に応じて変更する例を示したが、判別基準を周囲温度または周囲湿度に応じて変更するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施形態１に係る湿度検出装置の概略的な回路図
【図２】実施形態１における湿度検出に係るタイムチャート
【図３】駆動周波数の違いによる、湿度センサのインピーダンスと湿度との関係を示すグラフ
【図４】複数の駆動周波数における、別の湿度センサのインピーダンスと湿度との関係を示すグラフ
【図５】湿度センサの判別処理の流れを示すフローチャート
【図６】２種類の湿度センサにおける、湿度センサのインピーダンス差と湿度との関係を示すグラフ
【図７】図６において、周囲温度が高い場合における、湿度センサのインピーダンス差と湿度との関係を概略的に示すグラフ
【図８】図６において、周囲温度が低い場合における、湿度センサのインピーダンス差と湿度との関係を示すグラフ
【図９】温度補正テーブルの一例を示す表
【図１０】本発明の実施形態３に係る画像形成装置の概略的な構成図
【図１１】２種類の湿度センサにおける、湿度センサのインピーダンス変化率と湿度との関係を示すグラフ
【符号の説明】
【００７２】
１…プリンタ（画像形成装置）
４…トナー像形成部（画像形成ユニット）
１０…プリンタ制御部（装置制御手段）
２０…湿度検出装置
２３…湿度センサ
２４…温度センサ
２５…ＣＰＵ（印加手段、検出手段、制御手段、算出手段、判別手段、切替手段、変更手段）
２９…ＰＷＭ制御回路（印加手段、切替手段）
Ｐ１…第１ＰＷＭポート（第１印加部）
Ｐ２…第２ＰＷＭポート（第２印加部）
Ｐ３…第３ＰＷＭポート（第３印加部）
Ｒ１…第１検出抵抗（第１抵抗）
Ｒ２…第２検出抵抗（第２抵抗）
ＴｂＡ、ＴｂＢ…温度補正テーブル
【図１】
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【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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【図１０】
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【図１１】
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