(57)【要約】【課題】多様な環境状態や多様な転写紙の水分状態に対応した、正確なカール量を測定すること。【解決手段】画像形成装置による画像形成動作により像担持体上に形成されたトナー像が転写紙に転写され、転写されたトナー像を溶融定着させるために加熱圧着される転写紙の含水分変化に伴う伸縮によって生じる転写紙のカールを判定する転写紙カール判定方法を前提として、  転写紙が置かれている空間の雰囲気湿度測定値と、転写紙表面と近接して対向する位置に設置した湿度検出センサによって得られた転写紙表面湿度測定値との差に応じて、転写紙のカールを推測することである。【選択図】図１７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置による画像形成動作により像担持体上に形成されたトナー像が転写紙に転写され、転写されたトナー像を溶融定着させるために加熱圧着される転写紙の含水分変化に伴う伸縮によって生じる転写紙のカールを判定する転写紙カール判定方法において、
転写紙が置かれている空間の雰囲気湿度測定値と、転写紙表面と近接して対向する位置に設置した湿度検出センサによって得られた転写紙表面湿度測定値との差に応じて、転写紙のカールを推測することを特徴とする転写紙カール判定方法。
【請求項２】
画像形成装置による画像形成動作により像担持体上に形成されたトナー像が転写紙に転写され、転写されたトナー像を溶融定着させるために加熱圧着される転写紙の含水分変化に伴う伸縮によって生じる転写紙のカールを判定する転写紙カール判定方法において、
転写紙搬送路上の転写紙表面と近接して対向する位置に湿度検出センサを設置し、
転写紙搬送路上を通過する転写紙がないときに検出された転写紙搬送路周辺の雰囲気湿度測定値と、転写紙が前記湿度検出センサと対向する位置を通過している時間内に、前記湿度検出センサにより検出された転写紙表面湿度測定値との差に応じて、転写紙のカールを推測することを特徴とする転写紙カール判定方法。
【請求項３】
前記湿度検出センサが転写紙表面に近接して対向する位置で湿度検出を行なっている間は、
前記湿度検出センサと搬送移動される転写紙表面との距離を一定に保持することを特徴とする請求項２に記載の転写紙カール判定方法。
【請求項４】
前記湿度検出センサを、搬送移動される転写紙の搬送速度に合わせて移動することを特徴とする請求項３に記載の転写紙カール判定方法。
【請求項５】
前記湿度検出センサが転写紙表面に近接して対向する位置で湿度検出を行なっている間は、
前記湿度検出センサのセンサ部を突出させるようにして転写紙表面に近接させることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の転写紙カール判定方法。
【請求項６】
前記湿度検出センサのセンサ部と転写紙表面との間の距離を、０.１ｍｍ以上、２ｍｍ以下に設定することを特徴とする請求項５に記載の転写紙カール判定方法。
【請求項７】
画像形成装置による画像形成動作により像担持体上に形成されたトナー像が転写紙に転写され、転写されたトナー像を溶融定着させるために加熱圧着される転写紙の含水分変化に伴う伸縮によって生じる転写紙のカールを判定する転写紙カール判定装置において、
転写紙が置かれている空間の雰囲気湿度測定値と、転写紙表面と近接して対向する位置に設置した湿度検出センサによって得られた転写紙表面湿度測定値との差に応じて、転写紙のカールを推測する手段を備えることを特徴とする転写紙カール判定装置。
【請求項８】
画像形成装置による画像形成動作により像担持体上に形成されたトナー像が転写紙に転写され、転写されたトナー像を溶融定着させるために加熱圧着される転写紙の含水分変化に伴う伸縮によって生じる転写紙のカールを判定する転写紙カール判定装置において、
転写紙搬送路上の転写紙表面と近接して対向する位置に湿度検出センサを設置し、
転写紙搬送路上を通過する転写紙がないときに検出された転写紙搬送路周辺の雰囲気湿度測定値と、転写紙が前記湿度検出センサと対向する位置を通過している時間内に、前記湿度検出センサにより検出された転写紙表面湿度測定値との差に応じて、転写紙のカールを推測する手段を備えることを特徴とする転写紙カール判定装置。
【請求項９】
前記湿度検出センサが転写紙表面に近接して対向する位置で湿度検出を行なっている間は、
前記湿度検出センサと搬送される転写紙表面との距離を一定に保持する保持手段を有することを特徴とする請求項８に記載の転写紙カール判定装置。
【請求項１０】
前記湿度検出センサと前記保持手段を、搬送される転写紙の搬送速度に合わせて一体的に移動させる移動手段を有することを特徴とする請求項９に記載の転写紙カール判定装置。
【請求項１１】
前記湿度検出センサが転写紙表面に近接して対向する位置で湿度検出を行なっている間は、
前記湿度検出センサのセンサ部を突出させるようにして転写紙表面に近接させることを特徴とする請求項７〜請求項１０のいずれかに記載の転写紙カール判定装置。
【請求項１２】
前記湿度検出センサのセンサ部と転写紙表面との間の距離を、０.１ｍｍ以上、２ｍｍ以下に設定することを特徴とする請求項１１に記載の転写紙カール判定装置。
【請求項１３】
転写紙表面と近接して対向する位置に設置した湿度検出センサと、前記湿度検出センサから出力される湿度検出情報に基づいて転写紙の伸縮、及びカールを判定する判定手段とを有する画像形成装置において、
前記判定手段は、転写紙が置かれている装置内の雰囲気湿度測定値と、転写紙表面と近接して対向する位置に設置した湿度検出センサによって得られた転写紙表面湿度測定値との差に応じて、転写紙のカールを推測する判定手段であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
転写紙搬送路上を搬送される転写紙の表面と近接して対向する位置に設置した湿度検出センサと、前記湿度検出センサから出力される湿度検出情報に基づいて転写紙のカールを判定する判定手段とを有する画像形成装置において、
前記判定手段は、転写紙が搬送されていないときの搬送路周辺の雰囲気湿度測定値と、転写紙の表面と近接して対向する位置に設置した湿度検出センサによって得られた転写紙表面湿度測定値との差に応じて、転写紙のカールを推測する判定手段であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
前記湿度検出センサが転写紙表面に近接して対向する位置で湿度検出を行なっている間は、
前記湿度検出センサと搬送される転写紙表面との距離を一定に保持する保持手段を有することを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記湿度検出センサと前記保持手段を、搬送される転写紙の搬送速度に合わせて一体的に移動させる移動手段を有することを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記湿度検出センサが転写紙表面に近接して対向する位置で湿度検出を行なっている間は、
前記湿度検出センサのセンサ部を突出させるようにして転写紙表面に近接させることを特徴とする請求項１３〜請求項１６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記湿度検出センサのセンサ部と転写紙表面との間の距離を、０.１ｍｍ以上、２ｍｍ以下に設定することを特徴とする請求項１７に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
画像形成装置全体の動作を制御する制御手段は、転写紙が前記湿度検出センサと対向する位置を通過していない時には、前記湿度検出センサによる湿度検出によって得られる雰囲気湿度測定値に応じて、画像形成装置内の環境制御条件を決定することを特徴とする請求項１３〜請求項１８のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成動作によりトナー像が転写され、加熱定着される転写紙の近傍湿度変化から転写紙のカールを判定するカール判定方法、及びカール判定装置、並びにこの判定方法又は判定装置を適用した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリなどを備えた複合機等の電子写真方式の画像形成装置では、画像形成動作により感光体ドラム上に形成されたトナー像を転写装置により転写紙（記録媒体）に転写し、定着装置により未定着のトナー像を加熱することによって溶融させ、転写紙に定着させて外部に出力（排紙）する。
画像形成動作によりトナー像が転写され、加熱定着される転写紙の多くは、木材を原料としたパルプからなる繊維が絡み合わされたもので、その繊維一つ一つが水分を吸湿、又は脱湿する。このとき繊維は、水分を吸湿すると膨張し、脱湿すると収縮する性質を持っている。
【０００３】
転写紙のカールは、転写紙の持つ水分量の変化によって転写紙が伸縮し、転写紙の端部が中央部に引っ張られ反り上がる現象を言う。従って、転写紙が置かれる周辺の環境変化（温度、湿度）に影響され、特に、湿度変化に大きく影響される。
例えば、含水分量が多い転写紙を乾燥した環境、即ち、低湿環境となっている場所に晒した場合、転写紙は周囲環境とのバランスを取ろうとするので、周囲環境に向けて水分を脱湿する。このように周囲環境とバランスを取ろうとする過程で転写紙の収縮が始まり、その際に転写紙の端部が中央部に引っ張られるように収縮が発生するので、端部が徐々に湾曲し反り上がりカールしてくる。
よって、転写紙のカールは転写紙が置かれた周囲環境と転写紙自体の持つ水分量との差がある場合に発生し、その差が大きいほどカールする量が大きくなる。
【０００４】
さらに、画像形成装置内において、転写紙に転写されたトナー像を定着する際、加熱ローラと加圧ローラ又はベルトとの間（ニップ部）を通してトナー像を転写紙に定着させる方法が最近の主流となっているが、その定着後の転写紙が高温加熱されたことによって急激に乾燥、つまり脱湿され、上向き（表面側）又は下向き（裏面側）に反るように湾曲変形する現象、いわゆるカールが発生する。
このような転写紙のカールは、フルカラー化、多機能複合化された複写機などにより、転写紙に転写されるトナー量の増加や転写紙の種類の多様化（多品種化）等によって、より顕著に発生する傾向にある。また、転写紙のカールは、転写紙が収納される場所の環境変化によっても発生する。
すなわち、転写紙のカールは転写紙が持つ水分変化、特に元々の水分状態よりも低い水分状態となったとき発生する可能性が高くなる。
【０００５】
画像形成装置では、このような転写紙のカールが原因となって、紙詰まり（ジャム）、排紙部における転写紙の収容性の低下や乱れ、又は両面画像形成時における転写不良等による画像品質の低下等の不具合が発生するため、転写紙のカールを防止することは重要な課題とされており、転写紙に発生するカール量に応じて、各プロセス条件等を設定し、制御することにより、画像品質不良や搬送不良が生じないようにする必要がある。
【０００６】
このような課題を解決するために、これまでにカール矯正装置が色々提案されている。
例えば、一定のカール方向に対してのみ反対方向のストレスを加える方法や、搬送経路を２種類に設けて、転写紙のカール方向を選別し、そのカール方向に応じて搬送路別に分け、カールを矯正する方法等が提案されている。
しかし、実際には転写紙等のシートの種類や含水分率によって、カール方向やカール量が異なり、このような矯正方法では全てのカールを矯正することはできず、全てのカールを矯正するには大きなストレスを加えるために大量の熱等が必要となり、非常にコストが高く、かつ複雑なものとなるという欠点があった。
【０００７】
また、転写紙に発生したカール量を計測し、計測した結果に応じて、上記の矯正装置の制御や画像形成条件の自動制御、さらには転写紙の搬送制御を行なうために、転写紙のカールを検出するための検出手段を備えた画像形成装置が従来から数多く提案されており、カールを検出するのに転写紙から発生する水蒸気の湿度を検出し、その検出結果から転写紙の含水分を算出して、転写紙の状態を把握する提案がされている。
【０００８】
特開２００７−８６０５４号公報（「非接触結露検出方法と非接触結露検出装置及びそれを使用した用紙変形抑制方法並びに画像形成装置」、特許文献１）では、物体(1)の表面近傍と遠隔の中間位置に、周囲雰囲気における気体の温度と湿度を測定する温度湿度センサ(4a,4b)を配置し、物体(1)の表面から遠隔の位置に温度湿度センサ(4c)を配置するとともに、物体表面の周囲雰囲気における気体の流れ方向又は流速を測定するフローセンサ(5)を設け、温度湿度センサ(4a,4b,4c)とフローセンサ(5)の測定結果により周囲雰囲気の物体表面に対する分布状態及び輸送過程を判定して、物体表面上に対する周囲雰囲気の気体が吸着して凝集する挙動、及び物体表面上に凝集した液体が蒸散する挙動を検出する方法を用いて、画像形成装置内の転写紙搬送路上の転写装置より上流側と下流側となる場所それぞれに第１、第２の上記計測手段を設置し、さらに、定着装置近傍に第３の計測手段を設置し、搬送路上を移動する転写紙から発生する水分の蒸散速度を算出し、算出した結果から、転写紙の変形を推測するという提案がされている。
なお、上記説明で用いている符号は、特許文献１の図１、図３及び図４等に示されているものである。
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１の発明には、次の(１)〜(４)のような問題がある。
(１) １つの計測手段に複数の温度湿度センサとフローセンサが配置されており、且つ、それらを構成した計測手段を３つ必要としているが、センサの電気的特性に違いが生じるため、それぞれの検出値において検出誤差が現実問題として生じるおそれがある。よって、それらの検出値を用いて蒸散速度を算出した場合、算出結果に対して、更なる誤差が生じることになるので、最終的に算出された値の精度が低下する。
(２) 第２の計測手段は、転写装置の下流側、つまり定着装置の傍に設置することになる。この場合、定着装置からの温度の影響によって、水分の蒸散量が変化すると考えられるため、下流側と上流側の偏移量が本来の蒸散量よりも値が大きくなり、蒸散速度に誤差が生じる。
【００１０】
(３) 転写紙の蒸散挙動を検出する位置は、搬送される転写紙の先端部としているが、移動している転写紙表面には空気の流れが生じている。いくら端部の換気性がよく蒸散量が多くても、その水分は流れに乗って転写紙後方に流れていくので、端部の蒸散挙動を検出しても本来の蒸散量にはならない。
(４) 転写紙の変形を推測するのに複数の計測手段を必要としているため、構成が複雑になる他、コスト的に見ても好ましい構成とは言い難い。
よって、(ｉ) 計測手段は、１種類で構成することで、電気的特性による検出誤差を抑え、(ii) 定着装置の影響を受け難く、転写装置より上流側、つまり転写紙が収納される給紙トレイ寄りの位置に設置し、(iii) 搬送されてくる転写紙表面の端部から端部までの両端間の蒸散挙動を捉えることが必要となる。
これにより、(iv) 構成が簡易となり、コスト的な観点からみても好ましい構成となる。
【００１１】
特開２００７−３２２５５８号公報（「水分推定装置、シート材処理装置、水分量推定方法、及びシート材処理方法」、特許文献２）では、シート材に接触または近接する位置でシート材の水分量に関する第１の情報を検知する第１の検知手段を有する水分量推定装置において、シート材に含まれる水分に関する第１の情報を検知する工程と、シート材に含まれる水分に関する情報に影響を与える要因に関する第２の情報を検知する工程と、第１の情報と第２の情報とに基づいてシート材の水分量を予測的に推定演算し、推定演算した水分量に基づいて画像形成の処理条件を調整する工程を備え、第１の検知手段には、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術によって形成された熱伝導式の湿度センサを設けるという提案がされている。
【００１２】
しかしながら、上記特許文献２の発明では、シート材に近接した位置で湿度を検出する第１の検出手段によって検出された値と、装置内の搬送路周辺に設置された第２の検出手段によって検出された情報に基づいて、画像プロセス処理が行なわれるシート材の水分量を推定するとされているが、第２の検出手段は搬送路周辺、つまり装置内の環境を計測しており、その環境影響によって変化するであろう転写紙の水分量を推定している。そして、装置内又は搬送路周辺の環境（温度、湿度）には、必ず分布がある。例えば、加熱定着を行なう定着装置近傍の搬送路周辺に検知手段を設置すれば、比較的高温環境となり、逆にシート材が収納される給紙部に近い搬送路周辺に設置すれば、低温環境となる。さらに、トナー材をシート材に転写する転写部においても、前述した場所とでは環境が異なることが考えられる。また、連続印刷動作が行なわれているような場合においても、連続印刷が行なわれる枚数と時間によって、各画像形成プロセス部の環境は刻々と変化する。
【００１３】
従って、検知手段を設置する場所によって、シート材の水分推定値は、大きく変わってくるため、推定された水分値によって、各画像プロセス制御を行なうことは、好ましいとは言えず、この方法を用いてこれらの課題を解決するには、画像プロセス毎（現像、転写、定着等）に、第３、第４、第５の検出手段を設けることが必要となるが、部品点数が増え必然的にコストが上昇するので、実用化には不向きな方法と考えられる。
【００１４】
また、上記特許文献２の発明における第２実施形態では、第１の検知手段を移動させ、第１、第２の検知手段を兼用するとしているが、次の(１)〜(５)のような問題がある。
(１) 移動距離によっては、シート材近傍との検出値に違いが見られない可能性がある。
(２) 検知手段が移動することによって、移動前の環境を移動後の位置に連れ回す可能性がある。
(３) 検知手段を移動させた際に発生する空気の流れによって、検出値が乱れることが予想でき、これを防止するためにゆっくり移動させようとした場合、近年高速印刷化が進んでいる画像形成装置では、転写紙の搬送速度に対して検出が追い付かない。
(４) 上記(１)の問題を解決するために移動距離を長くした場合、移動するのに時間がかかるので、上記(３)の問題が生じる。
(５) 上記(１)〜(４)の問題は、本出願人が指定しているＭＥＭＳ技術にて形成された熱伝導式湿度センサなどの検知応答性が高いセンサほど顕著に現れるため、このような使い方は適正とは言えず、別の環境に移動させる必要のない構成により検出することが望ましい。
【００１５】
特開平９−２０４０８０号公報（「記録紙水分量検知方法及び画像形成装置」、特許文献３）では、熱定着制御を行なう画像形成装置の定着部及び転写紙搬送部において、転写紙が通過する部分に加熱することが可能なヒートローラを用いて転写紙を加熱し、発生した水蒸気を湿度センサによって検出し、検出した情報に基づいて画像形成における各プロセス（転写、定着）の制御条件を変化させ、良質な画像形成装置の実現を提案しているが、転写紙を加熱した場合、転写紙の持つ水分量によって発生する水蒸気量が変化する。例えば、水分を多く含んだ転写紙を加熱した場合は、大量の水蒸気が発生してしまう。特に、熱定着処理を行なう定着部などにおいては、水蒸気が発生すると装置周囲に水滴となって付着し、結露状態になることが予想される。
この付着した水滴が装置内に残留し、画像不良や搬送不良、さらには装置不良を招くおそれがあるため、別途水滴を除去するための排気機能などが必要になってくる。また、転写紙には画像形成時に最適な含水率（４〜６％前後）がある。そのため、画像形成前の転写紙搬送部における転写紙に加熱制御を行ってしまうと、この含水率が崩れてしまい、転写紙の含水率を低下させることになるため、画像品質を悪化させる可能性がある。
【００１６】
さらには、転写紙の部分的な加熱を行ない、発生した水蒸気量を捉えるとされているが、転写紙から発生する水蒸気量は、転写紙の持つ水分量によっては微量な時もある。この場合、発生した水蒸気は周囲環境に馴染み易くなってしまい、周囲環境との違いを見極められなくなってしまうため、転写紙に対する正確な制御が不可能となる。
従って、転写紙に外部から熱的作用を与えずに、転写紙の持つ本来の水分量を計測する方が正確である。
【００１７】
上述した従来技術のほか、転写紙を連続給紙して連続印字（連続画像形成）をする場合などのように、複数の転写紙が転写紙搬送路を連続して通過する場合には、転写紙の含水分量によって画像形成装置内の環境が変化する。例えば、含水分量の多い転写紙を連続して連続印字する場合には、画像形成装置内は高湿度状態となるので、加熱定着を行なう定着装置などで結露が発生したり、現像装置などでは、感光体ドラム表面に付着した放電生成物が水分を吸着することによってフィルミング現象が発生したりするので、画像品質不良の原因となる。
【００１８】
そこで、本発明は、連続印字をする時等においても、搬送中の転写紙のカール状態を、簡単な構成で正確に、且つ安定して高速に測定することができ、さらに、転写紙のカール判定以外の用途にも応用可能である転写紙カール判定方法、又は判定装置を用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【特許文献１】特開２００７−８６０５４号公報
【特許文献２】特開２００７−３２２５５８号公報
【特許文献３】特開平９−２０４０８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
〔課題１〕
転写紙のカールは、この転写紙が置かれた周囲環境と転写紙自体の持つ水分量とに差がある場合に発生し、その差が大きいほどカール量は大きくなる。例えば、転写紙の水分量が多く、転写紙が置かれている周囲環境の湿度も高い高湿環境であれば、水分状態は既にバランスされているためカールは発生し難い。これとは逆に、転写紙の水分量が低く、環境湿度が低い場合にも、同様に水分状態がバランスされているのでカールは発生し難い状態となる。
そこで、多様な環境状態や多様な転写紙の水分状態に対応した、正確なカール量を測定することが必要となる。
【００２０】
〔課題２〕
また、近年の画像形成装置内を移動する転写紙の搬送速度は、２００ｍｍ／ｓｅｃ以上である。
従って、高速で搬送される１枚ごとの転写紙の水分状態を高速、かつ高感度で計測することが必要となる。
【００２１】
〔課題３〕
さらに、複数の高速の湿度センサなどによって、転写紙の水分量を計測する手段を用いる方法があるが、その方法によってカール量を測定することに関しては、湿度センサの電気的特性や検出個所の違いによる測定誤差が大きく発生するおそれがあるため、複数の検出手段による構成では困難となる。
そこで、測定誤差を容易に抑えることが可能な１つの検出手段による検出方法が必要となる。
【００２２】
上記課題１〜課題３に関連して、湿度検出センサの特性、及び湿度検出センサによる転写紙の水分状態の検出などについて、図２６及び図２７を参照しながら説明する。
図２６は、本発明にて推奨している熱伝導式の湿度検出センサＨaによる転写紙の表面近傍での検出結果と、静電容量式の湿度検出センサＨbによる同様の検出結果を比較して示すグラフであり、含水分が約９％の転写紙を気温２３℃、湿度３０％ＲＨの環境へ放置した時のデータを示しており、放置直後から数分間の湿度変化傾向を示している。このときの転写紙の表面との測定距離は、１ｍｍ以下に設定されている。
図２６に示す通り、静電容量式の湿度検出センサＨbは、検出感度が低いため、湿度変化量も小さく、本来の水分蒸散値よりも低い点でピークを捉えている。また、応答速度も遅いため、ピーク検出時間も遅いタイミングとなっている。これに対して、熱伝導式の湿度検出センサＨaでは、転写紙が湿度検出センサの直下にセットされたと同時に、高い反応を示すと共に、早いタイミングでピークを捉えている。
【００２３】
図２７は、上記図２６の場合と同様の条件において、各湿度検出センサＨa,Ｈbの下を転写紙が往復通過移動した時の検出結果を比較して示すグラフである。
図２６の場合と同様に、静電容量式の湿度検出センサＨbは、転写紙の通過時における湿度変化量が小さく、検出タイミングも遅れているのが分かる。また、転写紙の停止時に比べて、通過中の湿度変化量が小さくなっていることが明らかである。このように、検出感度が低く、且つ応答速度性能が低い場合は、転写紙の湿度変化を的確に捉えることができず、さらに転写紙の移動時においてはその検出性能が顕著に表れる。
そこで、本発明にて推奨する熱伝導式の湿度検出センサを用いることにより、高感度で高速検出が可能になり、転写紙が通過した時の湿度検出センサが設置されている箇所の湿度変化を、転写紙が通過し始めた瞬間からの水分蒸散状態としてリアルタイムで検出することが可能となる。しかも、移動速度２００ｍｍ／ｓｅｃ以上で通過していく転写紙の表面の端部から端部までの湿度分布を捉えることが実現可能となる。これらの湿度変化を転写紙のカール量と関係付けることによって、カール量を推測することが必要となる。
【００２４】
液体や固体の物体の表面から空気中に水分が蒸発すると、その表面に近い空間の湿度が変化し、分布ができる。その分布は、表面の形状や気温、湿度、風速などによって様々であるが、湿度が大きく変化する範囲は、一般に表面から１ｃｍ以内の狭い空間とされ、数ｃｍ以上離れると対流により蒸発した水蒸気が周囲の空気と混合し、ほぼ一様な分布になる。
適切に水分調節された転写紙に含まれる水分は、４〜６％とされており、その水分量は数百ミリグラムと僅かな量である。それ故、転写紙の表面から放出される水分も微量であるので、この微量の水分を検知するには、転写紙からの距離が離れるほど、その場の環境に馴染み易くなり、周囲環境との違いが見極められなくなってしまうため、従来のような装置周辺や転写紙の収納トレイ近傍などの転写紙との距離が明確にされていないような位置に装着された湿度検出センサでは、転写紙自体から発生する水分を見極めることは困難であるため、転写紙との検出距離を規定して検出することが必要となる。
【００２５】
上述の通り、湿度検出センサでは、転写紙との検出距離を規定して検出することが必要となるが、この規定した検出距離を測定中も常に一定に保持しなければ、同じ水分量を持った転写紙の検出を行なった際に、同じ値を取得することができないため、検出距離を一定に保持することが可能なように工夫することが必要となる。
また、転写紙が通過する部分に、湿度検出センサ（センサ部）やその構成部分を配置した場合、転写紙の挙動によっては転写紙が湿度検出センサやその構成部分に接触又は衝突し、転写紙の移動の妨げとなる可能性がある。そこで、湿度検出センサやその構成部分は、移動する転写紙の妨げとならないような形状や構成にする必要がある。
【００２６】
上述の通り、湿度検出センサでは、転写紙との検出距離を規定して検出することが必要となるが、画像形成装置内を移動する転写紙は、必ずしも一定の挙動を保って移動するとは限らない。また、転写紙のサイズも複数種類あり、画像形成装置などでよく利用される転写紙であって、日本工業標準規格（ＪＩＳ）による呼称でＡ６（１０５ｍｍ×１４８ｍｍ）やＢ６（１２８ｍｍ×１８２ｍｍ）と呼ばれる小さいサイズの転写紙があり、さらには、これよりも小さいサイズの転写紙が存在するため、転写紙のサイズによっては、湿度検出センサが転写紙の表面に対向している位置を通過している間に、転写紙の湿度検出を正確に行なえない場合が生じる可能性がある。
そこで、転写紙の水分量を検出する湿度検出センサ（センサ部）が、移動中の転写紙の挙動に合わせて規定した検出距離を常に一定に保持しつつ、且つ転写紙の移動速度に合わせて移動されながら測定することが可能なように、工夫することが必要となる。
【００２７】
転写紙において生じる水分移動は、水蒸気の流れる方向とその量の変化であるため、湿度検出センサ（センサ部）を設置したことにより水蒸気の流れに変化が生じて、本来の水分変化量が捉えられなくなるので、湿度検出センサは水分移動の妨げとならないような形状や構造にする必要がある。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
上記課題を解決するために講じた手段を作用と共に説明する。
〔解決手段１〕（請求項１に対応）
上記課題を解決するために講じた解決手段１は、画像形成装置による画像形成動作により像担持体上に形成されたトナー像が転写紙に転写され、転写されたトナー像を溶融定着させるために加熱圧着される転写紙の含水分変化に伴う伸縮によって生じる転写紙のカールを判定する転写紙カール判定方法を前提として、
転写紙が置かれている空間の雰囲気湿度測定値と、転写紙表面と近接して対向する位置に設置した湿度検出センサによって得られた転写紙表面湿度測定値との差に応じて、転写紙のカールを推測することである。
【００２９】
〔作 用〕
上記解決手段１の作用について、図１、図２、図４、及び図６〜図９を参照しながら説明する。
物質に含まれる水分は、その物質の種類や温度にもよるが、周囲の空気の相対湿度に大きく関係する。（上田政文著、「湿度と蒸発」、コロナ社発行(２０００年２月)、p.３１〜３２，７６〜７７，８３〜８４）
一定温度での物質の水分と、それと平衡にある空気の相対湿度との関係を予め調べておけば、相対湿度と温度の測定により、その物質の水分を求めることができる。
また、物体表面に密接している空気の湿度と物体表面の湿度（水分）が分かると、物体の乾燥状態や、物体表面からの水分の蒸発状態を推測することができる。物体表面と周囲の空気との間に水蒸気圧の差があると、物体表面と空気側とで水蒸気の移動が起きる。
【００３０】
物体表面の水蒸気圧をＥｓ、空気の水蒸気圧をＥとすると、Ｅ＜Ｅｓのときは、水蒸気が物体表面から空気中に移動する、いわゆる水分蒸発がおきる。反対に、Ｅｓ＜Ｅのときは、空気側から物体表面に水蒸気が移動し、物体表面に水蒸気が凝縮するか、又は吸収される。これは結露する場合などに生じる現象であるが、転写紙の場合は、結露の発生は殆どなく、転写紙の内部に吸収されていく。
即ち、転写紙が置かれている周囲の相対湿度と、転写紙の表面近傍での相対湿度が明らかになれば、水蒸気の移動状態が分かり、その差によって転写紙のカールを判定することが可能となる。
【００３１】
図１は、ある一定の環境下で調湿した（周囲環境湿度よりも高い水分状態を持つ）転写紙を、調湿した環境より相対湿度の低い環境へ放置した時の、停止状態にある転写紙の表面近傍での湿度変化を捉えたグラフである。
停止している転写紙の表面上部に対面するように湿度検出センサを設置して、計測を開始する。計測開始直後は、水分蒸発によって検出値が上昇する。その後、転写紙からの蒸発量は周囲環境とのバランスによって減少するので、減少に伴って検出値も低下し、そして転写紙の水分状態は周囲環境とのバランスを保とうとするため、次第に水分の変化量が小さくなって行き、周囲環境に近づいた値になっていく。
【００３２】
これとは逆に、図２に示すように、周囲環境よりも転写紙に含まれる水分が少ない場合（周囲環境湿度よりも低い水分状態を持つ転写紙）は、周囲の水分を転写紙に吸収しようとするため、検出開始時に湿度が減少し、その後、転写紙の湿度変化量(水分状態)は増加するように変化する。そして、転写紙の水分状態は、周囲環境とのバランスを保とうとするため、次第に水分の変化量が小さくなって行き、周囲環境に近づいた値になっていく。
また、周囲環境と転写紙に含まれる水分状態の差が小さいか、又は殆ど無く周囲環境に馴染んでいるような場合は、湿度変化量も小さくなる。
【００３３】
図４は、図１において実施した時と同様の計測条件で、湿度検出センサを転写紙の表面上方に対向するように設置し、停止している時の転写紙の表面近傍での湿度変化（図４の点線を参照）と、同じく図１において実施した時と同様の計測条件で、湿度検出センサの直下を同じ転写紙が往復通過移動している時の転写紙の表面近傍での湿度変化（図４の実線を参照）を、比較して示したグラフである。このときの湿度検出センサと転写紙表面との計測距離は、１ｍｍ以下に設定し、転写紙の移動速度は２１０ｍｍ／ｓに設定して計測を行った。
図４のグラフに示されている通り、時間経過にしたがって、通過移動時の転写紙による検出湿度を示す実線のグラフの最大値が、停止時の転写紙による湿度変化傾向を示す点線のグラフとほぼ一致しているのが分かる。
従って、停止時の転写紙による湿度変化と、移動時での転写紙による湿度変化はほぼ同じであり、どちらの状況にでも検出が可能であることが分かる。また、前述した現象は、水分が多く含まれている転写紙を乾燥した環境、つまり低湿度の環境に晒したときの状態を示すものであり、この逆の場合、即ち、水分が少ない転写紙を高湿度の環境に晒した場合は、図２に示す停止時の状態のように、移動時においても逆の現象になることは言うまでもない。
【００３４】
図６は、図１に示す転写紙の表面近傍での湿度変化の際に生じたカール量の変化傾向を示すグラフである。なお、図６の縦軸は、転写紙を水平板上に置いた状態での、板面から転写紙端部までの距離(ｍｍ)によって、カール量を表している。
図１に示した通り、転写紙の水分状態は、周囲環境とのバランスを保とうとするため、次第に湿度変化量が小さくなり、周囲環境に近づいた値となって行く。この状態変化と同時に、転写紙のカールが発生する。図６に示す通り、周囲環境に晒された瞬間から、転写紙の端部が徐々に反り上がってくる。その後、ある経過時間をもって、反り量、つまりカール量が最大となるが、転写紙の厚みが同じでも種類が異なると、その変化傾向が異なることが分かっている。
【００３５】
図７は、連量単位の呼称で「５５ｋ紙」と呼ばれる市場で最も利用頻度の高い厚さ約６８μｍの種類が異なる転写紙について、カール量の変化傾向を示すグラフである。
Ａは新しいパルプ繊維から製造された上質紙と呼ばれる転写紙で、Ｂは古紙を再利用して製造された所謂リサイクル紙と呼ばれる転写紙である。これらの転写紙を湿度が７５％ＲＨの環境にて調湿し、その後、湿度が２０％ＲＨの環境へ放置した時の各転写紙のカール量を比較したところ、グラフに示す通り、異なった変化傾向となることが分かる。
また、厚みが異なる転写紙による違いについて同様の条件で確認したところ、図８のようになった。Ａは、図７の場合と同様に厚さ約６８μｍの転写紙、Ｃは「９０ｋ紙」と呼ばれる厚さ約１２６μｍの転写紙、また、Ｄは「１１０ｋ紙」と呼ばれる厚さ約１２８μｍの転写紙であり、全て上質紙である。
以上のことから、図７及び図８に示す通り、それぞれの厚みや種類によって、カールする変化量に違いがあることが分かる。
【００３６】
これまでの結果を転写紙のカール発生時の最大変化量と、転写紙の表面近傍での湿度と周囲環境湿度の湿度変化量との関係で見ると、図９(ａ)に示す関係が成立し、周囲環境湿度と転写紙の表面近傍での湿度に差が発生し、その差が大きいほどカールが発生し易いことが、それぞれの調査によって共通する関係であることが明らかとなった。
よって、これらの関係を参照することによって、湿度変化量に応じてカールの発生を判定することが可能となる。
しかしながら、これらの関係は、例えば、画像形成装置による画像形成動作により像担持体上に形成されたトナー像が転写され、転写されたトナー像を溶融定着させるために加熱圧着される定着装置を通過した後では顕著に表れ、加熱によって急速に転写紙の水分が蒸発され、蒸発量も多くなる。そこで、カールが発生する時間は、図６や図７で示されている時間よりも早くなる。
【００３７】
このような場合を想定して使用する場合は、図９(ａ)に示された関係に、それらの転写紙が加熱されたときの条件を加えることにより、加熱に対応する湿度変化量とカール変化量との関係は、図９(ｂ)に示すようになる。そこで、これらの関係に基づいて加熱時のカール判定も容易に可能となる。
従って、転写紙のカール判定情報に基づいて、各プロセス条件、例えば、搬送制御部や定着制御部を制御し、転写紙のカールに応じて転写紙搬送速度や搬送機構、定着温度をそれぞれ適切に制御し、画像品質不良や搬送不良が生じないようにすることができる。
【００３８】
〔解決手段２〕（請求項２に対応）
上記課題を解決するために講じた解決手段２は、画像形成装置による画像形成動作により像担持体上に形成されたトナー像が転写紙に転写され、転写されたトナー像を溶融定着させるために加熱圧着される転写紙の含水分変化に伴う伸縮によって生じる転写紙のカールを判定する転写紙カール判定方法を前提として、
転写紙搬送路上の転写紙表面と近接して対向する位置に湿度検出センサを設置し、
転写紙搬送路上を通過する転写紙がないときに検出された転写紙搬送路周辺の雰囲気湿度測定値と、転写紙が前記湿度検出センサと対向する位置を通過している時間内に、前記湿度検出センサにより検出された転写紙表面湿度測定値との差に応じて、転写紙のカールを推測することである。
【００３９】
〔作 用〕
上記解決手段２の作用について、図３を参照しながら説明する。図３は、熱伝導式の湿度検出センサを用いて、移動する転写紙の表面近傍での湿度変化を検出した結果を示すグラフである。
転写紙は含水分が約９％に調湿されており、測定環境（周囲環境）は気温２３℃で、湿度２０％ＲＨである。また、このときの転写紙の表面と湿度検出センサとの計測距離は、１ｍｍ以下に設定しており、転写紙の移動速度は、２１０ｍｍ／ｓに設定している。
転写紙が移動を伴う場合、拡散層が変動するとともに、転写紙の表面の位置によって空気の流れ、すなわち水分移動が変化するので、湿度検出値も変化することになる。空気の流れは転写紙が移動する向きに対して逆方向に発生し、このとき転写紙から蒸発する水分もその流れに乗って転写紙の後方に流れて行く。
そこで、移動方向に対して転写紙の前方側の端部は水分蒸発量が少なく検出され、転写紙の中心部に向かうにつれて多く検出される。移動速度が等速度の場合は、あるところで最大となり、周囲環境湿度とのバランスによって、転写紙からの水分蒸発が減少するので、検出量も低下する。
【００４０】
図３に示す通り、転写紙が湿度検出センサのセンサ部を通過し始めたときは、検出される水分蒸発量は少なく、中央部を通過したあたりで最大量を検出し、周囲環境湿度とのバランスによって水分量自体が減少していくので、検出量も低下する。
但し、これらの現象を把握するためには、図３に示した通り、センサ部を転写紙が通過している時間、つまり１秒以内にこれらの変化を捉える必要がある。
この問題は、湿度検出センサのセンサ部を転写紙の表面に限りなく近い距離（０.１ｍｍ以上、２ｍｍ以下）に配置することにより検出感度を上げ、さらに、センサ部として数ｍｓｅｃ単位の高速応答による湿度計測を行うことが可能な、ＭＥＭＳ技術を応用した熱伝導式の湿度センサを採用することにより、検出感度と応答速度を上げることによって解決することができる。その測定方法は、雰囲気ガスの熱伝導率が、水蒸気の濃度（湿度）に応じて変化することを利用したもので、例えば、特許第２８８９９０９号公報（段落〔００８１〕を参照）に開示されている湿度センサを用いることで、転写紙と周囲環境との間で起きる水分移動（湿度変化量）を精度よく、高速かつ高感度で捉えることが可能となり、転写紙がセンサ部を通過している間に湿度変化を捉えることが可能となり、得られた湿度変化量から、転写紙のカールを判定することが可能となる。
【００４１】
また、転写紙の表面近傍での湿度検出は、転写紙の表面に対する検出方向によっても変化する。例えば、転写紙が水平の場合に、検出方向が上向きか下向きかによって異なり、また転写紙が垂直の場合にも異なる。但し、これらの問題は、上述した計測距離を制限することによって解決することができる。
【００４２】
〔実施態様１〕（請求項３に対応）
実施態様１は、上記解決手段２の転写紙カール判定方法において、湿度検出センサが転写紙表面に近接して対向する位置で湿度検出を行なっている間は、前記湿度検出センサと搬送移動される転写紙表面との距離を一定に保持することである。
【００４３】
〔作 用〕
水蒸気の移動は、物体の表面に近い空間では、水蒸気は拡散によって移動する拡散層が存在し、この拡散層は表面に密接しているので、表面層ともいわれている。水分が大気中に蒸発するときは、拡散層以外の空間では拡散だけで移動することは殆どなく、拡散で移動した後に対流が加わる。しかし、対流があっても、拡散層における水蒸気圧勾配を知ることができれば、表面から蒸発する水蒸気の質量を求めることができる。
即ち、転写紙に密接した距離で湿度を検出することにより、周囲環境の影響を受けることなく、転写紙の水分蒸発状態を把握することが可能となる。
そこで、転写紙の表面と湿度検出センサのセンサ部との距離を一定に保つため、センサ部を構成する部分にガイドとなる部材を設けることにより、転写紙の表面に対して距離を一定に保持することができる。
【００４４】
〔実施態様２〕（請求項４に対応）
実施態様２は、上記実施態様１の転写紙カール判定方法において、湿度検出センサを、搬送移動される転写紙の搬送速度に合わせて移動することである。
〔作 用〕
前記転写紙の表面と前記湿度検出センサのセンサ部との距離を一定に保つため、前記センサ部を構成する部分が移動する転写紙の挙動に合わせ移動し、転写紙の表面に対し検出位置を変化することができる。
【００４５】
〔実施態様３〕（請求項５に対応）
実施態様３は、上記解決手段１、解決手段２、実施態様１又は実施態様２のいずれかの転写紙カール判定方法において、湿度検出センサが転写紙表面に近接して対向する位置で湿度検出を行なっている間は、前記湿度検出センサのセンサ部を突出させるようにして転写紙表面に近接させることである。
〔作 用〕
転写紙の表面に対して、前記湿度検出センサのセンサ部を平行に配置し、前記湿度検出センサに装着されたセンサ部が転写紙の表面と対面し突出した構成を持たせることによって、転写紙と周囲環境との間で行なわれる水分移動による水蒸気の流れが妨げられる前に検知することで計測が可能である。
【００４６】
〔実施態様４〕（請求項６に対応）
実施態様４は、上記実施態様３の転写紙カール判定方法において、湿度検出センサのセンサ部と転写紙表面との間の距離を、０.１ｍｍ以上、２ｍｍ以下に設定することである。
【００４７】
〔作 用〕
実施態様４の作用について、図５を参照しながら説明する。図５は、転写紙の表面からの計測距離（転写紙の表面とセンサ部との間の距離）の違いによる湿度変化量の差を示したグラフである。
図５に示すように、転写紙の表面に対して計測距離が３ｍｍや５ｍｍの場合には、周囲環境との差は殆ど見られず、転写紙からの水分移動（湿度変化量）を捉えることができていないが、２ｍｍ以下の場合は転写紙からの湿度変化量を捉えることができている。また、前述の通り、水分が蒸発する際、その蒸発が開始される位置から、水分（水蒸気）移動が線形的に行なわれている拡散層の存在は、既に説明されている（上田政文著、「水蒸気勾配および拡散係数の測定」、応用物理、Ｖｏｌ.２５、Ｎｏ.４、応用物理学会発行（１９５６年）ｐ.１４５、及び上田政文著、「強制対流による水の蒸発速度」、応用物理、Ｖｏｌ.２９、Ｎｏ.７、応用物理学会発行（１９６０年）ｐ.４４３を参照）。
例えば、水が張られた水面の場合、水は定常的に定量の水蒸気移動が可能なので、拡散層の厚さは風などの影響がない時には、水面から垂直方向に１０ｍｍ程度の高さ領域まで存在が可能であり、風の影響があっても２〜３ｍｍ位までは問題ないとされている。
【００４８】
しかし、転写紙の場合は、先ず転写紙が持つ水分量が周囲環境によって変化し、さらに転写紙の厚さによっても変化するため、定常的な水蒸気移動にはならず、また水蒸気量も一定ではないため、微量な水分の場合、拡散層の厚さ領域は小さくなる。そして、転写紙の水分状態と周囲環境とのバランス状態によっては、周囲環境の水分を転写紙へ吸収してしまう逆の水分移動が起こる。この場合にも拡散層は存在し、このときの領域の厚さが転写紙と周囲環境の場合には、２ｍｍ以下の領域となっているため、２ｍｍを超えると非線形的な動きに変化してしまい、周囲環境の影響を受け易くなるので、正確な転写紙の水分状態が把握できなくなると考えられる。
【００４９】
従って、同じ条件であっても、水分移動（湿度変化量）の状態変化を大きく捉えることができる領域、即ち、転写紙の表面から２ｍｍ以下となる空間にセンサ部を配置するのが最も好ましい。また、転写紙の表面に接触させた状態でも検出は可能であるが、画像形成装置内を２００ｍｍ／ｓｅｃ以上の速度で高速搬送される転写紙の表面に接触させてしまうと、転写紙の表面を傷つける他、センサ部が破損するおそれがあるため、搬送時における転写紙のばたつき動作などにも考慮する必要がある。画像形成装置では、転写紙搬送路における転写紙のばたつきを許可する許容範囲は搬送路表面から０.１ｍｍ以下とされている。そこで、計測距離は転写紙の表面から０.１ｍｍ以上離す必要があると考えられる。
従って、転写紙の表面からの計測距離範囲は、０.１ｍｍ以上、２ｍｍ以下とする。
【００５０】
〔解決手段３〕（請求項７に対応）
上記課題を解決するために講じた解決手段３は、画像形成装置による画像形成動作により像担持体上に形成されたトナー像が転写紙に転写され、転写されたトナー像を溶融定着させるために加熱圧着される転写紙の含水分変化に伴う伸縮によって生じる転写紙のカールを判定する転写紙カール判定装置を前提として、
転写紙が置かれている空間の雰囲気湿度測定値と、転写紙表面と近接して対向する位置に設置した湿度検出センサによって得られた転写紙表面湿度測定値との差に応じて、転写紙のカールを推測する手段を備えることである。
〔作 用〕
上記解決手段３に関する作用は、上記解決手段１の作用（段落〔００２９〕〜〔００３７〕を参照）と同じであるから、その説明を省略する。
【００５１】
〔解決手段４〕（請求項８に対応）
上記課題を解決するために講じた解決手段４は、画像形成装置による画像形成動作により像担持体上に形成されたトナー像が転写紙に転写され、転写されたトナー像を溶融定着させるために加熱圧着される転写紙の含水分変化に伴う伸縮によって生じる転写紙のカールを判定する転写紙カール判定装置を前提として、
転写紙搬送路上の転写紙表面と近接して対向する位置に湿度検出センサを設置し、
転写紙搬送路上を通過する転写紙がないときに検出された転写紙搬送路周辺の雰囲気湿度測定値と、転写紙が前記湿度検出センサと対向する位置を通過している時間内に、前記湿度検出センサにより検出された転写紙表面湿度測定値との差に応じて、転写紙のカールを推測する手段を備えることことである。
〔作 用〕
上記解決手段４に関する作用は、上記解決手段２の作用（段落〔００３９〕〜〔００４１〕を参照）と同じであるから、その説明を省略する。
【００５２】
〔実施態様５〕（請求項９に対応）
実施態様５は、上記解決手段４の転写紙カール判定装置において、湿度検出センサが転写紙表面に近接して対向する位置で湿度検出を行なっている間は、前記湿度検出センサと搬送される転写紙表面との距離を一定に保持する保持手段を有することである。
〔作 用〕
上記実施態様５に関する作用は、上記実施態様１の作用（段落〔００４３〕を参照）と同じであるから、その説明を省略する。
【００５３】
〔実施態様６〕（請求項１０に対応）
実施態様６は、上記実施態様５の転写紙カール判定装置において、湿度検出センサと保持手段を、搬送される転写紙の搬送速度に合わせて一体的に移動させる移動手段を有することである。
〔作 用〕
上記実施態様６に関する作用は、上記実施態様２の作用（段落〔００４４〕の〔作用〕を参照）と同じであるから、その説明を省略する。
【００５４】
〔実施態様７〕（請求項１１に対応）
実施態様７は、上記解決手段３、解決手段４、実施態様５、及び実施態様６のいずれかの転写紙カール判定装置において、湿度検出センサが転写紙表面に近接して対向する位置で湿度検出を行なっている間は、前記湿度検出センサのセンサ部を突出させるようにして転写紙表面に近接させることである。
〔作 用〕
上記実施態様７に関する作用は、上記実施態様３の作用（段落〔００４５〕の〔作用〕を参照）と同じであるから、その説明を省略する。
【００５５】
〔実施態様８〕（請求項１２に対応）
実施態様８は、上記実施態様７の転写紙カール判定装置において、湿度検出センサのセンサ部と転写紙表面との間の距離を、０.１ｍｍ以上、２ｍｍ以下に設定することである。
〔作 用〕
上記実施態様８に関する作用は、上記実施態様４の作用（段落〔００４７〕〜〔００４９〕を参照）と同じであるから、その説明を省略する。
【００５６】
〔解決手段５〕（請求項１３に対応）
上記課題を解決するために講じた解決手段５は、転写紙表面と近接して対向する位置に設置した湿度検出センサと、前記湿度検出センサから出力される湿度検出情報に基づいて転写紙の伸縮、及びカールを判定する判定手段とを有する画像形成装置を前提として、
前記判定手段は、転写紙が置かれている装置内の雰囲気湿度測定値と、転写紙表面と近接して対向する位置に設置した湿度検出センサによって得られた転写紙表面湿度測定値との差に応じて、転写紙のカールを推測する判定手段であることである。
〔作 用〕
上記解決手段５に関する作用は、上記解決手段１の作用（段落〔００２９〕〜〔００３７〕を参照）と同じであるから、その説明を省略する。
【００５７】
〔解決手段６〕（請求項１４に対応）
上記課題を解決するために講じた解決手段６は、転写紙搬送路上を搬送される転写紙の表面と近接して対向する位置に設置した湿度検出センサと、前記湿度検出センサから出力される湿度検出情報に基づいて転写紙のカールを判定する判定手段とを有する画像形成装置を前提として、
前記判定手段は、転写紙が搬送されていないときの搬送路周辺の雰囲気湿度測定値と、転写紙の表面と近接して対向する位置に設置した湿度検出センサによって得られた転写紙表面湿度測定値との差に応じて、転写紙のカールを推測する判定手段であることである。
〔作 用〕
上記解決手段６に関する作用は、上記解決手段２の作用（段落〔００３９〕〜〔００４１〕を参照）と同じであるから、その説明を省略する。
【００５８】
〔実施態様９〕（請求項１５に対応）
実施態様９は、上記解決手段６の画像形成装置において、湿度検出センサが転写紙表面に近接して対向する位置で湿度検出を行なっている間は、前記湿度検出センサと搬送される転写紙表面との距離を一定に保持する保持手段を有することである。
〔作 用〕
上記実施態様９に関する作用は、上記実施態様１の作用（段落〔００４３〕を参照）と同じであるから、その説明を省略する。
【００５９】
〔実施態様１０〕（請求項１６に対応）
実施態様１０は、上記実施態様９の画像形成装置において、湿度検出センサと保持手段を、搬送される転写紙の搬送速度に合わせて一体的に移動させる移動手段を有することである。
〔作 用〕
上記実施態様１０に関する作用は、上記実施態様２の作用（段落〔００４４〕の〔作用〕を参照）と同じであるから、その説明を省略する。
【００６０】
〔実施態様１１〕（請求項１７に対応）
実施態様１１は、上記解決手段５、解決手段６、実施態様９、及び実施態様１０のいずれかの画像形成装置において、湿度検出センサが転写紙表面に近接して対向する位置で湿度検出を行なっている間は、前記湿度検出センサのセンサ部を突出させるようにして転写紙表面に近接させることである。
〔作 用〕
上記実施態様１１に関する作用は、上記実施態様３の作用（段落〔００４５〕の〔作用〕を参照）と同じであるから、その説明を省略する。
【００６１】
〔実施態様１２〕（請求項１８に対応）
実施態様１２は、上記実施態様１１の画像形成装置において、湿度検出センサのセンサ部と転写紙表面との間の距離を、０.１ｍｍ以上、２ｍｍ以下に設定することである。
〔作 用〕
上記実施態様１２に関する作用は、上記実施態様４の作用（段落〔００４７〕〜〔００４９〕を参照）と同じであるから、その説明を省略する。
【００６２】
〔実施態様１３〕（請求項１９に対応）
実施態様１３は、上記解決手段５、解決手段６、及び実施態様９〜実施態様１２のいずれかの画像形成装置において、画像形成装置全体の動作を制御する制御手段は、転写紙が湿度検出センサと対向する位置を通過していない時には、前記湿度検出センサによる湿度検出によって得られる雰囲気湿度測定値に応じて、画像形成装置内の環境制御条件を決定することである。
〔作 用〕
画像形成装置全体の動作を制御する制御手段は、転写紙が湿度検出センサと対向する位置を通過していないときには、前記湿度検出センサによる湿度検出によって得られた値を、画像形成装置内の環境制御条件へ展開することが可能である。
【発明の効果】
【００６３】
本発明の効果を請求項に従って整理すると、次のとおりである。
(１) 請求項１、７及び１３に係る発明
請求項１、請求項７及び請求項１３に係る発明によれば、「湿度変化量と転写紙のカール量との関係」に基づいた判定基準（図９を参照）によって、転写紙のカール量を推測することができる。その結果、転写紙のカール量に応じて、画像形成装置の各プロセス条件等を設定し、制御することによって、画像品質不良や搬送不良が生じないようにすることが可能である。
【００６４】
(２) 請求項２、８及び１４に係る発明
請求項２、請求項８及び請求項１４に係る発明によれば、転写紙のカール量を短時間で的確に判定することによって、転写紙一枚毎に応じた搬送制御や画像制御を行なうことができる。その結果、高速搬送される画像形成装置において、画像品質不良や搬送不良の発生を防止することができる。
【００６５】
(３) 請求項３、９及び１５に係る発明
請求項３、請求項９及び請求項１５に係る発明によれば、転写紙の挙動に追従しながら、転写紙の表面に近い距離で検出することによって、周囲環境の影響を受けることなく、転写紙の水分状態をより正確に検出することにより、転写紙の表面から発生する水分による湿度変化を高精度に検出することが可能となる。その結果、転写紙の種類や通過位置に関係なく、高速搬送される画像形成装置において、画像品質不良や搬送不良の発生を防止することができる。
【００６６】
(４) 請求項４、１０及び１６に係る発明
請求項４、請求項１０及び請求項１６に係る発明によれば、搬送される転写紙の搬送速度に合わせて湿度検出センサを移動させることにより、転写紙の種類や大きさに関係なく、転写紙の水分状態をより正確に検出することが可能である。その結果、高速搬送される画像形成装置において、画像品質不良や搬送不良の発生を防止することができる。
【００６７】
(５) 請求項５、１１及び１７に係る発明
請求項５、請求項１１及び請求項１７に係る発明によれば、湿度検出センサのセンサ部を突出させるようにして転写紙の表面に近接させることにより、水蒸気の流れを阻害しない効果的な構造にしたので、高精度な検出が可能となり、転写紙の水分状態をより正確に検出することができる。その結果、高速搬送される画像形成装置において、画像品質不良や搬送不良の発生を防止することが可能である。
【００６８】
(６) 請求項６、１２及び１８に係る発明
請求項６、請求項１２及び請求項１８に係る発明によれば、湿度検出センサのセンサ部と転写紙表面との間の距離を規定することにより、周囲環境の影響を受けることなく、転写紙の水分状態をより正確に検出することが可能である。その結果、高速搬送される画像形成装置において、画像品質不良や搬送不良の発生を防止することができる。
【００６９】
(７) 請求項１９に係る発明
請求項１９に係る発明によれば、連続印字される時の転写紙と転写紙の合間や、画像形成装置の電源がオンされた時などにおいて、転写紙が湿度検出センサと対向する位置を通過していない時の湿度検出センサによる湿度検出により得られた湿度値（雰囲気湿度値）から、画像形成装置内の環境を把握することができるので、得られた湿度値に応じて画像形成装置内の環境を制御することによって、画像形成装置内を最適な画像形成制御状態に保つことができる。その結果、画像形成装置において、画像品質不良や搬送不良の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７０】
以下、本発明のそれぞれの実施形態について、図１０〜図２５に基づいて説明する。
〔実施形態１〕
先ず、本発明の実施形態１について、図１０〜図１４を参照しながら説明する。
図１０は、本発明の実施形態１による転写紙のカールの発生を判定する転写紙カール判定装置の模式図である。
図１０に示す転写紙カール判定装置の湿度検出センサ１１は、転写紙Ｐの湿度（水分蒸発）を検出するセンサ部１１ａと、このセンサ部１１ａを電気的に接続した基板部１１ｂとを有し、信号線２２を介して基板部１１ｂと制御部１３が電気的に接続されている。湿度検出センサ１１のセンサ部１１ａには、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術を応用した熱伝導式の湿度センサを採用している。
その測定方法は、雰囲気ガスの熱伝導率が、水蒸気の濃度(湿度)に応じて変化することを利用したもので、例えば、特許第２８８９９０９号公報（段落〔００８１〕を参照）に開示されているような、単体構成で温度検出も可能な湿度センサを用いることができる。
【００７１】
上記基板部１１ｂはセンサ部１１ａを固定することができ、それから電気信号を取り出すことができればどのようなものでも良いが、一般的に利用されるガラスエポキシ材等で加工されている電子回路基板などを用いることが好ましい。このセンサ部１１ａは基板部１１ｂに接着され、微細な金属線（不図示）又は溶着で基板部１１ｂと接合され、信号線２２を通じて制御部１３に電気的に接続されている。
このとき、センサ部１１ａは、湿度検出センサ１１の構成部材の中で転写紙Ｐの表面に一番近くなるよう突出した状態で装着される。これによって、転写紙Ｐからの水分移動の流れがセンサ部１１ａに一番早く到達することになるので、湿度検出センサ１１の構成部材（例えば、基板部１１ｂ等）によって阻害されることなく、転写紙Ｐと周囲環境との間で起きる水分移動を良好に検出することができる。
また、センサ部１１ａには、ＭＥＭＳ技術を応用した熱伝導式の湿度センサを使用することで、センサ自体の形状を数ｍｍ単位の大きさまで小さく、且つ薄くすることができ、それに合わせて湿度検出センサ１１全体を小さくできるので、狭いスペースでも設置が可能になるため、非常に好ましいことである。
【００７２】
図１１は、本発明の実施形態１による転写紙カール判定装置における制御部１３のブロック図である。
湿度検出センサ１１によって検出された検出信号をＡ／Ｄ変換回路１３ａによって受信してデジタル信号に変換した後、湿度演算回路１３ｂによって湿度値（湿度測定値）に変換される。
この変換された湿度値は、計測切替回路１３ｃによって、転写紙が置かれる空間の雰囲気湿度値か、転写紙に近接した状態の転写紙表面湿度値かに切り替えられ、転写紙が置かれる空間の雰囲気湿度値の場合は、第１記憶領域１３ｄへ格納され、転写紙に近接した状態の転写紙表面湿度値の場合は、第２記憶領域１３ｅへ格納され、第１及び第２記憶領域１３ｄ,１３ｅにそれぞれのデータが格納された後、差分演算回路１３ｆによって湿度データの差分値（湿度変化量）が算出される。
この算出された差分値を、判定パラメータ部１３ｇに格納されている「湿度データの差分値とカール量との関係」に照らし合わせて、カールの発生を判定する。
【００７３】
図１２は、調湿された転写紙Ｐに近接するように設置した湿度検出センサ１１に対して、転写紙Ｐからの水分移動を捉えた様子を示す模式図である。なお、湿度検出センサ１１のセンサ部１１ａは、転写紙Ｐの表面との間の距離（間隔）が０.１ｍｍ以上で、２ｍｍ以下となるように設定されている。
図１３は、図１２に示した湿度検出センサ１１（センサ部１１ａ）のセンサ出力と時間との関係を示すグラフであり、高い湿度環境で調湿した転写紙を、調湿環境よりも低い湿度の周囲環境へ放置した時に起きる転写紙の水分挙動について、転写紙の表面近傍の所定の空間で検出した相対湿度変化量で示したものである。
【００７４】
図１４は、本発明の実施形態１の転写紙カール判定装置における代表的な湿度検出センサユニットの模式図であり、(ａ)は斜視図、(ｂ)は正面図、(ｃ)は(ｂ)のＡ−Ａ断面図である。
湿度検出センサ１１には、転写紙Ｐの表面からの検出距離を規定するガイド部材１１ｃを設けて、転写紙の表面からセンサ部１１ａまでの計測距離を規定している。このときの計測距離は、０.１ｍｍ以上で、２ｍｍ以下に設定することが好ましいが、転写紙の表面近傍での湿度と周囲環境湿度の差が小さい場合などを考慮すると、湿度変化の差を一番大きく捉えることが可能な１ｍｍ以下にすることが最も好ましい。
このガイド部材１１ｃは、先端をＬ字形状に折り曲げることによって、転写紙Ｐの表面との密着性を高め、また密着時の安定性も確保でき、さらにセンサ部１１ａが直接に転写紙Ｐの表面に触れないように保護する役割も担っている。
【００７５】
上記ガイド部材１１ｃは、どのような材料で構成されても良いが、望ましくは周囲温度の影響を受け難く、且つ水分を吸着しないような、例えばフッ素系の樹脂（テフロン（登録商標））やポリカーボネートなどのプラスチック系樹脂で構成されるのが好ましい。それでも、ガイド部材１１ｃがセンサ部１１ａに近すぎると、ガイド部材１１ｃの温度や、ガイド部材表面に蒸発水分が付着することによって、検出値に変化が生じるおそれがあるので、ガイド部材１１ｃはできるだけセンサ部１１ａから離して取り付けることが好ましい。
【００７６】
〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について、図１５を参照しながら説明する。図１５は、実施形態２の転写紙カール判定装置における湿度検出センサユニットであり、移動する転写紙表面の検出を考慮した代表的なものを示す模式図であって、(ａ)は斜視図、(ｂ)は正面図、(ｃ)は(ｂ)のＢ−Ｂ断面図である。
本実施形態２における湿度検出センサユニットの基本的な構成は、図１４に示した上記実施形態１のものと同様であるので、重複する説明は省略する。
上記実施形態１のものと異なる点は、ガイド部材１１ｃ’の形状である。移動する転写紙Ｐの表面にガイド部材１１ｃ’を密着させるので、図１４に示されているような角がある形状では、移動する転写紙Ｐがガイド部材１１ｃ’に近づいた際に、このガイド部材１１ｃ’に衝突して転写紙を傷めてしまうばかりでなく、湿度検出センサユニットが破損するおそれがあるため、図１５に示すように、移動する転写紙Ｐの進行方向と平行に接触する部分は、弧を描いた形状にし、ガイド部材１１ｃ’の端部（転写紙の移動方向における前端部又は後端部）を浮かせることによって、移動により転写紙Ｐがガイド部材１１ｃ’に近づいてきたとき、衝突を防止する役割を持たせている。また、転写紙Ｐと一緒に湿度検出センサユニットを動かす場合も、接触面積が小さいのでスムーズな動作が可能となる。
【００７７】
上述した湿度検出センサユニットは、あくまでも代表的なものであり、転写紙Ｐの表面との計測距離を一定に保つことができ、且つ転写紙Ｐの移動の妨げにならなければ、どのような形状であっても良い。例えば、ガイド部材の両端にローラを具備し、容易に転写紙の表面上を移動可能な形状にしても良いし（図２１を参照）、また計測距離を微調整するための計測距離調整機構などを付与してもよい。
【００７８】
〔実施形態３〕
本発明の実施形態３について、図１６及び図１７に基づいて説明する。
先ず、本実施形態の転写紙カール判定装置における制御部と表示パネルについて、図１６を参照しながら説明する。図１６は、転写紙カール判定装置の制御部と表示パネルのブロック図である。
本実施形態３は、転写紙カール判定装置における制御部と表示パネルに特徴を有するものであり、その他の構成については、図１０及び図１１に示した上記実施形態１のものと同様であるから、重複する説明は省略する。
なお、図１６において、図１１に示した実施形態１と同一機能を有するものについては、同じ符号を付している。また、転写紙カール判定装置を駆動するための電源やそれに付随する電源スイッチなどの装置構成上、基本的に必要不可欠な構成ブロックについては、その記載を省略している。
【００７９】
先ず、転写紙Ｐが置かれる周囲環境の計測を行うため、第１スイッチ１９ｄから信号を発信し、周囲環境の湿度の計測を行う。計測された湿度値（雰囲気湿度測定値）は、制御部１３の第１記憶領域１３ｄへ送られる。続いて、転写紙表面での湿度の計測を行うため、第２スイッチ１９ｅから信号を発信し、転写紙の表面近傍での湿度の計測を行う。計測された湿度値（転写紙表面湿度測定値）は、同じく制御部１３の第２記憶領域１３ｅへ送られる。
これらの湿度データの差分値によるカール発生の判定は、上記実施形態１（図１１）の場合と同様に行われるが、その結果がカールの発生を示唆する場合は、表示パネル１９にカールが発生する旨を伝達する処理が行われる。伝達する手段は何でも良く、表示パネル１９上にＬＥＤ発光素子１９ｂを設けてカールが発生する時に点灯させたり、又は液晶パネル１９ａを設けてメッセージを表示しても良く、さらには、ブザー１９ｃを設けて音を鳴らしても良い。また、算出された結果をそのまま液晶パネルや、ＬＥＤセグメントなどに表示させても良いことは言うまでもない。
【００８０】
次に、本発明の実施形態１〜３に共通するカール判定方法について、図１７を参照しながら説明する。図１７は、転写紙のカール判定方法を説明するフローチャートである。
最初に、湿度検出センサ１１（センサ部１１ａ）と対向する位置に転写紙がない場合の周囲環境湿度値（雰囲気湿度測定値）を取得（計測）する（ステップＳ１）。続いて、湿度検出センサ１１（センサ部１１ａ）と対向する位置に転写紙があるときに、転写紙の表面近傍での転写紙表面湿度値（転写紙表面湿度測定値）を取得（計測）する（ステップＳ２）。
そして、制御部１３により、上記周囲環境湿度値と転写紙表面湿度値を減算して湿度変化分ｘを算出し（ステップＳ３）、次のステップＳ４において、制御部１３の判定パラメータ部１３ｇに格納されている「湿度変化量と転写紙のカール量との関係」(図９を参照)に基づいて、湿度変化分ｘにおけるカール量を判定する。
【００８１】
〔実施形態４〕
本発明の実施形態４について、図１８及び図１９を参照しながら説明する。図１８は、本実施形態による画像形成装置を示す模式図であり、図１９は本実施形態による画像形成装置の制御系を説明するブロック図である。
図１８に示す本実施形態４による画像形成装置１は、像担持体としての感光体ドラム２の周囲に帯電装置３、書き込み装置（露光装置）４、現像装置５、一次転写装置６、クリーニング装置７が複数色分（図では４色分）配置され、各感光体ドラム２と接する部分には、無端状の転写ベルト４０が配置される。この転写ベルト４０の下流側にはクリーニング装置４２が配置され、上流側には二次転写装置４１が配置されており、この二次転写装置４１の上部には定着装置８が配置されている。  
【００８２】
この画像形成装置１の画像形成動作時には、所定のプロセススピードで回転駆動される感光体ドラム２の表面を帯電装置３により一様に帯電させ、読取り装置（不図示）で読取った原稿の画像情報に応じて、書き込み装置４により露光を行って静電潜像を形成した後、現像装置５においてトナー（現像剤）で現像を行なうことにより、トナー像が感光体ドラム２上に各色毎に形成される。
それぞれの感光体ドラム２上に形成された複数色のトナー像は、所定のプロセススピードで回転駆動される転写ベルト４０に対して、一次転写装置６により順番に重畳転写される。そして、給紙カセット９から所定のタイミングで転写紙搬送路１０を通して二次転写部位に搬送される転写紙Ｐに対して、二次転写装置４１により転写ベルト４０上に担持されているトナー像が重畳転写される。
このトナー像が転写された転写紙Ｐは定着装置８に搬送されて、定着ローラ８ａと加圧ローラ８ｂ間で加熱・加圧されることにより、転写紙Ｐ上にトナー像が定着される。トナー像が定着された転写紙Ｐは、排紙ローラ（不図示）により外部に排出される。
【００８３】
なお、感光体ドラム２上のトナー像が転写ベルト４０に転写された後に、感光体ドラム２の表面はクリーニング装置７のクリーニングブレード７ａにより残トナーが除去されて、次の作像に供される。
さらに、転写ベルト４０上のトナー像が転写紙Ｐに転写された後に、転写ベルト４０の表面はクリーニング装置４２のクリーニングブレード４２ａにより残トナーが除去されて、次の作像に供される。
そして、この画像形成装置１には、給紙カセット９の上部近傍に湿度検出センサ１１が配置されており、給紙カセット９から転写紙Ｐが給紙される前の給紙カセット９周辺の周囲環境の湿度を検出しておき、印刷が開始されて給紙カセット９から給紙され始めた時の転写紙Ｐの表面近傍の湿度（水分蒸発）の検出を行う。
なお、図１８において、符号１２は給紙ローラである。
【００８４】
図１９に示すように、制御部（計測手段）１３は、図１７に示すフローチャートに従って、湿度検出センサ１１から入力されるセンサ出力（湿度値）とメモリ１４に予め記憶されている「湿度変化量と転写紙のカール量との関係」(図９に示す関係)に基づいて、給紙カセット９から給紙された転写紙Ｐのカール量を判定する。
画像形成装置１の動作全体を制御する制御手段としてのＣＰＵ１５は、制御部１３から出力される転写紙Ｐのカール判定情報に基づいて、搬送制御部１６と定着制御部１７を制御し、転写紙Ｐの搬送速度と定着温度をそれぞれ制御する。また、上記ＣＰＵ１５は、制御部１３から出力される周囲環境の湿度値に応じて環境制御部１８を制御し、画像形成装置１内に設けているファン（不図示）を回転させるファンモータ（不図示）を制御する（詳細は後述する）。
【００８５】
〔実施形態５〕
本発明の実施形態５について、図２０及び図２１を参照しながら説明する。図２０は、本実施形態による画像形成装置を示す模式図であり、図２１は上記実施形態２において述べた湿度検出センサ（ガイド部材の両端にローラを具備したもの）を適用した場合の設置構造を示す模式図であり、(ａ)は正面図、(ｂ)はそのＣ−Ｃ断面図である。
本実施形態５では、図２０に示すように、給紙カセット９と二次転写装置４１との間の転写紙搬送路１０の近傍に、上記湿度検出センサ１１が配置されており、給紙カセット９から転写紙搬送路１０を通して搬送される転写紙Ｐのカールの判定を行っている。その他の構成や動作は、図１８及び図１９に示した実施形態４と同様であるから、重複する説明は省略する。
【００８６】
上記湿度検出センサ１１は、図２１に示すように、保持手段としての一対のガイドローラ２０ａ,２０ｂを回転自在に支持した棒状のシャフト２１の中間部において、転写紙Ｐと所定の間隔を設けて対向するようにして転写紙搬送路１０の近傍に設置されている。各ガイドローラ２０ａ,２０ｂは、搬送される転写紙Ｐの表面に当接して、湿度検出センサ１１と転写紙Ｐの表面との間の距離を常に一定に保持している。湿度検出センサ１１のセンサ部１１ａは、転写紙表面との間の距離（間隔）が０.１ｍｍ以上で、２ｍｍ以下となるように設定されている。
また、センサ部１１ａには、ＭＥＭＳ技術を応用した熱伝導式の湿度センサを使用することで、湿度センサ自体の形状を数ｍｍ単位の大きさまで小さくすることができ、それに合わせて湿度検出センサ１１の全体も小さくすることができるので、狭いスペースでも設置が可能になる。さらに、センサ部１１ａの両側に位置するようにして各ガイドローラ２０ａ，２０ｂをシャフト２１に回転自在に設けて、転写紙Ｐを部分的に押さえ付けることによって、センサ部１１ａと転写紙Ｐとの距離が常に一定に保たれるようになっており、且つ転写紙Ｐとセンサ部１１ａとの衝突を防止することができる。
【００８７】
一対のガイドローラ２０ａ,２０ｂと湿度検出センサ１１のセンサ部１１ａとの距離が近すぎると、転写紙Ｐと周囲環境との間で起きる水分移動の妨げになるおそれがあるので、ある程度離して設置することが好ましいが、離しすぎると転写紙Ｐが湾曲して、センサ部１１ａとの距離を一定に保てなくなるばかりでなく、転写紙Ｐがセンサ部１１ａに引っ掛かって搬送不良を起こす可能性がある。そのため、各ガイドローラ２０ａ,２０ｂは、湿度検出センサ１１のセンサ部１１ａから３０〜５０ｍｍ程度離れた位置に設置するのが好ましい。
また、湿度検出センサ１１のセンサ部１１ａと対向する位置を転写紙Ｐが通過している間の時間をより正確に把握するために、センサ部１１ａ付近に転写紙Ｐが通過している際に反応する電気的なスイッチ（不図示）を設けて、転写紙Ｐの通過によりスイッチがオンしている間に湿度の検出を行ない、このスイッチがオンの期間に取得した湿度値の変化傾向から転写紙Ｐのカール量を求めてもよい。なお、使用するスイッチは、転写紙の存在を検出することが可能な光反射型のフォトセンサスイッチや低負荷でオン／オフ可能なマイクロスイッチなどが最も好ましい。
【００８８】
このようにして、搬送される転写紙Ｐのカール量を判定することができるので、本実施形態５の画像形成装置においても、上記実施形態４における画像形成装置のＣＰＵ１５（図１９を参照）による場合と同様に、制御部１３から出力される転写紙のカール判定情報に基づいて、搬送制御部１６と定着制御部１７を制御し、転写紙のカール量に応じて転写紙の搬送速度と定着温度をそれぞれ適切に制御することができる。
【００８９】
〔実施形態６〕
本発明の実施形態６について、図２２を参照しながら説明する。図２２は、本実施形態の画像形成装置における湿度検出センサの設置構造を示す模式図であり、(ａ)は平面図、(ｂ)はその側面図である。
本実施形態６では、図２２に示すように、湿度検出センサ１１は、保持手段としての薄板状のセンサ取付部材２３の先端側の背面（転写紙搬送路側）に固着されて、転写紙搬送路（不図示）付近に設置されており、センサ取付部材２３は棒状のシャフト２１の中間部に回動自在に挿通されている。
上記センサ取付部材２３の基端側の側面には、転写紙搬送路を移動する転写紙と先端部が当接自在な棒状のガイド部材２３ａが一体的に設けられている。このガイド部材２３ａはセンサ取付部材２３よりも短く、かつセンサ取付部材２３よりも下方側（転写紙搬送路側）に位置するように配置されている。図２２(ａ),(ｂ)において、左側方向（矢印方向）が転写紙Ｐの搬送方向である。なお、湿度検出センサ１１の構成は、前記実施形態１（図１０を参照）において説明したものと同様である。
【００９０】
本実施形態６による画像形成装置における湿度検出センサ１１の設置構造によれば、転写紙搬送路（不図示）上を転写紙Ｐが移動する際に、ガイド部材２３ａの先端部が転写紙の表面に当接することにより、シャフト２１に回動自在に挿通されているセンサ取付部材２３の先端側が上方側（転写紙搬送路と反対側）へ回動し、湿度検出センサ１１が転写紙の表面から所定の距離だけ離れて（所定の間隔を空けて）保持される。本実施形態では、湿度検出センサ１１のセンサ部１１ａと転写紙Ｐの表面との間の距離が１ｍｍ以下となるように、ガイド部材２３ａとセンサ取付部材２３の形状と角度が設定されている。
上記ガイド部材２３ａの先端は転写紙Ｐに擦られながら接触するので、転写紙を傷つけないように丸みを帯びた形状にすることが望ましい。また、シャフト２１に回動自在に挿通されているセンサ取付部材２３は、摩擦力（摩擦係数）を小さくして軽い力で回動するようにすることが好ましい。さらに、センサ取付部材２３の重量を軽くすることによって、より低負荷での動作が可能になるので、センサ取付部材２３はプラスチック材を用いて形成することが好ましい。
【００９１】
これにより、湿度検出センサ１１と対向する位置において、移動中（搬送中）の転写紙Ｐの挙動に変化が生じても、この転写紙の動きに合わせてセンサ取付部材２３とガイド部材２３ａが上下動するので、転写紙表面とセンサ部１１ａとの距離が常に一定に保持されるようになり、湿度検出センサ１１が転写紙に衝突するようなことは起こらない。さらに、転写紙Ｐを押さえ付けることなく転写紙表面の湿度変化を計測することが可能なので、転写紙Ｐを押さえ付けることができず、ある程度の転写紙の挙動変化がある場所においても、良好に転写紙のカール量を判定することができる。
【００９２】
〔実施形態７〕
本発明の実施形態７について、図２３を参照しながら説明する。図２３は、本実施形態の画像形成装置における湿度検出センサの設置構造を示す模式図であり、(ａ)は平面図、(ｂ)はその側面図である。なお、図２３において、図２２に示した実施形態６と同一機能を有する部材については同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
本実施形態７では、図２３に示すように、転写紙搬送路（不図示）の両側の上方側（転写紙搬送路と反対側）に一対のスライドガイド部材２４ａ,２４ｂを設置して、各スライドガイド部材２４ａ,２４ｂに形成された転写紙搬送方向に沿った溝部２４ｃに、シャフト２１の両端部を移動自在に配置し、更に、このシャフト２１を転写紙搬送方向に沿って移動させるために、駆動ベルト２６と該駆動ベルト２６を駆動するモータ２５が設置されている。このように、溝部２４ｃを備えるスライドガイド部材２４ａ,２４ｂ、モータ２５、及び駆動ベルト２６により、湿度検出センサ１１を固着したセンサ取付部材２３とガイド部材２３ａを移動する移動手段が構成される。なお、図２３(ａ),(ｂ)において、図の左側方向（矢印方向）が転写紙Ｐの搬送方向である。
【００９３】
また、図２３(ｂ)に示すように、転写紙搬送路（不図示）に搬送される転写紙Ｐに対して、スライドガイド部材２４ａ,２４ｂと反対側には、転写紙の通過を検知するフォトセンサ２７が設けられており、転写紙がスライドガイド部材２４ａ,２４ｂの近くまで搬送されたときに、フォトセンサ２７が転写紙Ｐを検知すると、モータ２５が転写紙の移動速度に合わせた回転数で回転し、それに応じて回転駆動される駆動ベルト２６により、湿度検出センサ１１が取り付けられたシャフト２１が、溝部２４ｃに沿って転写紙Ｐの搬送速度に合わせて移動される。
なお、転写紙Ｐの通過を検知する検知手段は、フォトセンサ２７の他に転写紙を検知することができれば何でもよく、例えば、機械的に動作するスイッチでもよい。
【００９４】
これにより、転写紙Ｐの挙動に合わせて湿度検出センサ１１を固定したセンサ取付部材２３が上下し、転写紙表面とセンサ部１１ａとの距離が常に一定に保たれるようになり、かつ転写紙の移動速度に合わせて湿度検出センサ１１を移動させることが可能となるので、小さいサイズ（例えばＡ６版、Ｂ６版等）の転写紙を検出する場合や、転写紙の移動速度が高速な場合でも、転写紙のカール量を判定するための必要な時間を十分に確保することが可能となる。
【００９５】
〔実施形態８〕
本発明の実施形態８について、図２４を参照しながら説明する。図２４は、本実施形態の画像形成装置における湿度検出センサの設置構造を示す模式的な側面図である。
転写紙搬送路を搬送される転写紙Ｐの上下の挙動が殆ど発生しないような場合には、図２４に示すように、転写紙Ｐが搬送されるよう転写紙搬送路１０の上方に設置した薄板状のセンサ取付部材２８の背面側（転写紙搬送路側）に湿度検出センサ１１を固着してもよい。なお、図２４において、図の左側方向（矢印方向）が転写紙Ｐの搬送方向である。
この場合も、湿度検出センサ１１のセンサ部１１ａと転写紙Ｐの表面との距離が、０.１ｍｍ以上で、２ｍｍ以下となるように、センサ取付部材２８と転写紙搬送路１０との間の距離を調整する。
【００９６】
〔実施形態９〕
本発明の実施形態９について、図２５を参照しながら説明する。図２５は、本実施形態による画像形成装置の動作を説明するフローチャートである。
転写紙を連続給紙して連続印字（連続画像形成）する場合などのように、複数の転写紙が転写紙搬送路を連続して通過する場合には、転写紙の含水分量によって画像形成装置内の環境が変化する。そこで、本実施形態９では、転写紙が湿度検出センサ１１と対向する位置を通過していない時に、湿度検出センサ１１による湿度検出によって得られた値に応じて、画像形成装置内の環境制御条件を決定するようにした。
【００９７】
本実施形態９による画像形成装置の動作を図２５に基づいて説明する。
先ず、ステップＳ１１において、画像形成装置の電源がオン状態になった時か（電源がオンされた時か）、そうでない時かの判断を行う。電源がオンされた時の場合は（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、そのときの環境湿度値を取得し、その環境湿度値を用いて環境制御を行なう（ステップＳ１２）。
具体的には、図１９に示した制御系において、制御部１３は、湿度検出センサ１１からのセンサ出力に基づいて装置内の環境湿度値を取得する。そして、ＣＰＵ１５は、制御部１３から出力される環境湿度値に基づいて環境制御部１８を制御し、装置内に設けているファン（不図示）を回転させるファンモータ（不図示）を制御する。これにより、所定の回転数で回転するファンによる気流によって、装置内の環境が制御される。
【００９８】
上記ステップＳ１１において、電源がオンされた時ではない場合は（ステップＳ１１：Ｎｏ）、印字動作（画像形成動作）が開始された時か、そうでない時かを判断する（ステップＳ１３）。このステップＳ１３で印字動作が開始されている時の場合は（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、転写紙が湿度検出センサ１１と対向する位置を通過中かどうかを判断する（ステップＳ１４）。このステップＳ１４において、転写紙が湿度検出センサ１１と対向する位置を通過中の場合は（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、図１７に示した実施形態３におけるフローチャートのステップＳ２の処理（転写紙表面湿度値の取得）を行ない、それ以降はこのフローチャートの次のステップＳ３の処理を実行する。
【００９９】
また、ステップＳ１４において、転写紙が湿度検出センサ１１と対向する位置を通過中でない場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、ステップＳ１３で印字動作が開始されていない時（ステップＳ１３：Ｎｏ）、及びステップＳ１２で装置内の環境制御を行った後においては、いずれも図１７に示した実施形態３におけるフローチャートのステップＳ１の処理（転写紙がない時の周囲環境湿度値の取得）を行い、それ以降はこのフローチャートの次のステップＳ２の処理を実行し、図９に示された「湿度変化量と転写紙のカール量との関係」に基づくパラメータから、湿度変化分ｘでのカール量を判定する。
【０１００】
なお、転写紙が湿度検出センサ１１と対向する位置を通過中か否かの判断は、例えば、湿度検出センサ１１と対向する位置を転写紙が通過するときに反応する電気的なスイッチを設けることにより行うことができる。また、転写紙の通過の合間における周囲環境湿度値の検出については、毎回検出する必要はなく、連続印字枚数を規定して、規定された枚数が印字された後の転写紙の通過の合間における周囲環境湿度値を検出するようにしてもよい。
また、上記の各実施形態では、画像形成装置のトナー像が転写される転写紙のカール量の判定について説明したが、これ以外にも、例えば紙の抄紙工程、又はダンボールや食用の乾燥海苔の製造工程等において、これらのカール量を判定する場合にも、本発明を同様に適用することが可能である。
さらに、本件出願人の先願に当たる特願２００８−００７８１９号、又は特願２００７−２０５６９３号に係る発明と、本発明とを組み合せて使用することにより、転写紙の含水分と転写紙の厚さを同時に検出することが可能となり、それらの検出値に応じて制御することも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】は、調湿した転写紙（周囲環境湿度よりも高い水分状態を持つ転写紙）を、調湿した環境より低い相対湿度を有する環境へ放置した時の、停止状態にある転写紙の表面近傍での湿度変化を示すグラフである。
【図２】は、調湿した転写紙（周囲環境湿度よりも低い水分状態を持つ転写紙）を、調湿した環境より高い相対湿度を有する環境へ放置した時の、停止状態にある転写紙の表面近傍での湿度変化を示すグラフである。
【図３】は、調湿した転写紙（周囲環境湿度よりも高い水分状態を持つ転写紙）が移動通過した際の、転写紙の表面近傍での湿度変化を示すグラフである。
【図４】は、湿度検出センサの直下を転写紙が往復通過移動しているときの転写紙の表面近傍での湿度変化と、停止している時の転写紙の表面近傍での湿度変化を、比較して示したグラフである。
【図５】は、湿度検出センサ（センサ部）と転写紙の表面との計測距離を変えた場合に、検出し得る湿度変化量を示したグラフである。
【図６】は、転写紙の水分状態が変化した時に発生するカール量の変化傾向を示すグラフである。
【図７】は、新しいパルプ繊維から製造された転写紙(Ａ)と、古紙を再利用して製造された再生転写紙(Ｂ)について、水分状態が変化した時に発生するカール量の変化傾向を示すグラフである。
【図８】は、厚みが異なる転写紙について、水分状態が変化した時に発生するカール量の変化傾向を示すグラフである。
【図９】は、転写紙における湿度変化量とカール変化量との関係を示すグラフであり、(ａ)は非加熱時の場合、(ｂ)は加熱時の場合である。
【図１０】は、本発明の実施形態１による転写紙のカールの発生を判定する転写紙カール判定装置の模式図である。
【図１１】は、本発明の実施形態１の転写紙カール判定装置における制御部のブロック図である。
【図１２】は、転写紙に近接して設置した湿度検出センサが、転写紙からの水分移動を捉えている様子を示す模式図である。
【図１３】は、高い湿度環境で調湿した転写紙を、調湿環境よりも低い湿度の周囲環境へ放置した時に起きる転写紙の水分挙動について、転写紙の表面近傍で検出した相対湿度変化量で示したグラフである。
【図１４】は、本発明の実施形態１の転写紙カール判定装置における代表的な湿度検出センサユニットの模式図であり、(ａ)は斜視図、(ｂ)は正面図、(ｃ)は(ｂ)のＡ−Ａ断面図である。
【図１５】は、本発明の実施形態２の転写紙カール判定装置における代表的な湿度検出センサユニットの模式図であり、(ａ)は斜視図、(ｂ)は正面図、(ｃ)は(ｂ)のＢ−Ｂ断面図である。
【図１６】は、本発明の実施形態３の転写紙カール判定装置における制御部と表示パネルのブロック図である。
【図１７】は、本発明の実施形態１〜３に共通する転写紙のカール判定方法を示すフローチャートである。
【図１８】は、本発明の実施形態４による画像形成装置を示す模式図である。
【図１９】は、本発明の実施形態４による画像形成装置の制御系を説明するブロック図である。
【図２０】は、本発明の実施形態５による画像形成装置を示す模式図である。
【図２１】は、本発明の実施形態２による湿度検出センサ（ガイド部材の両端にローラを具備したもの）を適用した場合の設置構造を示す模式図であり、(ａ)は正面図、(ｂ)は(ａ)のＣ−Ｃ断面図である。
【図２２】は、本発明の実施形態６の画像形成装置における湿度検出センサの設置構造を示す模式図であり、(ａ)は平面図、(ｂ)はその側面図である。
【図２３】は、本発明の実施形態７の画像形成装置における湿度検出センサの設置構造を示す模式図であり、(ａ)は平面図、(ｂ)はその側面図である。
【図２４】は、本発明の実施形態８の画像形成装置における湿度検出センサの設置構造を示す模式的な側面図である。
【図２５】は、本発明の実施形態９による画像形成装置の動作を説明するフローチャートである。
【図２６】は、熱伝導式(Ｈa)と静電容量式(Ｈb)の各湿度検出センサにより、転写紙の表面近傍での湿度変化を検出した結果を示すグラフである。
【図２７】は、熱伝導式(Ｈa)と静電容量式(Ｈb)の各湿度検出センサにより、転写紙の往復通過移動時における湿度変化を検出した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１０２】
１…画像形成装置                          ２…感光体ドラム
３…帯電装置                              ４…書き込み装置（露光装置）
５…現像装置                              ６…一次転写装置
７…クリーニング装置                      ８…定着装置
９…給紙カセット                        １０…転写紙搬送路
１１…湿度検出センサ                      １１ａ…センサ部
１１ｂ…基板部                            １１ｃ，１１ｃ’…ガイド部材
１２…給紙ローラ                          １３…制御部
１４…メモリ                              １５…ＣＰＵ
１６…搬送制御部                          １７…定着制御部
１８…環境制御部                          １９…表示パネル
２０ａ，２０ｂ…ガイドローラ              ２１…シャフト
２２…信号線                              ２３，２８…センサ取付部材
２３ａ…ガイド部材                        ２４ａ，２４ｂ…スライドガイド部材
２４ｃ…溝部                              ２５…モータ
２６…駆動ベルト                          ２７…フォトセンサ
４０…転写ベルト                          ４１…二次転写装置
４２…クリーニング装置
Ｐ…転写紙
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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