(57)【要約】【課題】記録材に含まれる水分量を精度よく推定すること。【解決手段】記録材Ｐを給紙する用紙カセット１と、記録材Ｐの静電容量を検知する静電容量センサ４０と、記録材Ｐに画像形成を行う画像形成部と記録材Ｐ上の画像を定着させる定着ユニット２１を制御して、記録材Ｐの画像形成を制御するＣＰＵ８０と、複数の記録材の静電容量値と記録材に含まれる水分量とを対応付けた特性情報を記憶するＥＥＰＲＯＭ８３を備え、ＣＰＵ８０は用紙カセット１から給紙される記録材Ｐが所定の水分量の状態のときに静電容量センサ４０が検知した静電容量値に基づいて、ＥＥＰＲＯＭ８３に記憶された特性情報のうちから記録材Ｐに対応する特性情報を決定し（Ｓ１０２〜Ｓ１０５）、決定された特性情報の静電容量センサ４０が検知した記録材Ｐの静電容量値に対応する記録材Ｐに含まれる水分量に基づいて画像形成部及び定着ユニット２１を制御する（Ｓ１０７〜Ｓ１１０）。【選択図】図９
2018025724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材を給紙する給紙手段と、
前記給紙手段より給紙された記録材の静電容量を検知する第１の検知手段と、
記録材に画像形成を行う画像形成手段と、
記録材上の画像を定着させる定着手段と、
前記画像形成手段及び前記定着手段を制御して、記録材の画像形成を制御する制御手段と、
所定の記録材の静電容量値と前記所定の記録材に含まれる水分量とを対応付けた第１の特性情報であって、複数の記録材に対応した複数の前記第１の特性情報を記憶した第１の記憶手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記給紙手段から給紙された記録材が所定の水分量の状態のときの前記第１の検知手段により検知された前記静電容量値に基づいて、前記第１の記憶手段に記憶された複数の前記第１の特性情報のうちから前記記録材に対応する第１の特性情報を決定し、前記決定された第１の特性情報を用いて、前記第１の検知手段により検知された前記給紙手段から給紙された記録材の静電容量値に対応する前記水分量に基づいて前記画像形成手段及び前記定着手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記給紙手段の開閉操作を検知すると、前記複数の前記第１の特性情報のうちから前記給紙手段から給紙された記録材に対応する前記第１の特性情報の決定を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記給紙手段は、前記給紙手段の開閉状態を検知する第２の検知手段を有し、
前記第２の検知手段は、前記給紙手段の開閉状態の変化を検知すると、前記制御手段に通知することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１の検知手段は、前記給紙手段と前記画像形成手段との間の搬送路に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記所定の水分量とは、記録材が乾燥状態のときの水分量であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
表面に画像形成された記録材の裏面に画像形成するために、再度、記録材を前記画像形成手段に搬送するための両面搬送路を備え、
前記制御手段は、前記第１の検知手段により前記乾燥状態のときの水分量の記録材の静電容量値を検知するために、前記定着手段を通過した記録材を前記両面搬送路に搬送し、前記第１の検知手段により前記両面搬送路に搬送された前記記録材の静電容量値を検知させることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記定着手段を通過した記録材の水分量は、前記乾燥状態の記録材の水分量と略等しいことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記定着手段を通過した記録材が前記乾燥状態となるように、前記定着手段の加熱温度を制御することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記定着手段を通過した記録材が前記乾燥状態となるように、前記定着手段が搬送する記録材の搬送速度を制御することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、記録材を前記乾燥状態にするため、記録材を複数回、前記両面搬送路を介して前記定着手段に搬送することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記定着手段を通過した記録材の静電容量値を検知するため、片面印刷の記録材を前記両面搬送路に搬送することを特徴とする請求項６から請求項１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記定着手段の前記記録材の搬送方向における下流側に、記録材の静電容量を検知する第３の検知手段を備え、
前記制御手段は、前記第３の検知手段により前記定着手段を通過した前記乾燥状態の水分量の記録材の静電容量値を検知することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記第２の検知手段が前記給紙手段の開閉状態を検知してから所定の時間が経過するまでは、前記第１の検知手段による記録材の静電容量値の検知を行わないことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記所定の時間が経過するまでの記録材の画像形成を所定の画像形成条件で行うことを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記制御手段は、前記所定の時間の経過を計測するための計測手段を有し、
前記制御手段は、前記所定の時間が経過する前に画像形成する記録材が所定の数を超えると、前記計測手段による時間の計測をやり直す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】
前記所定の時間は、記録材が含むことができる水分量のうちの最大の水分量に到達する時間であることを特徴とする請求項１３から請求項１５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
湿度を検知する第４の検知手段と、
記録材が放置された環境の湿度と記録材に含まれる前記最大の水分量とを対応付けた第２の特性情報を記憶した第２の記憶手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記所定の時間が経過すると、前記第４の検知手段により検知された湿度に対応する記録材に含まれる前記最大の水分量を前記第２の特性情報から取得し、前記所定の時間が経過したあとに前記給紙手段より給紙された記録材の静電容量値を前記第１の検知手段より取得し、取得した前記最大の水分量と前記記録材の静電容量値とに基づいて、前記第１の記憶手段に記憶された前記複数の前記第１の特性情報のうちから前記給紙手段により給紙された記録材に対応する第１の特性情報を決定することを特徴とする請求項１６に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
記録材の坪量を検知する第５の検知手段と、
記録材の体積抵抗率を検知するための第６の検知手段と、
湿度に応じた記録材の坪量と体積抵抗率と静電容量値とを対応付けた第３の特性情報を記憶する第３の記憶手段と、
を備え、
前記制御手段は、記録材が前記乾燥状態のときの湿度に応じた前記第３の特性情報より、前記第５の検知手段により検知された前記記録材の前記坪量と、前記第６の検知手段により検知された前記記録材の前記体積抵抗率と、に対応する前記記録材の静電容量値を取得し、前記取得した前記記録材の静電容量値と、前記乾燥状態の記録材に含まれる水分量とに基づいて、前記第１の記憶手段に記憶された前記複数の前記第１の特性情報のうちから前記給紙手段により給紙された記録材に対応する第１の特性情報を決定することを特徴とする請求項６から請求項１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
記録材の坪量を検知する第５の検知手段と、
記録材の体積抵抗率を検知するための第６の検知手段と、
湿度に応じた記録材の坪量と体積抵抗率と静電容量値とを対応付けた第３の特性情報を記憶する第３の記憶手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記第４の検知手段により検知された記録材の湿度に応じた前記第３の特性情報より、前記第５の検知手段により検知された前記記録材の前記坪量と、前記第６の検知手段により検知された前記記録材の前記体積抵抗率と、に対応する前記記録材の静電容量値を取得し、前記取得した記録材の静電容量値と、前記第２の特性情報から取得した前記最大の水分量とに基づいて、前記第１の記憶手段に記憶された複数の前記第１の特性情報のうちから前記記録材に対応する第１の特性情報を決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２０】
前記画像形成手段は、記録材に画像を転写する転写部と、前記転写部に流れる電流を検知する電流検知手段と、を有し、
前記第６の検知手段は、前記転写部において記録材に画像を転写しているときに前記電流検知手段により検知した電流値と、前記転写部に記録材が搬送されていないときに前記電流検知手段により検知した電流値との差により算出した記録材が有する抵抗値に基づいて、前記体積抵抗率を求めることを特徴とする請求項１８又は請求項１９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、静電容量センサを用いて検知した水分量に応じた画像形成条件で画像形成を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、プリンタ等の画像形成装置では、記録材の状態に応じて転写条件（例えば転写電圧や転写時の記録材の搬送速度）や定着条件（例えば定着温度や定着時の記録材の搬送速度）等の画像形成条件を制御している。記録材の状態の検知対象としては、例えば記録材に含まれる水分量がある。記録材に含まれる水分量が変わると、記録材の抵抗値や熱容量が変化するため、記録材に含まれる水分量に関係なく、同じ転写条件や定着条件で記録材に画像形成すると画像品質が低下する場合がある。そのため、記録材に含まれる水分量の予測や検知を行い、水分量に応じて転写条件や定着条件を制御している画像形成装置も少なくない。例えば、設置環境の温度や湿度等を検知する環境センサを搭載し、検知した温度や湿度に応じた画像形成条件で制御を行っている画像形成装置がある。このような画像形成装置では、環境センサの検知結果により記録材に含まれる水分量をある程度予測することによって、最適な制御条件を決定している。
【０００３】
また、例えば特許文献１には、搬送路に記録材の厚さを検知するレバーを設けた画像形成装置が記載されている。記録材が搬送されると、レバーは記録材の厚さの分だけ押し上げられ、レバーの変動量に応じて、記録材の厚さを検知することができる。そして、定着部を通過する前の記録材の厚さと定着部を通過した後の記録材の厚さを比較することによって、画像形成装置は記録材に含まれる水分量を検知し、水分量の検知結果に応じて転写条件等を制御することにより、画像品質を向上させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１４５５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来技術では、次のような課題がある。環境センサにより水分量を予測する方法は、記録材に含まれる水分量を直接検知しておらず、設置環境の雰囲気に含まれる水分量から、記録材に含まれる水分量を予測しているに過ぎない。そのため、包装紙を開封した直後の記録材や、画像形成装置が設置された環境とは異なる、倉庫や別室などの場所に保管している記録材を用紙カセットにセットした場合は、記録材の水分量は環境センサから予測される水分量とは異なってしまう。また、用紙カセットにセットされた紙束の全てが均一に吸湿するのではなく、紙束の上部数枚は吸湿しやすいが、中央部の記録材の吸湿量は比較的少ない場合もある。したがって、環境センサから予測される記録材の水分量は、実際に記録材に含まれる水分量と異なる場合がある。
【０００６】
また、特許文献１に記載の構成は、レバーが搬送される記録材に直接、接触して厚さを検知する構成である。そのため、記録材が搬送される際の記録材のばたつきの影響によって、レバーによる記録材の厚さの検知精度が下がり、その結果、水分量の検知精度が十分でない場合もある。特に記録材が薄紙の場合には、水分量が変化しても記録材の厚さがほとんど変わらないため、記録材に含まれる水分量を精度良く検知することは難しい。
【０００７】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、記録材に含まれる水分量を精度よく推定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述の課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。
【０００９】
（１）記録材を給紙する給紙手段と、前記給紙手段より給紙された記録材の静電容量を検知する第１の検知手段と、記録材に画像形成を行う画像形成手段と、記録材上の画像を定着させる定着手段と、前記画像形成手段及び前記定着手段を制御して、記録材の画像形成を制御する制御手段と、所定の記録材の静電容量値と前記所定の記録材に含まれる水分量とを対応付けた第１の特性情報であって、複数の記録材に対応した複数の前記第１の特性情報を記憶した第１の記憶手段と、を備え、前記制御手段は、前記給紙手段から給紙された記録材が所定の水分量の状態のときの前記第１の検知手段により検知された前記静電容量値に基づいて、前記第１の記憶手段に記憶された複数の前記第１の特性情報のうちから前記記録材に対応する第１の特性情報を決定し、前記決定された第１の特性情報を用いて、前記第１の検知手段により検知された前記給紙手段から給紙された記録材の静電容量値に対応する前記水分量に基づいて前記画像形成手段及び前記定着手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、記録材に含まれる水分量を精度よく推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１、２の画像形成装置の構成を示す断面図
【図２】実施例１〜３の静電容量センサの構成を示す模式図
【図３】実施例１〜３の静電容量センサの構成を示す模式図
【図４】実施例１〜３の静電容量センサの構成を示す模式図
【図５】実施例１〜３の検知回路の構成を説明する模式図
【図６】実施例１〜３の記録材の物性と静電容量との関係を示すグラフ
【図７】実施例１〜３の記録材に含まれる水分量と静電容量との関係を示すグラフ
【図８】実施例１〜３の記録材のＷＣ特性を示すグラフ
【図９】実施例１の印刷ジョブの制御シーケンスを示すフローチャート
【図１０】実施例２の記録材の相対湿度と最大水分量との関係を示すグラフ
【図１１】実施例２の時間経過に伴い記録材に含まれる水分量の変化を示すグラフ
【図１２】実施例２の印刷ジョブの制御シーケンスを示すフローチャート
【図１３】実施例２の記録材の水分量と静電容量との関係を示すグラフ
【図１４】実施例３の画像形成装置の構成を示す断面図
【図１５】実施例３の記録材のＷＣ特性を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また、実施の形態で説明されている特徴の組合せの全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【００１３】
［画像形成装置の概要］
（画像形成装置の構成）
図１は、記録材の静電容量を検知するための静電容量センサ４０を搭載している画像形成装置の例として、中間転写ベルトを採用したタンデム方式の画像形成装置１００の概略構成を示す断面図である。図１に示す画像形成装置１００の構成は、以下の通りである。用紙カセット１は、給紙口として記録材Ｐを収納する。給紙ローラ４は、給紙手段である用紙カセット１から記録材Ｐを搬送路に給紙するローラである。第１の検知手段である静電容量センサ４０は、記録材Ｐの静電容量を検知するセンサであり、静電容量センサ４０の詳細については後述する。搬送ローラ５は、用紙カセット１から給紙された記録材Ｐを静電容量センサ４０の方へ搬送するローラであり、搬送対向ローラ６は搬送ローラ５に対向するローラである。中間搬送ローラ７は、静電容量センサ４０を通過した記録材Ｐを搬送するローラであり、中間搬送対向ローラ８は、中間搬送ローラ７に対向するローラである。
【００１４】
タンデム方式の画像形成装置１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各トナーの色に応じて４つの画像形成手段である画像形成部を有し、各画像形成部の構成は同じである。図１に示す符号の末尾に示すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、各々イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部を示す。以下の説明では、特定のトナーの色の画像形成部を指す場合を除き、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略する。各画像形成部は、以下の構成となっている。感光ドラム１１は、各色のトナーにより可視化されたトナー像を担持する感光ドラムであり、矢印方向（時計回り方向）に回転する。帯電ローラ１２は、感光ドラム１１の表面を所定の電位に帯電する一次帯電手段としてのローラである。光学ユニット１３は、帯電ローラ１２により帯電された感光ドラム１１上に各色の画像データに応じたレーザ光を照射し、感光ドラム１１上に静電潜像を形成する。現像器１４は、感光ドラム１１上に形成された静電潜像にトナーを付着させて、可視化する。現像剤搬送ローラ１５は、現像器１４内の現像剤（トナー）を感光ドラム１１と対向する部分に送り出すための搬送ローラである。また、一次転写ローラ１６は、感光ドラム１１上に形成されたトナー像を、中間転写ベルト１７に転写するためのローラである。駆動ローラ１８Ａは、中間転写ベルト１７を矢印方向（反時計回り方向）に駆動するローラであり、張架ローラ１８Ｂは、所定の張力で中間転写ベルト１７を張架するローラである。二次転写ローラ１９は、中間転写ベルト１７上に形成されたトナー像を記録材Ｐに転写するためのローラであり、二次転写対向ローラ２０は、二次転写ローラ１９に対向するローラである。
【００１５】
定着手段である定着ユニット２１は、記録材Ｐを搬送しながら、記録材Ｐ上（記録材上）に転写されたトナー像を記録材Ｐに加熱・定着させる加熱定着装置である。排紙ローラ２２は、定着ユニット２１によって、トナー像が定着された記録材Ｐを排紙するローラである。なお、フラッパ９１、反転ローラ９２、両面搬送ローラ９３、９４、９５の詳細については後述する。また、上述した感光ドラム１１、帯電ローラ１２、現像器１４、現像剤搬送ローラ１５は、夫々トナーの色毎に、カートリッジとして一体化されている。そして、各色のカートリッジは、画像形成装置１００に対して着脱可能なように構成されている。
【００１６】
制御部３は、ＣＰＵ８０、ＲＯＭ８１、ＲＡＭ８２、ＥＥＰＲＯＭ８３、検知回路３０を有している。制御手段であるＣＰＵ８０は、ＲＯＭ８１に格納された制御プログラム等に基づいて、画像形成装置１００の画像形成動作を一括して制御する。また、ＣＰＵ８０は、時間を計測するためのタイマ（不図示）を有している。ＲＡＭ８２は、ＣＰＵ８０の主メモリ、ワークエリア等として使用される。ＥＥＰＲＯＭ８３は、制御で使用する各種データが記憶されている。検知回路３０については、後述する。第２の検知手段である開閉検知部８４は、用紙カセット１の扉の開閉状態を検知し、ＣＰＵ８０に通知する。また、第４の検知手段である環境センサ８５は、画像形成装置１００内部の温度や湿度を検知し、ＣＰＵ８０に通知する。
【００１７】
（画像形成動作の概要）
次に、画像形成装置１００の画像形成動作について説明する。画像形成を行う場合には、ホストコンピュータ（不図示）等から制御部３のＣＰＵ８０に、印刷命令や画像データ等を含んだ印刷ジョブが入力され、ＣＰＵ８０は印刷ジョブを受信すると、画像形成装置１００を制御して、画像形成動作を開始する。
【００１８】
画像形成動作が開始されると、記録材Ｐは給紙ローラ４によって、用紙カセット１から給紙され搬送路に送り出される。記録材Ｐは、感光ドラム１１上に形成され、中間転写ベルト１７上に転写される画像の形成動作と、記録材Ｐの搬送タイミングとの同期を取るため、搬送ローラ５及び搬送対向ローラ６の位置で一旦停止して、画像形成が開始されるまで待機する。一方、画像形成部では、感光ドラム１１は帯電ローラ１２によって、一定の電位に帯電される。そして、光学ユニット１３は、入力された画像データに応じて帯電された感光ドラム１１の表面をレーザビームによって露光走査して、感光ドラム１１の表面に静電潜像を形成する。形成された静電潜像を可視化するために、現像器１４及び現像剤搬送ローラ１５は、トナー（現像剤）を静電潜像に付着させて現像を行い、感光ドラム１１の表面に形成された静電潜像は、夫々の色でトナー像として現像される。感光ドラム１１は、中間転写ベルト１７と接触しており、中間転写ベルト１７の回転に同期して回転し、現像された感光ドラム１１上の各トナー画像は、一次転写ローラ１６により中間転写ベルト１７上に順次、重畳転写される。
【００１９】
その後、中間転写ベルト１７上に転写されたトナー像は記録材Ｐに転写するため、二次転写ローラ１９及び二次転写対向ローラ２０により構成される二次転写部へと移動するとともに、記録材Ｐも二次転写部へと搬送される。二次転写部では、二次転写ローラ１９及び二次転写対向ローラ２０により、中間転写ベルト１７上に形成されたトナー像が記録材Ｐに転写される。トナー像が転写された記録材Ｐは、定着ローラ等から構成される定着ユニット２１に搬送され、加熱・加圧されることにより、トナー像は記録材Ｐに定着される。なお、記録材Ｐに転写されずに中間転写ベルト１７上に残ったトナーは、クリーニングユニット３６によってクリーニングされる。
【００２０】
記録材Ｐの裏面に画像形成を行わない片面印刷の場合は、トナー像が定着された記録材Ｐは、フラッパ９１により定着ユニット２１から排紙ローラ２２が設けられた搬送路（図１に実線で示す）へ導かれ、排出トレイ２６に排出される。一方、記録材Ｐの裏面にも画像形成を行う両面印刷の場合には、記録材Ｐはフラッパ９１により定着ユニット２１から反転ローラ９２が設けられた搬送路（図１に破線で示す）へ導かれる。反転ローラ９２は記録材Ｐを外部に排出する方向に搬送し、記録材Ｐの先端がフラッパ９１を通過してから所定時間が経過すると、回転を停止させる。次に、反転ローラ９２は逆方向に回転を開始し、記録材Ｐを両面搬送ローラ９３、９４が配置された両面搬送路へ搬送する。両面搬送ローラ９３、９４は、記録材Ｐを両面搬送ローラ９５へ搬送し、記録材Ｐの搬送は両面搬送ローラ９５で一旦停止する。その後、記録材Ｐは所定のタイミングで両面搬送ローラ９５により搬送ローラ５及び搬送対向ローラ６へ搬送され、記録材Ｐの裏面の画像形成が行われる。裏面の画像形成が終了した記録材Ｐは、フラッパ９１により排紙ローラ２２が設けられた搬送路へ導かれ、排出トレイ２６に排出される。
【００２１】
［静電容量センサの概要］
図１において、静電容量センサ４０は、搬送ローラ対５、６と中間搬送ローラ対７、８との間の記録材Ｐの搬送路に設置され、用紙カセット１又は両面搬送ローラ９５から搬送された記録材Ｐの静電容量を検知する。また、静電容量センサ４０は、記録材Ｐの厚さ方向の静電容量を検知可能なように、搬送路を介して搬送路の両側に設置された一対の電極板で構成されており、搬送路を矢印で示す搬送方向に搬送される記録材Ｐは電極板の間を通過することになる。
【００２２】
図２（ａ）は、静電容量センサ４０が設置された搬送路周辺の断面を示す模式図である。図２（ａ）に示すように、静電容量センサ４０は、一対の電極板として検知用電極板４１（以下、電極板４１ともいう）、基準電極板４２（以下、電極板４２ともいう）より構成されている。図２（ａ）には、静電容量センサ４０の他に、搬送ローラ５、搬送対向ローラ６、中間搬送ローラ７、中間搬送対向ローラ８、静電容量センサ４０のガイドである入口ガイド４３、出口ガイド４４の配置構成を示す。また、図２（ｂ）は、図２（ａ）の入口ガイド４３、出口ガイド４４の代わりに、入口側搬送コロ４５、出口側搬送コロ４６を設置した場合の模式図であり、他の同じ構成には同じ符号を付している。
【００２３】
静電容量センサ４０の一対の検知用電極板４１、基準電極板４２は、搬送路を介して距離Ｄだけ離して配置されている。搬送ローラ対５、６を通過した記録材Ｐは、２つの電極板４１、４２の間を通過しながら中間搬送ローラ対７、８へと搬送される。記録材Ｐが２つの電極板４１、４２の間を通過する際に、それぞれの電極板４１、４２との間の距離Ｄは多少上下しても静電容量の測定値に影響は生じないが、記録材Ｐは可能な限り安定した状態で搬送されることが望ましい。そのため、搬送ローラ対５、６から電極板４１、４２への入口までの間と、電極板４１、４２から中間搬送ローラ対７、８の出口までの間には、図２（ａ）に示す入口ガイド４３や出口ガイド４４を設けている。同様に、図２（ｂ）では、入口側搬送コロ４５や出口側搬送コロ４６を設け、電極板４１、４２間への搬送を案内している。また、電極板４１、４２との間の距離Ｄが狭すぎると、記録材Ｐの表面に付着した紙粉等の汚れが、電極板４１、４２に付着しやすくなる。一方、電極板４１、４２との間の距離Ｄが広すぎると、静電容量の検知精度が低下したり、ノイズ等の外乱の影響を受けやすくなったりする。したがって、電極板４１、４２との間の距離Ｄの間隔は、３ｍｍ以上、２０ｍｍ以下であることが望ましい。本実施例では、電極板４１、４２との間の距離Ｄは、７ｍｍと設定している。
【００２４】
［静電容量センサの構成］
図３は、静電容量センサ４０の詳細構成を示す模式図であり、図２に示す静電容量センサ４０の断面を示している。静電容量センサ４０は、検知電極を含む検知用電極板４１（電極板４１）と、搬送される記録材Ｐを介して対向するように配置された基準電極板４２（電極板４２）の一対の電極板により構成される。更に、電極板４１は第１検知電極としての検知電極４１ａ（図中、Ａで示す）、第２検知電極としての検知電極４１ｂ（図中、Ｂで示す）、第１シールド電極としてのシールド電極４１ｃ（図中、Ｓで示す）及び各電極を絶縁するベース層４１ｄにより構成される。シールド電極４１ｃの搬送路方向の上位側には、ベース層４１ｄを介して、検知電極ＡとＢが交互に並ぶように設けられている。また、検知用電極板４１に対向する基準電極板４２は、第２シールド電極としてのシールド電極４２ｃ（図中、Ｓで示す）と接地電極としての電極４２ｇ（図中、ＧＮＤで示す）及びそれらを互いに絶縁するベース層４２ｄにより構成される。こちらも、シールド電極４２ｃの搬送路方向の上位側には、ベース層４２ｄを介して、接地電極４２ｇが設けられている。
【００２５】
また、各電極は、接点Ｓ、Ａ、Ｂを介して、検知回路３０と接続されている。２つのシールド電極４１ｃ、４２ｃは同一電位となるように接続され、接点Ｓにおいて検知回路３０と接続される。一方、２つの検知電極４１ａも同一電位となるように接続され、接点Ａにおいて検知回路３０と接続される。同様に、検知電極４１ｂも、接点Ｂにおいて検知回路３０と接続される。静電容量センサ４０と検知回路３０を用いた静電容量の検知方法については後述する。
【００２６】
［電極板の構成］
図４（ａ）は、静電容量センサ４０の検知用電極板４１を図３の矢印ａ方向（記録材Ｐ側）から見たときの長手方向（図３の手前から奥行き方向）の構成を示す図である。同様に、図４（ｂ）は、基準電極板４２を図３の矢印ｂ方向（記録材Ｐ側）から見たときの長手方向の構成を示す図である。検知用電極板４１及び基準電極板４２の長手方向の長さを記録材Ｐの幅（図３の手前から奥行き方向の長さ）よりも長くすると、記録材Ｐの幅によって測定される静電容量が異なってしまう。そのため、記録材Ｐの幅の影響を受けずに測定するには、検知用電極板４１及び基準電極板４２の長手方向の長さは、画像形成装置で搬送可能な最小幅の記録材Ｐと同等の長さであればよい。なお、封筒やハガキ等の幅の狭い特殊な記録材について、水分量の判定を制御上必要としない場合は、電極の長さを更に長くしてもよい。本実施例では、Ａ５縦送りサイズよりも大きなサイズの普通紙を対象としているので、検知用電極板４１及び基準電極板４２の長手方向の電極の長さ（幅）をＡ５縦送りサイズの幅である１４８ｍｍとした。
【００２７】
また、図４（ａ）に示すように検知電極４１ａ、４１ｂの長手方向（図中、上下方向）の長さは同じであり、接地電極４２ｇの大きさは、検知電極４１ａ、４１ｂの全体をオーバーラップできる大きさが必要である。また、図４（ａ）、（ｂ）に示すシールド電極４１ｃ、４２ｃのサイズは、長手方向（図中、上下方向）、幅方向（図中、左右方向）ともに、検知電極４１ａ、４１ｂや接地電極４２ｇの全体をオーバーラップできるサイズとしている。これにより、外部からのノイズ等を遮蔽することができる。
【００２８】
［静電容量検知回路］
次に、検知回路３０の詳細について説明する。図５は、静電容量センサ４０に接点を介して接続された検知回路３０の構成を説明する模式図である。静電容量センサ４０の各検知電極４１ａ、４１ｂ、及びシールド電極４１ｃ、４２ｃは、それぞれ接点Ａ、Ｂ、Ｓにおいて検知回路３０に接続されている。検知回路３０は、検知電極４１ａにより検知される静電容量Ｃａを検知する検知回路３１、検知電極４１ｂにより検知される静電容量Ｃｂを検知する検知回路３２、差分検知回路３３、遮蔽電圧を印加する印加回路３４により構成される。また、接点Ａと検知回路３１、接点Ｂと検知回路３２、接点Ｓと印加回路３４との間には、それぞれスイッチング回路３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｓが設けられている。
【００２９】
検知電極４１ａ、４１ｂは互いに独立した浮遊電極である。スイッチング回路３５Ａ、３５Ｂは、接続を切り替えることにより接点Ａ、Ｂに電位の異なる２つの所定電圧、即ち電圧ＶとＧＮＤ電位を周期的に交互に与える。これにより、検知電極４１ａ、４１ｂが、それぞれ接地電極４２ｇに対して形成する静電容量Ｃａ、Ｃｂを充放電できるようになっている。静電容量Ｃａ、Ｃｂは、それぞれ検知回路３１、３２により検知電極４１ａ、４１ｂに蓄積された充電電荷を個別に測定され、測定された充電電荷は、電圧に変換されて差分検知回路３３に出力される。差分検知回路３３は、検知回路３１、３２から静電容量Ｃａ、Ｃｂに応じて出力された電圧の差分電圧Ｖ０を出力する。ＣＰＵ８０は、検知回路３０から出力される差分電圧Ｖ０により静電容量を検知する。差分検知回路３３によって静電容量Ｃａ、Ｃｂの差分（Ｃａ−Ｃｂ）に応じた差分電圧Ｖ０を出力することにより、２つの検知電極４１ａ、４１ｂに同位相で重畳する外来の電磁ノイズをキャンセルすることができる。
【００３０】
シールド電極４１ｃ、４２ｃは、検知電極４１ａ、４１ｂのいずれからも独立した電極である。シールド電極４１ｃ、４２ｃには、スイッチング回路３５Ｓにより、遮蔽電圧を印加する印加回路３４から、検知電極４１ａ、４１ｂと同一電位となるような遮蔽電圧が印加される。これにより、検知電極４１ａ、４１ｂとシールド電極４１ｃ、４２ｃとの間では電荷の充放電が行われず、その間の静電容量は等価的にキャンセルされる。検知回路３１、３２から検知電極４１ａ、４１ｂへの電圧印加、及び印加回路３４からシールド電極４１ｃ、４２ｃへの電圧印加が同じタイミングになるように、スイッチング回路３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｓのスイッチング制御のタイミングは同期させている。
【００３１】
上述したシールド電極４１ｃ、４２ｃにより、検知電極４１ａ、４１ｂは静電容量を検知する方向とは異なる非検知方向から電気的に遮蔽され、接地電極４２ｇの方向に対してのみ静電容量Ｃａ、Ｃｂを検知する。また、静電容量Ｃａ、Ｃｂは、搬送路を介して配置された電極間を搬送される記録材Ｐによって変化する。上述した静電容量センサ４０を用いることにより、電極間を搬送される記録材Ｐの静電容量を精度良く検知することができる。なお、図３、図４に示す静電容量センサの電極構成は一例であり、適用できる電極の形態はこれに限られるものではない。例えば、２つの検知電極４１ａ、４１ｂ、及びシールド電極４１ｃ、４２ｃの配置やサイズは適宜変更してもよい。
【００３２】
［記録材の特性による静電容量］
図６は、物性（記録材の特性）が異なる１０種類の記録材Ａ〜Ｊについて、上述した静電容量センサ４０を用いて、静電容量の測定を行った検知結果について示すグラフである。図６（ａ）は、記録材Ａ〜Ｊの、静電容量センサ４０により測定された静電容量を示すグラフであり、縦軸は静電容量Ｃに応じた電圧（単位：ｍＶ（ミリボルト））を示し、横軸は、下段が記録材Ｐの種類を示す紙種、上段は坪量（単位：ｇ／ｍ２）を示す。図６のグラフ及び後述する表１に示す静電容量の単位は、上述した検知回路３０を介して、信号出力の増幅を行った値であり、電圧（ｍＶ）で表記している。以後の説明や図についても同様である。図６（ｂ）は、記録材Ａ〜Ｊの体積抵抗率と静電容量との関係を示すグラフである。図６（ｂ）の縦軸は静電容量Ｃ（単位：ｍＶ（ミリボルト））を示し、横軸は、上段が体積抵抗率（単位：Ω・ｃｍ）、中段は坪量（単位：ｇ／ｍ２）、下段は紙種（記録材の種類）を示す。図６（ｃ）は、記録材Ａ〜Ｊの表面性を代表して、記録材Ｄ、Ｇの表面性と静電容量の関係を示すグラフである。図６（ｃ）の縦軸は静電容量Ｃ（単位：ｍＶ（ミリボルト））を示し、横軸は左側から順に記録材Ｇ、記録材Ｄの体積抵抗率（単位：Ω・ｃｍ）（上段）、表面性（単位：秒）（中段）、紙種（下段）を示す。なお、表面性とは、記録材Ｐの平滑度を示す単位であり、値が大きいほど平滑度が高く、値が小さいほど平滑度が低い。例えば、記録材Ｄのようなラフ紙では、記録材の表面の凹凸が大きいため、記録材Ｇのような平滑紙に比べ、表面性は低くなる。
【００３３】
静電容量の測定を行った記録材Ａ〜Ｊは、温度３２℃、湿度８０％の高温高湿度の環境下に１時間放置し、十分な吸湿を行った記録材である。一定の環境下に長時間放置した記録材に含まれる水分量は、記録材の物性（特性）が異なっても、略等しい水分量で飽和する。後述する表１に示す記録材は、温度３２℃、湿度８０％の高温高湿度の環境に放置した場合は、９．２％〜９．８％の範囲で吸湿する。個々の記録材の吸湿ばらつきや測定ばらつきを考慮して、記録材は、平均９．５％の水分量を含んでいる。
【００３４】
表１は、図６（ａ）〜図６（ｃ）に示した記録材Ａ〜Ｊの坪量、表面性、体積抵抗率、静電容量をまとめた表である。表１では、左側から順に、紙種（記録材の種類で、Ａ〜Ｊの１０種類）、坪量（単位：ｇ／ｍ２）、表面性（単位：秒）、体積抵抗率（単位：Ω・ｃｍ）、静電容量Ｃ（単位：ｍＶ）が記載されている。また、表１に示す物性（特性）のうち、表面性はベック式平滑度の値である。
【００３５】
【表１】
2018025724.tif 000003
【００３６】
図６（ａ）は、各記録材を、坪量が小さい記録材から大きい記録材へと順に並べ、静電容量Ｃとの対応関係を示したグラフである。図６（ａ）より、静電容量センサ４０によって測定された記録材Ａ〜Ｊの静電容量Ｃは、記録材の坪量とは相関性がないことが分かる。図６（ｂ）は、各記録材を、体積抵抗率が大きい記録材から小さい記録材へと順に並べ、静電容量Ｃとの対応関係を示したグラフである。図６（ｂ）より、体積抵抗率の小さい記録材は静電容量Ｃが高く、体積抵抗率が大きい記録材ほど静電容量Ｃが低く、体積抵抗率と静電容量Ｃが強い相関性を有することがわかる。更に、同じ体積抵抗率を有する紙種で比較した場合、図６（ｂ）での記録材Ａ、Ｃ、Ｊ間の比較や、記録材Ｅ、Ｈ、Ｉ間の比較で明らかなように、記録材の坪量の大きい方が、静電容量Ｃが大きくなる傾向を示している。また、図６（ｃ）に示す比較で、平滑紙とラフ紙を比較した場合は、記録材表面の凹凸性の粗いラフ紙の方が静電容量Ｃは高くなる傾向を示している。以上のことから、静電容量センサ４０で測定される記録材の静電容量Ｃには、記録材に含まれる水分量に依存する容量成分以外に、次のような容量成分も関係している。即ち、記録材の体積抵抗率に依存する容量成分や、記録材の厚さや表面性などの記録材の構造に依存する容量成分も静電容量Ｃに関係している。
【００３７】
［静電容量と記録材に含まれる水分量との関係］
図７は、上述した記録材Ａ〜Ｊを低温低湿度の環境、中温中湿度の環境、高温高湿度の環境に放置したときの、記録材に含まれる水分量と静電容量Ｃの関係を示すグラフであり、縦軸は静電容量Ｃ（単位：ｍＶ）、横軸は水分量（単位：％）を示す。ここで、低温低湿度の環境とは気温１５℃、湿度１０％の環境であり、中温中湿度の環境とは気温２５℃、湿度５０％の環境であり、高温高湿度の環境とは気温３２℃、湿度８０％の環境である。なお、低温低湿度の環境に放置させたときの各記録材に含まれる水分量は約３％、中温中湿度の環境では約６．５％、高温高湿度環境では約９．５％である。図７のグラフより明らかなように、いずれの記録材においても、記録材に含まれる水分量と静電容量Ｃは比例関係（線形関係）にあることがわかる。
【００３８】
静電容量センサ４０で記録材Ｐの静電容量を測定しただけでは、記録材Ｐが図７に示すような様々な記録材（紙種）のどの特性に従うかは分からないので、記録材Ｐに含まれる水分量を特定することができない。言い換えれば、使用する記録材Ｐに含まれる水分量に対する静電容量Ｃの特性が分かれば、静電容量Ｃを測定することにより、記録材に含まれる水分量を推定することが可能となる。以下では、測定された静電容量に基づいて記録材の種類を判断して特定し、特定された記録材の特性と静電容量に基づいて、記録材Ｐに含まれる水分量を推定する実施例について説明する。
【実施例１】
【００３９】
実施例１では、装置内部に環境の温度や湿度を検知する環境センサ８５を備えていない画像形成装置１００において、静電容量センサ４０の検知結果に基づいて記録材に含まれる水分量を推定する方法について説明する。
【００４０】
［ＷＣ特性リスト］
図７で説明したように、記録材Ｐの種類が変わらなければ（同じであれば）、記録材Ｐに含まれる水分の量に応じて、静電容量センサ４０の出力値は直線的に変化する。したがって、使用する記録材Ｐに含まれる水分量と静電容量センサ４０の出力値との関係が判明すれば、静電容量センサ４０の出力値に基づいて、記録材Ｐに含まれる水分量を推定することができる。ここで、記録材別の記録材Ｐに含まれる水分量と静電容量センサの出力値の対応関係を、紙水分静電容量特性といい、以下、「ＷＣ特性」と呼ぶこととする。
【００４１】
本実施例では、図７のように、画像形成装置１００が、記録材の特性情報が異なる複数の記録材に対するＷＣ特性を、予めテーブルや関係式として記憶装置に格納していることを特徴としている。図８は、本実施例で記憶装置（第１の記憶手段）に格納されている７種類の記録材についてのＷＣ特性（第１の特性情報）を示すグラフであり、このグラフを「ＷＣ特性リスト」と呼ぶこととする。図８は、図中、丸数字１〜７で示す７種類の記録材の静電容量と記録材に含まれる水分量との関係を示すグラフであり、縦軸は静電容量Ｃ（単位：ｍＶ）、横軸は記録材に含まれる水分量（％）を示す。また、図８の左下部に示すグラフは、水分量２％〜４％における各記録材の静電容量Ｃの部分を拡大したグラフである。図８より、各記録材に含まれる水分量と静電容量とは、比例関係（線形関係）にあることが分かる。
【００４２】
図８において、丸数字１の記録材は、水分量が３％、９．５％のときの静電容量は、それぞれ１２０ｍＶ、９００ｍＶであり、丸数字２の記録材は、水分量が３％、９．５％のときの静電容量は、それぞれ１１０ｍＶ、８００ｍＶである。また、丸数字３の記録材は、水分量が３％、９．５％のときの静電容量は、それぞれ９０ｍＶ、７００ｍＶであり、丸数字４の記録材は、水分量が３％、９．５％のときの静電容量は、それぞれ８０ｍＶ、６００ｍＶである。さらに、丸数字５の記録材は、水分量が３％、９．５％のときの静電容量は、それぞれ７０ｍＶ、５００ｍＶであり、丸数字６の記録材は、水分量が３％、９．５％のときの静電容量は、それぞれ５０ｍＶ、４００ｍＶである。そして、丸数字７の記録材は、水分量が３％、９．５％のときの静電容量は、それぞれ４０ｍＶ、３００ｍＶである。
【００４３】
ところで、ＷＣ特性リストを格納する記憶装置としては、画像形成装置１００の制御部３に設けたＲＯＭ８１やＥＥＰＲＯＭ８３等の記憶装置を利用すればよく、本実施例では、ＷＣ特性リストはＥＥＰＲＯＭ８３に格納されているものとする。また、ＷＣ特性リストの各記録材についてのデータは、静電容量センサ４０の構成や画像形成装置１００内での配置構成（電極板と搬送される記録材との距離等）により変化するものであり、予め実験的に求められ、記憶装置に格納されているものとする。
【００４４】
［印刷ジョブの制御シーケンス］
次に、画像形成装置１００の記憶装置に格納されたＷＣ特性リストと静電容量センサによる静電容量値に基づいて記録材Ｐの種類を特定し、記憶材Ｐに含まれる水分量に応じて画像形成条件を制御する制御シーケンスについて、図９を用いて説明する。図９は、本実施例の印刷ジョブの制御シーケンスを示すフローチャートであり、印刷ジョブを実行する際に起動され、制御部３のＣＰＵ８０により実行される。
【００４５】
ステップ（以下、Ｓという）１０１では、ＣＰＵ８０は用紙カセット１から給紙される記録材ＰのＷＣ特性（紙種タイプ）が決定しているかどうかを判断する。ＣＰＵ８０は、記録材ＰのＷＣ特性（紙種タイプ）が決定していると判断した場合には処理をＳ１０７に進め、決定していないと判断した場合には処理をＳ１０２に進める。ＣＰＵ８０は、用紙カセット１に載置された記録材Ｐを使用した印刷ジョブをまだ実行しておらず、そのため、画像形成条件を調整するための記録材Ｐの特性が判らない場合がある。そのため、まず、ＣＰＵ８０は、用紙カセット１に載置された記録材Ｐを初めて使用する場合には、ＥＥＰＲＯＭ８３に記憶されている複数のＷＣ特性リストから、記録材Ｐの特性がマッチングする記録材Ｐの紙種タイプの特定を行う必要がある。そのため、ＣＰＵ８０は、処理をＳ１０２に進め、記録材Ｐの紙種タイプを決定する。一方、既に用紙カセット１から給紙される記録材Ｐの紙種タイプが決定している場合は、ＣＰＵ８０は通常の印刷ジョブを実行するため、制御をＳ１０７に進める。
【００４６】
Ｓ１０２では、ＣＰＵ８０は、用紙カセット１から給紙した直後（定着前）の記録材Ｐの静電容量センサ４０による静電容量の測定を行う。このときの静電容量の測定値を、定着前の静電容量Ｃ０＿ｐｒｅとする。Ｓ１０３では、ＣＰＵ８０は、まだ記録材ＰのＷＣ特性が決定していないため、標準設定の画像形成条件で画像形成部を制御して給紙された記録材Ｐへの画像形成を行い、トナー像が転写された記録材Ｐを定着ユニット２１に搬送する。ＣＰＵ８０は、定着ユニット２１により記録材Ｐ上のトナー像を加熱定着させ、記録材Ｐに定着させる。そしてＣＰＵ８０は、定着ユニット２１により加熱され乾燥状態となった記録材Ｐの静電容量を測定するため、両面印刷時の場合と同様に、定着ユニット２１を通過した後の記録材Ｐをフラッパ９１の切り替えにより反転ローラ９２が設けられた搬送路へ搬送する。ＣＰＵ８０は、反転ローラ９２を制御して、搬送されてきた記録材Ｐを両面搬送ローラ９３、９４が設置された両面搬送路へと搬送し、両面搬送ローラ９５で一旦停止させる。
【００４７】
Ｓ１０４では、ＣＰＵ８０は、両面搬送ローラ９５を制御して記録材Ｐを搬送ローラ５及び搬送対向ローラ６を経由して静電容量センサ４０へ搬送し、記録材Ｐの静電容量の測定を行う。このときの測定値を定着後の静電容量Ｃ１＿ｐｏｓｔとする。定着ユニット２１により加熱定着された後の記録材Ｐは、吸水した水分が加熱定着時の熱エネルギーにより蒸発し、水分が抜けきった状態（乾燥状態）となる。その結果、乾燥状態の記録材Ｐに含まれる水分量は略３．０％程度であることが予め実験的に判っている。Ｓ１０５では、ＣＰＵ８０は、乾燥状態（水分量は略３．０％）の静電容量である定着後の静電容量Ｃ１＿ｐｏｓｔの値から、ＥＥＰＲＯＭ８３に格納されている複数の記録材から構成されているＷＣ特性リストのデータから該当する紙種タイプを決定する。即ち、ＣＰＵ８０は、ＷＣ特性リストから水分量が３．０％で、そのときの静電容量値が定着後の静電容量Ｃ１＿ｐｏｓｔの値にマッチするものを選択することで、用紙カセット１から給紙された記録材の紙種を特定することができる。例えば、ＷＣ特性リストを表している図８より、定着後の静電容量Ｃ１＿ｐｏｓｔが１２０であれば、水分量３％において静電容量Ｃが１２０（ｍＶ）となる紙種タイプは、丸数字１の記録材であると判断し、特定することができる。また、水分量３％で定着後の静電容量Ｃ１＿ｐｏｓｔが１００の場合には、ＷＣ特性リストには該当する紙種の記録材はなく、丸数字２と丸数字３の中間の特性を有する記録材が該当する記録材と考えられる。このような場合には、ＣＰＵ８０は、丸数字２と丸数字３の記録材が有する特性（水分量と静電容量Ｃの関係）からＷＣ特性を算出すればよい。Ｓ１０６では、ＣＰＵ８０は、印刷ジョブが片面印刷の場合には、記録材Ｐを二次転写部、定着ユニット２１を経て、排紙ローラ２２により排出トレイ２６に排出して、処理を終了する。また、印刷ジョブが両面印刷の場合には、ＣＰＵ８０は、記録材Ｐの裏面印刷をＳ１０５で決定した記録材Ｐの紙種タイプに応じた画像形成条件に設定して画像形成を行う。そして、ＣＰＵ８０は、定着ユニット２１により記録材Ｐを加熱定着後、排紙ローラ２２により排出トレイ２６に排出し、処理を終了する。なお、本実施例では、乾燥後の記録材Ｐの静電容量を測定するため、印刷ジョブが片面印刷の場合でも、記録材Ｐは両面搬送路を搬送されることになる。また、Ｓ１０２〜Ｓ１０５の処理により、用紙カセット１に積載された記録材Ｐの紙種タイプが特定（決定）されたので、次回以降の印刷ジョブでは、後述するＳ１０７〜Ｓ１１０の処理が実行されることになる。
【００４８】
Ｓ１０７では、ＣＰＵ８０は、用紙カセット１より記録材Ｐの給紙を行い、静電容量センサ４０により、給紙後（定着前）の記録材の静電容量Ｃｎを測定する。Ｓ１０８では、ＣＰＵ８０は、Ｓ１０５で決定した記録材の紙種タイプのＥＥＰＲＯＭ８３に格納されたＷＣ特性のデータと、Ｓ１０７で測定した静電容量Ｃｎの値に基づいて、記録材Ｐに含まれる水分量Ｗｎを推定する。Ｓ１０９では、ＣＰＵ８０は、Ｓ１０８にて推定した水分量Ｗｎに応じて、記録材Ｐに対する画像形成条件を設定する。Ｓ１１０では、ＣＰＵ８０は、Ｓ１０９で設定した画像形成条件で画像形成部を制御して記録材Ｐへの画像形成を行い、定着ユニット２１によって記録材Ｐを加熱定着後、片面印刷の場合には、排紙ローラ２２により排出トレイ２６に排出し、処理を終了する。両面印刷の場合には、ＣＰＵ８０は、反転ローラ９２を制御して両面搬送ローラ９３、９４、９５が設置された両面搬送路へ記録材Ｐを搬送することにより、記録材Ｐの裏面への画像形成を行い、処理を終了する。
【００４９】
［記録材の紙種タイプの再設定］
上述した図９の制御シーケンスに従い、一旦記録材Ｐの紙種タイプが特定されると、制御部３のＣＰＵ８０は、ＷＣ特性を変更することなく、測定された静電容量の値に応じて、ＷＣ特性リストに基づいて記録材Ｐに含まれる水分量の推定を行う。ところが、ユーザが記録材Ｐを変更した場合は、決定していた記録材Ｐの紙種タイプを再度、決定するため、ＷＣ特性リストを再度、決定し直す必要がある。例えば、記録材Ｐの給紙口である用紙カセット１の開閉操作を検知した際は、ＣＰＵ８０は、記録材Ｐの種類が変更された可能性があると判断して、次回の印刷ジョブ実行時に改めて、記録材Ｐの紙種タイプの特定を行えばよい。また、ＣＰＵ８０により記録材Ｐの特定を行わず、画像形成装置１００の操作パネル（不図示）からユーザが使用する記録材Ｐの登録を行い、記録材Ｐの設定が変更されない限り、ＣＰＵ８０が記録材Ｐの紙種のリセット処理を行わないようにしてもよい。
【００５０】
［水分量を所定量にするための対策］
また、上述した図８の説明では、加熱定着後の記録材Ｐは、記録材Ｐに含まれる水分量が３％の乾燥状態であるとして処理を行った。しかしながら、定着ユニット２１の構成や、ＣＰＵ８０が制御する定着ユニット２１の加熱温度によっては、定着ユニット２１を通過した後の記録材Ｐが乾燥状態に至らない場合も考えられる。その場合は、水分量は３％以上ではあるが、正確な水分量が分からないので、記録材ＰのＷＣ特性を特定（決定）することができない。そこで、このような場合の対応について、以下に説明するいずれかの対応により、記録材ＰのＷＣ特性を特定（決定）することができる。
【００５１】
（１）定着ユニット２１の定着温度の設定を通常時より高く設定して、記録紙Ｐを搬送させる、又は記録材Ｐの搬送速度を遅くして搬送させる。このようにして、より多くの熱エネルギーを記録材Ｐに加えることによって、乾燥状態に到達できることが予め実験的に判っている場合は、図９のＳ１０３における定着処理の制御を変更する。
【００５２】
（２）記録材Ｐを複数回、定着ユニット２１を通過させることにより、乾燥状態に到達できることが予め実験的に分かっている場合は、両面搬送路を介して記録材Ｐを複数回、定着ユニット２１を搬送させる。そして、その後、図９のＳ１０４にて静電容量Ｃ１＿ｐｏｓｔの測定を行う。
【００５３】
（３）１回目の定着ユニット２１を通過後の記録材Ｐの静電容量をＣ１＿ｐｏｓｔ、２回目の定着ユニット２１を通過後の記録材Ｐの静電容量をＣ２＿ｐｏｓｔとして、静電容量の測定を順次行う。そして、（ｎ−１）回目の静電容量Ｃｎ−１＿ｐｏｓｔとｎ回目の静電容量Ｃｎ＿ｐｏｓｔに変化がなくなったときに記録材Ｐは乾燥状態に到達したと判断し、静電容量Ｃｎ＿ｐｏｓｔの値を使用して図９のＳ１０５の処理に移行する。
なお、本実施例では、記録材Ｐの乾燥状態での水分量を３％としているが、この値に限定されるものではなく、例えば２．５％〜３．５％のように、幅を持たせた水分量でもよい。
【００５４】
以上説明したように、本実施例では、測定された静電容量に基づいて記録紙Ｐに含まれる水分量を精度よく推定することにより、水分量に応じた最適な画像形成条件で記録材Ｐへの画像形成を行うことができる。例えば、湿度８０％の高湿度環境では、用紙カセット１に積載された記録材Ｐのうち、用紙カセット１に積載された紙束の上部から数枚の記録材Ｐは水分量９．５％であり、この記録材Ｐに対する最適な定着温度は２０５℃である。一方、用紙カセット１に積載された紙束の中央部付近の記録材Ｐの水分量は８．０％まで下がる。この記録材Ｐに対する最適な定着温度は２０２℃である。更に、包装紙を開封した直後の記録材Ｐの場合の水分量は５．０％となり、この場合の最適な定着温度は２００℃となる。従来の定着ユニット２１の温度制御では、一律に２０５℃の高い目標温度で温度制御を行っていたため、水分量の低い記録材Ｐに対しては、過定着による画像不良や排出後の記録材Ｐにカールが生じたりしていた。本実施例では、用紙カセット１から給紙される記録材Ｐの静電容量を１枚ずつ測定し、測定された静電容量に応じた記録材Ｐの水分量に基づいて画像形成条件で画像形成が行われる。そのため、定着ユニット２１の温度制御も記録材の水分量に応じた最適な定着温度制御が行われるため、上述したような課題の発生を抑制することができる。
【００５５】
また、記録材Ｐに含まれる水分量に応じて変更可能な画像形成条件は、これらに限られず、二次転写電圧、帯電電圧、現像電圧、レーザ光量、記録材Ｐの搬送速度や、連続プリント時の記録材Ｐ間の距離等であってもよい。画像形成装置１００の装置特性や用いるトナーの特性によって発生しやすい画像不良等に対しも、上述した静電容量センサ４０の出力値を増減させることにより、記録材Ｐに含まれる水分量に応じた最適な制御を行うことができる。
【００５６】
また、本実施例では、定着後の記録材Ｐの静電容量を測定する際に、両面搬送路を介して静電容量センサ４０の上流側にある搬送ローラ５に記録材Ｐを再給紙する構成について説明した。例えば、定着ユニット２１から排紙ローラ２２に至る搬送路上に、第３の検知手段である静電容量センサを追加して設ける構成にしてもよい。これにより、定着ユニット２１から搬送された記録材Ｐの静電容量を測定することが可能になり、片面印刷の場合には、再度、両面搬送路に記録材Ｐを搬送することなく、上述した本実施例と同様の対応を行うことができる。
【００５７】
また、画像形成装置１００に両面搬送路が設けられておらず、更に定着ユニット２１の下流側に静電容量センサが搭載されていない場合には、次のような方法で手動で対応することも可能である。例えば、画像形成装置に設けられた操作パネル（不図示）等に、片面印刷が終了し排出トレイ２６に排出された記録材Ｐを、用紙カセット１に再度セットするように表示する。そして、ユーザに記録材Ｐを再度セットしてもらい、セットされた記録材Ｐの静電容量を検知することによりＷＣ特性リストを決定することで対応するようにしてもよい。
【００５８】
以上説明したように、本実施例によれば、記録材に含まれる水分量を精度よく推定することができる。
【実施例２】
【００５９】
実施例２では、装置内部に環境の温度や湿度を検知する環境センサ８５を備えている画像形成装置１００において、静電容量センサ４０の検知結果に基づいて記録材に含まれる水分量を推定する方法について説明する。なお、本実施例で使用する画像形成装置１００や静電容量センサ４０等の装置構成については実施例１と同様であり、同じ装置には同じ符号を使用することで、ここでの説明を省略する。
【００６０】
［記録材に含まれる水分量と湿度との関係］
図１０は、記録材Ｐが放置された環境の相対湿度と、記録材Ｐに含まれる最大水分量との関係を示すグラフであり、縦軸は最大水分量（単位：％）、横軸は相対湿度（単位：％）を示す。図１０は、普通紙（図中、黒塗りの菱形で示す）、薄紙（図中、白抜きの三角形で示す）、厚紙（図中、×印で示す）の各相対湿度における最大水分量を示している。普通紙の場合には、相対湿度が１０％〜８０％までの１０％刻みでの最大水分量の測定値、薄紙、厚紙については相対湿度が１０％、５０％、８０％での最大水分量の測定値である。
【００６１】
図１０に示すように、記録材Ｐの種類に係わらず、各相対湿度の環境下に一定時間馴染んだ記録材に含まれる最大水分量は、略同程度となり、その量は環境の相対湿度に比例することがわかる。ここでは、この最大水分量を、その環境（相対湿度）における「最大水分量（Ｗｍａｘ）」と呼ぶことにする。例えば、図１０において、相対湿度８０％の環境では、最大水分量は約９．５％となる。画像形成装置１００が湿度情報を取得できれば、その環境下に放置された記録材Ｐの最大水分量を予測することが可能になる。しかしながら、画像形成装置１００の用紙カセット１に記録材Ｐを収納した場合、収納された紙束の最上面付近の記録材Ｐは、比較的短時間で最大水分量まで吸水する。ところが、それより下部に収納された記録材Ｐは吸水し難いので、記録材Ｐに含まれる水分量は徐々に減少する。そのため、長時間放置された場合でも、紙束の最上面と、紙束の中層部以下の記録材Ｐに含まれる水分量は異なる。本実施例では、このような紙束内で変化する記録材Ｐの水分量を正確に推定する方法について説明する。
【００６２】
［最大水分量と飽和静電容量］
図１１は、用紙カセット１に記録材Ｐをセットしてから、用紙カセット１の最上面の記録材Ｐに含まれる水分量が時間の経過に伴い、どのように変化するのかを示したグラフであり、縦軸は水分量（単位：％）、横軸は時間（単位：分）を示す。図１１は、包装紙を開封した直後の水分量が４．５％の普通紙を、湿度８０％の環境下で用紙カセット１にセットした場合の水分量の変化を示す図である。図１１に示すように、約１０分の時間経過により記録材Ｐの水分は最大水分量に到達する。ここで、この時間を「水分飽和時間（Ｔｗ）」と呼ぶことにする。実際には、個々の記録材Ｐで水分の吸着度合いは異なるので、飽和時間にもばらつきが生じるが、ここで定義した水分飽和時間（Ｔｗ）とは、平均的にみて用紙カセット１内に格納された記録材Ｐに含まれる水分量がほぼ変化しなくなる時間としてもよい。例えば、相対湿度が８０％の環境下での水分飽和時間（Ｔｗ）は、およそ９．２％〜９．８％（平均して９．５％）の水分量で略一定となる（変化しなくなる）時間である。本実施例では、水分飽和時間（Ｔｗ）は１０分であるが、画像形成装置１００の構成により、用紙カセット１の密閉度が高ければ、水分飽和時間（Ｔｗ）は長くなり、環境の雰囲気に暴露されやすい用紙カセット１であれば、水分飽和時間（Ｔｗ）は短くなる。そのため、画像形成装置１００の装置構成に応じて、予め実験により決定することができる。また、相対湿度が異なっても、水分飽和時間はおよそ一定である。図１１より、相対湿度が８０％の環境で１０分経過後の、用紙カセット１に収納された紙束最上面の記録材Ｐに含まれる水分量は、約９．５％である。そこで、用紙カセット１に収納された紙束最上面の記録材Ｐに含まれる水分量が最大水分量Ｗｍａｘに達しているタイミングでの印刷動作時に、記録材Ｐの静電容量の測定を行えば、水分量がＷｍａｘのときの静電容量Ｃを測定できる。このときの記録材Ｐの静電容量を、「飽和静電容量（Ｃｍａｘ）」と呼ぶことにする。
【００６３】
［印刷ジョブの制御シーケンス］
次に、画像形成装置１００の記憶装置に格納されたＷＣ特性リストと最大水分量（Ｗｍａｘ）と飽和静電容量（Ｃｍａｘ）に基づいて記録材Ｐの種類を特定し、記憶材Ｐに含まれる水分量に応じて画像形成条件を制御する制御シーケンスについて説明する。図１２は、本実施例の印刷ジョブの制御シーケンスを示すフローチャートであり、印刷ジョブを実行する際に起動され、制御部３のＣＰＵ８０により実行される。なお、実施例１で説明したＷＣ特性リストは、本実施例でもＥＥＰＲＯＭ８３に格納されているものとする。また、図１０に示す相対湿度情報と最大水分量情報とを対応付けた湿度・水分量データ（第２の特性情報）がＥＥＰＲＯＭ８３（第２の記憶手段）に格納されているものとする。更に、水分飽和時間（Ｔｗ）もＥＥＰＲＯＭ８３に格納されているものとする。
【００６４】
また、画像形成装置１００は、記録材Ｐの給紙口である用紙カセット１の開閉状態を検知する開閉検知部８４を有し、ＣＰＵ８０が記録材Ｐを用紙カセット１に収納するための操作を検知可能となっている。本実施例では、記録材Ｐが用紙カセット１に収納され水分飽和時間（Ｔｗ）が経過した後に、環境センサ８５により湿度情報を取得する。そのため、開閉検知部８４の検知結果に基づいて、用紙カセット１に記録材Ｐが収納されたことをＣＰＵ８０が検知すると、タイマ（不図示）による時間測定を開始するものとする。
【００６５】
Ｓ２００では、ＣＰＵ８０は用紙カセット１から給紙される記録材のＷＣ特性が決定しているかどうかを判断し、決定していると判断した場合には通常の印刷ジョブを実行するために処理をＳ２０７に進める。一方、ＣＰＵ８０は、記録材のＷＣ特性が決定していないと判断した場合には処理をＳ２０１に進める。Ｓ２０１では、ＣＰＵ８０は、タイマ（不図示）よりタイマ値を参照して、用紙カセット１内に収納された記録材Ｐが水分飽和時間（Ｔｗ）以上放置されたかどうかを判断する。ＣＰＵ８０は、記録材Ｐが水分飽和時間（Ｔｗ）以上放置されたと判断した場合には、処理をＳ２０３に進め、放置されていないと判断した場合には、処理をＳ２０２に進める。Ｓ２０２では、ＣＰＵ８０は、まだ記録材Ｐの紙種タイプの特定が実行されていないので、予め設定された通常の画像形成条件で記録材Ｐへの画像形成を行い、処理を終了する。
【００６６】
Ｓ２０３では、ＣＰＵ８０は、環境センサ８５による検知結果である湿度情報と、ＥＥＰＲＯＭ８３に格納された湿度・水分量データに基づいて、その相対湿度環境で記録材Ｐが吸水できる最大水分量Ｗｍａｘ値を取得する。最大水分量Ｗｍａｘは、図１０に示す相対湿度に対する最大水分量の関係に基づいて、ＣＰＵ８０が算出し決定すればよい。Ｓ２０４では、ＣＰＵ８０は、用紙カセット１から給紙された記録材Ｐの静電容量センサ４０による静電容量の測定を行う。このとき測定された静電容量が飽和静電容量（Ｃｍａｘ）である。
【００６７】
Ｓ２０５では、ＣＰＵ８０は、Ｓ２０３で決定した最大水分量Ｗｍａｘと、Ｓ２０４で検知した飽和静電容量Ｃｍａｘと、ＥＥＰＲＯＭ８３に格納されている複数の記録材から構成されているＷＣ特性リストから該当する紙種タイプを決定する。ここでは、実施例１と同様に、図１３に示すように画像形成装置１００のＥＥＰＲＯＭ８３に予め記憶させた複数の紙種に対するＷＣ特性リストを利用する。例えば、最大水分量Ｗｍａｘ＝９．５％のときに測定される最大静電容量Ｃｍａｘが７００ｍＶの場合には、ＷＣ特性リストを示す図１３より、該当する記録材Ｐの紙種タイプは、丸数字３の記録材であると決定することができる。Ｓ２０６では、ＣＰＵ８０は、搬送中の記録材Ｐに含まれる水分量は最大水分量Ｗｍａｘであるから、Ｓ２０５で決定されたＷＣ特性リストの紙種タイプでの最大水分量Ｗｍａｘに応じた最適な画像形成条件で画像形成を実施し、処理を終了する。
【００６８】
Ｓ２０７〜Ｓ２１０の処理は、実施例１の図９のＳ１０７〜Ｓ１１０の処理と同様である。即ち、ＣＰＵ８０は、実施例１と同様に、決定した記録材Ｐの紙種タイプ（例えば上述した丸数字３の記録材）のＷＣ特性を用いて、記録材毎に測定される静電容量Ｃｎの値から水分量Ｗｎを推定する。そして、ＣＰＵ８０は、推定された水分量Ｗｎに適した画像形成条件で画像形成を行い、処理を終了する。
【００６９】
また、本実施例でも実施例１と同様に、ユーザが記録材Ｐを変更した場合には、決定した記録材Ｐの紙種タイプ（ＷＣ特性）を再度、設定し直す必要がある。そのため、例えば、記録材Ｐが収納された用紙カセット１の開閉操作を検知した際は、ＣＰＵ８０は、記録材Ｐの種類が変更された可能性があると判断して、記録材Ｐに含まれる水分量が最大になるまでの時間を計測するために、タイマをスタートさせる。記録材Ｐの放置時間を計測し始めるタイミングについては、給紙口である用紙カセット１の開閉が行われた後は、包装紙を開封した直後の記録材Ｐが載置された可能性が高い。そのため、ＣＰＵ８０は、開閉検知部８４が用紙カセット１の扉が閉じられたことを検知したタイミングから放置時間をカウントするため、タイマをスタートさせる。タイマをスタートさせてから上述した水分飽和時間（Ｔｗ）が経過するまでの間に印刷ジョブを実行する場合は、ＣＰＵ８０は、通常の画像形成条件で画像形成を行う。なお、水分飽和時間（Ｔｗ）が経過するまでの印刷ジョブでの印刷枚数が多い場合には、用紙カセット１内では、吸湿量の少ない記録材Ｐが上面に押し上げられるので、タイマをリセットして、再度、時間計測をやり直す必要がある。タイマをリセットする場合の記録材Ｐの印刷枚数は、画像形成装置１００の構成に応じて適宜決定すればよい。
【００７０】
以上説明したように、本実施例によれば、記録材に含まれる水分量を精度よく推定することができる。本実施例では、記録材に含まれる水分量が最大水分量の場合の静電容量値に基づいて記録材の紙種を決定した後、記録材毎に静電容量に基づいた水分量を精度よく推定することにより、水分量に応じた最適な画像形成条件で画像形成を行うことができる。
【実施例３】
【００７１】
実施例１、２では、特性の異なる複数の記録材の静電容量−水分量の特性データを予め用意し、定着後の乾燥状態の記録材（実施例１）や環境センサから予測される最大水分量を吸水した記録材（実施例２）の静電容量に基づいて、記録材の紙種を特定した。ところで、特開２００３−０６５９９４号公報では、一対の電極を記録材の搬送路を介して配置し、搬送中の記録材を対向する電極で挟みこむような形態で電極間の静電容量を測定することにより、記録材に含まれる水分量を測定する手法が提案されている。この提案では、静電容量の測定の際に、記録材の繊維の粗密度や厚さについての情報を同時に取得することで、記録材の紙種に応じた最適な定着制御を行っている。ところが、提案されている構成の検知システムでは、静電容量の測定値が記録材の体積抵抗値の影響を大きく受けるため、静電容量の測定値から水分量を判定することが困難であることが、出願人らの検討により明らかとなっている。本来、吸水量が同じであっても、記録材の静電容量が異なるのは、繊維の密度や記録材の厚さに由来する紙の構造や形状の違いによるものだけでなく、記録材の繊維の性質や填料の性質に由来する体積抵抗率（Ω・ｃｍ）の違いによるものもある。特に、記録材の体積抵抗値は、静電容量に大きな影響を与える。
【００７２】
そこで、実施例３では、記録材の静電容量から記録材に含まれる水分量をより精度高く推定するために、静電容量センサにより検知された静電容量値をより精度の高い静電容量値とする方法について説明を行う。即ち、本実施例では、記録材が置かれた湿度環境と、記録材の体積抵抗率（Ω・ｃｍ）と、記録材の構造に関して坪量又は表面性のうちの少なくとも１つ以上の情報と、に基づいて、記録材の静電容量値を求めるものとする。なお、本実施例で使用する画像形成装置１００や静電容量センサ４０等の装置構成については実施例１、２と同様であり、同じ装置には同じ符号を使用することで、ここでの説明を省略する。
【００７３】
［記録材の坪量、表面性、体積抵抗率の検知］
本実施例で使用する画像形成装置１００は、記録材Ｐの坪量を検知する装置と、記録材Ｐの表面粗さを検知する装置の両方又はいずれか一方と、記録材Ｐの体積抵抗率（Ω・ｃｍ）を検知するために記録材Ｐを流れる電流値を検知する電流検知部を備えている。記録材の坪量を検知する代表的な装置には次のようなものがある。例えば、記録材Ｐに超音波を照射し、その反射率や透過率を検知して坪量情報を取得する超音波センサ型の検知装置や、接触式の圧電素子で記録材Ｐの厚さに関連する情報を取得する圧電素子型の検知装置や、磁気式の紙圧センサ等がある。また、記録材Ｐの表面性（紙の粗さ）を検知する代表的な装置としては、次のようなものがある。例えば、記録材Ｐの表面からの反射光をＣＭＯＳセンサ等のエリアセンサで撮像し、画像処理で表面の凹凸性に関する情報を取得するエリアセンサ型の検知装置や、接触型又は非接触型の変位センサで表面性の情報を取得する変位センサ型の検知装置等がある。
【００７４】
本実施例では、上述した坪量検知装置と表面性検知装置は、それぞれ単独で、又は一体型の第５の検知手段であるメディアセンサ６０として画像形成装置１００内に備えられている。図１４は、本実施例での画像形成装置１００の構成を示す断面図である。実施例１の図１に示す画像形成装置１００との違いは、メディアセンサ６０が追加されている点である。図１と同じ構成には同じ符号を付し、説明を省略する。メディアセンサ６０は、搬送ローラ対５、６と静電容量センサ４０との間の搬送路を介して設置されているが、静電容量センサ４０と二次転写部との間に設置してもよい。
【００７５】
また、記録材Ｐの抵抗値を検知するには、図１４に示す二次転写ローラ１９、二次転写対向ローラ２０、中間転写ベルト１７を含む二次転写部に流れる電流を検知する第６の検知手段である電流検知部８６を利用すればよい。具体的には、二次転写部に記録材Ｐが搬送されていないタイミングで、二次転写ローラ１９に一定電圧を印加し、そのとき中間転写ベルト１７を介して二次転写対向ローラ２０に至る回路に流れる電流値を電流検知部８６で検知する。そして、二次転写ローラ１９に印加した電圧を電流検知部８６で検知した電流値で除することにより、合成抵抗値Ｒ１（Ω）を算出する。次いで、二次転写部に記録材Ｐが搬送されているタイミングで、二次転写ローラ１９に一定電圧を印加し、そのとき、記録材Ｐ、中間転写ベルト１７を介して二次転写対向ローラ２０に至る回路に流れる電流値を電流検知部８６で検知する。そして、二次転写ローラ１９に印加した電圧を電流検知部８６で検知した電流値で除することにより、合成抵抗値Ｒ１（Ω）と記録材Ｐの抵抗値Ｒｐ（Ω）を合計した合成抵抗値Ｒｔｏｔａｌ（Ω）が算出される。そして、合成抵抗値Ｒｔｏｔａｌ（Ω）から合成抵抗値Ｒ１（Ω）を減じることにより、記録材Ｐの抵抗値Ｒｐ（Ω）を求めることができる。
【００７６】
なお、算出された記録材Ｐの抵抗値Ｒｐ（Ω）から、紙の体積抵抗率ρｖ（Ω・ｃｍ）への変換は、以下のように行う。予め実験的に計測した二次転写ローラ１９と記録材Ｐの接触面積Ｓ（ｃｍ２）と、記録材Ｐの平均的な厚さであるｔ＝１００μｍ（＝１．０Ｅ−２ｃｍ）を用い、ρｖ＝Ｒｐ・Ｓ／ｔにより変換する。なお、記録材Ｐの厚さは、坪量に応じた平均的な厚さとして計算してもよい。
【００７７】
表２は、記録材Ｐの体積抵抗率（Ω・ｃｍ）とメディアセンサ６０で検知した坪量の情報に応じて変化する静電容量のテーブル（第３の特性情報）である。
【００７８】
【表２】
2018025724.tif 000004
【００７９】
表２は、気温３２℃、湿度８０％の高温高湿度環境における、坪量と体積抵抗率（Ω・ｃｍ）を有する記録材Ｐの静電容量の値を示す一例である。表２において、左側の列は、坪量（単位：ｇ／ｍ２）を示し、右側の列は、記録材Ｐの体積抵抗率（Ω・ｃｍ）を示している。なお、表２中に示すデータは、予め代表的な記録材Ｐを用いて測定した実測値と、実測値から計算で求めた値である。なお、表２は、高温高湿度環境におけるデータであるが、この他に、低温低湿度環境、中温中湿度環境におけるデータも、例えばＥＥＰＲＯＭ８３（第３の記憶手段）に格納されている。
【００８０】
本実施例では、例えば実施例１のように、記録材Ｐが乾燥状態の場合には、低温低湿度環境における表２のデータを用いて、該当する記録材Ｐの静電容量値を取得する。また、実施例２の場合には、環境センサにより検知した相対湿度に応じた環境の表２のデータ（例えば高温高湿度環境のデータ）を用いて、該当する記録材Ｐの静電容量値を取得する。例えば、実施例２において、水分飽和時間（Ｔｗ）が経過し、記録材Ｐの静電容量値を静電容量センサ４０によって検知したとき、環境センサ８５により取得した相対湿度が９．５％であったとする。そして、このとき、メディアセンサ６０により記録材Ｐの坪量が８５ｇ／ｍ２と測定され、電流検知部８６での検知結果に基づいて算出された記録材Ｐの体積抵抗率が５．０Ｅ＋１０Ωと判定されたとする。相対湿度が９．５％は、高温高湿度環境となる。高温高湿度環境でのデータを示す表２において、記録材Ｐの坪量が８５ｇ／ｍ２で、体積抵抗率が５．０Ｅ＋１０Ωの場合の高温高湿環境下で得られる静電容量値は、５９５ｍＶとなる。ここで、図１３に示される複数の記録材Ｐの紙水分静電容量特性リスト（ＷＣ特性リスト）から、高温高湿環境（水分量が９．５％）において、表２より取得した静電容量が５９５ｍＶとなる記録材は、丸数字４の紙種であると特定することができる。その結果、丸数字４の記録材ＰのＷＣ特性に従い、印刷ジョブで画像形成される記録材Ｐ毎に測定された静電容量Ｃｎの値から、記録材Ｐの水分量Ｗｎを推定することが可能となり、記録材Ｐに含まれる水分量に最適な画像形成条件で画像形成を行うことができる。
【００８１】
また、メディアセンサ６０により記録材Ｐの坪量と同時に、表面性の情報が取得できる場合には、表面性情報から判断できる記録材Ｐの凹凸性から、記録材の平滑度がラフ紙、普通紙、平滑紙であるかを特定することができる。そして、特定された記録材Ｐの平滑度に応じて、例えば表２で示した高温高湿度環境での静電容量値に一定の係数を乗じたり、一定の補正値を加減したりする。このように、静電容量値を表面性情報に基づいて補正することにより、より精度を高めた記録材Ｐの紙種を特定することができる。また、実施例１、２と同様に用紙カセット１の開閉が行われ、ユーザが記録材Ｐを変更した場合には、包装紙を開封した直後の記録材Ｐが載置された可能性が高い。そのため、決定した記録材Ｐの紙種タイプ（ＷＣ特性）を上述した方法で再度、設定し直す必要がある。
【００８２】
また、実施例１〜３では、図８に示すように記録材に含まれる水分量に対して静電容量が直線的に変化するような場合について説明を行った。使用する静電容量センサの電極構成や、検知電極と基準電極との距離、又は検知回路による影響等により、図１５に示すように指数関数に近い変化を表す場合も考えられる。図１５は、図中、丸数字１〜７で示す７種類の記録材の静電容量と記録材に含まれる水分量との関係を示すグラフであり、縦軸は静電容量Ｃ（単位：ｍＶ）、横軸は記録材に含まれる水分量（％）を示す。例えば、静電容量センサが周囲の雰囲気に存在する水分量の影響を受けにくい場合、記録材に含まれる水分量が多くなるほど測定する静電容量の変動が大きくなると想定される。このような場合においても、図１５に示すような紙水分静電容量特性リスト（ＷＣ特性リスト）を予め実験的に測定しておき、画像形成装置の記憶手段に記憶させておけば、実施例１〜３の説明と同様に扱うことが可能である。
【００８３】
更に、上述した実施例では、図３、図４に示すような電極構成の静電容量センサを例に説明を行ったが、適用できるセンサはこれに限られるものではない。例えば、外部のノイズからの遮蔽性が優れているような装置構成の場合、各電極板に設けているシールド電極の一部、或いは全部を省略することも可能である。また、本実施例のように、２つの検知用電極で測定される静電容量の差分を検知する回路構成でなくても、単一又は複数の検知電極で測定した静電容量をそのまま検知信号として利用してもよい。
【００８４】
以上説明したように、本実施例によれば、記録材に含まれる水分量を精度よく推定することができる。本実施例では、記録材の坪量（又は坪量と表面性）と、体積抵抗率に基づいて記録材の紙種を決定した後、記録材毎に静電容量に基づいた水分量を精度よく推定することにより、水分量に応じた最適な画像形成条件で画像形成を行うことができる。
【符号の説明】
【００８５】
１      用紙カセット
２１    定着ユニット
４０    静電容量センサ
８０    ＣＰＵ
８３    ＥＥＰＲＯＭ
【図１】
2018025724.tif 000005
【図２】
2018025724.tif 000006
【図３】
2018025724.tif 000007
【図４】
2018025724.tif 000008
【図５】
2018025724.tif 000009
【図６】
2018025724.tif 000010
【図７】
2018025724.tif 000011
【図８】
2018025724.tif 000012
【図９】
2018025724.tif 000013
【図１０】
2018025724.tif 000014
【図１１】
2018025724.tif 000015
【図１２】
2018025724.tif 000016
【図１３】
2018025724.tif 000017
【図１４】
2018025724.tif 000018
【図１５】
2018025724.tif 000019