(57)【要約】【課題】周辺環境の影響を受けずに被測定部材の含水量を測定することのできる含水分量計を提供する。【解決手段】開口１２Ａを有する閉空間１２を形成した閉空間形成部材１１と、閉空間１２の湿度を検出する湿度検出部２０とを備え、閉空間形成部材１１の開口１２Ａにシート部材ＳＨを当接させることにより開口１２Ａを閉塞させて、湿度検出部２０によって閉空間１２の湿度を検出してシート部材ＳＨの含水分量を測定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を有する閉空間を形成した閉空間形成部材と、前記閉空間の湿度を検出する湿度検出手段とを備え、
前記閉空間形成部材の開口に被測定部材を当接させることにより該開口を閉塞させて、前記湿度検出手段によって前記閉空間の湿度を検出して前記被測定部材の含水分量を測定することを特徴とする含水分量計。
【請求項２】
前記閉空間は平面視が円形であり、
前記湿度検出手段は、前記閉空間の円形の中心部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の含水分量計。
【請求項３】
前記被測定部材は、前記閉空間形成部材の開口を有する面に当接しながら搬送され、
前記閉空間は、前記被測定部材の搬送方向に延びた溝であって、この溝の前記搬送方向の下流側となる後部の幅が広くなっていることを特徴とする請求項１に記載の含水分量計。
【請求項４】
前記被測定部材はシート部材であり、
開口を有する補助閉空間を形成した補助閉空間形成部材を備え、
この補助閉空間形成部材の開口と前記閉空間形成部材の開口とを対向させて、該補助閉空間形成部材と閉空間形成部材とで前記シート部材を挟み込んで該シート部材の含水分量を測定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の含水分量計。
【請求項５】
前記補助閉空間の湿度を検出する補助湿度検出手段を設け、
前記シート材に液滴が付着された後に、前記湿度検出手段によって検出する湿度と、前記補助湿度検出手段によって検出する湿度とに基づいて、前記液滴の乾燥度合いを求めることを特徴とする請求項４に記載の含水分量計。
【請求項６】
前記閉空間形成部材は発泡樹脂から構成され、前記閉空間の内壁面がフッ素樹脂または金属メッキでコーテイングされていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載の含水分量計。
【請求項７】
前記補助空間形成部材は発泡樹脂から構成され、前記補助閉空間の内壁面がフッ素樹脂または金属メッキでコーテイングされていることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の含水分量計。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか１つに記載の含水分量計を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、被測定部材の含水分量を測定する含水分量計と、この含水分量計を備えた画像形成装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、画像品質を向上させる目的でシート部材の含水量を求めるようにした画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
かかる画像形成装置は、搬送されてくるシート部材の表面の近傍に熱伝導式湿度センサを設けて、周囲の環境湿度とシート部材近傍の湿度とを求め、この湿度の差の最大変化量からシート部材の含水量を求めるようにしたものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような画像形成装置にあっては、熱伝導式湿度センサが検出する湿度は周辺環境の影響を受けて精度が低下し、より高い精度の含水分量を検出することができないという問題があった。
【０００５】
この発明の目的は、周辺環境の影響を受けずに被測定部材の含水量を測定することのできる含水分量計を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、開口を有する閉空間を形成した閉空間形成部材と、前記閉空間の湿度を検出する湿度検出手段とを備え、
前記閉空間形成部材の開口に被測定部材を当接させることにより該開口を閉塞させて、前記湿度検出手段によって前記閉空間の湿度を検出して前記被測定部材の含水分量を測定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、周辺環境の影響を受けずに被測定部材の含水量を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明に係る含水分量測定器を示した底面図である。
【図２】図１に示す含水分量測定器の構成を示す断面図である。
【図３】図１に示す含水分量測定器を使用してシート部材の含水分量を測定する方法示した説明図である。
【図４】水分子がシート部材から拡散されたり、空気中の水分子がシート部材ＳＨに吸着されたりする様子を概念的に示す説明図である。
【図５】シート部材で閉空間形成部材の凹部の開口を塞いだときのその凹部の閉空間内での水分子の吸脱着や拡散の状態を概念的に示した説明図である。
【図６】閉空間形成部材の凹部の閉空間がシート部材の含水分量に平衡する湿度に調湿された状態を示した説明図である。
【図７】閉空間の湿度とシート部材の含水分量との関係を示したグラフである。
【図８】図１に示す含水分量測定器を設けた画像形成装置の概略構成を示した側面図である。
【図９】図１に示す画像形成装置に搭載した含水分量計の制御系の構成を示したブロック図である。
【図１０】第２実施例の含水分量測定器を示した説明図である。
【図１１】第２実施例の含水分量測定器の使用方法を示した説明図である。
【図１２】第３実施例の含水分量測定器を示した斜視図である。
【図１３】図１２に示す含水分量測定器の側面図である。
【図１４】図１２に示す含水分量測定器の底面図である。
【図１５】図１４に示す含水分量束的器の右側面図である。
【図１６】画像形成装置の搬送ローラに含水分量測定器を設けた一例を示した説明図である。
【図１６Ａ】第４実施例の含水分量計の制御系の構成を示したブロック図である。
【図１７】画像形成装置の無限軌道帯のリンク部材に含水分量測定器を設けた一例を示した説明図である。
【図１８】図１７に示す無限軌道帯の構成を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明に係る含水分量計と、この含水分量計を備えた画像形成装置の実施の形態である実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００１０】
［第１実施例］
図１及び図２に第１実施例の含水分量計３０（図９参照）の含水分量測定器１０を示す。この含水分量測定器１０は、発泡樹脂から構成されている閉空間形成部材１１と、湿度を検出する湿度検出部（湿度検出手段）２０とを備えている。
【００１１】
閉空間形成部材１１は、円形の凹部（閉空間）１２を形成している。すなわち、閉空間形成部材１１は開口１２Ａを有する平面視が円形の閉空間を形成している。凹部１２の径は約３.５mmであり、凹部１２の深さは約１.３mmである。
【００１２】
凹部１２の内壁面１３はフッ素樹脂または金属メッキでコーテイングされており、凹部１２の上壁部１２Ｂの中心部には湿度検出部２０が植設されており、閉空間である凹部１２内の湿度を検出するようになっている。なお、２２は信号用のケーブルである。
【００１３】
湿度検出部２０は、凹部１２の熱伝導率を検出する熱伝導率検出センサ２１を有しており、この熱伝導率検出センサ２１が検出する熱伝導率から湿度を求めるものである。その原理は、特許第２８８９９０９号の特許公報に記載されているものと同様なものなので、その説明は省略する。
［測定方法］
図３に示すように、閉空間形成部材１１の凹部１２の開口１２Ａを塞ぐようにシート部材（被測定部材）ＳＨの上に含水分量測定器１０を載置する。すなわち、閉空間形成部材１１の凹部１２の開口１２Ａをシート部材ＳＨで塞ぐことにより、凹部１２内を閉空間にする。
【００１４】
ところで、シート部材ＳＨは水分を含んでおり、図４に示すように水分子Ｍはシート部材ＳＨから拡散されたり、空気中の水分子Ｍがシート部材ＳＨに吸着されたりしている。そして、シート部材ＳＨで閉空間形成部材１１の凹部１２の開口１２Ａを塞ぐと、図５に示すように、周辺環境の影響を受けずにその凹部１２の閉空間内で水分子Ｍの吸脱着や拡散が行われる。そして、最終的に図６示すように、凹部１２内の湿度はシート部材ＳＨの含水分量に平衡する湿度に調湿される。このときの湿度を検出することで、周辺環境の影響を受けずにシート部材ＳＨの含水分量を求めることができることになる。
【００１５】
ここで、凹部１２内の閉空間の構造は、深さが浅く、吸脱着の誤差を少なくするために測定対象面に対して広い開口を有し、表面積が小さくなる内周面が円形となっているので、含水分量測定器１０の湿度を検出する応答速度を速くすることができる。また、凹部１２内の閉空間の形状を円錐形状や球面状にすれば、その応答速度をさらに向上させることができる。
【００１６】
また、閉空間形成部材１１の凹部１２の内壁面１３は、フッ素樹脂または金属メッキでコーテイングされているので、水分子Ｍの吸脱着による湿度の検出誤差を少なくすることができる。また、閉空間形成部材１１は発泡樹脂で構成されていることにより熱伝導容量が小さく、このため、シート部材ＳＨによる凹部１２の開口１２Ａの閉塞前と閉塞後の温度変化による結露を最小限に抑えることができ、また短時間で結露を解消することができる。
【００１７】
ところで、図７に示すように、含水分量と湿度の関係にヒステリシスがあるので、高湿/低湿のどちら側からの変化なのかを考慮することが望ましい。
［画像形成装置］
図８は、含水分量計３０（図９参照）を備えたインクジェット方式の画像形成装置１００を示す。
【００１８】
画像形成装置１００は、給紙機構１２０と、プリントヘッド１１０を有するキャリッジ１０５と、キャリッジ１０５を移動させる駆動機構１３０と、移送機構１４０と、シート部材ＳＨの含水分量を測定する含水分量計３０（図９参照）等とを備えている。
［給紙機構及び移送機構］
給紙機構１２０は、給紙トレイ１０９に載置されているシート部材ＳＨを画像形成部５０へ給紙するための給紙ローラ(図示せず)や紙押えローラ１０１などを有している。
【００１９】
移送機構１４０は、給紙機構１２０によって給紙されたシート部材ＳＨを画像形成部５０へ移送する一対の移送ローラ１４１Ａ,１４１Ｂと、画像形成されたシート部材ＳＨを排紙ローラ(図示せず)へ移送させる一対の移送ローラ１４２Ａ,１４２Ｂとを有している。
［プリントヘッド］
プリントヘッド１１０は、インクを吐出するノズル孔(図示せず)と、このノズル孔からインクを吐出させるための圧電素子などとを有しており、その構成は従来と同様な構成となっているのでその説明は省略する。
［キャリッジ］
キャリッジ１０５は、シート部材ＳＨの排紙方向と直交する方向（図１の紙面と直交する方向）に沿って設けたメインシャフト１０４に沿って移動可能に設けられている。キャリッジ１０５にはインクカートリッジ１０６が着脱可能に取り付けられており、インクカートリッジ１０６は、例えばシアン,マゼンタ,イエロー及びブラックの４色のインクが備えられている。
［駆動機構］
駆動機構１３０は、駆動モータ１０２と駆動ベルト１０３等とを有しており、駆動モータ１０２によって駆動ベルト１０３を回転移動させることによってキャリッジ１０５をメインシャフト１０４に沿って移動させていく構成となっている。
［制御系］
図９は含水分量計３０の構成を示すブロック図である。この含水分量計３０は、含水分量測定器１０と、後述するテーブルＦ１を格納する記憶部１８と、画像形成条件制御部（画像形成条件制御手段）１５と、乾燥条件制御部１６と、制御部（演算手段）１７とを有している。
【００２０】
記憶部１８は、テーブルＦ１を格納している他に制御部１７が求めた各種のデータなどを記憶するようになっている。
【００２１】
テーブルＦ１は、図７に示すように、閉空間形成部材１１の凹部１２の湿度とシート部材ＳＨの含水分量との関係を示すグラフＧ１,Ｇ２である。
【００２２】
制御部１７は、含水分量測定器１０の湿度検出部２０と記憶部１８と画像形成条件制御部１５と乾燥条件制御部１６等とを制御する。
【００２３】
制御部１７は、画像形成装置１００の制御装置１１７により制御され、この制御装置１１７は、給紙機構１２０と駆動機構１３０と移送機構１４０等を制御するようになっている。１９は信号線である。
［動  作］
次に、上記のように構成される含水分量計３０及び画像形成装置１００の動作について簡単に説明する。
【００２４】
先ず、図８に示すように制御装置１１７によって給紙トレイ１０９に載置されているシート部材ＳＨを画像形成部５０に給紙させる。この給紙されたシート部材ＳＨにプリントヘッド１１０から液滴を吐出する前に、含水分量計３０（図９参照）によってシート部材ＳＨの含水分量を測定する。
【００２５】
すなわち、含水分量計３０の含水分量測定器１０を図３に示すようにシート部材ＳＨの上に載置して、含水分量測定器１０の湿度検出部２０の熱伝導率検出センサ２１によって熱伝導率を検出し、この検出した熱伝導率から制御部１７が湿度を求めるものである。この場合、含水分量測定器１０の閉空間形成部材１１の凹部１２内の湿度がシート部材ＳＨの含水分量に平衡した湿度に調湿されたときの熱伝導率からその湿度を求める。すなわち、検出する熱伝導率が一定となったときの熱伝導率から湿度を求める。
【００２６】
含水分量測定器１０のシート部材ＳＨ上の載置は、図示しない上下機構によって行ってもよく、または、シート部材ＳＨが画像形成部５０に給紙されると、このシート部材ＳＨが閉空間形成部材１１の凹部１２の開口１２Ａを塞ぐように構成してもよい。
【００２７】
制御部１７は、求めた湿度から記憶部１８のテーブルＦ１に基づいてシート部材ＳＨの含水分量を求め、この含水分量を記憶部１８に格納する。
【００２８】
上述のように、シート部材ＳＨで閉空間形成部材１１の凹部１２の開口１２Ａを塞ぐので、周辺環境の影響を受けずにシート部材ＳＨの含水分量を求めることができる。
【００２９】
制御部１７は、シート部材ＳＨの含水分量と画像形成条件または乾燥条件の関係に基づいて画像処理条件または乾燥条件を設定する。
【００３０】
すなわち、画像形成条件制御部１５は、シート部材ＳＨの含水分量に基づいて液滴の量や大きさ等の画像形成条件を画像形成装置１００の画像形成条件として設定する。これにより、画像形成装置１００が形成する画像の画質を向上させることができる。
【００３１】
乾燥条件制御部１６は、シート部材ＳＨの含水分量に基づいて、例えば、温度や風量、または搬送速度等の乾燥条件を画像形成装置１００の乾燥条件として設定する。これにより、画像形成装置１００が形成した画像の乾燥を安定させることができ、ピッキングによる画質劣化を防止することができる。
【００３２】
上述のように、周辺環境の影響を受けずにシート部材ＳＨの含水分量を求めることができるので、画像形成装置１００によって形成される画像の画質を十分に高めることができる。
［第２実施例］
図１０は第２実施例の含水分量測定器２１０を示す。この含水分量測定器２１０は、含水分量測定器１０の他に発泡樹脂から構成される補助閉空間形成部材２１１を備えたものである。
【００３３】
この補助閉空間形成部材２１１は、含水分量測定器１０の閉空間形成部材１１と同様に、開口２１２Ａを有する平面視が円形の補助閉空間を形成する凹部２１２を有し、凹部２１２の内壁面２１３はフッ素樹脂または金属メッキでコーテイングされている。凹部２１２の大きさは閉空間形成部材１１の凹部１２の大きさと同じ大きさに設定されているが、必ずしも同じ大きさである必要はない。
【００３４】
シート部材ＳＨの含水分量の測定は、図１１に示すように、閉空間形成部材１１の開口２１２Ａと補助閉空間形成部材２１１の開口２１２Ａとを対向させて、この含水分量測定器１０の閉空間形成部材１１と補助閉空間形成部材２１１とでシート部材ＳＨを挟み込んで測定する。
【００３５】
この第２実施例によれば、シート部材ＳＨの下面（裏面）側の環境の影響を極力少なくしてシート部材ＳＨの含水分量を測定することができる。
【００３６】
また、図２に示す湿度検出部２０と同様な湿度検出部（補助湿度検出手段）２２０を図１０に示すように補助閉空間形成部材２１１に設けて、凹部２１２の湿度を求めるように構成してもよい。そして、シート部材ＳＨにインク（液滴）を付着した後に、湿度検出部２０が検出する湿度と、湿度検出部２２０が検出する湿度とに基づいて、付着されたインクの乾燥度合いを求めれば、より正確な乾燥度合いを求めることができる。
［第３実施例］
図１２ないし図１５に第３実施例の含水分量測定器３１０を示す。含水分量測定器３１０は、平面視が長方形の閉空間形成部材３１１と、湿度を検出する湿度検出部２０とを備えている。閉空間形成部材３１１は発泡樹脂で構成されている。
【００３７】
閉空間形成部材３１１は、シート部材ＳＨの搬送方向の上流側となる一端側に形成された傾斜したガイド面３１２と、底面３１１ｂに形成された搬送方向に延び且つ閉空間を形成する溝３１３とを有している。溝３１３の内壁面はフッ素樹脂または金属メッキでコーテイングされている。
【００３８】
溝３１３は、ガイド面３１２から閉空間形成部材３１１の後端３１１ａに渡って形成されている。溝３１３の後部部分３１３Ａは、後部に行くにしたがって幅が広くなるように拡開している。
【００３９】
溝３１３の後部部分３１３Ａの隣接した位置(上流側)に湿度検出部２０が設けられ、湿度検出部２０は溝３１３内の湿度を検出するようになっている。
【００４０】
シート部材ＳＨは、閉空間形成部材３１１の底面３１１ｂに当接しながら矢印方向Ｐ１に移動するように構成されている。
【００４１】
シート部材ＳＨが閉空間形成部材３１１の底面３１１ｂに当接しながら矢印方向Ｐ１に搬送されていくと、搬送方向に気体の流れが発生し、溝３１３の後部部分３１３Ａが拡開していることにより気体の流れが増大し、細い部分である溝３１３に負圧が発生する。この負圧によりシート部材ＳＨの搬送速度に同期してシート部材ＳＨの表面の気体が溝３１３内を移動していく。気体はシート部材ＳＨの移動に合わせて移動するので、閉空間と同様な効果が得られ、気体中の含水分量とシート部材ＳＨの含水分量とが平行した湿度を測定することができる。
【００４２】
第３実施例によれば、含水分量測定器３１０を移動させずに、搬送中のシート部材ＳＨの含水分量を測定することができる。
【００４３】
この実施例では、溝３１３の後部部分３１３Ａが拡開させているが、後部部分３１３Ａの幅を広くすれば必ずしも拡開させなくてもよい。
［第４実施例］
図１６は画像形成装置の搬送ローラ５００に含水分量測定器１０を設けた一例を示す。この第４実施例は、搬送ローラ５００によって搬送されるシート部材ＳＨの含水分量を測定できるようにしたものである。
【００４４】
図１６Ａは、第４実施例の画像形成装置７００の含水分量計７３０の制御系の構成を示す。この含水分量計７３０は、搬送ローラ５００に送受信装置７３１を設け、画像形成装置７００の本体(図示せず)に送受信装置７３２を設けたものである。
【００４５】
含水分量計７３０は、搬送ローラ５００の含水分量測定器１０で測定した湿度のデータを送受信装置７３１,７３２を介して無線（電波や赤外線）により画像形成装置７００の本体の制御部１７や乾燥条件制御部１６や画像形成条件制御部１５へ送信するようにしたものである。他は、第１実施例と同様なので、その説明は省略する。
［第５実施例］
図１７は画像形成装置の無限軌道帯６００の平板状のリンク部材６０１に含水分量測定器１０を設けた一例を示す。
【００４６】
無限軌道帯６００は、図１８に示すように、複数のピン６０３と、各ピン６０３に係合された複数のリンク部材６０１,６０２とから構成されている。各リンク部材６０１,６０２の両端には、軸受部６０１Ａ,６０１Ｂ、６０２Ａ,６０２Ｂが形成され、この軸受部６０１Ａ,６０２Ａと軸受部６０１Ｂ,６０２Ｂとにピン６０３がそれぞれ挿入されている。ピン６０３を中心にしてリンク部材６０１,６０２が回動自在となっている。
【００４７】
複数のうちの１つのリンク部材６０１には開口６０１Ｈが形成され、この開口６０１Ｈに含水分量測定器１０の閉空間形成部材１１（図２参照）の下部が挿入されて、図１７に示すように含水分量測定器１０が取り付けられている。
【００４８】
無限軌道帯６００は、図１７に示すように、駆動ローラ６１０と従動ローラ６１１とに巻回され、駆動ローラ６１０の矢印Ｐ２の方向の回転によって反時計回りに回転移動していく。無限軌道帯６００の回転移動によってシート部材ＳＨを矢印Ｐ３の方向へ搬送していくようになっている。
【００４９】
第５実施例は、無限軌道帯６００の回転移動によって搬送されるシート部材ＳＨの含水分量を測定できるようにしたものである。
【００５０】
この第５実施例も、第４実施例と同様に画像形成装置７００の含水分量計７３０と同様な制御系を設ける。
【００５１】
上記実施例では、シート部材ＳＨの含水分量を測定する場合について説明したが、これに限らず、他の物体（被測定部材）の含水分量を測定するようにしてもよい。また、閉空間形成部材１１,３１１や補助閉空間形成部材２１１は発泡樹脂で構成したが、必ずしも発泡樹脂で構成する必要はなく、熱伝導率の小さい他の材質で構成してもよい。
【００５２】
閉空間形成部材１１及び補助閉空間形成部材２１１の凹部１２,２１２の内壁面１３,２１３や閉空間形成部材３１１の溝３１３の内壁面をフッ素樹脂や金属メッキでコーテイングしているが、必ずしもフッ素樹脂や金属メッキでコーテイングしなくてもよい。
【００５３】
また、インクジェット方式の画像形成装置に含水分量測定器１０を設けたものについて説明したがこれに限らない。例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらを一体として備えた複合機等のその他の画像形成装置にも同様に設けることが可能である。
【００５４】
また、熱伝導率を検出してシート部材ＳＨの含水分量を測定しているが、湿度センサを用いて湿度を検出することによってシート部材ＳＨの含水分量を測定するようにしてもよい。
【００５５】
以上、本発明の実施例を説明したが、上記実施例での数値、材料、配置、個数等は一例であり、本発明はこれらに限定されるものではない。また、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更が可能であり、特許請求の範囲の発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【符号の説明】
【００５６】
１０              含水分量測定器
１１              閉空間形成部材
１２              凹部（閉空間）
１２Ａ              開口
２０              湿度検出部（湿度検出手段）
３０              含水分量計
１００              画像形成装置
ＳＨ                シート部材（被測定部材）
２１０              含水分量測定器
２１１              補助閉空間形成部材
２１２              凹部（補助閉空間）
２２０              湿度検出部（補助湿度検出手段）
３１１              閉空間形成部材
３１３              溝（閉空間）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５７】
【特許文献１】特許第５２１１８２１号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
2015135248.tif 000005
【図４】
2015135248.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2015135248.tif 000009
【図８】
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【図９】
2015135248.tif 000011
【図１０】
2015135248.tif 000012
【図１１】
2015135248.tif 000013
【図１２】
2015135248.tif 000014
【図１３】
2015135248.tif 000015
【図１４】
2015135248.tif 000016
【図１５】
2015135248.tif 000017
【図１６】
2015135248.tif 000018
【図１６Ａ】
2015135248.tif 000019
【図１７】
2015135248.tif 000020
【図１８】
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