(57)【要約】【課題】  本発明では、記録材の種類を検知する検知手段と、定着手段を使用し、記録材の種類を検知すると同時に、記録材の吸湿量を検知することができる画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】  記録材を給紙する給紙手段と、給紙された記録材を搬送する搬送手段と、記録材を加熱し、画像を記録材に定着させる定着手段と、記録材の両面に画像を形成する両面印刷手段と、搬送された記録材の種類を検出する検出手段と、前記記録材の種類を検出する検出手段により検出した記録材の種類に基づき画像形成条件を設定する設定手段と、前記記録材を検出する検出手段により、記録材の吸湿量を検知する手段によって構成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材を給紙する給紙手段と、給紙された記録材を搬送する搬送手段と、記録材を加熱し、画像を記録材に定着させる定着手段と、記録材の両面に画像を形成する両面印刷手段と、搬送された記録材の種類を検出する検出手段と、前記記録材の種類を検出する検出手段により検出した記録材の種類に基づき画像形成条件を設定する画像形成装置において、前記記録材の種類を検知する検出手段を用いて、両面1面目の画像形成時と、両面２面目の画像形成時に、記録材の種類の検出を行い、測定結果の差分から、記録材の吸湿量を検知し、記録材の吸湿量に基づいて、画像形成条件を設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
記録材の種類と吸湿量に基づいて、記録材の種類を判別するために用いる閾値を切り替えることを特徴とする請求項1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、記録材の種類と、記録材の吸湿量を検出する手段を用いた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式やインクジェット方式などの画像形成装置は、画像形成技術が発達し、フルカラーで画像形成を行えるものも広く普及し始めている。これらの画像形成装置は、例えば電子写真方式においては、記録材にトナーを転写する過程において、感光ドラムや記録材に高電圧を印加している。しかし、記録材の保管条件によって、記録材に含まれる水分量が変化する。記録材は、吸湿した水分量によって静電特性が変化し、画像転写不良を起こしやすくなるため、良質な転写画像を得られない場合がある。そこで、例えば特開昭６１−２６０６０や、特開平６−１５６７７８では、画像形成動作に先立って、吸湿した用紙を加熱するための発熱体が、用紙搬送路経路となるガイド部や、ガイド部の下面に配備され、上記ガイド部を搬送中の記録材に対し、加熱、乾燥を行っている。
【０００３】
一方、記録材はより広範な種類の画像形成を行うために、様々な種類が開発されている。しかし、様々な種類の記録材に対応して高品質の画像を得るためには、画像形成時の諸条件を最適化する必要がある。
【０００４】
例えば、電子写真方式において記録材上に転写されたトナーを加熱、加圧して記録材に定着させる定着プロセスでは、記録材の種類が異なると、必要となる熱量が異なるため、記録材の種類に基づいて、定着時の温度を制御する必要がある。そこで、例えば特開平７−１３４０２２では、記録材の有無による任意の搬送ローラ間の距離の変化を測定することにより、記録材の厚さを検知している。特開２００３−２９４４０１では、記録材が搬送路に設置したレバー部材を押し上げ、レバー部材の変動量によって、記録材の厚さを検知している。
【特許文献１】特開昭６１−２６０６０号公報
【特許文献２】特開平６−１５６７７８号公報
【特許文献３】特開平７−１３４０２２号公報
【特許文献４】特開２００３−２９４４０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したように、記録材の吸湿量が多くなると、記録材の静電特性が変化するために、画像不良を起きる可能性がある。この場合、記録材にトナーを転写する過程において、転写電圧の出力範囲を変更することにより、画像転写不良を防ぐことができる。
【０００６】
また、画像形成条件を最適化するためには、記録材の種類を検知する必要がある。しかし、記録材の吸湿量が異なると、記録材の剛性が変化してしまい、記録材の種類を検出する際に影響が出る場合がある。ただし、記録材の吸湿量が既知であれば、記録材の種類を判別するために用いる閾値を変更することにより、記録材の種類を検知することができる。
【０００７】
しかし、画像形成装置の小型化、コストダウンのためには、新たに記録材を加熱、乾燥する装置を設置することは困難である。
【０００８】
そこで、本発明では、記録材の種類を検知する検知手段と、定着手段を使用し、記録材の種類を検知すると同時に、記録材の吸湿量を検知し、検知した記録材の吸湿量に基づいて画像形成条件を最適化することができる画像形成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】
【０００９】
本出願にかかる第１の発明では、両面印刷時において、記録材の種類を検知する手段と、定着手段を使用し、両面印刷時１面目、すなわち加熱、乾燥を行う前における上記の検知手段による測定結果と、両面印刷２面目、すなわち加熱・乾燥を行った後における上記の検知手段による測定結果の差を検出し、この検出結果と閾値を比較することにより、記録材の吸湿量の検知を行う。そして、検知した記録材の吸湿量に基づいて、画像形成条件を最適化し、高品質な画像を得ることができる。
【００１０】
また第２の発明では、第１の発明によって検知した記録材の吸湿量に基づいて、記録材の種類を検知するために用いる閾値を選択することにより、記録材の吸湿量に関わらず、記録材の種類の検知を行う。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明によれば、新たに記録材を加熱、乾燥させる装置を設置することなく、記録材の種類と吸湿量を検知することができる。その結果、記録材の種類と吸湿量に基づいて、適切な画像形成条件を設定することができ、高品質な画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１で使用する画像形成装置の構成を示している。感光ドラム１０１は、帯電ローラ１０２で表面を一様にある極性に帯電された後に、レーザーなどの露光手段１０３によって感光ドラム１０１の露光下領域のみを除電され、潜像が形成される。現像器１０４のトナー１０５は、現像ブレード１０４ａと現像スリーブ１０４ｂの間で感光ドラム１０１の帯電表面と同極性に摩擦帯電される。そして感光ドラム１０１と現像スリーブ１０４ｂが対向する現像ギャップ部に、ＤＣ及びＡＣバイアスを重畳印加することで、トナー１０５は電解の作用により浮遊振動しつつ感光ドラム１０１の潜像形成部に選択的に付着した後に、転写ローラ１０６と感光ドラム１０１の回転によって搬送される。
【００１３】
一方、記録材は、給紙カセット１０７にセットされており、給紙ローラ１０８によって搬送され、記録材背面の転写ローラ１０６により、トナー１０５と逆極性の高電圧が印加される。高電圧が印加された記録材は、トナー１０５を静電的に記録材側に引き付け、画像を転写する。さらに、記録材裏面は、トナー１０５と逆極性に印加され、転写されたトナー１０５を保持し続けるために転写電荷が付与される。そして、画像を転写された記録材は、定着器１０９によって加熱、加圧されることにより、画像を定着させ、ＦＤローラ１１０によって排紙される。
【００１４】
両面印刷の場合、記録材の後端が、排紙センサ１１１を通過してから一定時間後に、ＦＤローラ１１０が逆回転を行う。この動作により、記録材は両面搬送路に搬送され、再給紙ローラ１１２によって再び給紙され、再度、画像形成を行う。
【００１５】
図２は、本実施例で使用する記録材厚さ検出手段１１３を示している。レバー２０１は回転軸２０２と軸受け２０３により、搬送路に固定されている。レバー２０１は、記録材が搬送されると、記録材の厚さの分だけ押し上げられる。そして、記録材が通過すると、加圧バネ２０４により記録材が通過する前の状態に戻る。記録材の厚さとレバー２０１の変動量の関係は、以下の式１１４で表される。
【００１６】
【数１】
2008145514.tif 000003
ただし
y：変位検出装置が検出するレバー変動量[mm] 
s：記録材の厚さ[mm]
l：回転軸から検出装置までの水平方向の距離[mm]
L：回転軸から搬送路までのレバーの長さ[mm]
h：搬送路の厚さ[mm]
とする。画像形成装置は、レバー２０１の変動を変位検出装置２０６により検出する。しかし、搬送されている記録材は、搬送路から浮いた状態となっており、記録材の剛性によって、レバーの挙動が変化する。記録材の剛性は、吸湿量により変化するため、同じ記録材でも、吸湿量によってレバーの変動が異なる。
【００１７】
以上説明した記録材厚さ検出手段を備えた画像形成装置を用いて、本出願にかかる第１の発明を説明する。
【００１８】
本実施例における画像形成装置の動作を、図３を用いて説明する。Ｓ３０１では、搬送されている記録材によって変動したレバーの変動量の測定を行い、紙種検知を行う。Ｓ３０２では、一枚目か、二枚目以降かを判別し、二枚目以降の場合は、Ｓ３０３で、Ｓ３０７で検知した記録材の吸湿量に基づき、転写電圧や帯電電圧などの高圧出力範囲、出力レベルを最適化し、Ｓ３０４で、画像形成を行う。そして、Ｓ３０５で両面一面目か、二面目の判断を行う。両面一面目の場合、Ｓ３０６で反転動作を行い、再び、Ｓ３０１で紙種検知を行う。両面二面目の場合は、Ｓ３０７で吸湿量の検知を行う。吸湿量の検知は、一回目と、二回目の紙種検知で行ったレバーの変動量の測定結果y1、y2の差dを算出し、差dが閾値dthよりも大きい場合は、吸湿紙、それ以外の場合は、開直紙として判断する。そして、Ｓ３０８では、次の記録材に対する画像形成を行うか判断を行い、画像形成を続ける場合には、再びＳ３０１の処理を行う。
【００１９】
本実施例では、吸湿量を検知する際に用いる閾値を1つとしたが、閾値を複数にして、吸湿量の度合いをより詳細に検知し、画像形成における高圧出力範囲を、記録材の吸湿量の段階に応じて、より詳細に切り替えることも可能である。
【００２０】
（実施例２）
本出願にかかる第２の発明について、図４を用いて説明する。なお、装置構成は実施例１に記載のものを用いる。Ｓ３０１では、搬送されている記録材によって変動したレバーの変動量の測定を行い、紙種検知を行う。Ｓ３０２では、一枚目か、二枚目以降かを判別し、二枚目以降の場合は、Ｓ４０１で、検知した記録材の種類に応じて目標温調温度を最適化し、Ｓ３０４で画像形成を行う。そして、Ｓ３０５で両面一面目か、二面目の判断を行う。両面一面目の場合、Ｓ３０６で反転動作を行い、再び、Ｓ３０１で紙種検知を行う。両面二面目の場合は、Ｓ３０７で吸湿量の検知を行う。吸湿量の検知は、一回目と、二回目の紙種検知で行ったレバーの変動量の測定結果y1、y2の差dを算出し、差dが閾値dthよりも大きい場合は、吸湿紙、それ以外の場合は、開直紙として判断する。そして、Ｓ４０２では、検出した記録材の吸湿量に基づいて、記録材の種類の検知に用いる閾値テーブルPthを切り替え、記録材の種類の検知精度を向上させる。そして、Ｓ３０８では、次の記録材に対する画像形成を行うか判断を行い、画像形成を続ける場合には、再びＳ３０１の処理を行う。
【００２１】
本実施例では、吸湿量を検知する際に用いる閾値を1つとしたが、閾値を複数にして、吸湿量の度合いをより詳細に検知し、記録材の種類を検知するために用いる閾値を、記録材の吸湿量の段階に応じてより詳細に切り替えることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施例１で用いる使用する画像形成装置の構成図。
【図２】実施例１で用いる記録材厚さ検出手段の側面図。
【図３】実施例１の制御を示すフローチャート。
【図４】実施例２の制御を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００２３】
１０２  帯電ローラ
１０４ｂ  現像ローラ
１０６  転写ローラ
１１３  記録材の種類を検知する手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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