JP5212167B2 - Transfer paper characteristic measuring method, measuring apparatus, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成動作によりトナー像が転写され、加熱溶融定着される転写紙から自然発生又は熱を加えることによって強制発生する水蒸気変化を捉え、その水分変化から転写紙特性情報を推測する技術を有した転写紙特性測定方法及び転写紙特性測定装置並びに画像形成装置に関する。 The present invention captures a water vapor change that is naturally generated from a transfer paper to which a toner image is transferred by an image forming operation and is heat-melted and fixed, or is forcibly generated by applying heat, and estimates transfer paper characteristic information from the water change. The present invention relates to a transfer paper characteristic measuring method, a transfer paper characteristic measuring apparatus, and an image forming apparatus.
複写機、プリンタ、ファクシミリなどや、これら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記録媒体である転写用の用紙（以下、転写紙と言う）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。これらの画像形成装置においては、転写紙の含水分や厚みが転写特性や定着特性に大きく関与する。転写紙の含水分が多いほど又は、厚みが厚いほど、転写に関しては転写電流を増大させる必要があり、また定着に関しては熱量を増大させる必要がある。言い換えれば、一定の電流、熱量で転写、定着可能な転写紙の種類は限られてしまう。このため、厚みに関しては外部スイッチにより転写紙の厚みを指定し転写電流と定着温度を調整したり、定着速度を調整したりするなどの対応をしている。 In an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a multi-function machine equipped with these, a toner image formed on a photosensitive drum by an image forming operation is used as a recording medium by a transfer device. The sheet is transferred to a sheet of paper (hereinafter referred to as transfer paper), an unfixed toner image is melted by heating with a fixing device, fixed on the transfer paper, and output (discharged) to the outside. In these image forming apparatuses, the moisture content and thickness of the transfer paper are greatly involved in transfer characteristics and fixing characteristics. As the moisture content of the transfer paper increases or the thickness increases, it is necessary to increase the transfer current for transfer, and it is necessary to increase the amount of heat for fixing. In other words, the types of transfer paper that can be transferred and fixed with a constant current and heat amount are limited. For this reason, the thickness of the transfer paper is specified by an external switch to adjust the transfer current and the fixing temperature, and the fixing speed is adjusted.
ところが転写工程と定着工程は、画像品質に大きく影響を及ぼす工程であり、特に画質については厳しいフルカラー複写機においては、使用する転写紙の種類も多く、外部スイッチによる記録媒体の指定だけでは、高画質を維持することができない。さらには、転写紙の厚みによって、転写紙の反り（カール）量に違いが生じる為、定着装置通過後に転写紙が熱によって反り上がり、定着装置部に巻き付いて装置内に転写紙が詰まるなどの搬送不良を起こす虞もあるので、転写紙の厚みに応じて、各プロセス条件等を設定、制御し、画像品質不良や搬送不良が生じないようにする必要もある。 However, the transfer process and the fixing process are processes that have a large effect on image quality. Especially in full-color copiers, where image quality is strict, there are many types of transfer paper that can be used. The image quality cannot be maintained. Furthermore, since the amount of warping (curl) of the transfer paper varies depending on the thickness of the transfer paper, the transfer paper warps due to heat after passing through the fixing device, wraps around the fixing device section, and the transfer paper is jammed inside the device. Since there is a possibility that a conveyance failure may occur, it is necessary to set and control each process condition according to the thickness of the transfer paper so as not to cause an image quality defect or a conveyance defect.
また、近年の画像形成装置は、複合多機能化されているものが多くあり、中でもパーソナルコンピュータ（以下、パソコンと言う）を通じて印刷処理を行うプリンタ機能を利用することが多く、パソコンにて設定された条件を画像形成装置に送り、その条件に基づいて装置内の制御を行い印刷する。転写紙の設定もこの時行なわれることが多いが、設定するのは転写紙のサイズや明らかに異なる紙種（例えば、普通紙、ＯＨＰシート、はがき、特殊紙、など）のみの設定を行い、設定内容に応じて、印刷条件を変更するのが大半であるが、転写紙の厚みについては、「厚紙」というだけの設定をする場合はあるが、その厚さが何μｍなのかという条件までは設定されない。また、組み合せて条件を設定する事も難しく、例えば、普通紙の厚紙などという条件を設定することは、設定するパラメータ数が増加する事になり、操作性が低下し、機能拡大に伴うコスト高に繋がってしまうため、あまり採用されていない。
そのため、転写紙の厚みに応じた画像形成条件の自動制御や転写紙の搬送制御を行うために、転写紙の厚みを検出する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いる。そして、このような画像形成装置の従来例としては、以下の（１）〜（３）のような特徴を持ったものが提案されている。
In recent years, many image forming apparatuses are complex and multifunctional, and in particular, a printer function for performing printing processing through a personal computer (hereinafter referred to as a personal computer) is often used, and is set by the personal computer. The selected conditions are sent to the image forming apparatus, and printing is performed under the control of the apparatus based on the conditions. The transfer paper is often set at this time, but only the transfer paper size and clearly different paper types (for example, plain paper, OHP sheet, postcard, special paper, etc.) are set. In most cases, the printing conditions are changed according to the settings, but the thickness of the transfer paper may be set to just “thick paper”, but it is up to the condition of how many μm the thickness is. Is not set. In addition, it is difficult to set conditions in combination. For example, setting conditions such as plain cardboard increases the number of parameters to be set, which reduces operability and increases costs associated with function expansion. It is not so often adopted.
For this reason, many image forming apparatuses including a detecting unit for detecting the thickness of the transfer paper have been proposed in order to perform automatic control of image forming conditions according to the thickness of the transfer paper and transfer control of the transfer paper. As conventional examples of such an image forming apparatus, those having the following characteristics (1) to (3) have been proposed.
（１）転写紙を挟むように超音波発信装置と受信装置を配置して超音波を照射、透過した超音波信号を受信装置にて受信し、受信した信号の変化量によって転写紙の厚みを算出する。
（２）転写紙に赤外線又は、ＬＥＤレーザーを照射し反射信号を受信装置にて検出した信号の変化に基づいて、転写紙の厚みを算出する。
（３）転写紙に可動磁性体を当接させ、可動磁性体が作る磁界の大きさを転写紙の厚みとして検出する。
(1) An ultrasonic transmission device and a reception device are arranged so as to sandwich the transfer paper, and an ultrasonic wave is transmitted and transmitted through the reception device. The thickness of the transfer paper is determined by the amount of change in the received signal. calculate.
(2) The thickness of the transfer paper is calculated based on a change in the signal obtained by irradiating the transfer paper with infrared rays or an LED laser and detecting the reflected signal by the receiving device.
(3) A movable magnetic body is brought into contact with the transfer paper, and the magnitude of the magnetic field generated by the movable magnetic body is detected as the thickness of the transfer paper.
しかしながら、上記の（１）の超音波は空気を伝達媒体としている為、周囲の環境（温度や湿度、風）変化により、予期せぬ屈折や反射が起きたり、発信部又は、受信部の表面に水滴や紙粉が付着することによって、検出距離や検出領域が変化してしまうなど、検出動作が不安定になる虞がある。
（２）は原理が超音波信号と光学信号の違いはあるものの、装置構成などは（１）とほとんど変わらないと言え、また光学信号も周囲環境の影響を受け易いことから、（１）と同様の課題が発生する。また、結露などによって、発光素子や受光素子に水滴などが付着すると、正しく発光、受光できなくなる為、正確に検出できなくなる虞もある。さらに、発光素子側に多く用いられる、ＬＥＤ光源の発光強度は、累積発光時間に反して減衰する特性があるので、減衰が進行すると被測定物からの反射光が弱くなり受光素子からの出力が不安定になり、検出精度が悪化する。
（３）は磁気量センサによって転写紙の厚みを検出しているが、転写紙の含水分によって磁気量が変化する為、同じ厚みの転写紙でも含水分が異なると検出値が変わってしまう虞がある。また、画像形成装置に用いられる最近の転写紙は、画像品質を高めるために表面に薬剤によるコーティングがされているものや、特殊な表面処理が施されているものがあり、このような転写紙に対しても磁気量は変化するので、転写紙の厚みを正確に検出することは困難である。
However, since the ultrasonic wave of (1) uses air as a transmission medium, unexpected refraction or reflection occurs due to changes in the surrounding environment (temperature, humidity, wind), and the surface of the transmitter or receiver There is a possibility that the detection operation becomes unstable, for example, the detection distance or the detection area changes due to water droplets or paper dust adhering to the surface.
Although the principle of (2) is different between the ultrasonic signal and the optical signal, the device configuration is almost the same as (1), and the optical signal is also easily influenced by the surrounding environment. Similar issues arise. Further, if water droplets or the like adhere to the light emitting element or the light receiving element due to condensation or the like, the light cannot be emitted or received correctly, and there is a possibility that it cannot be detected accurately. Furthermore, the light emission intensity of the LED light source, which is often used on the light emitting element side, has a characteristic that it attenuates against the cumulative light emission time, so that the reflected light from the object to be measured becomes weaker as the attenuation progresses, and the output from the light receiving element It becomes unstable and the detection accuracy deteriorates.
In (3), the thickness of the transfer paper is detected by the magnetic quantity sensor. However, since the magnetic quantity changes depending on the moisture content of the transfer paper, the detected value may change if the moisture content is different even with the same thickness of transfer paper. There is. In addition, recent transfer papers used in image forming apparatuses include those whose surfaces are coated with chemicals or special surface treatments to improve image quality. However, since the magnetic quantity changes, it is difficult to accurately detect the thickness of the transfer paper.
このように、従来例の（１）〜（３）では上記のような課題が予想でき、いずれにおいても検出するための装置構成が複雑であり、高価になるため、転写紙の厚みを検出するだけの装置としては、コストパフォーマンスが悪い。 As described above, in the conventional examples (1) to (3), the above-described problems can be predicted, and the apparatus configuration for detection is complicated and expensive in any case, so the thickness of the transfer paper is detected. As a device only, cost performance is bad.
また最近では、本発明者らが提案しているような、転写紙近傍の湿度測定手段を用いて転写紙特性を検出する創案もされているが、どれも主となる発明は含水分検知を取上げており、その応用作用として厚み情報も把握できると記載されている。また、含水分検知と厚み検知をそれぞれ別の検知手段によって検出するといった方法を提案しているものもあるが、それらのほとんどが含水分検知に関してはある程度詳細な説明が記されているが、厚み特性の取得に関しては、詳細な検出方法や装置の説明はなく、あいまいな表現になっているものが多い。 Recently, the present inventors have also proposed to detect transfer paper characteristics using a humidity measuring means in the vicinity of the transfer paper as proposed by the present inventors. It is described that thickness information can be grasped as an applied action. There are also proposals for detecting moisture content detection and thickness detection by separate detection means, but most of them have been described in some detail about moisture content detection. Regarding the acquisition of characteristics, there is no detailed description of the detection method or apparatus, and many are ambiguous expressions.
例えば従来技術の一例として、特許文献１（特開２００７−２０５６９３号公報）に記載の「用紙厚検出方法及び画像形成装置」では、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される転写紙の含水分量から転写紙の厚みを検出する方法であって、転写紙搬送路上を搬送される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と、この通過時間内に前記湿度検出センサによる湿度検出によって得られる湿度の変化量とから、転写紙の厚みを検出するステップを備え、転写紙の厚み条件を、簡単な構成で正確に検出することができ、且つ転写紙厚の検出以外の用途にも応用可能な転写紙厚検出方法及び画像形成装置の提供を実現している。しかしながら、この従来技術では、転写紙の通過中に変化する湿度の最大変化量を検知し、さらに最大変化値から終息する値の変化傾向と転写紙の厚みとの関係を照合して厚み特性を求めるため、湿度変化の最大到達値を見極める時間が必要となる。
したがって、日々印刷速度が向上している画像形成装置へ採用するには、この方法では限界があるため印刷速度が更に高速化しても追従可能な測定方法が必要となる。
For example, as an example of the prior art, in “Paper Thickness Detection Method and Image Forming Apparatus” described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-205693), the sheet is formed on an image carrier by an image forming operation by the image forming apparatus. A method for detecting the thickness of a transfer paper from the moisture content of the transfer paper on which the toner image is transferred, wherein a humidity detection sensor is installed at a position facing the transfer paper transport path in the vicinity of the transfer paper, The step of detecting the thickness of the transfer paper from the time during which the transfer paper passes the position facing the humidity detection sensor and the amount of change in humidity obtained by the humidity detection by the humidity detection sensor within this passage time. The present invention provides a transfer sheet thickness detection method and an image forming apparatus that can accurately detect the thickness condition of a transfer sheet with a simple configuration and can be applied to applications other than the detection of a transfer sheet thickness. It is. However, in this prior art, the maximum amount of change in humidity that changes during the passage of the transfer paper is detected, and the thickness characteristic is checked by comparing the relationship between the change tendency of the value that ends from the maximum change value and the thickness of the transfer paper. In order to obtain it, time is required to determine the maximum value of humidity change.
Therefore, in order to employ it in an image forming apparatus whose printing speed is improving every day, this method has a limit, so a measurement method that can follow even if the printing speed is further increased is required.
特許文献２（特開平０９−２０４０８０号公報）に記載の「記録紙水分量検知方法及び画像形成装置」では、熱定着制御を行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、発生した水蒸気を転写紙の水分量として湿度センサにて検出し、さらに、厚み検知又は、入力手段として転写紙の厚みを検知する検知手段から検出した情報に基づいて画像形成における転写プロセス（転写、分離）及び定着プロセス（ニップ幅、温度）の制御条件を変化させることにより良質な画像形成を行うことができる画像形成装置の実現を提案している。しかしながら、この従来技術では、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、大量の水蒸気が発生してしまう。特に熱定着処理を行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。そして、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の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り、また、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。 In “Recording Paper Water Content Detection Method and Image Forming Apparatus” described in Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-204080), transfer paper is transferred in a fixing unit of an image forming apparatus that performs thermal fixing control and a transfer paper transport unit. The transfer paper is heated using a heat roller capable of heating the passing part, and the generated water vapor is detected by the humidity sensor as the moisture content of the transfer paper. An image capable of forming a high-quality image by changing control conditions of a transfer process (transfer, separation) and a fixing process (nip width, temperature) in image formation based on information detected from a detection means for detecting thickness. Proposes the realization of forming equipment. However, in this prior art, when the transfer paper is heated, the amount of water vapor generated varies depending on the amount of water the transfer paper has. For example, when a transfer paper containing a lot of moisture is heated, a large amount of water vapor is generated. In particular, in a fixing unit that performs thermal fixing processing, when water vapor is generated, it is expected that the water droplets adhere to the periphery of the apparatus and form a dew condensation state. Then, the adhered water droplets remain in the apparatus, which may cause an image defect, a conveyance defect, and an apparatus defect. Therefore, an exhaust function for removing the water droplets is required. The transfer paper has an optimal moisture content (around 4 to 6%) during image formation. For this reason, if the transfer paper is heated in the transfer paper transport section before image formation, this moisture content will collapse and the moisture content of the transfer paper will be reduced, which may deteriorate the image quality. In addition, the transfer paper is partially heated to capture the amount of water vapor generated. However, the amount of water vapor generated from the transfer paper may be very small depending on the amount of water the transfer paper has.
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辺環境との違いを見極められなくなってしまう他、検知（詳細不図示）又は、入力した厚み情報との整合も取れない可能性があるため、転写紙に対する正確なプロセス制御、特に定着制御は不可能である。
従って、転写紙の水分計測は、転写紙に接触させて熱を与えることなく、転写紙の持つ本来の水分状態を検出することが好ましく、厚み特性も事前に入力するような、あいまいな情報ではなく、印刷が行われる転写紙の厚みを直接計測することが正確である。
In this case, the generated water vapor becomes easy to become familiar with the surrounding environment, and the difference from the surrounding environment cannot be determined, and there is a possibility that the detection (details not shown) or the input thickness information may not be matched. Therefore, it is impossible to perform accurate process control on transfer paper, particularly fixing control.
Therefore, it is preferable to measure the moisture content of the transfer paper by detecting the original moisture state of the transfer paper without applying heat to the transfer paper, and for ambiguous information such as inputting thickness characteristics in advance. It is accurate to directly measure the thickness of the transfer paper on which printing is performed.
特許文献３（特開２００７−３２２５５８号公報）に記載の「水分量推定装置、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」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」ことを特徴とした提案がされている。この従来技術では、シート材（以下、転写紙とする）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、画像形成プロセス処理が行なわれる転写紙の情報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情報を推定している。しかしながら、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る。また逆に転写紙が収納される給紙部に近い搬送路周辺に設置した場合、低温環境となる。さらに、トナー材を転写紙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。 According to the “moisture content estimation device, sheet material processing device, moisture content estimation method, and sheet material processing method” described in Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-322558), the “sheet at a position in contact with or close to the sheet material” In a moisture amount estimation apparatus having first detection means for detecting first information relating to the moisture content of a material, a step of detecting first information relating to moisture contained in the sheet material, and a moisture content contained in the sheet material Based on the step of detecting the second information relating to the factor that affects the information, the moisture amount of the sheet material is estimated and calculated based on the first information and the second information, and the estimated and calculated moisture amount The first detection means is provided with a heat-conducting humidity sensor formed by the MEMS technology, and includes a step of adjusting the processing conditions for image formation. In this prior art, a value detected by a first detecting means for detecting humidity at a position close to a sheet material (hereinafter referred to as transfer paper) and a second detection installed around the conveyance path in the apparatus. The information on the transfer sheet on which the image forming process is performed is estimated based on the information detected by the means. The second detecting means measures the periphery of the conveyance path, that is, the environment in the apparatus. The information of the transfer paper that will change due to the environmental influence is estimated. However, there is always a distribution in the environment (temperature, humidity) in the apparatus or around the conveyance path. For example, if a detection unit is installed around the conveyance path in the vicinity of the fixing device that performs heat fixing, a relatively high temperature environment is obtained. On the contrary, when it is installed around the conveyance path near the paper feeding unit in which the transfer paper is stored, it becomes a low temperature environment. Further, it is conceivable that the environment of the transfer portion that transfers the toner material to the transfer paper is different from the above-described location. Even in the case where a continuous printing operation is performed, the environment of each image forming process unit changes every moment depending on the number and time of continuous printing.
従って、検知手段を設置する場所によって、転写紙の情報は、大きく変わってくるため、推定された情報によって、各画像形成プロセス制御を行うことは、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、画像形成プロセス毎（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り、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。
また、特許文献３の実施形態２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、
（１）移動距離によっては、転写紙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、転写紙搬送速度に検出が追いつかない。
（４）（１）の課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、（３）の課題が生じる。
（５）（１）〜（４）の課題は、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。
などの課題が容易に予想でき、転写紙のどの情報も正確には把握できないので、実用化には不向きと考えられる。
Therefore, the information on the transfer paper varies greatly depending on the location where the detection means is installed. Therefore, it is not preferable to control each image forming process based on the estimated information. To solve this problem, it is necessary to provide third, fourth, and fifth detection means for each image forming process (development, transfer, fixing, etc.), which increases the number of parts and inevitably increases costs. Therefore, it is considered to be unsuitable for practical use.
In
(1) Depending on the moving distance, there is a possibility that no difference is detected in the detection value near the transfer paper.
(2) When the detection means moves, there is a possibility that the environment before the movement is moved to the position after the movement.
(3) The detection value can be expected to be disturbed by the air flow generated when the detection means is moved, and in order to prevent this, high-speed printing has been progressing in recent years. In the image forming apparatus, the detection cannot keep up with the transfer paper conveyance speed.
(4) If the movement distance is increased in order to solve the problem (1), it takes time to move, so the problem (3) occurs.
(5) The problems (1) to (4) appear more remarkably as the sensor has a higher detection response, such as a heat conduction type humidity sensor formed by the MEMS technology specified by the present applicant.
Such problems can be easily predicted, and since no information on the transfer paper can be accurately grasped, it is considered unsuitable for practical use.
特許文献４（特開２００７−８６０５４号公報）に記載の「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」では、測定対象物に結露センサを直接取り付けずに、測定対象物に接する連続空間である周囲雰囲気の物理的状態変化から測定対象物表面への気体の凝集ならびに蒸散を、物体表面に非接触で遠隔個所で検出することができるとともに、測定対象物表面への結露が形成される過程を迅速に検出して測定対象物表面の結露をより正確に予測することができる非接触結露検出方法及び非接触結露検出装置を提供することを目的とし、また、この非接触結露検出装置を使用して画像を形成する記録用紙に含まれる水分の蒸散速度をリアルタイムで検出して、急激に乾燥することにより引き起こされる記録用紙のカール等の変形を高精度で予測し、記録用紙の変形を防止することができる用紙変形抑制方法並びに画像形成装置を提供することを目的とするものであり、その解決手段として、この従来技術の非接触結露検出方法では、物体表面の周囲雰囲気における気体の温度と湿度と流方向又は流速と圧力及び成分の各要素のいずれか又は各要素を組み合わせて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測定し、測定した周囲雰囲気の物体表面に対する分布状態及び輸送過程により、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ことを特徴としている。 In “Non-contact dew condensation detection method and non-contact dew condensation detection device, and sheet deformation suppression method and image forming apparatus using the non-contact dew condensation detection device” described in Patent Document 4 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-86054), a dew condensation sensor is attached to a measurement object. Without being directly attached, it is possible to detect the agglomeration and transpiration of the gas on the surface of the measurement object from the physical state change of the ambient atmosphere, which is a continuous space in contact with the measurement object, at a remote location without contact with the object surface. To provide a non-contact dew condensation detection method and a non-contact dew condensation detection device capable of quickly detecting the process of forming dew condensation on the surface of the measurement object and more accurately predicting the dew condensation on the measurement object surface. In addition, this non-contact dew condensation detection device is used to detect the evaporation rate of water contained in the recording paper on which images are to be formed in real time, and to rapidly pull it out. It is an object of the present invention to provide a sheet deformation suppressing method and an image forming apparatus capable of predicting deformation of a recording sheet to be caused such as curling of the recording sheet with high accuracy and preventing deformation of the recording sheet. In this conventional non-contact dew condensation detection method, the temperature, humidity, flow direction, flow velocity, pressure, component of each element in the ambient atmosphere around the object surface, or a combination of these elements are combined with the object surface in the ambient atmosphere. The distribution state and transport process are measured, and the behavior of the ambient atmosphere on the object surface adsorbing and agglomerating and the liquid condensed on the object surface evaporate according to the measured distribution state and transport process of the surrounding atmosphere to the object surface. It is characterized by detecting behavior.
また、特許文献４では、「図３０（ａ）の斜視図と（ｂ）の断面図に示すように、センサ基板２２の上面２２ａに記録用紙３９の搬送方向に沿ってサーモパイルや焦電構造の赤外線センサ等の焦電素子５４と温度湿度センサ４ａ，４ｂ及びフローセンサ５を配置し、センサ基板２２の下面２２ｂの焦電素子５４と対向する位置に放熱素子５５を配置し、センサ基板２２の中央をエッチング等により除去して記録用紙３９の側端部を通す空隙５６を設けた計測手段１２ｇを第１の計測手段４２ａ〜第３の計測手段４２ｃに使用しても良い。この計測手段１２ｇを第１の計測手段４２ａ〜第３の計測手段４２ｃに使用した場合、放熱素子５５から放射された熱は空隙５６を横切って焦電素子５４で検出される。この空隙５６に記録用紙３９が搬送されていると、放熱素子５５から短時間例えば数１０ｍｓｅｃ放射された微小熱量例えば数１０ｍＷ程度の熱により、記録用紙３９の端部の微小範囲で僅かな温度例えば０．１℃程度上昇し、微小範囲の水分が蒸散する。この蒸散の挙動を温度湿度センサ４ａ，４ｂ及びフローセンサ５で測定することにより蒸散量や温度を測定することができる。また、空隙５６に記録用紙３９が搬送されたとき、焦電素子５４で記録用紙３９を透過する赤外線量を検出することにより、記録用紙３９の質（繊維密度）や含有水分量が測定でき、用紙変形の予知精度を高めることができる。」としている。
In
しかしながら、この特許文献４に記載の従来技術では、
（１）ひと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為、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虞がある。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るため、蒸散速度に誤差が生じる。
（３）記録用紙（以下、転写紙とする）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。
（５）また、図３０のような本発明と酷似した測定方法を採用しているが、本発明とは目的と得られる効果が明らかに違う他、検知部を構成するセンサ基板が温度、湿度センサ及び、赤外線センサなどの焦電素子、さらに放熱素子を含んだ一体形成となっているため、焦電素子や放熱素子の駆動時の発熱による熱が基板を伝わり、温度センサ及び、湿度センサへ影響するため温度、湿度センサの検知結果が不正確となり、変形の予知精度が悪くなる。また、この構成だと転写紙の端部表面しか測定することができず、画像形成装置内などに設置しようとした場合、転写紙端部を通過する箇所にしか設置することができないため、サイズの異なる転写紙を同一の搬送路上で検出を行うには、サイズに合わせて検知部を移動させる手段が必要となるなど、設置箇所が限定されてしまう。
などの課題が発生する。
However, in the prior art described in
(1) A plurality of temperature / humidity sensors and flow sensors are arranged in one measuring means, and three measuring means constituting them are required, but a difference occurs in the electrical characteristics of the sensors. A detection error may occur as a real problem in each detection value. Therefore, when the transpiration rate is calculated using these detected values, further errors occur with respect to the calculation result, so that the accuracy of the finally calculated value decreases.
(2) The second measuring means is installed on the downstream side of the transfer device, that is, near the fixing device. In this case, it is considered that the amount of transpiration of water changes due to the temperature effect from the fixing device. Therefore, the deviation amount between the downstream side and the upstream side becomes larger than the original transpiration amount, and an error occurs in the transpiration rate. .
(3) The position where the transpiration behavior of the recording paper (hereinafter referred to as transfer paper) is detected is the leading end of the transferred transfer paper, but air flows on the moving transfer paper surface. . Even if the ventilation at the end is good and the amount of transpiration is large, the water flows behind the transfer paper on the flow, so even if the transpiration behavior at the end is detected, it does not become the original amount of transpiration.
(4) Since a plurality of measuring means are required to estimate the deformation of the transfer paper, the configuration becomes complicated and it is difficult to say that the configuration is preferable from the viewpoint of cost.
(5) Although a measurement method very similar to that of the present invention as shown in FIG. 30 is adopted, the purpose and the effect obtained are clearly different from those of the present invention. Since the sensor and the pyroelectric element such as an infrared sensor and the heat dissipating element are integrally formed, the heat generated when the pyroelectric element or the heat dissipating element is driven is transmitted to the substrate, leading to the temperature sensor and the humidity sensor. As a result, the detection result of the temperature / humidity sensor becomes inaccurate, and the prediction accuracy of deformation deteriorates. In addition, with this configuration, only the edge surface of the transfer paper can be measured, and if it is to be installed in an image forming apparatus or the like, it can only be installed at a location that passes through the end of the transfer paper. In order to detect transfer sheets of different sizes on the same transport path, the installation location is limited, for example, a means for moving the detection unit according to the size is required.
Problems such as occur.
よって、
（１）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、
（２）定着装置の影響を受け難い、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、
（３）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、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。
また、焦電素子や放熱素子などの発熱する素子と温度、湿度などの検知素子は、同一の基板上に形成せず、熱の影響を受け難くするため、それぞれ別の基板に形成し独立させ、転写紙表面のどの部分でも検出できる構成とすることが望ましい。
Therefore,
(1) The measuring means is composed of one type to suppress detection errors due to electrical characteristics,
(2) Installed at a position upstream of the transfer device, i.e., closer to the paper feed tray where transfer paper is stored, which is not easily affected by the fixing device,
(3) Capturing the transpiration behavior between the ends of the transfer paper surface being conveyed from end to end,
It will be necessary.
This simplifies the configuration and is a preferable configuration from the viewpoint of cost.
Also, pyroelectric elements and heat-dissipating elements such as heat generating elements and temperature / humidity detecting elements are not formed on the same substrate and are not easily affected by heat. It is desirable to adopt a configuration that can detect any part of the transfer paper surface.
前述した通り、画像形成装置においては、転写紙の含水分や厚みが定着特性に大きく関与している。従って、画像形成装置における加熱定着装置を転写紙に対して正確に制御するには、定着を行う転写紙の水分状態と厚みを把握する必要があるため、転写紙ごとに測定する必要がある。
従来の加熱手段を転写紙に接触させた状態で加熱させ、転写紙から蒸散する水蒸気の湿度を検出する方法では、転写紙の含水分が奪われ過ぎてしまい、画像形成時に最適な水分状態（４％〜６％）を保てなくなるほか、転写紙の組成をも変化させてしまう。さらにトナーが転写紙に転写される前に上述のような測定を行ってしまうと、転写紙が暖められ高温状態となり、この状態でトナーが転写されてしまうと、定着プロセスを通過する前にトナーが溶融してしまい、画像品質不良の原因となってしまうので、転写紙自体は高温状態にしないように測定する方法が必要である。
また、転写紙全面を加温することなく局所部を加温することが可能な加熱手段を用いることで含水分を奪い過ぎないようにする新たな測定方法が必要となる。
As described above, in the image forming apparatus, the moisture content and thickness of the transfer paper are greatly involved in the fixing characteristics. Therefore, in order to accurately control the heat fixing device in the image forming apparatus with respect to the transfer paper, it is necessary to grasp the moisture state and thickness of the transfer paper to be fixed, and therefore it is necessary to measure for each transfer paper.
In the method of detecting the humidity of water vapor that evaporates from the transfer paper by heating the conventional heating means in contact with the transfer paper, the moisture content of the transfer paper is deprived too much, and the optimal moisture state ( 4% to 6%) cannot be maintained, and the composition of the transfer paper is also changed. Further, if the above-described measurement is performed before the toner is transferred to the transfer paper, the transfer paper is warmed up to a high temperature state. If the toner is transferred in this state, the toner is not passed through the fixing process. Melts and causes poor image quality. Therefore, a method for measuring the transfer paper itself so as not to be in a high temperature state is necessary.
In addition, a new measurement method is required that prevents the moisture content from being deprived too much by using a heating means that can heat the local portion without heating the entire surface of the transfer paper.
複数の高速な湿度センサなどによって、転写紙の含水分を測定する手段を用いた方法があるが、その方法によって転写紙の特性を測定することに関しては、センサの電気的特性や検知個所の違いによる測定誤差が大きく発生する虞があるため、複数の検知手段による構成では困難となる。よって、測定誤差を容易に抑えることが可能で且つ、微小な水分変化を精度よく捉える検知部を用いた単一の検知手段による新たな検出方法が必要となる。
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以上となる。従って、高速に搬送される１枚ごとの転写紙の特性を短時間で見極め、高速に測定することが必要となる。
There is a method that uses a means to measure the moisture content of the transfer paper by using multiple high-speed humidity sensors, etc., but with regard to measuring the characteristics of the transfer paper by that method, there are differences in the electrical characteristics of the sensor and the detection location. Since there is a possibility that a measurement error due to a large amount may occur, it is difficult to configure with a plurality of detection means. Therefore, a new detection method using a single detection unit using a detection unit that can easily suppress measurement errors and accurately capture minute water changes is required.
Further, the transfer speed of transfer paper moving in the image forming apparatus in recent years is 200 mm / sec or more. Therefore, it is necessary to determine the characteristics of each transfer sheet conveyed at high speed in a short time and to measure at high speed.
転写紙の紙面近傍の温度及び、湿度変化から転写紙の特性を測定する装置によって、加熱定着装置の加熱温度制御を有する画像形成装置において、転写紙の表面近傍に加熱させることが可能な加熱手段を設け、該加熱手段の非加熱時に転写紙表面からの水分蒸散量を転写紙表面近傍に設けられた検知手段によって検知した空気の湿度変化量から転写紙の含水分状態を推測し、前記含水分状態推測後、転写紙を該加熱手段で暖めることによって増加した水分蒸散量を空気の温度並びに湿度変化量として該検知手段で検知した転写紙の含水分量と厚みに応じて、転写紙一枚毎に加熱定着装置の定着条件を適正に制御する必要がある。
また、前記加熱手段の加熱部を接触させてしまうと、転写紙自体が必要以上に高温状態となったり、転写紙の組成を壊したりするので、転写紙表面に対して、効率よく伝熱させることができ、且つ接触することなく加熱できる方法が必要となる。
Heating means capable of heating in the vicinity of the surface of the transfer paper in an image forming apparatus having a heating temperature control of the heating and fixing device by means of a device for measuring the characteristics of the transfer paper from the temperature and humidity change in the vicinity of the transfer paper. The moisture content of the transfer paper is estimated from the amount of change in air humidity detected by the detection means provided near the transfer paper surface when the heating means is not heated, and the moisture content of the transfer paper is estimated. After estimating the moisture state, the amount of moisture transpiration increased by heating the transfer paper with the heating means is determined as the air temperature and humidity change amount according to the moisture content and thickness of the transfer paper detected by the detection means. It is necessary to appropriately control the fixing conditions of the heat fixing device every time.
Also, if the heating part of the heating means is brought into contact, the transfer paper itself becomes unnecessarily hot or the composition of the transfer paper is destroyed, so that heat can be efficiently transferred to the transfer paper surface. There is a need for a method that can be heated without contact.
液体や固体の物体の表面から空気中に水分が蒸散すると、その表面に近い空間の湿度が変化し、分布ができる。表面の形状や気温、湿度、風速などによって分布はさまざまであるが、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、蒸散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となる。よって転写紙表面から放出される水分も微量である為、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ってしまい、周辺環境との違いを見極められなくなってしまう為、従来のような装置周辺や転写紙収納トレイ近傍など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、規定して検知することが必要となる。 When moisture evaporates from the surface of a liquid or solid object into the air, the humidity in the space close to the surface changes, creating a distribution. The distribution varies depending on the shape of the surface, temperature, humidity, wind speed, etc., but the range where the humidity varies greatly is generally a narrow space within 1 cm from the surface, and if it is several centimeters away, the transpirated water vapor is surrounded by convection. It becomes a uniform distribution by mixing with the air. The moisture contained in the transfer paper whose moisture has been appropriately adjusted is 4 to 6%, and the amount of moisture is as small as several hundred milligrams. Therefore, the amount of moisture released from the surface of the transfer paper is also very small. To detect this very small amount of water, the distance from the transfer paper increases the familiarity with the environment, and the difference from the surrounding environment. In a humidity sensor mounted at a position where the distance from the transfer paper is not clearly defined, such as around the device or near the transfer paper storage tray as in the past, moisture generated from the transfer paper itself Since it is difficult to determine the detection distance, it is necessary to define and detect the detection distance from the transfer paper.
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。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ことで、加熱定着を行う定着装置などで結露が発生し、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、画像品質不良の原因となったりするのを回避するため、装置内が高湿度状態であることを検知することが可能な検知手段が必要となる。 When a plurality of transfer papers continuously pass through the transfer paper conveyance path as in the case of continuously feeding the transfer paper and performing continuous printing (continuous image formation), the image forming apparatus depends on the moisture content of the transfer paper. The environment inside changes. For example, when printing continuously on a transfer paper with a high moisture content, the inside of the image forming apparatus is in a high humidity state, so that condensation occurs in a fixing device that performs heat fixing. Detects that the inside of the device is in a high humidity state in order to avoid filming phenomenon due to moisture adsorbed on the surface of the photoconductive drum and causing image quality defects. Detection means that can do this are required.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、画像形成装置に用いられる転写紙の特性を、簡単な構成で検出することができ、且つ転写紙の特性検出以外の用途にも応用可能な、転写紙特性測定方法及び転写紙特性測定装置を提供することを目的とする。また、本発明は、その転写紙特性測定方法または転写紙特性測定装置を用いて良好な画像形成を行う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。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and can detect the characteristics of transfer paper used in an image forming apparatus with a simple configuration and can be applied to uses other than the detection of characteristics of transfer paper. An object of the present invention is to provide a transfer paper characteristic measuring method and a transfer paper characteristic measuring apparatus. Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can perform good image formation using the transfer paper characteristic measuring method or the transfer paper characteristic measuring apparatus.
前記目的を達成するため、本発明では以下のような解決手段を採っている。
本発明の第１の解決手段は、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画像が転写される転写紙の特性を測定する転写紙特性測定方法であって、前記転写紙の表面近傍に、該転写紙を加熱させることが可能な加熱手段と、前記転写紙表面からの水分蒸散量を空気の温度と湿度の変化量から検知する検知手段とを設け、前記加熱手段の非加熱時に前記転写紙の表面近傍に設けられた前記検知手段によって検知した空気の温度と湿度の変化量から前記転写紙の含水分状態を推測し、前記含水分状態の推測後、前記転写紙を前記加熱手段で暖めることによって増加した水分蒸散量を前記検知手段によって空気の温度と湿度の変化量として検知することにより、前記転写紙の含水分量と厚みを計測することを特徴とする（請求項１）。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following solutions.
According to a first aspect of the present invention, there is provided a transfer sheet characteristic measuring method for measuring characteristics of a transfer sheet onto which an image formed on an image carrier by an image forming operation by an image forming apparatus is transferred. A heating means capable of heating the transfer paper and a detection means for detecting the amount of moisture transpiration from the transfer paper surface from the amount of change in air temperature and humidity. The moisture content of the transfer paper is estimated from the amount of change in air temperature and humidity detected by the detection means provided near the surface of the transfer paper when not heated, and after the moisture content is estimated, the transfer paper The moisture content and thickness of the transfer paper are measured by detecting the amount of moisture transpiration, which is increased by heating with the heating means, as the amount of change in air temperature and humidity by the detecting means. Term ).
本発明の第２の解決手段は、第１の解決手段の転写紙特性測定方法において、前記加熱手段と前記検知手段は、それぞれ独立した構成で、前記転写紙の片面に対峙する配置、または、前記加熱手段と前記検知手段が、前記転写紙が通過する個所を介して対峙する配置、であることを特徴とする（請求項２）。
本発明の第３の解決手段は、第１または第２の解決手段の転写紙特性測定方法において、前記加熱手段と前記検知手段は、ＭＥＭＳ（Micro Electronics Mechanical System）機構からなるマイクロヒータとマイクロセンサであることを特徴とする（請求項３）。
本発明の第４の解決手段は、第１乃至第３のいずれか一つの解決手段の転写紙特性測定方法において、前記加熱手段の加熱部は、前記転写紙の表面に対し、非接触によって加熱することを特徴とする（請求項４）。
本発明の第５の解決手段は、第１乃至第４のいずれか一つの解決手段の転写紙特性測定方法において、前記検知手段の検知部は、前記転写紙の表面に対し、非接触によって検知することを特徴とする（請求項５）。
本発明の第６の手段は、第１乃至第５のいずれか一つの解決手段の転写紙特性測定方法において、前記加熱手段の加熱部は、前記転写紙の表面に対し、非接触となる距離から１ｍｍ以下の位置にて加熱することを特徴とする（請求項６）。
本発明の第７の解決手段は、第１乃至第６のいずれか一つの解決手段の転写紙特性測定方法において、前記検知手段の検知部は、前記転写紙の表面に対し、非接触となる距離から２ｍｍ以下の位置にて検知することを特徴とする（請求項７）。
According to a second solving means of the present invention, in the transfer paper characteristic measuring method of the first solving means, the heating means and the detecting means are arranged independently of each other on one side of the transfer paper, or The heating unit and the detection unit are arranged to face each other through a portion through which the transfer paper passes (Claim 2).
The third solving means of the present invention is the transfer paper characteristic measuring method of the first or second solving means, wherein the heating means and the detecting means are a micro heater and a micro sensor comprising a MEMS (Micro Electronics Mechanical System) mechanism. (Claim 3).
A fourth solving means of the present invention is the transfer paper characteristic measuring method according to any one of the first to third solving means, wherein the heating part of the heating means heats the surface of the transfer paper in a non-contact manner. (Claim 4).
According to a fifth solving means of the present invention, in the transfer paper characteristic measuring method according to any one of the first to fourth solving means, the detecting unit of the detecting means detects the surface of the transfer paper by non-contact. (Claim 5).
According to a sixth means of the present invention, in the transfer paper characteristic measuring method according to any one of the first to fifth solving means, the heating portion of the heating means is a distance that is not in contact with the surface of the transfer paper. And heating at a position of 1 mm or less (claim 6).
According to a seventh solving means of the present invention, in the transfer paper characteristic measuring method according to any one of the first to sixth solving means, the detecting portion of the detecting means is not in contact with the surface of the transfer paper. Detection is performed at a position of 2 mm or less from the distance.
本発明の第８の解決手段は、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画像が転写される転写紙の特性を測定する転写紙特性測定装置であって、前記転写紙の表面近傍に設けられ該転写紙を加熱させることが可能な加熱手段と、前記転写紙の表面近傍に設けられ前記転写紙表面からの水分蒸散量を空気の温度と湿度の変化量から検知する検知手段と、前記加熱手段の非加熱時に前記転写紙の表面近傍に設けられた前記検知手段によって検知した空気の温度と湿度の変化量から前記転写紙の含水分状態を推測する手段と、前記含水分状態の推測後、前記転写紙を前記加熱手段で暖めることによって増加した水分蒸散量を前記検知手段によって空気の温度と湿度の変化量として検知することにより、前記転写紙の含水分量と厚みを計測する手段と、を有することを特徴とする（請求項８）。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a transfer sheet characteristic measuring apparatus for measuring characteristics of a transfer sheet onto which an image formed on an image carrier by an image forming operation by the image forming apparatus is transferred. A heating means provided in the vicinity of the surface of the transfer paper and capable of heating the transfer paper; and a moisture transpiration amount provided in the vicinity of the surface of the transfer paper from the surface of the transfer paper is detected from a change in air temperature and humidity. Detecting means; means for estimating the moisture content of the transfer paper from the amount of change in air temperature and humidity detected by the detecting means provided near the surface of the transfer paper when the heating means is not heated; and After estimating the moisture content, the moisture content of the transfer paper is detected by detecting the moisture transpiration increased by warming the transfer paper with the heating means as the amount of change in air temperature and humidity. Means for measuring the body, and having a (claim 8).
本発明の第９の解決手段は、第８の解決手段の転写紙特性測定装置において、前記加熱手段と前記検知手段は、それぞれ独立した構成で、前記転写紙の片面に対峙する配置、または、前記加熱手段と前記検知手段が、前記転写紙が通過する個所を介して対峙する配置、であることを特徴とする（請求項９）。
本発明の第１０の解決手段は、第８または第９の解決手段の転写紙特性測定装置において、前記加熱手段と前記検知手段は、ＭＥＭＳ（Micro Electronics Mechanical System）機構からなるマイクロヒータとマイクロセンサであることを特徴とする（請求項１０）。
本発明の第１１の解決手段は、第８乃至第１０のいずれか一つの解決手段の転写紙特性測定装置において、前記加熱手段の加熱部は、前記転写紙の表面に対し、非接触によって加熱することを特徴とする（請求項１１）。
本発明の第１２の解決手段は、第８乃至第１１のいずれか一つの解決手段の転写紙特性測定装置において、前記検知手段の検知部は、前記転写紙の表面に対し、非接触によって検知することを特徴とする（請求項１２）。
本発明の第１３の解決手段は、第８乃至第１２のいずれか一つの解決手段の転写紙特性測定装置において、前記加熱手段の加熱部は、前記転写紙の表面に対し、非接触となる距離から１ｍｍ以下の位置にて加熱することを特徴とする（請求項１３）。
本発明の第１４の解決手段は、第８乃至第１３のいずれか一つの解決手段の転写紙特性測定装置において、前記検知手段の検知部は、前記転写紙の表面に対し、非接触となる距離から２ｍｍ以下の位置にて検知することを特徴とする（請求項１４）。
According to a ninth solving means of the present invention, in the transfer paper characteristic measuring apparatus according to the eighth solving means, the heating means and the detecting means are arranged independently of each other, facing each side of the transfer paper, or The heating means and the detection means are arranged to face each other through a portion through which the transfer paper passes (claim 9).
A tenth solving means of the present invention is the transfer paper characteristic measuring apparatus according to the eighth or ninth solving means, wherein the heating means and the detecting means are a micro heater and a micro sensor comprising a MEMS (Micro Electronics Mechanical System) mechanism. (Claim 10).
The eleventh solving means of the present invention is the transfer paper characteristic measuring apparatus according to any one of the eighth to tenth solving means, wherein the heating part of the heating means heats the surface of the transfer paper in a non-contact manner. (Claim 11).
A twelfth solving means of the present invention is the transfer paper characteristic measuring apparatus according to any one of the eighth to eleventh solving means, wherein the detecting portion of the detecting means detects the surface of the transfer paper in a non-contact manner. (Claim 12).
According to a thirteenth solving means of the present invention, in the transfer paper characteristic measuring apparatus according to any one of the eighth to twelfth solving means, the heating portion of the heating means is not in contact with the surface of the transfer paper. Heating is performed at a position of 1 mm or less from the distance (claim 13).
According to a fourteenth solving means of the present invention, in the transfer paper characteristic measuring device according to any one of the eighth to thirteenth solving means, the detecting portion of the detecting means is not in contact with the surface of the transfer paper. Detection is performed at a position of 2 mm or less from the distance.
本発明の第１５の解決手段は、画像形成動作により像担持体上に形成された画像を転写紙に転写し、定着する画像形成装置において、第１乃至第７のいずれか一つの解決手段の転写紙特性測定方法、または第８乃至第１４のいずれか一つの解決手段の転写紙特性測定装置を用い、前記転写紙の紙面近傍の温度及び湿度変化から該転写紙の特性を測定することによって加熱定着装置の加熱温度を制御する手段を備えることを特徴とする（請求項１５）。 According to a fifteenth solving means of the present invention, in an image forming apparatus for transferring and fixing an image formed on an image carrier by an image forming operation to a transfer sheet, any one of the first to seventh solving means. By using the transfer paper characteristic measurement method or the transfer paper characteristic measurement device of any one of the eighth to fourteenth solving means, by measuring the characteristics of the transfer paper from the temperature and humidity changes in the vicinity of the paper surface of the transfer paper Means for controlling the heating temperature of the heat fixing device is provided (claim 15).
本発明の第１６の解決手段は、第１５の解決手段の画像形成装置において、前記転写紙の表面近傍に、該転写紙を加熱させることが可能な加熱手段と、前記転写紙表面からの水分蒸散量を空気の温度と湿度の変化量から検知する検知手段とを有する転写紙特性測定部を設け、前記加熱手段の非加熱時に前記転写紙の表面近傍に設けられた前記検知手段によって検知した空気の温度と湿度の変化量から前記転写紙の含水分状態を推測し、前記含水分状態の推測後、前記転写紙を前記加熱手段で暖めることによって増加した水分蒸散量を前記検知手段によって空気の温度と湿度の変化量として検知することにより、前記転写紙の含水分量と厚みを計測し、該計測した前記転写紙の含水分量と厚みに応じて前記加熱定着装置の定着条件を制御する手段を備えることを特徴とする（請求項１６）。 According to a sixteenth solving means of the present invention, in the image forming apparatus according to the fifteenth solving means, a heating means capable of heating the transfer paper in the vicinity of the surface of the transfer paper, and moisture from the transfer paper surface. A transfer paper characteristic measuring unit having a detecting means for detecting the amount of transpiration from the change in temperature and humidity of air is provided, and is detected by the detecting means provided near the surface of the transfer paper when the heating means is not heated. The moisture content of the transfer paper is estimated from the amount of change in air temperature and humidity, and after the moisture content is estimated, the moisture transpiration increased by heating the transfer paper with the heating means is detected by the detection means. By detecting the amount of change in temperature and humidity, the moisture content and thickness of the transfer paper are measured, and the fixing conditions of the heat fixing device are controlled according to the measured moisture content and thickness of the transfer paper. Characterized in that it comprises a (claim 16).
本発明の第１７の解決手段は、第１６の解決手段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、前記転写紙が前記転写紙特性測定部を通過していない時には、前記転写紙特性測定部によって得られる温度測定値並びに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１７）。 According to a seventeenth solving means of the present invention, in the image forming apparatus of the sixteenth solving means, the control means for controlling the operation of the entire image forming apparatus is such that the transfer sheet does not pass through the transfer sheet characteristic measuring unit. The environmental control condition in the image forming apparatus is determined according to the temperature measurement value and the humidity measurement value obtained by the transfer paper characteristic measurement unit.
本発明に係る転写紙特性測定方法または転写紙特性測定装置によれば、転写紙を表面近傍にて加熱し、加熱されたことによって発生した水蒸気の湿度を検出し、その変化量と転写紙の厚み特性とを関連つけることによって、転写紙の厚み特性を推測することが可能となる。
また、本発明に係る転写紙特性測定方法または転写紙特性測定装置によれば、加熱手段にＭＥＭＳ技術を用いた熱伝導方式の感温抵抗体を用いることによって、少ないエネルギー量で瞬時に規定の加熱温度に到達することができるので、転写紙内に含まれる水分を短時間で暖め蒸散させることができるので転写紙が検知手段を通過移動するような場合であっても、転写紙の厚みを短時間で正確に推測することが可能となる。
さらに本発明に係る転写紙特性測定方法または転写紙特性測定装置によれば、検知手段をＭＥＭＳを用いて極めて熱容量の小さな感温抵抗体で形成した構成としたため、出力応答性能を非常に高くすることができ、且つ高速応答も実現できるので、高速移動する転写紙の移動速度に追従した検出が可能となる。また、外観形状を数ｍｍ単位に小さくすることができるので、装置内に配置しても他の装置レイアウトの妨げにならずに設置が可能となる。
According to the transfer paper characteristic measuring method or the transfer paper characteristic measuring apparatus according to the present invention, the transfer paper is heated near the surface, the humidity of the water vapor generated by the heating is detected, and the amount of change and the transfer paper By associating with the thickness characteristic, it becomes possible to estimate the thickness characteristic of the transfer paper.
Further, according to the transfer paper characteristic measuring method or the transfer paper characteristic measuring apparatus according to the present invention, the heat conduction type temperature sensitive resistor using the MEMS technology is used as the heating means, so that it is instantaneously specified with a small amount of energy. Since the heating temperature can be reached, the moisture contained in the transfer paper can be warmed and evaporated in a short time, so even if the transfer paper moves through the detection means, the thickness of the transfer paper can be reduced. It becomes possible to estimate accurately in a short time.
Furthermore, according to the transfer paper characteristic measuring method or the transfer paper characteristic measuring apparatus according to the present invention, the detection means is made of a temperature sensitive resistor having a very small heat capacity using MEMS, so that the output response performance is very high. In addition, since a high-speed response can be realized, it is possible to detect following the moving speed of the transfer paper that moves at high speed. In addition, since the external shape can be reduced to a few millimeters, it can be installed in the apparatus without hindering other apparatus layouts.
本発明に係る転写紙特性測定方法または転写紙特性測定装置によれば、検知手段の検知部、及び加熱手段の加熱部を非接触で検知、加熱するので、転写紙を傷めることなく、転写紙の特性情報を取得することが可能となる。
また、本発明に係る転写紙特性測定方法または転写紙特性測定装置によれば、検知手段のセンサ部と加熱手段のヒータ部の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難くし、且つ転写紙から発生する水分状態をより正確に検出することが可能となり、高速搬送される転写紙一枚毎における画像形成装置の定着制御を精度よく、良好に行うことが可能となる。
According to the transfer paper characteristic measuring method or the transfer paper characteristic measuring apparatus according to the present invention, the detection unit of the detection unit and the heating unit of the heating unit are detected and heated in a non-contact manner, so that the transfer paper is not damaged. It becomes possible to acquire the characteristic information.
Further, according to the transfer paper characteristic measuring method or the transfer paper characteristic measuring apparatus according to the present invention, by defining the distance between the sensor part of the detection means and the transfer paper surface of the heater part of the heating means, It is difficult to be affected, and it is possible to more accurately detect the moisture state generated from the transfer paper, and the fixing control of the image forming apparatus for each transfer paper conveyed at high speed can be performed accurately and satisfactorily. It becomes possible.
本発明に係る画像形成装置によれば、上記の構成及び効果を有する転写紙特性測定方法または転写紙特性測定装置を用い、「含水分値と加熱時の湿度変化量と厚み特性の関係」に基づいた判定基準（後述の図５）を用いることによって、転写紙の含水分及び厚みを推測し、推測した情報に応じて、定着制御条件を設定、制御することで、良質な画像を常に保つことが可能な画像形成装置を実現することができる。
また、本発明に係る画像形成装置によれば、連続印字時における転写紙と転写紙の合間や、画像形成装置の電源オン時などにおいて、転写紙が検知手段（例えば温・湿度検出センサ）と対向する位置を通過していない時の検知手段（温・湿度検出センサ）による温・湿度検出によって得られた温度、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、得られた温度、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可能となる。
According to the image forming apparatus of the present invention, using the transfer paper characteristic measuring method or the transfer paper characteristic measuring apparatus having the above-described configuration and effect, the “relationship between moisture content, humidity change amount during heating, and thickness characteristic” is used. By using the determination criteria (FIG. 5 to be described later) based on this, the moisture content and thickness of the transfer paper are estimated, and the fixing control conditions are set and controlled according to the estimated information, so that a high-quality image is always maintained. It is possible to realize an image forming apparatus that can be used.
Further, according to the image forming apparatus of the present invention, the transfer sheet is detected by a detecting means (for example, a temperature / humidity detection sensor) between the transfer sheet and the transfer sheet during continuous printing or when the image forming apparatus is turned on. The environment inside the image forming apparatus can be obtained from the temperature and humidity values obtained by temperature / humidity detection by the detection means (temperature / humidity detection sensor) when not passing the opposite position. By controlling the environment in the image forming apparatus according to the temperature and humidity values, it is possible to keep the inside of the image forming apparatus in an optimal image forming control state.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
まず、本発明に係る転写紙特性測定方法及び転写紙特性測定装置が適用される画像形成装置の一実施形態について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, an embodiment of an image forming apparatus to which a transfer paper characteristic measuring method and a transfer paper characteristic measuring apparatus according to the present invention are applied will be described.
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置（例えば、電子写真方式の複写機）を示す概略構成図である。
図１に示す本実施形態７に係る画像形成装置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、転写装置６、クリーニング装置７が配置され、転写装置６の下流側には定着装置８が配置されている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus (for example, an electrophotographic copying machine) according to an embodiment of the present invention.
An
この画像形成装置１の画像形成動作時においては、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のトナー（現像剤）で現像を行うことにより、トナー像が感光体ドラム２上に形成される。
そして、給紙カセット９から所定のタイミングで給紙され、転写紙搬送路１０を通して転写部位（感光体ドラム２と転写装置６との間）に搬送される転写紙Ｐに、転写装置６により感光体ドラム２上に担持されているトナー像が転写される。
During the image forming operation of the
Then, the
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。なお、感光体ドラム２上のトナー像が転写紙Ｐ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。
The transfer paper P onto which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing device 8 and heated and pressed between the fixing
この画像形成装置１には、給紙カセット９付近の転写紙が搬送される搬送路上部に検知手段である検出センサ１１が配置されており、検出センサ１１と対面する位置となる下部に加熱手段である加熱部１４が、転写紙Ｐがその間を通過するように配置されている。
そして、給紙カセット９から給紙される転写紙Ｐ一枚に対し、非加熱時に反対面に設置された検出センサ（例えば温・湿度検出センサ）１１によって、転写紙Ｐから自然蒸散してきた空気の温度と湿度を検出し、検出結果に基づいて転写紙Ｐの水分量を推測し、さらに加熱手段となる加熱部１４によって転写紙近傍を加熱し反対面に設置された温・湿度検出センサ１１によって、転写紙Ｐを透過してきた空気の温度と湿度を検出し検出結果に基づいて転写紙の厚みを推測する。尚、図１において、１２ａは給紙ローラ、１２ｂはレジストローラである。
In the
The air naturally evaporated from the transfer paper P by the detection sensor (for example, temperature / humidity detection sensor) 11 installed on the opposite surface of the transfer paper P fed from the
図２は、前記画像形成装置１の制御系を示す概略ブロック図である。
図２に示すように、制御部（計測手段）１３は、厚み検出装置（検出センサ）１１から入力されるセンサ出力とメモリ１５に予め記憶されている、図５に示すような「水分値と加熱時の湿度変化量と転写紙の厚みとの関係を示すデータ」に基づいて、給紙カセット９から給紙される転写紙Ｐの厚みを計測（算出）する（詳細は後述する）。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ＣＰＵ１６は、制御部１３から出力される転写紙Ｐの厚み情報に基づいて、転写紙Ｐの厚みに応じた加熱定着制御部１７の定着温度及びニップ幅を制御する。
FIG. 2 is a schematic block diagram showing a control system of the
As shown in FIG. 2, the control unit (measuring means) 13 has a sensor output input from the thickness detection device (detection sensor) 11 and a “moisture value” as shown in FIG. The thickness of the transfer paper P fed from the
また、前記ＣＰＵ１６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（詳細は後述する）。
The
本発明は、以上のような構成の画像形成装置１において用いられる転写紙の特性（含水分量、厚み等）を、簡単な構成で検出することができ、且つ転写紙の特性検出以外の用途にも応用可能な、転写紙特性測定方法及び測定装置を提供するものである。
The present invention can detect the characteristics (moisture content, thickness, etc.) of the transfer paper used in the
前述の解決手段に記載のように、本発明に係る転写紙特性測定方法及び測定装置では、転写紙（例えば図１の転写紙Ｐ）の表面近傍に、該転写紙を加熱させることが可能な加熱手段（図１、図の加熱部１４）と、転写紙表面からの水分蒸散量を空気の温度と湿度の変化量から検知する検知手段（図１、図２の検出センサ１１）とを設け、加熱手段１４の非加熱時に転写紙の表面近傍に設けられた検知手段１１によって検知した空気の温度と湿度の変化量から転写紙の含水分状態を推測し、含水分状態の推測後、転写紙を加熱手段１４で暖めることによって増加した水分蒸散量を検知手段１１によって空気の温度と湿度の変化量として検知することにより、転写紙の含水分量と厚みを計測する。
As described in the above solution, in the transfer paper characteristic measuring method and measuring apparatus according to the present invention, the transfer paper can be heated near the surface of the transfer paper (for example, the transfer paper P in FIG. 1). Heating means (
ここで、画像形成装置による転写紙の厚み特性を測定する方法において、加熱手段で転写紙の表面近傍を加熱すると、転写紙内に吸収されている水分が強制的に蒸散する。
これは、加熱によって熱移動が起こるためであって、熱移動と共に水分が転写紙から外部へ水蒸気となって蒸散される。
その蒸散される量は、転写紙が持つ水分量によって異なり、また転写紙の厚みによっても異なり、例えば同じ含水分率の転写紙でも厚みが異なると含まれる水分量も異なる。つまり水分を含むことができる容積が、厚みが増すことで増えるので、同一の含水分率であっても、厚い方が転写紙に含まれる水分量は多いことになる。
よって、それらの転写紙を加熱することにより、含まれる水分が蒸散する際の水分蒸散量が変化することから転写紙の含水分状態と加熱による水分蒸散量との関係を照合することで転写紙の厚みを計測することが可能となる。
Here, in the method of measuring the thickness characteristic of the transfer paper by the image forming apparatus, when the vicinity of the surface of the transfer paper is heated by the heating means, moisture absorbed in the transfer paper is forcibly evaporated.
This is because heat transfer occurs due to heating, and moisture is evaporated from the transfer paper to the outside as the heat transfer.
The amount of the transpiration varies depending on the moisture content of the transfer paper, and also varies depending on the thickness of the transfer paper. For example, even when the transfer paper has the same moisture content, the moisture content contained varies. That is, since the volume that can contain moisture increases as the thickness increases, even if the moisture content is the same, the thicker the amount of moisture contained in the transfer paper.
Therefore, by heating the transfer paper, the amount of water transpiration when the contained water evaporates changes, so the transfer paper can be checked by checking the relationship between the moisture content of the transfer paper and the amount of water transpiration due to heating. It becomes possible to measure the thickness.
前記加熱手段１４の加熱源は、ジュール熱によって自己発熱する感温抵抗体から成り、転写紙の表面近傍雰囲気の湿度を計測するＭＥＭＳ（Micro Electronics Mechanical System）技術（集積回路加工技術を応用した微細加工技術）を利用した構成で、湿度変化に応じて発熱エネルギーを可変させ加熱温度を一定に保つことが可能な熱伝導方式の構造を持ち、感温抵抗体部は、ＭＥＭＳ技術を用いた極めて熱容量の小さな感温抵抗体が形成されたものであるため、極めて少ないエネルギー量で高い発熱量を得られるほか、出力応答性が著しく高いという特徴を有しており、また、その発熱領域は数μｍ２と微小な領域で発熱するため、転写紙全体を暖めてしまうこともなく、また加熱体によって装置内を暖めてしまうようなこともない。したがって、転写紙表面に対して、効率よく伝熱させることができ、且つ接触することなく加熱できる。 The heating source of the heating means 14 is composed of a temperature-sensitive resistor that self-heats by Joule heat, and is a microelectronic mechanical system (MEMS) technique (integrated circuit processing technique) that measures the humidity in the vicinity of the surface of the transfer paper. It has a heat conduction type structure that can keep the heating temperature constant by changing the heat generation energy according to the humidity change, and the temperature-sensitive resistor part uses MEMS technology. Since a temperature-sensitive resistor with a small heat capacity is formed, it has a feature that it can obtain a high calorific value with a very small amount of energy, and has a very high output response. Since heat is generated in a very small area of μm 2 , the entire transfer paper is not warmed, and the inside of the apparatus is not warmed by the heating element. Therefore, heat can be efficiently transferred to the surface of the transfer paper and can be heated without contact.
前記検知手段（検出センサ）１１は、ジュール熱によって自己発熱する感温抵抗体から成り、周囲の温度変化に応じて抵抗値が変化することを利用して温度を測定し、且つ熱放散が湿度に応じて変化することを利用して湿度を測定する熱伝導方式の温・湿度センサ構造を持ち、ＭＥＭＳ（Micro Electronics Mechanical System）技術（集積回路加工技術を応用した微細加工技術）を用いて極めて熱容量の小さな感温抵抗体が形成された構成であるため、出力応答性が著しく高く速い。さらに外観形状を数ｍｍ単位に小さくすることができる。 The detection means (detection sensor) 11 is composed of a temperature-sensitive resistor that self-heats due to Joule heat, measures the temperature using the change of the resistance value according to the ambient temperature change, and the heat dissipation is humidity. It has a heat-conduction-type temperature / humidity sensor structure that measures humidity by changing according to the temperature, and it is extremely possible to use MEMS (Micro Electronics Mechanical System) technology (microfabrication technology applying integrated circuit processing technology). Since the temperature sensitive resistor having a small heat capacity is formed, the output response is remarkably high and fast. Furthermore, the external shape can be reduced to a few mm.
前記加熱手段１４の加熱部は、接触によって転写紙表面や加熱部を損傷させることがないよう、転写紙表面に対し非接触によって加熱する。
また、前記検知手段１１の検知部は、接触によって転写紙表面や検知部を損傷させることがないよう転写紙表面に対し非接触によって検知する。
The heating unit of the
Further, the detection unit of the detection means 11 detects the contact surface of the transfer paper in a non-contact manner so that the transfer paper surface and the detection portion are not damaged by the contact.
さらに、前記加熱手段１４の加熱部は、転写紙表面を効率よく高速に且つ、転写紙の表面を損傷させることなく熱を伝える必要があるため、転写紙表面に対し非接触となる距離から１ｍｍ以下の位置にて加熱する。
また、前記検知手段１１の検知部は、転写紙の表面に対し、非接触となる距離から２ｍｍ以下の位置にて検知する。
Further, since the heating section of the heating means 14 needs to transfer heat to the transfer paper surface efficiently and at high speed without damaging the transfer paper surface, it is 1 mm from a distance that is not in contact with the transfer paper surface. Heat at the following positions.
Moreover, the detection part of the said detection means 11 detects in the position below 2 mm from the distance which becomes non-contact with respect to the surface of a transfer paper.
ここで、図２２は、転写紙表面からの計測距離（転写紙表面とセンサ部との間の距離）の違いによる、相対湿度変化量の差を示したグラフである。
図２２に示すように、転写紙表面に対して計測距離が３ｍｍや５ｍｍの場合には、室内環境との差はほとんど見られず、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、転写紙の表面に対し、非接触となる距離から２ｍｍ以下の場合、転写紙からの湿度変化を捉えることが出来ている。
Here, FIG. 22 is a graph showing a difference in relative humidity change amount due to a difference in measurement distance from the transfer paper surface (distance between the transfer paper surface and the sensor unit).
As shown in FIG. 22, when the measurement distance is 3 mm or 5 mm with respect to the transfer paper surface, there is almost no difference from the indoor environment, and moisture movement (humidity change amount) from the transfer paper can be captured. Although not done, when the distance from the non-contact distance to the surface of the transfer paper is 2 mm or less, a change in humidity from the transfer paper can be captured.
また、前述の通り、水分が蒸散する際、その蒸散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が非特許文献１および非特許文献２によって説明されている。
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、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。
Further, as described above,
For example, in the case of a water surface filled with water, the water can constantly move in a certain amount of water vapor, so the thickness of the diffusion layer exists up to a height region of about 10 mm in the vertical direction from the water surface when there is no influence of wind or the like. However, even if there is an influence of wind, it is said that there is no problem up to about 2-3 mm.
しかし、転写紙の場合、まず転写紙の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。さらに、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、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り、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。 However, in the case of transfer paper, first, the moisture content of the transfer paper changes depending on the surrounding environment, and also changes depending on the thickness of the transfer paper. Therefore, the water vapor amount is not constant and the water vapor amount is not constant. Therefore, in the case of a very small amount of moisture, the thickness region of the diffusion layer becomes small. Furthermore, depending on the balance between the moisture state of the transfer paper and the surrounding environment, reverse water movement that absorbs the moisture in the surrounding environment to the transfer paper occurs. Also in this case, a diffusion layer is present, and the thickness of the region at this time is a region of 2 mm or less in the case of the transfer paper and the surrounding environment. It is considered that it becomes easy to be influenced by the environment, and it becomes impossible to grasp an accurate moisture state of the transfer paper.
従って、同じ条件であっても、水分移動（湿度変化量）状態変化を大きく捉えられることができる、転写紙表面から２ｍｍ以下となる空間に検出センサ部１１を配置することが最も好ましい。また、センサ部を転写紙表面に接触させた状態でも検知は可能だが、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表面に接触させてしまうと、転写紙表面を傷つける他、センサ部１１が破損する恐れがあり、また搬送時における転写紙のばたつき動作なども考慮する必要がある。よって、転写紙表面から離れて検知する必要があると考えられる。
Therefore, it is most preferable to arrange the
従って、転写紙表面からの計測距離範囲は、転写紙から発生する水蒸気を効率よく且つ、高速に検知することが可能な、転写紙表面と検知部が非接触となる距離から２ｍｍ以下とする。 Therefore, the measurement distance range from the transfer paper surface is set to 2 mm or less from the distance at which the transfer paper surface and the detection unit are not in contact with each other so that water vapor generated from the transfer paper can be detected efficiently and at high speed.
本発明に係る画像形成装置では、上記のような転写紙特性測定方法及び測定装置を用い、転写紙の紙面近傍の温度及び湿度変化から該転写紙の特性を測定することによって加熱定着装置８の加熱温度を制御する手段（図２の制御系）を備えている。
より具体的には、本発明に係る画像形成装置においては、転写紙の表面近傍に、該転写紙を加熱させることが可能な加熱手段１４と、転写紙表面からの水分蒸散量を空気の温度と湿度の変化量から検知する検知手段（検出センサ）１１とを有する転写紙特性測定部を設け、加熱手段１４の非加熱時に転写紙の表面近傍に設けられた検知手段（検出センサ）１１によって検知した空気の温度と湿度の変化量から転写紙の含水分状態を推測し、含水分状態の推測後、転写紙を加熱手段１４で暖めることによって増加した水分蒸散量を検知手段（検出センサ）１１によって空気の温度と湿度の変化量として検知することにより、転写紙の含水分量と厚みを計測し、該計測した転写紙の含水分量と厚みに応じて加熱定着装置８の定着条件を制御する手段（図２の制御部１３、ＣＰＵ１６、定着制御部１７）を備えているので、検知手段（検出センサ）１１で検知した転写紙の含水分量と厚みに応じて加熱定着装置８の加熱温度やニップ幅を制御することができる。
In the image forming apparatus according to the present invention, the transfer paper characteristics measuring method and measuring apparatus as described above are used, and the characteristics of the transfer paper are measured by measuring the characteristics of the transfer paper from the temperature and humidity changes near the paper surface of the transfer paper. Means (control system of FIG. 2) for controlling the heating temperature is provided.
More specifically, in the image forming apparatus according to the present invention, in the vicinity of the surface of the transfer paper, the heating means 14 capable of heating the transfer paper, and the amount of moisture transpiration from the surface of the transfer paper is set as the temperature of the air. And a detection means (detection sensor) 11 having a detection means (detection sensor) 11 for detecting from the amount of change in humidity. The detection means (detection sensor) 11 provided near the surface of the transfer paper when the heating means 14 is not heated. The moisture content of the transfer paper is estimated from the detected change in air temperature and humidity. After the moisture content is estimated, the moisture transpiration increased by heating the transfer paper with the
また、本発明に係る画像形成装置では、画像形成装置全体の動作を制御する制御手段（図２のＣＰＵ１６）は、転写紙が転写紙特性測定装置部（検出センサ部１１）を通過していない時には、転写紙特性測定装置よって得られる温度測定値並びに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ので、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可能となる。
Further, in the image forming apparatus according to the present invention, the control means (
以下、本発明に係る転写紙特性測定方法及び測定装置の具体的な実施例について説明する。 Hereinafter, specific examples of the transfer paper characteristic measuring method and measuring apparatus according to the present invention will be described.
［実施例１］
図３は、転写紙の一方の面から加熱し、もう一方の対向する面にて加熱された際の表面近傍の湿度変化と加熱しない状態で捉えた湿度変化を比較したグラフである。
測定に使用した転写紙は画像形成装置でよく利用される、連量単位の呼称で５５ｋ紙と呼ばれる厚さ約６８μｍの普通紙を一定の環境（２３℃５０％ＲＨ）にて水分調節された状態のものであり、その含水分率は転写紙に対して約６％となっている。
グラフＡは、加熱しない状態の湿度変化であり、グラフＢは、加熱した状態の湿度変化であり、加熱温度は約７００℃である。
[Example 1]
FIG. 3 is a graph comparing the humidity change in the vicinity of the surface when heated from one surface of the transfer paper and heated at the other facing surface and the humidity change captured without heating.
The transfer paper used for the measurement is often used in an image forming apparatus, and a regular paper having a thickness of about 68 μm, which is called 55k paper as a unit of continuous quantity, is moisture-controlled in a constant environment (23 ° C. and 50% RH). The moisture content is about 6% with respect to the transfer paper.
Graph A shows the humidity change when not heated, Graph B shows the humidity change when heated, and the heating temperature is about 700 ° C.
図３のグラフに示す通り、非加熱時の湿度変化より、加熱時の湿度変化の方が大きい変化を捉えることができている。
また、図示していないが非加熱時の湿度変化は、転写紙の厚みが異なった場合でもその変化量はグラフＡとほとんど変わらないことが本発明者らの実験調査でわかっている。これは、表面からの水分蒸散分による湿度検出を行っているため、厚みに関係なく変化を捉えることができていると考えられる。
As shown in the graph of FIG. 3, it is possible to capture a change in which the humidity change during heating is greater than the humidity change during non-heating.
Further, although not shown in the drawings, it is known from the experimental investigation by the inventors that the humidity change during non-heating is almost the same as the graph A even when the thickness of the transfer paper is different. This is because the humidity is detected from the moisture transpiration from the surface, and it is considered that the change can be captured regardless of the thickness.
また、非加熱時の転写紙の水分測定方法については、本出願人の先願である特許文献５（特開２００８−２０９９０５号公報（特願２００８−００７８１９））の原理・現象に基づいた測定方法を用いることができる。 The moisture measurement method of the transfer paper during non-heating is based on the principle / phenomenon of Patent Document 5 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-209905 (Japanese Patent Application No. 2008-007819)) which is the prior application of the present applicant. The method can be used.
次に、厚みが異なる転写紙を表面近傍より加熱し、加熱する反対面の湿度変化を捉えたのが、図４のグラフである。このときの転写紙の水分調節条件（含水分率）は、すべて同じ（≒６％）で、加熱温度は７００℃である。
図４のグラフに記載のａは、連量単位の呼称で１１０ｋ紙と呼ばれる、厚みが約１２８μｍある転写紙で、ｂは９０ｋ紙と呼ばれる、厚さ約１２６μｍの転写紙である。さらにｃは、市場で最も利用頻度の高い５５ｋ紙と呼ばれる厚さ約６８μｍの転写紙である。
Next, the graph of FIG. 4 captures the humidity change of the opposite surface to be heated by heating the transfer paper having different thicknesses from the vicinity of the surface. The moisture control conditions (moisture content) of the transfer paper at this time are all the same (≈6%), and the heating temperature is 700 ° C.
4 is a transfer paper having a thickness of about 128 μm, referred to as 110k paper in terms of a continuous unit, and b is a transfer paper having a thickness of about 126 μm, referred to as 90k paper. Furthermore, c is a transfer paper having a thickness of about 68 μm, which is called 55k paper which is most frequently used in the market.
図４のグラフに示す通り、厚みが厚い転写紙ａ，ｂの変化量は、転写紙ｃに比べ大きく変化する。
これは、加熱作用によって、転写紙内に含まれる水分が暖められ、水蒸気となって転写紙外に放出された分を検知したためと考えられ、同じ含水分率であっても、転写紙の厚み分、つまり容積の違いによって含まれる水分量が異なるため、暖めることによってその水分量差が検出結果となって現れており、図５のような関係が成り立つ。
図５は、３パターンの含水分状態時における湿度変化と厚み特性の関係を示したグラフだが、それぞれの含水分パターン（例えば１％単位毎など）を持つことによって、詳細に転写紙の情報を取得することが可能となる。
As shown in the graph of FIG. 4, the amount of change of the thick transfer sheets a and b changes greatly compared to the transfer sheet c.
This is thought to be because the moisture contained in the transfer paper was warmed by the heating action, and the amount of water vapor released outside the transfer paper was detected. Even with the same moisture content, the thickness of the transfer paper Since the amount of water contained differs depending on the minute, that is, the volume, the difference in water amount appears as a detection result by warming, and the relationship shown in FIG. 5 is established.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the change in humidity and the thickness characteristics in three moisture-containing states. By having each moisture-containing pattern (for example, every 1% unit), detailed information on the transfer paper can be obtained. It can be acquired.
従って、転写紙の表面近傍に加熱させることが可能な加熱手段１４を設け、該加熱手段１４の非加熱時に転写紙の反対面近傍の該加熱手段と対面する位置に設けられた検知手段１１によって、検知した空気の湿度変化と、その変化に掛かる時間に基づいて、転写紙の水分状態を推測し、前記水分状態と該加熱手段１４による加熱によって暖められた転写紙内に存在する水分が転写紙から蒸散し、転写紙の加熱源とは反対面から現れてきた空気を、転写紙の反対面近傍の該加熱手段１４と対面する位置に設けられた検知手段１１によって検知した空気の温度並びに湿度変化と、その変化に掛かる時間に基づく関係から転写紙の厚みを推測する方法が成立する。 Accordingly, the heating means 14 capable of heating near the surface of the transfer paper is provided, and the detection means 11 provided at a position facing the heating means near the opposite surface of the transfer paper when the heating means 14 is not heated. The moisture state of the transfer paper is estimated based on the detected humidity change of the air and the time required for the change, and the moisture state and moisture present in the transfer paper heated by the heating means 14 are transferred. The temperature of the air detected by the detecting means 11 provided at the position facing the heating means 14 in the vicinity of the opposite surface of the transfer paper, and the air that has evaporated from the paper and appeared from the opposite surface of the transfer paper to the heating source, and A method of estimating the thickness of the transfer paper from the relationship based on the humidity change and the time required for the change is established.
［実施例２］
図６（ａ）は、本発明の実施例２に係る測定方法及び装置の構成例を示す図であり、検出手段である検出センサ１１と加熱手段１４が、転写紙Ｐの表面近傍に対し、転写紙Ｐが通過する間隔を保持して並列に配置された状態を示す断面図と、検出センサ１１と加熱手段１４のそれぞれが信号線２２、２３を通じて制御部（図２に示した制御部）１３に電気的に接続する様子を併せて示す概略構成図である。
また、図６（ｂ）は、本発明の実施例２に係る測定方法及び装置の別の構成例を示す図であり、検出センサ１１と加熱手段１４は転写紙Ｐが通過する間隔を保持して対向する位置に配置された状態を示す断面図と、検出センサ１１と加熱手段１４のそれぞれが信号線２２、２３を通じて制御部（図２に示した制御部）１３に電気的に接続する様子を併せて示す概略構成図である。
[Example 2]
FIG. 6A is a diagram illustrating a configuration example of the measurement method and apparatus according to the second embodiment of the present invention, in which the
FIG. 6B is a diagram illustrating another configuration example of the measurement method and apparatus according to the second embodiment of the present invention. The
図６（ａ）、（ｂ）に示す本実施例に係る検知手段となる検出センサ１１は、転写紙Ｐの湿度（水分蒸散）を検出するセンサ部１１ａと、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。
検出センサ１１のセンサ部１１ａには、ＭＥＭＳ技術を応用した熱伝導方式型の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、特許文献６（特許第２８８９９０９号公報）の段落［００８１］に開示されている、単体構成で温度検出も可能な、温・湿度センサを用いることができる。
6A and 6B, the
The
The measurement method uses the fact that the thermal conductivity of the atmospheric gas changes according to the concentration (humidity) of water vapor. For example, it is disclosed in paragraph [0081] of Patent Document 6 (Japanese Patent No. 2889909). It is possible to use a temperature / humidity sensor that can detect the temperature in a single configuration.
検出センサ（温・湿度センサ）１１の基板部１１ｂはセンサ部１１ａを固定でき、そこから電気信号が取り出すことができればなんでもよいが、一般的に利用されるガラスエポキシ基材やポリイミド基材等で加工された電子回路基板などを用いることが好ましく、センサ部１１ａを基板部１１ｂに接着し、微細な金属線（不図示）又は溶着にて基板部１１ｂと接合し、信号線２２を通じて制御部１３に電気的に接続する。
このときセンサ部１１ａが、検出センサ（温・湿度センサ）１１の構成の中で転写紙Ｐの表面に一番近くなるよう突出した状態で装着する。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、検出センサ１１の構成部材（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できる。
The
At this time, the
また、センサ部１１ａには、ＭＥＭＳ技術を応用した熱伝導方式型の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、そして薄くでき、それに合わせて検出センサ１１全体も小さくできるので、狭いスペースでも設置が可能になるため、最も好ましい。
In addition, by using a heat conduction type sensor that applies MEMS technology, the
尚、加熱手段１４の構成は、図６（ａ）、（ｂ）に示す検出センサ１１と同様であり、加熱部１４ａと、加熱部１４ａを電気的に接続した基板部１４ｂとを有し、信号線２３を介して基板部１４ｂと制御部１３が電気的に接続されている。
加熱手段１４の加熱部１４ａはジュール熱によって自己発熱する感温抵抗体から成り、検出部１１ａと同様にＭＥＭＳ技術を応用した構成で、湿度変化に応じて発熱エネルギーを可変させ加熱温度を一定に保つことが可能な熱伝導方式の構造を持ち、加熱部１４ａは、ＭＥＭＳ技術を用いた極めて熱容量の小さな感温抵抗体が形成されたものである。
この加熱部１４ａが検出部１１ａと異なる点は、制御部１３における制御方法であり、加熱部１４ａに形成されている感温抵抗体に加えるエネルギー量の違いである。
The configuration of the heating means 14 is the same as that of the
The
The
検知手段となる側のセンサ部１１ａへは、抵抗体の発熱温度が１００℃〜３００℃位になるようにエネルギーを加え水分変化を捉えるが、加熱手段となる側の加熱部１４ａへは、発熱温度が５００℃〜８００℃くらいになるようにエネルギーを加えることになるが、そのエネルギー量は数十ｍＷで、最大でも数百ｍＷと極めて少ない電力で対応できる。
Energy is applied to the
図７は、図２に示した制御系の制御部１３の構成例を示す概略ブロック図である。この制御部１３では、ドライブ回路Ａにて駆動した検出センサ（温・湿度センサ）１１によって検出された検出信号をＡ／Ｄ変換回路によって受信し、デジタル信号に変換した後、温湿度演算回路によって温度、湿度値に変換され、水分変換パラメータ部によって水分値に変換される。
同時に検出タイミング回路の判断で、ドライブＯｎ／Ｏｆｆ切替回路によって加熱部のドライブ回路Ｂに通電して、加熱部１４をドライブし、加熱時の温・湿度検出を順次行い、加熱時の温度、湿度の変化量を検出し、メモリ領域にそれぞれ格納する。
それぞれのデータが格納され後、差分演算回路によって温度、湿度データの差分値を算出する。算出された差分値を、判定パラメータ部に格納されている、水分値と加熱時の変化量と厚み特性との関係とを照合し、転写紙の厚み特性を出力する。
FIG. 7 is a schematic block diagram showing a configuration example of the
At the same time, according to the judgment of the detection timing circuit, the drive circuit B of the heating unit is energized by the drive On / Off switching circuit, the
After each data is stored, the difference calculation circuit calculates a difference value between the temperature and humidity data. The calculated difference value is collated with the relationship between the moisture value, the amount of change during heating, and the thickness characteristic stored in the determination parameter section, and the thickness characteristic of the transfer paper is output.
図８（ａ），（ｂ）は、転写紙Ｐに近接するようにして設置した熱伝導方式の温・湿度検出センサ部が加熱されている際に発生している転写紙Ｐからの水分移動を、隣接して設置された、または反対面に設置された検出センサで捉える様子を示した模式図である。
尚、図８（ａ），（ｂ）の検出センサ１１のセンサ部１１ａ並びに加熱手段１４の加熱部（加熱ヒータ）１４ａは、それぞれ転写紙表面との間の距離（間隔）が、センサ部１１ａは０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下、加熱部１４ａは０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下の範囲となるようにして設定されている。
FIGS. 8A and 8B show the moisture movement from the transfer paper P that occurs when the heat conduction type temperature / humidity detection sensor unit installed close to the transfer paper P is heated. It is the schematic diagram which showed a mode that it caught with the detection sensor installed adjacently or installed in the opposite surface.
8A and 8B, the
図９は、図８（ａ），（ｂ）に示した検出センサのセンサ部１１ａの湿度出力と時間との関係を示したグラフであり、転写紙を外気環境（周囲環境）へ放置した場合に起きる転写紙近傍の水分挙動を、転写紙表面近傍の所定の空間で検出した状態を示したものである。
まず、転写紙が検出部を通過開始したＡ点から特定時間ｔ１までのＢ点における、非加熱時の転写紙表面の自然蒸散による湿度変化を捉える。この周囲環境湿度値を基準としたときの湿度変化量（Δｖ１）から転写紙の含水分状態を推測する。
次に、Ｂ点から加熱部による加熱を開始し、特定時間ｔ２までのＣ点における、加熱によって転写紙内部に吸収されている水分が外部に蒸散したことによる、湿度変化量（Δｖ２）が増大する状態を捉えることができる。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the humidity output of the
First, a change in humidity due to natural transpiration of the surface of the transfer paper at the time of non-heating at point B from the point A where the transfer paper starts to pass through the detection unit to a specific time t1 is captured. The moisture content of the transfer paper is estimated from the amount of change in humidity (Δv1) based on the ambient humidity value.
Next, heating by the heating unit is started from point B, and the amount of change in humidity (Δv2) due to evaporation of moisture absorbed inside the transfer paper by heating at point C up to a specific time t2 increases. You can capture the state to do.
この加熱時の湿度変化が転写紙の水分量と厚みに応じて変化する。従って、このＢ点からＣ点までの湿度変化量Δｖ２とＡ−Ｂ点間の湿度変化量Δｖ１を加算した湿度変化量は転写紙の厚みとの相関が成立する。
よって、転写紙から蒸散する水分変化割合を特定の時間間隔で所得することで、転写紙の含水分と厚み特性が把握することができる。
The change in humidity during heating changes according to the moisture content and thickness of the transfer paper. Accordingly, the humidity change amount obtained by adding the humidity change amount Δv2 from the point B to the point C and the humidity change amount Δv1 between the points A and B establishes a correlation with the thickness of the transfer sheet.
Therefore, the moisture content and thickness characteristics of the transfer paper can be grasped by obtaining the rate of change of moisture that evaporates from the transfer paper at specific time intervals.
図１０は、本発明の実施例２の図６（ａ）に係る、本発明を所謂、計測装置として利用することを考慮したときの代表的な検出ユニット構造の一例を示す図であって、イ）は検出ユニットの斜視図，ロ）は分解図，ハ）は測定形態図である。
ユニット全体は、周囲の温度や湿度環境に影響しにくいプラスチック系樹脂で構成されており、上ユニットの先端部に検出センサ部１１及び加熱部１４が隣合わさるように並列に埋め込まれて設置されている。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a typical detection unit structure in consideration of using the present invention as a so-called measurement device, according to FIG. B) is a perspective view of the detection unit, b) is an exploded view, and c) is a measurement configuration diagram.
The entire unit is made of a plastic resin that hardly affects the ambient temperature and humidity environment, and is embedded and installed in parallel so that the
また、図１１は、本発明の実施例２の図６（ｂ）に係る、本発明を所謂、計測装置として利用することを考慮したときの代表的な検出ユニット構造の別の例を示す図であって、イ）は検出ユニットの斜視図，ロ）は分解図，ハ）は測定形態図である。
ユニット全体は、周囲の温度や湿度環境に影響しにくいプラスチック系樹脂で構成されており、ユニットの先端部上ユニット側に検出センサ部１１が埋め込まれ、下ユニット側に加熱部１４が埋め込まれ、両者は上下対称となる位置に設置されている以外の構成は、図１０、図１１ともに同じなので共通する部分の説明は省略する。
FIG. 11 is a diagram showing another example of a typical detection unit structure in consideration of using the present invention as a so-called measuring device according to FIG. 6B of the second embodiment of the present invention. (A) is a perspective view of the detection unit, (b) is an exploded view, and (c) is a measurement configuration diagram.
The entire unit is made of a plastic resin that does not easily affect the ambient temperature or humidity environment, the
埋め込まれている検出センサ１１及び加熱部１４の検出面並びに加熱面は、埋め込まれた面から、非接触となる距離から２ｍｍ以下とすることが好ましいが、転写紙の水分状態が周囲環境湿度によって飽和した状態の場合、検知する湿度変化が小さくなる場合などを考慮すると、変化を極めて大きく捉えることが可能な１ｍｍ以下とすることが最も好ましい。
ユニットの全体構成は、上ユニット、下ユニットの２つで構成されており、それらは中央部で連結され、てこの原理によって、後方の部分を上下に摘むことによって先端部が開口し、離すと中央部に装着されているバネ材（不図示）によって、先端部が閉口する、いわゆる、洗濯バサミのような構成となっているので先端部で転写紙を挟みこみ、測定を行う。
The detection surface and the heating surface of the
The overall structure of the unit consists of two parts, an upper unit and a lower unit, which are connected at the center, and by the lever principle, the tip is opened by picking up the rear part up and down, and when released, A spring material (not shown) attached to the center portion closes the tip portion, so that it has a structure like a so-called laundry scissors, so that the transfer paper is sandwiched at the tip portion and measurement is performed.
この構成により、転写紙表面と検出センサ部１１と加熱部（加熱ヒータ）１４との距離を正確に規定でき、また測定箇所は密閉空間となるので、周囲環境の影響を受け難い状態となるため、転写紙からの水分蒸散を良好に検知、取得することが可能となる。
With this configuration, the distance between the transfer paper surface, the
［実施例３］
図１２は、本発明の実施例３に係る検出ユニット構造の別の例を示す図であって、図１０、図１１に対し、別の形状を持つ下ユニットの斜視図である。
尚、基本的な構成は、図１０や図１１と同様なので重複する説明及び、図は省略する。また、図は下ユニットのみ図示しているが、上ユニットも同様の形状である。
[Example 3]
FIG. 12 is a view showing another example of the detection unit structure according to Embodiment 3 of the present invention, and is a perspective view of a lower unit having a different shape with respect to FIGS. 10 and 11.
Since the basic configuration is the same as that in FIG. 10 and FIG. Although only the lower unit is shown in the figure, the upper unit has the same shape.
図１２の構成で図１０や図１１と異なるのは、先端形状を転写紙表面に密着させる図１０や図１１のような平面形状と異なり、転写紙と接触する部分は、弧を描いた形状のガイド部を形成し、ユニット端部は丸みを帯びた形状となっていることである。
これは、例えば転写紙を挟んだ状態で、転写紙を移動させたときの測定を行いたい場合などに、図１０、図１１のような平面形状だと転写紙がユニットに密着し、摩擦抵抗が大きくなるため移動できない恐れがあるので、図１２に示すような形状にすることによって、移動により転写紙がユニットに密着してしまうのを防止する役割を持たせている。これにより転写紙を挟んだ状態で検出ユニットを動かす場合なども、接触面積が小さく摩擦抵抗も小さくなるのでスムーズな動作が可能となる。
尚、このときの検出部並びに加熱部は、埋め込まれる面に対して水平となる位置に埋め込まれ、転写紙に接触するガイド部は、検出部面並びに、加熱部面との距離が１ｍｍ以下となるような形状としている。
12 differs from FIG. 10 and FIG. 11 in the configuration shown in FIG. 12, unlike the planar shape shown in FIG. 10 and FIG. The guide end is formed, and the end of the unit has a rounded shape.
This is because, for example, when it is desired to perform measurement when the transfer paper is moved with the transfer paper sandwiched, the transfer paper is in close contact with the unit and has a frictional resistance if the planar shape is as shown in FIGS. Therefore, the transfer sheet may have a role of preventing the transfer paper from sticking to the unit due to the movement. Accordingly, even when the detection unit is moved with the transfer paper sandwiched, the contact area is small and the frictional resistance is small, so that a smooth operation is possible.
In this case, the detection unit and the heating unit are embedded at a position that is horizontal to the surface to be embedded, and the guide unit that contacts the transfer paper has a distance of 1 mm or less between the detection unit surface and the heating unit surface. The shape is such that
尚、これらは、あくまで代表図であり、転写紙表面との測定距離を一定に保つことができ、且つ、転写紙の移動の妨げにならなければ、どのような形状でも良い。例えば、先端部上下にローラを具備し、容易に転写紙表面上を移動可能な形状にしても良いし、また、測定距離を微調整するための測定距離調整機構などを付与してもよい。 These are merely representative diagrams, and may have any shape as long as the measurement distance from the transfer paper surface can be kept constant and the movement of the transfer paper is not hindered. For example, a roller may be provided at the top and bottom of the tip, and the shape may be easily movable on the surface of the transfer paper, or a measurement distance adjustment mechanism for finely adjusting the measurement distance may be provided.
［実施例４］
図１３（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例４に係る、画像形成装置などの装置内で測定を行う際の代表的な検出ユニット形状の斜視図であり、検出ユニットの基本的な構成は図１０、図１１（または図１２）と同様である。
構成するユニットの材料及び、検出センサ１１、加熱部１４の配置などは、図１０、図１１とそれぞれ同じ構成なので重複する説明は省略する。
[Example 4]
FIGS. 13A and 13B are perspective views of typical detection unit shapes when performing measurement in an apparatus such as an image forming apparatus according to
The material of the unit to be configured and the arrangement of the
上ユニット、下ユニットはそれぞれ、３つの部品から構成されており、稼動部ａと稼動部ｂの部分で連結され、ユニット先端部が上下に稼動する構造であり、稼動部ａと相対する側に棒状のシャフトなどに挿通して画像形成装置内の搬送路近傍へ固定する。
また、上下ユニットを固定するシャフトは、機械的に同じ位置関係になるように配置されており、上下ユニットが対称位置になるように設置されている。
さらに稼動部ａ及び、稼動部ｂには、負荷の軽いバネ材（不図示）が具備されており、それぞれ特定方向にのみ稼動し、稼動範囲を制限している。
尚、図１３（ａ）、（ｂ）では、わかりやすくするため、上下ユニット間を離して記載しているが、実際はガイド部が接近した距離で設置されているものとする。
Each of the upper unit and the lower unit is composed of three parts, and is connected at the part of the operating part a and the operating part b. The structure is such that the front end of the unit moves up and down, on the side facing the operating part a. It is inserted into a rod-shaped shaft or the like and fixed near the conveyance path in the image forming apparatus.
Further, the shafts for fixing the upper and lower units are arranged so as to be mechanically in the same positional relationship, and are installed so that the upper and lower units are in symmetrical positions.
Furthermore, the operating part a and the operating part b are provided with a light spring material (not shown), which operates only in a specific direction and limits the operating range.
In FIGS. 13A and 13B, the upper and lower units are shown separated for the sake of clarity, but it is assumed that the guide portions are actually installed at a close distance.
ユニットの動作は、ユニット端部に転写紙が接触すると上下ユニットは、転写紙の厚み分上下に拡がって転写紙を挟み込み、ガイド部と転写紙表面をバネ材（不図示）の応力によって密着させた状態で、転写紙はガイド部を摺動するように移動していく。このとき、バネ材の負荷を軽くしているので、転写紙が挟まれても停止することなく移動が可能となるので、転写紙の先端から終端までを確実に密着させた状態で転写紙表面と加熱部１４及び、検出センサ１１との測定距離を一定に保ちながら測定を行うことができる。
When the transfer paper comes into contact with the end of the unit, the upper and lower units spread up and down by the thickness of the transfer paper to sandwich the transfer paper, and the guide and the surface of the transfer paper are brought into close contact by the stress of the spring material (not shown). In this state, the transfer paper moves so as to slide on the guide portion. At this time, since the load of the spring material is lightened, the transfer paper can be moved without stopping even if the transfer paper is pinched. And the
また、本実施例は、上下が同じ機構を持つユニット構成で説明しているが、必ずしもそうする必要はなく、転写紙表面に加熱部１４及び検出センサ１１が密着して測定できれば良い。例えば、図１４に記載するように上ユニットのみ本実施例と同じ構成にし、下ユニットは、ガイド部を持つ先端部分のみで構成された部材を転写紙の搬送路などに接着又は、埋め込んで装着しても良く、装着場所によっては下ユニットを無くしても良い。
In the present embodiment, the unit configuration having the same mechanism in the upper and lower sides is described. However, it is not always necessary to do so, as long as the
また、これらはあくまで代表図であり、転写紙表面と加熱部１４及び検出センサ１１の測定距離を一定に保つことができ、且つ、転写紙の移動の妨げにならなければ、どのような形状でも良い。例えば、先端部上下にローラを具備し、容易に転写紙表面上を移動可能な形状にしても良いし、また、測定距離を微調整するための測定距離調整機構などを付与してもよい。
さらに、ユニット先端部のガイド部の構造を９０°回転させ、ユニットの配置を転写紙に対し平行となるように配置しても良い。
Further, these are merely representative diagrams, and any shape can be used as long as the measurement distance between the transfer paper surface, the
Further, the structure of the guide portion at the tip of the unit may be rotated by 90 ° so that the unit is arranged in parallel with the transfer paper.
［実施例５］
図１５、図１６は、本発明の実施例５に係る、画像形成装置などの装置内で測定を行う際の簡易的なユニット形状を示す図であり、図１５は図１０に対応する検出ユニットの斜視図、図１６は図１１に対応する検出ユニットの、イ）斜視図とロ）測定形態図である。
構成するユニットの材料及び、検出センサ１１、加熱部１４の配置などは、図１０、図１１とそれぞれ同じ構成なので重複する説明は省略する。
[Example 5]
15 and 16 are diagrams showing a simple unit shape when performing measurement in an apparatus such as an image forming apparatus according to the fifth embodiment of the present invention, and FIG. 15 is a detection unit corresponding to FIG. FIG. 16 is a perspective view and b) a measurement configuration diagram of the detection unit corresponding to FIG.
The material of the unit to be configured and the arrangement of the
先端形状は、図１２と同様の構成形状となっており、後方は装置内への固定を可能にするため、コの字形になる様に上ユニットと下ユニットが一体となる形状とし、転写紙が通過する搬送路の側面などに設置する。
また、先端部上下は、完全密着しておらず、転写紙が通り抜けられる程度の数μｍ隙間が開いてあり、転写紙が引っ掛かることなくスムーズに通過できるようにしてある。
また、隙間よりも厚い転写紙が通過する場合は、転写紙の厚みに合わせてＦ点から先端部が応力によって開く構造を持たせているので、常にガイド部と転写紙が密着した状態で測定を行うことができる。
The tip shape is the same as that shown in FIG. 12, and the rear unit has a shape in which the upper unit and the lower unit are integrated so that it can be fixed in the apparatus. Installed on the side of the transport path through which the
Further, the top and bottom of the tip are not completely in close contact, and a gap of several μm is opened so that the transfer paper can pass through, so that the transfer paper can pass smoothly without being caught.
Also, when transfer paper that is thicker than the gap passes, the structure is such that the tip opens from the point F by stress according to the thickness of the transfer paper. It can be performed.
尚、これらは、あくまで代表図であり、転写紙表面との測定距離を一定に保つことができ且つ、転写紙の移動の妨げにならなければ、どのような形状でも良い。例えば、先端部上下にローラを具備し、容易に転写紙表面上を移動可能な形状にしても良いし、また、測定距離を微調整するための測定距離調整機構などを付与してもよい。 These are merely representative diagrams, and any shape may be used as long as the measurement distance from the transfer paper surface can be kept constant and the movement of the transfer paper is not hindered. For example, a roller may be provided at the top and bottom of the tip, and the shape may be easily movable on the surface of the transfer paper, or a measurement distance adjustment mechanism for finely adjusting the measurement distance may be provided.
［実施例６］
図１７は、本発明の実施例６に係る転写紙特性測定装置を示す概略ブロック図である。尚、測定方法やその構成が前述の実施例２と重複する部分については省略する。また、制御部１３は、実施例２の図７に示した制御部１３と同一の構成及び機能を有するので、重複する説明は省略する。また、装置を駆動させる電源やそれに付随する電源スイッチなど、装置構成上、必要不可欠な構成ブロックは図示を省略する。
[Example 6]
FIG. 17 is a schematic block diagram showing a transfer paper characteristic measuring apparatus according to
まずスイッチからなる信号を発信し、一連の測定を行い測定結果が制御部１３の所定ブロックへ送られる。制御部１３で算出された結果を、表示パネルに厚み特性値表示する処理を行う。伝達手段は何でもよく、表示パネル上にＬＥＤ発光素子を設けて対象数値のＬＥＤを点灯させたり、又は、液晶パネルを設けて、測定結果を表示したりしても良い。
First, a signal composed of a switch is transmitted, a series of measurements are performed, and a measurement result is sent to a predetermined block of the
次に、本実施例における厚み測定方法を、図１８に示すフローチャートを参照して説明する。
先ず、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環境湿度値を取得（測定）する（ステップＳ１）。そして、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、転写紙表面近傍の任意の時間における検出湿度値１を取得（測定）する（ステップＳ２及び、ステップＳ３）。このとき、転写紙の存在を判断するための電気的に反応するスイッチや光学的に反応するフォトインタラプタ（不図示）などを具備することで、より正確に転写紙の存在を確認できるようにすることが望ましい。
そして、制御部１３により、前記環境湿度値と前記転写紙検出湿度値を減算して湿度変化分ｘを算出し（ステップＳ４）、環境湿度値と検出湿度値及び、湿度変化分ｘとから転写紙の含水分量ｍを算出する（ステップＳ５）。
Next, the thickness measuring method in the present embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
First, an environmental humidity value is acquired (measured) when there is no transfer paper at a position facing the detection sensor 11 (
Then, the
次に加熱部１４を加熱し（ステップＳ６）、加熱してから転写紙表面近傍の任意の時間における検出湿度値２を取得（測定）する（ステップＳ７及び、ステップＳ８）。
そして、制御部１３により、前記転写紙検出湿度値２と前記転写紙検出湿度値１を減算して湿度変化分ｙを算出し（ステップＳ９）、含水分量ｍと湿度変化分ｙとの関係から転写紙の厚みを推測する（ステップＳ１０）。
Next, the
Then, the
［実施例７］
次に、実施例７における転写紙厚み測定方法を、図１９に示すフローチャートを参照して説明する。
参照する図１９のフローチャートでは、ステップＳ１からステップＳ９までは、実施例６にて説明した図１８に示すフローチャートと同様の処理なので、重複する説明と図は省略する。
[Example 7]
Next, the transfer paper thickness measurement method in Example 7 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
In the flowchart of FIG. 19 to be referred to, the processing from step S1 to step S9 is the same as that of the flowchart shown in FIG.
図２に示す画像形成装置の制御系のＣＰＵ１６は、制御部１３により、図１８に示すフローチャートのステップＳ１０までに推測された、転写紙の含水分と厚み情報を定着装置８の図２０に示す制御条件テーブルａ、ｂと照合して、定着温度、ニップ幅のそれぞれの制御条件を決定する（ステップＳ１１）。
そして、決定された制御条件を定着装置の定着制御部１６へフィードバックし、定着処理を実施する（ステップＳ１２）。
The
Then, the determined control condition is fed back to the fixing
このように、本発明に係る転写紙特性測定装置では、転写紙の含水分量及び、厚みを正確に且つ同時に測定することができるので、ＣＰＵ１６は、制御部１３から出力される転写紙の含水分量並びに厚み情報に基づいて、定着制御部１７を制御し、定着温度及び、ニップ幅を適切に制御することができる。
As described above, in the transfer paper characteristic measuring apparatus according to the present invention, the moisture content and thickness of the transfer paper can be accurately and simultaneously measured, so the
［実施例８］
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、本実施例では、転写紙が検出センサ１１と対向する位置を通過していない時には、検出センサ１１による温度・湿度検出によって得られる値に応じて、画像形成装置内の環境制御条件を決定するようにした。
[Example 8]
When a plurality of transfer papers continuously pass through the transfer paper conveyance path as in the case of continuously feeding the transfer paper and performing continuous printing (continuous image formation), the image forming apparatus depends on the moisture content of the transfer paper. The environment inside changes.
Therefore, in this embodiment, when the transfer sheet does not pass through the position facing the
本実施例における動作を、図２１に示すフローチャートを参照して説明する。
先ず、ステップＳ１３で、画像形成装置の電源がオン状態になった時（電源がオンされたとき）かそうでない時かの判断を行い、電源がオンされた時の場合は（ステップＳ１３：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う（ステップＳ１４）。
The operation in the present embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
First, in step S13, it is determined whether the power of the image forming apparatus is turned on (when the power is turned on) or not, and when the power is turned on (step S13: YES). The environmental humidity value at that time is acquired, and environmental control is performed using the environmental humidity value (step S14).
具体的には、図２に示した制御系において、制御部１３は、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、ＣＰＵ１６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１７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（不図示）による気流によって装置内の環境が制御される。
Specifically, in the control system shown in FIG. 2, the
Thereby, the environment in the apparatus is controlled by the airflow generated by a fan (not shown) that rotates at a predetermined rotational speed.
次に、電源がオンされた時ではなく（ステップＳ１３：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し（ステップＳ１５）、印字動作が開始されている場合は（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、転写紙が検出センサ１１と対向する位置を通過中かどうか判断する（ステップＳ１６）。
ステップＳ１６で、転写紙が検出センサ１１と対向する位置を通過中の場合は（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、実施例４の図１８に示したフローチャートのステップＳ２の処理（転写紙検出湿度値１の取得）を行い、以降は、同フローチャートの次のステップと同様の処理を実行する。
Next, not when the power is turned on (step S13: NO), it is determined whether the printing operation (image forming operation) is started or not (step S15), and the printing operation is started. In this case (step S15: YES), it is determined whether or not the transfer paper is passing the position facing the detection sensor 11 (step S16).
If it is determined in step S16 that the transfer sheet is passing the position facing the detection sensor 11 (step S16: YES), the process of step S2 in the flowchart shown in FIG. Thereafter, the same processing as the next step of the flowchart is executed.
また、ステップＳ１６で転写紙が検出センサ１１と対向する位置を通過していない場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、ステップＳ１５で印字動作が開始されていない時（ステップＳ１５：ＮＯ）、およびステップＳ１４で装置内の環境制御を行った後においては、実施例６の図１８に示したフローチャートのステップＳ１の処理（転写紙がない時の環境湿度値の取得）を行い、同フローチャートの次ステップと同様の処理を実行する。
If the transfer sheet has not passed the position facing the
尚、転写紙の検出センサ１１と対向する位置の通過の判断は、例えば、検出センサ１１と対向する位置を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で行うことができる。また、転写紙通過の合間における環境温・湿度の検出については、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通過の合間における環境温・湿度を検出するようにしてもよい。
The determination of the passage of the transfer paper at the position facing the
以上、本発明に係る転写紙特性測定方法及び測定装置の具体的な実施例について説明したが、各実施例では、画像形成装置のトナー像が転写される転写紙の厚み検出について説明した。しかし、本発明に係る転写紙特性測定方法及び測定装置は、これ以外にも、例えば紙の抄紙工程や、食用の乾燥海苔などの水分に影響するシート材の製造工程等において、これらの厚みを測定する場合においても、同様に適用することが可能である。 While specific embodiments of the transfer paper characteristic measuring method and measuring apparatus according to the present invention have been described above, in each of the embodiments, the detection of the thickness of the transfer paper onto which the toner image of the image forming apparatus is transferred has been described. However, the transfer paper property measuring method and measuring apparatus according to the present invention, in addition to this, for example, in the paper making process of paper, the manufacturing process of sheet material that affects moisture such as edible dried laver, etc. The same can be applied to the measurement.
１ 画像形成装置
２ 感光体ドラム
５ 現像装置
６ 転写装置
８ 定着装置
９ 給紙カセット
１０ 転写紙搬送路
１１ 検出手段（検出センサ）
１１ａ センサ部
１３ 制御部
１４ 加熱手段（加熱部）
１４ａ 加熱部（加熱ヒータ）
１５ メモリ
１６ ＣＰＵ
１７ 定着制御部
１８ 環境制御部
Ｐ 転写紙
DESCRIPTION OF
14a Heating part (heater)
15
17
Claims (17)
前記転写紙の表面近傍に、該転写紙を加熱させることが可能な加熱手段と、前記転写紙表面からの水分蒸散量を空気の温度と湿度の変化量から検知する検知手段とを設け、
前記加熱手段の非加熱時に前記転写紙の表面近傍に設けられた前記検知手段によって検知した空気の温度と湿度の変化量から前記転写紙の含水分状態を推測し、
前記含水分状態の推測後、前記転写紙を前記加熱手段で暖めることによって増加した水分蒸散量を前記検知手段によって空気の温度と湿度の変化量として検知することにより、前記転写紙の含水分量と厚みを計測することを特徴とする転写紙特性測定方法。 A transfer paper characteristic measuring method for measuring characteristics of a transfer paper onto which an image formed on an image carrier by an image forming operation by an image forming apparatus is transferred,
In the vicinity of the surface of the transfer paper, provided is a heating means capable of heating the transfer paper, and a detection means for detecting the amount of moisture transpiration from the transfer paper surface from the amount of change in air temperature and humidity,
Inferring the moisture content of the transfer paper from the amount of change in air temperature and humidity detected by the detection means provided near the surface of the transfer paper when the heating means is not heated,
After estimating the moisture content, the moisture content of the transfer paper is detected by detecting the amount of moisture transpiration increased by warming the transfer paper with the heating means as the amount of change in air temperature and humidity by the sensing means. A method for measuring characteristics of a transfer paper, characterized by measuring thickness.
前記加熱手段と前記検知手段は、それぞれ独立した構成で、前記転写紙の片面に対峙する配置、または、前記加熱手段と前記検知手段が、前記転写紙が通過する個所を介して対峙する配置、であることを特徴とする転写紙特性測定方法。 In the transfer paper characteristic measuring method according to claim 1,
The heating means and the detection means are each configured independently, arranged to face one side of the transfer paper, or arranged to face the heating means and the detection means through a portion through which the transfer paper passes, A method for measuring transfer paper characteristics, characterized in that:
前記加熱手段と前記検知手段は、ＭＥＭＳ（Micro Electronics Mechanical System）機構からなるマイクロヒータとマイクロセンサであることを特徴とする転写紙特性測定方法。 In the transfer paper characteristic measuring method according to claim 1 or 2,
The method for measuring characteristics of transfer paper, wherein the heating means and the detection means are a micro heater and a micro sensor having a MEMS (Micro Electronics Mechanical System) mechanism.
前記加熱手段の加熱部は、前記転写紙の表面に対し、非接触によって加熱することを特徴とする転写紙特性測定方法。 In the transfer paper characteristic measuring method according to any one of claims 1 to 3,
A method for measuring characteristics of a transfer paper, wherein the heating unit of the heating means heats the surface of the transfer paper in a non-contact manner.
前記検知手段の検知部は、前記転写紙の表面に対し、非接触によって検知することを特徴とする転写紙特性測定方法。 In the transfer paper characteristic measuring method according to any one of claims 1 to 4,
The transfer paper characteristic measurement method, wherein the detection unit of the detection means detects the surface of the transfer paper in a non-contact manner.
前記加熱手段の加熱部は、前記転写紙の表面に対し、非接触となる距離から１ｍｍ以下の位置にて加熱することを特徴とする転写紙特性測定方法。 In the transfer paper characteristic measuring method according to any one of claims 1 to 5,
The method for measuring transfer paper characteristics, wherein the heating section of the heating means heats the surface of the transfer paper at a position of 1 mm or less from a non-contact distance.
前記検知手段の検知部は、前記転写紙の表面に対し、非接触となる距離から２ｍｍ以下の位置にて検知することを特徴とする転写紙特性測定方法。 In the transfer paper characteristic measuring method according to any one of claims 1 to 6,
The method for measuring transfer paper characteristics, wherein the detection unit of the detection means detects at a position of 2 mm or less from a non-contact distance with respect to the surface of the transfer paper.
前記転写紙の表面近傍に設けられ該転写紙を加熱させることが可能な加熱手段と、
前記転写紙の表面近傍に設けられ前記転写紙表面からの水分蒸散量を空気の温度と湿度の変化量から検知する検知手段と、
前記加熱手段の非加熱時に前記転写紙の表面近傍に設けられた前記検知手段によって検知した空気の温度と湿度の変化量から前記転写紙の含水分状態を推測する手段と、
前記含水分状態の推測後、前記転写紙を前記加熱手段で暖めることによって増加した水分蒸散量を前記検知手段によって空気の温度と湿度の変化量として検知することにより、前記転写紙の含水分量と厚みを計測する手段と、
を有することを特徴とする転写紙特性測定装置。 A transfer paper characteristic measuring device for measuring characteristics of a transfer paper onto which an image formed on an image carrier by an image forming operation by an image forming apparatus is transferred,
Heating means provided near the surface of the transfer paper and capable of heating the transfer paper;
Detecting means provided near the surface of the transfer paper and detecting the amount of water transpiration from the surface of the transfer paper from the amount of change in air temperature and humidity;
Means for estimating the moisture content of the transfer paper from the amount of change in air temperature and humidity detected by the detection means provided near the surface of the transfer paper when the heating means is not heated;
After estimating the moisture content, the moisture content of the transfer paper is detected by detecting the moisture transpiration increased by heating the transfer paper with the heating means as the amount of change in air temperature and humidity by the detection means. Means for measuring the thickness;
A transfer paper characteristic measuring device comprising:
前記加熱手段と前記検知手段は、それぞれ独立した構成で、前記転写紙の片面に対峙する配置、または、前記加熱手段と前記検知手段が、前記転写紙が通過する個所を介して対峙する配置、であることを特徴とする転写紙特性測定装置。 In the transfer paper characteristic measuring apparatus according to claim 8,
The heating means and the detection means are each configured independently, arranged to face one side of the transfer paper, or arranged to face the heating means and the detection means through a portion through which the transfer paper passes, A transfer paper characteristic measuring device characterized by
前記加熱手段と前記検知手段は、ＭＥＭＳ（Micro Electronics Mechanical System）機構からなるマイクロヒータとマイクロセンサであることを特徴とする転写紙特性測定装置。 In the transfer paper characteristic measuring device according to claim 8 or 9,
The transfer paper characteristic measuring apparatus, wherein the heating unit and the detection unit are a micro heater and a micro sensor each having a MEMS (Micro Electronics Mechanical System) mechanism.
前記加熱手段の加熱部は、前記転写紙の表面に対し、非接触によって加熱することを特徴とする転写紙特性測定装置。 In the transfer paper characteristic measuring device according to any one of claims 8 to 10,
The transfer paper characteristic measuring apparatus, wherein the heating unit of the heating means heats the surface of the transfer paper in a non-contact manner.
前記検知手段の検知部は、前記転写紙の表面に対し、非接触によって検知することを特徴とする転写紙特性測定装置。 In the transfer paper characteristic measuring device according to any one of claims 8 to 11,
The transfer paper characteristic measuring apparatus, wherein the detection unit of the detection means detects the surface of the transfer paper in a non-contact manner.
前記加熱手段の加熱部は、前記転写紙の表面に対し、非接触となる距離から１ｍｍ以下の位置にて加熱することを特徴とする転写紙特性測定装置。 In the transfer paper characteristic measuring device according to any one of claims 8 to 12,
The transfer paper characteristic measuring apparatus, wherein the heating unit of the heating means heats the surface of the transfer paper at a position 1 mm or less from a non-contact distance.
前記検知手段の検知部は、前記転写紙の表面に対し、非接触となる距離から２ｍｍ以下の位置にて検知することを特徴とする転写紙特性測定装置。 In the transfer paper characteristic measuring device according to any one of claims 8 to 13,
The transfer paper characteristic measuring apparatus, wherein the detection unit of the detection means detects at a position of 2 mm or less from a distance of non-contact with the surface of the transfer paper.
請求項１乃至７のいずれか一つに記載の転写紙特性測定方法、または請求項８乃至１４のいずれか一つに記載の転写紙特性測定装置を用い、前記転写紙の紙面近傍の温度及び湿度変化から該転写紙の特性を測定することによって加熱定着装置の加熱温度を制御する手段を備えることを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus for transferring and fixing an image formed on an image carrier by an image forming operation onto a transfer sheet,
Using the transfer paper characteristic measurement method according to any one of claims 1 to 7 or the transfer paper characteristic measurement device according to any one of claims 8 to 14, a temperature near a paper surface of the transfer paper, and An image forming apparatus comprising: means for controlling a heating temperature of a heat fixing device by measuring characteristics of the transfer paper from a change in humidity.
前記転写紙の表面近傍に、該転写紙を加熱させることが可能な加熱手段と、前記転写紙表面からの水分蒸散量を空気の温度と湿度の変化量から検知する検知手段とを有する転写紙特性測定部を設け、
前記加熱手段の非加熱時に前記転写紙の表面近傍に設けられた前記検知手段によって検知した空気の温度と湿度の変化量から前記転写紙の含水分状態を推測し、
前記含水分状態の推測後、前記転写紙を前記加熱手段で暖めることによって増加した水分蒸散量を前記検知手段によって空気の温度と湿度の変化量として検知することにより、前記転写紙の含水分量と厚みを計測し、
該計測した前記転写紙の含水分量と厚みに応じて前記加熱定着装置の定着条件を制御する手段を備えることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 15.
Transfer paper having heating means capable of heating the transfer paper in the vicinity of the surface of the transfer paper, and detection means for detecting the amount of water transpiration from the surface of the transfer paper from the amount of change in air temperature and humidity. A characteristic measurement unit is provided
Inferring the moisture content of the transfer paper from the amount of change in air temperature and humidity detected by the detection means provided near the surface of the transfer paper when the heating means is not heated,
After estimating the moisture content, the moisture content of the transfer paper is detected by detecting the moisture transpiration increased by heating the transfer paper with the heating means as the amount of change in air temperature and humidity by the detection means. Measure the thickness,
An image forming apparatus comprising: means for controlling fixing conditions of the heat fixing device in accordance with the measured moisture content and thickness of the transfer paper.
画像形成装置全体の動作を制御する制御手段は、前記転写紙が前記転写紙特性測定部を通過していない時には、前記転写紙特性測定部によって得られる温度測定値並びに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画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 16.
Control means for controlling the operation of the entire image forming apparatus, when the transfer paper does not pass the transfer paper characteristic measurement unit, according to the temperature measurement value and the humidity measurement value obtained by the transfer paper characteristic measurement unit, An image forming apparatus characterized by determining an environmental control condition in the image forming apparatus.
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