JP2016142764A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】相対的に吸湿度の高い記録材に画像が形成されていることをより正確に検知して、適切なタイミングで、加熱手段による記録材の加熱で発生する又は発生した水蒸気の量を低減することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】一の開始指示による単一又は複数の記録材Ｐに対する一連の画像形成動作を、動作設定の異なる複数のプリントモードにより選択的に実行する画像形成装置１００は、転写部材５の電気抵抗と相関する値を検知する検知手段５ｂと、画像形成動作において記録材Ｐが転写部Ｔを通過することによる検知手段５ｂにより検知される値の変化量に基づいて除湿制御を実行させる制御手段１２０と、を有し、制御手段１２０は、転写が開始される前に検知手段５ｂにより検知された値からの変化量が、転写部材５の電気抵抗が低下する方向に所定の閾値以上になった場合に除湿制御を実行させるとともに、閾値を画像形成動作のプリントモードに応じて変更する構成とする。【選択図】図３

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機、レーザビームプリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真方式や静電記録方式を用いた画像形成装置では、電子写真感光体、静電記録誘電体、中間転写体などの像担持体に適宜の作像プロセスにてトナー像が形成される。このトナー像は、転写手段にて記録紙（記録用紙、転写紙）などの記録材（記録媒体、転写材）に転写される。この記録材は、定着手段にてその上にトナー像が熱定着された後に、画像形成物（プリント、コピー）として画像形成装置の装置本体から出力される。

このような画像形成装置において、トナー像を像担持体から記録材に転写させる転写手段としては、転写ローラが多く用いられている。転写ローラによるトナー像の転写は、次のようにして行われる。すなわち、像担持体に、導電性及び弾性を有する転写ローラが当接されて、転写部（転写位置）である転写ニップ部が形成される。この転写ニップ部に記録材が所定の制御タイミングにて導入されて挟持搬送される。また、転写ニップ部で記録材が挟持搬送されている間、転写ローラにトナーの帯電極性とは逆極性の転写電圧が印加される。これにより、像担持体上のトナー像が記録材の表面に静電気的に移動させられる（静電転写）。

転写電圧を制御する方法としては、転写ローラの電気抵抗を予測して転写電圧を適切に制御する、次のようなＡＴＶＣ（Ａｃｔｉｖｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御が知られている（特許文献１）。すなわち、画像形成工程前の準備動作である前回転工程中に転写ローラから像担持体に所定の定電流を流し、その時に印加した電圧値より転写ローラの電気抵抗を予測し、実際の転写時にその電気抵抗に応じた適切な転写電圧を転写ローラに印加する。

一方、記録材上に転写したトナー像を熱定着させる定着手段としては、熱ローラ方式や加熱フィルム方式の加熱定着装置（以下、単に「定着装置」ともいう。）が多く用いられている。熱ローラ方式の定着装置は、所定の温度に維持された加熱ローラ（定着ローラ）と、弾性層を有して加熱ローラに圧接して定着ニップ部を形成する加圧ローラと、を有する。そして、定着ニップ部に記録材が導入されて挟持搬送される。これにより、加熱ローラの熱でトナー像が記録材に熱定着される。加熱フィルム方式の定着装置は、加熱体と、この加熱体と摺動するフィルム（以下、「定着フィルム」という。）と、この定着フィルムを介して加熱体と定着ニップ部を形成する加圧部材と、を有する。そして、定着ニップ部にトナー像を担持した記録材が導入されて挟持搬送される。これにより、定着フィルムを介した加熱体からの熱で、トナー像が記録材に熱定着される（特許文献２）。

ところで、定着装置の定着ニップ部に相対的に吸湿度の高い記録材（以下、単に「吸湿紙」ともいう。）を導入すると、相対的に吸湿度の低い記録材（以下、単に「乾燥紙」ともいう。）の場合よりも、高温で急激に加熱された記録材から多量の水蒸気が発生する。そして、吸湿紙を大量に連続して画像を形成すると、短時間に多量に発生した水蒸気が記録材の搬送路に結露して搬送抵抗となり、記録材の角折れやシワなどの搬送不良を引き起こす虞がある。

特許文献３では、記録材が転写ニップ部を通過している間に転写手段に流れる電流値を検知し、その電流値が所定値以上になった場合に吸湿紙に画像が形成されていると判断し、定着装置の温度を補正して水蒸気の発生を抑えることが提案されている。

特開平２−１２３３８５号公報 特開平４−４４０７５号公報 特開２００１−２９０３１６号公報

しかしながら、特許文献３の方法では、転写手段に流れる電流値は転写材の吸湿状態だけでなく、転写材自体の電気抵抗や転写されるトナーの影響を受けるため、吸湿紙であることを正確に判断できない場合があることがわかった。また、従来、画像形成装置が複数のプリントモードを有する場合に、プリントモードに応じて正確に吸湿紙に画像が形成されていることを判断することは難しかった。そのため、従来、適切なタイミングで、定着装置によって記録材を加熱することで発生する又は発生した水蒸気の量を低減する制御を行うことは難しかった。

したがって、本発明の目的は、相対的に吸湿度の高い記録材に画像が形成されていることをより正確に検知して、適切なタイミングで、加熱手段による記録材の加熱で発生する又は発生した水蒸気の量を低減することのできる画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明の主要な構成は、トナー像を担持する像担持体と、電圧が印加されることで転写部において前記像担持体から記録材にトナー像を転写させる転写部材と、前記転写部材に電圧を印加する印加手段と、トナー像が転写された記録材を加熱する加熱手段と、を有し、一の開始指示による単一又は複数の記録材に対する一連の画像形成動作を、動作設定の異なる複数のプリントモードにより選択的に実行する画像形成装置において、前記印加手段により前記転写部材に電圧を印加することで前記転写部材の電気抵抗と相関する値を検知する検知手段と、画像形成動作において記録材が前記転写部を通過することによる前記検知手段により検知される値の変化量に基づいて、前記加熱手段により記録材を加熱することで発生する水蒸気の量又は発生した水蒸気の量を低減させる除湿制御を実行させる制御手段と、を有し、前記制御手段は、画像形成動作において前記転写が開始される前に前記検知手段により検知された値からの、該画像形成動作において前記転写が開始された後に前記検知手段により検知された値の変化量が、前記転写部材の電気抵抗が低下する方向に所定の閾値以上になった場合に、前記除湿制御を実行させるとともに、前記閾値を画像形成動作のプリントモードに応じて変更することを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、相対的に吸湿度の高い記録材に画像が形成されていることをより正確に検知して、適切なタイミングで、加熱手段による記録材の加熱で発生する又は発生した水蒸気の量を低減することができる。

画像形成装置の模式的な断面図である。 定着装置の模式的な断面図である。 画像形成装置の要部の制御態様を示すブロック図である。 連続プリント動作時の転写ローラの電気抵抗の変化の一例を示すグラフ図である。 吸湿紙検知制御及び除湿制御のフローチャート図である。 定着モードごとの転写ローラの電気抵抗の変化を示すグラフ図である。 定着モードごとの吸湿紙検知制御における閾値を説明するためのグラフ図である。 吸湿紙を検知可能なページ数を説明するためのグラフ図である。 片面プリントモードと両面プリントモードでの転写ローラの電気抵抗の変化を示すグラフ図である。 片面プリントモードと両面プリントモードでの吸湿紙検知制御における閾値を説明するためのグラフ図である。 吸湿紙を検知可能なページ数を説明するためのグラフ図である。 プリント動作の開始時の転写ローラの温度ごとの吸湿紙検知制御における閾値を説明するためのグラフ図である。 プリント動作の開始時の転写ローラの温度ごとの吸湿紙検知制御における閾値を説明するためのグラフ図である。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

［実施例１］
（１）画像形成装置の全体的な構成及び動作
図１は、本実施例の画像形成装置の模式的な断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、転写式電子写真プロセスを利用したレーザビームプリンタである。この画像形成装置１００は、ホストコンピュータより送られてきた画像データ（印字データ）をドットの画像情報に展開し、装置本体１１０内の電子写真エンジン部でこの画像情報に基づいて記録材Ｐに画像を形成するものである。ここでは、記録材Ｐのことを、記録材Ｐとして一般的に用いられる紙として記載することがあるが、記録材Ｐは紙に限定されるものではない。

電子写真エンジン部には、像担持体としてのドラム型（円筒形）の電子写真感光体（感光体）である感光ドラム１が設けられている。感光ドラム１は、図中矢印Ｒ１で示す時計方向に所定の周速度にて回転駆動される。回転する感光ドラム１の周面は、一次帯電手段としてのローラ状の帯電部材である帯電ローラ２によって、所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に一様に帯電処理される。本実施例では、例えば−７００Ｖに一様に帯電処理される。一様に帯電処理された感光ドラム１の表面は、像露光手段としてのレーザスキャナ３のレーザ部から出力されるレーザ光Ｌにより走査露光される。レーザスキャナ３は、画像展開部である画像コントローラ（図示せず）が出力した画像データに基づいて点滅変調されるレーザ部のレーザ光Ｌを出力する。これにより、画像情報に対応した静電潜像（静電像）が感光ドラム１の表面に形成される。なお、レーザスキャナ３から出力されたレーザ光Ｌは、ミラー３ａによって感光ドラム１の露光位置に偏向される。感光ドラム１の表面に形成された静電潜像は、現像手段としての現像装置４によってトナー像として現像される。本実施例では、現像剤としてのトナーはネガトナーである。すなわち、本実施例では、現像時のトナーの帯電極性（正規の帯電極性）はマイナス（負極性）である。そして、本実施例では、静電潜像は反転現像処理される。すなわち、一様に帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が低下した部分に、感光ドラム１の帯電極性と同極性に帯電したトナーを付着させることでトナー像が形成される。

感光ドラム１の図中下側には、転写手段としてのローラ状の転写部材である転写ローラ５が配置されている。転写ローラ５は、感光ドラム１の表面に対して所定の押圧力をもって当接されている。転写ローラ５と感光ドラム１との当接部が転写ニップ部（転写部、転写位置）Ｔである。転写ローラ５は、芯金（芯材）の周囲に弾性層を形成して構成されている。弾性層は、ゴム材料からなる発泡弾性部材（スポンジゴム）などで形成される。転写ローラ５は、電圧が印加されることで転写部において像担持体から記録材にトナー像を転写させる転写部材の一例である。

一方、第１の給紙口としての給紙カセット６、又は第２の給紙口としての手差しトレイ（ＭＰトレイ）１２から、記録紙などの記録材Ｐが給送される。そして、その記録材Ｐが、所定の制御タイミングにて転写ニップ部Ｔに導入されて挟持搬送されていく。転写ニップ部Ｔで記録材Ｐが挟持されて搬送されている間、転写ローラ５には、印加手段としての転写電源５ａから、所定の電圧値ＶＴに定電圧制御された直流電圧である転写電圧（転写バイアス）が印加される。転写電圧の極性は、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の正（プラス）極性である。これにより、転写ニップ部Ｔにおいて感光ドラム１上のトナー像が記録材Ｐの表面に順次に静電転写されていく。本実施例では、プリント動作（後述）の前回転工程において実行されるＡＴＶＣ制御により、そのプリント動作の転写時に転写ローラ５に印加する転写電圧の電圧値ＶＴが決定される。この電圧値ＶＴは、その前回転工程におけるＡＴＶＣ制御により求められる、後述する電圧値Ｖｔ０に応じて決定されるものである。電圧値ＶＴは、Ｖｔ０そのものであってもよいし、予め求められた演算式、ルックアップテーブルなどに基づいてＶｔ０から求められたものであってもよい。

ここで、給紙カセット６からの給紙モード（カセット給紙モード）が選択されているときには、給紙用半月ローラ７が回転して、給紙カセット６内に積載されて収納されている記録材Ｐが１枚分離されて給送される。この記録材Ｐは、搬送ローラ対８、シートパス（カセット給紙搬送路）９、搬送ローラ対１０、先端検知センサＳ２、転写前ガイド板（転写前搬送路）１１を順次に通過する経路で、転写ニップ部Ｔに導入される。一方、手差しトレイ１２からの給紙モード（手差し給紙モード）が選択されているときには、給紙ローラ１３が回転して、手差しトレイ１２上に積載されてセットされている記録材Ｐが一枚分離されて給送される。この記録材Ｐは、シートパス（手差し給紙搬送路）１４、搬送ローラ対１０、先端検知センサＳ２、転写前ガイド板（転写前搬送路）１１を順次に通過する経路で、転写ニップ部Ｔに導入される。

なお、搬送ローラ対１０の記録材出口側に配設された先端検知センサＳ２により記録材Ｐの先端が検知されることによって、記録材Ｐに画像を形成する一連の動作の開始タイミングなどが決定される。すなわち、先端検知センサＳ２にて記録材Ｐの先端が検知されたら、前述の画像コントローラが画像データを出力する。そして、その画像データに基づいてレーザスキャナ３のレーザ部から出力されるレーザ光Ｌが点滅させられて、感光ドラム１が走査露光される。また、給紙カセット６内の記録材Ｐの有無は、有無センサＳ１によって検知される。また、転写前ガイド板（転写前搬送路）１１には、転写前ガイド板１１が所定の電圧に保たれるように、定電圧部品１１ａが接続されている。この定電圧部品１１ａは、画像形成装置１００の電気的特性によっては使用しない場合もある。

転写ニップ部Ｔを通過した記録材Ｐは、感光ドラム１の表面から順次に分離される。そして、この記録材Ｐは、定着前ガイド板（定着前搬送路）１５にカイドされて、定着手段としての定着装置１６の定着ニップ部ｎに導入されて、トナー像の熱定着処理を受ける。本実施例における定着装置１６は、加熱フィルム方式の定着装置である。この定着装置１６については後述して詳しく説明する。

定着装置１６を出た記録材Ｐは、搬送ローラ対１７、シートパス（定着後搬送路）１８、搬送ローラ対１９を順次に通過する経路で、画像形成物Ｐ’として画像形成装置１００の装置本体１１０から出力されて、排紙部（排紙トレイ）２０に積載される。なお、トナー像が加熱定着された記録材Ｐが排紙部２０へ排出されたか否かは、排紙センサＳ３によって検知される。

また、画像形成装置１００は、装置本体１１０の外部（機外）から内部（機内）に空気を吸入するか又は装置本体１１０の内部から外部に空気を排出するファンＦを有する。ファンＦは、その回転動作によって装置本体１１０内の水蒸気量（記録材Ｐの搬送路に付着する水滴量を含む。）に影響を与えるものであれば、その用途は問わない。例えば、装置本体１１０内の発熱体（定着装置１６など）により暖められた装置本体１１０内の空気を排出することを主要な目的としたものが挙げられる。また、装置本体１１０内の発熱体（定着装置１６など）を冷やすために装置本体１１０内に空気を吸入することを主要な目的としたものが挙げられる。

また、画像形成装置１００は、記録材Ｐを自動で両面印刷するための両面画像形成手段としての自動両面機構を備えている。１面目の画像が形成される際の記録材Ｐの搬送方向の先端が排紙ローラ対１９を抜け、その記録材Ｐの後端が定着装置１６を抜けてシートパス１８まで搬送されたタイミングで、排紙ローラ対１９によってその記録材Ｐの搬送方向がスイッチバックされる。そして、その記録材Ｐは、１面目の画像形成される際の記録材Ｐの搬送方向の後端が２面目の画像が形成される際の記録材Ｐの搬送方向の先端となり、両面搬送ローラ５１の方向に搬送される。その後、その記録材Ｐは、搬送ローラ対１０などを通過して転写ニップ部Ｔに導入され、１面目と同様にしてトナー像の転写、トナー像の定着を経て、排紙部２０に排出される。本実施例では、排紙ローラ対１９、両面搬送ローラ５１などにより自動両面機構が構成される。

（２）定着装置
図２は、本実施例における定着手段としての定着装置１６の模式的な断面図である。この定着手段たる定着装置１６は、トナー像が転写された記録材を加熱する加熱手段の一例である。特に、本実施例の定着装置１６は、テンションレスタイプの加熱フィルム方式の像加熱装置である。

定着装置１６は、加熱体としてのセラミックヒータ（ヒータ）２１と、横断面略半円弧状樋型の加熱体支持体２２と、円筒状の耐熱性フィルム（定着フィルム）２３と、加圧部材としての弾性加圧ローラ（加圧ローラ）２４と、を有する。

ヒータ２１は、図２の紙面に垂直方向を長手とする横長の部材である。本実施例におけるヒータ２１は、アルミナなどのセラミック製のヒータ基板２１ａと、ヒータ基板２１ａの表面側に具備させた銀−パラジューム（Ａｇ−Ｐｄ）などの通電発熱抵抗体層２１ｂと、を有する。また、ヒータ２１は、通電発熱抵抗体層２１ｂを含むヒータ基板２１ａの表面を覆う耐熱ガラス層などのヒータカバー部２１ｃと、ヒータ基板２１ａの裏面側に配設されたサーミスタなどの温度検知素子２１ｄと、を有する。ヒータ２１は、全体に低熱容量であり、通電発熱抵抗体層２１ｂに対する通電のＯＮ又はＯＦＦに対応して応答性よく迅速に昇温又は降温する。

加熱体支持体２２は、耐熱性及び電気絶縁性を有し、高い加重に耐えられる剛性材料、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）などで構成される。ヒータ２１は、この加熱体支持体２２の図中下側の面の略中央部において加熱体支持体２２の長手方向に沿って設けられた溝部内に、表面側を外側に向けて嵌入されて固定されて支持されている。

定着フィルム２３は、例えば、厚さ４０μｍ〜１００μｍ程度の耐熱性のフィルムである。定着フィルム２３は、例えばポリイミドなどの基材フィルム上にＰＦＡやＰＴＦＥなどの離型性の耐熱樹脂を被覆したフィルムである。定着フィルム２３は、上述のようにしてヒータ２１が固定されて支持された加熱体支持体２２にルーズに外嵌されている。

加圧ローラ２４は、芯金２４ａと、芯金２４ａに同心一体に設けたシリコーンゴムなどの弾性及び耐熱性を有する材料で形成されたローラ層２４ｂと、表面層２４ｃと、を有する。加圧ローラ２４は、芯金２４ａの長手方向の両端部が、それぞれ画像形成装置１００の手前側（図１及び図２の紙面手前側）と奥側（図１及び図２の紙面奥側）のシャーシ側板間に軸受を介して回転自由に支持されている。そして、ヒータ２１を図中下側の面において支持するとともに円筒状フィルム２３が外嵌された加熱体支持体２２を、加圧ローラ２４の図中上側においてヒータ２１の部分を加圧ローラ２４の図中上側の面に対向させて配置する。そして、加熱体支持体２２を、加圧手段（図示せず）によって加圧ローラ２４の上側の面に対して所定の押圧力をもって圧接させた状態に保持する。これにより、ヒータ２１の図中下側の面と加圧ローラ２４の図中上側の面との間に定着フィルム２３を挟んで所定幅の定着ニップ部ｎが形成される。

加圧ローラ２４は、駆動手段としての定着駆動機構Ｍによって図中矢印Ｒ２で示す反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。加圧ローラ２４が回転駆動されることにより、定着ニップ部ｎにおいて圧接する加圧ローラ２４と定着フィルム２３の外面との摩擦力で、定着フィルム２３に回転力が作用する。そして、定着フィルム２３は、その内面が定着ニップ部ｎにおいてヒータ２１の下面に密着して摺動しながら、図中矢印Ｒ３で示す時計方向に、加圧ローラ２４の回転周速度に対応した周速度で加熱体支持体２２の外回りを回転する（加圧ローラ駆動方式）。加熱体支持体２２は、ヒータ２１を保持するとともに定着フィルム２３の回転時の搬送安定性を図るフィルムガイドの役目も果たしている。

加圧ローラ２４が回転駆動され、それに伴って定着フィルム２３が加熱体支持体２２の外回りを回転し、ヒータ２１に通電がなされて、ヒータ２１の発熱で定着ニップ部ｎが所定の温度に立ち上がって温調された状態になる。この状態で、定着ニップ部ｎに未定着トナー像ｔを担持した記録材Ｐが導入され、定着ニップ部ｎにおいて記録材Ｐのトナー像を担持した面側が定着フィルム２３の外面に密着して、回転している定着フィルム２３と一緒に定着ニップ部ｎで挟持搬送されていく。このようにして挟持搬送される過程で、ヒータ２１の熱が定着フィルム２３を介して記録材Ｐに付与され、記録材Ｐ上の未定着トナー像ｔが記録材Ｐに加熱加圧定着される。記録材Ｐは、定着ニップ部ｎを通過すると、回転している定着フィルム２３の外面から曲率分離して搬送される。

本実施例において、ヒータ２１の温度制御は、次のように行われる。ヒータ基板２１ａの裏面に設けた温度検知素子２１ｄの出力（検知温度情報）が温調回路２５に取り込まれる。そして、その入力検知温度情報に基づいて、温調回路２５が、給電回路２６によるヒータ２１に対する給電を制御する。すなわち、温調回路２５は、温度検知素子２１ｄで検知されるヒータ温度が所定の設定温度より低い場合にはヒータ２１が昇温するように、また高い場合にはヒータ２１が降温するようにして、定着時の温度を略一定にするように温調する。具体的には、温調回路２５は、給電回路２６からヒータ２１の通電発熱抵抗体層２１ｂに通電する電力（ＡＣ電圧の位相や波数の制御など）を制御する。

加熱フィルム方式の定着装置では、加熱体としてセラミックヒータなどの低熱容量で昇温の速いものを用いることができ、また定着フィルムとして熱容量の小さい薄膜のものを用いることができる。そして、定着ニップ部のみを加熱することで、クイックスタート性がよく、省エネルギーの加熱定着を実現することができる。すなわち、スタンバイ時に加熱させる必要が無いため、使用電力を低く抑えられる利点がある。

（３）制御態様
図３は、本実施例の画像形成装置１００の要部の概略制御態様を示す。画像形成装置１００に設けられた制御手段としての制御部（エンジン制御部）１２０は、演算処理を行う中心的素子であるＣＰＵ１２１、記憶素子であるＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリ１２２などを有して構成される。ＲＡＭには、センサの検知結果、演算結果などが格納され、ＲＯＭには制御プログラム、予め求められたデータテーブルなどが格納されている。制御部１２０には、画像形成装置１００における各制御対象が接続されている。特に本実施例との関係で言えば、制御部１２０には、転写電源５ａ、後述する電流計（電流検知手段）５ｂ、ファンＦの駆動回路４１、給紙用半月ローラ７や給紙ローラ１３などの給紙部３０の駆動回路３１が接続されている。

本実施例では、制御部１２０は、画像形成装置１００の各部を統括的に制御する。特に本実施例との関係で言えば、制御部１２０は、ＡＴＶＣ制御、後述する吸湿紙検知制御、後述する除湿制御などを実行する。

（４）吸湿紙検知制御及び除湿制御の基本的な動作
次に、本実施例の画像形成装置１００に搭載する吸湿紙検知制御及び除湿制御の基本的な動作について説明する。

ここで、ホストコンピュータなどから入力される開始指示により開始され、単一又は複数の記録材Ｐに画像を形成して画像形成装置１００の装置本体１１０から排出（出力）するまでの一連の画像形成動作を「プリント動作（又はプリントジョブ）」という。また、複数の記録材Ｐに連続して画像を形成するプリント動作を、特に、「連続プリント動作（又は連続プリントジョブ）」ともいう。プリント動作は、一般に、画像形成工程（印字工程）、前回転工程、複数の記録材Ｐに画像を形成する場合の紙間（記録材間）工程、及び後回転工程を有する。画像形成工程は、実際に感光ドラム１への静電潜像の形成、トナー像の形成、トナー像の記録材Ｐへの転写を行う期間である。前回転工程は、画像形成工程の前の準備動作を行う期間である。紙間工程は、複数の記録材Ｐに対して画像形成工程を連続して行う際の、転写部Ｔにおける先行する記録材Ｐと後続する記録材Ｐとの間に対応する期間である。後回転工程は、画像形成工程の後の整理動作（準備動作）を行う期間である。

本実施例の吸湿紙検知制御では、吸湿紙に連続して画像が形成されていることを、プリント動作中における転写ローラ５の電気抵抗の変化から判断する。以下、吸湿紙に画像が形成されていることを判断（検知）することを、単に「吸湿紙を検知する」ともいう。

吸湿紙に画像を形成すると、吸湿紙が転写ローラ５を通過することで転写ローラ５の表面に水分が付着する。また、吸湿紙が定着装置１６を通過することで徐々に水蒸気が装置本体１１０内にこもり、その水蒸気が転写ローラ５の表面に付着する。転写ローラ５に水分や水蒸気が付着し始めると、次第に転写ローラ５の電気抵抗が低下していく。本実施例では、この転写ローラ５の電気抵抗の変化をプリント動作中にモニタすることで、吸湿紙に連続して画像が形成されているか否かを判断する。このように、本実施例では、プリント動作において記録材Ｐが転写ニップ部Ｔを通過することによる、検知手段により検知される転写ローラ５の電気抵抗と相関する値の変化量に基づいて、吸湿紙に画像が形成されていることが検知される。

本実施例では、前回転工程中及び紙間工程中に転写ローラ５から感光ドラム１に所定値として１８．０μＡの定電流を流し、その時に印加した電圧値Ｖｔｎ（ｎ≧０）を求める（ＡＴＶＣ制御）。そして、この電圧値Ｖｔｎ（ｎ≧０）から、転写ローラ５の電気抵抗を予測する。すなわち、制御部１２０は、転写電源５ａから転写ローラ５に電圧を印加することにより流れる電流を電流計５ｂで検知し、その電流値が所定値に近づくように転写電源５ａの出力電圧値を制御して、その際の電圧値を求める。本実施例では、制御部１２０と電流計５ｂとにより、印加手段により転写部材に電圧を印加することで転写部材の電気抵抗と相関する値を検知する検知手段が構成される。本実施例では、この検知手段は、印加手段により定電流制御された電圧を転写部材に印加した際の電圧値を検知する。

本実施例では、上記電圧値Ｖｔｎ（ｎ≧０）は、次のように定義される。一のプリント動作における前回転工程中に求められた電圧値をＶｔ０として、そのプリント動作中のｎ枚目の直後の紙間工程で求められた電圧値をＶｔｎ（ｎ≧１）とする。上述のように、紙間工程とは、連続プリント動作中の先行記録材Ｐと後続記録材Ｐとの間で、記録材Ｐが転写ニップ部Ｔにないタイミングのことを意味する。また、転写ローラ５の電気抵抗が低下するほど、電圧値Ｖｔｎは低下する傾向にある。

図４は、常温常湿環境下で、それぞれ吸湿紙と乾燥紙とを用いて連続プリント動作を行ったときの、転写ローラ５の電気抵抗の変化を示す。横軸はページ数、縦軸は転写ローラ５の電気抵抗を予測する電圧値Ｖｔｎ（ｎ≧０）である。

図４より、連続プリント動作のページ数が進むに従い、電圧値Ｖｔｎ（ｎ≧０）が低下していることがわかる。これは、プリント動作により転写ローラ５が吸湿し、転写ローラ５に新たな導電パスが形成され、転写ローラ５の電気抵抗が低下したことを意味する。プリント動作では、吸湿紙が転写ローラ５を通過することで転写ローラ５の表面に水分が付着したり、吸湿紙が定着装置１６を通過することで発生する水蒸気が転写ローラ５の表面に付着したりすることで、転写ローラ５が吸湿する。また、図４より、乾燥紙へのプリント動作に比べて吸湿紙へのプリント動作の方が電圧値Ｖｔｎ（ｎ≧０）の低下量が大きいことがわかる。これは、吸湿紙へのプリント動作の方が多量の水蒸気が発生し、その影響で転写ローラ５の電気抵抗が大きく低下したことを意味する。

本実施例では、制御部１２０で演算処理を実行し、プリント動作における前回転工程で求められた電圧値Ｖｔ０と、そのプリント動作中の紙間工程毎に求められる電圧値Ｖｔｎ（ｎ≧１）とを比較する。そして、制御部１２０は、電圧値Ｖｔ０と電圧値Ｖｔｎ（ｎ≧１）との差分（すなわち、電圧値Ｖｔｎ（ｎ≧１）の電圧値Ｖｔ０からの変化量）として算出したΔＶｔｎの値が、所定の閾値Ｘ以上になった場合に、吸湿紙に画像が形成されていると判断する。差分ΔＶｔｎがプラスの値を示すことは、電圧値Ｖｔ０に比べて電圧値Ｖｔｎ（ｎ≧１）が小さくなり、転写ローラ５の電気抵抗が低下する方向に変化したことを意味する。ここでは、差分ΔＶｔｎの閾値Ｘは、予めΔ８０Ｖと設定されているものとする。そして、実際のプリント動作時に差分ΔＶｔｎの値が８０Ｖ以上であることを最初に検知するＡ枚目のタイミングで、吸湿紙に画像が形成されていると判断される。なお、本実施例では、閾値Ｘは、所定の乾燥紙に連続で何枚画像を形成しても差分ΔＶｔｎが超えないように設定されている。

そして、本実施例では、制御部１２０は、電圧値Ｖｔｎ（ｎ≧０）の変化量（すなわち、差分ΔＶｔｎ）に基づいて、定着装置１６により記録材Ｐを加熱することで発生する水蒸気の量を低減させる除湿制御を実行する。特に、本実施例では、制御部１２０は、差分ΔＶｔｎに基づいて吸湿紙に画像が形成されていると判断した場合は、プリント動作を継続しながら、直ちに定着装置１６の温度設定を低めに補正する。すなわち、定着装置１６による加熱温度を低下させることで、記録材Ｐから発生する水蒸気量を抑制する。

このように、本実施例では、制御部１２０は、プリント動作において転写が開始される前に検知手段により検知された値からの、該プリント動作において転写が開始された後に検知手段により検知された値の変化量を求める。そして、制御部１２０は、この変化量が、転写ローラ５の電気抵抗が低下する方向に所定の閾値以上になった場合に、除湿制御を実行させる。差分ΔＶｔｎは、プリント動作において記録材Ｐが転写ニップ部Ｔを通過することによる、検知手段により検知される転写ローラ５の電気抵抗と相関する値の変化量の一例である。

ここで、除湿制御は、上述のような定着装置１６の温度設定の補正に限定されるものではない。上記発生する水蒸気量を低減する除湿制御として、転写のために連続して転写ニップ部Ｔに搬送される記録材間の間隔（紙間）を広げるように、記録材Ｐの給送制御を補正してもよい。上記発生する水蒸気量の低減は、定着装置１６の設定温度の補正と記録材Ｐの給送制御の補正とのうち少なくとも一方により行うことができる。また、除湿制御は、上記発生する水蒸気量を低減する制御に限定されるものではなく、定着装置１６により記録材Ｐを加熱することで発生した水蒸気の量を低減させる制御であってもよい。例えば、装置本体１１０内の水蒸気の排出効率を高めるために、ファンＦの回転制御を補正してもよい。すなわち、上記発生した水蒸気の量の低減は、装置本体１１０の外部から内部に空気を吸入するか又は装置本体１１０の内部から外部に空気を排出するファンの回転数を変化させることにより行うことができる。この回転数を変化させることには、停止状態から回転状態にすること、第１の回転数から第１の回転数よりも大きい第２の回転数に変更することが含まれる。このように、除湿制御は、装置本体１１０内（より詳細には、記録材Ｐの搬送路）における水蒸気量が所定以上にならないようにコントロールする制御であればよい。

なお、上述の除湿制御としての各種制御の補正は、プリント動作が終了するまで継続することが好ましい。画像形成装置１００の動作が停止するまで継続してもよい。また、上述の除湿制御としての各種制御の補正は、２つ以上を任意に組み合わせて行うことができる。

図５は、本実施例における吸湿紙検知制御及び除湿制御の流れを簡易的に示したフローチャート図である。

制御部１２０は、プリント動作が開始されると（ステップ１）、駆動系を駆動させてから所定時間が経過してから転写ローラ５の電気抵抗を予測するためのＡＴＶＣ制御を実行して電圧値Ｖｔ０を求める（ステップ２）。次に、制御部１２０は、搬送されてきた記録材Ｐの先端が検知されると、トナー像の形成を開始させるとともに、記録材Ｐを転写ニップ部Ｔまで搬送させて、所定の電圧値ＶＴで静電転写を行わせる（ステップ３）。この電圧値ＶＴは、Ｖｔｎ（ｎ≧０）から決定される転写電圧である。次に、制御部１２０は、後続記録材Ｐに対する画像形成工程があるか否かを判断する（ステップ４）。そして、制御部１２０は、ステップ４において後続記録材Ｐがないと判断した場合は、そのままプリント動作を終了させる。

一方、制御部１２０は、ステップ４において後続記録材Ｐがあると判断した場合には、先行記録材Ｐの後端が転写ニップ部Ｔを抜けてから再びＡＴＶＣ制御を行い、電圧値Ｖｔｎ（ｎ≧１）を求める（ステップ５）。次に、制御部１２０は、演算処理を実行し、ステップ２で求めた電圧値Ｖｔ０から、直前のステップ５で求めた電圧値Ｖｔｎ（ｎ≧１）を差し引いた差分ΔＶｔｎを算出する（ステップ６）。次に、制御部１２０は、ステップ６で算出した差分ΔＶｔｎの値が閾値Ｘ以上であるか否かを判断する（ステップ７）。そして、制御部１２０は、ステップ７において差分ΔＶｔｎの値が閾値Ｘ以上であると判断した場合は、定着装置１６の温度設定を低めに補正する（ステップ８）。このとき、上述のように例えばファンＦの回転制御の内容を補正することを併せて又は代わりに行ってもよい。また、制御部１２０は、ステップ７において差分ΔＶｔｎの値が閾値Ｘ未満であると判断した場合は、上述の補正は行わずにプリント動作を継続する。

その後、制御部１２０は、処理を再びステップ３、ステップ４に戻し、ステップ４で後続記録材Ｐがないと判断するまで、ステップ５からステップ８の処理を順に繰り返す。そして、最終的には、ステップ４で後続記録材Ｐがないと判断して、プリント動作を終了させる。

なお、本実施例では、プリント動作において紙間毎にＡＴＶＣ制御を実行して電圧値Ｖｔｎ（ｎ≧１）を求めているが、所定の回数毎の紙間（例えば１つおきの紙間）においてＡＴＶＣ制御を実行して電圧値Ｖｔｎ（ｎ≧１）を求めてもよい。

（５）吸湿紙検知制御及び除湿制御の効果検証
次に、吸湿紙検知制御及び除湿制御による効果を検証するための実験を行った。実験内容としては、常温常湿環境下で含水率１０％程度の吸湿紙に連続で５００枚のプリント動作を行い、記録材Ｐの搬送路の代表としてシートパス（定着後搬送路）１８に結露する水滴量を測定した。なお、含水率１０％程度の吸湿紙とは、水分を含みやすい再生紙を高温高湿環境下に４８時間以上放置したものである。また、転写ローラ５は、２３℃／５０％の常温常湿環境下で２ｋＶ印加時の電気抵抗値（以下同様）が５０ＭΩのものを使用し、上述の差分ΔＶｔｎの閾値ＸはΔ８０Ｖと設定した。なお、この実験は、後述する定着モードを標準モードとし、片面プリントモードで連続プリント動作を行うことで実施した。また、シートパス１８に結露した水滴量は、プリント動作の前後におけるシートパス１８の重量変化から算出した。また、本実施例の制御では、連続プリント中の５０枚目のタイミングで吸湿紙に画像が形成されていると判断され、連続５０枚目以降から定着装置１６の温度設定を低めに補正するとともに、ファンＦの回転制御を停止状態から回転状態に変化させた。なお、本実施例ではファンＦを停止状態から回転状態に変化させたが、前述のようにファンＦの回転を低速回転から高速回転への切り替えでもよい。

その結果、本実施例の制御を使用しない比較例の場合に比べて、水滴量が１／５以下に低下し、記録材Ｐの角折れやシワなどの搬送不良を抑制できることが確認された。

以上のように、本実施例によれば、プリント動作中における転写ローラ５の電気抵抗の変化から吸湿紙に画像が形成されているか否かを判断する。転写ローラ５の電気抵抗は、画像形成前と画像形成中において、記録材Ｐが転写ニップ部Ｔにないタイミングに計測する。そのため、記録材Ｐの種類や画像のトナー量に影響されることなく、吸湿紙に画像が形成されているか否かを検知できる。また、その検知結果を定着装置１６の温度制御やファンＦの回転数の制御などにフィードバックすることで、吸湿紙に連続して大量に画像が形成された場合の記録材Ｐの角折れやシワなどの搬送不良を抑制することができる。このように、本実施例によれば、相対的に吸湿度の高い記録材Ｐに画像が形成されていることをより正確に検知し、定着装置１６による記録材Ｐの加熱で発生する又は発生した水蒸気の量を低減することができる。

（６）プリントモードに応じた吸湿紙検知制御
次に、プリントモード（画像形成モード）に応じた吸湿紙検知制御について説明する。本実施例の画像形成装置１００は、プリント動作を動作設定の異なる複数のプリントモードにより選択的に実行することができる。そして、本実施例は、上述の差分ΔＶｔｎの閾値Ｘを、プリントモードとしての定着モード（より詳細には、定着温度や紙間の長さ）に応じて変化させることを特徴とする。

本実施例の画像形成装置１００は、定着モードとして、普通紙に対応した標準モード、厚紙に対応した定着温度が高いモード、薄紙に対応した定着温度が低いモード、又は紙間延長モードを選択的に用いて、プリント動作を行うことができる。定着温度が低いモードでは、記録材Ｐに薄紙を用いた場合の記録材Ｐのカールを低減することができる。また、紙間延長モードでは、機内の昇温を抑制することができる。定着温度が高いモードでの定着温度は、標準モードでの定着温度よりも高く、定着温度が低いモードでの定着温度は標準モードでの定着温度より低い。また、紙間延長モードでの紙間の間隔は、標準モード、定着温度が高いモード及び定着モードが低いモードよりも長い。また、紙間延長モードでの定着温度は、標準モードでの定着温度と同じである。

図６は、上記それぞれの定着モードにおいて、常温常湿環境下で、吸湿紙を用いて連続プリント動作を行ったときの、転写ローラ５の電気抵抗の変化を示す。横軸はページ数、縦軸は転写ローラ５の電気抵抗を予測する電圧値Ｖｔｎ（ｎ≧０）である。なお、転写ローラ５は、電気抵抗値が５０ＭΩのものを使用し、転写ローラ５の初期の電気抵抗に対応する電圧値Ｖｔ０は９００Ｖである。

図６より、連続プリント動作のページ数が進むに従い、電圧値Ｖｔｎ（ｎ≧０）が低下していることがわかる。これは、プリント動作により転写ローラ５が吸湿し、転写ローラ５に新たな導電パスが形成され、転写ローラ５の電気抵抗が低下したことを意味する。プリント動作では、吸湿紙が転写ローラ５を通過することで転写ローラ５の表面に水分が付着したり、吸湿紙が定着装置１６を通過することで発生する水蒸気が転写ローラ５の表面に付着したりすることで、転写ローラ５が吸湿する。

また、図６より、定着温度が低いモードに比べて定着温度が高いモードの方が電圧値Ｖｔｎ（ｎ≧０）の低下量が大きいことがわかる。例えば、連続で５００枚のプリント動作を行ったときの電気抵抗の変化量Ｖｔ５００で比較すると、定着温度が低いモードではΔ１５０Ｖ、定着温度が高いモードではΔ３００Ｖほど低下している。なお、標準モードにおける電気抵抗の変化量Ｖｔ５００は、定着温度が高いモードと定着温度が低いモードとの間のΔ２００Ｖである。これは、定着温度が高いほど紙に与える熱量が多く多量の水蒸気が発生するため、その影響で転写ローラ５の電気抵抗が大きく低下したことを意味する。

一方、標準モードに比べて紙間延長モードは電圧値Ｖｔｎ（ｎ≧０）の低下量が小さいことがわかる。例えば、連続で５００枚のプリント動作を行ったときの電気抵抗の変化量Ｖｔ５００で比較すると、標準モードではΔ２００Ｖ、紙間延長モードではΔ１２０Ｖほど低下している。これは、紙間が長いほど、定着装置１６で発生した水蒸気が機外に拡散する量が増えるため、その影響で機内に残留する水蒸気が減り、転写ローラ５の電気抵抗が低下しにくくなったことを意味する。

図７は、上記それぞれの定着モードにおいて、常温常湿環境下で含水率１０％程度の吸湿紙と含水率５％程度の乾燥紙に連続で５００枚のプリント動作を行ったときの、転写ローラ５の電気抵抗の変化量ΔＶｔ５００を示す。なお、連続５００枚のプリント動作を終了した時点で、転写ローラ５の電気抵抗は十分に下がりきっているため、さらにプリント枚数を増やしても転写ローラ５の電気抵抗の変化量がΔＶｔ５００を超えることはない。

ここで、本実施例では、差分ΔＶｔｎの閾値Ｘを、定着モードに応じて最適化している。本実施例では、標準モードの閾値ＸはΔ６０Ｖと設定されている。これに対して、定着温度が高いモードでは、プリント動作中の電気抵抗の変化量ΔＶｔ５００が大きいため、閾値Ｘの値を大きく設定している。一方、定着温度が低いモードや、紙間延長モードは、プリント動作中の電気抵抗の変化量ΔＶｔ５００が小さいため、閾値Ｘの値を小さく設定している。具体的には、定着温度が高いモードの閾値ＸはΔ８０Ｖ、定着温度が低いモードの閾値ＸはΔ４０Ｖ、紙間延長モードの場合の閾値ＸはΔ３０Ｖとしている。

図８は、常温常湿環境下で、含水率１０％程度の吸湿紙と含水率５％程度の乾燥紙を用いて連続プリント動作を行ったときの、転写ローラ５の電気抵抗の変化量ΔＶｔｎの推移を示す。同図を参照して、上述のように差分ΔＶｔｎの閾値を設定することで、連続プリント動作の何枚目に吸湿紙に画像が形成されていると判断できるかについて、定着モードによらずに差分ΔＶｔｎの閾値を一定値とした場合と比較して説明する。

図８より、差分ΔＶｔｎの閾値を定着モードによらず一律でΔ８０Ｖとした場合には、定着温度が高いモードは３０枚目、標準モードは５０枚目、定着温度が低いモードは８０枚目、紙間延長モードは１２０枚目で吸湿紙と判断することになる。一方、本実施例では、差分ΔＶｔｎの閾値を定着モードに応じて変えている。そのため、定着温度が高いモード、定着温度が低いモード、紙間延長モードのいずれでも３０枚目付近で吸湿紙と判断できる。つまり、本実施例では、定着モードによらずに差分ΔＶｔｎの閾値を一定値とした場合に比べて、より少ないページ数で吸湿紙を検知できる。少ないページ数で早めに吸湿紙を検知できれば、記録材Ｐの搬送路への結露を軽減することにもつながり、記録材Ｐの角折れやシワなどの搬送不良の発生レベルや頻度を低下させることができる。

以上、本実施例によれば、吸湿紙か否かを判断するための閾値を定着温度や紙間が異なる複数の定着モードに応じて最適化する。これにより、より少ないページ数で吸湿紙を検知することができ、記録材Ｐの角折れやシワなどの搬送不良の発生レベルや頻度をさらに低下させることができる。つまり、本実施例によれば、相対的に吸湿度の高い記録材Ｐに画像が形成されていることを、定着モードに応じてより正確に検知して適切なタイミングで除湿制御を実行することができる。

［実施例２］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１のものと同じである。したがって、実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、同一符号を付して、詳しい説明は省略する。

本実施例は、吸湿紙検知制御における差分ΔＶｔｎの閾値Ｘを、プリントモードとしての片面プリントモードと両面プリントモードとで異ならせることを特徴とする。

図９は、常温常湿環境下で、吸湿紙と乾燥紙とを用いて、片面プリントモード又は両面プリントモードのいずれかで連続プリント動作を行ったときの、転写ローラ５の電気抵抗の変化を示す。横軸はページ数、縦軸は転写ローラ５の電気抵抗を予測する電圧値Ｖｔｎ（ｎ≧０）である。なお、定着モードは普通紙に対応した標準モードで、転写ローラ５は電気抵抗値が５０ＭΩのものを使用し、転写ローラ５の初期の電気抵抗に対応する電圧値Ｖｔ０は９００Ｖである。

図９より、片面プリントモードに比べて両面プリントモードの方が電圧値Ｖｔｎ（ｎ≧０）の低下量が大きいことがわかる。例えば、連続で５００枚のプリント動作を行ったときの電気抵抗の変化量Ｖｔ５００で比較すると、片面プリントモードではΔ２００Ｖ、両面プリントモードではΔ６００Ｖほど低下している。これは、両面プリントモードでは１面目の画像が形成されて定着装置１６を通過した後の紙が２面目の画像形成のために再度転写ニップ部Ｔを通過するため、紙の熱で転写ローラ５の温度が上昇するからである。転写ローラ５のインピーダンスは、スポンジゴムなどからなる弾性層が支配的であり、ゴムは一般的に温度が上昇するほど抵抗が下がる特性を有している。つまり、両面プリントモードでは、吸湿紙による水蒸気の影響だけでなく、２面目の画像形成のために転写ニップ部Ｔを通過する紙の熱の影響も重なり、転写ローラ５の電気抵抗が大きく低下する。

図１０は、常温常湿環境下で含水率１０％程度の吸湿紙と含水率５％程度の乾燥紙に片面プリントモード又は両面プリントモードのいずれかで連続で５００枚のプリント動作を行ったときの、転写ローラ５の電気抵抗の変化量ΔＶｔ５００を示す。なお、連続５００枚のプリント動作を終了した時点で、転写ローラ５の電気抵抗は十分に下がりきっているため、さらにプリント枚数を増やしても転写ローラ５の電気抵抗の変化量がΔＶｔ５００を超えることはない。

図１０より、両面プリントモードでのΔＶｔ５００の値は、乾燥紙でもΔ６０Ｖを超えていることがわかる。このΔ６０Ｖは、実施例１で片面プリントモードのみを考慮して設定した標準モードでのΔＶｔｎの閾値Ｘである。仮に、両面プリントモードで閾値ＸをΔ６０Ｖに設定したまま吸湿紙検知制御を作動させると、乾燥紙である場合であっても、吸湿紙であると誤検知する可能性がある。

上記誤検知を抑制し、両面プリントモードでも吸湿紙検知制御を有効に作動させるために、本実施例では差分ΔＶｔｎの閾値Ｘを片面プリントモードと両面プリントモードとで変化させている。両面プリントモードでは、プリント動作中の電気抵抗の変化量ΔＶｔ５００が大きくなるので、閾値Ｘの値を片面プリントモードよりも大きく設定する。具体的には、片面プリントモードでの閾値ＸｔはΔ６０Ｖ、両面プリントモードでの閾値ＸｔはΔ１８０Ｖとしている。

図１１は、常温常湿環境下で、含水率１０％程度の吸湿紙と含水率５％程度の乾燥紙を用いて片面プリントモード又は両面プリントモードのいずれかで連続プリント動作を行ったときの、転写ローラ５の電気抵抗の変化量ΔＶｔｎの推移を示す。同図を参照して、上述のように差分ΔＶｔｎの閾値を設定することで、連続プリント動作の何枚目に吸湿紙に画像が形成されていると判断できるかについて、片面プリントモードと両面プリントモードとで閾値を同じにした場合と比較して説明する。

図１１より、片面プリントモードと両面プリントモードとの両方で差分ΔＶｔｎの閾値をΔ６０Ｖとした場合、片面プリントモードでは３０枚目付近で吸湿紙と乾燥紙を正しく判断できる。しかし、この場合、両面プリントモードでは乾燥紙にも拘わらず約７０枚を超えると吸湿紙と判断してしまう可能性がある。一方、本実施例では、片面プリントモードか両面プリントモードかに応じて差分ΔＶｔｎの閾値を最適化している。そのため、本実施例では、片面プリントモード、両面プリントモードのいずれの場合においても、吸湿紙と乾燥紙を誤検知することなく、約３０枚目付近で正しく判断できる。

以上、本実施例によれば、両面プリントモードにおいても、正しく吸湿紙を検知することができ、記録材Ｐの角折れやシワなどの搬送不良をより確実に抑制することができる。つまり、本実施例によれば、相対的に吸湿度の高い記録材Ｐに画像が形成されていることを、片面プリントモードか両面プリントモードかに応じてより正確に検知して適切なタイミングで除湿制御を実行することができる。

［実施例３］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１のものと同じである。したがって、実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素についは、同一符号を付して、詳しい説明は省略する。

本実施例は、プリント動作の開始時（より詳細には、プリント動作において転写が開始される前）の転写ローラ５の温度に応じて、吸湿紙検知制御における差分ΔＶｔｎの閾値Ｘを補正することを特徴とする。

図１２、図１３は、プリント動作の開始時の転写ローラ５の温度と、その後のプリント動作による転写ローラ５の電気抵抗の変化との関係を示す。横軸はプリント動作の開始時の転写ローラ５の温度、縦軸は常温常湿環境下で含水率１０％程度の吸湿紙と含水率５％程度の乾燥紙を連続で５００枚のプリント動作を行ったときの、転写ローラ５の電気抵抗の変化量ΔＶｔ５００を示す。図１２は片面プリントモードの場合、図１３は両面プリントモードの場合を示している。

図１２、図１３において、転写ローラ５の温度が十分に温まっている領域Ｈは、例えば、２００枚以上の連続プリント動作を行った後に、そのプリント動作が終了してからの経過時間が１０分以内の場合などが例示できる。また、図１２、図１３において、転写ローラ５の温度が十分に冷えている（常温）領域Ｃは、例えば、最後のプリント動作の終了から３０分以上が経過した場合などが例示できる。

図１２、図１３より、プリント動作の開始時の転写ローラ５の温度が高いほど、その後のプリント動作による転写ローラ５の電気抵抗の変化量ΔＶｔ５００が少ないことがわかる。これは、プリント動作の開始時に転写ローラ５の温度が高いと、その後のプリント動作において転写ローラ５が昇温しにくくなり、転写ローラ５の電気抵抗の変化量としては小さくなるからである。

また、図１２より、プリント動作の開始時の転写ローラ５の温度が高い場合に、連続プリント動作を行うと、電気抵抗の変化量ΔＶｔ５００がマイナスになる場合があることがわかる（片面プリントモードで乾燥紙を用いた場合）。これは、５００枚の連続プリント動作中に転写ローラ５の電気抵抗がむしろ上昇したことを意味する。これは、片面プリントモードで常温の紙が繰り返し転写ニップ部Ｔを通過することで、転写ローラ５が徐々に紙に熱を奪われて、転写ローラ５の電気抵抗が上昇したためと考えられる。また、乾燥紙を用いた場合には、転写ローラ５が吸湿しにくく、転写ローラ５の電気抵抗が低下しにくいことも理由の一つであるものと考えられる。

以上のように、プリント動作の開始時の転写ローラ５の温度によって、その後のプリント動作による転写ローラ５の電気抵抗の変化量は大きく異なる。そこで、本実施例では、正しく吸湿紙を検知するために、プリント動作の開始時の転写ローラ５の温度に応じて、吸湿紙を検知するための閾値Ｘを補正している。

図１２、図１３には、比較例としての実施例２で定めた閾値Ｘｔが示されている。この閾値Ｘｔは、プリント動作の開始時に転写ローラ５が十分に冷えている（常温）場合を想定しており、プリント動作の開始時の転写ローラ５の温度が高い場合に、吸湿紙を正しく検知できない場合がある。つまり、吸湿紙を用いた場合のグラフが閾値Ｘｔの線と交差する温度よりも高い温度範囲では、吸湿紙であるにも拘わらず、乾燥紙であると判断される。一方、図１２、図１３に示すように、本実施例の閾値Ｘｕは、プリント動作の開始時の転写ローラ５の温度に応じて補正しているため、プリント動作の開始時の転写ローラ５の温度によらず、吸湿紙を正しく検知できる。

ここで、本実施例では、プリント動作前に転写ローラ５が冷えているか（常温）、温まっているかを判断（予測）し、その判断結果（予測温度）に応じて、吸湿紙を検知するための閾値Ｘｕを決定する。本実施例では、プリント動作の開始時の転写ローラ５の温度が高いほど小さくなるように設定されている。プリント動作の開始時の転写ローラ５の温度は、標準、高温、低温といったように、所定の予測温度範囲ごとの区分として判断することができ、それぞれの区分に対応付けて閾値Ｘｕを設定することができる。なお、プリント動作の開始時の転写ローラ５の温度に対して閾値Ｘｕを連続的に変化させるなど、より細かい温度範囲ごとに閾値Ｘｕを設定してもよい。

プリント動作前に転写ローラ５が冷えているか、温まっているかは、前回又は複数回前のプリント動作の履歴に基づいて判断することができる。例えば、履歴情報として、前回又は複数回前の両面プリントモード又は片面プリントモードによるプリント動作での画像出力枚数、及びそのプリント動作が終了してからの経過時間に基づいて予測することができる。両面プリントモードでのプリント動作の履歴がある場合は、片面プリントモードでのプリント動作の履歴のみの場合に比べてプリント動作の開始時の転写ローラ５の温度は高くなりやすい。また、前回又は複数回前のプリント動作における画像出力枚数（画像形成動作において用いた記録材Ｐの枚数）が多いほど、プリント動作の開始時の転写ローラ５の温度は高くなりやすい。また、プリント動作が終了してからの経過時間が短いほど、プリント動作の開始時の転写ローラ５の温度は高くなりやすい。したがって、予めこれらの各情報の組み合わせによるプリント動作開始前の転写ローラ５の温度との関係を調べておき、メモリ１２２に格納しておくことができる。つまり、転写ローラ５の温度は、閾値を変更する当該画像形成動作より前に行われた画像形成動作において用いた記録材の枚数、その画像形成動作のプリントモード及びその画像形成動作が終了してからの経過時間のうち少なくとも一つに基づいて判断できる。この場合、制御部１２０は、履歴検知手段として、メモリ１２２に逐次に記憶されているプリント動作の開始時（時刻など）、終了時（時刻など）、使用した記録材Ｐの枚数（画像出力枚数）、プリントモードの情報などから上記履歴情報を検知することができる。

なお、転写ローラ５の温度は上述のような方法により予測することに限定されるものではない。例えば、転写ローラ５の電気抵抗の測定値を利用したり、赤外センサなどで直接温度をモニタする方法などを採用してもよい。

以上、本実施例によれば、プリント動作の開始時の転写ローラ５の温度状態が異なる場合でも、精度よく吸湿紙を検知することができる。したがって、プリント動作の履歴に応じて、記録材Ｐの角折れやシワなどの搬送不良の発生頻度を低下させることができる。つまり、本実施例によれば、相対的に吸湿度の高い記録材Ｐに画像が形成されていることを、プリント動作の履歴によらずにより正確に検知して適切なタイミングで除湿制御を実行することができる。

なお、本実施例では、吸湿紙を検知するための閾値を、プリントモードとしての片面プリントモードと両面プリントモードとで変更すると共に、各モードにおける閾値をプリント動作の開始時の転写ローラ５の温度に応じて補正（変更）した。同様に、プリントモードとしての定着モードに応じて閾値を変更すると共に、各モードにおける閾値をプリント動作の開始時の転写ローラ５の温度に応じて補正（変更）してもよい。また、本実施例の原理は、プリントモードに応じて閾値を変更しない場合にも、吸湿紙を検知するための閾値を変更するために適用することが可能である。

［その他］
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。

例えば、上述の実施例では、吸湿紙の検知結果は、定着装置の温度設定の補正やファン制御の補正などにフィードバックしたが、これに限定されるものではない。例えば、吸湿紙の検知結果を転写部や定着部に印加する電圧値の補正にフィードバックすることで、吸湿紙の画像性能の改善が期待できる。例えば、吸湿紙を検知した場合に、そうでない場合よりも転写部材及び定着装置の少なくとも一方に印加する電圧の絶対値を高くすることができる。また、吸湿紙の検知結果をモータ駆動速度や記録材の搬送速度などの記録材の搬送条件にフィードバックすることで、吸湿紙の搬送性能の改善が期待できる。例えば、吸湿紙を検知した場合に、そうでない場合よりも記録材の搬送速度を遅くすることができる。すなわち、制御手段が、吸湿紙の検知結果に基づいて、出力される画像の画質を乾燥紙を用いた場合により近づけるように任意の画像形成プロセス条件を変更する制御を行うようにすることができる。この場合も、上述の実施例と同様に、プリントモード、あるいはプリント動作の開始時の転写部材の温度に応じて吸湿紙を検知するための閾値を変更することで、より正確に吸湿紙を検知して、適切なタイミングでプロセス条件を変更することができる。

また、上述の実施例では、吸湿紙を検知するためにその電気抵抗の変化量が検知される転写部材は、像担持体としての感光体ドラムに当接して転写部を形成する転写ローラであったが、これに限定されるものではない。転写部材は、例えば中間転写方式の画像形成装置において中間転写体に当接して２次転写部を形成する転写部材であってもよい。中間転写方式の画像形成装置は、第１の像担持体としての例えば感光ドラムに形成されたトナー像が、第２の像担持体としての例えば無端状のベルトで形成された中間転写体である中間転写ベルトに１次転写される。中間転写ベルトに１次転写されたトナー像は、転写部材である２次転写部材の作用により、記録紙などの記録材に２次転写される。そして、トナー像が２次転写された記録材は、上述の実施例の場合と同様にして、定着処理を受けた後に、画像形成装置の装置本体外に排出される。２次転写部材としては、例えば、上述の実施例における転写ローラと同様に、中間転写ベルトに当接して２次転写部を形成する２次転写ローラが用いられる。このような画像形成装置においても、プリント動作において吸湿紙を用いると２次転写ローラの電気抵抗が変化するので、これを検知することで吸湿紙を検知することができる。

また、転写部材は、ローラ状のものに限定されるものではなく、例えば移動する像担持体に接触してこれを摺擦するように配置される板状（ブレード状）、シート状、ブラシ状、ブロック状のものなど、任意の形態のものであってよい。

また、上述の実施例では、転写部材に電圧を印加した際の電流を電流検知手段により検知して、所定の電流値を得るための電圧値を求めることで、転写部材の電気抵抗に関する情報を取得したが、これに限定されるものではない。転写部材の電気抵抗に関する情報が得られればよいので、転写部材に電圧を印加した際の電圧値を電圧検知手段により検知して、所定の電圧値を得るための電流値を求めてもよい。例えば、転写電圧を定電流制御する場合には、前回転工程において定電圧制御された電圧を転写部材に印加して、その際の電流値を検知し、その電流値に応じて転写時の所望の電流値を求めることができる。この場合には、検知手段は、印加手段により定電圧制御された電圧を転写部材に印加した際の電流値を検知することで、転写部材の電気抵抗と相関する情報を検知することができる。

また、上述の実施例では、加熱手段として、未定着のトナー像を記録材に定着させる定着装置を例示したが、加熱手段はこれに限定されるものではない。例えば、画像形成装置が、加熱手段として、未定着のトナー像を記録材に定着させる定着装置に加えて、画像の平滑性（光沢性）を向上させるなどのために一旦トナー像が定着された記録材を再度加熱する光沢付与装置（像加熱装置）を有する場合がある。このような画像形成装置では、上述の実施例における定着装置の場合と同様に、吸湿紙の検知結果を光沢付与装置の温度設定の補正にフィードバックすることができる。

５ 転写ローラ
１６ 定着装置
１８ シートパス（定着後搬送路）
Ｆ ファン
Ｐ 記録材

Claims (21)

1. トナー像を担持する像担持体と、
   電圧が印加されることで転写部において前記像担持体から記録材にトナー像を転写させる転写部材と、
   前記転写部材に電圧を印加する印加手段と、
   トナー像が転写された記録材を加熱する加熱手段と、を有し、
   一の開始指示による単一又は複数の記録材に対する一連の画像形成動作を、動作設定の異なる複数のプリントモードにより選択的に実行する画像形成装置において、
   前記印加手段により前記転写部材に電圧を印加することで前記転写部材の電気抵抗と相関する値を検知する検知手段と、
   画像形成動作において記録材が前記転写部を通過することによる前記検知手段により検知される値の変化量に基づいて、前記加熱手段により記録材を加熱することで発生する水蒸気の量又は発生した水蒸気の量を低減させる除湿制御を実行させる制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、画像形成動作において前記転写が開始される前に前記検知手段により検知された値からの、該画像形成動作において前記転写が開始された後に前記検知手段により検知された値の変化量が、前記転写部材の電気抵抗が低下する方向に所定の閾値以上になった場合に前記除湿制御を実行させるとともに、前記閾値を画像形成動作のプリントモードに応じて変更することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記加熱手段による加熱温度の異なる複数のプリントモードに応じて前記閾値を変更することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記加熱手段による加熱温度が第１の加熱温度のプリントモードにおける前記閾値よりも、前記加熱手段による加熱温度が前記第１の加熱温度よりも低い第２の加熱温度のプリントモードにおける前記閾値の方を小さくすることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記転写のために連続して前記転写部に搬送される記録材間の間隔の異なる複数のプリントモードに応じて前記閾値を変更することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前記記録材間の間隔が第１の間隔のプリントモードにおける前記閾値よりも、前記記録材間の間隔が前記第１の間隔よりも長い第２の間隔のプリントモードにおける前記閾値の方を小さくすることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、記録材の片面に画像を形成する片面プリントモードと、記録材の両面に画像を形成する両面プリントモードとで、前記閾値を変更することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記両面プリントモードにおける前記閾値よりも、前記片面プリントモードにおける前記閾値の方を小さくすることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段は更に、画像形成動作において前記転写が開始される前の前記転写部材の温度に応じて前記閾値を変更することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記制御手段は、前記転写部材の温度が第１の温度の場合の前記閾値よりも、前記転写部材の温度が前記第１の温度よりも高い第２の温度の場合の前記閾値の方を小さくすることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記制御手段は、前記転写部材の温度を、前記閾値を変更する画像形成動作より前に行われた画像形成動作において用いた記録材の枚数、その画像形成動作のプリントモード及びその画像形成動作が終了してからの経過時間のうち少なくとも一つに基づいて判断することを特徴とする請求項８又は９に記載の画像形成装置。
11. 前記検知手段は、前記転写部材の電気抵抗と相関する値を、前記転写部に記録材がないときに前記印加手段により前記転写部材に電圧を印加することで検知することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
12. 前記制御手段は、複数の記録材への画像形成動作における最初の記録材に対する前記転写が開始される前に前記検知手段により検知された値からの、該最初の記録材に対する前記転写が開始された後に連続して前記転写部に搬送される記録材と記録材との間の領域が前記転写部を通過している間に前記検知手段により検知された値の変化量を、前記閾値と比較することを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記検知手段は、前記印加手段により定電流制御された電圧を前記転写部材に印加した際の電圧値、又は前記印加手段により定電圧制御された電圧を前記転写部材に印加した際の電流値を検知することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
14. 前記発生する水蒸気の量の低減は、前記加熱手段による加熱温度を低下させること及び前記転写のために連続して前記転写部に搬送される記録材間の間隔を広げることのうち少なくとも一方により行われることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
15. 前記発生した水蒸気の量の低減は、当該画像形成装置の装置本体の外部から内部に空気を吸入するか又は前記装置本体の内部から外部に空気を排出するファンの回転数を変化させることにより行われることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
16. トナー像を担持する像担持体と、
    電圧が印加されることで転写部において前記像担持体から記録材にトナー像を転写させる転写部材と、
    前記転写部材に電圧を印加する印加手段と、
    トナー像が転写された記録材を加熱する加熱手段と、を有し、
    一の開始指示による単一又は複数の記録材に対する一連の画像形成動作を実行する画像形成装置において、
    前記印加手段により前記転写部材に電圧を印加することで前記転写部材の電気抵抗と相関する値を検知する検知手段と、
    画像形成動作において記録材が前記転写部を通過することによる前記検知手段により検知される値の変化量に基づいて、前記加熱手段により記録材を加熱することで発生する水蒸気の量又は発生した水蒸気の量を低減させる除湿制御を実行させる制御手段と、を有し、
    前記制御手段は、画像形成動作において前記転写が開始される前に前記検知手段により検知された値からの、該画像形成動作において前記転写が開始された後に前記検知手段により検知された値の変化量が、前記転写部材の電気抵抗が低下する方向に所定の閾値以上になった場合に前記除湿制御を実行させるとともに、前記閾値を画像形成動作において前記転写が開始される前の前記転写部材の温度に応じて変更することを特徴とする画像形成装置。
17. 前記制御手段は、前記転写部材の温度が第１の温度の場合の前記閾値よりも、前記転写部材の温度が前記第１の温度よりも高い第２の温度の場合の前記閾値の方を小さくすることを特徴とする請求項１６に記載の画像形成装置。
18. 前記制御手段は、前記転写部材の温度を、前記閾値を変更する画像形成動作より前に行われた画像形成動作において用いた記録材の枚数、その画像形成動作のプリントモード及びその画像形成動作が終了してからの経過時間のうち少なくとも一つに基づいて判断することを特徴とする請求項１６又は１７に記載の画像形成装置。
19. トナー像を担持する像担持体と、
    電圧が印加されることで転写部において前記像担持体から記録材にトナー像を転写させる転写部材と、
    前記転写部材に電圧を印加する印加手段と、を有し、
    一の開始指示による単一又は複数の記録材に対する一連の画像形成動作を、動作設定の異なる複数のプリントモードにより選択的に実行する画像形成装置において、
    前記印加手段により前記転写部材に電圧を印加することで前記転写部材の電気抵抗と相関する値を検知する検知手段と、
    画像形成動作において記録材が前記転写部を通過することによる前記検知手段により検知される値の変化量に基づいて、画像形成プロセス条件を変更する制御手段と、
    を有し、
    前記制御手段は、画像形成動作において前記転写が開始される前に前記検知手段により検知された値からの、該画像形成動作において前記転写が開始された後に前記検知手段により検知された値の変化量が、前記転写部材の電気抵抗が低下する方向に所定の閾値以上になった場合に、前記画像形成プロセス条件を前記変化量が前記閾値以上になる前のプロセス条件から変更するとともに、前記閾値を画像形成動作のプリントモードに応じて変更することを特徴とする画像形成装置。
20. トナー像を担持する像担持体と、
    電圧が印加されることで転写部において前記像担持体から記録材にトナー像を転写させる転写部材と、
    前記転写部材に電圧を印加する印加手段と、
    トナー像が転写された記録材を加熱する加熱手段と、を有し、
    一の開始指示による単一又は複数の記録材に対する一連の画像形成動作を実行する画像形成装置において、
    前記印加手段により前記転写部材に電圧を印加することで前記転写部材の電気抵抗と相関する値を検知する検知手段と、
    画像形成動作において記録材が前記転写部を通過することによる前記検知手段により検知される値の変化量に基づいて、画像形成プロセス条件を変更する制御手段と、
    を有し、
    前記制御手段は、画像形成動作において前記転写が開始される前に前記検知手段により検知された値からの、該画像形成動作において前記転写が開始された後に前記検知手段により検知された値の変化量が、前記転写部材の電気抵抗が低下する方向に所定の閾値以上になった場合に、前記画像形成プロセス条件を前記変化量が前記閾値以上になる前のプロセス条件から変更するとともに、前記閾値を画像形成動作において前記転写が開始される前の前記転写部材の温度に応じて変更することを特徴とする画像形成装置。
21. 前記画像形成プロセス条件は、前記転写部に印加する電圧、トナー像を記録材に定着させる定着部に印加する電圧、又は記録材の搬送条件であることを特徴とする請求項１９又は２０に記載の画像形成装置。

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