WO2017179248A1 - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

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WO2017179248A1
WO2017179248A1 PCT/JP2016/089113 JP2016089113W WO2017179248A1 WO 2017179248 A1 WO2017179248 A1 WO 2017179248A1 JP 2016089113 W JP2016089113 W JP 2016089113W WO 2017179248 A1 WO2017179248 A1 WO 2017179248A1
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light
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京子 松田
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シャープ株式会社
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    • G03G21/20Humidity or temperature control also ozone evacuation; Internal apparatus environment control
    • G03G21/203Humidity

Definitions

  • the present disclosure relates to an image forming apparatus capable of performing image formation a plurality of times on the same sheet, and an image forming method in the image forming apparatus.
  • an image is formed (printed) on a sheet by transferring a toner agent (developer) onto the sheet. More specifically, in an image forming apparatus, printing is performed by transferring a visible image (toner image) carried on an image carrier (photoreceptor) onto a sheet by a transfer device to which a transfer voltage is applied and a transfer current is supplied.
  • a toner agent developer
  • printing is performed by transferring a visible image (toner image) carried on an image carrier (photoreceptor) onto a sheet by a transfer device to which a transfer voltage is applied and a transfer current is supplied.
  • Some image forming apparatuses can perform printing on both the front and back sides of a sheet. However, when printing on both sides, the printing is performed on one side of the paper (hereinafter referred to as the first side) and on the other side of the paper (hereinafter referred to as the second side). On the other hand, the transfer characteristics of the toner image onto the paper differ when printing is performed. For this reason, there exists a problem that the image quality of the image printed on the 1st surface and the 2nd surface does not correspond.
  • FIG. 12 is a graph showing a change in the moisture content on the surface of the paper during duplex printing on the paper.
  • FIG. 13 is a graph showing the relationship between the moisture content on the surface of the paper and the surface resistance value of the paper.
  • the moisture content of the sheet when the transfer process is performed on the second surface is significantly lower than the moisture content of the sheet when the transfer process is performed on the first surface.
  • the electrical resistance value on the surface of the paper increases as the moisture content on the surface of the paper decreases. If a transfer voltage corresponding to the electrical resistivity of the surface of the paper is not used, the transfer of toner onto the paper by the transfer device, that is, uneven density or lack of toner adhesion occurs, and image reproducibility is impaired. Therefore, when the transfer process is performed on the second surface having a changed moisture content, if the transfer is performed under the same transfer conditions as the transfer process on the first surface, the image quality printed on the first surface and the second surface matches. It will disappear.
  • Patent Document 1 discloses a technique for reducing the difference in image quality printed on the first surface and the second surface.
  • the image forming apparatus disclosed in Patent Document 1 is configured to be able to switch the voltage applied to the transfer apparatus to two types of transfer voltages.
  • the image forming apparatus reduces a difference in image quality between images printed on the first surface and the second surface by making the transfer voltage in printing on the second surface larger than the transfer voltage in printing on the first surface. It is supposed to be.
  • Japanese Patent Publication Japanese Patent Laid-Open No. 5-107945 (published on April 30, 1993)”
  • the transfer voltage for printing on the first surface and the transfer voltage for printing on the second surface are preset voltage values, the surface of the paper has It does not consider the moisture content. Therefore, for example, when the moisture content of the paper is higher than usual, such as during the rainy season or early morning in winter, or when the moisture content on the surface of the paper is low and used in a dry overseas area, printing on the first side
  • the transfer voltage at 1 is not an appropriate voltage value, or the moisture content of the first surface and the second surface is significantly different.
  • the image quality of the image printed on the first surface and the image quality of the image printed on the second surface are greatly different depending on the moisture content of the surface of the paper.
  • An object of the present invention is to provide an image forming apparatus and an image forming method capable of making the image quality of an image transferred each time uniform.
  • an image forming apparatus includes an image carrier that carries a developed image obtained by developing an electrostatic latent image based on image data with a developer, And an image forming apparatus capable of performing a plurality of transfer processes on the same sheet, the image forming apparatus including at least one light source, and irradiating the sheet with light.
  • a measuring unit that receives the light reflected by the paper and measures the intensity of the received light; and before each of the plurality of transfer processes, the paper is calculated from the light intensity measured by the measuring unit.
  • a setting unit for setting a transfer condition by the transfer unit based on the calculated water content of the surface of the paper.
  • an image forming method includes an image carrier that carries a developed image obtained by developing an electrostatic latent image based on image data with a developer,
  • An image forming method in an image forming apparatus that includes a transfer unit that performs a transfer process for transferring the visible image to a sheet, and that can perform a plurality of transfer processes on the same sheet. Irradiating light, receiving the light reflected by the paper, measuring the intensity of the received light, and before each of the plurality of transfer processes, the light measured by the measuring process
  • the image quality of the image transferred each time can be made uniform regardless of the moisture content on the surface of the sheet.
  • FIG. 1 is a schematic view showing the structure of a copier according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIGS. 2A and 2B illustrate a configuration of an optical sensing unit of the copying machine, in which FIG. 1A is a schematic diagram illustrating a configuration of the optical sensing unit, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • FIG. 6 is a top view of a sheet showing a light irradiation position on the sheet by the light sensing unit. It is a graph which shows the light absorbency spectrum of a paper in case the intensity
  • Embodiment 1 a copying machine 1A as an image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
  • the copying machine 1A prints image data on paper P (image formation).
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the structure of the copying machine 1A.
  • the copying machine 1 ⁇ / b> A includes a scanner unit 2, a paper feed cassette 3, a pickup roller (take-out roller) 4, a pre-registration detection unit (not shown), and an idle roller (staying roller) 5.
  • the image forming unit 10 the light sensing unit (measurement unit) 20, the standard reflection plate 6, the paper discharge roller 7, the environment measurement unit 8, and the control unit 30.
  • the scanner unit 2 is for reading image data (original data) of an original placed on an original tray (not shown).
  • the image data read by the scanner unit 2 is transmitted to a memory 30a or an image processing unit 30b of the control unit 30 described later.
  • the paper feed cassette 3 is a container for storing paper P to be printed by the copying machine 1A.
  • the pickup roller 4 is a roller for feeding the paper P stored in the paper feed cassette 3 to the main transport path R1.
  • the main transport path R1 is a transport path that starts from the paper feed cassette 3, passes through the image forming unit 10, and ends at the paper discharge roller 7.
  • the pre-registration detection unit is a switch disposed between a light sensing unit 20 (described later) and the idle roller 5 in the main transport path R1.
  • the pre-registration detection unit detects that the paper P fed by the pickup roller 4 has passed the position of the pre-registration detection unit
  • the pre-registration detection unit transmits a detection signal to the idle roller 5 described later.
  • the pre-registration detection unit is disposed between the light sensing unit 20 and the idle roller 5, but this is not a limitation.
  • the position where the pre-registration detection unit is provided may be a position where it can detect that the paper P fed by the pickup roller 4 has passed the position of the pre-registration detection unit and transmit a detection signal to the idle roller 5.
  • the idle roller 5 is a roller for temporarily retaining the paper P.
  • the idle roller 5 receives the detection signal of the passage of the sheet P from the pre-registration detection unit, the idle roller 5 temporarily retains the sheet P and releases the retention of the sheet P at a predetermined timing.
  • the image forming unit 10 is for printing an image indicated by the image data of the original read by the scanner unit 2 on the paper P.
  • the image forming unit 10 includes a photosensitive drum (image carrier) 11, a charger 12, a laser scanning unit 13, a developing device 14, a transfer device (transfer unit) 15, a fixing unit 16, and a cleaning device ( (Not shown).
  • the image forming unit 10 charges the photosensitive drum 11 uniformly with a predetermined voltage by the charger 12.
  • the photosensitive drum 11 has a drum shape and rotates in the direction of the arrow shown inside the photosensitive drum 11 in FIG.
  • the image forming unit 10 exposes the photosensitive drum 11 to laser light using the laser scanning unit 13. As a result, an electrostatic latent image based on the image data subjected to the image processing is formed on the surface of the photosensitive drum 11.
  • the image forming unit 10 causes the developing device 14 to attach the toner agent (developer) stored inside the developing device 14 to the surface of the photosensitive drum 11, and the toner based on the electrostatic latent image described above.
  • the image (developed image) is developed on the surface of the photosensitive drum 11.
  • the developing device 14 includes a developing roller (not shown), and a developing bias is applied to the developing roller.
  • the toner agent adheres to the surface of the photosensitive drum 11 due to a potential difference generated according to the developing bias applied to the developing roller and the charged state of the surface of the photosensitive drum 11.
  • a toner image based on the electrostatic latent image is developed on the surface of the photosensitive drum 11.
  • the image forming unit 10 performs a transfer process in which the toner image developed on the surface of the photosensitive drum 11 is transferred to the paper P by the transfer device 15. Specifically, the image forming unit 10 transfers the toner image developed on the surface of the photosensitive drum 11 onto the paper P by applying a transfer potential to the transfer device 15 and supplying a transfer current.
  • the transfer potential applied to the transfer device 15 and the current supplied to the transfer device 15 are set by an arithmetic processing unit 30c described later.
  • the image forming unit 10 fixes (fixes) the toner image transferred onto the paper P to the paper P by the fixing unit 16.
  • the fixing unit 16 includes a pressure roller 16a and a halogen lamp (not shown) as a heat source.
  • the paper P on which the toner image is transferred is heated by the halogen lamp, and the pressure roller 16a.
  • the toner image transferred onto the paper P is melted and fixed (fixed) on the paper P.
  • the photosensitive drum 11 carries a toner image obtained by developing an electrostatic latent image based on image data with a toner agent. Then, the transfer device 15 performs a transfer process of transferring the toner image onto the paper P, whereby the image indicated by the image data is printed on the paper P.
  • the copying machine 1A can perform a plurality of transfer processes on the same sheet P. The same applies to copying machines 1B and 1C described later.
  • the image forming unit 10 removes the toner agent remaining on the surface of the photosensitive drum 11 after the transfer with a cleaning device, and uniformly charges the photosensitive drum 11 with a predetermined voltage by the charger 12.
  • the photosensitive drum 11 is brought into a state where the next printing process can be performed.
  • FIG. 2A is a schematic diagram showing the configuration of the optical sensing unit 20
  • FIG. 2B shows the configuration of the optical sensing unit 20 of the copying machine 1A in the present embodiment.
  • FIG. 2A is a schematic diagram showing the configuration of the optical sensing unit 20, and FIG. FIG.
  • the light sensing unit 20 is for irradiating the paper P with light and measuring the intensity of the light reflected by the surface of the paper P. More specifically, the light sensing unit 20 irradiates the paper P stayed by the idle roller 5 with light, receives the light reflected by the paper P, and measures the intensity of the received light. The light intensity measured by the light sensing unit 20 is used in calculating the moisture content of the surface of the paper P described later. As shown in FIGS. 2A and 2B, the optical sensing unit 20 includes an irradiation unit 21 and a light receiving unit 22.
  • the irradiation unit 21 is for emitting light to the paper P.
  • the irradiation part 21 in this embodiment is provided with three semiconductor light emitting elements (LED: Light Emitting Diode, light source) 21a * 21b * 21c as a light source, as shown to (a) of FIG.
  • the irradiation unit 21 can irradiate (emit) three types of light having different wavelengths on the paper P by the semiconductor light emitting elements 21a, 21b, and 21c.
  • the semiconductor light emitting elements 21 a, 21 b, and 21 c are installed so as to surround the light receiving unit 22.
  • the wavelength of the light emitted from each of the semiconductor light emitting elements 21a, 21b, and 21c is 2000 nm or less.
  • the wavelength of light emitted by the irradiation unit 21 is not limited to 2000 nm or less.
  • the wavelength of light irradiated by the irradiation unit 21 is 2000 nm or less.
  • the irradiation unit 21 includes the semiconductor light emitting elements 21a, 21b, and 21c as a light source.
  • the light source of the irradiating unit in one embodiment of the present invention may be a light source that can irradiate light having a wavelength capable of calculating the moisture content, and may be, for example, a halogen lamp or a phosphor.
  • a halogen lamp or phosphor is used, for example, by providing a wavelength filter that transmits light having different wavelengths, the paper P can be irradiated with three types of light having different wavelengths.
  • the number of light sources, the wavelength, the light intensity, and the like provided in the irradiation unit 21 are appropriately selected according to the configuration of the copying machine 1A, the type of paper P to be measured, and the like.
  • the wavelength of the light irradiated by the irradiation unit 21 is at least two kinds.
  • the irradiation unit in one embodiment of the present invention may include one light source.
  • the light source included in the irradiation unit in one embodiment of the present invention is a light source having a wavelength range for light emission such as an LED, a halogen lamp, or a phosphor
  • the light includes a plurality of wavelengths.
  • a plurality of light beams having different wavelengths may be irradiated by a single light source. For example, by combining or switching a member that transmits only a specific wavelength such as an optical filter, it is possible to realize irradiation of light having a plurality of different wavelengths from one light source.
  • the light receiving unit 22 is for receiving light irradiated from the semiconductor light emitting elements 21a, 21b, and 21c of the irradiation unit 21 and reflected by the paper P.
  • the light receiving unit 22 outputs the intensity of the received light to the memory 30 a of the control unit 30. More specifically, the light receiving unit 22 includes one light receiving element, and outputs an electric signal having a magnitude corresponding to the intensity of light received by the light receiving element to the memory 30a of the control unit 30.
  • the wavelength range in which the light receiving element can detect light is selected so as to include the wavelength of light irradiated by the irradiation unit 21.
  • the light receiving element in the present embodiment is a photodiode.
  • the light receiving element is not limited to a photodiode.
  • the light receiving element may be, for example, a phototransistor, an avalanche photodiode, or a photomultiplier tube.
  • the number and arrangement of the light receiving elements included in the light receiving unit 22 are appropriately selected according to the configuration of the copying machine 1A, the type of paper P to be measured, the wavelength of light emitted by the irradiation unit 21, and the like.
  • the light receiving unit 22 may include three photodiodes corresponding to the semiconductor light emitting elements 21a, 21b, and 21c.
  • paper in general, paper (paper P) has a property that the end portion is more likely to contain moisture than the central portion. That is, the moisture content of the paper P is distributed depending on the location. Therefore, in the copying machine 1A in the present embodiment, the moisture content on the surface of the paper P is calculated in consideration of the moisture content distribution of the paper P.
  • FIG. 3 is a top view of the paper P, showing the location of light irradiation on the paper P by the light sensing unit 20. As shown in FIG. 3, the light sensing unit 20 irradiates the paper P with light at two locations.
  • the light sensing unit 20 performs the first measurement by irradiating the paper P staying with the idle roller 5 with light.
  • the idle roller 5 conveys the paper P by a predetermined amount and makes the paper P stay again.
  • the light sensing unit 20 performs the second measurement by irradiating the paper P with light at a position different from the position irradiated for the first time.
  • One of the first irradiation position and the second irradiation position is the center of the paper P, and the other is the edge of the paper P. That is, the light sensing unit 20 measures the intensity of light reflected from the surface of the paper P at the center and the edge of the paper P.
  • the light irradiation part with respect to the paper P by the optical sensing part 20 may be three or more places.
  • FIG. 4 is a graph showing the absorbance spectrum of the paper P when the intensity of light irradiated by the irradiation unit 21 is large.
  • FIG. 4 shows an absorbance spectrum measured with only one sheet P and an absorbance spectrum measured with a bundle of sheets P (specifically, about 500 sheets P stacked). It is shown in the figure.
  • the intensity of light irradiated by the irradiation unit 21 is large, a part of the light irradiated by the irradiation unit 21 passes through the paper P.
  • a part of the transmitted light is absorbed by the other paper P. Will be.
  • the intensity of the light received by the light receiving unit 22 decreases, and thus the absorbance of the sheet P is calculated to be larger than the actual when calculating the absorbance of the surface of the sheet P described later.
  • the intensity of the light irradiated by the irradiation unit 21 is such that the light transmitted through the paper P out of the light irradiated on the paper P is reduced.
  • the light received by the light receiving unit 22 is set in advance so that the light mainly passes through a very thin layer on the surface of the paper P.
  • the amount of light irradiated by the irradiation unit 21 and reflected by the surface of the first sheet P and received by the light receiving unit 22 is the light amount P1, and the irradiation unit 21 irradiates the first sheet.
  • the amount of light transmitted through P and reflected by an object other than the first sheet P (for example, another sheet P existing under the first sheet P) and received by the light receiving unit 22 is defined as a light amount P2.
  • the intensity of the light irradiated by the irradiation unit 21 is set so that the light amount P2 is 10% or less of the light amount P1.
  • the thickness of the paper P differs depending on the type of the paper P. Therefore, in the copying machine 1A of the present embodiment, the light intensity P2 is 10% or less of the light quantity P1 with respect to a plurality of types of commonly used paper P having different thicknesses. It is preset so that the driving currents of the semiconductor light emitting elements 21a, 21b, and 21c constituting the irradiating unit 21 are set in advance for each type of paper P that is frequently used, and the semiconductor light emitting elements 21a and 21a are set according to the type of the paper P set by the user. It is also possible to change the drive currents 21b and 21c.
  • the irradiation unit 21 and the light receiving unit 22 are waterproofed by a cover fitted with a transparent member having a wavelength characteristic to transmit light.
  • a transparent member having a wavelength characteristic to transmit light.
  • quartz glass or synthetic quartz glass can be used.
  • the standard reflecting plate 6 reflects the light emitted from the irradiation unit 21 of the light sensing unit 20 to the light receiving unit 22 of the light sensing unit 20 in a state where there is no paper P between the light sensing unit 20 and the standard reflection plate 6. And is provided to face the light sensing unit 20.
  • the standard reflecting plate 6 is provided at a position opposite to the optical sensing unit 20 with respect to the main transport path R1.
  • the location where the standard reflecting plate 6 is provided is not limited thereto.
  • the location where the standard reflecting plate 6 is provided may be a location where the light received from the irradiation unit 21 and reflected by the standard reflecting plate 6 is directly received by the light receiving unit 22 without being blocked. Further, the standard reflecting plate 6 may be built in the light sensing unit 20.
  • the standard reflecting plate 6 is made of a material having high reflectivity, and is made of polytetrafluoroethylene (PTFE) in the present embodiment.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the paper discharge roller 7 is a roller for discharging the printed paper P to a paper discharge tray (not shown).
  • the paper discharge roller 7 can rotate in both the direction of discharging the paper P to the outside and the opposite direction.
  • the environment measuring unit 8 is provided in the paper feed cassette 3 and measures the temperature around the paper P stored in the paper feed cassette 3.
  • the location where the environment measuring unit 8 is provided is not limited to the location shown in FIG. 1, but is a location where the temperature can be measured around the paper P stored in the paper feed cassette 3. If it is okay.
  • the copying machine 1A includes a sub-transport path R2.
  • the sub-transport path R2 is a transport path used when printing on the paper P a plurality of times (for example, on both sides).
  • the sub-transport path R2 is branched from the main transport path R1 between the fixing unit 16 and the paper discharge roller 7, and from the branch point to between the pickup roller 4 and the light sensing unit 20 in the main transport path R1. Is a transport path connecting the two.
  • a branch claw (not shown) is provided at the branch point.
  • the branch claw can be operated on two sides.
  • the branching claw is operated to one side (main conveyance path R1 side)
  • the paper P that has passed through the fixing unit 16 is conveyed to the paper discharge roller 7.
  • the branching claw is operated to the other side (sub transport path R2 side) and the paper discharge roller 7 rotates in the direction opposite to the direction in which the paper P is discharged to the paper discharge tray
  • the paper discharge roller 7 Is transported in the direction opposite to the traveling direction in the main transport path R1 (that is, switchback transport), and transported from the branch point to the sub transport path R2.
  • the sheet P transported to the sub transport path R2 is transported between the pickup roller 4 and the light sensing unit 20 in the main transport path R1 via the sub transport path R2. At this time, the paper P is in a state in which the front and back are opposite to each other and the top and bottom are reversed from when the paper P passes through the image forming unit 10 immediately before. Thus, printing can be performed on the paper P a plurality of times.
  • the control unit 30 controls the operation of each unit described above.
  • the control unit 30 includes a memory (storage unit) 30a, an image processing unit 30b, and an arithmetic processing unit (setting unit) 30c.
  • the memory 30a is for storing information necessary for printing in the copying machine 1A.
  • the memory 30a is an area for temporarily storing image data read by the scanner unit 2, various programs executed by the image processing unit 30b and the arithmetic processing unit 30c (for example, print processing and water content).
  • a program for calculating a rate) an area for storing data used in the program, an area where the program is loaded, and a work area used when the program is executed ing.
  • the memory 30a changes the internal control data of the copying machine 1A such as the voltage / current applied / supplied to each element of the image forming unit 10 and the surface of the paper P, which are changed according to the conditions set by the user.
  • An area for storing a calculation model or the like used for calculating the moisture content is provided.
  • the image processing unit 30b is for performing image processing on the image data read by the scanner unit 2.
  • the calculation processing unit 30c performs each calculation in the copying machine 1A.
  • the arithmetic processing unit 30c calculates the moisture content of the surface of the paper P from the light intensity measured by the light sensing unit 20, and based on the calculated moisture content of the surface of the paper P, the transfer condition by the transfer device 15 Set. Details of the method for calculating the moisture content on the surface of the paper P will be described later.
  • Each process in the image processing unit 30b and the arithmetic processing unit 30c is realized by a central processing unit (CPU).
  • CPU central processing unit
  • the irradiation unit 21 of the optical sensing unit 20 irradiates light onto the paper P that is temporarily retained by the idle roller 5.
  • the light irradiated on the paper P by the irradiating unit 21 is absorbed by moisture contained in the paper P inside a very thin layer on the surface of the paper P, and passes through or scatters (including multiple scattering). Reflected.
  • the light receiving unit 22 of the light sensing unit 20 receives the light reflected by the paper P.
  • the light reflected by the paper P includes information on the amount of moisture contained on the surface of the paper P, specifically, information on the absorbance of the surface of the paper P.
  • the light intensity measured by the light receiving unit 22 is output to the memory 30 a of the control unit 30.
  • the measurement of the light intensity by the optical sensing unit 20 is performed at the two locations of the central portion and the end portion of the paper P as described above.
  • the moisture content of the surface of the paper P is calculated using the light intensity measured by the light sensing unit 20 in the arithmetic processing unit 30c of the control unit 30.
  • a method for calculating the moisture content on the surface of the paper P will be described in detail.
  • the arithmetic processing unit 30c calculates the absorbance of the surface of the paper P from the intensity of the light reflected by the paper P measured by the light sensing unit 20. Specifically, the arithmetic processing unit 30c uses the Lambert-Beer law or the Kubelka-Munk equation by using the light intensity measured by the light sensing unit 20 using the standard reflector 6 as reference data. Calculate the absorbance of the surface. The absorbance of the surface of the paper P is calculated for each of the three types of light having different wavelengths irradiated by the semiconductor light emitting elements 21a, 21b, and 21c of the irradiation unit 21 of the light sensing unit 20.
  • the arithmetic processing unit 30c calculates the moisture content of the surface of the paper P using the calculated absorbance of the surface of the paper P.
  • the arithmetic processing unit 30c calculates the moisture content of the surface of the paper P using multiple regression analysis as a calculation model.
  • the multiple regression analysis is a method in which a relational expression between the absorbance of each wavelength and the moisture content is statistically obtained in advance.
  • the arithmetic processing unit 30c calculates the moisture content on the surface of the paper P using the following equation (1), with the absorbances at three different wavelengths as ⁇ 1, ⁇ 2, and ⁇ 3.
  • the coefficients A, B, C, and D are coefficients determined by conditions such as the wavelength of light irradiated by the irradiation unit 21, the type of paper P specified by the user, and the internal configuration of the copier 1A. It is. Coefficients corresponding to various conditions are calculated in advance and stored in the memory 30a.
  • the arithmetic processing unit 30c calculates the moisture content of the surface of the paper P using the absorbance obtained from the measurement result measured by the optical sensing unit 20 and the coefficients A, B, C, and D read from the memory 30a. .
  • the copying machine 1A calculates the moisture content of the surface of the paper P using the absorbance of the surface of the paper P. It is known that the absorbance of the surface of the paper P is proportional to the moisture content of the paper P. By calculating the absorbance due to the surface of the paper P, the moisture content of the paper P can be accurately calculated. Although the moisture content can be calculated using the transmittance or reflectance of the paper P, the transmittance and the reflectance are not proportional to the moisture content, so the moisture content is calculated using the transmittance or the reflectance. Is more complicated than the calculation of moisture content using absorbance.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an operation in which the copying machine 1A performs duplex printing on the paper P. Note that the operations described below are controlled by the control unit 30 unless otherwise specified. In the following description, one side of the paper P is referred to as a first side and the other side as a second side.
  • the copying machine 1A sets the print conditions such as the number of prints, the print magnification, the size of the paper P, and the single-side / double-side print specified by the user. Setting is performed (S2).
  • this process (S3) may be performed before the printing request
  • the control unit 30 reads the document data (image data) by the scanner unit 2 (S4).
  • the scanner unit 2 reads image data on the surface of the document.
  • the read image data of the front side of the document is transmitted to the memory 30a and stored in the memory 30a.
  • the scanner unit 2 reads image data on the back side of the document.
  • the image data on the back side of the read document is sent to the image processing unit 30b without being sent to the memory 30a.
  • the image data on the back side of the document sent to the image processing unit 30b is subjected to image processing by the image processing unit 30b and transmitted to the laser scanning unit 13 of the image forming unit 10 and used for printing the first side of the paper P. Subsequently, the image data of the surface of the document stored in the memory 30a is sent to the image processing unit 30b.
  • the image data of the surface of the document sent to the image processing unit 30b is subjected to image processing by the image processing unit 30b and transmitted to the laser scanning unit 13 of the image forming unit 10 and used for printing the second surface of the paper P.
  • control unit 30 determines whether the image data of all the originals has been read (S5). If the document to be read still remains (NO in S5), the image data of the next document is read (that is, step S4 is repeated).
  • FIG. 6 is a flowchart showing the printing process operation (image forming method) in the copying machine 1A.
  • the light sensing unit 20 uses the standard reflector 6 to measure reference data used in calculating the moisture content of the surface of the paper P described later ( S11). Specifically, the light sensing unit 20 irradiates the standard reflecting plate 6 with light by the irradiating unit 21, receives light reflected by the surface of the standard reflecting plate 6 with the light receiving unit 22, and measures the intensity of the received light. And transmitted to the memory 30a of the control unit 30.
  • the pickup roller 4 takes out one sheet of paper P stored in the paper feed cassette 3 and transports it to the main transport path R1 (S12).
  • the pre-registration detection unit detects the passage of the paper P and transmits a detection signal to the idle roller 5.
  • the idle roller 5 temporarily retains the paper P that has been transported on the main transport path R1 (S13).
  • the arithmetic processing unit 30c calculates the moisture content of the surface of the first surface of the paper P (S14, measurement process). The calculation method is as described above.
  • the arithmetic processing unit 30c sets a print processing condition (S15, setting step). Specifically, the arithmetic processing unit 30c adds the printing conditions designated by the user, the type of the paper P, and the environmental conditions measured by the environment measuring unit 8 to the first paper P calculated by the arithmetic processing unit 30c. Based on the moisture content of the surface of one surface, using the relational database shown in Table 1 below, the transfer conditions (that is, the voltage value applied to the transfer device 15 and the current value supplied to the transfer device 15) are set. Set.
  • transfer conditions are set in advance for each predetermined range of the moisture content of the surface of the first surface of the paper P calculated by the calculation processing unit 30c, and the calculation processing unit 30c sets the transfer in advance.
  • the transfer conditions are set. For example, as shown in Table 1, the transfer condition may set the moisture content of the surface of the first surface of the paper P in a range of 1%. Further, when it is desired to divide the conditions in detail, the transfer conditions may be set in a finer range such as 0.5% increments. Alternatively, the transfer condition may be set in a range equal to or greater than a certain threshold such as “15% or more”.
  • This range is set as necessary depending on the specifications of the image forming apparatus or the climate of the area where the image forming apparatus is used. Note that in the image forming apparatus of one embodiment of the present invention, at least one of a voltage value applied to the transfer device 15 and a current value supplied to the transfer device 15 may be set. The transfer voltage and transfer current set by the arithmetic processing unit 30 c are output to the transfer device 15.
  • the control unit 30 starts writing image data on the surface of the photosensitive drum 11 (S16).
  • the laser scanning unit 13 forms an electrostatic latent image of the image data image-processed by the image processing unit 30b on the surface of the photosensitive drum 11 charged by the charger 12.
  • the developing device 14 starts an operation of developing a toner image by attaching a toner agent to the electrostatic latent image. That is, after the laser scanning unit 13 starts writing image data on the surface of the photosensitive drum 11, the developing device 14 continues to perform writing processing on the image data.
  • control unit 30 releases the stay of the paper P by the idle roller 5 at a predetermined timing with respect to the start of writing image data on the surface of the photosensitive drum 11 (S17). That is, the control unit 30 releases the stay of the paper P by the idle roller 5 so that the toner image developed on the photosensitive drum 11 is transferred to a predetermined position of the paper P by the transfer device 15.
  • the transfer device 15 transfers the toner image developed on the photosensitive drum 11 onto the first surface of the paper P (S18).
  • the transfer voltage applied to the transfer device 15 and the transfer current supplied to the transfer device 15 are the transfer voltage and the transfer current set in the arithmetic processing unit 30c.
  • the fixing unit 16 fixes the toner image transferred to the first surface of the paper P by the transfer device 15 on the paper P (S19). Thereby, the printing on the first surface of the paper P is completed.
  • the paper P printed on the first surface is transported on the main transport path R 1 by the rotation of the paper discharge roller 7 and reaches the paper discharge roller 7.
  • the paper P is temporarily retained with the rear end in the discharge direction being sandwiched between the paper discharge rollers 7 (S20).
  • control unit 30 switches the branch claw to the sub-transport path R2 side (S21).
  • control unit 30 conveys the paper P to the sub conveyance path R2 by rotating the paper discharge roller 7 in the reverse direction (S22).
  • the main transport path R1 of the sheet P is in a state in which the first surface and the second surface are opposite to each other and upside down from when the sheet P passes through the image forming unit 10 immediately before. Is conveyed between the pickup roller 4 and the optical sensing unit 20.
  • step S13 the idle roller 5 temporarily retains the paper P that has been transported through the main transport path R1 (S23).
  • the arithmetic processing unit 30c calculates the moisture content of the surface of the second surface of the paper P by the same calculation method as in step S14 (S24, measurement process). Then, the relational database shown in Table 1 as in step S15. The processing unit 30c sets the print processing conditions for the second side of the paper P using (S25, setting step).
  • the arithmetic processing unit 30c calculates the moisture content of the surface of the second surface of the paper P before performing the printing process on the second surface of the paper P, and the water content Based on the rate, transfer conditions are set. Thereby, the image quality of the images printed on the first side and the second side of the paper P can be made uniform.
  • the control unit 30 sets the print processing conditions in step S25 based on the same table 1 as in step S15.
  • the present invention is not limited to this, and is set separately for the second surface.
  • a relational database or correspondence table may be used.
  • step S26 to S29 printing on the second surface of the paper P is performed by the image forming unit 10 (S26 to S29). Since the printing operation (steps S26 to S29) for the second side of the paper P is the same as the printing operation (S16 to S19) for the first side of the paper P, description thereof is omitted.
  • the control unit 30 switches the branching claw to the main conveyance path R1 side (S30).
  • the paper P can be conveyed from the fixing unit 16 to the paper discharge roller 7.
  • the switching of the branching claw performed in step 30 may be performed at any timing as long as the sheet P is transported to the sub transport path R2.
  • the paper P passes through the paper discharge roller 7 and is discharged to the paper discharge tray (S31).
  • the control unit 30 determines whether or not the printing requested by the user has been completed (S7).
  • the requested printing is not completed (NO in S7), specifically, when there are a plurality of printing requests for one document, when the requested number of sheets is not printed, or for another document If the printing is not completed, the control unit 30 repeats step S6.
  • the requested printing is completed (YES in S7), all the printing processes are completed, and the copying machine 1A enters a standby state.
  • the arithmetic processing unit 30c calculates the absorbance of the surface of the paper P based on the intensity of the light reflected by the surface of the paper P measured by the light sensing unit 20. . Then, the arithmetic processing unit 30c calculates the moisture content of the surface of the paper P using the calculated absorbance of the surface of the paper P, and the voltage value applied to the transfer device 15 and the transfer device according to the calculated moisture content.
  • the current value supplied to 15 is set. This setting is performed by calculating the moisture content of the corresponding first side or second side before printing (transferring) on the first side and the second side of the paper P.
  • the arithmetic processing unit 30c sets a voltage value applied to the transfer device 15 and a current value supplied to the transfer device 15 in each printing.
  • the voltage value applied to the transfer device 15 in consideration of the moisture content of the surfaces of the first surface and the second surface of the paper P in each of the printing on the first surface and the printing on the second surface.
  • the current value supplied to the transfer device 15 can be set appropriately.
  • the image quality of the image transferred to the first surface and the image quality of the image transferred to the second surface can be made uniform regardless of the moisture content of the surface of the paper P.
  • the light sensing unit 20 measures the intensity of the light reflected from the surface of the paper P at two locations, the center and the edge of the paper P.
  • the arithmetic processing unit 30c calculates the moisture content of the surface of the paper P at each location, and sets the transfer condition using the average value. Thereby, the influence of the moisture content distribution on the surface of the paper P in the setting of the transfer condition to the paper P can be reduced.
  • the light sensing unit 20 measures the light intensity of the paper P temporarily retained by the idle roller 5 before the paper P is conveyed to the photosensitive drum 11. It is the structure which performs.
  • the light sensing unit 20 can measure the light intensity in a state where the sheet is retained by the idle roller 5, the time required for printing can be shortened.
  • the arithmetic processing unit 30c uses the optical sensing unit 20 to calculate the moisture content of both the first surface and the second surface of the paper P. Therefore, compared with the case where a separate optical sensing part is provided in order to calculate the moisture content of each surface of the 1st surface and the 2nd surface, space and cost can be reduced.
  • the arithmetic processing unit 30c calculates the moisture content on the surface of the paper P using multiple regression analysis. That is, the arithmetic processing unit 30c calculates the moisture content using a calculation formula statistically obtained in advance. This makes it possible to accurately calculate the moisture content on the surface of the paper P as compared to the conventional calculation method that simply calculates the moisture content by associating the reflectance or absorbance with the moisture content. In the conventional calculation method, it is not uncommon for an error of 5% or more to occur in the moisture content value, but the moisture content can be accurately calculated in the copying machine 1A of the present embodiment. For this purpose, for example, as shown in Table 1, transfer conditions can be set in the range of 1% increments or 0.5% increments. Thereby, the arithmetic processing unit 30c can set the transfer condition to the paper P more appropriately.
  • the operation for performing double-sided printing on one sheet P has been described.
  • the copying machine 1A according to the present embodiment is not limited to this, and the same side of one sheet P is used.
  • the printing process can be performed a plurality of times.
  • the arithmetic processing unit 30c uses multiple regression analysis as a calculation model when calculating the moisture content of the surface of the paper P.
  • the image forming apparatus of one embodiment of the present invention is not limited to this.
  • the calculation model used by the arithmetic processing unit 30c is a multivariate analysis method that can calculate the moisture content of the surface of the paper P using the absorbance calculated for each wavelength of different light irradiated by the irradiation unit 21.
  • Other calculation models may be used.
  • the arithmetic processing unit 30c may calculate the moisture content of the surface of the paper P using another analysis method such as PLS (Partial Linear Square) regression analysis.
  • the image forming apparatus of one embodiment of the present invention may include a thickness sensor. Since the thickness of the paper P can be measured by providing the thickness sensor, the control unit 30 can appropriately control the amount of light emitted by the irradiation unit 21 according to the measured thickness of the paper P. it can.
  • the copying machine 1A has been described as the image forming apparatus.
  • the image forming apparatus according to one embodiment of the present invention is not limited to the copying machine.
  • the image forming apparatus may be, for example, a commercial printing machine, a printer, a facsimile machine, or the like as long as the printing form is performed under conditions in which the moisture content changes, such as heating for fixing processing.
  • the image forming apparatus is a commercial printing machine, a printer, or a facsimile apparatus
  • the image forming apparatus performs a process of receiving image data as data instead of the document reading process (step S4 in FIG. 5).
  • the copying machine 1A of this embodiment has a configuration including one photosensitive drum.
  • the image forming apparatus of one embodiment of the present invention is not limited to this.
  • the image forming apparatus according to one embodiment of the present invention may be an image forming apparatus capable of performing color printing on the paper P.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an operation of performing double-sided printing on the paper P using a copying machine as a modification of the present embodiment.
  • the printing process (S6) is started after all the reading of the original is completed in step S5.
  • the demand for increasing the printing speed is extremely strict in a multi-function peripheral, and in order to shorten even one second, it is indispensable to start the printing process without waiting for the completion of reading the document.
  • the copying machine performs the document reading process (S4) and the printing process (S6) in parallel as shown in FIG.
  • the measurement of the standard reflecting plate 6 is started in parallel with reading the first original.
  • the copying machine 1B as the image forming apparatus in the present embodiment is different from the copying machine 1A in the first embodiment in that a light sensing unit 40 is further provided in the sheet feeding cassette 3.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing the structure of the copying machine 1B.
  • the copying machine 1B includes a light sensing unit (first measurement unit) 40, a driving unit 43, and a standard reflecting plate 44 in addition to the configuration of the copying machine 1A.
  • the light sensing unit 40 is for irradiating the paper P stored in the paper feed cassette 3 with light and measuring the intensity of the light reflected on the surface of the paper P.
  • the optical sensing unit 40 includes an irradiation unit 41 and a light receiving unit 42.
  • the configurations of the irradiating unit 41 and the light receiving unit 42 are the same as the irradiating unit 21 and the light receiving unit 22 of the optical sensing unit (second measuring unit) 20 in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • the drive unit 43 is for moving the optical sensing unit 40. More specifically, the drive unit 43 feeds the light sensing unit 40 while the light sensing unit 40 does not measure the intensity of the light reflected by the surface of the paper P stored in the paper feed cassette 3. Move to the side of the cassette 3. On the other hand, when the light sensing unit 40 measures the light intensity, the drive unit 43 moves the light sensing unit 40 to the upper part of the paper feed cassette 3 (that is, the upper part of the paper P stored in the paper feed cassette 3).
  • the standard reflection plate 44 is a reflection plate for reflecting the light emitted from the irradiation unit 41 of the light sensing unit 40 to the light receiving unit 42 of the light sensing unit, and is the same side surface as the light sensing unit 40 in the paper feeding cassette 3. Is arranged.
  • the location where the standard reflecting plate 44 is provided is not limited thereto.
  • the location where the standard reflecting plate 44 is provided may be a location where the light receiving portion 42 can receive light without being blocked by the light irradiated from the irradiation portion 41 and reflected by the standard reflecting plate 44.
  • the standard reflector 44 is made of the same material as the standard reflector 6 in the first embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart showing the printing process operation (image forming method) in the copying machine 1B.
  • the light sensing unit 40 uses the standard reflector 44 to measure reference data used in calculating the moisture content of the surface of the paper P (see FIG. S41).
  • the light sensing unit 40 is moved to the side surface of the paper feed cassette 3 by the driving unit 43.
  • the light sensing unit 40 irradiates the standard reflection plate 44 disposed on the side surface of the paper feed cassette 3 with light using the irradiation unit 41, and the light reflected by the surface of the standard reflection plate 44 is received by the light receiving unit 42.
  • the intensity of the received light is measured and transmitted to the memory 30a of the control unit 30.
  • the arithmetic processing unit 30c calculates the moisture content of the surface of the first surface of the paper P (S42, measurement process). Specifically, first, the drive unit 43 moves the light sensing unit 40 to the upper part of the paper feed cassette 3 (that is, the upper part of the paper P stored in the paper feed cassette 3). Next, the irradiation unit 41 of the light sensing unit 40 irradiates the paper P stored in the paper feed cassette 3 with light, and the light receiving unit 42 receives the light reflected by the paper P. Note that the light intensity measurement by the optical sensing unit 40 is performed at two locations on the paper P, as in the case of the copying machine 1A of the first embodiment.
  • the measurement at the first location is performed in a state where the paper P is stored in the paper feed cassette 3.
  • the second measurement is performed in a state where the paper P is pulled out from the paper feed cassette 3 by a predetermined distance by the pickup roller 4 and the paper P is temporarily retained by the pickup roller 4.
  • the light reflected by the paper P includes information on the amount of moisture contained on the surface of the paper P, specifically, information on the absorbance of the surface of the paper P.
  • the intensity of light measured by the light receiving unit 42 is output to the memory 30 a of the control unit 30.
  • the arithmetic processing unit 30 c of the control unit 30 calculates the moisture content of the surface of the paper P using the light intensity measured by the light sensing unit 40.
  • the calculation method of the moisture content on the surface of the paper P is the same as the calculation method described in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • the arithmetic processing unit 30c performs printing processing conditions (transfer conditions, transfer voltage applied to the transfer device 15 and the transfer device 15). (Transfer current to be supplied) is set (S43). Since the setting method of the print processing conditions is the same as the setting method described in the first embodiment, the description thereof is omitted.
  • the pickup roller 4 transports the paper P taken out from the paper feed cassette 3 to the main transport path R1 (S44).
  • the pre-registration detection unit detects the passage of the paper P and transmits a detection signal to the idle roller 5.
  • the idle roller 5 temporarily retains the paper P that has been transported through the main transport path R1 (S45).
  • the copying machine 1B in the present embodiment includes the optical sensing unit 20 and the optical sensing unit 40.
  • the optical sensing unit 40 performs measurement on the paper P stored in the paper feed cassette 3.
  • the optical sensing unit 20 performs measurement on the paper P retained on the idle roller 5.
  • the arithmetic processing unit 30 c sets a transfer condition in the transfer process (first transfer process) of the first surface of the paper P using the light intensity measured by the light sensing unit 40.
  • the arithmetic processing unit 30c sets a transfer condition in the transfer process (second transfer process and subsequent processes) on the second surface of the paper P using the light intensity measured by the light sensing unit 20.
  • the arithmetic processing unit 30c can calculate the moisture content of the first surface of the paper P when the paper P is stored in the paper feed cassette 3. As a result, the transfer processing conditions can be set quickly, so that the time required for printing can be shortened.
  • the copier 1C as the image forming apparatus in the present embodiment is different from the copier 1A in the first embodiment in that a light sensing unit 50 is further provided in the vicinity of a pickup roller 54 described later. Yes.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing the structure of the copying machine 1C.
  • the copying machine 1C includes a pickup roller 54 (take-out roller), a light sensing unit (first measuring unit) 50, and a standard reflecting plate 53 in addition to the configuration of the copying machine 1A. Yes.
  • the pickup roller 54 is a roller for feeding the paper P stored in the paper feed cassette 3 to the main transport path R1.
  • the pickup roller 54 is capable of temporarily retaining the paper P.
  • the light sensing unit 50 irradiates light onto the paper P temporarily stayed by the pickup roller 54, receives light reflected by the paper P, and measures the intensity of the received light. Is for.
  • the optical sensing unit 50 includes an irradiation unit 51 and a light receiving unit 52.
  • the configurations of the irradiating unit 51 and the light receiving unit 52 are the same as those of the irradiating unit 21 and the light receiving unit 22 of the optical sensing unit (second measuring unit) 20 in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • the standard reflecting plate 53 is a reflecting plate for reflecting the light emitted from the irradiation unit 51 of the light sensing unit 50 to the light receiving unit 52 of the light sensing unit, and is provided facing the light sensing unit 50. .
  • the standard reflecting plate 53 is provided at a position opposite to the optical sensing unit 50 with respect to the main transport path R1.
  • the location where the standard reflecting plate 53 is provided is not limited thereto.
  • the location where the standard reflecting plate 53 is provided may be a location where the light receiving portion 52 can receive light without being blocked by light irradiated from the irradiation portion 51 and reflected by the standard reflecting plate 53.
  • the standard reflecting plate 53 may be built in the light sensing unit 50.
  • the standard reflecting plate 53 is made of the same material as the standard reflecting plate 6 in the first embodiment.
  • FIG. 11 is a flowchart showing the printing process operation (image forming method) in the copying machine 1C.
  • the light sensing unit 50 is first used in calculating the moisture content of the surface of the paper P using the standard reflector 53. Reference data is measured (S51).
  • the pick-up roller 54 takes out one sheet of paper P stored in the paper feed cassette 3 (S52), and the paper P is temporarily retained.
  • the arithmetic processing unit 30c calculates the moisture content of the surface of the first surface of the paper P (S53, measurement process). Specifically, the irradiating unit 51 of the light sensing unit 50 irradiates the paper P staying on the pickup roller 54, and the light receiving unit 52 receives the light reflected by the paper P. At this time, the light reflected by the paper P includes information on the amount of moisture contained on the surface of the paper P, specifically, information on the absorbance of the surface of the paper P. The light intensity measured by the light receiving unit 52 is output to the memory 30 a of the control unit 30. Note that the measurement of the light intensity by the optical sensing unit 50 is performed at two locations on the paper P in the same manner as the measurement of the light intensity by the optical sensing unit 20 in the copying machine 1A of the first embodiment.
  • the arithmetic processing unit 30 c of the control unit 30 calculates the moisture content of the surface of the paper P using the light intensity measured by the light sensing unit 50.
  • the calculation method of the moisture content on the surface of the paper P is the same as the calculation method described in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • the arithmetic processing unit 30c performs printing processing conditions (transfer conditions, transfer voltage applied to the transfer device 15 and the transfer device 15). (Transfer current to be supplied) is set (S54, setting step). Since the setting method of the print processing conditions is the same as the setting method described in the first embodiment, the description thereof is omitted.
  • the pre-registration detection unit detects the passage of the paper P and transmits a detection signal to the idle roller 5.
  • the idle roller 5 temporarily retains the paper P that has been transported through the main transport path R1 (S56).
  • the copying machine 1C includes the optical sensing unit 20 and the optical sensing unit 50.
  • the optical sensing unit 50 measures the paper P taken out from the paper feed cassette 3 by the pickup roller 54 and temporarily retained by the pickup roller 54.
  • the optical sensing unit 20 performs measurement on the paper P retained on the idle roller 5.
  • the arithmetic processing unit 30 c sets the transfer condition in the transfer process (first transfer process) of the first surface of the paper P using the light intensity measured by the light sensing unit 50.
  • the arithmetic processing unit 30c sets a transfer condition in the transfer process (second transfer process and subsequent processes) on the second surface of the paper P using the light intensity measured by the light sensing unit 20.
  • the arithmetic processing unit 30c calculates the moisture content of the first surface of the paper P when the paper P is taken out by the pickup roller 54.
  • the print processing conditions can be set quickly, so that the time required for printing can be shortened.
  • the image forming apparatus (copiers 1A to 1C) according to aspect 1 of the present invention carries a visible image (toner image) obtained by developing an electrostatic latent image based on image data with a developer (toner agent). And a transfer unit (transfer device 15) for performing a transfer process for transferring the visible image (toner image) onto the paper (P), and a plurality of the same paper (P).
  • the image forming apparatus includes at least one light source (semiconductor light emitting elements 21a, 21b, and 21c), irradiates the paper (P) with light, and is reflected by the paper (P).
  • a measuring unit for measuring the intensity of the received light, and the measuring unit (light sensing unit 20, 40) before each of the plurality of transfer processes. ⁇ From the intensity of light measured by 50) A setting unit (arithmetic processing unit 30c) that calculates the moisture content of the surface of the sheet (P) and sets transfer conditions by the transfer unit (transfer device 15) based on the calculated moisture content of the surface of the sheet (P). ).
  • the setting unit appropriately sets the transfer condition by the transfer unit in consideration of the moisture content of the surface of the sheet on which the image is formed before each of the plurality of transfer processes. Can do. Accordingly, the image forming apparatus can appropriately transfer the visible image onto the paper by the transfer unit. As a result, there is provided an image forming apparatus capable of making the image quality of an image formed each time uniform regardless of the moisture content on the surface of the paper when performing image formation a plurality of times on the same paper. be able to.
  • the stay roller that temporarily retains the sheet (P) before performing transfer processing on the sheet (P). (Idle roller 5) may be provided, and the measurement unit (light sensing unit 20) may be configured to measure the paper (P) retained on the stay roller (idle roller 5).
  • the time required for image formation can be shortened because the measurement unit can measure the light intensity while the paper is retained by the staying roller.
  • the image forming apparatus (copier 1B) in the above aspect 1 the paper cassette 3 that stores the paper (P) and the paper (P) before performing the transfer process.
  • a staying roller (idle roller 5) for temporarily staying (P) and the measuring unit includes a first measuring unit (light sensing unit 40) and a second measuring unit (light sensing unit 20),
  • the first measurement unit (light sensing unit 40) performs measurement on the paper (P) stored in the paper feed cassette 3, and the second measurement unit (light sensing unit 20) includes the stay roller (idle roller).
  • the setting unit performs the measurement on the transfer condition in the first transfer process among the plurality of transfer processes, and the first measurement unit.
  • the second measurement unit Measured by the second measurement unit (light sensing unit 20), and the transfer conditions in the second and subsequent transfer processes among the plurality of transfer processes are set.
  • the configuration may be set using the intensity of the.
  • the setting unit can calculate the moisture content at the time of the first image formation among a plurality of image formations when the paper is stored in the paper feed cassette.
  • the transfer conditions can be set quickly, so that the time required for printing can be shortened.
  • the image forming apparatus (copier 1C) according to aspect 1 includes the sheet feeding cassette 3 for storing the sheet (P) and the sheet (P) stored in the sheet feeding cassette 3.
  • a first measurement unit (light sensing unit 50) and a second measurement unit (light sensing unit 20) are included, and the first measurement unit (light sensing unit 50) is fed by the take-out roller (pickup roller 54).
  • the measurement is performed on the sheet (P) temporarily retained by the take-out roller (pickup roller 54), and the second measurement unit (light sensing unit 2).
  • the second measurement unit performs measurement on the paper (P) staying on the staying roller (idle roller 5), and the setting unit (arithmetic processing unit 30c) performs the above-described transfer processing in the first transfer processing among the plurality of transfer processing.
  • a transfer condition is set using the light intensity measured by the first measurement unit (light sensing unit 50), and the transfer condition in the second and subsequent transfer processes among the plurality of transfer processes is set as the first transfer condition.
  • strength of the light measured by the 2 measurement part (light sensing part 20) may be sufficient.
  • the setting unit can calculate the moisture content at the time of the first image formation among a plurality of image formations when the sheet is taken out by the take-out roller.
  • the transfer conditions can be set quickly, so that the time required for printing can be shortened.
  • the measurement unit includes at least two different wavelengths. It is preferable that the light is irradiated.
  • the measurement unit can irradiate light having different wavelengths, the moisture content can be accurately calculated when calculating the moisture content on the surface of the paper in the setting unit.
  • the configuration is performed at least in two places, the central portion and the end portion of the paper (P).
  • the setting unit can calculate the moisture content of the surface of the paper at each measurement location, and set the transfer condition using the average value. Therefore, it is possible to reduce the influence of the moisture content distribution on the surface of the paper in setting the transfer condition to the paper.
  • the transfer condition includes a voltage value applied to the transfer portion (transfer apparatus 15), and A configuration including at least one of the current values supplied to the transfer unit may be employed.
  • the setting unit appropriately sets the voltage value applied to the transfer unit and the current value supplied to the transfer unit according to the moisture content on the surface of the paper.
  • the transfer conditions are preferably set for each predetermined range of the moisture content. .
  • the setting unit can set an appropriate transfer condition according to the moisture content of the surface of the paper calculated by the setting unit.
  • the wavelength of light emitted from the light source is 2000 nm. The following is preferable.
  • the moisture content of the paper does not absorb the irradiated light too much, so the moisture content on the surface of the paper is calculated. Accuracy can be improved.
  • the image forming method includes an image carrier (photosensitive member) that carries a developed image (toner image) obtained by developing an electrostatic latent image based on image data with a developer (toner agent).
  • An image forming method in an image forming apparatus capable of irradiating light to the paper (P) from at least one light source, receiving the light reflected by the paper (P), and measuring the intensity of the received light And measuring the moisture content of the surface of the paper (P) from the light intensity measured by the measurement step before each of the plurality of transfer processes, and calculating the paper (P) Based on the moisture content of the surface, the transfer unit (transfer device) It is characterized in that it comprises a setting step of setting transfer condition with 5).
  • the transfer condition by the transfer unit can be appropriately set in consideration of the moisture content of the surface of the sheet on which the image is formed before each of the multiple transfer processes. Thereby, the transfer of the developer image onto the paper by the transfer unit can be appropriately performed. As a result, when an image is formed a plurality of times on the same sheet, an image forming method that can make the image quality of each image formed uniform regardless of the moisture content on the surface of the sheet is provided. be able to.

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Abstract

同一の用紙に対して複数回の転写処理を行う場合において、用紙の表面の含水率に関わらず、各回に転写される画像の画質を均一にする。複写機(1A)は、少なくとも1つの光源を備え、用紙(P)に光を照射し、用紙(P)で反射された光を受光し、受光した光の強度を測定する光センシング部(20)を備えており、複数回の転写処理のそれぞれの前に、光センシング部(20)により測定された光の強度から用紙(P)の表面の含水率を算出し、算出した用紙(P)の表面の含水率に基づいて、転写装置(15)による転写条件を設定する。

Description

画像形成装置および画像形成方法
 本開示は、同一の用紙に複数回の画像形成を行うことができる画像形成装置、および該画像形成装置における画像形成方法に関する。
 複写機やプリンターなどの画像形成装置では、トナー剤(現像剤)を用紙に転写することにより、用紙に画像形成(印刷)する。より詳細には、画像形成装置では、転写電圧が印加され転写電流が供給された転写装置によって、像担持体(感光体)が担持する顕像(トナー像)を用紙に転写することによって印刷を行う。
 このような画像形成装置では、用紙の表面および裏面の両面に印刷を行うことが可能なものがある。しかし、上記両面に印刷を行う場合、用紙の一方の面(以下では、第1面と呼ぶ)に対して印刷を行うときと、用紙の他方の面(以下では、第2面と呼ぶ)に対して印刷を行うときとでは、トナー像の用紙への転写特性が異なる。このため、第1面と第2面とに印刷される画像の画質が一致しないという問題がある。
 図12は、用紙に対する両面印刷時の用紙の表面の含水率の変化を示すグラフである。図13は、用紙の表面の含水率と用紙の表面抵抗値との関係を示すグラフである。上記の問題が発生する理由を、図12および図13を参照して説明する。すなわち、画像を用紙に印刷する際には、定着装置が用紙に転写されたトナーを加熱して融解させて、トナーを用紙に定着させる。このとき、定着装置の加熱によって、用紙の表面の水分が蒸発するので、図12に示すように、定着処理後の用紙の表面の含水率は、大きく低下する。したがって、第2面に対して転写処理を行うときの用紙の含水率は、第1面に対して転写処理を行うときの用紙の含水率よりも大きく低下した状態となる。ここで、図13に示すように、用紙の表面の含水率が低くなるにつれて、用紙の表面の電気抵抗値が高くなることが知られている。用紙の表面の電気抵抗率に応じた転写電圧を用いなければ、転写装置によるトナーの用紙への転写不良、すなわちトナー付着の濃度むらや欠落が生じて画像の再現性が損なわれる。したがって、含水率が変化した第2面に対する転写処理を行う際に、第1面に対する転写処理と同じ転写条件で転写を行うと、第1面と第2面とに印刷される画質が一致しなくなってしまう。
 上記の問題に鑑みて、第1面と第2面とに印刷される画質の差を少なくする技術が特許文献1に開示されている。
 特許文献1に開示されている画像形成装置は、転写装置に印加される電圧を2種類の転写電圧に切り替え可能に構成されている。当該画像形成装置は、第2面に対する印刷における転写電圧を、第1面に対する印刷における転写電圧よりも大きくすることにより、第1面と第2面とに印刷される画像の画質の差が小さくなるようになっている。
日本国公開特許公報「特開平5-107945号公報(1993年4月30日公開)」
 しかしながら、特許文献1に開示されている画像形成装置では、第1面に対する印刷における転写電圧および第2面に対する印刷における転写電圧は、予め設定されている電圧値であるため、用紙の表面が有する含水率を考慮したものではない。したがって、例えば、梅雨の時期や冬季の早朝など用紙の含水率が通常よりも高い場合や、乾燥した海外地域で使用されていて用紙の表面の含水率が低い場合などにおいて、第1面に対する印刷における転写電圧が適切な電圧値とならなかったり、第1面と第2面の含水率が大幅に異なったりする。その結果、用紙の表面の含水率によって、第1面に印刷される画像の画質と第2面に印刷される画像の画質とが大きく異なってしまうという問題がある。
 本発明の一態様は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、同一の用紙に対して複数回の転写処理を行う場合において、用紙の表面の含水率に関わらず、各回に転写される画像の画質を均一にすることができる画像形成装置および画像形成方法を提供することにある。
 上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像形成装置は、画像データに基づく静電潜像を現像剤により現像することで得られた顕像を担持する像担持体と、前記顕像を用紙に転写する転写処理を行う転写部とを備え、同一の用紙に複数回の転写処理を行うことができる画像形成装置において、少なくとも1つの光源を備え、前記用紙に光を照射し、前記用紙で反射された光を受光し、受光した光の強度を測定する測定部と、前記複数回の転写処理のそれぞれの前に、前記測定部により測定された光の強度から前記用紙の表面の含水率を算出し、算出した前記用紙の表面の含水率に基づいて、前記転写部による転写条件を設定する設定部とを備えることを特徴としている。
 上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る画像形成方法は、画像データに基づく静電潜像を現像剤により現像することで得られた顕像を担持する像担持体と、前記顕像を用紙に転写する転写処理を行う転写部とを備え、同一の用紙に複数回の転写処理を行うことができる画像形成装置における画像形成方法であって、少なくとも1つの光源から前記用紙に光を照射し、前記用紙で反射された光を受光し、受光した光の強度を測定する測定工程と、前記複数回の転写処理のそれぞれの前に、前記測定工程により測定された光の強度から前記用紙の表面の含水率を算出し、算出した前記用紙の表面の含水率に基づいて、前記転写部による転写条件を設定する設定工程とを含むことを特徴としている。
 本発明の一態様によれば、同一の用紙に対して複数回の転写処理を行う場合において、用紙の表面の含水率に関わらず、各回に転写される画像の画質を均一にすることができる画像形成装置および画像形成方法を提供するという効果を奏する。
本発明の実施形態1に係る複写機の構造を示す概略図である。 上記複写機の光センシング部の構成を示すものであり、(a)は光センシング部の構成を示す概略図であり、(b)は(a)のA-A矢視断面図である。 上記光センシング部による用紙に対する光の照射箇所を示す、用紙の上面図である。 上記光センシング部の照射部によって照射する光の強度が大きい場合における用紙の吸光度スペクトルを示すグラフである。 上記複写機を用いて用紙に対して両面印刷を行う動作を示すフローチャートである。 上記複写機における印刷処理の動作を示すフローチャートである。 本実施形態1の変形例としての複写機を用いて用紙に対して両面印刷を行う動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態2に係る複写機の構造を示す概略図である。 上記複写機における印刷処理の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態3に係る複写機の構造を示す概略図である。 上記複写機における印刷処理の動作を示すフローチャートである。 用紙に対する両面印刷時の用紙の表面の含水率の変化を示すグラフである。 用紙の表面の含水率と用紙の表面抵抗値との関係を示すグラフである。
 〔実施形態1〕
 以下、本発明の実施形態1における画像形成装置としての複写機1Aについて、図1~図6を参照しながら詳細に説明する。複写機1Aは、画像データを用紙Pに印刷(画像形成)するものである。
 (複写機1Aの構造)
 本実施形態における複写機1Aの構造について、図1を参照しながら説明する。図1は、複写機1Aの構造を示す概略図である。
 複写機1Aは、図1に示すように、スキャナー部2と、給紙カセット3と、ピックアップローラ(取り出しローラ)4と、レジスト前検知部(不図示)と、アイドルローラ(滞留ローラ)5と、画像形成部10と、光センシング部(測定部)20と、標準反射板6と、排紙ローラ7と、環境測定部8と、制御部30とを備えている。
 スキャナー部2は、原稿トレイ(不図示)に載置された原稿の画像データ(原稿データ)の読み取りを行うためのものである。スキャナー部2で読み取った画像データは、後述する制御部30のメモリ30aまたは画像処理部30bに送信される。
 給紙カセット3は、複写機1Aによって印刷が行われる用紙Pを収めている容器である。
 ピックアップローラ4は、給紙カセット3に収められている用紙Pを主搬送路R1に給紙するためのローラである。なお、主搬送路R1とは、給紙カセット3を起点とし、画像形成部10を通過し、排紙ローラ7を終点とする搬送路のことである。
 レジスト前検知部は、主搬送路R1における後述する光センシング部20とアイドルローラ5との間に配置されたスイッチである。レジスト前検知部は、ピックアップローラ4によって給紙された用紙Pが当該レジスト前検知部の位置を通過したことを検知すると、後述するアイドルローラ5に検知信号を送信する。本実施形態における複写機1Aでは、レジスト前検知部を光センシング部20とアイドルローラ5との間に配置しているが、これに限るものではない。レジスト前検知部を設ける位置は、ピックアップローラ4によって給紙された用紙Pが当該レジスト前検知部の位置を通過したことを検知してアイドルローラ5に検知信号を送信できる位置であればよい。
 アイドルローラ5は、用紙Pを一時的に滞留させるためのローラである。アイドルローラ5は、レジスト前検知部から用紙Pの通過の検知信号を受信すると、用紙Pを一時的に滞留させ、所定のタイミングで用紙Pの滞留を解除する。
 画像形成部10は、スキャナー部2で読み取った原稿の画像データで示される画像を用紙Pに印刷するためのものである。画像形成部10は、感光体ドラム(像担持体)11と、帯電器12と、レーザースキャニングユニット13と、現像装置14と、転写装置(転写部)15と、定着部16と、クリーニング装置(不図示)とを備えている。
 ここで、画像形成部10による用紙Pへの印刷の基本的な動作について、説明する。なお、複写機1Aにおける詳細な印刷動作については後述する。
 画像形成部10による印刷では、まず、画像形成部10は、帯電器12により、感光体ドラム11を一様に所定の電圧で帯電させる。なお、感光体ドラム11は、ドラム形状をしており、図1における感光体ドラム11の内部に示した矢印方向に回転する。
 次に、画像形成部10は、レーザースキャニングユニット13を用いて感光体ドラム11にレーザー光を露光させる。これにより、画像処理が施された画像データに基づく静電潜像が感光体ドラム11の表面に形成される。
 次に、画像形成部10は、現像装置14により、現像装置14の内部に格納されているトナー剤(現像剤)を感光体ドラム11の表面に付着させ、前述した静電潜像に基づくトナー像(顕像)を感光体ドラム11の表面に現像する。詳細には、現像装置14は現像ローラ(不図示)を備えており、現像ローラには、現像バイアスが印加されるようになっている。そして、現像ローラに印加された現像バイアスと感光体ドラム11の表面の帯電状態とに応じて生じる電位差によって、感光体ドラム11の表面にトナー剤が付着する。これにより、感光体ドラム11の表面に、静電潜像に基づくトナー像が現像される。
 次に、画像形成部10は、転写装置15により、感光体ドラム11の表面に現像されたトナー像を用紙Pに転写する転写処理を行う。詳細には、画像形成部10は、転写装置15に転写電位を印加し、転写電流を供給することによって、感光体ドラム11の表面に現像されたトナー像を用紙Pに転写する。転写装置15に印加される転写電位、および転写装置15に供給される電流は、後述する演算処理部30cによって設定されたものである。
 次に、画像形成部10は、定着部16により、用紙Pに転写されたトナー像を用紙Pに定着(固着)させる。詳細には、定着部16は、加圧ローラ16aと、熱源としてのハロゲンランプ(不図示)とを備えており、トナー像が転写された用紙Pをハロゲンランプによって加熱すると共に、加圧ローラ16aによって用紙Pを所定の圧力で加圧する。これにより、用紙P上に転写されたトナー像が融解し、用紙Pに定着(固着)する。
 以上のように、画像形成部10では、画像データに基づく静電潜像をトナー剤により現像することで得られたトナー像を感光体ドラム11が担持する。そして、転写装置15がトナー像を用紙Pに転写する転写処理を行うことにより、画像データで示される画像が用紙Pへ印刷される。複写機1Aは、同一の用紙Pに複数回の転写処理を行うことができる。また、後述する複写機1B、1Cも同様である。
 また、画像形成部10は、クリーニング装置によって転写後の感光体ドラム11の表面に残留するトナー剤を除去し、帯電器12により感光体ドラム11を一様に所定の電圧で帯電させることによって、感光体ドラム11を次の印刷処理を行える状態にする。
 次に、光センシング部20の構成について、図2を参照しながら説明する。図2は、本実施形態における複写機1Aの光センシング部20の構成を示すものであり、(a)は光センシング部20の構成を示す概略図であり、(b)は(a)のA-A矢視断面図である。
 光センシング部20は、用紙Pに光を照射し、用紙Pの表面で反射された光の強度を測定するためのものである。より詳細には、光センシング部20は、アイドルローラ5によって滞留している用紙Pに光を照射し、用紙Pによって反射された光を受光し、受光した光の強度を測定する。光センシング部20により測定した光の強度は、後述する用紙Pの表面の含水率の算出において使用する。光センシング部20は、図2の(a)および(b)に示すように、照射部21と受光部22とを備えている。
 照射部21は、用紙Pに光を出射するためのものである。本実施形態における照射部21は、図2の(a)に示すように、光源として3つの半導体発光素子(LED:Light Emitting Diode、光源)21a・21b・21cを備えている。照射部21は、半導体発光素子21a・21b・21cにより、用紙Pに対して互いに波長の異なる3種類の光を照射(発光)できるようになっている。本実施形態では、半導体発光素子21a・21b・21cは、受光部22を取り巻くように設置されている。
 本実施形態では、半導体発光素子21a・21b・21cがそれぞれ出射する光の波長は、2000nm以下である。なお、本発明の一態様において照射部21が照射する光の波長は、2000nm以下であることに限られない。しかし、光の波長が2000nmを超える場合には、用紙Pが有する水分による照射された光の吸収が大きくなりすぎてしまうので、後述する用紙Pの表面の含水率の算出において算出精度が低下してしまう。そのため、照射部21が照射する光の波長は、2000nm以下であることが好ましい。なお、本実施形態では、照射部21は光源として半導体発光素子21a・21b・21cを備える構成であるが、本発明の一態様における照射部の構成はこれに限られない。本発明の一態様における照射部の光源は、含水率の算出が可能な波長の光を照射できる光源であればよく、例えば、ハロゲンランプまたは蛍光体であってもよい。ハロゲンランプまたは蛍光体を用いるときは、例えば、互いに波長の異なる光を透過させる波長フィルタを設けることにより、用紙Pに対して互いに波長の異なる3種類の光を照射することができる。なお、照射部21が備える光源の個数、波長、および光の強度などは、複写機1Aの構成および測定する用紙Pの種類などに応じて適宜選択される。なお、後述する用紙Pの表面の含水率の算出において、算出精度を向上させるためには、照射部21が照射する光の波長は、少なくとも2種類以上であることが好ましい。
 なお、用途によっては、本発明の一態様における照射部が備える光源は1つでもよい。本発明の一態様における照射部が備える光源が、例えばLED、ハロゲンランプ、または蛍光体など、発光に波長範囲を持つ光源の場合は、その光には複数の波長が含まれる。これを利用して、1つの光源で複数の互いに異なる波長の光を照射するようにしてもよい。例えば、光学フィルタなどの特定の波長のみを透過させる部材を組み合わせたり、切り替えたりすることにより、1つの光源による、複数の互いに異なる波長の光の照射を実現できる。
 受光部22は、図2の(b)に示すように、照射部21の半導体発光素子21a・21b・21cから照射され、用紙Pによって反射した光を受光するためのものである。受光部22は、受光した光の強度を制御部30のメモリ30aに出力する。より詳細には、受光部22は、1つの受光素子を備えており、受光素子が受光した光の強度に応じた大きさの電気信号を制御部30のメモリ30aに出力する。受光素子が光を検知することが可能な波長範囲(すなわち、受光素子による光電変換が可能な光の波長範囲)は、照射部21が照射する光の波長を含むように選定されている。本実施形態における受光素子は、フォトダイオードにてなっている。ただし、本発明の一態様の複写機では、受光素子はフォトダイオードに限定されない。受光素子は、例えば、フォトトランジスタ、アバランシェフォトダイオード、光電子倍増管であってもよい。
 なお、受光部22が備える受光素子の個数および配置などは、複写機1Aの構成、測定する用紙Pの種類、および照射部21によって出射される光の波長などに応じて適宜選択される。例えば、受光部22は、半導体発光素子21a・21b・21cのそれぞれに対応した3つのフォトダイオードを備える構成でもよい。
 ここで、一般的に、紙(用紙P)は、中央部に比べて端部がより水分を含有しやすいという性質を有している。すなわち、用紙Pの含水率は、場所によって分布している。そこで、本実施形態における複写機1Aでは、用紙Pの含水率の分布を考慮して用紙Pの表面の含水率を算出するようになっている。ここで、光センシング部20による用紙Pに対する光の照射箇所について、図3を参照しながら説明する。図3は、光センシング部20による用紙Pに対する光の照射箇所を示す、用紙Pの上面図である。図3に示すように、光センシング部20は、用紙Pに対して2箇所、光を照射する。具体的には、まず、光センシング部20は、アイドルローラ5によって滞留している用紙Pに対して光を照射して一度目の測定を行う。次に、アイドルローラ5は用紙Pを所定量搬送させ、再び用紙Pを滞留させる。そして、光センシング部20は、一度目に照射した位置とは異なる位置において用紙Pに対して光を照射して二度目の測定を行う。一度目の照射位置と二度目の照射位置の、一方が用紙Pの中央部、他方が用紙Pの端部となる。すなわち、光センシング部20は、用紙Pの中央部と端部とにおいて用紙Pの表面で反射された光の強度を測定する。これにより、後述する用紙Pの表面の含水率の算出において、例えば、一度目の測定結果と二度目の測定結果との平均値を用いて、用紙Pの表面の含水率を算出することにより、用紙Pの表面の含水率を算出するときに、用紙Pの表面における含水率の分布の影響を小さくすることができる。なお、光センシング部20による用紙Pに対する光の照射箇所は、3箇所以上であってもよい。
 次に、照射部21が照射する光の強度について説明する。
 ここで、照射部21によって照射する光の強度が大きい場合における問題について、図4を参照しながら説明する。図4は、照射部21によって照射する光の強度が大きい場合における用紙Pの吸光度スペクトルを示すグラフである。図4には、用紙Pが1枚のみの状態で測定した吸光度スペクトルと、用紙Pが束になった(具体的には、用紙Pを約500枚積層した)状態で測定した吸光度スペクトルとが図示されている。
 照射部21によって照射する光の強度が大きい場合には、照射部21によって照射された光の一部が、用紙Pを透過してしまう。そして、例えば、光が用紙Pを透過した先に他の用紙Pが存在する場合(例えば、図4における用紙Pが束の状態)には、透過した光の一部が他の用紙Pに吸収されてしまう。その結果、受光部22によって受光する光の強度が低下するので、後述する用紙Pの表面の吸光度を算出する際に、用紙Pの吸光度を実際よりも大きく算出してしまう。
 また、光が用紙Pを透過した先に、複写機1Aの内部の部品が存在する場合(図4における用紙Pが1枚のみの場合)には、透過した光の一部が上記の部品によって反射・拡散される。上記の部品によって反射・拡散された光は、用紙Pの表面の含水率に関する情報以外の情報を多く含んでしまうので、用紙Pの吸光度スペクトルにおけるノイズ源となってしまう。したがって、上記の部品によって反射・拡散された光を受光部22で受光してしまうと、用紙Pの表面の含水率を正確に算出することができなくなってしまう。図4における束の状態のグラフにおいて、例えば、用紙Pの下の用紙による光の吸収が、フォトダイオードの検出値のオフセットとして現れている。また、図4における1枚のみのグラフにおいて、用紙Pの下の、複写機1Aの部品による光の反射・拡散が、スペクトル形状の歪みとして現れている。このように、全波長でベースラインが上がったりスペクトル形状が歪んだりすることが検出値を誤らせるノイズになりうる。
 以上のように、照射部21によって照射する光の強度が大きい場合には、照射部21によって照射された光の一部が、用紙Pを透過してしまうことにより、受光部22によって受光する光の強度が変化してしまう。その結果、用紙Pの表面の含水率を正確に算出できなくなる。
 そこで、本実施形態の複写機1Aでは、上記の問題を解決するために、照射部21が照射する光の強度は、用紙Pに照射された光のうち用紙Pを透過する光が少なくなるように予め設定されている。換言すれば、受光部22が受光する光が主に用紙Pの表面のごく薄い層の内部を経た光となるように予め設定されている。具体的には、照射部21により照射されて1枚目の用紙Pの表面で反射され、受光部22によって受光される光の光量を光量P1、照射部21により照射されて1枚目の用紙Pを透過し1枚目の用紙P以外の物体(例えば、1枚目の用紙Pの下に存在する他の用紙P)で反射され、受光部22によって受光される光の光量を光量P2としたときに、光量P2が光量P1の10%以下になるように、照射部21が照射する光の強度が設定されている。
 なお、用紙Pの種類によって用紙Pの厚さが異なる。そこで、本実施形態の複写機1Aでは、照射部21が照射する光の強度が、互いに厚みが異なるよく使用される複数の種類の用紙Pに対して、光量P2が光量P1の10%以下になるように予め設定されている。また、よく使用される用紙Pの種類ごとに照射部21を構成する半導体発光素子21a・21b・21cの駆動電流が予め設定され、ユーザの設定する用紙Pの種類に応じて半導体発光素子21a・21b・21cの駆動電流を変更するようにすることも可能である。
 また、照射部21および受光部22は、光を透過する波長特性を有する透明部材の嵌め込みカバーにより防水されている。透明部材には、例えば、石英ガラス、または、合成石英ガラスを用いることができる。
 標準反射板6は、光センシング部20と標準反射板6との間に用紙Pが無い状態で光センシング部20の照射部21から照射された光を、光センシング部20の受光部22へ反射させるための反射板であり、光センシング部20に対向して設けられている。本実施形態における複写機1Aでは、標準反射板6は、主搬送路R1に関して、光センシング部20とは反対の位置に設けられている。ただし、本発明の一態様の複写機では、標準反射板6が設けられる箇所はこれに限られない。標準反射板6が設けられる箇所は、照射部21から照射され、標準反射板6で反射された光が遮られることなく直接、受光部22に受光される箇所であればよい。また、標準反射板6が光センシング部20に内蔵される構成であってもよい。標準反射板6は、反射率の高い材料にてなっており、本実施形態では、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)にてなっている。照射部21から照射され、標準反射板6の表面で反射され、受光部22によって受光された光の強度は、後述する用紙Pの含水率の算出において、参照用データとして用いられる。
 排紙ローラ7は、印刷された用紙Pを排紙トレイ(不図示)に排出するためのローラである。排紙ローラ7は、用紙Pを外部に排出させる方向、およびその逆方向の両方向に回転できるようになっている。
 環境測定部8は、給紙カセット3内に設けられており、給紙カセット3に収められている用紙Pの周囲の温度を測定する。なお、本発明の一態様の複写機では、環境測定部8を設ける箇所は図1に示す箇所に限らず、給紙カセット3に収められている用紙Pの周囲にあって温度を測定できる位置であれば構わない。
 また、複写機1Aは、副搬送路R2を備えている。副搬送路R2は、用紙Pに対して複数回(例えば、両面に)、印刷する際に用いられる搬送路である。副搬送路R2は、定着部16と排紙ローラ7との間において主搬送路R1から分岐しており、該分岐点から、主搬送路R1におけるピックアップローラ4と光センシング部20との間までを繋ぐ搬送路である。
 上記分岐点には、分岐爪(不図示)が設けられている。分岐爪は、2つの側に操作されることができるようになっている。分岐爪が一方の側(主搬送路R1側)に操作されると、定着部16を通過した用紙Pが排紙ローラ7に搬送される。一方、分岐爪が他方の側(副搬送路R2側)に操作され、かつ、用紙Pを排紙トレイに排出する方向とは反対方向に排紙ローラ7が回転することにより、排紙ローラ7に搬送された用紙Pが主搬送路R1における進行方向とは逆方向に搬送され(すなわち、スイッチバック搬送され)、上記分岐点から副搬送路R2へと搬送される。副搬送路R2に搬送された用紙Pは、副搬送路R2を介して主搬送路R1におけるピックアップローラ4と光センシング部20との間に搬送される。このとき、用紙Pは、直前に画像形成部10を通過したときとは、表裏が反対になっており、かつ、上下が逆になった状態となる。これにより、用紙Pに対して複数回、印刷が行えるようになっている。
 制御部30は、上記の各部の動作を制御する。また、制御部30は、メモリ(記憶部)30aと、画像処理部30bと、演算処理部(設定部)30cとを備えている。
 メモリ30aは、複写機1Aにおける印刷に必要な情報を記憶するためのものである。具体的には、メモリ30aは、スキャナー部2にて読み取った画像データを一時的に記憶するための領域、画像処理部30bおよび演算処理部30cが実行する各種のプログラム(例えば、印刷処理および含水率の算出を行うためのプログラム)、および該プログラムにおいて使用されるデータを記憶するための領域、該プログラムがロードされる領域、および、該プログラムが実行される際に使用される作業領域を備えている。さらに、メモリ30aは、ユーザが設定した条件に応じて変更される、画像形成部10の各要素に印加・供給される電圧・電流などの複写機1Aの内部の制御データ、および用紙Pの表面の含水率の算出に使用される算出モデルなどを記憶するための領域を備えている。
 画像処理部30bは、スキャナー部2において読み取った画像データに対して画像処理を施すためのものである。
 演算処理部30cは、複写機1Aにおける各演算を行う。例えば、演算処理部30cは、光センシング部20により測定された光の強度から用紙Pの表面の含水率を算出し、算出した用紙Pの表面の含水率に基づいて、転写装置15による転写条件を設定する。用紙Pの表面の含水率の算出方法の詳細については、後述する。
 画像処理部30bおよび演算処理部30cにおける各処理は、中央演算装置(CPU:Central Processing Unit)によって実現される。
 (用紙Pの表面の含水率の算出)
 次に、複写機1Aにおける用紙Pの表面の含水率の算出方法について詳細に説明する。
 まず、光センシング部20の照射部21がアイドルローラ5によって一時的に滞留している用紙Pに光を照射する。照射部21によって用紙Pに照射された光は、用紙Pの表面のごく薄い層の内部で用紙Pに含まれる水分に吸収されながら、透過または散乱(多重散乱を含む)を経て、用紙Pで反射される。
 次に、光センシング部20の受光部22が用紙Pで反射された光を受光する。このとき、用紙Pで反射された光には、用紙Pの表面に含まれる水分量の情報、具体的には用紙Pの表面の吸光度の情報が含まれる。受光部22によって測定された光の強度は、制御部30のメモリ30aに出力される。なお、光センシング部20による光の強度の測定は、上述したように、用紙Pの中央部および端部の2箇所において行われる。
 次に、制御部30の演算処理部30cにおいて、光センシング部20によって測定された光の強度を用いて、用紙Pの表面の含水率を算出する。以下に、用紙Pの表面の含水率の算出方法について詳細に説明する。
 用紙Pの表面の含水率の算出では、まず、演算処理部30cは、光センシング部20が測定した、用紙Pで反射された光の強度から、用紙Pの表面の吸光度を算出する。具体的には、演算処理部30cは、光センシング部20が標準反射板6を用いて測定した光の強度を参照データとして、ランベルト-ベール則またはクベルカ-ムンク式を用いることにより、用紙Pの表面の吸光度を算出する。なお、用紙Pの表面の吸光度は、光センシング部20の照射部21の半導体発光素子21a・21b・21cがそれぞれ照射した波長の互いに異なる3種類の光それぞれについて、算出される。
 次に、演算処理部30cは、算出した用紙Pの表面の吸光度を用いて用紙Pの表面の含水率を算出する。本実施形態では、演算処理部30cは、重回帰分析を算出モデルとして、用紙Pの表面の含水率を算出する。重回帰分析は、各波長の吸光度と含水率との関係式を予め統計的に求めておく方法である。具体的には、演算処理部30cは、互いに異なる3種類の波長についての吸光度をλ1、λ2、λ3として、下記の式(1)を用いて用紙Pの表面の含水率を算出する。
 含水率=A×λ1+B×λ2+C×λ3+D・・・(1)
ここで、係数A、B、C、およびDは、照射部21によって照射される光の波長、ユーザによって指定された用紙Pの種類、複写機1Aの内部の構成などの条件によって決定される係数である。予め各種条件に応じた係数が算出され、メモリ30aに記憶されている。演算処理部30cは、光センシング部20によって測定された測定結果から求めた吸光度と、メモリ30aから読み出した係数A、B、C、およびDとを用いて用紙Pの表面の含水率を算出する。
 上記のように、本実施形態における複写機1Aは、用紙Pの表面の吸光度を用いて、用紙Pの表面の含水率を算出する。用紙Pの表面の吸光度は、用紙Pの含水率と比例することが知られており、用紙Pの表面による吸光度を算出することによって用紙Pの含水率を正確に算出することができる。なお、用紙Pの透過率または反射率などを用いて含水率を算出することもできるが、透過率および反射率は含水率とは比例しないので、透過率または反射率を用いた含水率の算出は、吸光度を用いた含水率の算出に比べて複雑になってしまう。
 (複写機1Aの印刷動作)
 次に、本実施形態における複写機1Aの印刷動作について、図5を参照しながら説明する。より詳細には、複写機1Aが用紙Pに対して両面印刷を行う動作について説明する。図5は、複写機1Aが用紙Pに対して両面印刷を行う動作を示すフローチャートである。なお、以下で説明する動作は、特に断らない限り制御部30によって制御される。また、以下では、用紙Pの一方の面を第1面、他方の面を第2面として説明する。
 図5に示すように、ユーザから印刷要求がなされると(S1)、複写機1Aは、ユーザによって指定された、印刷枚数、印刷倍率、用紙Pのサイズ、片面/両面印刷などの印刷条件の設定を行う(S2)。
 次に、ユーザにより原稿がスキャナー部2の原稿トレイに載置される(S3)。なお、本工程(S3)は、ユーザからの印刷要求がなされる(S1)前に行われてもよい。
 次に、制御部30は、スキャナー部2により原稿データ(画像データ)の読み取りを行う(S4)。ここでは、1枚の原稿の両面(表面および裏面)の画像データを読み込む動作について説明する。画像データを読み込む動作では、スキャナー部2が原稿の表面の画像データを読み込む。読み込まれた原稿の表面の画像データは、メモリ30aに送信され、メモリ30aに記憶される。次に、スキャナー部2が原稿の裏面の画像データを読み込む。読み込まれた原稿の裏面の画像データは、メモリ30aに送信されることなく、画像処理部30bに送られる。画像処理部30bに送られた原稿の裏面の画像データは、画像処理部30bによって画像処理され画像形成部10のレーザースキャニングユニット13に送信され、用紙Pの第1面の印刷に用いられる。続いて、メモリ30aに記憶された原稿の表面の画像データが画像処理部30bに送られる。画像処理部30bに送られた原稿の表面の画像データは、画像処理部30bによって画像処理され画像形成部10のレーザースキャニングユニット13に送信され、用紙Pの第2面の印刷に用いられる。
 次に、制御部30は、全ての原稿の画像データを読み取ったかを判断する(S5)。読み取るべき原稿がまだ残っている場合(S5でNO)、次の原稿の画像データを読み取る(すなわち、ステップS4を繰り返す)。
 一方、全ての原稿の画像データを読み取りが完了した場合(S5でYES)、複写機1Aが用紙Pに印刷を行う(S6、印刷処理)。ここで、複写機1Aによる用紙Pへの印刷処理(S6)について図6を参照しながら説明する。図6は、複写機1Aにおける印刷処理の動作(画像形成方法)を示すフローチャートである。
 複写機1Aによる用紙Pへの印刷処理では、まず、光センシング部20が、標準反射板6を用いて、後述する用紙Pの表面の含水率の算出において使用される参照用データを測定する(S11)。具体的には、光センシング部20は、照射部21により標準反射板6に光を照射し、標準反射板6の表面で反射した光を受光部22により受光し、受光した光の強度を測定し、制御部30のメモリ30aに送信する。
 次に、ピックアップローラ4が給紙カセット3に収められている用紙Pを1枚取り出し、主搬送路R1へ搬送する(S12)。
 次に、用紙Pが主搬送路R1上を搬送されると、レジスト前検知部が用紙Pの通過を検知し、検知信号をアイドルローラ5に送信する。レジスト前検知部から前記検知信号を受信すると、アイドルローラ5が主搬送路R1上を搬送されてきた用紙Pを一時的に滞留させる(S13)。
 次に、演算処理部30cが用紙Pの第1面の表面の含水率を算出する(S14、測定工程)。算出方法については、上述したとおりである。
 次に、演算処理部30cが算出した用紙Pの第1面の表面の含水率を用いて、演算処理部30cが印刷処理条件を設定する(S15、設定工程)。具体的には、演算処理部30cは、ユーザによって指定された印刷条件、用紙Pの種類、および環境測定部8によって測定された環境条件に加えて、演算処理部30cが算出した用紙Pの第1面の表面の含水率に基づいて、下記の表1に示すリレーショナルデータベースを用いて、転写条件(すなわち、転写装置15に印加される電圧値、および転写装置15に供給される電流値)を設定する。より詳細には、演算処理部30cが算出した用紙Pの第1面の表面の含水率の所定の範囲ごとに転写条件が予め設定されており、演算処理部30cは、予め設定されている転写条件と用紙Pの第1面の表面の含水率とに基づいて、転写条件を設定する。転写条件は、例えば、表1に示すように、用紙Pの第1面の表面の含水率を1%刻みの範囲で設定されてもよい。また、特に細かく条件を分けたい場合は0.5%刻みなど、さらに細かい範囲で転写条件が設定されてもよい。あるいは、「15%以上」のようにある閾値以上の範囲で転写条件が設定されてもよい。この範囲の設定は、画像形成装置の仕様、または画像形成装置が使用される地域の気候などによって必要に応じて設定される。なお、本発明の一態様の画像形成装置では、転写装置15に印加される電圧値、および転写装置15に供給される電流値の少なくとも1つを設定するようにしてもよい。演算処理部30cによって設定された転写電圧および転写電流は、転写装置15に出力される。
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 次に、制御部30は、感光体ドラム11の表面に対する画像データの書き込みを開始する(S16)。具体的には、帯電器12により帯電した感光体ドラム11の表面に対して、レーザースキャニングユニット13が画像処理部30bによって画像処理された画像データの静電潜像の形成を行う。続いて、現像装置14が該静電潜像にトナー剤を付着させてトナー像を現像する動作を開始する。すなわち、レーザースキャニングユニット13が感光体ドラム11の表面に対する画像データの書き込みを開始した後、現像装置14が該画像データに関する書き込み処理を引き続き行う。
 次に、制御部30は、感光体ドラム11の表面に対する画像データの書き込み開始に対して、アイドルローラ5による用紙Pの滞留を所定のタイミングで解除する(S17)。すなわち、制御部30は、感光体ドラム11に現像されたトナー像が転写装置15によって用紙Pの所定の位置に転写されるように、アイドルローラ5による用紙Pの滞留を解除する。
 次に、転写装置15が感光体ドラム11に現像されたトナー像を用紙Pの第1面に転写する(S18)。ここで、転写装置15に印加される転写電圧および転写装置15に供給される転写電流は、演算処理部30cにおいて設定された転写電圧および転写電流である。
 次に、定着部16が、転写装置15により用紙Pの第1面に転写されたトナー像を用紙Pに定着させる(S19)。これにより、用紙Pの第1面への印刷が完了する。
 次に、第1面に印刷処理された用紙Pは、排紙ローラ7の回転により、主搬送路R1上を搬送され、排紙ローラ7に到達する。用紙Pが排紙ローラ7に達すると、用紙Pは、排出方向における後端部が排紙ローラ7に挟まれた状態で一旦滞留させられる(S20)。
 次に、制御部30は、分岐爪を副搬送路R2側に切り替える(S21)。
 次に、制御部30は、排紙ローラ7を先ほどとは逆に回転させることにより、用紙Pを副搬送路R2に搬送する(S22)。これにより、用紙Pは、直前に画像形成部10を通過したときとは、第1面と第2面とが反対になっており、かつ、上下が逆になった状態で、主搬送路R1におけるピックアップローラ4と光センシング部20との間に搬送される。
 次に、ステップS13と同様に、アイドルローラ5が主搬送路R1を搬送されてきた用紙Pを一時的に滞留させる(S23)。
 次に、ステップS14と同様の算出方法により、演算処理部30cが用紙Pの第2面の表面の含水率を算出する(S24、測定工程)そして、ステップS15と同様に表1に示すリレーショナルデータベースを用いて演算処理部30cが用紙Pの第2面に対する印刷処理条件を設定する(S25、設定工程)。
 ここで、用紙Pは、定着部16によって定着処理を施される際に、表面の水分の一部が蒸発する。その結果、用紙Pの第2面の表面の含水率は、ステップS14において算出した用紙Pの第1面の表面の含水率と比べると、低くなっている。そこで、本実施形態における複写機1Aでは、演算処理部30cは、用紙Pの第2面に対して印刷処理を行う前に、用紙Pの第2面の表面の含水率を算出し、該含水率に基づいて、転写条件を設定する。これにより、用紙Pの第1面および第2面に印刷された画像の画質を均一にすることができるようになっている。なお、本実施形態では、制御部30はステップS25ではステップS15と同様の表1に基づいて印刷処理条件を設定しているが、これに限るものではなく、第2面のために別に設定したリレーショナルデータベースまたは対応表などを用いても良い。
 次に、画像形成部10によって用紙Pの第2面に対する印刷が行われる(S26~S29)。用紙Pの第2面に対する印刷動作(ステップS26~S29)は、用紙Pの第1面に対する印刷動作(S16~S19)と同様であるため、説明を省略する。
 次に、第2面に印刷処理が行われると、制御部30は、分岐爪を主搬送路R1側に切り替える(S30)。これにより、定着部16から排紙ローラ7に用紙Pを搬送することができるようになる。なお、ステップ30において行われる分岐爪の切り替えは、用紙Pが副搬送路R2に搬送された後であれば、いずれのタイミングで行ってもよい。
 次に、用紙Pが排紙ローラ7を通過し、排紙トレイに排出される(S31)。
 以上により、複写機1Aによる1枚の用紙Pへの印刷処理(S6)が完了する。
 次に、図5に示すように、制御部30がユーザにより要求された印刷が完了しているか否かの判定を行う(S7)。要求された印刷が完了していない場合(S7におけるNO)、具体的には、1つの原稿に対して複数枚の印刷要求がある場合に要求枚数の印刷を行っていない場合または他の原稿に対する印刷が完了していない場合、制御部30はステップS6を繰り返す。一方、要求された印刷が完了している場合(S7におけるYES)、すべての印刷処理が完了し、複写機1Aは待機状態となる。
 以上のように、本実施形態における複写機1Aでは、光センシング部20によって測定した用紙Pの表面で反射された光の強度に基づいて、演算処理部30cが用紙Pの表面の吸光度を算出する。そして、演算処理部30cは、算出した用紙Pの表面の吸光度を用いて、用紙Pの表面の含水率を算出し、算出した含水率に応じて、転写装置15に印加する電圧値および転写装置15に供給する電流値を設定する。この設定は、用紙Pの第1面および第2面に印刷する(転写する)それぞれの前に、対応する第1面または第2面の含水率を算出して行われる。演算処理部30cは、それぞれの印刷における転写装置15に印加する電圧値および転写装置15に供給する電流値を設定する。
 上記の構成によれば、第1面に対する印刷および第2面に対する印刷のそれぞれにおいて、用紙Pの第1面および第2面の表面の含水率を考慮して、転写装置15に印加する電圧値および転写装置15に供給する電流値を適切に設定することができる。その結果、用紙Pの表面の含水率に関わらず、第1面に転写される画像の画質と第2面に転写される画像の画質とを均一にすることができるようになっている。
 また、本実施形態における複写機1Aでは、光センシング部20は、用紙Pの中央部と端部との2箇所において用紙Pの表面で反射された光の強度を測定する。そして、演算処理部30cは、それぞれの箇所における用紙Pの表面の含水率を算出し、その平均値を用いて転写条件を設定している。これにより、用紙Pへの転写条件の設定における、用紙Pの表面における含水率の分布の影響を小さくすることができる。
 また、本実施形態における複写機1Aは、用紙Pを感光体ドラム11に搬送する前に、アイドルローラ5によって一時的に滞留された用紙Pに対して、光センシング部20が光の強度の測定を行う構成である。
 これにより、アイドルローラ5によって用紙が滞留されている状態において、光センシング部20が光の強度の測定を行うことができるので、印刷に要する時間を短縮させることができる。
 また、本実施形態における複写機1Aでは、演算処理部30cは、光センシング部20を用いて用紙Pの第1面および第2面の両面の表面の含水率を算出している。これにより、第1面および第2面のそれぞれの表面の含水率を算出するために個別の光センシング部を設ける場合に比べて、スペースおよびコストを低減させることができるようになっている。
 また、本実施形態における複写機1Aでは、演算処理部30cは、重回帰分析を用いて、用紙Pの表面の含水率を算出している。すなわち、演算処理部30cは、予め統計的に求められた算出式を用いて含水率を算出している。これにより、単に反射率または吸光度と含水率とを対応させて含水率を算出する従来の算出方法に比べて、用紙Pの表面の含水率を正確に算出することができる。従来の算出方法では含水率の値に5%以上の誤差が生じてしまうことも珍しくなかったが、本実施形態の複写機1Aでは含水率を正確に算出することができる。このために、例えば表1で示したように1%刻みまたは0.5%刻みの範囲で転写条件を設定することができる。これにより、演算処理部30cは、用紙Pへの転写条件をより適切に設定することができるようになっている。
 なお、上記の印刷動作の説明では、1枚の用紙Pに対して両面印刷を行う動作について説明したが、本実施形態における複写機1Aでは、これに限らず、1枚の用紙Pの同一面に対して複数回、印刷処理を行うこともできる。
 また、本実施形態における複写機1Aでは、演算処理部30cは、用紙Pの表面の含水率を算出する際に、算出モデルとして重回帰分析を用いている。しかし、本発明の一態様の画像形成装置はこれに限られない。すなわち、演算処理部30cが用いる算出モデルは、照射部21によって照射される互いに異なる光の波長ごとに算出された吸光度を用いて用紙Pの表面の含水率を算出できる多変量解析手法であれば、他の算出モデルを用いてもよい。例えば、演算処理部30cは、PLS(Partial Linear Square)回帰分析などの他の解析手法を用いて用紙Pの表面の含水率を算出してもよい。
 また、本発明の一態様の画像形成装置は、厚みセンサを備えていてもよい。厚みセンサを設けることにより、用紙Pの厚みを測定することができるので、制御部30は、測定した用紙Pの厚みに応じて、照射部21が照射する光の光量を適切に制御することができる。
 なお、本実施形態では、画像形成装置として複写機1Aを説明したが、本発明の一態様の画像形成装置は複写機に限られない。画像形成装置は、例えば、定着処理のための加熱を行うような、含水率が変化する条件下で行われる印刷形態であれば、商用印刷機、プリンターまたはファクシミリ装置などであってもよい。画像形成装置が、商用印刷機、プリンターまたはファクシミリ装置である場合には、原稿読み取り処理(図5におけるステップS4)に代わって、画像形成装置はデータとして画像データを受け取る処理を行うことになる。
 なお、本実施形態の複写機1Aは、感光体ドラムを1つ備える構成であった。しかし、本発明の一態様の画像形成装置は、これに限られない。本発明の一態様の画像形成装置は、用紙Pに対してカラー印刷を行うことができる画像形成装置であってもよい。
 カラー印刷の場合、各色トナー像をひとつの感光体ドラムに担持させる1ドラム式と、複数の感光体ドラムがそれぞれ互いに異なる色のトナー像を担持する複数ドラム式とがある。どちらの方式においても、用紙への加熱を伴う工程を挟んだ印刷が行われる場合には、含水率がその工程の前後で異なることになり、同様の課題が生じる。よってカラー印刷の場合も本実施形態の複写機1Aで含水率に応じて印刷条件を調整することで適切に印刷することができる。
 <変形例>
 ここで、本実施形態の変形例としての複写機の印刷動作について、図7を参照しながら説明する。図7は、本実施形態の変形例としての複写機を用いて用紙Pに対して両面印刷を行う動作を示すフローチャートである。
 上記複写機1Aでは、図5に示すように、ステップS5で原稿の読み取りが全て終わってから印刷処理(S6)を始めている。しかしながら、一般に複合機では印刷速度の高速化への要求が極めて厳しく、1秒でも短縮させるために、原稿の読み取り完了を待たずに印刷処理を始めることが必須となっている。
 そこで、変形例としての複写機は、図7に示すように、原稿読み取り処理(S4)と印字処理(S6)とを並行して行う。例えば、一枚目の原稿を読み取る間に標準反射板6の計測を始めるなど並行して行う。これにより、複数の原稿の画像データを複数の用紙Pに印刷する場合に、印刷処理を短時間で行うことができる。
 〔実施形態2〕
 本発明の他の実施形態について説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
 本実施形態における画像形成装置としての複写機1Bは、給紙カセット3に光センシング部40がさらに設けられている点で、実施形態1における複写機1Aとは異なっている。
 (複写機1Bの構成)
 本実施形態における複写機1Bの構成について、図8を参照しながら説明する。図8は、複写機1Bの構造を示す概略図である。
 複写機1Bは、図8に示すように、複写機1Aの構成に加えて、光センシング部(第1測定部)40と、駆動部43と、標準反射板44とを備えている。
 光センシング部40は、給紙カセット3に収められている用紙Pに光を照射し、用紙Pの表面で反射された光の強度を測定するためのものである。光センシング部40は、照射部41と受光部42とを備えている。照射部41および受光部42の構成は、実施形態1における光センシング部(第2測定部)20の照射部21および受光部22と同様であるため、説明を省略する。
 駆動部43は、光センシング部40を移動させるためのものである。より詳細には、駆動部43は、光センシング部40が給紙カセット3に収められている用紙Pの表面で反射された光の強度の測定を行わない間には光センシング部40を給紙カセット3の側面に移動させる。一方、駆動部43は、光センシング部40が光の強度の測定を行うときには光センシング部40を給紙カセット3の上部(すなわち、給紙カセット3に収められている用紙Pの上部)に移動させる。
 標準反射板44は、光センシング部40の照射部41から照射された光を、光センシング部の受光部42へ反射させるための反射板であり、給紙カセット3において光センシング部40と同じ側面に配置されている。ただし、標準反射板44が設けられる箇所はこれに限られない。標準反射板44が設けられる箇所は、照射部41から照射され、標準反射板44で反射された光を遮られずに受光部42が受光できる箇所であればよい。標準反射板44は、実施形態1における標準反射板6と同じ材料で形成されている。
 (複写機1Bの印刷動作)
 次に、本実施形態における複写機1Bの印刷動作について説明する。本実施形態における複写機1Bの印刷動作は、実施形態1において図5に示した複写機1Aの印刷動作における印刷処理(S6)のみが異なっているため、ここでは印刷処理についてのみ説明する。
 複写機1Bにおける印刷処理について、図9を参照しながら説明する。図9は、複写機1Bにおける印刷処理の動作(画像形成方法)を示すフローチャートである。
 複写機1Bによる用紙Pへの印刷処理では、まず、初めに光センシング部40が、標準反射板44を用いて、用紙Pの表面の含水率の算出において使用される参照用データを測定する(S41)。なお、印刷処理を始める前には、光センシング部40は、駆動部43により給紙カセット3の側面に移動させられている。光センシング部40は、給紙カセット3の側面に配置された標準反射板44に照射部41を用いて光を照射し、標準反射板44の表面で反射された光を受光部42により受光し、受光した光の強度を測定し、制御部30のメモリ30aに送信する。
 次に、演算処理部30cが用紙Pの第1面の表面の含水率を算出する(S42、測定工程)。具体的には、まず、駆動部43が光センシング部40を給紙カセット3の上部(すなわち、給紙カセット3に収められている用紙Pの上部)に移動させる。次に、光センシング部40の照射部41が給紙カセット3に収められている用紙Pに光を照射し、受光部42が用紙Pで反射された光を受光する。なお、光センシング部40による光の強度の測定は、実施形態1の複写機1Aの場合と同様に、用紙Pの2箇所において行われる。具体的には、1箇所目の測定は、用紙Pが給紙カセット3に収められている状態において行われる。また、2箇所目の測定は、ピックアップローラ4により用紙Pが給紙カセット3から所定の距離だけ引き出され、ピックアップローラ4により用紙Pが一時的に滞留した状態において行われる。用紙Pで反射された光には、用紙Pの表面に含まれる水分量の情報、具体的には用紙Pの表面の吸光度の情報が含まれる。受光部42によって測定された光の強度は、制御部30のメモリ30aに出力される。
 次に、制御部30の演算処理部30cは、光センシング部40によって測定された光の強度を用いて、用紙Pの表面の含水率を算出する。用紙Pの表面の含水率の算出方法は、実施形態1で説明した算出方法と同様であるため、説明を省略する。
 次に、演算処理部30cが算出した用紙Pの第1面の表面の含水率を用いて、演算処理部30cが印刷処理条件(転写条件、転写装置15に印加される転写電圧および転写装置15に供給される転写電流)を設定する(S43)。印刷処理条件の設定方法は、実施形態1で説明した設定方法と同様であるため、説明を省略する。
 次に、ピックアップローラ4が給紙カセット3から取り出した用紙Pを主搬送路R1へ搬送する(S44)。
 次に、用紙Pが主搬送路R1を搬送されると、レジスト前検知部が用紙Pの通過を検知し、検知信号をアイドルローラ5に送信する。レジスト前検知部から前記検知信号を受信すると、アイドルローラ5が主搬送路R1を搬送されてきた用紙Pを一時的に滞留させる(S45)。
 以後の動作は、実施形態1で説明したステップS16~S31と同様であるため、説明を省略する。
 このように、本実施形態における複写機1Bは、光センシング部20と、光センシング部40とを備えている。光センシング部40は、給紙カセット3に収められている用紙Pに対する測定を行う。一方、光センシング部20は、アイドルローラ5に滞留された用紙Pに対する測定を行う。そして、演算処理部30cは、用紙Pの第1面の転写処理(1回目の転写処理)における転写条件を、光センシング部40で測定された光の強度を用いて設定する。さらに、演算処理部30cは、用紙Pの第2面の転写処理(2回目以降の転写処理)における転写条件を、光センシング部20で測定された光の強度を用いて設定する。
 上記の構成によれば、演算処理部30cは、用紙Pの第1面の含水率の算出を、用紙Pが給紙カセット3に収められている段階で行うことができる。これにより、転写処理条件の設定を早く行うことができるので、印刷に要する時間を短縮できるようになっている。
 〔実施形態3〕
 本発明の他の実施形態について説明すれば、以下のとおりである。
 本実施形態における画像形成装置としての複写機1Cは、後述するピックアップローラ54が設けられている付近に光センシング部50がさらに設けられている点で、実施形態1における複写機1Aとは異なっている。
 (複写機1Cの構成)
 本実施形態における複写機1Cの構成について、図10を参照しながら説明する。図10は、複写機1Cの構造を示す概略図である。
 複写機1Cは、図10に示すように、複写機1Aの構成に加えて、ピックアップローラ54(取り出しローラ)と、光センシング部(第1測定部)50と、標準反射板53とを備えている。
 ピックアップローラ54は、給紙カセット3に収められている用紙Pを主搬送路R1に給紙するためのローラである。ピックアップローラ54は、用紙Pを一時的に滞留させることができるようになっている。
 光センシング部50は、ピックアップローラ54によって一時的に滞留している用紙Pに光を照射し、用紙Pによって反射された光を受光し、受光した光の強度を測定する。ためのものである。光センシング部50は、照射部51と受光部52とを備えている。照射部51および受光部52の構成は、実施形態1における光センシング部(第2測定部)20の照射部21および受光部22と同様であるため、説明を省略する。
 標準反射板53は、光センシング部50の照射部51から照射された光を、光センシング部の受光部52へ反射させるための反射板であり、光センシング部50に対向して設けられている。本実施形態では、標準反射板53は、主搬送路R1に関して、光センシング部50とは反対の位置に設けられている。ただし、本発明の一態様の複写機では、標準反射板53が設けられる箇所はこれに限られない。標準反射板53が設けられる箇所は、照射部51から照射され、標準反射板53で反射された光を遮られずに受光部52が受光できる箇所であればよい。また、標準反射板53が光センシング部50に内蔵される構成であってもよい。標準反射板53は、実施形態1における標準反射板6と同じ材料で形成されている。
 (複写機1Cの印刷動作)
 次に、本実施形態における複写機1Cの印刷動作について説明する。本実施形態における複写機1Cの印刷動作は、実施形態1において図5に示した複写機1Aの印刷動作における印刷処理(S6)のみが異なっているため、ここでは印刷処理についてのみ説明する。
 複写機1Cにおける印刷処理について、図11を参照しながら説明する。図11は、複写機1Cにおける印刷処理の動作(画像形成方法)を示すフローチャートである。
 複写機1Cによる用紙Pへの印刷処理では、図11に示すように、まず、初めに光センシング部50が、標準反射板53を用いて、用紙Pの表面の含水率の算出において使用される参照用データを測定する(S51)。
 次に、ピックアップローラ54が給紙カセット3に収められている用紙Pを1枚取り出し(S52)、用紙Pを一時的に滞留させる。
 次に、演算処理部30cが用紙Pの第1面の表面の含水率を算出する(S53、測定工程)。具体的には、光センシング部50の照射部51がピックアップローラ54によって滞留している用紙Pに光を照射し、受光部52が用紙Pで反射された光を受光する。このとき、用紙Pで反射された光には、用紙Pの表面に含まれる水分量の情報、具体的には用紙Pの表面の吸光度の情報が含まれる。受光部52によって測定された光の強度は、制御部30のメモリ30aに出力される。なお、光センシング部50による光の強度の測定は、実施形態1の複写機1Aにおける光センシング部20による光の強度の測定と同様に、用紙Pの2箇所において行われる。
 次に、制御部30の演算処理部30cは、光センシング部50によって測定された光の強度を用いて、用紙Pの表面の含水率を算出する。用紙Pの表面の含水率の算出方法は、実施形態1で説明した算出方法と同様であるため、説明を省略する。
 次に、演算処理部30cが算出した用紙Pの第1面の表面の含水率を用いて、演算処理部30cが印刷処理条件(転写条件、転写装置15に印加される転写電圧および転写装置15に供給される転写電流)を設定する(S54、設定工程)。印刷処理条件の設定方法は、実施形態1で説明した設定方法と同様であるため、説明を省略する。
 次に、ピックアップローラ54による用紙Pの滞留を解除し、用紙Pをアイドルローラ5に搬送する(S55)。
 次に、レジスト前検知部が用紙Pの通過を検知し、検知信号をアイドルローラ5に送信する。レジスト前検知部から前記検知信号を受信すると、アイドルローラ5が主搬送路R1を搬送されてきた用紙Pを一時的に滞留させる(S56)。
 以後の動作は、実施形態1で説明したステップS16~S31と同様であるため、説明を省略する。
 このように、複写機1Cは、光センシング部20と、光センシング部50とを備えている。光センシング部50は、ピックアップローラ54により給紙カセット3から取り出され、ピックアップローラ54により一時的に滞留された用紙Pに対する測定を行う。一方、光センシング部20は、アイドルローラ5に滞留された用紙Pに対する測定を行う。そして、演算処理部30cは、用紙Pの第1面の転写処理(1回目の転写処理)における転写条件を、光センシング部50で測定された光の強度を用いて設定する。さらに、演算処理部30cは、用紙Pの第2面の転写処理(2回目以降の転写処理)における転写条件を、光センシング部20で測定された光の強度を用いて設定する。
 上記の構成によれば、演算処理部30cは、用紙Pの第1面の含水率の算出を、用紙Pがピックアップローラ54により取り出された段階で行っている。これにより、印刷処理条件の設定を早く行うことができるので、印刷に要する時間を短縮できるようになっている。
 〔まとめ〕
 本発明の態様1に係る画像形成装置(複写機1A~1C)は、画像データに基づく静電潜像を現像剤(トナー剤)により現像することで得られた顕像(トナー像)を担持する像担持体(感光体ドラム11)と、前記顕像(トナー像)を用紙(P)に転写する転写処理を行う転写部(転写装置15)とを備え、同一の用紙(P)に複数回の転写処理を行うことができる画像形成装置において、少なくとも1つの光源(半導体発光素子21a・21b・21c)を備え、前記用紙(P)に光を照射し、前記用紙(P)で反射された光を受光し、受光した光の強度を測定する測定部(光センシング部20・40・50)と、前記複数回の転写処理のそれぞれの前に、前記測定部(光センシング部20・40・50)により測定された光の強度から前記用紙(P)の表面の含水率を算出し、算出した前記用紙(P)の表面の含水率に基づいて、前記転写部(転写装置15)による転写条件を設定する設定部(演算処理部30c)とを備えることを特徴としている。
 上記の特徴によれば、設定部は、複数回の転写処理のそれぞれの前に、用紙の画像形成される面の表面の含水率を考慮して、転写部による転写条件を適切に設定することができる。これにより、画像形成装置は、転写部による顕像の用紙への転写を適切に行うことができる。その結果、同一の用紙に対して複数回の画像形成を行う場合において、用紙の表面の含水率に関わらず、各回に形成される画像の画質を均一にすることができる画像形成装置を提供することができる。
 本発明の態様2に係る画像形成装置(複写機1A~1C)は、上記態様1において、前記用紙(P)に転写処理を行う前に、前記用紙(P)を一時的に滞留させる滞留ローラ(アイドルローラ5)を備え、前記測定部(光センシング部20)は、前記滞留ローラ(アイドルローラ5)に滞留された前記用紙(P)に対する測定を行う構成であってもよい。
 上記構成によれば、滞留ローラによって用紙が滞留されている状態において、測定部が光の強度の測定を行うことができるので、画像形成に要する時間を短縮させることができる。
 本発明の態様3に係る画像形成装置(複写機1B)は、上記態様1において、前記用紙(P)を収める給紙カセット3と、前記用紙(P)に転写処理を行う前に、前記用紙(P)を一時的に滞留させる滞留ローラ(アイドルローラ5)とを備え、前記測定部は、第1測定部(光センシング部40)および第2測定部(光センシング部20)を含み、前記第1測定部(光センシング部40)は、前記給紙カセット3に収められている用紙(P)に対する測定を行い、前記第2測定部(光センシング部20)は、前記滞留ローラ(アイドルローラ5)に滞留された用紙(P)に対する測定を行い、前記設定部(演算処理部30c)は、前記複数回の転写処理のうち1回目の転写処理における前記転写条件を、前記第1測定部(光センシング部40)で測定された光の強度を用いて設定し、前記複数回の転写処理のうち2回目以降の転写処理における前記転写条件を、前記第2測定部(光センシング部20)で測定された光の強度を用いて設定する構成であってもよい。
 上記の構成によれば、設定部は、複数回の画像形成のうち1回目の画像形成時における含水率の算出を、用紙が給紙カセットに収められている段階で行うことができる。これにより、転写条件の設定を早く行うことができるので、印刷に要する時間を短縮できるようになっている。
 本発明の態様4に係る画像形成装置(複写機1C)は、上記態様1において、前記用紙(P)を収める給紙カセット3と、前記給紙カセット3に収められている用紙(P)を取り出す取り出しローラ(ピックアップローラ54)と、前記用紙(P)に転写処理を行う前に、前記用紙(P)を一時的に滞留させる滞留ローラ(アイドルローラ5)とを備え、前記測定部は、第1測定部(光センシング部50)および第2測定部(光センシング部20)を含み、前記第1測定部(光センシング部50)は、前記取り出しローラ(ピックアップローラ54)により前記給紙カセット3から取り出され、前記取り出しローラ(ピックアップローラ54)により一時的に滞留された用紙(P)に対する測定を行い、前記第2測定部(光センシング部20)は、前記滞留ローラ(アイドルローラ5)に滞留された用紙(P)に対する測定を行い、前記設定部(演算処理部30c)は、前記複数回の転写処理のうち1回目の転写処理における前記転写条件を、前記第1測定部(光センシング部50)で測定された光の強度を用いて設定し、前記複数回の転写処理のうち2回目以降の転写処理における前記転写条件を、前記第2測定部(光センシング部20)で測定された光の強度を用いて設定される構成であってもよい。
 上記の構成によれば、設定部は、複数回の画像形成のうち1回目の画像形成時における含水率の算出を、用紙が取り出しローラにより取り出された段階で行うことができる。これにより、転写条件の設定を早く行うことができるので、印刷に要する時間を短縮できるようになっている。
 本発明の態様5に係る画像形成装置(複写機1A~1C)は、上記態様1~4のいずれかにおいて、前記測定部(光センシング部20・40・50)は、互いに異なる少なくとも2つの波長の光を照射する構成であることが好ましい。
 上記の構成によれば、測定部が互いに異なる波長の光を照射することができるので、設定部において用紙の表面の含水率を算出する際に、含水率を精度良く算出することができる。
 本発明の態様6に係る画像形成装置(複写機1A~1C)は、上記態様1~5のいずれかにおいて、前記測定部(光センシング部20・40・50)による光の強度の測定は、用紙(P)の中央部と端部との少なくも2箇所で行われる構成であることが好ましい。
 上記の構成によれば、設定部は、それぞれの測定箇所における用紙の表面の含水率を算出し、その平均値を用いて転写条件を設定することができる。これにより、用紙への転写条件の設定における、用紙の表面における含水率の分布の影響を小さくすることができる。
 本発明の態様7に係る画像形成装置(複写機1A~1C)は、上記態様1~6のいずれかにおいて、前記転写条件は、前記転写部(転写装置15)に印加される電圧値および前記転写部に供給される電流値の少なくとも1つを含む構成であってもよい。
 上記の構成によれば、設定部は、用紙の表面の含水率に応じて、転写部に印加される電圧値および転写部に供給される電流値を適切に設定する。これにより、同一の用紙に対して複数回の画像形成を行う場合において、用紙の表面の含水率に関わらず、各回に形成される画像の画質を均一にすることができる。
 本発明の態様8に係る画像形成装置(複写機1A~1C)は、上記態様1~7のいずれかにおいて、前記転写条件は、前記含水率の所定の範囲ごとに設定されていることが好ましい。
 上記の構成によれば、設定部は、当該設定部が算出した用紙の表面の含水率に応じて適切な転写条件を設定することができる。
 本発明の態様9に係る画像形成装置(複写機1A~1C)は、上記態様1~8のいずれかにおいて、前記光源(半導体発光素子21a・21b・21c)が発光する光の波長は、2000nm以下であることが好ましい。
 上記構成によれば、光源が発光する光の波長は、2000nm以下であるため、用紙が有する水分による、照射された光の吸収が大きくなりすぎることがないので、用紙の表面の含水率の算出精度を向上させることができる。
 本発明の態様10に係る画像形成方法は、画像データに基づく静電潜像を現像剤(トナー剤)により現像することで得られた顕像(トナー像)を担持する像担持体(感光体ドラム11)と、前記顕像(トナー像)を用紙(P)に転写する転写処理を行う転写部(転写装置15)とを備え、同一の用紙(P)に複数回の転写処理を行うことができる画像形成装置における画像形成方法であって、少なくとも1つの光源から前記用紙(P)に光を照射し、前記用紙(P)で反射された光を受光し、受光した光の強度を測定する測定工程と、前記複数回の転写処理のそれぞれの前に、前記測定工程により測定された光の強度から前記用紙(P)の表面の含水率を算出し、算出した前記用紙(P)の表面の含水率に基づいて、前記転写部(転写装置15)による転写条件を設定する設定工程とを含むことを特徴としている。
 上記の特徴によれば、複数回の転写処理のそれぞれの前に、用紙の画像形成される面の表面の含水率を考慮して、転写部による転写条件を適切に設定することができる。これにより、転写部による現像剤像の用紙への転写を適切に行うことができる。その結果、同一の用紙に対して複数回の画像形成を行う場合において、用紙の表面の含水率に関わらず、各回に形成される画像の画質を均一にすることができる画像形成方法を提供することができる。
 本発明の一態様は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の一態様の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
(関連出願の相互参照)
 本出願は、2016年4月11日に出願された日本国特許出願:特願2016-078974に対して優先権の利益を主張するものであり、それを参照することにより、その内容の全てが本書に含まれる。
 1A~1C       複写機(画像形成装置)
 3           給紙カセット
 4、54        ピックアップローラ(取り出しローラ)
 5           アイドルローラ(滞留ローラ)
 11          感光体ドラム(像担持体)
 14          現像装置(現像部)
 15          転写装置(転写部)
 20          光センシング部(測定部、第2測定部)
 21、41、51    照射部
 21a、21b、21c 半導体発光素子(光源)
 30          制御部
 30c         演算処理部(設定部)
 40          光センシング部(測定部、第1測定部)
 50          光センシング部(測定部、第1測定部)
 P           用紙

Claims (10)

  1.  画像データに基づく静電潜像を現像剤により現像することで得られた顕像を担持する像担持体と、
     前記顕像を用紙に転写する転写処理を行う転写部とを備え、
     同一の用紙に複数回の転写処理を行うことができる画像形成装置において、
     少なくとも1つの光源を備え、前記用紙に光を照射し、前記用紙で反射された光を受光し、受光した光の強度を測定する測定部と、
     前記複数回の転写処理のそれぞれの前に、前記測定部により測定された光の強度から前記用紙の表面の含水率を算出し、算出した前記用紙の表面の含水率に基づいて、前記転写部による転写条件を設定する設定部とを備えることを特徴とする画像形成装置。
  2.  前記用紙に転写処理を行う前に、前記用紙を一時的に滞留させる滞留ローラを備え、
     前記測定部は、前記滞留ローラに滞留された前記用紙に対する測定を行うことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3.  前記用紙を収める給紙カセットと、
     前記用紙に転写処理を行う前に、前記用紙を一時的に滞留させる滞留ローラとを備え、
     前記測定部は、第1測定部および第2測定部を含み、
     前記第1測定部は、前記給紙カセットに収められている用紙に対する測定を行い、
     前記第2測定部は、前記滞留ローラに滞留された用紙に対する測定を行い、
     前記設定部は、
     前記複数回の転写処理のうち1回目の転写処理における前記転写条件を、前記第1測定部で測定された光の強度を用いて設定し、
     前記複数回の転写処理のうち2回目以降の転写処理における前記転写条件を、前記第2測定部で測定された光の強度を用いて設定することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  4.  前記用紙を収める給紙カセットと、
     前記給紙カセットに収められている用紙を取り出す取り出しローラと、
     前記用紙に転写処理を行う前に、前記用紙を一時的に滞留させる滞留ローラとを備え、
     前記測定部は、第1測定部および第2測定部を含み、
     前記第1測定部は、前記取り出しローラにより前記給紙カセットから取り出され、前記取り出しローラにより一時的に滞留された用紙に対する測定を行い、
     前記第2測定部は、前記滞留ローラに滞留された用紙に対する測定を行い、
     前記設定部は、
     前記複数回の転写処理のうち1回目の転写処理における前記転写条件を、前記第1測定部で測定された光の強度を用いて設定し、
     前記複数回の転写処理のうち2回目以降の転写処理における前記転写条件を、前記第2測定部で測定された光の強度を用いて設定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.  前記測定部は、互いに異なる少なくとも2つの波長の光を照射することを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  6.  前記測定部による光の強度の測定は、用紙の中央部と端部との少なくも2箇所で行われることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  7.  前記転写条件は、前記転写部に印加される電圧値および前記転写部に供給される電流値の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  8.  前記転写条件は、前記含水率の所定の範囲ごとに設定されていることを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  9.  前記光源が発光する光の波長は、2000nm以下であることを特徴とする請求項1~8のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  10.  画像データに基づく静電潜像を現像剤により現像することで得られた顕像を担持する像担持体と、前記顕像を用紙に転写する転写処理を行う転写部とを備え、同一の用紙に複数回の転写処理を行うことができる画像形成装置における画像形成方法であって、
     少なくとも1つの光源から前記用紙に光を照射し、前記用紙で反射された光を受光し、受光した光の強度を測定する測定工程と、
     前記複数回の転写処理のそれぞれの前に、前記測定工程により測定された光の強度から前記用紙の表面の含水率を算出し、算出した前記用紙の表面の含水率に基づいて、前記転写部による転写条件を設定する設定工程とを含むことを特徴とする画像形成方法。
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