用紙加湿装置、用紙後処理装置及び画像形成システム
【課題】長期間使用時に、加湿ローラが劣化して、加湿むらによる用紙のうねりが発生するのを防止する。
【解決手段】加湿ローラを構成するゴムの硬度を加湿ローラに水を供給する給水ローラを構成するゴムの硬度よりも高くする。
【解決手段】加湿ローラを構成するゴムの硬度を加湿ローラに水を供給する給水ローラを構成するゴムの硬度よりも高くする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙加湿装置、該用紙加湿装置を有する用紙後処理装置及び前記用紙加湿装置を有する画像形成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、トナー像を加熱により用紙に定着するが、定着において加熱処理された用紙からは水分が蒸発するために、用紙の水分含有率の分布に不均一が生じて、波打ちと称される用紙の屈曲が発生する。
【０００３】
このような波打ちを防止するために、画像が形成された用紙に水分を付与する用紙加湿技術が開発されている。このような用紙加湿では、用紙を加湿する場合に用紙全面に均一な加湿を行うことが必要であり、特許文献１〜３では均一な加湿を行う発明が提案されている。
【０００４】
特許文献１では、一対の加湿ローラで用紙の挟持搬送する際に加湿ローラ表面に水を供給して用紙を加湿し、加湿ローラに水を供給する給水手段中に水の供給量を規制する規制手段を設けることが提案されている。
【０００５】
特許文献２では、一対の加湿ローラで用紙の挟持搬送する際に加湿ローラ表面に水を供給して用紙を加湿し、加湿ローラに水を供給するローラの表面の水層を光学的に検知し、検知結果に基づいて、水の供給を制御することにより、均一な加湿を行うことが提案されている。
【０００６】
特許文献３では、一対の加湿ローラで用紙の挟持搬送する際に加湿ローラ表面に水を供給して用紙を加湿する用紙加湿装置において、加湿ローラの表面を繊維面とすることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−８２８２号公報
【特許文献２】米国特許第５８３２３５９号公報
【特許文献３】米国特許第５８９５１５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
用紙加湿装置が長期間使用されたときに、加湿ローラ表面の劣化等により、均一な加湿が行われなくなるという問題がある。特許文献１〜３はそれぞれ用紙全面を均一に加湿する発明を開示している。しかしながら、特許文献１〜３では、長期間の稼働により均一な加湿ができなくなるという問題に関しては考慮されていない。
【０００９】
本発明は、用紙加湿装置の耐久性の問題を解決し、長期間に亘り用紙全面を均一に加湿することができる用紙加湿装置、用紙後処理装置及び画像形成システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的は下記の発明により達成される。
【００１１】
１．ゴムからなる第１表面層を有し、用紙を挟持し搬送する一対の加湿ローラと、
ゴムからなる第２表面層を有し、該一対の加湿ローラのそれぞれに接触し、前記一対の加湿ローラのそれぞれに水を供給する給水ローラと、を有する用紙加湿装置において、
前記第１表面層は、前記第２表面層よりも高い硬度を有することを特徴とする用紙加湿装置。
【００１２】
２．前記一対の加湿ローラ間の圧接と圧接解除、及び前記一対の加湿ローラのそれぞれと前記給水ローラとの間の圧接と圧接解除を制御する制御部を有し、該制御部は、用紙間の間隔が所定値以上長いとき、停止時又はアイドリング時に、前記一対の加湿ローラ間の圧接解除、及び前記一対の加湿ローラのそれぞれと前記給水ローラとの間の圧接解除を行うことを特徴とする前記１に記載の用紙加湿装置。
【００１３】
３．前記第１表面層と前記第２表面層とは、同一種類の可塑剤を含有することを特徴とする前記１又は前記２に記載の用紙加湿装置。
【００１４】
４．前記１〜３のいずれか１項に記載の用紙加湿装置を有することを特徴とする用紙後処理装置。
【００１５】
５．前記１〜３のいずれか１項に記載の用紙加湿装置を有することを特徴とする画像形成システム。
【発明の効果】
【００１６】
本発明においては、用紙を加湿する加湿ローラを構成するゴムの硬度を該加湿ローラに水を供給する給水ローラを構成するゴムの硬度よりも高くしている。
【００１７】
これにより、長期間の使用による加湿ローラの直径の減少が抑制されて、長期間稼働時に発生する加湿ムラによる用紙のうねりが防止されて耐久性の高い用紙加湿装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成システムの全体図である。
【図２】本発明の実施の形態における用紙後処理装置の全体図である。
【図３】用紙加湿装置の構成を示す図である。
【図４】水船の斜視図である。
【図５】加湿時の加湿ローラ１２２、１２３を図３の下方から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、実施の形態により本発明を説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。
【００２０】
［画像形成システム］
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成システムの全体図であり、該画像形成システムは画像形成装置Ａ、及び用紙後処理装置Ｂ、ＦＳから構成される。
【００２１】
画像形成装置Ａは、自動原稿搬送装置１及び画像読取部２を上部に有し、下部がプリンタ部で構成される。
【００２２】
プリンタ部において、３は用紙Ｓを収納する用紙収納部である。感光体４に対して、帯電、露光及び現像を行う電子写真プロセスにより、感光体４上にトナー像を形成するプリンタエンジン５において、用紙Ｓに画像が形成され、形成された画像は定着装置６において定着される。定着装置６は熱源６ａが内蔵された加熱ローラ６ｂと加圧ローラ６ｃで用紙Ｓを搬送するニップ部を形成し、用紙Ｓを搬送しつつ加熱・加圧してトナーを溶融し、画像を用紙Ｓに定着する。
【００２３】
用紙Ｓは用紙収納部３から第１給紙手段３ａにより給送され、第２給紙手段３ｂにおいて一時停止した後に給紙されて画像形成が行われ、画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラ８により排紙口から排出される。
【００２４】
用紙Ｓの搬送経路としては、用紙収納部３からプリンタエンジン５までの給紙路７、プリンタエンジン５から定着装置６、排紙ローラ８を経て排紙口に至る搬送路９ａ及び反転搬送を行う裏面用搬送路９ｂが設けられる。
【００２５】
画像形成モードとしては、片面フェースダウン排紙モード、片面フェースアップ排紙モード及び両面モードがある。片面フェースダウン排紙モードでは、片面に画像が形成され、定着装置６を通過した用紙Ｓは、反転処理により表裏反転した後に、排紙ローラ８で搬送されて排出される。
【００２６】
片面フェースアップ排紙モードでは、片面に画像形成され、搬送路９ａを搬送された用紙Ｓは、そのまま排紙ローラ８により搬送され排出される。
【００２７】
両面モードにおいては、片面に画像形成され、定着装置６を通過した用紙Ｓは、下方に走行して裏面用搬送路９ｂに進行し、表裏反転した後に、給紙路７に再給紙される。
【００２８】
再給紙された用紙Ｓの裏面にプリンタエンジン５において裏面画像が形成され、裏面画像形成された用紙Ｓは定着装置６を通過し、排紙ローラ８により搬送されて排出される。
【００２９】
１０は制御部であり、画像形成装置Ａにおける画像形成の制御及び画像形成システム全体の制御を行う。画像形成装置Ａにおける各種のモード及び用紙後処理装置ＦＳを用いた出力モードの設定を操作部１０における操作で設定することができる。
【００３０】
画像形成装置Ａに配置された制御手段Ｃ１は、通信手段Ｃ４を介して用紙後処理装置Ｂの制御手段Ｃ２、及び用紙後処理装置ＦＳの制御手段Ｃ３に接続されている。
【００３１】
制御手段Ｃ１は画像形成装置Ａにおける画像形成工程の制御及び画像形成システム全体の制御を行う。制御手段Ｃ２は用紙後処理装置Ｂの制御を行い、制御手段Ｃ３は用紙後処理装置ＦＳの制御を行う。制御手段Ｃ２、Ｃ３は制御手段Ｃ１からの命令や情報に基づいて作動して各種の制御を行い、用紙後処理装置Ｂ、ＦＳの状態を制御手段Ｃ１に報告する。制御手段Ｃ１と、制御手段Ｃ２と、制御手段Ｃ３とにより構成される制御部が画像形成システム全体を制御する。
【００３２】
画像形成装置Ａから排出された用紙Ｓは、用紙後処理装置Ｂを経て用紙後処理装置ＦＳに搬送される。
【００３３】
用紙後処理装置Ｂは、画像形成装置Ａから排出された用紙Ｓを受け入れ搬送する第１搬入搬送部１００、用紙Ｓに水を付与する用紙加湿装置１２０、画像形成装置Ａから排出された用紙Ｓを受け入れ搬送する第２搬入搬送部１５０、第１デカール部１６０、第２デカール部１７０，第３デカール部１８０及び用紙Ｓを排出し、用紙後処理装置ＦＳへと受け渡す排紙搬送部２００を有する。
【００３４】
用紙後処理装置ＦＳは、画像形成装置Ａから排出される用紙Ｓに対して各種の後処理装置を行うものある。図示の例は糊付け製本機であるが、穿孔折り機、平綴じ機、中綴じ機、断裁機等を備えることも可能である。
【００３５】
糊付け製本機は、用紙導入手段２１、排紙手段２２、用紙束収納手段２３、用紙束搬送手段２４、糊塗布手段２５、表紙供給手段２６、表紙断裁手段２７、表紙外装手段（くるみ製本手段）２８、整合手段２９を備えている。
【００３６】
用紙導入手段２１に導入された用紙Ｓは、用紙束収納手段２３上に載置された後、斜め下方に逐次搬送され、用紙束搬送手段２４の把持手段２４１によって把持される。把持手段２４１は、用紙束Ｓａを把持したまま用紙束Ｓａに糊塗布処理をする面（背部）を下側になるように旋回して所定位置に停止する。糊塗布手段２５は、用紙束Ｓａの背部に糊を塗布する。
【００３７】
表紙供給手段２６に収納された表紙Ｋは、表紙断裁手段２７を経由して表紙外装手段２８に搬送された後、表紙Ｋの後端部が表紙断裁手段２７によって所定長に断裁される。表紙Ｋの断裁長は、用紙Ｓの進行方向の２枚分の長さに用紙束Ｓａの背部の厚さを加えた長さである。
【００３８】
表紙外装手段２８は、表紙供給手段２６から供給された表紙Ｋを受容して搬送し、所定位置に停止させた後、整合手段２９により幅方向の位置決めを行う。表紙Ｋは表紙外装手段２８により用紙束Ｓａの糊塗布面Ｎに圧接して接着される。
【００３９】
用紙束Ｓａの背部に対向する加圧部材の下降と、表紙外装手段２８の上部に配置された左右対称な一対の折曲部材の移動とにより、表紙Ｋは用紙束Ｓａの糊塗布面Ｎの側縁に沿って折り曲げられ、用紙束Ｓａの表裏面に表紙Ｋを装着した用紙束Ｓａが形成される。
【００４０】
表紙Ｋの折り曲げ工程の終了後、表紙外装手段２８が下降して待避した後、整合手段２９の退避とともに表紙Ｋの幅方向外側に退避していた排出ベルト３０が用紙束Ｓａの下方の幅方向内側まで移動して停止する。その後、把持手段２４１による挟持が解除されると、用紙束Ｓａは下降し、用紙束Ｓａの下方の背部が排出ベルト３０の上面に当接する位置に停止する。回動する排出ベルト３０は、用紙束Ｓａに表紙Ｋを貼着してくるみ製本処理された冊子を装置外に排出する。
【００４１】
［用紙後処理装置Ｂ］
図２は、本発明の実施の形態に係る用紙後処理装置Ｂの全体図である。
【００４２】
第１搬入搬送部１００は搬送路Ｒ１を、用紙加湿装置１２０は搬送路Ｒ２を、第２搬入搬送部１５０は搬送路Ｒ３を、第１〜第３デカール部１６０、１７０、１８０は搬送路Ｒ４を、排紙搬送部２００は搬送路Ｒ５をそれぞれ有する。
【００４３】
搬送路Ｒ１〜Ｒ５は図示のように、複数のガイド部材により形成される。
【００４４】
搬送路Ｒ１の一部は第１搬入搬送部１００、第２搬入搬送部１５０に共有される。
【００４５】
用紙後処理装置Ｂに搬入された用紙Ｓは切替ゲートＧの切替作用により、第１搬入搬送部１００から第２搬入搬送部１５０を経て、第１デカール部１６０に搬送され、第２デカール部１７０、第３デカール部１８０及び排紙搬送部２００を経て排出されるか又は第１搬入搬送部１００から用紙加湿装置１２０に搬送され、用紙加湿装置１２０から、第２搬入搬送部１５０、第１〜第３デカール部１６０、１７０、１８０及び排紙搬送部２００を経て排出される。
【００４６】
第１搬入搬送部１００においては、搬送ローラ１０１〜１０５により用紙Ｓが搬送されて用紙加湿装置１２０に搬送される。
【００４７】
用紙加湿装置１２０においては、加湿ローラ１２２、１２３及び搬送ローラ１４２により用紙Ｓが搬送される。
【００４８】
第２搬入搬送部１５０においては、搬送ローラ１０１，１０２、１５１及び１５２により用紙Ｓが搬送される。
【００４９】
排紙搬送部２００においては、搬送ローラ２０１〜２０４により用紙Ｓが搬送され、排出される。
【００５０】
次に、用紙後処理装置Ｂの各処理部について説明する。
＜用紙加湿装置＞
図３、４により用紙加湿装置１２０の構造及び作用を説明する。図３は用紙加湿装置の正面断面図、図４は用紙加湿装置の斜視図である。
【００５１】
用紙を加湿する水Ｗを収容する水船１２１は、搬送される用紙Ｓの最大幅（搬送方向に直角な方向の用紙長さ）よりも若干長い、水槽１２１Ａを形成する。
【００５２】
水船１２１には、左右に並んだ給水皿１２１Ｂ１、１２１Ｂ２が形成される。
【００５３】
給水皿１２１Ｂ１、１２１Ｂ２は水船１２１により形成される水槽１２１Ａより高い位置で水を収容する部屋を形成する。
【００５４】
給水皿１２１Ｂ１、１２１Ｂ２に収容されている水はオーバーフローして水槽１２１Ａに落下する。
【００５５】
水船１２１の中央部には用紙Ｓが通過する間隙１２１Ｅが形成される。
【００５６】
図４に示すように、給水皿１２１Ｂ１、１２１Ｂ２及び間隙１２１Ｅを形成する用紙通過部は、水槽１２１Ａ中に島状に形成される。
【００５７】
２個の給水皿１２１Ｂ１、１２１Ｂ２はそれぞれ、給水ローラ１２４、１２５の円筒形外周面に対応した円弧状の内周面を有する。
【００５８】
給水皿１２１Ｂ１、１２１Ｂ２は後に説明するように、給水管１３１から水Ｗが供給され、排水溝１２１Ｄ１、１２１Ｄ２からのオーバーフローにより常に一定の水位ＷＳが保持される。
【００５９】
給水皿１２１Ｂ１、１２１Ｂ２の上方には、給紙皿１２１Ｂの内周面と所定の間隔を隔てて配置された給水ローラ１２４、１２５が配置され、給水ローラ１２４、１２５の下部は給水皿１２１Ｂ１、１２１Ｂ２に収容されている水に浸漬する。
【００６０】
給水ローラ１２４、１２５は金属の軸芯１２４１、１２５１にゴムからなる第２表面層１２４２、１２５２を形成したゴムローラからなり、給水ローラ１２４は矢印Ｄ１のように回転し、給水ローラ１２５は矢印Ｄ２のように回転する。
【００６１】
給水ローラ１２４に接触するように加湿ローラ１２２が、給水ローラ１２５に接触する加湿ローラ１２３がそれぞれ配置され、加湿ローラ１２２と加湿ローラ１２３とは接触する。
【００６２】
加湿ローラ１２２、１２３はそれぞれ金属の軸芯１２２１、１２３１にゴムからなる第１表面層１２２２、１２３２を形成したゴムローラからなる。加湿ローラ１２２は矢印Ｄ３のように回転し、加湿ローラ１２３は矢印Ｄ４のように回転して、図示のように用紙Ｓを上方に挟持搬送する。
【００６３】
加湿ローラ１２２又は１２３のいずれかが駆動源（図示せず）により回転駆動されて駆動ローラとして回転し、他の加湿ローラ及び給水ローラ１２４、１２５は駆動ローラに従動して回転する。
【００６４】
１２６は給水ローラ１２４に接触する規制部材、１２７は給水ローラ１２５に接触する規制部材である。
【００６５】
規制部材１２６、１２７は金属の円筒体からなり、給水ローラ１２４、１２５に従動して回転する。規制部材１２６が給水ローラ１２４を、規制部材１２７が給水ローラ１２５をそれぞれ押圧するように、規制部材１２６、１２７はバネ１３４、１３５で付勢されている。このような構成により、加湿ローラ１２２と加湿ローラ１２３とは、これらローラを構成するゴムの弾性と規制部材１２６、１２７を付勢するバネ１３４、１３５の弾性とにより互いに圧接し、ニップを形成して通過する用紙Ｓを挟持搬送しつつ用紙Ｓに水Ｗを付与して加湿を行う。
【００６６】
１３０は貯水槽、１３１は給水管、１３２は排水管、１３３はフィルタである。
【００６７】
水Ｗは貯水槽１３０からポンプ（図示せず）により給水管１３１を経て水船１２１の給水皿１２１Ｂ１、１２１Ｂ２に供給され、排水管１３２を経て水船１２１から貯水槽１３０に還流する。
【００６８】
１２１Ｃ１〜１２１Ｃ４は給水口であり、給水管１３１を経て給水口１２１Ｃ１〜１２１Ｃ４から供給された水Ｗは矢印Ｄ５１〜Ｄ５４のように流れて排水溝１２１Ｄ１、１２１Ｄ２から流出する。
【００６９】
用紙に水Ｗを付与する過程で水Ｗに混入した紙粉等の異物はフィルタ１３３により濾過され、水Ｗは貯水槽１３０と水船１２１との間で循環する。
【００７０】
用紙Ｓへの水の付与は次のようにして行われる。
【００７１】
用紙Ｓは搬送ローラ１０５により用紙加湿装置１２０に搬入され、間隙１２１Ｅを通過し加湿ローラ１２２、１２３により搬送される。
【００７２】
加湿ローラ１２２、１２３の外周面には、水Ｗの層が形成されており、用紙Ｓには搬送の過程で連続的に水Ｗが付与される。
【００７３】
給水ローラ１２４、１２５の外周面には均一な水Ｗの層が形成されるが、規制部材１２６、１２７により更に均一化される。
【００７４】
用紙の水Ｗを付与する過程で、用紙Ｓから紙粉等の異物が加湿ローラ１２２、１２３に付着し、更に水Ｗに混入するが、水Ｗに混入した異物はフィルタ１３３により濾過される。
【００７５】
次に、用紙加湿装置１２０が長期間稼働した場合の問題及び該問題に対する対策について説明する。
【００７６】
加湿ローラ１２２、１２３としては、前記のように金属の軸芯１２２１、１２３１上にゴムからなる第１表面層１２２２、１２３２を形成したゴムローラが用いられる。
【００７７】
ゴムローラは、用紙に対して全面に均一加湿を行う点で望ましい。
【００７８】
加湿ローラとして金属ローラなど親水性の表面を有するハードローラを用いた場合、用紙を線でニップするために、加湿ローラが用紙に接触しない可能性があり、均一な加湿が行われない場合がある。
【００７９】
また、加湿ローラ１２２、１２３に水を供給する給水ローラ１２４、１２５としては、金属の軸芯１２４１、１２５１上にゴムからなる第２表面層１２４２、１２５２を形成したゴムローラが用いられる。
【００８０】
加湿ローラ１２２、１２３としてのゴムローラは長期間の使用により、その直径が小さくなるが、このような直径の減少のメカニズムを探求した結果、直径の減少は主としてゴムに含有されている可塑剤が抜け出ることによることが判明した。
【００８１】
ところで、可塑剤は柔らかいゴム、即ち、硬度が低いゴムほど多量に含有される。したがって、硬度が低いゴムで形成されたゴムローラほど直径の減少速度が速い。
【００８２】
用紙加湿装置１２０で、例えば、Ａ４サイズのように定形サイズの用紙を通紙する。長期間の通紙により、加湿ローラ１２２、１２３の第１表面層１２２２、１２３２を構成するゴムは、用紙との摩擦による摩耗とともに、可塑剤の抜けだしにより変質・変形し、結果としてゴムローラの直径が減少する。用紙が通過する通紙領域においては、直径の減少速度が特に速い。その結果、通紙領域と、その外側にある非通紙領域との間に段差が形成される。前記のように、硬度が低いゴムは多量の可塑剤を含有するので、硬度の低いゴムで形成された加湿ローラでは通紙領域と非通紙領域との間に大きな段差が形成される。
【００８３】
通紙領域と非通紙領域との間に形成される段差の用紙の加湿性能に対する影響を図５により説明する。図５は、加湿時の加湿ローラ１２２、１２３を図３の下方から見た図である。
【００８４】
加湿ローラ１２２と加湿ローラ１２３とが接触するニップを中心として、斜線で示す水の滞留部が形成される。長期間作動により加湿ローラ１２２、１２３の直径が減少したときに、Ｗ１、Ｗ２で示すように、通紙領域と非通紙領域との境界線Ｌ１、Ｌ２を中心とする領域において滞留量が他領域よりも大きくなる。
【００８５】
その結果、用紙の端部において、他の部分よりも多量の水が用紙に供給されることになり、用紙端部における加湿度が相対的に高くなる。これにより、用紙にうねりができる等の不具合が発生する場合がある。
【００８６】
このように、加湿ローラ１２２、１２３の端部に段差が形成されることは避けなければならない。
【００８７】
一方、加湿ローラ１２２と給水ローラ１２４との関係及び加湿ローラ１２３と給水ローラ１２５との関係に注目したとき、加湿ローラ１２２、１２３の表面に均一な水の層を形成するには、加湿ローラ１２２と給水ローラ１２４とで形成するニップ幅及び加湿ローラ１２３と給水ローラ１２５とで形成するニップ幅は所定の値以上であることが必要である。
【００８８】
これらのニップ幅は、接触するゴムの硬度とゴムローラを圧接させる力とにより確保されるが、通常のバネを用いた場合、ゴムの硬度がニップ幅を決定する要因となる。即ち、加湿ローラ１２２、１２３を構成するゴムの硬度と給水ローラ１２４、１２５を構成するゴムの硬度とが前記ニップの幅を決定する。したがって、加湿ローラ１２２、１２３の表面に均一な水の層を形成するには、加湿ローラ１２２、１２３の第１表面層１２２２、１２３２を構成するゴム及び給水ローラ１２４、１２５の第２表面層１２４２、１２５２を構成するゴムの少なくともいずれか一方に硬度の低いものを使用する必要がある。
【００８９】
前記に説明した条件、即ち、加湿ローラ１２２、１２３の端部に段差が形成されることを避けるという条件と、加湿ローラ１２２、１２３を構成するゴム及び給水ローラ１２４、１２５を構成するゴムの少なくともいずれか一方に硬度の低いものを使用する必要があるという条件を満足させるために本発明においては、加湿ローラ１２２、１２３の第１表面層１２２２、１２３２を構成するゴムの硬度を、給水ローラ１２４、１２５の第２表面層１２４２、１２５２を構成するゴムの硬度よりも高くした。
【００９０】
これにより、前記の２条件が満足され、加湿ローラ１２２、１２３の表面に均一な水の層を形成し、且つ、長期間作動しても、加湿ローラ１２２、１２３の端部に加湿性能に影響を及ぼすような段差が形成されるのを防止することに成功した。
【００９１】
また、可塑剤の含有量が低く硬度が高いゴムを有するゴムローラと、可塑剤の含有量が高く硬度が低いゴムを有するゴムローラとを接触させて長期間回転させた場合、ゴム中の可塑剤が、低硬度のゴムから高硬度のゴムに移動することが解明された。このように、可塑剤がローラ間を移動する場合、一方のローラに含有される可塑剤と他方のローラに含有される可塑剤とが異なると、移動先のゴムが変質してしまう。これを防止するために、両ゴムローラに同一種類の可塑剤を含有させることが望ましい。
【００９２】
即ち、加湿ローラ１２２、１２３の第１表面層１２２２、１２３２に含有される可塑剤と、給水ローラ１２４、１２５の第２表面層１２４２、１２５２に含有される可塑剤として同一種類のものを用いることが望ましい。
【００９３】
加湿ローラ１２２と加湿ローラ１２３との圧接、加湿ローラ１２２と給水ローラ１２４との圧接及び加湿ローラ１２３と給水ローラ１２５との圧接は、規制部材１２６、１２７に対するバネ１３４、１３５の押圧を解除することにより解除される。圧接解除により、ゴムローラの変形、ゴムの変質等が防止される。
【００９４】
制御手段Ｃ２は制御手段Ｃ１からの情報に基づいて、加湿処理の実行時に、バネ１３４、１３５を支持する支持部材１３６、１３７を移動させて、用紙加湿装置１２０を図３に示す状態に設定する。即ち、一対の加湿ローラ１２２、１２３間の圧接、加湿ローラ１２２と給水ローラ１２４との間の圧接及び加湿ローラ１２３と給水ローラ１２５間の圧接を行う。御手段Ｃ２は、また、制御手段Ｃ１からの情報に基づいて、用紙間の間隔が所定値以上長いとき、用紙後処理装置Ｂの停止時又は用紙後処理装置Ｂのアイドリング時に、支持部材１３６、１３７を移動させて、一対の加湿ローラ１２２、１２３間の圧接解除、加湿ローラ１２２と給水ローラ１２４との間の圧接解除及び加湿ローラ１２３と給水ローラ１２５間の圧接解除を行う。
【実施例】
【００９５】
図３に示す用紙加湿装置を用いて、表１に示す加湿ローラ及び給水ローラを用いて、Ａ４サイズ縦（短辺を搬送方向とする）の用紙を１０００ｋ（１０００×１０００）枚通紙し加湿を行う通紙試験を行った。
・加湿ローラ：
第１表面層：ニトリルゴム（ＮＢＲ）
・給水ローラ：
第２表面層：ニトリルゴム（ＮＢＲ）
【００９６】
【表１】
【００９７】
表１に示すように、実施例では用紙のうねりがなく良好な加湿が行われたが、比較例では６００ｋ枚通紙した段階で用紙のうねりが発生した。なお、表１における加湿ローラのゴム硬度及び給水ローラのゴム硬度はＪＩＳ Ａによる測定値である。
【符号の説明】
【００９８】
１２０ 用紙加湿装置
１２１ 水船
１２１Ｂ１、１２１Ｂ２ 給水皿
１２２、１２３ 加湿ローラ
１２４ １２５ 給水ローラ
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ 制御手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙加湿装置、該用紙加湿装置を有する用紙後処理装置及び前記用紙加湿装置を有する画像形成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、トナー像を加熱により用紙に定着するが、定着において加熱処理された用紙からは水分が蒸発するために、用紙の水分含有率の分布に不均一が生じて、波打ちと称される用紙の屈曲が発生する。
【０００３】
このような波打ちを防止するために、画像が形成された用紙に水分を付与する用紙加湿技術が開発されている。このような用紙加湿では、用紙を加湿する場合に用紙全面に均一な加湿を行うことが必要であり、特許文献１〜３では均一な加湿を行う発明が提案されている。
【０００４】
特許文献１では、一対の加湿ローラで用紙の挟持搬送する際に加湿ローラ表面に水を供給して用紙を加湿し、加湿ローラに水を供給する給水手段中に水の供給量を規制する規制手段を設けることが提案されている。
【０００５】
特許文献２では、一対の加湿ローラで用紙の挟持搬送する際に加湿ローラ表面に水を供給して用紙を加湿し、加湿ローラに水を供給するローラの表面の水層を光学的に検知し、検知結果に基づいて、水の供給を制御することにより、均一な加湿を行うことが提案されている。
【０００６】
特許文献３では、一対の加湿ローラで用紙の挟持搬送する際に加湿ローラ表面に水を供給して用紙を加湿する用紙加湿装置において、加湿ローラの表面を繊維面とすることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−８２８２号公報
【特許文献２】米国特許第５８３２３５９号公報
【特許文献３】米国特許第５８９５１５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
用紙加湿装置が長期間使用されたときに、加湿ローラ表面の劣化等により、均一な加湿が行われなくなるという問題がある。特許文献１〜３はそれぞれ用紙全面を均一に加湿する発明を開示している。しかしながら、特許文献１〜３では、長期間の稼働により均一な加湿ができなくなるという問題に関しては考慮されていない。
【０００９】
本発明は、用紙加湿装置の耐久性の問題を解決し、長期間に亘り用紙全面を均一に加湿することができる用紙加湿装置、用紙後処理装置及び画像形成システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的は下記の発明により達成される。
【００１１】
１．ゴムからなる第１表面層を有し、用紙を挟持し搬送する一対の加湿ローラと、
ゴムからなる第２表面層を有し、該一対の加湿ローラのそれぞれに接触し、前記一対の加湿ローラのそれぞれに水を供給する給水ローラと、を有する用紙加湿装置において、
前記第１表面層は、前記第２表面層よりも高い硬度を有することを特徴とする用紙加湿装置。
【００１２】
２．前記一対の加湿ローラ間の圧接と圧接解除、及び前記一対の加湿ローラのそれぞれと前記給水ローラとの間の圧接と圧接解除を制御する制御部を有し、該制御部は、用紙間の間隔が所定値以上長いとき、停止時又はアイドリング時に、前記一対の加湿ローラ間の圧接解除、及び前記一対の加湿ローラのそれぞれと前記給水ローラとの間の圧接解除を行うことを特徴とする前記１に記載の用紙加湿装置。
【００１３】
３．前記第１表面層と前記第２表面層とは、同一種類の可塑剤を含有することを特徴とする前記１又は前記２に記載の用紙加湿装置。
【００１４】
４．前記１〜３のいずれか１項に記載の用紙加湿装置を有することを特徴とする用紙後処理装置。
【００１５】
５．前記１〜３のいずれか１項に記載の用紙加湿装置を有することを特徴とする画像形成システム。
【発明の効果】
【００１６】
本発明においては、用紙を加湿する加湿ローラを構成するゴムの硬度を該加湿ローラに水を供給する給水ローラを構成するゴムの硬度よりも高くしている。
【００１７】
これにより、長期間の使用による加湿ローラの直径の減少が抑制されて、長期間稼働時に発生する加湿ムラによる用紙のうねりが防止されて耐久性の高い用紙加湿装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成システムの全体図である。
【図２】本発明の実施の形態における用紙後処理装置の全体図である。
【図３】用紙加湿装置の構成を示す図である。
【図４】水船の斜視図である。
【図５】加湿時の加湿ローラ１２２、１２３を図３の下方から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、実施の形態により本発明を説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。
【００２０】
［画像形成システム］
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成システムの全体図であり、該画像形成システムは画像形成装置Ａ、及び用紙後処理装置Ｂ、ＦＳから構成される。
【００２１】
画像形成装置Ａは、自動原稿搬送装置１及び画像読取部２を上部に有し、下部がプリンタ部で構成される。
【００２２】
プリンタ部において、３は用紙Ｓを収納する用紙収納部である。感光体４に対して、帯電、露光及び現像を行う電子写真プロセスにより、感光体４上にトナー像を形成するプリンタエンジン５において、用紙Ｓに画像が形成され、形成された画像は定着装置６において定着される。定着装置６は熱源６ａが内蔵された加熱ローラ６ｂと加圧ローラ６ｃで用紙Ｓを搬送するニップ部を形成し、用紙Ｓを搬送しつつ加熱・加圧してトナーを溶融し、画像を用紙Ｓに定着する。
【００２３】
用紙Ｓは用紙収納部３から第１給紙手段３ａにより給送され、第２給紙手段３ｂにおいて一時停止した後に給紙されて画像形成が行われ、画像形成された用紙Ｓは、排紙ローラ８により排紙口から排出される。
【００２４】
用紙Ｓの搬送経路としては、用紙収納部３からプリンタエンジン５までの給紙路７、プリンタエンジン５から定着装置６、排紙ローラ８を経て排紙口に至る搬送路９ａ及び反転搬送を行う裏面用搬送路９ｂが設けられる。
【００２５】
画像形成モードとしては、片面フェースダウン排紙モード、片面フェースアップ排紙モード及び両面モードがある。片面フェースダウン排紙モードでは、片面に画像が形成され、定着装置６を通過した用紙Ｓは、反転処理により表裏反転した後に、排紙ローラ８で搬送されて排出される。
【００２６】
片面フェースアップ排紙モードでは、片面に画像形成され、搬送路９ａを搬送された用紙Ｓは、そのまま排紙ローラ８により搬送され排出される。
【００２７】
両面モードにおいては、片面に画像形成され、定着装置６を通過した用紙Ｓは、下方に走行して裏面用搬送路９ｂに進行し、表裏反転した後に、給紙路７に再給紙される。
【００２８】
再給紙された用紙Ｓの裏面にプリンタエンジン５において裏面画像が形成され、裏面画像形成された用紙Ｓは定着装置６を通過し、排紙ローラ８により搬送されて排出される。
【００２９】
１０は制御部であり、画像形成装置Ａにおける画像形成の制御及び画像形成システム全体の制御を行う。画像形成装置Ａにおける各種のモード及び用紙後処理装置ＦＳを用いた出力モードの設定を操作部１０における操作で設定することができる。
【００３０】
画像形成装置Ａに配置された制御手段Ｃ１は、通信手段Ｃ４を介して用紙後処理装置Ｂの制御手段Ｃ２、及び用紙後処理装置ＦＳの制御手段Ｃ３に接続されている。
【００３１】
制御手段Ｃ１は画像形成装置Ａにおける画像形成工程の制御及び画像形成システム全体の制御を行う。制御手段Ｃ２は用紙後処理装置Ｂの制御を行い、制御手段Ｃ３は用紙後処理装置ＦＳの制御を行う。制御手段Ｃ２、Ｃ３は制御手段Ｃ１からの命令や情報に基づいて作動して各種の制御を行い、用紙後処理装置Ｂ、ＦＳの状態を制御手段Ｃ１に報告する。制御手段Ｃ１と、制御手段Ｃ２と、制御手段Ｃ３とにより構成される制御部が画像形成システム全体を制御する。
【００３２】
画像形成装置Ａから排出された用紙Ｓは、用紙後処理装置Ｂを経て用紙後処理装置ＦＳに搬送される。
【００３３】
用紙後処理装置Ｂは、画像形成装置Ａから排出された用紙Ｓを受け入れ搬送する第１搬入搬送部１００、用紙Ｓに水を付与する用紙加湿装置１２０、画像形成装置Ａから排出された用紙Ｓを受け入れ搬送する第２搬入搬送部１５０、第１デカール部１６０、第２デカール部１７０，第３デカール部１８０及び用紙Ｓを排出し、用紙後処理装置ＦＳへと受け渡す排紙搬送部２００を有する。
【００３４】
用紙後処理装置ＦＳは、画像形成装置Ａから排出される用紙Ｓに対して各種の後処理装置を行うものある。図示の例は糊付け製本機であるが、穿孔折り機、平綴じ機、中綴じ機、断裁機等を備えることも可能である。
【００３５】
糊付け製本機は、用紙導入手段２１、排紙手段２２、用紙束収納手段２３、用紙束搬送手段２４、糊塗布手段２５、表紙供給手段２６、表紙断裁手段２７、表紙外装手段（くるみ製本手段）２８、整合手段２９を備えている。
【００３６】
用紙導入手段２１に導入された用紙Ｓは、用紙束収納手段２３上に載置された後、斜め下方に逐次搬送され、用紙束搬送手段２４の把持手段２４１によって把持される。把持手段２４１は、用紙束Ｓａを把持したまま用紙束Ｓａに糊塗布処理をする面（背部）を下側になるように旋回して所定位置に停止する。糊塗布手段２５は、用紙束Ｓａの背部に糊を塗布する。
【００３７】
表紙供給手段２６に収納された表紙Ｋは、表紙断裁手段２７を経由して表紙外装手段２８に搬送された後、表紙Ｋの後端部が表紙断裁手段２７によって所定長に断裁される。表紙Ｋの断裁長は、用紙Ｓの進行方向の２枚分の長さに用紙束Ｓａの背部の厚さを加えた長さである。
【００３８】
表紙外装手段２８は、表紙供給手段２６から供給された表紙Ｋを受容して搬送し、所定位置に停止させた後、整合手段２９により幅方向の位置決めを行う。表紙Ｋは表紙外装手段２８により用紙束Ｓａの糊塗布面Ｎに圧接して接着される。
【００３９】
用紙束Ｓａの背部に対向する加圧部材の下降と、表紙外装手段２８の上部に配置された左右対称な一対の折曲部材の移動とにより、表紙Ｋは用紙束Ｓａの糊塗布面Ｎの側縁に沿って折り曲げられ、用紙束Ｓａの表裏面に表紙Ｋを装着した用紙束Ｓａが形成される。
【００４０】
表紙Ｋの折り曲げ工程の終了後、表紙外装手段２８が下降して待避した後、整合手段２９の退避とともに表紙Ｋの幅方向外側に退避していた排出ベルト３０が用紙束Ｓａの下方の幅方向内側まで移動して停止する。その後、把持手段２４１による挟持が解除されると、用紙束Ｓａは下降し、用紙束Ｓａの下方の背部が排出ベルト３０の上面に当接する位置に停止する。回動する排出ベルト３０は、用紙束Ｓａに表紙Ｋを貼着してくるみ製本処理された冊子を装置外に排出する。
【００４１】
［用紙後処理装置Ｂ］
図２は、本発明の実施の形態に係る用紙後処理装置Ｂの全体図である。
【００４２】
第１搬入搬送部１００は搬送路Ｒ１を、用紙加湿装置１２０は搬送路Ｒ２を、第２搬入搬送部１５０は搬送路Ｒ３を、第１〜第３デカール部１６０、１７０、１８０は搬送路Ｒ４を、排紙搬送部２００は搬送路Ｒ５をそれぞれ有する。
【００４３】
搬送路Ｒ１〜Ｒ５は図示のように、複数のガイド部材により形成される。
【００４４】
搬送路Ｒ１の一部は第１搬入搬送部１００、第２搬入搬送部１５０に共有される。
【００４５】
用紙後処理装置Ｂに搬入された用紙Ｓは切替ゲートＧの切替作用により、第１搬入搬送部１００から第２搬入搬送部１５０を経て、第１デカール部１６０に搬送され、第２デカール部１７０、第３デカール部１８０及び排紙搬送部２００を経て排出されるか又は第１搬入搬送部１００から用紙加湿装置１２０に搬送され、用紙加湿装置１２０から、第２搬入搬送部１５０、第１〜第３デカール部１６０、１７０、１８０及び排紙搬送部２００を経て排出される。
【００４６】
第１搬入搬送部１００においては、搬送ローラ１０１〜１０５により用紙Ｓが搬送されて用紙加湿装置１２０に搬送される。
【００４７】
用紙加湿装置１２０においては、加湿ローラ１２２、１２３及び搬送ローラ１４２により用紙Ｓが搬送される。
【００４８】
第２搬入搬送部１５０においては、搬送ローラ１０１，１０２、１５１及び１５２により用紙Ｓが搬送される。
【００４９】
排紙搬送部２００においては、搬送ローラ２０１〜２０４により用紙Ｓが搬送され、排出される。
【００５０】
次に、用紙後処理装置Ｂの各処理部について説明する。
＜用紙加湿装置＞
図３、４により用紙加湿装置１２０の構造及び作用を説明する。図３は用紙加湿装置の正面断面図、図４は用紙加湿装置の斜視図である。
【００５１】
用紙を加湿する水Ｗを収容する水船１２１は、搬送される用紙Ｓの最大幅（搬送方向に直角な方向の用紙長さ）よりも若干長い、水槽１２１Ａを形成する。
【００５２】
水船１２１には、左右に並んだ給水皿１２１Ｂ１、１２１Ｂ２が形成される。
【００５３】
給水皿１２１Ｂ１、１２１Ｂ２は水船１２１により形成される水槽１２１Ａより高い位置で水を収容する部屋を形成する。
【００５４】
給水皿１２１Ｂ１、１２１Ｂ２に収容されている水はオーバーフローして水槽１２１Ａに落下する。
【００５５】
水船１２１の中央部には用紙Ｓが通過する間隙１２１Ｅが形成される。
【００５６】
図４に示すように、給水皿１２１Ｂ１、１２１Ｂ２及び間隙１２１Ｅを形成する用紙通過部は、水槽１２１Ａ中に島状に形成される。
【００５７】
２個の給水皿１２１Ｂ１、１２１Ｂ２はそれぞれ、給水ローラ１２４、１２５の円筒形外周面に対応した円弧状の内周面を有する。
【００５８】
給水皿１２１Ｂ１、１２１Ｂ２は後に説明するように、給水管１３１から水Ｗが供給され、排水溝１２１Ｄ１、１２１Ｄ２からのオーバーフローにより常に一定の水位ＷＳが保持される。
【００５９】
給水皿１２１Ｂ１、１２１Ｂ２の上方には、給紙皿１２１Ｂの内周面と所定の間隔を隔てて配置された給水ローラ１２４、１２５が配置され、給水ローラ１２４、１２５の下部は給水皿１２１Ｂ１、１２１Ｂ２に収容されている水に浸漬する。
【００６０】
給水ローラ１２４、１２５は金属の軸芯１２４１、１２５１にゴムからなる第２表面層１２４２、１２５２を形成したゴムローラからなり、給水ローラ１２４は矢印Ｄ１のように回転し、給水ローラ１２５は矢印Ｄ２のように回転する。
【００６１】
給水ローラ１２４に接触するように加湿ローラ１２２が、給水ローラ１２５に接触する加湿ローラ１２３がそれぞれ配置され、加湿ローラ１２２と加湿ローラ１２３とは接触する。
【００６２】
加湿ローラ１２２、１２３はそれぞれ金属の軸芯１２２１、１２３１にゴムからなる第１表面層１２２２、１２３２を形成したゴムローラからなる。加湿ローラ１２２は矢印Ｄ３のように回転し、加湿ローラ１２３は矢印Ｄ４のように回転して、図示のように用紙Ｓを上方に挟持搬送する。
【００６３】
加湿ローラ１２２又は１２３のいずれかが駆動源（図示せず）により回転駆動されて駆動ローラとして回転し、他の加湿ローラ及び給水ローラ１２４、１２５は駆動ローラに従動して回転する。
【００６４】
１２６は給水ローラ１２４に接触する規制部材、１２７は給水ローラ１２５に接触する規制部材である。
【００６５】
規制部材１２６、１２７は金属の円筒体からなり、給水ローラ１２４、１２５に従動して回転する。規制部材１２６が給水ローラ１２４を、規制部材１２７が給水ローラ１２５をそれぞれ押圧するように、規制部材１２６、１２７はバネ１３４、１３５で付勢されている。このような構成により、加湿ローラ１２２と加湿ローラ１２３とは、これらローラを構成するゴムの弾性と規制部材１２６、１２７を付勢するバネ１３４、１３５の弾性とにより互いに圧接し、ニップを形成して通過する用紙Ｓを挟持搬送しつつ用紙Ｓに水Ｗを付与して加湿を行う。
【００６６】
１３０は貯水槽、１３１は給水管、１３２は排水管、１３３はフィルタである。
【００６７】
水Ｗは貯水槽１３０からポンプ（図示せず）により給水管１３１を経て水船１２１の給水皿１２１Ｂ１、１２１Ｂ２に供給され、排水管１３２を経て水船１２１から貯水槽１３０に還流する。
【００６８】
１２１Ｃ１〜１２１Ｃ４は給水口であり、給水管１３１を経て給水口１２１Ｃ１〜１２１Ｃ４から供給された水Ｗは矢印Ｄ５１〜Ｄ５４のように流れて排水溝１２１Ｄ１、１２１Ｄ２から流出する。
【００６９】
用紙に水Ｗを付与する過程で水Ｗに混入した紙粉等の異物はフィルタ１３３により濾過され、水Ｗは貯水槽１３０と水船１２１との間で循環する。
【００７０】
用紙Ｓへの水の付与は次のようにして行われる。
【００７１】
用紙Ｓは搬送ローラ１０５により用紙加湿装置１２０に搬入され、間隙１２１Ｅを通過し加湿ローラ１２２、１２３により搬送される。
【００７２】
加湿ローラ１２２、１２３の外周面には、水Ｗの層が形成されており、用紙Ｓには搬送の過程で連続的に水Ｗが付与される。
【００７３】
給水ローラ１２４、１２５の外周面には均一な水Ｗの層が形成されるが、規制部材１２６、１２７により更に均一化される。
【００７４】
用紙の水Ｗを付与する過程で、用紙Ｓから紙粉等の異物が加湿ローラ１２２、１２３に付着し、更に水Ｗに混入するが、水Ｗに混入した異物はフィルタ１３３により濾過される。
【００７５】
次に、用紙加湿装置１２０が長期間稼働した場合の問題及び該問題に対する対策について説明する。
【００７６】
加湿ローラ１２２、１２３としては、前記のように金属の軸芯１２２１、１２３１上にゴムからなる第１表面層１２２２、１２３２を形成したゴムローラが用いられる。
【００７７】
ゴムローラは、用紙に対して全面に均一加湿を行う点で望ましい。
【００７８】
加湿ローラとして金属ローラなど親水性の表面を有するハードローラを用いた場合、用紙を線でニップするために、加湿ローラが用紙に接触しない可能性があり、均一な加湿が行われない場合がある。
【００７９】
また、加湿ローラ１２２、１２３に水を供給する給水ローラ１２４、１２５としては、金属の軸芯１２４１、１２５１上にゴムからなる第２表面層１２４２、１２５２を形成したゴムローラが用いられる。
【００８０】
加湿ローラ１２２、１２３としてのゴムローラは長期間の使用により、その直径が小さくなるが、このような直径の減少のメカニズムを探求した結果、直径の減少は主としてゴムに含有されている可塑剤が抜け出ることによることが判明した。
【００８１】
ところで、可塑剤は柔らかいゴム、即ち、硬度が低いゴムほど多量に含有される。したがって、硬度が低いゴムで形成されたゴムローラほど直径の減少速度が速い。
【００８２】
用紙加湿装置１２０で、例えば、Ａ４サイズのように定形サイズの用紙を通紙する。長期間の通紙により、加湿ローラ１２２、１２３の第１表面層１２２２、１２３２を構成するゴムは、用紙との摩擦による摩耗とともに、可塑剤の抜けだしにより変質・変形し、結果としてゴムローラの直径が減少する。用紙が通過する通紙領域においては、直径の減少速度が特に速い。その結果、通紙領域と、その外側にある非通紙領域との間に段差が形成される。前記のように、硬度が低いゴムは多量の可塑剤を含有するので、硬度の低いゴムで形成された加湿ローラでは通紙領域と非通紙領域との間に大きな段差が形成される。
【００８３】
通紙領域と非通紙領域との間に形成される段差の用紙の加湿性能に対する影響を図５により説明する。図５は、加湿時の加湿ローラ１２２、１２３を図３の下方から見た図である。
【００８４】
加湿ローラ１２２と加湿ローラ１２３とが接触するニップを中心として、斜線で示す水の滞留部が形成される。長期間作動により加湿ローラ１２２、１２３の直径が減少したときに、Ｗ１、Ｗ２で示すように、通紙領域と非通紙領域との境界線Ｌ１、Ｌ２を中心とする領域において滞留量が他領域よりも大きくなる。
【００８５】
その結果、用紙の端部において、他の部分よりも多量の水が用紙に供給されることになり、用紙端部における加湿度が相対的に高くなる。これにより、用紙にうねりができる等の不具合が発生する場合がある。
【００８６】
このように、加湿ローラ１２２、１２３の端部に段差が形成されることは避けなければならない。
【００８７】
一方、加湿ローラ１２２と給水ローラ１２４との関係及び加湿ローラ１２３と給水ローラ１２５との関係に注目したとき、加湿ローラ１２２、１２３の表面に均一な水の層を形成するには、加湿ローラ１２２と給水ローラ１２４とで形成するニップ幅及び加湿ローラ１２３と給水ローラ１２５とで形成するニップ幅は所定の値以上であることが必要である。
【００８８】
これらのニップ幅は、接触するゴムの硬度とゴムローラを圧接させる力とにより確保されるが、通常のバネを用いた場合、ゴムの硬度がニップ幅を決定する要因となる。即ち、加湿ローラ１２２、１２３を構成するゴムの硬度と給水ローラ１２４、１２５を構成するゴムの硬度とが前記ニップの幅を決定する。したがって、加湿ローラ１２２、１２３の表面に均一な水の層を形成するには、加湿ローラ１２２、１２３の第１表面層１２２２、１２３２を構成するゴム及び給水ローラ１２４、１２５の第２表面層１２４２、１２５２を構成するゴムの少なくともいずれか一方に硬度の低いものを使用する必要がある。
【００８９】
前記に説明した条件、即ち、加湿ローラ１２２、１２３の端部に段差が形成されることを避けるという条件と、加湿ローラ１２２、１２３を構成するゴム及び給水ローラ１２４、１２５を構成するゴムの少なくともいずれか一方に硬度の低いものを使用する必要があるという条件を満足させるために本発明においては、加湿ローラ１２２、１２３の第１表面層１２２２、１２３２を構成するゴムの硬度を、給水ローラ１２４、１２５の第２表面層１２４２、１２５２を構成するゴムの硬度よりも高くした。
【００９０】
これにより、前記の２条件が満足され、加湿ローラ１２２、１２３の表面に均一な水の層を形成し、且つ、長期間作動しても、加湿ローラ１２２、１２３の端部に加湿性能に影響を及ぼすような段差が形成されるのを防止することに成功した。
【００９１】
また、可塑剤の含有量が低く硬度が高いゴムを有するゴムローラと、可塑剤の含有量が高く硬度が低いゴムを有するゴムローラとを接触させて長期間回転させた場合、ゴム中の可塑剤が、低硬度のゴムから高硬度のゴムに移動することが解明された。このように、可塑剤がローラ間を移動する場合、一方のローラに含有される可塑剤と他方のローラに含有される可塑剤とが異なると、移動先のゴムが変質してしまう。これを防止するために、両ゴムローラに同一種類の可塑剤を含有させることが望ましい。
【００９２】
即ち、加湿ローラ１２２、１２３の第１表面層１２２２、１２３２に含有される可塑剤と、給水ローラ１２４、１２５の第２表面層１２４２、１２５２に含有される可塑剤として同一種類のものを用いることが望ましい。
【００９３】
加湿ローラ１２２と加湿ローラ１２３との圧接、加湿ローラ１２２と給水ローラ１２４との圧接及び加湿ローラ１２３と給水ローラ１２５との圧接は、規制部材１２６、１２７に対するバネ１３４、１３５の押圧を解除することにより解除される。圧接解除により、ゴムローラの変形、ゴムの変質等が防止される。
【００９４】
制御手段Ｃ２は制御手段Ｃ１からの情報に基づいて、加湿処理の実行時に、バネ１３４、１３５を支持する支持部材１３６、１３７を移動させて、用紙加湿装置１２０を図３に示す状態に設定する。即ち、一対の加湿ローラ１２２、１２３間の圧接、加湿ローラ１２２と給水ローラ１２４との間の圧接及び加湿ローラ１２３と給水ローラ１２５間の圧接を行う。御手段Ｃ２は、また、制御手段Ｃ１からの情報に基づいて、用紙間の間隔が所定値以上長いとき、用紙後処理装置Ｂの停止時又は用紙後処理装置Ｂのアイドリング時に、支持部材１３６、１３７を移動させて、一対の加湿ローラ１２２、１２３間の圧接解除、加湿ローラ１２２と給水ローラ１２４との間の圧接解除及び加湿ローラ１２３と給水ローラ１２５間の圧接解除を行う。
【実施例】
【００９５】
図３に示す用紙加湿装置を用いて、表１に示す加湿ローラ及び給水ローラを用いて、Ａ４サイズ縦（短辺を搬送方向とする）の用紙を１０００ｋ（１０００×１０００）枚通紙し加湿を行う通紙試験を行った。
・加湿ローラ：
第１表面層：ニトリルゴム（ＮＢＲ）
・給水ローラ：
第２表面層：ニトリルゴム（ＮＢＲ）
【００９６】
【表１】
【００９７】
表１に示すように、実施例では用紙のうねりがなく良好な加湿が行われたが、比較例では６００ｋ枚通紙した段階で用紙のうねりが発生した。なお、表１における加湿ローラのゴム硬度及び給水ローラのゴム硬度はＪＩＳ Ａによる測定値である。
【符号の説明】
【００９８】
１２０ 用紙加湿装置
１２１ 水船
１２１Ｂ１、１２１Ｂ２ 給水皿
１２２、１２３ 加湿ローラ
１２４ １２５ 給水ローラ
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ 制御手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴムからなる第１表面層を有し、用紙を挟持し搬送する一対の加湿ローラと、
ゴムからなる第２表面層を有し、該一対の加湿ローラのそれぞれに接触し、前記一対の加湿ローラのそれぞれに水を供給する給水ローラと、を有する用紙加湿装置において、
前記第１表面層は、前記第２表面層よりも高い硬度を有することを特徴とする用紙加湿装置。
【請求項２】
前記一対の加湿ローラ間の圧接と圧接解除、及び前記一対の加湿ローラのそれぞれと前記給水ローラとの間の圧接と圧接解除を制御する制御部を有し、該制御部は、用紙間の間隔が所定値以上長いとき、停止時又はアイドリング時に、前記一対の加湿ローラ間の圧接解除、及び前記一対の加湿ローラのそれぞれと前記給水ローラとの間の圧接解除を行うことを特徴とする請求項１に記載の用紙加湿装置。
【請求項３】
前記第１表面層と前記第２表面層とは、同一種類の可塑剤を含有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の用紙加湿装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の用紙加湿装置を有することを特徴とする用紙後処理装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の用紙加湿装置を有することを特徴とする画像形成システム。
【請求項１】
ゴムからなる第１表面層を有し、用紙を挟持し搬送する一対の加湿ローラと、
ゴムからなる第２表面層を有し、該一対の加湿ローラのそれぞれに接触し、前記一対の加湿ローラのそれぞれに水を供給する給水ローラと、を有する用紙加湿装置において、
前記第１表面層は、前記第２表面層よりも高い硬度を有することを特徴とする用紙加湿装置。
【請求項２】
前記一対の加湿ローラ間の圧接と圧接解除、及び前記一対の加湿ローラのそれぞれと前記給水ローラとの間の圧接と圧接解除を制御する制御部を有し、該制御部は、用紙間の間隔が所定値以上長いとき、停止時又はアイドリング時に、前記一対の加湿ローラ間の圧接解除、及び前記一対の加湿ローラのそれぞれと前記給水ローラとの間の圧接解除を行うことを特徴とする請求項１に記載の用紙加湿装置。
【請求項３】
前記第１表面層と前記第２表面層とは、同一種類の可塑剤を含有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の用紙加湿装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の用紙加湿装置を有することを特徴とする用紙後処理装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の用紙加湿装置を有することを特徴とする画像形成システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２７９５５（Ｐ２０１１−２７９５５Ａ）
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７２８８４（Ｐ２００９−１７２８８４）
【出願日】平成２１年７月２４日（２００９．７．２４）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２４日（２００９．７．２４）
【出願人】（３０３０００３７２）コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Ｆターム（参考）】
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