用紙加湿装置及びこれを備えた画像形成装置
【課題】用紙の紙種、坪量、または通紙環境に対する用紙の含水量の制御を行い、各条件に適した水分を用紙へ安定供給することにより、定着装置から排出される用紙のカール、波打ちを解消する。
【解決手段】ニップを形成する加湿ローラ対、及び該加湿ローラ対に水を供給する給水手段を有し、ニップに用紙を通過させることにより、用紙を加湿する用紙加湿装置において、ニップを通過する用紙の種類に対応して、加湿ローラの線速を可変に設定することにより用紙の含水量を可変に制御する。
【解決手段】ニップを形成する加湿ローラ対、及び該加湿ローラ対に水を供給する給水手段を有し、ニップに用紙を通過させることにより、用紙を加湿する用紙加湿装置において、ニップを通過する用紙の種類に対応して、加湿ローラの線速を可変に設定することにより用紙の含水量を可変に制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は用紙を加湿する用紙加湿装置、及び用紙加湿装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置、即ち、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの機能を有する複合機においては、定着工程において、用紙から水分が奪われる結果、用紙がカールしたり波打ち状に変形することが問題となる。この問題を解決する手段として、定着処理後の用紙を加湿することが提案されている（特許文献１、２）。
【０００３】
特許文献１では水蒸気を用紙に吹き付けるのに対して、特許文献２には、ローラ対でニップを形成し、ローラに水を供給しつつ、ニップに用紙を通して加湿する方法が開示されている。
【０００４】
特許文献３に記載されたシート処理装置は、第１の積載トレイに積載されるシート束枚数が所定枚数以上の場合、シート束を少数枚に分けて束排出ローラにより第１の積載トレイに排出後、第２積載トレイに移送し、シート束の枚数に達したときに、次のシート束を少数枚に分けた状態で、且つ、シート積載位置を変えて第１の積載トレイに排出させる事で、第２の積載トレイにオフセットした状態で整合性よくシートを積載するものである。
【０００５】
特許文献４に記載されたシート処理装置は、第１通路を経由して送り込まれたシートを送込ローラで下流側に送り込む途中で、送込ローラを逆回転させるとともに、切替部材で通路を切り替えて、スイッチバックしたシートの後端と次に送り込まれてきたシートの先端との衝突を避けて第２通路に一旦送り込み、次いで送込ローラを正転させて第２通路に送り込まれているシートと次に送り込まれてきたシートとを纏めて中綴じコンパイラトレイに送り込むものである。
【０００６】
特許文献５に記載された定着後シート調整装置は、加湿剤付与ローラ、ニップ圧調整アセンブリ及びコントローラを含む制御システムである。
【特許文献１】特開２０００−１１８８４９号公報
【特許文献２】米国特許第５，２６４，８９９号明細書
【特許文献３】特開平１０−１９４５６９号公報
【特許文献４】特開２００６−８３８４号公報
【特許文献５】米国特許第６，０５２，５５３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２に記載された用紙加湿装置に類似のものとして、本出願人は特願２００４ー１８４８４８号において、ローラ対の一方のローラに水を供給する用紙加湿装置を提案した。前記の特願の用紙加湿装置は特許文献２よりも更に構造が簡単であり、小型になって、画像形成装置に組み込むのにより適している。
【０００８】
特許文献１、２及び特願２００４ー１８４８４８号には、用紙加湿装置のみが記載されている。また、特許文献３、４には複数枚の用紙の重ね合わせ搬送手段が記載されている。特許文献５には、用紙の紙種、坪量、環境等の条件別にニップ量を可変にして加湿量制御を行っていない。また、ローラ対を回転させ、ニップによって用紙に水分を供給しているが、ローラ回転速度の可変による加湿量制御を行っていない。
【０００９】
加熱定着装置から排出された用紙を用紙加湿装置により加湿する事で、用紙の波打ちを低減する事ができる。しかし、用紙の加湿によって用紙の腰（剛性）が大幅に低減する。このため用紙排出手段や、画像形成装置に接続された用紙後処理装置において、ジャム等の用紙搬送不良が多発し信頼性が低下する。
【００１０】
本発明は、加湿ローラ対を用いた用紙加湿における上述の問題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的は、下記の発明により達成される。
【００１２】
１． ニップを形成する加湿ローラ対、及び該加湿ローラ対に水を供給する給水手段を有し、前記ニップに用紙を通過させることにより、用紙を加湿する用紙加湿装置において、
前記ニップを通過する用紙の種類に対応して、前記加湿ローラ対の線速を可変に設定することにより用紙の含水量を可変に制御することを特徴とする用紙加湿装置。
【００１３】
２． 用紙に画像を形成する画像形成装置本体と、
前記１に記載の用紙加湿装置と、
前記用紙加湿装置から排出された用紙に後処理を行う用紙後処理装置と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１４】
前記１の発明により、用紙加湿装置の加湿ローラ対の線速を可変にする事で、用紙の紙種、坪量、または通紙環境に対する用紙の含水量の制御を行い、各条件に適した水分を用紙へ安定供給することにより、加熱定着装置から排出される用紙のカール、波打ちが解消され、平面性のよい用紙が得られる。
【００１５】
前記２の発明により、画像形成装置本体、用紙加湿装置、用紙後処理装置を接続配置した画像形成装置において、画像形成装置本体の加熱定着装置から排出される用紙に対して用紙加湿装置によって用紙のカール、波打ち等が解消され、平面性の良い用紙が用紙後処理装置に送り込まれ、後処理後に高品質の冊子が作製される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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。
【００１７】
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体図であり、該画像形成装置は画像形成装置本体Ａ、用紙加湿装置Ｂ、及び用紙後処理装置（フィニッシャ）ＦＳから構成される。
【００１８】
［画像形成装置本体］
画像形成装置本体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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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り、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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
１０は操作部であり、画像形成装置本体部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。
【００２７】
画像形成装置本体Ａに配置された制御手段Ｃ１は、通信手段Ｃ４を介して用紙加湿装置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。
【００２８】
画像形成装置本体Ａから排出された用紙Ｓは、用紙加湿装置Ｂを経て用紙後処理装置（フィニッシャ）ＦＳに搬送される。用紙加湿装置Ｂについては、後に説明する。
【００２９】
［用紙後処理装置］
用紙後処理装置ＦＳは、画像形成装置本体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で、穿孔折り機、平綴じ機、中綴じ機、糊付け製本機、断裁機等を総称する。
【００３０】
用紙後処理装置ＦＳの一実施の形態として糊付け製本機を代表として説明する。
【００３１】
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。これらの各手段は、糊付け製本機本体内のほぼ垂直方向に縦列配置されている。
【００３２】
用紙導入手段２１に導入された用紙Ｓは、切替ゲート２００によって排紙手段２２と用紙束収納手段２３の何れかに分岐される。
【００３３】
排紙手段２２への用紙搬送が設定されると、切替ゲート２００は用紙束搬送手段２４への用紙搬送路２０１を遮断し、排紙手段２２への用紙搬送路２０２を開放する。排紙手段２２の用紙搬送路２０２を通過する用紙Ｓは、上方に搬送され、用紙後処理装置ＦＳの最上部の固定排紙台２２１に収納される。
【００３４】
切替ゲート２００によって用紙搬送方向下流側の図示左方に分岐されて搬送される用紙Ｓは、用紙束収納手段２３の所定位置に収納され順次積載されて、幅整合及び縦整合されて所定枚数の用紙Ｓから成る用紙束Ｓａが形成される。
【００３５】
用紙束収納手段２３の用紙載置台２３１上に積載された用紙束Ｓａは、斜め下方に搬送された後、用紙束搬送手段２４の把持手段２４１によって把持され、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されて所定位置に停止される。
【００３６】
糊塗布手段２５は、糊塗布ローラ２５１、糊容器２５２、糊容器２５２を支持して糊付け製本機の背面側の初期位置から前面側の糊塗布位置に移動可能な移動体２５３等を備えている。
【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を経由する用紙搬送路２６１を通過して表紙外装手段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。表紙外装手段２８は、昇降手段２８１により移動筐体２８２を上方位置に移動させ、上昇位置において、加圧部材２８３上に載置された表紙Ｋの中央部は、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２８３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２８４の移動とにより、用紙束Ｓａの糊塗布面Ｎの側縁に沿って表紙Ｋを折り曲げ、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、昇降手段２８１の下降駆動によって表紙外装手段２８が下降して待避した後、整合手段２９の退避と共に表紙Ｋの幅方向外側に退避していた排出ベルト２８５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２８５の上面に当接する位置に停止する。回動する排出ベルト２８５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】
［用紙加湿装置］
図２は、本発明の実施の形態における用紙加湿装置Ｂの断面図である。
【００４２】
用紙加湿装置Ｂは、用紙導入部１００、加湿部１１０及びバイパス搬送部１２０を備えている。
【００４３】
画像形成装置本体Ａの画像形成部により画像形成された用紙Ｓは、定着装置６、排紙ローラ８を経て排出され、用紙加湿装置Ｂの用紙導入部１００に導入されて搬送ローラ１０１に挟持されて搬送される。
【００４４】
搬送ローラ１０１の用紙搬送方向下流側に配置されたは切替ゲート１０２は、下方の用紙加湿搬送路１０３に用紙Ｓを搬送するか、または、上方のバイパス搬送路１０４に用紙Ｓを搬送するかを選択して切り替える。
【００４５】
用紙加湿搬送路１０３に導入される用紙Ｓは、搬送ローラ１０５，１０６に挟持されて搬送され、加湿部１１０に送り込まれる。
【００４６】
加湿部１１０内に搬入された用紙Ｓは、搬送ローラＲ１，Ｒ２に挟持されてＵターン状に搬送され、圧接して回転する一対の加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂにより挟持されて水分が付与されて加湿された後、搬送路１１６を通過して搬送ローラＲ３，Ｒ４によって挟持、搬送され、搬送路１０７を通過して、バイパス搬送部１２０の搬送ローラ１２１に送り込まれる。
【００４７】
１１２Ａ，１１２Ｂは給水ローラ、１１３Ａ，１１３Ｂは規制ローラ、１１４Ａ，１１４Ｂは給水槽、１１５は貯水槽、１１６は搬送路、１１７Ａ、１１７Ｂはファンである。
【００４８】
加湿部１１０の詳細は、図３において詳述する。
【００４９】
バイパス搬送部１２０の搬送ローラ１２１には、バイパス搬送路１０４を通過する用紙Ｓ、又は加湿部１１０から排出され搬送路１０７を通過する用紙Ｓが導入される。搬送ローラ１２１によって搬送される用紙Ｓは、搬送路１２２を通過し、搬送ローラ１２３，１２４、排紙ローラ１２５によって搬送され、機外に排出される。
【００５０】
また、バイパス搬送部１２０には、用紙Ｓのカールを矯正するデカール手段１２６，１２７が配置されている。デカール手段１２６，１２７はそれぞれ複数のローラ群により構成され、これらのローラ群によって挟持されて通過する事によりカールが矯正される。
【００５１】
搬送ローラ１２３により搬送される用紙Ｓは、切替ゲート１２８による搬送路切り替えによってデカール手段１２６を通過してカールが矯正され、更に、切替ゲート１２９による搬送路切り替えによってデカール手段１２７を通過してカールが矯正される。
【００５２】
［加湿部］
図３は加湿部１１０の断面図である。
【００５３】
図において、１１１Ａ、１１１Ｂは用紙Ｓに水を付与し、用紙Ｓを加湿するローラ対を形成する加湿ローラであり、ともに金属、硬質樹脂等の剛性体からなる軸芯１１１Ａａ，１１１Ｂａの上に多孔質ウレタンゴム等からなる多孔質層１１１Ａｂ，１１１Ｂｂが形成されたものである。
【００５４】
多孔質層１１１Ａｂ、１１１Ｂｂは、その表面から水の供給を受けるとともに、用紙Ｓに対して水分を付与し加湿する多孔質の表面を形成する。
【００５５】
１１２Ａは加湿ローラ１１１Ａに接触して水Ｗを供給する給水手段としての給水ローラであり、金属、硬質樹脂等の剛性体からなる軸芯１１２Ａａ及び軸芯１１２Ａａ上に形成された多孔質ウレタンゴム等からなる多孔質層１１２Ａｂからなるローラで構成される。
【００５６】
給水ローラ１１２Ｂも給水ローラ１１２Ａと同様に、軸芯１１２Ｂａ、多孔質層１１２Ｂｂにより構成されている。
【００５７】
給水ローラ１１２Ａ，１１２Ｂは、起動時に、加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂに対して迅速な給水を行うために、前記のように多孔質層１１２Ａｂ、１１２Ｂｂを設けることが好ましいが、多孔質層を設けることは必ずしも必要ではなく、水を吸収せず、表面に水を保持することが出来る親水性の表面を持った材料、たとえば、金属や親水化処理した樹脂又はソリッドなゴムからなるローラを用いることもできる。
【００５８】
１１３Ａ，１１３Ｂは規制手段を構成する規制ローラであり、丸棒状の金属、硬質樹脂等の剛体からなる規制部材である。規制ローラ１１３Ａは給水ローラ１１２Ａに圧接し、規制ローラ１１３Ｂは給水ローラ１１２Ｂに圧接して、多孔質層１１２Ａｂ，１１２Ｂｂに含まれる水分を抑制し、用紙Ｓに供給する水分の量を規制する。すなわち、規制ローラ１１３Ａ，１１３Ｂはそれぞれ加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂの多孔質層１１２Ａｂ，１１２Ｂｂに圧接し、多孔質層１１２Ａｂ，１１２Ｂｂを変形させて、多孔質層１１２Ａｂ，１１２Ｂｂに含まれる水をスクイズする。これによって用紙Ｓに付与される水の量が規制され、用紙Ｓが適度に加湿され、過剰な加湿による用紙Ｓのベタツキ等が防止される。規制ローラ１１３Ａ，１１３Ｂの接触圧を調節することにより、適度な加湿が可能となる。
【００５９】
搬送路１１６の両側に配置されたファン１１７Ａ，１１７Ｂは、加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂにより加湿されて搬送される用紙Ｓの両面に送風して、用紙Ｓの表面に付着した過剰の水Ｗを乾燥、除去して、用紙Ｓを適切な含水状態に保持する。これにより、加湿処理後に搬送される用紙Ｓによる搬送ローラ、ガイド板等の搬送手段への水Ｗの付着が防止され、過剰な水Ｗ付着による用紙Ｓのベタツキによって発生する用紙搬送不良や装置部材の作動不良、寿命低下等の問題が解消される。
【００６０】
加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂは図示しないモータにより駆動されて矢印のように駆動回転し、給水ローラ１１２Ａ，１１２Ｂ及び規制ローラ１１３Ａ，１１３Ｂを従動回転させる。
【００６１】
加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂにより搬送される用紙Ｓは、加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂ間のニップＮＰにおいて、多孔質層からしみ出した水で加湿される。用紙Ｓに供給される水の量は、規制ローラ１１３Ａ，１１３Ｂでスクイズすることにより、適量に規制される。規制ローラ１１３Ａ，１１３Ｂが給水ローラ１１２Ａ，１１２Ｂに圧接する圧力は適切に設定される。即ち、画像形成装置本体Ａの操作部１０における用紙Ｓの紙種設定や、湿度・温度を検知する環境センサの出力に基づいて、制御手段が規制ローラ１１３Ａ，１１３Ｂの給水ローラ１１２Ａ，１１２Ｂの線速や圧接圧力を適切に設定する事が好ましい。
【００６２】
また、加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂ間のニップＮＰを開放して、加湿処理を行わないモードを設定することが出来る構成も実施可能である。
【００６３】
給水槽１１４Ａ内に収容された水Ｗには給水ローラ１１２Ａが浸漬する。給水槽１１４Ｂ内に収容された水Ｗには給水ローラ１１２Ｂが浸漬する。
【００６４】
給水槽１１４Ａ，１１４Ｂと、下方に配置された貯水槽１１５とは、図示しない給水管及び給水ポンプにより接続され、貯水槽１１５内の水Ｗが給水槽１１４Ａ，１１４Ｂに補給される。
【００６５】
用紙Ｓの種類、厚さ、用紙加湿装置Ｂに導入される用紙Ｓの含水率の如何によっては、加湿処理しても、用紙Ｓにカールが出る場合がある。また、波打ちが発生する場合もある。カールや波打ちが起こる可能性がある場合には、切替ゲート１２８，１２９を図示しないソレノイドにより作動させ、用紙Ｓをデカール手段１２６，１２７の湾曲搬送路に進行させる。従って、用紙Ｓの含水率はその厚み方向に均一になり、カールや波打ちが十分に防止される。
【００６６】
このような波打ちのおそれがない場合に、切り替えゲート１２８，１２９を初期位置に設定して、用紙Ｓを直進させ、処理効率を上げることができる。
【００６７】
切替ゲート１２８，１２９の操作は、操作部１０における紙種の設定や、湿度・温度を検知する環境センサの出力に基づいて行うのが好ましい。
【００６８】
また、加湿処理を行わない時には、加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂ間のニップＮＰを開放状態にして、加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂの変形を防止することが出来る構成も可能である。
【００６９】
［加湿部の駆動手段］
図４は、加湿部１１０の駆動手段の正面図である。
【００７０】
モータＭ１を駆動源とする第１駆動手段は、歯車Ｇ１Ｏ、中間歯車Ｇ１１を介して、加湿ローラ１１１Ａの一端に固定された歯車Ｇ１２を回転させる。また、中間歯車Ｇ１１は、中間歯車Ｇ１３を回転させ、中間歯車Ｇ１３を固定した貫通軸Ｊ１の他端に固定した中間歯車１１と対称の中間歯車Ｇ１１’、及び加湿ローラ１１１Ａの他端に固定された歯車Ｇ１２と対称の歯車Ｇ１２’を回転させる。したがって、モータＭ１の駆動によって、上記の歯車を介して加湿ローラ１１１Ａの両端部が駆動回転される。
【００７１】
モータＭ２を駆動源とする第２駆動手段は歯車Ｇ２Ｏ、中間歯車Ｇ２１、Ｇ２２を介して、給水ローラ１１２Ａの一端に固定された歯車Ｇ２３を回転させる。また、中間歯車Ｇ２１は、中間歯車Ｇ２４、Ｇ２５を介して、給水ローラ１１２Ｂの一端に固定された歯車Ｇ２６を回転させる。また、中間歯車Ｇ２１は、中間歯車Ｇ２１を固定した貫通軸Ｊ２の他端に固定した中間歯車２１と対称の中間歯車Ｇ２１’、及び歯車列を介して給水ローラ１１２Ａの他端に固定された歯車Ｇ２３と対称の歯車Ｇ２３’、及び給水ローラ１１２Ｂの他端に固定された歯車Ｇ２６と対称の歯車Ｇ２６’を回転させる。したがって、モータＭ２の駆動によって、上記の歯車を介して給水ローラ１１２Ａ、１１２Ｂの両端部が駆動回転される。
【００７２】
モータＭ３を駆動源とする第３駆動手段は、歯車Ｇ３Ｏ、中間歯車Ｇ３１を介して、規制ローラ１１３Ｂの一端に固定された歯車Ｇ３２を回転させる。また、中間歯車Ｇ３１は、中間歯車Ｇ３３を回転させ、ベルトＢｅ、中間歯車Ｇ３４を介して規制ローラ１１３Ａの一端に固定された歯車Ｇ３５を回転させる。また、中間歯車Ｇ３３は、中間歯車Ｇ３３を固定した貫通軸Ｊ３の他端に固定した中間歯車３３と対称の中間歯車Ｇ３３’、及び歯車列を介して規制ローラ１１３Ａの他端に固定された歯車Ｇ３５と対称の歯車Ｇ３５’、及び規制ローラ１１３Ｂの他端に固定された歯車Ｇ３２と対称の歯車Ｇ３２’を回転させる。したがって、モータＭ３の駆動によって、上記の歯車を介して規制ローラ１１３Ａ、１１３Ｂの両端部が駆動回転される。
【００７３】
図５は用紙加湿装置Ｂの加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂの制御を示すブロック図である。
【００７４】
図１に示す画像形成装置本体Ａに配置された制御手段Ｃ１は、通信手段Ｃ４を介して用紙加湿装置Ｂの制御手段Ｃ２を作動させる。
【００７５】
操作部１０において、普通紙、上質紙、光沢コート紙等の紙種を選択設定する。また、操作部１０において、厚手紙、通常紙、薄手紙等の用紙坪量を選択設定する。また、場合によっては環境温湿度を設定する。これらの操作を行ったのち、用紙加湿制御の決定を入力する。
【００７６】
制御手段Ｃ１，Ｃ２は、モータＭ１を駆動源とする第１駆動手段、モータＭ２を駆動源とする第２駆動手段、モータＭ３を駆動源とする第３駆動手段のオン、オフ、及びニップＮＰを通過する用紙Ｓの紙種、坪量、環境温湿度等に対応して加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂの線速を可変に設定することにより用紙Ｓの含水量を可変に制御する。
【００７７】
図６は、光沢コート紙を通紙したときの、加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂの線速と、含水率の関係を示すグラフである。
【００７８】
加湿処理を行わない場合、即ち、用紙加湿装置Ｂのバイパス搬送部１２０を通過する場合には、線分ａに示すように、線速４〜１０００ｍｍ／Ｓに亘って含水率はほぼ一定である。
【００７９】
加湿処理を行う場合、即ち、用紙加湿装置Ｂの加湿部１１０を通過する場合には、線分ｂに示すように、線速４０ｍｍ／Ｓから１０００ｍｍ／Ｓに亘る間に、含水率は約４％から約８％に増大する。
【００８０】
含水率の測定は以下の工程により行われる。
【００８１】
（１） 温度２０℃、湿度５０％ＲＨの環境下に用紙Ｓを一昼夜放置する。
【００８２】
（２） 放置した用紙Ｓの質量ｗ１を測定する。
【００８３】
（３） 放置した用紙Ｓを９０℃の乾燥箱内に収容して２時間乾燥する。
【００８４】
（４） この用紙Ｓを取り出して、乾燥後の質量ｗ２を測定する。
【００８５】
（５） 式（ｗ１−ｗ２）／ｗ１×１００＝含水率（％）によって含水率を算出する。
【００８６】
図７は、加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂの線速と、含水率の関係を示すグラフである。
【００８７】
加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂの線速を４００ｍｍ／ｓと８００ｍｍ／ｓの２種に設定して、用紙Ｓの各含水率を測定した。
【００８８】
線分ａはＰＰＣ用の普通紙（６４ｇ／ｍ2）の場合の線速を４００ｍｍ／ｓと８００ｍｍ／ｓにおける含水率を示す。線分ｂは上質紙（８１．４ｇ／ｍ2）の場合の線速における４００ｍｍ／ｓと８００ｍｍ／ｓにおける各含水率を示す。線分ｃは光沢コート紙（８１．４ｇ／ｍ2）における各含水率を示す。
【００８９】
加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂの線速を可変にする事で、用紙Ｓの紙種、坪量、または通紙環境に対する最適の線速により用紙Ｓの含水量の制御を行い、各条件に適した水分を用紙Ｓへ安定供給することにより、定着装置６から排出される用紙Ｓのカール、波打ちが解消され、平面性のよい用紙が得られる。また、用紙Ｓへの水分供給過多による搬送性能の低下を抑制させることができる。
【００９０】
本発明の実施の形態では、複写機に用紙加湿装置Ｂと用紙後処理装置ＦＳとを接続した画像形成装置について説明したが、軽印刷機、プリンタ、ファクシミリ、デジタル複合機等の画像形成装置本体Ａに用紙加湿装置Ｂと用紙後処理装置ＦＳとを接続した画像形成装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体図。
【図２】本発明の実施の形態における用紙加湿装置の断面図。
【図３】加湿部の断面図。
【図４】加湿部の駆動手段の正面図。
【図５】用紙加湿装置の加湿の制御を示すブロック図。
【図６】光沢コート紙を通紙したときの、加湿ローラの線速と含水率の関係を示すグラフ。
【図７】加湿ローラの線速と含水率の関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【００９２】
６ 定着装置
１０ 操作部
１０３ 用紙加湿搬送路
１０４ バイパス搬送路
１１０ 加湿部
１１１Ａ，１１１Ｂ 加湿ローラ
１１２Ａ，１１２Ｂ 給水ローラ
１１３Ａ，１１３Ｂ 規制ローラ
１１４Ａ，１１４Ｂ 給水槽
１１５ 貯水槽
１２０ バイパス搬送部
２３ 用紙束収納手段
２４ 用紙束搬送手段
２５ 糊塗布手段
２６ 表紙供給手段
２８ 表紙外装手段（くるみ製本手段）
Ａ 画像形成装置本体
Ｂ 用紙加湿装置
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ 制御手段
ＦＳ 用紙後処理装置（フィニッシャ）
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３ モータ
Ｓ 用紙
【技術分野】
【０００１】
本発明は用紙を加湿する用紙加湿装置、及び用紙加湿装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置、即ち、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの機能を有する複合機においては、定着工程において、用紙から水分が奪われる結果、用紙がカールしたり波打ち状に変形することが問題となる。この問題を解決する手段として、定着処理後の用紙を加湿することが提案されている（特許文献１、２）。
【０００３】
特許文献１では水蒸気を用紙に吹き付けるのに対して、特許文献２には、ローラ対でニップを形成し、ローラに水を供給しつつ、ニップに用紙を通して加湿する方法が開示されている。
【０００４】
特許文献３に記載されたシート処理装置は、第１の積載トレイに積載されるシート束枚数が所定枚数以上の場合、シート束を少数枚に分けて束排出ローラにより第１の積載トレイに排出後、第２積載トレイに移送し、シート束の枚数に達したときに、次のシート束を少数枚に分けた状態で、且つ、シート積載位置を変えて第１の積載トレイに排出させる事で、第２の積載トレイにオフセットした状態で整合性よくシートを積載するものである。
【０００５】
特許文献４に記載されたシート処理装置は、第１通路を経由して送り込まれたシートを送込ローラで下流側に送り込む途中で、送込ローラを逆回転させるとともに、切替部材で通路を切り替えて、スイッチバックしたシートの後端と次に送り込まれてきたシートの先端との衝突を避けて第２通路に一旦送り込み、次いで送込ローラを正転させて第２通路に送り込まれているシートと次に送り込まれてきたシートとを纏めて中綴じコンパイラトレイに送り込むものである。
【０００６】
特許文献５に記載された定着後シート調整装置は、加湿剤付与ローラ、ニップ圧調整アセンブリ及びコントローラを含む制御システムである。
【特許文献１】特開２０００−１１８８４９号公報
【特許文献２】米国特許第５，２６４，８９９号明細書
【特許文献３】特開平１０−１９４５６９号公報
【特許文献４】特開２００６−８３８４号公報
【特許文献５】米国特許第６，０５２，５５３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２に記載された用紙加湿装置に類似のものとして、本出願人は特願２００４ー１８４８４８号において、ローラ対の一方のローラに水を供給する用紙加湿装置を提案した。前記の特願の用紙加湿装置は特許文献２よりも更に構造が簡単であり、小型になって、画像形成装置に組み込むのにより適している。
【０００８】
特許文献１、２及び特願２００４ー１８４８４８号には、用紙加湿装置のみが記載されている。また、特許文献３、４には複数枚の用紙の重ね合わせ搬送手段が記載されている。特許文献５には、用紙の紙種、坪量、環境等の条件別にニップ量を可変にして加湿量制御を行っていない。また、ローラ対を回転させ、ニップによって用紙に水分を供給しているが、ローラ回転速度の可変による加湿量制御を行っていない。
【０００９】
加熱定着装置から排出された用紙を用紙加湿装置により加湿する事で、用紙の波打ちを低減する事ができる。しかし、用紙の加湿によって用紙の腰（剛性）が大幅に低減する。このため用紙排出手段や、画像形成装置に接続された用紙後処理装置において、ジャム等の用紙搬送不良が多発し信頼性が低下する。
【００１０】
本発明は、加湿ローラ対を用いた用紙加湿における上述の問題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的は、下記の発明により達成される。
【００１２】
１． ニップを形成する加湿ローラ対、及び該加湿ローラ対に水を供給する給水手段を有し、前記ニップに用紙を通過させることにより、用紙を加湿する用紙加湿装置において、
前記ニップを通過する用紙の種類に対応して、前記加湿ローラ対の線速を可変に設定することにより用紙の含水量を可変に制御することを特徴とする用紙加湿装置。
【００１３】
２． 用紙に画像を形成する画像形成装置本体と、
前記１に記載の用紙加湿装置と、
前記用紙加湿装置から排出された用紙に後処理を行う用紙後処理装置と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１４】
前記１の発明により、用紙加湿装置の加湿ローラ対の線速を可変にする事で、用紙の紙種、坪量、または通紙環境に対する用紙の含水量の制御を行い、各条件に適した水分を用紙へ安定供給することにより、加熱定着装置から排出される用紙のカール、波打ちが解消され、平面性のよい用紙が得られる。
【００１５】
前記２の発明により、画像形成装置本体、用紙加湿装置、用紙後処理装置を接続配置した画像形成装置において、画像形成装置本体の加熱定着装置から排出される用紙に対して用紙加湿装置によって用紙のカール、波打ち等が解消され、平面性の良い用紙が用紙後処理装置に送り込まれ、後処理後に高品質の冊子が作製される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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。
【００１７】
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体図であり、該画像形成装置は画像形成装置本体Ａ、用紙加湿装置Ｂ、及び用紙後処理装置（フィニッシャ）ＦＳから構成される。
【００１８】
［画像形成装置本体］
画像形成装置本体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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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り、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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
１０は操作部であり、画像形成装置本体部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。
【００２７】
画像形成装置本体Ａに配置された制御手段Ｃ１は、通信手段Ｃ４を介して用紙加湿装置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。
【００２８】
画像形成装置本体Ａから排出された用紙Ｓは、用紙加湿装置Ｂを経て用紙後処理装置（フィニッシャ）ＦＳに搬送される。用紙加湿装置Ｂについては、後に説明する。
【００２９】
［用紙後処理装置］
用紙後処理装置ＦＳは、画像形成装置本体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で、穿孔折り機、平綴じ機、中綴じ機、糊付け製本機、断裁機等を総称する。
【００３０】
用紙後処理装置ＦＳの一実施の形態として糊付け製本機を代表として説明する。
【００３１】
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。これらの各手段は、糊付け製本機本体内のほぼ垂直方向に縦列配置されている。
【００３２】
用紙導入手段２１に導入された用紙Ｓは、切替ゲート２００によって排紙手段２２と用紙束収納手段２３の何れかに分岐される。
【００３３】
排紙手段２２への用紙搬送が設定されると、切替ゲート２００は用紙束搬送手段２４への用紙搬送路２０１を遮断し、排紙手段２２への用紙搬送路２０２を開放する。排紙手段２２の用紙搬送路２０２を通過する用紙Ｓは、上方に搬送され、用紙後処理装置ＦＳの最上部の固定排紙台２２１に収納される。
【００３４】
切替ゲート２００によって用紙搬送方向下流側の図示左方に分岐されて搬送される用紙Ｓは、用紙束収納手段２３の所定位置に収納され順次積載されて、幅整合及び縦整合されて所定枚数の用紙Ｓから成る用紙束Ｓａが形成される。
【００３５】
用紙束収納手段２３の用紙載置台２３１上に積載された用紙束Ｓａは、斜め下方に搬送された後、用紙束搬送手段２４の把持手段２４１によって把持され、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されて所定位置に停止される。
【００３６】
糊塗布手段２５は、糊塗布ローラ２５１、糊容器２５２、糊容器２５２を支持して糊付け製本機の背面側の初期位置から前面側の糊塗布位置に移動可能な移動体２５３等を備えている。
【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を経由する用紙搬送路２６１を通過して表紙外装手段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。表紙外装手段２８は、昇降手段２８１により移動筐体２８２を上方位置に移動させ、上昇位置において、加圧部材２８３上に載置された表紙Ｋの中央部は、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２８３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２８４の移動とにより、用紙束Ｓａの糊塗布面Ｎの側縁に沿って表紙Ｋを折り曲げ、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、昇降手段２８１の下降駆動によって表紙外装手段２８が下降して待避した後、整合手段２９の退避と共に表紙Ｋの幅方向外側に退避していた排出ベルト２８５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２８５の上面に当接する位置に停止する。回動する排出ベルト２８５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】
［用紙加湿装置］
図２は、本発明の実施の形態における用紙加湿装置Ｂの断面図である。
【００４２】
用紙加湿装置Ｂは、用紙導入部１００、加湿部１１０及びバイパス搬送部１２０を備えている。
【００４３】
画像形成装置本体Ａの画像形成部により画像形成された用紙Ｓは、定着装置６、排紙ローラ８を経て排出され、用紙加湿装置Ｂの用紙導入部１００に導入されて搬送ローラ１０１に挟持されて搬送される。
【００４４】
搬送ローラ１０１の用紙搬送方向下流側に配置されたは切替ゲート１０２は、下方の用紙加湿搬送路１０３に用紙Ｓを搬送するか、または、上方のバイパス搬送路１０４に用紙Ｓを搬送するかを選択して切り替える。
【００４５】
用紙加湿搬送路１０３に導入される用紙Ｓは、搬送ローラ１０５，１０６に挟持されて搬送され、加湿部１１０に送り込まれる。
【００４６】
加湿部１１０内に搬入された用紙Ｓは、搬送ローラＲ１，Ｒ２に挟持されてＵターン状に搬送され、圧接して回転する一対の加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂにより挟持されて水分が付与されて加湿された後、搬送路１１６を通過して搬送ローラＲ３，Ｒ４によって挟持、搬送され、搬送路１０７を通過して、バイパス搬送部１２０の搬送ローラ１２１に送り込まれる。
【００４７】
１１２Ａ，１１２Ｂは給水ローラ、１１３Ａ，１１３Ｂは規制ローラ、１１４Ａ，１１４Ｂは給水槽、１１５は貯水槽、１１６は搬送路、１１７Ａ、１１７Ｂはファンである。
【００４８】
加湿部１１０の詳細は、図３において詳述する。
【００４９】
バイパス搬送部１２０の搬送ローラ１２１には、バイパス搬送路１０４を通過する用紙Ｓ、又は加湿部１１０から排出され搬送路１０７を通過する用紙Ｓが導入される。搬送ローラ１２１によって搬送される用紙Ｓは、搬送路１２２を通過し、搬送ローラ１２３，１２４、排紙ローラ１２５によって搬送され、機外に排出される。
【００５０】
また、バイパス搬送部１２０には、用紙Ｓのカールを矯正するデカール手段１２６，１２７が配置されている。デカール手段１２６，１２７はそれぞれ複数のローラ群により構成され、これらのローラ群によって挟持されて通過する事によりカールが矯正される。
【００５１】
搬送ローラ１２３により搬送される用紙Ｓは、切替ゲート１２８による搬送路切り替えによってデカール手段１２６を通過してカールが矯正され、更に、切替ゲート１２９による搬送路切り替えによってデカール手段１２７を通過してカールが矯正される。
【００５２】
［加湿部］
図３は加湿部１１０の断面図である。
【００５３】
図において、１１１Ａ、１１１Ｂは用紙Ｓに水を付与し、用紙Ｓを加湿するローラ対を形成する加湿ローラであり、ともに金属、硬質樹脂等の剛性体からなる軸芯１１１Ａａ，１１１Ｂａの上に多孔質ウレタンゴム等からなる多孔質層１１１Ａｂ，１１１Ｂｂが形成されたものである。
【００５４】
多孔質層１１１Ａｂ、１１１Ｂｂは、その表面から水の供給を受けるとともに、用紙Ｓに対して水分を付与し加湿する多孔質の表面を形成する。
【００５５】
１１２Ａは加湿ローラ１１１Ａに接触して水Ｗを供給する給水手段としての給水ローラであり、金属、硬質樹脂等の剛性体からなる軸芯１１２Ａａ及び軸芯１１２Ａａ上に形成された多孔質ウレタンゴム等からなる多孔質層１１２Ａｂからなるローラで構成される。
【００５６】
給水ローラ１１２Ｂも給水ローラ１１２Ａと同様に、軸芯１１２Ｂａ、多孔質層１１２Ｂｂにより構成されている。
【００５７】
給水ローラ１１２Ａ，１１２Ｂは、起動時に、加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂに対して迅速な給水を行うために、前記のように多孔質層１１２Ａｂ、１１２Ｂｂを設けることが好ましいが、多孔質層を設けることは必ずしも必要ではなく、水を吸収せず、表面に水を保持することが出来る親水性の表面を持った材料、たとえば、金属や親水化処理した樹脂又はソリッドなゴムからなるローラを用いることもできる。
【００５８】
１１３Ａ，１１３Ｂは規制手段を構成する規制ローラであり、丸棒状の金属、硬質樹脂等の剛体からなる規制部材である。規制ローラ１１３Ａは給水ローラ１１２Ａに圧接し、規制ローラ１１３Ｂは給水ローラ１１２Ｂに圧接して、多孔質層１１２Ａｂ，１１２Ｂｂに含まれる水分を抑制し、用紙Ｓに供給する水分の量を規制する。すなわち、規制ローラ１１３Ａ，１１３Ｂはそれぞれ加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂの多孔質層１１２Ａｂ，１１２Ｂｂに圧接し、多孔質層１１２Ａｂ，１１２Ｂｂを変形させて、多孔質層１１２Ａｂ，１１２Ｂｂに含まれる水をスクイズする。これによって用紙Ｓに付与される水の量が規制され、用紙Ｓが適度に加湿され、過剰な加湿による用紙Ｓのベタツキ等が防止される。規制ローラ１１３Ａ，１１３Ｂの接触圧を調節することにより、適度な加湿が可能となる。
【００５９】
搬送路１１６の両側に配置されたファン１１７Ａ，１１７Ｂは、加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂにより加湿されて搬送される用紙Ｓの両面に送風して、用紙Ｓの表面に付着した過剰の水Ｗを乾燥、除去して、用紙Ｓを適切な含水状態に保持する。これにより、加湿処理後に搬送される用紙Ｓによる搬送ローラ、ガイド板等の搬送手段への水Ｗの付着が防止され、過剰な水Ｗ付着による用紙Ｓのベタツキによって発生する用紙搬送不良や装置部材の作動不良、寿命低下等の問題が解消される。
【００６０】
加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂは図示しないモータにより駆動されて矢印のように駆動回転し、給水ローラ１１２Ａ，１１２Ｂ及び規制ローラ１１３Ａ，１１３Ｂを従動回転させる。
【００６１】
加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂにより搬送される用紙Ｓは、加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂ間のニップＮＰにおいて、多孔質層からしみ出した水で加湿される。用紙Ｓに供給される水の量は、規制ローラ１１３Ａ，１１３Ｂでスクイズすることにより、適量に規制される。規制ローラ１１３Ａ，１１３Ｂが給水ローラ１１２Ａ，１１２Ｂに圧接する圧力は適切に設定される。即ち、画像形成装置本体Ａの操作部１０における用紙Ｓの紙種設定や、湿度・温度を検知する環境センサの出力に基づいて、制御手段が規制ローラ１１３Ａ，１１３Ｂの給水ローラ１１２Ａ，１１２Ｂの線速や圧接圧力を適切に設定する事が好ましい。
【００６２】
また、加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂ間のニップＮＰを開放して、加湿処理を行わないモードを設定することが出来る構成も実施可能である。
【００６３】
給水槽１１４Ａ内に収容された水Ｗには給水ローラ１１２Ａが浸漬する。給水槽１１４Ｂ内に収容された水Ｗには給水ローラ１１２Ｂが浸漬する。
【００６４】
給水槽１１４Ａ，１１４Ｂと、下方に配置された貯水槽１１５とは、図示しない給水管及び給水ポンプにより接続され、貯水槽１１５内の水Ｗが給水槽１１４Ａ，１１４Ｂに補給される。
【００６５】
用紙Ｓの種類、厚さ、用紙加湿装置Ｂに導入される用紙Ｓの含水率の如何によっては、加湿処理しても、用紙Ｓにカールが出る場合がある。また、波打ちが発生する場合もある。カールや波打ちが起こる可能性がある場合には、切替ゲート１２８，１２９を図示しないソレノイドにより作動させ、用紙Ｓをデカール手段１２６，１２７の湾曲搬送路に進行させる。従って、用紙Ｓの含水率はその厚み方向に均一になり、カールや波打ちが十分に防止される。
【００６６】
このような波打ちのおそれがない場合に、切り替えゲート１２８，１２９を初期位置に設定して、用紙Ｓを直進させ、処理効率を上げることができる。
【００６７】
切替ゲート１２８，１２９の操作は、操作部１０における紙種の設定や、湿度・温度を検知する環境センサの出力に基づいて行うのが好ましい。
【００６８】
また、加湿処理を行わない時には、加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂ間のニップＮＰを開放状態にして、加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂの変形を防止することが出来る構成も可能である。
【００６９】
［加湿部の駆動手段］
図４は、加湿部１１０の駆動手段の正面図である。
【００７０】
モータＭ１を駆動源とする第１駆動手段は、歯車Ｇ１Ｏ、中間歯車Ｇ１１を介して、加湿ローラ１１１Ａの一端に固定された歯車Ｇ１２を回転させる。また、中間歯車Ｇ１１は、中間歯車Ｇ１３を回転させ、中間歯車Ｇ１３を固定した貫通軸Ｊ１の他端に固定した中間歯車１１と対称の中間歯車Ｇ１１’、及び加湿ローラ１１１Ａの他端に固定された歯車Ｇ１２と対称の歯車Ｇ１２’を回転させる。したがって、モータＭ１の駆動によって、上記の歯車を介して加湿ローラ１１１Ａの両端部が駆動回転される。
【００７１】
モータＭ２を駆動源とする第２駆動手段は歯車Ｇ２Ｏ、中間歯車Ｇ２１、Ｇ２２を介して、給水ローラ１１２Ａの一端に固定された歯車Ｇ２３を回転させる。また、中間歯車Ｇ２１は、中間歯車Ｇ２４、Ｇ２５を介して、給水ローラ１１２Ｂの一端に固定された歯車Ｇ２６を回転させる。また、中間歯車Ｇ２１は、中間歯車Ｇ２１を固定した貫通軸Ｊ２の他端に固定した中間歯車２１と対称の中間歯車Ｇ２１’、及び歯車列を介して給水ローラ１１２Ａの他端に固定された歯車Ｇ２３と対称の歯車Ｇ２３’、及び給水ローラ１１２Ｂの他端に固定された歯車Ｇ２６と対称の歯車Ｇ２６’を回転させる。したがって、モータＭ２の駆動によって、上記の歯車を介して給水ローラ１１２Ａ、１１２Ｂの両端部が駆動回転される。
【００７２】
モータＭ３を駆動源とする第３駆動手段は、歯車Ｇ３Ｏ、中間歯車Ｇ３１を介して、規制ローラ１１３Ｂの一端に固定された歯車Ｇ３２を回転させる。また、中間歯車Ｇ３１は、中間歯車Ｇ３３を回転させ、ベルトＢｅ、中間歯車Ｇ３４を介して規制ローラ１１３Ａの一端に固定された歯車Ｇ３５を回転させる。また、中間歯車Ｇ３３は、中間歯車Ｇ３３を固定した貫通軸Ｊ３の他端に固定した中間歯車３３と対称の中間歯車Ｇ３３’、及び歯車列を介して規制ローラ１１３Ａの他端に固定された歯車Ｇ３５と対称の歯車Ｇ３５’、及び規制ローラ１１３Ｂの他端に固定された歯車Ｇ３２と対称の歯車Ｇ３２’を回転させる。したがって、モータＭ３の駆動によって、上記の歯車を介して規制ローラ１１３Ａ、１１３Ｂの両端部が駆動回転される。
【００７３】
図５は用紙加湿装置Ｂの加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂの制御を示すブロック図である。
【００７４】
図１に示す画像形成装置本体Ａに配置された制御手段Ｃ１は、通信手段Ｃ４を介して用紙加湿装置Ｂの制御手段Ｃ２を作動させる。
【００７５】
操作部１０において、普通紙、上質紙、光沢コート紙等の紙種を選択設定する。また、操作部１０において、厚手紙、通常紙、薄手紙等の用紙坪量を選択設定する。また、場合によっては環境温湿度を設定する。これらの操作を行ったのち、用紙加湿制御の決定を入力する。
【００７６】
制御手段Ｃ１，Ｃ２は、モータＭ１を駆動源とする第１駆動手段、モータＭ２を駆動源とする第２駆動手段、モータＭ３を駆動源とする第３駆動手段のオン、オフ、及びニップＮＰを通過する用紙Ｓの紙種、坪量、環境温湿度等に対応して加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂの線速を可変に設定することにより用紙Ｓの含水量を可変に制御する。
【００７７】
図６は、光沢コート紙を通紙したときの、加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂの線速と、含水率の関係を示すグラフである。
【００７８】
加湿処理を行わない場合、即ち、用紙加湿装置Ｂのバイパス搬送部１２０を通過する場合には、線分ａに示すように、線速４〜１０００ｍｍ／Ｓに亘って含水率はほぼ一定である。
【００７９】
加湿処理を行う場合、即ち、用紙加湿装置Ｂの加湿部１１０を通過する場合には、線分ｂに示すように、線速４０ｍｍ／Ｓから１０００ｍｍ／Ｓに亘る間に、含水率は約４％から約８％に増大する。
【００８０】
含水率の測定は以下の工程により行われる。
【００８１】
（１） 温度２０℃、湿度５０％ＲＨの環境下に用紙Ｓを一昼夜放置する。
【００８２】
（２） 放置した用紙Ｓの質量ｗ１を測定する。
【００８３】
（３） 放置した用紙Ｓを９０℃の乾燥箱内に収容して２時間乾燥する。
【００８４】
（４） この用紙Ｓを取り出して、乾燥後の質量ｗ２を測定する。
【００８５】
（５） 式（ｗ１−ｗ２）／ｗ１×１００＝含水率（％）によって含水率を算出する。
【００８６】
図７は、加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂの線速と、含水率の関係を示すグラフである。
【００８７】
加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂの線速を４００ｍｍ／ｓと８００ｍｍ／ｓの２種に設定して、用紙Ｓの各含水率を測定した。
【００８８】
線分ａはＰＰＣ用の普通紙（６４ｇ／ｍ2）の場合の線速を４００ｍｍ／ｓと８００ｍｍ／ｓにおける含水率を示す。線分ｂは上質紙（８１．４ｇ／ｍ2）の場合の線速における４００ｍｍ／ｓと８００ｍｍ／ｓにおける各含水率を示す。線分ｃは光沢コート紙（８１．４ｇ／ｍ2）における各含水率を示す。
【００８９】
加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂの線速を可変にする事で、用紙Ｓの紙種、坪量、または通紙環境に対する最適の線速により用紙Ｓの含水量の制御を行い、各条件に適した水分を用紙Ｓへ安定供給することにより、定着装置６から排出される用紙Ｓのカール、波打ちが解消され、平面性のよい用紙が得られる。また、用紙Ｓへの水分供給過多による搬送性能の低下を抑制させることができる。
【００９０】
本発明の実施の形態では、複写機に用紙加湿装置Ｂと用紙後処理装置ＦＳとを接続した画像形成装置について説明したが、軽印刷機、プリンタ、ファクシミリ、デジタル複合機等の画像形成装置本体Ａに用紙加湿装置Ｂと用紙後処理装置ＦＳとを接続した画像形成装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体図。
【図２】本発明の実施の形態における用紙加湿装置の断面図。
【図３】加湿部の断面図。
【図４】加湿部の駆動手段の正面図。
【図５】用紙加湿装置の加湿の制御を示すブロック図。
【図６】光沢コート紙を通紙したときの、加湿ローラの線速と含水率の関係を示すグラフ。
【図７】加湿ローラの線速と含水率の関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【００９２】
６ 定着装置
１０ 操作部
１０３ 用紙加湿搬送路
１０４ バイパス搬送路
１１０ 加湿部
１１１Ａ，１１１Ｂ 加湿ローラ
１１２Ａ，１１２Ｂ 給水ローラ
１１３Ａ，１１３Ｂ 規制ローラ
１１４Ａ，１１４Ｂ 給水槽
１１５ 貯水槽
１２０ バイパス搬送部
２３ 用紙束収納手段
２４ 用紙束搬送手段
２５ 糊塗布手段
２６ 表紙供給手段
２８ 表紙外装手段（くるみ製本手段）
Ａ 画像形成装置本体
Ｂ 用紙加湿装置
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ 制御手段
ＦＳ 用紙後処理装置（フィニッシャ）
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３ モータ
Ｓ 用紙
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ニップを形成する加湿ローラ対、及び該加湿ローラ対に水を供給する給水手段を有し、前記ニップに用紙を通過させることにより、用紙を加湿する用紙加湿装置において、
前記ニップを通過する用紙の種類に対応して、前記加湿ローラ対の線速を可変に設定することにより用紙の含水量を可変に制御することを特徴とする用紙加湿装置。
【請求項２】
用紙に画像を形成する画像形成装置本体と、
請求項１に記載の用紙加湿装置と、
前記用紙加湿装置から排出された用紙に後処理を行う用紙後処理装置と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
ニップを形成する加湿ローラ対、及び該加湿ローラ対に水を供給する給水手段を有し、前記ニップに用紙を通過させることにより、用紙を加湿する用紙加湿装置において、
前記ニップを通過する用紙の種類に対応して、前記加湿ローラ対の線速を可変に設定することにより用紙の含水量を可変に制御することを特徴とする用紙加湿装置。
【請求項２】
用紙に画像を形成する画像形成装置本体と、
請求項１に記載の用紙加湿装置と、
前記用紙加湿装置から排出された用紙に後処理を行う用紙後処理装置と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−２７９５５１（Ｐ２００７−２７９５５１Ａ）
【公開日】平成１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１０８３９８（Ｐ２００６−１０８３９８）
【出願日】平成１８年４月１１日（２００６．４．１１）
【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１９年１０月２５日（２００７．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月１１日（２００６．４．１１）
【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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