JP2007279550A - 用紙処理装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱定着装置から排出された用紙の波打ちを低減するとともに、用紙後処理装置におけるジャム等の用紙搬送不良を防止する。
【解決手段】ニップを形成する加湿ローラ対に用紙を通過させて加湿した用紙を排出する用紙加湿搬送路及び該用紙加湿搬送路を経由せず用紙を排出するバイパス搬送路を有する用紙加湿装置と、用紙加湿装置の用紙搬送方向下流側に配置され、用紙加湿装置から順次排出される複数枚の用紙を重ね合わせて収容したのち外部に排出する重ね合わせ搬送路及び該重ね合わせ搬送路を経由せず用紙を外部に排出するスルー搬送路を有する用紙重ね合わせ装置と、を設けた用紙処理装置。
【選択図】図２

Description

本発明は用紙を加湿する用紙加湿装置を有する用紙処理装置、及び用紙処理装置を備えた画像形成装置に関する。

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）。

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。

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。

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。
特開２０００−１１８８４９号公報 米国特許第５，２６４，８９９号明細書 特開平１０−１９４５６９号公報 特開２００６−８３８４号公報

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。

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。

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。

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。

前記目的は、下記の発明により達成される。

１． ニップを形成する加湿ローラ対に用紙を通過させて加湿した用紙を排出する用紙加湿搬送路及び該用紙加湿搬送路を経由せず用紙を排出するバイパス搬送路を有する用紙加湿装置と、
前記用紙加湿装置の用紙搬送方向下流側に配置され、前記用紙加湿装置から順次排出される複数枚の用紙を重ね合わせて収容したのち外部に排出する重ね合わせ搬送路及び該重ね合わせ搬送路を経由せず用紙を外部に排出するスルー搬送路を有する用紙重ね合わせ装置と、
を設けたことを特徴とする用紙処理装置。

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用紙重ね合わせ装置とを設けた用紙処理装置と、
前記用紙処理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。

前記１の発明により、加湿された用紙を重ね合わせる事によって、用紙の腰が増大して搬送性が向上し、ジャム等の用紙搬送不良が防止され、信頼性が向上する。

前記２の発明により、画像形成装置、用紙加湿装置、用紙重ね合わせ装置、用紙後処理装置を接続配置し、複数枚の用紙を重ね合わせて用紙後処理装置に同時に搬送する事により用紙搬送効率が向上し生産性を高める事が出来る。

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。

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と用紙重ね合わせ装置Ｃを備えた用紙処理装置、及び用紙後処理装置（フィニッシャ）ＦＳから構成される。

［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。

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。

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。

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９及び反転搬送を行う裏面用搬送路１０が設けられる。

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。

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９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。

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１０に進行し、表裏反転した後に、給紙路７に再給紙される。

再給紙された用紙Ｓの裏面にプリンタエンジン部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。

１１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１１における操作で設定することができる。

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、用紙重ね合わせ装置Ｃを有する用紙処理装置を経て用紙後処理装置ＦＳに搬送される。用紙加湿装置Ｂ、用紙重ね合わせ装置Ｃについては、後に説明する。

［用紙後処理装置］
用紙後処理装置ＦＳは、導入口３０１、ステイプル処理部３０２、中間スタッカ３０３、及びシフト処理部３０４を有し、用紙Ｓに対して、ステイプル処理又はシフト処理を行って、昇降排紙皿３０５に排出する。

用紙後処理装置ＦＳは更に、固定排紙皿３０６を有し、少量の画像形成ジョブにおいては、固定排紙皿３０６に用紙Ｓが排出される。

ステイプル処理は中間スタッカ３０３に設定枚数の用紙Ｓを集積した後にステイプル処理部３０２によりステイプル処理を行い、処理された用紙Ｓの束は、中間スタッカ３０３上を上昇して昇降排紙皿３０５に排出される。

少量の画像形成ジョブにおいては、導入口３０１から導入された用紙Ｓは固定排紙皿３０６に排紙される。

ステイプル処理やシフト処理等の後処理を行わないモードの場合でも、大量の画像形成を行う場合には、昇降排紙皿３０５に用紙Ｓが排出される。

［用紙処理装置］
図２は、本発明の実施の形態における用紙加湿装置Ｂと用紙重ね合わせ装置Ｃとを有する用紙処理装置の断面図である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

加湿部１１０の詳細は、図３において詳述する。

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、用紙重ね合わせ装置Ｃに送り込まれる。

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。

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。

用紙重ね合わせ装置Ｃは、用紙導入部２００、用紙重ね合わせ収納部２１０、用紙排出部２２０から構成されている。

用紙重ね合わせ装置Ｃは、用紙加湿装置Ｂの用紙搬送方向下流側に配置され、用紙加湿装置Ｂから順次排出される複数枚の用紙Ｓを重ね合わせて収容したのち排出する重ね合わせ搬送路２０３及び重ね合わせ搬送路２０３を経由せず用紙Ｓを排出するスルー搬送路２０４を有する。

用紙導入部２００に導入された用紙Ｓは、搬送ローラ２０１に挟持して搬送され、切替ゲート２０２の揺動により、重ね合わせ搬送路２０３とスルー搬送路２０４の何れかに分岐される。スルー搬送２０４が選択されると、用紙Ｓは切替ゲート２０２の上面側を通過して用紙排出部２２０の排紙ローラ２２１によって機外に排出される。

重ね合わせ搬送が選択されると、１枚目の用紙Ｓは切替ゲート２０２の下面側を通過して用紙重ね合わせ収納部２１０に送り込まれ、後続の２枚目の用紙Ｓも同様にして、用紙重ね合わせ収納部２１０に送り込まれ、２枚の用紙Ｓが重ね合わされた状態で収容される。重ね合わせられて整合された２枚の用紙Ｓは縦整合及び横整合された後、重ね合わせ収納部２１０から搬出され、排紙ローラ２２１によって機外に排出される。

操作部１１において加湿処理が設定されると、用紙加湿装置Ｂの用紙加湿搬送路１０３を通過して加湿された用紙Ｓは、用紙重ね合わせ装置Ｃの重ね合わせ搬送路２０３を通過するように制御される。

用紙重ね合わせ収納部２１０の詳細は、図４において詳述する。

［加湿部］
図３は加湿部１１０の断面図である。

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。

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。

１１２Ａは加湿ローラ１１１Ａに接触して水Ｗ等の加湿剤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。

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。

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。

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。

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。

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。

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１１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への圧接圧力を適切に設定する事が好ましい。

また、加湿ローラ１１１Ａ，１１１Ｂ間のニップを開放して、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。

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。

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。

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。カール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のカールが十分に防止される。

このようなカール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。

切替ゲート１２８，１２９の操作は、操作部１１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。

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。

［用紙重ね合わせ装置］
図４は、用紙重ね合わせ装置Ｃの正面断面図である。

用紙重ね合わせ装置Ｃは、用紙導入部２００、用紙重ね合わせ収納部２１０、用紙排出部２２０から構成されている。

用紙導入部２００は、搬送ローラ２０１、切替ゲート２０２、重ね合わせ搬送路２０３を有し、用紙加湿装置Ｂから排出される用紙Ｓが順次受容されて搬送される。

搬送ローラ２０１の用紙搬送方向下流側に配置されたは切替ゲート２０２は、下方の重ね合わせ搬送路２０３に用紙Ｓを搬送するか、または、上方のスルー搬送路２０４に用紙Ｓを搬送するかを選択して切り替える。

上方のスルー搬送路２０４に導入される用紙Ｓは、排紙ローラ２２１によって機外に排出される。

下方の重ね合わせ搬送路２０３に導入される用紙Ｓは、搬入駆動ローラ２０５、搬入従動ローラ２０６に挟持されて搬送され、用紙重ね合わせ収納部２１０に送り込まれる。

用紙重ね合わせ収納部２１０は、平行配置された２枚のガイド板２１１、横整合手段２１２、停止部材２１３と縦整合部材２１４とを有する縦整合手段、及び搬出駆動ローラ２１５、搬出従動ローラ２１６を備えている。

用紙重ね合わせ収納部２１０において、用紙導入部２００から受け入れた複数枚の用紙Ｓは重ね合わせた状態で収納されて整列されたのち、上方に排出される。

用紙重ね合わせ収納部２１０に収納された複数枚の用紙Ｓは重ね合わせた状態で反転搬送されて、搬送路２２２を通過して排紙ローラ２２１により機外に排出される。

搬入従動ローラ２０６と搬出従動ローラ２１６とを回転自在に支持する搬送路切替部材２１７は、ソレノイドＳＤ１によって駆動されて揺動する。搬入駆動ローラ２０５は、ソレノイドＳＤ２によって駆動されて、重ね合わせ搬送路２０３を開閉する。縦整合部材２１４はソレノイドＳＤ３によって駆動されて揺動する。

モータＭ１は搬送駆動ローラ２０１Ａを駆動回転させ、ベルトを介して搬入駆動ローラ２０５を回転させる。モータＭ２は搬出駆動ローラ２１５を駆動回転させる。

停止部材２１３はモータＭ３によって回動されるベルト２１８に係止され、ガイドバー２１９に案内されて昇降する。

左右一対の横整合手段２１２は、モータＭ４によって用紙幅方向に移動して、用紙幅整合を行う。

図５、図６、図７、図８は、用紙重ね合わせ装置Ｃにおける用紙搬送過程を示す断面図である。以下、用紙重ね合わせ装置Ｃにおける用紙搬送過程を説明する。

（１） 図５（ａ）において、切替ゲート２０２の先端部に回転自在に支持された搬入従動ローラ２０６は、駆動回転する搬入駆動ローラ２０５に圧接して従動回転する。駆動回転する搬送ローラ２０１に挟持されて搬送される１枚目の用紙Ｓ１は、重ね合わせ搬送路２０３のガイド板と切替ゲート２０２の下面側及び搬送路切替部材２１７の図示右側面に沿って移送され、搬入駆動ローラ２０５と搬入従動ローラ２０６に挟持されて搬送され、用紙重ね合わせ収納部２１０に向けて進行する。

（２） 図５（ｂ）において、用紙重ね合わせ収納部２１０に搬送された１枚目の用紙Ｓ１は、平行に配置された２枚のガイド板２１０の内面に沿って落下して、用紙Ｓ１の先端部が停止部材２１３の停止面部２１３Ａに当接して停止する。

（３） 図６（ａ）において、ソレノイドＳＤ１の駆動により搬送路切替部材２１７を支軸２１７Ａを中心にして揺動させ、搬送路切替部材２１７の中間部に回転自在に支持された搬出従動ローラ２１６を搬出駆動ローラ２１５から離間させる。この時、搬入駆動ローラ２０５は搬送路切替部材２１７の先端部に回転自在に支持された搬入従動ローラ２０６に押圧されて搬送駆動ローラ２０１Ａの回転軸を中心にして揺動されて、重ね合わせ搬送路２０３を遮蔽し、搬送路２２２を開放する。その後、停止部材２１３が図４に示すモータＭ３及びベルト２１８により駆動されて初期位置Ｖ０から所定距離Ｌ１（例えば、３０ｍｍ）上昇した第１位置Ｖ１に移動、用紙Ｓの先端部が搬出駆動ローラ２１５の近傍に到達して停止する。

（４） 図６（ｂ）において、搬送路切替部材２１７が初期位置に復帰し、同時に搬入駆動ローラ２０５が復帰して、駆動回転する搬入駆動ローラ２０５と搬入従動ローラ２０６とが圧接する。同時に、搬出駆動ローラ２１５と搬出従動ローラ２１６とが圧接して図５（ａ）と同じ初期状態となる。搬送ローラ２０１に挟持されて搬送される２枚目の用紙Ｓ２は、重ね合わせ搬送路２０３のガイド板に沿って移送され、搬入駆動ローラ２０５と搬入従動ローラ２０６に挟持されて搬送され、用紙重ね合わせ収納部２１０に向けて進行する。用紙Ｓ２の先端部が用紙重ね合わせ収納部２１０に進入するとき、１枚目の用紙Ｓ１の上端は上昇した位置に退避しているから、２枚目の用紙Ｓ２と干渉するおそれはない。

（５） 図７（ａ）において、２枚目の用紙Ｓ２が用紙重ね合わせ収納部２１０の用紙搬送路のガイド板２１１に沿って移送され、その先端部が搬入駆動ローラ２０５と搬入従動ローラ２０６との挟持部を通過した後、停止部材２１３が駆動手段により初期位置Ｖ０に戻される。２枚目の用紙Ｓ２の先端部は、停止部材２１３の停止面部２１３Ａに当接して停止する。この停止位置において、２枚目の用紙Ｓ２は１枚目の用紙Ｓ１と全面に亘って重ね合わされた状態となる。

（６） 図７（ｂ）において、図６（ａ）と同様に、搬送路切替部材２１７を作動させ、搬出従動ローラ２１６を搬出駆動ローラ２１５から離間させる。その後、停止部材２１３が駆動手段により所定距離Ｌ１より更に上方で、初期位置Ｖ０から所定距離Ｌ２（例えば、５０ｍｍ）上昇した第２位置Ｖ２に移動し、重ね合わされた２枚の用紙Ｓ１，Ｓ２の上端部が縦整合部材２１４の停止面部２１４Ａに当接して停止して高精度に縦整合される。縦整合された２枚の用紙Ｓ１，Ｓ２の上端部停止位置は、搬出駆動ローラ２１５のニップ位置より搬送方向下流側である。縦整合と同時または終了後に、横整合手段２１２が図４に示すモータＭ４によって駆動されて、用紙Ｓ１，Ｓ２の幅方向の側縁を押圧して横整合を行う。

（７） 図８（ａ）において、図６（ｂ）と同様に、搬送路切替部材２１７が初期位置に復帰し、同時に搬入駆動ローラ２０５が復帰して、駆動回転する搬入駆動ローラ２０５と搬入従動ローラ２０６とが圧接して３枚目の用紙Ｓ３の先端部を挟持して搬送を可能にする。同時に、搬出駆動ローラ２１５と搬出従動ローラ２１６とが圧接して重ね合わされた２枚の用紙Ｓ１，Ｓ２の上端部を挟持する。

（８） 図８（ｂ）において、縦整合部材２１４が図３に示すソレノイドＳＤ３の駆動により搬送路２２２がら退避して開放状態にする。搬出駆動ローラ２１５の駆動回転により、搬出駆動ローラ２１５と搬出従動ローラ２１６とに挟持された２枚の用紙Ｓ１，Ｓ２は搬送され、更に排紙ローラ２２１に挟持されて排出される。ほぼ同時に、搬入駆動ローラ２０５と搬入従動ローラ２０６に挟持されて搬送される３枚目の用紙Ｓ３が、用紙重ね合わせ収納部２１０に向けて進行する。

本発明の用紙重ね合わせ装置Ｃは、用紙搬入時の用紙搬送経路と、重ね合わせ用紙の搬出時の退避との切り換えを確実に実行することができる。

また、搬出駆動ローラ２１５と、搬出駆動ローラ２１５に接離可能な搬出従動ローラ２１６とによって、用紙Ｓの搬送方向の縦整合と、用紙搬出との切り換えを確実に実行することができる。

また、搬入駆動ローラ２０５に圧接する搬入従動ローラ２０６と、搬出駆動ローラ２１５に圧接する搬出従動ローラ２１６とは、揺動可能な搬送路切替部材２１７に支持されているから、搬送路切替部材２１７の揺動により、用紙導入部２００よりの用紙搬入と、用紙排出部２２０の用紙搬出とが簡単な構成により確実に切り換えることが出来る。

また、横整合手段２１２を備える事により、用紙重ね合わせ収納部２１０に収納される複数枚の用紙Ｓの用紙幅方向が横整合されて重ね合わされるから、横整合による搬送速度の低下がなく、高速搬送を行いつつ横整合処理を行う事が可能になる。

また、揺動可能な縦整合部材２１４と昇降可能な停止部材２１３とを有する縦整合手段は、用紙サイズに対応して停止部材２１３の停止位置が移動可能であるから、各種の用紙サイズの用紙Ｓを重ね合わせて縦整合を行う事が出来る。また、用紙重ね合わせ収納部２１０に収納される複数枚の用紙Ｓの用紙搬送方向が縦整合されて重ね合わされるから、縦整合による搬送速度の低下がなく、高速搬送を行いつつ縦整合処理を行う事が可能になる。

また、用紙重ね合わせ収納部２１０に搬送された用紙Ｓは自重で落下して、用紙Ｓの先端部が停止部材２１３に当接して停止するから、用紙重ね合わせ収納部２１０内の搬送路内で用紙詰まりを発生する事がない。

また、定着装置６により加熱処理されて排出された用紙を用紙加湿装置Ｂにより波打ちを低減させると、加湿による用紙Ｓの腰（剛性）が大幅に低下するが、本発明の用紙重ね合わせ装置Ｃによって加湿された用紙Ｓを２枚重ね合わせると実質的な腰の強さは約２倍となるから、２枚重ねした用紙Ｓを用紙後処理装置ＦＳに受け渡す事により、用紙後処理装置ＦＳ内の用紙搬送不良が解消される。

なお、用紙重ね合わせ収納部２１０に収納される用紙Ｓの枚数は、２枚に限定されるものではなく、用紙重ね合わせ装置Ｃに接続される後続の用紙後処理装置ＦＳの後処理特性により枚数が設定される。

図９は、用紙Ｓの紙種と剛性の特性図である。

図中、実線で示す線図は坪量８１．４ｇ／ｍ²、縦目の上質紙の剛度特性を示し、波線で示す線図は坪量６１．４ｇ／ｍ²、縦目のＰＰＣ用の普通紙の剛度特性を示す。

用紙Ｓの剛度は、用紙Ｓの走行性に強い影響を与える。剛度の試験方法には、各種の試験器がある。これらのうち、クラーク剛度の測定法は、ＪＩＳ Ｐ８１４３「紙の自重曲げ法によるこわさ試験方法」にＡ法とＢ法が示されているが、一般にＢ法が用いられる。紙の剛度は次式により算出する。

剛度（ｃｍ³／１００）＝Ｌ³／１００
ここで、Ｌは試験片の張り出し長さ（ｃｍ）である。

用紙Ｓが上質紙の場合には、用紙Ｓの包装を開封した直後には剛度が１０８、画像形成装置本体Ａの定着装置６を通過して排出された後の剛度が１０９、用紙加湿装置Ｂにおいて加湿処理されて加湿含水率４％になったときの剛度が１０３で、剛度の変化が少ないが、加湿含水率がこれより増すと、剛度が急激に低下して、用紙Ｓの搬送性に問題が生じる。

用紙Ｓが普通紙の場合には、用紙Ｓの包装を開封した直後には剛度が１２４、画像形成装置本体Ａの定着装置６を通過して排出された後の剛度が１２０で上質紙より高いが、用紙加湿装置Ｂにおいて加湿処理されて加湿含水率４％以上になると、剛度が急激に低下して、用紙Ｓの搬送性に問題が生じる。

［用紙後処理装置］
各種の用紙後処理装置ＦＳを以下に説明する。穿孔折り機ＦＳ１、平綴じ機ＦＳ２、中綴じ機ＦＳ３、糊付け製本機ＦＳ４等を用紙後処理装置ＦＳと総称する。

図１０は、画像形成装置本体Ａ、用紙加湿装置Ｂ、用紙重ね合わせ装置Ｃ、及び各種の単体の用紙後処理装置ＦＳを接続した画像形成システムの模式図である。図１１は、後処理後の用紙Ｓの斜視図である。

図１０（ａ）は、画像形成装置本体Ａの排紙部に用紙加湿装置Ｂ、用紙重ね合わせ装置Ｃを介して穿孔折り機ＦＳ１を接続した画像形成システムを示す。

穿孔折り機ＦＳ１は、穿孔処理部、第１折り部、第２折り部、第３折り部、及び表紙給紙部等から構成され、画像形成された用紙Ｓ、又は表紙に対する穿孔処理と、各種の折り処理等の後処理を行う。

図１１（ａ）は、穿孔処理部において穿孔処理されて２個の孔ｈがあけられた２枚の用紙Ｓ１，Ｓ２を示し、図１１（ｂ）は、第１折り部において中折りされた２枚の用紙Ｓ１，Ｓ２を示す。

図１０（ｂ）は、画像形成装置本体Ａの排紙部に用紙加湿装置Ｂ、用紙重ね合わせ装置Ｃを介して平綴じ機ＦＳ２を接続した画像形成システムを示す。

平綴じ機ＦＳ２は、入口搬送部、中間搬送部、シフト処理部、スタッカユニット、ステイプラユニット、及び排紙部から構成されていて、スタッカユニット上に所定枚数の用紙Ｓが積載、整合されると、打針機構と受針機構とを有するステイプラユニットにより平綴じ処理が行われ、用紙Ｓが綴じ合わされる。

図１１（ｃ）は、ステイプル処理部３０２において綴じ針ＳＰが打針されて平綴じされた冊子（製本物）ＳＡの斜視図である。

図１０（ｃ）は、画像形成装置本体Ａの排紙部に用紙加湿装置Ｂ、用紙重ね合わせ装置Ｃを介して中綴じ機ＦＳ３を接続した画像形成システムを示す。

中綴じ機ＦＳ３に導入された用紙Ｓは、折りローラ、及び折り板によって挟持されて中折り処理が行われ、用紙搬送方向中央で用紙幅方向にわたって折丁を形成する。その後、鞍掛集積手段上に載置された複数枚の折丁は、幅整合手段によって位置揃えされ、打針機構と、受針機構とにより中綴じ処理が行われる。

図１１（ｄ）は、中折り処理と中綴じ処理とが行われた冊子ＳＢ（製本物）の斜視図である。

図１０（ｄ）は、画像形成装置本体Ａの排紙部に用紙加湿装置Ｂ、用紙重ね合わせ装置Ｃを介して糊付け製本機ＦＳ４を接続した画像形成システムを示す。

糊付け製本機ＦＳ４は、用紙導入手段、排紙手段、用紙束収納手段、用紙束搬送手段、糊塗布手段、表紙供給手段、表紙断裁手段、表紙外装手段（くるみ製本手段）、整合手段を備えている。

図１１（ｅ）は、用紙束に表紙Ｋを貼着した冊子ＳＣ（製本物）の斜視図である。

上述の各種の用紙後処理装置ＦＳは、用紙加湿装置Ｂによる用紙加湿処理により加熱定着処理後の用紙Ｓの波打ちが低減されるから、用紙Ｓの平面性が向上し、用紙Ｓを重ね合わせて作製される冊子ＳＡの仕上がり品質が向上する。

また、用紙重ね合わせ装置Ｃによる用紙Ｓの２枚の重ね同時搬送により、用紙加湿処理後の用紙Ｓの実質的な腰の強さが増大するから、用紙後処理装置ＦＳ内での用紙Ｓの搬送不良が防止される。

本発明の実施の形態では、複写機に用紙加湿装置Ｂ、用紙重ね合わせ装置Ｃを介して接続した用紙後処理装置ＦＳ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に用紙加湿装置Ｂ、用紙重ね合わせ装置Ｃを介して接続して使用する用紙後処理装置ＦＳにも適用可能である。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体図。 用紙加湿装置と用紙重ね合わせ装置とを有する用紙処理装置の断面図。 加湿部の断面図。 用紙重ね合わせ装置の正面断面図。 用紙重ね合わせ装置における用紙搬送過程を示す断面図。 用紙重ね合わせ装置における用紙搬送過程を示す断面図。 用紙重ね合わせ装置における用紙搬送過程を示す断面図。 用紙重ね合わせ装置における用紙搬送過程を示す断面図。 用紙の紙種と剛性の特性図。 画像形成装置本体、用紙加湿装置、用紙重ね合わせ装置、及び各種の単体の用紙後処理装置を接続した画像形成システムの模式図。 後処理後の用紙の斜視図。

符号の説明

１００ 用紙導入部
１０２ 切替ゲート
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
１２６，１２７ デカール手段
２００ 用紙導入部
２０２ 切替ゲート
２０３ 重ね合わせ搬送路
２０４ スルー搬送路
２０５ 搬入駆動ローラ
２０６ 搬入従動ローラ
２１０ 用紙重ね合わせ収納部
２１２ 横整合手段
２１３ 停止部材
２１４ 縦整合部材
２１５ 搬出駆動ローラ
２１６ 搬出従動ローラ
２１７ 搬送路切替部材
２２０ 用紙排出部
Ａ 画像形成装置本体
Ｂ 用紙加湿装置
Ｃ 用紙重ね合わせ装置
ＦＳ 用紙後処理装置（フィニッシャ）
Ｓ，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３ 用紙
ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ 冊子（製本物）

Claims (5)

1. ニップを形成する加湿ローラ対に用紙を通過させて加湿した用紙を排出する用紙加湿搬送路及び該用紙加湿搬送路を経由せず用紙を排出するバイパス搬送路を有する用紙加湿装置と、
   前記用紙加湿装置の用紙搬送方向下流側に配置され、前記用紙加湿装置から順次排出される複数枚の用紙を重ね合わせて収容したのち外部に排出する重ね合わせ搬送路及び該重ね合わせ搬送路を経由せず用紙を外部に排出するスルー搬送路を有する用紙重ね合わせ装置と、
   を設けたことを特徴とする用紙処理装置。
2. 前記用紙加湿搬送路を通過して加湿された用紙は、前記重ね合わせ搬送路を通過するように制御されることを特徴とする請求項１に記載の用紙処理装置。
3. 前記用紙加湿搬送路に用紙を導入するか、または、前記バイパス搬送路に用紙を導入するかを選択する切替ゲートを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の用紙処理装置。
4. 前記重ね合わせ搬送路に用紙を搬送するか、または、前記スルー搬送路に用紙を搬送するかを選択する切替ゲートを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の用紙処理装置。
5. 用紙に画像を形成する画像形成装置本体と、
   請求項１乃至４の何れか１項に記載の用紙加湿装置と用紙重ね合わせ装置とを設けた用紙処理装置と、
   前記用紙処理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。

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