JP4492721B2 - 用紙着色装置、及び画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、画像形成された用紙を着色する用紙着色装置、及び前記用紙着色装置に画像形成装置又は製本装置が接続された画像形成システムに関する。

画像形成装置で使用する用紙として、白色又は白色に近い色の用紙が多用されている。

ところが、特別な効果を得るために、目的に適合する色、例えば、黄色、緑色、赤色のような色の用紙を採用したいという要求がある。

このような要求に対応するために、あらかじめ多くの色の用紙を準備しておき、画像形成作業を開始する前に、所定の色の用紙を所定の用紙トレイに装填しておく必要がある。

しかしながら、上述したように、目的に適合する多くの色の用紙をあらかじめ準備しておくことは、管理上の大きな負担となるだけでなく、コピーのコストアップにもつながることがある。

このような不都合を軽減するために、白色の用紙を着色して画像形成を行う、又は画像形成後に用紙の着色を行うことが考えられる。

用紙を着色する装置としては、インクジェット方式により和紙を着色するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、用紙のほぼ全面に着色する場合、また、両面に着色する場合は、インクジェット方式では、処理速度における不満が大きい。

また、画像形成後の用紙に液体を塗布する装置としては、現像処理後の印画紙に香料を付与して香り付けを行うものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。

しかしながら、印画紙への香料の付与は、用紙両面への均一な塗布を要求するものではないことから、その構成をそのまま用紙を着色する装置に適用することには無理がある。
特開平１０−４４３８８号公報 特開２００３−２１５７７２号公報

本発明は、上述したような状況に鑑みてなされたもので、その目的は、画像形成された用紙を高速で均一に着色する用紙着色装置を実現することにある。

上記課題は、以下の発明を実現することにより達成される。
１．電子写真方式の画像形成装置によって画像形成された用紙の両面に、着色液を塗布する塗布装置を有することを特徴とする用紙着色装置。
２．１項に記載の用紙着色装置と電子写真方式の画像形成装置とが接続されていることを特徴とする画像形成システム。
３．１項に記載の用紙着色装置の用紙搬送方向下流に、用紙に対して製本処理を施す製本装置が接続されていることを特徴とする画像形成システム。

本発明により、画像形成された用紙を高速で着色する用紙着色装置が実現される。

以下、本発明の実施の形態例を図を基に説明する。

図１は、画像形成装置Ａと、用紙着色装置Ｂと、製本装置Ｃとからなる画像形成システムの構成例を示す図である。

画像形成装置Ａは、回転する像担持体１の周囲に、帯電手段２、露光手段３、現像手段４、転写手段５Ａ、除電手段５Ｂ、及びクリーニング手段６を配置した画像形成手段を有する。
前記画像形成手段は、帯電手段２によって像担持体１の表面に一様帯電を行った後に、露光手段３のレーザビームによって画像データに基づく走査露光によって、前記像担持体１に潜像を形成し、該潜像を現像手段４により反転現像してトナー像とする。

前記トナー像は、用紙収納部７Ａから給紙され転写位置へと送られた用紙Ｓに転写され、転写されたトナー像を担持した前記用紙Ｓは、除電手段５Ｂにより電荷が消去されて像担持体１から分離され、搬送部７Ｂにより定着手段８に向け搬送される。

一方、トナー像を用紙Ｓに転写した後の像担持体１の表面は、クリーニング手段６により表面に残留しているトナーが除去され、次の画像形成に備えられる。

定着手段８はヒータ８Ｃを備えた加熱ローラ８Ａ、加熱ローラ８Ａに圧接する加圧ローラ８Ｂを有し、送られたトナー像を担持した前記用紙Ｓを加圧加熱してトナー像を前記用紙Ｓに定着する。

前記定着手段８により画像の定着処理がなされた用紙Ｓは、排紙ローラ７Ｃから装置外に送り出される。

用紙Ｓの両面に画像形成を行う場合には、定着手段８により加熱定着された用紙Ｓを、搬送路切り替え板７Ｄにより通常の排紙通路から分岐し、反転搬送部７Ｅにおいてスイッチバックして表裏反転した後、再び画像形成手段に送る。

裏面に画像が形成された用紙Ｓは、定着手段８による定着処理が施され、排紙ローラ７Ｃによって装置外に送り出される。

排紙ローラ７Ｃによって送り出された前記用紙Ｓは、下流に接続された用紙着色装置Ｂに取り込まれる。

用紙着色装置Ｂは、上流に接続されている画像形成装置Ａから送られた用紙Ｓに着色処理または加湿処理を施す装置である。

本発明の用紙着色装置Ｂは、用紙Ｓに処理を施すことなく、用紙Ｓを画像形成装置Ａから製本装置Ｃに搬送する第１のモード、加湿処理を施して搬送する第２のモード、着色処理を施して搬送する第３のモードを有している。

また、用紙着色装置Ｂは用紙Ｓのカールを矯正するカール矯正手段を備えている。

これらのモードの選択及びカール矯正を施すか否かの選択は、画像形成装置Ａの操作表示部９１、あるいは用紙着色装置Ｂの操作表示部９２における指示操作やネットワークを介した外部機器からの指令により行われる。

製本装置Ｃは、用紙着色装置Ｂから送られた用紙Ｓを集積して用紙束を形成し、形成した前記用紙束に表紙を貼着し本を作成する装置である。

本実施の形態の製本装置Ｃは、用紙搬送手段２１０、排紙手段２２０、表紙供給手段２３０、用紙束収容手段２４０、用紙束搬送手段２５０、糊塗布手段２６０、表紙貼付手段２７０、表紙折り曲げ手段２８０、冊子排出手段２９０、から構成されている。

図に示すように、前記各手段は、装置内の垂直方向に縦列配置されている。

画像形成装置Ａの操作表示部９１によって用紙Ｓに製本処理を施さないモードが設定されると、用紙束収容手段２４０への搬送路を遮断され、排紙手段２２０への搬送路を開放する。

製本モードが設定されると、用紙Ｓは用紙束収容手段２４０の所定位置に収容され順次積載されて、所定枚数の用紙Ｓから成る用紙束が形成される。

用紙束収容手段２４０上に形成された前記用紙束は用紙束保持手段２５０に送られ、用紙束保持手段２５０が回転してほぼ垂直になった状態で、糊塗布手段２６０により用紙束の底面に糊が塗布されて用紙束が束ねられる。

束ねられた用紙束に対して、表紙貼り付け手段２７０から表紙が供給されて表紙が貼着され、表紙折り曲げ手段２８０により表紙が折り曲げられて冊子が形成される。

形成された冊子は、冊子排出手段２９０により製本装置Ｃから排出される。

なお、製本装置Ｃは特開２００４−２０９８６９号公報に記載されているような装置である。

図２は、画像形成システムの制御関係を示すブロック図である。

画像形成装置Ａの制御部ＣＡ、用紙着色装置Ｂの制御部ＣＢ、製本装置の制御部ＣＣは、ＣＰＵ、メモリ、演算ユニット、Ｉ／Ｏポート、通信用インターフェイス、駆動回路等を有するコンピュータシステムである。

上述の各制御部による制御は、各々が有するメモリＭＡ、ＭＢ、ＭＣに格納されている所定のプログラムを実行することによりなされる。

また、各制御部は、通信手段ＴＲを介して接続され、情報交換を行うことができる。

なお、本図では、本発明の説明に直接関係しないブロックの記載が省略されている。

図３は、用紙着色装置Ｂの概念図である。

本発明の用紙着色装置Ｂは、画像形成装置Ａから送られた用紙Ｓを着色するに着色処理以外に、用紙Ｓのカールを除去するための加湿処理を施すことができる。

画像形成装置Ａから送られた用紙Ｓは、矢印ａの方向から用紙着色装置Ｂに進入して、用紙搬送路Ｈ１、Ｈ３、Ｈ４又は用紙搬送路Ｈ１、Ｈ２、Ｈ４のいずれかの用紙搬送路を進行し、矢印ｂの方向にある製本装置Ｃに送り出される。

なお、前記用紙搬送路Ｈ１は、画像形成装置Ａから送られた用紙Ｓを装置内に受け入れる用紙搬送路であり、用紙搬送路Ｈ４は、用紙Ｓを装置外に送り出す用紙搬送路である。

前記用紙搬送路Ｈ１、Ｈ３、Ｈ４は、用紙Ｓに着色処理又は加湿処理を施さない場合に選択される用紙搬送路であり、前記用紙搬送路Ｈ１、Ｈ２、Ｈ４は、用紙Ｓに着色処理又は加湿処理を施す場合に選択される用紙搬送路である。

各用紙搬送路には、用紙搬送手段としての複数のガイド部材（不図示）と搬送ローラ等が配置され、用紙Ｓはこれらの用紙搬送手段によって所定の用紙搬送路を進行するように導かれる。

また、用紙Ｓの進入口と排出口には、それぞれ用紙Ｓの先端及び後端を検出する用紙検知センサＤ１、が設けられている。

これらの用紙検知センサＤ１、Ｄ２の検知信号は制御部ＣＢに送られ、制御部ＣＢは送られた検知信号に基づき用紙搬送路上の用紙Ｓの位置を算出する。

前記用紙搬送路Ｈ１に配置されている搬送手段としての搬送ローラＲ１１、Ｒ１２、１３は、可変速ローラであり、制御部ＣＢより回転速度が制御される。

同様に、前記用紙搬送路Ｈ４にも、可変速ローラである搬送ローラＲ４１、Ｒ４２、４３が配置されており、制御部Ｃ１によって、用紙検知センサＤ２から送られた検知信号に基づき、回転速度が制御される。

前記制御部ＣＢは、用紙検知センサＤ１、Ｄ２からの検知情報を基にして得た用紙Ｓの位置情報と、画像形成装置Ａの制御部ＣＡから送られた処理モードを指示するモード情報を基に各搬送ローラの回転速度を制御する。

上述したように、用紙Ｓを受け入れる用紙搬送路Ｈ１、又は指定された処理を施された用紙Ｓを装置外に送り出す用紙搬送路Ｈ４に、用紙の搬送速度を変更する搬送速度変更手段を設けることにより、画像形成装置Ａ、用紙着色装置Ｂ、及び製本装置Ｃにおける用紙Ｓ搬送速度の相違から生まれる搬送上の問題発生が防止される。

用紙搬送路Ｈ２は、搬送路中に設けられた塗布装置１００によって用紙Ｓに着色処理を施す際に選択される搬送路である。

前記搬送路Ｈ２の下方には、塗布液である着色液を貯蔵するタンクＴ１、加湿に用いる水を貯蔵するタンクＴ２、廃液を貯蔵する廃液タンクＴ３が配置されている。

前記廃液タンクＴ３は、前記塗布装置１００で塗布する液を着色液から無色の水に変更する、又は水から着色液に変更する際に生ずる混合液を受け入れるものである。

なお、タンクＴ１に蓄えられている着色液は、切り替え弁Ｘ１を経由して、ポンプＰにより塗布装置１００に送られ、オーバーフローした着色液は切り替え弁Ｘ２を経由してタンクＴ１に戻され、繰り返し使用される。

同様に、タンクＴ２に蓄えられている水は、切り替え弁Ｘ１を経由して、ポンプＰにより塗布装置１００に送られ、オーバーフローした水切り替え弁Ｘ２を経由してタンクＴ２に戻され、繰り返し使用される。

また、前記塗布装置１００の上方には、用紙Ｓのカールを矯正する公知の技術手段であるカール矯正手段２００が備えられている。

すでに述べたようにカール矯正を施すか否かの選択は、画像形成装置Ａの操作表示部９１、あるいは用紙着色装置Ｂの操作表示部９２における指示操作やネットワークを介した外部機器からの指令により行われる。

図４は、塗布装置１００の概念図である。

塗布装置１００は、対向して配置された二つの塗布ローラによって、用紙Ｓを鉛直方向に搬送しながら用紙の両面に塗布液である着色液又は無色の水を塗布する装置である。

図に示すように、前記塗布装置１００は、用紙搬送路を中心にした左右対称に配置された複数の部材からなる。

前記塗布装置１００は、塗布する液体を一定量だけ蓄える塗布液皿１１１、１１２を備えた塗布液貯蔵部１０１、前記塗布液皿１１１、１１２中の液体に周面の一部が浸されている補給ローラ１２１、１２２、前記補給ローラ１２１、１２２の周面に近接する制御ローラ１３１、１３２、前記補給ローラ１２１、１２２に接し、互いに相対するように配置された塗布ローラ１４１、１４２等から構成される。

前記塗布液皿１１１、１１２は、タンクＴ１又はタンクＴ２からポンプＰにより送られた着色液又は水を一定量蓄えるもので、皿からオーバーフローした着色液又は水は前記塗布液貯蔵部１０１の所定の場所に流れ出る。

流れ出た着色液又は水は、すでに説明したようにタンクＴ１又はタンクＴ２に戻され、再度使用される。

前記補給ローラ１２１、１２２は、前記塗布液皿１１１、１１２中の液体に周面の一部を浸しながら回転するローラで、親水性のあるソリッドゴム部材、例えばＮＢＲ（ニトリル・ブタジエン・ラバー）を用いたローラである。

前記制御ローラ１３１、１３２は、前記補給ローラ１２１、１２２とあらかじめ設定する間隔を持つように配置されている、又は、あらかじめ設定する大きさの押圧力で前記補給ローラ１２１、１２２を押圧するローラである。

前記制御ローラ１３１、１３２を設けることにより、前記補給ローラ１２１、１２２の周面に浸漬付着する塗布液の付着量が一定になるように制御される。

前記補給ローラ１２１、１２２上の塗布液は、前記塗布ローラ１４１、１４２に転写され、次いで、前記塗布ローラ１４１、１４２から用紙Ｓに転写される。

なお、着色された水又は無色の水である塗布液は、親水性のない用紙Ｓ上のトナー画像には、ほとんど塗布されないことから、トナー画像が着色されることはない。

図に示すように、用紙Ｓは下方から上方に向けて搬送されることから、前記塗布ローラ１４１、１４２と用紙Ｓとの間に起こる液溜りの形成が防止され、その結果、塗布ムラが減少する。

また、前記塗布ローラ１４１、１４２は、同じ径を有する塗布ローラであることから、用紙Ｓの両面への塗布量を同量にすることが容易となり、かつ、用紙Ｓの搬送を安定化することができる。

以上説明したように、画像形成装置Ａにより画像形成された用紙Ｓに着色処理、又は加湿処理を施し、処理後の用紙Ｓをまとめて製本する画像形成システムが実現される。

なお、上述した画像形成システムを構成する各機器は、本実施の形態のように接続して画像システムとして作動させ連続的に所定の処理を行うようにしても良いし、各装置を切り離して単独で作動させ、所定の処理をバッチ処理で行うようにしても良い。

また、用紙着色装置が画像形成装置内に配置された構造や、製本装置内に配置された構造であても構わない。

画像形成装置と、用紙着色装置と、製本装置とからなる画像形成システムの構成例を示す図である。 画像形成システムの制御関係を示すブロック図である。 用紙着色装置の概念図である。 塗布装置の概念図である。

符号の説明

Ａ 画像形成装置
Ｂ 用紙着色装置
Ｃ 製本装置
Ｈ１、２、３、４ 用紙搬送路
Ｒ１１、１２、１３、４１、４２、４３ 搬送ローラ
Ｓ 用紙
ＣＡ 制御部（画像形成装置）
ＣＢ 制御部（用紙着色装置）
ＣＢ 制御部（製本装置）
９１ 操作表示部（画像形成装置）
９２ 操作表示部（画像形成装置）
１００ 塗布装置
１４１ 塗布ローラ

Claims (9)

1. 電子写真方式の画像形成装置によって画像形成された用紙の両面に、着色液を塗布する塗布装置を有することを特徴とする用紙着色装置。
2. 前記用紙を前記用紙着色装置内に受け入れる用紙搬送路、又は前記用紙を前記用紙着色装置外に送り出す用紙搬送路に、前記用紙の搬送速度を変更する用紙搬送手段を設けることを特徴とする請求項１に記載の用紙着色装置。
3. 対向するように配置された二つの塗布ローラの周面に着色液の薄膜を形成し、前記二つの塗布ローラによって未着色の前記用紙を下方から上方に搬送することにより前記用紙を着色することを特徴とする請求項１又は２に記載の用紙着色装置。
4. 前記二つの塗布ローラの径が同一であることを特徴とする請求項３に記載の用紙着色装置。
5. 着色液で用紙を着色する着色処理と着色液に代えて無色の水により用紙を加湿する加湿処理とを切り替える制御部を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の用紙着色装置。
6. 前記制御部による処理の切り替えに際して使用される、着色液又は無色の水を受け入れる廃液貯槽を有することを特徴とする請求項５に記載の用紙着色装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の用紙着色装置と電子写真方式の画像形成装置とが接続されていることを特徴とする画像形成システム。
8. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の用紙着色装置の用紙搬送方向下流に、用紙に対して製本処理を施す製本装置が接続されていることを特徴とする画像形成システム。
9. 用紙に着色処理を施す着色モードと、用紙に加湿処理を施す加湿モードとを有し、画像形成装置又は用紙着色装置のうち少なくとも一つの装置は、これらのモードを切り替える指示操作を行う操作表示部を有することを特徴とする請求項７又は８に記載の画像形成システム。
   

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