JP6859638B2 - 用紙加湿装置及び画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、水を担持したローラーを用いて用紙に加湿を行う用紙加湿方式を採用した用紙加湿装置及び画像形成システムに関する。

画像形成装置において、画像形成される用紙は、転写電圧の印加や、搬送時に生じる静電気等により電荷を帯びてしまう。用紙に電荷が帯びることで、積層された用紙が反発しあって浮きが生じる現象や、用紙同士が張り付く現象が発生することが知られており、その対策の一つとして、用紙に加湿する事が考えられている。
用紙に加湿する機構として、例えば外周面に水を担持可能な加湿ローラー対と、加湿ローラー対のそれぞれに水を供給する水供給ローラーとを備え、加湿ローラー対で用紙を挟持搬送する際に、用紙に水を加湿する構成が知られている。
加湿ローラー対を構成する各ローラーが配置される方向は用紙搬送方向に依り、加湿ローラー対は様々な形態で配置することが出来る。例えば、用紙を鉛直方向に搬送する用紙加湿装置の場合は、各ローラーが水平方向に並ぶように加湿ローラー対を配置する。また、用紙を水平方向に搬送する場合は、各ローラーが鉛直方向に並ぶように配置する（特許文献１参照）。

特開２０１４−０９１６０５号公報

水を担持したローラーによる用紙加湿方式を採用した用紙加湿装置は、用紙を水平方向又は略水平方向に搬送する構成を持つ場合、搬送される用紙の上方に配置される。そして、加湿ローラーに加え、加湿ローラーに水を供給する水供給ローラー等の他のローラーも用紙の上方に配置される。これら用紙の上方にある複数のローラーは互いに当接され、加湿ローラー状の水の量を規制するように配置されている。しかし、各ローラーの回転方向によっては、隣り合う一対のローラー間のニップ部の上方に水が溜まってしまうことがある。ニップ部に水が溜まり続け、過剰に溜まると、溢れた水はニップ部を形成するローラーの軸方向端部を伝わり、零れ落ちていく。そして、加湿ローラーの軸方向端部に水が過剰に担持されることにより、用紙端部が過剰に加湿され、結果として用紙に波打ちが生じてしまう恐れがある。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、複数のローラーによって形成されるニップ部の上方に水を過剰に溜めず、用紙を適切に加湿することが出来る用紙加湿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。

上記課題を解決するため、以下の手段によって解決される。
（１）それぞれ表面に水を担持し、用紙に対して上方から加湿する上方加湿ローラーと、用紙に対して下方から加湿する下方加湿ローラーとで構成される加湿ローラー対によって用紙を挟持搬送しながら加湿する用紙加湿装置において、表面に水を担持し、前記上方加湿ローラーへ水を供給する上方水供給ローラーと、前記上方水供給ローラーに当接する上方当接部材と、水を汲み上げて前記上方水供給ローラーに当接して水を供給する汲み上げローラーとを備え、前記上方当接部材は、前記上方水供給ローラーと前記上方当接部材とが当接することで形成されるニップ部に溜まる水を吸収し得る吸水性の部材で構成されたことを特徴とする用紙加湿装置。
（２）前記上方当接部材は、前記上方水供給ローラーに当接することにより、前記上方加湿ローラーへ供給する水の量を規制することを特徴とする用紙加湿装置。
（３）前記上方当接部材に当接する絞り部材を備え、前記絞り部材は前記上方当接部材が吸収した水を取り除くことを特徴とする用紙加湿装置。
（４）表面に水を担持し、前記下方加湿ローラーへ水を供給する下方水供給ローラーと、前記下方水供給ローラーに当接する下方当接部材とを備え、前記下方当接部材は、前記下方水供給ローラーに当接することにより、前記下方加湿ローラーへ供給する水の量を規制することを特徴とする用紙加湿装置。
（５）前記下方当接部材を前記下方水供給ローラーに当接又は離間する移動機構と、
搬送する用紙の紙種及び坪量の少なくとも何れかに応じて、前記下方当接部材を前記下方水供給ローラーに当接又は離間する情報を記憶する記憶部と、搬送する用紙の紙種及び坪量の少なくとも何れかの情報、及び、前記記憶部に記憶された情報により、前記移動機構を制御する制御部とを有することを特徴とする用紙加湿装置。
（６）前記上方当接部材は、円柱状又は円筒状の形状であって、前記上方水供給ローラーの外周面と前記上方当接部材の外周面とが接触した状態で、回動することを特徴とする用紙加湿装置。
（７）前記上方当接部材と前記下方当接部材は、円柱状又は円筒状の形状であって、前記上方当接部材は前記上方水供給ローラーの外周面と前記上方当接部材の外周面とが接触し、前記下方当接部材は前記下方水供給ローラーの外周面と前記下方当接部材の外周面とが接触した状態で、それぞれ回動することを特徴とする用紙加湿装置。
（８）用紙を搬送する搬送経路が分岐部を介して複数に分かれており、前記分岐部は搬送経路中で前記加湿ローラー対に対し下流側に配置されたことを特徴とする用紙加湿装置。
（９）前記分岐部より下流側の搬送経路中に、用紙に対して加湿以外の処理を行う用紙処理部を備えたことを特徴とする用紙加湿装置。
（１０）前記上方水供給ローラーと、前記上方加湿ローラーと、前記下方加湿ローラーとは、直線上に配置され、通紙面に対して直交するように配置されたことを特徴とする用紙加湿装置。
（１１）前記上方水供給ローラーと、前記上方加湿ローラーと、前記下方加湿ローラーと、前記下方水供給ローラーとは、直線上に配置され、通紙面に対して直交するように配置されたことを特徴とする用紙加湿装置。
（１２）画像データに応じて画像形成を行う画像形成部、外部との間で情報の送受信を行う画像形成装置側インターフェースを有する画像形成装置と、外部との間で情報の送受信を行う用紙加湿装置側インターフェースを有する（１）から（１１）の何れか１項に記載の用紙加湿装置とを備え、前記用紙加湿装置は、前記用紙加湿装置側インターフェースを介して、前記画像形成装置から前記画像形成装置側インターフェースを介して送信された情報を受信し、受信した情報に基づき、用紙加湿を行うことを特徴とする画像形成システム。

本発明の用紙加湿装置及び画像形成システムは、水を担持したローラーによる用紙加湿方式を採用した場合、水を担持したローラー同士を当接することによって形成される、ニップ部の上方に水が過剰に溜まることを防ぐことが出来る。これにより、加湿ローラー対の軸方向端部を過剰に濡らさず、用紙に対して適切な加湿を行うことが出来る。

画像形成システム１の概略構成図である。 画像形成装置２及び用紙加湿装置３の主要な機能構成を示すブロック図である。 用紙加湿装置３の内部の構成を示す図である。 加湿部４３の概略構成図である。 移動手段４３８を備え付けた加湿器４３を示す概略構成図である。 図５の加湿器４３を備えた、画像形成装置２および用紙加湿装置３の主要な機能構成を示すブロック図である。 下方水切ローラー４３４ｂと下方水供給ローラー４３３ｂとの当接又は離間の制御を示すフローチャートである。 下方水切ローラー４３４ｂが下方水供給ローラー４３３ｂに当接している状態又は離間している状態を示した模式図である。 加湿部４３の変形例を示す概略構成図である。

以下、本発明を具体化した実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。ただし、本発明の用紙加湿装置及び画像形成システムは、本実施の形態に限定されない。

図１は、本発明の実施形態である用紙加湿装置を内蔵する画像形成装置２を含む画像形成システムの概略構成を示す図であり、画像形成装置２は前方の筐体を省略した状態で図示してある。
画像形成システム１は、画像形成装置２と、用紙加湿装置３と、用紙処理装置４とを備える。
画像形成装置２は、電子写真方式で用紙に画像を形成する装置である。画像形成装置２
は、画像が形成された用紙を用紙加湿装置３に搬送する。
用紙加湿装置３は、画像形成装置２から引き渡された用紙に後述の加湿処理を行う装置である。用紙加湿装置３は、この処理が行われた用紙を用紙処理装置４に搬送する。
用紙処理装置４は、用紙加湿装置３から引き渡された用紙に所定の用紙処理を行って排紙する装置である。用紙処理としては、例えば、ステープル処理、パンチ穴開け処理、折り処理、製本処理等が挙げられる。
画像形成装置２、用紙加湿装置３、及び用紙処理装置４は、各々隣り合う装置に対して着脱可能な構成とされている。

図２は、画像形成装置２及び用紙加湿装置３の主要な機能構成を示すブロック図である。
画像形成装置２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）３０２、及びＲＯＭ（Read Only Memory）３０３を有する制御部３０と、記憶部３１と、操作部３２と、表示部３３と、通信部３４と、インターフェース３５と、スキャナー３６と、画像処理部３７と、画像形成部３８と、搬送部３９とを備える。
制御部３０は、バス３ｂを介して記憶部３１、操作部３２、表示部３３、通信部３４、インターフェース３５、スキャナー３６、画像処理部３７、画像形成部３８、及び搬送部３９と接続されている。

ＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０３又は記憶部３１に記憶されている制御用プログラムを読み出して実行し、各種演算処理を行う。
ＲＡＭ３０２は、ＣＰＵ３０１に作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。
ＲＯＭ３０３は、ＣＰＵ３０１により実行される各種制御用のプログラムや設定データ等を格納する。なお、ＲＯＭ３０３に代えてＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）やフラッシュメモリー等の書き換え可能な不揮発性メモリーが用いられてもよい。

これらのＣＰＵ３０１、ＲＡＭ３０２及びＲＯＭ３０３を備える制御部３０は、上述の各種制御用プログラムに従って画像形成装置２の各部を統括制御する。例えば、制御部３０は、画像処理部３７に画像データに対する所定の画像処理を行わせて記憶部３１に記憶させる。また、制御部３０は、搬送部３９に用紙を搬送させ、記憶部３１に記憶された画像データに基づいて画像形成部３８により用紙に画像を形成させる。

記憶部３１は、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等で構成され、スキャナー３６により取得された画像データや、通信部３４を介して外部から入力された画像データ等が記憶される。なお、これらの画像データ等はＲＡＭ３０２に記憶されてもよい。

操作部３２は、操作キーや表示部３３の画面に重ねられて配置されたタッチパネル等の入力デバイスを備え、これらの入力デバイスに対する入力操作を操作信号に変換して制御部３０に出力する。

表示部３３は、ＬＣＤ（Liquid crystal display）等の表示装置を備え、画像形成システム１の状態や、タッチパネルへの入力操作の内容を示す操作画面等を表示する。

通信部３４は、制御部３０からの制御信号に従い、ネットワーク上のコンピューターや他の画像形成装置と通信を行って画像データなどを送受信する。

インターフェース３５は、用紙加湿装置３との間でデータの送受信を行う手段であり、例えば各種シリアルインターフェースのいずれかにより構成される。

スキャナー３６は、用紙に形成された画像を読み取り、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、及びＢ（青）の色成分ごとの単色画像データを含む画像データを生成して記憶部３１に記憶させる。

画像処理部３７は、ラスタライズ処理部、色変換部、階調補正部、ハーフトーン処理部を備えており、記憶部３１に記憶された画像データに各種画像処理を施して記憶部３１に記憶させる。

ラスタライズ処理部は、ネットワーク上のコンピューター等から入力された所定のページ記述言語（ＰＤＬ）で記述されたベクター形式の画像データをビットマップ等のラスター形式の画像データに変換する。ラスタライズ処理部で変換、生成された画像データは、Ｃ（シアン）、Ｍ（マジェンタ）、Ｙ（イエロー）、及びＫ（黒）の色成分ごとの単色画像データを含む。
色変換部は、スキャナー３６から出力されたＲ、Ｇ、及びＢの各色の画像データを所定のルックアップテーブルを参照して色変換処理し、Ｃ、Ｍ、Ｙ、及びＫ各色の単色画像データを含む画像データを生成する。また、色変換部は、画像データに対して所定の色補正処理を行う。
階調補正部は、画像データに係る画像の階調特性が所定の特性となるように、各階調値に対応する補正値が定められたルックアップテーブルを参照して画像データの階調値を補正する。
ハーフトーン処理部は、画像データに対しディザマトリクスを用いたスクリーン処理や誤差拡散処理等のハーフトーン処理を行う。

なお、画像処理部３７に含まれるラスタライズ処理部、色変換部、階調補正部、ハーフトーン処理部の一部又は全部を、制御部３０により実現させる構成としてもよく、或いは画像形成装置２の外部に設けられた他の画像処理装置により実現させる構成としてもよい。

画像形成部３８は、記憶部３１に記憶された画像データに基づき、用紙に画像を形成する。画像形成部３８は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、及びＫの色成分に各々対応する４組の露光部３８１、感光体３８２及び現像部３８３を備えている。また、画像形成部３８は、転写体３８４、２次転写ローラー３８５、及び定着部３８６を備えている。

露光部３８１は、発光素子としてのＬＤ（Laser Diode）を備えている。露光部３８１は、画像データに基づいてＬＤを駆動し、帯電する感光体３８２上にレーザー光を照射、露光して感光体３８２上に静電潜像を形成する。現像部３８３は、露光された感光体３８２上に帯電する現像ローラーにより所定の色（Ｃ、Ｍ、Ｙ、及びＫの何れか）のトナー（色材）を供給して、感光体３８２上に形成された静電潜像を現像する。

Ｃ、Ｍ、Ｙ、及びＫに対応する４つの感光体３８２上に各々Ｃ、Ｍ、Ｙ、及びＫのトナーで形成された画像（単色画像）は、各感光体３８２から転写体３８４上に順次重ねられて転写される。これにより、転写体３８４上にＣ、Ｍ、Ｙ、及びＫを色成分とするカラー画像が形成される。転写体３８４は、複数の転写体搬送ローラーに巻き回された無端ベルトであり、各転写体搬送ローラーの回転に従って回転する。

２次転写ローラー３８５は、転写体３８４上のカラー画像を、給紙トレイ３ａから給紙された用紙上に転写する。詳しくは、用紙及び転写体３８４を挟持する２次転写ローラー３８５に所定の転写電圧が印加されることにより、転写体３８４上においてカラー画像を形成しているトナーが用紙側に引き寄せられて用紙に転写される。

定着部３８６は、トナーが転写された用紙を加熱及び加圧してトナーを用紙に定着させる定着処理を行う。定着部３８６は、用紙を挟持する加熱ローラー及び加圧ローラーからなる一対のローラーを備えている。加熱ローラーは、加熱源としてのヒーターによって所定の目標温度（例えば１８０℃以上２００℃以下の範囲内の温度）に加熱される。加圧ローラーは、図示しない弾性部材によって加熱ローラーへ向かって付勢されている。２次転写ローラー３８５においてトナーで形成された画像が転写された用紙が、加熱ローラーと加圧ローラーとのニップ部を通ることにより、トナーで形成された画像が当該用紙に定着される。

搬送部３９は、用紙を挟持した状態で回転することで用紙を搬送する用紙搬送ローラーを複数備え、所定の搬送経路に沿って用紙を搬送する。搬送部３９は、２次転写ローラー３８５の搬送方向上流側に配置されたレジストローラー３９１を備えている。レジストローラー３９１は、給紙された用紙の搬送を一旦停止させて、２次転写ローラー３８５へ用紙を送り出すタイミングを調整する。また、搬送部３９は、定着部３８６により定着処理が行われた用紙の表裏を反転させて２次転写ローラー３８５へ搬送する反転機構３９２を備えている。画像形成装置２では、用紙の両面に画像を形成する場合に反転機構３９２による用紙の表裏の反転が行われ、用紙の片面にのみ画像を形成する場合には、反転機構３９２による用紙の表裏の反転が行われることなく用紙が用紙加湿装置３に搬送される。

用紙加湿装置３は、ＣＰＵ４０１、ＲＡＭ４０２、及びＲＯＭ４０３を有する制御部４０と、インターフェース４１と、搬送部４２と、加湿部４３とを備える。制御部４０は、バス４ｂを介してインターフェース４１、搬送部４２、及び加湿部４３と接続されている。

ＣＰＵ４０１は、ＲＯＭ４０３に記憶されている制御用プログラムを読み出して実行し、各種演算処理を行う。
ＲＡＭ４０２は、ＣＰＵ４０１に作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。この一時データには、例えば後述する加湿処理に係る設定値が含まれる。
ＲＯＭ４０３は、ＣＰＵ４０１により実行される各種制御用のプログラムや設定データ等を格納する。なお、ＲＯＭ４０３に代えてＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリー等の書き換え可能な不揮発性メモリーが用いられてもよい。この設定データには、例えば後述する加湿処理における用紙への水の供給量を決定するためのルックアップテーブルが含まれる。

これらのＣＰＵ４０１、ＲＡＭ４０２、及びＲＯＭ４０３を備える制御部４０は、上述の各種制御用プログラムに従って用紙加湿装置３の各部を統括制御する。例えば、制御部４０は、ＲＡＭ４０２に記憶された設定値により示される条件で加湿部４３により用紙の加湿を行わせる。

インターフェース４１は、画像形成装置２との間でデータの送受信を行う手段であり、例えばシリアルインターフェースにより構成される。

図３は、本発明の実施形態である用紙加湿装置３の概略断面図である。
用紙加湿装置３は、用紙を搬送する搬送部４２、用紙を加湿する加湿部４３、加湿とは別の処理を行う用紙処理部を有する。用紙処理部として、本実施形態では、搬送や定着加熱などによってカールしてしまった用紙を補正するデカーラ部４４、用紙加湿装置３から排出する際に用紙の表裏を適宜、反転させる用紙反転部４５、ジャムなどの誤作動が起こった場合、用紙加湿装置から排出された用紙を貯えるパージ部４６を組み込んでいる。

加湿部４３について、図４を参照しながら、各部の構成と用紙を加湿する動作について説明する。
本形態の加湿部４３は、ガイド部材４３１、上方加湿ローラー４３２ａ，下方加湿ローラー４３２ｂ、上方水供給ローラー４３３ａ，下方水供給ローラー４３３ｂ、上方水切ローラー４３４ａ，下方水切ローラー４３４ｂ、絞り部材４３５、汲み上げローラー４３６、貯水部４３７を有し、搬送される用紙の紙面上方と下方から加湿するように構成されている。

ガイド部材４３１は、加湿ローラーの前後に配置され、搬送される用紙を加湿する位置に向けてガイドするとともに、加湿後の用紙を下流に向けてガイドする。

各加湿ローラー４３２ａ，４３２ｂ、各水供給ローラー４３３ａ，４３３ｂ、各水切ローラー４３４ａ，４３４ｂ、汲み上げローラー４３６は、いずれも円柱状の部材であり、それぞれ水平方向に平行に設定された回転軸を中心に回転する。
このうち、各加湿ローラー４３２ａ，４３２ｂ、各水供給ローラー４３３ａ，４３３ｂ、汲み上げローラー４３６は、外周面に水を担持可能な構成としている。水を担持可能な外周面の材料としては、例えば、ポリプロピレンなどの親水性を有する樹脂が挙げられる。
各水切ローラー４３４ａ，４３４ｂは、吸水性を有する素材で構成されている。吸水性についての詳細な説明は後に行う。

各加湿ローラー４３２ａ，４３２ｂは、互いに当接され、ニップ部を形成するように配置されている。

上方水供給ローラー４３３ａは、上方加湿ローラー４３２ａに当接し、表面に担持した水を上方加湿ローラー４３２ａの外周面に供給する。下方加湿ローラー４３３ｂは、下方加湿ローラー４３２ｂに当接し、表面に担持した水を下方加湿ローラー４３２ｂの外周面に供給する。

上方水切ローラー４３４ａは、上方水供給ローラー４３３ａに当接するように配置し、上方水供給ローラー４３３ａの外周面に担持される水の量を規制するとともに水を吸収する。下方水切ローラー４３４ｂは、下方水供給ローラー４３３ｂに当接するように配置し、下方加湿ローラー４３３ｂの外周面に担持される過剰の水を吸収する。

汲み上げローラー４３６は、貯水部４３７に貯えられた水を汲み上げて、上方水供給ローラー４３３ａに供給する役割を担い、上方水供給ローラー４３３ａに当接するように配置する。本形態では、加湿部上方側の構成にのみ汲み上げローラーを配置しており、上方水供給ローラー４３３ａが貯水部４３７に貯えられた水に直接接するのではなく、汲み上げローラー４３６を介して水の供給を受ける構成としている。一方、下方水供給ローラー４３３ｂは貯水部４３７から直接水の供給を受けるように構成し、下方水供給ローラー４３３ｂに接する汲み上げローラーを省略している。但し、本実施の形態に限定されず、下方水供給ローラー４３３ｂに当接する汲み上げローラーを設けてもよい。

絞り部材４３５は、円柱状の部材であり、上方水切ローラー４３４ａに当接させ、上方水切ローラー４３４ａが吸収した水を取り除くことを目的としている。絞り部材４３５は、上方水切ローラー４３４ａに当接するように配置され、上方水切ローラー４３４ａが吸収した水を取り除く。本形態では、上方水切ローラー４３４ａにのみ絞り部材４３５を当接させて配置しているが、下方水切ローラー４３４ｂに対しても別途絞り部材を当接させて配置する形態としてもよい。

貯水部４３７は、用紙を加湿するための水を貯える役割を担っている。本実施の形態では、貯水部４３７は、複数の箇所に設けられており、汲み上げローラー４３６と下方水供給ローラー４３３ｂとに水を供給するように配置されている。また、貯水部４３７は、絞り部材４３５によって、上方水切ローラー４３４ａから取り除かれ、こぼれ落ちる水を受けるために、絞り部材４３５の下方にも配置している。複数の箇所に設けられた貯水部４３７は、それぞれを水が循環するような、一体型の構成を取っている。

上方加湿ローラー４３２ａと下方加湿ローラー４３２ｂは駆動部（図には記載なし）によって回転し、ニップを形成し用紙を搬送するため、互いの逆方向に回転する（ｗｉｔｈ方向）。上方水供給ローラー４３３ａは、上方加湿ローラー４３２ａの回転と連動して、ｗｉｔｈ方向に回転し、下方水供給ローラー４３３ｂは、下方加湿ローラー４３２ｂの回転と連動して、ｗｉｔｈ方向に回転する。また、上方水切ローラー４３４ａは、上方水供給ローラー４３３ａの回転と連動して、ｗｉｔｈ方向に回転し、下方水切ローラー４３４ｂは、下方水供給ローラー４３３ｂの回転と連動して、ｗｉｔｈ方向に回転する。汲み上げローラー４３６は、上方水供給ローラー４３３ａの回転と連動して、ｗｉｔｈ方向に回転する。

加湿部４３の構成を説明すると、上方水切ローラー４３４ａは、上方水供給ローラー４３３ａの回転方向に対して、汲み上げローラー４３６と上方水供給ローラー４３３ａとの当接位置より下流側、かつ、上方加湿ローラー４３２ａと上方水供給ローラー４３３ａとの当接位置より上流側において、上方水供給ローラー４３３ａに当接するように配置されている。下方水切ローラー４３４ｂは、下方水供給ローラー４３３ｂの回転方向に対して、下方水供給ローラー４３３ｂが貯水部から水の供給を受ける位置より下流側、かつ、下方加湿ローラー４３２ｂと下方水供給ローラー４３３ｂとの当接位置より上流側において、下方水供給ローラー４３３ｂに当接するように配置されている。

本実施の形態において、各加湿ローラーの回転方向に連動して、各水供給ローラー、各水切ローラー、汲み上げローラーが回転している。他の実施形態として、各水供給ローラー、各水供給ローラー、汲み上げローラーに駆動部を設けて回転させる形態や、駆動部を設けずに各加湿ローラーの回転に従動して回転形態も考えられる。

次に、用紙加湿装置３が用紙を加湿する動作と、その動作における水が伝わる流れとを説明する。
貯水部４３７に貯えられた水は、各水供給ローラー４３３ａ，４３３ｂの外周面に担持される。これは上記の通り、汲み上げローラー４３６によって貯水部から汲み上げられることによって、または、貯水部４３７に貯まっている水に下方水供給ローラー４３３ｂが直接触れることによって、実現される。
回転する各水供給ローラー４３３ａ，４３３ｂの外周面に担持される水の量は、各水切ローラー４３４ａ，４３４ｂによって規制される。水供給ローラー上の水分量を規制することにより、用紙に与えられる水の量が適度に保たれ、坪量が小さく、吸水性のある用紙においても、加湿水分量方による用紙の波打ちを防止することが出来る。規制によって排除された水は、重力を受けることで、上方水供給ローラー４３３ａと上方水切ローラー４３４ａとで構成されるニップ部に溜まる。一方、下方水供給ローラー４３３ｂと下方水切ローラー４３４ｂとで構成されるニップ部には、水は溜まることなく下方へ落下し、下方水供給ローラーを介して貯水部４３７に回収される。
水切ローラー４３４ａ，４３４ｂによって規制され、各水供給ローラー４３３ａ，４３３ｂ外周面上に残った水は、各水供給ローラー４３３ａ，４３３ｂにそれぞれ当接する各加湿ローラー４３２ａ，４３２ｂに供給される。
そして、それぞれ表面に所定量の水を担持する２つの加湿ローラー４３２ａ，４３２ｂで構成される加湿ローラー対によって、用紙を挟持搬送する際に、用紙の上面と下面に水が供給され、用紙が加湿される。

ここで、水切ローラーを吸水性のある素材とする理由を説明する。
上方水切ローラーは、上方水供給ローラー４３３ａ上の水の量を規制するために、上方水供給ローラー４３３ａの側方に配置する必要があるため、上方水供給ローラー４３３ａと情報水切ローラー４３４ａとのニップ部に水が溜まる。
このニップ部に水が溜まり過ぎてしまうと、上方水供給ローラー４３３ａと上方水切ローラー４３４ａの軸方向端部から零れ落ちてしまう。零れ落ちた水の一部は、上方水供給ローラー４３３ａの軸方向端部を伝って、そのまま上方加湿ローラーの４３２ａ軸方向端部に伝わり、加湿ローラー対の軸方向端部を過剰に濡らしてしまう。軸方向端部を過剰に濡らした加湿ローラー対によって用紙の加湿を行うと、用紙のサイズによって、用紙の幅方向の端部を過剰に濡らし、均一に加湿できず、用紙に波打ちが生じてしまう恐れがある。

そこで、本実施の形態では、上方水切ローラー４３４ａを吸水性のある素材とすることで、上方水供給ローラー４３３ａと上方水切ローラー４３４ａとのニップ部に多量の水が溜まるのを防止し、ニップ部から水が零れ落ちないようにしている。
ここで、吸水性のある素材に求められる条件としては、（１）各加湿ローラー４３２ａ，４３２ｂに供給する水の水分量を規制できること、（２）上方水供給ローラー４３３ａと上方水切ローラー４３４ａとのニップ部に溜まる水を零さないこと、が挙げられる。一例としては、スポンジ状のポリウレタンが挙げられる。但し、必ずしもポリウレタンのような吸水性を持つものに限定されず、各水供給ローラー４３３ａ，４３３ｂが担持する水の水分量や加湿ローラーに伝える水の水分量によって、求められる吸水性のレベルは異なるので、それに適したレベルの吸水性をもつ材料を適宜選択すればよい。上方水切ローラー４３４ｂの表層部のみを吸水性素材で構成してもよいし、ローラー全体を吸水性素材で構成してもよい。

また、各水切ローラー４３４ａ，４３４ｂの形状や動作についても、円柱状には限定されず、回転する構成にも限定されない。例えば、吸水性のある円柱状の他、円筒状、又はそれ以外の任意の形状を持つ部材であっても、上方水供給ローラー４３３ａに当接することで、ニップ部に溜まった水が零れ落ちることを抑制できるものであれば良い。なお、各水切ローラーを円柱状に構成することと、回転させることのメリットの一つに、耐摩耗性が挙げられる。すなわち、上方水切ローラー４３４ａは、回転する上方水供給ローラー４３３ａに当接しているため、その形状を円筒状とし、回転することで接触面が発熱、摩耗することを防止し、吸水性のある部材や水供給ローラー４３３ａの劣化を抑制することができる。

次に、水切ローラーの位置を制御することにより加湿ローラーに供給される水の量を規制することで、水分量を切り替えるようにした実施形態について述べる。

図５は、移動手段４３８を備え付けた加湿器４３を示す概略構成図である。
図６は、図５の加湿器４３を備えた、画像形成装置２および用紙加湿装置３の主要な機能構成を示すブロック図である。
本実施形態においては、制御部４０により制御される、下方水切ローラー４３４ｂを下方水供給ローラー４３３ｂに当接又は離間可能とする移動手段４３８を設けている。それ以外の構成は上記実施形態として同様であるため、詳しい説明は省略する。以下、移動手段４３８の構成とその動作を中心にして、本実施形態を説明する。

下方水切ローラー４３４ｂを移動手段４３８によって、下方水供給ローラー４３３ｂに当接した場合は、下方水供給ローラー４３３ｂの外周面に担持された水は規制され、規制された量の水が下方加湿ローラー４３２ｂに担持されることになる。また、下方水切ローラー４３４ｂを下方水供給ローラー４３３ｂから離間した場合は、下方水供給ローラー４３３ｂの外周面に担持された水は規制されず、規制されていない量の水が下方加湿ローラー４３２ｂに担持されることになる。本実施形態では、移動手段４３８のとして、カム機構を設け、下方水切ローラー４３４ｂを下方水供給ローラー４３３ｂに当接したり、下方水供給ローラー４３３ｂから離間させたりするようにしているが、必ずしもカム機構に限定されず、ソレノイドやバネを用いた移動機構としてもよい。

また、本実施形態では、上方水切ローラー４３４ａを、上方水供給ローラー４３３ａに当接又は離間する構成は備えていないが、上方水切ローラー４３４ａを、上方水供給ローラー４３３ａに当接又は離間可能とする移動手段を設けることで、上方加湿ローラー４３２ａに規制された水分量又は規制されていない水分量の水を担持させることが出来る。こうすることで、用紙上面に対しても、より細かく水分量を調節できる。

上記の通り、下方水切ローラー４３４ｂの下方加湿ローラー４３３ｂへの当接又は離間によって、用紙を加湿する水の量を切り替え、用紙の紙種や坪量によって加湿量を切り替える。

画像印刷に用いられる用紙には、様々な紙種がある。紙種としては、上質紙、再生紙、紙表面に顔料を塗布したコート紙などがあり、用途によって使い分けられているが、これらの紙種の違いによって吸水のしやすさが異なる。用紙を除電するために、加湿する水の水分量を多くすることが望ましいが、紙種によって吸水性が異なることから、紙種によって下方加湿ローラー４３２ｂに担持させる水の水分量を切り替えることが好ましい。例えば、上質紙のように吸水性の高い紙種の場合、水分量が多いと波打ちを起こしてしまう可能性が高いため、下方水切ローラー４３４ｂを下方水供給ローラー４３３ｂに当接し、規制された水分量で用紙を加湿する。また、コート紙のように撥水性のある用紙の場合、加湿による波打ちを懸念する必要が少ないため、用紙を確実に除電する観点から、下方水切ローラー４３４ｂと下方水供給ローラー４３３ｂとを離間し、規制されていない水分量で用紙を加湿する。

また、用紙の坪量の違いによって水分量を切り替えることも考えられる。用紙坪量によって、用紙の帯電のしやすさが異なり、用紙坪量が大きいものと比べ、用紙坪量が小さいものは帯電しにくい。そこで、用紙を除電するため、坪量に応じて加湿の水分量を変えることが考えられる。用紙坪量による加湿の水分量の切り替えは、加湿する用紙の坪量が予め定めた閾値以上か否かによって判断する。用紙坪量が閾値より小さい場合は、除電に多くの水を必要とせず、用紙の波打ちを抑えるため、下方水切ローラー４３４ｂと下方水供給ローラー４３３ｂとを当接し、規制された水の量で用紙を加湿する。また、用紙坪量が閾値以上の場合は、用紙の波打ちは比較的生じにくく、逆に帯電性が高くなることから、用紙を確実に除電するために、下方水切ローラー４３４ｂと下方水供給ローラー４３３ｂとを離間し、規制されていない水の量で用紙を加湿する。

図７は、制御部４０が、移動手段４３８を制御して、下方水切ローラー４３４ｂを下方水供給ローラー４３３ｂに当接又は離間させるための制御を示すフローチャートである。
図８は、下方水切ローラー４３４ｂが下方水供給ローラー４３３ｂに当接している状態又は離間している状態を示した模式図であり、（ａ）は下方水切ローラー４３４ｂが下方水供給ローラー４３３ｂに離間している状態を示し、（ｂ）は下方水切ローラー４３４ｂが下方水供給ローラー４３３ｂに当接している状態を示す。

図７において、制御部４０に含まれているＣＰＵ４０１は、ステップＳ１では、画像形成装置２のＲＡＭ３０２に記憶された画像形成を行う用紙の紙種や坪量の情報を取得し、インターフェース３５、インターフェース４１を介して、用紙加湿装置３のＲＡＭ４０２に記憶する。

ＣＰＵ４０１は、ステップＳ２では、取得した画像形成を行う用紙の紙種がコート紙であるか否かを判断する。画像形成を行う用紙の紙種がコート紙でない場合（ステップＳ２ではＮＯ）は、ステップＳ４に進み、当接を選択し、移動手段４３８に当接する動作指令を出す。画像形成を行う用紙の紙種がコート紙である場合（ステップＳ２ではＹＥＳ）は、ステップＳ３に進む。

ＣＰＵ４０１は、ステップＳ３では、取得した画像形成を行う用紙の坪量が、予め定めた閾値以上であるか否かを判断する。画像形成を行う用紙の坪量が閾値未満の場合（ステップＳ３ではＮＯ）は、ステップＳ４に進み、当接を選択し、移動手段４３８に当接する動作指令を出す。画像形成を行う用紙の坪量が閾値以上の場合（ステップＳ３ではＹＥＳ）は、ステップＳ５に進み、離間を選択し、移動手段４３８に離間する動作指令を出す。

次には用紙加湿装置３の加湿部４３以外の部分の構成について説明する。
本実施形態のように、用紙加湿装置３は、加湿部４３と、加湿とは別の機能を有する用紙処理部を有してもよい。用紙加湿装置３が加湿とは別の機能を有する用紙処理部を備える場合、加湿部４３は用紙搬送方向に対し、用紙処理部より上流側に配置する。（図３を参照）

本実施形態のように、用紙加湿装置３に用紙処理部が配置される場合は、搬送部４２に複数に分岐された用紙搬送経路を設け、加湿部４３が設けられた搬送経路とは別の搬送経路に用紙処理部を設けることが出来る。この場合、分岐を設けたことにより、用紙が帯電しているとジャムが発生しやすくなる恐れがある。また、複数枚の用紙を重ねた状態で用紙処理部により処理する際に、用紙が適切に整合されない恐れがある。そこで本実施形態では、用紙の安定した搬送と高品質の後処理を行うために、除電を行える加湿部４３は搬送経路の分岐点より上流側に配置している。

また、加湿部４３の各加湿ローラー４３２ａ，４３２ｂ、各水供給ローラー４３３ａ，４３３ｂ、各水切ローラー４３４ａ，４３４ｂ、絞り部材４３５、汲み上げローラー４３６、貯水部４３７の配置によって、用紙加湿装置３に対する加湿部４３の占める範囲が大きくなり、結果的に、用紙加湿装置３のサイズが大きくなりやすい。これを回避するために、各加湿ローラー４３２ａ，４３２ｂと各水供給ローラー４３３ａ，４３３ｂの配置を加湿加湿可能な範囲で様々に工夫することが出来る。例えば、本実施形態においては、各加湿ローラー４３２ａ，４３２ｂと各水供給ローラー４３３ａ，４３３ｂとを直線上に配置し、水平方向に搬送される用紙の通紙面に対し垂直になるように配置し、画像形成装置２から用紙を水平方向の状態で受け取り、水平方向に排紙する。各加湿ローラー４３２ａ，４３２ｂと各水供給ローラー４３３ａ，４３３ｂを上記の配置とすることで、受け取りから排紙までを直線で結んだ搬送経路を持つことができ、用紙加湿装置３の用紙搬送方向の幅を小さくすることが出来る。また、水平方向に搬送する際、各加湿ローラー４３２ａ，４３２ｂと各水供給ローラー４３３ａ，４３３ｂを直線状、かつ、鉛直方向に配置することで、加湿部４３の用紙搬送方向の幅を小さくすることが出来る。加湿部４３が上記の構成を取ることで、用紙加湿装置３を小さくすることが出来る。

上記実施の形態は、加湿ローラー対に適切な量の水を供給するために、上方水供給ローラー４３３ａと上方水切ローラー４３４ａを備え、上方水供給ローラー４３３ａと上方水切ローラー４３４ａとのニップ部に溜まる水が零れることを防止するために、上方水切ローラー４３４ａは吸水性を有する部材で構成する用紙加湿装置としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図９のように、水切ローラーを含まない加湿部４３を用紙加湿装置内に設けるようにしても良い。図９に示す水切ローラーのない本形態の場合、上方水供給ローラー４３３ａが上方加湿ローラー４３２ａへ水を供給するために当接するので、上方水供給ローラー４３３ａと上方加湿ローラー４３２ａとの間に形成されるニップ部に水が過剰に溜まり、零れ落ちないようにするために、上方水供給ローラー４３３ａを吸水性のある部材で構成する。さらに、上方水供給ローラー４３３ａを上方加湿ローラー４３２ａに圧接する機構を備え、水を吸収した状態の上方水供給ローラー４３３ａを圧接することで染み出た水を、上方加湿ローラー４３２ａに供給するようにしてもよい。もちろん、上方水供給ローラー４３３ａは、表面に水を担持し、上方加湿ローラー４３２ａに水を供給することも可能であるが、上方水供給ローラー４３３ａと上方加湿ローラー４３２ａとの間に形成されるニップ部に水が過剰に溜まらないように用紙の搬送速度などを適切に制御することが望ましい。

１・・・・・・・・・・画像形成システム
２・・・・・・・・・・画像形成装置
３・・・・・・・・・・用紙加湿装置
４・・・・・・・・・・用紙処理装置
４２・・・・・・・・・搬送部
４３・・・・・・・・・加湿部
４４・・・・・・・・・デカーラ部
４５・・・・・・・・・用紙反転部
４６・・・・・・・・・パージ部
４３１・・・・・・・・ガイド部
４３２ａ・・・・・・・上方加湿ローラー
４３２ｂ・・・・・・・下方加湿ローラー
４３３ａ・・・・・・・上方水供給ローラー
４３３ｂ・・・・・・・下方水供給ローラー
４３４ａ・・・・・・・上方水切ローラー
４３４ｂ・・・・・・・下方水切ローラー
４３５・・・・・・・・絞り部材
４３６・・・・・・・・汲み上げローラー
４３７・・・・・・・・貯水部
４３８・・・・・・・・移動手段

Claims (12)

1. それぞれ表面に水を担持し、用紙に対して上方から加湿する上方加湿ローラーと、用紙に対して下方から加湿する下方加湿ローラーとで構成される加湿ローラー対によって用紙を挟持搬送しながら加湿する用紙加湿装置において、
   表面に水を担持し、前記上方加湿ローラーへ水を供給する上方水供給ローラーと、前記上方水供給ローラーに当接する上方当接部材と、水を汲み上げて前記上方水供給ローラーに当接して水を供給する汲み上げローラーとを備え、
   前記上方当接部材は、前記上方水供給ローラーと前記上方当接部材とが当接することで形成されるニップ部に溜まる水を吸収し得る吸水性の部材で構成されたことを特徴とする用紙加湿装置。
2. 前記上方当接部材は、前記上方水供給ローラーに当接することにより、前記上方加湿ローラーへ供給する水の量を規制することを特徴とする請求項１に記載の用紙加湿装置。
3. 前記上方当接部材に当接する絞り部材を備え、前記絞り部材は前記上方当接部材が吸収した水を取り除くことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の用紙加湿装置。
4. 表面に水を担持し、前記下方加湿ローラーへ水を供給する下方水供給ローラーと、前記下方水供給ローラーに当接する下方当接部材とを備え、
   前記下方当接部材は、前記下方水供給ローラーに当接することにより、前記下方加湿ローラーへ供給する水の量を規制することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の用紙加湿装置。
5. 前記下方当接部材を前記下方水供給ローラーに当接又は離間する移動機構と、
   搬送する用紙の紙種及び坪量の少なくとも何れかに応じて、前記下方当接部材を前記下方水供給ローラーに当接又は離間する情報を記憶する記憶部と、
   搬送する用紙の紙種及び坪量の少なくとも何れかの情報、及び、前記記憶部に記憶された情報により、前記移動機構を制御する制御部とを有することを特徴とする請求項４に記載の用紙加湿装置。
6. 前記上方当接部材は、円柱状又は円筒状の形状であって、前記上方水供給ローラーの外周面と前記上方当接部材の外周面とが接触した状態で、回動することを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の用紙加湿装置。
7. 前記上方当接部材と前記下方当接部材は、円柱状又は円筒状の形状であって、前記上方当接部材は前記上方水供給ローラーの外周面と前記上方当接部材の外周面とが接触し、前記下方当接部材は前記下方水供給ローラーの外周面と前記下方当接部材の外周面とが接触した状態で、それぞれ回動することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の用紙加湿装置。
8. 用紙を搬送する搬送経路が分岐部を介して複数に分かれており、前記分岐部は搬送経路中で前記加湿ローラー対に対し下流側に配置されたことを特徴とする請求項１から請求項７の何れか１項に記載の用紙加湿装置。
9. 前記分岐部より下流側の搬送経路中に、用紙に対して加湿以外の処理を行う用紙処理部を備えたことを特徴とする請求項８に記載の用紙加湿装置。
10. 前記上方水供給ローラーと、前記上方加湿ローラーと、前記下方加湿ローラーとは、直線上に配置され、通紙面に対して直交するように配置されたことを特徴とする請求項１から請求項９の何れか１項に記載の用紙加湿装置。
11. 前記上方水供給ローラーと、前記上方加湿ローラーと、前記下方加湿ローラーと、前記下方水供給ローラーとは、直線上に配置され、通紙面に対して直交するように配置されたことを特徴とする請求項４から請求項９の何れか１項に記載の用紙加湿装置。
12. 画像データに応じて画像形成を行う画像形成部、外部との間で情報の送受信を行う画像形成装置側インターフェースを有する画像形成装置と、
    外部との間で情報の送受信を行う用紙加湿装置側インターフェースを有する請求項１から請求項１１の何れか１項に記載の用紙加湿装置とを備え、
    前記用紙加湿装置は、前記用紙加湿装置側インターフェースを介して、前記画像形成装置から前記画像形成装置側インターフェースを介して送信された情報を受信し、受信した情報に基づき、用紙加湿を行うことを特徴とする画像形成システム。

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