WO2010032584A1 - 用紙加湿装置及び画像形成システム - Google Patents

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寿夫 志田
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コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a paper humidifier that humidifies paper, and an image forming system in which the paper humidifier and the image forming apparatus are connected.
  • An electrophotographic image forming apparatus transfers a toner image formed on a photoreceptor onto a sheet, and conveys the sheet carrying the transferred toner image while heating, thereby fixing the toner image on the sheet. Then, the sheet after the fixing process is sent out of the apparatus.
  • Paper that has been deprived of moisture by the fixing process with heating as described above often undergoes deformation such as undulations and curls. This causes inconvenience in post-processing.
  • a nip portion is formed in which a rubber roller that transports paper and a humidifying roller that has been subjected to hydrophilic chrome plating are opposed to each other, and a water supply roller that forms a water film on the humidifying roller.
  • a paper humidifying device is described in which the humidifying roller is rotated in a direction different from that of the rubber roller while water is supplied to humidify the paper traveling through the nip portion.
  • Patent Document 2 describes a paper humidifier that supplies water to at least one humidifying roller of a humidifying roller pair having a porous wet layer, and humidifies while conveying the paper by the humidifying roller pair.
  • Patent Document 3 describes a paper humidifier that humidifies both sides of a sheet while conveying the sheet by a humidifying roller having a fibrous elastomer surface that rotates oppositely.
  • the paper humidifying device as mentioned as an example, that is, the paper humidifying device that performs the humidification process on the paper while conveying the paper by the roller rotating oppositely, the rotation of the roller without the paper in the nip portion. If this continues, water pools will occur in the nip.
  • the present invention has been made in view of the above-described situation, and an object thereof is generated in a nip portion in a sheet humidifying apparatus that performs humidification processing on a sheet while conveying the sheet by rollers that rotate oppositely.
  • An object of the present invention is to realize a paper humidifier that prevents the occurrence of undulations at the edge of the paper by suppressing the formation of water pools.
  • a humidifying roller for applying water to the paper;
  • a water supply roller disposed opposite to the humidification roller to replenish water to the humidification roller;
  • the sheet humidifier is characterized in that the surface roughness of the humidifying roller is rougher than the surface roughness of the water supply roller.
  • Two humidification mechanisms comprising the humidification roller, the water supply roller, and a water storage dish in which humidification water is stored and a part of the water supply roller is immersed,
  • the humidifying rollers of the two sets of the humidifying mechanisms are opposed to each other, and the two sets of the humidifying mechanisms are arranged symmetrically, 2.
  • the present invention since the formation of a water pool generated at the nip portion in the sheet humidifying apparatus that performs humidification processing on the sheet while conveying the sheet by the roller rotating oppositely is suppressed, it is generated at the leading end of the sheet due to excessive humidification. There is no undulation.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of an image forming system to which a humidifier is connected. It is a conceptual diagram of a humidifier. It is a figure explaining a humidification part. It is a figure which shows the position of the water pool formed in a humidification part.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram of undulations generated at the leading end of a sheet. It is a figure explaining the amount of undulations. It is a graph which shows the relationship between the surface roughness of a humidification roller and a water supply roller, and the magnitude
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of an image forming system to which a humidifier B is connected.
  • the illustrated image forming system includes an image forming apparatus A, a humidifying apparatus B, and a bookbinding apparatus F.
  • the image forming apparatus A is an electrophotographic image forming apparatus having an automatic document feeder ADF at the top.
  • the documents placed on the document placing table 1 of the automatic document feeder ADF are sent one by one to the document conveying section 2 and discharged to the document discharge section 3.
  • the image surface of the conveyed document is read by an optical system including a light source 12, a first mirror 13, a second mirror 14, a lens 15, an image sensor 16 and the like at a reading position 11 of the reading unit 10 of the image forming apparatus A.
  • the read image information is stored in the memory of the control unit C.
  • the writing unit 20 includes a laser beam generation unit, a polygon, and the like, and scans and exposes the surface of the charged photoreceptor 31 of the image forming unit 30 based on the image information stored in the memory of the control unit C. Thus, a latent image is formed on the surface of the photoreceptor.
  • the image forming unit 30 includes a photosensitive member 31 and a belt electrode 32, a developing unit 33, a transfer separation electrode 34, a cleaning unit 35, and the like disposed around the photosensitive member 31.
  • the image forming unit 30 is formed on the surface of the photosensitive member 31.
  • the latent image is developed by the developing unit 33 to form a toner image on the photoreceptor surface.
  • the formed toner image is sent from any one of the paper feed trays 41, 42, and 43 of the paper feed unit 40 by the action of the transfer separation pole 34, and is timed by the paper feed roller 44 to be a photosensitive member. It is transferred to the paper P sent out toward the paper 31.
  • the paper P carrying the toner image is pressurized and heated by the fixing unit 50, and the toner image is fixed on the paper P.
  • the paper P on which the fixing process has been performed is sent to the paper humidifier B by the paper discharge roller 61 of the paper discharge reversing unit 60.
  • the paper P subjected to the fixing process is sent from the paper discharge reversing unit 60 to the paper refeeding unit 70.
  • the refeed unit 70 sends the paper P to the paper feed unit 40 again in order to form an image on the back side of the fed paper P.
  • the humidifier B is connected to the downstream side of the image forming apparatus A described above, and is formed by the fixing process of the image forming apparatus A by applying water to both sides of the paper P sent out from the image forming apparatus A and humidifying it. This device removes curled paper.
  • the paper P When the humidification process is not performed on the paper P, the paper P is guided to the paper transport path H1 and sent to the bookbinding apparatus F. When the humidification process is performed, the paper P travels through the paper transport path H2 including the humidifying unit 100. Guide you to. A detailed description of the humidifier B will be given later.
  • the bookbinding apparatus F is a typical post-processing apparatus that stacks the sheets P flattened by the humidifying apparatus B to form a sheet bundle, and attaches a cover to the back of the formed sheet bundle for bookbinding.
  • the bookbinding apparatus F includes a sheet transport unit 210, a sheet discharge unit 220, a cover sheet supply unit 230, a sheet bundle storage unit 240, a sheet bundle holding unit 250, a glue applying unit 260, a cover sheet attaching unit 270, a cover sheet bending unit 280, and a booklet discharge unit. It comprises means 290 and the like.
  • the means are arranged in a vertical line in the apparatus as shown in the figure.
  • the paper P sent from the humidifier B is sent to the paper discharge unit 220 by the paper transport unit 210, and the processing mode in which the bookbinding process is performed. If it is set, it is sent to the sheet bundle accommodating means 240.
  • the sheets P sent to the sheet bundle storage means 240 and sequentially stacked become a sheet bundle consisting of a predetermined number of sheets.
  • the sheet bundle formed on the sheet bundle accommodating unit 240 is sent to the sheet bundle holding unit 250, and the sheet bundle holding unit 250 rotates to a position where the sheet bundle becomes substantially vertical while holding the sheet bundle.
  • the glue application unit 260 applies glue to the bottom surface of the sheet bundle that is vertically held by the sheet bundle holding unit 250, and the sheet bundle is bundled on the bottom surface.
  • the cover sheet is attached to the bundle of bundled sheets by the cover sheet attaching means 270, and then the attached cover sheet is bent along the sheet bundle by the cover sheet folding means 280, thereby completing the booklet.
  • the formed booklet is discharged to a booklet storage tray outside the bookbinding apparatus F by the booklet discharge means 290.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram of the humidifier B.
  • the paper P sent from the image forming apparatus A enters the humidifier B from the direction of the arrow a and is sent to the bookbinding apparatus F in the direction of the arrow b.
  • the paper transport path on which the paper P travels includes a first transport path H1 that guides the paper P upward from the paper entrance 101 by the transport path switching guide 102 and transports it to the discharge port 103, and a paper P by the transport path switching guide 102.
  • the second transport path H2 is guided downward and transports the humidified paper P to the discharge port 103.
  • the first transport path H1 does not perform the humidification process on the paper P sent from the image forming apparatus A, and the second transport path H2 sends the paper P to the humidification unit 100 to perform the humidification process.
  • This is a paper conveyance path to be sent to a device connected downstream.
  • a tank T for storing water used for humidification is disposed below the humidifying unit 100, and the water in the tank is sent to the humidifying unit 100 by a pump WP. The water that has overflowed in the humidifying unit 100 is returned to the tank T and used again.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the humidifying unit 100.
  • the humidification unit 100 is a combination of two humidification mechanisms that apply water to one side of the paper P.
  • the humidifying unit 100 in the dotted line area in the figure applies water to both sides of the paper P while transporting the paper P upward from below by the humidifying rollers 111 and 121 of the humidifying mechanisms 110 and 120 arranged to face each other.
  • the humidifying mechanism 110 includes a humidifying roller 111, a water supply roller 112 for supplying water to the humidifying roller 111, a water storage tray 113 in which water for application is stored and a part of the water supply roller 112 is immersed, and a control for pressing the surface of the water supply roller 112. It has a roller 114.
  • the humidifying mechanism 120 includes a humidifying roller 121, a water supply roller 122, a water storage tray 123, and a control roller 124.
  • the humidifying unit 100 includes two sets of the humidifying mechanisms as described above, and the humidifying rollers of the two sets of humidifying mechanisms are opposed to each other, and are arranged symmetrically.
  • the water supply rollers 112 and 122 which are disposed at positions facing the humidifying rollers 111 and 121 and are partially immersed in the water stored in the water storage trays 113 and 123, are hydrophilic solid rubber rollers and are attached to the surface. Water is transferred to the humidifying rollers 111 and 121.
  • the control rollers 114 and 124 are in contact with the water supply rollers 112 and 122 so as to press the water supply rollers 112 and 122.
  • the water retention amount of the water supply roller is changed to The amount of water supplied to the humidifying rollers 111 and 121 by the rollers 112 and 122 is changed.
  • the humidification amount for the paper P can be changed by changing the pressing force of the control rollers 114 and 124.
  • the control rollers 114 and 124 are metal rollers and are pressed against the water supply roller by pressing means (not shown).
  • the pressing means is means for pressing the shafts or bearings at both ends of the control rollers 114 and 124 with a spring, and the magnitude of the pressing force is determined by a screw for adjusting the position of the end of the spring.
  • the two humidifying rollers 111 and 121 rotate oppositely while containing water for application.
  • a water pool is generated at the position where the humidifying rollers 111 and 121 face each other, that is, at the nip portion.
  • the water pool generated in this manner adheres to the leading end portion of the sheet P to be humidified next, and creates a deformation region called undulation at the leading end portion.
  • FIG. 4 is a diagram showing the position of the water reservoir W formed in the humidifying unit 100
  • FIG. 5 is a conceptual diagram of undulations generated at the leading end of the paper P.
  • the amount of water retained by the humidifying rollers 111 and 121 is increased and the amount of water supplied from the water supply rollers 112 and 122 to the humidifying rollers 111 and 121 is decreased. Is effective.
  • the water supplied to the humidifying rollers 111 and 121 is held on the surfaces of the two rollers and passes through the opposing positions.
  • the present invention creates the above-described conditions from the relationship between the surface roughness of the humidifying rollers 111 and 121 and the surface roughness of the water supply rollers 112 and 122, and suppresses the generation of the water pool W. Will be explained.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the undulation amount.
  • the amount of corrugation of the paper described here is obtained by quantifying the size of corrugation at the edge of the paper by a method as shown in FIG.
  • the sum of the lengths of the straight line connecting A1 and B1 and the straight line connecting B1 and A2, that is, the sum of the lengths of the oblique sides of the isosceles triangle is b1
  • the straight line connecting A1 and A2 that is, the isosceles Let a1 be the length of the base of the oblique side of the triangle.
  • b2 and a2 are obtained for the next undulation, and the values of a1 to an and b1 to bn are determined by performing such measurement up to the final undulation.
  • the waving amount is defined as (b1 + b2 +... Bn) ⁇ (a1 + a2 +... An), and the unit is mm.
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the surface roughness of the humidifying rollers 111 and 121 and the water supply rollers 112 and 121 and the amount of undulation generated.
  • FIG. 8 is a list of specifications of each roller used in the experiment.
  • FIG. 7 (a) is a table showing the amount of corrugation of the paper generated by changing the surface roughness of the humidifying rollers 111 and 121 of hydrophilic NBR (nitrile rubber) and having a rubber hardness of 52 ⁇ 10.
  • FIG. 7B is a graph showing the relationship between the difference in surface roughness between the humidifying rollers 111 and 121 and the water supply rollers 112 and 122 and the amount of undulation generated.

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Abstract

　トナー画像を担持した用紙を加熱して画像定着する画像形成装置から送られた用紙を対向して回転するローラによって用紙を搬送しながら用紙への加湿処理を行う用紙加湿装置において、ニップ部に発生する水溜まりの形成を抑制することによって、用紙の端部の波打発生を防止する。 　用紙加湿装置は回転しつつ用紙に水を塗布する加湿ローラと、加湿ローラに対向して配置され、加湿ローラに水を補給する給水ローラと、を有し、加湿ローラの表面粗さを、対向する給水ローラの表面粗さよりも粗いものとする。

Description

用紙加湿装置及び画像形成システム
　本発明は、用紙を加湿する用紙加湿装置、及び用紙加湿装置と画像形成装置とが接続された画像形成システムに関する。
　電子写真方式の画像形成装置は、感光体上に形成したトナー画像を用紙上に転写し、転写されたトナー画像を担持した用紙を加熱しながら搬送することにより、トナー画像を用紙に定着して、定着処理後の用紙を装置外に送り出す。
　上述したような加熱を伴う定着処理によって水分が奪われた用紙には、波打やカール等の変形が発生することが多く、発生した用紙の変形は、定着処理後の用紙の搬送や、製本等の後処理において不都合をもたらす。
　このような問題を解決するために、定着処理後の用紙を加湿して用紙の変形を矯正する技術が提案されている。
　例えば、特許文献１には、用紙の搬送をするゴムローラと、親水性のクロームメッキを施した加湿ローラとを対向させたニップ部を形成し、前記加湿ローラに水の膜を形成する給水ローラにより水を供給しながら、前記加湿ローラを前記ゴムローラとは異なる方向に回転させて、前記ニップ部を進行する用紙を加湿する用紙加湿装置が記載されている。
　また、特許文献２には、多孔湿層を有する加湿ローラ対の少なくとも一方の加湿ローラに水を供給して、前記加湿ローラ対によって用紙を搬送しながら加湿する用紙加湿装置が記載されている。
　また、特許文献３には、対向して回転する繊維状のエラストマー面を有する加湿ローラによって、用紙を搬送しながら用紙の両面を加湿する用紙加湿装置が記載されている。
　しかしながら、例として挙げたような用紙加湿装置、即ち、対向して回転するローラによって用紙を搬送しながら用紙への加湿処理を行う用紙加湿装置においては、ニップ部に用紙が無い状態でローラの回転が継続するとニップ部には水溜まりが発生する。
　この水溜まりは、加湿処理のために新たに送られた用紙の先端部に集中的に付着することから、用紙先端部が加湿過多となり、用紙先端部に波打と称される複数のうねりを発生させる。
米国特許５，８３２，３５９号明細書 特開２００６－８２８２号公報 米国特許５，８９５，１５４号明細書
　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、対向して回転するローラによって用紙を搬送しながら用紙への加湿処理を行う用紙加湿装置において、ニップ部に発生する水溜まりの形成を抑制することによって、用紙の端部の波打発生を防止する用紙加湿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．トナー画像を担持した用紙を加熱して画像定着する画像形成装置から送られた用紙に加湿処理を施す用紙加湿装置において、
前記用紙に水を塗布する加湿ローラと、
前記加湿ローラに対向して配置され、前記加湿ローラに水を補給する給水ローラと、
を有し、
前記加湿ローラの表面粗さは、前記給水ローラの表面粗さよりも粗いものであることを特徴とする用紙加湿装置。
　２．前記加湿ローラ及び前記給水ローラは、親水性のＮＢＲゴムであることを特徴とする１項に記載の用紙加湿装置。
　３．前記加湿ローラと、前記給水ローラと、加湿用の水を貯え前記給水ローラの一部が浸漬される貯水皿とを有する加湿機構を二組備え、
二組の前記加湿機構の前記加湿ローラ同士を対向させ、二組の前記加湿機構を左右対称に配置して、
対向する前記加湿ローラによって前記用紙を下方から上方に搬送しながら前記用紙の両面に水を塗布することを特徴とする１項に記載の用紙加湿装置。
　４．前記給水ローラを押圧することにより前記給水ローラの保水量を制御する制御ローラを有することを特徴とする１項に記載の用紙加湿装置。
　５．画像形成装置と１項に記載の用紙加湿装置とが接続された画像形成システム。
　本発明により、対向して回転するローラによって用紙を搬送しながら用紙への加湿処理を行う用紙加湿装置におけるニップ部に発生する水溜まりの形成が抑制されるので、加湿過多により用紙の先端部に発生する波打がなくなる。
　その結果、加湿処理後の用紙の搬送や、製本等の後処理が安定化される。
加湿装置が接続された画像形成システムの概念図である。 加湿装置の概念図である。 加湿部を説明する図である。 加湿部に形成される水溜まりの位置を示す図である。 用紙の先端部に発生する波打の概念図である。 波打量を説明する図である。 加湿ローラ及び給水ローラの表面粗さと発生した波打の大きさの関係を示すグラフである。 実験に使用した各ローラの仕様を示す図である。
　以下、図を基に本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は、説明する実施の形態に限定されるものではない。
　図１は、加湿装置Ｂが接続された画像形成システムの概念図である。図示の画像形成システムは、画像形成装置Ａ、加湿装置Ｂ、製本装置Ｆから構成されている。
　画像形成装置Ａは、上部に自動原稿送り装置ＡＤＦを備えた、電子写真方式の画像形成装置である。
　自動原稿送り装置ＡＤＦの原稿載置台１に載置された原稿は一枚ずつ、原稿搬送部２に送り出され、原稿排紙部３に排出される。
　搬送される原稿の画像面は、画像形成装置Ａの読み取り部１０の読み取り位置１１にて、光源１２、第１ミラー１３、第２ミラー１４、レンズ１５、撮像素子１６等を備える光学系によって読み取られ、読み取られた画像情報は、制御部Ｃのメモリに記憶される。
　書込部２０は、レーザビーム生成部、ポリゴン等を有し、制御部Ｃのメモリに記憶されている前記画像情報に基づき、画像形成部３０の帯電された感光体３１の表面を走査露光して、感光体面上に潜像を形成する。
　画像形成部３０は、感光体３１と、その周囲に配置された、帯電極３２、現像部３３、転写分離極３４、クリーニング部３５等を有し、感光体３１の面上に形成された前記潜像を現像部３３によって現像し、感光体面上にトナー画像を形成する。
　形成された前記トナー画像は、転写分離極３４の作用によって、給紙部４０の給紙トレイ４１、４２、４３の何れかのトレイから送られ、給紙ローラ４４によってタイミングが取られて感光体３１に向かって送り出された用紙Ｐに転写される。
　トナー画像を担持した用紙Ｐは、定着部５０によって加圧加熱され、トナー画像が用紙Ｐに定着される。定着処理が施された用紙Ｐは、排紙反転部６０の排紙ローラ６１によって用紙加湿装置Ｂに送られる。
　用紙Ｐの両面に画像が形成される場合には、定着処理が施された用紙Ｐは排紙反転部６０から再給紙部７０に送られる。再給紙部７０は、送られた用紙Ｐの裏面への画像形成を行うために、再度、用紙Ｐを給紙部４０に送り出す。
　加湿装置Ｂは、上述の画像形成装置Ａの下流に接続され、画像形成装置Ａから送り出された用紙Ｐの両面に水を塗布して加湿することにより、画像形成装置Ａの定着処理により形成された用紙のカールを除く装置である。
　用紙Ｐに加湿処理を施さない場合には、用紙Ｐを用紙搬送路Ｈ１に導き、製本装置Ｆに送り出し、加湿処理を施す場合には、用紙Ｐを加湿部１００のある用紙搬送路Ｈ２を進行するように導く。なお、加湿装置Ｂの詳細な説明は、後に行う。
　製本装置Ｆは、加湿装置Ｂにて平面化された用紙Ｐを集積して用紙束を形成し、形成した用紙束の背に表紙を貼着し製本する代表的な後処理装置である。
　製本装置Ｆ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、用紙束保持手段２５０、糊塗布手段２６０、表紙貼着手段２７０、表紙折り曲げ手段２８０、冊子排出手段２９０等から構成されている。
　前記各手段は、図示のように、装置内の垂直方向に縦列配置されている。
　用紙Ｐに製本処理を施さない処理モードが設定されている場合には、加湿装置Ｂから送られた用紙Ｐは、用紙搬送手段２１０によって排紙手段２２０に送られ、製本処理を施す処理モードが設定されている場合には、用紙束収容手段２４０に送られる。
　用紙束収容手段２４０に送られ順次積み重ねられた用紙Ｐは、所定の枚数からなる用紙束となる。
　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は、用紙束を保持しながら用紙束がほぼ垂直になる位置まで回転する。
　用紙束保持手段２５０により垂直に保持されている用紙束の底面には、糊塗布手段２６０による糊塗布がなされ、用紙束が底面にて束ねられる。
　束ねられた用紙束には、表紙貼着手段２７０によって表紙が貼着され、次いで、表紙折り曲げ手段２８０によって、貼着された表紙が用紙束に沿って折り曲げられ、冊子が完成する。形成された冊子は冊子排出手段２９０により製本装置Ｆの外にある冊子収容トレイに排出される。
　なお、上述したような製本装置Ｆは、特開２００４－２０９８６９号公報に記載されているような公知の装置である。
　図２は、加湿装置Ｂの概念図である。
　画像形成装置Ａから送られた用紙Ｐは、矢印ａの方向から加湿装置Ｂに進入して、矢印ｂの方向にある製本装置Ｆに送られる。
　用紙Ｐが進行する用紙搬送路は、用紙Ｐを用紙進入口１０１から搬送路切換ガイド１０２によって上方に導き、排出口１０３まで搬送する第１搬送路Ｈ１と、用紙Ｐを搬送路切換ガイド１０２によって下方に導き、加湿処理後の用紙Ｐを排出口１０３まで搬送する第２搬送路Ｈ２とから構成される。
　即ち、第１搬送路Ｈ１は、画像形成装置Ａから送られた用紙Ｐに加湿処理を施さずに、また、第２搬送路Ｈ２は、用紙Ｐを加湿部１００に送り加湿処理を施して、下流に接続されている装置に送る用紙搬送路である。
　加湿部１００の下方には、加湿に使用する水を貯蔵するタンクＴが配置されており、タンク内の水はポンプＷＰによって加湿部１００に送られる。なお、加湿部１００でオーバーフローした水はタンクＴに戻され、再度使用される。
　図３は、加湿部１００を説明する図である。
　加湿部１００は、用紙Ｐの片面に水を塗布する加湿機構を二組組み合わせたものである。
　図の点線領域にある加湿部１００は、対向して配置された加湿機構１１０及び１２０の加湿ローラ１１１、１２１によって用紙Ｐを下方から上方に搬送しながら、用紙Ｐの両面に水を塗布する。
　加湿機構１１０は、加湿ローラ１１１、加湿ローラ１１１に水を補給する給水ローラ１１２、塗布用の水を貯え給水ローラ１１２の一部が浸漬される貯水皿１１３、給水ローラ１１２の表面を押圧する制御ローラ１１４を有する。
　同様に、加湿機構１２０は、加湿ローラ１２１、給水ローラ１２２、貯水皿１２３、制御ローラ１２４を有する。
　加湿部１００は、上述したような加湿機構を二組備え、二組の加湿機構の加湿ローラ同士を対向させ、左右対称に配置したものである。
　加湿ローラ１１１、１２１に対向する位置に配置され、貯水皿１１３、１２３に貯えられている水に一部が浸漬されている給水ローラ１１２、１２２は、親水性のソリッドゴムローラで、表面に付着した水を加湿ローラ１１１、１２１に転写する。
　給水ローラ１１２、１２２には、制御ローラ１１４、１２４が給水ローラ１１２、１２２を押圧するように当接されており、その押圧力を変更することにより、給水ローラの保水量を変更して、給水ローラ１１２、１２２の加湿ローラ１１１、１２１への水の補給量を変更する。
　即ち、制御ローラ１１４、１２４の押圧力を変更することにより、用紙Ｐに対する加湿量を変更することができる。
　制御ローラ１１４、１２４は、金属ローラで、押圧手段（不図示）により給水ローラに押圧される。前記押圧手段は制御ローラ１１４、１２４の両端の軸、又は軸受けをバネにより押圧する手段であり、押圧力の大きさは前記バネの端部の位置を調整するネジにより決定される。
　上述したような加湿部１００に加湿処理の対象となる用紙Ｐが存在しない場合、二つの加湿ローラ１１１、１２１は、塗布のための水を含んだまま対向して回転することになる。
　このような状態は、加湿ローラ１１１、１２１が対向する位置、即ちニップ部に水溜まりを発生させる。このように発生した水溜まりは次に加湿処理される用紙Ｐの先端部に付着して、先端部に波打と称される変形領域を作り出す。
　図４は、加湿部１００に形成される水溜まりＷの位置を示す図である、また、図５は、用紙Ｐの先端部に発生する波打の概念図である。
　このような先端部に形成された波打は、用紙搬送上の不都合をもたらし、また、製本された冊子の品質を低下させるものである。
　本発明は、上述したような水溜まりＷの発生を抑制することにより、用紙Ｐの先端部に発生する波打を防止することにある。
　加湿の対象となる用紙Ｐが加湿ローラ間に存在しない場合、給水ローラ１１２、１２２から加湿ローラ１１１、１２１に転写された水は、加湿ローラ１１１、１２１から用紙Ｐに塗布されないことから、加湿ローラ１１１、１２１の保水量を超えて供給された水は図４で示すような位置に水溜まりＷとして滞留する。
　このような、水溜まりの発生を抑制するためには、加湿ローラ１１１、１２１の保水量を上げると共に、給水ローラ１１２、１２２から加湿ローラ１１１、１２１に補給する水の補給量を下げるようにすることが効果的である。
　即ち、加湿ローラ１１１、１２１の保水量の増大により、加湿ローラ１１１、１２１に供給された水は、二つのローラの表面に保持されて対向位置を通過するようになる。
　また、給水ローラ１１２、１２２の補給量を加湿処理に不都合を来さない範囲で下げることにより、加湿ローラ１１１、１２１の保水量を超えるような水の補給を防止できる。
　本発明は、加湿ローラ１１１、１２１の表面粗さと給水ローラ１１２、１２２の表面粗さの関係から上述したような条件を作り出し、水溜まりＷの発生を抑制しようとするものであり、以下に実験結果を説明する。
　図６は、波打量を説明する図である。
　ここで述べる用紙の波打量とは、用紙の端部における波打の大きさを図６で示すような方法で定量化したものである。
　先ず、用紙の端部に発生した波打と称する用紙のうねりの頂点Ｂ１と、うねりの谷Ａ１、Ａ２とから形成される二等辺三角形を作図する。
　次いで、Ａ１とＢ１を結ぶ直線とＢ１とＡ２を結ぶ直線の長さの和、即ち、前記二等辺三角形斜辺の長さの和をｂ１とし、Ａ１とＡ２とを結ぶ直線、即ち、前記二等辺三角形斜辺の底辺の長さをａ１とする。
　同様に、次のうねりについてｂ２とａ２を求め、このような測定を最終端のうねりまで行うことによって、ａ１からａｎ、ｂ１からｂｎの値を決定する。
　波打量は、（ｂ１＋ｂ２＋・・・ｂｎ）－（ａ１＋ａ２＋・・・ａｎ）として定義されたものであり、単位はｍｍである。
　図７は、加湿ローラ１１１、１２１及び給水ローラ１１２、１２１の表面粗さと発生した波打量との関係を示すグラフである。
　図８は、実験に使用した各ローラの仕様の一覧表である。
　図７（ａ）は、親水性のＮＢＲ（ニトリルゴム）で、ゴム硬度５２±１０の加湿ローラ１１１、１２１の表面粗さを変更することにより発生した用紙の波打量を示す表である。
　また、図７（ｂ）は、加湿ローラ１１１、１２１及び給水ローラ１１２、１２２の表面粗さの差と発生した波打量との関係を示すグラフである。
　実験結果から明らかなように、加湿ローラ１１１、１２１の表面粗さが給水ローラ１１２、１２２の表面粗さよりも粗い場合に、波打量が減少し、本発明の効果が現れている。
　なお、各ローラの表面粗さ及び表面粗さの差の最適値は、設計時の実験により決定されるものである。
　１００　加湿部
　１１０、１２０　加湿機構
　１１１、１２１　加湿ローラ
　１１２、１２２　給水ローラ
　１１４、１２４　制御ローラ
　Ａ　画像形成装置
　Ｂ　加湿装置
　Ｆ　製本装置
　Ｐ　用紙

Claims (5)

  1. トナー画像を担持した用紙を加熱して画像定着する画像形成装置から送られた用紙に加湿処理を施す用紙加湿装置において、
    前記用紙に水を塗布する加湿ローラと、
    前記加湿ローラに対向して配置され、前記加湿ローラに水を補給する給水ローラと、
    を有し、
    前記加湿ローラの表面粗さは、前記給水ローラの表面粗さよりも粗いものであることを特徴とする用紙加湿装置。
  2. 前記加湿ローラ及び前記給水ローラは、親水性のＮＢＲゴムであることを特徴とする請求項１に記載の用紙加湿装置。
  3. 前記加湿ローラと、前記給水ローラと、加湿用の水を貯え前記給水ローラの一部が浸漬される貯水皿とを有する加湿機構を二組備え、
    二組の前記加湿機構の前記加湿ローラ同士を対向させ、二組の前記加湿機構を左右対称に配置して、
    対向する前記加湿ローラによって前記用紙を下方から上方に搬送しながら前記用紙の両面に水を塗布することを特徴とする請求項１に記載の用紙加湿装置。
  4. 前記給水ローラを押圧することにより前記給水ローラの保水量を制御する制御ローラを有することを特徴とする請求項１に記載の用紙加湿装置。
  5. 画像形成装置と請求項１に記載の用紙加湿装置とが接続された画像形成システム。
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