(57)【要約】【課題】印刷物の生産性の低下を抑制するとともに用紙の波打ちを低減する用紙加湿装置を提供する。【解決手段】用紙が通過する際に用紙を加湿させる少なくとも一つの加湿手段２０５Ａ〜２０７Ａと、加湿手段により加湿された用紙が通過する際に用紙を乾燥させる少なくとも一つの乾燥手段２０５Ｂ〜２０７Ｂと、用紙を、加湿手段および乾燥手段に複数回通過させることにより、通過させる回数ごとに用紙の含水率を段階的に上昇させる制御手段２００と、を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙が通過する際に前記用紙を加湿させる少なくとも一つの加湿手段と、
前記加湿手段により加湿された前記用紙が通過する際に前記用紙を乾燥させる少なくとも一つの乾燥手段と、
前記用紙を、前記加湿手段および前記乾燥手段に複数回通過させることにより、通過させる回数ごとに前記用紙の含水率を段階的に上昇させる制御手段と、
を有することを特徴とする用紙加湿装置。
【請求項２】
前記加湿手段および前記乾燥手段の組を複数有し、
前記制御手段は、複数の前記加湿手段および前記乾燥手段の組に前記用紙を一回通過させることにより、前記用紙を前記加湿手段および前記乾燥手段に複数回通過させることを特徴とする請求項１に記載の用紙加湿装置。
【請求項３】
各加湿手段は、通過する前記用紙を加湿するか否かを、前記制御手段による制御に従い切り替えることを特徴とする請求項２に記載の用紙加湿装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記加湿手段に前記用紙を加湿させる加湿回数を、前記用紙の紙種、厚さ、および坪量の少なくともいずれかに基づいて決定し、決定した前記加湿回数の前記用紙への加湿を前記加湿手段に行わせることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の用紙加湿装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記加湿手段および前記乾燥手段を通過する際の前記用紙の通過速度を、前記用紙の紙種、厚さ、および坪量の少なくともいずれかに基づいて決定し、決定した前記通過速度で、前記加湿手段および前記乾燥手段に用紙を通過させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の用紙加湿装置。
【請求項６】
前記用紙に生じたカールを矯正するカール矯正手段をさらに有し、
前記制御部は、前記加湿手段および前記乾燥手段により前記用紙の含水率を段階的に上昇させた後、前記カール矯正手段により前記用紙のカールを矯正させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の用紙加湿装置。
【請求項７】
画像が形成された用紙を加熱することにより前記用紙に画像を定着する定着手段と、
前記定着手段により画像が定着された前記用紙が通過する際に前記用紙を加湿させる少なくとも一つの加湿手段と、
前記加湿手段により加湿された前記用紙が通過する際に前記用紙を乾燥させる少なくとも一つの乾燥手段と、
前記用紙を、前記加湿手段および前記乾燥手段に複数回通過させることにより、通過させる回数ごとに前記用紙の含水率を段階的に上昇させる制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成システム。
【請求項８】
前記加湿手段および前記乾燥手段の組を複数有し、
前記制御手段は、複数の前記加湿手段および前記乾燥手段の組に前記用紙を一回通過させることにより、前記用紙を前記加湿手段および前記乾燥手段に複数回通過させることを特徴とする請求項７に記載の画像形成システム。
【請求項９】
各加湿手段は、通過する前記用紙を加湿するか否かを、前記制御手段による制御に従い切り替えることを特徴とする請求項８に記載の画像形成システム。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記加湿手段に前記用紙を加湿させる加湿回数を、前記用紙の紙種、厚さ、および坪量の少なくともいずれかに基づいて決定し、決定した前記加湿回数の前記用紙への加湿を前記加湿手段に行わせることを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の画像形成システム。
【請求項１１】
前記制御手段は、前記加湿手段および前記乾燥手段を通過する際の前記用紙の通過速度を、前記用紙の紙種、厚さ、および坪量の少なくともいずれかに基づいて決定し、決定した前記通過速度で、前記加湿手段および前記乾燥手段に用紙を通過させることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか一項に記載の画像形成システム。
【請求項１２】
前記用紙に生じたカールを矯正するカール矯正手段をさらに有し、
前記制御部は、前記加湿手段および前記乾燥手段により前記用紙の含水率を段階的に上昇させた後、前記カール矯正手段により前記用紙のカールを矯正させることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか一項に記載の画像形成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は用紙加湿装置およびこれを含む画像形成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置による画像形成は、帯電、露光および現像により形成されたトナー画像を用紙に転写し、転写されたトナー画像を用紙に定着することにより行われる。
【０００３】
しかし、用紙は、トナー画像の定着の際に高温の定着器を通過した後、排出時に外気に触れることにより局所的に水分が蒸発または吸収されることで局所的に伸縮し、波打ちを発生させる。また、用紙は、水分が蒸発または吸収される割合が用紙の表面と裏面で異なること等によりカールを発生させる。
【０００４】
用紙のカールを矯正するための従来技術としては次のものがある。すなわち、用紙を加湿した後にカール矯正を行う。これにより、加湿により用紙の繊維の弾性を低下させた後に用紙に曲げ力を作用させてカール矯正を行うことで、用紙の厚さによらずカールを良好に矯正するというものがある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２８４１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来技術によれば用紙のカールを矯正することはできるが、用紙の含水率を短時間に十分に増加することができないため、印刷物の生産性の低下を抑制しつつ用紙の波打ちを軽減することが困難であるという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものである。すなわち、通過する用紙に対する加湿および乾燥を複数回行うことにより用紙の含水率を段階的に上昇させる。これにより、過度の加湿による用紙の剛度の低下を抑制して用紙の搬送ローラー等への巻き付きを防止するとともに、用紙への加湿の都度乾燥を行うことで用紙表面に水滴が残存することを抑制して用紙の搬送ローラー等への貼り付きを防止する。その結果、用紙の含水量を短時間で十分増加させることが可能となるため、印刷物の生産性の低下を抑制するとともに用紙の波打ちを低減することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記課題は、以下の手段によって解決される。
【０００９】
（１）用紙が通過する際に前記用紙を加湿させる少なくとも一つの加湿手段と、前記加湿手段により加湿された前記用紙が通過する際に前記用紙を乾燥させる少なくとも一つの乾燥手段と、前記用紙を、前記加湿手段および前記乾燥手段に複数回通過させることにより、通過させる回数ごとに前記用紙の含水率を段階的に上昇させる制御手段と、を有する用紙加湿装置。
【００１０】
（２）前記加湿手段および前記乾燥手段の組を複数有し、前記制御手段は、複数の前記加湿手段および前記乾燥手段の組に前記用紙を一回通過させることにより、前記用紙を前記加湿手段および前記乾燥手段に複数回通過させる上記（１）に記載の用紙加湿装置。
【００１１】
（３）各加湿手段は、通過する前記用紙を加湿するか否かを、前記制御手段による制御に従い切り替える上記（２）に記載の用紙加湿装置。
【００１２】
（４）前記制御手段は、前記加湿手段に前記用紙を加湿させる加湿回数を、前記用紙の紙種、厚さ、および坪量の少なくともいずれかに基づいて決定し、決定した前記加湿回数の前記用紙への加湿を加湿前記加湿手段に行わせる上記（１）〜（３）のいずれかに記載の用紙加湿装置。
【００１３】
（５）前記制御手段は、前記加湿手段および前記乾燥手段を通過する際の前記用紙の通過速度を、前記用紙の紙種、厚さ、および坪量の少なくともいずれかに基づいて決定し、決定した前記通過速度で、前記加湿手段および前記乾燥手段に用紙を通過させる上記（１）〜（４）のいずれかに記載の用紙加湿装置。
【００１４】
（６）前記用紙に生じたカールを矯正するカール矯正手段をさらに有し、前記制御部は、前記加湿手段および前記乾燥手段により前記用紙の含水率を段階的に上昇させた後、前記カール矯正手段により前記用紙のカールを矯正させる上記（１）〜（５）のいずれかに記載の用紙加湿装置。
【００１５】
（７）画像が形成された用紙を加熱することにより前記用紙に画像を定着する定着手段と、前記定着手段により画像が定着された前記用紙が通過する際に前記用紙を加湿させる少なくとも一つの加湿手段と、前記加湿手段により加湿された前記用紙が通過する際に前記用紙を乾燥させる少なくとも一つの乾燥手段と、前記用紙を、前記加湿手段および前記乾燥手段に複数回通過させることにより、通過させる回数ごとに前記用紙の含水率を段階的に上昇させる制御手段と、を有する画像形成システム。
【００１６】
（８）前記加湿手段および前記乾燥手段の組を複数有し、前記制御手段は、複数の前記加湿手段および前記乾燥手段の組に前記用紙を一回通過させることにより、前記用紙を前記加湿手段および前記乾燥手段に複数回通過させる上記（７）に記載の画像形成システム。
【００１７】
（９）各加湿手段は、通過する前記用紙を加湿するか否かを、前記制御手段による制御に従い切り替える上記（８）に記載の画像形成システム。
【００１８】
（１０）前記制御手段は、前記加湿手段に前記用紙を加湿させる加湿回数を、前記用紙の紙種、厚さ、および坪量の少なくともいずれかに基づいて決定し、決定した前記加湿回数の前記用紙への加湿を加湿前記加湿手段に行わせる上記（７）〜（９）のいずれかに記載の画像形成システム。
【００１９】
（１１）前記制御手段は、前記加湿手段および前記乾燥手段を通過する際の前記用紙の通過速度を、前記用紙の紙種、厚さ、および坪量の少なくともいずれかに基づいて決定し、決定した前記通過速度で、前記加湿手段および前記乾燥手段に用紙を通過させる上記（７）〜（１０）のいずれかに記載の画像形成システム。
【００２０】
（１２）前記用紙に生じたカールを矯正するカール矯正手段をさらに有し、前記制御部は、前記加湿手段および前記乾燥手段により前記用紙の含水率を段階的に上昇させた後、前記カール矯正手段により前記用紙のカールを矯正させる上記（７）〜（１１）のいずれかに記載の画像形成システム。
【発明の効果】
【００２１】
通過する用紙に対する加湿および乾燥を複数回行うことにより用紙の含水率を段階的に上昇させる。これにより、過度の加湿による用紙の剛度の低下を抑制して用紙の搬送ローラー等への巻き付きを防止するとともに、用紙への加湿の都度乾燥を行うことで用紙表面に水滴が残存することを抑制して用紙の搬送ローラー等への貼り付きを防止する。その結果、用紙の含水量を短時間で十分増加させることが可能となるため、印刷物の生産性の低下を抑制しつつ用紙の波打ちを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成システムを示すブロック図である。
【図２】画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る用紙加湿装置の構成を示すブロック図である。
【図４】後処理装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る画像形成システムの全体構成図である。
【図６】図５に示す画像形成システムを構成する用紙加湿装置の部分拡大図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る画像形成システムにおける用紙の加湿に関する動作のフローチャートを示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る画像形成システムの全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る用紙加湿装置および画像形成システムについて詳細に説明する。
【００２４】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成システムを示すブロック図である。
【００２５】
図１に示すように、画像形成システム１は、画像形成装置１０、用紙加湿装置２０、および後処理装置３０を有して構成されることができる。なお、画像形成システム１は、後処理機能を有さない画像形成システムとして、画像形成装置１０および用紙加湿装置２０のみにより構成されてもよい。
【００２６】
図１に示すように、画像形成装置１０、用紙加湿装置２０、および後処理装置３０は、ネットワーク４０を介して相互に通信可能に接続される。ネットワーク４０は、イーサネット（登録商標）、ＦＤＤＩ（Ｆｉｂｅｒ−Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｄａｔａ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）などの規格によりコンピュータやネットワーク機器同士を接続したＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）により構成することができる。
【００２７】
図２は、画像形成装置の構成を示すブロック図である。
【００２８】
図２に示すように、画像形成装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１００、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０２、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）１０３、通信インターフェース１０４、操作部１０５、表示部１０６、画像制御部１０７、読取部１０８、およびエンジン１０９を備える。これらの構成要素は信号をやり取りするためのバス１１０を介して相互に接続されている。
【００２９】
ＣＰＵ１００は、プログラムに従って上記各構成要素の制御や各種の演算処理等を行う。すなわち、ＣＰＵ１００は、画像形成装置１０を構成する各構成要素と連携をとりながら、各種処理、印刷、保存に関する制御全般を行なう。
【００３０】
ＲＡＭ１０１は、通信インターフェース１０４または読取部１０８を通じて受信した種々のデータを一時的に記憶する。ＲＡＭ１０１に記憶された各種データはＣＰＵ１００によって処理され、必要に応じてＨＤＤ１０３や画像制御部１０７に送信される。
【００３１】
ＲＯＭ１０２は、各種プログラムや各種データを格納する。
【００３２】
ＨＤＤ１０３は、ＣＰＵ１００が画像形成装置１０の各構成要素を制御するためのプログラムを含む各種プログラム、画像データ、およびその他の各種データを保存する。ＨＤＤ１０３に記憶されたプログラムおよびデータは、ＣＰＵ１００により必要に応じて読み出され、ＲＡＭ１０１上で実行または処理される。
【００３３】
通信インターフェース１０４は、画像形成装置１０と外部機器との間で通信を行うためのインターフェースであり、イーサネット（登録商標）、ＳＡＴＡ、ＰＣＩ  Ｅｘｐｒｅｓｓ、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４等の規格によるネットワークインターフェースや、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＩＥＥＥ８０２．１１等の無線通信インターフェース等の各種ローカル接続インターフェース等が用いられる。
【００３４】
操作部１０５は、各種設定を行うタッチパネル、コピー枚数等を設定するテンキー、動作の開始を指示するスタートキー、動作の停止を指示するストップキー、各種設定条件を初期化するリセットキー等の各種固定キー等からなる。
【００３５】
表示部１０６は、各種情報を表示し各種設定入力を行うタッチパネル、コピー枚数等を設定するテンキー、動作の開始を指示するスタートキー、動作の停止を指示するストップキー、各種設定条件を初期化するリセットキー等の各種固定キー、および表示ランプ等からなる。なお、操作部１０５と表示部１０６の重複する機能については操作部１０５および表示部１０６のいずれかが当該機能を有するようにしてもよい。
【００３６】
画像制御部１０７は、通信インターフェース１０４により受信された印刷ジョブに含まれる印刷データのレイアウト処理およびラスタライズ処理を行い、画像データを生成する。印刷ジョブとは、画像形成装置１０に対する印刷命令の総称であり、印刷データおよび印刷設定が含まれる。印刷データとは、印刷の対象である文書のデータであり、印刷データには、例えば、イメージデータ、ベクタデータ、テキストデータといった各種データが含まれ得る。具体的には、印刷データは、ＰＤＬ（Ｐａｇｅ  Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  Ｌａｎｇｕａｇｅ）データ、ＰＤＦ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  Ｆｏｒｍａｔ）データまたはＴＩＦＦ（Ｔａｇｇｅｄ  Ｉｍａｇｅ  Ｆｉｌｅ  Ｆｏｒｍａｔ）データであり得る。印刷設定とは、用紙への画像形成に関する設定および印刷物の後処理に関する設定であり、例えば、グレースケールまたはフルカラー、２ｉｎ１、両面印刷、ステープラー、穴あけ、および折り等の各種設定が含まれ得る。
【００３７】
読取部１０８は、原稿台の所定の読み取り位置にセットされた原稿に蛍光ランプ等の光源で光を当て、その反射光をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ等の撮像装置で光電変換して、その電気信号から画像データを生成する。
【００３８】
エンジン１０９は、電子写真方式により帯電、露光、現像、転写および定着の各工程を経て、用紙に画像データに基づく画像形成を行い出力する。
【００３９】
図３は、用紙加湿装置の構成を示すブロック図である。
【００４０】
図３に示すように、用紙加湿装置２０は、ＣＰＵ２００、記憶部２０１、通信インターフェース２０２、給紙部２０３、排紙部２０４、第１加湿部２０５Ａと第１乾燥部２０５Ｂの組（以下、加湿部と乾燥部の組を「加湿乾燥部」と称する）２０５、第２加湿乾燥部２０６、第３加湿乾燥部２０７、およびカール矯正部２０８を備える。これらの構成要素は信号をやり取りするためのバス２０９を介して相互に接続されている。
【００４１】
第１〜第３加湿部２０５Ａ〜２０７Ａはそれぞれ加湿手段を構成する。第１〜第３乾燥部２０５Ｂ〜２０７Ｂはそれぞれ乾燥手段を構成する。ＣＰＵ２００は制御手段を構成する。
【００４２】
ＣＰＵ２００は、プログラムに従って上記各構成要素の制御や各種の演算処理等を行う。すなわち、ＣＰＵ２００は、用紙加湿装置２０を構成する各構成要素と連携をとりながら、用紙の加湿に関する制御全般を行う。
【００４３】
記憶部２０１は、ＣＰＵ２００が用紙加湿装置２０の各構成要素を制御するためのプログラム、および通信インターフェース２０２を通じて受信した用紙に関する情報等の各種データを記憶する。用紙に関する情報には、用紙の厚さ、および紙種が含まれる。記憶部２０１は、例えば、ＲＡＭおよびＨＤＤにより構成されることができる。
【００４４】
通信インターフェース２０２は、用紙加湿装置２０と、画像形成装置１０および後処理装置３０とで通信を行うためのインターフェースであり、イーサネット等が用いられる。
【００４５】
給紙部２０３には、画像形成装置１０により画像形成がなされた用紙が入力される。
【００４６】
排紙部２０４は、第１〜第３加湿乾燥部２０５〜２０７により加湿された用紙を出力する。
【００４７】
第１〜第３加湿乾燥部２０５〜２０７は、それぞれ用紙が通過する際に用紙を加湿し、加湿直後に用紙の表面に付着している水を乾燥させる。
【００４８】
各加湿乾燥部２０５〜２０７に含まれる各加湿部２０５Ａ〜２０７Ａは、通過する用紙の両面に均等に水を供給することにより用紙を加湿する。各乾燥部２０５Ａ〜２０７Ａは、通過する用紙の両面に乾燥風を吹き付けることにより、用紙の内部に未だ浸透せずに用紙の表面に付着している余分な水分を蒸発させる。
【００４９】
第１〜第３加湿乾燥部２０５〜２０７は、互いに連結されることにより、第１加湿乾燥部２０５、第２加湿乾燥部２０６、第３加湿乾燥部２０７の順で用紙が通過されるように構成される。従って、用紙は加湿乾燥部を３回通過する。これにより、第１加湿乾燥部２０５、第２加湿乾燥部２０６、および第３加湿乾燥部２０７は、通過する用紙の含水率を３段階で段階的に上昇させる。なお、連結される加湿乾燥部の数は３つに限定されず、２つであっても４つ以上であってもよい。
【００５０】
用紙の波打ちは、用紙の含水率を均一にするとともに開封時の平らな状態の用紙の含水率まで戻すことにより低減できる。しかし、用紙に対し、一度に過剰な加湿を行うと、用紙の剛度が低下することにより用紙が搬送ローラー等の搬送路形成部材に巻きつく不具合が生じる可能性がある。また、用紙の表面に余分な水分が残存することにより搬送ローラー等の搬送路形成部材へ水滴が付着し、当該搬送路形成部材に用紙が貼り付く可能性がある。
【００５１】
そこで、第１加湿乾燥部２０５、第２加湿乾燥部２０６、および第３加湿乾燥部２０７により、通過する用紙の含水率を３段階で段階的に上昇させる。これにより、一度の加湿で用紙に供給する水の量を適当な量に抑えることができるため、搬送ローラー等への巻き付きを防止することができる。また、用紙への加湿の都度乾燥を行うことにより用紙表面に余分な水分が残存することを抑制して用紙の搬送ローラー等への貼り付きを防止することができる。その結果、用紙の含水量を短時間で十分増加させることが可能となるため、印刷物の生産性の低下を抑制するとともに用紙の波打ちを低減することができる。
【００５２】
一般的に、６０ｇ／ｍ２程度の重さを有する普通紙は、開封直後の含水率は５〜６％程度であるため、３つの加湿乾燥部２０５〜２０７による各加湿により上昇させる含水率をそれぞれ約２％に留めることができる。
【００５３】
カール矯正部２０８は、ベルトとローラーにより比較的曲率半径の小さい搬送路を形成し、当該搬送路に用紙を通過させることにより用紙にベルトとローラーによる曲げ力を作用させることで用紙のカールを矯正する。
【００５４】
図４は、後処理装置の構成を示すブロック図である。
【００５５】
図４に示すように、後処理装置３０は、ＣＰＵ３００、記憶部３０１、通信インターフェース３０２、給紙部３０３、出力部３０４、パンチ部３０５、綴じ部３０６、および折り部３０７を備える。これらの構成要素は信号をやり取りするためのバス３０８を介して相互に接続されている。
【００５６】
ＣＰＵ３００は、プログラムに従って上記各構成要素の制御や各種の演算処理等を行う。ＣＰＵ３００は、後処理装置３０を構成するパンチ部３０５、綴じ部３０６、および折り部３０７を制御して用紙の後処理を行わせる。
【００５７】
記憶部３０１は、ＣＰＵ２００が後処理装置３０の各構成要素を制御するためのプログラム、および通信インターフェース３０２を通じて受信した印刷設定等の各種データを記憶する。記憶部３０１は、例えば、ＲＡＭおよびＨＤＤにより構成されることができる。
【００５８】
通信インターフェース３０２は、後処理装置２０と、画像形成装置１０および用紙加湿装置２０とで通信を行うためのインターフェースであり、イーサネット等が用いられる。
【００５９】
給紙部３０３には、用紙加湿装置２０により用紙の波打ちが低減された用紙が供給される。
【００６０】
出力部３０４は、後処理が行われた用紙を印刷物として出力する。
【００６１】
パンチ部３０５は、印刷設定に基づいて用紙にパンチ穴を開ける。
【００６２】
綴じ部３０６は、平綴じを行う平綴じ部と中綴じを行う中綴じ部を有し、印刷設定に基づいて用紙に対し平綴じまたは中綴じを行う。
【００６３】
折り部３０７は、印刷設定に基づいて用紙を中折りまたは三折りする。
【００６４】
図５は、本実施形態に係る画像形成システムの全体構成図である。
【００６５】
図５に示すように、画像形成システム１は、画像形成装置１０、用紙加湿装置２０、および後処理装置３０が連結されることで構成され、用紙は、画像形成装置１０、用紙加湿装置２０、後処理装置３０の順に各装置を通過する。すなわち、用紙は、画像形成装置１０により画像形成された後、用紙加湿装置２０により加湿され、その後、処理装置３０により後処理がなされる。
【００６６】
画像形成装置１０は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、４組の画像形成部によりカラー画像形成を行う。
【００６７】
原稿台上に載置された原稿は画像読み取り装置ＳＣの走査露光装置の光学系により画像が走査露光され、ラインイメージセンサーに読み込まれ、光電変換された画像情報信号は、画像制御部１０７において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、画像形成部の光書込部に入力される。
【００６８】
４組の画像形成部はイエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成部１１Ｙ、マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成部１１Ｍ、シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成部１１Ｃ、黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成部１１Ｋであり、それぞれ共通する符号１１の後に形成する色をあらわす符号Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを付して表記する。
【００６９】
画像形成部１１Ｙは、感光体ドラム１Ｙ及びその周囲に配置された帯電部２Ｙ、光書込部３Ｙ、現像装置４Ｙ及びドラムクリーナー５Ｙを有して構成される。
【００７０】
同様に、画像形成部１１Ｍは、感光体ドラム１Ｍの周囲に配置された帯電部２Ｍ、光書込部３Ｍ、現像装置４Ｍ及びドラムクリーナー５Ｍを、画像形成部１１Ｃは、感光体ドラム１Ｃの周囲に配置された帯電部２Ｃ、光書込部３Ｃ、現像装置４Ｃ及びドラムクリーナー５Ｃを、画像形成部１１Ｋは、感光体ドラム１Ｋの周囲に配置された帯電部２Ｋ、光書込部３Ｋ、現像装置４Ｋ及びドラムクリーナー５Ｋを有して構成される。
【００７１】
画像形成部１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋにおけるそれぞれの感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ、帯電部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、光書込部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ及びドラムクリーナー５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋはそれぞれ共通する内容の構成である。
【００７２】
画像形成部１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋは、それぞれ光書込部３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ、３Ｋにて画像情報信号を感光体ドラム１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１Ｋに書き込み、感光体ドラム１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１Ｋに画像情報信号に基づく潜像を形成する。そして潜像は現像装置４Ｃ、４Ｍ、４Ｙ、４Ｋにより現像され、感光体ドラム１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１Ｋ上に可視画像であるトナー画像が形成される。
【００７３】
画像形成部１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋのそれぞれ感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに、それぞれ、イエロー（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色、黒（Ｋ）色、の画像が形成される。
【００７４】
中間転写ベルト６は、複数のローラーにより巻回され、走行可能に支持されている。
【００７５】
画像形成部１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋより形成された各色のトナー画像は、走行する中間転写ベルト６上に一次転写部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋにより逐次転写されてＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の各色層が重畳したトナーによるカラー画像（以下、「トナー画像」と称する）が形成される。
【００７６】
用紙搬送部ＨＲ１０は用紙Ｓを搬送する。用紙Ｓは給紙トレイ２９１、２９２、２９３に収容されており、第１給紙部１２により給紙され、レジストローラー１３を経て、二次転写部７Ａに搬送され、用紙Ｓ上に中間転写ベルト６上のトナー画像が転写される。二次転写部７Ａは転写手段の一例であり、トナー画像を用紙Ｓに転写させ該用紙Ｓを搬送する。
【００７７】
トナー画像が転写された用紙Ｓは、定着部１４にて熱と圧力とを加えることにより用紙Ｓ上のトナー画像が定着され、トナー画像の転写および定着により画像形成がされた用紙Ｓは定着搬送ローラー１５及び排紙ローラー１６を経て装置外に排出される。
【００７８】
定着部１４は、定着ローラー３１、押圧ローラー３２、加熱ローラー３３、および定着ベルト３４を有する。定着ローラー３１は押圧ローラー３２により押圧され、用紙Ｓ上のトナー画像が載った側が凸になるように略円弧状のニップ領域が形成される。ニップ領域において用紙Ｓは加熱ローラー３３を介して加熱された定着ベルト３４とともに挟持される。そして、用紙Ｓ上に付着されたトナー画像のトナーが加熱および加圧されてトナー画像が用紙Ｓに定着される。定着部１４は定着手段の一例であり、二次転写部７Ａにより用紙Ｓに転写されたトナー画像を用紙Ｓに定着させ、該用紙Ｓを搬送する。
【００７９】
画像形成装置１０は用紙反転部２４を備えており、定着がなされた用紙を定着搬送ローラー１５から用紙反転部２４に導いて表裏を反転し排出、あるいは用紙の両面に画像形成を行うことを可能としている。
【００８０】
画像形成装置１０の本体上部に設置された操作部１０５から画像形成を行うに際しての用紙Ｓのサイズ、枚数等を設定できる。さらに、操作表示部１０５から用紙の種類および各種通紙条件を設定できる。
【００８１】
画像形成のための上記各部の作動、および用紙Ｓを搬送するための各部の作動は、ＣＰＵ１００によって制御される。ＣＰＵ１００は、上記各部の制御や各種の演算処理を行なう。
【００８２】
図６は、図５に示す画像形成システムを構成する用紙加湿装置の部分拡大図である。用紙加湿装置２０については、図６も参照して説明する。
【００８３】
画像形成装置１０により画像形成された用紙は、搬送路ＨＲ１を通過し、ＣＰＵ２００が切替ゲート２０９を動作させることにより選択された搬送路ＨＲ２または搬送路ＨＲ３のいずれかを通過する。用紙の加湿による波打ちの低減を行わない場合は搬送路ＨＲ２が選択され、用紙の加湿による波打ちの低減を行う場合は搬送路ＨＲ３が選択される。
【００８４】
搬送路ＨＲ３が選択された場合は、用紙は、搬送ロールＲ３〜Ｒ７等により搬送路ＨＲ３に沿って搬送され、直列に連結された第１加湿乾燥部２０５、第２加湿乾燥部２０６、および第３加湿乾燥部２０７を、第１加湿乾燥部２０５、第２加湿乾燥部２０６、第３加湿乾燥部２０７の順に通過する。この際、各加湿乾燥部２０５〜２０７は用紙の含水率を３段階で段階的に上昇させる。
【００８５】
３つの加湿乾燥部２０５〜２０７を直列に連結させて、連結された３つの加湿乾燥部に順に用紙を通過させることで用紙の加湿および乾燥を３回繰り返すことにより、用紙の加湿および乾燥を複数回繰り返すために必要な用紙の搬送路長さを最小限にすることができる。従って、印刷物の生産性の低下を抑止することができる。
【００８６】
なお、１つの加湿乾燥部と当該加湿乾燥部に用紙を循環させる搬送路を設けることにより、１つの加湿乾燥部に用紙を３回通過させて用紙の含水率を段階的に上昇させてもよい。これにより、加湿乾燥部の数を削減することができるため装置のコストを低減することができる。
【００８７】
各加湿乾燥部２０５〜２０７を構成する各加湿部２０５Ａ〜２０７Ａは、加湿ローラーａ１、ａ２、給水ローラーｂ１、ｂ２、制御ローラーｃ１、ｃ２、および給水槽ｄ１、ｄ２を２つずつ有し、これらの加湿ローラーａ１、ａ２、給水ローラーｂ１、ｂ２、制御ローラーｃ１、ｃ２、および給水槽ｄ１、ｄ２は、それぞれ通過する用紙に対し対称となるように配置されている。
【００８８】
加湿ローラーａ１と加湿ローラーａ２とは互いに接触し、矢印で示す方向に回転することにより挟持する用紙を搬送しつつ用紙の両面に均等に水を供給することにより用紙を加湿する。
【００８９】
加湿ローラーａ１には給水ローラーｂ１が、加湿ローラーａ２には給水ローラーｂ２がそれぞれ接触している。給水ローラーｂ１は給水槽ｄ１に収容されている水Ｗに、給水ローラーｂ２は給水槽ｄ２に収容されている水Ｗにそれぞれ浸漬されることで、各給水ローラーｂ１、ｂ２に水が供給される。給水ローラーｂ１は矢印の方法に回転することにより加湿ローラーａ１を矢印の方向に回転させる。同様に、給水ローラーｂ２は矢印の方法に回転することにより加湿ローラーａ２を矢印の方向に回転させる。
【００９０】
各加湿ローラーａ１、ａ２および各給水ローラーｂ１、ｂ２には、例えば、発泡性でないソリッドゴムや発泡性ゴム等の弾性材料の単層若しくは複層構成のローラー、またはゴムに繊維を巻き付けた複層構成のローラが使用される。
【００９１】
制御ローラーｃ１は、給水ローラーｂ１と接触しつつ加圧することで給水ローラーｂ１をスクイズし、給水ローラーｂ１の含水量を調整するとともに、矢印で示す方向に回転することにより給水ローラーｂ１を矢印の方向に回転させる。同様に、制御ローラーｃ２は、給水ローラーｂ２の含水量を調整するとともに給水ローラーｂ２を矢印の方向に回転させる。
【００９２】
各制御ローラーｃ１、ｃ２には、例えば、ＳＵＳ（Ｓｔｅｅｌ  Ｕｓｅ  Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ）材のローラーが使用される。
【００９３】
このように、各加湿部２０５Ａ〜２０７Ａは、用紙が通過する搬送路ＨＲ３を中心に左右対称に配置されているので、各給水槽ｄ１、ｄ２から各加湿ローラーａ１、ａ２に至る給水経路が同一となる。従って、用紙の両面から均等な給水が行われる。
【００９４】
なお、各加湿部２０５Ａ〜２０７Ａは、用紙を加湿するか否かを、接触している加湿ローラーｂ１と加湿ローラーｂ２とを離間させることにより切り替えることができる。ＣＰＵ２００は、用紙の厚さまたは種類に基づき、いずれかの加湿部２０５Ａ〜２０７Ａにおいて加湿ローラーｂ１と加湿ローラーｂ２とを離間させる制御をすることにより用紙を加湿する回数を減らすことができる。
【００９５】
各加湿乾燥部２０５〜２０７を構成する各乾燥部２０５Ｂ〜２０７Ｂは、通過する用紙に対し対称に配置されるファンｅ１、ｅ２により構成される。各ファンｅ１、ｅ２は、通過する用紙の両面にそれぞれ乾燥風を吹き付けることにより用紙の内部に未だ浸透せずに用紙の表面に付着している余分な水を蒸発させる。
【００９６】
なお、加湿ローラーｂ１と加湿ローラーｂ２とが離間されている加湿乾燥部２０５〜２０７は、乾燥部２０５Ｂ〜２０７Ｂのファンｅ１、ｅ２を停止して用紙への乾燥風の吹き付けを省略することができる。
【００９７】
上述したように、第１〜第３加湿乾燥部２０５〜２０７は、用紙への加湿および乾燥を複数回行うことにより用紙の含水率を段階的に上昇させる。これにより、過度の加湿による用紙の剛度の低下を抑制して用紙の搬送ローラー等への巻き付きを防止することができる。また、用紙への加湿の都度乾燥を行うことにより、用紙表面に付着している水滴を自然乾燥を待たずに強制的に乾燥させて用紙表面に水滴が残存することを抑制することで用紙の搬送ローラー等への貼り付きを防止することができる。その結果、用紙の含水量を短時間で十分に増加させることが可能となるため、印刷物の生産性の低下を抑制しつつ用紙の波打ちを低減することができる。
【００９８】
加湿乾燥部２０５〜２０７により段階的に加湿されることにより波打ちが低減された用紙は、カール矯正部２０８を通過することでカールが矯正される。
【００９９】
カール矯正部２０８は、ベルトｆとローラーｇにより比較的曲率半径の小さい搬送路ＨＲ４を形成し、当該搬送路ＨＲ４に用紙を通過させることにより用紙にベルトｆとローラーｇによる曲げ力を作用させることで用紙のカールを矯正する。
【０１００】
加湿乾燥部２０５〜２０７による段階的な加湿により波打ちが低減された用紙についてカール矯正がされることによりカール矯正効果をより向上させることができる。
【０１０１】
再び図５を参照すると、後処理装置３０は、ファイル用の２穴パンチを行うパンチ部３０５、平綴じを行う平綴じ部３０６Ａ、中綴じを行う中綴じ部３０６Ｂ、および用紙を中折りまたは三つ折りする折り部３０７を有する。
【０１０２】
後処理装置３０は、上記各種の後処理がされた用紙を印刷物として昇降トレイ３０５または下部トレイ３０６に出力する。
【０１０３】
図７は、画像形成システムにおける用紙の加湿に関する動作のフローチャートを示す図である。
【０１０４】
画像形成装置１０は、画像形成した用紙を用紙加湿装置２０に出力する（Ｓ７０１）。
【０１０５】
用紙加湿装置２０は、画像形成装置１０から受信した用紙の紙種の情報に基づいて、入力された用紙が再生紙かどうか判断する（Ｓ７０２）。
【０１０６】
用紙加湿装置２０は、入力された用紙が再生紙であると判断した場合は（Ｓ７０２：ＹＥＳ）、用紙の搬送速度を第１速度にして用紙を加湿乾燥部２０５〜２０７に通過させることにより、用紙に対する加湿および乾燥を１回行う（Ｓ７０６）。以下、加湿乾燥部２０５〜２０７を通過する際の用紙の搬送速度を、「通過速度」と称する。
【０１０７】
用紙加湿部２０は、３つの加湿乾燥部２０５〜２０７のうちいずれか２つの加湿部の加湿ローラーａ１と加湿ローラーａ２とを離間させ、乾燥部のファンｅ１、ｅ２を停止させることにより、用紙に対する加湿および乾燥を１回行うことができる。
【０１０８】
ここで、第１速度は、水が浸透しにくい用紙以外の用紙に対し加湿および乾燥を行う際に適用される通過速度であり、例えば、厚めの普通紙に対し加湿および乾燥を行う際に適用される通過速度である第２搬送速度より速い速度である。第１速度は、例えば、５００ｍｍ／秒とすることができる。
【０１０９】
再生紙は、比較的水が浸透し易いため、加湿および乾燥を行う回数を少なくしても用紙全体の含水率を上昇させることができる。従って、再生紙については、１回の加湿および乾燥を行うことにより波打ちを低減する。
【０１１０】
用紙加湿装置２０は、入力された用紙が再生紙でないと判断した場合は（Ｓ７０２：ＮＯ）、用紙の厚さが閾値を超えるかどうかを判断する（Ｓ７０３）。ここで、用紙の厚さの閾値は、用紙への水の浸透し易さ等を考慮して実験的に定められた適当な値とすることができ、例えば、０．２５ｍｍとすることができる。なお、用紙加湿装置２０は、用紙の厚さの代わりに用紙の坪量を判断してもよい。
【０１１１】
用紙加湿装置２０は、入力された用紙の厚さが閾値を超えないと判断した場合は（Ｓ７０３：ＮＯ）、通過速度を第１速度にして用紙を加湿乾燥部２０５〜２０７に通過させることにより、用紙に対する加湿および乾燥を３回行う（Ｓ７０５）。用紙加湿部２０は、３つの加湿乾燥部２０５〜２０７の各加湿部２０５Ａ〜２０７Ｂの加湿ローラーａ１と加湿ローラーａ２とを接触させ、各乾燥部２０５Ｂ〜２０７Ｂのファンｅ１、ｅ２を動作させることにより、用紙に対する加湿および乾燥を３回行うことができる。
【０１１２】
普通紙は、再生紙よりも用紙の厚さ方向への水の浸透に時間を要する。従って、通常の厚さを有する普通紙については、加湿および乾燥を３回行うことにより３段階で段階的に用紙の含水率を上昇させることで波打ちを低減する。
【０１１３】
用紙加湿装置２０は、入力された用紙の厚さが閾値を超えると判断した場合は（Ｓ７０３：ＹＥＳ）、通過速度を第１速度より遅い第２速度にして用紙を加湿乾燥部２０５〜２０７に通過させることにより、用紙に対する加湿および乾燥を３回行う（Ｓ７０４）。
【０１１４】
用紙の厚さ方向に水が十分浸透するために要する時間は用紙の厚さに比例して大きくなる。従って、閾値を超える厚さを有する普通紙については、比較的遅い第２速度の通過速度で用紙の加湿および乾燥を行うとともに、加湿および乾燥を行う回数を増やす。これにより、厚みを有する用紙であっても用紙の厚さ方向に水を十分浸透させることができ、用紙の波打ちを低減することができる。第２速度は、例えば、３００ｍｍ／秒とすることができる。なお、第２速度は、用紙の厚さに応じて変えてもよい。
【０１１５】
用紙加湿装置２０は、加湿により波打ちが低減された用紙に対しカール矯正を行い（Ｓ７０７）、用紙を後処理装置３０に出力する。
【０１１６】
後処理部３０は、入力された用紙に対し各種後処理を行う（Ｓ７０８）。
【０１１７】
以上、本発明の第１実施形態に係る用紙加湿装置および画像形成システムについて説明したが、本実施形態は以下の効果を奏する。
【０１１８】
通過する用紙に対する加湿および乾燥を複数回行うことにより用紙の含水率を段階的に上昇させる。これにより、過度の加湿による用紙の剛度の低下を抑制して用紙の搬送ローラー等への巻き付きを防止するとともに、用紙への加湿の都度乾燥を行うことで用紙表面に水滴が残存することを抑制して用紙の搬送ローラー等への貼り付きを防止する。その結果、用紙の含水量を短時間で十分増加させることが可能となるため、印刷物の生産性の低下を抑止しつつ紙の波打ちを低減することができる。
【０１１９】
また、複数の加湿乾燥部に用紙を通過させることにより用紙の加湿および乾燥を複数回行うことで用紙の含水率を段階的に上昇させる。これにより、用紙の加湿および乾燥を複数回繰り返すために必要な用紙の搬送路長さを最小限にすることができるため、印刷物の生産性の低下をより抑止することができる。
【０１２０】
また、各加湿乾燥部に用紙を通過させる際に、用紙を加湿するか否かを加湿乾燥部ごとに切替可能とする。これにより、用紙の種類や厚さに応じて加湿の回数を調整できるため波打ちを低減することが可能な用紙の範囲を拡大することができる。
【０１２１】
また、加湿乾燥部における用紙の通過速度を用紙の種類や厚さに応じて調整する。これにより、波打ちを低減することが可能な用紙の範囲を拡大することができるとともに、用紙の通過速度を用紙の種類等に応じて最適化できるため印刷物の生産性の低下をより抑止することができる。
【０１２２】
また、通過する用紙に対する加湿および乾燥を複数回行うことにより用紙の含水率を段階的に上昇させた後にカール矯正を行う。これにより、カール矯正効果をより向上させることができる。
【０１２３】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る画像形成システムについて説明する。
【０１２４】
本実施形態と上述した第１実施形態とで異なる点は、本実施形態においては第１実施形態における用紙加湿装置２０が画像形成装置１０に用紙加湿部２１として内蔵されている点である。これ以外の点については、本実施形態は第１実施形態と同様であるため重複となる説明は省略する。
【０１２５】
図８は、本発明の第２実施形態に係る画像形成システムの全体構成図である。
【０１２６】
図８に示すように、画像形成システム１は、第１実施形態における用紙加湿装置２０と同様の機能を有する用紙加湿部２１を有する画像形成装置１０、および後処理装置３０を有して構成される。なお、画像形成システム１は、後処理機能を有さない画像形成システムとして、用紙加湿機能を有する画像形成装置１０のみにより構成されてもよい。
【０１２７】
用紙加湿部２１は、加湿手段および乾燥手段を構成する。
【０１２８】
用紙加湿部２１には、画像形成がされた用紙が排紙ローラー１６を経て入力される。用紙加湿部２１は、第１〜第３加湿乾燥部２０５〜２０７に用紙を通過させることにより、用紙の含水率を段階的に上昇させて用紙の波打ちを低減する。用紙加湿部２１は、加湿により波打ちが低減された用紙を画像形成装置２０から排出する。なお、用紙加湿部２１は、カール矯正部を有していないが、カール矯正部を有してもよい。
【０１２９】
後処理装置３０は、画像形成装置２０から排出された用紙に対し後処理を行い、印刷物として出力する。
【０１３０】
以上、本発明の第２実施形態に係る画像形成システムについて説明したが、本実施形態は第１実施形態が奏する効果に加え、用紙加湿機能が画像形成装置に実装されることによりシステムのコンパクト化によるシステムの設置面積の縮小を実現できるという効果を奏する。
【０１３１】
本発明に係る用紙加湿装置および画像形成システムは、上述した実施形態に限定されるものではない。
【０１３２】
例えば、上記実施形態においては、加湿ローラーを離間させることにより用紙の加湿を行わない加湿乾燥部はファンも停止するとして説明したが、当該加湿乾燥部のファンは停止させなくてもよい。
【０１３３】
また、搬送されている用紙の含水量を用紙の重量を測定する等により検出する検出部を設け、検出された用紙の含水量に基づいて加湿および乾燥を行う回数が決定されるようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１３４】
１    画像形成システム、
１０    画像形成装置、
１０９    エンジン、
１４    定着部、
２０    用紙加湿装置、
２０５    第１加湿乾燥部、
２０６    第２加湿乾燥部、
２０７    第３加湿乾燥部、
２０８    カール矯正部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014191311.tif 000008
【図７】
2014191311.tif 000009
【図８】
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