(57)【要約】【課題】用紙の表裏を簡易な構成で均等に加湿する用紙加湿装置及びこれを用いた画像形成装置を提供する。【解決手段】上面加湿部１００ａと下面加湿部１００ｂとは、同一の構成で形成されている。上面加湿部１００ａでは、給水ロール１３０ａが貯水槽１５０ａから水分Ｗ１を取得し、加湿ロール１１０ａが用紙の上面に水分Ｗ１を加湿する位置ＫＰ１までの距離Ｌ１は、２×ｒ１×θ１ａ＋２×ｒ２×θ２ａ＋２×ｒ３×θ３ａとなる。下面加湿部１００ｂでは、給水ロール１３０ｂが貯水槽１５０ｂから水分Ｗ２を取得し、加湿ロール１１０ａが用紙の上面に水分Ｗ２を加湿する位置ＫＰ２までの距離Ｌ２は、２×ｒ１×θ１ｂ＋２×ｒ２×θ２ｂ＋２×ｒ３×θ３ｂとなる。用紙加湿装置１Ｂでは、距離Ｌ１と距離Ｌ２との比が、予め定められた範囲となるように構成されている。【選択図】図４
2014091605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙を水平方向に搬送する搬送路を有し、用紙の第１面に水分を加湿する第１面加湿部と、前記第１面の裏面である第２面に水分を加湿する第２面加湿部とを有し、
前記第１面加湿部と前記第２面加湿部とは、水分を給水する給水ロールと、前記給水ロールと接触して水分を得る中間ロールと、前記用紙を搬送しながら、前記中間ロールと接触して水分を得て前記用紙の面に加湿する加湿ロールとを同じ構成でそれぞれ備え、
前記第１面加湿部の給水ロールの水分給水位置から加湿ロールの水分加湿位置までの水分の辿る第１の距離と、前記第２面加湿部の給水ロールの水分給水位置から加湿ロールの水分加湿位置までの水分の辿る第２の距離が、ほぼ同じ距離であることを特徴とする用紙加湿装置。
【請求項２】
前記水分の辿る第１の距離と、前記水分の辿る第２の距離との比が、以下の式を満たす
ことを特徴とする請求項１に記載の用紙加湿装置。
2014091605.tif 000007
ここで、ｒ１は前記加湿ロールの半径を、ｒ２は前記中間ロールの半径を、ｒ３は前記給水ロールの半径を、θ１ａおよびθ１ｂは、前記第１面加湿部の前記加湿ロールおよび前記第２面加湿部の前記加湿ロールが、前記中間ロールと接触して水分を得て前記第１面に水分を加湿するまでの回転方向の中心角をそれぞれ表し、θ２ａおよびθ２ｂは、前記第１面加湿部の前記中間ロールおよび前記第２面加湿部の前記中間ロールが、前記給水ロールと接触して水分を得て前記加湿ロールと接触するまでの回転方向の中心角をそれぞれ表し、θ３ａおよびθ３ｂは、前記第１面加湿部の前記給水ロールおよび前記第２面加湿部の前記給水ロールが、水分を給水して前記中間ロールと接触するまでの回転方向の中心角をそれぞれ表し、θ２ａ＋θ２ｂ＝２×π、θ１ａ−θ２ａ＋θ３ａ＝２×π、及びθ１ｂ−θ２ｂ＋θ３ｂ＝π、となることを条件とする。
【請求項３】
前記第１面加湿部は、前記給水ロールが、前記加湿ロールの搬送方向下流側に配置され、かつ給水ロール上には給水量を制限する部材が配置されている
ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の用紙加湿装置。
【請求項４】
前記給水量を制限する部材はロール部材である
ことを特徴とする請求項３に記載の用紙加湿装置。
【請求項５】
θ２ａを５／８π≦θ２ａ≦７／８πとし、並びにθ２ｂを９／８π≦θ２ｂ≦１１／８πとする
ことを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかに記載の用紙加湿装置。
ここで、θ２ａおよびθ２ｂは、前記第１面加湿部の前記中間ロールおよび前記第２面加湿部の前記中間ロールが、前記給水ロールと接触して水分を得て前記加湿ロールと接触するまでの回転方向の中心角をそれぞれ表す。
【請求項６】
前記水分の辿る第１の距離と、前記水分の辿る第２の距離との比が、以下の式を満たす
ことを特徴とする請求項１に記載の用紙加湿装置。
2014091605.tif 000008
ここで、ｒ１は前記加湿ロールの半径を、ｒ２は前記中間ロールの半径を、ｒ３は前記給水ロールの半径を、θ１ａおよびθ１ｂは、前記第１面加湿部の前記加湿ロールおよび前記第２面加湿部の前記加湿ロールが、前記中間ロールと接触して水分を得て前記第１面に水分を加湿するまでの回転方向の中心角をそれぞれ表し、θ２ａおよびθ２ｂは、前記第１面加湿部の前記中間ロールおよび前記第２面加湿部の前記中間ロールが、前記給水ロールと接触して水分を得て前記加湿ロールと接触するまでの回転方向の中心角をそれぞれ表し、θ３ａおよびθ３ｂは、前記第１面加湿部の前記給水ロールおよび前記第２面加湿部の前記給水ロールが、水分を給水して前記中間ロールと接触するまでの回転方向の中心角をそれぞれ表し、θ２ａ＋θ２ｂ＝２×π、θ１ａ−θ２ａ＋θ３ａ＝０、及びθ１ｂ−θ２ｂ＋θ３ｂ＝π、となることを条件とする。
【請求項７】
θ２ａを９／８π≦θ２ａ≦１１／８πとし、並びにθ２ｂを５／８π≦θ２ｂ≦７／８πとする
ことを特徴とする請求項６に記載の用紙加湿装置。
ここで、θ２ａおよびθ２ｂは、前記第１面加湿部の前記中間ロールおよび前記第２面加湿部の前記中間ロールが、前記給水ロールと接触して水分を得て前記加湿ロールと接触するまでの回転方向の中心角をそれぞれ表す。
【請求項８】
ｒ２、ｒ３の関係が、ｒ２≦ｒ３である
ことを特徴とする請求項５または請求項７に記載の用紙加湿装置。
ここで、ｒ１は前記加湿ロールの半径を、ｒ２は前記中間ロールの半径を、ｒ３は前記給水ロールの半径をそれぞれ表す。
【請求項９】
ｒ１、ｒ２の関係が、ｒ２≦ｒ１である
ことを特徴とする請求項５、請求項７または請求項８のいずれかに記載の用紙加湿装置。
ここで、ｒ１は前記加湿ロールの半径を、ｒ２は前記中間ロールの半径を、ｒ３は前記給水ロールの半径をそれぞれ表す。
【請求項１０】
前記加湿ロール、給水ロールは、ニトリルゴムで形成され、前記中間ロールは、金属で形成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の用紙加湿装置。
【請求項１１】
用紙に画像を形成する画像形成装置本体と、
前記画像形成装置本体から排出された用紙を加湿する請求項１から請求項１０のいずれかに記載の用紙加湿装置と、
前記用紙加湿装置で加湿された前記用紙を製本する製本装置と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙加湿装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンターなどの画像形成装置においては、感光体で形成されたトナー像が用紙に転写され、この用紙に圧力を加えながら加熱することで、このトナー像の定着を行なっている。このようなトナー像が定着された用紙では、加熱により水分が蒸散しており、この用紙に、例えば、用紙加湿装置を用いて水分を補充している。
【０００３】
また、製本装置を有する画像形成装置においては、加熱により水分が蒸散した用紙を用いて製本された冊子が、時間の経過とともに空気中の水分を吸収し、波打つように変形することがある。このような不具合を回避するために、用紙加湿装置が用いられている（特許文献１〜４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２-０２４９５３号公報
【特許文献２】特開平１１−１６１１０８号公報
【特許文献３】特開２００６−１９３３３２号公報
【特許文献４】特開２００７−２７９５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の特許文献１および特許文献４に記載されているような、用紙を垂直方向に搬送する搬送路を有する用紙加湿装置を用いた画像形成装置では、用紙の第１面に水分を加湿する第１面加湿部と、第１面の裏面である第２面に水分を加湿する第２面加湿部を、それぞれ搬送路の左右に対称に配置することで、用紙の表裏を均等に加湿することを可能としているが、水平方向に搬送される用紙を、加湿するために一旦用紙を垂直方向に搬送し、用紙加湿装置の通過後に、再び用紙の搬送方向を水平方向に戻す必要があるため、装置の規模が大きくなってしまう。
また、上記の特許文献２および特許文献３に記載されているような、用紙を水平方向に搬送する搬送路を有する用紙加湿装置を用いた画像形成装置では、重力の関係で、用紙の第１面に水分を加湿する第１面加湿部と、第１面の裏面である第２面に水分を加湿する第２面加湿部を、それぞれ搬送路の上下に対称に配置することができないという問題がある。
【０００６】
本発明は、用紙の表裏を簡易な構成で均等に加湿する用紙加湿装置及びこれを用いた画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の用紙加湿装置は、用紙を水平方向に搬送する搬送路を有し、用紙の第１面に水分を加湿する第１面加湿部と、前記第１面の裏面である第２面に水分を加湿する第２面加湿部とを有し、前記第１面加湿部と前記第２面加湿部とは、水分を給水する給水ロールと、前記給水ロールと接触して水分を得る中間ロールと、前記用紙を搬送しながら、前記中間ロールと接触して水分を得て前記用紙の面に加湿する加湿ロールとを同じ構成でそれぞれ備え、前記第１面加湿部の給水ロールの水分給水位置から加湿ロールの水分加湿位置までの水分の辿る第１の距離と、前記第２面加湿部の給水ロールの水分給水位置から加湿ロールの水分加湿位置までの水分の辿る第２の距離が、ほぼ同じ距離であることを特徴とする用紙加湿装置。
また、本発明の用紙加湿装置は、前記水分の辿る第１の距離と、前記水分の辿る第２の距離との比が、以下の式を満たすことを特徴とする。
2014091605.tif 000003
ここで、ｒ１は前記加湿ロールの半径を、ｒ２は前記中間ロールの半径を、ｒ３は前記給水ロールの半径を、θ１ａおよびθ１ｂは、前記第１面加湿部の前記加湿ロールおよび前記第２面加湿部の前記加湿ロールが、前記中間ロールと接触して水分を得て前記第１面に水分を加湿するまでの回転方向の中心角をそれぞれ表し、θ２ａおよびθ２ｂは、前記第１面加湿部の前記中間ロールおよび前記第２面加湿部の前記中間ロールが、前記給水ロールと接触して水分を得て前記加湿ロールと接触するまでの回転方向の中心角をそれぞれ表し、θ３ａおよびθ３ｂは、前記第１面加湿部の前記給水ロールおよび前記第２面加湿部の前記給水ロールが、水分を給水して前記中間ロールと接触するまでの回転方向の中心角をそれぞれ表し、θ２ａ＋θ２ｂ＝２×π、θ１ａ−θ２ａ＋θ３ａ＝２×π、及びθ１ｂ−θ２ｂ＋θ３ｂ＝π、となることを条件とする。
【０００８】
また、本発明の用紙加湿装置は、前記第１面加湿部は、前記給水ロールが、前記加湿ロールの搬送方向下流側に配置され、かつ給水ロール上には給水量を制限する部材が配置されていることを特徴とする。
また、前記給水量を制限する部材はロール部材であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の用紙加湿装置は、前記θ２ａを５／８π≦θ２ａ≦７／８πとし、並びに前記θ２ｂを９／８π≦θ２ｂ≦１１／８πとすることを特徴とする。
また、本発明の用紙加湿装置は、前記水分の辿る第１の距離と、前記水分の辿る第２の距離との比が、以下の式を満たすことを特徴とする。
2014091605.tif 000004
ここで、ｒ１は前記加湿ロールの半径を、ｒ２は前記中間ロールの半径を、ｒ３は前記給水ロールの半径を、θ１ａおよびθ１ｂは、前記第１面加湿部の前記加湿ロールおよび前記第２面加湿部の前記加湿ロールが、前記中間ロールと接触して水分を得て前記第１面に水分を加湿するまでの回転方向の中心角をそれぞれ表し、θ２ａおよびθ２ｂは、前記第１面加湿部の前記中間ロールおよび前記第２面加湿部の前記中間ロールが、前記給水ロールと接触して水分を得て前記加湿ロールと接触するまでの回転方向の中心角をそれぞれ表し、θ３ａおよびθ３ｂは、前記第１面加湿部の前記給水ロールおよび前記第２面加湿部の前記給水ロールが、水分を給水して前記中間ロールと接触するまでの回転方向の中心角をそれぞれ表し、θ２ａ＋θ２ｂ＝２×π、θ１ａ−θ２ａ＋θ３ａ＝０、及びθ１ｂ−θ２ｂ＋θ３ｂ＝π、となることを条件とする。
また、本発明の用紙加湿装置は、前記θ２ａを９／８π≦θ２ａ≦１１／８πとし、並びに前記θ２ｂを５／８π≦θ２ｂ≦７／８πとすることを特徴とする。
また、本発明の用紙加湿装置は、前記ｒ２、ｒ３の関係が、ｒ２≦ｒ３とすることを特徴とする。
また、本発明の用紙加湿装置は、前記ｒ１、ｒ２の関係が、ｒ２≦ｒ１とすることを特徴とする。
【００１０】
本発明の用紙加湿装置は、前記加湿ロール、給水ロールは、ニトリルゴムで形成され、前記中間ロールは、金属で形成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の画像形成装置は、用紙に画像を形成する画像形成装置本体と、前記画像形成装置本体から排出された用紙を加湿する上記のいずれかに記載の用紙加湿装置と、前記用紙加湿装置で加湿された前記用紙を製本する製本装置とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、用紙の表裏を簡易な構成で均等に加湿する用紙加湿装置及びこれを用いた画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態の画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】実施形態の画像形成装置本体を示す概略構成図である。
【図３】実施形態の用紙加湿装置を示す概略構成図である。
【図４】実施形態の用紙加湿装置の配置を示す模式図である。
【図５】用紙加湿装置の一例を示す模式図である。
【図６】実施形態の製本装置を示す概略構成図である。
【図７】実施形態の用紙加湿装置の配置を示す第二の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、実施形態の画像形成装置１の概略構成図である。図１に示す画像形成装置１は、記録材の一例としての用紙Ｐに画像を形成する画像形成装置本体１Ａと、画像形成装置本体１Ａから排出された用紙Ｐを導入し、この用紙Ｐを加湿する用紙加湿装置１Ｂと、この用紙加湿装置１Ｂから排出された用紙Ｐを導入し、この用紙Ｐを製本する製本装置１Ｃとから構成される。
【００１５】
実施形態の画像形成装置本体１Ａについて説明する。図２は、画像形成装置本体１Ａの概略構成図である。図２に示す画像形成装置本体１Ａは、制御部２と、画像形成部３Ｋ，３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ、転写部５０、定着部６０、及び用紙収納部８０を有し、供給される画像情報に基づいて記録媒体である用紙Ｐなどに画像を形成する。
【００１６】
画像形成部３Ｋ〜３Ｃでは、黒（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、及びシアン（Ｃ）の各色のトナー像が形成される。画像形成部３Ｋ〜３Ｃのそれぞれは、図２に示すとおり、感光体１０Ｋ〜１０Ｃ、帯電部２０Ｋ〜２０Ｃ、露光部３０Ｋ〜３０Ｃ、現像部４０Ｋ〜４０Ｃ、及びクリーニング部７０Ｋ〜７０Ｃの各構成を有する。なお、これらの各構成は、特に区別する必要のない場合に、例えば、画像形成部３Ｋ〜３Ｃを、単に画像形成部３とする。
【００１７】
制御部２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算装置やメモリを備え、画像形成装置１の各構成の動作を制御する。なお、実施形態において、この制御部２は、用紙加湿装置１Ｂ、及び製本装置１Ｃの各構成の動作も制御する。
【００１８】
感光体１０（１０Ｋ〜１０Ｃ）は、像を保持するための有機感光材料で形成された感光層を有する円筒状の図２に示す矢印方向に回転する回転体である。
【００１９】
帯電部２０（２０Ｋ〜２０Ｃ）は、感光体１０の表面に接触して回転する帯電ロールなどを用いて、予め定められた帯電電圧を印加する。帯電部２０には、ブラシなどを用いて感光体１０と接触して帯電させる接触帯電方式、又はコロナ放電を利用して感光体１０を帯電させる非接触帯電方式のものがある。
【００２０】
露光部３０（３０Ｋ〜３０Ｃ）は、帯電部２０で帯電された感光体１０の表面に、画像データに応じた光を照射して、電位差に基づく潜像電位からなる静電潜像を形成する。この静電潜像は、感光体１０の回転にともない現像部４０が配置されている位置まで移動する。
【００２１】
現像部４０（４０Ｋ〜４０Ｃ）は、回転する現像ロール４１（４１Ｋ〜４１Ｃ）を有し、この現像ロール４１に吸着されているトナーが感光体１０に移行する。すなわち、このトナーは、感光体１０に形成されている静電潜像と帯電したトナーとの電位差によって、感光体１０の表面に移動する。このようにして、感光体１０にトナー像の形成が行われ、このトナー像は、感光体１０の回転にともない転写部５０が配置されている位置まで移動する。
【００２２】
転写部５０は、中間転写ベルト５１、バックアップロール５２、複数の支持ロール５３、１次転写ロール５４（５４Ｋ〜５４Ｃ）、及び２次転写ロール５５を有する。搬送ロール９１で搬送された用紙Ｐは、転写部５０で中間転写ベルト５１上のトナー像が転写され、この用紙Ｐは、定着部６０に搬送される。
【００２３】
中間転写ベルト５１は、支持ロール５３、及びバックアップロール５２で張架され、例えば支持ロール５３の駆動により回転する。１次転写ロール５４は、感光体１０と対向するように設けられ、この感光体１０との間に中間転写ベルト５１を挟みこむように配置されている。なお、１次転写ロール５４Ｋは、感光体１０Ｋと対向しており、その他においても同様である。
【００２４】
１次転写ロール５４Ｋ〜５４Ｃのそれぞれは、中間転写ベルト５１の回転に応じて従動し、回転しながら中間転写ベルト５１を押圧している。感光体１０Ｋ〜１０Ｃのそれぞれに形成されているトナー像は、中間転写ベルト５１の表面に重ね合わされるように転写される。２次転写ロール５５は、バックアップロール５２と対向するように設けられている。この２次転写ロール５５とバックアップロール５２との間に中間転写ベルト５１と用紙Ｐが挟み込まれ、中間転写ベルト５１に転写されているトナー像が、この用紙Ｐに転写される。
【００２５】
定着部６０は、熱源を有する加熱ロール６１と、この加熱ロール６１と対向して設けられている加圧ロール６２とを有し、用紙Ｐの未定着のトナー像を加熱及び加圧して定着させる。定着部６０でトナー像が定着された用紙Ｐは、搬送ロール９１で搬送される。
【００２６】
クリーニング部７０は、用紙Ｐにトナー像が転写された後に、感光体１０の表面に残留しているトナーなどを除去する。また、用紙収納部８０では、複数の用紙Ｐが収納されている。用紙Ｐは、用紙収納部８０から給紙ロール９０により取り出され、転写部５０に搬送される。
【００２７】
次に、実施形態の用紙加湿装置１Ｂについて説明する。図３は、用紙加湿装置１Ｂの概略構成図である。実施形態の用紙加湿装置１Ｂは、用紙を水平方向に搬送する搬送路を有し、用紙Ｐの第１面である上面に水分を加湿する第１面加湿部としての上面加湿部１００ａ、第１面の裏面であり第２面である下面に水分を加湿する第２面加湿部としての下面加湿部１００ｂ、絞りロール１４０ａ，１４０ｂ、貯水槽１５０ａ，１５０ｂ、送風ファン１６０ａ，１６０ｂ、及び搬送ロール１７０，１７１を有する。
【００２８】
上面加湿部１００ａは、加湿ロール１１０ａ、加湿ロール１１０ａと接触しながら回転する中間ロール１２０ａ、及び中間ロール１２０ａと接触しながら回転する給水ロール１３０ａを有する。また、下面加湿部１００ｂは、加湿ロール１１０ｂ、加湿ロール１１０ｂと接触しながら回転する中間ロール１２０ｂ、及び中間ロール１２０ｂと接触しながら回転する給水ロール１３０ｂを有する。なお、加湿ロール１１０ａ，１１０ｂ及び給水ロール１３０ａ，１３０ｂは、ニトリルゴムなどで形成され、中間ロール１２０ａ，１２０ｂは、ステンレスなどの金属で形成されている。
【００２９】
上面加湿部１００ａと下面加湿部１００ｂは、図３に示すとおり、同じ構成で形成されている。すなわち、加湿ロール１１０ａと加湿ロール１１０ｂ、中間ロール１２０ａと中間ロール１２０ｂ、及び給水ロール１３０ａと給水ロール１３０ｂのそれぞれは、同じ部材で形成されている。
【００３０】
加湿ロール１１０ａは、搬送ロール１７０で水平に搬送された用紙Ｐの上方に配置されている。加湿ロール１１０ａは、水平状態の用紙Ｐの上面を加湿するために必要な量の水分、例えば、画像形成装置１Ａにおける加熱により水分が蒸散した用紙の水分を補うのに必要な量の水分Ｗ１を、上面に加湿する。
【００３１】
すなわち、給水ロール１３０ａは、用紙Ｐの上面を加湿するために必要な量の水分Ｗ１を、貯水槽１５０ａから給水する。中間ロール１２０ａは、給水ロール１３０ａと接触して水分Ｗ１を得る。そして、加湿ロール１１０ａは、用紙Ｐを水平に搬送しながら、中間ロール１２０ａと接触して水分Ｗ１を得て、この水分Ｗ１を用紙Ｐの上面に加湿する。
【００３２】
一方、加湿ロール１１０ｂは、搬送ロール１７０で水平に搬送された用紙Ｐの下方に配置されている。加湿ロール１１０ｂは、水平状態の用紙Ｐの下面を、加湿するために必要な量の水分、例えば、画像形成装置１Ａにおける加熱により水分が蒸散した用紙の水分を補うのに必要な量の水分Ｗ２を、この下面に加湿する。
【００３３】
すなわち、給水ロール１３０ｂは、用紙Ｐの下面を加湿するために必要な量の水分Ｗ２を、貯水槽１５０ｂから給水する。中間ロール１２０ｂは、給水ロール１３０ｂと接触して水分Ｗ２を得る。そして、加湿ロール１１０ｂは、用紙Ｐを水平に搬送しながら、中間ロール１２０ｂと接触して水分Ｗ２を得て、この水分Ｗ２を用紙Ｐの下面に加湿する。なお、実施形態において、上面加湿部１００ａと下面加湿部１００ｂとは、上面および下面での水分の加湿位置において、水分Ｗ１と水分Ｗ２とが同一の量となるように構成されている。具体的な構成については、後述する。
【００３４】
給水量を制限する部材としての、例えばロール部材である絞りロール１４０ａは、用紙Ｐの上方に配置され、給水ロール１３０ａの表面から過剰な水分をかきとることで水分Ｗ１となるようにしている。また、給水量を制限する部材としての、例えばロール部材である絞りロール１４０ｂは、用紙Ｐの下方に配置され、給水ロール１３０ｂの表面から過剰な水分をかきとることで水分Ｗ２となるようにしている。
本実施形態では、絞りロール１４０a，１４０ｂを配置しているが、給水ロール１３０ａおよび給水ロール１３０ｂの表面から過剰な水分をかきとることができれば、他の部材であってもかまわない。例えば、板状の部材と給水ロールとの間で微小ギャップを形成するようなブレード状の部材であってもよい。
【００３５】
貯水槽１５０ａは、用紙Ｐの上方に配置され、給水ロール１３０ａが浸漬して水分Ｗ１を給水するように、水分Ｗが貯留されている。また、貯水槽１５０ｂは、用紙Ｐの下方に配置され、給水ロール１３０ｂが浸漬して水分Ｗ２を給水するように、水分Ｗが貯留されている。
【００３６】
送風ファン１６０ａ，１６０ｂは、用紙Ｐの上面、下面に対し同時に送風を行い、加湿ロール１１０ａ，１１０ｂで加湿された用紙Ｐなどの余分な水分を除去するためのものである。搬送ロール１７０は、画像形成装置本体１Ａから排出された用紙Ｐを、水平に搬送し、加湿ロール１１０ａ，１１０ｂで加湿されるようにする。搬送ロール１７１では、加湿ロール１１０ａ，１１０ｂで加湿された用紙Ｐが搬送され製本装置１Ｃに排出される。
【００３７】
次に、図４を用いて実施形態の上面加湿部１００ａと下面加湿部１００ｂに係る構成の幾何学的関係について説明する。図４に示すｒ１は加湿ロール１１０ａ，１１０ｂの半径であり、ｒ２は中間ロール１２０ａ，１２０ｂの半径であり、ｒ３は給水ロール１３０ａ，１３０ｂの半径である。
【００３８】
また、図４に示す上面加湿部１００ａにおいて、θ１ａ（ラジアン）は、加湿ロール１１０ａが、中間ロール１２０ａと接触して水分Ｗ１を得て上面に水分を加湿するまでの回転方向の中心角であり、θ２ａ（ラジアン）は、中間ロール１２０ａが、給水ロール１３０ａと接触して水分を得て加湿ロール１１０ａと接触するまでの回転方向の中心角であり、θ３ａ（ラジアン）は、給水ロール１３０ａが、貯水槽１５０ａから水分Ｗ１を給水して中間ロール１２０ａと接触するまでの回転方向の中心角である。
【００３９】
また、図４に示す下面加湿部１００ｂにおいて、θ１ｂ（ラジアン）は、加湿ロール１１０ｂが、中間ロール１２０ｂと接触して水分Ｗ２を得て上面に水分を加湿するまでの回転方向の中心角であり、θ２ｂ（ラジアン）は、中間ロール１２０ｂが、給水ロール１３０ｂと接触して水分を得て加湿ロール１１０ｂと接触するまでの回転方向の中心角であり、θ３ｂ（ラジアン）は、給水ロール１３０ｂが、貯水槽１５０ｂから水分Ｗ２を給水して中間ロール１２０ｂと接触するまでの回転方向の中心角である。
【００４０】
上面加湿部１００ａにおいては、給水ロール１３０ａが貯水槽１５０ａから水分Ｗ１を給水する位置ＳＰ１から、加湿ロール１１０ａが用紙Ｐの上面に水分Ｗ１を加湿する位置ＫＰ１までの水分Ｗ１の辿る第１の距離としての距離Ｌ１は、２×ｒ１×θ１ａ＋２×ｒ２×θ２ａ＋２×ｒ３×θ３ａとなる。
【００４１】
下面加湿部１００ｂにおいては、給水ロール１３０ｂが貯水槽１５０ｂから水分Ｗ２を給水する位置ＳＰ２から、加湿ロール１１０ａが用紙の上面に水分Ｗ２を加湿する位置ＫＰ２までの水分Ｗ２の辿る第２の距離としての距離Ｌ２は、２×ｒ１×θ１ｂ＋２×ｒ２×θ２ｂ＋２×ｒ３×θ３ｂとなる。用紙加湿装置１Ｂでは、距離Ｌ１と距離Ｌ２との比が、予め定められた範囲となるように構成されており、以下、実施形態の具体例について説明する。
【００４２】
実施形態においては、θ２ａ＋θ２ｂ＝２×π、θ１ａ−θ２ａ＋θ３ａ＝２×π、及びθ１ｂ−θ２ｂ＋θ３ｂ＝π、となることを条件としている。すなわち、上記のとおり、中間ロール１２０ａと中間ロール１２０ｂとは、同一の構成で水分Ｗ１と水分Ｗ２のそれぞれを搬送する表面の領域が上下逆であり、θ２ａ＋θ２ｂ＝２×πという関係となる。
【００４３】
また、上面加湿部１００ａでは、位置ＫＰ１から位置ＳＰ１までの位相は２×π（ラジアン）であり、加湿ロール１１０ａが反時計回り、中間ロール１２０ａが時計回り、給水ロール１３０ａが反時計回りであることより、θ１ａ−θ２ａ＋θ３ａ＝２×π、という関係になっている。また、下面加湿部１００ｂでは、位置ＫＰ２から位置ＳＰ２までの位相はπ（ラジアン）であり、加湿ロール１１０ｂが時計回り、中間ロール１２０ｂが反時計回り、給水ロール１３０ｂが時計回りであることより、θ１ｂ−θ２ｂ＋θ３ｂ＝π、という関係になっている。
【００４４】
これらの関係を上記の距離Ｌ１と距離Ｌ２に代入すると、距離Ｌ１は、２×（ｒ１×θ１ａ＋ｒ２×θ２ａ＋ｒ３×（４×π−θ２ｂ−θ１ａ））となり、距離Ｌ２は、２×（ｒ１×θ１ｂ＋ｒ２×θ２ｂ＋ｒ３×（π−θ１ｂ＋θ２ｂ））となる。そして、実施形態の用紙加湿装置１Ｂにおいては、ｒ１、ｒ２、ｒ３、θ１ａ、θ２ａ、及びθ２ｂを、以下に示す式を満たすように決定することで、距離Ｌ１と距離Ｌ２との比の範囲を定めるようにしている。
【００４５】
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さらに、給水ロール１３０ａと中間ロール１２０ａと加湿ロール１１０ａの３つのロールで囲まれている部分の空間Ｓが確保されていることが望ましい。すなわち、中間ロール１２０ａが、給水ロール１３０ａと接触して水分を得て加湿ロール１１０ａと接触するまでの回転方向の中心角θ２ａは３／４π（１３５度）近傍であると上面加湿部１００ａの貯水槽１５０ａの深さを形成しやすくなる。
それに加えて、上面加湿部１００ａの貯水槽１５０ａの深さを形成するためには、給水ロール１３０ａの半径ｒ３は、中間ロール１２０ａの半径ｒ２と同じか、やや大きい方がよい。また、加湿ロール１１０ａの半径ｒ１は、中間ロール１２０ａの半径ｒ２と同じか、やや大きい方が、給水ロール１３０ａを用紙搬送路から離すことができ、貯水槽１５０ａの深さを形成し易くなる。
以上は、上面加湿部１００ａの給水ロール１３０ａが加湿ロール１１０ａの搬送方向下流側に配置されている場合の説明であるが、搬送方向上流に配置されている場合も関係式の考え方は同様であり、図７で示される。ただしこの場合には、上面加湿部１００ａの給水ロール１３０ａ上にスペースがないため、絞りロール１４０ａが配置できないという短所がある。
図７の実施形態においては、θ２ａ＋θ２ｂ＝２×π、θ１ａ−θ２ａ＋θ３ａ＝０、及びθ１ｂ−θ２ｂ＋θ３ｂ＝π、となることを条件としている。すなわち、上記のとおり、中間ロール１２０ａと中間ロール１２０ｂとは、同一の構成で水分Ｗ１と水分Ｗ２のそれぞれを搬送する表面の領域が上下逆であり、θ２ａ＋θ２ｂ＝２×πという関係となる。
また、上面加湿部１００ａでは、位置ＫＰ１から位置ＳＰ１までの位相は０（ラジアン）であり、加湿ロール１１０ａが反時計回り、中間ロール１２０ａが時計回り、給水ロール１３０ａが反時計回りであることより、θ１ａ−θ２ａ＋θ３ａ＝０（ラジアン）、という関係になっている。また、下面加湿部１００ｂでは、位置ＫＰ２から位置ＳＰ２までの位相はπ（ラジアン）であり、加湿ロール１１０ｂが時計回り、中間ロール１２０ｂが反時計回り、給水ロール１３０ｂが時計回りであることより、θ１ｂ−θ２ｂ＋θ３ｂ＝π、という関係になっている。
これらの関係を上記の距離Ｌ１と距離Ｌ２に代入すると、距離Ｌ１は、２×（ｒ１×θ１ａ＋ｒ２×θ２ａ＋ｒ３×（２×π−θ２ｂ−θ１ａ））となり、距離Ｌ２は、２×（ｒ１×θ１ｂ＋ｒ２×θ２ｂ＋ｒ３×（π−θ１ｂ＋θ２ｂ））となる。そして、実施形態の用紙加湿装置１Ｂにおいては、ｒ１、ｒ２、ｒ３、θ１ａ、θ２ａ、及びθ２ｂを、以下に示す式を満たすように決定することで、距離Ｌ１と距離Ｌ２との比の範囲を定めるようにしている。
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【００４６】
次に、図５を用いて、実施形態の一例について説明する。図５に示すように、図４に示すｒ１、ｒ２、ｒ３、を同一とする。すなわち、加湿ロール１１０ａ，１１０ｂ、中間ロール１２０ａ，１２０ｂ、及び給水ロール１３０ａ，１３０ｂの半径を同じ半径ｒとする。
【００４７】
また、θ２ａを３／４π（１３５度）とし、θ２ｂを５／４π（２２５度）とする。このような構成にすることで、距離Ｌ１は、ｒ×７／２πとなり、距離Ｌ２もｒ×７／２πとなる。
【００４８】
このような距離Ｌ１と距離Ｌ２とが同一である例においては、給水ロール１３０ａの位置ＳＰ１で給水された水分Ｗ１が、加湿ロール１１０ａの位置ＫＰ１に至るときと、水分Ｗ１の給水と同時に給水ロール１３０ｂの位置ＳＰ２で給水された水分Ｗ２が、加湿ロール１１０ｂの位置ＫＰ２に至るときとは、同時となる。
【００４９】
実施形態の用紙加湿装置１Ｂによれば、上記のような簡易な構成で、水平に搬送された用紙Ｐの表裏である上面と下面に対して、同一の部品構成である上面加湿部１１０ａと下方加湿室部１１０ｂから、同量の加湿量である水分Ｗ１，Ｗ２が加湿される。
【００５０】
また、この用紙加湿装置１Ｂによれば、水分Ｗ１，Ｗ２が給水されてから用紙Ｐの表裏に対する加湿の開始までの距離がほぼ同じとなり、加湿の開始の時が、用紙Ｐの表裏でほぼ同じとなり、加湿処理の効率の向上を図れる。特に、一例として示した構成では、加湿の開始の時が、用紙Ｐの表裏において同一となる。
以上は、上面加湿部１００ａの給水ロール１３０ａが加湿ロール１１０ａの搬送方向下流側に配置されている場合の説明であるが、上面加湿部１００ａの給水ロール１３０ａが加湿ロール１１０ａの搬送方向上流に配置されている場合、すなわち図７の第二の模式図に示す実施形態の一例としては、θ２ａを５／４π（２２５度）とし、θ２ｂを３／４π（１３５度）とする。このような構成にすることで、距離Ｌ１は、ｒ×５／２πとなり、距離Ｌ２もｒ×５／２πとなる。上面加湿部１００ａの給水ロール１３０ａが加湿ロール１１０ａの搬送方向上流に配置されている場合には、上面加湿部１００ａの給水ロール１３０ａが加湿ロール１１０ａの搬送方向下流側に配置されている場合に比べて、水分Ｗ１，Ｗ２が給水されてから用紙Ｐの表裏に対する加湿の開始までの距離が短い、すなわち加湿の開始までの時間を早くできるという長所がある反面、上面加湿部１００ａの給水ロール１３０ａ上にスペースがないため、絞りロール１４０ａが配置できないという短所がある。
【００５１】
次に、実施形態の製本装置１Ｃについて説明する。図６は、製本装置１Ｃの概略構成図である。図６に示す製本装置１Ｃは、用紙Ｐを製本装置１Ｃ内に導入する用紙導入部２１０、用紙Ｐを製本せずに排紙する排紙部２２０、用紙Ｐを用紙束とする用紙束収容部２３０、用紙束を搬送する用紙束搬送部２４０、用紙束に糊塗布を行なう糊塗布部２５０、用紙束に外装される表紙を収容する表紙供給部２６０、表紙を予め定められた長さに断裁する表紙断裁部２７０、表紙を用紙束に外装し冊子（くるみ製本）とする表紙外装部２８０、及び冊子を収容する冊子収容部２９０を有し、用紙加湿装置１Ｂから搬送された複数の用紙Ｐを製本する。
【００５２】
用紙導入部２１０には、用紙加湿装置１Ｂから供給された用紙Ｐが導入される。用紙導入部２１０において用紙Ｐは、入口部ロール２１１，２１２で搬送され、搬送路切換部２１３により排紙部２２０又は用紙束収容部２３０に分岐される。
【００５３】
排紙部２２０には、用紙Ｐが、分岐され搬送ロール２２１，２２２で搬送され、排紙ロール２２３で固定排紙台２２４上に排出され収容される。このように排紙部２２０では、用紙Ｐが製本を行なわずに排出される。
【００５４】
用紙束収容部２３０には、搬送路切換部２１３により用紙搬送方向下流側に分岐された用紙Ｐが、搬送ロール２３２，２３３，２３４，２３５，２３６に導かれ搬送され収容される。用紙束収容部２３０では、傾斜配置された用紙束載置台２３７に収容された用紙Ｐが、用紙束載置台２３７に順次積載され用紙束が形成される。また、用紙束収容部２３０では、用紙後端位置決め部材２３８及び用紙幅方向を位置決めする用紙幅整合部材２３９を備えている。用紙後端位置決め部材２３８及び用紙幅整合部材２３９を移動することで、用紙Ｐは、端部が揃った状態で用紙束載置台２３７に積載される。
【００５５】
用紙束搬送部２４０では、用紙束収容部２３０に積載された用紙束を斜め下方に搬送させる。この用紙束は、保持部２４１によって保持され、糊塗布処理をする面が下側になるように旋回されて配置される。
【００５６】
糊塗布部２５０は、糊を用紙束に塗布するための塗布ロール２５１、塗布ロール２５１を回転駆動させつつ移動させる駆動モータ２５２、糊を収容する糊容器２５３、糊容器２５３を支持しつつ糊容器２５３を待避位置と糊塗布位置に移動させる糊容器載置台２５４を備えている。糊塗布部２５０は、糊容器載置台２５４が、待避位置から糊塗布位置に移動することで用紙束に糊塗布を行なう。糊容器載置台２５４に支持される糊容器２５３は移動し、そして、塗布ロール２５１は糊容器２５３に浸漬しつつ駆動モータ２５２により回転しながら移動する。
【００５７】
表紙供給部２６０では、用紙束をくるみ製本するための表紙が、表紙収容部２６１に収容されている。この表紙は、給紙ロール２６２により１枚ずつ分離され、搬送ロール２６３，２６４により表紙断裁部２７０に搬送される。
【００５８】
表紙断裁部２７０は、表紙の搬送方向長さを断裁することで表紙の長さを調整する。表紙の搬送方向は、くるみ製本後において表紙の幅方向に対応している。この表紙断裁部２７０は、例えば、回転刃と固定刃とからなるロールカッタユニットであり、この回転刃が固定刃に接触しながら回転し、表紙を断裁する。
【００５９】
表紙外装部２８０では、表紙断裁部２７０により断裁された表紙が、搬送ロール２６５により導入される。表紙外装部２８０に導入された表紙は、ガイド板２８１に沿って搬送され停止する。糊塗布部２５０により糊塗布された用紙束は、表紙の中央部に載置される。そして、この表紙は、第１折曲部材２８２Ａと第２折曲部材２８２Ｂと加圧部材２８３とにより折り曲げられ、用紙束は、くるみ製本されて冊子となる。
【００６０】
冊子収容部２９０には、表紙外装部２８０でくるみ製本された冊子が収容される。冊子収容部２９０では、この冊子が、冊子載置台２９１上に載置されて順次積載される。
【００６１】
以上が、実施形態の画像形成装置１の説明である。上記のとおり、画像形成装置本体１Ａを通過する前と後では、用紙Ｐの含水量が減少する。すなわち、画像形成装置本体１Ａでは、定着部６０により用紙Ｐに熱が付与され、このときに用紙Ｐに含まれる水分が蒸散する。その結果、用紙Ｐは収縮し、寸法が小さくなる。
【００６２】
用紙Ｐの含水率は、例えば、普通紙では、画像形成装置本体１Ａを通過する前は通常５ｗｔ％〜６ｗｔ％であるが、画像形成装置本体１Ａを通過した後は、３ｗｔ％程度となる。そして、用紙Ｐにおいて、その繊維方向で０．１５％、繊維方向と直交する方向で０．３％程度の収縮が生じることがある。
【００６３】
このような収縮が生じた用紙Ｐを用いて製本された冊子では、周囲部分と中央部分の含水量に差異が生じ、波打ちなどが生じることがある。実施形態の画像形成装置１によれば、用紙加湿装置１Ｂを用いることで、用紙Ｐの表裏が均等に加湿され、製本された冊子の水分蒸散の影響を抑制し、この冊子の品質の維持及び向上が図れる。
【００６４】
以上が実施形態の用紙加湿装置１Ｂ及び画像形成装置１についての説明であるが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。
例えば、用紙加湿装置１Ｂにおける用紙の搬送方向は、水平に限らずやや斜め水平方向であってもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１  画像形成装置
１Ａ  画像形成装置本体
１Ｂ  用紙加湿装置
１Ｃ  製本装置
２  制御部
３Ｋ〜３Ｃ（３）  画像形成部
１０Ｋ〜１０Ｃ（１０）  感光体
２０Ｋ〜２０Ｃ（２０）  帯電部
３０Ｋ〜３０Ｃ（３０）  露光部
４０Ｋ〜４０Ｃ（４０）  現像部
４１Ｋ〜４１Ｃ（４１）  現像ロール
５０  転写部
５１  中間転写ベルト
５２  バックアップロール
５３  支持ロール
５４Ｋ〜５４Ｃ（５４）  １次転写ロール
５５  ２次転写ロール
６０  定着部
６１  加熱ロール
６２  加圧ロール
７０Ｋ〜７０Ｃ（７０）  クリーニング部
８０  用紙収納部
９０  給紙ロール
９１  搬送ロール
１００ａ  上面加湿部
１００ｂ  下面加湿部
１１０ａ，１１０ｂ  加湿ロール
１２０ａ，１２０ｂ  中間ロール
１３０ａ，１３０ｂ  給水ロール
１４０ａ，１４０ｂ  絞りロール
１５０ａ，１５０ｂ  貯水槽
１６０ａ，１６０ｂ  送風ファン
１７０,１７１  搬送ロール
２１０  用紙導入部
２２０  排紙部
２３０  用紙束収容部
２４０  用紙束搬送部
２５０  糊塗布部
２６０  表紙供給部
２７０  表紙断裁部
２８０  表紙外装部
２９０  冊子収容部
Ｐ  用紙
Ｗ，Ｗ１，Ｗ２  水分
ｒ，ｒ１，ｒ２，ｒ３  半径
θ１ａ，θ２ａ，θ３ａ，θ１ｂ，θ２ｂ，θ３ｂ  中心角
ＳＰ１，ＳＰ２，ＫＰ１，ＫＰ２  位置
Ｌ１，Ｌ２  距離
Ｓ  空間
【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】
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【図７】
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