JP2007286224A - 用紙加湿装置及び画像形成システム - Google Patents

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Abstract

【課題】加湿装置が挿脱される際に加湿装置から水が飛散するおそれがあるので、電気部品を水から保護する。
【解決手段】加湿装置の給水槽に収容されている水の水面よりも高い位置に電気部品を配置するか又は防止手段により電気部品を覆う。
【選択図】図5

Description

本発明は用紙に水を付与する加湿装置及び加湿装置を備えた画像形成システムに関する。
電子写真プロセスによる画像形成は周知のように、帯電、露光及び現像によりトナー像を形成し、形成したトナー像を用紙に転写し、用紙に転写されたトナー像を定着するというプロセスにより画像を形成するものである。
このプロセス中の定着工程においては、熱と圧力とによりトナーを溶融し、用紙に画像を定着することが行われるが、その際に、熱により用紙から水分が蒸発する現象が起こる。更に、定着後に用紙が外気に曝されることにより、用紙が外気から水分を吸収する現象が起こる。
このような水分の蒸発及び水分の吸収は用紙の表裏面で違う割合で起こるために、用紙に波打ちやカールが発生するという問題がある。
図1(a)に示すように用紙Sに凹凸が形成される現象が波打ちと呼ばれ、図1(b)、(c)に示すように用紙Sが一方向に湾曲する現象がカールと呼ばれている。
これらの現象は、画像形成後に用紙に対して施される各種の後処理において、用紙搬送上や処理上のトラブルの原因になると言った問題、製本処理では、嵩張る冊子が形成されるなど像形成及び後処理によりできあがった製品の品質を低下させると言った問題、装置から排出された用紙が不揃いで、集積に不具合を来すと言った問題等を引き起こすために、波打ちやカールに対する対策が必要である。
特許文献1では、用紙に水蒸気を吹き付ける加湿装置が提案されているが、給水量の制御性に優れている、水蒸気による加湿装置近傍への影響が少ない、装置がコンパクトにできる等の点から加湿ローラを用いた加湿装置が注目され、この種の加湿装置について検討されており、特許文献2、3では、給水槽から加湿ローラに水を供給し、用紙を加湿する用紙加湿装置が開示されている。
特開平4−338060号公報 米国特許第5895154号明細書 特開2006−8282号公報
加湿装置には、用紙搬送用のモータ、搬送路切換用のゲートを駆動するソレノイド、これらの電源であるDC電源、制御基板、各種のスイッチ等の電気備品が設けられるが、加湿装置は加湿用の水を貯留していることから、電気部品に水分が付着して、その性能が低下したり、漏電等の事故が発生する可能性があるために電機部品を水から保護する必要がある。
通常の水を用いた処理装置には、水蒸気から電気部品を保護する等の保護手段が用いられるが、加湿ローラを用いた用紙加湿装置においては、加湿ローラに水を供給する給水槽中に自由水面が外気と接触する構造となるために、水蒸気に対して防水するのみでは十分でなく、振動等により自由水面から水が飛散して電気部品に付着することに対する対策が必要である。
本発明は加湿ローラ及び該加湿ローラに水を供給する給水槽を有する加湿装置において、電気部品を水から保護して、耐久性及び安全性の高い用紙加湿装置を提供することを目的とする。
前記目的は下記の発明により達成される。
1.
加湿ローラ及び該加湿ローラに水を供給する給水槽を有し、用紙に水を付与する加湿手段及び電気部品を備えた用紙加湿装置において、
前記電気部品を水から遮断する防水手段を設けたことを特徴とする用紙加湿装置。
2.
前記加湿手段が挿脱可能であることを特徴とする前記1に記載の用紙加湿装置。
3.
前記電気部品が前記給水槽中の水の水面よりも下方に配置されていることを特徴とする前記1又は前記2に記載の用紙加湿装置。
4.
前記給水槽に下方から水を供給するタンクを有することを特徴とする前記1〜3のいずれか1項に記載の用紙加湿装置。
5.
前記タンクが挿脱可能であることを特徴とする前記4に記載の用紙加湿装置。
6.
給水槽を有し、用紙に水を付与する加湿手段及び電気部品を備えた用紙加湿装置において、
前記電気部品が前記給水槽に収容された水の水面よりも上方に配置されたことを特徴とする用紙加湿装置。
7.
前記加湿手段が挿脱可能であることを特徴とする前記6に記載の用紙加湿装置。
8.
前記給水槽に水を供給するタンクを有することを特徴とする前記6又は前記7に記載の用紙加湿装置。
9.
前記タンクが挿脱可能であることを特徴とする前記8に記載の用紙加湿装置。
10.
前記給水槽に収容された水の水面よりも下方に配置された電気部品及び該下方に配置された電気部品を水から遮断する防水手段を有することを特徴とする前記6〜9のいずれか1項に記載の用紙加湿装置。
11.
用紙に画像を形成する画像形成部及び形成された画像を用紙に定着する定着手段を有する画像形成装置及び前記1〜10のいずれか1項に記載の用紙加湿装置を有することを特徴とする画像形成システム。
本発明では、給水槽中の水の水面よりも上方に電気部品を配置するか又は該水面よりも下方に電気部品を配置する場合には、保護手段により電気部品を覆っているので、振動等により、給水槽中の水が飛散しても電気部品に付着することがなく、電気部品の劣化や漏電等の事故が防止されて耐久性及び安全性の高い用紙加湿装置が実現される。
以下図示の実施の形態により本発明を説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。
図2は本発明に実施の形態に係る用紙加湿装置を備えた用紙処理装置Bの正面断面図である。
画像形成装置(後に説明)において画像形成された用紙Sは入り口101がら用紙処理装置Bの搬送路HR1に導入され、搬送路HR2、HR3を選択的に通過して処理され、加湿装置Bから排出される。
用紙処理装置Bは、用紙Sを搬送するのみで処理を施さない処理無しモード、加湿処理のみを行ってカール矯正を行わない加湿モード、加湿を行わないでカール矯正のみを行う第1カール矯正モード及び加湿とカール矯正とを行う第2カール矯正モードを有する。
用紙Sに対して、用紙処理装置Bによる処理を行わない処理無しモード及び用紙Sに対して、加湿を行わずカール矯正のみを行う第1カール矯正モードにおいては、用紙Sは搬送路HR1、HR2を通過する。
用紙Sに対して、加湿のみを行う加湿モード及び、加湿とカール矯正とを行う第2カール矯正モードにおいては、用紙Sは搬送路HR1、HR3及びHR2の一部を通過する。搬送路HR2、HR3の選択は切換ゲート102により行われる。
搬送路HR2にはカール矯正手段150、160が配置され、カール矯正手段150により下カール、即ち、中央部が谷となるカールが矯正され、カール矯正部160において、上カール、即ち、中央部が山となるカールが矯正される。
搬送路HR3には、加湿手段110が配置される。加湿手段110はレール120A、120Bの案内で、装置から引き出し可能にユニットに形成される。
搬送路HR1においては、用紙Sは搬送ローラR1により搬送され、搬送路HR2においては、用紙Sは搬送ローラR2〜R5により搬送される。搬送路HR3においては用紙Sは搬送ローラR6〜R11により搬送される。
加湿手段110の下方には、タンク130が配置され、タンク130はレール130A、130Bの案内で装置から引き出し可能なユニットに形成される。加湿手段110とタンク130とは本発明の実施の形態に係る用紙加湿装置を構成する。
図3は本発明の実施の形態に係る加湿装置の要部の拡大図である。
搬送路HR3はU字状に形成され、用紙Sは搬送路HR1(図1に示す)からほぼ垂直に下方に進行し、Uターンして鉛直方向上方に進行するが上方に進行する搬送路HR3の部分に左右対称に加湿手段110A、110Bが配置される。
加湿手段110は、一対の加湿手段、即ち、図の左方の加湿手段110Aと右方の加湿手段110Bからなり、加湿手段110Aは加湿ローラ111A、給水ローラ112A及び給水槽114Aを有し、加湿手段110Bは加湿ローラ111B、給水ローラ112B及び給水槽114Bを有する。加湿ローラ111Aと111Bとは用紙Sを挟持搬送し、矢印のように回転して用紙Sを搬送しつつ、用紙Sに水を付与して加湿を行う。
加湿ローラ111Aには給水ローラ112Aが、加湿ローラ111Bには給水ローラ112Bがそれぞれ接触し、給水ローラ112Aは給水槽114Aに収容されている水Wに、給水ローラ112Bは給水槽114Bに収容されている水Wにそれぞれ浸漬している。
113A、113Bは制御部材であり、給水ローラ112A、112Bをスクイズしてこれらの含水量を規制する。
加湿ローラ111Aは金属からなる軸芯111Aaとその上に形成されたゴム層111Abで構成され、加湿ローラ11Bは金属からなる軸芯111Baとその上に形成されたゴム層111Bbで構成され、給水ローラ112Aは金属からなる軸芯112Aaとその上に形成されたゴム層112Abで構成され、給水ローラ112Bは金属からなる軸芯111Baとその上に形成されたゴム層111Bbで構成される。
制御部材113A、113Bには、回転又は固定の丸棒が用いられる。また、制御部材113A、113Bとして、板状のブレードを用いることもできる。
タンク130中の水Wはポンプ131(図5に示す)により給水槽114A、114Bに汲み上げられ、オーバーフローによって、オーバーフロー管116からタンク130に還流し、給水槽114A、114Bの水位は一定に維持される。なお、給水槽114Aと114Bとは連通しており、両者における水位は一定した同一レベルに維持される。
加湿処理において、加湿ローラ111A、111B、給水ローラ112A、112Bはそれぞれ矢印のように回転して、用紙Sの両面に水分を付与して加湿処理を行う。
加湿ローラ111A、111B、給水ローラ112A、112Bは図示のように搬送路HR2を中心に左右対称に配置されているので、給水槽114Aから加湿ローラ111Aに至る給水経路と給水槽114Bから加湿ローラ111Bに至る給水経路が、形状及び長さに関して同一になる。
従って、用紙Sの両側から均等な給水が行われる。しかも、用紙Sは垂直に上昇する搬送路HR2において加湿が行われるので、用紙Sの厚み方向に均等な水分が供給されて、用紙Sのフラットネスが良好に維持される。
117A、117Bは用紙Sの両面に乾燥風を吹き付けるファンであり、ファン117A、117Bで用紙Sに乾燥風を吹き付けることにより、加湿直後の用紙Sから余分な水分を蒸発させ、搬送ローラ等の搬送路形成部材に水分が蓄積するのを防止する。
図4はカール矯正手段150、160の拡大図である。
カール矯正手段150は小径ローラ(例えば半径7mm)151、一対のベルト駆動ローラ152、153及びベルト駆動ローラ152、153に張架されたベルト154で構成される。155はバネかけ軸、156は小径ローラ151をベルト154に押圧する押圧バネである。
157は搬送路を切り替える切り替えゲートであり、切り替えゲート157は点線の位置にあるときは、カール矯正手段150を通らない搬送路HR21が選択され、実線の位置にあるときはカール矯正手段150を通る搬送路HR22が選択される。
搬送路HR21は図示のように大きな曲率半径(例えば半径60mm)を有するので、用紙Sが搬送路HR21を通過するときは、カール矯正が行われない。これに対して、小径ローラ151とベルト154とにより形成される搬送路HR22を通るときは、用紙Sは小径ローラ151とベルト154とによる曲げ力を受けてカール矯正される。即ち、中央部が谷となるようにカールした用紙Sが矯正された平板状になる。
カール矯正手段160は小径ローラ(例えば半径7mm)161、一対のベルト駆動ローラ162、163及びベルト駆動ローラ162、163に張架されたベルト164で構成される。165はバネかけ軸、166は小径ローラ161をベルト164に押圧する押圧バネである。
167は搬送路を切り替える切り替えゲートであり、切り替えゲート167は点線の位置にあるときは、カール矯正手段160を通らない搬送路HR23が選択され、実線の位置にあるときはカール矯正手段160を通る搬送路HR24が選択される。
搬送路HR23は図示のように大きな曲率半径(例えば半径60mm)を有するので、用紙Sが搬送路HR23を通過するときは、カール矯正が行われない。これに対して、搬送路HR24を通るときは、用紙Sは小径ローラ161とベルト164とによる曲げ力を受けてカール矯正される。即ち、中央部が山となるようにカールした用紙Sが矯正された平板状になる。
用紙処理装置Bは処理無しモード、加湿処理のみを行う加湿モード、カール矯正のみを行う第1カール矯正モード、加湿とカール矯正とを行う第2カール矯正モードを有する。
処理無しモードにおいては、切り替えゲート102により搬送路HR2が選択されるとともに、切り替えゲート157、167により搬送路HR21、HR23がそれぞれ選択されて、用紙搬送が行われる。
加湿処理のみを行うモードにおいては、切換ゲート102により搬送路HR3が選択されるとともに、切り替えゲート157、167により搬送路HR21、HR23がそれぞれ選択されて、用紙Sは搬送路HR1からHR3に進行し、加湿手段110により加湿処理された後に搬送ローラR2の位置で搬送路HR2に進行し、搬送路HR21、HR23を通過して排紙される。
カール矯正のみを行うモードには、下カール矯正を行うモードと上カール矯正を行うモードがある。
下カール矯正を行うモードでは、切換ゲート102により搬送路HR2が選択されるとともに、切り替えゲート157により搬送路HR22が選択され、切り替えゲート167により搬送路HR23が選択される。
用紙Sは選択された搬送路を通過し、カール矯正手段150により下カールを矯正されて排紙される。
上カール矯正を行うモードでは、切換ゲート102により搬送路HR2が選択されるとともに、切り替えゲート157により搬送路HR21が選択され、切り替えゲート167により搬送路HR24が選択される。
用紙Sは選択された搬送路を通過し、カール矯正手段160により上カールを矯正されて排紙される。
加湿処理及びカール矯正を行うモードには、下カール矯正を行うモードと上カール矯正を行うモードがある。
下カール矯正を行うモードでは、切換ゲート102により搬送路HR3が選択されるとともに、切り替えゲート157により搬送路HR22が選択され、切り替えゲート167により搬送路HR23が選択される。
用紙Sは搬送路HR3を通過して、加湿手段110により加湿処理された後に、カール矯正手段150により下カールを矯正されて排紙される。
上カール矯正を行うモードでは、切換ゲート102により搬送路HR3が選択されるとともに、切り替えゲート157により搬送路HR21が選択され、切り替えゲート167により搬送路HR24が選択される。
用紙Sは選択HR3を通過して、加湿手段110により加湿処理された後に、カール矯正手段160により上カール矯正された排紙される。
図5は図1における用紙導入側から見た用紙処理装置Bの断面図である。
搬送路HR3の側方には、各種の電気部品が配置される。
用紙搬送路HR1、HR2、HR3は搬送ローラを支持するパネル121A、121Bにより区画され、パネル121Bと用紙加湿装置Bの外装122とにより区画された空間に電気部品が配置される。
即ち、制御基板141、DC電源142、搬送ローラ、加湿ローラ及び給水ローラを駆動するモータ143並びにソケット、ノイズフィルタ及びブレーカを含む電気部品143がパネル121Bと外装122により形成される空間に配置される。
145は電気部品を覆い、水から遮断する防水手段としての防水パネルである。131は水をタンク130から給水槽114に供給するポンプ、132は水をタンク130から給水槽に送る給水管である。
前記に説明したように、給水槽114(図1、2における給水槽114A、114Bを纏めて114として図5に示す)を含む加湿手段110はレール120A、120B(図1に示す)により案内されて挿脱可能であり、また、タンク130はレール130A、130B(図1に示す)により案内されて挿脱可能である。
そして、加湿手段110やタンク130の挿脱の際に水が飛散する可能性がある。このために、電気部品を水から保護する安全手段が必要である。
本実施の形態においては、電気部品を給水槽114のに収容されている水Wの水面WSよりも上方に配置するか又は水面WSよりも下方に配置された電気部品を防水パネル145により水に対して保護している。図示のように、制御基板141、DC電源及びモータ143は給水槽114の水面WSよりも上方に配置され、水面WSよりも下方に配置された電気部品144は防水パネル145により水から保護している。
このような安全手段により、電気部品に水が付着することによる漏電や短絡等の事故が防止されるとともに、水の付着による電気部品の劣化が防止される。
図6は画像形成装置Aと、用紙処理装置Bと、製本装置Cとを備えた本発明の実施の形態に係る画像形成システムの全体構成図である。
画像形成装置Aは、回転する感光体1の周囲に、帯電手段2、像露光手段(書き込み手段)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部を有する。該画像形成部は、帯電手段2によって感光体1の表面に一様帯電を行った後に、像露光手段3のレーザビームによって原稿から読み取られた画像データに基づく露光走査を行って潜像を形成し、該潜像を現像手段4により反転現像して感光体1の表面にトナー像を形成する。
用紙収納部7Aから給紙された用紙Sは転写位置へと送られる。転写位置において転写手段5Aにより前記トナー像が用紙S上に転写される。その後に、用紙Sは除電手段5Bにより裏面の電荷が消去されて感光体1から分離され、搬送部7Bにより搬送され、引き続き定着手段8により加熱定着され、排紙ローラ7Cから排出される。
定着手段8は加熱ローラ8A、加熱ローラ8Aに圧接する加圧ローラ8B及びヒータ8Cを有し、ヒータ8Cにより加熱された加熱ローラ8Aにより未定着トナー像を加熱し、トナを溶融させてトナー像を用紙Sに定着する。
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、再び画像形成部を通過し、用紙Sの裏面に画像を形成し、定着手段8を経て、排紙ローラ7Cから装置外に排出される。排紙ローラ7Cから排出された用紙Sは、糊付け製本装置Bに送り込まれる。
感光体1の画像処理後の表面は、クリーニング手段6により表面に残留している現像剤が除去され、次の画像形成に備える。
用紙処理装置Bは前記に説明したように、処理を行うことなく、用紙Sを搬送するか又は加湿処理のみを行う加湿モード、カール矯正のみを行う第1カール矯正モードもしくは加湿とカール矯正とを行う第2カール矯正モードでの用紙処理を行う。
これらのモードの選択は、画像形成装置Aの操作部(図示せず)における設定又はネットワークを介した外部機器からの指令により選択される。
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、2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。前記各手段は、糊付け製本装置本体内の垂直方向に縦列配置されている。
用紙搬送が設定されると、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上の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接合され、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により第2加湿装置から排出される。
なお、製本装置Cは特開2003−209869号公報に記載されている。
用紙の波打ち及びカールを示す図である。 本発明に実施の形態における加湿装置を有する用紙処理装置の正面断面図である。 加湿装置の拡大図である。 カール矯正手段の拡大図である。 図1における用紙導入側から見た用紙処理装置の断面図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成システムの全体構成図である。
符号の説明
110、110A、110B 加湿手段
111A、111B 加湿ローラ
112A、112B 加湿ローラ
113A、113B 規制部材
114、114A、114B 給水槽
141 制御基板
142 DC電源
143 モータ
144 電機部品
145 防水パネル
A 画像形成装置
B 用紙処理装置
C 製本装置
R1、HR2、HR3 搬送路

Claims (11)

  1. 加湿ローラ及び該加湿ローラに水を供給する給水槽を有し、用紙に水を付与する加湿手段及び電気部品を備えた用紙加湿装置において、
    前記電気部品を水から遮断する防水手段を設けたことを特徴とする用紙加湿装置。
  2. 前記加湿手段が挿脱可能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. 前記電気部品が前記給水槽中の水の水面よりも下方に配置されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の用紙加湿装置。
  4. 前記給水槽に下方から水を供給するタンクを有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の用紙加湿装置。
  5. 前記タンクが挿脱可能であることを特徴とする請求項4に記載の用紙加湿装置。
  6. 給水槽を有し、用紙に水を付与する加湿手段及び電気部品を備えた用紙加湿装置において、
    前記電気部品が前記給水槽に収容された水の水面よりも上方に配置されたことを特徴とする用紙加湿装置。
  7. 前記加湿手段が挿脱可能であることを特徴とする請求項6に記載の用紙加湿装置。
  8. 前記給水槽に水を供給するタンクを有することを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の用紙加湿装置。
  9. 前記タンクが挿脱可能であることを特徴とする請求項8に記載の用紙加湿装置。
  10. 前記給水槽に収容された水の水面よりも下方に配置された電気部品及び該下方に配置された電気部品を水から遮断する防水手段を有することを特徴とする請求項6〜9のいずれか1項に記載の用紙加湿装置。
  11. 用紙に画像を形成する画像形成部及び形成された画像を用紙に定着する定着手段を有する画像形成装置及び請求項1〜10のいずれか1項に記載の用紙加湿装置を有することを特徴とする画像形成システム。
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