JP6572707B2 - 用紙加湿装置及び加湿制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成された用紙を加湿する用紙加湿装置とその制御方法とに関する。

電子写真方式の画像形成装置、すなわち、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、又は、これらの機能を有する複合機では、熱を使用した定着工程において、用紙から水分が奪われる。
この結果、乾燥した用紙がカールしたり波打ち状に変形したりすることが問題となる。また、この定着工程により、用紙がカールするだけでなく、静電気を帯びたり、熱を持ったりすることもある。そして、ジャムが発生しやすくなったり、後処理工程に悪影響を与えたりすることも問題になる。

このような定着の悪影響による問題を解決する手段として、定着処理後の用紙を加湿することが提案されている。すなわち、用紙のカール除去、除電、冷却のために、水分を含有させた加湿ローラにて用紙を挟持搬送することで、用紙を加湿している。また、このような加湿ローラの代わりに、用紙に水蒸気を噴霧する手法も存在している。

なお、この種の加湿装置や、加湿部を含む画像形成装置については、以下の特許文献に各種の工夫や提案がなされている。

特開２００７−２９２９１４号公報 特開２０１２−２７９５５１号公報

以上の特許文献１では、用紙ごとの条件に応じて、加湿ローラに対する水切りローラの圧接状態を切り替えて、加湿量を制御している。この場合、用紙毎の上限に応じて適正加湿をすることで、用紙のカール防止、波打ち防止、平面性確保を実現するようにしている。

また、以上の特許文献２では、用紙の条件に応じて加湿搬送ローラの搬送速度を可変して加湿量を制御している。このような適正加湿をすることで、転写紙のカール防止、波打ち防止、平面性確保を実現している。
以上特許文献１や特許文献２のように、加熱定着装置から排出された用紙を用紙加湿装置により加湿することで、用紙のカールや波打ち等を低減して平面性を確保することができる。

ところで、パンチやステイプル等の後処理を後処理装置において実行する際には、用紙を所定の位置制御板に突き当てて位置合わせ（位置制御）を行ってから、用紙上の所定の位置に後処理を実行している。すなわち、後処理において複数枚の用紙を揃えるため、位置制御板などで用紙の端部を押圧することがある。

この場合に、用紙の端部が加湿された状態では、用紙のコシが弱くなっていて、用紙端領域が撓む現象が発生するため、正確な位置制御が困難になるという、新たな問題が発見された。このような用紙の位置合わせ不良は、出力物の品質を低下させるものであって、好ましくない。また、用紙の先端部分のコシが弱くなっていると、用紙が搬送ローラに巻き付いて、搬送性が悪化するという問題が発生することもある。

この場合、画像形成や後処理の設定によっては、加湿と後処理との間に用紙表裏反転の処理が実行されることがある。この場合、加湿部における加湿時の用紙の先端と後処理部の用紙先端とは、一致する場合もあれば一致しない場合もある。従って、後処理部で搬送される際の先端が加湿時点での用紙の先端と一致するか否かが識別困難であって、加湿を加減することは難しい。

なお、後処理の内容によって、用紙の搬送方向の先端を位置制御する場合と、用紙の後端を位置制御する場合とがある。そして、以上の場合と同様に、用紙の反転有無により、位置制御の時点と加湿の時点とでは、用紙の先端と後処理部の用紙先端とは、一致する場合もあれば一致しない場合もある。従って、加湿の時点では、後処理部の位置制御で撓みが発生する部分が、用紙の先端か後端かの識別が一層困難であって、加湿を加減することは難しい。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、後処理での用紙搬送や位置制御に悪影響を与えないようにしつつ用紙の加湿が可能な用紙加湿装置と加湿制御方法を実現することを目的とする。

上述した課題を解決する本発明の一態様は以下の通りである。
（１）本発明の一側面が反映された用紙加湿装置は、搬送される用紙を検知する検知部と、前記用紙を可変の加湿量で加湿する加湿部と、画像形成に関する画像形成関連情報と加湿後に施される後処理に関する後処理関連情報を取得して前記加湿部を制御する制御部と、を有する用紙加湿装置であって、前記制御部は、前記用紙を加湿する加湿量として、前記画像形成関連情報に基づいて第１加湿量を決定するとともに、前記後処理関連情報に基づいて前記第１加湿量より加湿量が少ない第２加湿量を決定し、前記後処理関連情報に基づいて前記後処理における用紙搬送方向の先端側に前記第２加湿量で加湿される第２領域と、前記第１加湿量で加湿され、前記第２領域とは異なる領域である第１領域とを前記用紙に設定し、設定された領域について、対応する加湿量で加湿されるよう前記加湿部を制御する。

また、本発明の一側面が反映された加湿制御方法は、搬送される用紙を検知する検知部と、前記用紙を可変の加湿量で加湿する加湿部と、画像形成に関する画像形成関連情報と加湿後に施される後処理に関する後処理関連情報を取得して前記加湿部を制御する制御部と、を有する用紙加湿装置における加湿制御方法であって、前記用紙を加湿する加湿量として、前記画像形成関連情報に基づいて第１加湿量を決定するとともに、前記後処理関連情報に基づいて前記第１加湿量より加湿量が少ない第２加湿量を決定し、前記後処理関連情報に基づいて前記後処理における用紙搬送方向の先端側に前記第２加湿量で加湿される第２領域と、前記第１加湿量で加湿され、前記第２領域とは異なる領域である第１領域とを前記用紙に設定し、設定された領域について、対応する加湿量で加湿されるよう前記加湿部を制御する。

（２）以上の（１）において、前記後処理において用紙搬送方向の後端側の端部に対して位置制御が行われる場合に、前記制御部は、前記後処理関連情報に基づいて前記第１加湿量及び前記第２加湿量とは異なる第３加湿量を決定し、前記後処理関連情報に基づいて前記後処理における用紙搬送方向の後端側に前記第３加湿量で加湿され、前記第１領域及び前記第２領域とは異なる領域である第３領域を前記用紙に設定し、前記用紙の前記第３領域を前記第３加湿量で加湿するよう前記加湿部を制御する。
（３）以上の（２）において、前記第３加湿量は、前記第１加湿量より加湿量が少なく、前記第２加湿量より加湿量が多い。

（４）以上の（１）〜（３）において、前記制御部は、前記後処理関連情報に基づいて、前記後処理において用紙搬送方向における前記用紙の先端と後端とを反転させる反転動作が含まれない場合には、加湿時における用紙搬送方向の先端側に前記第２領域を設定し、前記反転動作が含まれる場合には、加湿時における用紙搬送方向の後端側に前記第２領域を設定する。

（５）以上の（１）〜（４）において、前記制御部は、加湿時の用紙搬送方向の先端側を含む前記用紙の領域を加湿する加湿量として、加湿時の用紙搬送方向の後端側を含む前記用紙の領域を加湿する加湿量よりも低減された加湿量に決定する。
（６）以上の（１）〜（５）において、前記加湿部は、前記用紙を挟持搬送する際に前記用紙を加湿する一対の加湿ローラを備え、前記制御部は、前記加湿ローラの前記用紙に対する接触状態を変更することで加湿量を切り替える。

（７）以上の（６）において、前記加湿部は、前記加湿ローラによる前記用紙の挟持圧又は挟持間隔を調整する挟持調整部を更に備え、前記制御部は、前記挟持調整部による前記加湿ローラの挟持圧又は挟持間隔を調整することで、前記接触状態を変更する。
（８）以上の（７）において、前記制御部は、前記挟持調整部による前記加湿ローラの挟持圧又は挟持間隔を調整し、前記用紙と前記加湿ローラとの接触面積を変更する。

（９）以上の（１）〜（８）において、前記制御部は、前記用紙に画像が形成される場合の画像形成条件、又は、前記用紙の特性、の少なくとも一方を参照して、前記加湿部により前記用紙を加湿する際に、領域別に異なる加湿量による加湿を実行するか、全領域について一律の加湿量の加湿を実行するか、を切り替えるように制御する。

本発明の一側面が反映された用紙加湿装置と加湿制御方法では、以下のような効果が得られる。
画像形成装置の加熱定着部から排出された用紙のカールや波打ち等を低減して平面性を確保するために用紙を加湿する際に、後処理における用紙搬送方向の先端側になる領域を除いた用紙の領域を第１領域、後処理における用紙搬送方向の先端側になる領域を第２領域と定め、画像形成関連情報を参照して用紙の第１領域を加湿する第１加湿量を決定すると共に、後処理関連情報を参照して用紙の第２領域を加湿する加湿量として第１加湿量より低減された第２加湿量を決定し、用紙の第１領域を第１加湿量で加湿すると共に、用紙の第２領域を第２加湿量で加湿するよう加湿部を制御する。これにより、用紙反転の有無にかかわらず、後処理での用紙搬送や位置制御に悪影響を与えないようにしつつ用紙の加湿が可能になる。

また、記後処理において用紙搬送方向の後端側の端部に対して位置制御が行われる場合に、当該位置制御が行われる後端側を含む用紙の領域を第３領域として定め、後処理関連情報を参照して用紙の第３領域を加湿する加湿量として第１加湿量より低減された第３加湿量を決定し、用紙の第３領域を第３加湿量で加湿するよう加湿部を制御する。これにより、用紙反転の有無にかかわらず、後処理での位置制御実行側の用紙端領域が撓む現象が軽減されるため、後処理での位置制御に悪影響を与えないようにしつつ用紙の加湿が可能になる。

本発明の実施形態の用紙加湿装置の構成を示す構成図である。 本発明の実施形態の用紙加湿装置の構成を示す構成図である。 本発明の実施形態の用紙加湿装置の構成を示す構成図である。 本発明の実施形態の画像形成の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態の用紙加湿装置の動作決定を示す説明図である。 本発明の実施形態の用紙加湿装置の動作状態を示す説明図である。 本発明の実施形態の用紙加湿装置の動作状態を示す説明図である。 本発明の実施形態の用紙加湿装置の動作状態を示す説明図である。 本発明の実施形態の用紙加湿装置の動作状態を示す説明図である。 本発明の実施形態の用紙加湿装置の動作状態を示す説明図である。 本発明の実施形態の用紙加湿装置の動作状態を示す説明図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態（以下、実施形態）を詳細に説明する。ここでは、用紙加湿装置２００を含む画像形成システム１を参照して実施形態を詳細に説明する。
〔画像形成システム及び用紙加湿装置の構成〕
図１〜図３を参照して、本実施の形態に係る用紙加湿装置２００を含む画像形成システム１の構成について説明する。

図１〜図２に示すように、この画像形成システム１は、給紙装置５０と、画像形成装置１００と、用紙加湿装置２００と、反転装置３００と、後処理装置４００と、を有して構成されている。
給紙装置５０は、制御部５１と、通信部５２と、給紙部５５と、を有して構成されている。ここで、制御部５１は、給紙に関する制御を行う。通信部５２は、他の装置と通信する。給紙部５５は、制御部５１の制御に従って、用紙を画像形成装置１００に向けて給紙する。

画像形成装置１００は、制御部１０１と、通信部１０２と、操作表示部１０３と、記憶部１０４と、給紙部１０５と、搬送部１１０と、原稿読取部１２０と、画像データ記憶部１３０と、画像処理部１４０と、画像形成部１５０と、定着部１６０と、を備えて構成されている。なお、画像形成装置１００で画像形成された用紙は、後段の装置に向けて搬出される。

ここで、制御部１０１は、画像形成装置１００内の各部を制御すると共に、画像形成システム全体を制御する。通信部１０２は、接続されている他の装置と通信する。操作表示部１０３は、操作者による操作入力に応じた操作入力信号を制御部１０１に通知すると共に、画像形成装置１００の状態表示や報知や警告を行う。記憶部１０４は、制御プログラム及び各種設定データを記憶すると共に、制御プログラムのワークエリアとして使用される。給紙部１０５は、収容されている用紙を画像形成部１５０に向けて給紙する。搬送部１１０は、給紙され画像形成される用紙を所定速度で搬送する。原稿読取部１２０は、原稿をスキャンして画像データを生成する。画像データ記憶部１３０は、画像形成する際の画像データや各種データを記憶する。画像処理部１４０は、画像形成に必要な各種画像処理を実行する。画像形成部１５０は、画像形成命令と画像処理後の画像データとに基づいて、作像と転写とにより印刷（以下、「画像形成」と言う）を実行する。定着部１６０は、用紙上に転写された画像を熱と圧力とにより安定させる。

用紙加湿装置２００は、用紙搬送に関して画像形成装置１００の後の位置に設けられており、制御部２０１と、通信部２０２と、搬送部２１０と、加湿部２２０と、を備えて構成される。なお、用紙加湿装置２００内を搬送された用紙は、後段の反転装置３００に向けて搬出される。なお、ここで、用紙加湿装置２００は画像形成装置１００の下流側に配置されているが、画像形成装置１００の内部であっても良いし、後述する後処理装置４００の内部に配置されても良い。

ここで、制御部２０１は、用紙加湿装置２００の各部を制御する。通信部２０２は、接続されている他の装置と通信する。搬送部２１０は、画像形成装置１００からの画像形成された用紙を、バイパス経路２１０ａ又は加湿経路２１０ｂのいずれかを経由して所定速度で搬送する。加湿部２２０は、制御部２０１の制御に従って、加湿経路を搬送される用紙の位置に応じて、用紙の搬送方向の先端領域、中間領域、後端領域を、それぞれ所定の加湿量で加湿する。

反転装置３００は、用紙搬送に関して用紙加湿装置２００の後であって、後処理装置４００の前の位置に設けられており、制御部３０１と、通信部３０２と、反転処理部３２０と、を備えて構成される。ここで、制御部３０１は、反転装置３００の各部を制御する。通信部３０２は、接続されている他の装置と通信する。反転処理部３２０は、搬送する用紙の表裏を反転する反転処理を施す。

後処理装置４００は、用紙搬送に関して反転装置３００の後の位置に設けられており、制御部４０１と、通信部４０２と、後処理部４２０と、排出部４９０と、を備えて構成される。ここで、制御部４０１は、後処理装置４００の各部を制御する。通信部４０２は、接続されている他の装置と通信する。後処理部４２０は、用紙に各種の後処理を施す。排出部４９０は、用紙を所定の排出口に排出する。

なお、以上の給紙装置５０、画像形成装置１００、用紙加湿装置２００、反転装置３００、後処理装置４００内の各機能、各構成要素や接続配置（図１〜図２参照）は一例であって、これらに限定されるものではない。
〔加湿部の構成〕
ここで、用紙加湿装置２００の主要部である加湿部２２０は、一例として、図３のように構成されている。ここでは、搬送される用紙は垂直方向に加湿経路２１０ｂに沿って、一旦下降し、その後上昇しつつ加湿される場合を具体例にしている。

この加湿経路２１０ｂの両脇から用紙を加湿するように加湿部２２０の加湿手段２２１が配置されている。
なお、この加湿手段２２１は、用紙を挟む際の圧力や間隔を調整可能に構成された、挟持調整手段としての、第１加湿手段２２１ａと第２加湿手段２２１ｂとを有して構成されている。

第１加湿手段２２１ａに加湿用の水分を供給する給水部としての水槽２２２ａが備えられ、水槽２２２ａ内には水Ｗｔが蓄えられている。また、第２加湿手段２２１ｂに加湿用の水分を供給する給水部としての水槽２２２ｂが備えられ、水槽２２２ｂ内には水Ｗｔが蓄えられている。なお、この水槽２２２ａと２２２ｂに蓄えられる水Ｗｔについては、更に別の図示されない水槽やポンプが存在する。

第１加湿手段２２１ａにおいて、第１給水ローラ２２３ａが時計方向に回転しつつ、表面に設けられた溝又は表面の多孔質材料により、水槽２２２ａから水分を吸い出す。また、第１給水ローラ２２３ａと接する規制ローラ２２４ａが反時計方向に回転しつつ、第１給水ローラ２２３ａ表面の水分を掻き落とす。また、第１給水ローラ２２３ａと接すると共に、加湿経路２１０ｂを介して第２加湿ローラ２２５ｂと接触可能な第１加湿ローラ２２５ａが、反時計方向に回転しつつ、用紙を加湿しながら当該用紙を搬送する。

なお、一例として規制ローラ２２４ａの中心軸が図示されないモータ等により回転駆動されることで、規制ローラ２２４ａに接する給水ローラ２２３ａが回転駆動され、さらに、給水ローラ２２３ａに接する加湿ローラ２２５ａが回転駆動される。
第２加湿手段２２１ｂにおいて、第２給水ローラ２２３ｂが反時計方向に回転しつつ、表面に設けられた溝又は表面の多孔質材料により、水槽２２２ｂから水分を吸い出す。また、第２給水ローラ２２３ｂと接する規制ローラ２２４ｂが時計方向に回転しつつ、第２給水ローラ２２３ｂ表面の水分を掻き落とす。また、第２給水ローラ２２３ｂと接すると共に、加湿経路２１０ｂを介して第１加湿ローラ２２５ａと接触可能な第２加湿ローラ２２５ｂが、時計方向に回転しつつ、用紙を加湿しながら当該用紙を搬送する。

なお、一例として規制ローラ２２４ｂの中心軸が図示されないモータ等により回転駆動されることで、規制ローラ２２４ｂに接する給水ローラ２２３ｂが回転駆動され、さらに、給水ローラ２２３ｂに接する加湿ローラ２２５ｂが回転駆動される。
なお、第１加湿手段２２１ａと第２加湿手段２２１ｂとの作用により、第１加湿ローラ２２５ａと第２加湿ローラ２２５ｂとによる用紙に対する接触状態（挟持圧、挟持間隔、接触面積）が制御されて、用紙の搬送方向の先端側領域、中間領域、後端領域を、それぞれ所定の加湿量で加湿する。

ここで、第１加湿ローラ２２５ａと第２加湿ローラ２２５ｂにおいて、挟持圧を高めたり、挟持間隔を狭めたりすることで、互いの接触面積が増大し、用紙に対する加湿量が増大する。また、逆に、第１加湿ローラ２２５ａと第２加湿ローラ２２５ｂにおいて、挟持圧を低くしたり、挟持間隔を狭めなくしたりすることで、互いの接触面積が減少し、用紙に対する加湿量が低下する。

なお、第１加湿手段２２１ａと第２加湿手段２２１ｂとによる第１加湿ローラ２２５ａと第２加湿ローラ２２５ｂに対する上述した加湿量を調整するための作用は、カム、ボールねじ送り機構、アクチュエータ、リニアモータなど各種の手段を用いた調整機構により実現される。

また、規制ローラ２２４ａ（２２４ｂ）と給水ローラ２２３ａ（２２３ｂ）との接触状態や、加湿ローラ２２５ａ（２２５ｂ）と給水ローラ２２３ａ（２２３ｂ）との接触状態によっても、上述した加湿量の調整が可能である。
〔加湿部の加湿〕
なお、本実施形態では、以下の（１）〜（６）のように加湿部２２０における加湿を制御する。

（１）後処理における用紙搬送方向の先端側になる領域を除いた用紙の領域を第１領域、後処理における用紙搬送方向の先端側になる領域を第２領域と定め、画像形成関連情報を参照して第１領域を加湿する第１加湿量を決定すると共に、後処理関連情報を参照して第２領域を加湿する加湿量として第１加湿量より低減された第２加湿量を決定する。用紙の第１領域を第１加湿量で加湿すると共に、用紙の第２領域を第２加湿量で加湿するよう加湿部２２０を制御する。

（２）後処理において用紙搬送方向の後端側の端部に対して位置制御が行われる場合に、当該位置制御が行われる後端側を含む用紙の領域を第３領域として定め、後処理関連情報を参照して用紙の第３領域を加湿する加湿量として第１加湿量より低減された第３加湿量を決定し、用紙の第３領域を第３加湿量で加湿するよう加湿部２２０を制御する。

（３）後処理関連情報を参照し、後処理において用紙搬送方向の反転動作が含まれない場合には、加湿する際の用紙搬送方向の先端側を第２領域と定め、後処理における用紙搬送方向の反転動作が含まれる場合には、加湿する際の用紙搬送方向の後端側を第２領域と定め、加湿部２２０で加湿する。

（４）第１加湿量は、定着部１６０の熱定着により奪われた用紙の水分を補給し、用紙のカール防止、波打ち防止、平面性確保を実現するのに必要な加湿量とする。この第１加湿量については、画像形成関連情報等から既知の手法により求められる。
（５）第２加湿量は、後処理での用紙の搬送や位置制御において、用紙のコシを確保して、用紙の撓みを防止できるように、第１加湿量より少なくなるように、加湿部２２０で加湿する。

（６）第３加湿量は、後処理での用紙後端側からの位置制御において、用紙のコシを確保して、用紙の撓みを防止できるように、第１加湿量より少なく、また、第２加湿量より多くなるように、加湿部２２０で加湿する。
〔動作〕
以下、図４のフローチャート、図５以降の説明図を用いて、本実施形態の加湿処理について動作説明を行う。

画像形成装置１００において、制御部１０１の制御により、画像形成が開始される。この際、制御部１０１は、画像形成に伴う各種設定や各種条件を参照し、用紙の加湿処理を行うか否かを決定する。そして、制御部１０１は、給紙装置５０、用紙加湿装置２００、反転装置３００、後処理装置４００のそれぞれの制御部５１，２０１，３０１，４０１に対して、画像形成の実行に必要な情報や指示を通知する。

ここで、その画像形成において用紙の加湿処理を伴う場合には、制御部２０１は、通信部１０２〜通信部２０２を介した制御部１０１からの加湿指示を受信する（図４中のステップＳ１００でＹＥＳ）。
一方、画像形成において用紙の加湿処理を伴わないとの指示を制御部１０１から受けた制御部２０１は、搬送部２１０の搬送経路を初期位置のバイパス経路２１０ａにしたまま、加湿処理を終了する（図４中のステップＳ１００でＮＯ、エンド）。

加湿指示を受信（図４中のステップＳ１００でＹＥＳ）した制御部２０１は、搬送部２１０の搬送経路を初期位置であるバイパス経路２１０ａから加湿経路２１０ｂに切り替え、画像形成装置１００からの用紙を加湿部２２０に搬送するように制御する（図４中のステップＳ１０１）。

また、制御部２０１は、加湿指示を受けた用紙についての、画像形成装置１００で実行された画像形成の画像形成条件や画像形成に使用された用紙の用紙情報などの画像形成関連情報と、加湿後に後処理装置４００で施される後処理に関する後処理関連情報とを、制御部１０１から取得する（図４中のステップＳ１０２）。その他にも用紙の搬送性に影響を与えうる情報があれば制御部２０１は制御部１０１から取得しても良い。なお、反転装置３００での反転の有無は後処理に関連したものであるため、後処理関連情報に含まれる。

ここで、画像形成関連情報に含まれる画像形成条件としては、少なくとも、帯電電圧や定着温度や画像中のドット比率の情報を取得する。ここで、帯電電圧が高ければ用紙が帯電した状態であって、用紙のカールが発生しやすい状況になっている。また、定着温度が高いほど用紙から水分が抜けており、用紙のカールが発生しやすい状況になっている。また、ドット比率が低ければ、用紙に多くの水分が保持されて、加湿後の用紙がローラに巻き付きやすくなる。

また、用紙情報としては、用紙種類（普通紙、厚紙、薄紙、塗工紙など）の情報を少なくとも取得する。ここで、薄紙であれば、普通紙や厚紙よりも、加湿後の用紙がローラに巻き付きやすくなる。また、塗工紙であれば、用紙上に水分が保持されて、加湿後の用紙がローラに巻き付きやすくなる。

そして、制御部２０１は、以上のように取得した画像形成条件や用紙情報を参照して、加湿量変更要否を判定する（図４中のステップＳ１０３）。
ここで、制御部２０１は、画像形成条件や用紙種類などの画像形成関連情報を参照して、定着部１６０の熱定着により奪われた用紙の水分を補給し、用紙のカール防止、波打ち防止、平面性確保を実現するのに必要な規定加湿量としての第１加湿量を決定する。そして、制御部２０１は、加湿後に施される後処理に関する後処理関連情報を参照して、この第１加湿量で用紙を加湿した場合に、後処理での用紙の位置制御において加湿されてコシが弱くなった用紙の端部が撓んでしまって正確な位置制御が困難になる場合、または、加湿された用紙の先端部分のコシが弱くなっていて用紙が搬送ローラに巻き付いてしまう可能性がある場合、などでは、加湿量変更が必要であると判定する（図４中のステップＳ１０４でＹＥＳ）。

なお、制御部２０１は、加湿部２２０において第１加湿量で加湿された用紙が加湿ローラ２２５ａ，２２５ｂに対して巻き付く可能性がある場合も、加湿量変更が必要であると判定する（図４中のステップＳ１０４でＹＥＳ）。
一方、第１加湿量で加湿された用紙のローラへの撒き付きや位置制御時の撓みが発生しないと想定される場合には、加湿量変更が必要でないと判定する（図４中のステップＳ１０４でＮＯ）。

制御部２０１は、加湿量変更が必要でないと判定した場合（図４中のステップＳ１０４でＮＯ）、用紙の全体領域を上述した規定加湿量としての第１加湿量で加湿部２２０が加湿するように設定する（図４中のステップＳ１０５）。
制御部２０１は、用紙の撓みや巻き付きが発生する可能性があって加湿量変更が必要であると判定した場合（図４中のステップＳ１０４でＹＥＳ）、後処理関連情報を参照して、加湿処理の後において反転装置３００において用紙の搬送方向反転処理が実行されるか否かを確認する（図４中のステップＳ１０６）。

加湿処理の後において用紙の搬送方向反転処理が実行されない場合（図４中のステップＳ１０６でＮＯ）、後処理における用紙搬送方向の先端側になる領域を除いた用紙の領域を第１領域、後処理における用紙搬送方向の先端側になる領域を第２領域と定め、後処理関連情報を参照して用紙の第２領域を加湿する加湿量として、第１加湿量より低減された第２加湿量を決定する（図４中のステップＳ１０７、図７（ａ）中の領域Ｖ２におけるＷ２、図７（ｂ）中の領域Ｖ２におけるＷ２）。

この場合、第２加湿量としては、後処理での先端位置制御時の用紙の撓みや、搬送ローラへの巻き付きを防止できるように定める。後処理での先端位置制御としては、図５（ａ）〜（ｃ）のようにして、搬送ローラ４２０Ｒ１と搬送ローラ４２０Ｒ２とで用紙をｘ方向に搬送しつつ、位置制御板４２０Ｓ１に用紙を突き当てる際に、用紙先端に近いｂ１領域（図５（ｂ））で用紙の撓みを防止することを目的とする。

なお、ここでは搬送方向反転処理なしであるため、加湿時の用紙搬送方向と後処理時の用紙搬送方向とが一致する。従って、この第２加湿量としては、加湿部２２０において加湿された用紙が加湿ローラ２２５ａ，２２５ｂに対して巻き付くことも防止できるように定めることが望ましい。

また、制御部２０１は、加湿処理の後において用紙の搬送方向反転処理が実行されない場合（図４中のステップＳ１０６でＮＯ）、後処理関連情報を参照して、後処理において用紙の後端位置制御が実行されるか否かを確認する（図４中のステップＳ１０８）。
後処理での後端位置制御としては、図６のように、搬送ローラ４２０Ｒ１と搬送ローラ４２０Ｒ２とで用紙をｘ方向に搬送しつつ（図６（ａ）（ｂ））、用紙先端が位置制御板４２０Ｓ１に当接しない状態で用紙を一時停止させ（図６（ｃ））、停止状態の用紙の後方から位置制御板４２０Ｓ２で用紙をｘ１方向に押し出し（図６（ｄ））、位置制御板４２０Ｓ１に用紙の先端を突き当てて位置制御をするものである。そして、このような後方からの位置制御の際に、用紙後端に近いｄ１領域（図６（ｄ））で用紙の撓みを防止することを目的とする。

ここで、後処理において用紙搬送方向の後端側の端部に対して位置制御が行われる場合は（図４中のステップＳ１０８でＹＥＳ）、制御部２０１は、位置制御が行われる後端側を含む用紙の領域（図６（ｄ）のｄ１付近）を第３領域として定め、この第３領域を加湿する加湿量として、規定加湿量としての第１加湿量より低減された第３加湿量を決定する（図４中のステップＳ１０９、図７（ｂ）中の領域Ｖ３におけるＷ３）。

なお、上述した先端側の第２加湿量と、この後端側の第３加湿量とは、共に第１加湿量よりも低減された加湿量である。ここで、第２加湿量については、加湿された用紙が加湿ローラ２２５ａ，２２５ｂに対して巻き付くことも防止できるようにする必要があるため、後端側の第３加湿量よりも低減された加湿量であることが望ましい。

そして、後処理において用紙搬送方向の後端側の端部に対して位置制御が行われない場合（図４中のステップＳ１０８でＮＯ）における第２領域以外の残余の領域、又は、後処理において用紙搬送方向の後端側の端部に対して位置制御が行われる場合（図４中のステップＳ１０８でＹＥＳ）における第２領域と第３領域以外の残余の領域については、第１領域として上述した規定加湿量としての第１加湿量で加湿するように設定する（図４中のステップＳ１１２）。

一方、加湿処理の後において用紙の搬送方向反転処理が実行される場合（図４中のステップＳ１０６でＹＥＳ）、後処理における用紙搬送方向の先端側になる領域を除いた用紙の領域を第１領域、後処理における用紙搬送方向の先端側になる領域を第２領域と定め、後処理関連情報を参照して用紙の第２領域を加湿する加湿量として、第１加湿量より低減された第２加湿量を決定する（図４中のステップＳ１１０、図７（ｃ）中の領域Ｖ２におけるＷ２）。なお、この場合は、後処理における後処理における用紙搬送方向の先端側になる領域とは、加湿時における用紙搬送方向の後端側になる領域である。

この場合、第２加湿量としては、後処理での先端位置制御時の用紙の撓みや、搬送ローラへの巻き付きを防止できるように定める。後処理での先端位置制御としては、既に説明した図５（ａ）〜（ｃ）に示したものである。
また、制御部２０１は、加湿された用紙が加湿ローラ２２５ａ，２２５ｂに対して巻き付くことを防止できるようにするため、加湿時の先端側を含む用紙の領域について、以上の第２領域と同等に扱って、第１加湿量より低減された加湿量を決定する（図４中のステップＳ１１１、図７（ｃ）中の領域Ｖ２’におけるＷ２）。

なお、加湿された用紙が加湿ローラ２２５ａ，２２５ｂに対して巻き付くことを防止できるようにするため、加湿時の先端側を含む用紙の領域については、第１加湿量より低減された加湿量、かつ、第３加湿量より低減された加湿量であることが望ましい。なお、この加湿時の先端側を含む領域は、用紙反転されて後処理が実行される際の後端領域でもある。

そして、制御部２０１は、用紙の先端側の領域と後端側の領域とを除いた残余の領域については、第１領域として上述した規定加湿量としての第１加湿量で加湿するように設定する（図４中のステップＳ１１２）。
そして、制御部２０１は、用紙を加湿部２２０に搬送し（図４中のステップＳ１１３）、図示されないセンサを有する検知部によって、一対の加湿ローラ２２５ａ，２２５ｂが最も接近した位置（挟持位置）に用紙の先端が到達するか否かを検知している（図４中のステップＳ１１４）。なお、この場合に、センサは、上述した挟持位置に設けられている必要はない。他の位置の検知結果と用紙搬送速度と搬送距離とから、挟持位置に用紙が到達することを把握できれば良い。従って、用紙が一定速度で搬送されている場合には、用紙加湿装置２００の入り口付近のセンサを用いることも可能である。

加湿量の変更を必要としない場合には（図４中のステップＳ１０４でＮＯ）、加湿ローラ２２５ａ，２２５ｂの挟持位置に用紙の先端が到達すると（図４中のステップＳ１１４でＹＥＳ）、用紙の全ての領域を規定の第１加湿量で均一に加湿する（図４中のステップＳ１１５）。

加湿量の変更を必要とする場合において（図４中のステップＳ１０４でＹＥＳ）、加湿ローラ２２５ａ，２２５ｂの挟持位置に用紙の先端が到達すると（図４中のステップＳ１１４でＹＥＳ）、ステップＳ１０７，Ｓ１０９，Ｓ１１０，Ｓ１１１，Ｓ１１２で決定された加湿量に応じて加湿を実行する（図４中のステップＳ１１５）。なお、加湿量の変更は、後述するように、加湿ローラ２２５ａ，２２５ｂの挟持圧力や挟持間隔の変更により実現される。

そして、制御部２０１は、画像形成の指示がなされた全ての用紙について、以上の処理と同様な加湿処理を実行する（図４中のステップＳ１０４〜Ｓ１１６）ように各部を制御する。そして、全ての用紙についての加湿処理が完了した時点で（図４中のステップＳ１１７でＹＥＳ）、制御部２０１は、加湿処理を終了する（図４中のエンド）。

〔加湿ローラの制御〕
以下、図８以降の説明図を用いて、以上の加湿処理における加湿ローラの制御について説明を行う。
用紙の搬送方向先端が加湿ローラ２２５ａ，２２５ｂの挟持位置に到達する以前は、加湿ローラ２２５ａと２２５ｂの中心間隔はＤab0であるとする（図８（ａ））。ここで、加湿ローラ２２５ａの半径をＲ1、加湿ローラ２２５ｂの半径をＲ2、とした場合、Ｄab0＝Ｒ1＋Ｒ2、又は、Ｄab0＝Ｒ1＋Ｒ2＋ｄ、と表現できる。ここで、ｄは用紙厚である。

そして、用紙の搬送方向先端が加湿ローラ２２５ａ，２２５ｂの挟持位置に到達した時点で、図７で示した第２加湿量Ｗ２を実現するために、挟持圧力Ｐ２により、加湿ローラ２２５ａと２２５ｂの中心間隔をＤab0からＤab2に変更する（図８（ｂ））。ここで、Ｄab2＜Ｄab0と表現できる。また、ここで、図８（ｂ）の状態として、加湿ローラ２２５ａと２２５ｂとが用紙を挟んでいる。この場合において、加湿ローラ２２５ａと加湿ローラ２２５ｂと用紙との搬送方向接触長は、ａ２である。また、この状態を斜視図として、図９（ａ）に示す。

そして、用紙が搬送されて、加湿ローラ２２５ａ，２２５ｂの挟持位置において、先端側の第２領域を過ぎた時点で、図７で示した第１加湿量Ｗ１を実現するために、挟持圧力Ｐ１により、加湿ローラ２２５ａと２２５ｂの中心間隔をＤab2からＤab1に変更する（図８（ｃ））。ここで、Ｄab1＜Ｄab2と表現できる。この場合において、加湿ローラ２２５ａと加湿ローラ２２５ｂと用紙との搬送方向接触長は、ａ２よりも大きいａ１である。また、この状態を斜視図として、図９（ｂ）に示す。

そして、図７（ｂ）のように加湿時の用紙後端を含む領域Ｖ３で第３加湿量Ｗ３を実現する場合には、挟持圧力Ｐ３により、加湿ローラ２２５ａと２２５ｂの中心間隔をＤab1からＤab3に変更する（図８（ｄ））。ここで、Ｄab1＜Ｄab2＜Ｄab3と表現できる。この場合において、加湿ローラ２２５ａと加湿ローラ２２５ｂと用紙との搬送方向接触長は、ａ１よりも小さいａ３である。更に、用紙の搬送方向後端が加湿ローラ２２５ａ，２２５ｂの挟持位置を抜けると、加湿ローラ２２５ａと２２５ｂの中心間隔をＤab0に戻す（図８（ｅ））。

以上のようにして加湿を行った状態の斜視図を図１０に示す。図７（ａ）のように、第２領域Ｖ２と第１領域Ｖ１とで加湿量Ｗ２とＷ１の制御を行った場合には図１０（ａ）のような加湿結果が得られる。ここでは、加湿量が多いほど濃い色で示している。また、図７（ｂ）のように、第２領域Ｖ２と第１領域Ｖ１と第３領域Ｖ３とで加湿量Ｗ２，Ｗ１，Ｗ３の制御を行った場合には図１０（ｂ）のような加湿結果が得られる。また、図７（ｃ）のように、第２領域Ｖ２と第１領域Ｖ１と第２領域Ｖ２’とで加湿量Ｗ２，Ｗ１，Ｗ２の制御を行った場合には図１０（ｃ）のような加湿結果が得られる。

〔加湿量の決定〕
なお、以上のように第１加湿量よりも低減された第２加湿量、第３加湿量としては、ローラに対する用紙の巻き付きやすさや、後処理での位置制御における用紙の撓みやすさなどを考慮して、巻き付きや撓みが発生しないように定めれば良い。

ここで、ローラに対する用紙の巻き付きやすさとしては、加湿ローラ２２５ａ，２２５ｂや後処理部の搬送ローラの径ｒに比例した用紙の巻き付きやすさ、用紙厚ｄに反比例した用紙が巻き付きやすさ、用紙表面平滑性に比例した用紙が巻き付きやすさ、帯電電圧や定着温度に比例した用紙が巻き付きやすさ、画像濃度に反比例した用紙が巻き付きやすさ、第１加湿量の絶対値に応じた用紙の巻き付きやすさ、などが該当する。

なお、用紙表面平滑性は、用紙情報（用紙特性：コート紙、上質紙、普通紙等、…）から取得することができる。
また、後処理での位置制御における用紙の撓みやすさとしては、用紙厚ｄに反比例した用紙の撓みやすさ、第１加湿量の絶対値に応じた用紙の撓みやすさ、などが該当する。

また、以上の巻き付きやすさを解消するため第２領域Ｖ２の領域を増減したり、以上の撓みやすさを解消するため第３領域Ｖ３の領域を増減することも可能である。
〔加湿量の詳細制御〕
以上の図８や図９の説明において、加湿ローラ２２５ａ，２２５ｂにより用紙を挟持搬送する際に、加湿ローラ２２５ａ，２２５ｂによる用紙に対する接触状態を変更することで、加湿量を切り替えるようにしていたが、これに限定されるものではない。

例えば、加湿ローラ２２５ａ，２２５ｂにより用紙を挟持搬送する際に、給水ローラ２２３ａ，２２３ｂから加湿ローラ２２５ａ，２２５ｂへの水分供給状態を変更して、加湿量を切り替えることも可能である。なお、この給水の制御による加湿量の制御が加湿ローラに到達するまでに一定の時間が必要になるため、用紙が加湿ローラ２２５ａ，２２５ｂに到達する時間を予め予想して、給水による加湿量の制御を実行することが必要になる。

また、加湿ローラ２２５ａ，２２５ｂにより用紙を挟持搬送する際に、加湿ローラ２２５ａ，２２５ｂによる用紙の挟持圧を変更して、加湿量を切り替えることも可能である。
また、以上の実施形態では、加湿ローラ２２５ａ，２２５ｂにより用紙に対して加湿を実現していたが、水蒸気噴霧手段を使用して、加湿量を制御することも可能である。

また、第１領域Ｖ１における第１加湿量を１００％として正規化した場合、例えば、第２領域Ｖ２における第２加湿量は０％〜３０％とすることで、加湿ローラ２２５ａ，２２５ｂや後処理での搬送ローラへの巻き付きを有効に防止することができる。なお、加湿量０％とは全く加湿を行わない場合である。

また、第１領域Ｖ１における第１加湿量を１００％として正規化した場合、例えば、第３領域Ｖ３における第３加湿量は２０％〜５０％とすることで、後処理での後端位置制御の際に用紙の撓みを防止して正確な位置制御を実行することができる。
また、図７において加湿量を切り替えるタイミングでは、Ｗ２，Ｗ１，Ｗ３とステップ状に切り替えているが、これに限定されるものではない。例えば、切り替えタイミング前後で滑らかに切り替わるように制御しても良い。

この場合の具体例を図１１に示す。ここで、図７（ａ），（ｂ），（ｃ）に対応させて、滑らかに切り替える場合の具体例を、図１１（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す。ここでは、第１領域Ｖ１における第１加湿量を維持するようにしつつ、第２領域や第３領域で加湿量を徐々に増加又は減少させるように制御している。この場合、用紙の途中で挟持圧力等の急激な変化が存在しないため、用紙に対するダメージを軽減することも可能になる。

〔その他の実施形態〕
以上の各実施形態において、用紙加湿装置２００は画像形成装置の下流に接続されているが、このような構成に限定されず、画像形成装置１００内の定着部１６０の下流側、後処理装置４００内の上流側に配置されていても良い。また、図示されない他の中間反転装置などに内蔵されていても良い。

１００ 画像形成装置
２００ 用紙加湿装置
３００ 反転装置
４００ 後処理装置

Claims (13)

1. 搬送される用紙を検知する検知部と、
   前記用紙を可変の加湿量で加湿する加湿部と、
   画像形成に関する画像形成関連情報と加湿後に施される後処理に関する後処理関連情報を取得して前記加湿部を制御する制御部と、
   を有する用紙加湿装置であって、
   前記制御部は、
   前記用紙を加湿する加湿量として、前記画像形成関連情報に基づいて第１加湿量を決定するとともに、前記後処理関連情報に基づいて前記第１加湿量より加湿量が少ない第２加湿量を決定し、
   前記後処理関連情報に基づいて前記後処理における用紙搬送方向の先端側に前記第２加湿量で加湿される第２領域と、前記第１加湿量で加湿され、前記第２領域とは異なる領域である第１領域とを前記用紙に設定し、
   設定された領域について、対応する加湿量で加湿されるよう前記加湿部を制御する、
   ことを特徴とする用紙加湿装置。
2. 前記後処理において用紙搬送方向の後端側の端部に対して位置制御が行われる場合に、
   前記制御部は、
   前記後処理関連情報に基づいて前記第１加湿量及び前記第２加湿量とは異なる第３加湿量を決定し、
   前記後処理関連情報に基づいて前記後処理における用紙搬送方向の後端側に前記第３加湿量で加湿され、前記第１領域及び前記第２領域とは異なる領域である第３領域を前記用紙に設定し、
   前記用紙の前記第３領域を前記第３加湿量で加湿するよう前記加湿部を制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の用紙加湿装置。
3. 前記第３加湿量は、前記第１加湿量より加湿量が少なく、前記第２加湿量より加湿量が多い、
   ことを特徴とする請求項２に記載の用紙加湿装置。
4. 前記制御部は、
   前記後処理関連情報に基づいて、前記後処理において用紙搬送方向における前記用紙の先端と後端とを反転させる反転動作が含まれない場合には、加湿時における用紙搬送方向の先端側に前記第２領域を設定し、前記反転動作が含まれる場合には、加湿時における用紙搬送方向の後端側に前記第２領域を設定する、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の用紙加湿装置。
5. 前記制御部は、加湿時の用紙搬送方向の先端側を含む前記用紙の領域を加湿する加湿量として、加湿時の用紙搬送方向の後端側を含む前記用紙の領域を加湿する加湿量よりも低減された加湿量に決定する、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の用紙加湿装置。
6. 前記加湿部は、前記用紙を挟持搬送する際に前記用紙を加湿する一対の加湿ローラを備え、
   前記制御部は、前記加湿ローラの前記用紙に対する接触状態を変更することで加湿量を切り替える、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の用紙加湿装置。
7. 前記加湿部は、前記加湿ローラによる前記用紙の挟持圧又は挟持間隔を調整する挟持調整部を更に備え、
   前記制御部は、前記挟持調整部による前記加湿ローラの挟持圧又は挟持間隔を調整することで、前記接触状態を変更する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の用紙加湿装置。
8. 前記制御部は、前記挟持調整部による前記加湿ローラの挟持圧又は挟持間隔を調整し、前記用紙と前記加湿ローラとの接触面積を変更する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の用紙加湿装置。
9. 前記制御部は、前記用紙に画像が形成される場合の画像形成条件、又は、前記用紙の特性、の少なくとも一方を参照して、前記加湿部により前記用紙を加湿する際に、領域別に異なる加湿量による加湿を実行するか、全領域について一律の加湿量の加湿を実行するか、を切り替えるように制御する、
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の用紙加湿装置。
10. 搬送される用紙を検知する検知部と、前記用紙を可変の加湿量で加湿する加湿部と、画像形成に関する画像形成関連情報と加湿後に施される後処理に関する後処理関連情報を取得して前記加湿部を制御する制御部と、を有する用紙加湿装置における加湿制御方法であって、
    前記用紙を加湿する加湿量として、前記画像形成関連情報に基づいて第１加湿量を決定するとともに、前記後処理関連情報に基づいて前記第１加湿量より加湿量が少ない第２加湿量を決定し、
    前記後処理関連情報に基づいて前記後処理における用紙搬送方向の先端側に前記第２加湿量で加湿される第２領域と、前記第１加湿量で加湿され、前記第２領域とは異なる領域である第１領域とを前記用紙に設定し、
    設定された領域について、対応する加湿量で加湿されるよう前記加湿部を制御する、
    ことを特徴とする加湿制御方法。
11. 前記後処理において用紙搬送方向の後端側の端部に対して位置制御が行われる場合に、
    前記後処理関連情報に基づいて前記第１加湿量及び前記第２加湿量とは異なる第３加湿量を決定し、
    前記後処理関連情報に基づいて前記後処理における用紙搬送方向の後端側に前記第３加湿量で加湿され、前記第１領域及び前記第２領域とは異なる領域である第３領域を前記用紙に設定し、
    前記用紙の前記第３領域を前記第３加湿量で加湿するよう前記加湿部を制御する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の加湿制御方法。
12. 前記第３加湿量を、前記第１加湿量より加湿量が少なく、前記第２加湿量より加湿量が多くなるよう決定する、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の加湿制御方法。
13. 前記後処理において用紙搬送方向における前記用紙の先端と後端とを反転させる反転動作が含まれない場合には、加湿時における用紙搬送方向の先端側に前記第２領域を設定し、前記反転動作が含まれる場合には、加湿時における用紙搬送方向の後端側に前記第２領域を設定する、
    ことを特徴とする請求項１０乃至請求項１２のいずれか一項に記載の加湿制御方法。

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