(57)【要約】【課題】  パンチャーの磨耗を高精度に計測することにより、パンチャーの交換時期をユーザに通知し、パンチャー原因の紙詰まり、故障を未然に防止する。【解決手段】  用紙一枚ずつを穿孔する穿孔手段と、前記穿孔する用紙一枚ごとに厚みを検知する紙厚検知手段と、前記紙厚検知手段の結果を積算する積算手段と、前記積算手段の結果を保持する保持手段と、前記積算結果と予め設定された所定値を比較する比較手段とを備え、前記比較結果に基づいて、メンテナンス要求を行う送信手段を備えた画像形成装置を提案する。【選択図】  図１７
2005162469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙一枚ずつを穿孔する穿孔手段と、
前記穿孔する用紙一枚ごとに厚みを検知する紙厚検知手段と、
前記紙厚検知手段の結果を積算する積算手段と、
前記積算手段の結果を保持する保持手段と、
前記積算結果と予め設定された所定値を比較する比較手段とを備え、
前記比較結果に基づいて、
メンテナンス要求を行う送信手段を備えた画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に従う前記画像形成装置は、
前記紙厚の積算値を保持する保持手段を備え、
前記積算値はユーザ操作によってリセットされないことを特徴とする。
【請求項３】
請求項１に従う前記画像形成装置は、
前記穿孔手段がメンテナンスを行うべき磨耗度であることを示す積算紙厚値である第一の所定値と、
穿孔直後に穿孔手段が動作不良となる可能性をもつ磨耗度であることを示す積算紙厚値である第二の所定値を有し、
二つの所定値の関係は、第一の所定値＜第二の所定値であることを特徴とする。
【請求項４】
請求項１に従う前記画像形成装置は、
前記積算紙厚値が前記第一の所定値に達した場合に、前記穿孔手段のメンテナンス要求を行うことを特徴とする。
【請求項５】
請求項１に従う前記画像形成装置は、
前記積算紙厚値が前記第一の所定値に達した場合にプリントジョブの途中であって、かつ前記第二の所定値に達しておらず、穿孔対象用紙が後続するのであれば、穿孔動作を停止させることなく、メンテナンス要求を行う手段を備えることを特徴とする。
【請求項６】
請求項１に従う前記画像形成装置は、
前記積算紙厚値が前記第一の所定値を超え、穿孔手段のメンテナンス要求後、前記第二の所定値を超えるまでに穿孔手段のメンテナンスがなされない場合、プリントジョブの途中であっても、以降の用紙に対し、穿孔動作を行わないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１に従う前記画像形成装置は、
前記積算紙厚値が前記第一の所定値を超え、前記穿孔手段のメンテナンス要求後、前記第二の所定値を超えるまでに、前記穿孔手段のメンテナンスがなされない場合、以降のプリントジョブにおいては、穿孔手段をユーザが選択できないようにする手段を有する画像形成装置。
【請求項８】
用紙一枚ずつを穿孔する穿孔手段と、
前記穿孔する用紙一枚ごとに厚みを検知する紙厚検知手段と、
前記用紙の穿孔開始から穿孔終了に要する穿孔所要時間を計測する計測手段と、
前記用紙の厚みごとに予め予測される穿孔所要時間値を持ち、
前記計測した穿孔所要時間と、予め予測される穿孔所要時間を比較する比較手段とを備え、
前記比較結果に基づいて、
メンテナンス要求を行う送信手段を備えた画像形成装置。
【請求項９】
請求項８に従う前記画像形成装置は、
前記計測した穿孔所要時間と予め予測される穿孔所要時間との比較結果により、
磨耗度を判定する穿孔手段として、メンテナンスを行うべき磨耗度であることを示す第一の所定の時間差と、
穿孔直後に穿孔手段が動作不良となる可能性をもつ磨耗度であることを示す第二の所定の時間差を紙厚毎に有しており、
二つの時間差の関係は、第一の時間差＜第二の時間差であることを特徴とする。
【請求項１０】
請求項８に従う前記画像形成装置は、
前記穿孔所要時間の比較結果が前記第一の所定時間差に達した場合に、前記穿孔手段のメンテナンス要求を行うことを特徴とする。
【請求項１１】
請求項８に従う前記画像形成装置は、
前記穿孔所要時間の比較結果が前記第一の所定時間差に達した場合に、プリントジョブの途中であって、かつ前記第二の所定時間差に達しておらず、穿孔対象用紙が後続するのであれば、穿孔動作を停止させることなく、メンテナンス要求を行う手段を備えることを特徴とする。
【請求項１２】
請求項８に従う前記画像形成装置は、
前記穿孔所要時間の比較結果が前記第一の所定時間差に達した場合に、プリントジョブの途中であって、かつ前記第二の所定時間差に達しておらず、穿孔対象用紙が後続するのであれば、穿孔動作を停止させることなく、メンテナンス要求を行う手段を備えることを特徴とする。
【請求項１３】
請求項８に従う前記画像形成装置は、
前記穿孔所要時間の比較結果が前記第一の所定時間差を超え、前記穿孔手段のメンテナンス要求後、前記第二の所定時間差を超えても前記穿孔手段のメンテナンスがなされない場合、プリントジョブの途中であっても、以降の画像記録材に対する穿孔動作を行わないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項８に従う前記画像形成装置は、
前記穿孔所要時間の比較結果が前記第一の所定時間を超え、前記穿孔手段のメンテナンス要求後、前記第二の所定時間差を超えても前記穿孔手段のメンテナンスがなされない場合、以降のプリントジョブにおいては、穿孔手段をユーザ選択できないようにする手段を有する画像形成装置。
【請求項１５】
穿孔手段を有する画像後処理装置において、画像後処理装置は画像形成装置本体がカラー機か、白黒機のいずれであるかを特定する手段をもち、穿孔手段のメンテナンス時期の予測を穿孔積算紙厚値に基づいて行う画像後処理装置において、カラー機、白黒機のいずれであるかに応じて、メンテナンス時期の契機となる積算紙厚所定値を変更する手段を有することを特徴とする前記請求項１から１４に画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像記録材に対する穿孔装置を有する画像形成装置に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、画像形成された用紙に対して一枚ずつパンチ穴の穿孔を施すパンチャーを備えるものがある。このパンチャーの穴あけ部（パンチ）などは、穿孔動作によって負荷がかかり、パンチャーの磨耗や変形がおこり徐々に切れ味が悪くなることがある。このような場合には、パンチャーの交換等が必要になる。従来では、パンチャーの交換時期の判断として、パンチャーの動作回数をカウントし、その回数が規定回数に達したかどうかで判断していた（例えば、特開２００２−１０４７２２号公報参照）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
穿孔を行う用紙には、薄紙から厚紙までさまざまな厚みのものが存在する。また、穿孔に要する負荷は、穿孔する用紙の紙種（坪量）の違いによっても異なる。つまり、薄い紙よりも厚い紙の方が穿孔負荷は大きくなる。このことから、負荷の大きい用紙を多く穿孔すると、所定の寿命より早くパンチャーの切れ味が悪くなる可能性がある。したがって、従来技術のように、穿孔回数のみでパンチャーの寿命を判定すると、さまざまな紙厚の用紙が混在するような画像形成装置では、正確に寿命を判断できないという問題があった。本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、パンチャーの寿命を簡易な方法で高精度に判定し、適切な時期にパンチャーの交換時期をユーザに知らせることで、パンチャー原因の紙詰まりやパンチ穴の品位の低下を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決する為、本発明では、用紙一枚ずつを穿孔する穿孔手段と、前記穿孔する用紙一枚ごとに厚みを検知する紙厚検知手段と、前記紙厚検知手段の結果を積算する積算手段と、前記積算手段の結果を保持する保持手段と、前記積算結果と予め設定された所定値を比較する比較手段とを備え、前記比較結果に基づいて、メンテナンス要求を行う送信手段を備えた画像形成装置を提案する。
【０００５】
また、前記画像形成装置は、前記紙厚の積算値を保持する保持手段を備え、前記積算値はユーザ操作によってリセットされないことを特徴とする。
【０００６】
また、前記画像形成装置は、前記穿孔手段がメンテナンスを行うべき磨耗度であることを示す積算紙厚値である第一の所定値と、穿孔直後に穿孔手段が動作不良となる可能性をもつ磨耗度であることを示す積算紙厚値である第二の所定値を有し、二つの所定値の関係は、第一の所定値＜第二の所定値であることを特徴とする。
【０００７】
また、前記画像形成装置は、前記積算紙厚値が前記第一の所定値に達した場合に、前記穿孔手段のメンテナンス要求を行うことを特徴とする。
【０００８】
また、前記画像形成装置は、前記積算紙厚値が前記第一の所定値に達した場合にプリントジョブの途中であって、かつ前記第二の所定値に達しておらず、穿孔対象用紙が後続するのであれば、穿孔動作を停止させることなく、メンテナンス要求を行う手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、前記画像形成装置は、前記積算紙厚値が前記第一の所定値を超え、穿孔手段のメンテナンス要求後、前記第二の所定値を超えるまでに穿孔手段のメンテナンスがなされない場合、プリントジョブの途中であっても、以降の用紙に対し、穿孔動作を行わないことを特徴とする。
【００１０】
また、前記画像形成装置は、前記積算紙厚値が前記第一の所定値を超え、前記穿孔手段のメンテナンス要求後、前記第二の所定値を超えるまでに、前記穿孔手段のメンテナンスがなされない場合、以降のプリントジョブにおいては、穿孔手段をユーザが選択できないようにする手段を有する。
【００１１】
また、用紙一枚ずつを穿孔する穿孔手段と、前記穿孔する用紙一枚ごとに厚みを検知する紙厚検知手段と、前記用紙の穿孔開始から穿孔終了に要する穿孔所要時間を計測する計測手段と、前記用紙の厚みごとに予め予測される穿孔所要時間値を持ち、前記計測した穿孔所要時間と、予め予測される穿孔所要時間を比較する比較手段とを備え、前記比較結果に基づいて、メンテナンス要求を行う送信手段を備えた画像形成装置を提案する。
【００１２】
また、前記画像形成装置は、前記計測した穿孔所要時間と予め予測される穿孔所要時間との比較結果により、磨耗度を判定する穿孔手段として、メンテナンスを行うべき磨耗度であることを示す第一の所定の時間差と、穿孔直後に穿孔手段が動作不良となる可能性をもつ磨耗度であることを示す第二の所定の時間差を紙厚毎に有しており、二つの時間差の関係は、第一の時間差＜第二の時間差であることを特徴とする。
【００１３】
また、前記画像形成装置は、前記穿孔所要時間の比較結果が前記第一の所定時間差に達した場合に、前記穿孔手段のメンテナンス要求を行うことを特徴とする。
【００１４】
また、前記画像形成装置は、前記穿孔所要時間の比較結果が前記第一の所定時間差に達した場合に、プリントジョブの途中であって、かつ前記第二の所定時間差に達しておらず、穿孔対象用紙が後続するのであれば、穿孔動作を停止させることなく、メンテナンス要求を行う手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、前記画像形成装置は、前記穿孔所要時間の比較結果が前記第一の所定時間差に達した場合に、プリントジョブの途中であって、かつ前記第二の所定時間差に達しておらず、穿孔対象用紙が後続するのであれば、穿孔動作を停止させることなく、メンテナンス要求を行う手段を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、前記画像形成装置は、前記穿孔所要時間の比較結果が前記第一の所定時間差を超え、前記穿孔手段のメンテナンス要求後、前記第二の所定時間差を超えても前記穿孔手段のメンテナンスがなされない場合、プリントジョブの途中であっても、以降の画像記録材に対する穿孔動作を行わないことを特徴とする。
【００１７】
また、前記画像形成装置は、前記穿孔所要時間の比較結果が前記第一の所定時間を超え、前記穿孔手段のメンテナンス要求後、前記第二の所定時間差を超えても前記穿孔手段のメンテナンスがなされない場合、以降のプリントジョブにおいては、穿孔手段をユーザ選択できないようにする手段を有する。
【００１８】
また、穿孔手段を有する画像後処理装置において、画像後処理装置は画像形成装置本体がカラー機か、白黒機のいずれであるかを特定する手段をもち、穿孔手段のメンテナンス時期の予測を穿孔積算紙厚値に基づいて行う画像後処理装置において、カラー機、白黒機のいずれであるかに応じて、メンテナンス時期の契機となる積算紙厚所定値を変更する手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、さまざまな紙厚の用紙が混在するような画像形成装置において、パンチャーの寿命を簡易な方法で高精度に判定し、適切な時期にパンチャーの交換時期をユーザに知らせることで、パンチャー原因の紙詰まりやパンチ穴の品位の低下を防止するが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１は、読みとり給紙装置１０１、画像形成装置本体１０２、後処理装置１０３から構成されている画像形成装置１００の全体、図２は、後処理装置１０３に備えられているパンチユニット５０の平面図である。
【００２２】
読みとり給紙装置１０１は、原稿トレイ４１にセットされた原稿Ｐを原稿読みとり位置に給送し、その後、排紙位置まで搬送する自動原稿給送部５１と、読み取り位置に搬送された原稿台ガラス１７８上の原稿Ｐに照射する不図示のランプと、原稿Ｐからの光をＣＣＤに導くための反射ミラー１７２、１７３、１７４と、原稿の像をラインセンサ（以下ＣｆＣＤ）１７６上に結ぶレンズ１７５から構成されている。
【００２３】
画像形成装置本体１０２は、異なるサイズの記録紙Ｓを積載した複数のシート格納部５３，５４と、シートＳを給紙するシート給紙部５５、５６とを有している。給紙されたシートＳは、シート搬送路５７を介してシート搬送路１６０へ搬送される。１６１は、前記光学系５２により読み取られた画像情報に基づいてレーザー光を走査して画像形成部1６２の感光体上に潜像を形成するレーザースキャナ、１６２は感光体上にトナー像を形成し、そのトナー画像をシートＳに転写する画像形成部（画像形成手段）である。
【００２４】
前記画像形成部１６２によって画像形成されたシートＳは、搬送ベルト１６３、シートＳ上のトナー像を軟化溶融して定着させる定着ローラ１６４、本体搬送ローラ（本体排出手段）１６５により、後処理装置１０３のシート搬送路へ搬送される。さらに、画像形成装置本体１０２及び後処理装置１０３の動作設定や設定内容を確認するための操作部４０を有している。
【００２５】
また、操作部４０は、図示しない設定内容を確認するための表示部と、表示部上に重ねて配置され画像形成動作の詳細設定や後処理装置の動作設定等を行うためのタッチパネルキーと、画像形成部数等の数値を設定するためのテンキーと、画像形成動作を停止するためのストップキーと、初期設定に戻すためのリセットキーと、画像形成動作を開始するためのスタートキー等を有している。
【００２６】
１０３は、後処理装置（以下フィニシャーと呼ぶ）である。１はフィニッシャー１０３の入り口ローラであり、画像形成装置本体１０２より排出されたシートＳを搬送する。２、３はシートＳまたはインサート装置３０から送られるインサート紙Ｉを搬送する搬送ローラであり、３１は搬送される該シートＳまたはインサート紙Ｉの通過を検知する入口側でのシート検知センサである。また、５０は搬送されてくるシートＳまたはインサート紙Ｉの後端付近に穴あけを行うパンチユニットである。
【００２７】
３４は搬送するシートの紙厚を検知する紙厚検知センサである。図２を参照して紙厚検知部の説明を行う。紙厚検知センサ部９０９は、磁性体材料からなる可動コア９０９aとホール素子を用いた磁界センサ９０９ｂから構成される。稼動コアはスプリング９１２により磁界センサ９０９ｂ側に適当な力で押し付けられている。この可動コア９０９aと磁界センサ９０９ｂの間に用紙Pを案内し、用紙Pの厚みに応じて可動コア９０９aの位置が変位し、これに伴って磁界センサ９０９ｂにより検知される可動コア９０９aが作る磁界の大きさも変化する。このとき、磁界センサ９０９ｂから出力される信号は用紙Pの厚さに応じた信号になる。図3は紙厚に応じた磁界センサ９０９ｂの出力をあらわしている。磁界センサ９０９の出力をＣＰＵ回路図５１０の不図示のＡ/Ｄ入力部へ入力することで紙厚データを取り込む。例えば、センサ出力が１．５Ｖであった場合は、用紙厚みは０．１ｍｍであることがわかる。
【００２８】
５は搬送途上に配置された比較的大径のローラ（以下バッファローラと呼ぶ）であり、外部周囲に配した各押し付けコロ１２、１３、１４でシートＳをバッファローラ５の周面に押圧して搬送する。
【００２９】
１１は、第１の切り換えフラッパであって、ノンソートパス４とソートパス８とを選択的に切り換える。１０は、第２の切り換えフラッパであって、ソートパス８とシートＳまたはインサート紙Ｉを一時的に貯えるためのバッファパス３５との切り換えを行うようになっている。３３はノンソートパス４内のシートＳを検知するシート検知センサ、３２はバッファパス２９内のシートＳを検知するシート検知センサである。
【００３０】
６はソートパス８の経路の設けられる搬送ローラ、９４は処理トレイユニットであって、シートを一時的に集積し、この集積されたシートＳまたはインサート紙Ｉを整合し、また、ステイプルユニット９０によってステープル処理を行うために設けられた中間トレイ（以下処理トレイという）９２と、処理トレイ９２に積載されたシートＳまたはインサート紙Ｉを整合する整合板９８を含んでいる。上記処理トレイ９２の排出端側には、束排出ローラを構成する一方の排出ローラ、ここでは、固定側としての排出ローラ９３ｂが配置されている。
【００３１】
７はソートパス８に配されてシートＳまたはインサート紙Ｉを処理トレイ（第１の積載トレイ）９４上に排出するための第１の排出ローラであり、９はノンソートパス４に配されシートＳまたはインサート紙Ｉをサンプルトレイ９５上に排出するための第２排出ローラである。
【００３２】
９３ａは揺動ガイド９１に支持されていて、この揺動ガイド９１が閉じ位置にきたときに、前記下排紙ローラ９３ａに加圧的に当接されて処理トレイ９２上のシートＳまたはインサート紙Ｉをスタックトレイ（第２の積載トレイ）９６上に束排出するための上排出ローラである。９７は、スタックトレイ９６、サンプルトレイ９５上に積載されるシート束の後端縁（束排出方向に対しての後端縁）を突き当て支持する束積載ガイドであり、ここでは後処理装置１０３の外装を兼ねている。
【００３３】
インサート装置３０において、２０はインサートするインサート紙Ｉをセットするインサート紙格納部、２１はインサート紙Ｉを給紙する給紙ローラ、２２は給紙したインサート紙を分離する分離ローラである。２７はインサート紙格納部２０にインサート紙Ｉがセットされているかどうかを検知するインサート紙セット検知センサである。給紙されたインサート紙Ｉは、搬送ローラ２３、２４、２５、２６によって、搬送ローラ２へ搬送する。
【００３４】
原稿Ｐを読み取り給紙装置１０１に原稿をセットし、操作部４０でユーザが所望の設定を行い、動作開始を指定することで、シートＳへの画像形成動作が開始される。まず、読み取り給紙装置１０１で原稿の読み取りを行うと同時に、画像形成装置本体１０２では、設定されたシート格納部５３、５４からシートＳの給紙を開始して、シート搬送路５７を介して画像形成部へ搬送する。読み取り給紙部で読み取った画像情報に基づいて形成されたトナー像を、給紙したシートに転写し、定着部１６４を通過させてシートＳ上に固定する。そして、後処理装置１０３により、インサート紙の搬送、パンチ、シートの分類、ステイプルの処理を行って、最終出力シートが得られる。
【００３５】
次に、パンチユニット５０について、用紙を停止させずにパンチする第一のパンチ方式であるロータリパンチャー方式、及び用紙を停止させてパンチする第二のパンチ方式であるシート停止パンチ方式について説明する。
【００３６】
まず、第一のパンチ方式であるロータリパンチャー方式について図４を用いて説明する。
【００３７】
パンチユニット５０は、パンチ手段６０と横レジ検知手段８０とを有している。パンチ手段６０には、パンチ６１とダイス６２とが、支軸によりそれぞれケーシング６３に軸支され、各支軸に固着された不図示のギヤが噛み合い、パンチ駆動モータ６６の駆動により、矢印Ｂ、Ｃ方向（図５）に同期して回転可能となっている。
【００３８】
パンチ６１ダイス６２は、通常は、図５に示すホームポジション（ＨＰ）位置にある。前記シート検知センサ（シート検知手段）３１が、シート後端を検知した後、所定タイミングでパンチ駆動モータ６６を駆動することにより、パンチ６１とダイス６２は矢印Ｂ、Ｃ方向に回転し、図６に示すようにパンチ６１がダイス６２に設けられたダイス穴６２ａに噛み合い、搬送中のシートＳに穿孔穴を穿孔する。
【００３９】
この際、パンチ６１とダイス６２の回転速度を、前記搬送ローラ対３の回転速度と同一とすることで、搬送中のシートＳに穿孔することが可能である。
【００４０】
図４において、６３ａは、ケーシング６３の一部に形成されたラックギアで、不図示の穿孔手段移動モータに設けられたピニオンギア（パンチ移動手段）７０と噛み合っている。７１は、シートの搬送方向Ａと平行に設けられた受光部７１ａを持つ穿孔手段イニシャル位置検知センサで、ケーシング６３に取り付けられている。
【００４１】
このため、穿孔手段移動モータの駆動により、パンチ手段６０は、シートＳの搬送方向Ａと直角の矢印Ｄ、Ｅ方向に移動可能となる。穿孔手段イニシャライズ位置検知センサ７１を、矢印Ｅ方向に移動することにより、後処理装置１０３の本体に設けられたパンチスライドＨＰ部材５５を、受光部位７１ａによって検知できる。ここで、パンチ手段６０のイニシャル位置は、シートＳの斜行や横レジのずれ量に相当する、シート基準位置の数ｍｍ手前とする。
【００４２】
横レジ検知手段８０は、パンチ手段６０に取り付けられている。横レジ検知手段８０には、シートＳの搬送方向Ａと平行に設けられた受光部８１ａを持ち、シートの側端部検出するシート端部検知センサ９３が、センサアーム８２の先端に取り付けられている。
【００４３】
センサアーム８２は、その１部にラックギア８２ａが形成されており、ケーシング６３に取り付けられている不図示のセンサスライドモータに設けられたピニオンギア８３と噛み合っている。また、センサアーム８２の後端には、シート端部検知センサ９３と反対側位置に設けられた受光部８４ａを持つ横レジイニシャル位置検知センサ８４が取り付けられている。
【００４４】
このため、センサスライドモータの駆動により、シート端部検知センサ９３、横レジイニシャル位置検知センサ８４は、シートの搬送方向Ａと直角の矢印Ｄ、Ｅ方向に移動可能となる。横レジイニシャル位置検知センサ８４を、矢印方向に移動することにより、ケーシング６３に設けられた横レジイニシャル位置規定部６３ｂを、受光部８４ａによって検知できる。また、シート端部検知センサ９３を、矢印Ｄ方向に移動することで、選択されたシートサイズに対応する位置に、シート端部検知センサ９３できる。
【００４５】
ここで、シートの側端部を検知する際は、前記シート検知センサ３１が、シート先端を検知した後、所定タイミングで穿孔手段移動モータを駆動し、パンチ手段６０、及び、シート端部検知センサ９３を矢印方向に移動し、シート端部検知センサ９３がシートの側端部によって遮られると、シート端部と検知して停止する。このため、シートＳの穿孔位置をシート端部に揃えることが可能になる。
【００４６】
パンチ６１の支軸には、図４に示すようにフラグ５５が固着されていて、パンチ６１の回転をパンチ位置検知センサ（パンチ動作検知手段）７６により検知するようになっている。図５は、パンチ６１のホームポジション（ＨＰ）、図６はパンチ６１、ダイス６２の穿孔中、図７は、パンチ６１，ダイス６２の穿孔終了の状態をそれぞれ示している。
【００４７】
図８は、パンチ手段６０によるシート穿孔時の、シート検知センサ３１、パンチ位置検知センサ７６、パンチ６１、ダイス６２を回転させるパンチ駆動モータ、及びパンチ６１、ダイス６２をスライドさせるスライドモータ、等の駆動信号のタイミングチャートをそれぞれ示している。
【００４８】
次に、第二のパンチ方式であるシート停止パンチ方式について説明する。
【００４９】
図１０に示すように、パンチユニット308は、孔あけ手段であるパンチャー318と、シート幅方向の端部を検知してシートのサイズ及びシート幅方向の位置を検知するシート端検知センサ311と、シート端検知センサ311をパンチャー318に対してシート幅方向に駆動する第一駆動手段である第１駆動モータＭ300と、パンチャー318をシート端検知センサ311とともにシート幅方向に駆動する第２駆動手段である第２駆動モータＭ301から構成されている。
【００５０】
まず、第１駆動モータＭ300によりシートサイズ、シートの向き等の違いによるシート幅の長さの違いに合わせて、シート端検知センサ311のみが所定の位置に移動する。次に、シートを搬送しつつ、第２駆動モータＭ301によりパンチャー318と、シート端検知センサ311を一体で移動させ、図11に示すように、パンチ孔をあけるラインＬより上流側のシート端を検知する。そのままシートを搬送してパンチ316による孔あけ位置とシートの孔あけ位置がそろう位置でシートを停止して後述のパンチャー318により孔あけを行う。
【００５１】
図１２に示すように、パンチャー318は、第１のフレーム309と第２のフレーム310等で形成されている。第１のフレーム309には、ダイ319が形成され、ダイ319には、ダイ孔320が形成されている。図13に示すように、第２のフレーム310は、スペーサ310ａを挟んで、第１のフレーム309に取り付けられている。スペーサ310ａの厚みで第１、第２のフレーム309，310間に隙間が生じ、その隙間がシートを案内するガイド321になっている。第１のフレーム309、第２のフレーム310は、シートをガイド321に導入するガイド部309ｃ、310ｂが形成されている。図14に示すように、第２のフレーム310は、パンチ316とカム部材であるスライドカム312を摺動可能に有している。パンチ316は、ダイ孔320に対応する位置に設けられている。パンチ316がシート幅方向（矢印Ｈ方向）に往復移動することでダイ孔320とパンチ316とにより、シートに孔をあけることができる。スライドカム312には、ラック312ａ，312ｃ、溝状のカム322、及びセンサフラグ312ｄ，312ｅが形成されている。カム322は、スライドカム312の移動方向に複数配列され、カム322に対応してダイ孔320が複数配列されている。カム322は溝状に形成されている。各パンチ316は、溝状のカム322に係合する連結ピン323が突設されている。図15に示すように、溝状のカム322は、パンチ316をダイ孔320に進入させる山状の孔あけ作動溝部322ａと、孔あけ作動溝部322ａの両端に連続して互いに離れる方向に形成されてパンチ316をダイ孔320から離間させた待機位置に保持する１対の待機溝部322ｂ，322ｃとで形成されている。
【００５２】
次にパンチ動作について説明する。パンチャー318は、決められた所定の位置に停止して待機する。そして、パンチ孔をあけるラインＬがパンチ316に対向する位置に搬送され、シートが停止した直後に、スライドカム312がシート幅方向に移動する。この間に、溝状のカム322に係合している連結ピン323に対するカム322の係合位置が、待機溝部322ｂ（322ｃ）、孔あけ作動溝部322ａ、待機溝部322ｃ（322ｂ）と変わる。これによって、パンチ316がダイ孔320に出入りして、シートに孔をあける。
【００５３】
図９は、本実施の形態の一例を示す制御部のブロック図である。
【００５４】
コントローラ回路部２００は、所定のプログラムにより演算したり処理部全体をコントロールする中央処理演算部（以下、ＣＰＵと略す）２００２、プログラムや所定のデータを格納するＲＯＭや、信号処理に応じて一時的にデータを格納するＲＡＭ、またはＩＣカードやフロッピー（登録商標）ディスク等を含み、プログラムやデータを書き込み読み出すメモリ２００１、入出力信号を伝送、制御するＩ／Ｏ制御部２００３等を含んで構成されており、メモリ２００１、Ｉ／Ｏ制御部２００３は、それぞれＣＰＵ２００２からの制御信号により制御されている。
【００５５】
コントローラ回路部２００は、操作部制御部２０１、記録紙給紙制御部２０２、読みとり給紙装置制御部２０３、画像形成制御部２０４、後処理装置制御部２０５、等を動作させている。
【００５６】
次に、簡単に全体動作の説明を行う。
【００５７】
フィニッシャが本体に接続して起動するとき、I／O制御部２００３により、本体の情報、例えば本体がカラー機なのか、白黒機なのかの情報を得ることができる。
【００５８】
ユーザが、読みとり給紙装置１０１の自動原稿給送部５１上に原稿をセットし、画像形成装置の操作部４０で、動作モードの設定および複写開始を指定すると、自動原稿給送部５１は、原稿Ｐを１枚づつ給送し光学系５２で読み取る。
【００５９】
露光された原稿画像を、ＣＣＤラインセンサ１７６で光電変換し、電気信号として読み取る。読み取られた画像信号は、前記操作部４０からのユーザ設定に応じて、各種画像処理の処理を施した後、画像は感光体露光のための光信号に変換される。
【００６０】
以下は、通常の電子写真プロセスの帯電、露光、潜像、現像、転写、分離、定着工程を経て、シートＳ上に記録される。画像が形成されたシートＳは、搬送ベルト１６３、搬送ローラ１６５により、後処理装置１０３の搬入ローラ１へ搬送される。後処理装置１０３は、コントローラ２００によって前記操作部４０からの設定に応じて制御される。
【００６１】
画像形成装置１０２から排出されたシートＳは、後処理装置１０３内に移送される。前記操作部４０において、シートＳのパンチ動作が選択されている場合、コントローラ２００は、後処理装置制御部２０５を動作させ、センサスライドモータを駆動させ、シート搬送開始前にシート端部検知センサ９３をシートサイズに合わせた所定位置に移動させる。
【００６２】
また、前記操作部４０において、シートのパンチ動作が選択されている場合、紙厚検知センサ３４は紙厚を計測し、メモリに保持する紙厚値に積算する。
【００６３】
シート検知センサ３１によってシート先端を検知した時、コントローラ２００は、後処理装置制御部２０５を動作させ、パンチスライドモータを駆動させ、パンチ手段６０ならびにシート端部検知センサ９３をシート方向へ移動させる。シート端部検知センサ９３が、シート端部を検知した時、コントローラ２００は、パンチスライドモータを停止、すなわち、パンチ手段６０ならびにシート端部検知センサ９３を停止させる。
【００６４】
そして、コントローラ２００は、シート検知センサ３１によってシート後端を検知してから所定時間後、パンチ駆動モータを駆動させ、パンチ手段６０を動作させ、シートＳに穿孔する。コントローラ２００は、パンチ位置検知センサ７６によって穿孔動作終了を検知した時、後処理装置制御部２０５を動作させ、パンチスライドモータを駆動し、パンチ手段６０ならびにシート端部検知センサ９３を、シートＳに対し反対側に位置するパンチスライドＨＰ位置へ移動させる。コントローラ２００は、パンチ位置検知センサ７６によってパンチＨＰ位置を検知した時、後処理装置制御部２０５を動作させ、パンチ駆動モータを停止させ、パンチ手段６０を停止させる。
【００６５】
コントローラ２００は、後処理装置制御部２０５を動作させ、搬送フラッパ１１（図１）を動作させ搬送経路を切り替える。シートＳをサンプルトレイ９５に積載する場合、シートＳは排出ローラ９を経由して排出される。スタックトレイ９６に積載する場合、シートＳは搬送ローラ６を経由して、排紙ローラ７から排出され、処理トレイ９２に排出される。前記操作部４０において、ステープル動作が選択されている場合、コントローラ２００は、後処理装置制御部２０５を動作させ、ステープルユニット９０を動作させ、処理トレイに積載したシートＳにステープル処理を行う。コントローラ２００は、後処理装置制御部２０５を動作させ、整合板９８を動作させ、積載する束を整えるとともに、スタックトレイ９６上に積載する束の仕分け方向を制御する。コントローラ２００は、後処理装置制御部２０５を動作させ、揺動ガイド９１を閉じた後、束排紙ローラ９３を駆動させ、処理トレイ内のシート束を、スタックトレイ９６に排出し、積載する。
【００６６】
次に、本発明の要点である、パンチユニット５０の磨耗度計測について、積算紙厚で計測する第一の方法、積算紙厚および穿孔所要時間で計測する第二の方法、及び積算紙厚と穿孔所要時間の両方によって計測する第三の方法について説明する。尚、以下の制御はCPU回路部２００で行われる。
【００６７】
まず、積算紙厚で計測する第一の方法について説明する。第一の方法において、パンチユニット５０は前記ロータリパンチャー方式、シート停止方式のどちらについても適用できるものである。
【００６８】
後処理装置１０３が画像形成装置本体１０２と接続する際、画像形成装置本体１０２の情報を後処理装置１０３で得るための初期化動作図１６を行う。この初期化動作４０１により、後処理装置１０３では、画像形成装置本体１０２がカラー機なのか、白黒機なのかの情報を得る。
【００６９】
画像形成装置本体１０２がカラー機なのか、白黒機なのかによって、画像記録材の材質は異なり、パンチユニット５０の磨耗度も異なる。例えば、白黒機では密度の低い用紙を使うのに対し、カラー機ではより密度の高い用紙を使用する。従って、同じ紙厚であっても、白黒機よりも、カラー機のほうがパンチの磨耗は早く、白黒機の約7割程度の寿命であることが経験的にわかっている。そのため、磨耗度判定の積算紙厚値はカラー機と白黒機によってそれぞれ適切な閾値を設けることで高精度に磨耗度を判定することが可能となる。画像形成装置本体１０２との初期化通信で得た情報に基づき、パンチユニット５０のメンテナンス要求を行う紙厚積算閾値を設定する（４０２）。同様に、パンチユニット５０が動作不良を起す可能性のある、紙厚積算閾値を設定する（４０３）。ここで、「メンテナンス要求を行う紙厚積算閾値  ＜＝  動作限界となる紙厚積算閾値」の関係であり、メンテナンス要求を行う紙厚積算閾値は動作限界となる紙厚積算閾値に対し、余裕をもって設定されることが望ましい。パンチユニットが動作限界に達する前にメンテナンス要求を得ることで、早期対応が可能であり、部品交換に伴うダウンタイムを最小限にすることができるからである。
【００７０】
図１７は画像形成装置本体１０２での画像形成後、パンチユニット５０における穿孔処理を表している。画像形成装置本体１０２で画像形成後（４１１）、後処理装置１０３に用紙が搬送される（４１２）。ここで、パンチ機能が選択されているかの判定を行う（４１３）。前記操作部４０において、対象用紙に対するパンチが選択されていなければ、排紙（４２１）、もしくはその他不図示のステープルなどの処理を行う。パンチが選択されていれば、紙厚センサ３４によって紙厚を検知し、紙厚を積算する。次に、前記パンチ積算紙厚値がパンチメンテナンス要求を行うべき磨耗度であることを示す紙厚積算閾値を超えているか判定を行う（４１５）。閾値をこえていなければ、穿孔処理を行う（４１８）。閾値を超えている場合、次に積算紙厚値がパンチの動作限界であることを示す紙厚積算閾値を超えているか判定を行う（４１６）。閾値を超えていない場合、メンテナンス要求通知を行う（４１７）。例えば、前記操作部４０にメンテナンス要求を表示するなどである。更に、動作限界となる閾値を超えていないことから、穿孔限界までにはまだ余裕があると判断し、穿孔処理を継続する（４１８）。積算紙厚値が動作限界となる閾値を超えている場合、プリントジョブの途中であっても、以降の紙において、パンチ機能を停止する（４１９）。また、パンチ選択機能をマスクするなどし、以降のプリントジョブにおいて、パンチ機能をユーザ選択できないようにする。同時に、メンテナンス要求を行う（４２０）。メンテナンス要求の送信先は、画像形成装置と画像形成装置の操作部でもよく、またネットワークと接続された管理装置でも構わない。また、前記メンテナンス要求時、動作限界値と現積算紙厚値との差分から、図24のように、用紙ごとの残パンチ可能枚数を通知してもよい。前記マスクされたパンチ選択機能は、パンチがメンテナンスされた後に初めて有効となる。
【００７１】
次に、積算紙厚および穿孔所要時間で計測する第二の方法について説明する。第二の方式で想定されるパンチユニット５０は前記第二のシート停止方式パンチャーである。この方式において、前記パンチ３１６を駆動するモータはDCモータが使用され、DCモータの回転速度=穿孔所要時間はパンチの磨耗度によって遅くなる。その為、この所要時間を計測することにより、パンチの磨耗度を予測可能である。一方、前記第一の方式であるロータリーパンチャー方式では、前記パンチ６１とダイス６２の回転を合わせる必要がある為、パンチ駆動モータ６６はステッピングモータが使用される。この形式では、穿孔に要する時間は常に同じである為、穿孔所要時間によるパンチ磨耗度予測はできない。
【００７２】
まず、第一の方法と同様、後処理装置１０３が画像形成装置本体１０２と接続する際、画像形成装置本体１０２の情報を後処理装置１０３で得るための初期化動作図１８を行う。この初期化動作４４１により、後処理装置１０３では、画像形成装置本体１０２がカラー機なのか、白黒機なのかの情報を得る。
【００７３】
画像形成装置本体１０２がカラー機なのか、白黒機なのかによって、画像記録材の材質は異なり、パンチユニット５０の磨耗度も異なる。そのため、磨耗度判定の紙厚時間差は例えば、図20、図21のように異なる。カラー機と白黒機によってそれぞれ適切な閾値を設けることで高精度に磨耗度を判定することが可能となる。また、穿孔所要時間と予め予測される所要時間との比較差である、メンテナンス要求を行うべき磨耗度を示す第一の時間差と、以降の穿孔処理において動作不良が発生する可能性のある磨耗度を比較時間差である第二の時間差についても同様に設定する。二つの処理時間の関係は「第一の時間差＜＝第二の穿孔時間差」の関係である。第一の時間差は、第二の時間差に対し、余裕をもって設定されることが望ましい。パンチユニット動作限界前にメンテナンス要求を得ることで、早期対応が可能であり、部品交換に伴うダウンタイムを最小限にすることができるからである。
【００７４】
図１９は画像形成装置本体１０２での画像形成後、パンチユニット５０における穿孔処理を表している。画像形成装置本体１０２で画像形成後（４５１）、後処理装置１０３に用紙が搬送される（４５２）。ここで、パンチ機能が選択されているかの判定を行う（４５３）。前記操作部４０において、対象用紙に対するパンチ機能が選択されていなければ、排紙（４６２）、もしくはその他不図示のステープルなどの処理を行う。
【００７５】
パンチ機能が選択されていれば、パンチが動作可能であるかを判定する（４５４）。これは、プリントジョブ途中に穿孔限界に達している場合には、例えパンチ機能が選択されたとしても、途中でパンチ機能を停止させる必要があるからである。パンチ動作可能であれば、前記紙厚検知センサ３４で紙厚を検知し、穿孔所要時間を計測し、穿孔処理を行う（４５５、４５６、４５７）。計測した穿孔所要時間を前記紙厚から予測される書知恵時間（図20、図21）と比較し、その比較時間差が前記メンテナンスを行うべき時間差を超えているか、判定を行う（４５８）。超えていなければ、排紙完了する（４６２）。超えている場合、次に前記比較時間差が穿孔手段の動作限界に達していることを示す時間差閾値を超えているか判定する（４５９）。超えていない場合、メンテナンス要求通知のみを行う（４６１）。超えている場合、プリントジョブの途中であっても、以降の紙において、パンチ機能を停止する（４６０）。また、パンチ選択機能をマスクするなどし、以降のプリントジョブにおいて、パンチ機能をユーザ選択できないようにする。前記マスクされたパンチ選択機能は、パンチがメンテナンスされた後に初めて有効となる。
【００７６】
次に、前記第一の積算紙厚値による計測と前記第二の穿孔所要時間による計測を使用する第三の方法について説明する。想定されるパンチユニット５０は第二の方法と同様、シート停止方式パンチャーである。
【００７７】
まず、第一の方法と同様、後処理装置１０３が画像形成装置本体１０２と接続する際、画像形成装置本体１０２の情報を後処理装置１０３で得るための初期化動作図22を行う。この初期化動作４０１により、後処理装置１０３では、画像形成装置本体１０２がカラー機なのか、白黒機なのかの情報を得る（５０１）。
【００７８】
画像形成装置本体１０２がカラー機なのか、白黒機なのかによって、画像記録材の材質は異なり、パンチユニット５０の磨耗度も異なる。そのため、磨耗度判定の積算紙厚値はカラー機と白黒機によってそれぞれ適切な閾値を設けることで高精度に磨耗度を判定することが可能となる。
【００７９】
画像形成装置本体１０２との初期化通信で得た情報に基づき、パンチユニット５０の穿孔所要時間を計測開始する契機となる積算紙厚閾値を設定する（４８２）。また、前記第二の方法と同様、同じ紙厚であっても、紙質の違いによって穿孔所要時間はカラー機と白黒機では異なるため、白黒機、カラー機用に紙厚ごとに予測される穿孔所要時間を設定する（４８３）。また、穿孔所要時間と予め予測される所要時間との比較差である、メンテナンス要求を行うべき磨耗度を示す、第一の時間差と、以降の穿孔処理において動作不良が発生する可能性のある磨耗度を比較時間差である第二の時間差についても同様に設定する。二つの処理時間の関係は「第一の時間差＜＝第二の穿孔時間差」の関係である。第一の時間差は、第二の時間差に対し、余裕をもって設定されることが望ましい。パンチユニット動作限界前にメンテナンス要求を得ることで、早期対応が可能であり、部品交換に伴うダウンタイムを最小限にすることができるからである。
【００８０】
図２３は画像形成装置本体１０２での画像形成後、パンチユニット５０における穿孔処理を表している。画像形成装置本体１０２で画像形成後（５０１）、後処理装置１０３に用紙が搬送される（５０２）。ここで、パンチ機能が選択されているかの判定を行う（５０３）。前記操作部４０において、対象用紙に対するパンチ機能が選択されていなければ、排紙（５０４）、もしくはその他不図示のステープルなどの処理を行う。パンチ機能が選択されていれば、紙厚センサ３４によって紙厚を検知し、紙厚を積算する。次に、前記パンチ積算紙厚値が穿孔処理時間計測を開始すべき閾値を超えているか判定を行う（５０５）。閾値を超えていなければ、穿孔処理を行い、紙厚を積算する。閾値を超えている場合、穿孔時間を計測開始する（５０６）。穿孔処理が終了し、計測した穿孔処理時間を穿孔時間がメンテナンスすべき時間を要しているか判定を行う（５０８）。メンテナンスを行うべき穿孔処理時間閾値に達していなければ、そのまま排紙する。穿孔処理時間閾値を超えた場合、次紙において、穿孔処理時間が、パンチ不良が発生すると考えられる穿孔動作限界閾値を超えたか判定を行う（５０９）。穿孔時間が穿孔動作限界閾値を超えている場合、プリントジョブの途中であっても、以降の紙において、パンチ機能を停止する（５１０）。また、パンチ選択機能をマスクするなどし、以降のプリントジョブにおいて、パンチ機能をユーザ選択できないようにする。また、メンテナンス要求を発信する（５１１）。前記マスクされたパンチ選択機能は、パンチがメンテナンスされた後に初めて有効となる。本第三の方法の第二の方法に対する優位点は、紙厚積算値の判定後に穿孔所要時間の比較を行うことで、穿孔所要時間のみで判定するよりもパンチ個体差による穿孔所要時間のばらつきを最小限にすることが出来、より高精度な磨耗度判定が可能となることである。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】画像形成装置。
【図２】紙厚センサ。
【図３】紙厚センサ出力と紙厚。
【図４】パンチユニット(ロータリーパンチャー方式)。
【図５】穿孔処理（ホームポジション）。
【図６】穿孔処理（穿孔中）。
【図７】穿孔処理（穿孔終了。）
【図８】穿孔処理タイミングチャート。
【図９】制御部ブロック図。
【図１０】パンチユニット(用紙停止方式)その１。
【図１１】パンチユニット(用紙停止方式)その２。
【図１２】パンチユニット(用紙停止方式)その３。
【図１３】パンチユニット(用紙停止方式)その４。
【図１４】パンチユニット(用紙停止方式)その５。
【図１５】パンチユニット(用紙停止方式)その６。
【図１６】フローチャート：画像形成装置本体と後処理装置の初期化処理その１。
【図１７】フローチャート：穿孔枚数で計測する第一の方法。
【図１８】フローチャート：画像形成装置本体と後処理装置の初期化処理その２。
【図１９】フローチャート：穿孔枚数および穿孔時間で計測する第二の方法。
【図２０】白黒機における紙厚例及び穿孔所要時間。
【図２１】カラー機における紙厚例及び穿孔所要時間。
【図２２】フローチャート：画像形成装置本体と後処理装置の初期化処理その３。
【図２３】フローチャート：穿孔枚数および穿孔時間で計測する第三の方法。
【図２４】残パンチ可能枚数ユーザ通知。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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