JP5441628B2 - シート穿孔装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、シートを穿孔するシート穿孔装置及びその制御方法に関する。

従来、シート穿孔装置として、画像が形成された記録シートをその搬送中に一旦停止させて１枚ずつ穿孔するプレスパンチ方式のものと、シートを停止させることなく穿孔するロータリ方式のものがある。一般的に、プレスパンチ方式の方がロータリ方式よりも、穴位置の精度が高く、穴位置のバラツキも少ない。

また、装置の小型化、低コスト化を目指す場合、シート穿孔装置のパンチ駆動モータとして、ＤＣモータが用いられる。しかし、ＤＣモータの場合、パルスモータに比べて停止精度が良くないので、ＤＣモータを用いた場合、目標停止位置に対してバラツキ量が大きくなる。

これに対し、特許文献１では、モータ起動直後から、モータに取り付けられているエンコーダによりパルスカウントを行って時間測定を開始し、起動直後からの経過時間が規定時間に相当するパルス数になったとき、モータにブレーキをかける制御をしている。このように、モータの起動後から規定時間が経過した後、ブレーキタイミングの制御を行うことで、停止精度位置のバラツキ量が抑えられる。

また、特許文献２では、穿孔動作を行うモータの停止時または停止前に、停止位置がズレている場合、所望の位置に近づけるようにモータの再駆動を行うことで、モータの停止位置におけるバラツキ量の精度向上を図っている。

特開２００４−３４５８３４号公報 特開２００５−７５５５０号公報

しかしながら、上記従来のシート穿孔装置には、つぎのような問題があった。すなわち、特許文献１に記載の技術は、モータのバラツキや機械差の補正には適している。しかし、機械を同じ負荷で動作させても少しずつズレてしまうようなバラツキがある場合、同じタイミングでブレーキを開始しても、必ずしもいつも同じ位置で停止するとは限らないので、モータによる穿孔装置の移動距離精度は上がらない。図１６は動作の繰り返しにおけるバラツキが一定で無いパンチモータの停止動作を示すタイミングチャートである。

また、特許文献２に記載の技術では、穿孔装置の停止すべき位置までの移動距離精度は高くなるが、ＤＣブラシモータの起動・停止を繰り返すと、モータの寿命が短くなる。その結果、部品の交換頻度が増え、装置のメンテナンスコストが高くなってしまうという問題がある。

そこで、本発明は、移動部材の高い移動距離精度および駆動手段の高耐久性を維持することができるシート穿孔装置及びその制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のシート穿孔装置は、搬送されたシートを穿孔するシート穿孔装置であって、往復動されることによりシートに穿孔を行うポンチ部と、所定の方向に移動することで、前記ポンチ部を往復動させる移動部材と、前記移動部材を前記所定の方向に移動させる駆動手段と、前記移動部材が所定の位置にあることを検知する位置検知手段と、前記駆動手段が前記移動部材の移動を開始させた後、前記位置検知手段によって前記移動部材が前記所定の位置に達したことが検知されたことに応じて前記駆動手段の動作を停止させて、前記移動部材の移動を停止させる停止制御手段と、前記停止制御手段により前記移動部材が停止した位置と前記所定の位置との差が大きいほど、次回の前記移動部材の移動を開始する移動開始時期が早まるように前記移動開始時期を決定する時期決定手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明の請求項１に係るシート穿孔装置は、移動部材が停止した位置と所定の位置との差が大きいほど、次回の移動部材の移動を開始する移動開始時期が早まるように移動開始時期を決定する。このように、移動部材の停止位置に応じて、次回の移動部材の移動開始時期、つまり移動距離を変化させることで、移動部材の移動距離精度を高めることができ、駆動手段の起動から停止位置までの駆動時間を短くすることができる。従って、駆動手段にＤＣモータを使用した場合、移動部材の高い移動距離精度および駆動手段の高耐久性を維持することができる。

シート穿孔装置が適用された画像形成システムの全体構成を示す縦断面図である。 シート後処理装置１００の内部構成を示す縦断面図である。 穿孔動作を行うパンチユニット２５０の内部構成を示す斜視図である。 穿孔動作を行うパンチユニット２５０の内部構成を示す斜視図である。 穿孔動作を行うパンチユニット２５０の内部構成を示す斜視図である。 画像形成装置３００およびシート後処理装置１００の制御部の構成を示すブロック図である。 スライダ２６０が図３に示す位置に停止している場合において穿孔動作を開始する際の各部の信号の変化を示すタイミングチャートである。 カム溝２７５とポンチ２７３の位置関係の変化を示す図である。 カム溝２７５とポンチ２７３の位置関係の変化を示す図である。 スライダ２６０が図５に示す位置で停止している場合において穿孔動作を開始する際の各部の信号の変化を示すタイミングチャートである。 穿孔動作におけるイニシャル動作手順を示すフローチャートである。 スライダ２６０がパンチユニット２５０の手前側のホームポジションで停止している場合の穿孔動作手順を示すフローチャートである。 図１２につづく穿孔動作手順を示すフローチャートである。 スライダ２６０がパンチユニット２５０の後ろ側のホームポジションで停止している場合の穿孔動作手順を示すフローチャートである。 図１４につづく穿孔動作手順を示すフローチャートである。 動作の繰り返しにおけるバラツキが一定で無いパンチモータの停止動作を示すタイミングチャートである。

本発明のシート穿孔装置及びその制御方法の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態のシート穿孔装置は、画像形成装置に接続されたシート後処理装置（フィニッシャ）に搭載される。

（画像形成システムの全体構成）
図１は実施の形態におけるシート穿孔装置が適用された画像形成システムの全体構成を示す縦断面図である。画像形成システムは、画像形成装置３００と、自動原稿給送装置５００と、シート後処理装置１００とを備える。

シート後処理装置１００は、画像形成装置３００に接続され、中綴じ処理装置（サドルユニット）１３５およびシート積載処理装置としての平綴じ処理装置を備える。なお、シート後処理装置１００と画像形成装置３００は一体で構成されてもよい。画像形成装置３００内のカセット９０９ａ〜９０９ｄから給送されたシートには、画像形成部内のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各感光ドラム９１４ａ〜９１４ｄに形成された４色のトナー像が転写される。さらに、シートは、定着器９０４に搬送されてトナー画像が定着し、シート後処理装置１００に搬送される。

（シート後処理装置）
図２はシート後処理装置１００の内部構成を示す縦断面図である。画像形成装置３００から排紙されたシートは、シート後処理装置１００の入口ローラ対１０２に受け渡される。このとき、入口センサ１０１によりシートの受渡しタイミングが同時に検知される。入口ローラ対１０２により搬送されたシートが搬送パス１０３を通過する際、横レジ検知センサ１０４によってシートの搬送方向に直交する幅方向の端部の位置が検知される。この端部の位置の検知結果から、シート搬送方向の中心位置からのシートの横ずれ量が求められる。

その後、シートは、シフトユニット１０８によって横ずれを補正するように、手前／奥方向に移動される（シフト動作）。このシフト動作は、シフトローラ対１０５、１０６で搬送されている間に行われる。なお、必要に応じて、パンチユニット２５０で、シート後端部にパンチ穴をあけることが可能である。その後、シートは、搬送ローラ１１０、離間ローラ１１１およびバッファローラ対１１５により搬送された後、上パス搬送路１１７あるいは束搬送パス１２１に搬送される。上パス搬送路１１７に導かれる場合、上パス切り換えフラッパ１１８がソレノイド（図示せず）により図中破線で示す状態になり、シートは上排紙ローラ１２０により上トレイ１３６に排紙される。

一方、シートが束搬送パス１２１に導かれる場合、上パス切り換えフラッパ１１８が図中実線で示す状態になり、シートはバッファローラ対１２２および束搬送ローラ対１２４により順次、束搬送パス１２１内を通過する。

シートを中綴じ処理する場合、ソレノイド（図示せず）によりサドルパス切り換えフラッパ１２５が破線で示す状態になることで、シートはサドルパス１３３に搬送される。さらに、シートは、サドル入口ローラ対１３４によりサドルユニット１３５に導かれ、中綴じ処理される。なお、中綴じ処理は一般的な処理であり、本発明の要部でないので、その詳細な説明については省略する。

一方、下トレイ１３７に排紙される場合、サドルパス切り換えフラッパ１２５が実線で示す状態になることで、シートは、束搬送ローラ対１２４およびサドル切り換えフラッパ１２５により下パス１２６に搬送される。その後、シートは、下排紙ローラ対１２８により中間処理トレイ１３８に排紙される。そして、パドル１３１とローレットベルト（図示ぜす）等の戻し部により、中間処理トレイ１３８上で整合処理が行われ、シート束となる。その後、必要に応じて、シート束に対し、ステイプラ１３２により綴じ処理が施された後、シート束は、束排紙ローラ対１３０により下トレイ１３７に排紙される。

（穿孔装置の説明）
つぎに、穿孔装置の構成および動作について説明する。本実施形態では、穿孔装置としてパンチユニット２５０が設けられている。

図３〜図５は穿孔動作を行うパンチユニット２５０の内部構成を示す斜視図である。図３〜図５のそれぞれにおいて、各図（Ａ）はパンチユニット２５０の全体構成を示す。同様に、各図（Ｂ）は各図（Ａ）の状態において矢印ａ方向から視たパンチユニット２５０のピンおよびカム溝の位置関係を示す。同様に、各図（Ｃ）は各図（Ａ）の状態において矢印ｂ方向から視たシートとポンチの位置関係を示す図である。

パンチユニット２５０は、スライダ２６０、穿孔方向に移動自在なポンチ２７３（ポンチ部）、パンチモータ２２１、パンチホームポジション１センサ２７１およびパンチホームポジション２センサ２７２を有する。パンチホームポジション１センサ２７１およびパンチホームポジション２センサ２７２は、透過型フォトインタラプタからなり、スライダ２６０（移動部材）がどの位置にいるかを判別するためのセンサである。例えば、図３に示すように、パンチホームポジション１センサ２７１とパンチホームポジション２センサ２７２の両方がスライダ２６０の部材によって遮光されている場合、矢印ｂ方向から見て、スライダ２６０は奥側（後ろ側）に位置する。

また、図５に示すように、パンチホームポジション１センサ２７１とパンチホームポジション２センサ２７２の両方が遮光されていない場合、スライダ２６０は、矢印ｂ方向から見て、手前側に位置する。なお、パンチホームポジション１センサ２７１、パンチホームポジション２センサ２７２は、それぞれスライダ２６０が往動時に後ろ側の第１の位置にあること、復動時に手前側の第２の位置にあることを検知する位置検知手段の一例である。

スライダ２６０は、パンチモータ２２１により駆動され、図３中の矢印ｃ、ｄ方向に動く。例えば、パンチモータ２２１が矢印ｅに示すように時計回りに回転すると、スライダ２６０は図中ｄ方向に動く。このとき、ポンチ２７３に固定されているピン２７４（突起部）は、スライダ２６０に形成されたカム溝２７５に挿通され、図３の位置から、カム溝２７５に沿ってスライダ２６０の移動方向に対して垂直な（直交する）方向に移動（往復動）する。そして、ピン２７４に連動しているポンチ２７３は、図４の矢印ｆに示すように、シートの表面に対して垂直に移動（往復動）することにより、シートに穿孔を行う。その後、スライダ２６０は、さらに移動し、図５に示す位置に達する。

また、エンコーダ２８０は、パンチモータ２２１の反出力軸に固定され、パンチモータ２２１が動作すると、透過型フォトインタラプタであるパンチモータクロックセンサ２７６からクロックを発生させる。このクロックをカウントすることで、パンチモータ２２１によって動作するスライダ２６０の移動量が検知される。なお、スライダ２６０が１回所定距離を移動すると、１回の穿孔動作が終了する。本実施形態では、スライダ２６０が往復移動する際、つまり手前側から奥側へかつ奥側から手前側へ移動する際、それぞれの移動方向でシートの穿孔が行われる。

（制御ブロック図）
図６は画像形成装置３００およびシート後処理装置１００の制御部の構成を示すブロック図である。画像形成装置制御部３０５には、ＣＰＵ３１０、ＲＯＭ３０６およびＲＡＭ３０７が内蔵されている。ＣＰＵ３１０がＲＯＭ３０６に格納されている制御プログラムを実行することによって、画像形成装置制御部３０５に接続された各部は総括的に制御される。すなわち、原稿給送装置制御部３０１、イメージリーダ制御部３０２、画像信号制御部３０３、プリンタ制御部３０４、操作部３０８およびシート後処理装置制御部５０１は総括的に制御される。また、ＲＡＭ３０７は、制御データを一時的に保持したり、制御に伴う演算処理の作業領域としてデータを保持する場合に用いられる。

これらの各部のうち、原稿給送装置制御部３０１は、自動原稿給送装置５００（図１参照）を画像形成装置制御部３０５からの指示に従って、駆動制御を行う。イメージリーダ制御部３０２は、光源、レンズ、撮像素子等の光学系などに対する駆動制御を行うとともに、撮像素子から出力されたＲＧＢのアナログ画像信号を画像信号制御部３０３に転送する。画像信号制御部３０３は、ＲＧＢのアナログ画像信号をデジタル信号に変換した後、各種処理を施し、このデジタル信号をビデオ信号に変換してプリンタ制御部３０４に出力する。この画像信号制御部３０３による処理動作は、画像形成装置制御部３０５により制御される。操作部３０８は、画像形成に関する各種機能を設定する複数のキー、設定状態を示す情報を表示する表示部など有する。この操作部３０８におけるそれぞれのキー操作に対応するキー信号は、計算部や入力部として機能する画像形成装置制御部３０５に供給される。また、操作部３０８には、画像形成装置制御部３０５からの信号に従って、表示部などに対応する情報が表示される。

一方、シート後処理装置制御部５０１は、シート後処理装置１００に搭載され、通信用ＩＣ（図示せず）を介して画像形成装置制御部３０５とデータの通信を行うことによって、シート後処理装置１００の動作を制御する。また、シート後処理装置制御部５０１は、ＣＰＵ４０１、ＲＯＭ４０２およびＲＡＭ４０３を有する。

ＣＰＵ４０１は、ＲＯＭ４０２に格納されている制御プログラムを実行することにより、各種アクチュエータや各種センサを制御する。例えば、入口センサ１０１、入口ローラ対１０２、１０５、１０６を駆動させる搬送モータ２０８等は、シート後処理装置制御部５０１により制御される。また、シート後処理装置制御部５０１には、パンチモータドライバ２７９、搬送モータドライバ２７８、パンチホームポジション１センサ２７１、パンチホームポジション２センサ２７２およびパンチモータクロックセンサ２７６が接続されている。パンチモータドライバ２７９はパンチモータ２２１を駆動する。搬送モータドライバ２７８は搬送モータ２０８を駆動する。また、ＲＡＭ４０３は、制御データを一時的に保持したり、制御に伴う演算処理の作業領域として用いられる。

つぎに、本実施形態のパンチユニット２５０の穿孔動作について説明する。図７は、スライダ２６０が図３に示す位置で停止している場合において穿孔動作を開始する際の各部の信号の変化を示すタイミングチャートである。図７のタイミングチャートでは、図３に示す位置で停止していたスライダ２６０は、イニシャル動作により図５に示す位置へ移動し、その後、再度、図３に示す位置に移動することにより穿孔動作を行う。

ユーザによるコピー開始（オン）後、シート後処理装置制御部５０１は、パンチユニット２５０が正常動作を行うか否かのチェックを兼ねるパンチユニット２５０のイニシャル動作（初期動作）を行う。この初期動作として、シート後処理装置制御部５０１は、図３の位置にあったスライダ２６０を図５の位置に移動させるべく、パンチモータ２２１を、モータ出力軸側から見て、時計方向に回転するように起動させる。

最初に、パンチホームポジション１センサ２７１は、それを遮光していたスライダ２６０の部材がパンチホームポジション１センサ２７１から抜けてオフ状態になる。ここで、パンチホームポジション１センサ２７１のオフをローレベルとし、オンをハイレベルとする。続いて、パンチホームポジション２センサ２７２からもスライダ２６０の部材が抜けてパンチホームポジション２センサ２７２もオフ状態になると、シート後処理装置制御部５０１は、パンチモータ２２１の駆動を停止する。

図８はカム溝２７５とポンチ２７３の位置関係の変化を示す図である。ポンチ２７３に設けられたピン２７４は、カム溝２７５に沿って移動し、穿孔後に停止する。パンチモータ２２１は、ブレーキをかけても（制動されても）、すぐには止まらないので、起動開始位置から目標停止位置までの距離Ｌ１に対して、距離Ｌ２までオーバーランしてしまう。なお、距離Ｌ１は第１の移動量に相当し、距離Ｌ２は第２の移動量に相当する。また、図中、矢印ｈはスライダ２６０の移動方向を示す。このオーバーラン量（Ｌ２−Ｌ１）は、図７のΔＴ０時間に相当する。

図７のΔＴ０時間は、パンチモータ２２１の反出力軸に取り付けられているエンコーダ２８０のスリットを検知するパンチモータクロックセンサ２７６からのパルスをカウントすることにより求められる。ＣＰＵ４０１は、パンチモータクロックセンサ２７６からのパルスをカウントすることにより移動量検知手段として機能する。

つぎに、ユーザが穿孔処理を選択し、コピースタートを指示すると、穿孔処理として図５の位置にあるパンチユニット２５０内のスライダ２６０が図３の位置に移動することになる。シートがシート後処理装置１００に搬入された後、シートの後端が入口センサ１０１を抜けると、シート後処理装置制御部５０１は、搬送モータ２０８を停止させる。入口センサ１０１がシート検知している時、信号の出力はハイレベルとなる。なお、搬送モータ２０８として、ステッピングモータが使用されているので、モータの駆動を精度良く制御できるため、シートをほぼ確実に目標位置に停めることが可能である。

本来、プレスパンチ方式では、搬送モータ２０８の停止後、パンチモータ２２１を起動させ、穿孔動作が行われる。しかし、前述したとおり、先に実行したイニシャル動作でスライダ２６０の停止時のオーバーラン量が分かっている。そこで、本実施形態では、シート後処理装置制御部５０１は、搬送モータ２０８を停止させるタイミングよりもオーバーラン量に対応した時間ΔＴ０前にパンチモータ２２１を起動させ、オーバーラン量の移動の時間分穿孔動作が遅れることを防止している。

このように、搬送モータ２０８が停止してからパンチモータ２２１を起動させる場合に比べて時間ΔＴ０の時間分だけ早く起動させるので、穿孔処理時間を時間ΔＴ０だけ早く終了させることができる。さらに、オーバーラン量が分かっているので、搬送されるシートを穿孔するためのパンチモータ２２１の動作時間（スライダ２６０の移動距離）を高い精度で適正にすることができ、また、パンチモータ２２１の動作時間も最適となる。

パンチモータ２２１の起動後、パンチホームポジション２センサ２７２がＯＮになり、さらに、パンチホームポジション１センサ２７１がＯＮになると、シート後処理装置制御部５０１は、パンチモータ２２１を停止させる。

図９はカム溝２７５とポンチ２７３の位置関係の変化を示す図である。図８の場合と比べ、スライダ２６０の移動方向ｈが逆になっている。パンチモータ２２１は、イニシャル動作の場合と同様、ブレーキをかけても起動開始位置から目標停止位置までの距離Ｌ１’に対し、Ｌ２’までオーバーランしてしまう。

このオーバーラン（Ｌ２’−Ｌ１’）分は、図７の時間ΔＴ１分に相当する。そして次の穿孔処理時、シート後処理装置制御部５０１は、時間ΔＴ１だけ早くパンチモータ２２１を起動させる。このように、穿孔処理ごとに、前回の穿孔処理時に求めた停止位置（オーバーラン位置）から、事前に起動時間が適切に求められる。

一方、図１０はスライダ２６０が図５に示す位置で停止している場合において穿孔動作を開始する際の各部の信号の変化を示すタイミングチャートである。図１０のタイミングチャートでは、図５に示す位置で停止していたスライダ２６０は、イニシャル動作を行うことにより図３に示す位置へ移動し、その後、再度、図５に示す位置に移動することにより穿孔動作が行われる。図１０における各部の信号の変化は図７の場合とほぼ同様であるため、詳細な説明は省略する。

図１１は穿孔動作におけるイニシャル動作手順を示すフローチャートである。この処理プログラムは、シート後処理装置制御部５０１内のＲＯＭ４０２に格納されており、ＣＰＵ４０１によって実行される。このイニシャル動作は、パンチユニット２５０が正常に動作するか否かのチェックを兼ねる。また、この処理は、ユーザによるコピー開始指示の後であって、シート後処理装置１００にシートが搬入されるよりも前に実行される。

まず、シート後処理装置制御部５０１内のＣＰＵ４０１は、パンチホームポジション１センサ２７１がオンであるか、つまりスライダ２６０が図３に示す位置で停止しているか否かを判別する（ステップＳ１）。

パンチホームポジション１センサ２７１がＯＮである場合、ＣＰＵ４０１は、イニシャル動作を行う。すなわち、ＣＰＵ４０１は、パンチモータ２２１を時計回りに回転させるように起動信号を出力し、パンチモータ２２１を起動させ（ステップＳ２）、パンチモータクロックセンサ２７６からのパンチモータクロックの取り込みを開始する（ステップＳ３）。そして、ＣＰＵ４０１は、パンチホームポジション２センサ２７２がオフになったか、つまりスライダ２６０が図３に示す位置から抜けたか否かを判断する（ステップＳ４）。パンチホームポジション２センサ２７２がオフになった場合、つまりスライダ２６０が図３に示す位置から抜けた場合、ＣＰＵ４０１は、つぎの動作を行う。すなわち、ＣＰＵ４０１は、パンチモータ２２１を停止させる停止信号を出力し、パンチモータ２２１を停止させる（ステップＳ５）。即ち、ＣＰＵ４０１は、モータを停止させる停止制御手段として機能する。

そして、ＣＰＵ４０１は、パンチモータ２２１が完全に停止し、パンチモータクロックが変化しなくなるまで待つ（ステップＳ６）。パンチモータクロックが変化しなくなったと判断した場合、ＣＰＵ４０１は、パンチホームポジション２センサ２７２がＯＦＦになった時から完全停止までのクロック数（オーバーラン量）から時間ΔＴ０（図７参照）を算出する（ステップＳ７）。即ち、ＣＰＵ４０１は、オーバーラン量（クロック数）を時間ΔＴ０に換算する換算手段として機能する。この後、ＣＰＵ４０１は、本処理を終了する。

一方、ステップＳ１で、パンチホームポジション１センサ２７１がオンになっていなかった場合、つまりスライダ２６０が図５に示す位置で停止している場合、ＣＰＵ４０１は、イニシャル動作を行う。すなわち、ＣＰＵ４０１は、パンチモータ２２１を反時計回りに回転させるように起動信号を出力し、パンチモータ２２１を起動させ（ステップＳ８）、パンチモータクロックセンサ２７６からのパンチモータクロックの取り込みを開始する（ステップＳ９）。

そして、ＣＰＵ４０１は、パンチホームポジション１センサ２７１がオンになったか否かを判断する（ステップＳ１０）。オンになった場合、つまりスライダ２６０が図５に示す位置から抜けた場合、ＣＰＵ４０１は、パンチモータ２２１を停止させる停止信号を出力し、パンチモータ２２１を停止させる（ステップＳ１１）。

そして、ＣＰＵ４０１は、パンチモータ２２１が完全に停止し、パンチモータクロックが変化しなくなるまで待つ（ステップＳ１２）。パンチモータクロックが変化しなくなったと判断した場合、ＣＰＵ４０１は、パンチホームポジション１センサ２７１がオンになった時から完全停止までのクロック数（オーバーラン量）から時間ΔＴ０’（図１０参照）を算出する（ステップＳ１３）。この後、ＣＰＵ４０１は、本処理を終了する。

図１２および図１３は穿孔動作手順を示すフローチャートである。この手順では、イニシャル動作でスライダ２６０が図３に示す位置から図５に示す位置に移動した後、穿孔動作が行われる。この穿孔動作１の処理プログラムは、シート後処理装置制御部５０１内のＲＯＭ４０２に格納されており、ＣＰＵ４０１によって実行される。

まず、ＣＰＵ４０１は、シートの後端が入口センサ１０１を抜けたか否かを判断する（ステップＳ２１）。抜けていない場合、ＣＰＵ４０１はステップＳ２１の処理を繰り返す。一方、シートの後端が入口センサ１０１を抜けた場合、ＣＰＵ４０１は、搬送モータ２０８を停止させるタイミングより時間ｔ０分前に、パンチモータ２２１を反時計回りに回転させるように起動信号を出力し、パンチモータ２２１を起動させる（ステップＳ２２）。さらに、ＣＰＵ４０１は、パンチモータクロックセンサ２７６からパンチモータクロックの取り込みを開始する（ステップＳ２３）。この後、ＣＰＵ４０１は、搬送モータ２０８を停止させる（ステップＳ２４）。

なお、画像形成装置の電源オン後における最初の穿孔動作でない場合、時間ｔ０は前回の穿孔動作で発生したオーバーラン量から算出された時間となり、穿孔動作が終了するまで更新される。一方、最初の穿孔動作である場合、時間ｔ０はイニシャル動作の実行により算出された時間ΔＴ０（図７参照）である。

つぎに、ＣＰＵ４０１は、パンチホームポジション１センサ２７１がオンであるか否か、つまりスライダ２６０が図３に示す位置になったか否かを判断する（ステップＳ２５）。パンチホームポジション１センサ２７１がオンでない場合、ＣＰＵ４０１はステップＳ２５の処理を繰り返す。一方、パンチホームポジション１センサ２７１がオンである場合、ＣＰＵ４０１は、つぎの動作を行う。すなわち、ＣＰＵ４０１は、パンチモータ２２１を停止させる停止信号を出力し、パンチモータ２２１を停止させる（ステップＳ２６）。そして、ＣＰＵ４０１は、パンチモータ２２１が完全に停止し、パンチモータクロックが変化しなくなったか否かを判断する（ステップＳ２７）。パンチモータクロックが変化している場合、ＣＰＵ４０１はステップＳ２７の処理を繰り返す。

一方、パンチモータクロックが変化しなくなったと判断した場合、ＣＰＵ４０１は、パンチホームポジション１センサ２７１がオンになった時から完全停止までのクロック数（オーバーラン量）から時間ｔ１を算出する（ステップＳ２８）。その後、ＣＰＵ４０１は、搬送モータ２０８を再起動させるべく搬送モータ起動信号を出力し、搬送モータ２０８を再起動させる（ステップＳ２９）。

この後、ＣＰＵ４０１は、穿孔動作を継続させるか否かを判断する（ステップＳ３０）。穿孔動作を継続させない場合、ＣＰＵ４０１はそのまま本処理を終了する。一方、穿孔動作を継続させる場合、ＣＰＵ４０１はシート後処理装置１００にシートを搬入する（ステップＳ３１）。

シートが搬入された後、ＣＰＵ４０１は、シートの後端が入口センサ１０１を抜けるまで待つ（ステップＳ３２）。シートの後端が入口センサ１０１を抜けたと判断された場合、ＣＰＵ４０１は、搬送モータ２０８を停止させるタイミングより時間ｔ１前に、パンチモータ２２１が時計回りに回転するように起動信号を出力し、パンチモータ２２１を起動させる（ステップＳ３３）。このように、 ＣＰＵ４０１は、パンチモータ２２１の起動時期を決定する時期決定手段として機能する。これと同時に、ＣＰＵ４０１は、パンチモータクロックセンサ２７６から、ＣＰＵ４０１へのパンチモータクロックの取り込みを開始する（ステップＳ３４）。この後、ＣＰＵ４０１は、搬送モータ２０８を停止させる（ステップＳ３５）。なお、時間ｔ１は、前回の穿孔動作で発生したオーバーラン量に対応した時間であり、穿孔動作が終了するまで更新され続ける。

ＣＰＵ４０１は、パンチホームポジション２センサ２７２がオフになったか否かを判断する（ステップＳ３６）。パンチホームポジション２センサ２７２がオフになった場合、ＣＰＵ４０１は、パンチモータ２２１を停止させる停止信号を出力し、パンチモータ２２１を停止させる（ステップＳ３７）。そして、ＣＰＵ４０１は、パンチモータ２２１が完全に停止し、パンチモータクロックが変化しなくなったか否かを判断する（ステップＳ３８）。パンチモータクロックが変化していると判断された場合、ＣＰＵ４０１は、ステップＳ３８の処理を繰り返す。一方、パンチモータクロックが変化しなくなったと判断された場合、ＣＰＵ４０１は、パンチホームポジション２センサ２７２がオフした時から完全停止までの時間（オーバーラン時間）を算出する（ステップＳ３９）。この後、ＣＰＵ４０１は、搬送モータ２０８を再起動させるべく搬送モータ起動信号を出力し、搬送モータ２０８を再起動させる（ステップＳ４０）。

そして、ＣＰＵ４０１は、穿孔動作を継続させるか否かを判断する（ステップＳ４１）。穿孔動作を継続させない場合、ＣＰＵ４０１はそのまま本処理を終了する。一方、穿孔動作を継続させる場合、ＣＰＵ４０１は、ステップＳ２１の処理に戻る。ＣＰＵ４０１は、このような動作を穿孔動作が終了するまで行う。

図１４および図１５は穿孔動作手順を示すフローチャートである。この手順では、イニシャル動作でスライダ２６０が図５に示す位置から図３に示す位置に移動した後、穿孔動作が行われる。この穿孔動作２の処理プログラムは、シート後処理装置制御部５０１内のＲＯＭ４０２に格納されており、ＣＰＵ４０１によって実行される。

まず、ＣＰＵ４０１は、シートの後端が入口センサ１０１を抜けたか否かを判断する（ステップＳ５１）。抜けていない場合、ＣＰＵ４０１はステップＳ５１の処理を繰り返す。一方、シートの後端が入口センサ１０１を抜けた場合、ＣＰＵ４０１は、搬送モータ２０８を停止させるタイミングより時間ｔ０分前に、パンチモータ２２１を時計回りに回転させるように起動信号を出力し、パンチモータ２２１を起動させる（ステップＳ５２）。これと同時に、ＣＰＵ４０１は、パンチモータクロックセンサ２７６からパンチモータクロックの取り込みを開始する（ステップＳ５３）。この後、ＣＰＵ４０１は、搬送モータ２０８を停止させる（ステップＳ５４）。

なお、画像形成装置の電源オン後における最初の穿孔動作でない場合、時間ｔ０は電源オフ前の最後の穿孔動作で発生したオーバーラン量から算出された時間となる。一方、最初の穿孔動作である場合、時間ｔ０はイニシャル動作の実行により算出された時間ΔＴ０’（図１０参照）である。

つぎに、ＣＰＵ４０１は、パンチホームポジション２センサ２７２がオフであるか否か、つまりスライダ２６０が図５に示す位置に入ったか否かを判断する（ステップＳ５５）。パンチホームポジション１センサ２７２がオフでない場合、ＣＰＵ４０１はステップＳ５５の処理を繰り返す。一方、パンチホームポジション２センサ２７２がオフである場合、ＣＰＵ４０１は、パンチモータ２２１を停止させる停止信号を出力し、パンチモータ２２１を停止させる（ステップＳ５６）。そして、ＣＰＵ４０１は、パンチモータ２２１が完全に停止し、パンチモータクロックが変化しなくなったか否かを判断する（ステップＳ５７）。パンチモータクロックが変化している場合、ＣＰＵ４０１はステップＳ５７の処理を繰り返す。

一方、パンチモータクロックが変化しなくなったと判断した場合、ＣＰＵ４０１は、パンチホームポジション２センサ２７２がオフになった時から完全停止までのクロック数（オーバーラン量）から時間ｔ１を算出する（ステップＳ５８）。その後、ＣＰＵ４０１は、搬送モータ２０８を再起動させるべく搬送モータ起動信号を出力し、搬送モータ２０８を再起動させる（ステップＳ５９）。

この後、ＣＰＵ４０１は、穿孔動作を継続させるか否かを判断する（ステップＳ６０）。穿孔動作を継続させない場合、ＣＰＵ４０１はそのまま本処理を終了する。一方、穿孔動作を継続させる場合、ＣＰＵ４０１はシート後処理装置１００にシートを搬入する（ステップＳ６１）。

シートが搬入された後、ＣＰＵ４０１は、シートの後端が入口センサ１０１を抜けるまで待つ（ステップＳ６２）。シートの後端が入口センサ１０１を抜けたと判断された場合、ＣＰＵ４０１は、搬送モータ２０８を停止させるタイミングより時間ｔ１前に、パンチモータ２２１が反時計回りに回転するように起動信号を出力し、パンチモータ２２１を起動させる（ステップＳ６３）。これと同時に、ＣＰＵ４０１は、パンチモータクロックセンサ２７６から、ＣＰＵ４０１へのパンチモータクロックの取り込みを開始する（ステップＳ６４）。この後、ＣＰＵ４０１は、搬送モータ２０８を停止させる（ステップＳ６５）。なお、時間ｔ１は、前回の穿孔動作で発生したオーバーラン量に対応した時間であり、穿孔動作が終了するまで更新され続ける。

ＣＰＵ４０１は、パンチホームポジション１センサ２７１がオンになったか否かを判断する（ステップＳ６６）。パンチホームポジション１センサ２７１がオンになった場合、ＣＰＵ４０１は、パンチモータ２２１を停止させる停止信号を出力し、パンチモータ２２１を停止させる（ステップＳ６７）。

そして、ＣＰＵ４０１は、パンチモータ２２１が完全に停止し、パンチモータクロックが変化しなくなったか否かを判断する（ステップＳ６８）。パンチモータクロックが変化していると判断された場合、ＣＰＵ４０１は、ステップＳ６８の処理を繰り返す。一方、パンチモータクロックが変化しなくなったと判断された場合、ＣＰＵ４０１は、パンチホームポジション１センサ２７１がＯＮした時から完全停止までの時間（オーバーラン時間）を算出する（ステップＳ６９）。この後、ＣＰＵ４０１は、搬送モータ２０８を再起動させるべく搬送モータ起動信号を出力し、搬送モータ２０８を再起動させる（ステップＳ７０）。

そして、ＣＰＵ４０１は、穿孔動作を継続させるか否かを判断する（ステップＳ７１）。穿孔動作を継続させない場合、ＣＰＵ４０１はそのまま本処理を終了する。一方、穿孔動作を継続させる場合、ＣＰＵ４０１は、ステップＳ５１の処理に戻る。ＣＰＵ４０１は、このような動作を穿孔動作が終了するまで行う。

本実施形態のシート穿孔装置は、実際にスライダ２６０の停止した位置を算出し、この停止位置によって次回のスライダ２６０の移動開始時期、つまり移動距離を変化させることで、スライダ２６０の移動距離精度を高めることができる。これにより、パンチモータの起動から停止位置までのモータ駆動時間を最短にすることができ、パンチモータの高耐久化を図ることができる。また、シートが搬送されてからパンチモータを起動させる場合に比べ、シートを穿孔する際の生産性を高めることができる。また、パンチモータにＤＣモータを使用した場合、高いモータの移動距離精度およびモータの高耐久性を維持することができる。

また、初期動作時、シート穿孔装置が正常動作を行うか否かのチェックを兼ねて、スライダを移動する開始タイミング（移動開始時期）を決定することができる。従って、シートの穿孔動作に速やかに移行することができる。

また、シートを穿孔する度、開始タイミングを更新するので、モータの状態によらず、スライダ２６０の高い移動距離精度を維持することができる。また、本実施形態では、スライダ２６０を所定の方向に移動させるだけで、簡単にシートを穿孔することができる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。

例えば、本発明のシート穿孔装置が適用される画像形成装置としては、本来の印刷装置、印刷機能を有するファクシミリ装置、印刷機能、コピー機能、スキャナ機能等を有する複合機（ＭＦＰ）であってもよいことは勿論である。

また、上記実施の形態では、画像形成装置の印刷方式を電子写真方式とした場合を例に挙げたが、本発明はインクジェット方式、熱転写方式、感熱方式、静電方式、放電破壊方式など各種印刷方式に適用することができる。

また、上記実施形態に記載されている構成部品の形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本発明の範囲は上記例示するもののみに限定されものではない。

また、穿孔されるシートのマテリアル（材質）としては、紙媒体、ＯＨＰシート、厚紙用紙など、特に限定されない。また、シートの形状はタブ紙など特に限定されない。

２２１ パンチモータ
２６０ スライダ
２７１ パンチホームポジション１センサ
２７２ パンチホームポジション２センサ
２７３ ポンチ
２７４ ピン
２７５ カム溝
２７６ パンチモータクロックセンサ
５０１ シート後処理装置制御部

Claims (8)

1. 搬送されたシートを穿孔するシート穿孔装置であって、
   往復動されることによりシートに穿孔を行うポンチ部と、
   所定の方向に移動することで、前記ポンチ部を往復動させる移動部材と、
   前記移動部材を前記所定の方向に移動させる駆動手段と、
   前記移動部材が所定の位置にあることを検知する位置検知手段と、
   前記駆動手段が前記移動部材の移動を開始させた後、前記位置検知手段によって前記移動部材が前記所定の位置に達したことが検知されたことに応じて前記駆動手段の動作を停止させて、前記移動部材の移動を停止させる停止制御手段と、
   前記停止制御手段により前記移動部材が停止した位置と前記所定の位置との差が大きいほど、次回の前記移動部材の移動を開始する移動開始時期が早まるように前記移動開始時期を決定する時期決定手段と、
   を備えたことを特徴とするシート穿孔装置。
2. 前記時期決定手段は、前記移動部材が移動を開始してから前記所定の位置に達するまでの第１の移動量、および前記移動部材が移動を開始してから停止するまでの第２の移動量を検知する移動量検知手段を有し、
   前記時期決定手段は、前記移動量検知手段によって検知された前記第１の移動量と前記第２の移動量の差に基づき、次に前記移動部材の移動を開始する移動開始時期を決定することを特徴とする請求項１記載のシート穿孔装置。
3. 前記時期決定手段は、前記移動量検知手段によって検知された前記第１の移動量と前記第２の移動量の差が大きいほど前記移動開始時期を早めることを特徴とする請求項２記載のシート穿孔装置。
4. 前記駆動手段は、前記移動部材を前記所定の方向に往復移動させ、
   前記位置検知手段は、前記移動部材の往動時には、第１の位置を前記所定の位置として検知し、復動時には第２の位置を前記所定の位置として検知することを特徴とする請求項１記載のシート穿孔装置。
5. 前記シートの穿孔を開始する前の初期動作時、前記駆動手段が前記移動部材を前記所定の方向に移動させることで、前記時期決定手段は前記移動開始時期を決定することを特徴する請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート穿孔装置。
6. 前記シートを穿孔する度、前記時期決定手段は、前記移動開始時期を更新することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート穿孔装置。
7. 前記移動部材には、前記ポンチ部に設けられた突起部が挿通され、前記移動部材が前記所定の方向に移動する位置に応じて前記ポンチ部が往復動するように、カム溝が形成され、
   前記駆動手段は、前記移動部材を前記所定の方向に移動させることで、前記突起部が前記カム溝に沿うように、前記ポンチ部を往復動させ、前記シートの穿孔を行わせることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシート穿孔装置。
8. 往復動されることによりシートに穿孔を行うポンチ部と、所定の方向に移動することで、前記ポンチ部を往復動させる移動部材とを備えたシート穿孔装置の制御方法であって、
   前記移動部材を、前記所定の方向に移動させる駆動ステップと、
   前記移動部材が所定の位置にあることを検知する位置検知ステップと、
   前記駆動ステップで前記移動部材の移動を開始させた後、前記位置検知ステップで前記移動部材が前記所定の位置に達したことが検知されたことに応じて、前記駆動ステップでの動作を停止させて、前記移動部材の移動を停止させる停止制御ステップと、
   前記停止制御ステップにおける制御により前記移動部材が停止した位置と前記所定の位置との差が大きいほど、次回の前記移動部材の移動を開始する移動開始時期が早まるように前記移動開始時期を決定する時期決定ステップと、
   を有することを特徴とするシート穿孔装置の制御方法。

Images