(57)【要約】【課題】シート束にレーザ光で孔をあけたとき、孔内に残存部分が残らないようにする。【解決手段】孔あけユニット１１は、レーザ光ＬＢをシート束Ｐａに照射して孔あけ加工するレーザ発光装置１８と、レーザ光の加工照射位置を移動させる主、副走査方向移動装置３６，３８及び昇降装置３７と、を備えている。そして、孔あけユニットは、レーザ発光装置によって、シート束に形成する孔Ｈの輪郭内側に沿った部分を加工して除去した後の残存部分を落下させ、シート束に孔を形成するようになっている。この場合、主、副走査方向移動装置及び昇降装置が、孔Ｈの輪郭から内側の加工幅がシート束の底部に近づくにしたがって狭くなるようにレーザ光の加工照射位置を移動させるようになっている。この結果、残存部分ＰＦの外周面ＰＦａが末広がり状に形成されて、残存部分は容易に落下する。【選択図】図２
2008049400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートを束状にして孔の輪郭内側に沿った部分を加工した後の残存部分を落下させ、シート束に前記孔を形成するシート孔あけ装置において、
レーザ光をシート束に照射して孔あけ加工するレーザ加工手段と、
前記レーザ光の加工照射位置を移動させる移動手段と、を備え、
前記レーザ加工手段により孔あけ加工する際、
前記移動手段が、前記孔の輪郭から内側の加工幅が前記シート束の底部に近づくにしたがって狭くなるように前記レーザ光の加工照射位置を前記シート束の厚み方向、及び加工幅方向に移動させる、
ことを特徴とするシート孔あけ装置。
【請求項２】
前記移動手段は、前記レーザ加工手段と前記シート束との少なくとも一方を前記シート束の上面に沿って移動させる面方向移動部と、前記レーザ加工手段を前記シート束の厚み方向に移動させて前記レーザ光の加工照射位置を移動する厚み方向移動手段と、を備えた、
ことを特徴とする請求項１に記載のシート孔あけ装置。
【請求項３】
前記レーザ加工手段は、前記シート束の上面に沿って前記レーザ光を走査する、
ことを特徴とする請求項２に記載のシート孔あけ装置。
【請求項４】
前記移動手段は、前記レーザ加工手段と前記シート束との少なくとも一方を前記シート束の上面に沿って移動させ、
前記レーザ加工手段は、前記レーザ光の加工照射位置を前記シート束の厚み方向に変化させる、
ことを特徴とする請求項１に記載のシート孔あけ装置。
【請求項５】
前記レーザ加工手段が、発光信号に応じて前記レーザ光を点滅可能であり、前記加工幅を加工するとき、前記レーザ光を点灯してなる、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシート孔あけ装置。
【請求項６】
前記移動手段が、前記孔の径とシート束の厚みに基づいて、孔あけ加工するシート束の最上面における前記孔の輪郭から内側の加工幅を決定する、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシート孔あけ装置。
【請求項７】
シートに画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部で画像を形成されたシートを束状にして孔をあけるシート孔あけ装置と、を備え、
前記シート孔あけ装置が、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシート孔あけ装置であ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、シート束にレーザ光で孔をあけたとき、孔あけ加工後の残存部分を落下し易くし、孔内に残存部分が残らないようにしたシート孔あけ装置と、このシート孔あけ装置を装置本体に備えた画像形成装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ光によってシートに孔をあけるシート孔あけ装置が、特許文献１，２に開示されている。これらのシート孔あけ装置は、シート１枚毎に孔をあけるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−９９３８３号公報
【特許文献２】米国特許第５７９７３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のシート孔あけ装置（図８）は、シート束に孔をあけるとき、シート束Ｐａに形成する孔Ｈの内側に沿った部分ＰＤをレーザ光ＬＢによって筒状に加工するようになっている。孔あけ加工後に屑として残った残存部分ＰＲが落下して、シート束に孔が形成される。
【０００５】
ところが、筒状に加工する部分ＰＤの幅Ｗが均一であるため、残存部分ＰＲが落下途中で傾いて孔Ｈに引っ掛かり、孔内に残る場合がある。すなわち、シート束にレーザ光ＬＢを貫通させることによってシート束の孔あけ加工が行われるため、レーザ光ＬＢによるシート束の貫通部分が拡がるにつれて残存部分ＰＲの姿勢を保ったままの支持ができなくなり、傾きが生じる。このとき、残存部分ＰＲを形成する各シートが貼り付いて残存部分ＰＲがひとかたまりになり、残存部分ＰＲの落下方向に平行な最大断面の対角線が孔Ｈの孔径よりも長くなってしまうと残存部分ＰＲが落下途中で孔Ｈに引っ掛かる。このため、シート孔あけ装置は、シート孔あけ効率が低かった。この現象は、シート束の厚みが厚くなるほど生じやすい。
【０００６】
また、従来のシート孔あけ装置は、シートに画像を形成する画像形成装置の装置本体に装備され、画像を形成されたシートを束状にして孔をあけることがある。このため、シート孔あけ効率の低いシート孔あけ装置を備えた画像形成装置は、シートに画像を形成する効率が低かった。
【０００７】
本発明は、シート束にレーザ光で孔をあけたとき、孔あけ加工後の残存部分の外周面を底部に近づくにしたがって末広がり状にして、残存部分が容易に落下できるようにし、残存部分が孔内に残らないようにしたシート孔あけ装置を提供することにある。
【０００８】
本発明は、孔あけ加工後に屑として残る残存部分の落下を容易にしてシート孔あけ効率を高めたシート孔あけ装置を備えて、稼働率を高めた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のシート孔あけ装置は、シートを束状にして孔の輪郭内側に沿った部分を加工した後の残存部分を落下させ、シート束に前記孔を形成するようになっており、レーザ光をシート束に照射して孔あけ加工するレーザ加工手段と、前記レーザ光の加工照射位置を移動させる移動手段と、を備え、前記レーザ加工手段により孔あけ加工する際、前記移動手段が、前記孔の輪郭から内側の加工幅が前記シート束の底部に近づくにしたがって狭くなるように前記レーザ光の加工照射位置を前記シート束の厚み方向、及び加工幅方向に移動させる、ことを特徴としている。
【００１０】
本発明の画像形成装置は、シートに画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部で画像を形成されたシートを束状にして孔をあけるシート孔あけ装置と、を備え、前記シート孔あけ装置が、上記のシート孔あけ装置であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のシート孔あけ装置は、シート束にレーザ光で孔をあけたとき、孔あけ加工後に屑として残る残存部分の外周面を底部に近づくにしたがって末広がり状にするので、残存部分が容易に落下して、孔内に残ることがない。この結果、シート孔あけ装置は、シート孔あけ効率を高めることができる。
【００１２】
本発明の画像形成装置は、孔あけ加工後に屑として残る残存部分の落下を容易にしてシート孔あけ効率を高めたシート孔あけ装置を備えているので、稼働率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施形態の画像形成装置と、画像形成装置の装置本体に装備されたシート孔あけ装置とを図に基づいて説明する。なお、本実施形態において、取り上げる数値は、参考数値であって、本発明を限定するものではない。
【００１４】
（画像形成装置）
図１は、本発明の実施形態における画像形成装置のシート搬送方向に沿った断面図である。画像形成装置には、複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの機能を備えた複合機等がある。
【００１５】
画像形成装置７は、装置本体７Ａの上部に原稿自動供給装置２５と画像読取装置２６とを備えている。画像形成装置７は、原稿自動供給装置２５から画像読取装置２６に原稿を送って、画像読取装置２６で原稿を読み取り、装置本体７Ａで原稿を複写するようになっている。なお、原稿自動供給装置２５は、必ずしも必要としない。原稿自動供給装置２５を装備しない場合には、ユーザが原稿を画像読取装置２６に載置して画像読取装置２６に原稿を読み取らせることになる。また、画像形成装置７は、外部から画像情報信号を受信して、シートに画像を形成することができるようになっている。さらに、画像形成装置７は、画像読取装置２６で読み取った画像情報を外部に送信することもできるようになっている。
【００１６】
画像形成装置７は、装置本体７Ａに接続されたシート処理装置９を備えている。シート処理装置９は、装置本体７Ａで画像を形成したシートを処理する装置である。シート処理装置９は、オプションとして装置本体７Ａに接続されてもよいし、装置本体７Ａ内に組み込まれていてもよい。シート処理装置９は、シート孔あけユニット１１を備えて、シートに孔をあけるようになっている。
【００１７】
画像形成装置７の装置本体７Ａにおいて、シートＰは、ピックアップローラ１ａないし１ｄによりシートカセット２ａないし２ｄから適宜選択的に繰り出されて、分離ローラ対３ａないし３ｄにより分離され、１枚ずつレジ前ローラ対３１に送られる。レジ前ローラ対３１は、シートをレジストローラ対４に送り込む。レジストローラ対４は、シートＰの斜行を真っ直ぐに直して、シートＰを転写装置３４と画像形成部としての感光体ドラム５との間に送り込む。感光体ドラム５には、予めトナー画像が形成されている。転写装置３４は、感光体ドラム５に予め形成されているトナー画像をシートＰに転写する。
【００１８】
その後、シートＰは、定着ローラ対６に送り込まれて、定着ローラ対６によって、加熱及び加圧処理され、トナー画像を永久定着される。シートＰは排出ローラ対８により画像形成装置７の装置本体７Ａからシート処理装置９に案内される。
【００１９】
（シート処理装置）
シート処理装置９は、孔あけユニット１１によって、シート束に、例えば、ファイリング用の丸孔、あるいは角孔をあけるようになっている。シート処理装置９の入口ローラ対１０は、装置本体７Ａの排出ローラ対８により装置本体７Ａから排出されたシートＰをシート処理装置９の内部に案内する。搬送ローラ対１３は、入口ローラ対１０により搬送されたシートＰに孔をあけるシート孔あけ装置である孔あけユニット１１に送り込む。
【００２０】
パス３０に設けられた搬送ローラ対２９は、シートを処理トレイ１４に排出する。シートＰは、処理トレイ１４に積載され、整合板３３によって幅整合されてシート束Ｐａになる。このため、処理トレイ１４は、中間処理トレイ的な役目をしている。
【００２１】
束排出ローラ対１６は、孔あけユニット１１によって、孔をあけられたシート束Ｐａをスタックトレイ１７上に排出する。シート束Ｐａに孔をあけたとき、孔あけ加工後に屑として残った残存部分は、処理トレイ１４に形成された排出孔から、屑箱４１に落下して収容される。屑箱４１は、処理トレイ１４の下方に配設されている。
【００２２】
（第１実施形態の孔あけユニット）
図２は、第１実施形態の孔あけユニットの概略斜視図である。
【００２３】
孔あけユニット１１は、レーザ加工手段としてのレーザ発光装置１８と、移動手段としての主走査方向移動装置３６、副走査方向移動装置３８及び昇降装置３７とを備えて、シート束や厚みのあるシートにレーザ光で孔をあけるようになっている。主走査方向移動装置３６、副走査方向移動装置３８は面方向移動部でもある。昇降装置３７は厚み方向移動手段でもある。
【００２４】
本発明の実施形態における孔あけユニット１１の動作説明は、シート束に孔をあけることについて説明するが、厚みの厚いシートに孔をあける場合も同様にして孔あけをすることができる。したがって、特許請求の範囲におけるシート束は、厚みの厚いシートを含むものとする。
【００２５】
レーザ加工手段としてのレーザ発光装置１８は、発光信号に応じて点滅する不図示のレーザダイオードを有するレーザ発信器２１と、レーザ発信器２１から発せられたレーザ光ＬＢをシート束Ｐａに集光する集光レンズ２２等を備えている。レーザ光ＬＢの出力強度を制御し、レーザ光ＬＢの加工照射位置としての焦点Ｆの前後にシート束Ｐａを加工可能な範囲を設定し、レーザ光ＬＢの焦点を３次元方向に移動させることによって立体的な加工を可能にしている。本実施の形態においてレーザ発光装置１８は、シート束Ｐａの上面に沿った、矢印Ｘ、Ｙ方向への移動と、シート束の上面に対して直角な方向（矢印Ｚ方向）への昇降とができるようになっている。すなわち、レーザ発光装置１８は移動手段である各装置３６，３７，３８によって３次元方向に移動できるようになっている。矢印Ｘ方向はシート束の搬送方向（副走査方向）である。矢印Ｙ方向はシート束の幅方向（主走査方向）である。矢印Ｘ、Ｙ方向は、加工幅方向である。Ｘ、Ｙ、Ｚ方向は、互いに直交する方向である。
【００２６】
移動手段を構成する主走査方向移動装置３６は、主走査方向移動モータ７２と不図示のギアによって、レーザ発光装置１８をシート束Ｐａの上面に沿った矢印Ｙ方向に移動させるようになっている。主走査方向移動モータ７２には、ステッピングモータが使用されている。
【００２７】
移動手段を構成する副走査方向移動装置３８は、副走査方向移動モータ７４と不図示のギアによって、レーザ発光装置１８をシート束Ｐａの上面に沿った矢印Ｘ方向に移動させるようになっている。副走査方向移動モータ７４には、ステッピングモータが使用されている。
【００２８】
移動手段を構成する昇降装置３７は、昇降モータ７３と不図示のギアによって、レーザ発光装置１８を矢印Ｚ方向に昇降させて集光レンズ２２とシート束Ｐａとの間隔を調節して、集光レンズ２２の焦点の位置をシート束の厚み方向に調節できるようになっている。昇降モータ７３には、ステッピングモータが使用されている。
【００２９】
なお、レーザ発光装置１８を固定して、処理トレイ１４を矢印Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に移動させてもよい。あるいは、レーザ発光装置１８と処理トレイ１４との両方を移動させて、矢印Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に相対位置を変えてもよい。さらに、レーザ発光装置１８全体が昇降することなく、集光レンズ２２のみが昇降するようになっていてもよい。集光レンズ２２によって焦点距離を変化させることによってシート束Ｐａに対するレーザ光ＬＢの焦点Ｆの相対位置を変化させることができる。すなわち、孔あけユニット１１は、レーザ光ＬＢの焦点Ｆとシート束Ｐａとの少なくとも一方が移動するようになっており、レーザ光の焦点とシート束との相対位置を３次元方向に調節できるようになっていればよい。
【００３０】
次に、図３は、図１に示す画像形成装置７の制御ブロック図である。ＣＰＵ回路部１５０は、ＣＰＵ（図示せず）、ＲＯＭ１５１、ＲＡＭ１５２を内蔵し、ＲＯＭ１５１に格納されている制御プログラムにより各ブロック１０１，１５４，１５５，１６０，１５３，１５６，１５９を総括的に制御するようになっている。ＲＡＭ１５２は、制御データを一時的に保持し、また、制御に伴う演算処理の作業領域として用いられている。
【００３１】
原稿自動供給装置制御部１０１は、原稿自動供給装置２５（図１）をＣＰＵ回路部１５０からの指示に基づいて駆動制御するようになっている。イメージリーダ制御部１５４は、画像読取装置２６（図１）を駆動制御して、画像読取装置２６から出力されたアナログ画像信号を画像信号制御部１５５に転送するようになっている。
【００３２】
画像信号制御部１５５は、画像読取装置２６からのアナログ画像信号をデジタル信号に変換した後に各処理を施し、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１６０に出力する。また、画像信号制御部１５５は、外部のコンピュータ１５８から外部Ｉ／Ｆ１５７を介して入力されたデジタル画像信号に各種処理を施して、このデジタル画像信号をビデオ信号に変換してプリンタ制御部１６０に出力するようになっている。この画像信号制御部１５５による処理動作は、ＣＰＵ回路部１５０の制御によって行われる。プリンタ制御部１６０は、入力されたビデオ信号に基づき感光体ドラム５（図１）に潜像を形成する露光装置４０を制御する不図示の露光制御部を駆動するようになっている。
【００３３】
操作部１５３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等を有している。操作部１５３は、各キーの操作に対応するキー信号をＣＰＵ回路部１５０に出力するとともに、ＣＰＵ回路部１５０からの信号に基づき対応する情報を表示部に表示するようになっている。
【００３４】
加工信号制御部１５６は、外部のコンピュータ１５８から外部Ｉ／Ｆ１５７を介して入力されたデジタル切断信号に各種処理を施して、このデジタル画像信号をビデオ信号に変換し、シート処理装置制御部１５９に出力するようになっている。この加工信号制御部１５６の処理動作は、ＣＰＵ回路部１５０の制御によって行われる。シート処理装置制御部１５９は、入力されたビデオ信号に基づき加工信号制御部１５６によって制御される。
【００３５】
シート処理装置制御部１５９はシート処理装置９に搭載され、ＣＰＵ回路部１５０と情報の授受を行うことによって、シート処理装置９全体の制御を行うようになっている。なお、シート処理装置制御部１５９とＣＰＵ回路部１５０は、いずれか一方が他方に組み込まれていてもよい。
【００３６】
孔あけユニット１１による孔あけ動作を図１乃至図４に基づいて説明する。図４は、孔あけユニットの動作説明用の図である。
【００３７】
シート処理装置制御部１５９は、孔あけユニット１１を制御して、孔あけユニット１１の処理トレイ１４に積載されたシート束に孔をあける動作を開始させる。
【００３８】
レーザ発光装置１８のレーザ発信器２１は、レーザ光ＬＢをシート束に照射する。そして、レーザ発光装置１８は、昇降装置３７の昇降モータ７３によって下降して、レーザ光の焦点Ｆの位置をシート束の厚み内に設定する。レーザ光ＬＢは、加工可能範囲（Ｌ）の部分で、シート束Ｐａを加工するようになっている。加工可能範囲（Ｌ）とは、レーザ光の進行方向において焦点Ｆを中心にしてその前後の、シート束を加工することのできるシート束の厚み方向の範囲を言う。したがって、加工可能範囲は、レーザ光の出力を強くすると長くなり、弱くすると短くなる。
【００３９】
レーザ発光装置１８は、レーザ光の焦点Ｆの位置がシート束の厚み内に設定されると、主走査方向移動装置３６の主走査方向移動モータ７２と副走査方向移動装置３８の副走査方向移動モータ７４とによって、シート束の上面に沿った２次元方向に移動する。レーザ発光装置１８は、シート束に形成する孔Ｈの内側（輪郭内側）ＰＤに沿ってレーザ光を照射しながら２次元方向に移動して、孔Ｈの内側に沿った部分を所定の幅Ｗ１だけ加工する。レーザ発光装置１８は、孔Ｈの内側に沿った部分を所定の幅Ｗ１だけ加工すると、さらに焦点Ｆの位置を処理トレイ１４に接近させて、シート束の深い位置に変更する。そして、レーザ発光装置１８は、２次元方向に移動して、孔Ｈの内側に沿って所定の幅Ｗ２だけ加工する。このとき、Ｗ１＞Ｗ２に設定されている。このようにして、レーザ発光装置１８は、孔Ｈの内側に沿った所定の幅を狭くして加工を深めていき、最後、最小幅Ｗ２で加工する。処理時間を短縮するため、最小幅Ｗ２と一回のレーザ光照射による加工幅とを一致させるのが望ましいが、孔Ｈの輪郭から内側に所定幅残した状態で残存部分ＰＦの大部分を落下させた後、孔Ｈの輪郭に沿って仕上げの加工をするようにしてもよい。シート束の最上面において設定される所定の加工幅Ｗ１は、シート束に加工される孔径と、シート束の厚みによって決定される。つまり、シート束の最上面における加工幅Ｗ１は、残存部分ＰＦの落下方向に平行な最大断面の対角線が孔Ｈの孔径よりも短くなるよう設定される。
【００４０】
このようにして、レーザ発光装置１８は、シート束に形成する孔Ｈの輪郭に沿った部分をレーザ光によって筒状に加工除去する。このとき、レーザ発光装置１８は、輪郭に沿って筒状に加工除去される部分ＰＥの加工幅（Ｗ）がシート束Ｐａの底部に近づくにしたがって狭くなるように三次元加工する。このため、孔あけ加工後に屑として残る残存部分ＰＦの外周面ＰＦａが末広がりの状態になる。この結果、残存部分ＰＦは、処理トレイ１４の排出孔１４ａ（図４）から落下して、屑箱４１（図１）に収容される。
【００４１】
例えば、１００枚のシート束Ｐａに直径５ｍｍの孔をあける場合、処理トレイ１４に積載されている最上位のシートの加工幅Ｗ１を１ｍｍにし、最下位のシートの加工幅Ｗ２を０．５ｍｍになるようにレ−ザ光ＬＢを照射する。そして、その間の２枚目のシートから９９枚目のシートの加工幅を順次変えていくか、あるいは、数枚まとめて段階的に変えていく。
【００４２】
このようにレ−ザ光ＬＢを照射することによりシート束Ｐａの残存部分ＰＦの断面形状は、最下位シートが長辺となる略台形に形成される。本実施形態において、加工される孔の形状を円として、加工後の残存部分ＰＦが円錐台となるような加工例について説明したが、孔は、真円、長円、多角形に限らず、どのような形状であってもよい。孔の形状がどのような形状であっても、残存部分の外周面は底部に近づくにしたがって末広がりに形成され、残存部分の断面形状は略台形に形成されるので、残存部分は、円滑に落下する。なお、孔Ｈの輪郭に沿って加工除去される部分ＰＥは筒状に除去されるが、筒の形状は、孔Ｈの形状に応じて異なる。例えば、孔Ｈが真円、長円であれが円筒状に、多角形であれば角筒に形成される。また、筒状の形状の外周の形状と内周の形状とが一致していなくてもよい。外周が円、多角形、内周が多角形、円であってもよい。
【００４３】
ところで、レーザ光は、シート上にスポットとして照射される。図５は、レーザ光のスポットをイメージ的に示した図である。
【００４４】
レーザ光は、シート幅方向（矢印Ｙ方向）に移動するとき、スポットの短径ＷＸの幅でシートを照射する。また、レーザ光は、シート搬送方向（矢印Ｘ方向）に移動するとき、スポットの長径ＷＹの幅でシートを照射する。したがって、レーザ光は、シート幅方向の照射間隔はスポットの長径ＷＹであり、シート搬送方向の走査線間隔はスポットの短径ＷＸである。レーザ光が照射された部分は、被加工部として照射幅と略同じ幅で帯状に加工される。
【００４５】
このようにして、孔あけユニット１１は、レーザ光の矢印Ｙ方向と矢印Ｘ方向とへの移動によって、シートに孔Ｈを形成することができる。
【００４６】
シートにレーザ光を照射させて孔Ｈに沿って、筒状に加工除去するには、スポットＳＰをオーバーラップさせながら照射させる必要がある。しかし、図５（ａ）に示すように、スポット間の間隔を最大にした場合でもシートを加工することができる。このときのスポット間の間隔は次の式のようになる。
【００４７】
Ｘ  ≦  ＷＸ                                  式（１）
Ｙ  ≦  ＷＹ                                  式（２）
【００４８】
スポットＳＰはオーバーラップしている方が加工部分を確実に加工することができる。このため、図５（ｃ）に示すように、隣同士のスポット（被加工部）が半分程度までオーバーラップしていてもよい。このときのスポット間の間隔は、次の式のようになる。
【００４９】
０．５ＷＸ  ≦  Ｘ                            式（３）
０．５ＷＹ  ≦  Ｙ                            式（４）
【００５０】
スポット間の間隔は、式（３）、式（４）を必ずしも満足する必要がない。スポット間の間隔は、式（３）、式（４）よりも狭くなってもよい。しかし、あまり間隔を狭くすると、同一面積の加工部分を加工するのに、必要となるスポットの数が多くなり、消費電力を多く必要とする問題が生じる。また、加工部分を加工する時間が長くなるという問題が生じる。
【００５１】
これらを総合すると、図５（ｂ）に示すように、隣同士のスポットが多少オーバーラップしているのが好ましく、その場合のスポット間の間隔は、次の式のようになる。
【００５２】
０．５ＷＸ  ≦  Ｘ  ≦  ＷＸ                  式（５）
０．５ＷＹ  ≦  Ｙ  ≦  ＷＹ                  式（６）
【００５３】
以上の説明は、スポットＳＰが楕円の場合について説明したが、真円のスポットである場合には、ＷＸ＝ＷＹとなって、同様な範囲で示すことができる。
【００５４】
このように、レーザ光がシート幅方向（矢印Ｙ方向）に移動してシートを加工するとき、照射幅ＷＸが、１回の走査加工幅になる。しかし、シートは、シートの種類、あるいはレーザ光とシートとの相対移動速度いかんによっては、照射幅ＷＸの幅で加工されるとは限らない。１回の走査加工幅が照射幅ＷＸより狭かったり、広かったりすることがある。
【００５５】
このようなことからして、レーザ光のシート搬送方向の走査線間隔は、照射幅（＝短径ＷＸ）でもよいが、１回の走査加工幅、あるいは走査加工幅がオーバーラップする間隔であることが最も好ましい。
【００５６】
また、レーザ光がシートを加工しながら照射位置を移動している際に、既にレーザ光が加工を終えた被加工部を貫通してシートを支持している処理トレイ１４まで照射して処理トレイ１４に損傷を与えるおそれがある。このため、シート上の照射位置の軌跡が、交差しないようになっているのが好ましい。また、レーザ光の強さを処理トレイ１４に損傷を与えない程度に調節するか、あるいは、処理トレイ１４に損傷を受けない材質の部材を使用して、処理トレイ１４に損傷を受けないようにしていることは勿論である。
【００５７】
ここで、レーザ光のスポットの形状を、長径９０μｍ、短径６０μｍの楕円形であるとし、短径方向が主走査方向であるとする。また、隣り合うライン同士は、オーバーラップさせる必要がある。このオーバーラップ量を３０μｍとすると、例えば、加工幅（Ｗ）が３ラインとすると、加工幅は１２０（６０×３−３０×２）μｍとなる。したがって、加工幅は、ライン数を変えることによって変えることができる。
【００５８】
（第２実施形態の孔あけユニット）
第１実施形態の孔あけユニット１１は、レーザ発光装置全体を移動させるようになっているが、図６に示す、第２実施形態のシート孔あけ装置としての孔あけユニット２１１は、レーザ光が移動するようになっている。図６（ａ）は、孔あけユニット２１１のシート幅方向に沿った断面概略図である。図６（ｂ）は、（ａ）を右から見た図である。
【００５９】
孔あけユニット２１１は、レーザ光照射手段としてのレーザ発光装置２１８と、移動手段としての副走査方向移動装置２３８、及び昇降装置２３７とを備えて、シート束や厚みのあるシートにレーザ光で孔をあけるようになっている。副走査方向移動装置２３８は、面方向移動部でもある。昇降装置２３７は、厚み方向移動手段でもある。
【００６０】
本発明の実施形態における孔あけユニット２１１の動作説明は、シート束に孔をあけることについて説明するが、厚みの厚いシートに孔をあける場合も同様にして孔をあけることができる。
【００６１】
レーザ発光装置２１８は、レーザ発信器２２１、面方向移動部としてのポリゴンミラー２１９、ポリゴンミラー駆動モータ２２０、及び集光レンズ２２２，２２３等を備えている。
【００６２】
レーザ発信器２２１は、発光信号に応じて点滅する（点滅可能である）不図示のレーザダイオードによって、レーザ光を発するようになっている。ポリゴンミラー２１９は、レーザ発信器２２１から発信されたレーザ光ＬＢを反射する４つの鏡２１９ａ（４つに限定されない）を有しており、断面正方形に形成されている。ポリゴンミラー駆動モータ２２０は、ポリゴンミラー２１９を回転させるようになっている。
【００６３】
副走査方向移動装置２３８は、副走査方向移動モータ２７４と不図示のギアによって、レーザ発光装置２１８をシート束Ｐａの上面に沿った矢印Ｘ方向に移動させるようになっている。副走査方向移動モータ２７４には、ステッピングモータが使用されている。
【００６４】
昇降装置２３７は、昇降モータ２７３と不図示のギアによって、レーザ発光装置２１８を矢印Ｚ方向に昇降させて集光レンズ２２２とシート束Ｐａとの間隔とを調節して、集光レンズ２２２の焦点Ｆの位置をシート束の厚み方向に調節できるようになっている。昇降モータ２７３には、ステッピングモータが使用されている。
【００６５】
なお、レーザ発光装置２１８を固定して、処理トレイ１４を矢印Ｘ，Ｚ方向に移動させてもよい。あるいは、レーザ発光装置２１８と処理トレイ１４との両方を矢印Ｘ，Ｚ方向に移動させて、矢印Ｘ，Ｚ方向に、相対的に移動させてもよい。さらに、レーザ発光装置２１８全体が昇降することなく、集光レンズ２２２のみが昇降するようになっていてもよい。すなわち、孔あけユニット２１１は、レーザ光ＬＢの焦点Ｆとシート束Ｐａとの少なくとも一方が移動するようになっており、レーザ光の焦点とシート束との相対位置を矢印Ｘ，Ｚ方向に調節できるようになっていればよい。
【００６６】
孔あけユニット２１１による孔あけ動作を説明する。
【００６７】
レーザ発信器２２１は、ポリゴンミラー２１９に向けてレーザ光ＬＢを発する。ポリゴンミラー２１９は矢印方向に回転しており、レーザ光ＬＢは、鏡２１９ａで角度を変える偏向ビームとして反射される。
【００６８】
ポリゴンミラー２１９の鏡２１９ａで反射されたレーザ光ＬＢはシート束の幅方向への走査に先立ってＢＤセンサ２２４により検出される。検出されたＢＤ信号はシート束の幅方向への走査開始基準信号として用いられ、この信号を基準としてシート束の幅方向の照射開始位置の同期が取られる。
【００６９】
反射光は、レンズ２２２，２２３により歪曲収差の補正等を受け、処理トレイ１４上に積載されたシート束Ｐａの表面をシート搬送方向に対して交差するシート束の幅方向に走査して、シート束Ｐａを照射する。そして、レーザ発光装置２１８は、昇降装置２３７の昇降モータ２７３によって下降し、レーザ光の焦点Ｆをシート束の厚み内に設定する。
【００７０】
レーザ光の焦点Ｆがシート束の厚み内に設定されると、レーザ光ＬＢがシートの幅方向へ移動して、副走査方向移動装置２３８の副走査方向移動モータ２７４が作動する。これによって、レーザ光が、シート束に形成する孔Ｈの内側に沿って所定の幅だけ加工しながら移動する。
【００７１】
なお、レーザ発信器２２１は、常時、レーザ光を発しているとは限らない。レーザ発信器２２１は、シート束に形成する孔Ｈの内側に沿った所定の加工幅の部分を走査するときだけ、レーザ光を発するようになっている。すなわち、レーザ発信器２２１は、レーザ光を点灯するようになっている。
【００７２】
レーザ発光装置２１８は、孔Ｈの内側に沿って所定の幅だけ加工すると、さらに焦点Ｆを処理トレイ１４に接近させる。そして、レーザ発光装置２１８は、孔Ｈの内側に沿って先の加工幅より狭い加工幅だけ加工する。このようにして、孔Ｈの内側に沿った所定の幅を狭くして加工を深めていき、最後、最小幅で加工する。
【００７３】
このようにして、レーザ発光装置２１８は、シート束に形成する孔Ｈの内側に沿った部分をレーザ光によって筒状に加工除去する。このとき、レーザ発光装置２１８は、筒状に加工除去される部分ＰＥの加工幅がシート束Ｐａの底部に近づくにしたがって狭くなるようになっているので、加工後に屑として残る残存部分ＰＦの外周面ＰＦａが末広がりの状態になる。このため、残存部分ＰＦは、処理トレイ１４の排出孔１４ａから落下して、屑箱４１（図１）に収容される。
【００７４】
本実施形態の孔あけユニット２１１も、レーザ光のスポットＳＰをオーバーラップさせて孔をあけるようになっている。
【００７５】
次に、以上説明した孔あけユニット１１，２１１の共通動作を概略説明する。
【００７６】
画像形成装置７（図１）は、操作部１５３にユーザがコピー枚数を入力し、シートを束状にして孔をあける作業信号を入力する（図７、Ｓ７０１）。画像形成装置７は、入力された枚数のシートに画像を形成する動作を開始する（Ｓ７０２）。画像形成装置７は、装置本体７Ａ内でシートに画像を形成した後、そのシートをシート処理装置９に送り込む。シート処理装置９は、操作部１５３に入力された枚数だけのシートが送り込まれて、そのシートを処理トレイ１４に積載する（Ｓ７０３）。
【００７７】
シート処理装置制御部１５９は、孔あけユニット１１（２１１）を制御して、孔あけユニット１１（２１１）に、処理トレイ１４に積載されたシート束に孔をあける動作を開始させる（Ｓ７０４）。レーザ発光装置１８（２１８）のレーザ発信器２１（２２１）は、レーザ光ＬＢをシート束に照射する（Ｓ７０５）。孔あけユニット１１（２１１）は、レーザ光の焦点Ｆとシート束Ｐａとの少なくとも一方を移動させて焦点Ｆとシート束Ｐａとの相対位置を３次元方向に調節して、シート束に孔をあける。孔をあけられたシート束Ｐａは、スタックトレイ１７に排出される（Ｓ７０６，Ｓ７０７）。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施形態における画像形成装置のシート搬送方向に沿った断面図である。
【図２】第１実施形態の孔あけユニットの概略斜視図である。
【図３】図１の画像形成装置の制御ブロック図である。
【図４】孔あけユニットの動作説明用の図である。
【図５】レーザ光のシートに対する走査線間隔を示す図である。（ａ）は、走査線間隔をレーザ光のスポットの径と同じにした図である。（ｂ）は、走査線間隔をレーザ光のスポットの径よりやや狭くした図である。（ｃ）は、走査線間隔を、レーザ光のスポットの径を半分にした図である。
【図６】第２実施形態の孔あけユニットでシート束に孔をあけるときの動作説明用の図である。（ａ）は、孔あけユニットのシート幅方向に沿った断面図である。（ｂ）は、（ａ）を右側から見た図である。
【図７】第１、第２実施形態における孔あけユニットの動作説明用のフローチャートである。
【図８】従来のシート孔あけ装置でシート束に孔をあけるときの動作説明用の図である。
【符号の説明】
【００７９】
Ｐ      シート
Ｐａ    シート束
ＰＤ    孔の内側（輪郭内側）
ＬＢ    レーザ光
Ｆ      焦点（加工照射位置）
Ｌ      加工可能範囲
Ｗ      加工幅
Ｈ      孔
ＰＥ    筒状に加工除去される部分
ＰＦ    残存部分
ＰＦａ  残存部分の外周面
５      感光体ドラム（画像形成部）
７      画像形成装置
７Ａ    装置本体
９      シート処理装置
１１      孔あけユニット（シート孔あけ装置）
１８      レーザ発光装置（レーザ加工手段）
２１      レーザ発信器
２２      集光レンズ
２５      原稿自動供給装置
２６      画像読取装置
３６      主走査方向移動装置（移動手段、面方向移動部）
３７      昇降装置（移動手段、厚み方向移動手段）
３８      副走査方向移動装置（移動手段、面方向移動部）
１５０      ＣＰＵ回路部
２１１      孔あけユニット（シート孔あけ装置）
２１８      レーザ発光装置（レーザ光照射手段）
２１９      ポリゴンミラー（面方向移動部）
２１９ａ    鏡
２３７      昇降装置（移動手段、厚み方向移動手段）
２３８      副走査方向移動装置（移動手段、面方向移動部）
２７４      副走査方向移動モータ（移動手段）
【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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