(57)【要約】【課題】厚さが異なる用紙を穿孔するパンチモータのブレーキ制御を工夫した用紙穿孔装置を提供する。【解決手段】穿孔する用紙の厚さに応じて、パンチモータに対し、１）通常駆動の際のＯＮ時間、２）チョッピング駆動（ＰＷＭ駆動）のＯＮ時間とＯＦＦ時間の合計時間、及び３）逆転ブレーキのＯＮ時間をそれぞれ制御する。【選択図】図５
2007191246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
穿孔刃によって用紙に穿孔する用紙穿孔装置であって、
穿孔処理のための駆動モータと、
前記穿孔刃のホームポジションを検出するためのホームポジション検出手段と、
前記駆動モータの駆動又は停止の制御用トリガーを発生させるトリガー発生手段と、
前記ホームポジション検出手段と前記トリガー発生手段の出力に応じて前記駆動モータの駆動又は停止動作を制御する制御手段とを備え、
この制御手段による前記駆動モータの制御は、前記用紙の紙厚に応じて、駆動モータの通常駆動時間、チョッピング駆動のＯＮ時間とＯＦＦ時間の合計時間及び逆転ブレーキのＯＮ時間の制御によって、ホームポジションに停止させることを特徴とする用紙穿孔装置。
【請求項２】
前記駆動モータの制御は、紙厚が厚くなるほど駆動モータの通常駆動時間を長くし、チョッピング駆動のＯＮ時間とＯＦＦ時間の合計時間を短くすることを特徴とする請求項１記載の用紙穿孔装置。
【請求項３】
前記駆動モータの制御は、紙厚が厚くなるほど逆転ブレーキのＯＮ時間を短くすることを特徴とする請求項２記載の用紙穿孔装置。
【請求項４】
前記駆動モータの停止制御は、穿孔処理後、ホームポジション位置を検知した後、ホームポジション位置をオーバーランした際に、逆転駆動して、ホームポジション位置に停止させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の用紙穿孔装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、厚さが異なる用紙を穿孔するパンチモータのブレーキ制御を工夫した用紙穿孔装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成後の後処理として穿孔処理が選択された場合、用紙穿孔装置（以下、パンチユニットともいう）の穿孔位置に用紙が供給されると、穿孔刃の出ていないホームポジション(以下、ＨＰという)から、穿孔刃を下降あるいは上昇させて穿孔作業が行われる。
【０００３】
パンチユニットの駆動には用紙穿孔に必要なトルクを確保するため、ＤＣモータが多用されている。例えばＤＣモータの正転・逆転を制御し、半回転で１回の穿孔処理が行われている。また、機種により、２穴穿孔／３穴穿孔の切り換え機能を備えたものもある。
【０００４】
しかし、ＤＣモータはブレーキをかけても、慣性により、若干駆動し続けるため、穿孔中あるいは穿孔処理後に、穿孔刃を所定のＨＰで止めることが難しかった。また、２００ｇ紙と呼ばれる厚紙を穿孔することがある。厚紙は、普通紙に比べて穿孔の際の負荷が増大する。
【０００５】
そこで、従来、モータの駆動量を検出するために、モータの駆動に伴って回転するエンコーダとエンコーダ用センサとを組み合わせ、エンコーダから得られるパルスをカウントし、用紙の紙厚に応じてブレーキをかけることが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
パンチモータを強くすると、穿孔後、オーバーランしすぎて、ホームポジション（以下、ＨＰという)に停止できない。ＨＰに停止させるために、パンチモータを弱くすると、厚紙を打ち抜くことが出来ない、あるいは穿孔刃のスピードが十分でないことから、１回穿孔後、ＨＰに戻って停止すべきところ、逆転ブレーキ駆動によって戻りすぎてしまうことがあった。
【特許文献１】特開２００５−１４１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の構成では、普通紙では、オーバーランし、厚紙では、逆転ブレーキが効きすぎて逆転し、穿孔刃がＨＰから戻ってしまうことがあった。
【０００８】
そこで、本発明は上記課題を解決するものであり、紙厚の異なる用紙に対してもパンチモータに取着した穿孔刃をＨＰに停止させることができる用紙穿孔装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施形態によれば、穿孔刃によって用紙に穿孔する用紙穿孔装置であって、穿孔処理のための駆動モータと、前記穿孔刃のホームポジションを検出するためのホームポジション検出手段と、前記駆動モータの駆動又は停止の制御用トリガーを発生させるトリガー発生手段と、前記ホームポジション検出手段と前記トリガー発生手段の出力に応じて前記駆動モータの駆動又は停止動作を制御する制御手段とを備え、この制御手段による前記駆動モータの制御は、前記用紙の紙厚に応じて、駆動モータの通常駆動時間、チョッピング駆動のＯＮ時間とＯＦＦ時間の合計時間及び逆転ブレーキのＯＮ時間の制御によって、ホームポジションに停止させることを特徴とする用紙穿孔装置が提供される。
【００１０】
前記駆動モータの制御は、紙厚が厚くなるほど駆動モータの通常駆動時間を長くし、チョッピング駆動のＯＮ時間とＯＦＦ時間の合計時間を短くすることを特徴とする。
【００１１】
また、前記駆動モータの制御は、紙厚が厚くなるほど逆転ブレーキのＯＮ時間を短くすることを特徴とする。
【００１２】
さらに、前記駆動モータの停止制御は、穿孔処理後、ホームポジション位置を検知した後、ホームポジション位置をオーバーランした際に、逆転駆動して、ホームポジション位置に停止させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、紙厚の異なる用紙に対して穿孔後も、穿孔刃を確実にＨＰに停止させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、説明する。
【００１５】
複写機等の画像形成装置（図示しない）は、基本的に、画像処理部、画像書き込み部、画像形成部、給紙カセット、給紙手段、搬送部、転写分離部、定着装置、排紙手段、制御部を備えている。
【００１６】
また、画像形成装置の上部には、自動原稿送り機構と原稿画像走査露光系から成る画像読取機構装置が設置されるとともに、操作部が設けられている。操作部には、例えば用紙穿孔モードを指定するためのパンチキー、メッセージ表示用の表示パネル、入力キー、テンキー、テンキー用クリアキー、リセットキー、ストップキー及びスタートキーを備えている。ユーザはこの操作部を操作することによって、各種モード、コピー枚数、穿孔処理等を指定できるようになっている。
【００１７】
画像形成装置において画像形成された用紙は、帳合、ステイプル処理、穿孔処理等を施す場合には、排紙ローラから排紙され、用紙後処理装置（図示しない）に受け取られる。この用紙後処理装置は、基本的に待機トレイ、処理トレイ、ステイプラ、パンチユニット、排紙トレイ等を備えている。
【００１８】
ユーザによって用紙穿孔モードが選択されたとき、画像形成済みの用紙に対してパンチユニットによってファイリング用の孔が穿孔された後、排紙トレイ上に排出される。パンチ処理を要しない用紙は、搬送路が切り換えられ、例えば排紙ローラに挟持されて排紙トレイ上に排出される。パンチユニットによる用紙穿孔処理は、操作部のパンチキーが押圧されて、用紙穿孔モードが設定されているときに実行されるようになっている。
【００１９】
用紙後処理装置は、用紙穿孔用として、パンチユニットを備え、用紙後処理装置内に設けられる搬送ガイド（搬送路）や搬送ローラ（搬送手段）と連携してパンチ処理が行われる。
【００２０】
パンチユニットのパンチ穿孔部は用紙Ｐの搬送方向に直交し、搬送路を跨ぐ位置に配設されている。パンチ穿孔部としては、既に周知のもので構成することができ、例えば穿孔用刃、パンチダイ、用紙ガイド、復帰スプリング等を備えている。本発明はパンチ穿孔部そのものに関するものではないから、パンチ穿孔部の詳細は省略する。
【００２１】
パンチユニットは、２穴及び３穴のパンチが可能であり、２穴で穿孔するか３穴で穿孔するかの選択、及びそのときの駆動機構は、公知の技術であるので、ここでの説明は省略する。
【００２２】
図１に示すように、パンチユニット１０は、穿孔処理のための駆動モータ３と、穿孔刃のホームポジションを検出するためのホームポジション検出手段１と、駆動モータの駆動又は停止の制御用トリガーを発生させるトリガー発生手段２と、ホームポジション検出手段とトリガー発生手段の出力に応じて駆動モータの駆動又は停止動作を制御する制御手段（図示しない）とを備えている。この制御手段による駆動モータの停止制御は、駆動モータのチョッピング駆動、ショートブレーキ、逆転ブレーキ動作の組み合わせにより、ホームポジションに停止させる。これらの詳細は、後述する。
【００２３】
用紙後処理装置に搬送された用紙はパンチユニット１０に進入し、穿孔動作が行われる。駆動モータ３は、正転／逆転の半回転駆動しながらパンチ動作する駆動源で、ＤＣブラシモータが好適である。穿孔の駆動源であるＤＣブラシモータ３が回転すると、ギア５、クランクギア６が回転し、スライドリンク４が左右にスライドする。スライドリンク４のスライドによって、穿孔刃が上下に動き穿孔動作が行われる。スライドをパンチの上下動に伝達する機構は、公知の機構を使用することができる。
【００２４】
図２に示すように、ホームポジション検出手段１は、ＨＰを示す２ケ所の切り欠き部１１、１２が形成された遮光板１Ａと透過型フォトセンサ(図示しない）を備えている。遮光板１Ａは、透過光を遮蔽する遮光部が形成され、透過型フォトセンサと駆動モータの回転に伴って回転する。この遮光板１Ａを上下方向から挟むように、フォトセンサが配設され、遮光板１Ａの位置によって遮光されるか透過されるかによって、センサ出力が変化することを利用する。
【００２５】
トリガー発生手段２は、６０度の回転角をもつ遮蔽部２１、２２、２３が１２０度の間隔で３ケ所形成されたトリガータイプのセンサであり、点対称でかつ線対称に形成された板２Ａを備えている。このトリガーセンサ２は、パンチモータ３と連動して回転し、遮蔽部２１、２２、２３のエッジをトリガーとして処理を切り換え、パンチモータ３にブレーキ制動をかけるものである。
【００２６】
本実施形態では、次のような３段階のブレーキ制御を行っている。
【００２７】
１）チョッピング駆動（ＰＷＭ駆動）
このブレーキ制御は、ＤＣモータ３に印加する直流電流を規則的に断続させることにより、徐々に穿孔刃のスピードを緩和させるものである。例えばパルス幅変調(PWM)で駆動して速度制御する。
【００２８】
２）ＯＦＦ制御
このブレーキ制御は、完全にＤＣモータ３の駆動電流をＯＦＦにするものである。
【００２９】
３）逆転駆動（ＣＣＷ駆動）
このブレーキ制御は、ＤＣモータ３を逆回転、例えば半時計回りに回転させるものである。
【００３０】
これら、３段階のブレーキ制御の切り換えのタイミングは、トリガーセンサ２のエッジをトリガー、すなわち遮蔽→透過→遮蔽という変化をトリガーとして行われる。
【００３１】
上述したように、トリガーセンサ２の遮光板２Ａは、点対称でかつ線対称に形成されている。このため、ＤＣモータ３の正転／逆転が同じ処理で行えるというメリットがある。すなわち、トリガーセンサ２の遮光板２Ａの逆側のエッジによる透過→遮蔽の変化をトリガーとして３段階のブレーキ制御を行うことができる。また、トリガーセンサ２の遮光板２Ａの形状として特徴的な点として、透過、遮蔽が等間隔であることが挙げられる。
【００３２】
本実施形態に係る用紙穿孔装置では、穿孔する用紙の厚さに応じて、パンチモータを次のように制御する。
【００３３】
１）通常駆動の際のＯＮ時間の制御
２）チョッピング駆動（ＰＷＭ駆動）のＯＮ時間とＯＦＦ時間の合計時間（以下、ＰＷＭ１クロックという)の制御
３）逆転ブレーキのＯＮ時間の制御
本パンチユニットの動作を図３に示す各遮光板の位置関係の説明図及び図４に示すフローチャートに沿って説明する。
【００３４】
まず、穿孔処理の指定を受けると、パンチユニットは用紙の厚さ情報を、画像形成装置から受け取り、用紙の種別を判別する（ステップＳ４１）。用紙タイプ別に、チョッピング駆動（ＰＷＭ駆動）のＯＮ時間、ＰＷＭ１クロック、逆転ブレーキのＯＮ時間を抽出する（ステップＳ４２）。
【００３５】
次に、抽出された各制御時間に基づき所要の穿孔処理を行って（ステップＳ４３）、パンチモータの駆動を終了する。
【００３６】
図５に駆動モータ制御のタイミングチャートを示す。図５において、チョッピング駆動（ＰＷＭ駆動）のＯＮ時間は、「ａ」で示され、ＰＷＭ１クロックが、「ｂ」で示されている。さらに、逆転ブレーキのＯＮ時間が、「ｃ」で示されている。尚、これらａ，ｂ，ｃの各時間については、用紙に関する情報を受ける都度、算出してもよいが、予め用紙のタイプ別に応じたデータとして、例えば制御部に備えたメモリに保持させておくこともできる。
【００３７】
ここで、用紙の紙厚に応じて、これら３つの時間を制御した場合の一実施例を表１に示す。
【表１】
2007191246.tif 000003
【００３８】
表１に示されるように、厚紙の場合には、普通紙の場合に比べて、チョッピング駆動（ＰＷＭ駆動）のＯＮ時間ａを長くし、ＰＷＭ１クロックｂを短くしている。紙厚が厚くなるほど、ａを長くｂを短くしている。逆転ブレーキ時間ｃについては、厚紙の場合には、普通紙の場合に比べて、短くしている。薄紙の場合には、普通紙と同様の制御でよいことがわかる。
【００３９】
このように、紙厚に応じて、チョッピング駆動（ＰＷＭ駆動）のＯＮ時間、ＰＷＭ１クロック及び逆転ブレーキのＯＮ時間を制御することにより、厚さの異なる用紙に対して穿孔後も、穿孔刃を確実にＨＰに停止させることができる。
【００４０】
本発明は上記した実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態に係るパンチユニットの要部を示す斜視図である。
【図２】各遮光板の位置関係の説明図である。
【図３】パンチユニットの動作時における各遮光板の位置関係の説明図である。
【図４】用紙の紙厚に応じた穿孔処理の動作を説明するフローチャートである。
【図５】駆動モータ制御のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００４２】
1・・・ＨＰセンサ用遮光板、2・・・トリガーセンサ用遮光板、3・・・パンチモータ、4・・・スライドリンク、5・・・ギア、6・・・クランクギア、10・・・パンチユニット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2007191246.tif 000007
【図５】
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