(57)【要約】【課題】シートを搬送しながらパンチ穴を高品質に穿設し得る穿孔システム及びその制御方法を提供する。【解決手段】穿孔システム１００は、駆動モーター４８により軸線方向に往復動し、シート搬送機構１０１により搬送されるシートＳを穿孔するパンチ部材２１を有する穿孔装置１を備える。パンチ部材は、穿孔されるパンチ穴と係合してその周縁から受ける力によって、所定の搬送方向にシートと一体に移動する。制御部８０は、パンチ部材が穿設したパンチ穴との係合から離脱するタイミングで電気ブレーキを掛けて、駆動モーターを停止させるための制動制御を行う。【選択図】図１６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向の一端に穿孔刃を有し、前記軸線方向に往復動可能なパンチ部材と、
所定の搬送方向に搬送されるシートに前記穿孔刃によりパンチ穴を穿設するように、前記パンチ部材を前記軸線方向に往復動させる駆動モーターと、
前記駆動モーターを制御する制御部とを備え、
前記パンチ部材が、穿孔中の前記パンチ穴との係合によって前記所定の方向に前記シートと共に移動可能であり、
前記制御部が、前記パンチ部材が前記パンチ穴との係合から離脱するタイミングで、前記駆動モーターを停止させるための制動制御を行う、穿孔システム。
【請求項２】
前記制御部が、電気ブレーキを掛けて前記駆動モーターを制動する、請求項１に記載の穿孔システム。
【請求項３】
前記制御部が、前記駆動モーターの回転時間により、前記パンチ部材が前記パンチ穴との係合から離脱する前記タイミングを決定する、請求項１又は２に記載の穿孔システム。
【請求項４】
前記制御部が、前記駆動モーターの回転量により、前記パンチ部材が前記パンチ穴との係合から離脱する前記タイミングを決定する、請求項１又は２に記載の穿孔システム。
【請求項５】
前記パンチ部材が、その軸線を中心に回転しつつ前記軸線方向に往復動して前記シートにパンチ穴を穿設し、前記制御部が、前記パンチ部材の回転位置により、前記パンチ部材が前記パンチ穴との係合から離脱する前記タイミングを決定する、請求項１又は２に記載の穿孔システム。
【請求項６】
前記パンチ部材により前記シートにパンチ穴が穿設される際に、前記シートをその両面から挟持するシート挟持部を更に備える、請求項１乃至５のいずれかに記載の穿孔システム。
【請求項７】
軸線方向の一端に穿孔刃を有し、前記軸線方向に往復動可能なパンチ部材と、所定の搬送方向に搬送されるシートに前記穿孔刃によりパンチ穴を穿設するように、前記パンチ部材を前記軸線方向に往復動させる駆動モーターとを備え、前記パンチ部材が、穿孔中の前記パンチ穴との係合によって前記所定の方向に前記シートと共に移動可能である穿孔システムの制御方法であって、
前記駆動モーターを起動し、前記パンチ部材を前記軸線方向に往復動させて前記シートに前記穿孔刃によりパンチ穴を穿設した後、前記パンチ部材が前記パンチ穴との係合から離脱するタイミングで、前記駆動モーターを停止させるための制動制御を行う、穿孔システム制御方法。
【請求項８】
前記パンチ部材が前記パンチ穴との係合から離脱する前記タイミングを、前記駆動モーターの回転時間によって決定する、請求項７に記載の穿孔システム制御方法。
【請求項９】
前記パンチ部材が前記パンチ穴との係合から離脱する前記タイミングを、前記駆動モーターの回転量によって決定する、請求項７に記載の穿孔システム制御方法。
【請求項１０】
前記パンチ部材がその軸線を中心に回転しつつ前記軸線方向に往復動可能であり、前記パンチ部材が前記パンチ穴との係合から離脱する前記タイミングを、前記パンチ部材の回転位置により決定する、請求項７に記載の穿孔システム制御方法。
【請求項１１】
電気ブレーキを掛けることによって前記駆動モーターの制動制御を行う、請求項７乃至１０のいずれかに記載の穿孔システム制御方法。
【請求項１２】
請求項１乃至６のいずれかに記載の穿孔システムを備える、シート処理装置。
【請求項１３】
請求項１乃至６のいずれかに記載の穿孔システム又は請求項１２に記載のシート処理装置を備える、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙シート、プラスチックシート、金属シート、布シート等の様々なシート状の被加工物にファイル用又は他のパンチ穴を自動的に穿設するための穿孔システム及びその制御方法に関する。更に本発明は、かかる穿孔システムを備えたシート処理装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、印刷機、ファクシミリ機等の画像形成装置やその後処理装置、製本装置等に搭載して、それら装置から搬出される紙シート等のシートに、例えばファイル用の綴じ穴を自動的に穿設するための穿孔装置が使用されている。近年、画像形成装置等から排出されるシートの高速処理が進んでおり、これに対応して穿孔装置も穿孔処理の高速化、効率化が要求されている。
【０００３】
多くの穿孔装置は、駆動モーターでカム機構を介してパンチ部材を穿孔方向に往復動させることにより、所定位置に搬送されたシートを穿孔する。このとき、搬送されるシートを減速させたり完全に停止させて穿孔すると、穿孔処理の高速化を図ることができない。そこで、パンチとダイとをシートと同じ速度で搬送しながら、穿孔する穿孔装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
また、駆動モーターの回転量により穿孔動作を制御したとき、シートの厚さや材質等によってモーター回転量が異なるために、パンチ部材の停止位置がばらつく虞がある。この状態で穿孔動作を連続して実行すると、パンチ部材の作動位置が徐々にずれて、シートのジャム（紙詰まり）等の問題が発生する。
【０００５】
そこで、かかる問題を解消するために、パンチ部材の駆動モーターにブレーキ手段を作動させるタイミングをシートの厚さ等に対応して異ならせるように制御する穿孔装置が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。これにより、パンチ部材を常に所定の位置で停止するように制御し、穿孔動作を連続させたときに駆動モーターの回転位置とパンチ部材の動作位置とがずれないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１７３７３４号公報
【特許文献２】特開２０１２−１３９８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般に、移動しているシートを穿孔する場合、パンチ部材は、穿設したパンチ穴からできる限り短時間で抜き出すことが好ましい。パンチ穴から抜け出る時間が長くなると、それだけ穿孔刃の刃先が、パンチ穴から抜け出る際にパンチ穴周縁に触れて損傷したり、パンチ穴の品質を低下させる虞があるからである。特にシートを高速で搬送する場合、穿孔刃によるパンチ穴の損傷，品質低下の可能性が高くなる。
【０００８】
他方、画像形成装置等から排出されるシートを穿孔処理する場合、１つのシートにファイル用の綴じ穴として複数のパンチ穴が穿設される。特許文献２の穿孔装置は、シートに複数のパンチ穴を穿孔するために、複数のパンチ部材を１つの駆動モーターで時間差をもって交互に動作させている。この場合、駆動モーターに制動を掛けてパンチ部材を停止させるタイミングが遅れると、駆動モーターの惰性回転によって、最初に穿孔動作したパンチ部材がオーバーランし、次の穿孔動作に入った位置で停止する虞がある。
【０００９】
これを防止するためには、駆動モーターの制動タイミングを、パンチ部材の所望の停止位置から逆算して設定しなければならず、それは、最後のパンチ部材が穿孔したパンチ穴から抜け出るより以前になる可能性が有る。その場合、少なくとも最後のパンチ部材がパンチ穴から抜け出るまでの時間が長くなるので、パンチ穴を損傷したり、穴品質又は位置精度を低下させる等の問題を生じる虞がある。
【００１０】
そこで、本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、シートを搬送しながら、複数のパンチ穴を高品質、高精度に穿設することができる穿孔システム及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の穿孔システムは、上記目的を達成するために、
軸線方向の一端に穿孔刃を有し、軸線方向に往復動可能なパンチ部材と、
所定の搬送方向に搬送されるシートに穿孔刃によりパンチ穴を穿設するように、パンチ部材を軸線方向に往復動させる駆動モーターと、
駆動モーターを制御する制御部とを備え、
パンチ部材が、穿孔中のパンチ穴との係合によって所定の方向にシートと共に移動可能であり、
制御部が、パンチ部材がパンチ穴との係合から離脱するタイミングで、駆動モーターを停止させるための制動制御を行う、ことを特徴とする。
【００１２】
このように構成することによって、パンチ部材が穿孔中のパンチ穴から抜け出るまで、駆動モーターにより駆動され続けるので、パンチ部材がパンチ穴に係合している時間を最小に設定することができる。これにより、穿孔時にパンチ部材との係合によるシート、特にパンチ穴周縁の負担を軽減し、パンチ部材との係合又は穿孔刃との無用な接触によりパンチ穴及び／又はその周縁が損傷したり穴品質が低下する虞を解消し又は大幅に低減することができる。
【００１３】
また、本発明の穿孔システムは、パンチ部材が、それに係合するパンチ穴に押されて、搬送されるシートと共に所定の方向に移動しながら、シートを穿孔する。パンチ部材の移動速度がシートの搬送速度に等しく、しかもパンチ穴との係合時間が非常に短いので、高品質のパンチ穴を形成することができる。
【００１４】
或る実施形態では、制御部が、電気ブレーキを掛けて駆動モーターを制動することによって、駆動モーターを制動開始からより短い時間で停止させることができる。これによって、パンチ部材を常に所望の位置に停止させ、連続した穿孔動作で複数のパンチ穴を高精度に穿設することができる。
【００１５】
或る実施形態では、制御部が、駆動モーターの回転時間により、パンチ部材がパンチ穴との係合から離脱するタイミングを決定する。駆動モーターの起動後にパンチ部材がパンチ穴との係合から離脱するまでの時間は、予め穿孔システムの試験結果等から知ることができるので、駆動モーターの制動を正確なタイミングで開始することができる。
【００１６】
別の実施形態では、制御部が、駆動モーターの回転量により、パンチ部材がパンチ穴との係合から離脱するタイミングを決定する。同様に、駆動モーターの起動後にパンチ部材がパンチ穴との係合から離脱するまでの駆動モーターの回転量は、予め穿孔システムの試験結果等から知ることができるので、駆動モーターの制動を正確なタイミングで開始することができる。
【００１７】
更に別の実施形態では、パンチ部材が、その軸線を中心に回転しつつ軸線方向に往復動してシートにパンチ穴を穿設し、制御部が、パンチ部材の回転位置により、パンチ部材がパンチ穴との係合から離脱するタイミングを決定する。パンチ穴との係合から離脱するパンチ部材の回転位置は、例えばパンチ部材に設けたフラグ部材と適当なセンサーとによって、容易に検出することができるので、同様に駆動モーターの制動を正確なタイミングで開始することができる。
【００１８】
また、或る実施形態では、パンチ部材によりシートにパンチ穴が穿設される際に、シートをその両面から挟持するシート挟持部を更に備える。これにより、パンチ部材の穿孔過程及びパンチ穴から離脱する過程で、パンチ部材の軸線方向に関するシートの位置を常に一定に固定しかつ維持することができる。従って、パンチ部材が穿孔を開始してパンチ穴から離脱するまで、パンチ穴周縁に係合している時間をより短く設定できると共に、駆動モーターの制動を開始するタイミングをより正確に制御することができる。
【００１９】
本発明の穿孔システム制御方法は、軸線方向の一端に穿孔刃を有し、軸線方向に往復動可能なパンチ部材と、所定の搬送方向に搬送されるシートに穿孔刃によりパンチ穴を穿設するように、パンチ部材を軸線方向に往復動させる駆動モーターとを備え、パンチ部材が、穿孔中のパンチ穴との係合によって所定の方向にシートと共に移動可能である穿孔システムにおいて、
駆動モーターを起動し、パンチ部材を軸線方向に往復動させてシートに穿孔刃によりパンチ穴を穿設した後、パンチ部材がパンチ穴との係合から離脱するタイミングで、駆動モーターを停止させるための制動制御を行う、ことを特徴とする。
【００２０】
このように構成することによって、パンチ部材が、穿孔したパンチ穴から抜け出るまで駆動モーターにより駆動され続けるので、パンチ部材が穿孔中のパンチ穴に係合している時間を最小に制御することができる。これにより、穿孔時にパンチ穴の周縁がパンチ部材との係合によって、又は穿孔刃との無用な接触によって損傷したり穴品質を低下させる虞を解消し又は大幅に低減することができる。
【００２１】
或る実施形態では、パンチ部材がパンチ穴との係合から離脱するタイミングを、駆動モーターの回転時間によって決定する。駆動モーターの起動後にパンチ部材がパンチ穴との係合から離脱するまでの時間は、予め穿孔システムの試験結果等から知ることができるので、これをカウントすることによって駆動モーターの制動を正確なタイミングで開始することができる。
【００２２】
別の実施形態では、パンチ部材がパンチ穴との係合から離脱するタイミングを、駆動モーターの回転量によって決定する。同様に、駆動モーターの起動後にパンチ部材がパンチ穴との係合から離脱するまでの駆動モーターの回転量は、予め穿孔システムの試験結果等から知ることができるので、これをカウントすることによって駆動モーターの制動を正確なタイミングで開始することができる。
【００２３】
更に別の実施形態では、パンチ部材がその軸線を中心に回転しつつ軸線方向に往復動可能であり、パンチ部材がパンチ穴との係合から離脱するタイミングを、パンチ部材の回転位置により決定する。パンチ穴との係合から離脱するパンチ部材の回転位置は、例えばパンチ部材に設けたフラグ部材と適当なセンサーとによって、容易に検出することができるので、同様に駆動モーターの制動を正確なタイミングで開始することができる。
【００２４】
また、別の実施形態では、電気ブレーキを掛けて駆動モーターの制動制御を行うことによって、駆動モーターを制動開始からより短い時間で停止するように制御することができる。これにより、パンチ部材を常に所望の位置に停止させ、複数のパンチ穴を連続して高精度に穿孔することが可能になる。
【００２５】
本発明の別の側面によれば、上述した本発明の穿孔システムを備え、それによりシートを搬送しながら、パンチ穴を高品質に穿設し得るシート処理装置が提供される。
【００２６】
更に本発明の別の側面によれば、上述した本発明の穿孔システム又は上述した本発明のシート処理装置を備え、それにより、画像形成した後のシートを搬送しながら、パンチ穴を高品質に穿設し得る画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による穿孔システムの実施形態を示す平面図。
【図２】図１の穿孔システムの側面図。
【図３】穿孔装置の正面図。
【図４】穿孔装置の側面図。
【図５】穿孔装置の上面図。
【図６】穿孔装置の穿孔部を示す縦断面図。
【図７】シート押圧部と穿孔部とを示す斜視図。
【図８】図１の穿孔システムの制御構成を示すブロック図。
【図９】（ａ）図及び（ｂ）図は、シートの穿孔過程においてパンチ部材が上死点位置にある穿孔システムの動作状態を示す部分断面側面図及びパンチ部材の上面図。
【図１０】（ａ）図及び（ｂ）図は、パンチ部材の刃先がシート通路の上端位置に下降した穿孔システムの動作状態を示す部分断面側面図及びパンチ部材の上面図。
【図１１】（ａ）図及び（ｂ）図は、パンチ部材の刃先がシート上面位置に下降した穿孔システムの動作状態を示す部分断面側面図及びパンチ部材の上面図。
【図１２】（ａ）図及び（ｂ）図は、パンチ部材が下死点位置に到達した穿孔システムの動作状態を示す部分断面側面図及びパンチ部材の上面図。
【図１３】（ａ）図及び（ｂ）図は、パンチ穴からの戻り過程においてパンチ部材の刃先がシート上面位置に上昇した穿孔システムの動作状態を示す部分断面側面図及びパンチ部材の上面図。
【図１４】（ａ）図及び（ｂ）図は、パンチ部材の刃先がシート通路の上端位置に上昇した穿孔システムの動作状態を示す部分断面側面図及びパンチ部材の上面図。
【図１５】（ａ）図及び（ｂ）図は、パンチ部材が上死点位置に戻った穿孔システムの動作状態を示す部分断面側面図及びパンチ部材の上面図。
【図１６】穿孔システムの制御を説明するタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、添付図面を参照しつつ、本発明の穿孔システムをその実施形態に基づいて詳細に説明する。
本実施形態の穿孔システムは、例えば画像形成装置又はその後処理装置等の本体装置に組み込まれ、画像形成装置から搬入される紙シート等のシートを搬送しながら、パンチ穴を穿設するために使用するものである。特に前記穿孔システムは、例えばファイル用の綴じ穴のように、１つのシートに複数のパンチ穴を穿設するのに適している。
【００２９】
図１，２は、本発明の好適な実施形態である穿孔システム１００の構成全体を示している。穿孔システム１００は、穿孔装置１と、該穿孔装置を取り付けるフレーム２と、シートＳを搬送するシート搬送機構１０１とから構成される。シート搬送機構１０１は、シート搬送方向Ａに沿って穿孔装置１の上流側から下流側に延在し、互いに対向配置された上側案内プレート１０２と下側案内プレート１０３とに有する。前記上側案内プレートと下側案内プレートとの間には、一定の僅かな間隙からなるシートＳの案内路１０４が画定される。
【００３０】
上側及び下側案内プレート１０２、１０３には、穿孔装置１のシート搬送方向Ａの直ぐ上流側に上下１対の搬入ローラー１０５，１０６が、シート搬送方向Ａに関して左右対称に１対ずつ配置されている。更に穿孔装置１のシート搬送方向Ａの直ぐ下流側には、上下１対の搬出ローラー１０７，１０８が、左右対称に４対配置されている。特に、穿孔装置１側の端に配置された１対の搬出ローラー１０７ａ，１０８ａは、穿孔装置１の穿孔位置の下流側に、左右方向の対応する位置に配置されている。
【００３１】
前記各搬入ローラー対は、上側及び下側案内プレート１０２、１０３を左右方向に横断する搬入ローラー軸１０９，１１０に回転駆動可能に軸支されている。前記各搬出ローラー対は、同様に、上側及び下側案内プレート１０２、１０３を左右方向に横断する搬出ローラー軸１１１，１１２に回転駆動可能に軸支されている。
【００３２】
上側の搬入ローラー軸１０９及び搬出ローラー軸１１１は、それぞれコイルばね１１３，１１４によって下側の搬入ローラー軸１１０及び搬出ローラー軸１１２に向けて所定の圧力で付勢されている。これにより、上側の搬入ローラー１０５及び搬出ローラー１０７の外周面は、それぞれ対応する下側の搬入ローラー１０６及び搬出ローラー１０８の外周面を前記所定の圧力で押圧する。この押圧力によって、前記各搬入及び搬出ローラーは、上側及び下側案内プレート１０２、１０３にそれぞれ開設された窓を通して案内路内１０４のシートＳを上下から挟み、前記搬入ローラー軸及び搬出ローラー軸の回転によって搬送方向Ａに搬送する。
【００３３】
下側の搬入ローラー軸１１０と搬出ローラー軸１１２とは、それぞれ穿孔装置１とは反対側の端部１１０ａ，１１２ａ同士が、プーリー１１５，１１６及びベルト１１７からなるベルト伝動機構によって連結されている。搬入ローラー軸１１０の反対側の端部１１０ｂは、同様にプーリー１１８及びベルト１１９からなるベルト伝動機構によって、駆動モーター１２０の出力軸（図示せず）と連結されている。これにより、前記駆動モーターを回転させると、下側の搬入ローラー軸１１０及び搬出ローラー軸１１２がシート搬送方向に回転駆動され、下側の搬入ローラー１０６及び搬出ローラー１０８に圧接された上側の搬入ローラー１０５及び搬出ローラー１０７が、同様にシート搬送方向に回転する。
【００３４】
本実施形態では、駆動側の搬出ローラー１０８の外径が、駆動側の搬入ローラー１０６の外径より少し大きく設定されている。上述したように、搬出ローラー１０８及び搬入ローラー１０６は、前記ベルト伝動機構を介して共通の駆動モーター１２０により回転駆動されるので、搬出ローラー１０８のシート搬送速度は、搬入ローラー１０６のシート搬送速度よりローラー外径の差だけ速くなる。
【００３５】
更に、搬出側のコイルばね１１４の付勢力が、搬入側のコイルばね１１３の付勢力より弱く設定されている。それにより、搬出ローラー１０７，１０８間に作用する押圧力、即ちローラー間にシートを挟持するニップ圧は、搬入ローラー１０５，１０６間に作用するニップ圧よりも幾分低く設定される。そのため、搬出ローラー対１０７，１０８は、搬入ローラー対１０５，１０６よりもシート搬送力が弱くなるから、シートを前記搬入ローラー対と前記搬出ローラー対とで同時に挟持して搬送すると、シートとローラー面との間にすべりが生じる。従って、シートは搬出ローラー１０８のシート搬送速度で搬送される。
【００３６】
別の実施形態では、搬入ローラー１０６のローラー面を、シート類の搬送ローラーに多く使用されているゴム材料等の摩擦力に優れたローラー材料で形成するのに対し、搬出ローラー１０８のローラー面を、それより摩擦力の小さい材料で形成する。摩擦力の小さいローラー材料として、例えば摩擦係数が比較的低いプラスチック樹脂材料等がある。このようにローラー面の摩擦係数を低くすることによって、同様に搬出ローラー対１０７，１０８のニップ圧を搬入ローラー対１０５，１０６よりも低く設定することができる。
【００３７】
穿孔装置１は、取付ユニット３を用いてフレーム２に固定されている。取付ユニット３は、フレーム２に固定される下側の支持部材４と、該支持部材に関して移動可能な上側の可動取付部材５とを有する。可動取付部材５は、支持部材４に設けられたガイドロッド手段（図示せず）により画定される所定の移動範囲でシート搬送方向に沿って両方向に直線的に移動することができる。
【００３８】
図３〜６は、穿孔装置１の構成全体を示している。穿孔装置１は、穿孔部１１と、駆動部１２と、フレーム構造１３とを有する。フレーム構造１３は、穿孔されるシートを案内するため、及び穿孔装置１を取付ユニット３に取り付けるための下側フレーム１４と、穿孔部１１及び駆動部１２を組み付けるための上側フレーム１５とから構成される。
【００３９】
フレーム２には、穿孔装置１のシート搬送方向の直ぐ上流側にピン１２１が突設されている。穿孔装置１とフレーム２との間には、引張コイルばね１２２が、その各端を上側フレーム１５とピン１２１とに係着させて介装されている。穿孔装置１は、引張コイルばね１２２により上流側に、前記移動範囲の上流端のホームポジションに向けて常時付勢されている。
【００４０】
図３、４に示すように、下側フレーム１４は概ね矩形の平板状部材からなり、その上面は、穿孔される被加工物であるシートＳを支持するための水平かつ平坦なシート支持面１４ａを画定する。上側フレーム１５は、シート支持面１４ａと一定の僅かな隙間をもって対向するように配置された下部プレート１６を有する。シート支持面１４ａと下部プレート１６間の僅かな隙間によって、穿孔位置にシートＳを通過させるためのシート通路１７が画定される。下側フレーム１４と上側フレーム１５の下部プレート１６とは、シート通路１７とは反対側の端部でスペーサープレートを挟んで一体に結合している。
【００４１】
シート支持面１４ａは、シート搬送機構１０１の下側案内プレート１０３の上面と同一平面をなすように配置される。シート通路１７は、シート搬送機構１０１の案内路１０４に実質的に連続するように、高さ位置を合わせて設けられる。これにより、案内路１０４を搬送されるシートは、穿孔装置１のシート支持面１４ａ上をスムーズに通過することができる。
【００４２】
図３及び図５に示すように、上側フレーム１５には、シート通路１７側に穿孔部１１が配置され、それとは反対側に駆動部１２が配置されている。上側フレーム１５は、下部プレート１６の駆動部１２とは反対側の端部から垂直上向きに折曲された側部プレート１８と、下部プレート１６の上流側の端部から垂直上向きに折曲された側部プレート１９と、側部プレート１９の上端で内側へ下部プレート１６と平行に、即ち全体としてコ字型を形成するように水平に折曲された上部プレート２０とを更に有する。
【００４３】
穿孔部１１は、図６に示すように、上下方向に延長し、全長に亘って略直径一定の円形ロッド状のパンチ部材２１を備える。パンチ部材２１は、その下端に形成された円筒状の穿孔刃２２を有する。穿孔刃２２は、パンチ部材２１の円筒状周縁を側面方向から見てＶ字状に切り欠くように、即ち前記円筒状周縁の或る対向する側面位置にそれぞれＶ字状切欠きを画定するように形成されている。パンチ部材２１には、２つの直径方向の貫通孔２３，２４が上部と下部とに形成され、かつ軸線方向中央付近に比較的狭幅の周方向溝２５が全周に亘って凹設されている。
【００４４】
上側フレーム１５の下部プレート１６及び上部プレート２０には、垂直方向に対応する位置に円形の貫通孔２６，２７がそれぞれ形成されている。上側の貫通孔２７にはパンチ部材２１の上端部が、下側の貫通孔２６にはその下端部が、それぞれ回動自在にかつ軸線方向に摺動自在に挿通される。下側フレーム１４には、垂直方向に下部プレート１６の貫通孔２６に対応する位置に、穿孔刃２２によりシートＳを穿孔するための円形ダイ孔２８が貫設されている。
【００４５】
パンチ部材２１には、それと同心に円筒カムからなるカム部材３１が外装される。カム部材３１は、それぞれ略円筒形状の上部カム半体３１ａと下部カム半体３１ｂとから構成することができる。上部カム半体３１ａと下部カム半体３１ｂとは、互いに上下に嵌め合わせて、周方向に一体的に回動可能に組み立てられる。
【００４６】
上部カム半体３１ａの下面には、その外周縁に沿って全周に亘って連続する上側カム面３２ａが形成されている。下部カム半体３１ｂの上面には、その外周縁に沿って全周に亘って連続する下側カム面３２ｂが形成されている。両カム半体３１ａ、３１ｂを上述したように一体化することによって、カム部材３１の外周面には、周方向に無端のカム溝３３が形設される。
【００４７】
側部プレート１８には、カムピン３４が、カム部材３１の外周面に向けて水平に突設されている。カムピン３４は、カム溝３３に嵌入して上側カム面３２ａ及び／又は下側カム面３２ｂに係合するように配置されている。
【００４８】
カム部材３１（下部カム半体３１ｂ）の下面には、パンチ部材２１を挿通する軸孔の周縁から直径方向に延びる所定深さの細溝３５が形成されている。カム部材３１（上部カム半体３１ａ）の上面には、前記パンチ部材を挿通する軸孔の周縁に沿って所定幅及び深さの段差３６が設けられている。
【００４９】
カム部材３１下面の細溝３５には、パンチ部材２１の下側貫通孔２４に挿通した連結ピン３７の、該貫通孔の両端から突出する両端部を嵌合させる。カム部材３１上面の段差３６には、例えばゴム製のリング３８を嵌合させ、その直ぐ上でＥリング３９をパンチ部材２１の周方向溝２５に嵌着する。これによって、カム部材３１は、パンチ部材２１に軸線方向及び周方向に一体に装着される。
【００５０】
パンチ部材２１には、後述するポジションセンサーのための位置検出用部材としてセンサーフラグ部材４１が、カム部材３１の上面に一体に固定されている。センサーフラグ部材４１は、パンチ部材２１の軸線を中心に半径方向外向きに水平に延出する一定幅の翼状をなす扇形の遮光板で形成される。
【００５１】
パンチ部材２１には、上部プレート２０の貫通孔２７から上方に突出する上端部に、被動歯車４２が同心に外装されている。被動歯車４２は、後述するように駆動側のウォーム即ちねじ歯車に噛合するウォームホイール即ちはす歯歯車である。被動歯車４２には、パンチ部材２１を挿通する軸孔の全長に亘ってその周縁から直径方向に延びる細溝４３が形成されている。
【００５２】
カム部材３１下面の細溝３５には、パンチ部材２１の上側貫通孔２３に挿通した連結ピン４４の、該貫通孔の両端から突出する両端部を嵌合させる。連結ピン４４の前記両端部は細溝３５内に、カム部材３１の回転方向には移動不能にかつ該カム部材の軸線方向には摺動可能に配置される。また、被動歯車４２は、その下面を上部プレート１９の上面に摺接させて支持されている。これにより、被動歯車４２は、パンチ部材２１に関して周方向には一体に回動可能に、かつ軸線方向には相対的に移動可能に保持される。
【００５３】
図４に示すように、上側フレーム１５には、シート通路１７内のシートＳをシート支持面１４ａに押圧するためのシート押圧部７０が、穿孔部１１のシート搬送方向上流側に設けられている。シート押圧部７０は、ばね鋼等のばね材料からなる金属薄板をＶ字状に屈曲した板ばね部材７１を有する。板ばね部材７１は、上側ばね板部分７２の上面をカム部材３１の下面に対面する向きに、下側ばね板部分７３の下面をシート支持面１４ａに対面する向きにして、屈曲部７４をシート搬送方向の上流側に向けて配置される。
【００５４】
シート押圧部７０は更に、板ばね部材７１を支持するための揺動アーム７５と、上側フレーム１５の側部プレート１９に固定された取付具７６とを有する。揺動アーム７５は、上側ばね板部分７２の両側縁から側方に張り出し、前記両側縁に沿って屈曲部７４側に該屈曲部を越えて延出する板部分を、上向き直角に折曲して形成され、その前記屈曲部側の端部で前記取付具に上下に揺動可能に軸支されている。これにより、板ばね部材７１は、上側フレーム１５の側部プレート１９に、カム部材３１とシート支持面１４ａとの間で上下に揺動可能に支持される。
【００５５】
図７に示すように、上側ばね板部分７２は、先端部が少し下向きに屈曲されて、カム部材３１の下面に当接するためのカム受け部７７を形成している。下側ばね板部分７３は、その中間部付近から先端側が少し上向きに屈曲されて、シート通路１７内のシートＳをシート支持面１４ａに押圧するためのシート押さえ７８を形成している。
【００５６】
シート押さえ７８は、先端が下流側に向けて開口するＹ字形状に形成され、その開口部７８ａ内をパンチ部材２１が、上下に該開口部周縁に接触することなく貫通し得るようになっている。シート押さえ７８は、パンチ部材２１により形成される又は形成されたパンチ孔の周囲のシート部分に当接する。シート押さえ７８の先端は、シート上面に引っ掛かることなく当接するように、少し上向きに屈曲されている。
【００５７】
カム受け部７７がカム部材３１下面に押し下げられて、上側ばね板部分７２と下側ばね板部分７３との間隔が狭まると、板ばね部材７１が付勢力を発揮して、シート押さえ７８が、シートＳをシート支持面１４ａに押圧する。シート押さえ７８からシートＳ上面に印加される押圧力は、カム受け部７７がカム部材３１下面に押し下げられることによる板ばね部材７１の変位量、即ち前記カム部材下面の軸線方向の変位量によって増減する。
【００５８】
駆動部１２は、パンチ部材２１を回転させるための駆動モーター４８を備える。上側フレーム１５は、穿孔部１１を挟んで反対側に、側部プレート１８に対向配置された側部プレート４６を有する。駆動モーター４８は、その出力軸４９を穿孔部１１に向けて水平に突出させて、側部プレート４６に横置きに取り付けられている。
【００５９】
出力軸４９の先端には、駆動歯車５０が装着されている。駆動歯車５０は、側部プレート２０と側部プレート１８間に回動自在に支持された水平な回転ロッド５１上に一体回転可能に装着された中間歯車５２が噛合している。回転ロッド５１には、ウォーム５３が形成され、被動歯車４２と噛合している。これにより、駆動モーター４８の回転をパンチ部材２１に伝達し、該パンチ部材を減速して回転させることができる。
【００６０】
駆動モーター４８には、その回転量を検出するために、例えば光学透過型のエンコーダー５５が、穿孔部１１とは反対側に設けられている。これにより、駆動モーター４８の回転を、例えば穿孔装置１に対するシートＳの位置と関連させて、より高精度に制御することができる。
【００６１】
上側フレーム１５には、パンチ部材２１の回転位置を検出するためのポジションセンサー６０が、回転ロッド５１とは反対側の側部プレート４６の延長部４７に取り付けられている。ポジションセンサー６０は、透過型のフォトセンサーであり、パンチ部材２１に向けてそれぞれ突出する矩形箱状の投光部６２と受光部６３とを有する。投光部６２と受光部６３とは、上下に所定の間隙をおいて対向させ、該間隙内を水平に回転するセンサーフラグ部材４１が通過し得るように配置されている。ポジションセンサー６０は、投光部６２から受光部６３へ光が通過するとオフ状態に、センサーフラグ部材４１により遮光されるとオン状態になる。
【００６２】
ポジションセンサー６０は、上述した本実施形態の透過型フォトセンサーに限定されない。センサーフラグ部材４１のようにパンチ部材２１と一体に回転する検出子を使用するものであれば、例えば、反射型のフォトセンサーや磁気センサー、超音波センサー等の様々な公知のセンサーを用いることができる。
【００６３】
図８は、本実施形態の穿孔システム１００の制御構成を概略的に示している。穿孔システム１００は、穿孔装置１によるシートの穿孔動作を制御するための制御部８０を更に備える。制御部８０は、駆動モーター４８に印加される駆動電圧を制御するＣＰＵ８１と、穿孔処理及びその制御に必要な情報及びデータを記憶するメモリー８２と、タイマー８３とを備える。本実施形態において、制御部８０は、穿孔システム１００を組み込んだ画像形成装置又は後処理装置等の本体装置に設けられる。別の実施形態では、穿孔システム１００自体に制御部８０を設けることができる。
【００６４】
制御部８０は、駆動モーター４８とその電源８４との間に接続されたモーター駆動回路８５に接続されている。モーター駆動回路８５には、駆動モーター４８の端子間に適当な大きさの抵抗を有する短絡回路が設けられている。制御部８０は、前記短絡回路を接続することによって、駆動モーター４８の回転を速やかに停止させることができる。
【００６５】
制御部８０には、穿孔装置1のエンコーダー５５及びポジションセンサー６０と、穿孔システム１００に設けられた第１及び第２シートセンサー８６，８７が接続されている。図９（ａ）に示すように、第１シートセンサー８６は、シート搬送方向に沿って搬入ローラー１０５，１０６上の位置又はそれより少し上流側に配置され、第２シートセンサー８７は搬出ローラー１０７，１０８上の位置又はそれと前記搬入ローラーとの間に配置されて、案内路１０４を搬送されるシートの先端及び／又は後端を検出する。
【００６６】
更に制御部８０には、前記本体装置に設けられた入力部８８が接続されている。ユーザーは、穿孔システム１００による穿孔処理を行うために必要な情報又はデータを、入力部８８を介して制御部８０に入力することができる。制御部８０は、ユーザーが入力したり前記本体装置側から送られた情報及びデータを必要に応じてメモリー８２に記憶させる。
【００６７】
次に、本実施形態の穿孔システム１００により、案内路１０４を所定の搬送速度で移動しているシートＳにパンチ穴を穿設する一連の動作及びその制御部８０による制御を、図９〜図１５の動作状態図及び図１６のタイミングチャートを用いて説明する。図９〜図１５は、シートＳが搬入ローラー対１０５，１０６と搬出ローラー対１０７，１０８とで同時に挟持して搬送されている場合を示している。図１６の横軸は時間、縦軸は、駆動モーター４８に印加される駆動電圧、ポジションセンサー６０から出力されるフラグ信号、エンコーダー５５から出力されるパルス信号である。
【００６８】
図９（ａ）（ｂ）において、穿孔装置１は、その取付ユニット３による移動範囲において最も上流側の前記ホームポジションに位置している。パンチ部材２１及びカム部材３１は、軸線方向の最上位置である上死点位置にあって、穿孔刃２２が下部プレート１６の貫通孔２６内で待機している。
【００６９】
この待機状態において、案内路１０４を搬送されるシートＳの先端が、第１又は第２シートセンサー８６，８７により検出されると、制御部８０はタイマー８３を用いて、それ以降の経過時間の計測を開始する。制御部８０は、計測した経過時間と搬入ローラー１０６のシート搬送速度との積を算出することによって、第１又は第２シートセンサー８６，８７の位置からのシートＳの搬送量、即ちシート搬送方向におけるシートＳの位置を正確に検知することができる。
【００７０】
前記待機状態で、シートＳがシート搬送方向に予め設定された穿孔動作開始位置に達すると、制御部８０は、駆動モーター４８を作動させて穿孔動作を開始する。これにより、パンチ部材２１はカム溝３３のプロフィルに従って、図９（ｂ）において時計周りに回転しながら、カム部材３１と共に前記上死点位置から軸線方向に沿って下降する。パンチ部材２１の下降開始は、ポジションセンサー６０がセンサーフラグ部材４１の端部４１ａを検出することによって、制御部８０により検知される。
【００７１】
また、前記待機状態で、シート押圧部７０は、カム受け部７７とカム３１下面との間に少しの隙間が設けられ、シート押さえ７８は、穿孔装置1のシート通路１７を搬送されているシートＳの上面に接している。このとき、シートＳ上面には、板ばね部材７１の重量の一部が掛かっているだけで、その付勢力は全く作用していない。従って、シートＳは、実質的にシート押さえ７７との接触に何ら妨げられることなく、シート通路１７を所定の速度で搬送される。また、シート通路１７にシートが存在しないときも、シート押さえ７８はシート支持面１４ａに接しているだけであるから、該シート通路に上流側からシートが搬送される際にこれを妨げることもない。
【００７２】
図１０（ａ）（ｂ）は、穿孔刃２２の先端が貫通孔２６の下端開口即ちシート通路１７の上端位置まで、パンチ部材２１及びカム部材３１が下降した状態を示している。このとき、穿孔装置１は依然として前記ホームポジションに保持され、シートＳはシート搬送方向Ａに所定の搬送速度でシート通路１７内を移動し続けている。
【００７３】
この時点で、板ばね部材７１は、上側ばね板部分７２のカム受け部７７が、カム部材３１下面によって上述した前記待機状態の最上位置から少し押し下げられている。シート押さえ７８からシートＳに作用する押圧力は、板ばね部材７１の変位量が小さいので、まだシートの移動を実質的に遅らせたり妨げたりしない程度の大きさである。
【００７４】
図１１（ａ）（ｂ）は、パンチ部材２１及びカム部材３１が更に下降して、穿孔刃２２の先端がシート通路１７の下端位置に即ちシートＳの上面に達した状態を示している。この状態から、パンチ部材２１が更に下降することによって、実質的にシートＳの穿孔が開始する。制御部８０は、穿孔刃２２の先端がシートＳ上面に達したことを、上述した第１又は第２シートセンサー８６，８７によるシート先端検出後の経過時間に基づいて決定する。
【００７５】
図１１（ａ）の状態において、シートＳは、カム受け部７７がカム部材３１により図１０（ａ）の位置から更に押し下げられたことによって、シート押さえ７８により比較的大きい押圧力でシート支持面１４ａに押し付けられる。これによって、穿孔直前のシートＳは、シート通路１７内で上下に変位しないので、軸線方向に関するシートの位置が常に一定に固定されかつ維持され、シートの所望のパンチ穴穿孔予定位置で常に同じタイミングで穿孔を開始することができる。
【００７６】
また、シート押さえ７８及びシート支持面１４ａとシートＳの上下各面との間には、シート押さえ７８からの前記押圧力による摩擦力が発生する。他方、穿孔刃２２がシートＳを穿孔し始めると、パンチ部材２１の上流側の周面には、穿孔されたばかりのパンチ穴の周縁が係合して、該パンチ穴周縁から前記パンチ部材を下流側に押す向きに作用力が発生する。これと略同時に、シートＳ各面とシート押さえ７８及びシート支持面１４ａとの間に発生した前記摩擦力が、穿孔装置１をシート搬送方向Ａに引っ張るように作用する。
【００７７】
シートＳから作用するこれらの力によって、穿孔装置１は、引張コイルばね１２２の付勢力に抗して、シートと一体に同じ速度で下流側に移動しながら、パンチ穴を穿設する。このとき、穿孔装置をシートと一体に移動させるのに必要な力は、シート押さえ７８が当接してシート支持面１４ａとの間で挟持されるシートＳのパンチ穴付近の領域と、パンチ穴周縁とが分担する。特に、パンチ穴周縁がパンチ部材外周面から受ける反力が、前記摩擦力の分だけ小さくて済むので、パンチ穴周縁が損傷する虞が解消され又は大幅に低減する。また、穿孔装置１は、シートＳと一体に移動させるために別個の駆動手段や制御手段を必要としないので、小型化を図ることが容易である。
【００７８】
図１６のタイミングチャートにおいて、時刻ｔ1に前記待機状態から駆動モーター４８を起動させた後、パンチ部材２１が下降して穿孔刃２２の先端がシート上面に接触し、時刻ｔ2に穿孔を開始するまでの時間即ちタイムラグΔＴ1は、予め試験結果等から得ることができる。このタイムラグΔＴ1に搬入ローラー１０６のシート搬送速度を乗算したシート搬送距離を、シート上のパンチ穴を穿孔する予定位置から逆算すると、穿孔動作を開始すべきシートＳの位置即ち前記穿孔動作開始位置が得られる。
【００７９】
一般に、ファイル用のシートに形成される綴じ穴の数と位置は、シート寸法毎に規格化されている。従って、規格寸法のシートに規格の綴じ穴を形成する場合、事前にシート寸法毎に各綴じ穴即ちパンチ穴の穿孔動作開始位置を算出し、テーブル値としてデータ化することが可能である。このようなテーブル値は、予め制御装置のメモリー８２に記憶させておくことができる。
【００８０】
制御部８０は、入力部８８及び前記本体装置側から送られた情報及びデータから、シート寸法及びパンチ穴の数及び位置が規格通りか規格外かを判定する。規格通りの場合、制御部８０は、メモリー８２に格納されている前記テーブル値から、シート搬送方向のシート寸法及び穿孔すべき全パンチ穴の穿孔動作開始位置を選択する。シート寸法、又はパンチ穴の数及び／又は位置が規格外の場合、制御部８０は穿孔動作開始前に、前記タイムラグとシート搬送速度とから、各パンチ穴の穿孔動作開始位置を算出することができる。
【００８１】
シートＳが前記穿孔動作開始位置に到達するタイミングは、第１又は第２シートセンサー８６，８７によるシート先端の検出を起点としてカウントされる経過時間に基づいて、制御部８０が決定する。シート先端からシートに最初に穿孔されるパンチ穴までの距離が前記タイムラグの間におけるシート搬送距離よりも長い場合、その距離の差の範囲内でパンチ部材２１よりも下流側に配置されていることを条件として、第２シートセンサー８７によるシート先端の検出を、タイマー８３による経過時間カウントの基点とすることができる。シート先端からシートに最初に穿孔されるパンチ穴までの距離が前記タイムラグの間におけるシート搬送距離と同じかそれよりも短い場合、その距離の差以上にパンチ部材２１よりも上流側に配置されていることを条件として第２シートセンサー８７により、又は第１シートセンサー８６により、前記経過時間カウントの基点となるシート先端の検出を行う。
【００８２】
図１２（ａ）（ｂ）は、パンチ部材２１及びカム部材３１が下死点位置まで下降し、穿孔刃２２がダイ孔２８内に最下位置まで突入してシートＳにパンチ穴が形成された状態を示している。この後も、駆動モーター４８が継続して回転することによって、パンチ部材２１は、回転しながら前記下死点位置から軸線方向に上昇し、前記パンチ穴から上方に離脱して下部プレート１６の貫通孔２４内の待機位置に復帰する戻り過程を開始する。
【００８３】
パンチ部材２１が前記下死点位置に達したとき、板ばね部材７１からシートＳへの押圧力、従ってシートＳとシート押さえ７８及びシート支持面１４ａ間の前記摩擦力は、最大となる。パンチ部材２１が前記パンチ穴から完全に離脱するまでの間、穿孔装置１は、パンチ穴周縁からパンチ部材外周面への前記作用力と、前記シート押さえ及びシート支持面とシートＳ各面間の前記摩擦力とによって、シートＳと一体に移動し続ける。
【００８４】
図１３（ａ）（ｂ）は、シートＳが、穿孔刃２２の先端が下死点位置からシート通路１７の下端位置に即ちシートＳの上面に到達した状態を示している。この状態で、パンチ部材２１が前記パンチ穴から完全に離脱し、該パンチ穴との係合から解放される。
【００８５】
パンチ部材２１がパンチ穴に係合している間、シートＳには、パンチ穴周縁がパンチ部材２１外周面から受ける前記作用力の反力と、搬入ローラー対１０５，１０６のシート搬送力とが、シート搬送方向に互いに対向する向きに作用している。一方、穿孔装置１のシート通路１７は、様々な厚さのシートをスムーズに通過させるために、所定の大きさの高さ寸法を有する。そのため、シートＳは、例えば薄かったり柔らかいために剛性が低い場合、図１２（ａ）に想像線Ｓ´で示すように、シート通路１７内にパンチ部材２１と搬入ローラー対１０５，１０６との間で高さ方向の弛みが発生する虞がある。
【００８６】
本実施形態では、上述したように、搬出ローラー対１０７，１０８のシート搬送速度が搬入ローラー対１０５，１０６のシート搬送速度より速く設定されている。そのため、パンチ部材２１が前記パンチ穴との係合から解放されると同時に、搬出ローラー対１０７，１０８は、前記高さ方向の弛みが無くなるまでの間、シートＳをその上下面との間ですべりを生じることなく搬送することができる。その間、搬入ローラー対１０５，１０６は、同じ速度でシートを搬送し続けているので、次の穿孔動作で形成されるパンチ穴の位置を高精度に制御することができる。従って、複数のパンチ穴を連続して高精度に位置決めして穿孔することが可能である。
【００８７】
戻り過程においても、シートＳは、穿孔刃２２の先端が下死点位置からシート上面に達するまでの間、板ばね部材７１によりシート支持面１４ａに押し付けられている。これにより、パンチ部材２１は、非常に短時間で前記パンチ穴から離脱させることができる。従って、シートＳを高速で搬送する場合でも、穿孔刃２２の刃先が、パンチ穴から抜け出る際に、その周縁に触れて損傷したり、パンチ穴の品質を低下させる虞が解消又は大幅に低減される。
【００８８】
また、シートＳには、少なくとも穿孔刃２２の先端が下死点位置からシート上面に達するまで、板ばね部材７１から穿孔過程と同様の十分な押圧力が作用している。従って、前記シート押さえ及びシート支持面との間には、穿孔装置１を移動させるのに必要な前記摩擦力を発生させることができる。
【００８９】
制御部８０は、図１６のタイミングチャートにおいて時刻ｔ3にパンチ部材２１が前記パンチ穴から離脱すると同時に、モーター駆動回路８５において電源８４から駆動モーター４８への給電を遮断し、かつ前記短絡回路を接続して駆動モーター４８の回転を制動する。このように駆動モーター４８の駆動を制御することによって、シートＳのパンチ穴にパンチ部材２１が係合している時刻ｔ2から時刻ｔ3までの時間Ｔ0を最小にすることができる。それにより、穿孔刃２２の刃先によるパンチ穴の損傷や品質低下の虞がより確実に解消され又はより一層低減される。
【００９０】
パンチ部材２１が前記パンチ穴から離脱する時刻ｔ3は、上述した穿孔動作開始位置と同様に、第１又は第２シートセンサー８６，８７によるシート先端の検出を起点としてカウントされる経過時間に基づいて、制御部８０が決定する。パンチ部材２１が時刻ｔ2に穿孔を開始してから時刻ｔ3にパンチ穴を離脱するまでの時間Ｔ0は、予め試験結果等から得ることができる。従って、時刻ｔ1にタイムラグΔＴ1及び時間Ｔ0を加算して時刻ｔ3を算出することは容易である。
【００９１】
駆動モーター４８が、時刻ｔ3の制動開始から時刻ｔ4に完全に停止するまでの間、該駆動モーターの惰性回転によって、パンチ部材２１は速度を落として軸線方向に上昇し続ける。パンチ部材２１は、図１４（ａ）（ｂ）に示すように、穿孔刃２２先端が貫通孔２６の下端開口即ちシート通路１７の上端位置を通過し、図１５（ａ）（ｂ）に示すように上死点位置に到達して、駆動モーター４８と共に所定の位置で停止する。
【００９２】
図９（ａ）〜図１４（ａ）から分かるように、本実施形態のカム溝３３は、パンチ部材２１が前記待機位置と待機位置との間で穿孔動作を行うためのカム山が１つしか設けられていない。従って、パンチ部材２１がパンチ穴を離脱したときに駆動モーター４８の制動を開始しても、十分な余裕をもってパンチ部材２１を待機位置で、即ち次の穿孔過程に入らせることなく、停止させることができる。
【００９３】
駆動モーター４８が時刻ｔ3の制動開始から時刻ｔ4に完全に停止するまでのタイムラグΔＴ2は、同様に予め試験結果等から得ることができ、従って時刻ｔ4も、事前に容易に算出することができる。これらの時刻ｔ2，ｔ3，ｔ4、タイムラグΔＴ1，ΔＴ2及び時間Ｔ0は、予めメモリー８２にテーブル値として記憶させておくことができ、これを適宜メモリー８２から読み出すことによって、制御部８０は、駆動モーター４８の駆動を簡単にかつ正確に制御することができる。
【００９４】
パンチ部材２１が前記パンチ穴から離脱して、その外周面とパンチ穴周縁との係合が解除されると、穿孔装置１は、引張コイルばね１２２の付勢力によって速やかに水平に移動し、前記ホームポジションに戻される。パンチ部材２１がパンチ穴から離脱する時間が非常に短いので、穿孔装置をより迅速に前記ホームポジションに自動復帰させることができる。
【００９５】
他方、シートＳは、シート搬送方向Ａに沿って所定の搬送速度で移動し続ける。板ばね部材７１からの押圧力は、パンチ部材２１及びカム部材３１の上昇と共に減少し、パンチ部材２１が前記パンチ穴から離脱した後、シート押さえ７８がシート上面に当接していても、それによりシートＳの搬送が遅れたり妨げられることはない。
【００９６】
パンチ部材２１は、上死点位置に到達して前記所定の位置に停止すると、次の穿孔動作に備えて待機状態に入る。制御部８０は、パンチ部材２１が停止した時刻ｔ4及び前記停止位置を基準として、次の穿孔動作に入るタイミングを決定する。
【００９７】
別の実施形態では、シートＳの搬送量即ちシート搬送方向のシート位置を、シート搬送機構１０１の駆動モーター１２０の回転量によって、正確に決定することができる。例えば、駆動モーター１２０にエンコーダーを設け、該エンコーダーが出力するパルス信号をタイマー８３によりカウントして、駆動モーター１２０の回転量を検出する。制御部８０は、第１又は第２シートセンサー８６，８７がシートＳの先端を検出すると同時に、駆動モーター１２０のエンコーダーから受信するパルス信号のカウントをタイマー８３に開始させる。このパルスカウント値を、予め試験結果等から得られた係数で換算することによって、シートＳの搬送量が算出される。
【００９８】
また、別の実施形態では、制御部８０が前記短絡回路を接続して駆動モーター４８の回転を制動する時刻ｔ3のタイミングを、駆動モーター４８の回転量によって決定することができる。駆動モーター４８の回転量は、上述したようにエンコーダー５５によって検出され、制御部８０に送られる。制御部８０は、第１又は第２シートセンサー８６，８７によるシート先端の検出と同時に、エンコーダー５５から送られるパルス信号のカウントをタイマー８３に開始させる。
【００９９】
時刻ｔ3に対応するカウントパルス数は、予め試験結果等から得ることができる。他の時刻ｔ2，ｔ4、タイムラグΔＴ1，ΔＴ2及び時間Ｔ0に対応するカウントパルス数も、同様に予め試験結果等から得ることができる。これらのカウントパルス数をテーブル値として予めメモリー８２に格納し、これを適宜読み出すことによって、制御部８０は、駆動モーター４８の駆動制御を簡単にかつ正確に行うことができる。
【０１００】
本実施形態では、駆動モーター４８を正転方向にのみ回転させ、パンチ部材２１を一方向（本実施形態では、時計方向）に回転させつつ駆動することにより、連続して穿孔動作を行う。制御部８０は、上述したパンチ部材２１の前記停止位置から、次の穿孔過程でパンチ部材２１が待機位置から軸線方向に下降し始めるまでの駆動モーター４８の作動時間（又は回転量）を考慮して、駆動モーター４８を再び起動させるタイミングを決定する。この駆動モーター４８再起動のタイミングも、予め試験結果等から得られる場合には、同様にテーブル値化して予めメモリー８２に格納しておくことができる。
【０１０１】
別の実施形態では、１つの穿孔動作が終了する毎に駆動モーター４８の回転方向を正逆反転させて、穿孔動作を連続して行うことができる。この場合、パンチ部材２１も、駆動モーター４８の回転方向に対応して、時計方向及び反時計方向に交互に回転する。この場合、駆動モーター４８の回転量即ちエンコーダー５５から出力されるカウントパルス数に基づいて、パンチ部材２１の軸線方向位置（又は回転位置）を決定し、駆動モーター４８の駆動制御を行うことが好ましい。
【０１０２】
更に別の実施形態では、駆動モーター４８の制動を開始するタイミングを、ポジションセンサー６０から出力されるオンオフのフラグ信号によって決定することができる。この場合、フラグ信号の立ち上がり及び立ち下がりと、パンチ部材２１の穿孔開始及びパンチ穴離脱のタイミングが一致するように、センサーフラグ部材４１を設ければよい。これにより、駆動モーター４８の制動開始のタイミングを、パンチ部材２１がパンチ穴から離脱する動作から直接決定することができる。
【０１０３】
また、別の実施形態では、シート搬送機構１０１において、プーリー１１５，１１６及びベルト１１７からなるベルト伝動機構を省略し、駆動側の搬入ローラー１０６及び搬出ローラー１０８をそれぞれ専用の駆動モーターで駆動することができる。この場合、制御部８０は、搬出ローラー１０８の回転数即ちシート搬送速度が搬入ローラー１０６の回転数即ちシート搬送速度より速くなるように、それらの駆動モーターを別個に制御する。
【０１０４】
以上、本発明を好適な実施形態に関連して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、その技術的範囲において、様々な変更又は変形を加えて実施し得ることは言うまでもない。例えば、穿孔装置は、水平に搬送されるシートに対して垂直方向に往復動して穿孔するパンチ部材を備えるものであれば、上記実施形態以外の様々な構成のものを適用することができる。また、シート押圧部には、シートをシート支持面との間で挟持するために板ばね部材以外の押圧手段を用いることができる。
【符号の説明】
【０１０５】
１      穿孔装置
２      フレーム
３      取付ユニット
４      支持部材
５      可動取付部材
１１    穿孔部
１２    駆動部
１３    フレーム構造
１４    下側フレーム
１４ａ  シート支持面
１５    上側フレーム
１６    下部プレート
１７    シート通路
１８，２０  側部プレート
１９    上部プレート
２１    パンチ部材
２２    穿孔刃
２２ａ  底頂部
２８    ダイ孔
３１    カム部材
３３    カム溝
３４    カムピン
４１    センサーフラグ部材
４２    被動歯車
４８    駆動モーター
５０    駆動歯車
５３    ウォーム
５５    エンコーダー
６０    ポジションセンサー
７０    シート押圧部
７１    板ばね部材
７５    揺動アーム
７７    カム受け部
７８    シート押さえ
８０    制御部
８６    第１シートセンサー
８７    第２シートセンサー
１００  穿孔システム
１０１  シート搬送機構
１０２  上側案内プレート
１０３  下側案内プレート
１０４  案内路
１０５，１０６  搬入ローラー
１０７，１０８  搬出ローラー
１２０  駆動モーター
【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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