(57)【要約】      （修正有）【課題】シートに複数のパンチ穴を常に高品質に確実に穿設し得るシート処理装置及びシート処理方法を提供する。【解決手段】画像形成システムは、駆動モーター４２により直線状に往復動するラック部材４３を介して軸線方向に往復動し、画像形成装置から穿孔処理位置に搬入されたシートを穿孔する複数のパンチ部材４０を有する穿孔装置をシート後処理装置内に備える。制御部は、ラック部材に設けたフラグを検知するポジションセンサーの出力によりラック部材の位置及び移動方向を検出し、かつエンコーダー６９により駆動モーターの回転を検出し、全部のパンチ部材４０が作業ポジションからホームポジションに入った後、駆動モーターが所定のパルス数分だけ回転したとき、穿孔されたシートを穿孔処理位置から搬送する。【選択図】図２
2017165562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
穿孔されたシートを所定の処理位置から搬送するシート搬送部と、
待機位置と穿孔位置との間を往復動して、前記所定の処理位置にあるシートを穿孔する複数のパンチ部材と、
前記複数のパンチ部材を前記待機位置と前記穿孔位置との間で往復動させる共通の駆動モーターと、
前記シート搬送部を制御する制御部とを備え、
前記制御部が、前記複数のパンチ部材の全部が前記待機位置にあることを判定し、前記判定から前記駆動モーターが所定の回転量回転したとき、穿孔されたシートを前記所定の処理位置から搬送するように、前記シート搬送部を制御する、シート処理装置。
【請求項２】
前記駆動モーターの回転量を検出するエンコーダーを更に備え、前記制御部が、前記エンコーダーの出力パルス数によって前記所定の回転量を検出する、請求項１に記載のシート処理装置。
【請求項３】
前記駆動モーターの回転により、前記複数のパンチ部材を前記待機位置と前記穿孔位置との間で往復動させるように移動する共通の駆動力伝達部材を更に備え、前記制御部が、前記複数のパンチ部材の全部が前記待機位置にあることを、前記駆動力伝達部材の位置から判定する、請求項１又は２に記載のシート処理装置。
【請求項４】
前記駆動力伝達部材と一体に移動する検出子と、前記検出子を検出して出力するセンサーとを更に備え、前記制御部が、前記センサーの出力に基づいて、前記複数のパンチ部材の全部が前記待機位置にあることを判定する、請求項３に記載のシート処理装置。
【請求項５】
前記駆動力伝達部材が直線的にいずれか一方の方向に移動する往行程と前記往行程の後に反対方向に移動する復行程とにおいて、それぞれ前記パンチ部材が前記待機位置と前記穿孔位置との間を１往復してシートを穿孔し、前記往行程及び前記復行程でそれぞれ前記シートの穿孔後に前記複数のパンチ部材の全部が前記待機位置にあることを前記制御部が判定し得るように、前記検出子が複数設けられている、請求項４に記載のシート処理装置。
【請求項６】
穿孔されたシートを所定の処理位置から搬送するシート搬送部と、待機位置と穿孔位置との間を往復動して、前記所定の処理位置にあるシートを穿孔する複数のパンチ部材と、前記複数のパンチ部材を前記待機位置と前記穿孔位置との間で往復動させる共通の駆動モーターとを用いたシート処理方法であって、
前記複数のパンチ部材の全部が前記待機位置にあることを判定し、前記判定から前記駆動モーターが所定の回転量回転したとき、穿孔されたシートを前記所定の処理位置から搬送するように、前記シート搬送部を制御する、シート処理方法。
【請求項７】
エンコーダーを用いて前記駆動モーターの回転量を検出し、前記エンコーダーの出力パルス数によって前記所定の回転量を検出する、請求項６に記載のシート処理方法。
【請求項８】
前記駆動モーターの回転により移動する共通の駆動力伝達部材を用いて、前記複数のパンチ部材を前記待機位置と前記穿孔位置との間で往復動させ、前記複数のパンチ部材の全部が前記待機位置にあることを前記駆動力伝達部材の位置から判定する、請求項６又は7に記載のシート処理方法。
【請求項９】
前記所定の回転量を超えて回転した後に停止するように、前記複数のパンチ部材の全部が前記待機位置に入る前に、前記駆動モーターに制動をかける、請求項６乃至８のいずれかに記載のシート処理方法。
【請求項１０】
請求項１乃至５のいずれか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シート処理装置及びシート処理方法に関し、更にかかるシート処理装置を備えた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。例えば、先端に穿孔刃を有する複数のパンチ部材を駆動モーターで穿孔方向に上下往復動させることにより、シートに複数のパンチ穴を穿設する穿孔装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
特許文献１の穿孔装置は、共通の駆動モーターのピニオンに噛合するラックからなる共通の歯車伝動部材を直線的に往復動させて、該歯車伝動部材に噛合する受動歯車を有する各パンチ部材に駆動モーターの回転を伝達し、パンチ穴の穿孔動作を実行する。各パンチ部材は、上死点の待機位置から回転しつつ軸線方向に下降し、シートが置かれた穿孔領域に入って穿孔し、下死点から折り返し上昇して待機位置に戻り、穿孔動作を終了する。
【０００４】
また、穿孔後の紙搬送に不具合が発生しないように、駆動モーターの停止精度が良好であり、小型かつ高速処理が可能で低コストな用紙穿孔装置及び用紙処理装置が知られている（例えば、特許文献２を参照）。特許文献２の用紙処理装置は、最初の穿孔動作を行うモーター駆動動作が停止する時又は停止する前に、パンチ刃の位置を検出してオーバーランをチェックし、所望の位置に対してズレがある場合は、所望の位置に近づけるようにモーターの再駆動を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−８６２９０号公報
【特許文献２】特開２００５−７５５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２には、穿孔された用紙の搬送開始を、穿孔動作を行う駆動モーターの停止まで待って行うことが安全であること、パンチ刃がホームポジションに入った時点以降は、駆動モーターの停止前に、穿孔した用紙の搬送を開始しても、用紙又はパンチ穴のエッジがパンチ刃に引っ掛かる不具合は生じないことが記載されている。パンチ刃がホームポジションに入ったことは、ホームポジションセンサーが、駆動モーターにより回転するクランクギアの軸上に取り付けられたホームポジションフィラーの切欠きを検出することによって、検知される。
【０００７】
一般に穿孔動作中のパンチ部材には、その外周面とパンチ穴周縁間の摩擦、刃先とダイ孔との擦れ、シートの厚さや材質、性状等に起因する様々な機械的な負荷が作用する。更に駆動モーターには、モーター自体の特性のばらつき、モーター駆動電圧のばらつきが起こり得る。これらは、同じタイミングで駆動モーターを制動しても、駆動モーター及びパンチ部材の停止位置を大きく変動させたり、それらの移動速度をより遅くする虞がある。
【０００８】
従来技術では、特許文献２に記載されるように、各パンチ部材又はその刃先をポジションセンサーで直接検出しないのが通例であるから、パンチ部材がホームポジションの境界付近で停止又はゆっくり移動している場合、ポジションセンサーがホームポジションを検出しても、実際にはパンチ部材の刃先が穿孔領域に突出している虞がある。その状態で、穿孔されたシートを搬送すると、穿孔刃に引っ掛かってパンチ穴やシートを損傷したり、ジャム（紙詰まり）等の問題が発生する。
【０００９】
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、シートに複数のパンチ穴を常に高品質にかつ確実に穿設し得るシート処理装置及びシート処理方法を提供することにある。
更に本発明の目的は、そのようなシート処理装置を備え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】
【００１０】
本発明のシート処理装置は、上記目的を達成するために、
穿孔されたシートを所定の処理位置から搬送するシート搬送部と、
待機位置と穿孔位置との間を往復動して、所定の処理位置にあるシートを穿孔する複数のパンチ部材と、
複数のパンチ部材を待機位置と穿孔位置との間で往復動させる共通の駆動モーターと、
シート搬送部を制御する制御部とを備え、
制御部が、複数のパンチ部材の全部が待機位置にあることを判定し、該判定から駆動モーターが所定の回転量回転したとき、穿孔されたシートを所定の処理位置から搬送するように、シート搬送部を制御する、ことを特徴とする。
【００１１】
このように制御部がシート搬送部を制御することによって、穿孔動作後に常に全部のパンチ部材が完全に待機位置にある状態で、穿孔されたシートを所定の処理位置から搬送することができる。それにより、シートに複数のパンチ穴を高品質に確実に穿設し得ると共に、シートの穿孔から搬送までの所要時間を短縮できるので、生産性の向上を図ることができる。
【００１２】
或る実施形態では、駆動モーターの回転量を検出するエンコーダーを更に備え、制御部が、エンコーダーの出力パルス数によって前記所定の回転量を検出することによって、駆動モーターの回転速度に拘わらず、穿孔されたシートを所定の処理位置から搬送するタイミングをより正確に判定しかつ制御することができる。
【００１３】
別の実施形態では、駆動モーターの回転により、複数のパンチ部材を待機位置と穿孔位置との間で往復動させるように移動する共通の駆動力伝達部材を更に備え、制御部が、複数のパンチ部材の全部が待機位置にあることを、駆動力伝達部材の位置から判定する。これにより、穿孔されたシートを所定の処理位置から搬送するタイミング及びその起点をより簡単かつ確実に検知することができる。
【００１４】
別の実施形態では、駆動力伝達部材と一体に移動する検出子と、該検出子を検出して出力するセンサーとを更に備え、制御部が、センサーの出力に基づいて、複数のパンチ部材の全部が待機位置にあることを判定する。このような簡単な構成により、穿孔されたシートを所定の処理位置から搬送するタイミングの起点をより正確に検知することができる。
【００１５】
また別の実施形態では、駆動力伝達部材が直線的にいずれか一方の方向に移動する往行程と該往行程の後に反対方向に移動する復行程とにおいて、それぞれパンチ部材が待機位置と穿孔位置との間を１往復してシートを穿孔し、往行程及び復行程でそれぞれシートの穿孔後に複数のパンチ部材の全部が待機位置にあることを制御部が判定し得るように、検出子が複数設けられている。これにより、複数のシートに連続してパンチ穴を高品質かつ確実に穿孔でき、しかも１回の穿孔動作でシートの穿孔から搬送までの所要時間が短縮されるので、生産性を向上させることができる。
【００１６】
本発明の別の側面によれば、穿孔されたシートを所定の処理位置から搬送するシート搬送部と、待機位置と穿孔位置との間を往復動して、所定の処理位置にあるシートを穿孔する複数のパンチ部材と、複数のパンチ部材を待機位置と穿孔位置との間で往復動させる共通の駆動モーターとを用いたシート処理方法であって、
複数のパンチ部材の全部が待機位置にあることを判定し、その判定から駆動モーターが所定の回転量回転したとき、穿孔されたシートを所定の処理位置から搬送するように、シート搬送部を制御する、シート処理方法が提供される。
【００１７】
このようにシート搬送部を制御することによって、穿孔動作後に常に全部のパンチ部材が完全に待機位置にある状態で、穿孔されたシートを所定の処理位置から搬送することができる。それにより、シートに複数のパンチ穴を高品質に確実に穿設し得ると共に、シートの穿孔から搬送までの所要時間を短縮して、生産性の向上を図ることができる。
【００１８】
或る実施形態では、エンコーダーを用いて駆動モーターの回転量を検出し、エンコーダーの出力パルス数によって前記所定の回転量を検出することによって、駆動モーターの回転速度に拘わらず、穿孔されたシートを所定の処理位置から搬送するタイミングをより正確に判定しかつ制御することができる。
【００１９】
別の実施形態では、駆動モーターの回転により移動する共通の駆動力伝達部材を用いて、複数のパンチ部材を待機位置と穿孔位置との間で往復動させ、複数のパンチ部材の全部が待機位置にあることを駆動力伝達部材の位置から判定する。これにより、穿孔されたシートを所定の処理位置から搬送するタイミング及びその起点をより簡単かつ確実に検知することができる。
【００２０】
また、別の実施形態では、前記所定の回転量を超えて回転した後に停止するように、複数のパンチ部材の全部が待機位置に入る前に、駆動モーターに制動をかけることにより、前記所定の回転量を確保すると共に、次の穿孔動作に備えて、駆動モーター及びパンチ部材をより早く停止させ、生産性をより高めることができる。
【００２１】
本発明の別の側面によれば、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に複数のパンチ穴を高品質に確実に穿設し得ると共に、高い生産性を得られる画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】（ａ）図は本発明による画像形成装置及びシート後処理装置の全体構成図、（ｂ）図はシート後処理装置の部分構成図。
【図２】図１の穿孔装置の正面図。
【図３】図２の穿孔装置のIII-III線における断面図。
【図４】パンチ部材を正面側から示す拡大斜視図。
【図５】（ａ）〜（ｄ）図はパンチ部材の穿孔動作を連続的に示す説明図。
【図６】各パンチ部材の円筒カムの展開図。
【図７】（ａ）図はラック部材の位置検出機構の拡大断面図、（ｂ）図はフラグ部材の部分正面図、（ｃ）図はフラグ部材の部分平面図。
【図８】フラグの位置に関するポジションセンサーの出力信号、及びシートの搬送タイミングを示す線図。
【図９】図１のシート後処理装置の制御構成を示すブロック図。
【図１０】シートの搬送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】
【００２３】
以下に、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。尚、添付図面において、本明細書全体を通して類似の構成要素には、同様の参照符号を付して表すこととする。
【００２４】
図１（ａ）は、本発明による穿孔装置を備えた画像形成システムの全体構成を概略的に示している。同図に示すように、本実施形態の画像形成システムは、シートに順次印刷を施して搬出する画像形成装置Ａと、そのシート搬出方向下流側に併設されるシート後処理装置Ｂとから構成される。シート後処理装置Ｂには、穿孔装置Ｃが内蔵されている。
【００２５】
本実施形態の画像形成装置Ａは、静電印刷プロセスを利用した複写機であり、画像形成ユニットＡ１、スキャナーユニットＡ２、及びフィーダーユニットＡ３から構成される。本発明は、プリンター、印刷機等の様々な構造の画像形成装置に適用することができる。
【００２６】
画像形成ユニットＡ１は、ハウジング１の内部に給紙部２、画像形成部３、排紙部４、及び制御部（図示せず）を備える。給紙部２には、複数のシートカセット５が設けられ、前記制御部から指示されたサイズ及び向きのシートが給紙経路６に繰り出される。給紙経路６に繰り出されたシートは、レジストローラー７で先端位置を揃えた後、所定のタイミングで下流側の画像形成部３に送給される。
【００２７】
画像形成部３には、例えばレーザ発光器からなるヘッド９で静電ドラム１０上に形成した潜像に現像器１１でトナーインクを付着させ、転写チャージャー１２でシート上に転写した画像を定着ローラ１３で定着させる。排紙部４には、ケーシング１に開口する排紙口１４及び排紙ローラ１５を配置した排紙経路１６と、該排紙経路からスイッチバック式に繰り入れたシートを表裏反転させ、再びレジストローラ７ーに送ってシート裏面に画像形成するための循環経路１７とが並設されている。画像形成部３で片面又は両面に画像形成したシートは、排紙ローラ１５で排紙口１４からシート後処理装置Ｂに搬出される。
【００２８】
スキャナーユニットＡ２は、原稿シートを載置するプラテン２１と、該プラテンに沿って往復動して原稿シートの画像をスキャンするキャリッジ２２と、該キャリッジによるプラテン２１上の原稿からの反射光を光電変換して画像形成部３に出力する光学読取手段２３とを備える。プラテン２１には、スキャナーユニットＡ２上に配置されたフィーダーユニットＡ３から原稿シートが自動的に送給される。
【００２９】
シート後処理装置Ｂは、図１（ｂ）に示すように、画像形成装置Ａの排紙口１４からシートを導入するために、ハウジング２６の搬入口２７を排紙口１４に位置合わせして配置される。ハウジング２６には、搬入口２７からシートを搬送するためのシート搬入経路２８と、該シート搬入経路から搬出されるシートを積載するための排紙スタッカー２９とが設けられている。
【００３０】
シート搬入経路２８には、穿孔装置Ｃが配置され、その上流側に搬入ローラー対３０、下流側に正逆転可能な搬送ローラー３１対がそれぞれ設けられている。更にシート搬入経路２８には、搬入ローラー対３０の直ぐ下流にシート後端整合部３３が設けられ、該シート後端整合部と穿孔装置Ｃとの間には、シート搬入経路２８に搬入されたシートの後端を検出するシート検知センサー３４が配置されている。
【００３１】
前記制御部は、搬送ローラー対３１によりシート搬入経路２８を搬送される前記シートの後端がシート検知センサ３４に検知されると、搬送ローラー対３１を逆転させて前記シートをスイッチバック即ち反転させる。反転してシート搬入経路２８を逆送される前記シートの後端がシート後端整合部３３に突き当たって整合すると、搬送ローラー対３１を停止させる。
【００３２】
これにより、シートＳは、図示するように、その後端をシート後端整合部３３に整合させて位置決めした状態で、搬送ローラー対３１によって穿孔装置Ｃに対して所定の穿孔処理位置に保持される。前記制御部は、穿孔装置Ｃを作動させて、所望の数のパンチ穴をシートＳの所定の位置に穿孔する。
【００３３】
図２は、穿孔装置Ｃの構成全体を概略的に示している。本実施形態の穿孔装置Ｃは、後述するようにシートに２穴又は４穴を自動穿孔するために、４つのパンチ部材を備えている。当然ながら、本発明は、２つ、３つ又は５つ以上のパンチ部材を備える構造の穿孔装置についても、同様に適用することができる。
【００３４】
同図に示すように、穿孔装置Ｃは、４つのパンチ部材４０及びそれを取付支持する装置フレーム４１と、前記パンチ部材を駆動する共通の駆動モーター４２と、該駆動モーターの回転を前記パンチ部材に伝達する共通の駆動力伝達部材として、長手方向に直線状に延長するラック部材４３とを備える。前記駆動モーターの駆動制御は、後述するように、シート後処理装置Ｂに設けられた制御部によって行われる。
【００３５】
装置フレーム４１は、長手方向に平行に延在する上部フレーム４４と下部フレーム４５とを備える。上部フレーム４４は、図３に断面示するように、水平な上部プレート部４８と、該上部プレート部の一方の端部から垂直下向きに延長する中間プレート部４９と、該中間プレート部の下端から直角に上部プレート部４８と平行に延出する断面概ねＬ字形の下部プレート部５０とを有する。
【００３６】
下部フレーム４５には、その水平かつ平坦な上面によって、穿孔されるシートを支持するためのシート支持面４５ａが画定される。下部フレーム４５は、その略全長に亘って、シート支持面４５ａと下部プレート部５０の水平な下面との間に、一定の僅かな隙間５１が画定されるように配置され、その長手方向の両端で上部フレーム４４と一体に結合されている。隙間５１は、画像形成装置Ａからシート後処理装置Ｂに搬入されるシートを所定の穿孔処理位置に配置するためのシート通路を形成し、該隙間内でシート支持面４５ａに支持されたシートにパンチ穴が穿設される。
【００３７】
上部フレーム４４には、その長手方向に沿って直線上に４つのパンチ部材４０（４０ａ〜４０ｄ）が、所定の間隔で、例えば所定の規格で設定されたファイル穴の間隔に対応させて配置されている。図３に示すように、各パンチ部材４０は、図中上下方向に延長し、全長に亘って略直径一定の円形ロッド状部材からなり、その下端に形成された円筒状の穿孔刃５３を有する。穿孔刃５３は、パンチ部材４０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。
【００３８】
上部フレーム４４には、上部プレート部４８及び下部プレート部５０の上下に対向する位置に、それぞれガイド孔４４ａ、４４ｂが貫設されている。上側のガイド孔４４ａにはパンチ部材４０の上端部４６ａが、下側のガイド孔４４ｂにはその下端部４６ｂ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。下部フレーム４５には、穿孔刃４１によりシートを穿孔するための円形ダイ孔５４が、上部フレーム４４の下側のガイド孔４４ｂに対応する位置に貫設されている。
【００３９】
パンチ部材４０には、それと同心に円筒カムからなるカム部材５６が、軸線方向及び周方向に一体に取り付けられている。更にパンチ部材４０には、その軸線方向に沿ってカム部材５６の下側に、平歯車からなる被動歯車５７が、軸線方向及び周方向に一体に取り付けられている。被動歯車５７は、パンチ部材４０に対して周方向に一体に回動可能にかつ軸線方向に相対変位可能に取り付けることもできる。
【００４０】
カム部材５６は、その外周面に全周に亘って凹設された無端のカム溝６０（６０ａ〜６０ｄ）を有する。図３に示すように、上部フレーム４４の中間プレート部４９には、カム溝６０に係合するカムフォロア部材としてのカムピン６１が、ビス等の固定具で固定されている。カムピン６１は、カム部材５６の外周面に向けて水平に突出し、その先端をカム溝６０に嵌入させてその上側及び／又は下側カム面に係合するように配置される。各カム溝６０ａ〜６０ｄにそれぞれ係合するカムピン５４は、いずれも同じ高さに配置されている。
【００４１】
カム溝６０は、図４に示すように、一定の低い高さ位置で周方向に延長する直線部６２と、該直線部から概ね一定の割合で所定高さの頂点位置まで上昇し、該頂点位置から同じ割合で直線部６２まで下降する傾斜部６３とから構成される。傾斜部６３の頂点位置は、カム溝６０の急激な変化を回避するために幾分湾曲させることが好ましい。
【００４２】
図５（ａ）〜（ｄ）は、パンチ部材４０を上方から見て時計方向に回転するときの穿孔動作を示している。カムピン６１がカム溝６０の直線部６２にあるとき、パンチ部材４０は、図５（ａ）に示すように、軸線方向に上死点の待機位置に保持される。パンチ部材４０は、前記待機位置において、穿孔刃５３の先端が下側のガイド孔４４ｂから隙間５１に突出しないように配置される。図５（ｂ）に示すように、カム部材５６が回転して、カムピン６１がカム溝６０の直線部６２から傾斜部６３に入ると、パンチ部材４０は前記痛き位置から軸線方向下向きに下降し、穿孔刃５３はシートＳの穿孔を開始しようとする。
【００４３】
図５（ｃ）では、カム部材５６が更に回転して、カムピン６１が傾斜部６３の上向き傾斜面を頂点位置付近まで上り、穿孔刃５３はシートＳを穿孔した直後の下方位置にある。カムピン６１が傾斜部６３の頂点位置に至ると、パンチ部材４０は、図５（ｄ）に示す軸線方向に下死点の穿孔位置に到達し、穿孔刃５３がシートＳを完全に貫通してパンチ穴が形成される。
【００４４】
パンチ部材４０は、カム部材５６が更に回転してカムピン６１が傾斜部６３の頂点位置を越えると、前記下死点から軸線方向上向きに上昇する。カムピン６１が傾斜部６３の下向き傾斜面から直線部６２に入ると、パンチ部材４０は、図５（ａ）の前記待機位置に戻り、軸線方向の移動を停止する。この位置でカム部材５６の回転を一旦停止させた後、反時計方向に回転させると、パンチ部材４０は、図５（ａ）〜（ｄ）とは逆向きに回転しつつ、図５（ａ）〜（ｄ）と同様に軸線方向に移動し、シートＳを穿孔する。このように、パンチ部材４０の回転動作は、カム溝６０とカムピン６１との係合によって軸線方向の直線往復動作に変換される。
【００４５】
上述したように駆動モーター４２の回転を全部のパンチ部材４０ａ〜４０ｄに伝達するラック部材４３は、図２，図４に示すように、前記各パンチ部材の被動歯車５７に噛合する歯部５８を有する。歯部５８は、ラック部材４３のパンチ部材側の側面に長手方向に沿って略全長に亘って形設されている。
【００４６】
ラック部材４３は、図３に示すように、その上辺部がカムピン６１の基端部６１ａによってかつ下辺部が上部フレーム４４の下部プレート部５０上面によって上下方向に規制されると共に、前記各パンチ部材の被動歯車５７と上部フレーム４４の中間プレート部４９とによって前後方向に規制されている。これにより、ラック部材４３は、全パンチ部材４０ａ〜４０ｄを、その受動歯車５７に歯部５８を噛合させつつ、長手方向に沿って直線的に往復動させることができる。前記各パンチ部材４０ａ〜４０ｄは、ラック部材４３の移動量に応じてそれぞれ所定角度ずつ回転する。
【００４７】
ラック部材４３を長手方向に往復動させるための駆動モーター４２は、図２に示すように、上部フレーム４４の図中左端下部にブラケット５９によって固定されている。駆動モーター４２の回転軸６５には、その上端に駆動歯車６６が装着され、該駆動歯車と噛合する中間の減速歯車列６７を介して、ラック部材４３の歯部５８に連結されている。これにより、駆動モーター４２の回転を減速してラック部材４３に伝達し、該駆動モーターの回転方向に応じてラック部材をいずれかの方向に直線移動させることができる。
【００４８】
駆動モーター４２には、その回転量を検出するために、エンコーダー６９が設けられている。エンコーダー６９は、回転軸６５の下端に一体回転可能に装着されたコードホイール７０と、該コードホイールを挟んで対向配置された投光部及び受光部を有するセンサー部７１とからなる光学透過型である。これにより、駆動モーター４２の回転方向及び回転数を、例えば各パンチ部材４０ａ〜４０ｄの穿孔タイミングと関連させて、より高精度に制御することができる。
【００４９】
図６は、各パンチ部材４０ａ〜４０ｄのカム溝６０ａ〜６０ｄの展開図である。同図に示すように、図２において左端の第１パンチ部材４０ａは、カム溝６０ａが、１つの直線部６２ａと１つの傾斜部６３ａとを有する。左から２番目の第２パンチ部材４０ｂのカム溝６０ｂは、２つの傾斜部６３ｂ１，６３ｂ２と、それらの間を接続する２つの直線部６２ｂ１，６２ｂ２とを有する。左から３番目の第３パンチ部材４０ｃのカム溝６０ｃは、第２パンチ部材４０ｂと同様に、２つの傾斜部６３ｃ１，６３ｃ２と、それらの間を接続する２つの直線部６２ｃ１，６２ｃ２とを有する。右端の第４パンチ部材４０ｄのカム溝６０ｄは、第１パンチ部材４０ａと同様に、１つの直線部６２ｄと１つの傾斜部６３ｄとを有する。
【００５０】
図６中、左側部分に記載されている第１〜第４パンチ部材４０ａ〜４０ｄの傾斜部６３ａ、６３ｂ１、６３ｃ１、６３ｄは、シートに４穴を穿孔するために使用される。同図の右側部分に記載されている第２、第３パンチ部材４０ｂ，４０ｃの傾斜部６３ｂ２、６３ｃ２は、シートに２穴を穿孔するために使用される。
【００５１】
各カム溝６０ａ〜６０ｄに係合するカムピン６１が、いずれも同じ角度位置に設けられているのに対し、前記各傾斜部の頂点位置は、互いに僅かな位相差を設けて配置されている。４穴穿孔用の傾斜部６３ａ、６３ｂ１、６３ｃ１、６３ｄは、各頂点位置６３pa、６３pb1、６３pc1、６３pdが周方向に沿って順に所定角度Δαずつ位相をずらして配置されている。同様に、２穴穿孔用の傾斜部６３ｂ２、６３ｃ２は、各頂点位置６３pb2、６３pc2が周方向に沿って順に所定角度Δβずつ位相をずらして配置されている。尚、所定角度Δαと所定角度Δβとは、同一であっても異なる値であってもよい。
【００５２】
前記各カム溝の直線部６２ａ〜６２ｄは同じ高さ位置に、傾斜部６３ａ、６３ｂ１、６３ｂ２、６３ｃ１、６３ｃ２、６３ｄは同一形状及び寸法に形成されている。前記各カム溝に係合するカムピン６１は、上述したように同じ角度位置及び同じ高さ位置に配置されている。従って、パンチ部材４０ａ〜４０ｄは、回転させると、前記位相差による時間差が生じることを除いて、軸線方向に沿って同じ量だけ移動する。
【００５３】
このように位相差を設けることによって、シートには、４穴又は２穴のパンチ穴がタイミングを少しずつずらして穿設される。これにより、複数のパンチ部材４０でシートを同時穿孔する際に、全部の前記パンチ部材に共通の駆動モーター４２に掛かる負荷を軽減することができる。
【００５４】
本実施形態の穿孔装置は、各パンチ部材４０ａ〜４０ｄのカム溝６０ａ〜６０ｄに位相差Δα、Δβを持たせて前記傾斜部を形成したことによって、４穴又は２穴穿孔のいずれの場合も、最初のパンチ部材が穿孔を終了してから最後のパンチ部材が穿孔を終了して待機位置に戻るまでに、多少のタイムラグが生じる。そこで、本実施形態では、最後のパンチ部材がシートＳを完全に穿孔して待機位置に戻るまで、ラック部材４３を移動させ続けるように、かつ全部のパンチ部材が待機位置で停止するように、駆動モーター４２の回転及び制動を制御する。
【００５５】
図６に示すように、カム溝６０ａ〜６０ｄには、全パンチ部材４０ａ〜４０ｄの前記直線部が同時に重なり合う３つの角度範囲が存在する。本実施形態では、前記３つの角度範囲を第１〜第３ホームポジションＨｐ１〜Ｈｐ３と称する。前記第１〜第３ホームポジションでは、全パンチ部材４０ａ〜４０ｄが、前記上死点の待機位置にあって、次の穿孔動作を待機している状態である。これに対し、同図において中央に位置する第１ホームポジションＨｐ１と左右両端に位置する第２、第３ホームポジションＨｐ２，Ｈｐ３間の２つの角度範囲は、少なくとも１つのパンチ部材４０が前記待機位置から軸線方向に移動して穿孔動作を行っており、本実施形態では、これらを第１、第２作動ポジションＯｐ１，Ｏｐ２と称する。
【００５６】
本実施形態では、穿孔装置Ｃの起動時にイニシャライズ動作としてラック部材４３が停止する長手方向の位置を基準位置とし、それに対応するカム溝６０の基準位置ＰＲを、図６に示すように、第１ホームポジションＨｐ１内に設定する。従って、各パンチ部材４０及びカム溝６０の回転位置は、基準位置ＰＲの角度位置を０°として、その回転方向をラック部材４３の長手方向の移動方向と対応付けして決定することができる。
【００５７】
ラック部材４３が長手方向に前記基準位置から図２中右側に移動して、パンチ部材４０ａ〜４０ｄが、第１ホームポジションＨｐ１から該パンチ部材を平面視して時計方向に回転すると、カムピン６１が図６中右側に移動してカム溝６０ａ〜６０ｄの第１作動ポジションＯｐ１に入り、２穴の穿孔動作が行われる。前記パンチ部材が更に時計方向に回転して、カムピン６１が第２ホームポジションＨｐ２内で停止するようにして、ラック部材４３の移動を停止させ、それにより２穴の穿孔動作は終了する。
【００５８】
この停止位置からラック部材４３が長手方向に図２中左側に移動して、パンチ部材４０ａ〜４０ｄが、第２ホームポジションＨｐ２から反時計方向に回転すると、カムピン６１が図６中左側に移動してカム溝６０ａ〜６０ｄの第１作動ポジションＯｐ１に入り、次の２穴の穿孔動作が行われる。同様に前記パンチ部材が更に反時計方向に回転して、カムピン６１が第１ホームポジションＨｐ１内で停止するようにして、ラック部材４３の移動を停止させる。このようにラック部材４３を前記基準位置から第１ホームポジションＨＰ１と第２ホームポジションＨＰ２間で往復動させると、その往行程及び復行程の両方で、第２、第３パンチ部材４０ｂ、４０ｃによるシートの２穴穿孔動作が繰り返し実行される。
【００５９】
逆に、ラック部材４３が長手方向に前記基準位置から図２中左側に移動して、前記パンチ部材が、第１ホームポジションＨｐ１から反時計方向に回転すると、カムピン６１が図６中左側に移動してカム溝６０ａ〜６０ｄの第２作動ポジションＯｐ２に入り、４穴の穿孔動作が行われる。前記パンチ部材が更に反時計方向に回転して、カムピン６１が第３ホームポジションＨｐ３内で停止するようにして、ラック部材４３の移動を停止させることにより、４穴の穿孔動作は終了する。
【００６０】
この停止位置からラック部材４３が長手方向に図２中右側に移動して、パンチ部材４０ａ〜４０ｄが、第３ホームポジションＨｐ３から時計方向に回転すると、カムピン６１が図６中右側に移動してカム溝６０ａ〜６０ｄの第２作動ポジションＯｐ２に入り、次の４穴の穿孔動作が行われる。同様に前記パンチ部材が更に時計方向に回転して、カムピン６１が第１ホームポジションＨｐ１内で停止するようにして、ラック部材４３の移動を停止させる。このようにラック部材４３を前記基準位置から第１ホームポジションＨＰ１と第３ホームポジションＨＰ３間で往復動させると、その往行程及び復行程の両方で、全パンチ部材４０ａ〜４０ｄによるシートの４穴穿孔動作が繰り返し実行される。
【００６１】
穿孔装置Ｃには、ラック部材４３の長手方向位置即ち直線方向の移動位置を検出するためのラック位置検出機構７３が設けられている。ラック位置検出機構７３は、図２及び図７（ａ）に示すように、ラック部材５８の左端上辺部に一体に設けられたフラグ部材７４を有する。フラグ部材７４は、図７（ｂ）に示すように、その前縁部から垂直上向きに突出する第１〜第３フラグ７５〜７７と、図７（ｃ）に示すように、前記前縁部から水平前方に突出する第４フラグ７８とを有する。
【００６２】
第１〜第３フラグ７５〜７７は、それぞれラック部材４３の長手方向に比較的短い所定の長さを有しかつ長手方向と直交する向きに一定の幅を有する略矩形の板状部からなり、それらの左右両端に長手方向に直交するエッジを有する。フラグ部材７４の長手方向に沿って、略中央に第１フラグ７５が、左右各端に第２、第３フラグ７６，７７がそれぞれ所定の間隔をもって配置されている。第４フラグ７８は、図７（ｃ）に示すように、ラック部材４３の長手方向に比較的長い所定の長さを有しかつ長手方向と直交する向きに一定の幅を有する細長い略矩形の板状部からなり、その左右両端にそれぞれ長手方向に直交するエッジを有する。
【００６３】
第１〜第３フラグ７５〜７７は、それらの長手方向の長さ範囲が図６の第１〜第３ホームポジションＨｐ１〜Ｈｐ３の角度範囲にそれぞれ対応するように設定されている。第１フラグ７５と第２、第３フラグ７６，７７間に画定される間隙部は、それぞれ長手方向の長さ範囲が第１、第２作動ポジションＯｐ１，Ｏｐ２の角度位置に対応するように設定されている。従って、第１フラグ７５の左右エッジ７５ａ，７５ｂは、第１ホームポジションＨｐ１と隣接する第１、第２作動ポジションＯｐ１，Ｏｐ２との境界に一致する。第２フラグ７６の右エッジ７６ａは、第２ホームポジションＨｐ２と第１作動ポジションＯｐ１との境界に一致し、第３フラグ７７の左エッジ７７ａは、第３ホームポジションＨｐ３と第２作動ポジションＯｐ２との境界に一致する。
【００６４】
第４フラグ７８は、図中右側のエッジ７８ａを第１フラグ７５の範囲内に配置しかつ左側のエッジ７８ｂを第２フラグ７６の範囲内に配置して、長手方向に第１フラグ７５と第２フラグ７６とを跨ぐように延在する。また、図７（ｂ），（ｃ）に示すように、本明細書中及び添付図面において説明を簡単にするために、ラック部材４３が前記基準位置にあるときに、図６に示すパンチ部材４０及びカム溝６０の基準位置ＰＲに対応するフラグ部材７４上の長手方向位置を、その長手方向の移動の起点となる基準位置ＰＲとして表すこととする。この場合、第４フラグ７８の右エッジ７８ａは、図示するように、基準位置ＰＲに一致するように設けることが好ましい。
【００６５】
更にラック位置検出機構７３は、図７（ａ）に示すように、上部フレーム４４に断面Ｌ字形のステー８０を介して取り付けられた第１〜第３ポジションセンサー８１〜８３を有する。各ポジションセンサー８１〜８３は、それぞれ所定の間隙をおいて対向させた矩形箱状の投光部と受光部とを有する透過型のフォトセンサーである。本実施形態の前記ポジションセンサーは、前記投光部から受光部に光が通過するとオフ状態に、前記投光部と受光部の前記間隙を前記フラグが通過して遮光されるとオン状態になる。これとは逆に、前記ポジションセンサーのオンオフを設定することもできる。
【００６６】
第１ポジションセンサー８１は、第１〜第３フラグ７５〜７７の位置を検出する。前記第１ポジションセンサーは、ラック部材４３が前記基準位置にあるとき、その前記投光部及び受光部の投受光位置が第１フラグ７５の範囲内にあるように、好ましくは図７（ｂ）に示すように、基準位置ＰＲに一致するように配置される。従って、図６においてカムピン６１がいずれかの前記ホームポジションとそれに隣接する前記作業ポジションとの境界を越えるタイミングに一致して、第１ポジションセンサー８１の出力信号のオンオフが切り換わる。
【００６７】
第２ポジションセンサー８２と第３ポジションセンサー８３とは、第４フラグ７８の位置を検出するために、図７（ｃ）に示すように、長手方向に沿って第１ポジションセンサー８１よりも左側に、左右に所定の間隔で配置されている。より具体的には、図示するようにラック部材４３が前記基準位置にあるとき、第２ポジションセンサー８２は長手方向に第４フラグ７８の略中央に位置するように、第３ポジションセンサー８３は、第４フラグ７８の図中左側のエッジ７８ｂに一致するように配置される。従って、フラグ部材７４即ちラック部材４３が基準位置ＰＲから長手方向に移動すると、その向きに対応して第３ポジションセンサー８３の出力信号のオンオフが切り換わる。
【００６８】
図８は、上述したように設定されたラック位置検出機構７３の出力信号と、パンチ部材４０のカム溝６０によって設定される前記ホームポジション及び作動ポジションとの関係を示している。同図に示すように、第１ポジションセンサー８１の出力は、パンチ部材４０がいずれかのホームポジションＨｐ１〜Ｈｐ３にあるとき、オンであり、いずれかの作業ポジションＯｐ１、Ｏｐ２にあるとき、オフである。従って、第１ポジションセンサー８１の出力信号から、パンチ部材４０の動作状態、即ち待機位置又は穿孔動作中であることを判定し、かつ待機位置から穿孔動作への移行又は穿孔動作から待機位置への移行を検知することができる。
【００６９】
第２ポジションセンサー８２の出力は、パンチ部材４０が第１ホームポジションＨｐ１及びそれに連続する第１及び第２作業ポジションＯｐ１、Ｏｐ２の所定の範囲内にあるとき、オンであり、前記所定の範囲を越えた前記第１及び第２作業ポジションの範囲及びそれに連続する第２，第３ホームポジションＨｐ２，Ｈｐ３の範囲内にあるとき、オフである。従って、第２ポジションセンサー８２の出力信号から、２穴又は４穴穿孔動作に拘わらず、パンチ部材４０の移動方向、即ち第１ホームポジションＨｐ１を中心とした往復動の往行程か復行程かを判定することができる。
【００７０】
第３ポジションセンサー８３の出力は、パンチ部材４０が基準位置ＰＲから第２ホームポジションＨｐ２を含む範囲にあるとき、オンであり、基準位置ＰＲから第３ホームポジションＨｐ３を含む範囲にあるとき、オフである。従って、第３ポジションセンサー８３の出力信号から、パンチ部材４０の穿孔動作が４穴か２穴かを判定することができる。
【００７１】
パンチ部材４０が第１ホームポジションＨｐ１にあるとき、第１〜第３ポジションセンサー８１〜８３の出力信号はオン／オン／オン又はオフである。２穴穿孔動作の往行程では、第２，第３ポジションセンサー８２，８３がオン／オフの状態で、第１ポジションセンサー８１がオンからオフになることによって、パンチ部材４０が第１ホームポジションＨｐ１から第１作業ポジションＯｐ１即ち２穴穿孔動作に入ったことが検知される。第２ポジションセンサー８２の出力がオンからオフに切り換わった後、第２，第３ポジションセンサー８２，８３がオフ／オフの状態で、第１ポジションセンサー８１がオフからオンになることによって、パンチ部材４０が第１作業ポジションＯｐ１から第２ホームポジションＨｐ２即ち待機位置に入ったことが検知される。
【００７２】
２穴穿孔動作の復行程では、第２，第３ポジションセンサー８２，８３がオフ／オフの状態で、第１ポジションセンサー８１がオンからオフになることによって、パンチ部材４０が第２ホームポジションＨｐ２から第１作業ポジションＯｐ１即ち戻りの２穴穿孔動作に入ったことが検知される。第２ポジションセンサー８２の出力がオフからオンに切り換わった後、第２，第３ポジションセンサー８２，８３がオン／オフの状態で、第１ポジションセンサー８１がオフからオンになることによって、パンチ部材４０が第１作業ポジションＯｐ１から第１ホームポジションＨｐ１即ち待機位置に入ったことが検知される。
【００７３】
４穴穿孔動作の往行程では、第２，第３ポジションセンサー８２，８３がオン／オンの状態で、第１ポジションセンサー８１がオンからオフになることによって、パンチ部材４０が第１ホームポジションＨｐ１から第２作業ポジションＯｐ２即ち４穴穿孔動作に入ったことが検知される。第２ポジションセンサー８２の出力がオンからオフに切り換わった後、第２，第３ポジションセンサー８２，８３がオフ／オンの状態で、第１ポジションセンサー８１がオフからオンになることによって、パンチ部材４０が第２作業ポジションＯｐ２から第３ホームポジションＨｐ３即ち待機位置に入ったことが検知される。
【００７４】
４穴穿孔動作の復行程では、第２，第３ポジションセンサー８２，８３がオフ／オンの状態で、第１ポジションセンサー８１がオンからオフになることによって、パンチ部材４０が第３ホームポジションＨｐ３から第２作業ポジションＯｐ２即ち戻りの４穴穿孔動作に入ったことが検知される。第２ポジションセンサー８２の出力がオフからオンに切り換わった後、第２，第３ポジションセンサー８２，８３がオン／オンの状態で、第１ポジションセンサー８１がオフからオンになることによって、パンチ部材４０が第２作業ポジションＯｐ２から第１ホームポジションＨｐ１即ち待機位置に入ったことが検知される。
【００７５】
このように第１〜第３ポジションセンサー８１〜８３の出力信号を検出することによって、パンチ部材４０の位置、回転方向、動作状態、前記各ホームポジションと作業ポジション間での移行タイミング等を判定・検知することができる。パンチ部材４０の回転は、被動歯車５７及び歯部５８からなる歯車機構とカム部材５６及びカムピン６１からなるカム機構とを介してラック部材４３の長手方向の移動と、更に該ラック部材と歯部５８，中間歯車列６７及び駆動歯車６６からなる歯車機構とを介して駆動モーター４２の回転と、一元的な関係を有する。従って、第１〜第３ポジションセンサー８１〜８３の出力信号に基づいて駆動モーター４２の回転を制御することによって、パンチ部材４０の穿孔動作を一元的に制御することができる。
【００７６】
図９は、本実施形態のシート後処理装置Ｂの制御構成を概略的に示している。シート後処理装置Ｂは、シートの穿孔動作を制御するための制御部８７を備える。制御部８７は、駆動モーター４２に印加される駆動電圧を制御するＣＰＵ８８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８９とを備える。別の実施形態において、制御部８７は、穿孔装置Ｃを組み込んだ又はシート後処理装置Ｂを併設した画像形成装置Ａ等の本体側に設けることができる。
【００７７】
制御部８７は、駆動モーター４２とその電源９０との間に接続されたモーター駆動回路９１と、エンコーダー６９と、第１〜第３ポジションセンサー８１〜８３とに接続されている。モーター駆動回路９１には、駆動モーター４２の回転を速やかに停止させるために、該モーターの端子間に適当な大きさの抵抗を有する短絡回路（ショートブレーキ回路）が設けられている。更に制御部８７には、画像形成装置Ａに設けられた本体制御部９２が接続されている。制御部８７は、画像形成装置Ａから搬送されるシートに穿孔処理を行うために必要な情報（シートサイズ、シート枚数、穿孔するパンチ穴数、シートの材質・厚さ等）を本体制御部９２から得ることができる。
【００７８】
図１０は、４穴穿孔動作の往行程における駆動モーター４２の制御を説明するためのタイミングチャートである。同図において、横軸は時間、縦軸は電流値である。線Ｌ１は、駆動モーター４２を回転させて４穴の穿孔動作を行い、穿孔後に前記駆動モーターを制動して停止させるまでのモーター駆動電流の変化を示している。線Ｌ２は、第１ポジションセンサー８１の出力信号であり、時刻ｔ1に第１フラグ７５のエッジ７５ｂを越えて第１ホームポジションＨｐ１から第２作業ポジションＯｐ２に入り、時刻ｔ2に第３フラグ７７のエッジ７７ａを越えて第２作業ポジションＯｐ２から第３ホームポジションＨｐ３に入ることを表している。線Ｌ３は、前記駆動モーターのエンコーダー６９から出力されるパルス信号である。
【００７９】
線Ｌ１において、時刻ｔ0に駆動モーター４２を起動させると、先ず最初のパンチ部材４０ａが第１ホームポジションＨｐ１の待機位置から回転し始め、時刻ｔ1に第２作業ポジションＯｐ２に入って軸線方向に下降開始し、時刻ｔ3に穿孔刃５３の先端がシート上面に接触して穿孔を開始する。時刻ｔ1から所定の穿孔時間経過後に、パンチ部材４０ａは穿孔動作を終了して第３ホームポジションＨｐ３の待機位置に移動し、駆動モーター４２の停止によって停止する。
【００８０】
他の３つのパンチ部材４０ｂ〜４０ｄも、最初のパンチ部材４０ａに続いて順にそれぞれ位相差Δαをもって、同様に第１ホームポジションＨｐ１から第２作業ポジションＯｐ２に入って穿孔動作を行い、第３ホームポジションＨｐ３に移動して駆動モーター４２の停止によって停止する。駆動モーター４２は、後述するように、最後のパンチ部材４０ｄが第３ホームポジションＨｐ３に到達するよりも前の時刻ｔbrに、前記ショートブレーキを掛けて制動する。制動後の駆動モーター４２は惰性回転し、全部の前記パンチ部材が第３ホームポジションＨｐ３にある状態で完全に停止する。
【００８１】
穿孔されたシートは、搬送ローラー対３１を正転させることによって、穿孔装置Ｃの前記穿孔処理位置から排紙スタッカー２９に向けて搬送される。別の実施形態では、シート後処理装置Ｂが備える別の処理部、又はシート後処理装置Ｂに接続された別のシート処理装置に搬送することもできる。
【００８２】
シートの搬送開始は、隙間５１即ち穿孔領域内でシートが穿孔刃５３に触れて損傷したりジャムを生じることを防止するという観点からすれば、全部のパンチ部材４０が第３ホームポジションＨｐ３で完全に停止した後にするのが、最も安全である。他方、シートを搬入、穿孔、搬送する一連の工程に要する処理時間を短縮して生産効率を上げるためには、穿孔刃５３が前記穿孔領域に存在しないことが確認されれば、駆動モーター４２が未だ回転していても、それによりパンチ部材４０が未だ移動していても、搬送ローラー対３１を回転させてシートを搬送することができる。
【００８３】
駆動モーター４２が完全に停止したとき、パンチ部材４０は、常に略同じ位置で、かつ十分に前記ホームポジションに入って停止することが好ましい。ところが、実際にパンチ部材４０には、その外周面とパンチ穴周縁間の摩擦、穿孔刃５３とダイ孔５４との擦れ、シートの厚さや材質、性状等に起因して、様々な大きさの異なる機械的な負荷が作用する。更に駆動モーター４２には、モーター自体の特性のばらつき、モーター駆動電圧のばらつきや、前記ショートブレーキを作動させるパルス信号のミスカウント等が起こり得る。
【００８４】
これらの要因によって、駆動モーター４２及びパンチ部材４０の停止位置は、同じタイミングで制動しても、大きく変動する可能性がある。更に、制動後の駆動モーター４２及びパンチ部材４０の移動速度は、時間の経過に伴って遅くなる。パンチ部材４０が前記作業ポジションとホームポジションとの境界付近で停止したりゆっくりと移動していると、前記ポジションセンサーが前記フラグを検知しても、前記穿孔領域内に穿孔刃５３の一部が残っていたり突出している虞がある。そのような状態で、穿孔されたシートを前記穿孔処理位置から搬送したり、次のシートを搬入すると、穿孔刃５３に引っ掛かってパンチ穴やシートの損傷、ジャム（紙詰まり）等が発生する。
【００８５】
本実施形態では、最後のパンチ部材４０ｄが第３ホームポジションＨｐ３に入ったことを第３ポジションセンサー８３が検知すると、その時点から駆動モーター４２が所定の回転量だけ回転したとき、制御部８７は、搬送ローラー３１対を正転させる。これにより、穿孔されたシートＳは、確実にパンチ部材４０の穿孔刃４３に接触したり引っ掛かることなく、前記穿孔処理位置から排紙スタッカー２９に向けて搬送される。
【００８６】
駆動モーター４２の前記所定の回転量は、エンコーダー６９の出力パルス数により設定することができる。制御部８７は、第３ポジションセンサー８３の出力信号がオフからオンになると、エンコーダー６９のパルスカウントを開始し、所定の出力パルス数ΔＮidに達すると、搬送ローラー３１対を作動させる。これにより、駆動モーター４２の駆動制御に加えてかつそれと協働させて、搬送ローラー３１対のシート搬送制御を前記エンコーダーの出力パルス数に基づいて一元的に管理することができる。別の実施形態では、前記所定の回転量を駆動モーター４２の回転角度又は回転時間によって設定することができる。
【００８７】
所定の出力パルス数ΔＮidは、例えば数パルス程度の比較的少ないパルス数に設定することが好ましい。これにより、穿孔刃５３が確実に前記穿孔領域に残ったり突出しない状態で、パンチ部材４０が第３ホームポジションＨｐ３に入ってから比較的短い時間で、シートＳの搬送を開始することができる。従って、次のシートをより早く前記穿孔処理位置に搬入して、次の穿孔処理に備えることができる。その結果、画像形成装置Ａから順次搬入されるシートの穿孔処理をより高速で、効率良く実行することができる。
【００８８】
駆動モーター４２に制動をかける時刻ｔbrは、前記駆動モーターが制動後に停止する時刻ｔsまでの惰性回転量に基づいて、所望の停止位置から逆算して決定することができる。この惰性回転量も、前記所定の回転量に合わせて、エンコーダー６９の出力パルス数により決定することが好ましい。駆動モーター４２の惰性回転量に対応するエンコーダー６９の出力パルス数Ｎidは、例えば事前に繰り返し試験等のデータや計算結果から得られる。別の実施形態では、前記惰性回転量を駆動モーター４２の回転角度又は回転時間によって決定することができる。
【００８９】
時刻ｔbrは、駆動モーター４２の回転量であるエンコーダー６９の出力パルス数に基づいて設定することができる。制御部８７は、第１ポジションセンサー８１の出力がオンからオフに切り換わる時刻ｔ1から前記エンコーダーのパルスカウントを開始し、所定の出力パルス数Ｎbrに達すると、前記ショートブレーキ回路を接続する。所定の出力パルス数Ｎbrは、例えば事前に繰り返し試験等のデータや計算結果に基づいて設定される。これにより、駆動モーター４２の制動タイミングを正確に判断することができる。
【００９０】
上述したシートの搬送制御は、４穴穿孔動作の往行程だけでなく、その復行程、２穴穿孔動作の往復行程についても、同様に適用することができる。以下に図８を用いて、４穴及び２穴穿孔動作の往復行程におけるシートの穿孔及び搬送、駆動モーター４２の駆動に関する制御部８７による制御について説明する。
【００９１】
シート後処理装置Ｂ及び穿孔装置Ｃの起動時、制御部８７は、駆動モーター４２及びラック部材４３即ちフラグ部材７４が基準位置ＰＲで待機するように、イニシャライズ動作を実行する。これにより駆動モーター４２は、同図の下段に示すように、基準位置ＰＲから起動して、４穴及び２穴穿孔動作の往復行程をそれぞれ連続的に実行可能である。尚、駆動モーター４２の回転数ｎは、制動されるまでの穿孔動作の間、図８では図面を簡単にするために一定値で表したが、上述したように実際には、パンチ部材４及び穿孔刃５３がシートから受ける抵抗やパンチ穴との摩擦等による機械的な負荷によって幾分低下することは言うまでもない。
【００９２】
４穴穿孔動作の往行程において、制御部８７は、駆動モーター４２を起動して反時計方向に回転させ、ラック部材４３を長手方向に沿って図２中左側に移動させる。第１ポジションセンサー８１の出力がオンからオフに変わると、制御部８７は、エンコーダー６９のパルスカウントを開始する。エンコーダー６９の出力パルス数が、事前に設定した制動パルス数Ｎbr11に達すると、制御部８７は、モーター駆動回路９１の前記短絡回路を接続して、駆動モーター４２にショートブレーキをかける。
【００９３】
この後、駆動モーター４２が惰性回転し、ラック部材４３が第３ホームポジションＨｐ３に入り、第１ポジションセンサー８１が第３フラグ７７のエッジ７７ａを検知してオフからオンに変わると、制御部８７は、エンコーダー６９のパルスカウントを開始する。前記エンコーダーの出力パルス数が、事前に設定したシート搬送パルス数ΔＮid11に達すると、制御部８７は、搬送ローラー３１対を作動させて、穿孔されたシートを前記穿孔処理位置から搬送する。
【００９４】
駆動モーター４２の惰性回転によってラック部材４３は更に移動し、第３ホームポジションＨｐ３内の位置Ｐs1で停止する。前記シートの搬送後に続けて４穴穿孔動作の復行程を行う場合、制御部８７は、搬送ローラー３１対を作動させて次のシートを搬入し、前記穿孔処理位置に位置決めして保持する。
【００９５】
４穴穿孔動作の復行程において、制御部８７は、ラック部材４３が位置Ｐs1に停止した状態から、駆動モーター４２を起動して逆方向即ち時計方向に回転させ、ラック部材４３を長手方向に沿って図２中右側に移動させる。第１ポジションセンサー８１の出力がオンからオフに変わると、制御部８７は、エンコーダー６９のパルスカウントを開始し、その出力パルス数が事前に設定した制動パルス数Ｎbr12に達すると、前記短絡回路を接続して駆動モーター４２にショートブレーキをかける。
【００９６】
この後、駆動モーター４２が惰性回転し、ラック部材４３が更に移動して第１ホームポジションＨｐ１に入り、第１ポジションセンサー８１が第１フラグ７５のエッジ７５ｂを検知してオフからオンに変わると、制御部８７は、エンコーダー６９のパルスカウントを開始する。前記エンコーダーの出力パルス数が、事前に設定したシート搬送パルス数ΔＮid12に達すると、制御部８７は、搬送ローラー３１対を作動させて、復行程で穿孔されたシートを前記穿孔処理位置から搬送する。
【００９７】
駆動モーター４２の惰性回転によりラック部材４３は、第１ホームポジションＨｐ１内で更に移動し、基準位置ＰＲ又はその付近で停止する。続けて４穴穿孔動作の往行程を行う場合、制御部８７は、搬送ローラー３１対を作動させて次のシートを搬入し、前記穿孔処理位置に位置決めして保持する。このように往復行程を繰り返すことによって、画像形成装置Ａから連続して導入される複数のシートに４穴のパンチ穴を高品質にかつ確実に、効率良く形成することができる。
【００９８】
２穴穿孔動作においても、上記４穴穿孔動作と同様の往復行程が行われる。２穴穿孔動作の往行程で、制御部８７は、駆動モーター４２を起動して時計方向に回転させ、ラック部材４３を長手方向に沿って図２中右側に移動させる。第１ポジションセンサー８１の出力がオンからオフに変わると、制御部８７は、エンコーダー６９のパルスカウントを開始し、その出力パルス数が事前に設定した制動パルス数Ｎbr21に達すると、前記短絡回路を接続して駆動モーター４２にショートブレーキをかける。
【００９９】
この後、駆動モーター４２が惰性回転し、ラック部材４３が第２ホームポジションＨｐ２に入り、第１ポジションセンサー８１が第２フラグ７６のエッジ７６ａを検知してオフからオンに変わると、制御部８７は、エンコーダー６９のパルスカウントを開始する。前記エンコーダーの出力パルス数が、事前に設定したシート搬送パルス数ΔＮid21に達すると、制御部８７は、搬送ローラー３１対を作動させて、穿孔されたシートを前記穿孔処理位置から搬送する。
【０１００】
駆動モーター４２の惰性回転によってラック部材４３は更に移動し、第２ホームポジションＨｐ２内の位置Ｐs2で停止する。前記シートの搬送後に続けて２穴穿孔動作の復行程を行う場合、制御部８７は、搬送ローラー３１対を作動させて次のシートを搬入し、前記穿孔処理位置に位置決めして保持する。
【０１０１】
２穴穿孔動作の復行程では、制御部８７は、ラック部材４３が位置Ｐs2に停止した状態から、駆動モーター４２を起動して逆方向即ち反時計方向に回転させ、ラック部材４３を長手方向の逆方向に移動させる。第１ポジションセンサー８１の出力がオンからオフに変わると、制御部８７は、エンコーダー６９のパルスカウントを開始し、その出力パルス数が事前に設定した制動パルス数Ｎbr22に達すると、前記短絡回路を接続して駆動モーター４２にショートブレーキをかける。
【０１０２】
この後、駆動モーター４２が惰性回転し、ラック部材４３が更に移動して第１ホームポジションＨｐ１に入り、第１ポジションセンサー８１が第１フラグ７５のエッジ７５ａを検知してオフからオンに変わると、制御部８７は、エンコーダー６９のパルスカウントを開始する。前記エンコーダーの出力パルス数が、事前に設定したシート搬送パルス数ΔＮid22に達すると、制御部８７は、搬送ローラー３１対を作動させて、復行程で穿孔されたシートを前記穿孔処理位置から搬送する。
【０１０３】
駆動モーター４２の惰性回転によりラック部材４３は、第１ホームポジションＨｐ１内で更に移動し、基準位置ＰＲ又はその付近で停止する。続けて２穴穿孔動作の往行程を行う場合、制御部８７は、搬送ローラー３１対を作動させて次のシートを搬入し、前記穿孔処理位置に位置決めして保持する。このように往復行程を繰り返すことによって、画像形成装置Ａから連続して導入される複数のシートに２穴のパンチ穴を高品質にかつ確実に、効率良く形成することができる。
【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、駆動モーターの回転を複数のパンチ部材に伝達するために、上述したラック部材、歯車機構及びカム機構からなる構成以外の駆動力伝達機構を有する穿孔装置を備えるシート処理装置についても、本発明は同様に適用することができる。また、穿孔装置に設けられるパンチ部材の数、配列及び間隔は、様々に変更することができる。
【０１０５】
Ａ          画像形成装置
Ｂ          シート後処理装置
Ｃ          穿孔装置
４０、４０ａ〜４０ｄ    パンチ部材
４２        駆動モーター
４３        ラック部材
４４        上部フレーム
４５        下部フレーム
５３        穿孔刃
５６        カム部材
５７        被動歯車
６０、６０ａ〜６０ｄ    カム溝
６１        カムピン
６２        直線部
６３        傾斜部
６９        エンコーダー
７３        ラック位置検出機構
７５〜７８    フラグ
８１〜８３    ポジションセンサー
【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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