(57)【要約】【課題】穿孔モータの最大速度と穿孔モータの停止動作開始位置の２つを勘案した上で良好なパンチ刃停止精度を得る。【解決手段】シートに対して穿孔するためのパンチ刃と、穿孔動作のためのＤＣモータと、前記パンチ刃の位置を検出するためのエンコーダ及びエンコーダセンサを備えたシート穿孔装置において、前記ＤＣモータの最大速度と前記ＤＣモータの停止動作開始位置を設定できるようにした。この設定は、ＤＣモータの最大速度一部停止動作開始位置をパンチ刃の種類、紙厚、モータ温度に応じて実行される。【選択図】図１４
2009208872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートに対して穿孔するためのパンチ刃と、
穿孔動作のための駆動モータと、
前記パンチ刃の位置を検出するための位置検出手段と、
を備えたシート穿孔装置において、
前記駆動モータの最大速度と前記モータの停止動作開始位置を設定する制御手段を備えていることを特徴とするシート穿孔装置。
【請求項２】
請求項１記載のシート穿孔装置において、
前記駆動モータはＤＣモータであり、前記制御手段はモータ停止動作を短絡ブレーキ及び逆転ブレーキの一方を作動させることにより実行することを特徴とするシート穿孔装置。
【請求項３】
請求項１記載のシート穿孔装置において、
前記パンチ刃が予め設定された位置に位置しているか否かを検知するパンチ刃検知手段を備えていることを特徴とするシート穿孔装置。
【請求項４】
請求項１記載のシート穿孔装置において、
前記駆動モータの最大速度は、パンチ刃の種類に応じて異なる速度に設定されることを特徴とするシート穿孔装置。
【請求項５】
請求項１記載のシート穿孔装置において、
前記モータの停止動作開始位置は、パンチ刃の種類に応じて異なる位置に設定されることを特徴とするシート穿孔装置。
【請求項６】
請求項１記載のシート穿孔装置において、
穿孔対象となるシートの紙厚を検知する紙厚検知手段を備えていることを特徴とするシート穿孔装置。
【請求項７】
請求項６記載のシート穿孔装置において、
前記駆動モータの最大速度は、前記紙厚検知手段によって検知された紙厚に応じて異なる速度に設定されることを特徴とするシート穿孔装置。
【請求項８】
請求項６記載のシート穿孔装置において、
前記モータの停止動作開始位置は、前記紙厚検知手段によって検知された紙厚に応じて異なる位置に設定されることを特徴とするシート穿孔装置。
【請求項９】
請求項１記載のシート穿孔装置において、
前記駆動モータの温度を検知する温度検知手段を備えていることを特徴とするシート穿孔装置。
【請求項１０】
請求項９記載のシート穿孔装置において、
前記駆動モータの最大速度は、前記温度検知手段によって検知された温度に応じて異なる速度に設定されることを特徴とするシート穿孔装置。
【請求項１１】
請求項９記載のシート穿孔装置において、
前記駆動モータの停止動作開始位置は、前記温度検知手段によって検知された温度に応じて異なる位置に設定されることを特徴とするシート穿孔装置。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載のシート穿孔装置を備えていることを特徴とするシート搬送装置。
【請求項１３】
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載のシート穿孔装置を備えていることを特徴とするシート処理装置。
【請求項１４】
請求項１ないし１１のいずれか１項に記載のシート穿孔装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１３記載のシート処理装置を備えてい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】
本発明は搬送されてきたシート状転写媒体、例えば転写紙（用紙−本明細書では「シート」と称する）へ穿孔処理を行うシート穿孔装置、このシート穿孔装置を備えたシート搬送装置、前記シート穿孔装置を備えたシート処理装置、及び前記シート穿孔装置あるいは前記シート処理装置を一体または別体に備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらのうちの少なくとも２つの機能を備えたデジタル複合機などの画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成装置から排出されたシートに対して、パンチ、仕分け、中綴じ、中折りなどのいわゆる用紙処理機能を備えた用紙処理装置の高速化が進んでいる。このような高速化に対応するため、パンチ機能では穿孔時間を早くする必要がある。一方で、パンチ機能は２穴、３穴切り替えパンチや、多穴パンチなどの機能を搭載しており、後処理装置の高速化に伴い、これら全ての穿孔時間を早くする技術が要求されるが、同時に穿孔後のパンチ停止精度の向上が課題となっている。
【０００３】
このようなことから、パンチ停止位置精度の向上を意図した技術として、例えば特許文献１ないし３に記載された発明が知られている。このうち、引用文献１には、穿孔動作のためのモータと、前記モータの駆動量を検出するためのモータ駆動量検出手段と、モータ駆動中の所定の時間の時間計測を行う計測手段と、穿孔動作時に、前記計測手段により計測された前記モータ駆動中の所定の時間のモータ駆動量を前記モータ駆動量検出手段により計測し、前記計測したモータ駆動量によってモータ停止動作開始位置を変化させる制御手段とを備えた用紙穿孔装置が記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、穿孔動作のための駆動モータと、前記パンチ刃の位置を検出するための位置検出手段と、前記駆動モータの駆動及び位置検出手段を制御するとともに、穿孔動作のための最初のモータ駆動動作のモータ停止時または停止前に、前記位置検出手段によって前記パンチ刃の位置を検出し、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の再駆動を行う制御手段とを備えた用紙穿孔装置が記載されている。
【０００５】
更に、特許文献３には、往復動作可能なパンチ刃を駆動するモータを有して、前記用紙の一端に２以上の孔を穿孔する穿孔手段と、前記穿孔手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記パンチ刃の位置を検出して位置出力情報を出力する位置センサからの出力情報と、前記パンチ刃の復路移動時間の情報から前記パンチ刃の復路時の特定区間を通過する速度に応じた逆転制動力保持時間にてパンチ刃駆動の前記モータに逆転制動を付与することによってパンチ刃を所定位置に停止させる用紙穿孔装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００４−３４５８３４号公報
【特許文献２】特開２００５−７５５５０号公報
【特許文献３】特開２００７−４５６０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記特許文献１ないし３には、前述の技術が記載されているが、引用文献１及び２記載の発明では、パンチの停止制御にのみ言及されており、穿孔動作時の速度については触れられていない。また、引用文献３記載の発明では、用紙がパンチ穿孔後の特定区間における速度制御について言及されているのみである。
【０００７】
実際に、穿孔後のパンチ停止精度向上のためには、穿孔動作全体での速度制御が必要不可欠であり、これらの問題を解決するためには、穿孔モータの最大速度と穿孔モータの停止動作開始位置の２つを穿孔の条件、例えば２穴、３穴などのパンチの種類、ＤＣモータの温度などによって最適な値にすることが望ましい。
【０００８】
そこで、本発明が解決すべき課題は、穿孔モータの最大速度と穿孔モータの停止動作開始位置の２つを勘案した上で良好なパンチ刃停止精度を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、第１の手段は、シートに対して穿孔するためのパンチ刃と、穿孔動作のための駆動モータと、前記パンチ刃の位置を検出するための位置検出手段とを備えたシート穿孔装置において、前記駆動モータの最大速度と前記モータの停止動作開始位置を設定する制御手段を備えていることを特徴とする。
【００１０】
第２の手段は、第１の手段において、前記駆動モータがＤＣモータであり、前記制御手段はモータ停止動作を短絡ブレーキ及び逆転ブレーキの一方を作動させることにより実行することを特徴とする。
【００１１】
第３の手段は、第１の手段において、前記パンチ刃が予め設定された位置に位置しているか否かを検知するパンチ刃検知手段を備えていることを特徴とする。
【００１２】
第４の手段は、第１の手段において、前記駆動モータの最大速度が、パンチ刃の種類に応じて異なる速度に設定されることを特徴とする。
【００１３】
第５の手段は、第１の手段において、前記モータの停止動作開始位置が、パンチ刃の種類に応じて異なる位置に設定されることを特徴とする。
【００１４】
第６の手段は、第１の手段において、穿孔対象となるシートの紙厚を検知する紙厚検知手段を備えていることを特徴とする。
【００１５】
第７の手段は、第６の手段において、前記駆動モータの最大速度が、前記紙厚検知手段によって検知された紙厚に応じて異なる速度に設定されることを特徴とする。
【００１６】
第８の手段は、第６の手段において、前記モータの停止動作開始位置が、前記紙厚検知手段によって検知された紙厚に応じて異なる位置に設定されることを特徴とする。
【００１７】
第９の手段は、第１の手段において、前記駆動モータの温度を検知する温度検知手段を備えていることを特徴とする。
【００１８】
第１０の手段は、第９の手段において、前記駆動モータの最大速度が、前記温度検知手段によって検知された温度に応じて異なる速度に設定されることを特徴とする。
【００１９】
第１１の手段は、第９の手段において、前記駆動モータの停止動作開始位置は、前記温度検知手段によって検知された温度に応じて異なる位置に設定されることを特徴とする。
【００２０】
第１２の手段は、第１ないし第１１のいずれかの手段に係るシート穿孔装置をシート搬送装置が備えていることを特徴とする。
【００２１】
第１３の手段は、第１ないし第１１のいずれかの手段に係るシート穿孔装置をシート処理装置が備えていることを特徴とする。
【００２２】
第１４の手段は、第１ないし第１１のいずれかの手段に係るシート穿孔装置を画像形成装置が備えていることを特徴とする。
【００２３】
第１５の手段は、第１３の手段に係るシート処理装置を画像形成装置が備えていることを特徴とする。
【００２４】
なお、後述の実施形態では、パンチ刃は符号２３に、駆動モータは穿孔モータ２７に、位置検出手段はエンコーダ２８とエンコーダセンサ２９に、制御手段はＣＰＵ３６０に、駆動モータは穿孔モータ２７に、パンチ刃検知手段はホームセンサＳ４に、シート穿孔装置はパンチユニット１１に、シート搬送装置は搬送路に沿って設けられたシートフィーダー４，５，６，７とパンチユニット１１に、シート処理装置はシート後処理装置２に、画像形成装置は符号５００に、それぞれ対応する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、駆動モータの最大速度と前記モータの停止動作開始位置を設定できる制御手段を備えているので、穿孔モータの最大速度と穿孔モータの停止動作開始位置の２つを穿孔の条件によって最適な値に設定することが可能となり、これにより良好なパンチ刃停止精度を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２７】
図１は、本発明の実施形態に係るシート処理装置全体の構成を示す図である。なお、シートを搬送するためのフィード機構及びスティプル機構自体は、本発明の特徴ではなく、また、公知であるから、それらの詳細な説明は省略する。
【００２８】
画像形成装置５００から出力されたシート１は、受入口２ａからシート後処理装置２に入り、入口センサＳ１によりシート１を検知し、搬送部材であるシートフィーダー４及び５及び６によって搬送される。
【００２９】
パンチ処理を行わない場合、分岐爪２ｅ及び２ｆの回動とシートフィーダー７により上搬送路２ｂに導かれ、シートフィーダー８及び９によって搬送後、積載トレイ１０に積載される。なお、分岐爪２ｅと２ｆの切り替えは図示していないＤＣソレノイドあるいは、ステッピングモータで行う。
【００３０】
パンチ処理を行う場合、パンチユニット１１のシート搬送方向直前に配置されたレジストローラとして機能するシートフィーダー５のニップにシート先端を突き当てて撓みを形成させ、シートの可撓性を利用してシートのスキュー補正を行っている。スキュー補正されたシートは、横レジストセンサＳ２を通過する。横レジストセンサＳ２は図２に示すようにＣＣＤスライドセンサを使用しており、シートの最小幅サイズから最大幅サイズまでの範囲を検出できるようにライン状にＣＣＤが配置され、シートの側端面を検知できるようになっている。このとき検知可能なズレ量の範囲はシートの中心から最大で±７．５ｍｍである。
【００３１】
次に、横レジストセンサＳ２によって検知されたシートの側端面の位置と理想的に搬送されてきたシートの側端面の位置との差分に相当する距離、パンチユニット１１を搬送方向と直交する方向にスライド移動させる。パンチユニット１１は、搬送センタ位置Ｃに対して手前側（奥側でもよい）に、想定する最大横レジストズレ量分（７．５ｍｍに設定）移動した位置で待機しており、仮に横レジストのズレがない状態で搬送された場合、パンチユニット１１は７．５ｍｍスライド移動して穿孔する。手前側に２ｍｍズレた状態で搬送されてきた場合は、５．５ｍｍスライド移動して穿孔することになる。パンチユニット１１のスライド移動は、所定の穿孔場所にシートが停止する直前に完了しているのが望ましい。シートが停止しているのにも拘わらず、パンチユニット１１がスライド移動している最中であれば穿孔できない状態となり、生産性がダウンすることになる。また、シートが停止するあまりにも前にスライド移動が完了していれば、横レジストセンサＳ２による検知を早くし過ぎたことになるため、横レジスト検知精度が悪くなってしまう。穿孔後は、次シートとの衝突を防ぐために再び増速して、パンチ処理を行わない場合と同様に、シートフィーダー６，７，８，９によって搬送され、積載トレイ１０に積載される。
【００３２】
図３ないし図６はパンチユニット１１のスライド機構を説明するための斜視図である。本実施形態では、横レジストセンサＳ２によって検知されたシート側端面の位置と理想的に搬送されてきたシート側端面位置との差分だけパンチユニット１１を搬送方向と直交する方向にスライド移動させて、位置合わせを行い、パンチ位置精度を向上させている。
【００３３】
パンチユニット１１は、図３のパンチユニット本体の斜視図に示すようにベース１２と一体化し固定されている。ベース１２には、前後４箇所にコロ１３が回転自在に設置されており、図４のステーへの設置状態を示す斜視図から分かるようにステー１４の断面コの字状のガイド内を前記コロ１３が転がり、シートの搬送方向と直交する方向にパンチユニット１１がスライドするようになっている。
【００３４】
スライド駆動は、図５の駆動部の要部斜視図に示すように取り付け板１２ａに搭載されたステッピングモータ１５によって行われる。ステッピングモータ１５は駆動軸を上面から突出させた状態で前記取り付け板１２ａの下面に取り付けられている。上面から突出された駆動軸の先端にはステッピングモータプーリ１６が設けられ、このステッピングモータプーリ１６と従動プーリ１６ａ，１６ｂ間にはタイミングベルト１７が張設されている。タイミングベルト１７は固定板１８を介してベースに固定される。これにより、ステッピングモータ１５の正回転、逆回転がタイミングベルト１７を動かすことによって行われる。スライド動作量はパルスカウントによって管理され、１パルスあたりの移動量が小さければ小さいほど細かい位置補正が可能となる。
【００３５】
図６は図５の駆動部を背面側方向から見た斜視図である。パンチユニット１１のホームポジションは、ベース１２の形状の一部、遮蔽板１９のエッジをホームポジションセンサＳ３によって検出した位置に設定されている。パンチユニット１１は、前記したように、図２のセンサ位置に対して手前側（奥側でもよい）に、想定する最大横レジストズレ量分（７．５ｍｍに設定）移動した位置で待機している。ちょうどその位置が、遮蔽板１９のエッジをホームポジションセンサＳ３にて検出している位置である。
【００３６】
図７、図８及び図９はパンチユニット１１の穿孔駆動機構を示す図である。パンチユニット１１の内部には軸２０が通っており、図７の穿孔動作説明図に示すように、軸の両端にカム２１が固定されている。このカム２１が回転することによってブラケット２２を下方に押し下げ、パンチ刃２３によってシートを穿孔する。図７（ａ）が穿孔を開始する直前の状態、図７（ｂ）が穿孔動作中の状態、図７（ｃ）が穿孔直後の状態をそれぞれ示す。
【００３７】
一方、図３のパンチユニットを背面から見た図８に示すように、軸２０の端部には検知円板２４とラチェット２５が固定されており、ラチェットギア２６からラチェット２５に回転を伝達し、その結果、軸２０及びカム２１が回転する構成となっている。ラチェットギア２６は、穿孔モータ２７から駆動を伝達される。穿孔モータ２７の後部には、モータ軸と同一軸にエンコーダ２８が固定されており、エンコーダセンサ２９でパルスを読み込みパンチ駆動の速度制御を行っている。また、パンチ刃２３のホームポジションは、検知円板２４に設けられた切り欠き部をホームセンサＳ４で検出することで行われている。検知円板２４が１回転する毎に、停止、起動を繰り返して穿孔を行っている。
【００３８】
図９は検知円板２４の側面を示す斜視図である。同図において、検知円板２４の中心から下方向に垂直に降ろした線を３０とすると、検知円板２４の切り欠き部２４ａの中央が中心になる位置（α＝β）が、パンチ刃２３の理想のホームポジションとなる。
【００３９】
用紙の厚みや、温度環境、電圧などによって、穿孔時間、穿孔速度が異なるため、全ての穿孔時に上述に位置にホームポジションをもっていくのは難しいが、検知円板２４の切り欠き部２４ａがホームセンサＳ４によって検知されなければ、パンチ刃２３がパンチ上ガイド板３１から突出することはない。仮に、検知円板２４の切り欠き部２４ａを超えて停止した場合は、パンチ刃２３はパンチ上ガイド板３１から突出した状態となるため、次シート先端がパンチ刃２３に接触して、キズ、あるいはジャムとなる可能性がある。
【００４０】
穿孔モータ２７は、モータブラケット３２に固定されており、そのモータブラケット３２はベース１２に固定されている。従って、穿孔モータ２７及びモータブラケット３２あるいはそれらに固定されている部品全てが、ベース１２と共に図２の移動方向にスライドする。
【００４１】
図１０は本実施形態に係るシート処理装置の制御回路を画像形成装置とともに示すブロック図である。同図において、制御装置としてのメイン制御板３５０は、ＣＰＵ３６０を中心とするマイクロコンピュータからなり、パルスカウンタ３６１及びタイマ３６２を備え、画像形成装置本体のコントロールパネルの各スイッチ等、及び入口センサＳ１、図示しない複数のセンサ３７１のそれぞれからの信号がＣＰＵ３６０へ入力される。ＣＰＵ３６０は、入力された信号に基づいて、各種モータ３７２，３７３やソレノイド３７４，３７５などの制御を司る。また、パンチユニット１１もパンチ中継基板３８０を介してセンサやスイッチ３８５からの入力に応じてクラッチやモータ３８１，３８２，３８３を、モータドライバ３８４を介して制御することによりＣＰＵ３６０の指示によって穴明けを実行する。
【００４２】
なお、シート処理装置２の制御は前記ＣＰＵ３６０が図示しないＲＯＭに書き込まれたプログラムを、ＲＡＭ３６３をワークエリアとして使用しながら実行することにより行われる。
【００４３】
図１１は、これまでに説明した穿孔動作の制御手順を示すフローチャートであり、前記ＣＰＵ３６０によって実行される。この制御手順では、まず、初期化とイニシャル動作を実行し（ステップＳ１０１，Ｓ１０２）、ジョブが開始された時点で（ステップＳ１０３）、入口ローラに相当するシートフィーダー４の駆動を開始する（ステップＳ１０４）。そして、画像形成装置５００側からシート１が搬入され、入口センサＳ１がオンになると（ステップＳ１０５−Ｙｅｓ）、シート先端をレジストローラとして機能するシートフィーダー５のニップに突き当て、シートフィーダー４を停止させ、スキュー補正を行う（ステップＳ１０６）。
【００４４】
スキュー補正が完了すると（ステップＳ１０７−Ｙｅｓ）、シートフィーダー４，５，６を駆動してシート１をパンチユニット１１側に送り出し（ステップＳ１０８）、更に、パンチユニット１１よりも下流側のシートフィーダー８，９を駆動する（ステップＳ１０９）。横レジスト検知センサＳ２がシート１の側端部を検知すると（ステップＳ１１０−Ｙｅｓ）、横レジスト検知処理を実行する（ステップＳ１１１）。横レジスト検知処理は図１２のフローチャートに示すように、ＣＣＤ読み取り処理を行い（ステップＳ１１１−１）、ＣＣＤの読み取り結果に基づいてパンチユニット１１の移動量を算出する処理を実行する（ステップＳ１１１−２）という処理である。
【００４５】
横レジスト検知処理が終了すると、パンチユニット１１の移動処理を実行する（ステップＳ１１２）。パンチユニット１１の移動処理は、図１３のフローチャートに示すようにステップＳ１１１−２で算出されたパンチユニット１１の移動量分だけパンチユニット１１を移動させる処理である。次いで、パンチ位置にシート１を停止させるためにシートフィーダー６，７，８，９を減速し（ステップＳ１１３）、シートをパンチ穿孔位置に停止させ（ステップＳ１１４）、停止した時点でパンチ穿孔処理を実行する（ステップＳ１１５）。なお、ステップＳ１１３の減速度はシートサイズに応じて変更される。
【００４６】
パンチ穿孔処理が終了すると（ステップＳ１１６）、シートフィーダー６，７，８，９を駆動し（ステップＳ１１７）、排紙トレイ１０に穿孔されたシート１を排紙する。なお、スティプル処理トレイでスティプル処理を行う場合、中綴じ、中折り処理トレイで中綴じ、中折りを行う場合には、分岐爪２ｅで前記トレイ方向にシート搬送方向を変更し、前記処理を実行した後、排紙する。
【００４７】
一方、図９にパンチ刃の理想となるホームポジションを示したが、パンチ穿孔後の停止精度を向上させる方法としては、穿孔後のモータ停止位置に応じて補正をかけて理想のホームポジションに近づける方法や、穿孔後の速度あるいはモータ駆動量に応じて停止動作を最適な動作にする方法があげられるが、穿孔動作全体で速度制御を行うことが望ましい。これは、パンチの種類に応じて穿孔時にかける負荷トルクが異なったり、ＤＣモータの温度上昇に伴いモータの停止精度が変化したりした場合に、停止後の制御を変化させているだけでは高い生産性を維持するのが難しいからである。
【００４８】
そこで、本実施形態では、パンチ穿孔モータの最大速度と穿孔モータの停止制御開始の位置（ブレーキをかける位置）を選択できるように制御する。まず、簡単に制御の概要を説明する。図１４は概要を説明するために簡略化した制御手順を示すフローチャートである。
【００４９】
この制御手順では、ＰＷＭ１００％で穿孔モータ２７を駆動して穿孔動作を開始し（ステップＳ２０１）、パンチ刃、シート厚、雰囲気温度などによってパンチ刃２３の駆動速度を最大に設定する（ステップＳ２０２）。以下の制御では、穿孔モータ２７に流れる電流をＰＷＭ制御しており、また使用しているモータはＤＣモータである。ＰＷＭ１００％とは、穿孔モータ２７に流れる電流に制限を加えないことを示し、（モータドライバによる制限はあるが）、例えばＰＷＭ２５％とした場合、ＰＷＭ１００％のときの１／４の電流が流れることを意味する。
【００５０】
パンチ穿孔動作開始と同時にエンコーダ２８とエンコーダセンサ２９でカウントされるパルス数を一定時間間隔で計測する（ステップＳ２０３）。計測する時間間隔は、エンコーダ２８の穴間隔によって最適な値に設定することが望ましい。エンコーダの穴間隔が大きい（分解能が低い）ということは、検知できるパルス数が少なくなるため、細かい時間で計測しても意味がないからである。逆に、エンコーダの穴間隔が小さい（分解能が高い）場合は、エンコーダセンサ２９でパルスをカウントする際、割り込み処理を用いて、エンコーダ２８の穴のエッジ部分を検出する方がより正確にパルス数をカウントすることが可能となる。また、検出する際はエンコーダの穴の両エッジ（エンコーダセンサがＯＮするときとＯＦＦするときの両方）をカウントする方が、より細かくカウントすることが可能である。
【００５１】
このとき、エンコーダセンサ２９によってＮ回目にカウントされたパルス数とＮ＋１回目にカウントされたパルス数の差は、単位時間あたりでの位置成分の差となるため、速度成分を表すことになる。この位置成分の差をＶとする。ここで、穿孔モータ２７の最大速度をＶｍａｘと定義する。
【００５２】
このとき、穿孔動作開始からＶｍａｘとＶの差とは、単位時間あたりでの速度成分の差であり、加速度成分と考えることができる。最大速度Ｖｍａｘと位置成分の差Ｖの差をＰとする。
【００５３】
穿孔動作開始後、始めは穿孔モータ２７の速度Ｖが急激に変化するため、速度差Ｐは大きな値となる。穿孔後ある程度時間が経過すると、穿孔モータ２７はＤＣモータであるため、ある一定の速度に達する。速度差Ｐが０に近い値になった場合、穿孔モータ２７に流れている電流値は下げる方向に働くように制御する（ＰＷＭを１００％から２５％へ変更させる）。速度差Ｐが０になった場合は、穿孔モータ２７に電流が流れないようにする（ＰＷＭを０％にする）。電流が流れていない状態、あるいは低い電流値で電流が流れている状態が続くと、穿孔モータ２７の駆動速度は遅くなっていく。すなわち速度差が大きくなるため速度差Ｐの値は大きくなっていく。そしてまた、一定の速度に達すると速度差Ｐは０に近い値になっていくため、再び電流値を低くする制御、あるいは電流が流れない制御を行う（ＰＷＭを下げる制御を行う）。
【００５４】
なお、パンチ刃２３がシートをちょうど穿孔しているときの状態は、パンチ刃２３がシート１にあたっているときは、シート１に対して穿孔する分の負荷が加わることになるため、速度Ｖは遅くなる。従って、速度差Ｐは大きな値となり、結果的に電流値を高くするような制御が働くことになる。以上のようなフィードバック制御によって、穿孔モータ２７の駆動速度を制御する（ステップＳ２０４）。本実施形態では、穿孔モータ２７の停止動作が開始するまでは、Ｖｍａｘを基準とした速度制御を行っていることが特徴である。
【００５５】
停止開始位置は、ホームセンサＳ４によって検知円板２４がホームポジションから脱出したときを基準とし（ステップＳ２０５、Ｓ２０６）、そのときに、停止開始位置までに必要なパルス数Ｋをセットする（ステップＳ２０７）。ホームセンサＳ４による検知円板２４のホームポジション脱出の検知は、高い精度が要求されるので、割り込み処理によって行われるのが望ましい。検知円板２４がホームポジションから脱出後のエンコーダセンサ２９によって検知されたパルス数が、セットしたパルス数Ｋまで進んだら、停止動作を開始する。すなわち、逆転ブレーキの作動開始を待ち（ステップＳ２０８）、逆転ブレーキ位置にパンチ刃２３が到達した時点で（ステップＳ２０９−Ｙｅｓ）、逆転ブレーキの作動を開始する（ステップＳ２１０）。逆転ブレーキを用いて停止動作を開始した場合、停止動作開始直後は、速度差Ｐの値はどんどん大きくなる。これは穿孔モータ２７に急に逆方向に電流を流すためである。
【００５６】
しかしながら、ある時間が経過すると、穿孔モータ２７が逆方向に回転し始めない限りは、速度Ｖが小さくなっていくため、速度差Ｐの値も小さくなる。速度差Ｐが０に近い正の値Ｒよりも小さくなったら、最後は短絡ブレーキを用いて穿孔モータ２７を停止させる（ステップＳ２１１，Ｓ２１２）。ここで示したＲとは、穿孔モータ２７の駆動速度Ｖが短絡ブレーキで十分停止できる速度に到達したと判断できる値であるものとする。なお、逆転ブレーキはモータの端子を切り替えてモータを逆転させてブレーキをかける手法であり、短絡ブレーキはモータの端子間を強制的に短絡させてブレーキをかける手法である。これらはともにモータの制御では一般に行われている手法である。
【００５７】
このとき、速度差ＰがＲよりも少し大きな値を持つときについて考える。
【００５８】
Ｐ＞Ｒのときは、穿孔モータに流れる電流制御のＰＷＭは１００％になっているが、ＰがＲに近い値になったときは、ＰＷＭを徐々に下げて行った方が、Ｐ＜Ｒとなって短絡ブレーキをかけたときにモータへの負荷が減り、また停止精度も向上すると考えられる。
【００５９】
短絡ブレーキ後、パンチのホームポジション位置への進入を待ち（ステップＳ２１３）、パンチＨＰセンサＳ４がオフになると（ステップＳ２１４）、穿孔モータ２７はホームポジションで停止し、次の穿孔へと待機する。
【００６０】
以上の制御の中で、停止精度向上のためには、最大速度Ｖｍａｘと指定パルス数Ｋが大きく影響する。例えば、最大速度が大きければ停止開始の制御を始めるのを早くしないと理想のホームポジションでパンチ刃が停止することができない。また、逆に最大速度が小さければ、停止制御の開始は通常よりも遅い位置で十分なはずである。
【００６１】
そこで、最大速度Ｖｍａｘと指定パルス数Ｋの決定方法が重要となる。例えば、高生産性を追求するために、最大速度Ｖｍａｘをできるだけ大きな値に設定したとする。すると停止動作の開始は、早い段階で行わないと穿孔モータ２７は理想のホームポジション位置で収まらなくなってしまう。すなわち、本来の位置よりも行き過ぎてしまう。従って、最大速度Ｖｍａｘを大きな値に設定した場合は、パルス数Ｋを少し小さい値に設定する必要がある。これにより停止開始動作の開始を早めるようにする。逆に最大速度Ｖｍａｘを小さな値に設定した場合は、パルス数Ｋを通常よりも大きな値に設定すればよい。また、最大速度Ｖｍａｘと指定パルス数Ｋは、要求される穿孔時間、装着されているパンチユニットの種類、ＤＣモータの温度状態などによって決定されるのが望ましい。
【００６２】
例えばパンチ刃の種類によって、具体的には２穴パンチユニットと３穴パンチユニットとでは、穿孔時の負荷トルクが異なる。すなわち、３穴パンチユニットの方が、穿孔後停止するために必要なトルクは大きい。従って、停止制御を開始する位置を２穴パンチユニットよりも少し手前の位置にすれば（Ｋの値を小さくすれば）、２穴パンチユニットと同じ位置で停止することが可能となる。指定パルス数Ｋを小さくした場合には、逆に、最大速度Ｖｍａｘを大きくする必要がある。
【００６３】
穿孔するシートの紙厚が異なる場合も最大速度Ｖｍａｘと指定パルス数Ｋは変化させるとよい。これは、例えば厚紙である場合、穿孔に必要な負荷トルクが大きくなり、従って穿孔時間が長くなってしまう傾向がある。そのようなときは、最大速度Ｖｍａｘを大きくすれば通常よりも早い時間での穿孔が可能となる。このとき、指定パルス数Ｋは、早めに停止動作を開始する必要があるため、低い値に設定する。なお、パンチ刃の種類の異同については、２穴、３穴などの多穴パンチに加えて、パンチ刃の直径の異同についても同様のことが言える。また、紙厚については、シート厚情報は画像形成装置５００側からの紙厚に関する情報、例えば操作パネルからの入力情報、給紙トレイの選択情報によってＣＰＵ３６０が判断する。
【００６４】
また、ＤＣモータは一般的に温度が上昇するとモータの巻線抵抗が変化することから、駆動しているモータにブレーキをかけた場合、温度上昇前と比べてブレーキがかかり難くなるという現象が起こる。従って、そのような場合は、最大速度Ｖｍａｘを小さい値にして停止しやすくする、もしくは、指定パルス数Ｋを低い値にして早めに停止動作を開始する必要がある。ＤＣモータの内部温度は、直接的には検出することは難しいので、例えばＤＣモータのケーシングにサーミスタなどの温度センサを取り付け、そのセンサ出力とブレーキのかけりやすさの関係を予め実験室などで計測し、テーブル化して使用することにより精密な制御が可能となる。
【００６５】
以上のように、本実施形態によれば、
１）シートにパンチ刃を用いて穿孔する際に、穿孔モータの最大速度と穿孔モータの停止動作開始位置の両方を最適な値に設定あるいは選択することが可能となり、良好なパンチ刃停止精度を得ることができる。  
２）パンチ刃にパンチ刃の位置を検知できる検知手段を備えているので、パンチ刃の種類に応じて、穿孔モータの最大速度と穿孔モータの停止動作開始位置の両方を最適に値に設定あるいは選択することが可能となり、良好なパンチ刃停止精度を得ることができる。  
３）穿孔対象となるシートの紙厚を検知できる検知手段を備えているので、シートの紙厚に応じて、穿孔モータの最大速度と穿孔モータの停止動作開始位置の両方を最適に値に設定あるいは選択することが可能となり、良好なパンチ刃停止精度を得ることができる。  
４）穿孔モータの温度を検知する検知手段を備えているので、穿孔モータの温度、あるいはこの温度から推察できる内部温度に応じて、穿孔モータの最大速度と穿孔モータの停止動作開始位置の両方を最適に値に設定あるいは選択することが可能となり、良好なパンチ刃停止精度を得ることができる。  
等の効果を奏する。
【００６６】
なお、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲で定義された技術思想に含まれる技術的事項の全てに及ぶことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施形態に係るシート処理装置全体の構成を示す図である。
【図２】横レジストセンサの構成と測定原理を示す図である。
【図３】パンチユニット本体の斜視図である。
【図４】パンチユニットのステーへの設置状態を示す斜視図である。
【図５】パンチユニットのスライド機構の駆動部の要部斜視図である。
【図６】図５の駆動部を背面側方向から見た斜視図である。
【図７】パンチユニットの穿孔動作を示す図である。
【図８】パンチユニットの穿孔機構を示す図である。
【図９】パンチユニットの穿孔機構における検知円板の側面を示す斜視図である。
【図１０】本実施形態に係るシート処理装置の制御回路を画像形成装置とともに示すブロック図である。
【図１１】本実施形態に係るシート処理装置のシート搬送とパンチユニットの穿孔手順を示すフローチャートである。
【図１２】図１１における横レジスト検知処理のサブルーチンの処理内容を示すフローチャートである。
【図１３】図１１におけるパンチ移動処理のサブルーチンの処理内容を示すフローチャートである。
【図１４】パンチユニットの穿孔処理の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６８】
１  シート
２  シート後処理装置
４，５，６，７，８，９  シートフィーダー
１０  積載トレイ
１１  パンチユニット
２７  穿孔モータ
２８  エンコーダ
２９  エンコーダセンサ
３６０  ＣＰＵ
５００  画像形成装置
Ｓ４  ホームセンサ
【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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