JP7282624B2 - シート処理装置及び画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、シートを処理するシート処理装置及びこれを備える画像形成システムに関する。

従来、プリンタ等の画像形成装置に接続され、画像形成装置から排出されたシートに穿孔処理を施すフィニッシャが提案されている（特許文献１参照）。このフィニッシャは、シートを検知するシート検知センサと、シートを搬送する搬送ローラ対と、搬送ローラ対によって搬送されるシートに穿孔する穿孔手段と、を有している。穿孔手段は、ケーシングにそれぞれ軸支されるパンチ及びダイスと、パンチ及びダイスを同期させて駆動させるパンチ駆動モータと、を有している。

パンチ及びダイスは、ホームポジションで停止して待機しており、シート検知センサがシートの後端を検知したことに基づいて、パンチ駆動モータによって駆動開始される。そして、パンチ及びダイスは、シートの後端部の所定位置において噛み合い、搬送ローラ対によって搬送されるシートに穿孔する。

特開平１０－２７９１７０号公報

近年、画像形成装置では、先行シートの後端と後続シートの先端との間隔（以下、紙間とする）を短くし、生産性を向上することが求められている。しかしながら、特許文献１に記載のフィニッシャは、穿孔しようとするシートの後端を検知するまではパンチ及びダイスをホームポジションで停止させるため、パンチ駆動モータの振動が収まるまで所定のホールド時間を確保する必要がある。ホールド時間を確保せず、パンチ駆動モータの駆動を開始させると、穿孔精度が低下してしまう。

このため、先行シートの穿孔処理が終了してから、後続シートの穿孔処理の開始までは、上記所定のホールド時間を空けなければならず、このホールド時間が生産性向上の制約となっていた。このように、穿孔精度と生産性の向上が課題となっている。

そこで、本発明は、穿孔精度と生産性を向上したシート処理装置及びこれを備えた画像形成システムを提供することを目的とする。

本発明は、シート処理装置において、シートを搬送方向に搬送する搬送部と、回転可能に支持され、回転しながら前記搬送部によって搬送されているシートに所定位置において穿孔するパンチと、前記搬送方向における前記パンチの上流に位置する第１検知位置でのシートの有無に基づいて出力値を変化させる第１センサと、前記搬送方向における前記第１検知位置の上流に位置する第２検知位置でのシートの有無に基づいて出力値を変化させる第２センサと、前記パンチを駆動する駆動源と、前記駆動源を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記パンチによって先行シートに対する穿孔処理が終了した際に、後続シートの先端が前記搬送方向において前記第２検知位置と前記第１検知位置の間に位置する場合、前記第２センサの検知結果に基づいて前記パンチの回転速度を制御する第１処理及び前記第１センサの検知結果に基づいて前記パンチの回転速度を制御する第２処理を含む制御モードを実行し、前記制御部は、前記制御モードにおいて、先行シートに穿孔処理してから後続シートに穿孔処理するまでの間に前記パンチの回転を停止させない、ことを特徴とする。

本発明によると、穿孔精度と生産性を向上することができる。

第１の実施の形態に係る画像形成装置を示す全体概略図。 （ａ）はホームポジションに位置するパンチ及びダイスを示す模式図、（ｂ）は噛合位置に位置するパンチ及びダイスを示す模式図、（ｃ）は穿孔終了位置に位置するパンチ及びダイスを示す模式図。 画像形成システムのハードウェア構成を示すブロック図。 画像形成システムの機能構成を示すブロック図。 一時停止制御を行った際のパンチ駆動モータの回転位置及び回転速度を示すタイミングチャート。 第１の実施の形態に係る穿孔制御を示すフローチャート。 （ａ）乃至（ｅ）は、各時点における一時停止制御によって穿孔する際のシート、パンチ及びダイスの様子を示す図。 モータ加減速制御を行った際のパンチ駆動モータの回転位置及び回転速度を示すタイミングチャート。 モータ加減速制御における穿孔間距離、目標速度及び速度制御終了ステップ数の関係を示す制御テーブル。 モータ加減速制御の各ステップを示すフローチャート。 （ａ）乃至（ｅ）は、各時点におけるモータ加減速制御によって穿孔する際のシート、パンチ及びダイスの様子を示す図。 モータ粗調微調制御を行った際のパンチ駆動モータの回転位置及び回転速度を示すタイミングチャート。 モータ粗調制御の各ステップを示すフローチャート。 モータ粗調制御における穿孔間距離、目標速度及び速度制御終了ステップ数の関係を示す制御テーブル。 モータ微調制御の各ステップを示すフローチャート。 モータ微調制御における補正距離、目標速度及び速度制御終了ステップ数の関係を示す制御テーブル。 （ａ）乃至（ｇ）は、各時点におけるモータ粗調微調制御によって穿孔する際のシート、パンチ及びダイスの様子を示す図。 第２の実施の形態に係る画像形成システムの機能構成を示すブロック図。 第２の実施の形態に係る穿孔制御を示すフローチャート。 （ａ）はパンチ駆動モータを一時停止する場合の対応可能な最小穿孔間距離を示す表、（ｂ）はモータ粗調制御で対応可能な穿孔間距離と、モータ微調制御で対応可能な補正距離の範囲を示す表。

以下、本発明を実施するための例示的な形態について、図面を参照しながら説明する。

＜第１の実施の形態＞
〔全体構成〕
図１に示すように、第１の実施の形態に係る画像形成システム１Ｓは、画像形成装置１、画像読取装置２、原稿送り装置３及びシート処理装置４によって構成される。画像形成システム１Ｓは、記録材であるシートに画像を形成し、必要に応じてシート処理装置４によってシートに処理を施して出力する。以下、各装置の簡単な動作を説明した後、シート処理装置４について詳細な説明を行う。

原稿送り装置３は、原稿トレイ１８に載置された原稿を画像読取部１６，１９に搬送する。画像読取部１６，１９はそれぞれ原稿面から画像情報を読み取るイメージセンサであり、１度の原稿搬送で原稿の両面の読み取りが行われる。画像情報を読み取られた原稿は原稿排出部２０に排出される。また、画像読取装置２は駆動装置１７により画像読取部１６を往復移動させることで、原稿台ガラスにセットされた静止原稿（ブックレット原稿などの原稿送り装置３が使用できない原稿を含む）から画像情報を読み取ることができる。

画像形成装置１は、直接転写方式の画像形成部１Ｂを備えた電子写真装置である。画像形成部１Ｂは、感光ドラム９を備えたカートリッジ８と、カートリッジ８の上方に配置されたレーザスキャナユニット１５と、を備えている。画像形成動作を行う場合、回転する感光ドラム９の表面が帯電させられ、レーザスキャナユニット１５が画像情報に基づいて感光ドラム９を露光することでドラム表面に静電潜像を書き込む。感光ドラム９に担持された静電潜像は帯電したトナー粒子によってトナー像に現像され、感光ドラム９と転写ローラ１０とが対向する転写部にトナー像が搬送される。画像形成装置１のコントローラは、画像読取部１６，１９によって読み取られた画像情報又は外部のコンピュータからネットワークを介して受信した画像情報に基づいて画像形成部１Ｂによる画像形成動作を実施する。

画像形成装置１は、記録材としてのシートを１枚ずつ所定の間隔で給送する給送装置６を複数備えている。給送装置６から給送されたシートはレジストレーションローラ７にて斜行を補正された後に転写部に搬送され、転写部において、感光ドラム９に担持されたトナー像を転写される。シート搬送方向における転写部の下流には定着ユニット１１が配置されている。定着ユニット１１は、シートを挟持して搬送する回転体対と、トナー像を加熱するためのハロゲンランプ等の発熱体とを有し、シート上のトナー像を加熱及び加圧することで画像の定着処理を行う。

画像形成されたシートを画像形成装置１の外部に排出する場合、定着ユニット１１を通過したシートは水平搬送部１４を介してシート処理装置４に搬送される。両面印刷において第１面の画像形成が終了したシートの場合、定着ユニット１１を通過したシートは反転ローラ１２に受け渡され、反転ローラ１２によってスイッチバック搬送され、再搬送部１３を介して再びレジストレーションローラ７に搬送される。そして、シートは、再び転写部及び定着ユニット１１を通過することで第２面に画像を形成された後、水平搬送部１４を介してシート処理装置４に搬送される。

上記の画像形成部１Ｂはシートに画像を形成する画像形成部の一例であり、感光体に形成したトナー像を中間転写体を介してシートに転写する中間転写方式の電子写真ユニットを用いてもよい。また、インクジェット方式やオフセット印刷方式の印刷ユニットを画像形成部として用いてもよい。

［シート処理装置］
シート処理装置４は、シートに穿孔処理を施す穿孔装置６０を有し、画像形成装置１から受け取ったシートに穿孔処理を施してシート束として排出する。また、シート処理装置４は、画像形成装置１から受け取ったシートに穿孔処理を施さずに単に排出することもできる。

シート処理装置４には、シートを搬送する搬送路として受入パス８１、内排出パス８２、第１排出パス８３及び第２排出パス８４が設けられており、シートを排出する排出先として上排出トレイ２５及び下排出トレイ３７が設けられている。第１搬送路としての受入パス８１は、画像形成装置１からシートを受け取って案内する搬送路であり、第２搬送路としての内排出パス８２は、受入パス８１の下方に延び、整合部４Ａへ向けてシートを案内する搬送路である。第１排出パス８３は、シートを上排出トレイ２５に排出する搬送路であり、第３搬送路としての第２排出パス８４は、中間積載部３９から束排出ローラ３６に向けて延び、シートを束排出ローラ３６に案内する搬送路である。

画像形成装置１の水平搬送部１４から排出されるシートは、受入パス８１に配置された搬送部としての入口ローラ２１によって受け取られ、受入パス８１を通って反転前ローラ２２へ向けて搬送される。シート搬送方向において入口ローラ２１と反転前ローラ２２との間には、穿孔装置６０が配置されており、受入パス８１を搬送されるシートは、後述する穿孔装置６０によって穿孔処理が施される。また、入口センサ２７は、入口ローラ２１と反転前ローラ２２との間の第２検知位置でのシートの有無に基づいて出力値（例えば電圧値や出力信号）を変化させる。第２センサとしての入口センサ２７は、後述する搬送方向におけるパンチ前センサ６３の上流に位置している。反転前ローラ２２は、入口ローラ２１から受け取ったシートを第１排出パス８３へ向けて搬送する。

なお、入口ローラ２１によるシートの搬送速度を水平搬送部１４よりも大きく設定し、入口ローラ２１がシートを受け取った後にシートの搬送速度を加速してもよい。この場合、水平搬送部１４の搬送ローラとこれを駆動するモータとの間にワンウェイクラッチを設置し、入口ローラ２１によってシートが引っ張られたとしても搬送ローラが空転するように構成すると好適である。

シートの排出先が上排出トレイ２５の場合、反転ローラ２４は反転前ローラ２２から受け取ったシートを上排出トレイ２５に排出する。シートの排出先が下排出トレイ３７の場合、反転部としての反転ローラ２４は反転前ローラ２２から受け取ったシートを反転させるスイッチバック搬送を行って、シートを内排出パス８２に搬送する。反転ローラ２４によるシートの排出方向において反転ローラ２４よりも上流側で受入パス８１及び内排出パス８２が第１排出パス８３から分岐する分岐部には、逆流防止弁２３が配置されている。逆流防止弁２３は、反転ローラ２４によってスイッチバックされたシートが受入パス８１に逆流することを規制する機能を有する。

内排出パス８２に配置された回転体対としての内排出ローラ２６、中間搬送ローラ２８及び蹴り出しローラ２９は、反転ローラ２４から受け取ったシートを順に受け渡しながら整合部４Ａへ向けて搬送する。中間積載前センサ３８は、中間搬送ローラ２８と蹴り出しローラ２９との間でシートを検知する。入口センサ２７、パンチ前センサ６３及び中間積載前センサ３８としては、例えば光を用いて検知位置におけるシートの有無を検出する光学センサや、シートに押圧されるフラグを用いたフラグセンサが用いられる。

整合部４Ａは、束押さえフラグ３０と、積載部としての中間積載部３９と、束排出ガイド３４と、駆動ベルト３５と、を有している。中間積載部３９は、中間上ガイド３１及び中間下ガイド３２から構成され、複数枚のシートがシート束として積載される。ローラ対からなる蹴り出しローラ２９によって中間積載部３９に向けて排出されたシート束は、束押さえフラグ３０によって中間下ガイド３２に押し付けられる。

そして、中間積載部３９に排出されたシート束は、中間下ガイド３２に沿って下方に案内され、中間積載部３９のシート搬送方向における下流端部に設けられる縦整合板によって整合される。また、縦整合板によってシート搬送方向に整合されたシート束は、不図示の横整合板によってシート搬送方向に直交する幅方向に整合される。このような整合処理が行われた後、シート束は、駆動ベルト３５に固定された束排出ガイド３４によって押し出され、第２排出パス８４を介して束排出ローラ３６に受け渡される。シート束は、排出部としての束排出ローラ３６によって機外へ排出されて下排出トレイ３７に積載される。

上排出トレイ２５及び下排出トレイ３７は、いずれもシート処理装置４の筐体に対して上下に移動可能である。シート処理装置４は、上排出トレイ２５及び下排出トレイ３７におけるシートの上面位置（シートの積載高さ）を検知するシート面検知センサを備えており、いずれかのセンサがシートを検知すると、対応するトレイをＡ２，Ｂ２方向に下降させる。また、上排出トレイ２５又は下排出トレイ３７のシートが取り除かれたことをシート面検知センサによって検知すると、そのトレイをＡ１，Ｂ１方向に上昇させる。従って、上排出トレイ２５及び下排出トレイ３７は、積載されたシートの上面を一定に保つように昇降制御される。

［穿孔装置］
次に、穿孔装置６０について説明する。穿孔装置６０は、回転するパンチによってシートに穿孔するロータリー方式の穿孔装置である。穿孔装置６０は、図２（ａ）に示すように、パンチ軸６５を中心に回転可能に支持されるパンチ６１と、ダイス軸６６を中心に回転するダイス６２と、パンチ前センサ６３と、を有している。ダイス６２は、パンチ６１に噛合可能なダイス穴６４を有しており、パンチ軸６５及びダイス軸６６は、パンチ駆動モータ１０２（図３参照）によって駆動される不図示のギヤに噛合している。駆動源としてのパンチ駆動モータ１０２が駆動することで、図２（ａ）において、パンチ６１は、時計回り方向に回転し、ダイス６２は、反時計回り方向に回転する。

第１センサとしてのパンチ前センサ６３は、搬送方向においてパンチ６１及びダイス６２よりも上流に位置する第１検知位置にてシートを検知する。より具体的には、パンチ前センサ６３は、第１検知位置におけるシートの有無に基づいて出力値（例えば電圧値や出力信号）を変化させるため、シートの先端や後端が検知位置を通過する際に、出力値が変化する。

図２（ａ）は、ホームポジションに位置するパンチ６１及びダイス６２を示す模式図である。パンチ６１及びダイス６２は、シートに画像を形成する画像形成ジョブの開始時及び終了時にはホームポジションに位置し、ジョブが入力されていない間もホームポジションで停止している。パンチ６１及びダイス６２は、ホームポジションにおいて、シートの搬送を妨げることが無いように配置されている。また、パンチ６１のホームポジションは、回転方向においてパンチ６１及びダイス６２が噛合する噛合位置よりも角度θだけ上流に回転した位置である。

図２（ｂ）は、噛合位置に位置するパンチ６１及びダイス６２を示す模式図である。パンチ６１及びダイス６２が噛合位置に位置すると、パンチ６１がダイス６２のダイス穴６４に噛み合い、シートが穿孔される。図２（ｃ）は、穿孔終了位置に位置するパンチ６１及びダイス６２を示す模式図である。

このように、パンチ６１及びダイス６２は、ホームポジションで待機し、パンチ前センサ６３がシートの先端を検知したことに基づいて、パンチ駆動モータ１０２によって所定のタイミングで駆動開始される。この時、パンチ６１及びダイス６２の周速度とシートの搬送速度が一致するようにパンチ駆動モータ１０２は制御され、穿孔時にシートが皺になったり破れたりすることを防止している。パンチ６１及びダイス６２は、穿孔終了位置にて穿孔されたシートから離間する。

［ハードウェア構成］
図３は、画像形成システム１Ｓのハードウェア構成を示すブロック図である。なお、図３では、主に本実施の形態の制御に関係するシート処理装置４の構成を示し、他の構成は省略している。

画像形成システム１Ｓは、図３に示すように、主制御部１０１と、ビデオコントローラ１１９と、エンジン制御部３０１と、を有しており、ビデオコントローラ１１９は、画像形成装置１とシート処理装置４とを統括する。エンジン制御部３０１は、画像形成装置１を制御し、主制御部１０１は、シート処理装置４を制御する。

ビデオコントローラ１１９は、エンジン制御部３０１及び主制御部１０１にそれぞれシリアルコマンド送信信号線３０２，３０４を介して接続されており、これらエンジン制御部３０１及び主制御部１０１へ命令をシリアル通信で送信する。エンジン制御部３０１は、ビデオコントローラ１１９にシリアルステータス送信信号線３０３を介して接続されており、ビデオコントローラ１１９にステータスデータをシリアル通信で送信する。制御部としての主制御部１０１は、ビデオコントローラ１１９にシリアルステータス送信信号線３０５を介して接続されており、ビデオコントローラ１１９にステータスデータをシリアル通信で送信する。

画像形成動作を行うに当たり、ビデオコントローラ１１９は、エンジン制御部３０１及び主制御部１０１に対し、シリアルコマンドを送信すると共に、エンジン制御部３０１及び主制御部１０１からのステータスデータを受信することで制御を行っている。このように、複数の装置が接続され動作する場合は、ビデオコントローラ１１９が各装置の制御や状態を一元管理し、各装置間の動作の整合性を保っている。

主制御部１０１は、ＣＰＵ３０６と、ＲＡＭ３０７と、ＲＯＭ３０８と、システムタイマ１１１と、通信手段３１５と、Ｉ／Ｏポート３１０と、等を有している。ＣＰＵ３０６は、シート処理装置４の各種動作を制御する中央演算装置である。ＲＡＭ３０７は、シート処理装置４の動作に必要となる制御データを一時的に記憶する揮発性メモリである。ＲＯＭ３０８は、プログラムやシート処理装置４の動作に必要となる制御テーブルを記憶する不揮発性メモリである。

システムタイマ１１１は、各種制御に必要なタイミングを生成し、通信手段３１５は、ビデオコントローラ１１９との交信処理を行う。これらＣＰＵ３０６、ＲＡＭ３０７、ＲＯＭ３０８、システムタイマ１１１及び通信手段３１５は、バス３０９を介してＩ／Ｏポート３１０に接続されており、Ｉ／Ｏポート３１０は、シート処理装置４の各種ユニットへ制御信号を出入力する。より具体的には、Ｉ／Ｏポート３１０は、入口センサ入力回路３１１及びパンチ前センサ入力回路３１２をそれぞれ介して、入口センサ２７及びパンチ前センサ６３に接続されている。また、Ｉ／Ｏポート３１０は、パンチ駆動モータ駆動回路３１３及び入口モータ駆動回路３１４をそれぞれ介して、パンチ駆動モータ１０２及び入口モータ１０３に接続されている。入口モータ１０３は、入口ローラ２１を駆動する。

［機能構成］
図４は、画像形成システム１Ｓの機能構成を示すブロック図である。なお、図４では、主に本実施の形態のシートへの穿孔制御に関係する部分のみを抜き出して示し、他の部分は省略している。

主制御部１０１は、図４に示すように、システムタイマ１１１、穿孔制御手段１１２、センサ制御手段１１６及びモータ制御手段１１７を有しており、画像形成システム１Ｓにおけるシートの搬送及び穿孔の制御を行う。センサ制御手段１１６には、入口センサ２７及び穿孔装置６０のパンチ前センサ６３からの信号が入力され、センサ制御手段１１６は、各検知位置でのシートの有無に関する情報を穿孔制御手段１１２に出力する。穿孔制御手段１１２は、モータ制御手段１１７を制御することで、パンチ６１及びダイス６２を駆動するパンチ駆動モータ１０２と、入口ローラ２１を駆動する入口モータ１０３と、を駆動させる。

穿孔制御手段１１２は、穿孔間距離算出手段１１３と、モータ駆動判断手段１２１と、補正量算出手段１１４と、モータ加減速タイミング算出手段１１５と、を有している。穿孔制御手段１１２は、入口センサ２７及びパンチ前センサ６３の検知位置をシートの先端及び後端が通過する時刻に基づいて、先行シートと後続シートとの間の距離である紙間を検知する。

穿孔間距離算出手段１１３は、先行シートの最後の穿孔位置と後続シートの最初の穿孔位置とのシート搬送方向における間隔である穿孔間距離を算出する。なお、同一シート内に複数の孔が明けられる場合、これら複数の孔の間隔（以下、規格孔間隔とする）は規格によって予め決まっている。例えば同一シートに２孔を明ける場合には、これらの孔の間隔は８０ｍｍであり、同一シートに３孔（北米３孔）を明ける場合には、これらの孔の間隔は１０８ｍｍである。上記穿孔間距離は、紙間と、規格孔間隔と、シートの搬送方向における長さであるシート長と、シートの先端又は後端から穿孔位置までの距離と、等から算出される。

モータ駆動判断手段１２１は、穿孔間距離算出手段１１３によって算出された穿孔間距離と、後述する一時停止判断閾値と、を比較し、穿孔時のパンチ駆動モータ１０２の動作を一時停止するか、あるいは回転駆動を継続するかを判断する。補正量算出手段１１４は、入口センサ２７の情報から算出した穿孔距離と、パンチ前センサ６３の情報から算出した穿孔間距離の差分を検出し、その差分を補うための補正量を算出する。

モータ加減速タイミング算出手段１１５は、穿孔間距離算出手段１１３の算出した穿孔間距離、モータ駆動判断手段１２１による判断結果、及び上記補正量に応じて、パンチ駆動モータ１０２の目標速度及び加減速タイミングを算出する。そして、モータ制御手段１１７は、これら目標速度及び加減速タイミングに基づいて、パンチ駆動モータ１０２を制御する。

［一時停止判断閾値］
次いで、閾値としての一時停止判断閾値について説明する。本実施の形態では、複数枚のシートに連続して穿孔する穿孔制御を行う場合、一時停止制御と、モータ加減速制御と、モータ粗調微調制御と、の３つの制御方式のいずれかでパンチ駆動モータ１０２を制御する。一時停止制御は、パンチ６１の回転位置をホームポジションで一時停止する制御であり、モータ加減速制御及びモータ粗調微調制御は、パンチ６１を一時停止することなく、パンチ６１の回転速度を変更する制御である。

一時停止制御を実行する場合、パンチ駆動モータ１０２を一時停止させるため、パンチ６１が１回転に要する時間には、スローダウン時間、ホールド時間及びスローアップ時間が含まれる。スローダウン時間は、パンチ駆動モータ１０２を一時停止させるために、後述する上限速度から減速させるのに必要な時間である。ホールド時間は、パンチ駆動モータ１０２を一時停止している時間である。スローアップ時間は、一時停止したパンチ駆動モータ１０２を後述する穿孔速度まで加速するのに必要な時間である。また、パンチ駆動モータ１０２の回転速度にも上限があることから、パンチ６１の１回転に要する時間は、どんなに短くしようとしても、モータ動作仕様で決まる所定時間より短くすることはできない。

図５は、一時停止制御を行った際のパンチ駆動モータ１０２の回転位置及び回転速度を示すタイミングチャートである。本実施例では、シート搬送速度を４２０ｍｍ／ｓｅｃ、このシート搬送速度と同期するパンチ駆動モータ１０２の回転速度を１０００ｐｐｓ、パンチ駆動モータ１０２の回転速度の上限速度を２１００ｐｐｓとする。また、本実施例では、パンチ駆動モータ１０２の速度変更時の傾きを３５ｍｓｅｃ当たり１０００ｐｐｓとする。また、パンチ６１の１回転に要する時間は、ステッピングモータからなるパンチ駆動モータ１０２の駆動ステップ数で２５０ステップに相当する。

図５において、パンチ６１は時刻Ｔ１で先行シートに穿孔し、この時のパンチ駆動モータ１０２の回転速度（以下、穿孔速度とする）は１０００ｐｐｓである。そして、パンチ駆動モータ１０２は、最短時間でパンチ６１をホームポジションまで回転させるために、上限速度である２１００ｐｐｓまで加速される。そして、パンチ駆動モータ１０２は、上限速度である２１００ｐｐｓの速度を所定時間維持した後、一時停止するためにスローダウン時間に鑑みて減速する。そして、時刻Ｔ３においてパンチ６１はホームポジションで一時停止する。

その後、所定のホールド時間が経過した後に、時刻Ｔ４でパンチ駆動モータ１０２は駆動が再開する。なお、ホールド時間は、ステッピングモータからなるパンチ駆動モータ１０２の振動が収まるまでに必要な時間である１００ｍｓｅｃ以上に設定される。そして、パンチ駆動モータ１０２は穿孔速度である１０００ｐｐｓまで加速し、パンチ６１が時刻Ｔ２で後続シートに対して穿孔を行う。

時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までのホールド時間を最短の１００ｍｓｅｃとした場合、上記条件では、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの時間は２８０．７ｍｓｅｃとなる。この２８０．７ｍｓｅｃが、一時停止制御を実行する際の穿孔間隔の最短時間であり、この時間をシート搬送速度の４２０ｍｍ／ｓｅｃでの距離に換算すると１１７．９ｍｍとなる。よって、この１１７．９ｍｍが一時停止制御を実行する際の最短の穿孔間距離となる。なお、上記穿孔間隔は、先行シートの最後の穿孔を行ってから後続シートの最初の穿孔を行うまでの時間である。

そして、穿孔間距離が１１７．９ｍｍよりも短い場合には、一時停止制御は実行不能なので、モータ加減速制御及びモータ粗調微調制御のいずれかが実行される。そして、一時停止制御を実行するか、モータ加減速制御及びモータ粗調微調制御のいずれかを実行するかの判断に使用される閾値を、一時停止判断閾値と呼称する。上記説明では、最短の穿孔間距離が１１７．９ｍｍと計算されたが、本実施例では、搬送バラつきや検知誤差などを考慮してマージンを加えて、一時停止判断閾値を固定値である１５０ｍｍに設定する。このようにして、装置構成やモータ駆動仕様に応じて、それぞれの場合において適切な一時停止判断閾値を予め定めておく必要がある。

［穿孔制御］
次に、本実施の形態における穿孔制御について説明する。図６に示すように、穿孔制御が開始されると、主制御部１０１は、先行シートの穿孔が終了したか否かを判断する（ステップＳ１）。穿孔の終了は、パンチ駆動モータ１０２によってパンチ６１が噛合位置に位置したことに基づいて判断される。

先行シートの穿孔が終了したと判断された場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、主制御部１０１は、後続シートの位置情報を取得する（ステップＳ２）。後続シートの位置情報は、入口センサ２７の検知結果に基づいて得られる。すなわち、先行シートの穿孔終了時に、入口センサ２７によって既に先行シートの先端が検知されている場合には、入口センサ２７がＯＮとなったタイミングから先行シートの位置情報が求められる。先行シートの穿孔終了時に、入口センサ２７によって先行シートの先端が検知されていない場合には、先行シートと後続シートは十分に距離が空いているものと判断する。

そして、主制御部１０１は、ステップＳ２で得られた後続シートの位置情報を基に先行シートと後続シートの穿孔間距離を算出する（ステップＳ３）。次に、主制御部１０１は、ステップＳ３で算出された穿孔間距離が一時停止判断閾値である１５０ｍｍ以上か否かを判断する（ステップＳ４）。なお、このとき、ステップＳ２で後続シートが入口センサ２７によって検知されていなかった場合、穿孔間距離は１５０ｍｍ以上であるとみなす。

穿孔間距離が１５０ｍｍ以上であると判断された場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、上述した第２の制御モードとしての一時停止制御が実行される。すなわち、主制御部１０１は、パンチ６１をホームポジションで一時停止するように、パンチ駆動モータ１０２を制御する（ステップＳ５）。そして、主制御部１０１は、後続シートの先端がパンチ前センサ６３で検知されるまでパンチ前センサ６３を監視する（ステップＳ６）。

後続シートの先端がパンチ前センサ６３で検知された場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、主制御部１０１は、パンチ駆動モータ１０２の駆動開始タイミングとなったか否かを判断する（ステップＳ７）。この駆動開始タイミングは、後続シートの先端から噛合位置におけるパンチ６１までの距離と、パンチ駆動モータ１０２の停止状態から穿孔速度１０００ｐｐｓに加速するまでの時間と、等を考慮して算出される。主制御部１０１は、システムタイマ１１１を用いて駆動開始タイミングとなるまで計時する。

駆動開始タイミングとなった場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、主制御部１０１は、パンチ駆動モータ１０２を穿孔速度となるように駆動開始させる（ステップＳ８）。以上により、後続シートの所望の位置に穿孔することができる。

図７（ａ）乃至図７（ｅ）は、一時停止制御によって穿孔する際のシート、パンチ６１、及びダイス６２の様子を示す図である。図７（ａ）は、先行シート２００の穿孔が終了したタイミングでのシート、パンチ６１、及びダイス６２の様子を示す図である。この時点では、後続シート２０１はまだ入口センサ２７に到達していない。

本実施例においては、パンチ前センサ６３と入口センサ２７の距離は、１５０ｍｍ以上離れている。したがって、先行シート２００の後端２００ｂがパンチ前センサ６３を通過済みであり、かつ入口センサ２７で後続シート２０１の先端２０１ａが検知できていない場合、先行シートと後続シートの紙間は１５０ｍｍ以上であることが分かる。このため、穿孔間距離は、紙間よりも当然長いので、１５０ｍｍ以上である。

このように、本実施例では、入口センサ２７及びパンチ前センサ６３の検知結果に基づいて、穿孔間距離が一時停止判断閾値（１５０ｍｍ）以上であるか否かを判断できる構成となっている。穿孔間距離が一時停止判断閾値以上であるため、主制御部１０１は、パンチ６１がホームポジションで停止するようにパンチ駆動モータ１０２を制御する（図６のステップＳ５参照）。

図７（ｂ）は、パンチ６１及びダイス６２がホームポジションへ向けて回転している様子を示し、図７（ｃ）は、ホームポジションで停止したパンチ６１及びダイス６２を示す。図７（ｃ）（ｄ）に示すように、パンチ６１及びダイス６２が停止している間に、入口ローラ２１によって後続シート２０１は搬送され、パンチ前センサ６３によって後続シート２０１の先端２０１ａが検知される（図６のステップＳ６参照）。そして、駆動開始タイミングとなったことに基づいて、図７（ｅ）に示すように、パンチ駆動モータ１０２が駆動開始し、パンチ６１及びダイス６２によって後続シート２０１に穿孔される（図６のステップＳ７，８参照）。以上が、一時停止制御によってシートに穿孔する際の動作である。

一方で、図６におけるステップＳ４において、穿孔間距離が１５０ｍｍ未満であると判断された場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、主制御部１０１は、パンチ前センサ６３によって後続シートが検知されているか否かを判断する（ステップＳ９）。パンチ前センサ６３によって後続シートが検知されていると判断された場合（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、主制御部１０１は、パンチ駆動モータ１０２を加減速制御するモータ加減速制御を実行する（ステップＳ１３）。言い換えれば、穿孔間距離が一時停止判断閾値である１５０ｍｍ未満であり、かつ後続シートがパンチ前センサ６３の第１検知位置に到達している場合、第３の制御モードとしてのモータ加減速制御が実行される。

［モータ加減速制御］
図８は、モータ加減速制御を行った際のパンチ駆動モータ１０２の回転位置及び回転速度を示すタイミングチャートである。図８において、パンチ６１は時刻Ｔ５で先行シートに穿孔し、時刻Ｔ６で後続シートに穿孔する。穿孔時のパンチ駆動モータ１０２の回転速度（穿孔速度）は１０００ｐｐｓである。モータ加減速制御では、時刻Ｔ５と時刻Ｔ６の間で、パンチ駆動モータ１０２を停止させることなく、パンチ駆動モータ１０２を加減速させることで、時刻Ｔ５と時刻Ｔ６の間隔、すなわち穿孔間隔を調整する。

本実施例においては、パンチ駆動モータ１０２を加減速制御するに当たり、図８に示すように、台形上のタイミングチャートとなるようにパンチ駆動モータ１０２を制御する。すなわち、主制御部１０１は、時刻Ｔ５で先行シートに穿孔した後、所定の目標速度までパンチ駆動モータ１０２を加速させる。その後、主制御部１０１は、上記目標速度を維持するようにパンチ駆動モータ１０２を駆動させ、時刻Ｔ６で速度が穿孔速度（１０００ｐｐｓ）となるようにパンチ駆動モータ１０２を減速させる。

なお、本実施例では、速度カーブはどんな速度変化においても同じパラメータを利用するものとする。このため、穿孔間隔は、目標速度と速度変更タイミングを決めるだけで、必然的に決まることとなる。そこで、本実施例では、穿孔間隔、目標速度及び速度変更タイミングの情報を含む制御テーブルをＲＯＭ３０８に格納している。主制御部１０１は、図６のステップＳ３で算出された穿孔間距離に基づいて、制御テーブルから目標速度及び速度変更タイミングを取得し、パンチ駆動モータ１０２を制御する。これにより、所望の間隔でシートに穿孔することができる。

本実施例では、シート搬送速度を４２０ｍｍ／ｓｅｃ、パンチ駆動モータ１０２の穿孔速度を１０００ｐｐｓ、パンチ駆動モータ１０２の上限速度を２１００ｐｐｓ、下限速度を５００ｐｐｓとする。また、パンチ駆動モータ１０２の速度変更時の傾きを３５ｍｓｅｃ当たり１０００ｐｐｓとする。また、パンチ６１の１回転に要する時間は、ステッピングモータからなるパンチ駆動モータ１０２の駆動ステップ数で２５０ステップに相当する。この仕様で作成された制御テーブルを図９に示す。

図９は、モータ加減速制御における穿孔間距離［ｍｍ］と、その穿孔間距離に応じたパンチ駆動モータ１０２の目標速度［ｐｐｓ］と、速度制御終了ステップ数と、が穿孔間距離０．１ｍｍ毎に作成された制御テーブルである。速度制御終了ステップ数とは、ステッピングモータであるパンチ駆動モータ１０２が目標速度を維持するステップ数であり、図８の時刻Ｔ７から時刻Ｔ８までの時間に相当する。なお、図９においては、穿孔間距離が７６．０ｍｍのときに、目標速度が１５８２ｐｐｓ、速度制御終了ステップ数が１６０ステップであることが示されている。

そして、図８は、穿孔間距離が７６．０ｍｍのときのパンチ駆動モータ１０２の速度及び速度変更タイミングを示している。パンチ６１が穿孔する時刻Ｔ５では、パンチ駆動モータ１０２は１０００ｐｐｓで駆動しており、時刻Ｔ５から時刻Ｔ９までの２０ステップではパンチ駆動モータ１０２は１０００ｐｐｓで駆動される。これは、穿孔開始から先行終了までの間、パンチ６１の速度をシート搬送速度と一致させておくためである。

更に、時刻Ｔ９において、パンチ駆動モータ１０２は、制御テーブルから取得した目標速度である１５８２ｐｐｓへと加速開始される。パンチ駆動モータ１０２の速度が１０００ｐｐｓから１５８２ｐｐｓまで加速するのに、２５ステップを要し、時刻Ｔ７で速度が１５８２ｐｐｓに至る。この２５ステップは、速度カーブの傾きが予め決まっているので、自動的に決まるステップ数である。

その後、パンチ駆動モータ１０２は、目標速度である１５８２ｐｐｓで１６０ステップ維持される。１６０ステップが経過した時刻Ｔ８において、パンチ駆動モータ１０２は穿孔速度である１０００ｐｐｓへと減速開始され、時刻Ｔ１０で１０００ｐｐｓに至る。パンチ駆動モータ１０２の速度が１５８２ｐｐｓから１０００ｐｐｓまで減速するのに、２５ステップを要する。この２５ステップも、速度カーブの傾きが予め決まっているので、自動的に決まるステップ数である。そして、時刻Ｔ１０から時刻Ｔ６までの２０ステップではパンチ駆動モータ１０２は１０００ｐｐｓで駆動され、時刻Ｔ６において後続シートが穿孔される。

以上のようにパンチ駆動モータ１０２を加減速制御することで、パンチ６１の１回転に要する時間は、穿孔間距離が７６．０ｍｍの場合に相当するシート搬送時間とほぼ一致する。本実施例では、穿孔速度や速度カーブが予め決められているので、穿孔間距離、目標速度及び速度制御終了ステップ数の３つのデータをテーブルとして持つだけでよい。なお、この３つのデータに限定されず、例えば目標速度によっては速度カーブの傾きを変更したいという場合には、速度カーブの傾きもテーブル内に持つようにしてもよい。

なお、図９では、穿孔間距離が７６．０ｍｍの部分だけデータが入っており、他の穿孔間距離におけるデータの記載は省略されている。しかしながら、穿孔間距離が７６．０ｍｍ以外の場合においても、それぞれの目標速度及び速度制御終了ステップ数を取得し、所望の穿孔間距離でシートに穿孔することができる。

また、上述したモータ加減速制御は、ステップＳ９においてパンチ前センサ６３によって後続シートが検知されている場合に実行される。このため、後続シートがパンチ６１に近い位置まで来ており、これ以降の後続シートの搬送バラつきはほとんど無視できるため、精度良くシートに穿孔することができる。

図１０は、モータ加減速制御の各ステップを詳しく示したフローチャートである。図１０に示すように、モータ加減速制御が開始されると、主制御部１０１は、パンチ前センサ６３によって検知された後続シートの位置情報から穿孔間距離を算出する（ステップＳ３０）。そして、主制御部１０１は、ステップＳ３０で算出した穿孔間距離に応じて、図９に示す制御テーブルからパンチ駆動モータ１０２の目標速度及び速度制御終了ステップ数を取得する（ステップＳ３１）。

次に、主制御部１０１は、パンチ駆動モータ１０２を目標速度である１５８２ｐｐｓへと加速させる（ステップＳ３２）。更に、主制御部１０１は、パンチ駆動モータ１０２が目標速度となってから、速度制御終了ステップ数である１６０ステップが経過するまで待機する（ステップＳ３３）。速度制御終了ステップ数が経過した場合（ステップＳ３３：Ｙｅｓ）、パンチ駆動モータ１０２を穿孔速度である１０００ｐｐｓへと減速させる（ステップＳ３４）。以上により、パンチ駆動モータ１０２を一時停止することなく、後続シートの所望の位置に穿孔することができる。

図１１（ａ）乃至図１１（ｅ）は、モータ加減速制御によって穿孔する際のシート、パンチ６１、及びダイス６２の様子を示す図である。図１１（ａ）は、先行シート２００の穿孔が終了したタイミングでのシート、パンチ６１、及びダイス６２の様子を示す図である。この時点で、既にパンチ前センサ６３によって後続シート２０１の先端２０１ａは検知されている。

このため、図１１（ｂ）乃至図（ｄ）に示すように、パンチ前センサ６３の検知結果に基づいて算出された先行シート２００と後続シート２０１の穿孔間距離に合わせて、パンチ駆動モータ１０２が加減速制御される。そして、図１１（ｅ）に示すように、後続シート２０１の所望の位置に穿孔される。

また、図６におけるステップＳ９において、パンチ前センサ６３によって後続シートが検知されていないと判断された場合（ステップＳ９：Ｎｏ）、後続シートはまだパンチ６１まで十分に近づいておらず、後続シートの位置を精度良く検知できない。このため、後続シートは、これから搬送バラつきが発生する可能性がある。しかしながら、後続シートは入口センサ２７には検知されているので、パンチ６１及びダイス６２をホームポジションに一時停止させるほどの時間的余裕もない。

このような場合、主制御部１０１は、図６のステップＳ１０～Ｓ１２に示すモータ粗調微調制御を実行する。言い換えれば、穿孔間距離が一時停止判断閾値である１５０ｍｍ未満であり、かつ後続シートがパンチ前センサ６３の第１検知位置に到達していない場合、制御モード及び第１の制御モードとしてのモータ粗調微調制御が実行される。すなわち、モータ粗調微調制御は、先行シートに対する穿孔処理が終了した際に、後続シートの先端が入口センサ２７の第２検知位置とパンチ前センサ６３の第１検知位置の間に位置する場合に実行される。

モータ粗調微調制御は、入口センサ２７の検知結果に基づいてパンチ６１の回転速度を制御するモータ粗調制御（ステップＳ１０）と、パンチ前センサ６３の検知結果に基づいてパンチ６１の回転速度を制御するモータ微調制御（ステップＳ１２）と、を含む。そして、モータ粗調微調制御においては、先行シートに穿孔処理してから後続シートに穿孔処理するまでの間にパンチ６１の回転は停止されない。

［モータ粗調微調制御］
モータ粗調微調制御においては、先に第１処理としてのモータ粗調制御が実行され（ステップＳ１０）、主制御部１０１は、モータ粗調制御の終了を監視する（ステップＳ１１）。モータ粗調制御が終了した場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、主制御部１０１は、第２処理としてのモータ微調制御を実行する（ステップＳ１２）。

モータ粗調制御は、パンチ前センサ６３よりもシート搬送方向において上流に配置された入口センサ２７の検知結果を用いてパンチ駆動モータ１０２を制御する。具体的には、入口センサ２７によって検知された後続シートの位置情報を基に、パンチ駆動モータ１０２を加減速制御する。このように、パンチ６１からある程度離れた入口センサ２７によって得られた後続シートの位置情報は、この後に搬送バラつきが発生する余地があるため、さほど精度が高くない情報である。このため、モータ粗調制御の後に、より精度が高い情報を基にモータ微調制御が実行される。

モータ粗調制御に続いてモータ微調制御が行われるため、パンチ６１の１回転に要するステップ数である２５０ステップの内、モータ粗調制御全てに２５０ステップを割り当てるのではなく、モータ微調制御に割り当てるステップ数を残す必要がある。本実施例では、モータ粗調制御に１７０ステップを割り当て、残りの８０ステップをモータ微調制御に割り当てている。これら１７０ステップ及び８０ステップは、固定値である。そして、モータ粗調微調制御では、穿孔間距離をシートが搬送される時間と、パンチ６１が１回転する時間と、が等しくなるようにパンチ駆動モータ１０２が制御される。

また、本実施例では、モータ粗調制御の終了時にパンチ駆動モータ１０２の回転速度を穿孔速度である１０００ｐｐｓに戻すものとする。これは、モータ粗調制御及びモータ微調制御の速度制御の計算を比較的容易に行うための処理であり、必ずしも穿孔速度に戻す必要はない。よって、モータ粗調制御とモータ微調制御の切換え時のパンチ駆動モータ１０２の回転速度は、任意の速度にして構わない。

図１２は、モータ粗調微調制御を行った際のパンチ駆動モータ１０２の回転位置及び回転速度を示すタイミングチャートである。図１２において、パンチ６１は時刻Ｔ１１で先行シートに穿孔し、時刻Ｔ１３で後続シートに穿孔する。穿孔時のパンチ駆動モータ１０２の回転速度（穿孔速度）は１０００ｐｐｓである。時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１３の中で、時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１２までがモータ粗調制御の期間であり、時刻Ｔ１２から時刻Ｔ１３までがモータ微調制御の期間である。

すなわち、モータ粗調制御は、先行シートに対する穿孔処理が終了してから後続シートの後端がパンチ前センサ６３の第１検知位置に到達するまでの間実行される。モータ微調制御は、後続シートの先端がパンチ前センサ６３の第１検知位置に到達してからパンチ６１の所定位置としてのパンチ位置に到達するまでの間実行される。

モータ粗調微調制御では、時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１３の間で、パンチ駆動モータ１０２を停止させることなく、パンチ駆動モータ１０２を加減速させることで、時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１３の間隔、すなわち穿孔間隔を調整する。

図１３は、モータ粗調制御の各ステップを詳しく示したフローチャートである。図１３に示すように、モータ粗調制御が開始されると、主制御部１０１は、入口センサ２７によって検知された後続シートの位置情報から穿孔間距離を算出する（ステップＳ４０）。そして、主制御部１０１は、ステップＳ４０で算出した穿孔間距離に応じて、図１４に示す制御テーブルからパンチ駆動モータ１０２の目標速度及び速度制御終了ステップ数を取得する（ステップＳ４１）。

図１４は、既述の図９と同様に、モータ粗調制御における穿孔間距離［ｍｍ］と、その穿孔間距離に応じたパンチ駆動モータ１０２の目標速度［ｐｐｓ］と、速度制御終了ステップ数と、が穿孔間距離０．１ｍｍ毎に作成された制御テーブルである。この制御テーブルは、ＲＯＭ３０８に格納されている。なお、図９に示す穿孔間距離は、パンチ前センサ６３によって検知された後続シートの位置情報から算出されたものであるのに対し、図１４に示す穿孔間距離は、入口センサ２７によって検知された後続シートの位置情報から算出されたものである。また、図９に示す速度制御終了ステップ数は、パンチ１回転に要する時間である２５０ステップに基づいて設定されたものである一方、図１４に示す速度制御終了ステップ数は、モータ粗調制御に割り当てられた１７０ステップに基づいて設定されたものである。本実施例では、図１４に示すように、穿孔間距離が８９．８ｍｍと算出され、目標速度が１３６７ｐｐｓ、速度制御終了ステップ数が１１６ステップである場合の例を示す。

そして、図１３に示すように、主制御部１０１は、パンチ駆動モータ１０２を目標速度である１３６７ｐｐｓへと加速させる（ステップＳ４２）。更に、主制御部１０１は、パンチ駆動モータ１０２が目標速度となってから、速度制御終了ステップ数である１１６ステップが経過するまで待機する（ステップＳ４３）。速度制御終了ステップ数が経過した場合（ステップＳ４３：Ｙｅｓ）、パンチ駆動モータ１０２を穿孔速度である１０００ｐｐｓへと減速させる（ステップＳ４４）。

以上のようなモータ粗調制御を、図１２を用いて説明すると、時刻Ｔ１１から時刻Ｔ１４までの２０ステップではパンチ駆動モータ１０２は１０００ｐｐｓで駆動される。これは、穿孔開始から先行終了までの間、パンチ６１の速度をシート搬送速度と一致させておくためである。

時刻Ｔ１４において、パンチ駆動モータ１０２は、制御テーブルから取得した目標速度である１３６７ｐｐｓへと加速開始される。パンチ駆動モータ１０２の速度が１０００ｐｐｓから１３６７ｐｐｓまで加速するのに、１５ステップを要し、時刻Ｔ１５で速度が１３６７ｐｐｓに至る。この１５ステップは、速度カーブの傾きが予め決まっているので、自動的に決まるステップ数である。

その後、パンチ駆動モータ１０２は、目標速度である１３６７ｐｐｓで１１６ステップ維持される。１１６ステップが経過した時刻Ｔ１６において、パンチ駆動モータ１０２は穿孔速度である１０００ｐｐｓへと減速開始され、時刻Ｔ１７で１０００ｐｐｓに至る。パンチ駆動モータ１０２の速度が１３６７ｐｐｓから１０００ｐｐｓまで減速するのに、１５ステップを要する。この１５ステップも、速度カーブの傾きが予め決まっているので、自動的に決まるステップ数である。そして、時刻Ｔ１７から時刻Ｔ１２までの４ステップではパンチ駆動モータ１０２は１０００ｐｐｓで駆動される。この４ステップは、この後に続くモータ微調制御で再びパンチ駆動モータ１０２が加減速制御されるのに備え、急激な速度変更が行われることによりパンチ駆動モータ１０２が脱調してしまうのを避けるための時間である。例えば、パンチ駆動モータ１０２がモータ粗調制御によって１０００ｐｐｓまで減速され、その後のモータ微調制御によってすぐに加速された場合に、脱調が発生しやすい。

以上のようなモータ粗調制御は、時刻Ｔ１２以降に後続シートの搬送バラつきが無く、かつパンチ駆動モータ１０２の速度を穿孔速度である１０００ｐｐｓのまま維持した場合、後続シートの所望の位置に穿孔できるような制御に設定されている。言い換えれば、時刻Ｔ１２以降に後続シートの搬送バラつきが無く、かつパンチ駆動モータ１０２の速度を穿孔速度である１０００ｐｐｓのまま維持した場合、穿孔間距離が８９．８ｍｍとなるようになっている。

次に、モータ微調制御について詳述する。図１５は、モータ微調制御の各ステップを詳しく示したフローチャートである。図１５に示すように、モータ微調制御が開始されると、主制御部１０１は、パンチ前センサ６３によって検知された後続シートの位置情報から穿孔間距離を算出する（ステップＳ５０）。そして、主制御部１０１は、ステップＳ４０で算出した穿孔間距離とステップＳ５０で算出した穿孔間距離との差分から補正距離を算出する（ステップＳ５１）。

本実施例では、ステップＳ５０で算出した穿孔間距離が８５．６ｍｍであり、ステップＳ４０で算出した穿孔間距離である８９．８ｍｍよりも４．２ｍｍ短い場合の例を示す。すなわち、本実施例における補正距離は、４．２ｍｍである。そして、モータ微調制御では、この４．２ｍｍのずれを補正するようにパンチ駆動モータ１０２の加減速制御を行う。そして、補正距離が４．２ｍｍであるということは、モータ微調制御を行わずにパンチ駆動モータ１０２の速度を１０００ｐｐｓで維持していた場合、後続シートへの穿孔位置が理想的な穿孔位置よりも４．２ｍｍずれた位置となってしまうことを意味する。

そして、主制御部１０１は、ステップＳ５１で算出した補正距離に応じて、図１６に示す制御テーブルからパンチ駆動モータ１０２の目標速度及び速度制御終了ステップ数を取得する（ステップＳ５２）。

図１６は、モータ微調制御における補正距離［ｍｍ］と、その補正距離に応じたパンチ駆動モータ１０２の目標速度［ｐｐｓ］と、速度制御終了ステップ数と、が補正距離０．１ｍｍ毎に作成された制御テーブルである。この制御テーブルは、ＲＯＭ３０８に格納されている。なお、図９に示す速度制御終了ステップ数は、パンチ１回転に要する時間である２５０ステップに基づいて設定されたものである一方、図１６に示す速度制御終了ステップ数は、モータ微調制御に割り当てられた８０ステップに基づいて設定されたものである。本実施例では、図１６に示すように、補正距離が４．２ｍｍと算出され、目標速度が８４４ｐｐｓ、速度制御終了ステップ数が５０ステップである場合の例を示す。

そして、図１５に示すように、主制御部１０１は、パンチ駆動モータ１０２を目標速度である８４４ｐｐｓへと加速させる（ステップＳ５３）。更に、主制御部１０１は、パンチ駆動モータ１０２が目標速度となってから、速度制御終了ステップ数である５０ステップが経過するまで待機する（ステップＳ５４）。速度制御終了ステップ数が経過した場合（ステップＳ５４：Ｙｅｓ）、パンチ駆動モータ１０２を穿孔速度である１０００ｐｐｓへと減速させる（ステップＳ５５）。

以上のようなモータ微調制御を、図１２を用いて説明すると、時刻Ｔ１２において、パンチ駆動モータ１０２は、制御テーブルから取得した目標速度である８４４ｐｐｓへと減速開始される。パンチ駆動モータ１０２の速度が１０００ｐｐｓから８４４ｐｐｓまで減速するのに、５ステップを要し、時刻Ｔ１８で速度が８４４ｐｐｓに至る。この５ステップは、速度カーブの傾きが予め決まっているので、自動的に決まるステップ数である。

その後、パンチ駆動モータ１０２は、目標速度である８４４ｐｐｓで５０ステップ維持される。５０ステップが経過した時刻Ｔ１９において、パンチ駆動モータ１０２は穿孔速度である１０００ｐｐｓへと加速開始され、時刻Ｔ２０で１０００ｐｐｓに至る。パンチ駆動モータ１０２の速度が８４４ｐｐｓから１０００ｐｐｓまで加速するのに、５ステップを要する。この５ステップも、速度カーブの傾きが予め決まっているので、自動的に決まるステップ数である。そして、時刻Ｔ２０から時刻Ｔ１３までの２０ステップではパンチ駆動モータ１０２は１０００ｐｐｓで駆動され、時刻Ｔ１３において後続シートが穿孔される。以上のようなモータ微調制御を行うことで、穿孔間距離は補正され、８９．８ｍｍの間隔でシートに穿孔することができる。

このように、モータ微調制御におけるパンチ駆動モータ１０２の最高回転速度（１０００ｐｐｓ）、即ちパンチ６１の最高速度は、モータ粗調制御におけるパンチ駆動モータ１０２の最高回転速度（１３６７ｐｐｓ）、即ちパンチ６１の最高速度と異なる。同様に、モータ微調制御におけるパンチ駆動モータ１０２の最低回転速度（８４４ｐｐｓ）、すなわちパンチ６１の最低速度は、モータ粗調制御におけるパンチ駆動モータ１０２の最低回転速度（１０００ｐｐｓ）、すなわちパンチ６１の最低速度と異なる。

図１７（ａ）乃至図１７（ｇ）は、モータ粗調微調制御によって穿孔する際のシート、パンチ６１、及びダイス６２の様子を示す図である。図１７（ａ）は、後続シート２０１の先端２０１ａが入口センサ２７によって検知されたタイミングであり、この時点では先行シート２００と後続シート２０１との紙間は距離Ｃ１となっている。また、先行シート２００の最後の穿孔位置Ｐ１と先行シート２００の後端２００ｂとの距離は、距離Ｄ１となっており、後続シート２０１の先端２０１ａと後続シート２０１の最初の穿孔位置Ｐ２との距離は、距離Ｄ２となっている。

図１７（ｂ）は、先行シート２００の穿孔が終了したタイミングでのシート、パンチ６１、及びダイス６２の様子を示す図である。この時点では、後続シート２０１はまだパンチ前センサ６３に到達していないため、主制御部１０１は、入口センサ２７の検知結果に基づいて穿孔間距離を算出する。この穿孔間距離は、距離Ｃ１＋Ｄ１＋Ｄ２に相当する。そして、パンチ駆動モータ１０２は、この穿孔間距離によって制御テーブル（図１４参照）で決定する目標速度及び速度制御終了ステップ数に基づいて、モータ粗調制御が行われる。

図１７（ｃ）は、モータ粗調制御の途中におけるシート、パンチ６１、及びダイス６２の様子を示す図である。そして、図１７（ｄ）に示すように、後続シート２０１の先端２０１ａがパンチ前センサ６３によって検知されると、主制御部１０１は、先行シート２００と後続シート２０１の紙間を距離Ｃ２として算出する。この距離Ｃ２は、パンチ前センサ６３が検知した先行シート２００の後端２００ｂ及び後続シート２０１の先端２０１ａのタイミングに基づいて算出される。そして、主制御部１０１は、パンチ前センサ６３の検知結果に基づいて穿孔間距離を算出する。この穿孔間距離は、距離Ｃ２＋Ｄ１＋Ｄ２に相当する。

後続シート２０１の先端２０１ａがパンチ前センサ６３によって検知された後も、パンチ駆動モータ１０２は、モータ粗調制御に割り当てられたステップ数（１７０ステップ）が経過するまでモータ粗調制御によって制御される。

図１７（ｅ）は、モータ粗調制御が終了し、モータ微調制御が開始した際のシート、パンチ６１、及びダイス６２の様子を示す図である。モータ微調制御では、入口センサ２７の検知結果に基づいて算出された穿孔間距離（Ｃ１＋Ｄ１＋Ｄ２）とパンチ前センサ６３の検知結果に基づいて算出された穿孔間距離（Ｃ２＋Ｄ１＋Ｄ２）との差分である補正距離Ｃ１－Ｃ２が算出される。そして、この補正距離Ｃ１－Ｃ２を補正すべく、パンチ駆動モータ１０２の加減速制御が行われる。

図１７（ｆ）は、モータ微調制御の途中におけるシート、パンチ６１、及びダイス６２の様子を示す図である。そして、図１７（ｇ）に示すように、後続シート２０１の所望の位置に穿孔される。このように、後続シート２０１の先端２０１ａが入口センサ２７の検知位置とパンチ前センサ６３の検知位置との間にいる際に、先行シート２００と後続シート２０１との紙間（又は穿孔間距離）が変化しても、精度良くシートに穿孔することができる。

以上のように、本実施の形態では、先行シート２００の穿孔が終了した際に算出された穿孔間距離に応じて、一時停止制御、モータ加減速制御及びモータ粗調微調制御のいずれかが実行される。具体的には、穿孔間距離が一時停止判断閾値（１５０ｍｍ）以上の場合には、一時停止制御が実行される。特に、先行シート２００の穿孔が終了した際に、後続シート２０１の先端２０１ａが入口センサ２７の検知位置よりもシート搬送方向上流に位置する場合、一時停止制御が実行される。

また、穿孔間距離が一時停止判断閾値未満の場合、後続シート２０１の先端２０１ａがどの位置に位置するかによって、異なる制御でパンチ駆動モータ１０２を制御する。具体的には、先行シート２００の穿孔が終了した際に、後続シート２０１の先端２０１ａがパンチ前センサ６３の検知位置よりもシート搬送方向下流に位置する場合、モータ加減速制御が実行される。先行シート２００の穿孔が終了した際に、後続シート２０１の先端２０１ａが入口センサ２７の検知位置とパンチ前センサ６３の検知位置との間に位置する場合、モータ粗調微調制御が実行される。

特に、モータ加減速制御及びモータ粗調微調制御では、パンチ駆動モータ１０２を一時停止しないため、紙間をより小さくすることができ、生産性を向上することができる。更に、モータ粗調微調制御では、モータ粗調制御とモータ微調制御の２段階でパンチ駆動モータ１０２を加減速制御するため、加減速の幅を小さくすることができ、モータ音を低減すると共に省エネに寄与することができる。また、パンチ６１により近いパンチ前センサ６３の検知結果に基づいてモータ微調制御を実行するので、精度良くシートに穿孔することができる。

＜第２の実施の形態＞
次いで、本発明の第２の実施の形態について説明するが、第２の実施の形態は、第１の実施の形態に対して、一時停止判断閾値をシート搬送速度に応じて異なる値に設定した点が異なる。このため、第１の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。

［機能構成］
図１８は、画像形成システム１Ｓの機能構成を示すブロック図である。なお、図１８では、主に本実施の形態のシートへの穿孔制御に関係する部分のみを抜き出して示し、他の部分は省略している。

図１８では、図４で説明したブロック図に対して、ビデオコントローラ１１９、通信手段１１８及び閾値決定手段１２０が追加されている。主制御部１０１は、ビデオコントローラ１１９と通信する通信手段１１８を有しており、穿孔制御手段１１２が通信で得た情報を基に穿孔制御を行う。また、穿孔制御手段１１２は、一時停止制御を実行するか否かの判断に用いられる一時停止判断閾値を算出する閾値決定手段１２０を有している。本実施例では、ビデオコントローラ１１９から通信により、搬送されるシートの搬送速度の情報を入手し、その搬送速度によって穿孔制御に用いるパラメータを切換えるようにしている。

［穿孔制御］
図１９は、第２の実施の形態における穿孔制御を示すフローチャートであるが、図６で説明したフローチャートと同様の部分は説明を省略する。主制御部１０１は、図１９に示すように、ステップＳ３で穿孔間距離を算出した後、ビデオコントローラ１１９からシートの搬送速度情報を取得する（ステップＳ２０）。

そして、主制御部１０１は、シート搬送速度に基づいて、一時停止判断閾値を決定する（ステップＳ２１）。ここで、図２０（ａ）（ｂ）に示す表について説明する。図２０（ａ）は、パンチ駆動モータ１０２を一時停止制御する場合の対応可能な最小穿孔間距離を示す表である。第１の実施の形態では、パンチ６１の穿孔速度に対応するシート搬送速度が４２０ｍｍ／ｓｅｃの場合について説明した。そして、図２０（ａ）に示すように、パンチ６１の穿孔速度に対応するシート搬送速度が４２０ｍｍ／ｓｅｃの場合、最小穿孔間距離が１１７．９ｍｍであるので、第１の実施の形態の場合、一時停止判断閾値を１５０ｍｍの固定値としていた。

しかしながら、パンチ６１の穿孔速度に対応するシート搬送速度が２４６ｍｍ／ｓｅｃの場合には、最小穿孔間距離は７５．６ｍｍとなる。このように、最小穿孔間距離がシート搬送速度によって変化するのは、パンチ駆動モータ１０２の仕様は、シート搬送速度に依らないためである。具体的には、パンチ駆動モータ１０２の一時停止時のホールド時間、回転速度の上下限速度、加減速時の速度カーブの傾きなどは、シート搬送速度に依らず変わらない。このため、シート搬送速度が低速になれば、一時停止可能となる穿孔間距離は短くなる。

一方で、パンチ駆動モータ１０２の回転を一時停止することなく継続させた場合に、対応可能な穿孔間距離の範囲は、シート搬送速度が低速になるほど狭くなる。図２０（ｂ）は、モータ粗調制御で対応可能な穿孔間距離と、モータ微調制御で対応可能な補正距離の範囲を示す表である。特に、図２０（ｂ）は、これら穿孔間距離と補正距離の範囲を、パンチ６１の穿孔速度に対応するシート搬送速度が、４２０ｍｍ／ｓｅｃと２４６ｍｍ／ｓｅｃそれぞれの場合について、また粗調ステップ数と微調ステップ数の組み合わせ毎に、示している。粗調ステップ数とは、モータ粗調制御に割り当てられたステップ数のことであり、微調ステップ数とは、モータ微調制御に割り当てられたステップ数のことである。

そして、図２０（ｂ）に示す表からわかるように、シート搬送速度が２４６ｍｍ／ｓｅｃにおいては、モータ粗調制御で対応可能な穿孔間距離の上限は１２０ｍｍ程度である。すなわち、第１の実施の形態で設定した１５０ｍｍという一時停止判断閾値をシート搬送速度が２４６ｍｍ／ｓｅｃの場合に適用するのは不適切だということが分かる。例えば、算出された穿孔間距離が１４０ｍｍ程度の場合、先行シートの穿孔時にパンチ駆動モータ１０２の駆動継続を判断したとしても、モータ粗調制御では対応できなくなってしまう（図６のステップＳ３，Ｓ４，Ｓ９，Ｓ１０参照）。

したがって、本実施例では、一時停止判断閾値をシート搬送速度に応じて設定した。例えば、シート搬送速度が２４６ｍｍ／ｓｅｃの場合、一時停止判断閾値を８０ｍｍに設定する。これらシート搬送速度と一時停止判断閾値との関係のテーブルは、例えばＲＯＭ３０８に予め格納されている。

これにより、図２０（ａ）に示すように、シート搬送速度が２４６ｍｍ／ｓｅｃで、パンチ駆動モータ１０２を一時停止制御する場合の対応可能な最小穿孔間距離が７５．６ｍｍであるのに対して、搬送バラつき分のマージンを確保することができる。また、図２０（ｂ）に示すモータ粗調制御及びモータ微調制御で対応可能な穿孔間距離の内、上記一時停止判断閾値以下の距離に対してモータ粗調制御及びモータ微調制御で対応できる。以上のように、本実施の形態では、シート搬送速度に基づいて一時停止判断閾値を決定するので、様々なシート搬送速度に対応した穿孔処理を実行できる。

＜第３の実施の形態＞
次いで、本発明の第３の実施の形態について説明するが、第３の実施の形態は、第１の実施の形態に対して、モータ粗調制御及びモータ微調制御に割り当てるステップ数をシートの種類に応じて変更する点が異なる。シートの種類は、ビデオコントローラ１１９から通信手段１１８を経由して検知してもよいし、画像形成システム１Ｓの給送装置６のカセットや、搬送路上に設けられたメディアセンサによって検知してもよい。

図２０（ｂ）に示すように、粗調ステップ数や微調ステップ数の割り当てを変えることで、モータ粗調制御で対応可能な穿孔間距離と、モータ微調制御で対応可能な補正距離の範囲が変化する。また、搬送するシートの種類の違い、例えば普通紙、薄紙、厚紙及びグロス紙によって、搬送バラつきに傾向がみられることがある。したがって、全ての種類のシートに共通のモータ粗調制御及びモータ微調制御を行う必要はない。

例えば、厚紙は搬送バラつきが大きいといった情報があらかじめ分かっている場合は、厚紙を搬送する際にモータ微調制御の割り当てステップ数を多くしてもよい。シートの種類とステップ数の割り当てとの関係のテーブルは、例えばＲＯＭ３０８に予め格納されている。

以上のように、本実施の形態では、シートの種類に基づいて、モータ粗調制御及びモータ微調制御のステップ数の割り当てを変更し、様々なシートの種類に対応した穿孔処理を実行できる。

また、既述のいずれの形態においても、電子写真方式の画像形成装置１を用いて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ノズルからインク液を吐出させることでシートに画像を形成するインクジェット方式の画像形成装置にも本発明を適用することが可能である。

＜その他の実施形態＞
本発明は上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１：画像形成装置／１Ｓ：画像形成システム／４：シート処理装置／２１：搬送部（入口ローラ）／２４：反転部（反転ローラ）／２６，２８，２９：回転体対（内排出ローラ、中間搬送ローラ、蹴り出しローラ）／２７：第２センサ（入口センサ）／３６：排出部（束排出ローラ）／３９：積載部（中間積載部）／６１：パンチ／６３：第１センサ（パンチ前センサ）／８１：第１搬送路（受入パス）／８２：第２搬送路（内排出パス）／８４：第３搬送路（第２排出パス）／１０１：制御部（主制御部）／１０２：駆動源（パンチ駆動モータ）

Claims (14)

1. シートを搬送方向に搬送する搬送部と、
   回転可能に支持され、回転しながら前記搬送部によって搬送されているシートに所定位置において穿孔するパンチと、
   前記搬送方向における前記パンチの上流に位置する第１検知位置でのシートの有無に基づいて出力値を変化させる第１センサと、
   前記搬送方向における前記第１検知位置の上流に位置する第２検知位置でのシートの有無に基づいて出力値を変化させる第２センサと、
   前記パンチを駆動する駆動源と、
   前記駆動源を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記パンチによって先行シートに対する穿孔処理が終了した際に、後続シートの先端が前記搬送方向において前記第２検知位置と前記第１検知位置の間に位置する場合、前記第２センサの検知結果に基づいて前記パンチの回転速度を制御する第１処理及び前記第１センサの検知結果に基づいて前記パンチの回転速度を制御する第２処理を含む制御モードを実行し、
   前記制御部は、前記制御モードにおいて、先行シートに穿孔処理してから後続シートに穿孔処理するまでの間に前記パンチの回転を停止させない、
   ことを特徴とするシート処理装置。
2. 前記制御部は、先行シートに対する穿孔処理が終了してから後続シートの先端が前記第１検知位置に到達するまで前記第１処理を実行し、後続シートの先端が前記第１検知位置に到達してから前記所定位置に到達するまで前記第２処理を実行する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシート処理装置。
3. 前記第２処理における前記パンチの回転速度の最高速度は、前記第１処理における前記パンチの回転速度の最高速度と異なる、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート処理装置。
4. 前記制御部は、前記制御モードにおいて、前記搬送方向において先行シートの最後の穿孔位置から後続シートの最初の穿孔位置までの穿孔間距離をシートが搬送される時間と、前記パンチが１回転する時間と、が等しくなるように前記駆動源を制御する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシート処理装置。
5. 前記制御部は、前記第２処理において、前記第２センサの検知結果に基づいて算出された前記穿孔間距離と、前記第１センサの検知結果に基づいて算出された前記穿孔間距離と、の差分を補正するように前記駆動源を制御する、
   ことを特徴とする請求項４に記載のシート処理装置。
6. 前記制御モードは、第１の制御モードであり、
   前記制御部は、
   前記パンチによって先行シートに対する穿孔処理が終了した際に求められた前記穿孔間距離が所定の閾値以上の場合、前記パンチの回転を一時停止する第２の制御モードを実行し、
   前記パンチによって先行シートに対する穿孔処理が終了した際に求められた前記穿孔間距離が所定の閾値未満であり、かつ後続シートが前記第１検知位置に到達している場合、前記第１センサの検知結果に基づいて前記パンチの回転速度を制御する第３の制御モードを実行し、
   前記パンチによって先行シートに対する穿孔処理が終了した際に求められた前記穿孔間距離が所定の閾値未満であり、かつ後続シートが前記第１検知位置に到達していない場合、前記第１の制御モードを実行する、
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載のシート処理装置。
7. 前記閾値は、固定値である、
   ことを特徴とする請求項６に記載のシート処理装置。
8. 前記閾値は、前記搬送部によるシートの搬送速度に基づいて設定される、
   ことを特徴とする請求項６に記載のシート処理装置。
9. 前記第１処理の終了時の前記パンチの回転速度は、シートに穿孔する際の前記パンチの回転速度と等しい、
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のシート処理装置。
10. 前記駆動源は、ステッピングモータであり、
    前記パンチが１回転するのに要する前記駆動源のステップ数のうち、前記第１処理に割り当てられるステップ数と、前記第２処理に割り当てられるステップ数と、はそれぞれ固定値である、
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のシート処理装置。
11. 前記駆動源は、ステッピングモータであり、
    前記パンチが１回転するのに要する前記駆動源のステップ数のうち、前記第１処理に割り当てられるステップ数と、前記第２処理に割り当てられるステップ数と、は搬送されるシートの種類に応じて変更される、
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のシート処理装置。
12. シートを受け入れる第１搬送路と、
    前記第１搬送路から受け取ったシートを反転させる反転部と、
    前記反転部によって反転されたシートが積載される積載部と、
    前記第１搬送路の下方に延び、前記反転部によって反転したシートを受け取り、シートを前記積載部に案内する第２搬送路と、
    シートを機外に排出する排出部と
    前記積載部から前記排出部に向けて延び、シートを前記排出部に案内する第３搬送路と、
    前記第２搬送路に配置されると共にシートを前記積載部に排出する回転体対と、を備える、
    ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のシート処理装置。
13. 前記パンチ、前記第１センサ及び前記第２センサは、前記第１搬送路に配置される、
    ことを特徴とする請求項１２に記載のシート処理装置。
14. シートに画像を形成する画像形成装置と、
    前記画像形成装置からシートを受け取る請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のシート処理装置と、を備える、
    ことを特徴とする画像形成システム。

Images