シート穿孔装置及びこれを備えた後処理装置

【課題】直線方向に複数配列したパンチ部材を、小型でコンパクトな機構で上下動することが可能であると共に、その製造コストも安価であるシート穿孔装置を提供する。
【解決手段】装置フレームに複数のパンチ部材を所定の間隔を隔てて直線上に配置し、この各パンチと交差する方向（穿孔方向と直交する方向）に駆動モータに連結した回転軸を配置する。各交差部の回転軸側に駆動側歯車手段を、パンチ部材側に受動側歯車手段を互いに噛合するように配置する。このとき駆動側と従動側の歯車手段を食い違い軸歯車で形成すると共に、受動側歯車手段は各パンチ部材を構成するロッド部に穿孔方向に摺動可能に嵌合支持する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば複写機、印刷機、プリンタなどの画像形成装置から搬出されるシートにパンチ穴を穿孔する穿孔装置及びこの穿孔装置を備えた画像形成装置などの後処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、紙などの紙葉類にファイリング用のパンチ穴を穿孔する穿孔装置は、載台上に１枚若しくは複数枚のシート（束）を載置し、載台の上部に昇降可能に配置したパンチ部材をハンドルレバーの手動操作で押下して穿孔するものと、印刷機、複写機などから搬出されたシートをその経路途中で自動的に穿孔するものが知られている。
【０００３】
前者はシート（束）を載置する載台と、この載台上方に円柱状のパンチ部材を上下動自在に配置し、これを操作レバーで押し下げてシートを貫通させる穿孔機構として広く知られている。
また、後者は順次搬出されるシートを所定の処理位置にセットし、これにパンチ部材を駆動モータで押下して穴あけする穿孔機構として印刷システムの仕上げ装置などに組み込まれて使用されている。
そしてこれらの装置は、２個所、３個所若しくは４個所など統一した規格に従って穴数、穴間隔が設定されている。
【０００４】
そこで従来、後者の装置としては例えば特許文献１に開示されている構造が知られている。同文献には複数のパンチ部材を直線上に配列し、このパンチ部材と直交する方向に往復動するカム板を設けた穿孔機構が開示されている。
そしてカム板に設けた溝カムにパンチ部材のフォロアピンを係合し、カム板の移動でパンチ部材が上下動することによってシートに穿孔するように構成されている。
【０００５】
また、特許文献２には、直線上に配列した複数のパンチ部材を、回転軸に設けた偏心カムと係合し、この回転軸の回転でパンチ部材を穿孔方向に作動する穿孔機構が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−００９７９１号公報（図６乃至図８）
【特許文献２】特開２００１−０２６３７０号公報（図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のように複数のパンチ部材をカム機構で穿孔方向に上下動する際に、前述の特許文献１のように駆動モータに連結したカムプレートなどのスライド部材をパンチ部材と直交する方向に所定ストロークで往復動移動可能に配置し、このカムプレートに駆動モータを連結するか、或いは前述の特許文献２のように駆動回転軸に偏心カムを設け、このカムで複数のパンチ部材を上下動するか、いずれかの方法が採られている。
【０００８】
上記特許文献１のようにパンチの穿孔方向と直交する方向にカムプレートなどのスライド部材を所定ストロークで往復動可能に配置すると次の不都合がある。
複数のパンチ部材をシート幅方向に所定間隔で配列し、このパンチ列と同方向（シート幅方向）にカムプレートなどのスライド部材を所定ストロークで往復動可能に配置するため、スライド部材自体及びこれを支持するフレーム機構がシート幅方向に大型となる。
つまり、ユニットフレームがシート幅方向に長尺となり大型化とコスト高の問題を招く。
【０００９】
上記特許文献２のように、パンチ列の上方に駆動軸と、これに嵌挿した偏心カムを配置すると次の不都合がある。
直線配列されたパンチ部材に対し、その穿孔方向の上方に駆動軸と偏心カムを配置しているため、装置の高さ寸法が大きくなり大型化とコスト高の問題を招くこととなる。
【００１０】
また、複数のパンチ部材と交差する方向（食い違い軸関係；non-parallel and non-intersecting axes）に駆動軸を配置し、各パンチ部材に歯車機構で回転運動を伝達し、その回転をカム機構で穿孔方向に変換する。このときパンチ部材側に溝カム（逆Ｖ字状溝）を、フレーム側にカムピン（カムフォロア）を配置すると、各パンチ部材は溝カムに沿ってカムピンから反作用を受ける。このシートの穿孔負荷によって各パンチ部材がカムピンから受ける反作用は軸部材を曲げるようなベンディング力として作用する。
【００１１】
このとき、各カムピンと歯車機構の歯先係合部が１８０度異なった反対方向に位置すると、カムピンがカム面に作用する力は、上方の待機位置から穿孔位置に移動するときには、その反対方向に反力として作用するから各パンチ部材にはカム係合部を中心に反り返えらせる力が作用する。
この力の影響でパンチ部材とフレームとの軸受部のクリアランス、或いはパンチ部材自体の弾性変形によってパンチ部材はカムピンから反対側に逃れる方向に反り返る。このパンチ部材の反り返り方向に歯先係合部が位置するとバッククラッシュ（刃先の動作間隙）が失われる。
これによってパンチ部材にマウントされている受動歯車とフレームにマウントされている駆動歯車は噛みついて動作不良を引き起こし、ロック状態となる。
【００１２】
このような不具合化が生ずると、駆動モータに連結された駆動側歯車と各パンチ部材に一体的に配置された受動歯車は運動不能に陥り、故障の原因となる。
本発明者は、駆動系の動作不良が、カム機構部に作用する負荷重と歯車機構の噛合い部との角度位置に影響することを究明した。そしてこの角度位置が±４５度（計９０度）範囲が好適であることを究明した。
【００１３】
上述したように従来は、直線上に配列した複数のパンチ部材を、その配列方向に所定ストロークで往復動するスライド部材で上下動するか、パンチ列の上方に配置した偏心カムで上下動するか、いずれかの機構であるため、装置の大型化とコスト高を招いている。
【００１４】
本発明は、直線方向に複数配列したパンチ部材を、小型でコンパクトな機構で上下動することが可能であると共に、その製造コストも安価である紙葉類穿孔装置の提供を課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
なお本発明にあって「食い違い軸とは、互いに交差することも平行でもない２つの軸関係を云い、「食い違い軸歯車」とは食い違い軸を連結するねじ歯車、ウォーム歯車、ハイポイド歯車などの歯車を云いう。
上記課題を達成するため本発明は、装置フレームに複数のパンチ部材を所定の間隔を隔てて直線上に配置し、この各パンチと交差する方向（穿孔方向と直交する方向）に駆動モータに連結した回転軸を配置する。各交差部の回転軸側に駆動側歯車手段を、パンチ部材側に受動側歯車手段を互いに噛合するように配置する。
このとき駆動側と従動側の歯車手段を食い違い軸歯車で形成すると共に、受動側歯車手段は各パンチ部材を構成するロッド部に穿孔方向に摺動可能に嵌合支持することを特徴としている。
【００１６】
また、各パンチ部材の受動歯車と、駆動回転軸の駆動歯車とを噛合する歯先係合部（歯車噛合部）と、各パンチ部材に設けたＶ字状溝カムとカムピンのカム係合部との角度関係を同一方向に配置するか、若しくはその位置から±４５度以内の角度位置に配置する。
これによってカム係合部に作用する穿孔負荷でパンチ部材が傾くとき歯先係合部は互いに離れる方向となり、バックラッシュがゼロとなるように接近することがない。従って円滑な刃車伝動が保証されることとなる。
【００１７】
更にその構成を詳述すると紙葉類に複数のパンチ穴を穿孔する装置であって、所定間隔で直線上に配列された複数のパンチ部材（４０）と複数のパンチ部材を往復動可能に支持する装置フレーム（３０）と複数のパンチ部材を穿孔方向に往復動する駆動手段（５０）とを備える。
複数のパンチ部材は先端に穿孔刃（４１）を基端にロッド部（４２）を有すると共にこのロッド部を装置フレームに往復動可能に軸受け支持され、前記駆動手段は駆動モータ（Ｍ）とこの駆動モータの回転を複数のパンチ部材各々に回転運動として伝達する伝動手段（５１）と各パンチ部材と装置フレームとの間に配置されたカム手段（４５）とで構成され伝動手段は駆動モータに連結する。
【００１８】
パンチ部材の穿孔方向と直交する方向で複数のパンチ部材それぞれと交差するように配置された回転軸（５２）とこの回転軸に取付けられた駆動側歯車手段（５５）と各パンチ部材に取付けられた受動側歯車手段（４４）とで構成され回転軸と複数のパンチ部材とは、互いに食い違い軸関係に配置されていると共に駆動側歯車手段と受動側歯車手段は食い違い軸歯車で互いに噛合するように構成され、前記カム手段は、各パンチ部材と装置フレームとの間に配置され、受動側歯車手段でパンチ部材を回転しながら穿孔方向に移動するように構成する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、直線上に配列した複数のパンチ部材に対して、穿孔方向と直交する回転軸から各パンチ部材に回転運動を伝達し、パンチ部材と装置フレームとの間のカム手段でパンチ部材を回転しながら穿孔方向に移動するようにしたものであるから以下の効果を奏する。
【００２０】
複数のパンチ部材と回転軸とは食い違い軸関係に配置されると共にウォーム歯車、ネジ歯車、ハイポイド歯車などの食い違い軸歯車で回転軸の回転をパンチ部材に伝達するから装置幅方向の小型化と、動力伝達機構を簡素化することが出来る。
【００２１】
この場合、装置幅方向の小型化は、パンチ部材の配列方向に配置した回転軸の駆動回転をこれと直交するパンチ部材のロッド部に回転運動として伝達しているのでパンチ配列方向に所定ストロークで往復動するスライドカムなどのカム機構を用いる必要が無く装置幅方向の小型化が達成される。
【００２２】
また、動力伝達機構を簡素化は、複数のパンチ部材の各ロッド部と駆動モータに連結した回転軸とは食い違い軸関係に配置される。このため複数のパンチ部材の各ロッド部は両端をフレームに軸受け支持され、正しい位置に正しい姿勢で位置決めされることとなり、駆動モータから各パンチ部材に至る動力伝達機構の簡素化が達成される。
【００２３】
直線上に配列した複数のパンチ部材と食い違い軸関係に駆動モータに連結した駆動回転軸を配置し、この各パンチ部材側にＶ字状溝カムと受動歯車を配置し、装置フレーム側に駆動歯車とカムピンを配置し、各パンチ部材の回転軸中心に対して歯車噛合部とカム係合部を同一角度位置に配置したものであるから、穿孔負荷がカムピンから溝カムに作用すると各パンチ部材はカムピンから反り返る方向に傾く力（反力）を受ける。この穿孔動作の反力によってパンチ部材は軸受支持部のクリアランス、パンチ軸の弾性変形で反り返．方向に傾く。
【００２４】
このとき各パンチ部材の受動歯車は、装置フレーム側の駆動歯車と離れる方向に変位するから両歯車間にバックラッシュが確実に確保され互いの噛合運動を損なうことがなく円滑な伝動動作が保証される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係わる紙葉類穿孔装置の一実施形態を示す説明図であり、装置全体の斜視構成図を示す。
【図２】図１の装置における回転軸とパンチ部材の伝動系を示す要部説明図。
【図３】図１の装置における各パンチ部材の縦断面と、Ｘ−Ｘ線横断面の説明図。
【図４】図１の装置の駆動機構部の正面構成の説明図。
【図５】（ａ）は図１の装置のパンチ部材の配列構成の説明図であり、（ｂ）（ｃ）（ｄ）は各パンチ部材の刃先形状の異なる形態を示す。
【図６】図１の装置の動作状態説明図であり、（ａ）はパンチ部材が上死点に位置する待機状態を示し、（ｂ）はパンチ部材が下死点に位置する穿孔状態を示す。また、（ｃ）は各パチン部材に一体形成した溝カムの形状説明図。
【図７】第１第２グループのパンチ部材に形成された溝カムの形状を示す説明図であり、（ａ）は溝カムを平面状態に展開したカム線図であり、（ｂ）は各パンチ部材の角度位置関係を示す説明図。
【図８】図１の装置における各パンチ部材とフレーム構造を示し、（ａ）はその組み立て分解図、（ｂ）はフレーム形状が異なる形態の組み立て分解図を示す。
【図９】第１第２グループのパンチ部材の動作制御方法の概念を示すフローチャートである。
【図１０】図１の装置の制御構成を示す説明図。
【図１１】図１と異なる実施形態（第２実施形態）を示す斜視構成図。
【図１２】図１及び図１１の装置における各パンチ部材の歯車噛合部とカム係合部の角度位置関係を示す説明図であり、（ａ）はカム係合部と歯車噛合部とが同一角度位置の状態を示し、（ｂ）は＋４５°方向に離れた角度位置を、（ｃ）は−４５°方向に離れた角度位置を示す。
【図１３】本発明に係わる穿孔装置を内蔵した画像形成システムにおける後処理装置の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下図示の好適な実施の形態に基づいて本発明を詳述する。図１は本発明に係わる紙葉類穿孔装置の全体構成を示す斜視図であり、図２は伝動系の要部説明図である。図３は図１の装置の断面図を示し、図４及び図５は正面図を示す。
【００２７】
［第１実施形態］
図１に示すシート穿孔装置Ａはシートに２穴又は３穴の穿孔を選択的に施す装置構成を示す。シート穿孔装置Ａは装置フレーム３０とパンチ部材４０と駆動手段５０で構成されている。
【００２８】
装置フレーム３０は、シートを載置する紙載フレーム３５とパンチ部材４０を装備するベースフレーム３１で構成されている。紙載フレーム３５はシートを載置する為に少なくともシート幅（シート搬送方向と直交する長さ）Ｌｘより長く形成され、シートを載置して支持する。
この紙載フレーム３５には後述するパンチ部材４０と対向する位置にダイ（刃受孔）３８が設けられている。そして紙載フレーム３５の下方にはダイ３８から落下した屑紙片を収納する屑ボックス３３が設けられている。
【００２９】
また、ベースフレーム３１は、紙載フレーム３５との間にシートを挿入する隙間Ｓｄを形成してその上方に配置されている。つまりシートの挿入隙間Ｓｄを形成して下方に紙載フレーム３５が、上方にベースフレーム３１が配置されている。
このベースフレーム３１には、複数のパンチ部材４０ａ〜４０ｅが直線上に所定間隔でそれぞれ穿孔方向（図１上下方向）に上下動可能に支持されている。
【００３０】
図示のベースフレーム３１は、図３にその断面形状を示すように断面コの字状のチャンネル材で構成され、上部フレーム３１ａと下部フレーム３１ｂが上下に間隔を隔てて対向配置されている。
この上部フレーム３１ａに後述するパンチ部材４０の上半部が軸受孔３１ｇに軸受支持され、パンチ部材の下半部が軸受孔３１ｈに軸受支持されている。
このようにベースフレーム３１は必ずしも断面コの字状に形成する必要はないが、パンチ部材４０を上下２個所で軸受支持することが好ましい。
【００３１】
紙載フレーム３５には前述したようにダイ（刃受孔）３８が設けられ、パンチ部材４０の穿孔動作で屑紙片は下方に落下する。この紙載フレーム３５には屑ボックス３３が配置してあり、このボックス内に屑紙片を収納する。
このとき、パンチ部材４０を回転することなく穿孔方向にのみ上下移動する穿孔機構では、屑紙片が落下するダイ３８の直下に山盛り状態に積み上がる。
このため屑ボックス３３内には収納可能な空間が存在しても部分的に山積した屑紙片がダイ３８からあふれて装置内に散乱しないように満杯として処理しなければならない
本発明はパンチ部材４０をシートの穿孔の都度回転方向も反転させるから、ダイ３８から落下する屑紙片は右方向あるいは左方向に広範に分散される。このため屑ボックス３３内に収納する屑紙片の許容容量が増大する。
【００３２】
パンチ部材４０は穿孔数に応じて複数で構成され、図示のものは同一の構造で５つのパンチ部材４０ａ〜４０ｅで構成されている。各パンチ部材４０は図３に示すように先端に穿孔刃４１が、基端に軸状のパンチ軸（ロッド部）４２が形成されている。
【００３３】
穿孔刃４１は円筒形状を斜裁した断面Ｕ字形状或いは円筒形状を擦り割りした断面逆Ｖ字形状など、先鋭形状であると共に左右旋回時に回転切刃を有する形状に構成する。
これと共に穿孔刃４１は回転方向に切り刃を有するように逆Ｖ字形状（図５（ｂ））、逆Ｕ字形状（図５（ｃ））、或いは斜裁形状（図５（ｄ））形成されている。
このように穿孔刃４１はパンチ部材４０を穿孔方向に回転しながら穿孔方向に移動する際に、シートに穿孔方向のせん断力と、回転方向のせん断力の両方を作用させるためである。
【００３４】
パンチ部材４０の基端はパンチ軸４２で構成され、このパンチ軸４２は断面が円形形状の軸形状に形成され、前述のベースフレーム３１に軸支持されている。特に図示のパンチ軸は断面円形状で、上部の軸受孔３１ｇと下部の軸受孔３１ｈに回転可能に嵌合されている。
【００３５】
また各パンチ部材４０には、駆動モータＭの回転で穿孔刃４１を回転と同時に穿孔方向に推進する受動歯車（受動側歯車手段；以下同様）４４と円筒カム（カム手段）４５が設けられている。受動歯車４４は各パンチ部材４０のパンチ軸４２に後述するキィ構造で取付けられ駆動手段５０から各パンチ部材４０に回転運動を伝達する。
円筒カム４５は各パンチ部材４０に回転運動を穿孔方向（図１上下方向）に変換するためパンチ部材４０とベースフレーム３１との間に設けられる。
【００３６】
駆動手段５０は、駆動モータＭと、このモータの回転を各パンチ部材４０に回転運動として伝達する駆動回転軸５２と、各パンチ部材４０とベースフレーム３１との間に設けられた前述の円筒カム４５とで構成される。
【００３７】
上記駆動モータＭは、通常の正逆転モータで構成され、上記駆動手段５０は駆動モータＭの回転を複数のパンチ部材４０に伝達するための駆動回転軸５２と、この回転軸の回転をパンチ部材４０に回転運動として伝える駆動歯車（駆動側歯車手段；以下同様）５５と、これと係合する受動歯車４４で構成されている。
【００３８】
駆動回転軸５２は図１に示すように各パンチ部材４０のパンチ軸４２と食い違い軸関係（交わらず、かつ平行でもない２軸関係）に形成されている。
図１の装置は駆動回転軸５２と各パンチ軸４２とは略直交する方向に交差する（食い違い軸関係）ように構成されている。
【００３９】
このため駆動回転軸５２はベースフレーム３１を構成する左右一対の側枠フレーム４８ａ、４８ｂに軸受支持されている（図１参照）。
駆動回転軸５２の一端部には傘歯車４６が設けられ、駆動モータＭの回転軸４９からの回転を伝達するための傘歯車５６と互いに噛合している。
【００４０】
このように駆動モータＭで正逆回転可能に構成された駆動回転軸５２と食い違い軸関係に配列された複数のパンチ部材４０ａ〜４０ｅのパンチ軸４２は互いに食い違い軸歯車で連結され駆動モータＭの回転を各パンチ部材に伝達する。
図示の食い違い軸歯車はねじ歯車で構成され、駆動回転軸５２に取付けられた駆動歯車５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ、５５ｅの捩れ角度と各パンチ部材４０ａ〜４０ｅに取付けられた受動歯車４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４４ｄ、４４ｅの捩れ角度はそれぞれ約４５度に設定されている。
【００４１】
従って図１の状態で駆動回転軸５２を時計方向に回転すると複数のパンチ部材４０ａ〜４０ｅは、それぞれ反時計方向に回転する。
そして受動歯車（ねじ歯車）４４と各パンチ部材４０のパンチ軸４２とは穿孔方向に摺動可能に嵌合されている。図３に示すように受動歯車４４は各パンチ部材のパンチ軸４２に上下方向に移動可能に遊嵌され、この受動歯車４４と各パンチ軸４２とは貫挿ピン４３と長溝４７で係合されている。
【００４２】
従って受動歯車４４の回転運動はパンチ軸４２に貫挿ピン４３で伝達され、パンチ軸４２はこの受動歯車４４と一体に回転する。またパンチ軸４２は受動歯車４４から分離して長溝４７に沿って穿孔方向に移動可能となる。
なお、穿孔方向に遊嵌状態で嵌合するパンチ軸４２と受動歯車４４とは、長溝−ピン結合の他、キィ−キィ溝結合であっても良い。
パンチ部材４０は４本構成、５本構成その他複数本で構成され、４本構成の場合は２穴と４穴パンチ穴を選択可能であり、５本構成の場合は２穴３穴のパンチ穴を選択可能となる。
【００４３】
各パンチ部材４０のパンチ軸４２と受動歯車４４とは、次のように嵌合されている。図３に示すように受動歯車４４には穿孔方向に長溝４７が形成してあり、この溝にパンチ軸４２に設けた貫通ピン４３が嵌合してある。
このため受動歯車４４の回転はパンチ軸４２に伝達され、パンチ軸４２は受動歯車４４と一体に回転し、これと分離した状態で独立して穿孔方向に上下動する。
このとき受動歯車４４は駆動歯車５５と結合しているため駆動歯車５５を一体的に支持する駆動回転軸５２によって穿孔方向の位置も固定され、位置保持されている。
【００４４】
このように本発明はパンチ軸４２を装置フレーム３０に回転可能で穿孔方向に摺動可能に支持し。このパンチ軸４２に受動歯車４４を回転方向には係合し穿孔方向には非係合となるようにピン−スリット構造としたことを特徴としている。
【００４５】
上述の駆動歯車５５と、受動歯車４４とは、歯車の回転中心軸（図１に示すｏ軸とｐ軸）が食い違い軸関係（互いに交わることなく平行でもない関係）に配置され、食い違い軸歯車で構成されている。
図１に示す装置（実施形態）はねじ歯車で駆動歯車５５と、受動歯車４４を構成している。駆動歯車５５は＋側に４５度の捩れ角に、受動歯車４４は−側に４５度の捩れ角に構成され、両歯車は直交方向で噛合している。
【００４６】
［第２実施形態］
また、図１１に示す駆動歯車７０と、受動歯車７５とは、駆動歯車７０をウォームギアで、受動歯車７５をウォームホイールで構成する場合を示している。この他駆動歯車と、受動歯車とは、図示しないがハイポイドギアで構成しても良い。
【００４７】
［カム機構］
次に図３に示すカム機構について説明する。各パンチ部材４０ａ〜４０ｅには、パンチ部材４０とベースフレーム３１との間にパンチ部材の回転運動を回転と穿孔方向運動に変換する円筒カム（カム手段）４５が設けられている。
この円筒カム４５はパンチ部材４０とベースフレーム３１との間に配置され、パンチ部材４０の回転運動を回転と同時に穿孔方向（図３上下方向）に移動するように運動変換する。このためパンチ部材４０とベースフレーム３１の一方にＶ字状溝カム４５Ｃを、他方にカムピン（カムフォロア）３７を設ける。
【００４８】
図示のものはパンチ部材４０にＶ字状溝カム４５Ｃを有する円筒カム４５を設け、ベースフレーム３１にＶ字状溝カム４５Ｃと係合するカムピン３７を設けている。
Ｖ字状溝カム４５Ｃはパンチ部材４０の回転方向に沿って山形と谷形の波形形状に形成され、カムピン３７はフレーム固定されたピンで構成されている。
【００４９】
従ってパンチ部材４０が図１時計方向に回転し、カムピン３７がＶ字状溝カム４５Ｃの谷形部４５ｘ１に位置するとパンチ部材４０は待機位置に位置付けされ、カムピン３７がＶ字状溝カム４５Ｃの山形部４５ｘ２に位置するとパンチ部材４０は穿孔位置に位置づけされる。
このようにパンチ部材４０をホームポジションからＶ字状溝カム４５Ｃの谷形部４５ｘ１にカムピン３７が位置するように回転制御すると図６（ａ）の状態にパンチ部材４０は上死点に待機する。このとき紙載フレーム３５上のシートに対して穿孔刃４１は上方に退避した状態に保持され、この位置が待機位置に設定されている。
【００５０】
また、パンチ部材４０をＶ字状溝カム４５Ｃの山形部４５ｘ２にカムピン３７が位置するように回転制御すると図６（ｂ）の状態にパンチ部材４０は下死点に位置する。このとき紙載フレーム３５上のシートに対して穿孔刃４１は貫通した穿孔状態となり、この位置が穿孔位置に設定されている。
【００５１】
そこで図示の装置は２穴穿孔（第１グループ）と３穴穿孔（第２グループ）を選択的に実行するため、円筒カム４５の回転角度に対して第１グループ用溝カムと第２グループ用溝カムの角度を異ならせている。
例えば円筒カム４５の角度ゼロで第１第２グループいずれの溝カムも谷形部４５ｘ１で待機位置、円筒カム４５の角度９０度で第１グループの溝カムは山形部４５ｘ２で穿孔位置、第２グループの溝カムは谷形部４５ｘ１で待機位置に設定し、円筒カム４５の角度１８０度で第１グループの溝カムは谷形部４５ｘ１で待機位置、第２グループの溝カムは山形部４５ｘ２で穿孔位置に設定する。
【００５２】
すると円筒カム４５を０〜９０度間で回転すると第１グループのパンチ部材が穿孔運動し、第２グループのパンチ部材は待機位置に保持される。また円筒カムを９０〜１８０度間で回転すると第２グループのパンチ部材が穿孔運動し、第１グループのパンチ部材は待機位置に保持される。尚この場合円筒カムの回転角度範囲は９０度１８０度に限らず３６０度以内で自由に設定することが出来る。
【００５３】
また図示の装置は、２穴穿孔時及び３穴穿孔時に複数のパンチ部材が同時にシートを穿孔しないように溝カムの回転角度に位相差を持たせ、２穴穿孔の場合に第１のパンチ部材が先に穿孔し、次いで第２のパンチ部材が穿孔するように所定角度（例えば５度）位相差を形成している。３穴穿孔の場合も同様に第１パンチ部材、第２、第３のパンチ部材の順に穿孔動作するように角度設定されている。
【００５４】
次に図７（ａ）（ｂ）に従ってカム機構について説明する。図７（ａ）は、円筒カム４５の周面（内周面、外周面）に形成したＶ字状溝カム４５Ｃの形状を示す展開図である。同図（ｂ）は駆動回転軸５２の回転ストロークを示す説明図である。
前述したように複数のパンチ部材４０ａ〜４０ｄには、各パンチ部材４０と装置フレーム３０との間に円筒カム４５が配置してある。
この円筒カム４５にはＶ字状溝カム４５Ｃが設けられている。このＶ字状溝カム４５Ｃが各パンチ部材４０を回転と同時に穿孔方向に移動するように運動変換する。これと共にこのＶ字状溝カム４５Ｃの有無によってパンチ部材４０に穿孔動作を執行させるか否かを選定する。
【００５５】
以下、このＶ字状溝カム４５Ｃと駆動回転軸５２の回転角度との関係を図７（ｂ）に従って説明する。
駆動回転軸５２の回転で各パンチ部材４０は回転し、駆動回転軸５２の回転方向を正逆異ならせるとパンチ部材４０の回転方向も正逆異なる。駆動回転軸５２は後述するモータ制御手段６４によって所定回転範囲で正転方向（α角度）と逆転方向（β角度）で往復動する。
そして駆動回転軸５２には、予め設定した基準点Ｈｐと第１リターンポジションＲｐ１との間の第１穿孔ストロークＳＲ１及び、基準点Ｈｐと第２リターンポジションＲｐ２との間の第２穿孔ストロークＳＲ２で往復回転動する。
このときＳＲ１＝（Ｈｐ−Ｒｐ１）＝α角度、ＳＲ２＝（Ｈｐ−Ｒｐ２）＝β角度となる。
【００５６】
第１穿孔ストロークＳＲ１では、シートに２穴穿孔し、第２穿孔ストロークＳＲ２ではシートに４孔穿孔するように設定されている。この設定は前者で２穴穿孔、後者で３穴穿孔に設定することも可能である。
図示の装置では基準点Ｈｐを境に時計方向回転で第１穿孔ストロークＳＲ１が、反時計方向回転で第２穿孔ストロークＳＲ２が形成されている。
第１穿孔ストロークＳＲ１について説明するが、第２穿孔ストロークＳＲ２も同一の動作を行なうのでその説明を省略する。
【００５７】
（第１穿孔ストロークによる２穴穿孔の動作）
後述するモータ制御手段６４は、ポジションセンサによって予め設定された基準点Ｈｐから穿孔数によって指定された回転方向（時計方向）に駆動回転軸５２を回転させる。この回転で円筒カム４５も同方向に回転を開始する。
このとき第１パンチ部材４０ａ，第４パンチ部材４０ｄは回転するが穿孔方向には上下動しない（非穿孔動作）。
駆動回転軸５２が回転すると、第２パンチ部材４０ｂ、第３パンチ部材４０ｃは基準点Ｈｐから図示ｖ０の間（Ｈｐ−ｖ０）は回転のみで穿孔方向には移動しない。
次いで駆動回転軸５２の回転でｖ０−ｖ１間で各パンチ部材は徐々に傾斜カム面（Ｖ−カム面）４５αに沿って回転と同時に下降動作をする。このパンチ部材４０ｂ、４０ｃが最下降したｖ１のときシートへの穿孔動作が終了する。
【００５８】
次いで駆動回転軸５２の同方向の回転でパンチ部材４０ｂ、４０ｃは傾斜カム面（Ｖ−カム面）４５αに沿ってｖ１からｖ２に回転と同時に上昇する（復帰動作）。
そしてパンチ部材４０ｂ、４０ｃが上死点に復帰すると各パンチ部材は回転方向にのみ回転し穿孔方向にはその位置に保持される。
【００５９】
このように駆動回転軸５２を時計方向に回転すると、第１第４パンチ部材４０ａ、４０ｄは上死点に位置保持され、第２第３パンチ部材４０ｂ、４０ｃは上死点から下死点に移動し、上死点に復帰移動する。このとき第２第３パンチ部材４０ｂ、４０ｃでシートに２穴穿孔が施される。
なお、第２パンチ部材４０ｂと第３パンチ部材４０ｃの間には時間的な遅れ（位相差Δ２）が形成してあり、この遅れ動作で、駆動モータＭに作用する第２第３パンチ部材４０ｂ、４０ｃの剪断負荷は軽減されることとなる。
【００６０】
そこで後述するモータ制御手段６４は、駆動回転軸５２を基準点Ｈｐから時計方向に所定角度α回転し、第１穿孔ストロークＳＲ１を実行する。このとき駆動回転軸５２は基準点Ｈｐから第１リターンポジションＲｐ１に移動する。この状態で紙載フレーム３５にセットされたシートに２穴穿孔を施す。
【００６１】
次いでモータ制御手段６４は、駆動回転軸５２を反時計方向に回転して第１リターンポジションＲｐ１から基準点Ｈｐに反転回転する。するとＶ字状溝カム４５Ｃとカムピン３７はｖ３位置からｖ２位置に回転移動した後、各パンチ部材４０ｂ、４０ｃは傾斜カム面（Ｖ−カム面）４５αに沿ってｖ２からｖ１に下降動作し、この時穿孔動作が行われる。
次いで引き続く駆動回転軸５２の回転で各パンチ部材４０は上死点位置に上昇し、基準点Ｈｐに戻る。
このようにパンチ部材４０は先行するシートには、例えば時計方向回転で穿孔し、後続するシートには反時計方向回転で穿孔することとなる。
このため、パンチ屑はシート穿孔の都度回転方向が異なるので右方向或いは左方向に換算して屑ボックス３３に収納される。
【００６２】
本発明は第１穿孔ストロークＳＲ１と第２穿孔ストロークＳＲ２のストローク長を異ならせている。これは穿孔数の多いパンチ動作と少ないパンチ動作では穿孔負荷が異なるためである。
そこで穿孔負荷の小さい第１穿孔ストロークＳＲ１は、穿孔数の多い第２穿孔ストロークＳＲ２により短く設定してある。そして図示角度αと角度βは、角度α＜角度βに設定してある。
【００６３】
［カム係合部と歯車噛合部の角度位置］
本発明は各パンチ部材４０（４０ａ〜４０ｅ）に受動歯車４４とカム手段４５を配置する際に、歯車噛合部Ｅｇとカム係合部Ｅｃとの位置関係を次のようにしたことを特徴としている。
まず図１（第１実施形態）及び図１１（第２実施形態）に示すように直線上に配列した複数のパンチ部材４０と駆動回転軸５２は交差する方向に食い違い軸関係（non-parallel and non-intersecting axes）に配置されている。
【００６４】
図３乃至図５に示すように各パンチ部材４０には受動歯車４４が設けられ、駆動回転軸５２に配置した駆動歯車５５と噛合している。この受動歯車４４と駆動歯車５５とはネジ歯車で構成され、駆動モータＭの回転で各パンチ部材４０に回転運動を伝達する。
なお、受動歯車４４は各パンチ部材４０のロッド部（パンチ軸）４２に遊嵌され、貫挿ピン４３で受動歯車４４の回転をロッド部４２に回転運動として伝達するが、各パンチ部材４０は受動歯車４４に拘束（運動規制）されることなく穿孔方向に上下動する。このため各受動歯車４４には長溝４７が貫通ピン４３の上下動を許容するように設けてある。
【００６５】
また、図３及び図６に示すように各パンチ部材４０には、回転運動を穿孔方向運動に変換するカム手段（円筒カム）４５が装置フレーム３０（ベースフレーム３１）との間に配置されている。
図示のカム手段（円筒カム）４５は、各パンチ部材４０に一体形成したＶ字状溝カム４５Ｃと、ベースフレーム３１に固定したカムピン（カムフォロア）３７で構成されている。
このような構成において各パンチ部材４０は上死点から回転しながら下死点に移動する動作でシート上に所定数のファイル穴を穿孔する。
【００６６】
そこで図８及び図１２に示すように上記受動歯車４４と駆動歯車５５との歯車噛合部Ｅｇと、溝カム４５Ｃとカムピン３７のカム係合部Ｅｃは、各パンチ部材の回転軸中心（図示ｐ）に対して同一方向（図示ｐ−y０方向）か、若しくは所定角度範囲内±η（図示ｐ−ｙ１方向（図１２（ｂ）参照,ｐ−ｙ２方向（図１２（ｃ）参照）
この角度範囲（カム係合部Ｅｃと歯車噛合部Ｅｇとの角度差）が±η（η＝４５度）のときには、カムピン３７から図８矢印方向に反力Ｆが作用したとすると、各パンチ部材４０の軸部（パンチ軸４２）は同図一点差線方向に例えば角度γで傾くように反り返る。このときカム係合部Ｅｃと歯車噛合部Ｅｇは±４５度角度範囲に設定されているから歯先間のバックラッシュは確保され、駆動・受動歯車の回転を阻害（ロッキング）することがない。
【００６７】
［作用の説明］
上述の構成についてその作用を説明する。パンチ部材４０は４本構成、５本構成、その他複数本で構成され、各パンチ部材４０は所定間隔で直線上に配列されている。
各パンチ部材４０は装置フレーム３０に穿孔方向に往復動（レシプロ運動）可能に支持されている。各パンチ部材４０は断面が円形などの軸形状のパンチ軸４２を有するように構成されている。
そしてこのパンチ軸４２をベースフレーム３１の上部の軸受孔３１ｇと下部の軸受孔３１ｈに嵌合支持され、図３断面図上下方向（穿孔方向）に往復動可能に支持されている。
これと共に各パンチ部材４０は上部の軸受孔３１ｇと下部の軸受孔３１ｈに回転可能に軸支持されている。
【００６８】
上記各パンチ部材４０の先端部には穿孔刃４１が設けられ、それぞれの穿孔刃は先鋭形状で、断面Ｕ字形状、断面逆Ｖ字形、斜裁形状などパンチ部材の右回転左回転いずれでも剪断歯形状となるように構成されている。
【００６９】
各パチン部材４０には、回転運動を伝達する受動歯車４４と、回転運動から穿孔方向直線運動を生起するカム手段４５が配置されている。受動歯車４４はウォームギア、ねじ歯車、ハイポイドギアなどの食い違い軸歯車で構成されている。
そして装置フレーム３０には各パンチ部材を軸承する上部の軸受孔３１ｇと下部の軸受孔３１ｈの中間位置に駆動回転軸５２が食い違い軸関係に配置されている。
【００７０】
そして駆動回転軸５２に設けられた駆動歯車５５は、この回転軸に固定され、複数のパンチ部材４０の受動歯車４４と対向する位置に複数配置されている。この駆動歯車５５と受動歯車４４とは、図示のねじ歯車構成の場合、駆動歯車５５は＋側に所定角度の捩れ角に、受動歯車４４は−側に所定角度の捩れ角で構成され、両歯車は直交方向で噛合している。
また上述の各受動歯車４４は各パンチ部材４０のパンチ軸４２に穿孔方向に移動可能に遊嵌され、駆動歯車５５と噛合して位置決メされる受動歯車４４に対して各パンチ部材４０は穿孔方向に移動可能に構成されている。
【００７１】
一方、各パンチ部材４０と装置フレーム３０との間の円筒カム４５は、図示の実施形態においてパンチ部材４０に円筒カム４５が一体形成されている。各パンチ部材４０のパンチ軸４２は硬質金属で構成され、円筒カム４５は樹脂のモールド成型で構成されている。このため樹脂の円筒カム成形時にパンチ軸４２をインサート成型して、両者を一体化している。
【００７２】
この状態を図６に従って説明すると、図６（ａ）の待機位置に位置するパンチ部材４０は、駆動モータＭの回転制御によって円筒カム４５のＶ字状溝カム４５Ｃの谷形部４５ｘ１がカムピン３７と係合する位置に角度調整する。
この状態でパンチ部材４０はカムピン３７で高さ位置が規制され、穿孔刃４１は紙載フレーム３５のシートから上方に退避した位置に待機する。
【００７３】
次にパンチ部材４０の穿孔動作状態を説明する。上述の待機位置の状態において、装置の制御手段６０（制御ＣＰＵなど）は駆動モータＭを回転駆動し、モータ回転軸４９と、これに連結した駆動回転軸５２を所定方向に回転駆動する。
図示のものはモータ回転軸４９の回転が傘歯車（伝動歯車）４６で駆動回転軸５２に伝達される。この駆動回転軸５２の所定方向回転で複数の駆動歯車５５が軸と一体に回転し、受動歯車４４を連動回転する。
【００７４】
受動歯車４４の回転で各パンチ部材４０は歯車と同方向に回転する。この回転力は受動歯車４４と各パンチ部材４０のパンチ軸４２とを結合する貫挿ピン４３から付与される。
次に各パンチ部材４０の回転運動は、このパンチ部材４０に一体形成された円筒カム４５とカムピン３７によって図６（ａ）の待機位置から図６（ｂ）の穿孔位置にパンチ部材４０を位置移動する。
【００７５】
なお、図６（ａ）の待機状態は、図示の実施形態において２穴穿孔と３穴穿孔ではパンチ部材４０の角度は異なる位置に設定され、例えばホームポジション（角度ゼロ）から第１角度位置（ａ度）のとき２穴穿孔の待機位置に、第２角度位置（ｂ度；ａ＜ｂ）のとき待機位置に設定してある。
【００７６】
図２及び図４に従って駆動モータＭの構成について説明すると、図示の装置は装置フレーム３０に駆動モータＭが支持されている。そのモータ回転軸４９にはエンコーダ５７が設けてあり、回転軸の回転数（回転角度）をカウントする。
駆動モータＭはＰＷＭ制御が可能なように図示しないドライブ回路に電気的に結線されている。この他、駆動モータをステッピングモータで構成して、ＰＷＭ制御しても良い。
【００７７】
［穿孔動作のフロー］
以上説明した装置構成において、２穴、若しくは４穴の孔開けを施す穿孔動作は次のように行う。シート穿孔動作を図９のフローチャートに従って説明する。
装置電源をＯＮするとイニシャライズ動作のために駆動回転軸５２をホームポジションに移動する（Ｓｔ１００）。この移動はフラグセンサがＯＮされた状態であるか否かを判断し、センサがＯＮになるまで駆動モータＭを回転制御する。
【００７８】
次にモータ制御手段６４はパンチの孔数を設定する（Ｓｔ１０１）。これは第１グループのパンチ部材４０Ａに穿孔動させるか（Ｓｔ１０２）、第２グループのパンチ部材４０Ｂに穿孔動させるかを設定する（Ｓｔ１０３）。
【００７９】
次にモータ制御手段６４はシートが初期位置に到達したか否かを図示しないシートセンサで検出する（Ｓｔ１０４）。シートが初期位置にセットされるとモータ制御手段６４は駆動回転軸５２のフラグ位置を判別する（Ｓｔ１０５）。このフラグ位置はホームポジションＨｐ、第１リターンポジションＲｐ１、第２リターンポジションＲｐ２の何れかに設定されおり、何れの位置であるかを計数するように構成されている。
【００８０】
そこでモータ制御手段６４は、センサフラグがホームポジションに位置することを確認する（Ｓｔ１０７）と、モータ制御手段６４は第１グループパンチ部材４０Ａの第１穿孔ストロークＳＲ１を選択し（Ｓｔ１０６）、基準点Ｈｐから駆動モータＭをＣＷ方向に回転する（Ｓｔ１０８）。それ以外の動作は第１穿孔動作と同一であるので説明を省略する。
【００８１】
駆動回転軸５２を時計方向に回転し、基準点Ｈｐに位置するセンサフラグが第１リターンポジションＲｐ１に到達するまで駆動モータを回転する（Ｓｔ１０９）。この駆動モータＭの駆動回転は、センサフラグがホームポジションＨｐに位置するとき予め設定したパルス数で回転し同時に所定パルスが経過したところで電気ブレーキを作用させる。そしてセンサフラグ反転位置がＯＮとなるように設定してある。
【００８２】
そこでモータ制御手段６４は次シートが存在するか否かを検出する（Ｓｔ１１０）。次シートが存在しない場合には穿孔動作を終了し（Ｓｔ１１１）、次シートが存在する場合にはセンサフラグ位置を判別し、センサフラグが第１リターンポジションＲｐ１の時（Ｓｔ１１２）には駆動モータＭを反時計方向（ＣＣＷ）に回転し（Ｓｔ１１３）、センサフラグが基準点Ｈｐに戻るまで回転させる（Ｓｔ１１４）。
又はこの位置検出でセンサフラグが基準点Ｈｐにあるときには駆動モータＭを時計方向（ＣＷ）に回転し、センサフラグが第１リターンポジションＲｐ１になるまで回転させる。この時の駆動モータＭの回転制御は先に説明したのと同一である。
このように先行シートには時計方向（ＣＷ）で、次シートには反時計方向（ＣＣＷ）となるように回転方向が反転されることとなる。
【００８３】
第２穿孔ストロークＳＲ２を選択したときには、モータ制御手段６４は駆動回転軸５２を基準点ＨｐからＣＣＷ（反時計方向）に回転して第２穿孔ストロークＳＲ２で往復動する。この時の駆動モータＭの制御は上述した第１穿孔ストロークＳＲ１と同一である。
なおこの場合に駆動回転軸５２は、図７（ｂ）に示す第２リターンポジションＲｐ２と基準点Ｈｐとの間で往復動する。
【００８４】
［制御構成］
図１０に図１の装置の制御構成を示す。例えば制御ＣＰＵ６０で構成し、図示しないコントロールパネルから穿孔ストローク選択手段６１を構成する。そして制御ＣＰＵ６０はＲＯＭ６２のプログラムとＲＡＭ６３の制御データに従って初期化動作と穿孔動作を実行する。
そしてオペレータが選択した穿孔数を穿孔ストローク選択手段６１が認識し、その結果に基づいてモータ制御手段６４が駆動モータＭを制御するように構成されている。
上記制御ＣＰＵ６０にはフラグセンサの検知信号とエンコーダ５７の検知信号がエンコードセンサ５７Ｓから電送される。またジャム検出手段の検知信号が送られる。
【００８５】
［後処理装置の説明］
次に本発明に係わる画像形成装置Ｂにおける後処理装置Ｃの構成を図１３に従って説明する。図１３に示す画像形成システムは、シートに順次印刷を施す画像形成装置Ｂと、この画像形成装置Ｂの下流側に付設された後処理装置Ｃとから構成されている。
そして画像形成装置Ｂで画像形成したシートを後処理装置Ｃで印刷済のシートに穿孔処理を施すように構成されている。
【００８６】
まず画像形成装置Ｂは複写機、プリンタ、印刷機など種々の構造のものが採用可能であるが図示のものは静電印刷装置を示す。この画像形成装置Ｂはケーシング１内に給紙部２と、印字部３と、排紙部４と制御部（図示せず）とが内蔵されている。
給紙部２にはシートサイズに応じた複数のカセット５が準備され、制御部から指示されたサイズのシートが給紙経路６に繰り出される。この給紙経路６にはレジストローラ７が設けられ、シートを先端揃エした後所定のタイミングで下流側の印字部３に給送する。
【００８７】
印字部３には静電ドラム１０が設けられ、このドラム１０の周囲には印字ヘッド９、現像器１１、転写チャージャ１２などが配置されている。そして印字ヘッド９は例えばレーザ発光器などで構成され、静電ドラム１０上に静電潜像を形成し、この潜像に現像器１１でトナーインクを付着し、転写チャージャ１２でシートに印刷する。
この印刷シートは定着器１３で定着され排紙経路１７に搬出される。排紙部４には上記ケーシング１に形成した排紙口１４と排紙ローラ１５が配置されている。
尚図示１６は循環経路であり、排紙経路１７からの印刷シートをスッチバック経路で表裏反転した後再びレジストローラ７に送り、印刷シートの裏面に画像形成する。このように片面若しくは両面に画像形成された印刷シートは排紙口１４から排紙ローラ１５で搬出される。
【００８８】
尚図示２０はスキャナユニットであり、上記印字ヘッド９で印刷する原稿画像を光学的に読ミ取ル。その構造は一般的に知られているように原稿シートを載置セットするプラテン２３と、このプラテン２３に沿って原稿画像をスキャンするキャリッジ２１と、このキャリッジ２１からの光学像を光電変換する光学読取手段（例えばＣＣＤディバイス）２２とから構成されている。また図示のものは原稿シートを自動的にプラテンに給送する原稿送り装置２５がプラテン２３上に装備してある。
【００８９】
そこで上記画像形成装置Ｂの排紙口１４には後処理装置Ｃが連設してある。この後処理装置Ｃはシート搬送経路２６と、この搬送経路２６に配置したパンチユニットＡと排紙スタッカ２８とから構成されている。シート搬送経路２６にはパンチユニットＡの上流側に整合手段２７が設けられ、シート後端を整合する。
またシート搬送経路２６には正逆転ローラ２６ａが配置され、搬入口２９からのシートを整合手段２７に突キ当テ整合し、同時にこの正逆転ローラ２６ａはパンチユニットＡからシートを排紙スタッカ２８に搬出する。図示Ｓｉはシート検知センサである。
尚パンチユニットＡは先に説明した図１に示す装置若しくは図１１に示す装置で構成されている。
【００９０】
このように構成された後処理装置Ｃは画像形成装置Ｂから印刷済のシートを搬入口２９から受け取リ、シート後端をシート検知センサＳｉで検知し、シート後端が整合手段２７を通過したタイミングで正逆転ローラ２６ａを逆転（図示反時計方向）する。するとシートはスイッチバックされシート後端が整合手段２７に突き当て整合される。
この整合後に正逆転ローラ２６ａは停止し、シートをその位置に保持する。この状態でパンチユニット２７は駆動モータＭを駆動して前述の穿孔動作を実行する。穿孔動作の実行後は前述のポジションセンサからのエンド信号で正逆転ローラ２６ａを時計方向に回転しパンチ穴を施されたシートを排紙スタッカ２８に搬出する。
尚この後処理装置Ｃには、図示しないがステープルユニット、スタンプユニットなどが装置仕様に応じて組み込まれる。
【符号の説明】
【００９１】
Ａ紙葉類穿孔装置
３０装置フレーム（３１，３５）
３１ベースフレーム
３１ａ上部フレーム
３１ｂ下部フレーム
３１ｇ上部軸受孔
３１ｈ下部軸受孔
３５紙載フレーム
３７カムピン（カムフォロア）
３８ダイ（刃受孔）
４０パンチ部材
４１穿孔刃
４２パンチ軸（ロッド部）
４３貫通ピン
４４受動歯車（受動側歯車手段）
４５円筒カム（カム手段）
４５ＣＶ字状溝カム
４７長溝
５０駆動手段
５１伝動手段
５２駆動回転軸
５５駆動歯車（駆動側歯車手段）
Ｅｇ歯車噛合部
Ｅｃカム係合部

【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートに複数のパンチ穴を穿孔する装置であって、
直線上に配置された複数のパンチ部材と、
前記複数のパンチ部材を回転と穿孔方向に移動可能に支持する装置フレームと、
前記各パンチ部材を回転しながら穿孔方向に往復動する駆動手段と、
を備え、
前記複数のパンチ部材は、
先端に穿孔刃を基端にロッド部を有すると共にこのロッド部を前記装置フレームに回転可能で穿孔孔方向に往復移動可能に軸受け支持され、
前記駆動手段は、
駆動モータと、
この駆動モータの回転を前記各パンチ部材に回転運動として伝達する駆動回転軸と、
前記各パンチ部材と装置フレームとの間に配置されパンチ部材の回転運動を穿孔方向運動に変換するカム機構と、
で構成され、
前記駆動回転軸は、前記パンチ部材の穿孔方向と直交する方向で前記複数のパンチ部材それぞれと交差するように配置され、
この回転軸に取付けられた駆動側歯車手段と、
前記各パンチ部材に取付けられた受動側歯車手段と、
で構成され、
前記回転軸と前記複数のパンチ部材とは、互いに食い違い軸関係に配置されていると共に前記駆動側歯車手段と受動側歯車手段は食い違い軸歯車で互いに噛合するように構成されていることを特徴とするシート穿孔装置。
【請求項２】
前記駆動側歯車手段と受動側歯車手段は、
ウォームギアとウォームホイールの組合せか、又はネジ歯車の組合せか、又はハイポイドギアの組合せで構成され、
前記受動歯車手段は、前記各パンチ部材に回転を伝達するように配置された受動歯車で構成され、
前記カム機構は、前記各パンチ部材に一体形成された円筒カムと前記装置フレームに配置されたカムピンで構成され、
この各円筒カムには逆Ｖ字状溝カムが形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシート穿孔装置。
【請求項３】
前記駆動歯車と受動歯車との歯車噛合部と、
前記溝カムとカムピンとのカム係合部と、
は前記各パンチ部材の軸中心に対して略同一方向に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のシート穿孔装置。
【請求項４】
前記駆動歯車と受動歯車との歯車噛合部と、
前記溝カムとカムピンとのカム係合部と、
は前記各パンチ部材の軸中心に対して同一角度位置又は±４５度角度範囲内に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のシート穿孔装置。
【請求項５】
一直線上に間隔を隔てて配列された複数のパンチ部材と、
前記各パンチ部材を回転しながら穿孔方向に移動可能に支持するベースフレームと、
前記穿孔刃に対向するダイを有する紙載フレームと、
駆動モータの回転を前記各パンチ部材に回転運動として伝達する伝動回転軸と、
この伝動回転軸の回転を各パンチ部材に伝達する歯車手段と、
各パンチ部材の回転運動を穿孔方向運動に変換するカム手段と、
を備え、
前記ベースフレームは、
穿孔方向に高さ間隔を有する上下対向する上壁フレームと下壁フレーム及び前記パンチ列方向に幅間隔を有する左右対向する側壁フレームで構成され、
前記各パンチ部材は、
先端に穿孔刃を、基端にロッド部を有すると共に、このロッド部を前記上壁フレームと下壁フレームに穿孔方向に移動可能に軸受け支持され、
前記伝動回転軸は、
穿孔方向と略直交する方向で前記各ロッド部の中心軸と食い違い軸関係となるように前記左右対向する側壁フレームに軸受け支持されると共に、前記複数のパンチ部材と対向する駆動側歯車手段が設けられ、
前記各パンチ部材には、ロッド部に受動側歯車手段が穿孔方向は移動可能で回転方向は固定されるように嵌合され、
前記駆動側歯車手段と受動側歯車手段は食い違い軸歯車で構成されていることを特徴とするシート穿孔装置。
【請求項６】
シート上に画像を形成する画像形成装置と、
この画像形成装置からのシートを所定の処理位置に搬送セットする搬送手段と、
上記処理位置に配置され上記シートに穿孔処理を施すシート穿孔装置と、
上記処理位置からシートを搬出する排紙手段と、を備え、
上記シート穿孔装置は請求項１乃至５の何れかの項に記載の構成を備えていることを特徴とする画像形成装置における後処理装置。

【図１】