パンチ装置、後処理装置、及び画像形成装置
【課題】長期にわたって、パンチにより打ち抜かれた打ち抜きくずを押し込んで排出することが可能なパンチ装置を提供する。
【解決手段】パンチ６４の先端面６４ｂに弾性部材からなる突起８１を設けている。この弾性部材の突起８１は、パンチ６４が記録シートＰを貫通して各ダイ板６１、６２のパンチ用孔６５、６６に達するときに、記録シートＰに押し付けられて一旦縮小し、記録シートＰの打ち抜きくずＳを押し下げながら伸長するので、記録シートＰの打ち抜きくずＳをパンチ用孔６５、６６から確実に押し出す。このため、打ち抜きくずＳが各ダイ板６１、６２のパンチ用孔６５、６６近傍に散在して残ることはなく、これが穿孔加工不良の原因になることもない。
【解決手段】パンチ６４の先端面６４ｂに弾性部材からなる突起８１を設けている。この弾性部材の突起８１は、パンチ６４が記録シートＰを貫通して各ダイ板６１、６２のパンチ用孔６５、６６に達するときに、記録シートＰに押し付けられて一旦縮小し、記録シートＰの打ち抜きくずＳを押し下げながら伸長するので、記録シートＰの打ち抜きくずＳをパンチ用孔６５、６６から確実に押し出す。このため、打ち抜きくずＳが各ダイ板６１、６２のパンチ用孔６５、６６近傍に散在して残ることはなく、これが穿孔加工不良の原因になることもない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイとパンチ間に挿入されたシートに穿孔加工を施すパンチ装置、それを備える後処理装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のパンチ装置は、シートに穿孔加工を施すためのものであり、例えば画像形成装置に適用される。画像形成装置は、電子写真方式等によりシートに印刷処理を施す複写機等であり、シートの印刷処理だけではなく、印刷処理されたシートを後処理することもある。この後処理の１つが、シートの穿孔加工であり、この穿孔加工のためにパンチ装置が用いられる。
【０００３】
このパンチ装置による穿孔方法は、画像形成装置内でシートの端部を揃えてから、シートを上下運動するパンチと固定されたダイ間に搬送するという方法、あるいはパンチとダイを共に回転運動させ、シートを両者間に搬送するという方法等がある。
【０００４】
例えば、特許文献１、２には、後者の方法が開示されている。この方法では、図６に示すように２本の回転軸２０１、２０２をそれぞれの軸心が互いに平行になるように配置し、回転軸２０１周りでパンチ２０３の先端２０３ａが円軌道を描いて周回するようにパンチ２０３を回転軸２０１に取り付け、また回転軸２０２周りに円筒状のダイ２０４を固定している。そして、各回転軸２０１、２０２を矢印方向に同期回転させ、パンチ２０３の先端２０３ａがダイ２０４外周に接するタイミングでダイ２０４の孔２０４ａに入り込むようにしている。
【０００５】
シートは、矢印Ａの方向に搬送されて来て、パンチ２０３とダイ２０４間を通過して行く。この途中で、パンチ２０３の先端２０３ａがシートを貫通してダイ２０４の孔２０４ａに達し、シートに穿孔が形成される。
【０００６】
また、パンチ２０３の先端面には０．５ｍｍ程度の長さのピン２０５が突設されており、このピン２０５がシートの打ち抜きくずをダイ２０４の内側に押し込む。これにより、シートの打ち抜きくずが確実に排出される。
【特許文献１】特開平７−８８７９９号公報
【特許文献２】特開平１０−２４９７９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のパンチ装置のようにパンチ２０３先端面にピン２０５を突設し、このピン２０５によりシートの打ち抜きくずを押し込んで排出する構成では、多量のシートの打ち抜きによりピン２０５が徐々に磨耗して行き、ピン２０５による打ち抜きくずの押し込み量が小さくなり、打ち抜きくずが排出されなくなるという問題があった。
【０００８】
例えば、ピン２０５の磨耗に対処するために、ピン２０５の長さを０．５ｍｍから１．０ｍｍ程度まで延ばすことが考えられるが、この場合は、ピン２０５がシートの打ち抜きくずに突き刺さって、打ち抜きくずの排出が滞ったり、パンチ２０３の先端２０３ａがダイ２０４の孔２０４ａに挿抜される際に、ピン２０５がダイ２０４の孔２０４ａの縁等に干渉するという問題が生じた。
【０００９】
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、長期にわたって、パンチにより打ち抜かれた打ち抜きくずを押し込んで排出することが可能なパンチ装置、それを備える後処理装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のパンチ装置は、ダイの孔に対してパンチの先端を挿抜し、ダイの孔とパンチの先端間に挿入されたシートに穿孔加工を施すパンチ装置において、前記パンチの先端面に弾性部材からなる突起を設けている。
【００１１】
また、前記弾性部材は、合成樹脂からなるスポンジである。
【００１２】
更に、前記ダイは、回転駆動される円筒状本体にパンチの先端が挿抜される孔を形成してなり、前記パンチは、該パンチの先端が円軌道を描いてダイの円筒状本体の孔に対して挿抜されるように、ダイの円筒状本体の回転に同期して回転駆動される。
【００１３】
一方、本発明の後処理装置は、画像形成装置から印刷処理されたシートを受け取り、このシートに対して後処理を施す後処理装置において、前記シートに対して後処理を施すために上記本発明のパンチ装置を備えている。
【００１４】
また、本発明の画像形成装置は、シートを印刷処理し、このシートに対して後処理を施す画像形成装置において、前記シートに対して後処理を施すために上記本発明のパンチ装置を備えている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のパンチ装置によれば、パンチの先端面に弾性部材からなる突起を設けている。この弾性部材の突起は、パンチの先端がシートを貫通してダイの孔に達するときに、シートに押し付けられて一旦縮小し、シートの打ち抜きくずを押し下げながら伸長するので、シートの打ち抜きくずを確実に押し出す。また、弾性部材の突起は、打ち抜きくずに突き刺さることがないので、突起を十分に長くすることができ、多量のシートの打ち抜きにより突起の磨耗が徐々に進行したとしても、長期にわたって、突起による打ち抜きくずの押し出し効果を維持することができる。
【００１６】
例えば、弾性部材は合成樹脂からなるスポンジである。従って、格別な材料を用いる必要がない。
【００１７】
また、ダイは、回転駆動される円筒状本体にパンチの先端が挿抜される孔を形成してなり、パンチは、該パンチの先端が円軌道を描いてダイの円筒状本体の孔に対して挿抜されるように、ダイの円筒状本体の回転に同期して回転駆動される。このような構成では、突起を十分に長くすると、突起がダイの孔の縁等に干渉する可能性があるものの、突起が弾性部材であるためにダイ等を傷つけたり磨耗させることがない。
【００１８】
一方、本発明の後処理装置及び画像形成装置は、上記本発明のパンチ装置を備えているので、同様の作用効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明のパンチ装置の実施形態１を適用した画像形成装置を示す断面図である。この画像形成装置１は、画像データを入力し、画像データによって示される画像を記録シートにプリントするプリンタ部２と、プリンタ部２下方に配置され、記録シートをプリンタ部２に搬送供給する給紙ユニット部３とを備えている。
【００２１】
プリンタ部２の略中央には、感光体ドラム４が配置され、その周囲に帯電ユニット５、光走査ユニット６、現像ユニット７、転写ユニット８、及びクリーニングユニット９が配置されている。
【００２２】
帯電ユニット５は、感光体ドラム４表面を均一に帯電させる。光走査ユニット６は、画像データを入力し、画像データに応じて光ビームの強度を変調しつつ、均一に帯電された感光体ドラム４上に光ビームを走査して静電潜像を書き込む。現像ユニット７は、感光体ドラム４上の静電潜像を現像剤により顕像化して、感光体ドラム４上に現像剤像を形成する。転写ユニット８は、感光体ドラム４との間に記録シートを挟み込んで搬送しつつ、感光体ドラム４上の現像剤像を記録シート上に転写する。クリーニングユニット９は、感光体ドラム４上に残留した現像剤を除去して、感光体ドラム４上に新たな現像剤像を形成することができるようにする。
【００２３】
クリーニングユニット９により除去された残留現像剤は、回収経路を介して回収容器２５に送られ、回収容器２５内に回収される。回収容器２５内に回収された残留現像剤は、後に廃棄あるいは別の製品などにリサイクルすることができる。
【００２４】
プリンタ部２の上部には、定着装置２０が配置されている。定着装置２０は、画像が転写された記録シートを順次受け入れて定着ローラと加圧ローラ間に挟み込み、記録シート上に転写された現像画像を定着させる。
【００２５】
この記録シートは、搬送ローラにより上方に搬送され、排紙部２１から排紙トレイ２２に排出される。あるいは、排紙部２１で逆方向に反転搬送されて、後処理装置３０に搬送され、後処理装置３０で後処理を施される。
【００２６】
また、記録シートの両面に画像を形成する場合は、記録シートが、排紙部２１で逆方向に反転搬送され、更に反転搬送経路２３へと搬送され、その表裏を反転されてからプリンタ部２へと再び搬送され、その裏面に現像剤画像が転写されて定着される。以降は、先に述べたように記録シートが排紙トレイ２２又は後処理装置３０へと搬送される。
【００２７】
一方、給紙ユニット部３は、複数の給紙トレイ（記録媒体供給部）１１〜１４を備えており、これらの給紙トレイ１１〜１４に各定型サイズの記録シートが分別され積載収容されている。
【００２８】
これらの給紙トレイ１１〜１４のうちから１つのトレイが選択され、この選択されたトレイから記録シートが１枚ずつ分離供給され、記録シートが感光体ドラム４と転写ユニット８間に供給され、この記録シートに感光体ドラム４上の現像剤画像が転写される。
【００２９】
各給紙トレイ１１、１２は、互いに並列配置されている。そして、各給紙トレイ１１、１２下方に各給紙トレイ１３、１４が配置されている。
【００３０】
各給紙トレイ１３、１４の容量は、同程度の容量とされている。また、各給紙トレイ１１、１２の容量は、各給紙トレイ１３、１４よりも大きく設定されている。
【００３１】
給紙ユニット部３は、各給紙トレイ１１〜１４のいずれかよりプリンタ部２へと記録シートを搬送供給するために、第１及び第２搬送経路１５、１６を備えている。第１搬送経路１５は、各給紙トレイ１１、１３、１４からの記録シートを搬送供給するものであり、第２搬送経路１６は、給紙トレイ１２からの記録シートを搬送供給するものである。
【００３２】
第１搬送経路１５は、給紙ユニット部３のフレーム１７に沿って鉛直方向に延びて、各給紙トレイ１１、１３、１４の側面側を通過している。また、第２搬送経路１６は、水平方向に延びて、各給紙トレイ１１、１２の上面側を通過している。
【００３３】
このような各給紙トレイ及び各搬送経路の効率的な配置により、給紙ユニット部３の省スペース化が実現されている。
【００３４】
各給紙トレイ１１〜１４に記録シートをセットする場合は、画像形成装置１本体の前面方向に目的の給紙トレイ１１〜１４を引き出して記録シートの補給を行う。
【００３５】
第１搬送経路１５で記録シートが詰まった場合は、第１搬送経路１５を構成するガイド１５ａ（図中斜線部で示す）を開く。これにより、第１搬送経路１５中で詰まった記録シートを取り除くことができる。この除去操作は、第１搬送経路１５とフレーム１７との間に予め確保されている作業空間を用いて行う。
【００３６】
また、第２搬送経路１６中にて記録シートが詰まった場合も、第２搬送経路１６を構成するガイド１６ａ（図中斜線部で示す）を開く。これにより、第２搬送経路１６中で詰まった記録シートを取り除くことができる。この除去操作は、並列配置された各給紙トレイ１１、１２をユーザーの手前側に引き出すことにより、第２搬送経路１６の下方に作業空間を確保した上で行うこととなる。
【００３７】
第２搬送経路１６の下流側には、比較的少量の記録シートがセットされる手差し給紙ユニット１８が設けられている。この手差し給紙ユニット１８は、主に、不定形サイズ等の特殊な記録シートをセットして搬送供給するために用いられる。手差し給紙ユニット１８からは、第３搬送路２１を介して第２搬送路１６へと記録シートが搬送供給され、更に第２搬送経路１６からプリンタ部２へと記録シートが搬送されて行く。
【００３８】
この画像形成装置１は、後処理装置３０や大容量給紙ユニット４０をオプションで着脱自在に組み合わせることができる。また、図２に示すように原稿読取装置５０を組み合わせてシステムアップすることも可能である。
【００３９】
大容量給紙ユニット４０は、給紙ユニット部３右側に連結される。この大容量給紙ユニット４０は、各給紙トレイ１１〜１４と比べて、大きな容量を持っており、大容量給紙ユニット４０から第４搬送経路１９を介して第２搬送経路１６へと記録シートが搬送供給され、更に第２搬送経路１６からプリンタ部２へと記録シートが搬送されて行く。
【００４０】
原稿読取装置５０は、プリンタ部２の上方に配置され、原稿の読取りを行って、読取った原稿の画像データをプリンタ部２に送るものである、
次に、本実施形態のパンチ装置を適用した後処理装置３０について説明する。
【００４１】
後処理装置３０は、画像形成装置１の排紙部２１で逆転搬送された記録シートを受け取るように配置されており、画像形成装置１の操作パネル（図示せず）に対するユーザの入力操作により後処理要求が指示されると、この後処理要求が画像形成装置１の制御部（図示せず）に入力され、これに応答して制御部が後処理装置３０を起動制御して、後処理装置３０による記録シートの後処理が行われる。後処理装置３０による後処理としては、ステープル処理やパンチ処理等が一般的であるが、ここではパンチ処理を行うものとする。
【００４２】
図３（ａ）、（ｂ）は、後処理装置３０のパンチ装置を示す側面図及び正面図である。本実施形態のパンチ装置６０では、固定された並行な２枚のダイ板６１、６２からなるダイ６３と、ダイ６３上方に配置された４本のパンチ６４とを有し、各パンチ６４を繰り返し上下移動させて、各パンチ６４の先端を各ダイ板６１、６２のパンチ用孔６５、６６に挿抜させる。記録シートは、矢印Ａの方向に搬送されて来て、各ダイ板６１、６２間を通過し、この通過の途中で各パンチ６４が各ダイ板６１、６２のパンチ用孔６５、６６に挿抜され、各パンチ６４の先端が記録シートを貫通して、記録シートに穿孔が形成される。
【００４３】
上側のダイ板６１における各パンチ６４直下の位置には、それぞれの支持部材６７が固定されており、各パンチ用孔６５が各支持部材６７から上側のダイ板６１へと形成されている。各パンチ６４は、それぞれのコイルバネ６８に挿入され、更に各パンチ用孔６５に挿入されて、各パンチ用孔６５により上下移動自在に支持されている。各コイルバネ６８は、各パンチ６４上端の摺接部６４ａと各支持部材６７間に挟み込まれており、各パンチ６４が下方に移動したときには、各コイルバネ６８が縮小して該各パンチ６４を上方に付勢する。
【００４４】
また、各パンチ６４上方に１本の回転軸７１が配置され、この回転軸７１に固定された４個の偏芯カム７２の周面が各パンチ６４の摺接部６４ａに接している。回転軸７１は、両側のフレーム７３の軸受け７４により回転自在に軸支され、その一端に回転角度センサ７５が設けられ、その一端近傍にギア７６が固定されている。回転軸７１のギア７６は、伝達ギア７７に歯合しており、伝達ギア７７がモータ７８のギア７９に歯合している。モータ７８の出力軸の回転が各ギアを介して回転軸７１に減速伝達され、回転軸７１が回転する。この回転軸７１が回転すると、各偏芯カム７２が回転する。各パンチ６４の摺接部６４ａは、各偏芯カム７２の回転に伴い、これらの偏芯カム７２周面に摺接しつつ、各コイルバネ６８の付勢力に抗して下方に押し下げられたり、各コイルバネ６８により上方に持ち上げられる。これにより、各パンチ６４が繰り返し上下移動される。また、回転角度センサ７５は、各偏芯カム７２の回転位置を検出しており、この回転角度センサ７５により検出された各偏芯カム７２の回転位置に基づいて、各パンチ６４が下方に移動して記録シートを打ち抜くタイミングが制御される。
【００４５】
ところで、パンチ装置６０において、各パンチ６４が記録シートを貫通する度に、記録シートの打ち抜きくずが生じる。仮に、この打ち抜きくずが各ダイ板６１、６２のパンチ用孔６５、６６近傍に散在して残っていたならば、各パンチ６４の先端と記録シート間に打ち抜きくずが挟み込まれ、これが穿孔加工不良の原因となる。
【００４６】
そこで、本実施形態のパンチ装置６０では、図４に示すようにパンチ６４の先端面６４ｂに弾性部材からなる突起８１を設けている。この突起８１は、例えばエステル結合によるポリエステル系ポリウレタンフォーム（株式会社ブリジストンからエバーライトという呼称で提供されている）であり、耐熱性、耐候性、耐薬品性に優れている。
【００４７】
また、突起８１は、その直径が１．０〜１．５ｍｍ程度に設定され、またパンチ６４の先端面６４ｂからの突出長さが１．０〜１．５ｍｍ程度に設定されている。
【００４８】
この弾性部材の突起８１は、パンチ６４が記録シートＰを貫通するときに、記録シートＰに押し付けられて一旦縮小し、記録シートＰの打ち抜きくずＳを押し下げながら伸長するので、記録シートＰの打ち抜きくずＳをパンチ用孔６５、６６から確実に押し出す。このため、打ち抜きくずＳが各ダイ板６１、６２のパンチ用孔６５、６６近傍に散在して残ることはなく、これが穿孔加工不良の原因になることもない。
【００４９】
また、パンチ６４の先端面６４ｂからの突起８１の突出長さを１．０〜１．５ｍｍ程度の長めに設定しているので、多量の記録シートの打ち抜きにより突起８１の磨耗が徐々に進行したとしても、長期にわたって、突起８１による打ち抜きくずの押し出し効果を維持することができる。
【００５０】
更に、突起８１は、弾性部材であるから、その突出長さが長くても、記録シートＰの打ち抜きくずＳに突き刺さることはなく、打ち抜きくずの排出が滞ることがない。
【００５１】
図５は、本発明のパンチ装置の実施形態２を示す断面図である。本実施形態のパンチ装置６０Ａも、図３のパンチ装置と同様に、図１の後処理装置３０に適用することができる。
【００５２】
このパンチ装置６０Ａでは、２本の回転軸１０１、１０２を互いに平行になるように配置し、回転軸１０１周りでパンチ１０３の先端１０３ａが円軌道を描いて周回するようにパンチ１０３を回転軸１０１に対して直交する向きで固定し、また回転軸１０２周りに円筒状のダイ１０４を固定している。そして、各回転軸１０１、１０２を矢印方向に同期回転させ、パンチ１０３の先端１０３ａがダイ１０４の孔１０４ａに繰り返し挿抜されるようにしている。
【００５３】
記録シートが矢印Ａの方向に搬送されて来てパンチ１０３とダイ１０４間を通過すると、その通過途中でパンチ１０３の先端１０３ａが記録シートを貫通してダイ１０４の孔１０４ａに達し、シートに穿孔が形成される。
【００５４】
本実施形態でも、図４のパンチ６４と同様に、パンチ１０３の先端面に弾性部材からなる突起１１１を設けている。この突起１１１は、図４の突起８１と同様の材質及びサイズである。そして、この弾性部材の突起１１１は、パンチ１０３が記録シートを貫通してダイ１０４の孔１０４ａに達するときに、記録シートに押し付けられて一旦縮小し、記録シートの打ち抜きくずを押し下げながら伸長するので、記録シートの打ち抜きくずをダイ１０４の孔１０４ａから確実に押し出すことができ、また記録シートの打ち抜きくずに突き刺さることもない。
【００５５】
また、パンチ１０３の先端面からの突起１１１の突出長さを１．０〜１．５ｍｍ程度の長めに設定しているので、磨耗が徐々に進行したとしても、長期にわたって、突起１１１による打ち抜きくずの押し出し効果を維持することができる。
【００５６】
更に、突起１１１の突出長さを長めに設定すると、パンチ１０３の先端１０３ａがダイ１０４の孔１０４ａに挿抜されるときに、突起１１１がダイ１０４の孔１０４ａの縁等に干渉する可能性がある。しかしながら、突起１１１が弾性部材であるから、ダイ１０４の孔１０４ａの縁等に干渉しても、ダイ１０４等を傷つけたり磨耗させることがない。
【００５７】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと解される。
【００５８】
例えば、パンチ先端面の突起の材質、形状、サイズ等を適宜に変更しても構わない。また、本発明は、パンチもしくはダイの駆動方法に限定されるものではなく、他の駆動方法のパンチ装置においても、パンチ先端面に弾性部材からなる突起を設けることにより、同様の作用効果を達成することできる。あるいは、穿孔数を増減したり、穿孔位置を変更もしくは変更可能にしたりして、利用者の要望に柔軟に応じても良い。更に、本発明のパンチ装置は、画像形成装置もしくは後処理装置だけではなく、他の装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明のパンチ装置の実施形態１を適用した画像形成装置を示す断面図である。
【図２】図１の画像形成装置に原稿読取装置を組み合わせて示す斜視図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、図１の画像形成装置に組み合わせて用いられる後処理装置のパンチ装置を示す側面図及び正面図である。
【図４】図３のパンチ装置におけるパンチを拡大して示す側面図である。
【図５】本発明のパンチ装置の実施形態２を示す断面図である。
【図６】従来のパンチ装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 画像形成装置
２ プリンタ部
３ 給紙ユニット部
４ 感光体ドラム
５ 帯電ユニット
６ 光走査ユニット
７ 現像ユニット
８ 転写ユニット
９ クリーニングユニット
２０ 定着装置
３０ 後処理装置
４０ 大容量給紙ユニット
５０ 原稿読取装置
６０、６０Ａ パンチ装置
６１、６２ ダイ板
６３、１０４ ダイ
６４、１０３ パンチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイとパンチ間に挿入されたシートに穿孔加工を施すパンチ装置、それを備える後処理装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のパンチ装置は、シートに穿孔加工を施すためのものであり、例えば画像形成装置に適用される。画像形成装置は、電子写真方式等によりシートに印刷処理を施す複写機等であり、シートの印刷処理だけではなく、印刷処理されたシートを後処理することもある。この後処理の１つが、シートの穿孔加工であり、この穿孔加工のためにパンチ装置が用いられる。
【０００３】
このパンチ装置による穿孔方法は、画像形成装置内でシートの端部を揃えてから、シートを上下運動するパンチと固定されたダイ間に搬送するという方法、あるいはパンチとダイを共に回転運動させ、シートを両者間に搬送するという方法等がある。
【０００４】
例えば、特許文献１、２には、後者の方法が開示されている。この方法では、図６に示すように２本の回転軸２０１、２０２をそれぞれの軸心が互いに平行になるように配置し、回転軸２０１周りでパンチ２０３の先端２０３ａが円軌道を描いて周回するようにパンチ２０３を回転軸２０１に取り付け、また回転軸２０２周りに円筒状のダイ２０４を固定している。そして、各回転軸２０１、２０２を矢印方向に同期回転させ、パンチ２０３の先端２０３ａがダイ２０４外周に接するタイミングでダイ２０４の孔２０４ａに入り込むようにしている。
【０００５】
シートは、矢印Ａの方向に搬送されて来て、パンチ２０３とダイ２０４間を通過して行く。この途中で、パンチ２０３の先端２０３ａがシートを貫通してダイ２０４の孔２０４ａに達し、シートに穿孔が形成される。
【０００６】
また、パンチ２０３の先端面には０．５ｍｍ程度の長さのピン２０５が突設されており、このピン２０５がシートの打ち抜きくずをダイ２０４の内側に押し込む。これにより、シートの打ち抜きくずが確実に排出される。
【特許文献１】特開平７−８８７９９号公報
【特許文献２】特開平１０−２４９７９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のパンチ装置のようにパンチ２０３先端面にピン２０５を突設し、このピン２０５によりシートの打ち抜きくずを押し込んで排出する構成では、多量のシートの打ち抜きによりピン２０５が徐々に磨耗して行き、ピン２０５による打ち抜きくずの押し込み量が小さくなり、打ち抜きくずが排出されなくなるという問題があった。
【０００８】
例えば、ピン２０５の磨耗に対処するために、ピン２０５の長さを０．５ｍｍから１．０ｍｍ程度まで延ばすことが考えられるが、この場合は、ピン２０５がシートの打ち抜きくずに突き刺さって、打ち抜きくずの排出が滞ったり、パンチ２０３の先端２０３ａがダイ２０４の孔２０４ａに挿抜される際に、ピン２０５がダイ２０４の孔２０４ａの縁等に干渉するという問題が生じた。
【０００９】
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、長期にわたって、パンチにより打ち抜かれた打ち抜きくずを押し込んで排出することが可能なパンチ装置、それを備える後処理装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のパンチ装置は、ダイの孔に対してパンチの先端を挿抜し、ダイの孔とパンチの先端間に挿入されたシートに穿孔加工を施すパンチ装置において、前記パンチの先端面に弾性部材からなる突起を設けている。
【００１１】
また、前記弾性部材は、合成樹脂からなるスポンジである。
【００１２】
更に、前記ダイは、回転駆動される円筒状本体にパンチの先端が挿抜される孔を形成してなり、前記パンチは、該パンチの先端が円軌道を描いてダイの円筒状本体の孔に対して挿抜されるように、ダイの円筒状本体の回転に同期して回転駆動される。
【００１３】
一方、本発明の後処理装置は、画像形成装置から印刷処理されたシートを受け取り、このシートに対して後処理を施す後処理装置において、前記シートに対して後処理を施すために上記本発明のパンチ装置を備えている。
【００１４】
また、本発明の画像形成装置は、シートを印刷処理し、このシートに対して後処理を施す画像形成装置において、前記シートに対して後処理を施すために上記本発明のパンチ装置を備えている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のパンチ装置によれば、パンチの先端面に弾性部材からなる突起を設けている。この弾性部材の突起は、パンチの先端がシートを貫通してダイの孔に達するときに、シートに押し付けられて一旦縮小し、シートの打ち抜きくずを押し下げながら伸長するので、シートの打ち抜きくずを確実に押し出す。また、弾性部材の突起は、打ち抜きくずに突き刺さることがないので、突起を十分に長くすることができ、多量のシートの打ち抜きにより突起の磨耗が徐々に進行したとしても、長期にわたって、突起による打ち抜きくずの押し出し効果を維持することができる。
【００１６】
例えば、弾性部材は合成樹脂からなるスポンジである。従って、格別な材料を用いる必要がない。
【００１７】
また、ダイは、回転駆動される円筒状本体にパンチの先端が挿抜される孔を形成してなり、パンチは、該パンチの先端が円軌道を描いてダイの円筒状本体の孔に対して挿抜されるように、ダイの円筒状本体の回転に同期して回転駆動される。このような構成では、突起を十分に長くすると、突起がダイの孔の縁等に干渉する可能性があるものの、突起が弾性部材であるためにダイ等を傷つけたり磨耗させることがない。
【００１８】
一方、本発明の後処理装置及び画像形成装置は、上記本発明のパンチ装置を備えているので、同様の作用効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明のパンチ装置の実施形態１を適用した画像形成装置を示す断面図である。この画像形成装置１は、画像データを入力し、画像データによって示される画像を記録シートにプリントするプリンタ部２と、プリンタ部２下方に配置され、記録シートをプリンタ部２に搬送供給する給紙ユニット部３とを備えている。
【００２１】
プリンタ部２の略中央には、感光体ドラム４が配置され、その周囲に帯電ユニット５、光走査ユニット６、現像ユニット７、転写ユニット８、及びクリーニングユニット９が配置されている。
【００２２】
帯電ユニット５は、感光体ドラム４表面を均一に帯電させる。光走査ユニット６は、画像データを入力し、画像データに応じて光ビームの強度を変調しつつ、均一に帯電された感光体ドラム４上に光ビームを走査して静電潜像を書き込む。現像ユニット７は、感光体ドラム４上の静電潜像を現像剤により顕像化して、感光体ドラム４上に現像剤像を形成する。転写ユニット８は、感光体ドラム４との間に記録シートを挟み込んで搬送しつつ、感光体ドラム４上の現像剤像を記録シート上に転写する。クリーニングユニット９は、感光体ドラム４上に残留した現像剤を除去して、感光体ドラム４上に新たな現像剤像を形成することができるようにする。
【００２３】
クリーニングユニット９により除去された残留現像剤は、回収経路を介して回収容器２５に送られ、回収容器２５内に回収される。回収容器２５内に回収された残留現像剤は、後に廃棄あるいは別の製品などにリサイクルすることができる。
【００２４】
プリンタ部２の上部には、定着装置２０が配置されている。定着装置２０は、画像が転写された記録シートを順次受け入れて定着ローラと加圧ローラ間に挟み込み、記録シート上に転写された現像画像を定着させる。
【００２５】
この記録シートは、搬送ローラにより上方に搬送され、排紙部２１から排紙トレイ２２に排出される。あるいは、排紙部２１で逆方向に反転搬送されて、後処理装置３０に搬送され、後処理装置３０で後処理を施される。
【００２６】
また、記録シートの両面に画像を形成する場合は、記録シートが、排紙部２１で逆方向に反転搬送され、更に反転搬送経路２３へと搬送され、その表裏を反転されてからプリンタ部２へと再び搬送され、その裏面に現像剤画像が転写されて定着される。以降は、先に述べたように記録シートが排紙トレイ２２又は後処理装置３０へと搬送される。
【００２７】
一方、給紙ユニット部３は、複数の給紙トレイ（記録媒体供給部）１１〜１４を備えており、これらの給紙トレイ１１〜１４に各定型サイズの記録シートが分別され積載収容されている。
【００２８】
これらの給紙トレイ１１〜１４のうちから１つのトレイが選択され、この選択されたトレイから記録シートが１枚ずつ分離供給され、記録シートが感光体ドラム４と転写ユニット８間に供給され、この記録シートに感光体ドラム４上の現像剤画像が転写される。
【００２９】
各給紙トレイ１１、１２は、互いに並列配置されている。そして、各給紙トレイ１１、１２下方に各給紙トレイ１３、１４が配置されている。
【００３０】
各給紙トレイ１３、１４の容量は、同程度の容量とされている。また、各給紙トレイ１１、１２の容量は、各給紙トレイ１３、１４よりも大きく設定されている。
【００３１】
給紙ユニット部３は、各給紙トレイ１１〜１４のいずれかよりプリンタ部２へと記録シートを搬送供給するために、第１及び第２搬送経路１５、１６を備えている。第１搬送経路１５は、各給紙トレイ１１、１３、１４からの記録シートを搬送供給するものであり、第２搬送経路１６は、給紙トレイ１２からの記録シートを搬送供給するものである。
【００３２】
第１搬送経路１５は、給紙ユニット部３のフレーム１７に沿って鉛直方向に延びて、各給紙トレイ１１、１３、１４の側面側を通過している。また、第２搬送経路１６は、水平方向に延びて、各給紙トレイ１１、１２の上面側を通過している。
【００３３】
このような各給紙トレイ及び各搬送経路の効率的な配置により、給紙ユニット部３の省スペース化が実現されている。
【００３４】
各給紙トレイ１１〜１４に記録シートをセットする場合は、画像形成装置１本体の前面方向に目的の給紙トレイ１１〜１４を引き出して記録シートの補給を行う。
【００３５】
第１搬送経路１５で記録シートが詰まった場合は、第１搬送経路１５を構成するガイド１５ａ（図中斜線部で示す）を開く。これにより、第１搬送経路１５中で詰まった記録シートを取り除くことができる。この除去操作は、第１搬送経路１５とフレーム１７との間に予め確保されている作業空間を用いて行う。
【００３６】
また、第２搬送経路１６中にて記録シートが詰まった場合も、第２搬送経路１６を構成するガイド１６ａ（図中斜線部で示す）を開く。これにより、第２搬送経路１６中で詰まった記録シートを取り除くことができる。この除去操作は、並列配置された各給紙トレイ１１、１２をユーザーの手前側に引き出すことにより、第２搬送経路１６の下方に作業空間を確保した上で行うこととなる。
【００３７】
第２搬送経路１６の下流側には、比較的少量の記録シートがセットされる手差し給紙ユニット１８が設けられている。この手差し給紙ユニット１８は、主に、不定形サイズ等の特殊な記録シートをセットして搬送供給するために用いられる。手差し給紙ユニット１８からは、第３搬送路２１を介して第２搬送路１６へと記録シートが搬送供給され、更に第２搬送経路１６からプリンタ部２へと記録シートが搬送されて行く。
【００３８】
この画像形成装置１は、後処理装置３０や大容量給紙ユニット４０をオプションで着脱自在に組み合わせることができる。また、図２に示すように原稿読取装置５０を組み合わせてシステムアップすることも可能である。
【００３９】
大容量給紙ユニット４０は、給紙ユニット部３右側に連結される。この大容量給紙ユニット４０は、各給紙トレイ１１〜１４と比べて、大きな容量を持っており、大容量給紙ユニット４０から第４搬送経路１９を介して第２搬送経路１６へと記録シートが搬送供給され、更に第２搬送経路１６からプリンタ部２へと記録シートが搬送されて行く。
【００４０】
原稿読取装置５０は、プリンタ部２の上方に配置され、原稿の読取りを行って、読取った原稿の画像データをプリンタ部２に送るものである、
次に、本実施形態のパンチ装置を適用した後処理装置３０について説明する。
【００４１】
後処理装置３０は、画像形成装置１の排紙部２１で逆転搬送された記録シートを受け取るように配置されており、画像形成装置１の操作パネル（図示せず）に対するユーザの入力操作により後処理要求が指示されると、この後処理要求が画像形成装置１の制御部（図示せず）に入力され、これに応答して制御部が後処理装置３０を起動制御して、後処理装置３０による記録シートの後処理が行われる。後処理装置３０による後処理としては、ステープル処理やパンチ処理等が一般的であるが、ここではパンチ処理を行うものとする。
【００４２】
図３（ａ）、（ｂ）は、後処理装置３０のパンチ装置を示す側面図及び正面図である。本実施形態のパンチ装置６０では、固定された並行な２枚のダイ板６１、６２からなるダイ６３と、ダイ６３上方に配置された４本のパンチ６４とを有し、各パンチ６４を繰り返し上下移動させて、各パンチ６４の先端を各ダイ板６１、６２のパンチ用孔６５、６６に挿抜させる。記録シートは、矢印Ａの方向に搬送されて来て、各ダイ板６１、６２間を通過し、この通過の途中で各パンチ６４が各ダイ板６１、６２のパンチ用孔６５、６６に挿抜され、各パンチ６４の先端が記録シートを貫通して、記録シートに穿孔が形成される。
【００４３】
上側のダイ板６１における各パンチ６４直下の位置には、それぞれの支持部材６７が固定されており、各パンチ用孔６５が各支持部材６７から上側のダイ板６１へと形成されている。各パンチ６４は、それぞれのコイルバネ６８に挿入され、更に各パンチ用孔６５に挿入されて、各パンチ用孔６５により上下移動自在に支持されている。各コイルバネ６８は、各パンチ６４上端の摺接部６４ａと各支持部材６７間に挟み込まれており、各パンチ６４が下方に移動したときには、各コイルバネ６８が縮小して該各パンチ６４を上方に付勢する。
【００４４】
また、各パンチ６４上方に１本の回転軸７１が配置され、この回転軸７１に固定された４個の偏芯カム７２の周面が各パンチ６４の摺接部６４ａに接している。回転軸７１は、両側のフレーム７３の軸受け７４により回転自在に軸支され、その一端に回転角度センサ７５が設けられ、その一端近傍にギア７６が固定されている。回転軸７１のギア７６は、伝達ギア７７に歯合しており、伝達ギア７７がモータ７８のギア７９に歯合している。モータ７８の出力軸の回転が各ギアを介して回転軸７１に減速伝達され、回転軸７１が回転する。この回転軸７１が回転すると、各偏芯カム７２が回転する。各パンチ６４の摺接部６４ａは、各偏芯カム７２の回転に伴い、これらの偏芯カム７２周面に摺接しつつ、各コイルバネ６８の付勢力に抗して下方に押し下げられたり、各コイルバネ６８により上方に持ち上げられる。これにより、各パンチ６４が繰り返し上下移動される。また、回転角度センサ７５は、各偏芯カム７２の回転位置を検出しており、この回転角度センサ７５により検出された各偏芯カム７２の回転位置に基づいて、各パンチ６４が下方に移動して記録シートを打ち抜くタイミングが制御される。
【００４５】
ところで、パンチ装置６０において、各パンチ６４が記録シートを貫通する度に、記録シートの打ち抜きくずが生じる。仮に、この打ち抜きくずが各ダイ板６１、６２のパンチ用孔６５、６６近傍に散在して残っていたならば、各パンチ６４の先端と記録シート間に打ち抜きくずが挟み込まれ、これが穿孔加工不良の原因となる。
【００４６】
そこで、本実施形態のパンチ装置６０では、図４に示すようにパンチ６４の先端面６４ｂに弾性部材からなる突起８１を設けている。この突起８１は、例えばエステル結合によるポリエステル系ポリウレタンフォーム（株式会社ブリジストンからエバーライトという呼称で提供されている）であり、耐熱性、耐候性、耐薬品性に優れている。
【００４７】
また、突起８１は、その直径が１．０〜１．５ｍｍ程度に設定され、またパンチ６４の先端面６４ｂからの突出長さが１．０〜１．５ｍｍ程度に設定されている。
【００４８】
この弾性部材の突起８１は、パンチ６４が記録シートＰを貫通するときに、記録シートＰに押し付けられて一旦縮小し、記録シートＰの打ち抜きくずＳを押し下げながら伸長するので、記録シートＰの打ち抜きくずＳをパンチ用孔６５、６６から確実に押し出す。このため、打ち抜きくずＳが各ダイ板６１、６２のパンチ用孔６５、６６近傍に散在して残ることはなく、これが穿孔加工不良の原因になることもない。
【００４９】
また、パンチ６４の先端面６４ｂからの突起８１の突出長さを１．０〜１．５ｍｍ程度の長めに設定しているので、多量の記録シートの打ち抜きにより突起８１の磨耗が徐々に進行したとしても、長期にわたって、突起８１による打ち抜きくずの押し出し効果を維持することができる。
【００５０】
更に、突起８１は、弾性部材であるから、その突出長さが長くても、記録シートＰの打ち抜きくずＳに突き刺さることはなく、打ち抜きくずの排出が滞ることがない。
【００５１】
図５は、本発明のパンチ装置の実施形態２を示す断面図である。本実施形態のパンチ装置６０Ａも、図３のパンチ装置と同様に、図１の後処理装置３０に適用することができる。
【００５２】
このパンチ装置６０Ａでは、２本の回転軸１０１、１０２を互いに平行になるように配置し、回転軸１０１周りでパンチ１０３の先端１０３ａが円軌道を描いて周回するようにパンチ１０３を回転軸１０１に対して直交する向きで固定し、また回転軸１０２周りに円筒状のダイ１０４を固定している。そして、各回転軸１０１、１０２を矢印方向に同期回転させ、パンチ１０３の先端１０３ａがダイ１０４の孔１０４ａに繰り返し挿抜されるようにしている。
【００５３】
記録シートが矢印Ａの方向に搬送されて来てパンチ１０３とダイ１０４間を通過すると、その通過途中でパンチ１０３の先端１０３ａが記録シートを貫通してダイ１０４の孔１０４ａに達し、シートに穿孔が形成される。
【００５４】
本実施形態でも、図４のパンチ６４と同様に、パンチ１０３の先端面に弾性部材からなる突起１１１を設けている。この突起１１１は、図４の突起８１と同様の材質及びサイズである。そして、この弾性部材の突起１１１は、パンチ１０３が記録シートを貫通してダイ１０４の孔１０４ａに達するときに、記録シートに押し付けられて一旦縮小し、記録シートの打ち抜きくずを押し下げながら伸長するので、記録シートの打ち抜きくずをダイ１０４の孔１０４ａから確実に押し出すことができ、また記録シートの打ち抜きくずに突き刺さることもない。
【００５５】
また、パンチ１０３の先端面からの突起１１１の突出長さを１．０〜１．５ｍｍ程度の長めに設定しているので、磨耗が徐々に進行したとしても、長期にわたって、突起１１１による打ち抜きくずの押し出し効果を維持することができる。
【００５６】
更に、突起１１１の突出長さを長めに設定すると、パンチ１０３の先端１０３ａがダイ１０４の孔１０４ａに挿抜されるときに、突起１１１がダイ１０４の孔１０４ａの縁等に干渉する可能性がある。しかしながら、突起１１１が弾性部材であるから、ダイ１０４の孔１０４ａの縁等に干渉しても、ダイ１０４等を傷つけたり磨耗させることがない。
【００５７】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと解される。
【００５８】
例えば、パンチ先端面の突起の材質、形状、サイズ等を適宜に変更しても構わない。また、本発明は、パンチもしくはダイの駆動方法に限定されるものではなく、他の駆動方法のパンチ装置においても、パンチ先端面に弾性部材からなる突起を設けることにより、同様の作用効果を達成することできる。あるいは、穿孔数を増減したり、穿孔位置を変更もしくは変更可能にしたりして、利用者の要望に柔軟に応じても良い。更に、本発明のパンチ装置は、画像形成装置もしくは後処理装置だけではなく、他の装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明のパンチ装置の実施形態１を適用した画像形成装置を示す断面図である。
【図２】図１の画像形成装置に原稿読取装置を組み合わせて示す斜視図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、図１の画像形成装置に組み合わせて用いられる後処理装置のパンチ装置を示す側面図及び正面図である。
【図４】図３のパンチ装置におけるパンチを拡大して示す側面図である。
【図５】本発明のパンチ装置の実施形態２を示す断面図である。
【図６】従来のパンチ装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ 画像形成装置
２ プリンタ部
３ 給紙ユニット部
４ 感光体ドラム
５ 帯電ユニット
６ 光走査ユニット
７ 現像ユニット
８ 転写ユニット
９ クリーニングユニット
２０ 定着装置
３０ 後処理装置
４０ 大容量給紙ユニット
５０ 原稿読取装置
６０、６０Ａ パンチ装置
６１、６２ ダイ板
６３、１０４ ダイ
６４、１０３ パンチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイの孔に対してパンチの先端を挿抜し、ダイの孔とパンチの先端間に挿入されたシートに穿孔加工を施すパンチ装置において、
前記パンチの先端面に弾性部材からなる突起を設けたことを特徴とするパンチ装置。
【請求項２】
前記弾性部材は、合成樹脂からなるスポンジであることを特徴とする請求項１に記載のパンチ装置。
【請求項３】
前記ダイは、回転駆動される円筒状本体にパンチの先端が挿抜される孔を形成してなり、
前記パンチは、該パンチの先端が円軌道を描いてダイの円筒状本体の孔に対して挿抜されるように、ダイの円筒状本体の回転に同期して回転駆動されることを特徴とする請求項１に記載のパンチ装置。
【請求項４】
画像形成装置から印刷処理されたシートを受け取り、このシートに対して後処理を施す後処理装置において、
前記シートに対して後処理を施すために請求項１乃至３のいずれか１つに記載のパンチ装置を備えることを特徴とする後処理装置。
【請求項５】
シートを印刷処理し、このシートに対して後処理を施す画像形成装置において
前記シートに対して後処理を施すために請求項１乃至３のいずれか１つに記載のパンチ装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
ダイの孔に対してパンチの先端を挿抜し、ダイの孔とパンチの先端間に挿入されたシートに穿孔加工を施すパンチ装置において、
前記パンチの先端面に弾性部材からなる突起を設けたことを特徴とするパンチ装置。
【請求項２】
前記弾性部材は、合成樹脂からなるスポンジであることを特徴とする請求項１に記載のパンチ装置。
【請求項３】
前記ダイは、回転駆動される円筒状本体にパンチの先端が挿抜される孔を形成してなり、
前記パンチは、該パンチの先端が円軌道を描いてダイの円筒状本体の孔に対して挿抜されるように、ダイの円筒状本体の回転に同期して回転駆動されることを特徴とする請求項１に記載のパンチ装置。
【請求項４】
画像形成装置から印刷処理されたシートを受け取り、このシートに対して後処理を施す後処理装置において、
前記シートに対して後処理を施すために請求項１乃至３のいずれか１つに記載のパンチ装置を備えることを特徴とする後処理装置。
【請求項５】
シートを印刷処理し、このシートに対して後処理を施す画像形成装置において
前記シートに対して後処理を施すために請求項１乃至３のいずれか１つに記載のパンチ装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２２６５５６（Ｐ２００９−２２６５５６Ａ）
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７６２０６（Ｐ２００８−７６２０６）
【出願日】平成２０年３月２４日（２００８．３．２４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２４日（２００８．３．２４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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