紙葉類穿孔装置
【課題】複数のパンチ部材で紙葉類に孔開けする際に、穴位置と穴数の切り換えが簡単な制御で可能であり、同時に装置の小型コンパクト化が可能である紙葉類穿孔装置を提供する。
【解決手段】第１、第２のグループに区分けした複数のパンチ部材を第１、第２の伝動部材で上下動するように構成し、駆動モータの所定角度回転で第１の伝動部材を、異なる所定角度回転で第２の伝動部材を往復動するクラッチ手段を設けた。
【解決手段】第１、第２のグループに区分けした複数のパンチ部材を第１、第２の伝動部材で上下動するように構成し、駆動モータの所定角度回転で第１の伝動部材を、異なる所定角度回転で第２の伝動部材を往復動するクラッチ手段を設けた。
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、順次搬出されるシート（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、画像形成装置などの後処理装置として知られている。例えば特許文献１には、上部フレームと下部フレームとの間にシートをセットし、上部フレームに複数のパンチ部材を上下動可能に支持し、下部フレームに各パンチ部材と適合するダイ（刃受孔）を形成し、パンチ部材を駆動モータで上下動する装置が開示されている。
【０００３】
同文献には、上部フレームに所定ストロークで往復動するスライドカムを設け、このスライドカムに形成されたＶ溝カムにパンチ部材のカムピンを係合させ、駆動モータでスライドカムを往復動することによって各パンチ部材に穿孔動作をさせる穿孔機構が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、文献１と同様に所定間隔で配置した複数のパンチ部材を偏心カムによって上下動させる穿孔機構が提案されている。
【０００５】
これらの装置ではシートに所定間隔で２個所、３個所若しくは４個所に同時に穿孔処理し、これらの穴数および間隔はファイリング仕様に応じて統一した規格に設定されている。そしてシートに２穴を穿孔する場合と、３穴若しくは４穴を穿孔する場合を切り換える必要が生ずる。このため特許文献３には列状に配置した複数のパンチ部材を、直線運動するスライドカムで上下動する際にスライドカムの左右移動方向穿孔穴数を切り換えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−９７９１号公報（図６乃至図８）
【特許文献２】特開２００１−２６３７０号公報（図５）
【特許文献３】特開２００１−１９８８８９号公報
【発明の概要】
【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第１第２グループに区分して選択的にカム手段で穿孔方向に作動する際に、従来は前掲特許文献３のように左右に往復動するスライドカム板を一方向（例えば右方向）に移動するとき、第１グループのパンチ部材を、反対方向（左方向）に移動するとき、第２グループのパンチ部材を上下動するようにしている。
【０００８】
このように所定ストロークで往復動するカム板の移動方向で穿孔穴数を切り換える場合には、例えばカム板の右方向に第１グループのパンチを上下動する作動領域を、左方向に第２グループのパンチを上下動する作動領域を形成することとなり、カム板全体の作動ストロークが長くなり、装置が大型化する問題が生ずる。
【０００９】
そこで本発明者は、駆動モータの回転を或る角度範囲では第１グループのパンチ部材に伝達し、異なる他の角度範囲では第２グループのパンチ部材に伝達することによって装置の小型化が可能であるとの着想に至った。
【００１０】
本発明は、複数のパンチ部材で紙葉類に孔開けする際に、穴位置と穴数の切り換えが簡単な制御で可能であり、同時に装置の小型コンパクト化が可能である紙葉類穿孔装置の提供をその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を達成するため本発明は、第１、第２のグループに区分けした複数のパンチ部材を第１、第２の伝動部材で上下動するように構成し、駆動モータの所定角度回転で第１の伝動部材を、異なる所定角度回転で第２の伝動部材を往復動するクラッチ手段を設けたことを特徴としている。
【００１２】
更にその構成を詳述すると、ベースフレームと、ベースフレームに所定間隔で上下動自在に配置された複数のパンチ部材と、この複数のパンチ部材を上下動する駆動手段と、制御手段とを備える。
上記複数のパンチ部材は、少なくとも第１、第２のグループに区分けされ、駆動手段は、正逆転可能な駆動モータ（Ｍ）と、所定ストロークで往復動して第１のグループのパンチ部材を上下動する第１の伝動部材（５０Ａ）と、所定ストロークで往復動して第２のグループのパンチ部材を上下動する第２の伝動部材（５０Ｂ）と、駆動モータの回転を第１の伝動部材と、第２の伝動部材に伝達するクラッチ手段とで構成する。そして上記クラッチ手段は、駆動モータの所定角度回転で第１の伝動部材を、異なる所定角度回転で第２の伝動部材を往復動するように構成する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は駆動モータの所定角度回転で第１の伝動部材を作動し、異なる所定角度回転で第２の伝動部材を作動することによって第１グループと第２グループのパンチ部材を選択的に作動するものであるから以下の効果を奏する。
【００１４】
列状に配列した複数のパチン部材を駆動モータに連結した第１第２の伝動部材で穿孔動作させるため、従来の１つの伝動部材（スライドカム板）の第１領域で第１グループを第２領域で第２グループのパンチ部材を上下動する機構に比べ装置を小型コンパクトに構成することが出来る。
【００１５】
これと共に、駆動モータの或る所定角度回転で第１伝動部材を、異なる角度回転で第２の伝動部材を往復動するため、パンチ穴数、穴位置の切り換えが駆動モータの回転角度制御によって簡単に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係わる穿孔装置の全体構成を示す説明図。
【図２】図１の装置における要部の説明図であり（ａ）はパンチ部材の斜視構造、（ｂ）及び（ｃ）は図１の装置の断面構造を示し、（ｄ）はカム面の展開図。
【図３】図１の装置におけるパンチ部材の配置構造の説明図。
【図４】図１の装置の駆動機構の全体構成の説明図であり、（ａ）は駆動モータがホームポジション位置の状態を、（ｂ）は第１グループである２穴穿孔時の駆動モータの作動状態を、（ｃ）は第２グループである４穴穿孔時の駆動モータの作動状態を示す。
【図５】図４の駆動機構の要部説明図であり、（ａ）はクラッチ手段の係脱位置を、（ｂ）はクラッチ手段と伝動部材との関係を、（ｃ）は、駆動モータの回転角度位置検出機構。
【図６】図４のクラッチ機構の係脱状態の説明図であり、（ａ）は第１グループ穿孔時の動作開始時を、（ｂ）はその動作終了時を、（ｃ）は第２グループ穿孔時の動作開始状態を、（ｄ）はその動作終了時を示す。
【図７】図１の装置の制御を示すフローチャート。
【図８】本発明に係わる画像形成装置における後処理装置の構成。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下図示の実施の態様に基づいて本発明を詳述する。図１は本発明に係わる穿孔装置の全体構成を示す説明図であり、図２はその要部の断面図、図３は要部の正面図を示す。
【００１８】
本発明に係わる穿孔装置Ａについて説明する。図１の装置は４つのパンチ部材を備え、シートに２穴／４穴の穿孔を選択的に施す装置構成を示すが、この他、図示しない５つのパンチ部材を備え２穴／３穴の穿孔を施す構成を採用する。
【００１９】
図１に示すように被穿孔シートＳ（以下単に「シート」という）に応じた長さ寸法のベースフレーム（以下「上部フレーム」という）３０と、この上部フレーム３０との間にシートをセットする間隔Ｓｄを有する下部フレーム３５と、上部フレーム３０に取り付けられたパンチ部材４０（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）と、下部フレーム（ダイプレート）３５に設けられた刃受孔３８（ダイ）とから構成されている。
【００２０】
上記パンチ部材４０は通常の円柱形状に構成され、その先端に穿孔刃４１が設けてある。このパンチ部材４０は上部フレーム３０に所定の規格（ファイル穴規格）に応じた間隔で、２穴、３穴、４穴など、図示のものは４個所に第１パンチ部材４０ａ、第２パンチ部材４０ｂ、第３パンチ部材４０ｃ、第４パンチ部材４０ｄが配置されている。
特に本発明は、この第１、第２、第３、第４パンチ部材４０ａ乃至４０ｄで第１グループを構成し、４穴のパンチ孔を穿孔する。また、第２、第３パンチ部材４０ｂ、４０ｃで第２グループを構成し、２穴のパンチ孔を穿孔する。
【００２１】
このようにパンチ部材４０は、パンチ孔の規格に応じて複数配置され、少なくとも第１第２、２つのグループに区分けされる。このグループ分けは、２穴／４穴に限らず、２穴／３穴或いは２穴／５穴などに区分けられる。以下２穴／４穴のパンチ部材４０についてその構成を説明するが、２穴／３穴の構成の場合には、第１〜第５、５つのパンチ部材を配列し、第２第４、２つのパンチ部材で第１グループを、第１第３第５、３つのパンチ部材で第２グループを構成し、第１グループで２穴穿孔し、第２グループで３２穴穿孔する。
【００２２】
上記各パンチ部材４０ａ〜４０ｄ（以下パンチ部材４０で総称する）は同一構造で構成されているので以下その１つについて説明する。図２（ａ）にパンチ部材の斜視構造を示す。パンチ部材４０はパンチ軸４２と、このパンチ軸に一体形成された受動歯車４６と、同様に一体形成された円筒カム４４で構成されている。上記パンチ軸４２には、上部軸部４２ａと下部軸部４２ｂと穿孔刃４１が形成されている。
【００２３】
上記上部フレーム３０は図２（ｂ）（ｃ）に示すように断面コ字状のチャンネル部材で構成され、上下に対向する上ガイド３１と下ガイド３２にガイド孔３１ａ、３２ａが設けられている。そしてパンチ部材４０はこのカイド孔３１ａに上部軸部４２ａが、ガイド孔３２ａに下部軸部４２ｂが嵌合支持されている。従ってパンチ部材４０は上部フレーム３０に図２上下方向（穿孔方向）に摺動自在に軸支持されている。
【００２４】
また、上記下部フレーム３５にはパンチ部材４０先端の穿孔刃４１に適合する刃受孔３８（ダイ）が設けられている。そして下部フレーム３５の上表面はガイド板３７（以下ダイプレートという）が重ね合せてあり、このダイプレート３７が紙載台を形成し、後述するシート搬送手段２６ｂ（図８（ｂ））によってシートを穿孔位置に載置セットする。
【００２５】
上記パンチ部材４０には図２（ａ）に示すように円筒カム４４（カム手段）が一体に設けてあり、この円筒カム４４の外周には傾斜カム面４５θを有するカム溝４５が形成してある。このカム溝４５は図２（ｄ）に示すように逆Ｖ字形状に形成され、上部フレーム（ベースフレーム）に配置されているリードピン３３に嵌合している。
【００２６】
このような構成において、受動歯車４６に回転力が伝達されると、パンチ部材４０は図２矢印方向に時計方向又は反時計方向に回転する。このときカム溝４５は上部フレーム３０のリードピン３３と係合しているため、パンチ部材４０は傾斜カム面４５θに沿って回転しながら上下動する。
【００２７】
つまりカム溝４５は、パンチ部材の回転運動から穿孔方向運動を分配して生起する。また、カム溝４５は図２（ｄ）のように逆Ｖ字形状に形成されているため時計方向又は反時計方向で、上死点から下死点に移動し、再び上死点に復帰することとなる。
例えば時計方向回転でパンチ部材は上死点と下死点との間で往復動する過程でシートにパンチ穴を穿孔し、反時計方向回転でパンチ部材は後続する次シートにパンチ穴を穿孔する。
【００２８】
なお、上記リードピン３３は、台座部３３ａとガイド軸部３３ｂとカム係合部３３ｃとを備え、上部フレーム３０のガイド孔３１ａ、３２ａと所定の位置関係となるように上部フレーム３０に台座部３３ａをビスなどで固定されている。このガイド軸部３３ｂは後述する伝動部材５０Ａ、Ｂをガイドしている（図２（ｂ）参照）。
【００２９】
また上記パンチ部材４０の先端に設けられた穿孔刃４１の形状は図２に示すように先端面が断面Ｕ字状、Ｖ字状など波状にカットされ、シートＳと当接する端面は凹凸形状に形成されている。これはシートＳを貫通する穿孔刃４１を先鋭状に形成するのと同時にパンチ部材４０を回転させながら穿孔する際の剪断作用を大きくするためである。
【００３０】
上述のように構成された複数のパンチ部材４０は、図３に示すようにベースフレーム（上部フレーム３０）に配列され、第２パンチ部材４０ｂと第３パンチ部材４０ｃが第１グループを構成して２穴穿孔を実行し、第１〜第４パンチ部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄが第２グループを構成して４穴穿孔を実行するようになっている。
そこでこの第１グループと第２グループのパンチ部材４０に駆動モータＭから穿孔運動を伝達する伝動機構が以下のように配置される。
【００３１】
［伝動機構］
図示の実施形態におけるパンチ部材は、各パンチ軸４２と一体の受動歯車４６に回転を伝達する。このパンチ軸の回転で前述の円筒カム４４の作用で穿孔刃４１は回転しながら穿孔方向に上下動することとなる。
【００３２】
このため、複数のパンチ部材を交差するように穿孔方向と直交する方向に第１と第２の伝動部材５０Ａ、５０Ｂを配置する。図示のものは図２（ｂ）（ｃ）にその断面を示すように受動歯車４６を挟んで第１伝動部材５０Ａと第２伝動部材５０Ｂが上部フレーム３０に摺動自在に支持してある。
【００３３】
そして図６に示すように第１伝動部材５０Ａには第１グループのパンチ部材４０ｂ、４０ｃの受動歯車４６に噛合するラック５１ａ、５１ｂが形成してある。また第２伝動部材５０Ｂには第２グループのパンチ部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄの受動歯車４６に噛合するラック５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５１ｄが形成してある。
これと共に第１第２伝動部材５０には各受動歯車と噛合しない歯欠け部５３が各ラックに隣接する位置に配置してある。
【００３４】
この各ラック５２と歯欠け部５３とは、図６に示すように第１第２伝動部材５０Ａ、５０Ｂが後述する待機位置Ｗｐのときにはそれぞれ歯欠け部５３が各パンチ部材４０の受動歯車４６と対向する。また、第１伝動部材５０Ａが第１グループ穿孔位置Ａｐ１のときには、ラック５１ａ、５１bが第１グループの受動歯車４６と噛合する。
同様に第２伝動部材５０Ｂが第２グループ穿孔位置Ａｐ２のときには、ラック５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄが第２グループの受動歯車４６と噛合する。
【００３５】
上述の第１第２伝動部材５０Ａ、５０Ｂには、駆動モータＭが次のように連結される。図５はクラッチ手段６０を示し、クラッチ手段６０は、所定角度範囲で回転する回転体６１と、この回転体の回転を第１の伝動部材５０Ａと第２の伝動部材５０Ｂに選択的に伝達する伝動ピン６２、６３で構成されている。
【００３６】
回転体６１は、図５に示すような円板形状、或いは回転レバーで構成され、所定角度範囲で回転するように駆動モータＭに連結されている。同図６４は駆動モータＭに歯車結合（ベルト結合であっても良い）されたピニオンであり、回転体６１に一体的に取り付けられている。この回転体６１には伝動ピン６２、６３と係合する凹溝６１ａが形成されている。
【００３７】
図５に示す回転体は第１伝動部材５０Ａの伝動ピン６２と係脱する回転体６１と、第２伝動部材５０Ｂの伝動ピン６３と係脱する回転体６１を個別の部材で構成しているが、この回転体は１つの部材で構成しても良い。
【００３８】
一方、第１第２伝動部材５０Ａ、５０Ｂには図５（ａ）に示すようにガイド溝６２ｇ、６３ｇが設けられ、このガイド溝に伝動ピン６２、６３が摺動可能に支持されている。このガイド溝は回転体６１の凹溝６１ａの深さ方向と同方向（図５上下方向）に摺動可能に形成されている。そして各伝動ピン６２、６３には付勢バネ６２ｓ、６３ｓがピンを回転体６１側に付勢するように配置されている。
なお、図５（ａ）において第１第２伝動部材５０Ａ、５０Ｂは説明を容易にするため図面をモデル化しているが正しい結合状態は図４に示す。
【００３９】
図４に従って回転体６１と伝動ピン６２、６３との係脱関係を説明する。
同図（ａ）は第１第２伝動部材５０Ａ、５０Ｂが待機位置（例えばホームポジション）に位置するときを、（ｂ）は駆動モータＭの回転を第１伝動部材５０Ａに伝達する状態を、同（ｃ）は駆動モータＭの回転を第２伝動部材５０Ｂに伝達する状態を示す。
なお図４に示す６７は第１第２伝動部材５０Ａ、５０Ｂ待機位置Ｗｐに位置保持するストッパであり、同図に示す６８はパンチ部材４０を位置決めする板バネであり、パンチ部材の受動歯車４６がラックと係合していないときの歯車位置を位置保持する。
【００４０】
駆動モータＭを待機位置Ｗｐ（例えばホームポジション）に移動する。この状態を図４（ａ）に示す。この位置で回転体６１と伝動ピン６２、６３は非係合状態で伝動ピン６２、６３は付勢バネ６２ｓ、６３ｓによって回転体の周面に摺接している。
【００４１】
そこで回転体６１を反時計方向に所定角度θ回転すると同図（ｂ）に示すように回転体の凹溝６１ａに第１伝動部材５０Ａの伝動ピン６２が嵌合する。この伝動ピン６２が凹溝６１ａに嵌合した状態で回転体を更に反時計方向に回転すると第１伝動部材５０Ａは図示左側に移動する。そこで回転体を所定角度範囲（図示角度θａ）で正逆回転すると第１伝動部材５０Ａは所定ストロークで往復動することとなる。
【００４２】
第１伝動部材５０Ａが所定ストロークで往復動すると、これに形成されたラック５１ａ、５１ｂが第１グループのパンチ部材４０ｂ、４０ｃを回転し、円筒カム４４で穿孔刃４１は上死点から下死点に移動した後、上死点に復帰する。
【００４３】
同様に回転体６１を待機位置Ｗｐから時計方向に所定角度β回転すると同図（ｃ）に示すように回転体の凹溝６１ａに第２伝動部材５０Ｂの伝動ピン６３が嵌合する。この伝動ピン６３が凹溝６１ａに嵌合した状態で回転体を更に時計方向に回転すると第２伝動部材５０Ｂは図示左側に移動する。
そこで回転体を所定角度範囲（図示角度βａ）で正逆回転すると第２伝動部材５０Ｂは所定ストロークで往復動することとなる。
【００４４】
第２伝動部材５０Ｂが所定ストロークで往復動すると、これに形成されたラック５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄが第２グループのパンチ部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄを回転し、円筒カム４４で穿孔刃４１は上死点から下死点に移動した後、上死点に復帰する。
【００４５】
［２穴穿孔動作］
次に図６に従って回転体６１と第１第２伝動部材５０Ａ、５０Ｂの作動状態を示す。
同図（ａ）は回転体６１を待機位置Ｗｐ（ホームポジション）から所定角度θ、反時計方向に回転した状態を示す。この状態で第１伝動部材５０Ａのラック５１ａ、５１ｂは第１グループのパンチ部材４０ｂ、４０ｃの受動歯車４６と噛合する。
次に回転体６１を反時計方向に角度θa、回転すると同図（ｂ）の状態に第１伝動部材５０Ａが右限位置から左限位置に移動する。この過程で第１グループのパンチ部材４０ｂ、４０ｃは上死点から下死点に移動した後、上死点に復帰する。
【００４６】
次に回転体６１をθａだけ時計方向に逆回転する。すると同図（ｂ）から同図（ａ）の状態に第１伝動部材５０Ａが左限位置から右限位置に移動する。この動作でパンチ部材４０ｂ、４０ｃは、上死点から下死点に移動した後、上死点に復帰し、後続する次シートに２穴穿孔する。
【００４７】
［４穴穿孔動作］
次にシートに４穴穿孔する場合には、回転体６１を待機位置Ｗｐ（ホームポジション）から所定角度β、時計方向に回転する。この状態を図６（ｃ）に示すが、第２伝動部材５０Ｂのラック５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄは第２グループのパンチ部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄの受動歯車４６と噛合する。
【００４８】
そこで回転体６１を時計方向に角度βａ、回転すると同図（ｄ）の状態に第２伝動部材５０Ｂが右限位置から左限位置に移動する。この過程で第２グループのパンチ部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄは上死点から下死点に移動した後、上死点に復帰し、シートに４穴穿孔する。
【００４９】
次に回転体６１をβａだけ反時計方向に逆回転すると同図（ｄ）から同図（ｃ）の状態に第２伝動部材５０Ｂが左限位置から右限位置に移動する。この動作でパンチ部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄは、上死点から下死点に移動した後、上死点に復帰し、後続する次シートに４穴穿孔する。
【００５０】
［駆動モータの制御機構］
上述の駆動モータＭの制御機構について説明すると、図５（ｃ）に示すように例えば回転体６１と一体的に回転するフラグ６５と、このフラグを検出するポジションセンサ６６を設ける。フラグ６５には例えばホームポジション位置を検出する検出片６５ａと、第１グループの穿孔開始点を検出する検出片６５bと、その穿孔終了点を検出する検出片６５ｃを設け、同様に第２グループの穿孔開始点を検出する検出片６５ｄと、その穿孔終了点を検出する検出片６５ｅを設ける。
【００５１】
そしてポジションセンサ６６の検出信号に従って駆動モータＭを正逆回転する。この場合、待機位置Ｗｐ（ホームポジション）を回転体６１と第１第２伝動部材５０Ａ５０Ｂが非係合の位置に設定する場合について説明したが、ホームポジションは、例えば第１第２グループいずれかの穿孔開始点に設定することも可能である。
【００５２】
次に図７のフローチャートに基づいてパンチ動作を説明する。装置電源が投入され、装置が起動する（Ｓｔ１００）と制御手段はイニシャライズ動作を行う。
この動作は回転体６１がホームポジションＷｐに位置するか否かを検出して、この位置以外のときには駆動モータＭを回転してポジションセンサ６６が検出片６５ａを検出する位置に移動する。（Ｓｔ１０１）。この状態で第１第２伝動部材５０Ａ、５０Ｂは待機位置に位置決めされる。
【００５３】
次に制御手段は例えば後処理装置Ｃから２穴穿孔（第１グループ穿孔；以下同様）であるか４穴穿孔（第２グループ穿孔；以下同様）であるか孔開けモードの選択信号（Ｓｔ１０２）を受ける（Ｓｔ１０３）。このコマンド信号で２穿孔のときには回転体６１を所定角度（例えば反時計方向に角度θ）回転して第１グループ穿孔開始位置に移動する（Ｓｔ１０４）。その後駆動モータＭを停止して待機する。
【００５４】
そこで制御手段は、後処理装置Ｃから穿孔指示信号（Ｓｔ１０５）を受けると、駆動モータＭを所定角度θａ回転する。この回転で第１伝動部材５０Ａは所定ストロークで右限位置から左限位置に移動する。
この第１伝動部材５０Ａの移動で第１グループのパンチ部材４０ｂ、４０ｃは２穴穿孔を実行する（Ｓｔ１０６）。なお、この過程で第２伝動部材５０Ｂは待機位置Ｗｐに停止している。
【００５５】
シートに２穴穿孔したとき、制御手段はポジションセンサ６５から穴開け終了信号を受ける（Ｓｔ１０７）と、次シートが存在するか否か信号を後処理装置Ｃから受ける（Ｓｔ１０８）。そして次シートが存在するときにはステップ１０５に戻り、穿孔指示信号を待つ。この穿孔指示信号で制御手段は駆動モータＭを逆回転し、回転体６１を第１グループ穿孔終了点から所定角度θａ、時計方向に逆回転する。
この動作で先と同様に次シートに２穴穿孔する。このように回転体６１を角度範囲θａで正逆回転を繰り返すことによって連続するシートに２穴穿孔を実行する。そしてステップ１０８で次シートが存在しないときには、穴開け終了する（Ｓｔ１０９）。
【００５６】
上記ステップ１０３で４穴穿孔（第２グループ穿孔）が選択されたときには、回転体６１を所定角度（例えば時計方向に角度β）回転して第２グループ穿孔開始位置に移動する（Ｓｔ１１０）。その後駆動モータＭを停止して待機する。
【００５７】
そこで制御手段は、後処理装置Ｃから穿孔指示信号（Ｓｔ１１１）を受けると、駆動モータＭを所定角度βａ回転する。この回転で第２伝動部材５０Ｂは所定ストロークで右限位置から左限位置に移動する。
この第２伝動部材５０Ｂの移動で第２グループのパンチ部材４０ａ、４０b、４０ｃ、４０ｄは４穴穿孔を実行する（Ｓｔ１１２）。なお、この過程で第１伝動部材５０Ａは待機位置Ｗｐに停止している。
【００５８】
シートに４穴穿孔したとき、制御手段はポジションセンサ６５から穴開け終了信号を受ける（Ｓｔ１１３）と、次シートが存在するか否か信号を後処理装置Ｃから受ける（Ｓｔ１１４）。そして次シートが存在するときにはステップ１０３に戻り、回転体６１を所定角度範囲βａで逆方向（反時計方向）に回転すると次シートに４穴穿孔する。
このように回転体６１を角度範囲βａで正逆転することによって連続するシートに４穴穿孔を繰り返すこととなる。ステップ１１４で次シートが存在しないときには、穴開け終了する（Ｓｔ１１５）。
【００５９】
なお、複数のパンチ部材を２穴、４穴穿孔に切り換える場合を説明したが、例えば２穴３穴に切り換える場合には、第１グループのパンチ部材４０を２つ配列して第１伝動部材５０Ａのラックと噛合させ、第２グループのパンチ部材４０を３つ配列して第２伝動部材５０Ｂのラックと噛合させる。
そして上述のものと同様に第１第２伝動部材５０Ａ、５０Ｂを回転体６１で、その角度範囲θａの時には第１、角度範囲βａの時には第２の伝動部材と連結する。
【００６０】
本発明にあって、第１第２伝動部材５０Ａ、５０Ｂは、所定ストロークで往復動するスライド部材と、これに形成したラックで構成する場合を示したが、この第１第２伝動部材５０Ａ、５０Ｂをタイミングベルト（歯付ベルト）で構成し、このベルトが所定ストロークで直線運動するように構成することも可能である。この場合にはタイミングベルトに歯付部と、歯欠け部を形成するか、受動歯車を歯欠けギアで構成する。
［後処理装置の実施形態の説明］
【００６１】
次に本発明に係わる画像形成装置における後処理装置の構成を図８に従って説明する。図８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。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。
【００６２】
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、シートを先端揃え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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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み取る。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。
【００６６】
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２７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２７の上流側に整合手段２６ａが設けられ、シート後端を整合する。
また搬送経路２６には正逆転ローラ２６ｂが配置され、搬入口２６ｃからのシートを整合手段２６ａに突き当て整合し、同時にこの正逆転ローラ２６ｂはパンチユニット２７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２７は先に説明した図１に示す装置で構成されている。
【００６７】
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２６ｃから受け取り、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２６ａを通過したタイミングで正逆転ローラ２６ｂ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２６ａに突き当て整合される。この整合後に正逆転ローラ２６ｂは停止し、シートをその位置に保持する。
【００６８】
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Ｓ１からのエンド信号で正逆転ローラ２６ｂを図示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】
【００６９】
３０ 上部フレーム（ベースフレーム）
３１ 上ガイド
３２ 下ガイド
３３ リードピン（カムフォロア）
３５ 下部フレーム
３６ フレーム基盤
３７ ダイプレート
３８ 刃受孔
３９ 固定ネジ
４０ パンチ部材
４０ａ 第１パンチ部材
４０ｂ 第２パンチ部材
４０ｃ 第３パンチ部材
４０ｄ 第４パンチ部材
４１ 穿孔刃
４６ 受動歯車
４２ａ 上部軸部
４２ｂ 下部軸部
４３ 鍔状段差部
４４ 円筒カム
４５θ 傾斜カム面
４５ カム溝
５０Ａ 第１伝動部材
５０Ｂ 第２伝動部材
５１ ラック（第１グループ）
５２ ラック（第２グループ）
５３ 歯欠け部
５５ フラッグ
５６ ポジションセンサ
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、順次搬出されるシート（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、画像形成装置などの後処理装置として知られている。例えば特許文献１には、上部フレームと下部フレームとの間にシートをセットし、上部フレームに複数のパンチ部材を上下動可能に支持し、下部フレームに各パンチ部材と適合するダイ（刃受孔）を形成し、パンチ部材を駆動モータで上下動する装置が開示されている。
【０００３】
同文献には、上部フレームに所定ストロークで往復動するスライドカムを設け、このスライドカムに形成されたＶ溝カムにパンチ部材のカムピンを係合させ、駆動モータでスライドカムを往復動することによって各パンチ部材に穿孔動作をさせる穿孔機構が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、文献１と同様に所定間隔で配置した複数のパンチ部材を偏心カムによって上下動させる穿孔機構が提案されている。
【０００５】
これらの装置ではシートに所定間隔で２個所、３個所若しくは４個所に同時に穿孔処理し、これらの穴数および間隔はファイリング仕様に応じて統一した規格に設定されている。そしてシートに２穴を穿孔する場合と、３穴若しくは４穴を穿孔する場合を切り換える必要が生ずる。このため特許文献３には列状に配置した複数のパンチ部材を、直線運動するスライドカムで上下動する際にスライドカムの左右移動方向穿孔穴数を切り換えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−９７９１号公報（図６乃至図８）
【特許文献２】特開２００１−２６３７０号公報（図５）
【特許文献３】特開２００１−１９８８８９号公報
【発明の概要】
【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第１第２グループに区分して選択的にカム手段で穿孔方向に作動する際に、従来は前掲特許文献３のように左右に往復動するスライドカム板を一方向（例えば右方向）に移動するとき、第１グループのパンチ部材を、反対方向（左方向）に移動するとき、第２グループのパンチ部材を上下動するようにしている。
【０００８】
このように所定ストロークで往復動するカム板の移動方向で穿孔穴数を切り換える場合には、例えばカム板の右方向に第１グループのパンチを上下動する作動領域を、左方向に第２グループのパンチを上下動する作動領域を形成することとなり、カム板全体の作動ストロークが長くなり、装置が大型化する問題が生ずる。
【０００９】
そこで本発明者は、駆動モータの回転を或る角度範囲では第１グループのパンチ部材に伝達し、異なる他の角度範囲では第２グループのパンチ部材に伝達することによって装置の小型化が可能であるとの着想に至った。
【００１０】
本発明は、複数のパンチ部材で紙葉類に孔開けする際に、穴位置と穴数の切り換えが簡単な制御で可能であり、同時に装置の小型コンパクト化が可能である紙葉類穿孔装置の提供をその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を達成するため本発明は、第１、第２のグループに区分けした複数のパンチ部材を第１、第２の伝動部材で上下動するように構成し、駆動モータの所定角度回転で第１の伝動部材を、異なる所定角度回転で第２の伝動部材を往復動するクラッチ手段を設けたことを特徴としている。
【００１２】
更にその構成を詳述すると、ベースフレームと、ベースフレームに所定間隔で上下動自在に配置された複数のパンチ部材と、この複数のパンチ部材を上下動する駆動手段と、制御手段とを備える。
上記複数のパンチ部材は、少なくとも第１、第２のグループに区分けされ、駆動手段は、正逆転可能な駆動モータ（Ｍ）と、所定ストロークで往復動して第１のグループのパンチ部材を上下動する第１の伝動部材（５０Ａ）と、所定ストロークで往復動して第２のグループのパンチ部材を上下動する第２の伝動部材（５０Ｂ）と、駆動モータの回転を第１の伝動部材と、第２の伝動部材に伝達するクラッチ手段とで構成する。そして上記クラッチ手段は、駆動モータの所定角度回転で第１の伝動部材を、異なる所定角度回転で第２の伝動部材を往復動するように構成する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は駆動モータの所定角度回転で第１の伝動部材を作動し、異なる所定角度回転で第２の伝動部材を作動することによって第１グループと第２グループのパンチ部材を選択的に作動するものであるから以下の効果を奏する。
【００１４】
列状に配列した複数のパチン部材を駆動モータに連結した第１第２の伝動部材で穿孔動作させるため、従来の１つの伝動部材（スライドカム板）の第１領域で第１グループを第２領域で第２グループのパンチ部材を上下動する機構に比べ装置を小型コンパクトに構成することが出来る。
【００１５】
これと共に、駆動モータの或る所定角度回転で第１伝動部材を、異なる角度回転で第２の伝動部材を往復動するため、パンチ穴数、穴位置の切り換えが駆動モータの回転角度制御によって簡単に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係わる穿孔装置の全体構成を示す説明図。
【図２】図１の装置における要部の説明図であり（ａ）はパンチ部材の斜視構造、（ｂ）及び（ｃ）は図１の装置の断面構造を示し、（ｄ）はカム面の展開図。
【図３】図１の装置におけるパンチ部材の配置構造の説明図。
【図４】図１の装置の駆動機構の全体構成の説明図であり、（ａ）は駆動モータがホームポジション位置の状態を、（ｂ）は第１グループである２穴穿孔時の駆動モータの作動状態を、（ｃ）は第２グループである４穴穿孔時の駆動モータの作動状態を示す。
【図５】図４の駆動機構の要部説明図であり、（ａ）はクラッチ手段の係脱位置を、（ｂ）はクラッチ手段と伝動部材との関係を、（ｃ）は、駆動モータの回転角度位置検出機構。
【図６】図４のクラッチ機構の係脱状態の説明図であり、（ａ）は第１グループ穿孔時の動作開始時を、（ｂ）はその動作終了時を、（ｃ）は第２グループ穿孔時の動作開始状態を、（ｄ）はその動作終了時を示す。
【図７】図１の装置の制御を示すフローチャート。
【図８】本発明に係わる画像形成装置における後処理装置の構成。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下図示の実施の態様に基づいて本発明を詳述する。図１は本発明に係わる穿孔装置の全体構成を示す説明図であり、図２はその要部の断面図、図３は要部の正面図を示す。
【００１８】
本発明に係わる穿孔装置Ａについて説明する。図１の装置は４つのパンチ部材を備え、シートに２穴／４穴の穿孔を選択的に施す装置構成を示すが、この他、図示しない５つのパンチ部材を備え２穴／３穴の穿孔を施す構成を採用する。
【００１９】
図１に示すように被穿孔シートＳ（以下単に「シート」という）に応じた長さ寸法のベースフレーム（以下「上部フレーム」という）３０と、この上部フレーム３０との間にシートをセットする間隔Ｓｄを有する下部フレーム３５と、上部フレーム３０に取り付けられたパンチ部材４０（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）と、下部フレーム（ダイプレート）３５に設けられた刃受孔３８（ダイ）とから構成されている。
【００２０】
上記パンチ部材４０は通常の円柱形状に構成され、その先端に穿孔刃４１が設けてある。このパンチ部材４０は上部フレーム３０に所定の規格（ファイル穴規格）に応じた間隔で、２穴、３穴、４穴など、図示のものは４個所に第１パンチ部材４０ａ、第２パンチ部材４０ｂ、第３パンチ部材４０ｃ、第４パンチ部材４０ｄが配置されている。
特に本発明は、この第１、第２、第３、第４パンチ部材４０ａ乃至４０ｄで第１グループを構成し、４穴のパンチ孔を穿孔する。また、第２、第３パンチ部材４０ｂ、４０ｃで第２グループを構成し、２穴のパンチ孔を穿孔する。
【００２１】
このようにパンチ部材４０は、パンチ孔の規格に応じて複数配置され、少なくとも第１第２、２つのグループに区分けされる。このグループ分けは、２穴／４穴に限らず、２穴／３穴或いは２穴／５穴などに区分けられる。以下２穴／４穴のパンチ部材４０についてその構成を説明するが、２穴／３穴の構成の場合には、第１〜第５、５つのパンチ部材を配列し、第２第４、２つのパンチ部材で第１グループを、第１第３第５、３つのパンチ部材で第２グループを構成し、第１グループで２穴穿孔し、第２グループで３２穴穿孔する。
【００２２】
上記各パンチ部材４０ａ〜４０ｄ（以下パンチ部材４０で総称する）は同一構造で構成されているので以下その１つについて説明する。図２（ａ）にパンチ部材の斜視構造を示す。パンチ部材４０はパンチ軸４２と、このパンチ軸に一体形成された受動歯車４６と、同様に一体形成された円筒カム４４で構成されている。上記パンチ軸４２には、上部軸部４２ａと下部軸部４２ｂと穿孔刃４１が形成されている。
【００２３】
上記上部フレーム３０は図２（ｂ）（ｃ）に示すように断面コ字状のチャンネル部材で構成され、上下に対向する上ガイド３１と下ガイド３２にガイド孔３１ａ、３２ａが設けられている。そしてパンチ部材４０はこのカイド孔３１ａに上部軸部４２ａが、ガイド孔３２ａに下部軸部４２ｂが嵌合支持されている。従ってパンチ部材４０は上部フレーム３０に図２上下方向（穿孔方向）に摺動自在に軸支持されている。
【００２４】
また、上記下部フレーム３５にはパンチ部材４０先端の穿孔刃４１に適合する刃受孔３８（ダイ）が設けられている。そして下部フレーム３５の上表面はガイド板３７（以下ダイプレートという）が重ね合せてあり、このダイプレート３７が紙載台を形成し、後述するシート搬送手段２６ｂ（図８（ｂ））によってシートを穿孔位置に載置セットする。
【００２５】
上記パンチ部材４０には図２（ａ）に示すように円筒カム４４（カム手段）が一体に設けてあり、この円筒カム４４の外周には傾斜カム面４５θを有するカム溝４５が形成してある。このカム溝４５は図２（ｄ）に示すように逆Ｖ字形状に形成され、上部フレーム（ベースフレーム）に配置されているリードピン３３に嵌合している。
【００２６】
このような構成において、受動歯車４６に回転力が伝達されると、パンチ部材４０は図２矢印方向に時計方向又は反時計方向に回転する。このときカム溝４５は上部フレーム３０のリードピン３３と係合しているため、パンチ部材４０は傾斜カム面４５θに沿って回転しながら上下動する。
【００２７】
つまりカム溝４５は、パンチ部材の回転運動から穿孔方向運動を分配して生起する。また、カム溝４５は図２（ｄ）のように逆Ｖ字形状に形成されているため時計方向又は反時計方向で、上死点から下死点に移動し、再び上死点に復帰することとなる。
例えば時計方向回転でパンチ部材は上死点と下死点との間で往復動する過程でシートにパンチ穴を穿孔し、反時計方向回転でパンチ部材は後続する次シートにパンチ穴を穿孔する。
【００２８】
なお、上記リードピン３３は、台座部３３ａとガイド軸部３３ｂとカム係合部３３ｃとを備え、上部フレーム３０のガイド孔３１ａ、３２ａと所定の位置関係となるように上部フレーム３０に台座部３３ａをビスなどで固定されている。このガイド軸部３３ｂは後述する伝動部材５０Ａ、Ｂをガイドしている（図２（ｂ）参照）。
【００２９】
また上記パンチ部材４０の先端に設けられた穿孔刃４１の形状は図２に示すように先端面が断面Ｕ字状、Ｖ字状など波状にカットされ、シートＳと当接する端面は凹凸形状に形成されている。これはシートＳを貫通する穿孔刃４１を先鋭状に形成するのと同時にパンチ部材４０を回転させながら穿孔する際の剪断作用を大きくするためである。
【００３０】
上述のように構成された複数のパンチ部材４０は、図３に示すようにベースフレーム（上部フレーム３０）に配列され、第２パンチ部材４０ｂと第３パンチ部材４０ｃが第１グループを構成して２穴穿孔を実行し、第１〜第４パンチ部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄが第２グループを構成して４穴穿孔を実行するようになっている。
そこでこの第１グループと第２グループのパンチ部材４０に駆動モータＭから穿孔運動を伝達する伝動機構が以下のように配置される。
【００３１】
［伝動機構］
図示の実施形態におけるパンチ部材は、各パンチ軸４２と一体の受動歯車４６に回転を伝達する。このパンチ軸の回転で前述の円筒カム４４の作用で穿孔刃４１は回転しながら穿孔方向に上下動することとなる。
【００３２】
このため、複数のパンチ部材を交差するように穿孔方向と直交する方向に第１と第２の伝動部材５０Ａ、５０Ｂを配置する。図示のものは図２（ｂ）（ｃ）にその断面を示すように受動歯車４６を挟んで第１伝動部材５０Ａと第２伝動部材５０Ｂが上部フレーム３０に摺動自在に支持してある。
【００３３】
そして図６に示すように第１伝動部材５０Ａには第１グループのパンチ部材４０ｂ、４０ｃの受動歯車４６に噛合するラック５１ａ、５１ｂが形成してある。また第２伝動部材５０Ｂには第２グループのパンチ部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄの受動歯車４６に噛合するラック５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５１ｄが形成してある。
これと共に第１第２伝動部材５０には各受動歯車と噛合しない歯欠け部５３が各ラックに隣接する位置に配置してある。
【００３４】
この各ラック５２と歯欠け部５３とは、図６に示すように第１第２伝動部材５０Ａ、５０Ｂが後述する待機位置Ｗｐのときにはそれぞれ歯欠け部５３が各パンチ部材４０の受動歯車４６と対向する。また、第１伝動部材５０Ａが第１グループ穿孔位置Ａｐ１のときには、ラック５１ａ、５１bが第１グループの受動歯車４６と噛合する。
同様に第２伝動部材５０Ｂが第２グループ穿孔位置Ａｐ２のときには、ラック５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄが第２グループの受動歯車４６と噛合する。
【００３５】
上述の第１第２伝動部材５０Ａ、５０Ｂには、駆動モータＭが次のように連結される。図５はクラッチ手段６０を示し、クラッチ手段６０は、所定角度範囲で回転する回転体６１と、この回転体の回転を第１の伝動部材５０Ａと第２の伝動部材５０Ｂに選択的に伝達する伝動ピン６２、６３で構成されている。
【００３６】
回転体６１は、図５に示すような円板形状、或いは回転レバーで構成され、所定角度範囲で回転するように駆動モータＭに連結されている。同図６４は駆動モータＭに歯車結合（ベルト結合であっても良い）されたピニオンであり、回転体６１に一体的に取り付けられている。この回転体６１には伝動ピン６２、６３と係合する凹溝６１ａが形成されている。
【００３７】
図５に示す回転体は第１伝動部材５０Ａの伝動ピン６２と係脱する回転体６１と、第２伝動部材５０Ｂの伝動ピン６３と係脱する回転体６１を個別の部材で構成しているが、この回転体は１つの部材で構成しても良い。
【００３８】
一方、第１第２伝動部材５０Ａ、５０Ｂには図５（ａ）に示すようにガイド溝６２ｇ、６３ｇが設けられ、このガイド溝に伝動ピン６２、６３が摺動可能に支持されている。このガイド溝は回転体６１の凹溝６１ａの深さ方向と同方向（図５上下方向）に摺動可能に形成されている。そして各伝動ピン６２、６３には付勢バネ６２ｓ、６３ｓがピンを回転体６１側に付勢するように配置されている。
なお、図５（ａ）において第１第２伝動部材５０Ａ、５０Ｂは説明を容易にするため図面をモデル化しているが正しい結合状態は図４に示す。
【００３９】
図４に従って回転体６１と伝動ピン６２、６３との係脱関係を説明する。
同図（ａ）は第１第２伝動部材５０Ａ、５０Ｂが待機位置（例えばホームポジション）に位置するときを、（ｂ）は駆動モータＭの回転を第１伝動部材５０Ａに伝達する状態を、同（ｃ）は駆動モータＭの回転を第２伝動部材５０Ｂに伝達する状態を示す。
なお図４に示す６７は第１第２伝動部材５０Ａ、５０Ｂ待機位置Ｗｐに位置保持するストッパであり、同図に示す６８はパンチ部材４０を位置決めする板バネであり、パンチ部材の受動歯車４６がラックと係合していないときの歯車位置を位置保持する。
【００４０】
駆動モータＭを待機位置Ｗｐ（例えばホームポジション）に移動する。この状態を図４（ａ）に示す。この位置で回転体６１と伝動ピン６２、６３は非係合状態で伝動ピン６２、６３は付勢バネ６２ｓ、６３ｓによって回転体の周面に摺接している。
【００４１】
そこで回転体６１を反時計方向に所定角度θ回転すると同図（ｂ）に示すように回転体の凹溝６１ａに第１伝動部材５０Ａの伝動ピン６２が嵌合する。この伝動ピン６２が凹溝６１ａに嵌合した状態で回転体を更に反時計方向に回転すると第１伝動部材５０Ａは図示左側に移動する。そこで回転体を所定角度範囲（図示角度θａ）で正逆回転すると第１伝動部材５０Ａは所定ストロークで往復動することとなる。
【００４２】
第１伝動部材５０Ａが所定ストロークで往復動すると、これに形成されたラック５１ａ、５１ｂが第１グループのパンチ部材４０ｂ、４０ｃを回転し、円筒カム４４で穿孔刃４１は上死点から下死点に移動した後、上死点に復帰する。
【００４３】
同様に回転体６１を待機位置Ｗｐから時計方向に所定角度β回転すると同図（ｃ）に示すように回転体の凹溝６１ａに第２伝動部材５０Ｂの伝動ピン６３が嵌合する。この伝動ピン６３が凹溝６１ａに嵌合した状態で回転体を更に時計方向に回転すると第２伝動部材５０Ｂは図示左側に移動する。
そこで回転体を所定角度範囲（図示角度βａ）で正逆回転すると第２伝動部材５０Ｂは所定ストロークで往復動することとなる。
【００４４】
第２伝動部材５０Ｂが所定ストロークで往復動すると、これに形成されたラック５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄが第２グループのパンチ部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄを回転し、円筒カム４４で穿孔刃４１は上死点から下死点に移動した後、上死点に復帰する。
【００４５】
［２穴穿孔動作］
次に図６に従って回転体６１と第１第２伝動部材５０Ａ、５０Ｂの作動状態を示す。
同図（ａ）は回転体６１を待機位置Ｗｐ（ホームポジション）から所定角度θ、反時計方向に回転した状態を示す。この状態で第１伝動部材５０Ａのラック５１ａ、５１ｂは第１グループのパンチ部材４０ｂ、４０ｃの受動歯車４６と噛合する。
次に回転体６１を反時計方向に角度θa、回転すると同図（ｂ）の状態に第１伝動部材５０Ａが右限位置から左限位置に移動する。この過程で第１グループのパンチ部材４０ｂ、４０ｃは上死点から下死点に移動した後、上死点に復帰する。
【００４６】
次に回転体６１をθａだけ時計方向に逆回転する。すると同図（ｂ）から同図（ａ）の状態に第１伝動部材５０Ａが左限位置から右限位置に移動する。この動作でパンチ部材４０ｂ、４０ｃは、上死点から下死点に移動した後、上死点に復帰し、後続する次シートに２穴穿孔する。
【００４７】
［４穴穿孔動作］
次にシートに４穴穿孔する場合には、回転体６１を待機位置Ｗｐ（ホームポジション）から所定角度β、時計方向に回転する。この状態を図６（ｃ）に示すが、第２伝動部材５０Ｂのラック５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄは第２グループのパンチ部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄの受動歯車４６と噛合する。
【００４８】
そこで回転体６１を時計方向に角度βａ、回転すると同図（ｄ）の状態に第２伝動部材５０Ｂが右限位置から左限位置に移動する。この過程で第２グループのパンチ部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄは上死点から下死点に移動した後、上死点に復帰し、シートに４穴穿孔する。
【００４９】
次に回転体６１をβａだけ反時計方向に逆回転すると同図（ｄ）から同図（ｃ）の状態に第２伝動部材５０Ｂが左限位置から右限位置に移動する。この動作でパンチ部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄは、上死点から下死点に移動した後、上死点に復帰し、後続する次シートに４穴穿孔する。
【００５０】
［駆動モータの制御機構］
上述の駆動モータＭの制御機構について説明すると、図５（ｃ）に示すように例えば回転体６１と一体的に回転するフラグ６５と、このフラグを検出するポジションセンサ６６を設ける。フラグ６５には例えばホームポジション位置を検出する検出片６５ａと、第１グループの穿孔開始点を検出する検出片６５bと、その穿孔終了点を検出する検出片６５ｃを設け、同様に第２グループの穿孔開始点を検出する検出片６５ｄと、その穿孔終了点を検出する検出片６５ｅを設ける。
【００５１】
そしてポジションセンサ６６の検出信号に従って駆動モータＭを正逆回転する。この場合、待機位置Ｗｐ（ホームポジション）を回転体６１と第１第２伝動部材５０Ａ５０Ｂが非係合の位置に設定する場合について説明したが、ホームポジションは、例えば第１第２グループいずれかの穿孔開始点に設定することも可能である。
【００５２】
次に図７のフローチャートに基づいてパンチ動作を説明する。装置電源が投入され、装置が起動する（Ｓｔ１００）と制御手段はイニシャライズ動作を行う。
この動作は回転体６１がホームポジションＷｐに位置するか否かを検出して、この位置以外のときには駆動モータＭを回転してポジションセンサ６６が検出片６５ａを検出する位置に移動する。（Ｓｔ１０１）。この状態で第１第２伝動部材５０Ａ、５０Ｂは待機位置に位置決めされる。
【００５３】
次に制御手段は例えば後処理装置Ｃから２穴穿孔（第１グループ穿孔；以下同様）であるか４穴穿孔（第２グループ穿孔；以下同様）であるか孔開けモードの選択信号（Ｓｔ１０２）を受ける（Ｓｔ１０３）。このコマンド信号で２穿孔のときには回転体６１を所定角度（例えば反時計方向に角度θ）回転して第１グループ穿孔開始位置に移動する（Ｓｔ１０４）。その後駆動モータＭを停止して待機する。
【００５４】
そこで制御手段は、後処理装置Ｃから穿孔指示信号（Ｓｔ１０５）を受けると、駆動モータＭを所定角度θａ回転する。この回転で第１伝動部材５０Ａは所定ストロークで右限位置から左限位置に移動する。
この第１伝動部材５０Ａの移動で第１グループのパンチ部材４０ｂ、４０ｃは２穴穿孔を実行する（Ｓｔ１０６）。なお、この過程で第２伝動部材５０Ｂは待機位置Ｗｐに停止している。
【００５５】
シートに２穴穿孔したとき、制御手段はポジションセンサ６５から穴開け終了信号を受ける（Ｓｔ１０７）と、次シートが存在するか否か信号を後処理装置Ｃから受ける（Ｓｔ１０８）。そして次シートが存在するときにはステップ１０５に戻り、穿孔指示信号を待つ。この穿孔指示信号で制御手段は駆動モータＭを逆回転し、回転体６１を第１グループ穿孔終了点から所定角度θａ、時計方向に逆回転する。
この動作で先と同様に次シートに２穴穿孔する。このように回転体６１を角度範囲θａで正逆回転を繰り返すことによって連続するシートに２穴穿孔を実行する。そしてステップ１０８で次シートが存在しないときには、穴開け終了する（Ｓｔ１０９）。
【００５６】
上記ステップ１０３で４穴穿孔（第２グループ穿孔）が選択されたときには、回転体６１を所定角度（例えば時計方向に角度β）回転して第２グループ穿孔開始位置に移動する（Ｓｔ１１０）。その後駆動モータＭを停止して待機する。
【００５７】
そこで制御手段は、後処理装置Ｃから穿孔指示信号（Ｓｔ１１１）を受けると、駆動モータＭを所定角度βａ回転する。この回転で第２伝動部材５０Ｂは所定ストロークで右限位置から左限位置に移動する。
この第２伝動部材５０Ｂの移動で第２グループのパンチ部材４０ａ、４０b、４０ｃ、４０ｄは４穴穿孔を実行する（Ｓｔ１１２）。なお、この過程で第１伝動部材５０Ａは待機位置Ｗｐに停止している。
【００５８】
シートに４穴穿孔したとき、制御手段はポジションセンサ６５から穴開け終了信号を受ける（Ｓｔ１１３）と、次シートが存在するか否か信号を後処理装置Ｃから受ける（Ｓｔ１１４）。そして次シートが存在するときにはステップ１０３に戻り、回転体６１を所定角度範囲βａで逆方向（反時計方向）に回転すると次シートに４穴穿孔する。
このように回転体６１を角度範囲βａで正逆転することによって連続するシートに４穴穿孔を繰り返すこととなる。ステップ１１４で次シートが存在しないときには、穴開け終了する（Ｓｔ１１５）。
【００５９】
なお、複数のパンチ部材を２穴、４穴穿孔に切り換える場合を説明したが、例えば２穴３穴に切り換える場合には、第１グループのパンチ部材４０を２つ配列して第１伝動部材５０Ａのラックと噛合させ、第２グループのパンチ部材４０を３つ配列して第２伝動部材５０Ｂのラックと噛合させる。
そして上述のものと同様に第１第２伝動部材５０Ａ、５０Ｂを回転体６１で、その角度範囲θａの時には第１、角度範囲βａの時には第２の伝動部材と連結する。
【００６０】
本発明にあって、第１第２伝動部材５０Ａ、５０Ｂは、所定ストロークで往復動するスライド部材と、これに形成したラックで構成する場合を示したが、この第１第２伝動部材５０Ａ、５０Ｂをタイミングベルト（歯付ベルト）で構成し、このベルトが所定ストロークで直線運動するように構成することも可能である。この場合にはタイミングベルトに歯付部と、歯欠け部を形成するか、受動歯車を歯欠けギアで構成する。
［後処理装置の実施形態の説明］
【００６１】
次に本発明に係わる画像形成装置における後処理装置の構成を図８に従って説明する。図８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。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。
【００６２】
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、シートを先端揃え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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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み取る。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。
【００６６】
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２７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２７の上流側に整合手段２６ａが設けられ、シート後端を整合する。
また搬送経路２６には正逆転ローラ２６ｂが配置され、搬入口２６ｃからのシートを整合手段２６ａに突き当て整合し、同時にこの正逆転ローラ２６ｂはパンチユニット２７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２７は先に説明した図１に示す装置で構成されている。
【００６７】
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２６ｃから受け取り、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２６ａを通過したタイミングで正逆転ローラ２６ｂ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２６ａに突き当て整合される。この整合後に正逆転ローラ２６ｂは停止し、シートをその位置に保持する。
【００６８】
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Ｓ１からのエンド信号で正逆転ローラ２６ｂを図示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】
【００６９】
３０ 上部フレーム（ベースフレーム）
３１ 上ガイド
３２ 下ガイド
３３ リードピン（カムフォロア）
３５ 下部フレーム
３６ フレーム基盤
３７ ダイプレート
３８ 刃受孔
３９ 固定ネジ
４０ パンチ部材
４０ａ 第１パンチ部材
４０ｂ 第２パンチ部材
４０ｃ 第３パンチ部材
４０ｄ 第４パンチ部材
４１ 穿孔刃
４６ 受動歯車
４２ａ 上部軸部
４２ｂ 下部軸部
４３ 鍔状段差部
４４ 円筒カム
４５θ 傾斜カム面
４５ カム溝
５０Ａ 第１伝動部材
５０Ｂ 第２伝動部材
５１ ラック（第１グループ）
５２ ラック（第２グループ）
５３ 歯欠け部
５５ フラッグ
５６ ポジションセンサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースフレームと、
前記ベースフレームに所定間隔で上下動自在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上下動する駆動手段と、
制御手段と、
を備え、
前記複数のパンチ部材は、少なくとも第１、第２のグループに区分けされ、
前記駆動手段は、
正逆転可能な駆動モータと、
所定ストロークで往復動して前記第１のグループのパンチ部材を上下動する第１の伝動部材と、
所定ストロークで往復動して前記第２のグループのパンチ部材を上下動する第２の伝動部材と、
前記駆動モータの回転を前記第１の伝動部材と第２の伝動部材に伝達するクラッチ手段と、
で構成され、
前記クラッチ手段は、
前記駆動モータの所定角度回転で前記第１の伝動部材を、異なる所定角度回転で前記第２の伝動部材を往復動することを特徴とする紙葉類穿孔装置。
【請求項２】
前記第１の伝動手段と第２の伝動手段は、前記複数のパチン部材の穿孔方向に対し直交する方向に往復動することを特徴とする請求項１に記載の紙葉類穿孔装置。
【請求項３】
前記クラッチ手段は、
前記駆動モータに連結され、所定角度範囲で回転する回転体と、
この回転体の回転を前記第１の伝動部材と第２の伝動部材に選択的に伝達する伝動ピンと、
を有していることを特徴とする請求項１に記載の紙葉類穿孔装置。
【請求項４】
前記複数のパンチ部材と前記ベースフレームとの間には、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が配置され、
前記第１の伝動手段と第２の伝動手段は、前記複数のパンチ部材に回転運動を伝達することを特徴とする請求項１に記載の紙葉類穿孔装置。
【請求項５】
前記第１の伝動部材と第２の伝動手段とは、所定ストロークで往復動するラック又はタイミングベルトを備えていることを特徴とする請求項４に記載の紙葉類穿孔装置。
【請求項６】
前記複数のパンチ部材と、前記第１の伝動手段及び第２の伝動手段との間には、伝動手段の直線運動をパンチ部材の穿孔運動に変換するカム手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の紙葉類穿孔装置。
【請求項１】
ベースフレームと、
前記ベースフレームに所定間隔で上下動自在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上下動する駆動手段と、
制御手段と、
を備え、
前記複数のパンチ部材は、少なくとも第１、第２のグループに区分けされ、
前記駆動手段は、
正逆転可能な駆動モータと、
所定ストロークで往復動して前記第１のグループのパンチ部材を上下動する第１の伝動部材と、
所定ストロークで往復動して前記第２のグループのパンチ部材を上下動する第２の伝動部材と、
前記駆動モータの回転を前記第１の伝動部材と第２の伝動部材に伝達するクラッチ手段と、
で構成され、
前記クラッチ手段は、
前記駆動モータの所定角度回転で前記第１の伝動部材を、異なる所定角度回転で前記第２の伝動部材を往復動することを特徴とする紙葉類穿孔装置。
【請求項２】
前記第１の伝動手段と第２の伝動手段は、前記複数のパチン部材の穿孔方向に対し直交する方向に往復動することを特徴とする請求項１に記載の紙葉類穿孔装置。
【請求項３】
前記クラッチ手段は、
前記駆動モータに連結され、所定角度範囲で回転する回転体と、
この回転体の回転を前記第１の伝動部材と第２の伝動部材に選択的に伝達する伝動ピンと、
を有していることを特徴とする請求項１に記載の紙葉類穿孔装置。
【請求項４】
前記複数のパンチ部材と前記ベースフレームとの間には、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が配置され、
前記第１の伝動手段と第２の伝動手段は、前記複数のパンチ部材に回転運動を伝達することを特徴とする請求項１に記載の紙葉類穿孔装置。
【請求項５】
前記第１の伝動部材と第２の伝動手段とは、所定ストロークで往復動するラック又はタイミングベルトを備えていることを特徴とする請求項４に記載の紙葉類穿孔装置。
【請求項６】
前記複数のパンチ部材と、前記第１の伝動手段及び第２の伝動手段との間には、伝動手段の直線運動をパンチ部材の穿孔運動に変換するカム手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の紙葉類穿孔装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１０１３０３（Ｐ２０１２−１０１３０３Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５０５８７（Ｐ２０１０−２５０５８７）
【出願日】平成２２年１１月９日（２０１０．１１．９）
【出願人】（５９５１６５０４７）株式会社セーコウ (38)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月９日（２０１０．１１．９）
【出願人】（５９５１６５０４７）株式会社セーコウ (38)
【Ｆターム（参考）】
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