(57)【要約】【課題】シートの穿孔装置においてより静粛な穿孔動作を実現する。【解決手段】穿孔ユニットＤ１は、駆動モーター４２により回転する駆動歯車６５に噛合する歯部１１１を外周に形成した被動歯車５７を備える。被動歯車は、ロッド状のパンチ部材４０を軸方向に挿通する中心軸孔１１２を有し、中心軸孔内面に凹設した軸方向の案内溝１１３に、パンチ部材外周面から直径方向に突出する連結ピン１１７を嵌合させることにより、パンチ部材に軸線中心に一体回動可能にかつ軸方向に相対移動可能に装着される。被動歯車の軸方向上端面５７ａには、中心軸孔と同心の円周に沿う長孔状に開口する複数の軸方向孔１１４ａ〜１１４ｄが、軸方向下端面５７ｂに向けて凹設され、各軸方向孔内にそれぞれ振動吸収材料１１５ａ〜１１５ｄが充填されている。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向の一端に穿孔刃を有するロッド状のパンチ部材と、
前記パンチ部材を、その軸線を中心に一体に回動可能で前記軸方向に相対移動可能に挿通する中心軸孔と、外周に形成した歯部と、前記中心軸孔と前記歯部間に延在する軸方向両端面とを有し、前記軸方向に移動しないように保持される被動歯車と、
前記被動歯車の歯部に噛合し、駆動源により回転駆動される駆動歯車と、
前記パンチ部材の回転を前記軸方向の往復動に変換する変換機構とを備え、
前記被動歯車は、少なくとも一方の前記軸方向端面に開口する、前記中心軸孔と同心の円周上に設けられた複数の軸方向孔を有し、各前記軸方向孔には、それぞれ振動吸収材料が充填されていることを特徴とする穿孔装置。
【請求項２】
前記軸方向孔は、前記他方の軸方向端面に向けて凹設された有底孔であることを特徴とする請求項１に記載の穿孔装置。
【請求項３】
前記軸方向孔は、前記中心軸孔と同心の前記円周に沿う長孔状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の穿孔装置。
【請求項４】
前記軸方向孔は、前記中心軸孔と同心の１つの前記円周上に間隔をもって配設されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の穿孔装置。
【請求項５】
前記被動歯車の歯部は、前記軸方向に関して傾斜する複数の歯からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の穿孔装置。
【請求項６】
前記被動歯車と前記駆動歯車とは食い違い軸歯車であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の穿孔装置。
【請求項７】
前記振動吸収材料は弾性材料からなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の穿孔装置。
【請求項８】
前記弾性材料がブチルゴムであることを特徴とする請求項７に記載の穿孔装置。
【請求項９】
前記振動吸収材料は高粘性のゲル状物質からなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の穿孔装置。
【請求項１０】
前記高粘性のゲル状物質がグリースであることを特徴とする請求項９に記載の穿孔装置。
【請求項１１】
前記被動歯車は、前記中心軸孔の内面に前記軸方向に沿って凹設された案内溝を有し、前記パンチ部材は、その外周面から半径方向に突出する連結部を有し、前記連結部を前記案内溝に摺動可能に嵌合させることによって、前記パンチ部材と前記被動歯車とが、前記軸線を中心に一体に回動可能で前記軸方向に相対移動可能に装着されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の穿孔装置。
【請求項１２】
前記案内溝は、前記中心軸孔の直径方向に対称に設けられた１対の案内溝からなり、前記連結部は、前記パンチ部材の前記軸線を通る直径方向に対称に設けられた１対の連結部からなることを特徴とする請求項１１に記載の穿孔装置。
【請求項１３】
前記案内溝は、前記中心軸孔と同心の前記円周上で、隣接する前記軸方向孔同士の間に位置するように配設されることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の穿孔装置。
【請求項１４】
回転軸をその軸線を中心に一体に回動可能に軸方向に挿通するための中心軸孔と、外周に形成した歯部と、前記中心軸孔と前記歯部間に延在する軸方向両端面とを有する歯車構造体であって、
少なくとも一方の前記軸方向端面に開口する、前記中心軸孔と同心の円周上に設けられた複数の軸方向孔を更に有し、各前記軸方向孔にそれぞれ振動吸収材料が充填されていることを特徴とする歯車構造体。
【請求項１５】
前記回転軸の外周面から半径方向に突出する連結部を嵌合させるために、前記中心軸孔の内面に前記軸方向に沿って凹設された案内溝を更に有し、前記案内溝は、前記中心軸孔と同心の前記円周上で、隣接する前記軸方向孔同士の間に位置するように配設されることを特徴とする請求項１４に記載の歯車構造体。
【請求項１６】
請求項１乃至１３のいずれかに記載の穿孔装置を備えることを特徴とするシート処理装置。
【請求項１７】
請求項１乃至１３のいずれかに記載の穿孔装置又は請求項１６に記載のシート処理装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙シート、プラスチックシート、金属シート、布シート等の様々なシート状の被加工物にファイル用又は他のパンチ穴を自動的に穿設するための穿孔装置、及びかかる穿孔装置について使用するのに適した歯車構造体に関する。更に本発明は、かかる穿孔装置を備えたシート処理装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機、印刷機、ファクシミリ機等の画像形成装置やその後処理装置、製本装置等に搭載して、それら装置から搬出される紙シート等のシートに、例えばファイル用の綴じ穴を穿設するための穿孔装置が使用されている。本願出願人は、駆動モーターで複数のロッド状のパンチ部材をその軸線を中心に回転させながら穿孔方向に上下往復動させることにより、各パンチ部材先端の穿孔刃でシートに複数のパンチ穴を穿設する穿孔装置を提案している（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
特許文献１記載の穿孔装置は、駆動モーターの正逆回転を歯車機構とカム機構とにより各パンチ部材の回転運動と上下軸方向の直線往復運動とに変換し、パンチ穴の穿孔動作を実行する。装置全体をコンパクトに構成し、パンチ部材の円滑な穿孔動作を確保するために、駆動モーターの回転を伝達する駆動回転軸と各パンチ部材とが、食い違い軸の関係に配置されている。更に歯車機構は、パンチ部材に一体に回動可能にかつ軸方向に相対的に移動可能に装着された被動歯車と、駆動回転軸に装着されて被動歯車に噛合する駆動歯車とが、ねじ歯車等の食い違い軸歯車により構成されている。
【０００４】
上述した穿孔装置に限らず、一般に歯車を高速度、高負荷で運転すると、歯車の噛合いによる騒音や振動が発生する。従来より、かかる振動及び騒音を吸収するために、回転軸に固定される内輪部と歯が形成される外輪部とをゴム等のリング状弾性部材で一体化した歯車や、回転軸と歯車の軸受部との間に筒状の弾性体を圧入嵌合させた歯車構造が広く知られている（例えば、特許文献２，３を参照）。
【０００５】
一般に平歯車に比べて噛み合い率が大きく、高い機械的強度を要求されるはすば歯車において、歯車の噛合で生じる振動の発生を抑制して騒音の発生を低減する構造が提案されている（例えば、特許文献４を参照）。このはすば歯車は、回転軸に嵌着するハブと外周面に歯を設けたリム部との間に延在するディスク部に、周方向の貫通孔が奇数個形成されている。これら貫通孔によってディスク部の剛性が接線方向、半径方向及び軸方向に低減され、貫通孔間に位置する連結部が弾性変形して撓むことにより、歯面からの振動の伝達が効果的に抑制され、騒音が低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２２８７７０号公報
【特許文献２】特開昭５７−１４４３４８号公報
【特許文献３】特開昭６０−７７７９２号公報
【特許文献４】特開２００５−６９４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１記載の穿孔装置は、生産性の向上を図るために、駆動歯車と被動歯車を高速度で回転させてシートを高速で穿孔することが好ましい。ところが、パンチ部材が上下動してシートへの穿孔を開始し、穿孔したシートから離脱するまでの高負荷状態と、その前後でパンチ部材が無負荷又は低負荷で上下動する状態とでは、駆動歯車と被動歯車間における伝導トルクが大きく変動する。かかる伝導トルクの変動は、穿孔装置の運転時に所謂歯打ち音を発生させ、歯車の高速回転による振動に加えて、騒音発生の原因となり得る。
【０００８】
更に上記特許文献１において、被動歯車は、パンチ部材を挿通する中心軸孔の内面に、その軸方向全長に亘って半径方向に２つの案内溝が点対称に形成され、両案内溝にそれぞれパンチ部材から直径方向に突出する連結ピンの両端部を嵌合させて、パンチ部材に装着されている。パンチ部材を中心軸孔内で軸方向に相対移動可能にするため、案内溝内で軸方向に摺動自在に配置される連結ピンの両端部と案内溝の内面との間には、僅かな隙間が形成される。この僅かな隙間による連結ピンの両端部と案内溝内面とのがたつきは、駆動モーターの回転により被動歯車が回転駆動されて、パンチ部材が軸線中心に回転しつつ上下往復動する際に、互いに衝打して騒音を発生させる虞がある。
【０００９】
また、上記特許文献１記載のように、パンチ部材が高速で軸線中心に回転しながら上下往復動する穿孔装置では、パンチ部材先端の穿孔刃がシートを穿孔する際の衝撃により、パンチ部材自体に振動が発生し易い。この振動がパンチ部材から被動歯車に伝搬すると、更に騒音発生の別の原因となる虞がある。
【００１０】
特許文献２，３記載の従来技術は、運転時に、回転軸と歯車外周の歯部との間で、弾性部材の弾性変形による回転動作の遅れが発生する。特許文献４記載のはす歯歯車も、歯面からの振動の発生及び伝達を抑制するために、ディスク部の連結部を弾性変形により撓ませているので、同様に回転動作の遅れが発生し得る。しかしながら、これらの従来技術では、歯車と回転軸とが軸方向に固定されているので、回転軸と歯部間に回転動作の遅れが生じても、歯車による回転力の伝達自体に大きな問題は生じない。
【００１１】
これに対し、特許文献１記載の穿孔装置は、穿孔動作のとき、被動歯車の回転軸でもあるパンチ部材が被動歯車に関して軸方向に移動するので、それらの間を弾性部材で連結したり弾性変形可能に構成すると、駆動モーターの回転に対してパンチ部材の回転及び上下動のタイミングが遅れたり、被動歯車からパンチ部材に伝達されるトルクが減少又は変動する虞がある。このような動作タイミングの遅れや伝達トルクの変動は、シートの穿孔動作に悪影響を及ぼし得るので好ましくない。
【００１２】
そこで、本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、軸線中心に回転しながら軸方向に往復動するロッド状のパンチ部材によってシートを穿孔する穿孔装置において、運転時の騒音の発生を有効に防止又は抑制して、静粛な穿孔動作を可能にすることにある。
【００１３】
更に本発明の目的は、特にそのような穿孔装置の被動歯車としての使用に適しており、運転時の騒音の発生を有効に防止又は軽減し得る歯車構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本願発明者らは、上記目的を達成するべく鋭意検討を重ねた結果、軸方向の一端に穿孔刃を有するロッド状のパンチ部材を、該パンチ部材の軸線を中心に回動可能にかつ軸方向に移動可能に備える穿孔装置において、パンチ部材を軸方向に相対移動可能に挿通する中心軸孔を有する被動歯車の、該中心軸孔と外周の歯部との間に延在する一方の軸方向端面に、他方の軸方向端面に向けて複数の軸方向孔を形成し、その中に振動吸収材料を充填したところ、運転時の騒音が大幅に減少することを見出した。
【００１５】
本発明の穿孔装置は、かかる知見に基づいてなされたものであり、
軸方向の一端に穿孔刃を有するロッド状のパンチ部材と、
パンチ部材を、その軸線を中心に一体に回動可能で軸方向に相対移動可能に挿通する中心軸孔と、外周に形成した歯部と、中心軸孔と歯部間に延在する軸方向両端面とを有し、軸方向に移動しないように保持される被動歯車と、
被動歯車の歯部に噛合し、駆動源により回転駆動される駆動歯車と、
パンチ部材の回転を軸方向の往復動に変換する変換機構とを備え、
被動歯車は、少なくとも一方の軸方向端面に開口する、中心軸孔と同心の円周上に設けられた複数の軸方向孔を有し、各軸方向孔には、それぞれ振動吸収材料が充填されていることを特徴とする。
【００１６】
このように、パンチ部材に回転動作及び軸方向往復動作の駆動力を伝達する被動歯車の軸方向端面に、中心軸孔と同心の円周上に複数の軸方向孔を設けて振動吸収材料を充填することによって、上述した穿孔装置の運転時に発生する騒音を大幅に減少させ、静粛な穿孔動作を実現することができる。
【００１７】
或る実施形態において、被動歯車の軸方向孔は、他方の軸方向端面に向けて凹設された有底孔である。これにより、被動歯車の周方向の剛性が中心軸孔側と外周側との間でより均一に確保される。
【００１８】
或る実施形態において、被動歯車の軸方向孔は、中心軸孔と同心の円周に沿う長孔状に形成されている。
【００１９】
別の実施形態では、被動歯車の軸方向孔は、中心軸孔と同心の１つの円周上に間隔をもって配設されている。
【００２０】
また或る実施形態では、被動歯車の歯部が、例えばはす歯歯車のように、軸方向に関して傾斜する複数の歯からなり、駆動歯車から軸方向にも力（スラスト荷重）を受けて回転する。
【００２１】
別の実施形態において、被動歯車と駆動歯車とは、例えばねじ歯車のような食い違い軸歯車であり、それにより小型かつコンパクトで静粛性に優れた穿孔装置が提供される。
【００２２】
或る実施形態において、被動歯車は、中心軸孔の内面に軸方向に沿って凹設された案内溝を有し、パンチ部材は、その外周面から半径方向に突出する連結部を有し、該連結部を案内溝に摺動可能に嵌合させることによって、パンチ部材と被動歯車とが、その軸線を中心に一体に回動可能で軸方向に相対移動可能に装着される。
【００２３】
また或る実施形態では、軸方向孔に充填する振動吸収材料は、例えばブチルゴムである弾性材料からなる。別の実施形態では、前記振動吸収材料は、例えばグリースである高粘性のゲル状物質からなる。
【００２４】
ここで、或る実施形態では、中心軸孔の案内溝は、その直径方向に対称に設けられた１対の案内溝からなり、パンチ部材の連結部は、その軸線を通る直径方向に対称に設けられた１対の連結部からなる。
【００２５】
別の実施形態では、中心軸孔の案内溝は、該中心軸孔と同心の円周上で、隣接する軸方向孔同士の間に位置するように配設される。これにより、穿孔装置の運転時に、被動歯車の案内溝内面と該案内溝に嵌合するパンチ部材の連結部との衝打によって被動歯車に発生する打音や振動の伝搬が、少なくとも周方向に抑制又は緩和されるので、騒音の発生をより効果的に減少させることができる。
【００２６】
本発明の別の側面によれば、回転軸をその軸線を中心に一体に回動可能に軸方向に挿通するための中心軸孔と、外周に形成した歯部と、中心軸孔と歯部間に延在する軸方向両端面とを有する歯車構造体であって、
少なくとも一方の軸方向端面に開口する、中心軸孔と同心の円周上に設けられた複数の軸方向孔を更に有し、各軸方向孔にそれぞれ振動吸収材料が充填されていることを特徴とする歯車構造体が提供される。
【００２７】
このように中心軸孔と同心の円周上に複数の軸方向孔を設けて振動吸収材料を充填することによって、該中心軸孔に回転軸を挿通して歯車構造体を運転する際に発生し得る騒音を大幅に減少させることができる。
【００２８】
或る実施形態において、前記歯車構造体は、回転軸の外周面から半径方向に突出する連結部を嵌合させるために、中心軸孔の内面に前記軸方向に沿って凹設された案内溝を更に有し、案内溝は、中心軸孔と同心の円周上で、隣接する軸方向孔同士の間に位置するように配設される。
【００２９】
また、本発明の別の側面によれば、上述した本発明の穿孔装置を備え、それによりシートの穿孔動作を静粛に実行し得るシート処理装置が提供される。
【００３０】
更に本発明の別の側面によれば、上述した本発明の穿孔装置又は上述した本発明のシート処理装置を備え、それにより、画像形成部から供給されるシートの穿孔動作を静粛に実行し得る画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明を適用した画像形成装置及びシート後処理装置の全体構成図。
【図２】本発明による穿孔装置の第１実施形態の斜視図。
【図３】図２の穿孔装置の正面図。
【図４】図２の穿孔装置の平面図。
【図５】図２の穿孔装置の駆動機構を示す側面図。
【図６】図３のVI−VI線における穿孔ユニットの部分断面側面図。
【図７】図３のVII−VII線における穿孔ユニットの縦断面図。
【図８】穿孔ユニットの要部の分解斜視図。
【図９】パンチ部材が下死点位置にある図７の穿孔ユニットの縦断面図。
【図１０】（ａ）図は被動歯車の正面図、（ｂ）及び（ｃ）図は、それぞれ（ａ）図のＢ−Ｂ線及びＣ−Ｃ線における断面図。
【図１１】（ａ）図は、本発明の第２実施形態の被動歯車の正面図、（ｂ）図はそのＢ−Ｂ線における断面図。
【図１２】（ａ）図は、本発明の第３実施形態の被動歯車の正面図、（ｂ）図はそのＢ−Ｂ線における断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下に、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。尚、添付図面において、本明細書全体を通して類似の構成要素には、同様の参照符号を付して表すこととする。
【００３３】
図１は、本発明による穿孔装置を備えた画像形成システムの全体構成を概略的に示している。同図に示すように、前記画像形成システムは、シートに順次印刷を施して搬出する画像形成装置Ａと、そのシート搬出方向下流側に併設されるシート後処理装置Ｂとから構成される。シート後処理装置Ｂは、画像形成装置Ａから搬出されるシートに、例えばソート処理や綴じ処理等の様々な後処理を行うシート処理装置であり、シートの穿孔処理を行うために、本発明の穿孔装置Ｃが内蔵されている。
【００３４】
本実施形態の画像形成装置Ａは、静電印刷プロセスを利用した複写機であり、画像形成ユニットＡ１、スキャナーユニットＡ２、及びフィーダーユニットＡ３から構成される。本発明の穿孔装置は、プリンター、印刷機等の様々な構造の画像形成装置に適用することができる。
【００３５】
画像形成ユニットＡ１は、ハウジング１の内部に給紙部２、画像形成部３、排紙部４、及び制御部（図示せず）を備える。給紙部２には、複数のシートカセット５が設けられ、前記制御部から指示されたサイズ及び向きのシートが給紙経路６に繰り出される。給紙経路６に繰り出されたシートは、レジストローラー７で先端位置を揃えた後、所定のタイミングで下流側の画像形成部３に送給される。
【００３６】
画像形成部３は、例えばレーザ発光器からなるヘッド９で静電ドラム１０上に形成した潜像に現像器１１でトナーインクを付着させ、転写チャージャー１２でシート上に転写した画像を定着ローラ１３で定着させる。排紙部４には、ケーシング１に開口する排紙口１４及び排紙ローラ１５を配置した排紙経路１６と、該排紙経路からスイッチバック式に繰り入れたシートを表裏反転させ、再びレジストローラー７に送ってシート裏面に画像形成するための循環経路１７とが並設されている。画像形成部３で片面又は両面に画像形成したシートは、排紙ローラ１５で排紙口１４からシート後処理装置Ｂに搬出される。
【００３７】
スキャナーユニットＡ２は、原稿シートを載置するプラテン２１と、該プラテンに沿って往復動して原稿シートの画像をスキャンするキャリッジ２２と、該キャリッジによるプラテン２１上の原稿からの反射光を光電変換して画像形成部３に出力する光学読取手段２３とを備える。プラテン２１には、スキャナーユニットＡ２上に配置されたフィーダーユニットＡ３から原稿シートが自動的に送給される。
【００３８】
シート後処理装置Ｂは、画像形成装置Ａの排紙口１４からシートを導入するために、ハウジング２６の搬入口２７を排紙口１４に位置合わせして配置される。ハウジング２６には、搬入口２７からシートを搬送するためのシート搬入経路２８と、該シート搬入経路から搬出されるシートを積載するための排紙スタッカー２９とが設けられている。
【００３９】
シート搬入経路２８には、穿孔装置Ｃが配置されており、その上流側に搬入ローラー対兼シート端整合手段３０と、下流側に正逆転可能な１対の搬送ローラー３１とが設けられている。シート搬送経路２８の穿孔装置Ｃと搬入ローラー２９との間には、シート搬入経路２８に搬入されたシートの後端を検出するシート検知センサー３４が設けられている。
【００４０】
前記制御部は、前記シートの後端がシート検知センサー３４に検知されると、搬送ローラー対３１を逆転させて前記シートをスイッチバックさせ、前記シート後端がシート端整合手段３０に突き当たって整合すると、搬送ローラー対３１を停止させる。このようにシート後端を整合させて位置決めした状態のシートに、穿孔装置Ｃを作動させてパンチ穴を所定の位置に穿孔する。
【００４１】
図２は、本発明による穿孔装置Ｃの第１実施形態の構成全体を概略的に示している。本実施形態の穿孔装置Ｃは、後述するようにシートに２穴又は４穴を自動穿孔するために、それぞれに１つのパンチ部材４０（４０ａ〜４０ｄ）を有する４つの穿孔ユニットＤ１〜Ｄ４を備えている。当然ながら、本発明は、１つ〜３つ又は５つ以上の穿孔ユニットを備える構造の穿孔装置についても、同様に適用することができる。
【００４２】
図２〜図５に示すように、穿孔装置Ｃは、４つの穿孔ユニットＤ１〜Ｄ４及びそれを取付支持する装置フレーム４１と、前記各穿孔ユニットを駆動する共通の駆動モーター４２と、該駆動モーターの回転を前記各穿孔ユニットに伝達する共通の回転駆動軸４３とを備える。更に穿孔装置Ｃは、前記駆動モーターの回転を制御するための制御部（図示せず）を備える。
【００４３】
装置フレーム４１は、長手方向に平行に延在する上部フレーム４４及び下部フレーム４５と、それらの一方の側部（図中左側）に配置された側部フレーム４６とを備える。上部フレーム４４は、図２〜図４及び図６に示すように、水平な上部プレート部４８と、該上部プレート部の一方の端部から垂直下向きに延長する縦プレート部４９と、該縦プレート部の下端から直角に上部プレート部４８と平行に延出する水平な下部プレート部５０とを有する。更に上部フレーム４４は、上部プレート部４８の下方で縦プレート部４９から前記上部プレート部と平行に延出する水平な中間プレート部５２を有する。
【００４４】
下部フレーム４５には、図６に示すように、その水平かつ平坦な上面によって、穿孔されるシートを支持するためのシート支持面４５ａが画定される。上部及び下部フレーム４４，４５は、それらの略全長に亘って、下部プレート部５０の水平な下面とシート支持面４５ａとの間に、一定の僅かな隙間５１が画定されるように配置され、かつそれらの左右両端で一体に結合されている。隙間５１により、画像形成装置Ａからシート後処理装置Ｂに搬入されるシートを所定の穿孔位置に配置するためのシート通路が形成される。
【００４５】
穿孔ユニットＤ１〜Ｄ４のパンチ部材４０（４０ａ〜４０ｄ）は、上部フレーム４４にその長手方向に沿って直線上に所定の間隔で、例えば所定の規格で設定されたファイル穴の間隔に対応させて配置されている。図７及び図８に示すように、各パンチ部材４０は、図中上下方向に延長し、全長に亘って略直径一定の円形ロッド状部材からなり、その下端に形成された円筒状の穿孔刃５３を有する。穿孔刃５３は、図９に示すように、パンチ部材４０の円筒状周縁を側面方向から見てＶ字状に切り欠くように、即ち前記円筒状周縁の或る対向する側面位置にそれぞれＶ字状切欠きを画定するように形成されている。更にパンチ部材４０には、２つの直径方向の貫通孔１０１，１０２が上部と下部とに形成され、比較的狭幅の周方向溝１０３が、軸線方向の中央付近に全周に亘って凹設されている。
【００４６】
図７に示すように、上部フレーム４４には、上部プレート部４８及び下部プレート部５０の上下に対向する位置に、それぞれガイド孔４４ａ、４４ｂが貫設されている。上側のガイド孔４４ａにはパンチ部材４０の上端部が、下側のガイド孔４４ｂにはその下端部がそれぞれ回動自在にかつ軸線方向に摺動自在に挿通される。下部フレーム４５には、穿孔刃４１によりシートを穿孔するための円形ダイ孔５４が、上部フレーム４４の下側のガイド孔４４ｂに対応する位置に貫設されている。
【００４７】
パンチ部材４０には、それと同心の円筒カムからなるカム部材５６が、周方向及び軸線方向に一体に外装されている。カム部材５６は、図７及び図８に示すように、それぞれ略円筒形状の上部カム半体５６ａと下部カム半体５６ｂとから構成することができる。上部カム半体５６ａと下部カム半体５６ｂとは、互いに上下に嵌め合わせて、周方向に一体的に回動可能に組み立てることによって、カム部材５６の外周面には、後述するように周方向に無端のカム溝６０が形成される。
【００４８】
図９に示すように、カム部材５６（下部カム半体５６ｂ）の下面には、パンチ部材４０を挿通する軸孔の周縁から直径方向に延びる所定深さの細溝１０４が形成されている。カム部材５６（上部カム半体５６ａ）の上面には、前記パンチ部材を挿通する軸孔の周縁に沿って所定幅及び深さの環状溝１０５が凹設されている。
【００４９】
カム部材５６下面の細溝１０４には、パンチ部材４０の下側貫通孔１０２に挿通した連結ピン１０６の、該貫通孔の両端から突出する両端部を嵌合させる。カム部材５６上面の環状溝１０５には、例えばゴム製のリング１０７を嵌合させ、その直ぐ上でＥリング１０８をパンチ部材４０の周方向溝１０３に嵌着する。これによって、カム部材５６は、パンチ部材４０に軸方向及び周方向に一体に、下部プレート部５０と中間プレート部５２との間で軸方向に移動可能に装着される。
【００５０】
カム溝６０は、図６及び図８に示すように、一定の低い高さ位置で周方向に延長する直線部６２と、該直線部から概ね一定の割合で所定高さの頂点部まで上昇し、該頂点部から同じ割合で直線部６２まで下降する傾斜部６３とからなるカムプロフィルを有する。傾斜部６３の前記頂点部は、カム溝６０の急激な変化を回避するために、幾分湾曲させることが好ましい。
【００５１】
縦プレート部４９には、カムピン６１が、図７及び図９に示すように、カム部材５６の外周面に向けて水平に突設されている。カムピン６１は、その先端をカム溝６０に嵌入させてその上側及び／又は下側カム面に係合するように配置される。図６及び図７に示すように、カムピン６１がカム溝６０の直線部６２にあるとき、パンチ部材４０は、軸線方向の上死点位置に保持される。パンチ部材４０は、前記上死点位置において、穿孔刃４１の先端が下側のガイド孔４４ｂから隙間５１に突出しないように配置される。
【００５２】
パンチ部材４０は、カム部材５６が回転してカムピン６１がカム溝６０の直線部６２から傾斜部６３に入ると、前記上死点位置から軸線方向下向きに下降する。カムピン６１が傾斜部６３の前記頂点部に至ると、パンチ部材４０は、図９に示す軸線方向の下死点位置に到達し、シートＳを完全に貫通してパンチ穴が形成される。パンチ部材４０は、カム部材５６が更に回転してカムピン６１が傾斜部６３の前記頂点部を越えると、前記下死点位置から軸線方向上向きに上昇する。カムピン６１がカム溝６０の傾斜部６３から直線部６２に入ると、パンチ部材４０は、図７の前記上死点位置に到達して、軸線方向の移動を停止する。
【００５３】
更にパンチ部材４０には、被動歯車５７が、図７〜図９に示すように、カム部材５６の上側に上側フレーム４４の中間プレート部５２を挟んで、周方向に一体に回動可能にかつ軸方向に相対移動可能に外装されている。被動歯車５７は、その直ぐ上方に配置された上側フレーム４４の上部プレート部４８と下側の中間プレート部５２との間で、実質的に軸方向に移動不能に保持される。
【００５４】
被動歯車５７は、図８及び図１０に示すように、全外周に亘って形成された複数の歯からなる歯部１１１と、パンチ部材４０を軸方向に相対移動可能に挿通するための中心軸孔１１２とを有する略短円筒状の歯車本体部１１０を備える。本実施形態の被動歯車５７は、例えば図示するように歯筋が軸方向に関して傾斜するはす歯歯車であり、後述する駆動歯車と噛合してねじ歯車を構成する。
【００５５】
歯車本体部１１０は、その軸方向の上下両側にそれぞれ中心軸孔１１２と歯部１１１との間に延在する平坦な軸方向端面５７ａ，５７ｂを有する。上側の軸方向端面５７ａは、中心軸孔１１２の上側開口及び歯部１１１の上端と同じ高さに形成されている。下側の軸方向端面５７ｂは、中心軸孔１１２の下側開口と同じ高さで、その外周端を歯部１１１の下端から少し下方に突出させて形成されている。
【００５６】
中心軸孔１１２の内面には、その軸方向全長に亘って半径方向に所定深さの細溝からなる２つの案内溝１１３が形成されている。案内溝１１３は、中心軸孔１１２を挟んで相対する位置に該中心軸孔に関して対称に形成されている。図１０（ａ），（ｂ）に示すように、各案内溝１１３の対向する側面には、それぞれ溝底部直近と中心軸孔１１２側の溝開口部付近とに、上下方向即ち軸方向の全長に亘って延長する各1本の浅い凹溝１１３ａ，１１３ｂが形成されている。
【００５７】
被動歯車５７には、図８及び図１０（ａ）に示すように、上側の軸方向端面５７ａに開口する４つの軸方向孔１１４ａ〜１１４ｄが形設されている。軸方向孔１１４ａ〜１１４ｄは、図１０（ａ）に示すように、中心軸孔１１２を中心とする１つの同一円周Ｐ上に、周方向に所定の間隔をもって配設されている。同図において、各前記軸方向孔は、周方向に約１／４周延長する概ね円弧形の長孔状に形成されている。
【００５８】
ここで、軸方向孔１１４ａ〜１１４ｄが配置される前記円周は、半径方向に延びる両案内溝１１３と交差するように設定することが好ましい。そして、前記円周上で案内溝１１３を挟んでその片側（図中上側）に位置する２つの隣接する軸方向孔１１４ａ，１１４ｂと、反対側（図中下側）に位置する２つの隣接する軸方向孔１１４ｃ，１１４ｄとは、対称に配設される。
【００５９】
図中上側の隣接する軸方向孔１１４ａ，１１４ｂ同士は、それらの中間に形成された比較的薄い半径方向の隔壁１１５ａによって、周方向に略等分にかつ図中左右対称に、軸方向の略全長に亘って分離されている。同様に図中下側の軸方向孔１１４ｃ，１１４ｄ同士は、それらの中間に形成された比較的薄い半径方向の隔壁１１５ｂによって、周方向に略等分にかつ図中左右対称に、軸方向の略全長に亘って分離されている。
【００６０】
軸方向孔１１４ａ〜１１４ｄは、図１０（ｃ）に示すように、それぞれ上側の軸方向端面５７ａから軸方向に沿って中心軸孔１１２と平行に、下側の軸方向端面５７ｂ近くまで略同一の断面形状で延長する有底孔である。各前記軸方向孔の底面には、半径方向内側の周縁に沿って半径方向所定幅の小さい段差１１６ａ〜１１６ｄが形成されている。
【００６１】
前記軸方向孔は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々に変更することができる。例えば、前記軸方向孔の数は４つ以外であっても良く、案内溝１１３を挟んで片側に１つずつ又は３つずつ以上を配置することができる。前記軸方向孔の開口形状は、上述した長孔以外に、円形、四角形等の様々な形状にすることができる。いずれの場合も、被動歯車５７が回転体であることを考慮すれば、前記軸方向孔の数・形状は、周方向に沿ってできる限り均一に設けることが好ましい。
【００６２】
更に、前記軸方向孔は、その数及び形状に拘わらず、上述したように中心軸孔１１２と同心の円周上に配設することが好ましい。また、被動歯車５７の直径その他の寸法や軸方向端面５７ａの大きさによっては、複数の前記軸方向孔を中心軸孔１１２と同心の２つ又はそれ以上の円周上に配設することもできる。その場合、少なくとも１つ（半径方向最内側）の円周は、上述したように案内溝１１３と交差するように設定することが好ましい。
【００６３】
また、上記実施形態では、被動歯車５７が比較的小径であるため、案内溝１１３を挟んで両側に位置する軸方向孔１１４ａと軸方向孔１１４ｄ及び、軸方向孔１１４ｂと軸方向孔１１４ｃの間隔が、それぞれ隔壁１１５ａ，１１５ｂの厚さ即ち周方向の寸法より大きい。別の実施形態において、被動歯車５７の外径が大きい場合には、前記隔壁の厚さを大きくして、全ての前記軸方向孔を周方向に一様な間隔で配設することができる。
【００６４】
図１０（ａ），（ｃ）に示すように、軸方向孔１１４ａ〜１１４ｄ内には、それぞれ振動吸収材料１２０ａ〜１２０ｄが充填されている。本実施形態の振動吸収材料１２０ａ〜１２０ｄは、図８に示すように、軸方向孔１１４ａ〜１１４ｄの開口形状に概ね対応する半径方向断面を有する略１／４円筒体の弾性部材である。前記略１／４円筒体は、軸方向孔１１４ａ〜１１４ｄへの挿脱を容易にするため、周方向長さが前記軸方向孔のそれより少し短く、半径方向幅が前記軸方向孔のそれより少し大きく、かつ軸方向長さが前記軸方向孔の深さより少し短く形成されている。
【００６５】
振動吸収材料１２０ａ〜１２０ｄは、前記略１／４円筒体の凸状外周面を半径方向外側にして、その下端を軸方向孔１１４ａ〜１１４ｄの開口に適合させて、図１０（ｃ）に示すように、前記軸方向孔底部の段差１１６ａ〜１１６ｄに当接する位置まで圧入される。本実施形態では、図示するように、振動吸収材料１２０ａ〜１２０ｄを、その上端が軸方向孔１１４ａ〜１１４ｄの開口から少し下方に位置するように挿入される。別の実施形態では、振動吸収材料１２０ａ〜１２０ｄを、その上端が前記軸方向孔の開口と略同じ高さとなる位置まで挿入することができる。
【００６６】
振動吸収材料１２０ａ〜１２０ｄは、上述した寸法形状に形成したので、その弾性変形によって半径方向に幾分圧縮した状態で軸方向孔１１４ａ〜１１４ｄ内に挿入される。これにより、半径方向に前記軸方向孔の内面と前記振動吸収材料の外面との間に、互いに密着した状態を確保することができる。この密着状態は、後述するように被動歯車５７にかかる振動や騒音を有効に防止又は抑制するために重要である。また、この密着状態によって、振動吸収材料１２０ａ〜１２０ｄは、軸方向孔１１４ａ〜１１４ｄの内面との間に大きな摩擦力が作用するので、接着剤やねじ等の固定手段を用いなくても、容易に抜け出ないように保持される。
【００６７】
他方、軸方向孔１１４ａ〜１１４ｄの底部には、段差１１６ａ〜１１６ｄによって振動吸収材料１２０ａ〜１２０ｄとの間に僅かな空隙が残される。更に、前記軸方向孔の周方向の両端には、図１０（ａ）に示すように、圧入によって弾性変形した前記振動吸収材料との間に空隙が残されている。これら前記軸方向孔の底部及び周方向両端の空隙は、振動吸収材料１２０ａ〜１２０ｄを前記軸方向孔内に圧入する際に、前記軸方向孔内の空気の逃げ道となるので、好都合である。また、前記周方向両端の空隙は、前記軸方向孔内から前記振動吸収材料を取り出すために、ピン等の適当な治具を差し入れることを可能にしている。
【００６８】
振動吸収材料１２０ａ〜１２０ｄを構成する前記略１／４円筒体の弾性部材は、例えばブチルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、イソプレンゴム等の合成ゴム材料や天然ゴム材料を含むエラストマーで形成することができる。特にブチルゴムは、衝撃エネルギー吸収性が高く、優れた振動防止性・抑制性を発揮するので、好都合である。更に前記弾性部材には、例えば発泡ポリウレタン、発泡エチレンプロピレンゴム等の発泡ゴム材料を用いることもできる。
【００６９】
前記弾性部材の形状及び寸法は、上述した略１／４円筒体に限定されるものではない。前記弾性部材は、その外面と軸方向孔１１４ａ〜１１４ｄ内面との間で前記密着状態が確保される限り、前記軸方向孔の形状及び寸法に対応して、他の様々な形状及び／又は寸法に形成することができる。例えば、１つの前記軸方向孔に複数の前記弾性部材を充填することもできる。
【００７０】
本実施形態の変形例によれば、被動歯車５７の軸方向孔１２４ａ〜１２４ｄを、下側の軸方向端面５７ｂを完全に貫通するように形成することができる。これにより、軸方向孔１２４ａ〜１２４ｄに振動吸収材料１２０ａ〜１２０ｄを挿入する際に、その外面との間に空気を逃がすための空隙を確保する必要が無い。従って、振動吸収材料１２０ａ〜１２０ｄを軸方向孔１２４ａ〜１２４ｄの内面に全周に亘って密着するように挿着させることが可能になる。この場合、軸方向孔１２４ａ〜１２４ｄの下側開口には、図１０（Ｃ）と同様に、その周縁から小さい段差を孔内方へ突出させ、振動吸収材料１２０ａ〜１２０ｄを下方へ抜け止めすることが好ましい。
【００７１】
被動歯車５７は、図９に示すように、パンチ部材４０の上側貫通孔１０１に挿通した連結ピン１１７の、該貫通孔の両端から突出する両端部を、案内溝１１３内に回転方向には変位不能にかつ軸方向には摺動自在に嵌合させて、前記パンチ部材に装着される。これにより、被動歯車５７は、パンチ部材４０に関して周方向には一体に回動可能に、かつ軸方向には相対的に移動可能に保持される。このとき、連結ピン１１７の両端部と案内溝１１３の内面との間には、図１０（ａ）に想像線で示すように、案内溝１１３による薄い断面コ字形の隙間１２２が前記案内溝の底部側に、条溝１１３ｂによる薄い隙間１２３が前記開口縁部側にそれぞれ画定される。
【００７２】
被動歯車５７の軸方向両端面５７ａ，５７ｂには、それを支持する中間プレート部５２及び上部プレート部４８の各支持面との間にスラストワッシャー１１８，１１９が介装されている。スラストワッシャー１１８，１１９は、それぞれ隣接する被動歯車５７の軸方向端面５７ａ，５７ｂと摺接するように設けられる。軸方向両端面５７ａに摺接するスラストワッシャー１１８により、軸方向孔１１４ａ〜１１４ｄの上部開口は閉塞される。
【００７３】
スラストワッシャー１１８，１１９は、例えばポリエチレン系、フッ素系又はナイロン系等の合成樹脂材料で形成した低摩擦係数を有するものが好ましい。更にスラストワッシャー１１８，１１９が、繰り返し衝突し、高速回転する被動歯車５７の軸方向両端面に対する耐衝撃性、摺動耐久性を備えていると、より好都合である。
【００７４】
回転駆動軸４３は、図４に示すように、パンチ部材４０の直ぐ後側をその配列方向に沿って延在し、その左右両端付近で上部フレーム４４の左右両端支持部６４ａ，６４ｂに回動自在に支持されている。回転駆動軸４３には、４つの駆動歯車６５が、同心にかつ周方向及び軸線方向に一体に装着されている。本実施形態の駆動歯車６５はウォームであり、上述したように被動歯車５７と噛合してねじ歯車を構成する。
【００７５】
各駆動歯車６５は、上部フレーム４４の縦プレート部４９から上部プレート部４８に跨がって開設された窓６６を介して、各パンチ部材４０の被動歯車５７と、互いに軸線方向を直交させた食い違い軸で噛合するように配置されている。本実施形態では、回転駆動軸４３の側部フレーム４６側から見た回転方向と、パンチ部材４０の平面視した回転方向とが一致するように設けられている。
【００７６】
駆動モーター４２が、図３に示すように、その出力軸６７をパンチ部材４０側に向けてかつ回転駆動軸４３と平行をなすように、側部フレーム４６に横置きに取り付けられている。出力軸６７の先端には、駆動歯車６８が装着されている。上部フレーム４４の支持部６４ａから駆動モーター４２側に突出する回転駆動軸４３の端部４３ａには、被動歯車６９が装着されている。駆動歯車６８と被動歯車６９とは、側部フレーム４６に設けられた中間歯車列７０を介して接続され、駆動モーター４２の回転が減速して回転駆動軸４３に伝達される。本実施形態では、駆動モーター４２の回転方向と回転駆動軸４３の回転方向とが一致するように設定されている。
【００７７】
側部フレーム４６には、駆動モーター４２の回転量を検出するためのエンコーダー７１が設けられている。エンコーダー７１は光学透過型で、駆動モーター４２の出力軸６７の反対側の端部にコードホイール７２と、側部フレーム４６に前記コードホイールを挟んで対向配置された投光部及び受光部からなるセンサー部７３とを有する。これにより、駆動モーター４２の回転をより高精度に制御することができる。
【００７８】
更に側部フレーム４６には、図５に示すように、回転駆動軸４３の回転位置を検出するために、２つのポジションセンサー７５，７６が設けられている。ポジションセンサー７５，７６は、対向配置した投光部と受光部とを有する透過型のフォトセンサーであり、前記投光部から前記受光部に光が通過するとオフ状態に、前記受光部が遮光されるとオン状態になる。回転駆動軸４３の端部４３ａには、該回転駆動軸と一体に回転するセンサーフラグ部材７７，７８が、第１、第２ポジションセンサー７５、７６の前記投光部と前記受光部の間隙をそれぞれ通過するように取り付けられている。
【００７９】
使用時、駆動モーター４２を正転させると、それにより回転する駆動歯車６５との噛み合いによって、被動歯車５７は時計方向に回転駆動されると同時に、下向きの軸方向力を受ける。これにより、被動歯車５７は、下側の軸方向端面５７ｂが下側のスラストワッシャー１１９の上面に押し付けられて、軸方向の位置が固定保持されるので、パンチ部材４０は、同様に上述したカム部材５６等からなるカム機構の作用により、図７の上死点位置から下降し、更に図９の下死点位置から上死点位置まで上昇する。
【００８０】
また、駆動モーター４２を逆転させると、それにより回転する駆動歯車６５との噛み合いによって、被動歯車５７は反時計方向に回転駆動されると同時に、上向きの軸方向力を受ける。これにより、被動歯車５７は、上側の軸方向端面５７ａが上側のスラストワッシャー１１８の下面に押し付けられて、軸方向の位置が固定保持されるので、パンチ部材４０は、同様に前記カム機構の作用により、前記上死点位置から下降し、前記下死点位置から上死点位置まで上昇する。
【００８１】
パンチ部材４０の昇降動作の際、案内溝１１３内の空気は、該案内溝の上下開口がスラストワッシャー１１８，１１９で閉じられているので、外部と容易に流通することができない。このとき、前記案内溝内の空気は、案内溝１１３内面と連結ピン１１７の両端部間に形成される隙間１２２，１２３が逃げとなるので、連結ピン１１７が上下動する際に大きな抵抗とならない。従って、パンチ部材４０の円滑な昇降動作が確保される。
【００８２】
本発明によれば、被動歯車５７の軸方向孔１１４ａ〜１１４ｄに、その内面に密着するように、弾性部材からなる振動吸収材料１２０ａ〜１２０ｄを充填したことにより、穿孔装置Ｃの運転時に、駆動歯車６５と被動歯車５７間の伝導トルクの変動による歯打ち音、パンチ部材４０の連結ピン１１７と被動歯車５７の案内溝１１３内面との衝打による打音並びに振動、及びシート穿孔時の衝撃によるパンチ部材４０の振動の伝搬を抑制、軽減させることができる。その結果、穿孔装置Ｃは、運転時に発生する騒音を従来より大幅に減少させ、静粛な穿孔動作を実現することができる。
【００８３】
図１１（ａ）、（ｂ）は、本発明による第２実施形態の被動歯車５８を示している。本実施形態の被動歯車５８は、軸方向孔１２４ａ〜１２４ｄ内に高粘度のゲル状物質からなる振動吸収材料１３０ａ〜１３０ｄが充填されている点において、図１０の被動歯車５７と異なる。
【００８４】
前記高粘度のゲル状物質として、例えばグリース、シリコーンゲル、シリコーンオイル、フッ素系オイル等を用いることができる。このような高粘度ゲル状物質の振動吸収材料１３０ａ〜１３０ｄは、前記軸方向孔内にその全内周に亘って密着するように容易に充填することができる。
【００８５】
図１２（ａ）、（ｂ）は、本発明による第３実施形態の被動歯車５９を示している。本実施形態の被動歯車５９は、図示するように、軸方向孔１３４ａ〜１３４ｄ内に上下２層構造の振動吸収材料１４０ａ〜１４０ｄが充填されている点において、上記実施形態の被動歯車５７，５８と異なる。
【００８６】
振動吸収材料１４０ａ〜１４０ｄは、軸方向孔１３４ａ〜１３４ｄの底部側に充填される下側の第１振動吸収層１４１ａ〜１４１ｄと、その上に前記軸方向孔の開口付近まで充填される上側の第２振動吸収層１４２ａ〜１４２ｄとから形成されている。第１振動吸収層１４１ａ〜１４１ｄは、上記第２実施形態と同様に、例えばグリース等の高粘度ゲル状物質からなる。第２振動吸収層１４２ａ〜１４２ｄは、上記第１実施形態と同様に、例えばブチルゴム等の弾性部材からなる。このように上側から弾性部材で封止された下側の高粘度ゲル状物質は、仮令経年変化や環境温度等により粘度が低下しても、穿孔装置Ｃの運転中に前記軸方向孔の上部開口から漏出する虞を回避又は低減できるので、有利である。
【００８７】
本願発明者らは、図１０に示す第１実施形態の被動歯車５７の軸方向孔１１４ａ〜１１４ｄに、ブチルゴムで形成した弾性部材からなる振動吸収材料１２０ａ〜１２０ｄを充填した穿孔装置Ｃを実際に運転して、発生する騒音を測定する試験を行った。比較のため、前記軸方向孔を有しない従来の被動歯車を装着した穿孔装置Ｃについても、運転時の騒音を測定した。穿孔装置Ｃにより穿孔するシートは、坪量８０ｇ/ｍ2の普通紙と、坪量３００ｇ/ｍ2の厚紙とを用いた。尚、騒音測定は、室温２２℃、湿度５０％、暗騒音１７ｄＢの無響室で行った。
【００８８】
その結果、振動吸収材料１２０ａ〜１２０ｄに硬度２５°のブチルゴムを用いた場合、従来の穿孔装置に比して、紙を穿孔しない空運転時に２．１ｄＢ、前記普通紙について１．５ｄＢ、前記厚紙について３．７ｄＢの騒音低下がそれぞれ得られた。次に、振動吸収材料１２０ａ〜１２０ｄに硬度６５°のブチルゴムを用いた場合、従来の穿孔装置に比して、空運転時に１．６ｄＢ、前記普通紙について０．５ｄＢ、前記厚紙について４．０ｄＢの騒音低下がそれぞれ得られた。このように、本発明によれば、ブチルゴムからなる弾性部材の振動吸収材料１２０ａ〜１２０ｄを被動歯車５７に用いることにより、騒音を１〜４ｄＢ程度低下させる効果が得られることを確認した。
【００８９】
次に、図１１に示す第２実施形態の被動歯車５８の軸方向孔１２４ａ〜１２４ｄに、高粘度ゲル状物質の振動吸収材料１３０ａ〜１３０ｄを充填した穿孔装置Ｃについて、同様に上記無響室で運転時の騒音を測定した。その結果、振動吸収材料１３０ａ〜１３０ｄに基油粘度（４０℃）９０のグリースを用いた場合、従来の穿孔装置に比して、空運転時に５．６ｄＢ、前記普通紙について５．６ｄＢ、前記厚紙について７．５ｄＢの騒音低下がそれぞれ得られた。
【００９０】
このように本発明によれば、第１及び第２実施形態の被動歯車５７、５８で、前記振動吸収材料に弾性部材又は高粘度ゲル状物質を用いることによって、穿孔装置Ｃ運転時の騒音を大幅に低減させ得ることが確認された。しかしながら、前記弾性部材及び高粘度ゲル状物質は、上述したブチルゴムやグリースに限定されるものでないことは、当業者であれば容易に理解される。
【００９１】
また、図１０の第１実施形態において、軸方向孔１１４ａ〜１１４ｄの周方向の両端と振動吸収材料１２０ａ〜１２０ｄとの間に形成される僅かな空隙が、本発明において必須の構成でないことは、当業者であれば容易に理解される。かかる空隙を無くし、振動吸収材料１２０ａ〜１２０ｄを軸方向孔１２４ａ〜１２４ｄ内面に半径方向及び周方向に全周に亘って密着させることが、本発明の騒音低減の作用効果を実現するために好ましいことは言うまでもない。
【００９２】
更に、図１１の第２実施形態において、上述したグリースの粘度９０は単なる例示であって、前記高粘度ゲル状物質の粘度はこれに限定されるものでなく、より高粘度のものを用いることができる。ここで、前記高粘度ゲル状物質の粘度が高いために前記軸方向孔に充填し難い場合、該軸方向孔の底面に、該ゲル状物質が漏出しない程度に小さい空気の逃げ孔を形成することもできる。
【００９３】
別の実施形態によれば、ねじ歯車を構成する駆動歯車６５と被動歯車５７とは、従来公知の他の食い違い軸歯車や、ねじれ位置にある傘歯車からなるハイポイドギヤ等に置き換えることができる。また、パンチ部材４０の貫通孔１０１及び連結ピン１１７は、前記パンチ部材の外周面に凹設される軸方向のキー溝とそれに嵌合するキーとに置き換えることができる。
【００９４】
更に別の実施形態によれば、スラストワッシャー１１８，１１９は、被動歯車５７の軸方向端面に摺接し得るものであれば、別の摺接部材に置き換えることができる。例えば、上記実施形態の被動歯車５７の支持面である上部プレート部４８の下面及び／又は中間プレート部５２の上面自体を十分平滑に形成することによって、それらを前記摺接部材として適用することができる。
【００９５】
また、上述した被動歯車５７〜５９は、上記実施形態のような穿孔装置Ｃ以外の用途にも、同様に適用することができる。その場合、上記実施形態の食い違い軸歯車以外に、回転軸が互いに平行な平行軸歯車や回転軸が互いに交差する交差軸歯車等、噛合面に軸方向力が発生するタイプの歯車であっても良い。
【００９６】
具体的には、回転軸を軸方向に挿通するための中心軸孔と、外周に形成した歯部と、軸方向の両端でそれぞれ中心軸孔と歯部間に延在する軸方向端面とを有する円筒状をなす歯車構造体であって、その少なくとも一方の軸方向端面に開口し、中心軸孔と平行に他方の軸方向端面に向けて延長する複数の軸方向孔を有し、各軸方向孔に、それぞれ振動吸収材料が該軸方向孔の内周面と密着した状態で保持される構造であれば良い。それにより、歯車構造体の運転時に、同様に噛合する歯面間で伝導トルクの変動による歯打ち音や、回転軸の振動等の伝搬を抑制、軽減させ、歯車の静粛で円滑な回転駆動を確保することができる。
【００９７】
以上、本発明を好適な実施形態に関連して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、その技術的範囲において、様々な変更又は変形を加えて実施し得ることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００９８】
Ａ      画像形成装置
Ｂ      シート後処理装置
Ｃ      穿孔装置
Ｄ１〜Ｄ４  穿孔ユニット
４０，４０ａ〜４０ｄ    パンチ部材
４１    装置フレーム
４２    駆動モーター
４３    回転駆動軸
５３    穿孔刃
５６    カム部材
５７    被動歯車
５７ａ，５７ｂ    軸方向端面
６０    カム溝
６１    カムピン
６５    駆動歯車
１１２  中心軸孔
１１３  案内溝
１１４ａ〜１１４ｄ，１２４ａ〜１２４ｄ，１３４ａ〜１３４ｄ  軸方向孔
１１８，１１９  スラストワッシャー
１２０ａ〜１２０ｄ，１３０ａ〜１３０ｄ，１４０ａ〜１４０ｄ  振動吸収材料
１４１ａ〜１４１ｄ  第１振動吸収層
１４２ａ〜１４２ｄ  第２振動吸収層
【図１】
2020062699.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2020062699.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2020062699.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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