(57)【要約】【課題】  バイブレータ等の追加装置無しに、集積部５８ａの穿孔屑の堆積の偏りを均して、パンチ屑の満杯判断を間違いなく行えるダストボックス５８を提供する。【解決手段】  集積部５８ａの中央に満杯検知の光路の窓５９ｅを設ける。満杯検知の光路に差し掛けて庇５８ｃを設け、２つ孔仕様のパンチ４７の直下位置から庇５８ｃの下へ続く傾斜部５８ｂを設ける。３つ孔仕様では、庇５８ｃが中央のパンチ４７直下から降り注ぐパンチ屑を遮断して窓５９ｅのところへ穿孔屑の山を作らせない。２つ孔仕様では、傾斜部５８ｂがパンチ４７直下のパンチ屑を２つのパンチ４７の中間位置に移動して満杯検知を遅らせない。【選択図】      図９
2006298503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隔で配列させた複数の穿孔部材の直下に位置して、複数の前記穿孔部材による穿孔屑を貯留可能な箱部材を備え、
前記穿孔屑の堆積高さの検知位置を、前記箱部材内の所定高さ位置に設定した穿孔屑収納装置において、
前記検知位置の上方に庇部材を設け、複数の前記穿孔部材の配列方向の少なくとも一方の側から前記庇部材下に前記穿孔屑を流し込む流し込み経路を設けたことを特徴とする穿孔屑収納装置。
【請求項２】
前記流し込み経路は、前記穿孔部材の配列方向の一方の側から前記庇部材下に向かって低く傾斜させた傾斜面であることを特徴とする請求項１記載の穿孔屑収納装置。
【請求項３】
前記傾斜面の幅を前記箱部材の幅より狭くして片寄せするとともに、前記箱部材の幅方向から前記傾斜面へ流れ込む前記穿孔屑を制限する隔壁構造を前記傾斜面の縁に設けたことを特徴とする請求項２記載の穿孔屑収納装置。
【請求項４】
前記複数の穿孔部材における中央の穿孔部材の直下に前記検知位置が設定され、前記庇部材は、中央の前記穿孔部材による穿孔屑が前記検知位置に降り積もることを阻止していることを特徴とする請求項２または３記載の穿孔屑収納装置。
【請求項５】
前記傾斜面は、前記複数の穿孔部材を置き換えて取り付け可能な別の複数の穿孔部材における１つの穿孔部材の下方から前記中央の穿孔部材の下方へ連絡する長さを有することを特徴とする請求項４記載の穿孔屑収納装置。
【請求項６】
前記検知位置に対応させた前記箱部材の底側に、前記箱部材の深さを減じる底上げ部を形成したことを特徴とする請求項１記載の穿孔屑収納装置。
【請求項７】
前記検知位置に対応させて前記箱部材に光透過窓が配置され、前記光透過窓を通じて前記箱部材に入射した光の遮光を検知することにより前記穿孔屑の満載を検知可能にしてあることを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項記載の穿孔屑収納装置。
【請求項８】
所定の間隔で配列させた穿孔部材を有する穿孔手段と、
前記穿孔部材の配列方向へ引き出し可能に格納されて前記穿孔部材による前記穿孔屑を貯留する穿孔屑収納手段と、
前記所定の間隔の方向と交差する方向の光を前記穿孔屑収納手段に透過させて穿孔屑を検知する検知手段と、を備えた穿孔装置において、
前記穿孔屑収納手段を請求項１乃至７いずれか１項記載の穿孔屑収納装置としたことを特徴とする穿孔装置。
【請求項９】
シートに穿孔する穿孔手段と、
穿孔されたシートが積載されるシート積載部材と、を備えたシート処理装置において、
前記穿孔手段を請求項８記載の穿孔装置としたことを特徴とするシート処理装置。
【請求項１０】
シートに画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段によって前記画像が形成されたシートを処理する処理手段と、を備えた画像形成装置において、
前記処理手段を請求項９記載のシート処理装置としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
前記画像形成手段を制御する制御手段によって、前記処理手段が共通に制御されることを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、ＦＡＸ、複写機、複合機等の画像形成装置、画像形成装置に搭載されるシート処理装置、または、シートに穿孔処理が可能な各種事務機へ搭載され、貯留した穿孔屑の満杯を正確に検知できるようにした穿孔屑収納装置に関する。また、そのような穿孔屑収納装置を搭載した穿孔装置、シート処理装置、および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ＦＡＸ、複写機、複合機等の画像形成装置の一部の機種は、シートに穿孔する穿孔装置を備えている。画像形成装置に搭載されるシート処理装置の一部の機種も穿孔装置を備えている。穿孔装置には、穿孔屑を貯留する穿孔屑収納装置が引き出し可能に格納されており、穿孔屑箱を貫通する光で貯留した穿孔屑の満杯を検知する満杯検出センサを設けてある。
【０００３】
特許文献１には、複写機に搭載された穿孔装置が示される。特許文献１に示される穿孔装置は、穿孔に伴う穿孔屑（いわゆるパンチ屑）を貯留する穿孔屑収納装置を、複写機の手前側へ引き出し可能に格納している。穿孔屑収納装置の中央上部に光透過窓が配置され、穿孔装置は、光透過窓に赤外光を透過させる満杯検出センサを備え、穿孔屑収納装置に堆積した穿孔屑が満杯検出センサの赤外光を遮断すると、満杯と判断して穿孔屑取り出し表示等の満杯処理を実行している。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１３９６７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
画像形成装置、シート処理装置、および穿孔装置では、装置の小型化、製造コストの削減が求められており、格納スペースを節約するために、穿孔屑収納装置には薄型化、低容量化、穿孔位置の直下への配置が求められている。しかし、穿孔位置の直下へ配置される穿孔屑収納装置を薄型化すると、穿孔屑の落下位置と落下位置の中間とで穿孔屑の堆積高さがばらついて、上述の満杯検出センサでは満杯判断をばらつかせてしまう。
【０００６】
言い換えれば、落下位置に穿孔屑の山、中間位置に穿孔屑の谷が形成されて、満杯検出センサが山の位置を検知していると、満杯判断が早まって穿孔屑の取り出し頻度が増す一方、満杯検出センサが谷の位置を検知していると満杯判断が遅れて、穿孔屑が穿孔屑収納装置からあふれ出してしまう。
【０００７】
特に、２つ穿孔する穿孔部材（パンチ部）と３つ穿孔する穿孔部材とを取り替え可能な穿孔装置では、この満載判断のばらつきが深刻な問題を引き起こす。２つ穿孔時と３つ穿孔時とでは、穿孔屑収納装置内の山と谷の位置が逆転する（図１２参照）ため、３つ穿孔する場合の山を狙って満杯検出センサを配置すると、２つ穿孔の場合には谷底を検知して満杯判断が遅れてしまう。
【０００８】
そこで、特許文献１に示される穿孔装置では、穿孔屑収納装置の底にバイブレータを配置して、振動により穿孔屑収納装置内の穿孔屑の山と谷を平らにならして、常に一定の貯留量で満載判断を行えるようにしている。
【０００９】
しかし、穿孔屑収納装置の底にバイブレータを配置すると、穿孔屑収納装置の格納スペースが減る分、穿孔屑収納装置の容量を減らさざるを得ず、結果的に満杯判断が早まっていた。
【００１０】
また、バイブレータや貯留穿孔屑の均し装置を穿孔装置に設けると、部品コストが増して装置の製造コストを高め、部品重量が追加されて装置重量が増す。そして、追加された部品配置によって本体設計の自由度が損なわれ、穿孔屑収納装置の取り出しが困難になる等の新たな問題を発生していた。
【００１１】
本発明は、バイブレータや均し装置を設けることなく、穿孔屑収納装置内の穿孔屑の山と谷を均し、２つ穿孔する場合でも３つ穿孔する場合でも、ほぼ同一の貯留量で満杯判断を行えるようにした穿孔屑収納装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の穿孔屑収納装置は、所定の間隔で配列させた複数の穿孔部材の直下に位置して、複数の前記穿孔部材による穿孔屑を貯留可能な箱部材を備え、前記穿孔屑の堆積高さの検知位置を、前記箱部材内の所定高さ位置に設定した穿孔屑収納装置において、前記検知位置の上方に庇部材を設け、複数の前記穿孔部材の配列方向の少なくとも一方の側から前記庇部材下に前記穿孔屑を流し込む流し込み経路を設けたものである。
【００１３】
本発明の穿孔装置は、所定の間隔で配列させた穿孔部材を有する穿孔手段と、前記穿孔部材の配列方向へ引き出し可能に格納されて前記穿孔部材による前記穿孔屑を貯留する穿孔屑収納手段と、前記所定の間隔の方向と交差する方向の光を前記穿孔屑収納手段に透過させて穿孔屑を検知する検知手段と、を備えた穿孔装置において、前記穿孔屑収納手段を上記本発明の穿孔屑収納装置としたものである。
【００１４】
本発明のシート処理装置は、シートに穿孔する穿孔手段と、穿孔されたシートが積載されるシート積載部材と、を備えたシート処理装置において、前記穿孔手段を上記本発明の穿孔装置としたものである。
【００１５】
本発明の画像形成装置は、シートに画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段によって前記画像が形成されたシートを処理する処理手段と、を備えた画像形成装置において、前記処理手段を上記本発明のシート処理装置としたものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の穿孔屑収納装置、穿孔装置、シート処理装置、および画像処理装置では、複数の穿孔部材を用いて穿孔処理を行うと、箱部材の複数の穿孔部材に対応する位置にそれぞれ穿孔屑が降り積もる。しかし、庇部材によって検知位置に対する穿孔屑の直接の降り積もりが阻止されており、流し込み経路を通じた配列方向からの回り込みによって堆積した穿孔屑を検知位置にて検知することにより、所定高さまでの積載完了を判断して満載処理を開始することができる。
【００１７】
そして、直接の降り積もりが検知位置に堆積しないから、検知位置の直上に穿孔部材が位置するような場合（図５参照）に、直接の降り積もりがそのまま高い山になって、箱部材の他の位置に貯留余力を残したまま、検知位置に穿孔屑が達することがない。また、流し込み経路を通じた配列方向からの回り込みによって検知位置に穿孔屑を堆積させるから、検知位置の直上に穿孔部材が位置しない場合でも、検知位置で箱部材全体の貯留量に応じた堆積を形成することができる。さらに、回り込み移動に伴う攪拌によって、流し込み経路の幅と長さに沿った穿孔屑の集中が分散されるので、単純に降り積もらせる場合に比較して穿孔屑の山と谷が平均化される分、箱部材の貯留量が増大し、検知位置に穿孔屑が達しないうちに穿孔屑が箱部材の縁から溢れ出すことがない。
【００１８】
従って、バイブレータや均し装置を設けることなく、穿孔屑収納装置内の穿孔屑の山と谷を均し、２つ穿孔する仕様でも３つ穿孔する仕様でも、言い換えれば、検知位置の直上に穿孔部材が有ろうと無かろうと、ほぼ同一の貯留量で満杯判断を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図面を参照して、本発明の実施形態の穿孔装置２、穿孔装置２を搭載した後処理装置４００、およびシート処理装置を搭載した画像形成装置５００を説明する。穿孔装置２は、本発明の穿孔屑収納装置の一形態である例えばダストボックス５８を備えている。
【００２０】
図１は本発明の実施形態の穿孔装置を備えた画像形成装置の構成の説明図、図２は画像形成装置に搭載されたシート処理装置の構成の説明図、図３はシート処理装置の部分的な斜視図、図４は処理トレイにシートが排出される状態の説明図である。
【００２１】
本実施形態における画像形成装置５００は、画像形成手段である例えば装置本体５００Ａと、処理手段である例えば後処理装置４００とを備え、後処理装置４００は、穿孔手段である穿孔装置２と、シート積載部材である例えば積載トレイ４２１、４２２とを備えている。ただし、本実施形態の穿孔装置２は、画像形成装置５００のみならず、独立の穿孔装置、針綴じ等各種処理が可能なシート処理装置、複写機、プリンタ、複合機、その他事務機等にも搭載可能である。
【００２２】
＜画像形成装置＞
図１に示すように、画像形成装置５００は、装置本体５００Ａの上に自動原稿給送装置（ＡＤＦ）３００を回動して上下に開閉可能に取り付けている。装置本体５００Ａの上部は、原稿の画像を読み取るリーダ部（画像入力装置）１２０、装置本体５００Ａの下部は、シートに画像を形成するプリンタ部２００となっている。
【００２３】
自動原稿給送装置３００は、積載した原稿束から１枚ずつ原稿を取り出してリーダ部１２０に供給する。リーダ部１２０は、原稿から画像を読み取って電気信号や画像データに変換するもので、スキャナユニット１０４を図示の位置に固定して、自動原稿給送装置３００が給送する原稿を読み取る流し読みと、自動原稿給送装置３００下の不図示のコンタクトガラス面に載置した原稿を、移動するスキャナユニット１０４で読み取るブック読みとが可能である。プリンタ部２００は、シートカセット２０４、２０５から取り出した各種サイズのシートＳに静電写真方式の画像形成を行う。
【００２４】
リーダ部１２０のスキャナユニット１０４は、照明用のランプ１０３と画像取込用のミラー１０５とを備え、不図示の搬送機構によって図中左右方向へ移動可能である。ミラー１０５から取り込まれた画像は、ミラー１０６、１０７を経て、レンズ１０８に入射して、線画像を読み取るＣＣＤイメージセンサ１０９に結像される。
【００２５】
流し読みを行う場合、自動原稿給送装置３００上に積載された不図示の原稿束から原稿が１枚ずつリーダ部１２０に供給され、スキャナユニット１０４の上方を通過して排出トレイへ積載される。ランプ１０３によって照明された原稿面の画像は、上述の光学系を経てＣＣＤイメージセンサ１０９で結像し、ＣＣＤイメージセンサ１０９によって光電変換されて線画像の画像信号に変換される。画像信号は、必要に応じてデジタル処理、画像データ化が施される。
【００２６】
プリンタ部２００は、回転する感光体ドラム２０２に同期して光ビームを出力して走査する露光制御部２０１を備える。露光制御部２０１は、リーダ部１２０から入力された線画像の画像信号に基づいて光ビームを変調し、不図示の走査ミラーにより感光体ドラム２０２表面の所定幅に線画像の潜像を書き込む。現像器２０３は、感光体ドラム２０２の表面にトナーを静電吸着させて、潜像を現像しトナー像を形成させる。
【００２７】
一方、プリンタ部２００の下部には、各種サイズのシートＳを格納したシートカセット２０４、２０５が配置される。シートカセット２０４（または２０５）から１枚ずつ取り出したシートＳは、感光体ドラム２０２のトナー像に合わせて、感光体ドラム２０２と転写部２０６の隙間に送り込まれ、転写部２０６によって、感光体ドラム２０２の表面からシート面へトナー像が受け渡される。トナー像を乗せたシートＳは、定着部２０７によって加熱、加圧を受け、トナーが融着してトナー像がシートＳに定着される。
【００２８】
このようにして画像形成を終えたシートＳは、排出ローラ対２０８によって搬送されて、穿孔装置２を備えた後処理装置４００へと送り込まれる。
【００２９】
＜シート処理装置＞
後処理装置４００は、予め指定された動作モードに応じて、仕分け、針綴じ、穿孔等のいわゆる後処理を実行し、処理済みのシートＳを予め指定された積載トレイ（スタックトレイ４２１またはスタックトレイ４２２）に積載する。
【００３０】
図１に示すように、後処理装置４００は、画像形成装置本体５００Ａの側部に形成された空間ＳＰに、装置本体５００Ａからはみだすことなく収納される。後処理装置４００は、搬送ローラ４０５およびオフセットローラ４０７を設けた装置本体４００Ａと、任意の高さ位置へ昇降可能な２段のスタックトレイ４２１、４２２とを備え、画像形成装置５００の装置本体５００Ａから排出ローラ対２０８を通じて供給されたシートＳを、搬送ローラ４０５からオフセットローラ４０７へと受け渡し、スタックトレイ４２１、４２２に排出して積載させる。
【００３１】
図２に示すように、後処理装置４００は、２段のスタックトレイ４２１、４２２へシートを仕分けるソート処理に加えて、処理トレイ４１０に積み重ねたシートをステイプルユニット４２０により針綴じするステイプル処理、および、図１に示す穿孔装置を用いてシートの後端に２つ穴を穿孔する穿孔処理等を実行可能である。
【００３２】
スタックトレイ４２１、４２２は後処理装置４００の側面に沿って昇降可能に支持され、それぞれ不図示のモータを含む駆動機構を内臓して、任意の高さ位置へ移動して停止可能である。スタックトレイ４２１、４２２にシートは積載され、シートを積載したスタックトレイ４２２がシート排出口４００Ａを通過して昇降する際に、積載されたシートがシート排出口４００に滑り落ちないように、昇降してシート排出口４００Ａを塞ぐシャッタ５２１が設けられている。
【００３３】
図２に示すように、後処理装置４００は、入り口４０１から受け入れたシートを搬送ローラ４０５で搬送してオフセットローラ４０７へ受け渡す。オフセットローラ４０７は、回動軸５１１まわりに回動可能な揺動ガイド４０６によって接合と離間が可能である。オフセットローラ４０７は、シートをスイッチバックして処理トレイ４１０上に積み重ねる。
【００３４】
シート束排出センサ４１５は、処理トレイ４１０上のシート束を検知する。形成されたシート束は、ステイプルユニット４２０によって後端側を針綴じされる。針綴じ完了したシート束は、シート束排出部材４１３によって押し出されるとともに、オフセットローラ４０７に搬送されてスタックトレイ４２１へ排出される。スタックトレイ４２１へ排出されたシート束の積載高さがトレイセンサ４２１Ａによって検知され、シートの積載高さに対応してスタックトレイ４２１（または４２２）が下降することにより、シート束の積載面高さが一定に維持される。
【００３５】
図３に示すように、ステイプラユニット４２０は、シート処理トレイ４１０の縁に沿って移動可能で、シート処理トレイ４１０に形成されたシート束の隅位置、後端２箇所、または後端３箇所の所定位置に移動して針綴じを行う。
【００３６】
図４に示すように、処理トレイ４１０に排出されたシートＳは、シート束を作らず、オフセットローラ４０７を通じてそのままスタックトレイ４２１へ排出して積載することも可能である。シート束を作る場合には、オフセットローラ４０７がシートＳを逆方向へスイッチバックする際にシートクランプ４１２を開いてシートＳの後端を整合面に突き当て、シートクランプ４１２を閉じてシートＳを挟み込む。同じ手順で、２枚目、３枚目と後続するシートがシートクランプ４１２へ挟み込まれる。
【００３７】
＜穿孔装置＞
図５は穿孔装置を画像形成装置の側面側から見た構成の説明図、図６は穿孔装置を画像形成装置の正面側から見た構成の説明図、図７はパンチ部とダイの拡大された斜視図、図８はパンチ部とダイによる穿孔動作の説明図、図９は穿孔屑収納装置の斜視図、図１０は別形態の底上げ部材の説明図である。
【００３８】
本実施形態における穿孔屑収納装置である例えばダストボックス５８は、箱部材である例えば集積部５８ａ、流し込み経路である例えば傾斜部５８ｂ、庇部材である例えば庇５８ｃ、隔壁部材である例えば遮蔽壁５８ｄ、検知位置である例えば窓５８ｅを備えている。
【００３９】
本実施形態の穿孔装置２は、穿孔部材である例えばパンチ４７、穿孔屑収納手段である例えばダストボックス５８、検知手段である例えば透過センサ６６を備えている。
【００４０】
穿孔装置２は、図１に示す複写機５００の装置本体５００Ａ内で画像が形成されたシートＳに、孔を開ける装置である。なお、穿孔装置２は、複写機５００等の本体に装備しないで、単体で使用して、シートＳのみならず、木板、金属板にも孔を開けることができる。したがって、穿孔装置２は、シートＳのみ孔を開けるようになっているものではない。なお、シートＳには、普通紙、普通紙の代用品である樹脂製のもの、厚紙等がある。
【００４１】
図５に示すように、穿孔装置２は、仕様に応じて、シートに、２つの孔を開けるときと、３つの孔を開けるときとに対応できるようになっている。２つ孔仕様では、破線で示した２つのパンチ部４２、４２を備えた駆動軸３８を組み立て時に装備し、２つのパンチ部４２、４２とダイ孔５０ａ、５０ａとによって、シートの後端に２つの孔を開ける。また、３つ孔仕様では、３つのパンチ部４３、４３、４３を備えた駆動軸３８を組み立て時に装備し、３つのパンチ部４３、４３、４３とダイ孔５０ｂ、５０ｂ、５０ｂとで、シートの後端に３つの孔を開ける。以下の説明では、３つ孔仕様の駆動軸３８が装備されている。
【００４２】
穿孔装置２の筐体５９内の前側板３１には、駆動源であるモータ３３が設けられている。モータ３３の軸３３ａに取り付けられたモータギア３４は、前側板３１に突設されたギア軸３６に回転可能に軸支されたダブルギア３５を介して、駆動軸３８に固定された駆動ギア３７に回転を伝達する。駆動軸３８は、軸受３８ａ、３８ａによって前側板３１と後側板３２に回転可能に軸支されている。
【００４３】
図６に示すように、駆動軸３８の直下にダストボックス５８が配置されている。ダストボックス５８は、図１の複写機５００の前面側へ引き出し可能で、パンチ４７とダイ５０ｂとで打ち抜かれたシートＳのパンチ屑を貯留する。
【００４４】
図７に示すように、パンチ部４３は、駆動軸３８に固定された偏心カム４４と、偏心カム４４の外周に摺動して回転可能に嵌合しているカムホルダ４５と、支軸４６によってカムホルダ４５に傾動可能に連結されたパンチ４７とを有している。パンチ４７の先端には穿孔刃先４７ａ（図５）が形成されている。
【００４５】
パンチ４７の先端はフレーム体４９に固定されたパンチガイド４８に挿入され、摺動可能に位置決めされている。パンチガイド４８には、パンチ４７が貫通する貫通孔４８ａが形成されている。フレーム体４９にもパンチ４７が貫通する貫通孔４９ａ（図５）が形成されている。
【００４６】
図５に示すように、フレーム体４９は、前側板３１と後側板３２との間に掛け渡してある。前側板３１と後側板３２との間には、フレーム体４９に対向し、シートが通過するのに必要な間隔を隔てて、ダイ５０が掛け渡され、フレーム体４９とダイ５０との対向間隔が、穿孔すべきシートＳのシート搬送パスを構成している。ダイ５０は２つ孔仕様と３つ孔仕様とで共通な部材であって、パンチ４７の穿孔刃先４７ａと係合可能な３つ孔仕様のダイ孔５０ｂとともに、２つ孔仕様のダイ孔５０ａも形成されている。
【００４７】
以上、３つ孔用パンチ部４３と、これに関連する部分の構成を説明したが、２つ孔用パンチ部４２も、３つ孔用パンチ部４２と同一の構成になっているため、同一部材に同一記号を付して詳細な説明は省略する。
【００４８】
図８に示すように、駆動軸３８の１回転に伴って、パンチ４７は、（ａ）孔開け前の状態から（ｂ）孔開け直前、（ｃ）孔開け中、（ｄ）孔開け完了後を経て、（ａ）孔開け前の状態まで昇降する。
【００４９】
図８（ａ）に示すようにパンチ４７が上がった状態から駆動軸３８を回転させると、図８（ｂ）に示すように偏心カム４４が回転して、その外周に嵌合されたカムホルダ４５が支軸４６を中心に回転する。すると、支軸４６とパンチガイド４８によって動作が規制されているパンチ４７が下方に押圧され、駆動軸３８が半回転した位置で図８（ｃ）に示すようにパンチ４７の穿孔刃先４７ａがダイ孔５０ｂと嵌合し、シートに孔を開ける。孔開け後も、図８（ｄ）に示すように駆動軸３８が回転を続けて、偏心カム４４は、カムホルダ４５を支軸４６を中心に回転させて、パンチ４７を上方に退避させ、図８（ａ）に示す待機位置へ復帰させる。
【００５０】
このように構成することにより、カムホルダ４５ががたつくことなく、パンチ４７が円滑に往復運動することが可能になる。また、図６に示すように、駆動軸３８の一端にはパンチ４７の往復移動を検知するセンサフラグ３９が設けられている。前側板３１には、センサフラグ３９を検知するセンサ４０、およびエンコーダ４１が取り付けられている。センサ４０は、センサフラグ３９の切り欠き３９ａを検知し、エンコーダ４１と不図示の制御回路でパンチ４７の往復動作を管理している。
【００５１】
図６に示すように、シートＳに孔を開けるとき、装置本体５００Ａ内で画像を形成されたシートＳは、装置本体５００Ａの排出ローラ対２０８から穿孔装置２内に搬送される。シートＳの先端は、フレーム体４９とダイ５０との対向間隔を通過して、後処理装置４００のシート入口搬送経路４０１を通り、回転する搬送ローラ対４０５にニップされてさらに搬送される。シートＳは、不図示のシート検知センサによって後端が検知されてから所定のタイミングで停止して、シートＳの後端側の穿孔位置をパンチ４７に位置決めする。
【００５２】
シートＳが停止すると、パンチ４７をダイ５０に対して往復動作させ、シートＳに孔を開ける。ダイ５０の下方にはダストボックス５８が設けられており、孔開けによって生じるパンチ屑は、ダストボックス５８で受け止められる。ダストボックス５８は、穿孔装置２の筐体５９から引き出して取り出し可能である。
【００５３】
シートＳの孔開けを完了すると、後処理装置４００の搬送ローラ対４０５は、不図示のモータによって回転し、シートＳの搬送を再開する。シートＳは、図１に示すオフセットローラ４０７からスタックトレイ４２１へ排出される。
【００５４】
＜パンチ屑検知装置＞
図５に示すように、パンチ屑の積載高さを検知する透過センサ６６は、透過光を発光する発光部６６ａと、発光部６６ａからの透過光を受け止める受光部６６ｂとを有している。透過センサ６６は、駆動軸３８に取り付けられている複数のパンチ部４３の配列方向に交差する方向に透過光を発する。シートに孔を開けたときに生じるパンチ屑を受け止めるダストボックス５８には、透過センサ６６の透過光が通過できるように側面に窓（６８ｅ）を設けてある。
【００５５】
図６に示すように、ダストボックス５８を横切る光軸７１に対応して、穿孔装置２の内壁に透過センサ６６、ダストボックス５８の内壁にプリズム反射器７０が配置される。透過センサ６６の射出光は、ダストボックス５８に設けられた窓５８ｅを貫通してプリズム反射器７０で折り返され、光軸７１を通って透過センサ６６に入射する。ダストボックス５８内にパンチ屑が堆積して光路７１を遮断すると、ダストボックス５８が満杯と判断される。
【００５６】
パンチ屑６７の積載高さが、一定の高さになるまで、透過センサ６６の発光部６６ａからの透過光は、パンチ屑６７に遮られることなく受光部６６ｂに受光される。パンチ屑６７が、所定量積載されてある一定の高さになると、発光部６６ａからの透過光は、パンチ屑６７に遮られて受光部６６ｂに受光されなくなる。これによって、パンチ屑が６７所定の積載高さになったことを透過センサ６６が検知したことになる。
【００５７】
プリズム反射器７０は、ダストボックス５８の内壁面に配置されているので、ダストボックス５８が無い場合には反射光が透過センサ６６に戻らず、パンチ屑６７で光軸７１が遮断された場合と同じとなり、満杯警告がなされて、ダストボックス５８を格納し忘れたまま穿孔装置２を運転することがない。すなわち、透過センサ６６は、ダストボックス５８の有無を検知するセンサを兼ねている。
【００５８】
しかし、ダストボックス５８の透過センサ６６の位置に透明窓を配置して、透過センサ６６と対向する穿孔装置２の内壁にプリズム反射器７０を配置してもよい。
【００５９】
＜ダストボックス＞
図５に示すように、パンチ屑を受け止めるダストボックス５８は、透過センサ６６の透過光が通過する通過窓の下方に傾斜部５８ｂを取り付けてある。傾斜部５８ｂは、２つ孔仕様のパンチ部４２、４２の一方の直下から中央に向かって低くなるように傾斜しており、傾斜部５８ｂの低い側には、透過光の光路に差し掛けて庇５８ｃが取り付けてある。
【００６０】
傾斜部５８ｂは、パンチ部４２、４２を取り付けた２つ孔仕様の場合に、パンチ部４２下に堆積するパンチ屑を中間位置へ移動させて、パンチ屑の山を低くして谷を浅くする。庇５８ｃは、パンチ部４３、４３、４３を取り付けた３つ孔仕様の場合に、中央のパンチ部４３によるパンチ屑の山のピークで透過センサ６６の透過光が遮断されるのを阻止する。
【００６１】
図９に示すように、傾斜部５８ｂおよび庇５８ｃは、集積部５８ａの一方に片寄せて配置され、傾斜部５８ｂの縁にはパンチ屑の遮蔽壁５８ｄが接続される。遮蔽壁５８ｄは、パンチ部４３、４３、４３を取り付けた３つ孔仕様の場合に、中央のパンチ部４３のパンチ屑をダストボックス５８の内壁との間隔に逃がして、パンチ屑の山が高くなるのを抑制する。傾斜面５８ｄと遮蔽壁５８ｄとは別に、透過センサ６６の透過光が通過する通過経路の上に庇５８ｃがある。
【００６２】
図５に示すように、パンチ部４２、４２を取り付けた２つ孔仕様の場合、パンチ４７をダイ５０に対して往復動作させてシートに孔を開けた際に生じるパンチ屑は、傾斜部５８ｂを滑り落ちて、ダストボックス５８を透過光が通過する通過窓５８ｅ（図９）方向へ移動して積載される。
【００６３】
一方、パンチ部４３、４３、４３を取り付けた３つ孔仕様の場合、パンチ屑は、庇５８ｃに遮られ、通過窓５８ｅ（図９）がパンチ屑の下に早く埋もれないようにしている。
【００６４】
ダストボックス５８内で所定の積載高さに到達して満載になったパンチ屑は、ダストボックス５８を穿孔装置２の筐体５９から手前側へ取り出して、中身のパンチ屑を廃棄される。
【００６５】
このように、透過センサ６６が、透過光が通過する通過窓下に積載されたパンチ屑６７を検知するため、パンチ４７の数を変更し、パンチ屑によって形成される山の形状が変わっても、透過センサ６６は、常時、パンチ屑の積載量を、一定の量で検知することができる。したがって、シートに孔を開けるパンチ４７の数に影響されることなく、パンチ屑の積載高さが所定の高さになったことを検知し、パンチ屑がダストボックス５８から溢れるようなことがなくなる。
【００６６】
すなわち、図５に示すように、透過センサ６６は、２つ孔用のパンチ部４２でシートに孔を開けたときに生じるパンチ屑６７ａの場合も、３つ孔用のパンチ部４３でシートに孔を開けたときに生じるパンチ屑６７ｂの場合も、パンチ屑の積載量を、所定の量で検知することになる。
【００６７】
以上説明したように、本実施形態のダストボックス５８によれば、仕様に応じて、透過センサ６６の透過光の通過経路の上にパンチ４７が無い場合、パンチ４７をダイに対して往復動作させ、シートに孔を開けて生じるパンチ屑は、パンチ屑を底上げする底上げ部材によって、底上げされてパンチ屑の山との積載高さの差が縮まり、谷の位置でも山の位置でもそれほど満杯時期が違わないで済む。
【００６８】
そして、仕様に応じて、透過センサ６６の透過光の通過経路の上にパンチ４７がある場合、シートに孔を開けて生じるパンチ屑は、庇５８ｃがパンチ屑を遮って、通過光の下に早く積もらないようにしていて、パンチ屑の堆積量を適正に検知できる。
【００６９】
したがって、仕様によって、パンチ４７の孔が異なっても、常に、パンチ屑をほぼ所定積載量で検知するため、パンチ屑が満載になったことを確実に検知して、パンチ屑によるあふれ飛散を防ぐことができる。
【００７０】
なお、図９に示す傾斜部５８ｂは、図１０の（ａ）に示されるような直線状の平坦面であるが、図１０の（ｂ）に示すような曲率面でもよく、また、図１０の（ｃ）に示すような傾斜面を持たない、単にパンチ屑を底上げする形状でもよい。底上げ量によって透過センサ６６の位置における穿孔屑の堆積高さと全体の貯留量のバランスを調整して、実質的な満杯時期に合わせて満杯検知を行うことができる。
【００７１】
また、本実施形態のダストボックス５８は、２孔、３孔のみならず、他の孔の数においても適用することができる。
【００７２】
また、本実施形態の穿孔装置２は、仕様に応じてパンチ４７の数が決定され、その決定された数のパンチ４７のみを取り付けてシートに孔を開けるようになっているが、穿孔装置２には、１台で、異なる数の孔をシートに選択的に開けるようになっている穿孔装置もある。本実施形態のダストボックス５８は、このような穿孔装置にも適用することができる。
【００７３】
＜比較例の穿孔装置＞
図１１は比較例の穿孔装置を画像形成装置の正面側から見た構成の説明図、図１２は比較例の穿孔装置を画像形成装置の側面側から見た構成の説明図である。
【００７４】
図１１に示すように、パンチ屑を発生する穿孔装置１３７は、画像形成装置の本体に後処理装置として設けられており、画像形成装置本体内で画像が形成されたシートにファイリング用の孔を開ける。なお、後処理装置には、穿孔装置の他に、画像形成済みのシートを仕分けるソータ、束状のシートを綴じる綴じ装置等がある。
【００７５】
図１２に示すように、穿孔装置１３７は、仕様に応じて、シートに２つの孔を開けるときと、３つの孔を開けるときとに対応できる。２つ孔を開ける仕様では、２つのパンチ部１４２、１４２を備えた駆動軸１３８を装備することによって、２つのパンチ部１４２、１４２とダイ孔１４４，１４４とで、シートに２つの孔を開けることができる。また、３つ孔を開ける仕様では、３つのパンチ部１４３、１４３、１４３を備えた駆動軸１３９を装備することによって、３つのパンチ部１４３、１４３、１４３とダイ孔１４５、１４５、１４５とで、シートに３つの孔を開けることができる。
【００７６】
穿孔されたシートのパンチ屑１６７は、パンチ部の下方に配設されたダストボックス１５８で受け止められて山状に積載される。
【００７７】
積載されたパンチ屑１６７の積載高さが所定の高さになると、駆動軸１３８に対して交差する方向から光を照射するパンチ屑検知装置である反射センサ１６６によって、その高さが検知されて、パンチ屑１６７が満載になったことがユーザーに報らされる。
【００７８】
反射センサ１６６は、反射センサ１６６に対向するプリズム反射器１６８に光を照射する発光部１６６ａと、プリズム反射器１６８で反射した光を受け取る受光部１６６ｂとを備えている。したがって、パンチ屑１６７の積載高さが所定の高さになると、発光部１６６ａからの光は、パンチ屑１６７に遮断されて、プリズム反射器１６８に到達することができず、受光部１６６ｂで受け止めることができない。これによって、反射センサ１６６は、シートパンチ屑１６７がダストボックス１５８内で所定の高さになり満載になったことを検知する。
【００７９】
しかし、反射センサ１６６は、ダストボックス１５８内のパンチ屑１６７の積載高さを光の遮断で検知するので、次のような問題が生じることがあった。
【００８０】
穿孔装置１３７のように、２つ孔仕様と３つ孔仕様との両方に対応する場合、２つ孔用のパンチ部１４２と３つ孔用のパンチ部１４３とでは、パンチ屑１６７の落ちる場所が異なり、２つ孔仕様でのパンチ屑は、符号１６７ａで示すように２つの山を形成するが、３つ孔仕様でのパンチ屑は、符号１６７ｂで示すように３つの山を形成する。
【００８１】
このため、反射センサ１６６は、穿孔装置１３７が２つ孔仕様であればパンチ屑１６７ａの山の谷に遮光されてパンチ屑１６７ａが満載になったことを検知するが、穿孔装置１３７が３つ孔仕様であれば、パンチ屑１６７ｂの山の頂上に遮光されてパンチ屑１６７ｂが満載になったことを検知する。したがって、反射センサ１６６によって検知されるパンチ屑の満載量が２つ孔仕様時と３つ孔仕様時とで違ってしまい、２つ孔仕様の場合、パンチ屑１６７ａがダストボックス１５８から溢れ出るおそれがある。なお、このような問題は、２つ孔仕様、３つ孔仕様に限定されることなく、４つ孔仕様でも透過センサ近傍のパンチ屑の山が２つ孔仕様の場合と同じになるため、同様な問題が生じる可能性がある。
【００８２】
また、３つ孔用のパンチ部１４３で３つの孔を開けるときは、中央のパンチ部１４３の直下では最もパンチ屑の堆積速度が速く、反射センサ１６６にも近いため、反射センサ１６６は、穿孔装置１３７がシートに３つの孔を開けたとき、早く遮光されてパンチ屑１６７ｂが満載になったと誤検知してしまい、その結果、パンチ屑を多く積めないという問題が生じていた。
【００８３】
このような問題に対処するため、ダストボックス１５８の下部に駆動軸１６９に固着された偏心カム１７０を配設し、偏心カム１７０をダストボックス１５８の底１５８ａに接触させて回転させ、ダストボックス１５８に振動を加えることによって、パンチ屑１６７の山を崩して平坦にし、シートに開ける孔の数に関係なく、パンチ屑の積載高さを検知している（特許文献１参照）。
【００８４】
しかし、比較例の穿孔装置では、構造が複雑になって組み立てが困難になるとともにコスト高になり、さらに、振動音が発生するとともに、振動によって各部に故障が発生するという、別の問題を生じるおそれがある。
【００８５】
また、近年の市場のニーズとして、事務機器の省スペース化、コンパクト化の流れからダストボックス１５８を前後、左右、上下方向に小さくすると、前記問題が顕著に発生する。
【００８６】
これに対して、図１〜図１０を参照して説明した本実施形態の穿孔装置では、２つ孔仕様か３つ孔仕様かに関係なく、パンチ屑の積載量を、所定の量で検知し、パンチ屑の飛散を防ぐことができ、このような穿孔装置を搭載することによって、パンチ屑の取り出しが正常に行われる。これにより、２つ孔仕様でもパンチ屑が溢れず、３つ孔仕様でも満杯を誤検知しないから、パンチ屑の取り出しや清掃の時間が削減されて、作業者の負担が軽減されるとともに、画像形成装置の稼働率が向上する。
【００８７】
また、バイブレータ等の追加装置無しに、ダストボックスの底のわずかな変更だけで、パンチ屑の満杯を正確に判断できるようになるから、追加装置の部品コスト、組立コストが不要となり、画像形成装置が小型化軽量化され、製造コストも削減される。
【００８８】
また、バイブレータ等の追加装置が無い分、穿孔装置の大きさを変えることなくダストボックスを大容量化して満杯時期をさらに遅らせることができ、また、追加装置によってダストボックスの引き出し、再格納に困難を生じることもなく、バイブレータの振動や騒音の心配も無い。従って、静粛で、洗練されたデザインの使いやすい画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の実施形態の穿孔装置を備えた画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】画像形成装置に搭載されたシート処理装置の構成の説明図である。
【図３】シート処理装置の部分的な斜視図である。
【図４】処理トレイにシートが排出される状態の説明図である。
【図５】穿孔装置を画像形成装置の側面側から見た構成の説明図である。
【図６】穿孔装置を画像形成装置の正面側から見た構成の説明図である。
【図７】パンチ部とダイの拡大された斜視図である。
【図８】パンチ部とダイによる穿孔動作の説明図である。
【図９】穿孔屑収納装置の斜視図である。
【図１０】別形態の底上げ部材の説明図である。
【図１１】比較例の穿孔装置を画像形成装置の正面側から見た構成の説明図である。
【図１２】比較例の穿孔装置を画像形成装置の側面側から見た構成の説明図である。
【符号の説明】
【００９０】
Ｓ  シート
２  穿孔装置
３８、６８  駆動軸
４２、４３  パンチ部
４７  穿孔部材（パンチ）  
５０  ダイ
５０ａ、５０ｂ  ダイ孔
５８  穿孔屑収納装置、（ダストボックス）
５８ａ  箱部材（集積部）
５８ｂ  流し込み経路、傾斜面（傾斜部）
５８ｃ  庇部材（庇）
５８ｄ  隔壁構造（遮蔽壁）
５８ｅ  検知位置、光透過窓（窓）
６６  検知手段（透過センサ）
６７  パンチ屑
４００  シート処理装置（後処理装置）
４０７  排出部材（オフセットローラ）
４２１、４２２  シート積載部材（スタックトレイ）
５００  画像形成装置
５００Ａ  画像形成手段（装置本体）
【図１】
2006298503.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】
2006298503.tif 000009
【図８】
2006298503.tif 000010
【図９】
2006298503.tif 000011
【図１０】
2006298503.tif 000012
【図１１】
2006298503.tif 000013
【図１２】
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