(57)【要約】【課題】搬送されるシートにパンチ穴を高品質に穿設するスタンドアローンの穿孔システム及び着脱自在な穿孔ユニットを提供する。【解決手段】穿孔システム１００は、穿孔装置本体部１のＵ状シート搬送経路１０５を搬送されるシートＳにパンチ穴を穿孔する穿孔ユニット３を着脱可能に備える。穿孔ユニットは、シートに対して垂直に往復動するパンチ部材２１を有する穿孔本体部３と、ベースユニット部４とを備える。ベースユニット部は、穿孔本体部を一体に固定するスライダー７と、それをシート搬送方向に往復動可能に支持するベース部８とを有する。ベース部は、戻しばね１８１の付勢力によりホームポジションに移動するスライダーの停止時の衝撃を緩和するために、直列に配置された弾性ストッパー１８４と緩衝ばね１８３とからなる緩衝機構を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線方向の一端に穿孔刃を有するパンチ部材を備え、該パンチ部材を前記軸線方向に往復動させて、所定の搬送方向に搬送されるシートにパンチ穴を穿設する穿孔部と、
前記パンチ部材が前記シートに穿孔を開始する初期位置から前記パンチ穴を離脱するまで、前記パンチ穴に係合することにより、前記所定の搬送方向に移動し、穿孔後に前記パンチ穴を離脱することにより、前記所定の搬送方向とは逆方向に前記初期位置に移動するように、前記穿孔部を移動可能に支持するベース部とを一体に備える、穿孔ユニット。
【請求項２】
前記ベース部が、外部構造に着脱可能に取り付けるための取付部を有する、請求項１に記載の穿孔ユニット。
【請求項３】
前記ベース部が、前記穿孔部を前記所定の搬送方向とは逆方向に前記初期位置に向けて付勢する戻し付勢部材と、前記戻し付勢部材に付勢された前記穿孔部を前記パンチ部材の前記初期位置で停止させるストッパー部とを備え、前記ストッパー部が、前記穿孔部との衝突による衝撃を緩和する緩衝機構を有する、請求項１又は２に記載の穿孔ユニット。
【請求項４】
前記緩衝機構が、前記穿孔部を受ける弾性ストッパー部材と、前記ストッパー部材を前記所定の搬送方向に付勢する緩衝付勢部材とからなり、前記ストッパー部材と前記緩衝付勢部材との合成弾性率が前記戻し付勢部材の弾性率より大きい、請求項３に記載の穿孔ユニット。
【請求項５】
軸線方向の一端に穿孔刃を有し、前記軸線方向に往復動して、所定の搬送方向に搬送されるシートにパンチ穴を穿設するパンチ部材と、
前記パンチ部材が前記シートに穿孔を開始する初期位置から前記パンチ穴を離脱するまで、前記パンチ穴に係合することにより、前記所定の搬送方向に移動し、穿孔後に前記パンチ穴を離脱することにより、前記所定の搬送方向とは逆方向に前記初期位置に移動するように、前記所定の搬送方向に沿って前記パンチ部材と一体に移動可能な支持部と、
前記所定の搬送方向とは逆方向に移動する前記支持部を前記パンチ部材の前記初期位置で停止させるストッパー部とを備え、
前記ストッパー部が、前記支持部との衝突による衝撃を緩和する緩衝機構を有する、穿孔装置。
【請求項６】
前記緩衝機構が、前記支持部を受ける弾性ストッパー部材と、前記ストッパー部材を前記所定の搬送方向に付勢する緩衝付勢部材とからなる、請求項５に記載の穿孔装置。
【請求項７】
前記支持部を前記所定の搬送方向とは逆方向に前記パンチ部材の前記初期位置に向けて付勢する戻し付勢部材を更に備え、前記ストッパー部材と前記緩衝付勢部材との合成弾性率が前記戻し付勢部材の弾性率より大きい、請求項６に記載の穿孔装置。
【請求項８】
シート搬送路を通してシートを搬送するシート搬送部と、
軸線方向の一端に穿孔刃を有し、前記軸線方向に往復動可能なパンチ部材と、
前記シート搬送路を所定の搬送方向に搬送されるシートに前記穿孔刃によりパンチ穴を穿設するように、前記パンチ部材を前記軸線方向に往復動させる穿孔モーターと、
前記シート搬送部及び前記穿孔モーターを制御する制御部とを備え、
前記パンチ部材が、前記シートに穿孔を開始する初期位置から前記パンチ穴を離脱するまで、前記パンチ穴に係合することにより、前記所定の搬送方向に前記シートと共に移動し、穿孔後に前記パンチ穴を離脱することにより、前記所定の搬送方向とは逆方向に前記初期位置に移動する、穿孔システム。
【請求項９】
シート搬送路を通してシートを搬送するシート搬送部と、
着脱可能に設けられた請求項１乃至４のいずれかに記載の穿孔ユニットと、
前記シート搬送部及び前記穿孔ユニットを制御する制御部とを備える、穿孔システム。
【請求項１０】
前記シート搬送路が前記所定の搬送方向に沿ってＵ字状をなし、前記シート搬送路のシート供給口とシート排出口とが上下に対応するように配置されている、請求項８又は９に記載の穿孔システム。
【請求項１１】
請求項１乃至４のいずれかに記載の穿孔ユニット、請求項５乃至７のいずれかに記載の穿孔装置、又は請求項８乃至１０のいずれかに記載の穿孔システムを備える、シート処理装置。
【請求項１２】
請求項１乃至４のいずれかに記載の穿孔ユニット、請求項５乃至７のいずれかに記載の穿孔装置、請求項８乃至１０のいずれかに記載の穿孔システム、又は請求項１１に記載のシート処理装置を備える、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に紙シート、プラスチックシートのようなシート状の被加工物にパンチ穴を自動的に穿設するための穿孔ユニット、穿孔装置及び穿孔システムに関する。更に本発明は、それら穿孔ユニット、穿孔装置及び穿孔システムを備えたシート処理装置及び画像形成システムに関する。
【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。穿孔装置には、他の機器から独立したスタンドアローンのものと、画像形成装置やその後処理装置としてのシート処理装置に組み込まれたり付設されるタイプのものがある。
【０００３】
スタンドアローンの穿孔装置として、例えば左右に並んだ複数の穿孔ドリルとワーク（紙等）を載置するテーブルを備えたものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。この穿孔機は、駆動モーターにより各穿孔ドリルを回転させながらテーブルに対して昇降させることにより、テーブル上のワークを穿孔する。
【０００４】
付設型として、例えば複写機から排出される紙をパンチ機構部に連続的に送る紙送り機構部を備えたパンチ装置が知られている（例えば、特許文献２を参照）。パンチ機構部は、紙の下に位置するパンチの上方に配置したダイを昇降させることにより穿孔した紙を１枚ずつ、パンチ穴にパンチを刺したまま順次スタックトレイに積層し、その後パンチをパンチ穴から引き抜いた１セット分の紙を下流の後処理装置に搬送する。
【０００５】
組込型の穿孔装置は、通例画像形成された紙を搬出する搬送路に設けられる（例えば、特許文献３、４を参照）。搬出される紙を１枚ずつ穿孔位置に停止させて穿孔すると、その停止中、画像形成した紙の搬出が中断するので、生産性が低下する。そこで、特許文献３、４に記載の穿孔装置は、ホームポジションからシート搬送方向に往復動するパンチ及びダイを、搬送されるシートと同じ速度で移動させながら、シートを穿孔する。
【０００６】
また、穿孔装置を原稿セット部に組み込んだ画像形成装置の自動原稿送り装置が提案されている（例えば、特許文献５を参照）。穿孔装置は、原稿セット部から原稿面ガラス上に１枚ずつ送られて、画像形成後に原稿セット部に戻された複数枚の原稿を、下降する１対のパンチ刃で穿孔する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２８９５１２号公報
【特許文献２】特開２００５−１４４５７６号公報
【特許文献３】特開２０１３−４３２２４号公報
【特許文献４】特開２００８−１７３７３４号公報
【特許文献５】特開平６−９９３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一般にスタンドアローンの穿孔装置は、設計上及び使用上、付設され又は組み込まれる画像形成装置等からの制限を受けないので、自由度が高く、有利である。しかしながら、特許文献１に記載されるような従来のスタンドアローン穿孔装置は、様々なシートサイズ並びに枚数、及び／又はパンチ穴の数並びに位置に対応し得るように、大型のテーブルと多数の穿孔ドリルを備えている。そのため、装置全体が大型で設置上の制約を受け、複雑で高価格なだけでなく、使用者にも或る程度の練度が要求される。
【０００９】
付設型及び組込型の穿孔装置は、用途が本体装置の使用時に限定されるだけでなく、本体装置自体の大型化、複雑化及び高価格を招くという問題がある。更に、複雑な構造のため、製造における組立及びメンテナンスが面倒で、多大な労力及び作業時間を要することになる。特に特許文献２、５に記載されるように複数のパンチを有する場合、装置全体の大型化、複雑化は免れない。また、特許文献５に記載の穿孔装置は、原稿を載置する原稿セット部の原稿排出部に設けられるので、自動原稿送り装置の使用上も、不都合を生じる虞がある。
【００１０】
これに対し、特許文献３，４に記載の穿孔装置は、１つのパンチで１枚のシートに複数のパンチ穴を形成でき、装置の小型化を図ることができるので、有利である。ところが、特許文献３の穿孔装置は、同軸上で一体に回動する円筒カムと膨出カムとにより、パンチ及びダイのシート搬送方向への往復動とパンチの穿孔動作とを駆動する。そのため、パンチ及びダイの移動速度をシートの搬送速度に正確に合わせて穿孔動作を行うことは、困難である。
【００１１】
特許文献４の穿孔装置には、パンチユニットとダイユニットをシート搬送方向に移動させるクランク機構に加えて、シートの幅方向に移動させる別個の移動機構が必要である。そのため、装置全体が大型化複雑化し、複雑な制御が必要になる虞がある。その結果、最近の画像形成装置及びその後処理装置の小型化に伴う小型化、低背化の要求に対応できない等の問題を生じる。
【００１２】
他方、移動しているシートを穿孔する場合、穿孔刃の刃先がパンチ穴から抜け出る際にパンチ穴の周縁に触れ、パンチ穴の損傷や品質低下を生じさせる虞がある。かかる穿孔刃によるパンチ穴の損傷，品質低下の可能性は、特にシートを高速で搬送する場合に高くなる。従って、パンチは、穿設したパンチ穴からできる限り短時間で抜き出すことが好ましい。
【００１３】
また、パンチをシート搬送方向に往復動させることによって、穿孔動作とは別の騒音が発生する。この騒音は、シート搬送速度に対応してパンチの移動速度が高速化し、１枚のシートに穿孔するパンチ穴の数が多くなるほど、大きくなる。
【００１４】
そこで、本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、比較的簡単な構成で、装置の小型化、低背化及び低コスト化を図ることができ、シートを搬送しながら高効率で、パンチ穴を高品質に穿設し得るスタンドアローンの穿孔システムを提供することにある。
【００１５】
本発明の別の目的は、スタンドアローンの穿孔システム、付設型又は組込型の穿孔装置のいずれにおいても、装置全体の小型化、低背化及び低コスト化を図り、搬送されるシートに高品質かつ高効率なパンチ穴の穿設を可能にしつつ、装置の設計自由度を高め、製造及びメンテナンス上の組付、交換が容易で高い作業性を有する、モジュール装置としての穿孔ユニットを提供することにある。
【００１６】
本発明の更に別の目的は、装置全体の小型化、低背化並びに低コスト化、及び搬送されるシートに高品質かつ高効率なパンチ穴の穿設を可能にしつつ、シート搬送速度の高速化及び／又は多穴の穿孔においても、騒音の発生を良好に抑制し得る穿孔装置又は穿孔ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために、本発明の穿孔ユニットは、
軸線方向の一端に穿孔刃を有するパンチ部材を備え、該パンチ部材を軸線方向に往復動させて、所定の搬送方向に搬送されるシートにパンチ穴を穿設する穿孔部と、
パンチ部材がシートに穿孔を開始する初期位置からパンチ穴を離脱するまで、パンチ穴に係合することにより、所定の搬送方向に移動し、穿孔後にパンチ穴を離脱することにより、所定の搬送方向とは逆方向に初期位置に移動するように、穿孔部を移動可能に支持するベース部とを一体に備える、ことを特徴とする。
【００１８】
このように穿孔部とベース部とを一体に設け、別個の駆動手段又は制御手段を用いることなく、搬送されるシートと一体に同じ速度で穿孔部を移動させながら、シートにパンチ穴を高品質かつ高効率に穿設するという、独立した機能を発揮する１個のモジュール装置として構成することによって、穿孔装置や穿孔システム、画像形成装置及びシート処理装置等に適用する上で、高い設計自由度が得られ、装置全体の小型化の実現が容易になる。更に、それら装置又はシステムの製造及びメンテナンスにおいて、１個のモジュール装置として組付及び交換を容易にできるので、作業性、生産性に加え、信頼性が向上する。
【００１９】
或る実施形態では、ベース部が、外部構造に着脱可能に取り付けるための取付部を有することにより、穿孔装置や穿孔システム、画像形成装置及びシート処理装置等への組付、交換をより容易に行うことができ、作業効率が向上する。
【００２０】
別の実施形態では、ベース部が、穿孔部を所定の搬送方向とは逆方向に初期位置に向けて付勢する戻し付勢部材と、戻し付勢部材に付勢された穿孔部をパンチ部材の初期位置で停止させるストッパー部とを備え、ストッパー部が、穿孔部との衝突による衝撃を緩和する緩衝機構を有する。かかる緩衝機構によって、穿孔部をベース部に対して高速で往復動させる場合でも、穿孔部を停止させる際の衝撃を解消又は軽減して、穿孔部及び／又はベース部の損傷を防止し、耐久性の向上、騒音の発生抑制、高精度な穿孔動作の確保を図ることができる。
【００２１】
更に別の実施形態では、緩衝機構が、穿孔部を受ける弾性ストッパー部材と、ストッパー部材を所定の搬送方向に付勢する緩衝付勢部材とからなり、ストッパー部材と緩衝付勢部材との合成弾性率が戻し付勢部材の弾性率より大きい。このように穿孔部の移動方向に対して直列に２段に構成されるストッパー部材と緩衝付勢部材との合成弾性によって、穿孔部を停止させる際の衝撃を、弾性ストッパー部材の変形量を少なくしつつ、有効に吸収することができる。
【００２２】
本発明の穿孔装置は、
軸線方向の一端に穿孔刃を有し、軸線方向に往復動して、所定の搬送方向に搬送されるシートにパンチ穴を穿設するパンチ部材と、
パンチ部材がシートに穿孔を開始する初期位置からパンチ穴を離脱するまで、パンチ穴に係合することにより、所定の搬送方向に移動し、穿孔後にパンチ穴を離脱することにより、所定の搬送方向とは逆方向に初期位置に移動するように、所定の搬送方向に沿ってパンチ部材と一体に移動可能な支持部と、
所定の搬送方向とは逆方向に移動する支持部をパンチ部材の初期位置で停止させるストッパー部とを備え、
ストッパー部が、支持部との衝突による衝撃を緩和する緩衝機構を有する、ことを特徴とする。
【００２３】
別個の駆動手段又は制御手段を用いることなく、搬送されるシートと一体に同じ速度でパンチ部材を移動させながら、シートにパンチ穴を高品質かつ高効率に穿設することに加えて、パンチ部材と一体に初期位置に移動する支持部を停止させるストッパー部に緩衝機構を設けることによって、パンチ部材及び支持部を高速で往復動させる場合でも、ストッパー部が支持部から受ける衝撃を解消又は軽減して、それらの損傷を防止し、耐久性の向上、騒音の発生抑制、高精度な穿孔動作の確保を図ることができる。
【００２４】
或る実施形態では、緩衝機構が、支持部を受ける弾性ストッパー部材と、ストッパー部材を前記所定の搬送方向に付勢する緩衝付勢部材とからなる。かかる弾性ストッパー部材と緩衝付勢部材の２段構成によって、穿孔部を停止させる際の衝撃を有効に吸収することができる。
【００２５】
別の実施形態では、支持部を所定の搬送方向とは逆方向にパンチ部材の初期位置に向けて付勢する戻し付勢部材を更に備え、ストッパー部材と緩衝付勢部材との合成弾性率が戻し付勢部材の弾性率より大きい。戻し付勢部材によって、パンチ部材を初期位置に強制的に確実に戻すことができ、更にストッパー部材と緩衝付勢部材との合成弾性によって、弾性ストッパー部材の変形量を少なくしつつ、戻し付勢部材により穿孔部から受ける衝撃を有効に吸収することができる。
【００２６】
本発明の穿孔システムは、
シート搬送路を通してシートを搬送するシート搬送部と、
軸線方向の一端に穿孔刃を有し、軸線方向に往復動可能なパンチ部材と、
シート搬送路を所定の搬送方向に搬送されるシートに穿孔刃によりパンチ穴を穿設するように、パンチ部材を軸線方向に往復動させる穿孔モーターと、
シート搬送部及び穿孔モーターを制御する制御部とを備え、
パンチ部材が、シートに穿孔を開始する初期位置からパンチ穴を離脱するまで、パンチ穴に係合することによって、所定の搬送方向にシートと共に移動し、穿孔後にパンチ穴を離脱することによって、所定の搬送方向とは逆方向に初期位置に移動する、ことを特徴とする。
【００２７】
このように構成することによって、別個の駆動手段又は制御手段を用いることなく、搬送されるシートと一体に同じ速度でパンチ部材を移動させながら、シートにパンチ穴を高品質かつ高効率に穿設することができ、小型化可能なスタンドアローンの穿孔システムが提供される。
【００２８】
また、本発明の穿孔システムは、
シート搬送路を通してシートを搬送するシート搬送部と、
シート搬送路に着脱可能に設けられた、上述した本発明の穿孔ユニットと、
シート搬送部及び前記穿孔ユニットを制御する制御部とを備える、ことを特徴とする。
【００２９】
１個のモジュール装置として容易に組付・交換可能な本発明の穿孔ユニットを備えることによって、別個の駆動手段又は制御手段を用いることなく、搬送されるシートと一体に同じ速度でパンチ部材を移動させながら、シートにパンチ穴を高品質かつ高効率に穿設することができ、小型化可能であることに加えて、その製造及びメンテナンスにおいて作業性に優れ、生産性及び信頼性の高いスタンドアローンの穿孔システムが提供される。
【００３０】
或る実施形態では、シート搬送路が所定の搬送方向に沿ってＵ字状をなし、シート搬送路のシート供給口とシート排出口とが上下に対応するように配置されていることにより、装置全体をより小型化することができる。
【００３１】
本発明の別の側面によれば、上述した本発明の穿孔ユニット、穿孔装置又は穿孔システムを備え、それにより、装置全体を大型化することなく、シートを搬送しながらパンチ穴を高品質かつ高効率に穿設し得るシート処理装置が提供される。
【００３２】
また、本発明の別の側面によれば、上述した本発明の穿孔ユニット、穿孔装置若しくは穿孔システム、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、装置全体を大型化することなく、画像形成した後のシートを搬送しながらパンチ穴を高品質に穿設し得る画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明による穿孔システムの実施形態を示す平面図。
【図２】図１の穿孔システムの正面図。
【図３】図１の穿孔システムの背面図。
【図４】図１のIV-IV線における断面図。
【図５】本発明による穿孔ユニットの実施形態を示す斜視図。
【図６】図５の穿孔ユニットの分解斜視図。
【図７】穿孔ユニットの穿孔本体部の正面図。
【図８】穿孔本体部の上面図。
【図９】穿孔本体部の側部プレートを省略して示す側面図。
【図１０】図のＸ-Ｘ線における穿孔本体部の縦断面図。
【図１１】穿孔ユニットのベースユニット部の分解斜視図。
【図１２】ベースユニット部のスライドベース部の分解斜視図。
【図１３】図６のXIII-XIII線におけるベースユニット部の縦断面図。
【図１４】穿孔ユニットのハウジングへの組付を示す説明図。
【図１５】図１の穿孔システムの制御構成を示すブロック図。
【図１６】穿孔システムの給紙トレイにシートを載置した状態のシート供給部を示す部分拡大断面図。
【図１７】給紙トレイからシートを繰り出した状態のシート供給部を示す部分拡大断面図。
【図１８】穿孔ユニットのレジストローラーにシート先端を突き当てた状態を示す部分拡大断面図。
【図１９】シート先端が穿孔ユニットの穿孔位置に到達した状態を示す部分拡大断面図。
【図２０】シート先端が穿孔ユニットのシート排出部に到達した状態を示す部分拡大断面図。
【図２１】（ａ）図及び（ｂ）図は、シートの穿孔過程においてパンチ部材が上死点位置にある穿孔ユニットの部分断面側面図及びパンチ部材の上面図。
【図２２】（ａ）図及び（ｂ）図は、シート押圧部がシート通路内のシートの押圧を開始した穿孔ユニットの動作状態を示す部分断面側面図及びパンチ部材の上面図。
【図２３】（ａ）図及び（ｂ）図は、パンチ部材の刃先がシート上面位置まで下降した穿孔ユニットの動作状態を示す部分断面側面図及びパンチ部材の上面図。
【図２４】（ａ）図及び（ｂ）図は、パンチ部材が下死点位置に到達した穿孔ユニットの動作状態を示す部分断面側面図及びパンチ部材の上面図。
【図２５】（ａ）図及び（ｂ）図は、パンチ穴からの戻り過程においてパンチ部材の刃先がシート上面位置に上昇した穿孔ユニットの動作状態を示す部分断面側面図及びパンチ部材の上面図。
【図２６】（ａ）図及び（ｂ）図は、シート押圧部がシート通路内のシートの押圧を解除した穿孔ユニットの動作状態を示す部分断面側面図及びパンチ部材の上面図。
【図２７】（ａ）図及び（ｂ）図は、パンチ部材が上死点位置に戻った穿孔ユニットの動作状態を示す部分断面側面図及びパンチ部材の上面図。
【図２８】パンチ部材がシートのパンチ穴から離脱するスライダの最大移動位置におけるベースユニット部の縦断面図。
【図２９】スライダがストッパー部材に衝止された状態におけるベースユニット部の縦断面図。
【図３０】図２９の緩衝機構を示す部分拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下に、本発明の好適な実施形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態の穿孔システムは、複数の紙シート等のシートを搬送しながら、例えばファイル用の綴じ穴を穿設する、独立したスタンドアローンの装置である。
【００３５】
図１〜図４は、本発明による穿孔システム１００の構成全体を示している。穿孔システム１００は、穿孔装置本体部１と、該穿孔装置本体部に取り付けられた穿孔ユニット２とから構成される。穿孔装置本体部１は、概ね箱型のハウジング１０１と、該ハウジング内に設けられたシート搬送部１０２とを備える。穿孔ユニット２は、後述するようにハウジング１０１に着脱可能に装着されている。
【００３６】
シート搬送部１０２は、シートをシート供給口１０３からシート排出口１０４まで搬送するためにシート搬送経路１０５を備える。シート供給口１０３は、ハウジング１０１の一方（図１、図４における右側）の側部の上部に設けられ、穿孔しようとするシートを載置するためのシート供給トレイ１０６が取り付けられている。シート排出口１０４は、前記一方の側部の下部に設けられ、穿孔したシートを積載するためのシート排出トレイ１０７が取り付けられている。シート供給トレイ１０６とシート排出トレイ１０７とは、上下に互いに重なるように配置される。
【００３７】
シート搬送経路１０５は、シート供給口１０３からハウジング１０１の他方の側部側へ概ね直線状に延長する上流側経路と、前記他方の側部側からシート排出口１０４に概ね直線状に延長する下流側経路と、前記他方の側部側で前記上流側経路と下流側経路と接続する湾曲した中間経路とからなるＵ字状に設けられる。シート搬送経路１０５は、Ｕ字状の内側を構成する内側ガイド部材と、外側を構成する外側ガイド部材とから形成される。前記上流側経路には、穿孔ユニット２が前記中間経路の少し手前に配設される。
【００３８】
シート搬送部１０２は、シート搬送経路１０５に沿ってシートを搬送するために、イカに説明する複数の搬送ローラーを有する。シート搬送経路１０５の前記上流側経路には、シートをシート供給トレイ１０６からシート搬送経路１０５に繰り出すための繰出ローラー１１０が設けられている。更に前記上流側経路には、繰り出されたシートを下流側に搬送するための送給ローラー１１１と、繰り出された前記シートを１枚に分離する分離ローラー１１２とが設けられている。
【００３９】
穿孔ユニット２の直ぐ上流側には、上下１対のレジストローラー１１３，１１４が左右対称に３対、下流側には、上下１対の搬出ローラー１１５，１１６が左右対称に３対設けられている。レジストローラー１１３，１１４は、その圧接部に、送給ローラー１１１及び分離ローラー１１２から搬送されるシートの先端を突き当てて整合させた後に、下流側の穿孔ユニット２に送給する。搬出ローラー１１５，１１６は、穿孔ユニット２により穿孔されたシートを前記中間経路に搬出する。
【００４０】
前記下流側経路には、前記中間経路の出口側に中間搬送ローラー１１７，１１８が、シート排出口１０４の直ぐ手前に排出ローラー１１９，１２０が配設されている。前記中間経路に搬出されたシートは、中間搬送ローラー１１７，１１８及び排出ローラー１１９，１２０によりシート排出トレイ１０７に排出される。シート供給トレイ１０６に載置した複数のシートは、該シート排出トレイに載置したページ順でシート排出トレイ１０７に積載される。
【００４１】
シート供給口１０３の直ぐ内側には、シート搬送経路１０５の上側にシート搬送方向の直交方向に、繰出ローラー１１０を一体に回動するように軸支する駆動軸１２２が配置されている。シート搬送経路１０５の下側には、送給ローラー１１１に下側から圧接する分離ローラー１１２が回動自在に軸支されている。
【００４２】
駆動軸１２２には、該駆動軸からシート搬送方向と逆向きに延長し、シート搬送方向の直交方向に離隔された１対の揺動アーム１２３が軸支されている。揺動アーム１２３は、基端部においてトルクリミッターを介して駆動軸１２２と一体に回動可能に連結されている。揺動アーム１２３の先端には、シート搬送方向の直交方向に支持軸１２４が回動自在に架設され、該支持軸に繰出ローラー１１０が、一体に回動可能に軸支されている。支持軸１２４は駆動軸１２２と、それらの一端に固定したプーリーとこれらプーリーに掛け回したベルトとからなるベルト伝動機構１２５を介して、連結されている。
【００４３】
シート供給トレイ１０６と分離ローラー１１２との間には、シート搬送経路１０５の前記内側ガイド部材の一部を形成するシートガイド１２６と、シート整合部材１２７とが設けられている。シート整合部材１２７は、図１６及び図１７に示すように、シート搬送方向の先端部が上向き概ね直角に折曲されたＬ字型をなし、シート供給トレイ１０６側の基端部が揺動可能に枢支されている。シート整合部材１２７は、先端の上向き折曲部分が、後述するように、シート供給トレイ１０６に載置されたシートの先端を当接させて揃えるためのシート整合面１２８を形成する。
【００４４】
シート整合部材１２７の先端側は、その下側に配置された偏心カム１３１に支持されている。偏心カム１３１は、その外周に概ね円形のカム面１３２を有し、シート搬送方向の直交方向に延長するカム軸１３３に一体回動するように取り付けられている。偏心カム１３１は、図４に示すように、シートの穿孔を開始する前の待機状態において、シート整合部材１２７が最も高い位置に配置され、上向き折曲面１２８がシート搬送経路１０５を遮断して、分離ローラー１１２側へのシートの進入を阻止する回転位置に配置される。
【００４５】
図３に示すように、ハウジング１０１の背面には、シート繰出モーター１３４が取り付けられている。シート繰出モーター１３４の回転軸１３４ａ先端部と、ハウジング１０１背面から突出する駆動軸１２２の外端部とは、それらに取り付けられたプーリー１３５，１３６と該プーリーに巻回されたベルト１３７とからなるベルト伝動機構によって連結されている。更に、駆動軸１２２とカム軸１３２とが、歯車機構を介して駆動力伝達可能に連結されている。前記歯車機構は、駆動軸１２２の前記外端部及びカム軸１３２のハウジング１０１背面から突出する外端部にそれぞれ取り付けられた歯車１３８，１３９とそれらに噛合する中間歯車１４０とから構成される。
【００４６】
これにより、前記シート繰出モーターを図３の反時計方向に回転させると、駆動軸１２２がシート搬送方向に回転駆動され、送給ローラー１１１が、同様にシート搬送方向に回転する。これに対し、カム軸１３２は図４の時計方向に回転し、偏心カム１３１を該カム軸からカム面１３２までの距離が小さくなる向きに回転させる。更に、駆動軸１２２の前記回転によって、揺動アーム１２３が繰出ローラー１１０をシートガイド１２６上面に向けて下降させる向きに回転する。
【００４７】
下側のレジストローラー１１３は、ハウジング１０１をシート搬送方向の直交方向に横断するレジストローラー駆動軸１４３に回転駆動可能に軸支されている。これに対し、上側のレジストローラー１１４は、ハウジング１０１の背面と正面とをシート搬送方向の直交方向に横断するレジストローラー支持軸１４４に回転自在に軸支されている。
【００４８】
同様に、下側の搬出ローラー１１５は、ハウジング１０１をシート搬送方向の直交方向に横断する搬出ローラー駆動軸１４５に回転駆動可能に軸支されている。これに対し、上側の搬出ローラー１１６は、ハウジング１０１をシート搬送方向の直交方向に横断する搬出ローラー支持軸１４６に回転自在に軸支されている。
【００４９】
上側のレジストローラー支持軸１４４及び搬出ローラー支持軸１４６は、それぞれハウジング１０１の上部に設けられたコイルばね１４７，１４８によって、下側のレジストローラー駆動軸１４３及び搬出ローラー駆動軸１４５に向けて所定の圧力で付勢されている。これにより、上側のレジストローラー１１４及び搬出ローラー１１５の外周面は、それぞれ対応する下側のレジストローラー１１３及び搬出ローラー１１５の外周面を前記所定の圧力で押圧する。この押圧力によって、前記各レジスト及び搬出ローラーは、シート搬送経路１０５内のシートを上下から挟み、前記レジストローラー駆動軸及び搬出ローラー駆動軸の回転によってシート搬送方向に搬送する。
【００５０】
下側の中間搬送ローラー１１７は、ハウジング１０１をシート搬送方向の直交方向に横断する中間搬送ローラー駆動軸１５１に回転駆動可能に軸支されている。これに対し、上側の中間搬送ローラー１１８は、ハウジング１０１をシート搬送方向の直交方向に横断する中間搬送ローラー支持軸１５２に回転自在に軸支されている。
【００５１】
同様に下側の排出ローラー１１９は、ハウジング１０１をシート搬送方向の直交方向に横断する排出ローラー駆動軸１５３に回転駆動可能に軸支されている。これに対し、上側の排出ローラー１２０は、ハウジング１０１をシート搬送方向の直交方向に横断する排出ローラー支持軸１５４に回転自在に軸支されている。
【００５２】
図２に示すように、ハウジング１０１の正面には、シート搬送モーター１５５が取り付けられている。シート搬送モーター１５５の回転軸１５５ａ先端部と、ハウジング１０１正面から突出するレジストローラー駆動軸１４３の端部とは、それらに取り付けられたプーリー１５６，１５７と該プーリー間に巻回されたベルト１５８とからなるベルト伝動機構によって連結されている。
【００５３】
同様に、ハウジング１０１正面から突出するレジストローラー駆動軸１４３、搬出ローラー駆動軸１４５、中間搬送ローラー駆動軸１５１及び排出ローラー駆動軸１５３の端部同士は、それぞれに取り付けられたプーリー１５７，１６０，１６１，１６２と、シート搬送方向に隣接する前記プーリー間に間に巻回されたベルト１６３，１６４，１６５とからなるベルト伝動機構によって連結されている。これにより、シート搬送モーター１５５を図２の反時計方向に回転させると、前記レジストローラー駆動軸、搬出ローラー駆動軸、中間搬送ローラー駆動軸及び排出ローラー駆動軸がシート搬送方向に回転駆動され、レジストローラー１１３，１１４、搬出ローラー１１５，１１６、中間搬送ローラー１１７，１１８及び排出ローラー１１９，１２０が、同様にシート搬送方向に回転する。
【００５４】
また、穿孔システム１００には、シートの位置を検出するために複数のシートセンサーが設けられている。図４に示すように、シート供給トレイ１０６には、シートが載置されたことを検出するためのエンプティセンサー１６６が取り付けられている。シート搬送経路１０５には、搬送されるシートの先端及び後端を検出するために４つのシート端センサー１６７〜１７０が設けられている。これらシートセンサーの動作については後述する。
【００５５】
図５は、本発明による穿孔ユニット２の好適な実施形態を示している。穿孔ユニット２は、図６に示すように、シートの穿孔動作を行う穿孔本体部３と、該穿孔本体部をシート搬送方向に往復動可能に支持するベースユニット部４とから構成される。穿孔本体部３とベースユニット部４は、該ベースユニット部の取付面４ａを裏側から貫通した固定ねじ６を穿孔本体部３底部の取付孔３ａに螺合させることによって一体化される。一体化した穿孔ユニット２は、１つの独立したモジュール装置として、ベースユニット部４によってハウジング１０１に着脱可能に取り付けられる。
【００５６】
図７〜１０は、穿孔本体部３の構成全体を示している。穿孔本体部３は、シート穿孔部１１と、穿孔駆動部１２と、フレーム１３とを有する。フレーム１３は、穿孔されるシートを案内するため、及び穿孔本体部３をベースユニット部４に取り付けるための下側フレーム１４と、シート穿孔部１１及び穿孔駆動部１２を組み付けるための上側フレーム１５とから構成される。
【００５７】
図７及び図９に示すように、下側フレーム１４は概ね矩形の平板状部材からなり、その上面は、穿孔される被加工物のシートを支持するための水平かつ平坦なシート支持面１４ａを画定する。上側フレーム１５は、シート支持面１４ａと一定の僅かな隙間をもって対向するように配置された下部プレート１６を有する。シート支持面１４ａと下部プレート１６間の僅かな隙間によって、穿孔位置にシートを通過させるためのシート通路１７が画定される。
【００５８】
下側フレーム１４と上側フレーム１５の下部プレート１６とは、シート通路１７とは反対側の端部でスペーサープレート１７ａを挟んで一体に結合している。シート通路１７の高さ寸法は、実質的にスペーサープレート１７ａの厚さによって決定される。本実施形態において、シート通路１７の高さ寸法は、シート搬送方向に穿孔ユニット２の前後におけるシート搬送経路１０５の高さより小さく設定される。
【００５９】
図７及び図８に示すように、上側フレーム１５には、シート通路１７側にシート穿孔部１１が配置され、それとは反対側に穿孔駆動部１２が配置される。上側フレーム１５は、下部プレート１６の穿孔駆動部１２とは反対側の端部から垂直上向きに折曲された側部プレート１８と、下部プレート１６の上流側の端部から上向きに垂設された側部プレート１９と、下部プレート１６の下流側の端部から上向きに垂設され、その上端で内側へ下部プレート１６と平行に、即ち図９の側面から見てコ字型を形成するように水平に折曲された上部プレート２０とを更に有する。
【００６０】
シート穿孔部１１は、図９及び図１０に示すように、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のパンチ部材２１を備える。パンチ部材２１は、その下端に形成された円筒状の穿孔刃２２を有する。穿孔刃２２は、パンチ部材２１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。パンチ部材２１には、２つの直径方向の貫通孔２３，２４が上部と下部とに形成され、かつ軸線方向中央付近に比較的狭幅の周方向溝２５が全周に亘って凹設されている。
【００６１】
上側フレーム１５の下部プレート１６及び上部プレート２０には、垂直方向に対応する位置に円形の貫通孔２６，２７がそれぞれ形成されている。上側の貫通孔２７にはパンチ部材２１の上端部が、下側の貫通孔２６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。下側フレーム１４には、垂直方向に下部プレート１６の貫通孔２６に対応する位置に、穿孔刃２２によりシートを穿孔するための円形ダイ孔２８が貫設されている。
【００６２】
パンチ部材２１には、それと同心に円筒カムからなるカム部材３１が外装される。カム部材３１は、それぞれ略円筒形状の上部カム半体３１ａと下部カム半体３１ｂとから構成することができる。上部カム半体３１ａと下部カム半体３１ｂ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られる。
【００６３】
上部カム半体３１ａの下面には、その外周縁に沿って全周に亘って連続する上側カム面３２ａが形成されている。下部カム半体３１ｂの上面には、その外周縁に沿って全周に亘って連続する下側カム面３２ｂが形成されている。両カム半体３１ａ、３１ｂを上述したように一体化することによって、カム部材３１の外周面には、周方向に無端のカム溝３３が形設される。
【００６４】
上流側の側部プレート１９には、カムピン３４が、カム部材３１の外周面に向けて水平に突設されている。カムピン３４は、カム溝３３に嵌入して上側カム面３２ａ及び／又は下側カム面３２ｂに係合するように配置されている。
【００６５】
カム部材３１（下部カム半体３１ｂ）の下面には、パンチ部材２１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３５が形成されている。カム部材３１（上部カム半体３１ａ）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段差３６が設けられている。
【００６６】
カム部材３１下面の細溝３５には、パンチ部材２１の下側貫通孔２４に挿通した連結ピン３７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３１上面の段差３６には、例えばゴム製のリング３８を嵌合させ、その直ぐ上でＥリング３９をパンチ部材２１の周方向溝２５に嵌着する。これによって、カム部材３１は、パンチ部材２１に軸線方向及び周方向に一体に装着される。
【００６７】
パンチ部材２１には、後述するポジションセンサーのための位置検出用部材としてセンサーフラグ部材４１が、カム部材３１の上面に一体に固定されている。センサーフラグ部材４１は、パンチ部材２１の軸線を中心に半径方向外向きに水平に延出する一定幅の翼状をなす扇形の遮光板で形成される。
【００６８】
パンチ部材２１には、上部プレート２０の貫通孔２７から上方に突出する上端部に、被動歯車４２が同心に外装されている。被動歯車４２は、後述するように駆動側のウォーム即ちねじ歯車に噛合するウォームホイール即ちはす歯歯車である。被動歯車４２には、パンチ部材２１を挿通する軸孔の全長に亘ってその周縁から直径方向に延びる細溝４３が形成されている。
【００６９】
被動歯車４２の細溝４３には、パンチ部材２１の上側貫通孔２３に挿通した連結ピン４４の、該貫通孔の両端から突出する両端部を嵌合させる。連結ピン４４の前記両端部は細溝４３内に、カム部材３１の回転方向には移動不能にかつ該カム部材の軸線方向には摺動可能に配置される。また、被動歯車４２は、その下面を上部プレート１９の上面に摺接させて支持されている。これにより、被動歯車４２は、パンチ部材２１に関して周方向には一体に回動可能に、かつ軸線方向には相対的に移動可能に保持される。
【００７０】
図１０に示すように、上側フレーム１５には、シート通路１７内のシートＳをシート支持面１４ａに押圧するためのシート押圧部７０が、シート穿孔部１１のシート搬送方向上流側に設けられている。シート押圧部７０は、ばね鋼等のばね材料からなる金属薄板をＶ字状に屈曲した板ばね部材７１を有する。板ばね部材７１は、上側ばね板部分７２の上面をカム部材３１の下面に対面する向きに、下側ばね板部分７３の下面をシート支持面１４ａに対面する向きにして、屈曲部７４をシート搬送方向の上流側に向けて配置される。
【００７１】
シート押圧部７０は更に、板ばね部材７１を支持するための揺動アーム７５と、上側フレーム１５の側部プレート１９に固定された取付具７６とを有する。揺動アーム７５は、上側ばね板部分７２の両側縁から下向き直角に折曲した板部分により形成され、その屈曲部７４側の端部付近で前記取付具に上下に揺動可能に軸支されている。これにより、板ばね部材７１は、上側フレーム１５の側部プレート１９に、カム部材３１とシート支持面１４ａとの間で上下に揺動可能に支持される。
【００７２】
図９に示すように、上側ばね板部分７２は、先端部が少し下向きに屈曲されて、カム部材３１の下面に当接するためのカム受け部７７を形成している。下側ばね板部分７３は、その中間部付近から先端側が少し上向きに屈曲されて、シート通路１７内のシートＳをシート支持面１４ａに押圧するためのシート押さえ７８を形成している。
【００７３】
シート押さえ７８は、先端が下流側に向けてＹ字形状に開口し、その内側をパンチ部材２１が、上下にシート押さえ７８に接触することなく貫通し得るように設けられている。シート押さえ７８は、パンチ部材２１により形成される又は形成されたパンチ孔の周囲のシート部分に当接する。シート押さえ７８の先端は、シート上面に引っ掛かることなく当接するように、少し上向きに屈曲されている。
【００７４】
カム受け部７７がカム部材３１下面に押し下げられて、上側ばね板部分７２と下側ばね板部分７３との間隔が狭まると、板ばね部材７１が付勢力を発揮して、シート押さえ７８が、シートＳをシート支持面１４ａに押圧する。シート押さえ７８からシートＳ上面に印加される押圧力は、カム受け部７７がカム部材３１下面に押し下げられることによる板ばね部材７１の変位量、即ち前記カム部材下面の軸線方向の変位量によって増減する。
【００７５】
穿孔駆動部１２は、パンチ部材２１を回転駆動するために穿孔駆動モーター４８を備える。上側フレーム１５には、穿孔駆動モーター４８とシート穿孔部１１との間に垂直プレート４６が、側部プレート１８に対向配置されている。穿孔駆動モーター４８は、その出力軸４９をシート穿孔部１１に向けて水平に突出させて、垂直プレート４６に横置きに取り付けられている。
【００７６】
出力軸４９の先端には、駆動歯車５０が装着されている。駆動歯車５０は、垂直プレート４６と側部プレート１８間に回動自在に支持された水平な回転ロッド５１上に一体回転可能に装着された中間歯車５２が噛合している。回転ロッド５１には、ウォーム５３が形成され、被動歯車４２と噛合している。これにより、穿孔駆動モーター４８の回転をパンチ部材２１に伝達し、該パンチ部材を減速して回転させることができる。
【００７７】
穿孔駆動モーター４８には、その回転量を検出するために、例えば光学透過型のエンコーダー５５が、シート穿孔部１１とは反対側に設けられている。これにより、穿孔駆動モーター４８の回転を、例えば穿孔本体部３に対するシートの位置と関連させて、より高精度に制御することができる。
【００７８】
上側フレーム１５には、パンチ部材２１の回転位置を検出するためのポジションセンサー６０が、垂直プレート４６の回転ロッド５１とは反対側の延設部４７に取り付けられている。ポジションセンサー６０は、透過型のフォトセンサーであり、パンチ部材２１に向けてそれぞれ突出する矩形箱状の投光部６２と受光部６３とを有する。投光部６２と受光部６３とは、上下に所定の間隙をおいて対向させ、該間隙内を水平に回転するセンサーフラグ部材４１が通過し得るように配置されている。ポジションセンサー６０は、投光部６２から受光部６３へ光が通過するとオフ状態に、センサーフラグ部材４１により遮光されるとオン状態になる。
【００７９】
ポジションセンサー６０は、上述した本実施形態の透過型フォトセンサーに限定されない。センサーフラグ部材４１のようにパンチ部材２１と一体に回転する検出子を使用するものであれば、例えば、反射型のフォトセンサーや磁気センサー、超音波センサー等の様々な公知のセンサーを用いることができる。
【００８０】
ベースユニット部４は、図１１に示すように、穿孔本体部３を一体に固定するスライダー７と、該スライダーをシート搬送方向に所定の可動範囲で往復動可能に支持するベース部８と、穿孔ユニット２をハウジング１０１に取り付けるための取付ステー９とから構成される。スライダー７は、比較的厚い板状ブロックからなり、上述した穿孔本体部３のための取付面４ａである概ね矩形の平坦な上面を有する。
【００８１】
スライダー７のシート搬送方向即ち該スライダーの移動方向に沿う一方の側部には、該側部に沿ってその下面から下向きにスライドガイド１７１が突設されている。スライドガイド１７１には、その内部をスライダー移動方向に貫通するガイド孔１７２が形成されている。スライダー７の他方の側部には、その側面から水平外向きに１つのスライド部１７３が突設されている。更に前記他方の側部には、その側面から水平外向きに突出する２つの抜け止め突起１７４が、垂直方向にスライド部１７３の下端との間に少しの隙間を設けて、かつ水平方向に該スライド部の両側に位置するように設けられている。
【００８２】
ベース部８は、図１２に示すように、上部を開放した概ね矩形の浅い箱形をなす支持部材１７６を有する。支持部材１７６のシート搬送方向に対向する端壁１７６ａ，１７６ｂ間には、ガイドロッド１７７とばね保持ロッド１７８とがシート搬送方向に架設されている。ガイドロッド１７７は、スライダー７の前記一方の側部に対応する側部に沿って配置される。図６に示すように、ガイドロッド１７７は、スライダー７のガイド孔１７２に摺動可能に挿通され、その軸線方向に該スライダーを移動可能に支持する。
【００８３】
ばね保持ロッド１７８は、ガイドロッド１７７より内側にかつ平行に配置される。支持部材１７６の底面には、その中央より幾分シート搬送方向上流側に、概ねＵ字形の位置決めプレート１８０が垂設されている。位置決めプレート１８０は、その各面を前記支持部材の端壁１７６ａ，１７６ｂに対向させ、そのＵ字形の溝内にばね保持ロッド１７８を遊挿するように配置される。
【００８４】
ばね保持ロッド１７８には、位置決めプレート１８０と支持部材１７６の下流側の端壁１７６ｂとの間に、シート搬送方向に沿って戻しばね１８１とばね受けリング１８２とが嵌装される。戻しばね１８１の付勢力によって、スライダー７をシート搬送方向上流側に移動させることができる。本実施形態の戻しばね１８１は、図示するようにコイルばねである。
【００８５】
更にばね保持ロッド１７８には、戻しばね１８１の付勢力により移動するスライダー７を停止させる際の衝撃を緩和、軽減するための緩衝機構が設けられている。この緩衝機構は、位置決めプレート１８０と支持部材１７６の上流側の端壁１７６ａとの間で、シート搬送方向に沿ってばね保持ロッド１７８に嵌装された緩衝ばね１８３と弾性ストッパー１８４とからなる。緩衝ばね１８３は、図示するようにコイルばねである。弾性ストッパー１８４は、上流側の端部にフランジを有する短円筒状をなし、例えばゴム材料で、軸線方向に高弾性を発揮するように形成される。
【００８６】
支持部材１７６のガイドロッド１７７とは反対側の側部には、その側壁を内側に略直角に折曲して、シート搬送方向に沿って直線状に延長する水平なガイドレール１８５が形成されている。スライダー７は、図６に示すように、ガイドレール１８５上に配置した上側のスライド部１７３と、その下側に配置した２つの抜け止め突起１７４とで上下に挟むように装着される。これにより、スライダー７は、ガイドロッド１７７を挿通したスライドガイド１７１に加えて、ガイドレール１８５上を摺動するスライド部１７３によって、シート搬送方向の直交方向の左右両側で安定して移動可能に支持される。
【００８７】
図１３に示すように、スライダー７の下面には、その略中央に下向きに突出する戻しタブ１８７が一体に設けられている。戻しタブ１８７には、ばね保持ロッド１７８を緩挿するための貫通孔１８８が形成されている。戻しタブ１８７は、貫通孔１８８にばね保持ロッド１７８を挿通して、位置決めプレート１８０と戻しばね１８１との間に配置される。戻しタブ１８７を押圧する戻しばね１８１の作用によって、スライダー７は、常時シート搬送方向上流側に付勢されている。
【００８８】
他方、弾性ストッパー１８４は、緩衝ばね１８３の作用によって、常時シート搬送方向下流側に付勢されている。それにより、弾性ストッパー１８４は、図１３に示す初期状態において、その短円筒部分１８４ａを位置決めプレート１８０のＵ字溝内に緩やかに突入させつつ、フランジ１８４ｂを該位置決めプレートの前記Ｕ字溝の周縁部に当接係止させた状態に保持される。このとき、短円筒部分１８４ａがそのシート搬送方向下流側の端面を位置決めプレート１８０より下流側に突出させるように、弾性ストッパー１８４の寸法は決定される。従って、戻しタブ１８７は常に、位置決めプレート１８０の少し手前で、前記弾性ストッパーの短円筒部分１８４ａのシート搬送方向下流側端面に当接して係止される。
【００８９】
戻しばね１８１、弾性ストッパー１８４及び緩衝ばね１８３の弾性率は、上述した図１３の初期状態を保持し得るように設定される。そのため、少なくとも、弾性ストッパー１８４と緩衝ばね１８３との合成弾性率を戻しばね１８１の弾性率より大きくすることが好ましい。
【００９０】
取付ステー９は、図１１に示すように、例えば比較的高い剛性の金属プレートを加工して、平坦な水平プレート部１９０と、該水平プレート部から下向き直角に折曲した２つの垂直プレート部１９１とを有するように形成される。水平プレート部１９０には、ベース部８の下面に取り付けるための複数（本実施形態では３つ）の取付孔１９２と、ハウジング１０１に取り付けるための１つの取付孔１９３とが貫設されている。各垂直プレート部１９１には、ハウジング１０１に取り付けるためにそれぞれ１つの取付孔１９４が貫設されている。取付ステー９は、水平プレート部１９０の裏側から取付孔１９２に固定ビス１９５を貫通させ、ベース部８底面の対応するねじ孔（図示せず）に螺合させることによって、該ベース部に一体に固定される。
【００９１】
図１４に示すように、ハウジング１０１には、背面パネル１０１ａの一部を切り欠いて穿孔ユニット２の取付部２００が設けられている。取付部２００は、背面パネル１０１ａの垂直部分に、取付ステー９の取付孔１９４に対応して形成した２つのねじ孔１９６を有する。更に取付部２００は、その切欠き部分の内側に前記垂直部分から略直角に折曲した水平部分に、取付ステー９の取付孔１９３に対応して形成した１つのねじ孔１９７を有する。
【００９２】
穿孔ユニット２は、ハウジング１０１に装着する際、取付部２００の前記切欠き部分内に前記水平部分上に配置する。取付ビス１９８を取付ステー９の垂直プレート部１９１の取付孔１９４に水平方向外側から挿通して、背面パネル１０１ａの前記垂直部分のねじ孔１９６に螺合させる。更に、取付ビス１９９を取付ステー９の水平プレート部１９０の取付孔１９３に上方から挿通して、背面パネル１０１ａの前記水平部分のねじ孔１９７に螺合させる。これによって、穿孔ユニット２は、独立した穿孔機能を有する１つのモジュール装置として、穿孔システム１００のハウジング１０１に一体にかつ着脱可能に組み付けられる。
【００９３】
図１５は、本実施形態の穿孔システム１００の制御構成を概略的に示している。穿孔システム１００は、穿孔ユニット２によるシートの穿孔動作及びシート搬送部１０２によるシート搬送を制御するための制御部８０を更に備える。制御部８０は、穿孔駆動モーター４８、シート搬送モーター１５５及びシート繰出モーター１３４に印加される駆動電圧を制御するＣＰＵ８１と、穿孔処理、シート搬送及びそれらの制御に必要な情報及びデータを記憶するメモリー８２と、タイマー８３とを備える。
【００９４】
穿孔駆動モーター４８、シート搬送モーター１５５及びシート繰出モーター１３４は、共通の電源（図示せず）に接続されている。制御部８０は、これらモーターと前記共通の電源との間にそれぞれ接続された、駆動モーター駆動回路８４、搬送モーター駆動回路８５及び繰出モーター駆動回路８６に接続されている。駆動モーター駆動回路８４には、穿孔駆動モーター４８の端子間に適当な大きさの抵抗を有する短絡回路が設けられている。制御部８０は、前記短絡回路を接続することによって、穿孔駆動モーター４８の回転を速やかに停止させることができる。
【００９５】
制御部８０には、穿孔ユニット２の穿孔駆動モーターエンコーダー５５及びパンチ部材ポジションセンサー６０が接続されている。更に制御部８０には、シート搬送部１０２の前記シート搬送モーター及びシート繰出モーターに設けられたエンコーダー８７，８８、及び４つのシートセンサー１６６〜１６９が接続されている。制御部８０は、前記各エンコーダーの出力に基づいて前記各モーターの回転位置を、前記ポジションセンサーの出力に基づいて穿孔ユニット２の前記パンチ部材の動作位置を、前記各シートセンサーの出力に基づいてシートの有無又は位置を検出することができる。
【００９６】
更に制御部８０には、穿孔システム１００に設けられた入力部９０が接続されている。ユーザーは、穿孔システム１００による穿孔処理を行うために必要な情報及び／又はデータを、入力部９０を介して制御部８０に予め入力することができる。制御部８０は、ユーザーが入力部９０から直接入力したり外部から送られた情報及びデータを必要に応じてメモリー８２に記憶させ、該メモリーから取り出して穿孔処理及びシート搬送を制御する。
【００９７】
また、ハウジング１０１内には、穿孔ユニット２の下方に、穿孔されたシートから発生するパンチ屑を収容回収するためのパンチ屑回収箱９１が配置されている。パンチ屑回収箱９１は、例えば上部を開放した矩形箱状をなし、ハウジング１０１に着脱容易に装着される。更にハウジング１０１内には、パンチ屑回収箱９１装着の有無を検知するセンサー（図示せず）、及び該パンチ屑回収箱がパンチ屑で満杯（それに近い状態を含む）になったことを検知するセンサー（図示せず）を設けることができる。これらセンサーは制御部８０に接続され、前記制御部は、パンチ屑回収箱９１が無いこと、及び／又はパンチ屑回収箱の満杯状態を検知すると、穿孔システム１００の使用者に警告を発生する。
【００９８】
以下に、穿孔システム１００において、シート供給トレイ１０６からシートを搬送して穿孔処理し、シート排出トレイ１０７に排出する一連の動作を説明する。先ず、図１６〜図２０を用いて、シート供給トレイ１０６からシート排出トレイ１０７までシートを搬送する過程を説明する。
【００９９】
図１６は、複数枚のシートＳをシート供給トレイ１０６に載置した初期状態を示している。シート供給口１０３は、シート整合部材１２７が最上位置にあって、シート整合面１２８がシート搬送経路１０５へのシートの進入を阻止している。シートＳは、先端をシート整合面１２８に当接させることによって、その位置及び向きが揃えられる。繰出ローラー１１０を備えた揺動アーム１２３は、上方の待機位置に保持されている。このとき、制御部８０には、シート供給トレイ１０６のエンプティセンサー１６６からオン信号が出力されている。
【０１００】
シート供給口１０３には、第１のシート端センサー１６７が設けられている。第１のシート端センサー１６７は、センサー本体２０３と感知レバー２０４とを有する。センサー本体２０３は、シート整合部材１２７の上方に固定されている。感知レバー２０４は、その上部がセンサー本体２０３に、シート搬送方向に沿って揺動可能に枢支され、該上部からシート搬送方向下流側に下向き斜めに延出し、先端が上向き鎌状に曲がっている。
【０１０１】
第１のシート端センサー１６７は、感知レバー２０４が予め設定された角度位置まで回転すると、これをセンサー本体２０３が検知して、オン信号を発生する。感知レバー２０４は、図４に示すようにシート供給トレイ１０６にシートが無い状態の自然位置で、シート整合面１２８よりもシート搬送方向上流側に位置している。この自然位置で、第１のシート端センサー１６７の出力信号はオフである。
【０１０２】
図１６では、感知レバー２０４が、シート整合面１２８に当接するシートＳの先端によって、前記自然位置から該シート整合面を越えてシート搬送方向下流側に、該シートＳの厚さに対応した位置まで回転している。このように穿孔システム１００の穿孔動作の開始スイッチがオンされていない状態で、感知レバー２０４がシート整合面１２８を越えて回転すると、センサー本体２０３が検知して制御部８０にオン信号を出力することができる。これによって、制御部８０は、シートの穿孔動作を開始可能な状態にあると、判断することができる。
【０１０３】
図１６の状態で穿孔システム１００の前記開始スイッチをオンすると、制御部８０は、繰出モーター駆動回路８６を制御して、シート繰出モーター１３４を反時計方向に回転させる。これにより、駆動軸１２２が回転して送給ローラー１１１をシート搬送方向に回転させる。これと同時に、駆動軸１２２の回転によって、揺動アーム１２３が前記待機位置から下方に揺動し、ベルト伝動機構１２５を介して繰出ローラー１１０がシート搬送方向に回転する。
【０１０４】
更に、駆動軸１２２の回転によって、カム軸１３３が前記歯車機構を介して回転し、偏心カム１３１を図１６における時計方向に回転させる。これにより、シート整合部材１２７は、シート整合面１２８がシートＳの分離ローラー１１２側への進入を妨げない下方位置まで揺動する。
【０１０５】
図１７は、シート整合部材１２７が前記下方位置に移動した後、シート供給トレイ１０６上のシートＳが、その最上面に当接した繰出ローラー１１０によって、送給ローラー１１１側に繰り出された状態を示している。繰り出されたシートＳは、送給ローラー１１１を押圧する分離ローラー１１２の圧力によって、最上位の１枚だけが分離されて、送給ローラー１１１よりシート搬送経路１０５内に送り込まれる。
【０１０６】
他方、揺動アーム１２３は、繰出ローラー１１０を介してシートＳから受ける反力に応じて前記トルクリッターの作用により、下方への揺動を停止する。同様に、繰出ローラー１１０も回転を停止する。このとき、第１のシート端センサー１６７は、感知レバー２０４が、繰り出された前記シートＳによって、送給ローラー１１１と分離ローラー１１２の圧接位置と略同じ高さ位置まで回転している。これをセンサー本体２０３が検知してオン信号を出力することによって、制御部８０は、シートＳが送給ローラー１１１に繰り出されたと判断する。
【０１０７】
図１８は、シートＳの先端がレジストローラー１１３，１１４まで搬送された状態を示している。シートＳは、その先端が前記レジストローラー同士の圧接部に当接して衝止されたまま、送給ローラー１１１により上流側から押し出されることによって、先端の位置及びシートの向きが調整される。その後、レジストローラー１１３，１１４が回転して、シートＳは、穿孔ユニット２を通過するように搬送される。
【０１０８】
レジストローラー１１３，１１４の直ぐ手前には、第２のシート端センサー１６８が設けられている。第２のシート端センサー１６８は、センサー本体２０５と感知レバー２０６とを有する。センサー本体２０５は、前記レジストローラーより上流側の上方位置に固定されている。感知レバー２０６は、その上部がセンサー本体２０５に、シート搬送方向に沿って揺動可能に枢支され、該上部からシート搬送方向下流側に下向き斜めに延出している。
【０１０９】
第２のシート端センサー１６８は、図１８に想像線で示すように、感知レバー２０６が前記レジストローラーの上流側でシート搬送経路１０５を遮断する自然状態の初期位置にあるとき、その出力信号はオフである。同図に実線で示すように、少なくとも先端が前記レジストローラーに到達しているシートＳによって、感知レバー２０６が、前記レジストローラー同士の圧接位置と略同じ高さの上方位置まで回転すると、これをセンサー本体２０５が検知して制御部８０にオン信号を出力する。これによって、制御部８０は、シートＳの先端が前記レジストローラーに到達したと、判断することができる。
【０１１０】
シートＳが更にシート搬送経路１０５を下流側に搬送されて、その後端がレジストローラー１１３，１１４を通過すると、感知レバー２０６は、前記上方位置から下方に前記初期位置まで揺動する。これにより、第２のシート端センサー１６８の出力信号が、オンからオフに切り換わるので、制御部８０は、シートＳの後端が前記レジストローラーを通過したと、判断することができる。
【０１１１】
図１９は、シートＳの先端が、穿孔ユニット２による穿孔位置まで搬送された状態を示している。図１に示すように、シート搬送方向に穿孔ユニット２と略同じ位置で、シート搬送方向の直角方向の中央付近に、第３のシート端センサー１６９が設けられている。第３のシート端センサー１６９は、シート搬送方向に前記レジストローラーの直ぐ下流側の上方位置に固定されたセンサー本体２０７と、感知レバー２０８とを有する。感知レバー２０８は、前記第１のシート端センサーの感知レバー２０３と同様に、その上部がセンサー本体２０７に、シート搬送方向に沿って揺動可能に枢支され、該上部からシート搬送方向下流側に下向き斜めに延出し、先端が上向き鎌状に曲がっている。
【０１１２】
第３のシート端センサー１６９は、図１９に想像線で示すように、感知レバー２０８が前記レジストローラーの下流側でシート搬送経路１０５を遮断する自然状態の初期位置にあるとき、その出力信号はオフである。同図に実線で示すように、少なくとも先端が前記穿孔位置に到達しているシートＳによって、感知レバー２０８が、シートＳと略同じ高さの上方位置まで回転すると、これをセンサー本体２０７が検知して制御部８０にオン信号を出力する。これによって、制御部８０は、シートＳの先端が穿孔ユニット２の前記穿孔位置に到達したと、判断することができる。
【０１１３】
シートＳが、穿孔ユニット２により穿孔されつつ、更にシート搬送経路１０５を下流側に搬送されて、その後端が該穿孔ユニットの前記穿孔位置を通過すると、感知レバー２０８は、前記上方位置から下方に前記初期位置まで揺動する。これにより、第３のシート端センサー１６９の出力信号が、オンからオフに切り換わるので、制御部８０は、シートＳの穿孔が終了して、その後端が前記穿孔位置を通過したと、判断することができる。
【０１１４】
図２０は、穿孔されたシートＳの先端が、中間搬送ローラー１１７，１１８を越えて排出ローラー１１８，１１９の直ぐ上流側まで搬送された状態を示している。前記中間搬送ローラーと排出ローラーとの間には、第４のシート端センサー１７０が設けられている。第４のシート端センサー１７０は、シート搬送方向に前記中間搬送ローラーの直ぐ下流側の上方位置に固定されたセンサー本体２０９と、感知レバー２１０とを有する。感知レバー２１０は、前記第１、第３のシート端センサーの感知レバー２０３、２０８と同様に、その上部がセンサー本体２０９に、シート搬送方向に沿って揺動可能に枢支され、該上部からシート搬送方向下流側に下向き斜めに延出し、先端が上向き鎌状に曲がっている。
【０１１５】
第４のシート端センサー１７０は、図２０に想像線で示すように、感知レバー２１０が前記中間搬送ローラーの下流側でシート搬送経路１０５を遮断する自然状態の初期位置にあるとき、その出力信号はオフである。同図に実線で示すように、感知レバー２１０が、シート搬送経路１０５内を搬送されたシートＳによってそれと略同じ高さの上方位置まで回転すると、これをセンサー本体２０９が検知して制御部８０にオン信号を出力する。これによって、制御部８０は、シートＳの先端が排出ローラー１１８，１１９の直前位置まで搬送されたと、判断することができる。
【０１１６】
シートＳが、前記排出ローラーによりシート排出トレイ１０７に排出される際、該シートの後端が第４のシート端センサー１７０を通過すると、感知レバー２１０は、前記上方位置から下方に前記初期位置まで揺動する。これにより、第４のシート端センサー１７０の出力信号が、オンからオフに切り換わるので、制御部８０は、穿孔されたシートＳが、実質的にシート排出口１０４からシート排出トレイ１０７に排出されたと、判断することができる。更に制御部８０は、シート排出トレイ１０７に積載した穿孔済みシートＳの枚数をカウントすることができる。
【０１１７】
次に、穿孔ユニット２が、シート搬送経路１０５を所定の搬送速度で移動しているシートＳにパンチ穴を穿設する一連の動作を、図２１〜図２７を用いて説明する。
図２１（ａ）（ｂ）において、穿孔ユニット２の穿孔本体部３は、ベースユニット部４のスライダー７がガイドロッド１７７上を移動可能な範囲で、戻しタブ１８７が弾性ストッパー１８４に衝止された最も上流側のホームポジションに位置している。パンチ部材２１及びカム部材３１は、軸線方向の最上位置である上死点位置にあって、穿孔刃２２が下部プレート１６の貫通孔２６内で待機している。
【０１１８】
この待機状態において、シートＳがシート搬送経路１０５を搬送されて、予め設定された穿孔動作開始位置に達すると、制御部８０は、穿孔駆動モーター４８を作動させて穿孔動作を開始する。これにより、パンチ部材２１はカム溝３３のプロフィルに従って、図２１（ｂ）において時計周りに回転しながら、カム部材３１と共に前記上死点位置から軸線方向に沿って下降する。パンチ部材２１の下降開始は、ポジションセンサー６０がセンサーフラグ部材４１の端部４１ａを検出することによって、制御部８０が検知する。
【０１１９】
前記待機状態で、シート押圧部７０のシート押さえ７８は、穿孔本体部３のシート通路１７を搬送されているシートＳの上面又はシート支持面１４ａに接している。このとき、カム受け部７７とカム３１下面との間には、少しの隙間が設けられている。そのため、シート押さえ７８から下向きに、板ばね部材７１の重量の一部が作用しているだけで、板ばね部材７１の付勢力は全く作用していない。シート通路１７内のシートは、実質的にシート押さえ７７との接触に何ら妨げられることなく、所定の速度で搬送され、上流側から搬送されるシートは、該シート通路内にスムーズに進入する。
【０１２０】
図２２（ａ）、（ｂ）は、パンチ部材２１及びカム部材３１が下降して、その下面がカム受け部７７に接触し、下方に押圧し始めた状態を示している。このとき、シート押さえ７８からシートＳに作用する押圧力は、板ばね部材７１の変位量が小さく、シートの移動を実質的に遅らせたり妨げたりしない程度の大きさである。穿孔本体部３は、依然として前記ホームポジションに保持されており、シートＳはシート搬送方向に所定の搬送速度でシート通路１７内を移動し続ける。
【０１２１】
図２３（ａ）（ｂ）は、更にパンチ部材２１及びカム部材３１が下降して、穿孔刃２２の先端がシート通路１７の下端位置に即ちシートＳの上面に達した状態を示している。この状態から、パンチ部材２１が更に下降することによって、実質的にシートＳの穿孔が開始する。
【０１２２】
図２３（ａ）の状態において、シートＳは、カム受け部７７がカム部材３１により図２２（ａ）の位置から押し下げられたことによって、シート押さえ７８から比較的大きい押圧力でシート支持面１４ａに押し付けられる。これにより、穿孔直前のシートＳは、シート通路１７内で上下に変位しないので、パンチ部材２１の軸線方向即ち穿孔方向に関するシートの高さ位置が常に一定に固定されかつ維持される。従って、シートの所望のパンチ穴穿孔予定位置で、常に同じタイミングで穿孔を開始することができる。
【０１２３】
また、シート押さえ７８及びシート支持面１４ａとシートＳの上下各面との間には、シート押さえ７８からの前記押圧力による摩擦力が発生する。他方、穿孔刃２２がシートＳを穿孔し始めると、パンチ部材２１の上流側の周面には、穿孔されたばかりのパンチ穴の周縁が係合して、該パンチ穴周縁から前記パンチ部材を下流側に押す向きに作用力が発生する。これと略同時に、シートＳの上下各面とシート押さえ７８及びシート支持面１４ａとの間に発生した前記摩擦力が、穿孔装置１をシート搬送方向Ａに引っ張るように作用する。
【０１２４】
これらシートＳから作用する力によって、穿孔本体部３は、スライダー７に作用する戻しばね１８１の付勢力に抗して、該シートと一体に同じ速度で下流側に移動しながら、パンチ穴を穿設する。このとき、穿孔本体部３をシートと一体に移動させるのに必要な力は、シート押さえ７８が当接してシート支持面２４ａとの間で挟持されるシートＳのパンチ穴付近の領域と、パンチ穴周縁とが分担する。これにより、パンチ穴周縁がパンチ部材２１外周面から受ける反力が軽減されるので、パンチ穴周縁を損傷する虞が解消され又は大幅に低減する。また、穿孔本体部３は、シートＳと一体に移動させるために別個の駆動手段や制御手段を必要としないので、装置全体の小型化を図ることが容易である。
【０１２５】
図２４（ａ）、（ｂ）は、パンチ部材２１及びカム部材３１が下死点位置まで下降し、穿孔刃２２がダイ孔２８内に最下位置まで突入して、シートＳにパンチ穴が形成された状態を示している。この後も、穿孔駆動モーター４８が継続して回転することによって、パンチ部材２１は、回転しながら前記下死点位置から軸線方向に上昇し、前記パンチ穴から上方に離脱して下部プレート１６の貫通孔２４内の待機位置に復帰する戻り過程を開始する。
【０１２６】
パンチ部材２１が前記下死点位置に達したとき、板ばね部材７１からシートＳへの押圧力、従ってシートＳとシート押さえ７８及びシート支持面１４ａ間の前記摩擦力は、最大となる。パンチ部材２１が前記パンチ穴から完全に離脱するまでの間、穿孔本体部３は、パンチ穴周縁からパンチ部材外周面への前記作用力と、前記シート押さえ及びシート支持面とシートＳ各面間の前記摩擦力とによって、シートＳと一体に移動し続ける。
【０１２７】
図２５（ａ）、（ｂ）は、シートＳが、穿孔刃２２の先端が下死点位置からシート通路１７の下端位置に即ちシートＳの上面に到達した状態を示している。この状態で、穿孔本体部３は、パンチ部材２１が前記パンチ穴から完全に離脱し、該パンチ穴との係合から解放される。
【０１２８】
戻り過程においても、シートＳは、穿孔刃２２の先端が下死点位置からシート上面に達する（図２５（ａ））までの間、板ばね部材７１によりシート支持面１４ａに押し付けられている。これにより、パンチ部材２１は、非常に短時間で前記パンチ穴から離脱させることができる。従って、シートＳを高速で搬送する場合でも、穿孔刃２２の刃先が、パンチ穴から抜け出る際に、その周縁に触れて損傷したり、パンチ穴の品質を低下させる虞が解消又は大幅に低減される。
【０１２９】
パンチ部材２１が前記パンチ穴から完全に離脱することにより、穿孔本体部３は、戻しばね１８１の付勢力によって速やかに水平に移動し、前記ホームポジションに戻される。パンチ部材２１がパンチ穴から離脱する時間が非常に短いので、前記穿孔本体部をより迅速に前記ホームポジションに自動復帰させることができる。
【０１３０】
また、シートＳには、少なくとも穿孔刃２２の先端が下死点位置からシート上面に達するまで、板ばね部材７１から穿孔過程と同様の十分な押圧力が作用している。従って、前記シート押さえ及びシート支持面との間には、穿孔本体部３を移動させるのに必要な前記摩擦力を発生させることができる。
【０１３１】
制御部８０は、パンチ部材２１がパンチ穴から離脱すると同時に、駆動モーター駆動回路８４において前記電源から穿孔駆動モーター４８への給電を遮断し、かつ前記短絡回路を接続して前記穿孔駆動モーターの回転を制動する。このように穿孔駆動モーター４８の駆動を制御することによって、シートＳのパンチ穴にパンチ部材２１が係合している時間を最小にできる。それにより、穿孔刃２２の刃先によるパンチ穴の損傷や品質低下の虞がより確実に解消され又はより一層低減される。
【０１３２】
穿孔駆動モーター４８が制動開始から完全に停止するまでの間、該穿孔駆動モーターの惰性回転によって、パンチ部材２１は、速度を落として回転しかつ軸線方向に上昇し続ける。図２６（ａ）、（ｂ）に示すように、カム部材３１の下面がカム受け部７７から離れる高さ位置までパンチ部材２１が上昇すると、板ばね部材７１の下向き付勢力は完全に開放される。従って、シート通路１７内のシートは、実質的にシート押さえ７７との接触に何ら妨げられることなく、所定の速度で搬送される。また、上流側から搬送される次のシートは、シート通路１７内にスムーズに進入することができる。
【０１３３】
パンチ部材２１は、図２７（ａ）、（ｂ）に示すように上死点位置に到達し、穿孔駆動モーター４８と共に所定の回転位置で停止して、次の穿孔動作に備えて待機状態に入る。次の穿孔動作は、この停止位置をパンチ部材２１のホームポジションとして、穿孔駆動モーター４８を逆転させることによって開始される。
【０１３４】
パンチ部材２１が前記パンチ穴から離脱して、穿孔本体部３が戻しばね１８１の付勢力により高速で前記ホームポジションに戻されると、スライダー７がストッパーに当たる衝撃で騒音を発生したり、該スライダー自体及び／又はベース部８を損傷する虞がある。かかる問題を解消又は軽減するために、本実施形態のベースユニット部４は、上述したように緩衝機構を備えている。以下に、図１３及び図２８〜図３０を用いて、前記緩衝機構の動作を説明する。
【０１３５】
穿孔駆動モーター４８を回転させて穿孔動作を開始した後、実際にパンチ部材２１がシートの穿孔を開始する前の状態（図２１〜図２３）において、スライダー７は、図１３に示すホームポジションに保持されている。即ち、スライダー７は、戻しばね１８１の付勢力によって戻しタブ１８７が、位置決めプレート１８０に係止された弾性ストッパー１８４の衝止面、即ち短円筒部分１８４ａのシート搬送方向下流側端面に当接した位置で静止している。
【０１３６】
パンチ部材２１がシートの穿孔を開始すると、該パンチ部材と加工されるパンチ穴周縁との係合によって、スライダー７は穿孔本体部３と一体に、戻しばね１８１の付勢力に抗してシート搬送方向に、シートと共に移動する。図２８は、スライダー７が最大移動位置まで、即ちパンチ部材２１がパンチ穴から離脱する直前の位置まで移動した状態を示している。この後、スライダー７は穿孔本体部３と一体に、戻しばね１８１の付勢力によって一気に前記ホームポジションに戻される。
【０１３７】
図２９は、スライダー７が前記ホームポジションに戻されて、戻しタブ１８７が弾性ストッパー１８４に衝止された状態を示している。スライダー７には、一体に移動する穿孔本体部３の慣性力が加わるので、戻しタブ１８７と弾性ストッパー１８４との間には、衝突時に相当の衝撃が発生する。この衝撃によって、前記緩衝機構の弾性ストッパー１８４及び緩衝ばね１８３は、圧縮方向に弾性変形する。
【０１３８】
図３０は、これら弾性ストッパー１８４及び緩衝ばね１８３の弾性変形状態を部分的に拡大示している。同図において、実線部分は、戻しタブ１８７の衝突により前記弾性ストッパー及び緩衝ばねが最大に弾性変形した状態、想像線部分は、図１３の初期状態を示している。図中、Ｌr1、Ｌr2は、弾性ストッパー１８４の前記初期状態及び最大弾性変形時における軸線方向長さ、Ｌs1、Ｌs2は、緩衝ばね１８３の前記初期状態及び最大弾性変形時における軸線方向長さである。Ｄ、ｄは、弾性ストッパー１８４の前記初期状態及び最大弾性変形時における位置決めプレート１８０から下流側への突出量である。
【０１３９】
本実施形態では、戻しタブ１８７から受ける衝撃負荷を、弾性ストッパー１８４と緩衝ばね１８３とで分担して、変形エネルギーに変換して吸収する。弾性ストッパー１８４及び緩衝ばね１８３の最大変形量は、それぞれΔＬr＝Ｌr1−Ｌr2、ΔＬs＝Ｌs1−Ｌs2であり、それらの合計値ΔＬ＝ΔＬr＋ΔＬsが、前記緩衝機構全体の最大変形量である。これは、弾性ストッパー１８４の位置決めプレート１８０から下流側への突出量の変化量Δｄ＝Ｄ−ｄに等しい。
【０１４０】
戻しタブ１８７が位置決めプレート１８０に衝突すると、騒音及び／又はそれらの損傷を生じる虞がある。それらを防止するためには、最大弾性変形時における弾性ストッパー１８４の位置決めプレート１８０から下流側への突出量、ｄ＝Ｄ−（ΔＬr＋ΔＬs）＞０が必要である。従って、この式が成立するように、弾性ストッパー１８４及び緩衝ばね１８３の寸法及び弾性率を設定する。これは、スライダー７及び穿孔本体部３の質量、衝突直前の速度、最大移動量等に基づいて算出される前記スライダー及び穿孔本体部の運動エネルギーに対し、前記式が成立するように、弾性ストッパー１８４及び緩衝ばね１８３の寸法及び弾性率をシミュレーションすることによって決定することができる。
【０１４１】
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。例えば、穿孔システム及び穿孔ユニットは、水平に搬送されるシートに対して垂直方向に往復動して穿孔するパンチ部材を備えるものであれば、上記実施形態以外の様々な構成のものを適用することができる。
【符号の説明】
【０１４２】
１      穿孔装置本体部
２      穿孔ユニット
３      穿孔本体部
４      ベースユニット部
７      スライダー
８      ベース部
９      取付ステー
１７    シート通路
２１    パンチ部材
２２    穿孔刃
２８    ダイ孔
３１    カム部材
３３    カム溝
３４    カムピン
４１    センサーフラグ部材
４２    被動歯車
４８    穿孔駆動モーター
５３    ウォーム
５５    エンコーダー
６０    ポジションセンサー
７０    シート押圧部
７１    板ばね部材
７８    シート押さえ
１００  穿孔システム
１０１  ハウジング
１０２  シート搬送部
１０３  シート供給口
１０４  シート排出口
１０５  シート搬送経路
１０６  シート供給トレイ
１０７  シート排出トレイ
１７７  ガイドロッド
１７８  ばね保持ロッド
１８０  位置決めプレート
１８１  戻しばね
１８３  緩衝ばね
１８４  弾性ストッパー
１８７  戻しタブ
【図１】
2018126805.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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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