(57)【要約】【課題】比較的高温に加熱されたシートに穿孔処理することが可能であり、環境温度を含めて高温に耐え得るシート穿孔装置を提供する。【解決手段】シートの幅方向長さに適合する所定長の上部フレームと、上部フレームにシートの通過間隙を隔てて対向配置された下部フレームと、上部フレームに所定間隔で昇降可能に軸支持されたパンチ部材と、上部フレームに配置され複数のパンチ部材を昇降可能に軸支持する軸受部材と、下部フレームに配置され、複数のパンチ部材に適合する刃受孔を備え、上下フレームは左右両端部を接合する。この接合は、少なくとも１つのリベットピンと嵌合孔で接合し、このリベットピンを嵌合する上下フレームに形成される嵌合孔の少なくとも１つは、パンチ部材の配列方向の長穴形状Ｘｄに構成し、この嵌合孔とリベットピンとの間に上下フレームの熱伸縮差による長さ調整代を形成する。【選択図】図３
2015020217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線の方向に配列された複数のパンチ部材でシート上にパンチ穴を穿孔する装置であって、
シートの幅方向長さに適合する所定長の上部フレームと、
前記上部フレームにシートの通過間隙を隔てて対向配置された下部フレームと、
前記上部フレームに所定間隔で昇降可能に軸支持されたパンチ部材と、
前記上部フレームに配置され前記複数のパンチ部材を昇降可能に軸支持する軸受部材と、
前記下部フレームに配置され、前記複数のパンチ部材に適合する刃受孔と、
前記複数のパンチ部材を上死点と下死点との間で昇降するパンチ駆動手段と、
を備え、
前記上部フレームと下部フレームとは、
前記複数のパンチ部材を挟んで左右両端部を一体的に接合されていると共に、
この左右両端部の接合は、少なくとも１つのリベットピンと嵌合孔で接合され、
このリベットピンを嵌合する前記上部フレームまたは下部フレームに形成される嵌合孔の少なくとも１つは、前記パンチ部材の配列方向に長穴形状に形成され、
前記上部及び下部フレームの熱伸縮差による長さ調整代が前記長穴形状の嵌合孔と前記リベットピンとの間に形成されることを特徴とするシート穿孔装置。
【請求項２】
前記上部フレームと下部フレームとは、
前記複数のパンチ部材を挟んで左右両端部をリベットピンと嵌合孔で接合され、
この左右の嵌合孔の少なくとも一方は、前記パンチ部材の配列方向に長穴形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシート穿孔装置。
【請求項３】
前記リベットピンは、
基端のフランジを有するヘッド部と、
先端のカシメ部と、
で構成され、
前記ヘッド部を嵌合する前記上部フレーム又は下部フレームの嵌合孔がパンチ部材の配列方向に長穴形状に形成され、
前記カシメ部が嵌合される他方のフレームの嵌合孔は略円形状に形成され、
前記長穴形状は嵌合されたリベットピンとの間に上下フレームの熱伸縮差による長さ調整代が形成されることを特徴とする請求項２に記載のシート穿孔装置。
【請求項４】
前記上部フレームは、チャンネル形状の鋼材で構成され、
前記下部フレームは、平板形状の鋼材で構成され、
前記上部フレームには、複数のパンチ部材を昇降可能に軸支持する軸受孔が形成され、
前記下部フレームには、前記複数のパンチ部材に適合する刃受孔が形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のシート穿孔装置。
【請求項５】
前記上部フレームには、ラック歯車、スライドカムなどの伝動部材が所定ストロークで往復動可能に配置され、
この伝動部材は駆動モータの回転で前記複数のパンチ部材を上下動することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のシート穿孔装置。
【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シート穿孔装置に係わり、シートに連続して高速に穿孔処理する際に、シートに帯びる熱の影響でフレーム構造が歪曲変形することのない穿孔機構の改良に関する。
【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シート穿孔装置は、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、複数のパンチ部材を回転させながら穿孔方向に上下動する伝動機構が、駆動モータに連結され所定ストロークで往復動するラック歯車或いはタイミングベルトでパンチ部材に回転運動を伝達し、パンチ部材とベースフレームとの間に設けたカム手段で上下動する機構として開示されている。
【０００４】
また、特許文献２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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−０３６７５２号公報
【特許文献２】特開２００１−００９７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように複数のパンチ部材を穿孔方向に上下動してシートに所定数のパンチ穴を穿孔する装置はすでに知られている。例えば特許文献１には、ラック歯車機構で複数のパンチ部材を上下動する機構が、特許文献２にはスライドカム機構で複数のパンチ部材を上下動する機構が開示されている。
【０００７】
そして複数のパンチ部材は２穴同時穿孔、或いは３穴同時穿孔するように配列され、上記特許文献１の装置は２穴穿孔と３穴穿孔を切り換えられるように５穴のパンチ部材が直線上に配列されている。
【０００８】
このように複数のパンチ部材は、例えば上部フレームに上下往復動可能に軸受支持され、この上部フレームとシートの通過間隙を形成して下部フレームが対向配置され、この下部フレームに刃受孔（ダイ；以下同様）が形成されている。
例えば特許文献１の装置は、上部フレームをチャンネル鋼材で、下部フレームを平板鋼材で構成し、両者の間にシート１枚分の通過間隙を形成するスペーサ部材を介して連結している。
【０００９】
上記上部フレームと下部フレームの連結は、容易に離脱しないこと、各パンチ部材と刃受孔が位置ズレしないことが要求される。
このように上下のフレーム部材が離脱すると装置の基本機能を損ない装置故障となる。またパンチ部材と刃受孔が位置ズレすると刃先の損傷を招き著しい機能の劣化をもたらす。
【００１０】
従って、上部フレームと下部フレームとは容易に変形しない材料で、堅牢に構成される必要があるが、上下フレームの間には最大サイズシートが通過可能な空間が必要であることから上下のフレーム連結は重要な機械要素を占めている。
例えば上下フレームを、ビス、ボルトなどの締付け固定具で固定することは、その弛みで位置ズレを招き、溶接などでは、上部フレーム又は下部フレームの損耗による交換が困難となる。
【００１１】
そこで比較的位置ズレが少なく、また分離（分解）することが可能な接合方法としてカシメ接合が知られている。このカシメ接合方法は、上下各フレームに嵌合孔を形成してリベットピンを嵌合（嵌挿）し、先端をカシメ締めする方法として知られている。
【００１２】
ところがこのような上下フレームの連結では、次の問題に遭遇する。例えば画像形成装置で加熱定着されたシートは、高温（定着温度が２００℃前後）であるため上下フレームに蓄熱されフレームの温度変形が問題となる。
上下フレームの熱膨張（体積、形状、膨張率）が異なると変形量が異なり、結果として図７（ａ）に示すように上下フレームのいずれかが湾曲変形することとなる。
【００１３】
図７（ａ）に示すようにシート幅に応じて設定された所定長さ（Ｌ）の上部フレーム６０と下部フレーム６１を左右のリベットピン６２ａ、６２ｂでカシメ止めする。そして上下フレーム間に形成した間隔ｄにシートを挿入（搬入）して穿孔処理する。
このときシート温度が高温のときシートには、上下の各フレームにシートの熱が伝播され蓄積される。この高温シートを高速で繰り返し穿孔処理部に案内すると上下フレームは高温に晒され、熱変形する。
【００１４】
そこで上下のフレームが、同一温度で同一量づつ熱膨張するときには、同図固定スパン（Ｌｓ）は、上下フレームとも同一方向に、同一量づつ伸縮するので、上部フレームに軸支持されている複数のパンチ部材６３は下部フレーム６１に形成された刃受孔６１ａと合致する位置関係が保証される。このときには熱膨張によって穿孔動作に不具合が発生することはない。
ところが上下フレームの一方が他方より高温となるか、熱膨張差が生ずると上下フレームの一方が他方より伸張することがある。この現象が生ずると下部フレーム若しくは上部フレームは歪曲変形する。
【００１５】
図７（ｂ）は下部フレームが歪曲変形した場合を示し上部フレームに支持されたパンチ部材６３の刃先６３ａは下部フレーム６１の刃受孔６１ａと位置ズレする。この状態で穿孔動作すると穿孔不能となり刃先の欠損を招く。
この下部フレーム６１の歪曲変形は、図示のように穿孔方向、下方に湾曲するときと、上方に湾曲するときのいずれか不安定な現象として現れる。
【００１６】
上下部フレームの熱変形は、図７（ａ）のようにフレームの長手方向に弓形状に変形するのと同時に、フレームは長手方向（パンチ配列方向）と直交する短手方向にも変形する。
これはフレーム形状が長手方向に変形するのを防止する断面形状で構成されている場合には長手方向の形状は抑えられるが、これと直交する短手方向に大きく歪曲する傾向が現れる。
このような場合には図７（ｃ）に示すように上下フレームの一方が図示方向に歪曲して変形し、パンチ部材の刃先と刃受孔の位置が狂うことがある。
【００１７】
このように熱膨張による上下フレームの変形が生ずると、パンチ部材の刃先と刃受孔の位置ズレを招き、穿孔不能と、刃先損傷による装置故障を招く。その故障修理は容易ではない。
【００１８】
本発明は、比較的高温に加熱されたシートに穿孔処理することが可能であり、環境温度を含めて高温に耐え得るシート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】
【００１９】
上記課題を達成するため本発明は、複数のパンチ部材を直線状に配列した上部フレームと、各パンチ部材の刃先と適合する刃受孔を有する下部フレームとをシートの通過間隙を形成して上下フレームを連結する際に、パンチ部材の配列方向の両端部の少なくとも一方を上下フレームのいずれか一方が長手方向に移動可能にリベットピンでカシメ止めすることを特徴としている。
【００２０】
更にその構成を詳述すると、直線方向に配列された複数のパンチ部材でシート上にパンチ穴を穿孔する装置であって、シートの幅方向長さに適合する所定長の上部フレーム（３０）と、上部フレームにシートの通過間隙を隔てて対向配置された下部フレーム（３５）と、上部フレームに所定間隔で昇降可能に軸支持されたパンチ部材（４０）と、上部フレームに配置され複数のパンチ部材を昇降可能に軸支持する軸受部材（３１ａ、３２ａ）と、下部フレームに配置され、複数のパンチ部材に適合する刃受孔（３９）と、複数のパンチ部材（４０）を上死点と下死点との間で昇降するパンチ駆動手段（Ｍ、Ｇ１、５０）とを備える。
【００２１】
上記上部フレームと下部フレームとは、複数のパンチ部材を挟んで左右両端部を一体的に接合されていると共に、この左右両端部の接合は、少なくとも１つのリベットピン（３７、３８）と嵌合孔（３０ｙ、３５ｙ）で接合され、このリベットピンを嵌合する上部フレームと下部フレームに形成される嵌合孔の少なくとも１つは、パンチ部材の配列方向の長穴形状（Ｘｄ）に構成し、この長穴形状の嵌合孔で上下フレームの熱伸縮差による長さ調整する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、複数のパンチ部材を上下動可能に支持する上部フレームと、このフレームとシートの通過間隙を隔てて対向する下部フレームとを、パンチ列を挟んでその両端部をリベットピンと、嵌合孔でカシメ止めする際に、この嵌合孔を熱膨張差で上下フレームの一方がパンチ部材の配列方向に移動するのを許容する長穴に形成したものであるから以下の効果を奏する。
【００２３】
複数のパンチ部材を所定間隔で往復動可能に軸受支持する上部フレームと、各パンチ部材の刃先と適合する刃受孔を有する下部フレームとをシートの通過間隙を形成して一体的に連結する際に、パンチ配列方向（長手方向）の両端部をリベットピンと嵌合孔でカシメ固定するものであるから、ネジなどの締結固定具で連結する場合に比べ位置ズレすることなく耐久的に上部フレームのパンチ部材の刃先と下部フレームの刃受孔との位置関係を保障することができる。
【００２４】
また、リベットピンは基端部（フランジ側）を長穴の嵌合孔に嵌合し、先端部をカシメ止めするため、上下フレームのフランジ側に位置するフレームは熱膨張で変形するとき長穴方向にフリーとなるため、上下フレームが弓状に歪曲変形することがない。
従って上部フレームの間に高温のシートを高速で繰り返し搬出入させても、上下フレーム間に熱膨張差が生じても歪曲変形することがない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係わるシート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断面構造を示す。
【図３】図１の装置における上部フレームと下部フレームの接合状態を示し、（ａ）はその斜視構成を、（ｂ）は要部の嵌合孔の形状を示す。
【図４】図１の装置における上部フレームと下部フレームの接合状態を示す断面構造の説明図示し、（ａ）は断面構造を、（ｂ）は（ａ）に於けるｘ−ｘ部の断面図。
【図５】図１の装置におけるパンチ部材の構造を示し、（ａ）はパンチ部材の斜視構造を、（ｂ）はパンチ部材の円筒カムの展開図である。
【図６】図１のシート穿孔装置を備えた画像形成装置の説明図であり、（ａ）はその全体構成を、（ｂ）は穿孔装置のレイアウト構成の説明図。
【図７】従来の穿孔装置のフレーム構造を示す説明図であり、（ａ）は上部フレームと下部フレームの熱膨張差でフレームが歪曲変形した状態の説明図、（ｂ）はその要部の説明図であり、（ｃ）はフレームが短手方向に湾曲変形した状態の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下図示の好適な実施の形態に基づいて本発明を詳述する。図１は本発明に係わるシート穿孔装置Ａ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を示す。図３は上部フレームと下部フレームを接合するリベット＆カシメ機構の説明図である。
【００２７】
図１に示すシート穿孔装置Ａは４つのパンチ部材４０（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ；以下同様）で被穿孔シートに２穴（第１グループ）又は４穴（第２グループ）の穿孔を施す装置を示し、この複数のパンチ部材を所定ストロークＳで往復動する伝動部材（ラック、スライドカムなど）で穿孔動作させる構成を示す。
また図示のものは各パンチ部材４０が上死点（待機位置；以下同様）から下死点（穿孔位置；以下同様）に回転しながら穿孔方向に上下動する装置を示している。以下その構成について説明する。
【００２８】
図１に示すようにこの装置は上部フレーム（ベースフレーム）３０と、下部フレーム（ダイプレート）３５とで構成されている。この上部フレーム３０と下部フレーム３５は被穿孔シートＳ（以下単に「シート」という）をセットする間隔Ｓｄを隔てて対向配置されている。その長さ寸法Ｌはシートの幅方向長さより大きく形成されている。
そして上部フレーム３０には所定の規格（ファイル穴規格）に応じた間隔で第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が直線上に所定間隔で配置されている。
また下部フレーム３５には各パンチ部材に対向する位置に刃受孔（ダイ）３９（３９ａ〜３９ｄ）が設けられている。
【００２９】
上記各パンチ部材４０ａ〜４０ｄは通常の円柱形状に構成され、その先端に穿孔刃４１が設けられている。この第１乃至第４パンチ部材４０ａ〜４０ｄは同一構造で構成されているのでその１つについて説明する。
図２に示すように上記上部フレーム３０は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にパンチ部材４０を軸受け支持するガイド孔３１ａ、３２ａが設けられている。
【００３０】
パンチ部材４０はこのカイド孔３１ａに上軸部４２ａが、ガイド孔３２ａに下軸部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）に摺動自在に支持されている。
また、上記下部フレーム３５には穿孔刃４１に適合する刃受孔３９が設けられている。この下部フレーム３５は上部フレーム３０に間隙Ｓｄを形成して後述するカシメ接合で一体的に連結され、ユニット化されている。
【００３１】
［上部フレームと下部フレームの接合機構］
図１及び図３に従って上部フレーム３０と下部フレーム３５の構成について説明する。
上部フレーム３０は、複数のパンチ部材４０を直線上に配列する長さＬに形成され、各パンチ部材４０は所定の規格に応じた間隔に配置されている。
図示のものは第１グループ（２穴穿孔）、第２グループ（４穴穿孔）の４本のパンチ部材４０ａ〜４０ｄで構成され、各パンチ部材は上部フレーム３０に往復動可能に軸支持されている。
【００３２】
このため上部フレーム３０は断面コ字状のチャンネル鋼で構成され、軸受部３１ａ、３２ａ（ガイド孔）に各パンチ部材４０が上下動可能に軸受け支持されている。
また、下部フレーム３５は、平板鋼材で構成され、パンチ部材４０の刃先４１に適合する刃受孔３９（３９ａ、３９ｂ、３９ｃ、３９ｄ；以下同様）が形成されている。図示の上部フレーム３０と下部フレーム３５はそれぞれ鉄鋼材（ニッケルメッキ）、ＳＵＳ鋼材（ステンレス鋼）など金属材料で構成されている。
【００３３】
また、上部フレーム３０と下部フレーム３５との間にはシート１枚の通過を許容する間隙Ｓｄが形成され、図１に示すように長手方向（シート幅方向）の左右両端部を右リベットピン３７と左リベットピン３８でカシメ止めしてある。以下にこの左右のリベット＆カシメ接合について説明する。
図３に示すように上部フレーム３０には嵌合孔３０ｙが下部フレーム３５には嵌合孔３５ｙが穿設してあり、この両嵌合孔３０ｙ、３５ｙに右リベットピン３７が貫通してある。右リベットピン３７は、基端部にフランジ３７ａがネジヘッドと同様に大径部で形成してあり、先端部にカシメ穴３７ｂが設けてある。
【００３４】
リベットピン３７（３８）の軸径はＣｄに設定されている。このような構成でリベットピン３７を上下フレームの嵌合孔３０ｙ、３５ｙに嵌合して先端部をカシメれば上下フレーム３０，３５を接合することができる。左リベットピン３８も図示しないが同一の形状に形成してある。
【００３５】
一方、上部フレーム３０の嵌合孔３０ｙは、リベットピンの軸径（Ｃｄ）を貫挿可能であると同時にフレームの長手方向に寸法Ｘｄ（Ｘｄ＞Ｃｄ）を有する長穴に形成してある。また下部フレーム３５の嵌合孔３５ｙは、リベットピンの軸径Ｃｄと略同一径に形成してある。
【００３６】
図４において上部フレーム３０の嵌合孔３０ｙと下部フレーム３５の嵌合孔３５ｙにリベットピン３７がフランジ３７ａを上部フレーム３０側に、カシメ穴３７ｂを下部フレーム３５側に位置するように嵌合してある。
そしてカシメ穴３７ｂをカシメ止めし、上部フレーム３０と下部フレーム３５を接合している。このとき上部フレーム３０の嵌合孔３０ｙは、フレーム長手方向にリベットピンの軸径より長い（２×δ）に形成してあり、フレーム短手方向はリベットピンの軸径Ｃｄとほぼ等しい径に形成してある。図示３６は、上部フレーム３０と下部フレーム３５との間に間隙Ｓｄを形成するスペーサ部材（ブッシュ）である。
【００３７】
このような構成で上下フレーム３０、３５をリベットピン３７、３８でカシメ止めすると図示構造では上部フレーム３０は、長さ調整代（±δ）だけフレーム長手方向に移動可能となる。
このときカシメ止めが緩いときには上部フレーム３０は容易に調整代（±δ）分だけ位置移動可能であり、カシメ止めがきついときには所定以上の応力が作用すると調整代（±δ）分だけ位置移動可能となる。
一方、図示構造においては下部フレーム３５の嵌合孔３５ｙは、リベットピン３７（３８）と同径で一体化される。
【００３８】
このように接合された上部フレーム３０と下部フレーム３５は間隔Ｓｄに高温度のシートが搬出入されると上下フレーム共にシートとほぼ同一温度に上昇する。
例えばシート温度が１００℃を超えると上下フレームは常温と比較して相当に熱膨張する。このとき上部フレーム３０と下部フレーム３５の熱膨張（体積膨張）差が生ずると、上下のいずれか曲がりやすいフレームが歪曲する。これによって前述した図７の故障現象が発生する。
【００３９】
ところが、上部フレーム３０の嵌合孔３０ｙは長孔で形成され長さ調整代（±δ）分は伸び縮み可能となる。従ってこの長さ調整代を上部フレーム３０と下部フレーム３５の熱膨張差に応じて設定する（実験値が好ましい）ことによって上下フレームの歪曲変形を防止することができる。
またリベットピン３７、３８は図４（ａ）に示すように軸部（軸径Ｃｄの部分）がカシメ力の作用で図４（ｂ）のように長穴に係合する部分が肥大化する。これによってリベットピン３７、３８は係合孔３０ｙ（３５ｙ）の長穴方向には±δで長さ調整可能であると同時にその直交方向では緊密に嵌合して一体化される。
これによってリベットピン３７、３８は肥大部（嵌合孔の短手方向）で位置ズレを起こすことなく確実に結合し、フレームの熱変形は長穴（嵌合孔の長手方向）で間隙（±δ）によって長さ調整され歪曲変形することがない。
【００４０】
なお、本発明にあって上下フレーム３０、３５は左右両端部の二箇所をリベットピン＆カシメ接合する場合を示し、左右のリベットピン３７、３８に対する長さ調整代（±δ）を右リベットピン３７と左リベットピン３８それぞれに形成したが、これは左右いずれか１カ所に長さ調整代を設けてもよい。
また上下フレーム３０、３５の左右両端部をそれぞれ二箇所以上をリベットピン＆カシメ接合することも可能である。
【００４１】
パンチ部材４０の構成を図５（ａ）に従って説明する。各パンチ部材４０ａ〜４０ｄにはカム手段（図示のものは円筒カム４４）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。
この円筒カム４４で構成したカム手段は後述するようにパンチ部材４０に作用する回転運動を穿孔方向運動に変換する。
【００４２】
上部フレーム（ベースフレーム）３０にはこのカム溝４５と係合するカムフォロア部材３３（以下「カムピン」という）が固定してある。図２に示すようにカムピン３３は、台座部３３ａとガイド軸部３３ｂとカム係合部３３ｃとを備えている。そして台座部３３ａは上部フレーム３０にビスなどで固定それている。
従ってパンチ部材４０は上部フレーム３０に上下摺動自在に支持され、カム溝４５がカムピン３３ｃに係合して、パンチ部材の回転運動を穿孔方向（図示上下方向）に運動変換している。
【００４３】
また、パンチ部材４０には受動歯車４６が一体に取り付けられている（図２参照）。この受動歯車４６は歯車伝動部材（ラック）５０に歯合され、駆動モータＭに連結されている。このように構成されたパンチ部材４０は、穿孔刃４１及び上下軸部４２ａ、４２ｂを例えばＳＵＳ系鋼材のような研磨性の良い素材で構成する。また、円筒カム４４と受動歯車４６とはＰＯＭ（ジュラコン樹脂）などの合成樹脂で成形する。
そしてパンチ部材４０の穿孔刃４１と円筒カム４４と受動歯車４６とを一体化する。この一体化はこれらの三者を一体的に回転させる為であり、成型時にインサート成形によって一体化するか或いは固定ビス、接着剤などで固定する。
【００４４】
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と接する先端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力を大きくするためである。
更に穿孔刃４１の形状は先端が先鋭状に尖った斜裁形状に構成することによって更に穿孔時の剪断作用を大きくすることが出来る。
【００４５】
［カム手段の構成］
パンチ部材４０のカム溝４５について説明する。前述のように各パンチ部材４０ａ〜４０ｄに設けられた円筒カム４４には図５（ａ）（ｂ）に示すようなカム溝４５が設けられている。図示のものはシートＳにパンチ穴を２穴と４穴いずれかを選択して穿孔する構造にしてある。
この関係で第１パンチ部材４０ａと第４パンチ部材４０ｄの各円筒カム４４の外周に同一形状のカム溝４５ａ、４５ｄが、第２パンチ部材４０ｂと第３パンチ部材４０ｃの円筒カム４４の外周には同一形状のカム溝４５ｂ、４５ｃが形成してある。
【００４６】
上記各カム溝４５ａ〜４５ｄには穿孔方向に（図５（ａ）上下方向）に対し所定角度（θ）傾斜した傾斜カム面４５θが設けられ、第１，第４カム溝４５ａ、４５ｄには１個所、第２，第３カム溝４５ｂ、４５ｃには２個所に傾斜カム面４５θが形成されている（図５（ｂ）参照）。
そして第１，第４カム溝４５ａ、４５ｄの傾斜カム面４５θと第２，第３カム溝４５ｂ、４５ｃの１つの傾斜カム面４５θはそれぞれ円筒カム４４の同一角度位置（第１角度位置）に配置され、この第１角度位置でシートＳに４穴開けする。
【００４７】
また第２，第３カム溝４５ｂ、４５ｃの他の傾斜カム面４５θは円筒カム４４の上記第１角度位置と異なる角度位置（第２角度位置）で同一角度位置に形成され、この第２角度位置ではシートに２穴開けする。この第２角度位置では第１，第４カム溝４５ａ、４５ｄは円筒カム４４の外周方向に水平な直線溝で形成されている。
従って前述のように上部フレーム３０に固定されたカムピン３３と係合している第１乃至第４カム溝４５ａ〜４５ｄは上記第１角度位置では第１乃至第４パンチ部材４０ａ〜４０ｄがシートＳに４穴穿孔し、上記第２角度位置では第２、第３パンチ部材４０ｂ、４０ｃがシートＳに２穴穿孔することとなる。
【００４８】
更に各円筒カム４４は所定角度ずつ位相差を形成するように上部フレーム３０に取り付けられている（図５（ｂ）参照）。これは複数のパンチ部材で同時穿孔する際に、各パンチ部材４０ａ〜４０ｄの孔開けタイミングを異ならせて穿孔負荷を軽減する為である。
図５（ｂ）に示すように４穴開けのとき、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の順に時間差（カム溝の変位差Δ）を持つように孔開けタイミングをズレさせている。同様に２穴開けのときも第２パンチ部材４０ｂ、第３パンチ部材４０ｃの順に変位差Δを持たせている。
【００４９】
このような位相差Δは装置組み立て時に各パンチ部材４０ａ〜４０ｄの受動歯車４６を前述の歯車伝動部材５０のラック歯車５１と歯合する際にカム溝４５ａ〜４５ｄの位置を所定角度ずつズラせることによって孔開けタイミングを異ならせるようにする。
【００５０】
以上パンチ穴を２穴（第１グループ），４穴（第２グループ）にする場合について説明したが、前述のパンチ部材４０の配置間隔及び配置数を変更することにより２穴、３穴打ちすることが可能であることは勿論である。
【００５１】
［歯車伝動部材の構成］
上述のように略直線上に配列された複数のパンチ部材に対して、その配列方向（穿孔方向と直交する方向）に所定ストロークで往復動する歯車伝動部材５０が設けられ、これによって各パンチ部材４０ａ〜４０ｄに回転運動が伝達される。
【００５２】
歯車伝動部材５０は、図１に示すように複数のパンチ部材の配列方向（穿孔方向と直交する方向）に所定ストロークで往復動するように構成する。上部フレーム３０に歯車伝動部材５０が図面左右方向に移動可能に組み込まれている。この歯車伝動部材５０にはラック歯車５１が形成され、このラック歯車５１は各パンチ部材４０ａ〜４０ｄの各受動歯車４６と噛合するようになっている。
【００５３】
そして歯車伝動部材５０はその上下方向をカムピン３３のガイド軸部３３ｂと下ガイド３２との間に規制され、またその前後方向を上部フレーム３０の背面と各受動歯車４６との間に規制されている（図２参照）。
これによって各パンチ部材４０ａ〜４０ｄの受動歯車４６と歯車伝動部材５０のラック歯車５１とが噛合され、歯車伝動部材５０の移動量に応じて各パンチ部材４０ａ〜４０ｄはそれぞれ所定角度ずつ回転される。
【００５４】
上記歯車伝動部材５０には駆動モータＭが図１に示すように連結されている。上部フレーム３０にブラケット５３で駆動モータＭが取り付けてあり、その回転軸は減速歯車を介して駆動歯車Ｇ１に連結されている。そしてこの駆動歯車Ｇ１が歯車伝動部材５０のラック歯車５１に歯合してある。
従って駆動モータＭの正逆転で歯車伝動部材５０は図１左右方向に移動することとなる。尚図示５４はモータの回転軸に設けたエンコーダであり、Ｓｅはこれを検出するエンコードセンサである。
【００５５】
［画像形成装置の構成］
次に本発明に係わる画像形成装置Ｂの構成を図６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、そ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。シート穿孔装置Ａはパンチユニットとして後処理装置Ｃに内蔵されている。
【００５６】
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。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。
【００５７】
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。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。
【００５８】
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。
【００５９】
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Ａ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Ａ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。
またシート搬送経路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。
【００６０】
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。
【００６１】
この状態でパンチユニットＡ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ポジションセンサ（不図示）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】
【００６２】
１０    シート穿孔装置
３０    上部フレーム（ベースフレーム）
３０ｙ  嵌合孔
３３    カムフォロア部材（カムピン）
３５    下部フレーム
３５ｙ  嵌合孔
３６    スペーサ部材
３７    右リベットピン
３７ａ  フランジ
３７ｂ  カシメ穴
３８    左リベットピン
３９    刃受孔（ダイ）
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
４４    円筒カム（カム手段）
４５    カム溝
４５ａ、４５ｄ    カム溝（第１、第４パンチ部材）
４５ｂ、４５ｃ    カム溝（第２、第３パンチ部材）
４６    受動歯車
５０    歯車伝動部材
Ｘｄ    長手方向寸法
Ｃｄ    短手方向寸法
【図１】
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【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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