(57)【要約】【課題】穿孔完了後のポンチとダイスが離れて行く過程の用紙穴端部へのポンチの引っ掛かりをなくし、めくり上がりを解消させ、シート排出におけるスタック性を向上させるシートパンチ装置を提供する。【解決手段】回動可能な中空の回転体７２と、回転体７２と一体に設けられたポンチ本体７０と、回転体の内部に設けた固定軸７３と、ポンチ本体７０内部に別体に設けたポンチ刃７１とによりポンチを構成し、ポンチ刃は、固定軸方向に突出する第１の突起７５を有し、固定軸７３は、表面に周方向の少なくとも一部に形成した突起７４を有し、ポンチ本体７０が回転体７２とともに回転して、第１の突起７５が固定軸７３に設けた突起７４と当接することにより、ポンチ刃７１は、ポンチ本体７０とダイスとの間隙に搬送された用紙に対して突出して穿孔を行って、穿孔後は本体７０内に収容される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回動可能な中空の回転体と、前記回転体と一体に設けられたポンチ本体と、前記回転体の内部に設けた固定軸と、前記ポンチ本体内部に別体に設けたポンチ刃と、前記ポンチ本体と対向するダイスと、を備え、
前記ポンチ刃は、前記固定軸方向に突出する第１の突起を有し、
前記固定軸は、表面に周方向の少なくとも一部に形成した突起を有し、
前記ポンチ本体が前記回転体とともに回転して、前記第１の突起が前記固定軸に設けた突起と当接することにより、前記ポンチ刃は、前記ポンチ本体と前記ダイスとの間隙に搬送された用紙に対して突出して穿孔を行うことを特徴とするシートパンチ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のシートパンチ装置において、
前記固定軸に設ける突起は、前記ポンチ刃が用紙を穿孔するときのみに前記ポンチ刃を突出させる位置に設けられていることを特徴とするシートパンチ装置。
【請求項３】
請求項２に記載のシートパンチ装置において、前記固定軸に設ける突起は、円弧状の先端形状を有することを特徴とするシートパンチ装置
【請求項４】
請求項２又は３に記載のシートパンチ装置において、
前記ポンチ刃は、前記ポンチ本体の内壁に面する側面に第２の突起を有し、
前記ポンチ本体は、前記第２の突起と嵌合するスライドレールと、該スライドレール内に、前記第２の突起を前記固定軸方向に付勢する弾性部材と、を備え、
前記第１の突起と、前記固定軸に設けた突起との当接が解除されたあとは、前記ポンチ刃は前記前記ポンチ本体内に収納されるように付勢されることを特徴とするシートパンチ装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載のシートパンチ装置を備えたことを特徴とする用紙後処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機等の画像形成装置や印刷機に装備され、排出される用紙に対して穿孔（パンチング）を施すシートパンチ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、画像形成済みの用紙にファイリング用のパンチ孔をあける用紙後処理装置が提案されている。
このような用紙後処理装置にあっては、用紙搬送経路中にロータリー式のシートパンチ装置を設け、用紙の搬送を妨げずにパンチ孔をあけるものがある。
パンチング装置は、ポンチをダイスに食い込ませることにより用紙に穿孔を行うが、用紙の搬送速度とポンチ及びダイスの回転速度が同じままであると、穿孔完了後のポンチとダイスが離れて行く過程で用紙穴の後端部にポンチが引っかかる状態となり、用紙の穴端にめくれ上がりが発生してしまうことが判っている。
【０００３】
以下、図９乃至図１１に従って、従来のシートパンチ装置の抱える問題点を説明する。
図９は従来のシートパンチ装置の概略図である。
シートパンチ装置は、図９に示すようにポンチ５００及びポンチ５０１とは用紙通路を挟んで対向するダイス５０１、これらを回転動作させる駆動モータ５０２により構成される。
シートパンチ装置の上流に位置する入口センサが用紙後端を検出後、用紙の後端エッジ近辺にパンチングするよう所定時間経過後に駆動モータ５０２を用紙搬送速度と同速で起動させ、ダイス５００及びポンチ５０１を回転させることで、用紙の後端方向からポンチ５００がダイス５０１に設けたダイス穴に食い込んで孔を開けて行く。
【０００４】
図１０は、従来のポンチ及びダイスにおける穿孔動作前後の位置関係を示した図である。
（ａ）は、穿孔動作前のポンチ５００とダイス５０１の位置関係を、（ｂ）は、穿孔動作時の位置関係を、（ｃ）は、穿孔動作後の位置関係を示している。
互いに反対方向に回転するポンチ５００とダイス５０１は、（ａ）時点では互いに離れている。ポンチ５００及びダイス５０１はさらに回転して、（ｂ）時点で、ポンチ５００が、ダイス５０１に設けたダイス穴５０１ａに食い込む。ポンチ５００とダイス５０１及び用紙Ｐの速度は同速であるためポンチ刃の直径とおりの円形孔が用紙Ｐに形成される。（ｃ）時点で、ポンチ５００はダイス５０１から離れてさらに回転を続け用紙Ｐも搬送を続ける。
上述したように、このようなロータリー式パンチの場合、穿孔後、パンチ孔の孔端にめくり上がりが発生する問題がある。
【０００５】
図１１は、図１０における穿孔動作時のポンチと用紙Ｐとの位置関係を詳細に説明する図である。
図１１を用いてロータリー式パンチにおけるめくり上がりの発生を説明する。
図１１において、（ａ）は、穿孔開始時のポンチと用紙の位置関係を、（ｂ）は穿孔中の位置関係を、（ｃ）は、穿孔直後の位置関係を示している。（ａ）、（ｂ）において穿孔後、（ｃ）に示すように、搬送を続ける用紙Ｐに形成された孔の後端部にポンチ５００の刃先後ろ側が引っかかってめくれ上がりが発生しているのがわかる。
パンチ穴のめくり上がりがもたらす不具合として、用紙の厚み方向にめくり上がりによる膨らみが生じることとなると、用紙が排紙トレイ上でスタックされる際に不揃い等の障害が発生する。
従来は、このようなめくり上がりを防ぐために、ポンチの回転中に用紙と垂直に接触した時点で円形の孔があけられた後、ポンチ及びダイスの回転速度を用紙搬送速度よりも速くすることで、ポンチ後端部が用紙と接触し端部のめくり上がりが発生するのを回避することが行われている（特許文献１、特許文献２）。
【特許文献１】特開平７−９８５２２号公報
【特許文献２】特開平７−９３９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されているように、穿孔に伴う負荷を減らす目的で回転体の傾きとポンチ位置の位相差が設けられている場合などには、その両端に設けられたポンチで加速タイミングは不変であるため、どちらかでめくり上がりが発生してしまう可能性があった。
そこで、本発明は、ポンチ刃をポンチ本体とは別体に設け、穿孔時にポンチ刃を本体から突出させ、穿孔終了後は本体内に収納する構成とすることにより、穿孔完了後のポンチとダイスが離れて行く過程の用紙穴端部へのポンチの引っ掛かりをなくし、めくり上がりを解消させ、シート排出におけるスタック性を向上させるシートパンチ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、回動可能な中空の回転体と、前記回転体と一体に設けられたポンチ本体と、前記回転体の内部に設けた固定軸と、前記ポンチ本体内部に別体に設けたポンチ刃と、前記ポンチ本体と対向するダイスと、から構成され、前記ポンチ刃は、前記固定軸方向に突出する第１の突起を有し、前記固定軸は、表面に周方向の少なくとも一部に形成した突起を有し、前記ポンチ本体が前記回転体とともに回転して、前記第１の突起が前記固定軸に設けた突起と当接することにより、前記ポンチ刃は、前記ポンチと前記ダイスとの間隙に搬送された用紙に対して突出して穿孔を行うシートパンチ装置を特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のシートパンチ装置において、前記固定軸に設ける突起は、前記ポンチ刃が用紙を穿孔するときのみに前記ポンチ刃を突出させる形状で設けられているシートパンチ装置を特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のシートパンチ装置において、前記固定軸に設ける突起は、円弧状の先端形状を有するシートパンチ装置を特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載のシートパンチ装置において前記ポンチ刃は、前記ポンチ本体の内壁に面する側面に第２の突起を有し、前記ポンチ本体は、前記第２の突起と嵌合するスライドレールと、該スライドレール内に、前記第２の突起を前記固定軸方向に付勢する弾性部材と、を備え、前記第１の突起と、前記固定軸に設けた突起との当接が解除されたあとは、前記ポンチ刃は前記前記ポンチ本体内に収納されるように付勢されるシートパンチ装置を特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れか一項に記載のシートパンチ装置を備えた用紙後処理装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によっては、ポンチ刃をポンチ本体より突出、収納するような構成として、用紙に対する穿孔時のみポンチ刃を用紙に対して突出させることにより、内軸穿孔後の用紙とポンチ刃の接触によるポンチ穴端部のめくり上がりを防ぐことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係るシートパンチ装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、本発明のシートパンチ装置において、ポンチと対向して穿孔を行うダイス及びこれらを駆動する駆動モータについては従来と同様であるため、同じ符号を付して詳しい説明を省略している。
図１は、本発明に係るシートパンチ装置におけるポンチの構造の概要を説明する図である。
図１に示すように、本発明のポンチは、ポンチ本体７０とポンチ刃７１を別体に設け、ポンチ本体７０内にポンチ刃７１を収容した構成となっている。
【００１０】
図２及び図３は、図１のポンチを、ポンチを回転させるための筒状の回転体７２に一体的に取り付けた構成を示す図である。
本発明において、ポンチ刃７１は、ポンチ本体７０内を進退可能に構成されており、図２はポンチ刃７１が、ポンチ本体７０内に収容された状態を示し、図３は、ポンチ刃７１がポンチ本体７０より突出した状態を示している。
図２及び図３に基づいて、本発明に係るポンチの動作について詳細に説明する。
回転体７２は図９に示す駆動モータ５０２より駆動され、ポンチ本体７０とともに、用紙の搬送速度に合わせて図中時計方向に回転する。また、駆動モータ５０２は、同時に、ダイス５０１を回転体７２（ポンチ本体７０）とは反対の方向に回転させている。
図２において、回転体７２の内部は空洞となっており、その中を通す形で内軸（固定軸）７３が配置されている。この内軸７３は組み付け上回転することはなく固定である。
また、図１に示したように、ポンチ本体７０内には、ポンチ刃７１が収容されており、ポンチ本体７０内壁にはスライドレール７６が設けられている。
【００１１】
ポンチ刃７１は、回転体７４の中心方向、すなわち内軸７３に向かって延びる第１の突起７７を備え、また、ポンチ刃７１のポンチ本体７０の内壁に面する側の側面には、スライドレール７６と嵌合する第２の突起７７が設けられており、第２の突起７７がスライドレール７６上をスライドすることで、ポンチ刃７１は、ポンチ本体７０内を進退可能に動作する。
内軸７３には、その円周にそって、半周部分に突起（内軸側突起）７４を設けている。
駆動モータ５０２による駆動により、ポンチ本体７０内に収容されたポンチ刃７１が回転体７２とともに回転すると、図３に示すように、ポンチ刃７１に設けた第１の突起７５が内軸７３に設けた内軸側突起７４に当接し、ポンチ刃７１をポンチ本体７０外部へ押し出す作用が生まれる。これにより、ポンチ刃７１はスライドレール７６に沿って図示しない用紙方向へと押圧されて突出し、用紙に穿孔する。
ポンチ刃７１を突出させる位置、期間は内軸側突起７４の位置・形状によって適宜調整することが可能である。
【００１２】
このように、内軸７３に設けた内軸側突起７４の有無に合わせて、ポンチ刃７１をポンチ本体７０より突出、収納するような構成としたことにより、用紙に対する穿孔時のみポンチ刃７１を用紙に対して突出させることが出来る。
また、内軸７３に設ける突起７４の位置・範囲を調整し、穿孔終了後はポンチ刃７１が収納されて用紙より離れるようにすれば、穿孔後の用紙とポンチ刃７１の接触によるポンチ穴端部のめくり上がりを防ぐことが可能となる。
また、内軸側突起７４による押圧によりポンチ刃７１が突出した状態が固定されるため、穿孔の確実性を向上させるとともに、ポンチ刃７１がポンチ本体７０内に収納された状態でポンチを回転させることができることで、シートパンチ装置のサイズを小型化、軽量化することも可能となる。
【００１３】
図４は、回転体７２が１回転する間のポンチ刃７１の動きを示した図である。
図４において、ポンチ刃７１が（ａ）地点にあるときは、第２の突起７７が内軸側突起７４に当接しておらず、ポンチ刃７１は、ポンチ本体７０内に収容されたままである。第２の突起７７が内軸側突起７４に当接する（ｂ）地点から（ｄ）においては、上述の説明のごとく、ポンチ刃７１は、本体７０より突出する。
図５は、内軸７３に設ける内軸側突起の形状の第２の例を示した図である。
図５における内軸側突起７４−２は、図２乃至図４に示した例に比べて、狭い範囲で立ち上がる形状とし、ポンチ刃７１を、用紙に対して押圧したい部分にのみ一方向に突出させる位置に設けられている。
【００１４】
図６は、図５の内軸側突起７４−２により突出されるポンチ刃７１の動作を示した図である。
図中矢印方向に回転されるパンチ刃は、突起部７４−２の先端部７４ａで押される時が最も押圧が強い状態であり、穿孔における最下点となる。最下点を通過したポンチ刃７１はその回転に伴い次第に押圧力を弱め、ポンチが用紙と離れる位置でのポンチ刃７１を押す力はその自重と遠心力だけとなるため穿孔した孔の後端部をめくれ上がらせるだけの力はない。
このような形状の突起とすることで、用紙に対して押圧したい任意の箇所でのみポンチ刃７１を突出させ、さらにその押圧力を固定化させ、穿孔の確実性を向上させることが出来る。
【００１５】
また、ポンチ刃７１と用紙とが９０°に接した状態までを固定化するような形状で突起を設けたことで、９０°以降のポンチ本体７０の回転と用紙の搬送によるパンチ穴後端部へのポンチ刃７１の引っ掛かりをさらに低減することが可能となる。
さらに、内軸側突起７４の先端形状を円弧状の滑らかなものとしてもよい。
これによりポンチ刃７１の穿孔における最下点を過ぎた地点からポンチ刃７１にかかる押圧力を徐々に弱めるようにすることが出来る。
また、ポンチ刃７１が突出した状態を、ポンチ刃７１と用紙との角度が９０°の前後数度までと設定することが可能となり、用紙とポンチ刃７１先端が接触する位置からポンチ後端が用紙と離れる位置までのより細やかな押圧制御を行うことで、穿孔の斬れ（穴の具合）と、穴の真円度（めくり上がりがない状態）を飛躍的に向上させることができる。
【００１６】
図７は、ポンチ本体７０に設けたスライドレール７２内にバネ等の弾性部材９０が固定された構成を示す図である。
図７において、弾性部材８０は、ポンチ刃７１を常にポンチ本体７０内部へ引き戻す力を有しており、内軸７３の突起形状７４−２と組み合わせて用いることで、ポンチ本体７０の回転に伴う用紙を穿孔する最下点を通過した時点からポンチ刃７１をポンチ本体７０内部へと意図的に引き戻してやることで穿孔後のポンチと用紙とが離れる時点の接触を完全になくすことが可能となる。
【００１７】
図８は、本発明のシートパンチ装置を適用した用紙後処理装置の概略構成の一例を示す図である。
図８において、複写機等の画像形成装置Ａは排紙部に設けた排紙ローラ５６により後段に設けた用紙後処理装置Ｂに画像形成済みの用紙Ｐを送り込むようになっている。
用紙後処理装置Ｂは、積載手段として、昇降可能なトレイ１２と、位置固定トレイとしてのプルーフトレイ１４を備えた用紙後処理装置である。
また、用紙後処理装置Ｂはその内部に搬送経路を切替える切替え爪８ａ、８ｂを有しており、切替え爪８ａによってプルーフトレイ１４に向かう簡易的な排出経路である上搬送経路と、略水平に進む経路とに分岐され、さらに、その下流の切替え爪８ｂによって、用紙を束毎に仕分け可能なストレート経路、用紙束にステイプルを施す下経路に切り替えられる。なお、ストレート経路、下経路に搬送された用紙はいずれもトレイ１２に排出される。
プルーフトレイ１４に向けて上搬送経路を搬送される場合は、用紙Ｐは、搬送ローラ６０により搬送され、排紙ローラ対６２によりプルーフトレイ１４に排紙される。
ストレート経路へ案内された用紙Ｐは、搬送ローラ対２ｂにより搬送され、排出手段としての排紙コロ対３によりトレイ１２に排出される。
【００１８】
下経路に案内された用紙Ｐは、搬送コロ２ｃにより搬送される。搬送ローラ２ｃの下流には、分岐爪８ｃが設けられており、用紙Ｐは、この分岐爪８ｃによりステイプルルートＧ又は待避ルートＨに選択的に案内される。
ステイプルルートＧに案内された用紙は、搬送ローラ対４を経てステイプル入口センサ３７で検知され、排紙ローラ対６８によって図示しないステイプルトレイに積載される。この場合、用紙毎に戻しコロ５で用紙搬送方向の整合が行われ、用紙幅方向に対向して配置された一対のジョガー９で横方向の整合が行われ、用紙束に対してステイプラ１１によって綴じ処理が行われる。
【００１９】
また、画像形成装置Ａから排出される用紙間の距離が短く、綴じ処理をしている間に次の用紙が搬送されてくる場合には、次の用紙は、待避ルートＨに案内されて一時的に待避させられる。待避ルートに案内された用紙は搬送ローラ対１６によって搬送される。
ステイプラ１１によって綴じられた用紙束は、放出爪１０ａを有する放出ベルト１０によりガイド６９を経て排紙コロ３に送られ、トレイ１２に排出される。
また、用紙後処理装置Ｂの入口部（入口ローラ１）と搬送経路切替え部（切替え爪８ａ）との間にシートパンチ装置１５が配置されている。これにより、いずれの排出先を選択してもパンチング処理が付加できるよう構成されている。
また、シートパンチ装置１５は用紙の搬送ガイドを兼ねており、パンチの穿孔／非穿孔も同様に図示しない画像形成装置Ａの操作パネル上からユーザーが指定できるようになっている。パンチの穿孔は、入口ローラ１と搬送ローラ２ａにより用紙を挟み込むことにより、搬送を止めることなく送りながらパンチ孔を穿孔することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係るシートパンチ装置におけるポンチの構造の概要を説明する図。
【図２】ポンチ刃が、ポンチ本体内に収容された状態を示す図。
【図３】ポンチ刃がポンチ本体より突出した状態を示す図。
【図４】回転体が１回転する間のポンチ刃の動きを示した図。
【図５】内軸に設ける突起の形状の第２の例を示した図。
【図６】図５の突起により突出されるポンチ刃の動作を示した図。
【図７】ポンチ本体に設けたスライドレール内に弾性部材が固定された構成を示す図。
【図８】本発明のシートパンチ装置を適用した用紙後処理装置の概略構成の一例を示す図。
【図９】従来のシートパンチ装置の概略図。
【図１０】従来のポンチ及びダイスにおける穿孔動作前後の位置関係を示した図。
【図１１】図１０における穿孔動作時のポンチと用紙Ｐとの位置関係を詳細に説明する図。
【符号の説明】
【００２１】
１  入口ローラ、２ａ  搬送ローラ、２ｂ  搬送ローラ対、２ｃ  搬送ローラ、３  排紙コロ、４  搬送ローラ対、５  戻しコロ、８ａ  爪、８ｂ  爪、８ｃ  分岐爪、９  ジョガー、１０  放出ベルト、１０ａ  放出爪、１１  ステイプラ、１２  トレイ、１４  プルーフトレイ、１５  シートパンチ装置、１６  搬送ローラ対、３６  入口センサ、３７  ステイプル入口センサ、５０２  駆動モータ、５５  トレイ、５６  排紙ローラ、６０搬送ローラ、６８  排紙ローラ対、６９  ガイド、７０  ポンチ本体、７１  ポンチ刃、７２  回転体、７３  内軸、７４  内軸側突起、７５  突起（第１の突起）、７６  スライドレール、７７  突起（第２の突起）、９０  弾性部材、５０１  ダイス、５０２  駆動モータ
【図１】
2009066723.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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