JP2015123522A - 穿孔装置、画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】穿孔品質を高め、穿孔を綺麗に行える穿孔装置と、これを備える画像形成システムを提供する。【解決手段】穿孔装置は、駆動手段によって駆動されて所定方向に往復運動してシート材を穿孔する穿孔ピン１００を有する。穿孔ピン１００の外周部には、先端方向である刃先部１０２方向にすぼまるテーパ形状の研磨部１０３を有する。刃先形状のみでは穿孔穴の外周のバリやケバを完全に無くすことできていなかったが、穿孔時に用紙穴外周のバリ、ケバを研磨部１０３で研磨することができ、穿孔品質を高めることができる。また、研磨部１０３がテーパ形状であることにより、穿孔ピン１００とダイ穴との同軸度精度も緩和することができる。【選択図】図２

Description

本発明は、用紙等のシート材に穿孔するための穿孔装置と、これを画像形成装置と組み合わせて備える画像形成システムに関する。

穿孔するための穿孔ピンを駆動して用紙等のシート材に穿孔するための穿孔装置と、これを画像形成装置と組み合わせて構成した画像形成システムが知られている。この種の穿孔装置では、穿孔ピンの刃頂部が用紙に食い込む際に発生する負荷、及び刃谷部が用紙を切り抜く際に発生する負荷を低減することができ、シート材がちぎれるといった不完全な切れ方や、バリのような切れ残りを発生させない技術が希求されている（特許文献１参照）。

そのため、穿孔穴をバリや切れ残りを無くして綺麗にするために穿孔ピンの刃先部形状を工夫しているが、刃先形状のみでは穿孔穴の外周のバリやケバを完全に無くすことできていない。

そこで本発明は、穿孔品質を高め、穿孔を綺麗に行える穿孔装置と、これを備える画像形成システムを提供することを目的とする。

本発明に係る穿孔装置は、駆動手段によって駆動されて所定方向に往復運動して刃先部によりシート材を穿孔する穿孔ピンを有する穿孔装置において、前記穿孔ピンを軸線の回りで回転させる回転手段を有するとともに、前記穿孔ピンの外周部にテーパ形状の研磨部を有することを特徴とする。

本発明によれば、穿孔ピン外周部にテーパ形状の研磨部を設けているので、穿孔時に用紙穴外周のバリ、ケバを研磨し、穿孔品質を高めることができる。また、テーパ形状により、穿孔ピンとダイ穴との同軸度精度も緩和することができる。

穿孔装置を搭載した一般的な画像形成システムの概略図である。 外周全体に研磨部を設けた穿孔ピンの概略図である。 穿孔ピンの動作の概略図である。 研磨部が着脱可能に設けられた穿孔ピンの概略図である。 穿孔速度を可変させて穿孔する形態の説明図である。 研磨部が複数の粗さの部位で構成されている実施形態の説明図である。 研磨部の直上に紙粉収納開口部を設けた実施形態の説明図である。 紙粉収納開口部から紙粉を収納する動作の説明図である。 研磨部の目詰まり防止の為の研磨部清掃部材を設けた実施形態の説明図である。

＜実施形態１＞
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、穿孔装置を搭載した一般的な画像形成システムを示す概略図である。この図１により、画像形成装置と、画像形成システム全体の構成・動作について説明する。

図中１は画像形成装置としての複写機である。また図中２は原稿Ｄの画像情報を光学的に読み込む原稿読込部、３は露光部である。露光部３は、原稿読込部２で読み込んだ画像情報に基ずいた露光光Ｌを感光体ドラム５上に照射する。図中４は感光体ドラム５上にトナー像（画像）を形成する作像部、７は感光体ドラム５上に形成されたトナー像をシート材Ｐ（用紙）に転写する転写部（画像形成部）である。そして図中１０は、セットされた原稿Ｄを原稿読込部２に搬送する原稿搬送部、２〜１４は転写紙等のシート材Ｐが収納された給紙部である。そして、図中１７、１８は転写部７に向けてシート材Ｐを搬送するレジストローラ（レジストローラ対）である。さらに図中２０はシート材Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置、２１は定着装置２０に設置された定着ローラ、２２は定着装置２０に設置された加圧ローラである。

また図中５０は画像形成装置本体１から排出されて搬送されたシート材Ｐに穿孔処理を施す穿孔装置６０が設置された後処理装置を示す。

以下、本発明の実施形態に係る穿孔装置６０について説明する。
図２は、外周全体に研磨部を設けた穿孔ピンの概略図である。なお穿孔ピンはパンチピンとも称するが本明細書での記載は穿孔ピンに統一する。

図２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、本実施形態に係る穿孔装置６０が備える穿孔ピン１００は、駆動手段及びリンク機構（図示しない）より係合ピン１０１を介して往復移動することで、図中に矢印で示す穿孔方向にある用紙等のシート材に穿孔する。この穿孔ピン１００は、ピン自体の外周の刃先部１０２の直上位置に研磨部１０３を設けている。すなわち、穿孔ピン１００の先端部に設けた刃先部１０２の隣にテーパ形状を有する研磨部１０３を設けている。
このことで、穿孔動作時に穿孔したシート材の穴部のバリやケバを研磨部１０３で研磨することができる。そして、それにより品質のよいきれいなパンチ穴を穿孔できる。

この穿孔ピン１００の研磨部１０３の具体的な位置としては、研磨位置は刃先直上より５ｍｍ幅程度、またテーパ形状は傾斜０．１〜６度程度で先端方向である刃先部１０２側がすぼまる形状のものが好ましい。

なお、研磨部１０３としては、図２（Ｄ）や、図２（Ｅ）のように、研磨部分１０３ａを飛び飛びに有する形態のものでもよい。

図３は穿孔ピンの動作の概略図である。
穿孔ピン１００の動作は往復運動だけでなく、回転運動も可能である。図３では穿孔ピン１００の回転運動機構の構成例について説明する。

図示のように、穿孔ピン１００の外周にはピニオンギヤ１０５が設けてある。駆動手段（図示しない）により、スライドアーム１０６を往復運動させ、スライドアーム１０６のラックギア１０７を介して２段ギヤ１０８により穿孔ピン１００をその軸線の回りで回転させる。２段ギヤ１０８は穿孔ピン１００に対し回転可能に支持する。

図示の例では、リンク機構１０９によってスライドアーム１０６が往復運動し、これにより穿孔ピン１００の往復運動も可能となっている。リンク機構１０９は溝部１０９ａが係合ピン１０１と係合しつつ回動することで穿孔ピン１００を図の上下方向に往復運動させるようになっている。

なお研磨部１０３は、円筒形状部材の外周表面に直接に加工して細かい刻み目を設けてある（図２（Ｂ））。ただし、研磨材を表面に固着させた紙や布を用いた部材を貼り付けても良い。また研磨部１０３の材質は、金属、樹脂のいずれを用いても良いが、好ましくは金属材料である。

本実施形態では、穿孔ピンの外周部にテーパ形状の研磨部を設けているので、穿孔時に用紙穴外周のバリ、ケバを研磨し、穿孔品質を高め得る。

また、テーパ形状により、穿孔ピンとダイ穴（後述する実施形態では受台の穴）との同軸度精度も緩和することができる。さらに、研磨部を穿孔ピンの一部であって穿孔ピン本体と一体とすることで取り扱いが容易になる。そして、部品点数を増やすことが無いためコストを抑えることが可能になる。

＜実施形態２＞
図４は、研磨部が着脱可能に設けられた穿孔ピン１１０の概略図である。
本実施形態の穿孔ピン１１０は、研磨部１１１を着脱可能にするために刃先部１１２とピン本体１１３の二つの部材から構成してある（図４（Ａ））。

図示のように刃先部１１２とピン本体１１３のそれぞれにネジ部１１２ａ、１１３ａを備える。刃先部１１２のネジ部１１２ａがおネジ、ピン本体１１３のネジ部１１３ａがめネジとなっている。これらのネジ部１１２ａ、１１３ａによって、二つの部材（刃先部１１２とピン本体１１３）が着脱できる構成となっている。なおネジ部１１２ａ、１１３ａのおネジ・めネジの関係は図示の例とは逆に設けても良い。

研磨部１１は刃先部１１２に設けられた径が細くなった箇所１１２ｂに組みつけられるように円筒形状を有している。また円筒形状の研磨部１１１が穿孔ピン１１０の動作によって動かないように、研磨部１１１の位置決め（回転止め）のための位置決め溝１１４が刃先部１１２に、位置決め突起１１５が研磨部１１にそれぞれ設けてある（図４（Ｂ））。

本実施形態では、研磨部を別部品として着脱式に設けているので、研磨部の劣化によって穿孔品質が悪くなる前に研磨部のみを取り外して交換することで、穿孔品質を維持できる。また必要最小限の部品のみの交換ができるのでコストを抑えることが可能となり、環境にもやさしいものとすることが可能になる

＜実施形態３＞
図５は、穿孔速度が変更可能であり、穿孔速度を可変させて穿孔する実施形態の説明図である。
この実施形態の穿孔ピンは図２に示した実施形態１のものと同構造のもので、図３に示したスライドアーム１０６の往復動作により穿孔ピン１００が回転しながら上下に往復動作する。スライドアーム１０６の往復動作を制御装置（図示せず）によって制御する。具体的には、穿孔速度を制御し、穿孔時よりも研磨時の速度を遅くする。

この動作を具体的に説明する。
（１）シート材Ｐが所定位置に搬送された状態にて、穿孔ピン１００が下降してくる（Ａ→Ｂ）。
（２）シート材Ｐを穿孔するまでは穿孔速度を速くして穿孔ピン１００を下降させる（Ａ）。
（３）穿孔した後は、穿孔速度を遅くして研磨部１０３まで下降させる（Ｃ）。
（４）研磨部１０３によって穿孔した穴Ｐｈの処理が終わった後は、最初の位置（Ａ）まで穿孔ピン１００を上昇させる（Ｃ→Ａに）。

本実施形態では、研磨する時の穿孔速度を遅くすることができるので、シートをちぎったりすること無く、穿孔品質を高める（バリ、ケバを無くして綺麗にする）ことが可能となる。

＜実施形態４＞
図６は、研磨部が複数の粗さの部位で構成されている実施形態の説明図である。
図示の穿孔ピン１２０の研磨部１２１は、２種類以上の複数の目の粗さ（研磨粒度）の部位によって構成されており、刃先部１２２側が目が粗く、刃先部１２２から離れて遠くなるにつれて目が細かくなっている。

この実施形態は、研磨部１２１が複数の目の粗さによって構成してあるので、はじめに粗い目でバリを取り除き、最後に細かい目で研磨することによって、穿孔形状の品質を高めることが可能となっている。

＜実施形態５＞
図７は、研磨部の直上に紙粉収納開口部を設けた実施形態の説明図である。
穿孔した用紙の穴内面や縁等を研磨する際には紙粉が発生する。そのため本実施形態の穿孔ピン１３０は、発生した紙粉を収納するための開口部（あるいは穴）１３１を研磨部１３２の直上に設けてある。図中１３３は刃先部を示す。

開口部１３１は穿孔ピン１３０の内部と繋がっており、穿孔ピン１３０の内部の空洞１３４内に紙粉を収納する構成となっている（ｂ）。

図８は、紙粉収納用の開口部１３１から入ってきた紙粉が穿孔ピン１３０の内部の空洞１３４に収納される動作の説明図である。
穿孔ピン１３０が下降し、研磨部１３２の研磨動作等によって紙粉（Ｐｄ）が生じたとする。その状態からさらに穿孔ピン１３０を下降させ、穿孔ピン１３０の周囲に溜まった紙粉を開口部１３１に入れ、空洞１３４内に収集する。

なお、図示は省略するが、紙粉Ｐｄを空洞１３４に収集するために、収納部にエアー吸引装置を設けてもよい。そのことによって、より紙粉の収集効率が向上する。

この実施形態は、研磨によって発生する紙粉を飛散させることがないので、シートへの紙粉付着を無くすことが可能となる。また、装置内部への飛散も無いので、装置を故障させるような心配も無い。

＜実施形態６＞
図９は、研磨部の目詰まり防止の為の研磨部清掃部材を設けた実施形態の説明図である。
本実施形態の穿孔装置は、穿孔ピン１００は実施形態１で説明したものと同構造であるが、受台１４０に設けられた穴１４１の周りに清掃部材１４２を備えている。

穿孔ピン１００が下降し、シート材Ｐを穿孔した後（Ｂ）、さらに穿孔ピン１１０は下降する。その過程でシート材Ｐを研磨部１０３が磨いた後、研磨部１０３は受台１４０の下側に設けられた清掃部材１４２に接触する。そのことによって、研磨部１０３に付着していた紙粉（図示せず）が除去される（Ｃ）。

清掃部材１４２は、ブラシ（真鍮ブラシ、鉄性ブラシ、ステンレスブラシ、樹脂ブラシ）、又は樹脂シートを用い、受台１４０の直下に刃先部１０２を囲うように設ける（Ｄ）。

本実施形態では、清掃部材によって、研磨部の目に詰まった紙粉を取り除くことで研磨部の状態を常に最適な状態（目詰まりが無い）に維持することができるので、一定の穿孔品質を維持することが可能となる。

本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。

１ ：画像形成装置本体
２ ：原稿読込部
３ ：露光部
５ ：感光体ドラム
７ ：転写部
１１ ：研磨部
２０ ：定着装置
６０ ：穿孔装置
１００ ：穿孔ピン
１０１ ：係合ピン
１０２ ：刃先部
１０３ ：研磨部
１０３ａ ：研磨部分
１０５ ：ピニオンギヤ
１０６ ：スライドアーム
１０７ ：ラックギア
１０９ ：リンク機構
１０９ａ ：溝部
１１０ ：穿孔ピン
１１１ ：研磨部
１１２ ：刃先部
１１２ａ ：ネジ部
１１２ｂ ：箇所
１１３ ：ピン本体
１１３ａ ：ネジ部
１１４ ：位置決め溝
１１５ ：位置決め突起
１２０ ：穿孔ピン
１２１ ：研磨部
１２２ ：刃先部
１３０ ：穿孔ピン
１３１ ：開口部
１３２ ：研磨部
１３４ ：空洞
１４０ ：受台
１４１ ：穴
１４２ ：清掃部材
Ｐ ：シート材
Ｐｄ ：紙粉
Ｐｈ ：穴

特開２０１２−５６０４０号公報

Claims (8)

1. 駆動手段によって駆動されて所定方向に往復運動して刃先部によりシート材を穿孔する穿孔ピンを有する穿孔装置において、
   前記穿孔ピンを軸線の回りで回転させる回転手段を有するとともに、
   前記穿孔ピンの外周部にテーパ形状の研磨部を有する、
   ことを特徴とする穿孔装置。
2. 前記研磨部は前記穿孔ピンの一部であって一体に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の穿孔装置。
3. 前記研磨部は前記穿孔ピンとは別部品であり、前記穿孔ピン本体に着脱可能に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の穿孔装置。
4. 穿孔速度が変更可能であり、穿孔時と研磨時の速度を変更可能としてな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。
5. 前記研磨部は複数の粗さの層で形成されており、前記刃先部に近い側が粗く、前記刃先部から離れるにつれて細かくなっていく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。
6. 前記研磨部の直上に紙粉を収納する開口部が設けられてい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。
7. 穿孔ピンで穿孔するシート材を載せる受台に、前記研磨部を清掃するための清掃部材を設けてい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。
8. 請求項１乃至７のいずれかに記載の穿孔装置を画像形成装置と組み合わせてなることを特徴とする画像形成システム。