JP2023101836A - 穿孔装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】穿孔刃がガイド孔にガイドされつつ往復移動するときの、穿孔刃とダイス孔の孔端縁との干渉を適切に防止することが可能な穿孔装置、及び画像形成装置を提供する。【解決手段】穿孔装置５１Ａは、本体部７１と刃部７２とを含む円筒形状の穿孔刃７と、穿孔刃７を穿孔軸７Ａに沿って昇降させる昇降機構７Ｍと、穿孔刃７の昇降をガイドするガイド部材８と、第１搬送経路Ｌ１を挟んでガイド部材８と対向して配置されるダイス部材９と、を備える。ガイド部材８は穿孔刃７が挿通可能なガイド孔８１を有し、そのガイド孔８１は穿孔軸７Ａと同軸上に孔中心を持つ。ダイス部材９は刃部７２の挿入を許容するダイス孔９１を有し、そのダイス孔９１は穿孔軸７Ａと同軸上に孔中心を持つ。穿孔刃７においては、刃部７２の外径は、本体部７１の外径よりも小さい。【選択図】図４

Description

本発明は、シートに孔を穿孔するための穿孔装置、及びそれを備えた画像形成装置に関する。

従来、画像形成後のシートを排紙トレイに排出するに際して、シートに孔を空ける（穿孔する）穿孔処理を行う穿孔装置が知られている。この種の穿孔装置は、穿孔軸に沿って延びる穿孔刃と、当該穿孔刃を穿孔軸に沿って往復移動させる移動機構と、穿孔刃の往復移動をガイドするガイド部材と、シートの搬送経路を挟んでガイド部材と対向して配置されるダイス部材と、を備える。ガイド部材は、穿孔刃が挿通可能なガイド孔を有し、ダイス部材は、穿孔刃の刃先の挿入を許容するダイス孔を有する。穿孔刃はガイド孔にガイドされつつ往復移動し、刃先がダイス孔に挿入されることによりシートに孔が空けられる。

特許文献１には、穿孔刃がガイド孔にガイドされつつ往復移動するときに生じ得る、穿孔刃とダイス孔の孔端縁との干渉を防止するための技術が開示されている。この技術では、スポット溶接によってガイド部材とダイス部材とを固定した状態で、ガイド部材のガイド孔とダイス部材のダイス孔とを同時にワイヤーカット加工し、その後、ガイド孔よりもダイス孔の孔径が大きくなるように、ワイヤーカット加工後のダイス孔にリーマ加工による二次加工を施す。

特開２０１１－８８２５２号公報

特許文献１に開示される従来技術では、ワイヤーカット加工後に二次加工が施されたダイス孔の孔端縁に、シートの搬送経路側に突出する不要な突起（バリ）が発生し得る。このような突起は、搬送経路におけるシートの搬送不良を発生させる虞がある。このため、特許文献１に開示される従来技術は、穿孔刃とダイス孔の孔端縁との干渉を防止するための適切な技術とは言い難い。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、穿孔刃がガイド孔にガイドされつつ往復移動するときの、穿孔刃とダイス孔の孔端縁との干渉を適切に防止することが可能な穿孔装置、及び画像形成装置を提供することにある。

本発明の一の局面に係る穿孔装置は、所定の穿孔軸に沿って延びる本体部と、前記本体部の一端に連接され、シートに孔を空けるための刃先を有する刃部とを含む円筒形状の穿孔刃と、前記穿孔刃を前記穿孔軸に沿って往復移動させる移動機構と、前記穿孔軸と同軸上に孔中心を持ち前記穿孔刃が挿通可能なガイド孔を有し、前記穿孔刃の前記往復移動をガイドするガイド部材と、前記シートの搬送経路を挟んで前記ガイド部材と対向して配置され、前記穿孔軸と同軸上に孔中心を持ち前記穿孔刃における前記刃部の挿入を許容するダイス孔が形成されたダイス部材と、を備える。前記穿孔刃において、前記刃部の外径は、前記本体部の外径よりも小さい。

この穿孔装置によれば、穿孔刃は、ガイド部材のガイド孔にガイドされつつ穿孔軸に沿って往復移動する。この穿孔刃の移動に応じて刃部がダイス部材のダイス孔に挿入されることにより、シートに孔が空けられる。この際、ガイド孔とダイス孔とが穿孔軸と同軸上に孔中心を持つので、刃部は、ガイド孔にガイドされた穿孔刃の移動に応じて精度よくダイス孔に挿入される。

更に、穿孔刃は、本体部よりも刃部の外径が小さくなるように設計されている。これにより、穿孔軸の軸方向から見た場合、刃部の外周面とダイス孔の孔端縁との間に所定のクリアランスを設けることが可能となる。このため、穿孔刃がガイド孔にガイドされつつ往復移動するときの、刃部とダイス孔の孔端縁との干渉を適切に防止することが可能となる。この結果、刃部とダイス孔の孔端縁との干渉に起因するシートへの孔の穿孔不良の発生を抑制することができると共に、シートに空けられた孔の品質の低下を抑制することができる。

また、従来技術のように、ガイド孔よりもダイス孔の孔径を大きくするためにダイス孔に二次加工を施す必要は無いから、ダイス孔の孔端縁に、シートの搬送経路側に突出する不要な突起（バリ）が発生することも無い。このため、搬送経路におけるシートの搬送不良の発生が抑制される。

上記の穿孔装置において、前記ガイド孔と前記ダイス孔との孔径の差を示す孔径差は、所定の許容範囲内に収まるように設定され、前記本体部と前記刃部との外径の差を示す外径差は、前記孔径差よりも大きい構成であってもよい。

この態様では、ガイド孔の孔径とダイス孔の孔径とが許容範囲内で異なる場合であっても、穿孔刃がガイド孔にガイドされつつ往復移動するときの、刃部とダイス孔の孔端縁との干渉をより確実に防止することが可能となる。

上記の穿孔装置において、前記ガイド孔と前記ダイス孔の孔径は略同じである構成であってもよい。この態様では、ガイド孔とダイス孔との孔径の差を示す孔径差を、所定の許容範囲内に収めることができる。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、シートに画像を形成する画像形成処理を行う画像形成部と、前記画像形成処理後のシートに孔を空ける、上記の穿孔装置と、を備える。

以上説明したように、本発明によれば、穿孔刃がガイド孔にガイドされつつ往復移動するときの、穿孔刃とダイス孔の孔端縁との干渉を適切に防止することが可能な穿孔装置、及び画像形成装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る穿孔装置が適用された後処理装置及び画像形成本体部を備えた画像形成装置の内部構造を概略的に示す断面図である。 穿孔装置を示す斜視図である。 穿孔装置の穿孔部を示す正面図であり、穿孔刃が上昇状態であるときの状態を示す図である。 穿孔装置の穿孔部を示す正面図であり、穿孔刃が下降状態であるときの状態を示す図である。 穿孔刃の斜視図である。

以下、本発明の実施形態に係る穿孔装置及び画像形成装置について、図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る穿孔装置５１が適用された後処理装置５及び画像形成本体部１ａを備えた画像形成装置１の内部構造を概略的に示す断面図である。ここでは、画像形成本体部１ａは、いわゆる胴内排紙型のモノクロ複写機を示すが、当該画像形成本体部１ａは、カラー複写機、プリンター、ファクシミリ装置、或いは、これらの機能を備える複合機であってもよい。

画像形成装置１は、シートに対して画像形成処理を行う画像形成本体部１ａと、この画像形成本体部１ａに隣接して配置され、画像形成処理が施されたシート又は複数枚のシートからなるシート束に対して所定の後処理を行う後処理部を備えた後処理装置５とを含む。前記後処理とは、例えばシートに綴じ孔を空ける穿孔処理、シート束にステープル針を打ち込むステープル処理、シートを折り畳む中折り処理、シートに対してシフト動作や幅合わせ動作などを行う整合処理などである。

画像形成本体部１ａは、本体筐体１００と、この本体筐体１００の上部に配置された画像読取部２ａと、画像読取部２ａの上面に配置された自動原稿給送装置（ＡＤＦ）２ｂと、を備えている。本体筐体１００の内部には、給紙部３ａ、搬送路３ｂ、画像形成部４ａ、定着部４ｂ及びシート排出部３ｃが収容されている。

自動原稿給送装置２ｂは、所定の原稿読取位置（第１コンタクトガラス２４が組み付けられた位置）に向けて、複写される原稿シートを自動給送する。一方、ユーザーが手置きで原稿シートを所定の原稿読取位置（第２コンタクトガラス２５の配置位置）に載置する場合は、自動原稿給送装置２ｂは上方に開けられる。自動原稿給送装置２ｂは、原稿シートが載置される原稿トレイ２１と、自動原稿読取位置を経由して原稿シートを搬送する原稿搬送部２２と、読取後の原稿シートが排出される原稿排出トレイ２３とを含む。

画像読取部２ａは、箱形の筐体構造を有し、その上面には自動原稿給送装置２ｂから自動給送される原稿シートの読取用の第１コンタクトガラス２４と、手置きされる原稿シートの読取用の第２コンタクトガラス２５とが嵌め込まれている。画像読取部２ａは、原稿シートの画像を光学的に読み取る。

本体筐体１００内の給紙部３ａは、複数のカセット３１（３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ）を含む。各カセット３１は、回転駆動する給紙ローラー３２（３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ）を備え、画像形成時に１枚ずつシートを搬送路３ｂに送り込む。

搬送路３ｂは、給紙部３ａから胴内排出トレイ３３、或いは後処理装置５まで、本体筐体１００内においてシートを搬送するための搬送路である。搬送路３ｂには、シートの案内のためのガイド板や、シート搬送時に回転駆動する搬送ローラー対３４（３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ）や、搬送されるシートを画像形成部４ａの手前で待機させ、形成されたトナー像の転写タイミングに合わせてシートを送り出すレジストローラー対３５が設けられている。

画像形成部４ａは、トナー画像を生成しこれをシート上に転写する、すなわち、シートに画像を形成する。画像形成部４ａは、感光体ドラム４１と、この感光体ドラム４１の周囲に配置された、帯電器４２、露光器４３、現像装置４４、転写ローラー４５及びクリーニング装置４６とを含む。

感光体ドラム４１は、その軸回りに回転し、その周面に静電潜像及びトナー像が形成される。帯電器４２は、感光体ドラム４１の表面を均一に帯電する。露光器４３は、レーザー光源とミラーやレンズ等の光学系機器とを有し、感光体ドラム４１の周面に、原稿画像の画像データに基づくレーザー光Ｌを照射して、静電潜像を形成する。現像装置４４は、感光体ドラム４１上に形成された静電潜像を現像するために、感光体ドラム４１の周面にトナーを供給する。転写ローラー４５は、感光体ドラム４１と共に転写ニップ部を形成すると共に、転写バイアスが与えられる。前記転写ニップ部を通過するシートに対して、感光体ドラム４１上のトナー像が転写される。クリーニング装置４６は、クリーニングローラー等を有し、トナー像転写後の感光体ドラム４１の周面を清掃する。

定着部４ｂは、シートに転写されたトナー像を定着させる。定着部４ｂは、発熱体を内蔵する加熱ローラー４７と、加熱ローラー４７に圧接される加圧ローラー４８とを含む。トナー像が転写されたシートが、加熱ローラー４７と加圧ローラー４８とで形成される定着ニップを通過すると、トナーが溶融及び加熱され、トナー像がシートに定着される。定着処理後のシートは、シート排出部３ｃに送られる。

シート排出部３ｃは、画像形成後のシートを後処理装置５の方向に送り出すための対外排出ローラー対３６Ａと、胴内排出トレイ３３方向に送り出すための対内排出ローラー対３６Ｂとを有する。各排出ローラー対３６Ａ，３６Ｂは、排出動作時に回転駆動され、シートを機外に排出する。また、シート排出部３ｃは、シートの搬送方向を切り替える切り替えレバー３７を有する。

後処理装置５は、本体筐体１００に隣接して配置される後処理装置筐体５００と、この後処理装置筐体５００内に配置された後処理部とを含む。本実施形態では、前記後処理部として、穿孔装置５１、ステープル処理装置５２、中折り装置５３及び整合部５７が備えられている。穿孔装置５１、ステープル処理装置５２及び整合部５７は、後処理装置筐体５００の上部付近に収容され、中折り装置５３は下部付近に収容されている。

後処理装置筐体５００の、本体筐体１００と対向する側面には、画像形成処理後のシートを後処理装置筐体５００内へ受け入れる搬入口６０が備えられ、前記側面と反対側の側面には後処理装置筐体５００からシートを排出するメイン搬出口６１及びサブ搬出口６２が備えられている。これらメイン搬出口６１及びサブ搬出口６２にそれぞれ対応して、後処理装置筐体５００には、メイン排出トレイ５４及びサブ排出トレイ５５が取り付けられている。この他、後処理装置筐体５００の内部には、第１搬送経路Ｌ１、第２搬送経路Ｌ２、第３搬送経路Ｌ３、第４搬送経路Ｌ４、第１合流部Ｑ１、第１分岐部Ｂ１、第２分岐部Ｂ２、第３分岐部Ｂ３及び待避ドラム６３が備えられている。

第１搬送経路Ｌ１は、搬入口６０から搬入されたシートをメイン搬出口６１に搬送するための搬送経路である。メイン搬出口６１から排出されたシートは、メイン排出トレイ５４に排出される。

第３搬送経路Ｌ３は、第１搬送経路Ｌ１から第１分岐部Ｂ１において分岐して形成される。第３搬送経路Ｌ３は、第１分岐部Ｂ１からサブ搬出口６２に至る搬送経路である。サブ搬出口６２から排出されたシートは、サブ排出トレイ５５に排出される。

第２搬送経路Ｌ２は、第１搬送経路Ｌ１が第２分岐部Ｂ２において分岐されることで形成される。第２搬送経路Ｌ２は、中折り装置５３まで垂直方向に延びる搬送経路である。第４搬送経路Ｌ４は、第２搬送経路Ｌ２から第３分岐部Ｂ３において分岐し、待避ドラム６３の周りに沿って湾曲し、第１合流部Ｑ１において第１搬送経路Ｌ１に合流する搬送経路である。

第１分岐部Ｂ１には、第１切り換え爪６４が配置されている。第１切り換え爪６４は、第１搬送経路Ｌ１を搬送されるシートの搬送先を、そのままの第１搬送経路Ｌ１と第３搬送経路Ｌ３との間で切り換える。第２分岐部Ｂ２には、第２切り換え爪６５が配置されている。第２切り換え爪６５は、シートの搬送先を第１搬送経路Ｌ１と第２搬送路経路Ｌ２との間で切り換える。

第１分岐部Ｂ１の上流側に隣接する位置に、第１搬送ローラー対６６が配置されている。また、第１搬送経路Ｌ１の下流端であって、メイン搬出口６１の近傍には、第４搬送ローラー対６８が配置されている。さらに、第１搬送経路Ｌ１の、第４搬送ローラー対６８よりも上流側には、第２搬送ローラー対６９が配置されている。第１搬送経路Ｌ１を通過するシートは、これら第１搬送ローラー対６６、第２搬送ローラー対６９及び第４搬送ローラー対６８によって、搬入口６０からメイン搬出口６１、及びメイン排出トレイ５４まで搬送される。

第３搬送経路Ｌ３の下流端であって、サブ搬出口６２の近傍には、第３搬送ローラー対６７が配置されている。第３搬送経路Ｌ３を搬送されたシートは、この第３搬送ローラー対６７によってサブ排出トレイ５５に排出される。

穿孔装置５１は第１搬送経路Ｌ１の入口側に配置されている。穿孔装置５１は、シートに対して所定のタイミングで綴じ孔を空ける穿孔処理を行う。穿孔装置５１は、シートの搬送方向の後端側に穿孔処理を施す。この穿孔処理の際、シートは一時的に停止される。この穿孔装置５１の詳細については、後述する。

ステープル処理装置５２は、複数枚のシートからなるシート束に対してステープル針を打ち込むステープル処理を行う。ここでのステープル処理は、シート束の角部若しくは端部にステープル針を打ち込む、いわゆる端綴じのための処理である。ステープル処理が実行される場合、第４搬送ローラー対６８の搬送ニップ部が解除された状態で、シートは第１搬送経路Ｌ１に沿ってメイン搬出口６１付近まで搬送され、ステープルトレイ５２１上に搬入されて積載される。ステープル処理が施されたシート束は、搬送ニップ部が復元された第４搬送ローラー対６８によって、ステープルトレイ５２１からメイン排出トレイ５４へ搬出される。

中折り装置５３は、シート束の中央付近にステープル針を打ち込む中央綴じを行うと共に、当該シート束を中央部で２つ折りに折り畳む中折り処理を行う。中折り処理が施されるシートは、第１搬送経路Ｌ１から第２分岐部Ｂ２を経て第２搬送経路Ｌ２に導かれ、中折り装置５３に搬入される。中折り処理が施されたシート束は、後処理装置筐体５００の下部に備えられた中折りシート排出トレイ５６に排出される。なお、中折り装置５３は、前記中折り処理だけを行うものであってもよい。

整合部５７は、シート又はシート束に対して、シートの搬送方向と直交するシート幅方向にシフトさせるシフト動作や、シート束の端縁を揃える幅合わせ動作などの整合処理を行う。整合部５７は、ステープル処理装置５２によってステープル処理が施される際に、シート束に対してステープル位置を定めるための前記シフト動作や、前記幅合わせ動作を実行する。また、整合部５７は、前記ステープル処理が施されない場合においても、メイン排出トレイ５４へシートをオフセット排紙させてスタックする場合にも用いられる。オフセット排紙とは、例えば、複数枚のシートからなる１グループの原稿シート群につき複数セットの複写が行われる場合に、１セットの複写シート群の単位で、シート群の端部位置をシート幅方向にシフトさせてスタックさせることである。

メイン排出トレイ５４は、前記ステープル処理、シフト動作及び幅合わせ動作が施され、第４搬送ローラー対６８によりメイン搬出口６１から排出されるシート又はシート束がスタックされるトレイである。メイン排出トレイ５４は、排出されたシートの束の増加に従って、最上位の位置から順次下降され、当該シートの束がメイン排出トレイ５４から取り除かれると上昇し、基準位置に戻るようになっている。サブ排出トレイ５５は、第３搬送ローラー対６７によりサブ搬出口６２から排出されるシートがスタックされるトレイである。サブ排出トレイ５５は、主として、後処理装置５で特に後処理が施されずに排出されるシートや、穿孔処理だけが施されたシートがスタックされる。

待避ドラム６３は、周面を備え、所定の回転方向に回転駆動される。待避ドラム６３は、複数のシート束に連続してステープル処理が施される場合に、先のシート束がステープル処理装置５２でステープル処理されている間、次のシート束の１枚目を待避ドラム６３の表面に巻き付けて待機させる。この待避ドラム６３の働きにより、ステープル処理が行われる間、画像形成本体部１ａからのシートの搬入を一時的に停止させる必要がなくなり、生産性が向上する。

次に、図１に加えて図２～図４を参照して、本実施形態に係る穿孔装置５１について詳述する。図２は、穿孔装置５１の斜視図である。また、図３及び図４は、穿孔装置５１の穿孔部５１Ａを示す正面図であり、図３が穿孔刃７の上昇状態を示し、図４が穿孔刃７の下降状態を示す。

搬入口６０から後処理装置５に搬入されたシートＳは、第１搬送経路Ｌ１を搬送されて穿孔装置５１に至る。穿孔装置５１は、第１搬送経路Ｌ１を搬送されたシートＳに綴じ孔を空ける穿孔処理を行う穿孔部５１Ａと、シートＳの搬送方向Ｄ１と直交するシート幅方向Ｄ２におけるシートＳの両側縁の位置を検知する検知部５１Ｂと、穿孔部５１Ａと検知部５１Ｂとをシート幅方向Ｄ２に移動させる移動装置５１Ｃと、を有する。穿孔部５１Ａと検知部５１Ｂとは、後処理装置筐体５００に設けられた不図示のレール部上を移動装置５１Ｃによってシート幅方向Ｄ２に移動可能となっている。

穿孔部５１Ａは、シート幅方向Ｄ２に所定の間隔を隔てて配置された４個の穿孔刃７と、各穿孔刃７を穿孔軸７Ａに沿って往復移動（昇降）させる昇降機構７Ｍ（移動機構）と、各穿孔刃７の昇降をガイドするガイド部材８と、ダイス部材９と、を備えている。穿孔刃７、昇降機構７Ｍ及びガイド部材８は、上ガイドフレーム５１Ｄに支持され、ダイス部材９は、第１搬送経路Ｌ１を挟んでガイド部材８と対向して配置されるように下ガイドフレーム５１Ｅに支持されている。

上ガイドフレーム５１Ｄは、上面が開口した断面形状が略コの字状の、シート幅方向Ｄ２に延びる枠状部材であり、下ガイドフレーム５１Ｅは、下面が開口した断面形状が略コの字状の、シート幅方向Ｄ２に延びる枠状部材である。下ガイドフレーム５１Ｅの下端部には、シート幅方向Ｄ２における両端付近に、後処理装置筐体５００の前記レール部をシート幅方向Ｄ２に走行可能なコロ５１Ｅ１が設けられている。

穿孔刃７は、シート幅方向Ｄ２について、一方側に配置された穿孔刃７ａ、他方側に配置された穿孔刃７ｂ、中間に配置された２個の穿孔刃７ｃ、を有する。各穿孔刃７は、穿孔軸７Ａに沿って延びる円筒形状に形成されている。穿孔刃７ａと穿孔刃７ｂとの穿孔軸７Ａ間の距離は、シートＳのシート幅と同等となるように設定されている。穿孔刃７の詳細については、後述する。

ガイド部材８は、穿孔刃７が挿通可能な円形状のガイド孔８１を有する円筒形状に形成され、当該ガイド孔８１への穿孔刃７の挿通によって、後記の昇降機構７Ｍによる穿孔刃７の穿孔軸７Ａに沿った昇降移動をガイドする。ガイド部材８は、各穿孔刃７にそれぞれ対応して設けられる。各ガイド部材８は、ガイド孔８１の孔中心が穿孔軸７Ａと同軸上に位置するように、上ガイドフレーム５１Ｄに位置決めされている。すなわち、各ガイド部材８は、穿孔軸７Ａと同軸上に孔中心を持つガイド孔８１を有することとなる。

ダイス部材９は、シート幅方向Ｄ２に延びる矩形筒状の部材であり、第１搬送経路Ｌ１を挟んでガイド部材８と対向して配置される。ダイス部材９は、全ての穿孔刃７において共通に使用される。ダイス部材９の上面には、穿孔刃７の刃部７２の挿入を許容する円形状のダイス孔９１が、各穿孔刃７にそれぞれ対応して形成されている。ダイス部材９は、各ダイス孔９１の孔中心が各穿孔刃７の穿孔軸７Ａと同軸上に位置するように、下ガイドフレーム５１Ｅに固定されている。すなわち、ダイス部材９は、各穿孔刃７の穿孔軸７Ａと同軸上に孔中心を持つ各ダイス孔９１が形成されたものとなる。

ガイド部材８のガイド孔８１にガイドされつつ下降する穿孔刃７の刃部７２が、ダイス部材９のダイス孔９１に挿入されると、刃部７２とダイス孔９１の孔端縁とによって、第１搬送経路Ｌ１に搬送されたシートＳに、綴じ孔が空けられる。

昇降機構７Ｍは、穿孔刃７を穿孔軸７Ａに沿って昇降させる機構である。昇降機構７Ｍは、各穿孔刃７にそれぞれ対応して設けられる。各昇降機構７Ｍは、穿孔刃７を支持する支持部材７Ｍ１と、支持部材７Ｍ１に係合するカム７Ｍ２と、を有する。支持部材７Ｍ１は、シート搬送方向Ｄ１に延びる平板部７Ｍ１ａと、板状片を略半円状に湾曲させた形状の湾曲部７Ｍ１ｂとで形成されている。平板部７Ｍ１ａの下面のシート搬送方向Ｄ１における中央付近には、穿孔刃７が略垂直となるように固定されている。湾曲部７Ｍ１ｂは、両端部が平板部７Ｍ１ａの上面のシート搬送方向Ｄ１の両端部に支持されており、平板部７Ｍ１ａと湾曲部７Ｍ１ｂとの間には、正面視にて略半円状の中空部７Ｍ１ｃが形成されている。

支持部材７Ｍ１と上ガイドフレーム５１Ｄとの間において、ガイド部材８の外周には、コイルばね７Ｍ３が介装されている。コイルばね７Ｍ３は、支持部材７Ｍ１を上方に付勢している。

各昇降機構７Ｍの各カム７Ｍ２は、扁平な円柱状の形状であり、軸心から偏心した位置において回転軸７Ｍ２１に支持されている。回転軸７Ｍ２１は、各支持部材７Ｍ１の中空部７Ｍ１ｃを貫通して、シート幅方向Ｄ２の端部が、上ガイドフレーム５１Ｄの上面のシート幅方向Ｄ２の端部から立設された第１側板部５１Ｄ１と第２側板部５１Ｄ２とに軸支されている。

また、回転軸７Ｍ２１のシート幅方向Ｄ２の一端部と第１側板部５１Ｄ１との間にはコイルばね７Ｍ４が介装されている。コイルばね７Ｍ４は回転軸７Ｍ２１をシート幅方向Ｄ２の一方側に付勢している。回転軸７Ｍ２１は、不図示のソレノイドによって軸方向に移動可能となっており、シート幅方向Ｄ２の中央の２個の昇降機構７Ｍと両端の２個の昇降機構７Ｍとにおいて、選択的にカム７Ｍ２と支持部材７Ｍ１とを係合させるようになっている。すなわち、両端の２個の昇降機構７Ｍにおいてカム７Ｍ２が支持部材７Ｍ１に係合すると、中央の２個の昇降機構７Ｍにおいてはカム７Ｍ２が支持部材７Ｍ１から離脱し、シート幅方向Ｄ２の両端の２個の穿孔刃７ａ，７ｂのみが昇降する。一方、中央の２個の昇降機構７Ｍにおいてカム７Ｍ２が支持部材７Ｍ１に係合すると、両端の２個の昇降機構７Ｍにおいてはカム７Ｍ２が支持部材７Ｍ１から離脱し、シート幅方向Ｄ２の中央の２個の穿孔刃７ｃのみが昇降する。通常状態においては、前述のように回転軸７Ｍ２１はコイルばね７Ｍ４でシート幅方向Ｄ２の一方側に付勢されて、両端の２個の昇降機構７Ｍにおいてカム７Ｍ２が支持部材７Ｍ１に係合し、シート幅方向Ｄ２の両端の２個の穿孔刃７ａ，７ｂのみが昇降するようになっている。前記ソレノイドが切り替えられると、回転軸７Ｍ２１はコイルばね７Ｍ４が付勢力に抗してシート幅方向Ｄ２の他方側に移動し、中央の２個の昇降機構７Ｍにおいてカム７Ｍ２が支持部材７Ｍ１に係合して、中央の２個の穿孔刃７ｃのみが昇降する。

回転軸７Ｍ４のシート幅方向の他方端には、ギア列を介してモーター７Ｍ５の回転軸が接続されている。モーター７Ｍ５が駆動されて回転軸７Ｍ４が駆動されると、カム７Ｍ２は支持部材７Ｍ１の中空部７Ｍ１ｃ内で回転する。この際、カム７Ｍ２のカム面７Ｍ２Ｓが支持部材７Ｍ１の湾曲部７Ｍ１ｂの内面に係合すると、穿孔刃７は上昇した状態に維持される（図３）。また、カム７Ｍ２のカム面７Ｍ２Ｓが支持部材７Ｍ１の平板部７Ｍ１ａの上面に係合すると、支持部材７Ｍ１はコイルばね７Ｍ３の付勢力に抗して押し下げられる（図４）。これにより、穿孔刃７がガイド部材８のガイド孔８１にガイドされてほぼ垂直に下降し、第１搬送経路Ｌ１に突き出て穿孔刃７の刃部７２とダイス部材９のダイス孔９１との間でシートＳに綴じ孔を空ける。

また、回転軸７Ｍ２１のシート幅方向Ｄ２の他端部には、ホームポジション検知用のセンサ７Ｍ２２や、回転軸７Ｍ２１の回転速度制御用のロータリーエンコーダ７Ｍ２３等が設けられている。

検知部５１Ｂは、図２に示すように、穿孔刃７ａに対してシート幅方向Ｄ２の一方側においてシート搬送方向Ｄ１の上流側に配置された第１検知部５１Ｂ１と、穿孔刃７ｂに対してシート幅方向Ｄ２の他方側においてシート搬送方向Ｄ１の上流側に配置された第２検知部５１Ｂ２と、を有する。

検知部５１Ｂとしては、例えば光センサを使用することができる。光センサは、対向して配置される発光部と受光部とを有し、いずれか一方は上ガイドフレーム５１Ｄに固定されており、他方は下ガイドフレーム５１Ｅに固定されている。つまり、検知部５１Ｂは穿孔部５１Ａと一体に設けられている。発光部と受光部との間にシートＳが存在すると、発光部から発光される光の光路が遮断されて受光部で受光される光量が変化する。検知部５１Ｂは、この光量の変化に基づいてシートＳのシート幅方向Ｄ２の側縁を検知する。

移動装置５１Ｃは、穿孔部５１Ａに対してシート幅方向Ｄ２の他方側の下方に配置されており、ラック及びピニオンギアからなる駆動機構５１Ｃ１と、ピニオンギアを回転させるモーター５１Ｃ２と、を有する。ラックは、下ガイドフレーム５１Ｅの下面にシート幅方向Ｄ２に延びるように配置されており、ピニオンギアは、モーター５１Ｃ２の回転軸に接続されて、モーター５１Ｃ２と共に支持プレート５１Ｅ２に取り付けられている。モーター５１Ｃ２によってピニオンギアが回転すると、ピニオンギアと噛み合うラックと共に穿孔部５１Ａと検知部５１Ｂとが、基準位置を中心として第１の穿孔位置と第２の穿孔位置との間をシート幅方向Ｄ２に往復移動するようになっている。

次に、穿孔刃７の詳細について、図３及び図４に加えて、図５を参照して説明する。図５は穿孔刃７の斜視図である。

穿孔刃７は、穿孔軸７Ａに沿って延びる本体部７１と、本体部７１の一端に連接され、シートＳに綴じ孔を空けるための刃先７２１を有する刃部７２と、を含む。本体部７１と刃部７２とは一体に形成され、穿孔刃７は全体として、当該穿孔刃７の中心を通る中心軸となる穿孔軸７Ａに沿って延びる円筒形状に形成される。穿孔刃７は、ガイド部材８のガイド孔８１にガイドされつつ穿孔軸７Ａに沿って往復移動（昇降）する。この穿孔刃７の下降に応じて刃部７２がダイス部材９のダイス孔９１に挿入されることにより、第１搬送経路Ｌ１を搬送されたシートＳに綴じ孔が空けられる。この際、既述の通り、ガイド孔８１とダイス孔９１とが穿孔軸７Ａと同軸上に孔中心を持つので、刃部７２は、ガイド孔８１にガイドされた穿孔刃７の下降に応じて精度よくダイス孔９１に挿入される。

更に、穿孔刃７は、刃部７２の外径７２ａが本体部７１の外径７１ａよりも小さくなるように設計されている。これにより、穿孔軸７Ａの軸方向から見た場合、刃部７２の外周面とダイス孔９１の孔端縁との間に所定のクリアランスを設けることが可能となる。このため、穿孔刃７がガイド孔８１にガイドされつつ下降するときの、刃部７２とダイス孔９１の孔端縁との干渉を適切に防止することが可能となる（図４参照）。この結果、刃部７２とダイス孔９１の孔端縁との干渉に起因するシートＳへの綴じ孔の穿孔不良の発生を抑制することができると共に、シートＳに空けられた綴じ孔の品質の低下を抑制することができる。

ここで、ガイド部材８のガイド孔８１とダイス部材９のダイス孔９１との加工方法は、特に限定されるものではない。例えば、ガイド部材８とダイス部材９とを固定した状態で、公知のワイヤーカット（ワイヤー放電加工）により、ガイド孔８１とダイス孔９１とを同時に加工することができる。ガイド孔８１とダイス孔９１とを同時に加工することにより、ガイド孔８１の孔径８１ａとダイス孔９１の孔径９１ａとは略同じとなり、孔径８１ａと孔径９１ａとの差を示す孔径差を可及的に小さくすることができると共に、ガイド孔８１の孔中心とダイス孔９１の孔中心との軸方向に直交する方向へのずれ量を可及的に小さくすることができる。

なお、ガイド孔８１とダイス孔９１との加工に際し、ガイド孔８１の孔径８１ａよりもダイス孔９１の孔径９１ａを大きくするために、ダイス孔９１に二次加工を施す必要は無い。このため、ダイス孔９１の孔端縁に、二次加工に伴う第１搬送経路Ｌ１側に突出する不要な突起（バリ）が発生することは無い。これにより、第１搬送経路Ｌ１におけるシートＳの搬送不良の発生が抑制される。

また、本実施形態に係る穿孔装置５１においては、ガイド孔８１の孔径８１ａとダイス孔９１の孔径９１ａとの差を示す前記孔径差は、所定の許容範囲内に収まるように設定される。そして、穿孔刃７において、本体部７１の外径７１ａと刃部７２の外径７２ａとの差を示す外径差７ａａは、前記孔径差よりも大きいことが望ましい。これにより、ガイド孔８１の孔径８１ａとダイス孔９１の孔径９１ａとが許容範囲内で異なる場合であっても、穿孔刃７がガイド孔８１にガイドされつつ下降するときの、刃部７２とダイス孔９１の孔端縁との干渉をより確実に防止することが可能となる。

１ 画像形成装置
４ａ 画像形成部
５ 後処理装置
５１ 穿孔装置
７ 穿孔刃
７１ 本体部
７２ 刃部
７２１ 刃先
７Ａ 穿孔軸
７Ｍ 昇降機構（移動機構）
８ ガイド部材
８１ ガイド孔
９ ダイス部材
９１ ダイス孔
Ｌ１ 第１搬送経路

Claims (4)

1. 所定の穿孔軸に沿って延びる本体部と、前記本体部の一端に連接され、シートに孔を空けるための刃先を有する刃部とを含む円筒形状の穿孔刃と、
   前記穿孔刃を前記穿孔軸に沿って往復移動させる移動機構と、
   前記穿孔軸と同軸上に孔中心を持ち前記穿孔刃が挿通可能なガイド孔を有し、前記穿孔刃の前記往復移動をガイドするガイド部材と、
   前記シートの搬送経路を挟んで前記ガイド部材と対向して配置され、前記穿孔軸と同軸上に孔中心を持ち前記穿孔刃における前記刃部の挿入を許容するダイス孔が形成されたダイス部材と、を備え、
   前記穿孔刃において、前記刃部の外径は、前記本体部の外径よりも小さい、穿孔装置。
2. 前記ガイド孔と前記ダイス孔との孔径の差を示す孔径差は、所定の許容範囲内に収まるように設定され、
   前記本体部と前記刃部との外径の差を示す外径差は、前記孔径差よりも大きい、請求項１に記載の穿孔装置。
3. 前記ガイド孔と前記ダイス孔の孔径は略同じである、請求項１に記載の穿孔装置。
4. シートに画像を形成する画像形成処理を行う画像形成部と、
   前記画像形成処理後のシートに孔を空ける、請求項１～３のいずれか１項に記載の穿孔装置と、を備える、画像形成装置。

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