JP5105911B2 - シート穿孔装置 - Google Patents

Description

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穿孔装置及びこの穿孔装置を備えた画像形成装置などの後処理装置に関する。

一般に、紙などのシートにファイリング用のパンチ穴を穿孔する穿孔装置は事務機器として数枚のシートにパンチ部材を手動で押下して穿孔するものと、印刷機、複写機などから搬出されたシートに自動的に穿孔するものが知られている。前者はシートを挟んでフレーム部材に円柱状のパンチ部材を上下動自在に配置し、これを操作レバーで押し下げてシートを貫通させる装置として広く知られている。一方後者は順次搬出されるシートを所定の処理位置にセットし、これにパンチ部材を駆動モータで押下して穴あけする装置として種々の装置に組み込まれて使用されている。そしてこれらの装置ではシートに所定間隔で２個所、３個所若しくは４個所に同時に穿孔処理し、これらの穴数および穴間隔は統一した規格に設定されている。

そこで従来、後者の装置としては例えば特許文献１に開示されている構造が知られている。同文献にはシートを挟んでセットする上部フレームと下部フレームが所定間隔で配置され、この上部フレームに複数のパンチ部材を上下動自在に支持し、下部フレームにはパンチ部材と適合するダイ（刃受孔）が形成されている。そしてこの複数のパンチ部材を駆動モータで穿孔方向に作動してシートの所定位置に穿孔する装置が開示されている。そこで複数のパンチ部材を規格に応じて例えば２穴パンチ、３穴パンチなど選択的に作動し、またこの選択された複数のパンチ部材を時間的に遅らせて作動することによって駆動モータの負荷トルクを軽減させている。

この為、上記複数のパンチ部材はカム手段を介して駆動モータに連結している。上記特許文献１には各パンチ部材に設けたフォロアピンを逆Ｖ字状のカム溝を有するスライドカムに係合し、このスライドカムを上部フレームに沿って移動自在に支持し、スライドカムの一部に一体形成したラック歯車に駆動モータのピニオンを連結している。また、特許文献２には上述と同様に構成した各パンチ部材に偏心カムを連結し、この偏心カムを上部フレームに平行に配置した駆動軸に取付け、この駆動軸を駆動モータに連結している。そして各パンチ部材の偏心カムは駆動軸の回転角度に応じて選択的にシートを穿孔し、同様に選択された複数のパンチ部材の作動に時間差を持たせて孔開けタイミングを異ならせている。

上記特許文献１及び２の装置は、いずれもパンチ部材は穿孔方向のスラスト力をＶ字状カム或いは偏心カムから受けてラジアル方向に回転することなくスラスト方向の上死点から下死点に移動する過程でシートに孔開けする構造が開示されている。
特開２００１−９７９１号公報（図６乃至図８） 特開２００１−２６３７０号公報（図５）

上述のようにパンチ部材を穿孔動作する際に従来は、前掲特許文献１のように駆動モータに連結したスライドカムなどのスライド伝動部材を設け、この伝動部材を所定ストロークで往復動させる際にパンチ部材を上死点から下死点に移動している。或いは前掲特許文献２のように偏心カムなどの回転伝動部材を設け、この伝動部材を回転する際にパンチ部材に穿孔動作を実行させている。いずれの構成にあっても伝動部材は予め設定したホームポジションから駆動モータを所定量回転することによってパンチ部材に穿孔動作を実行させている。

そこで本発明者はパンチ部材を回転させながらシートに穿孔するとの着想に至った。このようにパンチ部材を回転させながら穿孔方向に移動することによって厚紙シートから薄紙シートまで穿孔することが可能となる。

本発明は、簡単な構造で厚紙シートから薄紙シートまで穿孔することが可能なシート穿孔装置の提供をその課題としている。

本発明にあって往復伝動部材とは所定ストロークで往復直線動又は往復回転動するスラ
イドカム、ラック歯車、タイミングベルト、偏心カム、回転摩擦車などの伝動部材を云う
。そこで本発明は、上述の課題を達成するため以下の構成を採用する。
ベースフレームに上死点と下死点との間で上下動可能に支持された複数のパンチ部材と、前記パンチ部材を穿孔方向に上下動する駆動モータと、前記駆動モータの回転運動を前記各パンチ部材に伝達する伝動手段と、前記駆動モータを制御する駆動制御手段とを備える
。

そして上記伝動手段は、第１、第２のポジション間を往復直線動又は往復回転動する往復伝動部材と、前記各パンチ部材に設けられ前記往復伝動部材の往復動をパンチ部材に回転動として伝達する受動歯車と、前記各パンチ部材に設けられ穿孔方向に所定角度で傾斜したカム面を有する円筒カムと、前記ベースフレームに設けられ、前記カム面と係合するカムピンとで構成する。
前記カム面は前記往復伝動部材が第１、第２のポジション間を移動する動作で前記各パンチ部材を回転しながら上死点から下死点に移動した後に上死点に復帰させるように傾斜カム面で構成し、上記駆動制御手段は、上記駆動モータを正逆転して前記第１、第２のポジション間で前記往復伝動部材を往復動させ、前記各パンチ部材と受動歯車と円筒カムを回転させながら穿孔方向に往復動する。

本発明は、駆動モータの回転力をパンチ部材に回転動として伝達し、このパンチ部材の回転を、このパンチ部材を回転させながら穿孔方向運動に変換するカム手段を設けたものであるから、パンチ部材の回転で厚紙シートから薄紙シートまで穿孔することが可能である。

これと共に、本発明は、駆動モータの回転運動を所定ストロークで往復直線動又は往復回転動する往復伝動部材に伝達し、この往復伝動部材の往復動を歯車でパンチ部材に回転動として伝達し、パンチ部材と受動歯車と円筒カムを一体に回転させながら穿孔方向に移動させるという斬新な穿孔機構を提供するものである。

そして被穿孔シートの紙厚さ及び／又は材質はコントロールパネルなどの入力手段、或いは紙厚さ検出センサなどの識別情報から駆動モータの回転制御量を設定するように構成することにより簡単な構成で安価に提供することが出来るなど本発明は顕著な効果を奏する。

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は本発明に係わる穿孔装置Ａの全体構成を示す説明図であり、図２（ａ）はその要部の断面図であり、（ｂ）は変形例を示す。図３（ａ）（ｂ）は傾斜カムの形状説明図である。図４は図１の装置に於ける穿孔状態を示す動作状態説明図である。

［第１実施形態］
図１に示す穿孔装置Ａは４つのパンチ部材で被穿孔シートに２穴又は４穴の穿孔を施す装置を示し、このパンチ部材を所定ストロークで往復動するスライド部材のラック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４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄが上死点から下死点にラジアル方向に回転しながらスラスト方向（穿孔方向）に穿孔動作する装置を示している。以下その構成について説明する。

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を隔てて上下に対向するように配置され、その長さ寸法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が上下動自在に軸支持されている。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け孔３８が設けられている。

上記各パンチ部材４０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のパンチ部材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。上記上部フレーム３０は図２（ａ）に示すように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（上ガイド壁；以下同様）３１と下ガイド（下ガイド壁；以下同様）３２にガイド孔３１ａ、３２ａが設けられている。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（ａ）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３８が設けられている。この刃受孔３８の口径Ｄは穿孔刃４１の口径ｄに対し少許の間隙（ギャップ）を形成するようにＤ＝ｄ＋α（αはギャップ）の関係にしてある。一方パンチ部材４０には鍔状段差部４３が設けてある。このギャップ形成については後述する。上記下部フレーム３５は上部フレーム３０に前述の間隙Ｓｄを形成して固定ネジ３９で一体に取り付けてあり、この上部フレーム３０，下部フレーム３５でユニット化されている。

そこで前記パンチ部材４０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に作用する駆動力をスラスト方向とラジアル方向に運動変換する運動変換手段を構成している。
一方前記上部フレーム３０にはこのカム溝４５と係合するカムフォロア部材（カムピン：以下同様）３３が固定してある。
図示のカムピン３３は、台座部３３ａとガイド軸部３３ｂとカム係合部（カムピン）３３ｃとを備え、前記ガイド孔３１ａ、３２ａと所定の位置関係となるように上部フレーム３０に形成した取付け孔に嵌合し台座部３３ａをビスなどで固定する。そしてガイド軸部３３ｂは後述するスライド部材５０をガイドし、カムピン３３ｃは前記カム溝４５と係合するピン形状に構成されている。
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、これに設けたカムピン３３ｃにカム溝４５が係合保持される。このカムピン３３ｃがカムフォロアを構成している。

また、上記パンチ部材４０には受動歯車４６が一体に取り付けられている。この受動歯車４６は後述する伝動手段（ラック歯車５１）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。この他鉄系金属或いはセラミックなどで形成しても良い。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ことが加工性、静音性などから好ましが、特にその材質を特定するものではない。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。例えばパンチ部材４０の軸部を断面非円形（角軸、Ｄカット軸など）に形成し、これに例えば樹脂で一体成形した円筒カム４４と受動歯車４６とを圧入して必要に応じて固定ビス、接着剤などで固定する。尚上記円筒カム４４に形成したカム溝４５の形状については後述する。

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と当接する端面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をラジアル方向に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。

次に上部フレーム３０にはスライド部材５０が図１左右方向に移動自在に組み込まれる。このスライド部材５０にはラック歯車５１が形成され、このラック歯車５１は上述のように上部フレーム３０に複数（図示のものは４個所）配置されたパンチ部材４０ａ〜４０ｄの各受動歯車４６と噛合するようになっている。
そしてスライド部材５０はその上下方向を前記カムフォロア部材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（背面壁）と各受動歯車４６との間に規制され（図２（ａ）参照）、図１左右方向に移動（摺動）自在に支持されている。
これによって各パンチ部材４０ａ〜４０ｄの受動歯車４６とスライド部材５０のラック歯車５１とが噛合され、スライド部材５０の移動量に応じて各パンチ部材４０ａ〜４０ｄは所定の角度関係（後述の位相差）でそれぞれ回転されることとなる。

上記スライド部材５０には駆動モータＭが次のように連結されている。前記上部フレーム３０にはブラケット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がスライド部材５０のラック歯車５１に歯合してある。従って駆動モータＭの正逆転でスライド部材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。

また、上記スライド部材５０にはその位置を検出するポジションセンサが配置されている。図６（ａ）、（ｂ）に示すようにスライド部材５０には第１センサフラグ５５（５５ａ、５５ｂ、５５ｃ）と、第２センサフラグ５６が設けてあり、第１センサフラグ５５ａ〜５５ｃを第１ポジションセンサＳｐ１が、第２センサフラグ５６を第２ポジションセンサＳｐ２と第３ポジションセンサＳｐ３がそれぞれ位置検出するようになっている。この各ポジションセンサＳｐ１〜Ｓｐ３については後述する。

次に上述のように構成されたパンチ部材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３（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。

上記各カム溝４５ａ〜４５ｄには穿孔方向に（図３（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３（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。

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に固定されたリードピン３３ｃ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。

また上記各円筒カム４４は所定角度ずつ位相差を有するように上部フレーム３０に取り付けられ、同時孔開け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いる。つまり図１に示すように４穴開けの時、各パンチ部材４０ａ〜４０ｄは、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（カム溝の変移差）を持って孔開けタイミングをズラしている。２穴開けの時も同様に第２パンチ部材４０ｂ、第３パンチ部材４０ｃの順に位相差を持たせている。このような位相差は装置組み立て時に各パンチ部材４０ａ〜４０ｄの受動歯車４６を前述のスライド部材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。

以上パンチ穴を２穴，４穴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３穴打ち、或いは中央の間隔を異ならせてシート上下に４穴穿孔することも可能であることは勿論である。また、図１の装置で円筒カム４４にはその外周全域にカム溝４５を形成したが、これは傾斜カム面４５θの部分のみに形成し、このカム部分でパンチ部材４０を往復動する構成であっても良い。更に本発明にあって穿孔刃４１の端面形状をＵ字、Ｖ字状にカットする場合を示したがこれは半裁円形状であっても良い。

次に上述のパンチ部材４０の動作制御について説明する。まず第１〜第４パンチ部材４０ａ〜４０ｄの穿孔動作を図３（ｂ）に基づいて説明する。同図は前述の円筒カム４４を平面に展開したカム線図を示し、第２第３パンチ部材４５ｂ、４５ｃには２つの傾斜カム面４５θが形成してあり、第１第４パンチ部材４０ａ、４０ｄには１つの傾斜カム面４５θが形成されている。そして全てのパンチ部材４５ａ〜４５ｄには同一個所（正確には少許の位相差を有する）に傾斜カム面θが形成されている。そこで図３（ｂ）に図示する位置にホームポジションＨＰ１、ＨＰ２、ＨＰ３が設定され、第１ホームポジションＨＰ１と第２ホームポジションＨＰ２間でスライド部材５０を往復動すると被穿孔シートには４穴の穿孔が施され、第２ホームポジションＨＰ２と第３ホームポジションＨＰ３間でスライド部材５０を往復動すると被穿孔シートには２穴の穿孔が施されるように構成されている。

そこで前述のスライド部材５０には図６に示すように第１センサフラグ５５と第２センサフラグ５６が設けてあり、第センサフラグ５５には３つのフラグ５５ａ、５５ｂ、５５ｃが設けてあり、第２センサラグ５６には１つのフラグが設けてある。そして第１センサフラグ５５を検出する第１ポジションセンサＳｐ１と、第２センサフラグ５６を検出する２つのポジションセンサ（第２ポジションセンサＳｐ２、第３ポジションセンサＳｐ３）が設けられている。また駆動モータＭにはエンコーダ５４とエンコードセンサＳｅが配置されている。

そして上記第１センサフラグ５５は前述のスライド部材５０の第１、第２、第３のホームポジションを検出する位置に配置されている。また第２センサフラグ５６はパンチ動作の状態を検出する位置でスライド部材５０に配置されている。これらのセンサの検出状態を図７に従って説明する。同図（ａ）の状態でＳｐ１「ＯＮ」Ｓｐ２「ＯＦＦ」Ｓｐ３「ＯＮ」となり、スライド部材５０が左限位置に位置する状態を検知する。このセンサの検知状態で４穴孔開け時のホームポジションＨＰ１（動作開始＆終了位置）を検出する。つまり駆動モータＭでスライド部材５０同図左側に移動しているときにはこの位置検出で左限位置を検知して駆動モータＭを停止する。またスライド部材５０が同図右側に移動しているときにはこの位置検出で４穴孔開け時のホームポジションＨＰ１（動作開始＆終了位置）を検知し、この位置を基準に駆動モータＭの回転量を制御する。

次に同図（ｂ）の状態ではＳｐ１「ＯＦＦ」、Ｓｐ２「ＯＮ」、Ｓｐ３「ＯＮ」となり、４穴孔開け動作位置を検出する。つまりこの状態で前記パンチ部材４０ａ〜４０ｄはシートＳへの穿孔動作を実行している。そして図７（ｃ）に示す状態でＳｐ１「ＯＮ」、Ｓｐ２「ＯＮ」、Ｓｐ３「ＯＦＦ」となり、前記第２ホームポジションＨＰ２を検出する。この状態では４穴孔開け動作を終了している。そしてこの位置を基準にスライド部材５０を図７左側に移動すると４穴孔開け動作に移行し、同図右側に移動すると２穴孔開け動作に移行する。

次に図７（ｄ）のＳｐ１「ＯＦＦ」、Ｓｐ２「ＯＦＦ」、Ｓｐ３「ＯＦＦ」のとき２穴孔開け動作位置を検出する。この状態で前記パンチ部材４０ｂ、４０ｃはシートＳへの穿孔動作を実行している。そして同図（ｅ）のＳｐ１「ＯＮ」Ｓｐ２「ＯＦＦ」Ｓｐ３「ＯＦＦ」のとき第３ホームポジションＨＰ３（２穴孔開け動作の終了位置）を検出する。つまり、２穴孔開けのときには、この状態検出で駆動モータＭを停止した後、その回転を逆転する。

上述のように第１、第２ホームポジション間をスライド部材５０が往復動する過程で４穴孔開けが実行され、第２、第３ホームポジション間をスライド部材５０が往復動する過程で２穴孔開けが実行されるようになっている。尚前述の駆動モータＭに設けたエンコーダ５４は駆動モータＭの回転軸の回転方向とジャムなどでパンチ部材が異常停止する状態を検出する。駆動モータＭの制御については後述する。

［第２実施形態］
次に図１の装置と異なる実施形態について図８に従って説明する。図１に示す装置は所定ストロークで往復動するスライド部材５０のラック歯車５１でパンチ部材４０を上死点から下死点に移動する（穿孔動作する）場合を示したが、図８に示すものは回転伝動部材の回転でパンチ部材を穿孔動作させる場合を示す。図１のものと同一の構成については同一番号を付して説明を省略する。

そこで上部フレーム３０と下部フレーム３５は図１のものと同様に構成し、両者を結合してユニット化されている。上部フレーム３０には駆動モータＭと、この駆動モータＭに連結された駆動回転軸（回転伝動部材；以下同様）６０が図８（ａ）のように配置されている。また上部フレーム３０には前述のものと同様に上ガイド３１と下ガイド３２が設けられ、この上下ガイド３１、３２のガイド孔３１ａ、３２ａにパンチ部材４０が上下摺動自在に嵌合支持されている。パンチ部材４０は適宜複数個所に配置され、図示のものは前述と同様４個所に第１乃至第４パンチ部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄが所定間隔で配置されている。この各パンチ部材４０ａ〜４０ｄには、その軸部にリードピン６５が一体に形成されている。一方上部フレーム３０には円筒カム６６が固定され、この円筒カム６６には傾斜カム面６７θを有するカム溝６７が設けられ、上記リードピン６５はこのカム溝６７に係合している。傾斜カム面６７θは穿孔方向（図８上下方向）と所定角度（θ）で傾斜している。

上記円筒カム６６は例えば合成樹脂で前述と同様に形成され、パンチ部材４０はＳＵＳ系鋼材等で形成し、その先端には穿孔刃４１が形成されている。またパンチ部材４０にはその軸部に鍔状フランジ６８が設けられ、この鍔状フランジ６８と上記円筒カム６６との間に復帰スプリング６９が配置されている。そこで上記駆動回転軸６０には偏心カム６１が図８（ａ）のように取り付けられている。第１パンチ部材４０ａと対向する位置に第１偏心カム６１ａ、第２パンチ部材４０ｂの対向位置に第２偏心カム６１ｂ、同様に第３偏心カム６１ｃ、第４偏心カム６１ｄが配置されている。

そして第１，第４偏心カム６１ａ、６１ｄには１個所に第１カム面６１Ｘが、第２，第４偏心カム６１ｂ、６１ｃには２個所に第１カム面６１Ｘと第２カム面６１Ｙがそれぞれ形成してある。そして各偏心カム６１ａ〜６１ｄは駆動回転軸６０に第１カム面６１Ｘが略々同時に第１乃至第４パンチ部材４０ａ〜４０ｄの頭部に係合し、詳細には第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の順に少許の時間差（角度差）を持って係合するようになっている。

そこで駆動回転軸６０を第１カム面６１Ｘの位置で所定角度回転すると第１乃至第４パンチ部材４０ａ〜４０ｄが穿孔方向に移動し、シートＳに４穴の穿孔を施す。また第２カム面６１Ｙの位置で所定角度回転すると第２、第３パンチ部材４０ｂ，４０ｃがシートＳに２穴の穿孔を施す。この穿孔後には各パンチ部材４０ａ〜４０ｄは復帰スプリング６９で原位置に復帰する。尚図示しないが駆動モータＭには図１の装置と同様にエンコーダとエンコードセンサが配置され、駆動回転軸６０のホームポジションにはポジションセンサ（後述）が配置される。従って図１の装置と同様に駆動モータＭの回転制御によって偏心カム６１の角度制御で２穴穿孔と、４穴穿孔が選択され、各パンチ部材４０ａ〜４０ｄでシートの所定位置にパンチ穴が穿孔されることとなる。

上記各パンチ部材４０ａ〜４０ｄの動作を図８（ｂ）に従って説明すると、パンチ部材４０は上死点ａから傾斜カム面６７θに沿って反時計方向に回転しながら穿孔開始点ａ’に移動してシートに接する。そして同方向に回転しながらシートを貫通し穿孔終了点ｂに移動し、次いで下死点ｃに移動する。次に前記偏心カム６１が更に回転するとパンチ部材４０は復帰スプリング６９によって下死点ｃから上死点ａ方向に移動（上昇）する。このときパンチ部材４０は傾斜カム面６７θに沿って時計方向に回転しながら上記穿孔終了点ｂに戻り、更に穿孔開始点ａ’に戻り、最後に上死点ａに復帰する。このように上死点ａと下死点ｃとの間で往復動する際にパンチ部材４０はその往路と復路ではラジアル回転方向が反転する。このため穿孔刃４１に付着した屑紙片８０は正逆方向の回転力を受けて遠心力で刃先から分離し、四方八方に振り飛ばされることとなり、下部フレーム３５に図２と同様に配置された屑ボックス８１に略々均等に堆積収納される。

尚、図９（ｃ）に示すように駆動回転軸６０にはその回転位置を検出するセンサフラグ５７ａ、５７ｂが設けてあり、このセンサフラグ５７を検出するポジションセンサＳｐ４、Ｓｐ５が対角線上に対向配置されている。そしてフラグ５７を第１ポジションセンサＳｐ４が検出（ＯＮ）する位置を駆動回転軸６０のホームポジションに設定してある。そこで駆動回転軸６０を同図時計方向（ＣＷ）に回転すると被穿孔シートには４穴の穿孔が施され、この回転軸６０を第２ポジションセンサＳｐ５が検出すると４穴穿孔の動作終了を検知し、駆動モータＭを停止する。そして駆動モータＭを逆転して回転軸６０を反時計方向に回転すると後続する被穿孔シートに４穴の穿孔を施す穿孔動作を実行する。

一方２穴穿孔のときには前記第１ポジションセンサＳｐ４がフラグを検出した位置から駆動回転軸６０を反時計方向（ＣＣＷ）に回転すると被穿孔シートには２穴の穿孔が施され、その動作終了を第２ポジションセンサＳｐ５で検出する。次いで回転軸６０を時計方向に回転すると後続する被穿孔シートＳには２穴の穿孔が施される。

［第３実施形態］
次に図１０に示す上述の第１、第２実施形態と異なる第３実施形態について説明する。パンチ部材４０の構成は前述の第１、第２の実施形態と同一であるので同一符号を付して説明を省略する。そこで図１０に示すものは前記駆動カム（偏心カム）６１に代えて、所定ストロークで往復動する往復伝動部材をスライドカム８２で構成する場合を示す。図１と同様に装備した駆動モータＭに連結されたスライドカム８２にはＶ字状溝カム８３が形成され、このＶ字状溝カム８３は穿孔方向に所定角度で傾斜した傾斜カム面８３ａを備えている。そしてこのＶ字状溝カム８３に係合するカムフォロアーピン８３ｐがパンチ部材４０に嵌合したキャップ部材８４に植設してある。そしてキャップ部材８４はパンチ部材４０の上端部に回動可能にピボット支持してある。その他の構成は図１と同一である。

このような構成に於いてスライドカム８２を図示左右方向に所定ストロークで往復動すると、Ｖ字状溝カム８３の傾斜カム面８３ａがフォロアピン８３ｐを上死点ａから下死点ｃに向けてスラスト方向に押下する。このスラスト力を受けてパンチ部材４０は傾斜カム面６７θに沿ってラジアル方向に回転しながら上死点ａから下死点ｃに移動する。そして上記Ｖ字状溝カム８３の傾斜方向が反転するとパンチ部材４０は復帰スプリング６９で下死点ｃから上死点ａに復帰する。かかる過程でパンチ部材４０は図８のものと同様に上死点ａから下死点ｃには反時計方向に回転しながらシートを穿孔し、下死点ｃから上死点ａに復帰するときには時計方向に回転方向を反転させる。このとき穿孔刃４１に付着とした屑紙片８０は四方八方に振り飛ばされることとなる。

尚図１０に示す装置にはスライドカム８２の位置を検出するセンサフラグとポジションセンサとが図１の装置と同一の構成で配置してあり、このスライドカム８２には図１の装置と同様に駆動モータＭ（図示せず）に連結してある。従って２穴、４穴の穿孔動作は図１の装置と同一の構成で制御される。

［第４実施形態］
上述の第１〜第３実施形態と異なる第４実施例について図２０に基づいて説明する。
パンチ部材４０の構成は、第１〜第３実施例と同一であるので同一符号を付して説明を省略する。図２０に示すものはリンクギアに連結されたラックの往復動によって穿孔動作を行う構成を示す。リンクギア１００の駆動回転軸１０１には駆動モータＭの回転軸が連結されている。そしてこのリンクギア１００にはピン１０５が植設され、ラック１０２に形成されたスリット１０３と係合するように構成されている。従って駆動回転軸１０１の時計方向回転及び反時計方向回転でラック１０２は図２０上下方向（パンチ列の方向）に所定ストロークで往復動することとなる。

そこで図２０（ｂ）に示すようにリンクギア１００をホームポジションＨＰから時計方向に回転するとピン１０５は同図ａ方向に回転し、ラック１０２を同図右側に移動させる。このラック１０２の移動によりラック１０２と噛合するパンチ部材４０が回転され、被穿孔シートに４穴の穿孔が施される。さらに同図ｂ方向にピン１０５が回転するとパンチ部材４０は上死点に復帰する。一方、駆動回転軸１０１を反時計方向に回転するとピン１０５が図示ｃ方向に回転することとなり、ラック１０２を同図左側に移動させる。すると被穿孔シートには２穴の穿孔が施され、次いでピン１０５を図示ｄ方向に回転させるとパンチ部材４０はホームポジションに復帰する。

［駆動制御手段の構成］
本発明は上述の第１、第２、第３、各実施形態に於けるパンチ部材の駆動制御を次のように構成したことを特徴としている。前述のパンチ部材はいずれも駆動モータＭで穿孔動作を実行するように構成され、この駆動モータの回転力は伝動部材ＤＬ（第１実施形態の「スライド部材５０」、第２実施形態の「駆動回転軸６０」、第３実施形態の「スライドカム８２」）で上死点から下死点に移動する過程でシートに穿孔処理を施す。そしてこれらの伝動部材は第１第２のホームポジション間を往復動する際に２穴又は４穴の穿孔を施すようになっている。

［パンチ部材のホームポジションにおける位置制御］
上述の第１、第２、第３の各実施形態に於けるパンチ部材４０のホームポジションＨＰにおける位置制御は次のように構成する。駆動モータＭは直流モータで構成され、このモータの端子間に抵抗器を有する短絡回路を結線する。この電気ブレーキ（ダイナミックブレーキ）によってモータの回転エネルギーを熱消費させてモータを速やかに停止させる。そこでパンチ部材４０に穿孔動作を行わせる伝動部材（スライド部材）５０は駆動モータＭを回転制御する駆動制御手段ＤＳでコントロールされる。この駆動制御手段ＤＳは図示しないが例えば後述する後処理装置Ｃの制御ＣＰＵで構成され駆動モータＭを回転制御してパンチ部材４０に穿孔動作を実行させる。

そこでパンチ部材４０を所定のホームポジションＨＰに停止するときシートの紙厚さ及びその材質によって穿孔負荷が異なる。このためパンチ部材４０をホームポジションＨＰの正確な位置に停止するにはブレーキ手段が必要となる。このブレーキ手段は「メカニカルブレーキ手段」か「電気ブレーキ手段」で構成される。以下このブレーキ手段について説明する。

［パンチ部材をホームポジションに停止させるメカニカルブレーキの構成］
図１８及び図１９に示すように前述のスライド部材５０（８２）にホームポジションＨＰでその移動負荷を増大するブレーキシュー部材９０を設ける。スライド部材（前述の５０又は８２）は前述したように第１、第２、第３のホームポジションＨＰ１、ＨＰ２、ＨＰ３で停止する。このホームポジションＨＰ１〜ＨＰ３に凹溝Ｎａ、Ｎｂ、Ｎｃが形成してある。そして装置フレーム３０にはブレーキシュー部材９０が付勢スプリング９１で常時スライド部材５０（８２）に係合するように配置してある。このブレーキシュー部材９０は合成樹脂、ゴム質材などの高摩擦係数の素材でブラケット９３と一体成形されている。そしてブラケット９３は装置フレーム３０に形成した長孔９５にピン９４で取り付けてある。このブラケット９３には付勢スプリング９１がブレーキシュー部材９０をスライド部材５０（８２）側に圧接するように取り付けてある。またブレーキシュー部材９０の先端はスライド部材５０（８２）の凹溝Ｎａ、Ｎｂ、Ｎｃに嵌合する形状に形成されている。従ってスライド部材５０（８２）はブレーキシュー部材９０に摺接して移動するがホームポジションＨＰに位置する凹溝Ｎａ〜Ｎｃとブレーキシュー部材９０とが互いに係合すると大きな負荷が作用する。このブレーキシュー部材９０の負荷によってスライド部材５０（８２）はオーバランすることがない。

［穿孔負荷を検出してブレーキ手段の作動タイミングを異ならせる態様の説明］
前述の第１第２第３の実施形態において前述のパンチ部材４０の穿孔動作（上死点から下死点への移動）における「所定時間当たりの移動量」（実施例１）又は「移動速度」（実施例２）を検出する穿孔動作検出手段を設ける。そして前記駆動制御手段ＤＳは穿孔動作検出手段からの検出結果に応じて前記ブレーキ手段ＢＲの作動タイミングを異ならせる。図１３に示す実施例１は予め設定した時間（tｎsec）当たりのパンチ部材の移動量を検出するように穿孔動作検出手段を構成する。図示の場合は前述のスライド部材５０に設けた位置検出用のフラグ５６をポジションセンサＳｐ２，Ｓｐ３で検出し、タイマーをセットする。そしてこのタイマーが予め設定した時間tｎ秒を経過したときの駆動モータＭのエンコーダパルスをカウントする。このカウントしたパルス数を基準値と比較して駆動モータＭに付加するダイナミックブレーキＢＲの作動タイミングを設定する。例えば基準値を標準シートの紙厚さに設定し、この基準値よりエンコーダのカウント数が小さいときには「厚紙」、カウント数が大きいときには「薄紙」と判別する。そして駆動制御手段ＤＳは「薄紙」と判断したときには検出時からt１秒後にダイナミックブレーキＢＲを起動する。また「厚紙」と判断したときには検出時からt２秒後（t２＞t１）にダイナミックブレーキを起動する。このように構成することによって厚紙であっても薄紙であっても常に一定の停止位置にパンチ部材４０を停止することが出来る。

この場合のダイナミックブレーキＢＲの起動タイミングは予め実験によって穿孔速度（所定時間内の移動量）とブレーキ起動時との相関関係で設定する。つまり所定時間内の移動量の大小に応じてどのタイミングでブレーキを起動すればパンチ部材４０を一定の停止位置に停止できるか実験によって定める。従って図示しないが穿孔動作検出手段は制御クロックなどの計時手段と駆動モータの回転数（パンチ部材又はスライド部材の移動量であっても良い）を検出する位置検出手段（エンコーダ、位置センサなど）で構成され、駆動制御手段ＤＳはブレーキの起動タイミング（前述のt１、t２）を予め実験などで設定したテーブルメモリとコンパレータなどの比較手段で構成される。

次に図１４に示す実施例２は、穿孔動作検出手段を前述のパンチ部材４０の穿孔動作における所定範囲（測定ストローク）の移動時間を検出するように構成する。例えばＣＰＵなどの基準クロックで上死点から下死点に移動するパンチ部材４０の移動時間を検出する。そしてこの検出時間が長いときには「厚紙」、短いときには「薄紙」と判別しブレーキ手段ＢＲの起動タイミングを前後調整してパンチ部材４０を所定位置に停止する。図示のものは前述のスライド部材５０のフラグ５６をポジションセンサＳｐ２，Ｓｐ３で検出し、穿孔動作の開始位置（測定ストロークの起点）を設定する。そしてこの起点位置から計時手段で時間計測する。そしてパンチ部材４０が穿孔動作を終了したときをフラグ５６とポジションセンサＳｐ２，Ｓｐ３で検出する。このポジションセンサが終点位置を検出したときの時間（図示tn時間、tm時間）を予め設定した基準値（時間）と比較し、この基準値より長いときには「厚紙」、短いときには「薄紙」と判別し、駆動モータＭに付加するダイナミックブレーキＢＲの作動タイミングを設定する。例えば基準値を標準シートの紙厚さに設定し、この基準値より計時手段の計時時間が長いときには「厚紙」、短いときには「薄紙」と判別する。そして駆動制御手段ＤＳは「薄紙」と判断したときには検出時からt１秒後にダイナミックブレーキＢＲを起動する。また「厚紙」と判断したときには検出時からt２秒後（t２＞t１）にダイナミックブレーキを起動する。尚このダイナミックブレーキの作動タイミングは前述のものと同様に実験によって定めておく。このように構成することによって厚紙であっても薄紙であっても常に一定の停止位置にパンチ部材４０を停止することが出来る。

［ブレーキ手段の作動タイミングを紙厚さに応じて異ならせる態様］
次に図１５に示す実施例は後述する被穿孔シートの紙厚さ及び／又は材質に応じて前述のダイナミックブレーキの起動タイミングを異ならせる実施例３を示す。図示のものはダイナミックブレーキ（図示せず）を図１５に示すように制御する。同図はカム手段を第２ホームポジションＨＰ２から第１ホームポジションＨＰ１に移動する場合の制御を示し、このホームポジションＨＰ２から駆動モータに所定の電力を供給する。そして例えばカム手段が穿孔動作を終了したタイミングを前述のフラグ５５ｂで検出し、この穿孔動作の終了から駆動モータに連結したエンコーダ５４のパルスを検出する。そしてこのパルスが予め設定したタイミングの経過後にダイナミックブレーキＢＲを作動する。するとパンチ部材４０はモータの定格（電機子）に応じた制動トルクで停止するが、被穿孔シートＳの紙厚さ、材質に応じて停止位置が異なる。

そこで駆動モータＭを制御する駆動制御手段ＤＳ（例えば装置の制御ＣＰＵ）は後述する被穿孔シートＳの紙厚さ及び／又は材質によってブレーキ手段の作動開始タイミングを選定する。そして上述のスライド部材５０がフラグ５５ｂを過ぎった検出位置から駆動モータＭに連結したエンコーダ５４のパルスをカウントし、このパルスが予め設定したパルス数に達したとき、駆動モータの端子を短絡させその回転エネルギーを抵抗器の熱エネルギーに変換する。これによって生ずる制動トルクによって駆動モータは速やかに停止する。尚、図示の装置は被穿孔シートＳの紙厚さを大小２つにグループ分けし、被穿孔シートＳの紙厚さ「小」のときはブレーキの作動時間を「t１」に、厚さが「大」のときはブレーキの作動時間を「t２」に設定し、このときt２＞t１となるように構成されている。従って被穿孔シートＳの紙厚さが厚いときには薄いときに比べてブレーキ手段ＢＲの作動開始時間が「遅く」なるように構成されている。尚このブレーキ手段の作動開始タイミングは２段階に限らず３段階以上或いは個々の被穿孔シートＳの紙厚さなどに応じて設定するように構成しても良い。

上述のブレーキ作動タイミングは駆動モータの特性から発生する制動トルクに応じて紙厚さに拘わらず略々同一位置にパンチ部材４０が停止するように設定する。このタイミング時間（例えばエンコーダパルス）は実験によって定めることが好ましい。従ってこのように紙厚さに応じて設定されたブレーキの作動開始時間は例えば制御回路のＲＡＭにデータテーブルとして記憶され、別途検出或いは入力された被穿孔シートＳの紙厚さ情報に基づいて選定される。

［駆動モータのトルクを紙厚さに応じて異ならせる態様］
図１６に示す実施例４は駆動モータＭに供給する電源パルスのデューティを紙厚さ（又は材質）に応じて調整する場合を示す。駆動モータＭに図１６に示すパルス電源を供給する。このパルス電源はＰＷＭ制御（パルス幅変調制御）のデューティ比を高低調節できるように構成する。そして駆動制御手段ＤＳからの制御信号で紙厚さ及び／又は材質によってデューティ比を大小に変更する。そしてこのデューティ比はパンチ部材４０が所定のホームポジション、に停止するように設定する。例えば紙厚さが厚い場合にはデューティ比を大きく（高く）設定し、紙厚さが薄いときにはデューティ比を小さく（低く）設定する。これによって被穿孔シートＳの紙厚さ、材質に拘わらず常に所定のホームポジションＨＰにパンチ部材４０を停止することが出来る。

つまり、駆動モータＭに印加する電源パルスのデューティ比（モータＯＮ時間／（モータＯＮ時間＋モータＯＦＦ時間））を「厚紙用デューティ比」と「薄紙用デューティ比」とに数段階に設定し、別途検出或いは入力された被穿孔シートＳの紙厚さ情報に基づいて最適のデューティ比を選定し、このデューティ比で駆動モータＭに電力供給する。これによって穿孔負荷の大きい厚紙シートのときには駆動モータに供給される電力量は大きく、薄紙シートのときには小さくなる。従って駆動モータＭの出力は被穿孔シートＳの紙厚さに応じて大小に調節され、パンチ部材４０の実行速度はほぼ同一となる。

尚、この場合も駆動モータＭのホームポジション位置への停止は前述のものと同様に電気ブレーキを用いる。このブレーキ手段は前述と同様に穿孔動作の終了タイミングをポジションセンサＳｐ１で検知し、この検知信号から所定のエンコーダパルスをカウントし、停止位置の直前でダイナミックブレーキを作用させる用に構成する。これによって被穿孔シートＳの紙厚さに関係なく所定のホームポジションＨＰ１にパンチ部材４０を停止させることが出来る。

［パンチ部材のホームポジションを紙厚さに応じて異ならせる態様］
次に図１７に示す実施例５について説明すると前述の第１第２第３の実施形態に於いて駆動モータＭを直流モータで構成し、このモータでパンチ部材４０を駆動制御する際に、図１７に示すようにホームポジション位置を被穿孔シートの厚さに応じて複数の位置を選定できるように構成する。例えば図１で説明した第１実施態様の構成で説明すると第１ホームポジションＨＰ１、第２ホームポジションＨＰ２、第３ホームポジションＨＰ３を、それぞれのホームポジションを厚紙用のホーム位置ＨＰａ、と薄紙用のホーム位置ＨＰuに設定する。そして駆動制御手段ＤＳは後述の紙厚さ情報を入力する入力手段又は紙厚さを検出する厚さ検出手段からの情報に基づいて各ホームポジション位置を設定するように構成する。

この場合にはホームポジションＨＰ１から駆動モータＭを作動し、同時にこの起動位置から例えばエンコーダパルスをカウントする。そしてパンチ部材４０のパンチ動作が終了した見込み時間の後、例えば駆動モータのエンコーダパルスが所定のパルス数に達したとき前述と同様のダイナミックブレーキを作用させる。すると被穿孔シートＳの紙厚さが薄いときには図示位置ＨＰuで停止し、厚いときには図示位置ＨＰａで停止する。従って被穿孔シートＳの紙厚さに応じたストロークでホームポジションＨＰ２とＨＰ１間を往復動させることが可能となり、その制御が容易となる。

次に上述の駆動制御手段ＤＳに被穿孔シートＳの情報を転送する入力手段及び厚さ検出手段の構成について説明する。前述のように被穿孔シートＳの紙厚さ及び／又は材質は次のように検出又は入力する。第１の方法は例えば後述する後処理装置のシート搬送経路にシート厚さを検出するセンサを配置する。そしてこのセンサでシートの厚さを検出する。その構造は例えばシート搬送経路に超音波センサを配置し、経路を通過するシートに発振素子から超音波を照射してこのシートを透過した超音波を受振素子で検出する。そして両素子の減衰量からシートの厚さを検知する。或いは経路を通過するシートに光を照射し、透過した光を受光素子で検知し、光の減衰量からシートの厚さを検知する。このような検出素子は既に広く用いられている。

第２の方法は、後述する後処理装置、或いは画像形成装置にコントロールパネルを設け、このコントロールパネルからオペレータが使用するシートの紙厚さを入力するように構成する。この他、例えば画像形成装置或いはこれに連結した後処理装置でシートを供給するシート供給経路が厚紙用（厚紙カセット）、薄紙用（薄紙カセット）とに区分されている装置構成にあってはシートの供給先情報によって「厚紙シート」であるか「薄紙シート」であるかを識別するように構成することも可能である。

［後処理装置の説明］
次に本発明に係わる画像形成装置Ｂにおける後処理装置Ｃの構成を図１２に従って説明する。図１２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、この画像形成装置Ｂ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。そして画像形成装置Ｂで画像形成したシートを後処理装置Ｃで印刷済のシートに穿孔処理を施すように構成されている。まず画像形成装置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。

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。

尚図示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。

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２７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２７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。尚パンチユニット２７は先に説明した図１に示す装置若しくは図８及び図１０に示す装置で構成されている。

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。この状態でパンチユニット２７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前述のポジションセンサＳｐ１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。

［穿孔方法の説明］
上述の実施形態から明らかなように上死点ａと下死点ｃとの間で往復動するパンチ部材４０を備え、このパンチ部材４０で紙載台上にセットされたシートＳの１個所若しくは複数個所に孔開け処理する穿孔方法について以下説明する。
まずダイプレート（紙載台）３５上に１枚若しくは複数枚のシートＳを所定姿勢でセットする（給紙ステップ）。このシートＳのセットは例えば後処理装置Ｃなどのシート搬送ローラで給送セットする。次いで上記パンチ部材４０を上死点ａから下死点ｃに向けて駆動モータＭとこれに連結した伝動手段で移動する（穿孔ステップ）。これによってシートＳには１個所若しくは複数個所の穿孔が施される。ついでパンチ部材４０を上記下死点ｃから上死点ａに移動する（復帰ステップ）。この復帰ステップに次いで穿孔されたシートＳを上記ダイプレート（紙載台）３５から搬出する（シート搬出ステップ）の順にシートＳに穿孔処理を施す。尚上記シート搬出ステップは上記下死点ｃから上死点ａに移動するパンチ部材４０の復帰動作の少なくともパンチ部材４０が前記下死点ｃから前記穿孔点ｂに移動した後、シートＳをダイプレート３５から搬出する。

そこで、上記穿孔ステップでは、パンチ部材４０を上記上死点ａから下死点ｃに移動する際にラジアル方向に回転させる。そして（１）上記復帰ステップで下死点ｃから上死点ａに移動するとき、若しくは（２）後続する次シートの穿孔ステップで上死点ａから下死点ｃに移動するときにはパンチ部材４０をラジアル方向に逆回転する。

なお、上記（１）の動作は前記第２及び第３実施形態で説明した通りであり、また上記（２）の動作は前記第１実施形態で説明した通りである。つまり、上記（１）は、上記穿孔ステップではパンチ部材４０をラジアル方向に回転させながら下死点ｃに移動し、上記復帰ステップではラジアル方向に逆回転させながら上死点ａに移動する。また、上記（２）は、上記穿孔ステップで上記伝動手段は上記パンチ部材４０をラジアル方向に回転させながら上死点ａから下死点ｃに移動し、このラジアル方向の回転は上記ダイプレート（紙載台）３５に順次給送セットされる先行シートと後続する次シートとでは互いに反対方向に回転させる。

上述のようにパンチ部材４０をラジアル方向に回転させる際に上記（１）又は（２）のように正逆反対方向に回転させる過程で穿孔屑紙片は穿孔刃から確実に離脱するが、厚紙シート或いはプラスチックシートの場合には穿孔刃に屑紙片が残ることがある。このような性状のシートに穿孔する場合には、第１の先行シートへの穿孔動作と第２の後続シートへの穿孔動作の間にパンチ部材４０に穿孔動作を行わせる空穿孔動作を実行することによって確実に屑紙片を屑ボックス８１に収容することが出来る。

この場合には「給紙ステップ」「穿孔ステップ」「シート搬出ステップ」「穿孔動作ステップ（空穿孔）」「次シート給紙ステップ」の順に制御する。これによって前記第１実施形態の装置で説明すると給紙ステップでセットされたシートに穿孔する際にはパンチ部材は例えば時計方向に回転し、シート搬出ステップ後の空穿孔ステップではパンチ部材は反時計方向に回転する。このとき穿孔するシートが存在しないため穿孔刃に詰まった屑紙片は逆回転によって振り落とされ、屑ボックスに収納される。

また、図１及び図１０の構成にあって、パンチ部材４０は駆動モータＭにスライド部材５０と、これに形成したラック歯車５１で回転駆動する場合を説明したが、スライド部材５０を設けることなくパンチ部材４０と駆動モータＭとはタイミングベルト、歯車列などの伝動機構を用いても良いことは勿論である。

本発明に係わる穿孔装置の一実施形態を示す全体構成の説明図。 図１の装置における要部説明図であり、同図（ａ）は断面図を示し、同図（ｂ）は斜視状態を示す。 図１の装置に於けるカム手段を示し、（ａ）は斜視説明図、（ｂ）は円筒カムを平面に展開した状態を示す説明図。 図１の装置におけるパンチ部材の動作状態の説明図。 図１の装置に於ける穿孔状態を示す動作状態説明図。 図１装置における駆動機構のポジションセンサの構成図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）は断面図。 図６のポジションセンサにおける動作状態の説明図。 図１の装置と異なる穿孔装置の第２実施形態を示す全体構成の説明図であり、（ａ）はその駆動機構を（ｂ）は駆動カムの構成の説明図。 図９の装置（第２実施形態）の駆動回転カムの構造説明図であり、（ａ）は駆動カムの正面図、（ｂ）は要部断面図、（ｃ）はホームポジションの位置検出の説明図。 図１及び図８の装置と異なる穿孔装置の第３実施形態を示す全体構成の説明図。 本発明に係わる穿孔装置の制御を示すフローチャート。 本発明に係わる画像形成装置における後処理装置の構成説明図。 図１、図８、図１０の穿孔装置における駆動制御の構成を示す第１の実施例を示す説明図。 図１、図８、図１０の穿孔装置における駆動制御の構成を示す第２の実施例を示す説明図。 図１、図８、図１０の穿孔装置における駆動制御の構成を示す第３の実施例を示す説明図。 図１、図８、図１０の穿孔装置における駆動制御の構成を示す第４の実施例を示す説明図。 図１、図８、図１０の穿孔装置における駆動制御の構成を示す第５の実施例を示す説明図。 図１、図８、図１０の穿孔装置におけるメカニカルブレーキの構成を示す断面図。 図１８の装置の平面図と、その要部拡大図。 穿孔装置の第４実施形態を示す説明図であり（ａ）は全体構成図を示し、（ｂ）はリンクギアの回転方向と穿孔点との関係を示す説明図。

符号の説明

３０ 上部フレーム（ベースフレーム）
３１ 上ガイド
３２ 下ガイド
３３ リードピン（カムフォロア）（第１実施形態）
３５ 下部フレーム
３６ フレーム基盤
３７ ダイプレート
３８ 刃受孔
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
４６ 受動歯車
４２ａ 上部軸部
４２ｂ 下部軸部
４３ 鍔状段差部
４４ 円筒カム
４５θ 傾斜カム面（第１実施形態）
４５ カム溝（第１実施形態）
５０ スライド部材
５１ ラック歯車
５３ モータブラケット
５４ エンコーダ
５５ 第１センサフラグ
５６ 第２センサフラグ
６５ リードピン（カムフォロア）（第２、第３実施形態）
６７ カム溝（第２、第３実施形態）
６７θ 傾斜カム面（第２、第３実施形態）
８０ 屑紙片
８１ 屑ボックス
８２ スライドカム
９０ ブレーキシュー部材
Ｓｅ エンコードセンサ
Ｓｐ１ 第１ポジションセンサ
Ｓｐ２ 第２ポジションセンサ
Ｓｐ３ 第３ポジションセンサ
Ａ 穿孔装置
Ｍ 駆動モータ

Claims (7)

1. 紙葉にパンチ部材を回転させながら穿孔する装置であって、
   ベースフレームに上死点と下死点の間で上下動可能に支持された複数のパンチ部材と、
   前記各パンチ部材を穿孔方向に上下動する駆動モータと、
   前記駆動モータの回転を前記各パンチ部材に伝達する伝動手段と、
   前記駆動モータを制御する駆動制御手段と、
   を備え、
   前記伝動手段は、
   第１、第２のポジション間を往復直線動又は往復回転動する往復伝動部材と、
   前記各パンチ部材に設けられ前記往復伝動部材の往復動を各パンチ部材に回転動として伝達する受動歯車と、
   前記各パンチ部材に設けられ穿孔方向に所定角度で傾斜したカム面を有する円筒カムと、
   前記ベースフレームに設けられ、前記カム面と係合するカムピンと、
   で構成され、
   前記カム面は、前記往復伝動部材が第１、第２のポジション間を移動する動作で前記各パンチ部材を回転しながら上死点から下死点に移動した後に上死点に復帰させる傾斜カム面で形成され、
   前記駆動制御手段は、
   前記駆動モータを正逆転して前記第１、第２のポジション間で前記往復伝動部材を往復動させ、前記各パンチ部材と受動歯車と円筒カムを回転させながら穿孔方向に上下動することを特徴とするシート穿孔装置。
2. 前記往復伝動部材は、往復直線動するスライド部材で構成され、
   前記ベースフレームは、上ガイド壁と下ガイド壁と背面壁を有する上部フレームを備え、
   この上ガイド壁と下ガイド壁に形成されたガイド孔に前記複数のパンチ部材は上下動可能に支持され、
   前記背面壁と前記各パンチ部材に設けられた受動歯車との間に前記スライド部材が摺動可能に規制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。
3. 前記各パンチ部材に設けられたＶ字状カム溝と係合する前記カムピンは、前記上部フレームの背面壁に固定されていることを特徴とする請求項２に記載のシート穿孔装置。
4. 前記往復伝動部材は、ラックを形成したスライド部材で構成され、
   前記ベースフレームは、上ガイド壁と下ガイド壁と背面壁を有し、
   この上ガイド壁と下ガイド壁に形成されたガイド孔に前記複数のパンチ部材が上下動可能に支持され、
   前記背面壁と各パンチ部材に設けられた受動歯車との間に前記スライド部材が往復直線動可能に運動規制され、
   前記背面壁に各パンチ部材に設けられたＶ字状カム溝と係合するカムピンが固定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。
5. 紙葉にパンチ部材を回転させながら穿孔する装置であって、
   ベースフレームに上死点と下死点の間で上下動可能に支持された複数のパンチ部材と、
   前記各パンチ部材を穿孔方向に上下動する駆動モータと、
   前記駆動モータの回転を前記各パンチ部材に伝達する伝動手段と、
   前記駆動モータを制御する駆動制御手段と、
   を備え、
   前記伝動手段は、
   第１、第２のポジション間を往復直線動するラックを形成した往復伝動部材と、
   前記各パンチ部材に設けられ前記往復伝動部材の往復動を各パンチ部材に回転動として伝達する受動歯車と、
   前記各パンチ部材に設けられ穿孔方向に所定角度で傾斜した傾斜カム面を有する円筒カムと、
   前記ベースフレームに設けられ、前記カム面と係合するカムピンと、
   で構成され、
   前記ベースフレームは、上ガイド壁と下ガイド壁と背面壁を有する断面コの字形状に構成され、
   前記上ガイド壁と下ガイド壁に、前記各パンチ部材が上下動可能に支持され、
   前記背面壁と各パンチ部材に設けられた受動歯車との間に、前記往復伝動部材が往復動可能に規制され、
   前記背面壁に、各パンチ部材に設けられたＶ字状カム溝と係合するカムピンが固定されていることを特徴とするシート穿孔装置。
6. 前記カム溝は、
   前記往復伝動部材が第１、第２のポジション間を一方向に移動する動作で前記各パンチ部材を上死点から下死点に移動した後、上死点に復帰させるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシート穿孔装置。
7. 前記往復伝動部材には、前記第１、第２のポジションで移動負荷を増大するブレーキ手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシート穿孔装置。

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