JPH07136995A

JPH07136995A - シートパンチ装置

Info

Publication number: JPH07136995A
Application number: JP28377293A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Hosoi; 正敏細井; Nobuyoshi Seki; 宣好関; Mitsuru Ichikawa; 満市川; Yuji Ueno; 裕二植野; Tetsuji Watanabe; 哲司渡辺
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-11-12
Filing date: 1993-11-12
Publication date: 1995-05-30

Abstract

(57)【要約】【目的】シートの所定の位置にずれを生じることなく正
確にパンチ孔をあけることができる生産性の高いシート
パンチ装置を提供する。【構成】シートを搬入・搬送するシート搬送手段（搬送
ローラ６）と、シート搬送手段を駆動する搬送駆動手段
（搬送モータ１０）と、シートの搬送経路Ｓの途中に設
けられた回転するポンチ７０１及びダイス７０２からな
るロータリーパンチ手段（用紙穿孔装置７０）とを具備
し、ポンチ７０１及びダイス７０２を回転駆動させる駆
動手段（駆動ステッピングモータ７０６）を搬送駆動手
段から独立させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、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。

【０００２】

【従来の技術】従来より、一部の複写機やプリンタ等に
おいては、画像形成装置から排出された複数の用紙を綴
じるためのスティプル装置や、その用紙に孔を空けるシ
ートパンチ装置を備えた用紙後処理装置が用いられてい
る。この用紙後処理装置のシートパンチ装置としては、
実公昭６０−１２１２０号公報、実開昭６２−９２２６
２号公報、実公平３−３７９１６号公報、実公平３−３
７９１７号公報、及び、特開平４−１９３４９８号公報
等に記載された装置が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来の
シートパンチ装置は、シートにパンチ孔を穿孔するポン
チとダイスの駆動方式が、（１）シート搬送モータと同
一駆動されるポンチとダイスを、クラッチを介して回転
させながらシートにパンチ孔をあけるロータリー式、
（２）定位置に置かれたダイスに対して、ソレノイド
（またはモータ）によりポンチを直線的に進退させてシ
ートにパンチ孔をあけるプッシュ式、に大別される。

【０００４】しかしながら、（１）のロータリー式のシ
ートパンチ装置では、クラッチの応答のバラツキ（機械
間・経時）、負荷のバラツキ（機械間・経時）、電源電
圧のバラツキ（常時）、温度のバラツキ（常時）等によ
り、シートに穿孔されたパンチ孔の位置にずれが発生す
る不具合がある。但し、このロータリー式のシートパン
チ装置では、シートを搬送しながらパンチ孔をあけるこ
とができるので、生産性の低下を生じることがない。

【０００５】一方、（２）のプッシュ式のシートパンチ
装置では、シートへのパンチ孔の穿孔動作を開始する際
に、シートを所定の位置に停止させる必要があるため、
その生産性が著しく低下する不具合がある。

【０００６】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、シートの所定の位置にずれを生
じることなく正確にパンチ孔をあけることができる生産
性の高いシートパンチ装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するために、シートを搬入・搬送するシート搬送手
段と、このシート搬送手段を駆動する搬送駆動手段と、
シートの搬送経路の途中に設けられた回転するポンチ及
びダイスからなるロータリーパンチ手段とを具備するシ
ートパンチ装置において、上記ポンチ及びダイスを回転
駆動させる駆動手段が、上記搬送駆動手段とは独立して
設けられている構成とする。

【０００８】

【作用】本発明によれば、上記ポンチ及びダイスを回転
駆動させる駆動手段が、上記シート搬送手段を駆動する
搬送駆動手段とは独立して設けられているので、前述し
たような種々の特性のバラツキに対応したロータリーパ
ンチ手段の選択が可能となる。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。図１乃至図３において、１は複写機等の画像形
成装置、２は用紙後処理装置、３は画像形成装置１側の
排紙ローラである。また、用紙後処理装置２の内部に
は、用紙搬送方向の上流側から順に、切換爪５、搬送ロ
ーラ６、用紙穿孔装置７０、搬送ローラ６、排出ローラ
７、上下方向に多段に配列されたビン８が、それぞれ配
置されている。ビン８は、ヘリカルスパイラル９により
保持され、このヘリカルスパイラル９が正逆回転するこ
とにより上下に移動して、排出されるシートのソート／
スタック動作が可能となる。また、切換爪５の上流側近
傍には、図２に示すように、入口センサ４が設けてあ
る。

【００１０】ここで、搬送ローラ６は、搬送ＤＣブラシ
レスモータ１０により駆動され、排出ローラ７は、排出
ステッピングモータ１１により、用紙穿孔装置７０は、
駆動ステッピングモータ７０６によって、それぞれ独立
したモータ（駆動手段）で駆動・制御されている。

【００１１】また、用紙穿孔装置７０は、図２に示すよ
うに、用紙搬送経路Ｓを挾んで、一対のポンチ７０１と
一対のダイス７０２を対向配置して構成されている。ダ
イス７０２は、孔部７０２ａと、この孔部７０２ａに連
接し一対のダイス７０２の対向面側が広くなるテーパガ
イド部７０２ｂとを有しており、このテーパガイド部７
０２ｂにより、その直下に位置する抜きカス収容箱７１
５に、抜きカス７１４を確実に導くように形成されてい
る。

【００１２】また、図２及び図３において、７０３ａは
ダイス７０２の回転軸、７０３ｂはポンチ７０１の回転
軸、７０４はホームポジションセンサ、７０６駆動ステ
ッピングモータ、７０７は伝達プーリ、７０８はタイミ
ングベルト、７０９ａ，７０９ｂはギヤ、７１１は駆動
プーリ、７１２は検知板、７１６はステー、７１８は満
杯検知センサである。

【００１３】ところで、例えば、実公平３−３７９１６
号公報に記載されているように、電磁（スプリング）ク
ラッチを使用して、用紙穿孔装置７０とシート搬送手段
とを同一の駆動源により駆動する構成のシートパンチ装
置においては、そのクラッチの応答に、クラッチ自体、
電源、負荷、温度、経時変化等によるバラツキがある
と、このバラツキが、そのままシートに穿孔されるパン
チ孔の位置誤差となってしまう。すなわち、クラッチの
応答のバラツキは、３〜１０ｍｓ程度あり、これによる
シートのパンチ孔位置のバラツキは、１．５〜５ｍｍと
なって、実用に耐えない。

【００１４】これに対し、本実施例では、駆動ステッピ
ングモータ７０６によって、用紙穿孔装置７０を、シー
ト搬送手段とは別に独立して駆動しているので、その線
速を５００ｍｍ／ｓｅｃとしたときの応答のバラツキ
は、１ｍｓ程度となり、これによるシートのパンチ孔位
置のバラツキを、０．５ｍｍに低減できる。また、本実
施例では、用紙穿孔装置７０を、シート搬送手段とは別
に独立して駆動しているので、シートにパンチ孔を穿孔
した後のロータリーパンチ手段の回転速度を増速させる
ことにより、次ぎのシートに素早く対応するように、用
紙穿孔装置７０のポンチ７０１及びダイス７０２をホー
ムポジションに高速で戻すことができるので、高速複写
機等への対応も可能となる。

【００１５】ここで、用紙穿孔装置７０の駆動をＡＣ／
ＤＣモータによって行う場合には、サーボをかけて、そ
の速度制御を行うことになるが、この種のモータでは、
その立上り時の時間を一定にするのが非常に難しく、前
述のクラッチの場合と同様、モータ自体、電源、負荷、
温度、ドライバ自体等の応答にバラツキが生じる。ま
た、この場合には、パンチ孔穿孔時の負荷変動によって
も速度が変動し、パンチ孔形状にバリ等の不備が発生し
てしまう。また、このような不具合をなくすためには非
常に高か且つ複雑なモータ・制御が必要となる。

【００１６】その点、本実施例では、用紙穿孔装置７０
の駆動源にステッピングモータを使用しているので、発
振器の精度で時間制御ができ、数μｓのバラツキしか起
こらず、パンチ孔をシートの正確な位置に繰り返し穿孔
させることができる。

【００１７】なお、特開平４−１９３４９８号公報に記
載されているように、シート搬送手段の駆動をステッピ
ングモータで行い、ソレノイドでパンチ孔を穿孔する方
式のシートパンチ装置もあるが、この装置では、そのパ
ンチ孔の位置精度は本実施例と同様に高くなる反面、パ
ンチ孔の穿孔時にシートの搬送を一旦停止させる必要が
あるため、その生産性が著しく低下してしまう欠点があ
る。

【００１８】次に、本実施例の動作について説明する。
図１乃至図３において、画像形成装置１より排紙ローラ
３によって排出されたコピー用紙は、用紙後処理装置２
へと搬送される。この用紙後処理装置２へ搬送されたコ
ピー用紙は、入口センサ４を通過し、切換爪５によって
分配部へ搬送され、搬送ローラ６によって用紙穿孔装置
７０に搬送される。ここで、搬送ローラ６は、画像形成
装置１の排出ローラ３により排出されるコピー用紙の排
出速度と略同一になるように制御された搬送ＤＣブラシ
レスモータ１０によって駆動される。

【００１９】コピー用紙が用紙穿孔装置７０に搬送さ
れ、コピー用紙後端が入口センサ４を通過して一定の時
間を経ると、穿孔用の駆動ステッピングモータ７０６が
作動し、駆動ステッピングモータ７０６に取り付けられ
た駆動プーリ７１１が回転し、タイミングベルト７０８
を介して伝達プーリ７０７が回転する。この伝達プーリ
７０７の回転は、ギヤ７０９ａ，７０９ｂへと伝達さ
れ、ギヤ７０９ａ，７０９ｂの回転は、ギヤ７０９ａ，
７０９ｂと一体となっている回転軸７０３ａ，７０３ｂ
へ伝達され、回転軸７０３ａに取り付けられたダイス７
０２と、回転軸７０３ｂに取り付けられたポンチ７０１
が、図３の矢印方向にそれぞれ回転する。

【００２０】すなわち、本実施例では、上述のように、
穿孔を施すコピー用紙の端面側を基準として穿孔駆動タ
イミングを制御することにより、コピー用紙のサイズ別
に穿孔タイミングを制御する複雑さや、用紙の公差の違
いによるバラツキなどに影響されることなく穿孔タイミ
ングを制御することができる。

【００２１】コピー用紙は、用紙穿孔装置７０のポンチ
７０１と、ダイス７０２との間を搬送され、図４（ａ）
に示すように、ポンチ７０１とダイス７０２が回転し、
図４（ｂ）に示すように、ダイス７０２の孔部７０２ａ
にポンチ７０１が挿入されることにより、パンチ孔が穿
孔される。このとき、ポンチ７０１とダイス７０２の孔
部（刃部）７０２ａの線速は、コピー用紙の搬送速度と
等しくなるように、制御・駆動されている。これによ
り、パンチ孔の孔形状が孔部７０２ａの形状と同一形状
となり、且つ、バリや破れ等も発生しない。

【００２２】コピー用紙が入口センサ４を通過してか
ら、ポンチ７０１とダイス７０２が回転を始めるまでの
時間は、任意に設定することが可能であり、これによっ
てコピー用紙の任意の位置にパンチ孔の穿孔を行うこと
が可能となる。このようにして用紙穿孔装置７０によっ
てパンチ孔の穿孔されたコピー用紙は、搬送ローラ６に
よって排出ローラ７へと搬送され、ビン８へと排出され
る。

【００２３】一方、コピー用紙の穿孔をし終えたポンチ
７０１とダイス７０２は、図４（ｃ）に示すように、更
に回転し、図３に示すギヤ７０９ｂに取り付けられた検
知版７１２の切欠き部７１３をホームポジションセンサ
７０４が検知することにより、所定の位置に停止され
る。そして、上述の一連の動作が、画像形成装置１より
排出されるコピー用紙１枚毎について行われる。

【００２４】用紙穿孔装置７０により穿孔動作が繰り返
し実行され、図２に示すように、抜きカス収容箱７１５
内に落下したパンチ孔の抜きカス７１４が、一定量堆積
すると、抜きカス収容箱７１５を保持するステー７１６
に取り付けられた満杯検知センサ７１８がこれを検知
し、抜きカス収容箱７１５内の抜きカス７１４が満杯で
あることを、図示しないＬＥＤの点灯によって、オペレ
ーターに報知する。この抜きカス収容箱７１５は、用紙
後処理装置７０に対して着脱可能に構成されており、満
杯検知センサ７１８により、抜きカス収容箱７１５内の
抜きカス７１４が満杯であることが検知された状態で、
用紙後処理装置２から引き出して、抜きカス７１４を処
理することができる。

【００２５】一方、本実施例のように、画像形成装置１
より排出されるコピー用紙を、多段に配列されたビン８
上に分配し、この用紙を穿孔する用紙穿孔装置７０を備
えた用紙後処理装置２において、用紙穿孔装置７０をビ
ン８の手前側に配置し、互いに対向するポンチ７０１と
ダイス７０２とを回転させることによりコピー用紙１枚
毎にパンチ孔を穿孔するように構成するとともに、図４
に示すように、ポンチ７０１の先端の刃部中央にパンチ
孔穿孔時に生じる抜きカス７１４をコピー用紙から分離
するための突起部材７１９を設けることにより、この突
起部材７１９により、抜きカス７１４をコピー用紙から
ダイス７０２側へ押し込むことができ、コピー用紙から
抜きカス７１４を完全に分離させてダイス７０２の孔部
７０２ａ内に落下させることができるので、この抜きカ
ス７１４がコピー用紙に再び付着して排出されることが
なく、良好な穿孔用紙を得ることができる。

【００２６】また、本実施例における穿孔用駆動ステッ
ピングモータ７０６の最大出力トルクは、万一、ポンチ
７０１とダイス７０２とが位置ずれを起こして、それら
の刃部どうしが衝突しても破損しないようなトルクに設
定されている。すなわち、この穿孔用駆動ステッピング
モータ７０６は、その特性を利用したトルクリミッタの
機能も兼ねている。もちろん、この穿孔用駆動ステッピ
ングモータ７０６と、ポンチ７０１及びダイス７０２と
の駆動系の間に、他のトルクリミッタを挿入してもよ
い。なた、この駆動ステッピングモータ７０６の動作時
のトルクは、コピー用紙への穿孔終了時の負荷トルクを
基準として設定されている。これにより、このモータの
最適化（低コスト化、小型化、小エネルギー化等）が図
れ、装置のコストダウンが可能となる。

【００２７】ところで、図５に示すように、パンチ孔穿
孔時の負荷トルクの負荷のピークが、パンチ孔の切り終
わりに生じるのは、ポンチ７０１とダイス７０２とが円
運動を行い、且つ、パンチ孔の孔形状が円であることに
よる。従って、このパンチ孔の孔形状を楕円や四角、あ
るいは、三角などの他の形状にすれば、パンチ孔穿孔時
におけるトルクの負荷がパンチ孔の切り終わりに集中す
ることがなく、この負荷を平均化させることができる。
ここで、特に、パンチ孔の孔形状を楕円とした場合に
は、円形状の場合と同様に、その刃部の加工がし易くな
るメリットがある。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
請求項１では、用紙穿孔装置が独立して駆動されるの
で、他の駆動系と繋いだり切り離したりする際の時間の
バラツキが発生することがなく、用紙の正確な位置にバ
ラツキなくパンチ孔を穿孔することができる。また、用
紙穿孔装置の制御の自由度が向上され、高速複写機への
対応も可能となる。

【００２９】請求項２では、用紙穿孔装置をステッピン
グモータで駆動しているので、複雑且つ高価なモータ制
御を必要とせず、時間のバラツキのない制御駆動が可能
となり、用紙の正確な位置にバラツキなくパンチ孔を穿
孔することができる。

【００３０】請求項３では、互いに同期した速度で用紙
の搬送及び穿孔を行っているので、刃部の形状と同一
で、且つ、バリや破れ等の発生しないパンチ孔を穿孔で
きる。

【００３１】請求項４では、穿孔用駆動モータのトルク
が出力トルクが、刃部を破損しないトルクに設定されて
いるので、何らかの原因によりポンチとダイスの刃部が
干渉しても、それらの刃部を破損することがない。

【００３２】請求項５では、穿孔用駆動モータの出力ト
ルクをパンチ孔の切り終わりのトルクを基準として設定
することにより、最適なモータが選択でき、コストダウ
ンを図ることができる。

【００３３】請求項６では、パンチ孔の形状により穿孔
時のトルクの均一化を行っているので、小型（安価）な
モータで用紙穿孔装置を駆動できる。また、このモータ
を小型にしない場合には、厚い用紙への穿孔が可能とな
る。

【００３４】請求項７では、パンチ孔を穿孔する刃部の
形状を加工の容易な楕円に形成しているので、請求項６
の効果を簡単な構成により達成でき、安価なシステムを
提供できる。

【００３５】請求項８では、用紙の穿孔する側の端面を
基準として用紙穿孔装置を制御しているので、用紙のサ
イズ別に制御する等の複雑な制御が不要になり、用紙の
寸法のバラツキによる誤差の発生が解消される。

【００３６】請求項９では、パンチ孔穿孔後のポンチ及
びダイスのホームポジションに戻る速度を増大させてい
る（このときの負荷は穿孔時の負荷に比べてかなり減少
されるので、同一モータでの対応が可能となる）ので、
ポンチ及びダイスを素早くホームポジションに戻して次
の用紙に対応させることができ、高速複写機への対応も
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のシートパンチ装置が搭載された用紙
後処理装置の概略構成図である。

【図２】この発明のシートパンチ装置の構成を示す断面
図である。

【図３】この発明のシートパンチ装置の駆動系の概略斜
視図である。

【図４】この発明のシートパンチ装置における用紙穿孔
過程を示す概略側面図である。

【図５】この発明のシートパンチ装置における用紙穿孔
時の負荷トルクを示すグラフである。

【符号の説明】

１画像形成装置２シートパンチ装置３排紙ローラ４入口センサ５切換爪６搬送ローラ７排出ローラ８ビン１０搬送モータ７０用紙穿孔装置７０１ポンチ７０２ダイス７０６駆動ステッピングモータ７０７伝達プーリ７０８タイミングベルト７０９ａ，７０９ｂギヤ７１１駆動プーリ７１２検知板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者植野裕二愛知県名古屋市東区泉二丁目28番24号・リコーエレメックス株式会社内 (72)発明者渡辺哲司愛知県名古屋市東区泉二丁目28番24号・リコーエレメックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シートを搬入・搬送するシート搬送手段
と、このシート搬送手段を駆動する搬送駆動手段と、シ
ートの搬送経路の途中に設けられた回転するポンチ及び
ダイスからなるロータリーパンチ手段とを具備するシー
トパンチ装置において、上記ポンチ及びダイスを回転駆
動させる駆動手段が、上記搬送駆動手段とは独立して設
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２】上記のポンチ及びダイスを回転駆動させる
駆動手段が、ステッピングモータであることを特徴とす
る請求項１記載のシートパンチ装置。
【請求項３】上記ステッピングモータが、上記シート搬
送手段の駆動速度に基づいて制御されることを特徴とす
る請求項２記載のシートパンチ装置。
【請求項４】上記ステッピングモータの出力が、上記ポ
ンチとダイスが破損するトルク以下に設定されているこ
とを特徴とする請求項２記載のシートパンチ装置。
【請求項５】上記のポンチ及びダイスを回転駆動させる
駆動手段の出力トルクを、ポンチとダイスによってシー
トにパンチ孔をあけ終える時のトルクを基準に設定した
ことを特徴とする請求項１記載のシートパンチ装置。
【請求項６】ポンチとダイスが回転しながら、シートに
パンチ孔を穿孔するロータリー式のシートパンチ装置に
おいて、上記シートのパンチ孔の形状を形成するポンチ
及びダイスの形状が、シートへの穿孔終了時のトルクを
低減させる形状であることを特徴とするシートパンチ装
置。
【請求項７】上記シートのパンチ孔の形状を形成するポ
ンチ及びダイスの形状が、楕円であることを特徴とする
請求項６記載のシートパンチ装置。
【請求項８】シートにパンチ孔を穿孔するシートパンチ
装置において、上記シートを検知するシート検出手段を
具備し、上記シートにおけるパンチ孔を穿孔する側の端
面を基準として、シートパンチ装置の作動タイミングを
制御することを特徴とするシートパンチ装置。
【請求項９】上記シートにパンチ孔を穿孔した後のロー
タリーパンチ手段の回転速度を増速させることを特徴と
する請求項１記載のシートパンチ装置。