JP4950566B2 - 穿孔装置、画像形成システム - Google Patents

Description

本発明は、主に熱定着を行い、シートに画像を形成する画像形成装置に設けられた穿孔装置等に関する発明である。

プリンタ、コピー機、ファクシミリ、ＭＦＰ(Multi Functional Peripheral)等の画像形成装置には、画像が描かれた用紙等のシートを排出するためのシート後処理装置が取り付けられている。そして、シート後処理装置には、画像形成装置から搬送された用紙を穿孔するための穿孔装置が設けられているものがある。

レシプロタイプの穿孔装置は、用紙の搬送経路の下方に配置され、搬送されてくる用紙を穿孔するためのパンチ刃を案内するダイス穴が形成されているダイフレームと、用紙の搬送経路の上方に配置され、搬送されてくる用紙を穿孔するためのパンチ刃を案内するガイド穴が形成されているガイドフレームを有し、パンチ刃を移動して搬送経路を介してガイド穴と、ガイド穴と対向する位置に設けられたダイス穴を通過させることにより用紙を穿孔するように動作する。そして、このような用紙を穿孔する機能を達成するために、用紙を直接穿孔するパンチ刃が１０ミクロン程度のガタでガイドフレームに支えられるような構造を有している。また、パンチ刃の設計に関しては、ダイフレームに形成されたダイス穴に対して１０〜２０ミクロン程度のクリアランスを確保する必要がある。

このような穿孔装置は、画像形成装置において熱転写処理などの処理により発生する熱の影響を受け、穿孔装置を構成する種々の部品の間において温度偏差が生じることがある。特に、レシプロタイプの穿孔装置は用紙を一旦停止させてからパンチ刃を上下させて穿孔を行うために、ダイス穴のあるダイフレームに用紙を押し付けることになる。そのためダイフレーム側の温度が対向するガイドフレーム側のそれよりも高くなるという温度偏差の傾向が生じることがある。そして、ダイフレームとガイドフレームは穿孔の精度を確保するためにリベット等で強固に固定されている。このため温度偏差が発生すると片方のフレームの形状が変形する事態が起こりうる。

そのような変形のうち多くの場合は、温度偏差によりダイフレームが伸びてしまう変形であるが、特に、その伸びがガイドフレームにより押さえ込まれるために生じる変形である。この変形の変形方向はガイドフレームの形状にも依存するが、用紙の搬送方向と平行方向に変形するものと、用紙の搬送方向と垂直方向に変形するものに大別される。もし用紙の搬送方向と平行方向に変形が発生した場合には、パンチ刃のガイド穴とダイフレームに設けられたダイス穴の芯が大きくずれることとなる。その結果、パンチ刃がダイス穴を通過することが困難になり、穿孔の品質を低下させるばかりでなく、その穿孔の負荷が増大し、パンチ刃の駆動力を超え、いわゆる駆動源ロックといった障害に陥る事態が起こりうる。従って、用紙の搬送方向と平行方向の変形を低減するための解決策が望まれる。

特許文献１または特許文献２のように、用紙を穿孔する際に起こりうる異常を検出する発明は開示されているが、本願出願時（優先日）において上記のように温度偏差に由来する障害を考慮した技術内容は開示されていない。
特許第３５８１７９０号公報 特開平９−２７２０９９号公報

上記事情を鑑みて、本発明は、主に、ダイフレームとガイドフレームとの間に生じる温度偏差による影響を低減することによりパンチ刃のガイド穴とダイス穴の芯ズレを低減する穿孔装置などを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明における穿孔装置は、シートの搬送経路の下方に配置され、搬送されてくるシートを穿孔するためのパンチ刃を案内するダイス穴が形成されているダイフレームを有し、前記パンチ刃を移動して前記ダイス穴を通過させることによりシートを穿孔する穿孔装置において、前記ダイス穴が形成されている下方面は、前記シートの搬送方向上流側に下方に傾斜した下方傾斜部を有し、前記下方傾斜部の略全領域に前記ダイフレームより熱伝導率の低い熱伝達防止部材が設けられ、前記熱伝達防止部材は、前記下方傾斜部に向かってくる前記シートと直接接触する部位に設けられていることを特徴とする。
また、本発明における穿孔装置は、請求項１に記載の穿孔装置において、前記熱伝達防止部材は、前記搬送されるシートを上方より直接案内する面としての形状である上方面と前記下方面との間の距離未満であって、前記下方傾斜部以外の前記下方面より突出する突出部を有していることを特徴とする。

さらに、上記課題を解決するため、請求項３に記載の本発明における穿孔装置は、シートの搬送経路の上方に配置され、搬送されてくるシートを穿孔するためのパンチ刃を案内するガイド穴が形成されているガイドフレームを有し、前記パンチ刃を移動して前記搬送経路を介して前記ガイド穴と対向する位置に設けられたダイス穴を通過させることによりシートを穿孔する穿孔装置において、前記ガイド穴が形成されている上方面は、前記シートの搬送方向上流側に上方に傾斜した上方傾斜部を有し、前記上方傾斜部の略全領域に前記ガイドフレームより熱伝導率の低い熱伝達防止部材が設けられ、前記熱伝達防止部材は、前記上方傾斜部に向かってくる前記シートと直接接触する部位に設けられていることを特徴とする。
また、本発明における穿孔装置は、請求項３に記載の穿孔装置において、前記熱伝達防止部材は、前記上方面と前記搬送されてくるシートを下方より直接案内する面としての形状である下方面との間の距離未満であって、前記上方傾斜部以外の前記上方面より突出する突出部を有していることを特徴とする。

そして、上記課題を解決するため、請求項５に記載の本発明における画像形成システムは、シートに画像を形成する画像形成部と、請求項１から４の何れか１項に記載の穿孔装置とを備え、前記画像形成部により画像が形成されたシートに対して、前記穿孔装置により穿孔することを特徴とする。

本発明により、ダイフレームまたはガイドフレームの曲げ強度を調節してシートの搬送方向と平行方向への変形を抑えることになり、または、シートのダイフレームまたはガイドフレームへの接触を低減してダイフレームまたはガイドフレームの温度上昇を抑えることになる。そのため、ダイフレームとガイドフレームとの間に生じる温度偏差による影響を低減し、パンチ刃のガイド穴とダイス穴の芯ズレを低減することができる。

以下、本発明の穿孔装置を実施するための最良の形態について説明する。説明する際には本明細書と同時に提出する図面を適宜参照することにする。

図１は、画像形成装置とシート後処理装置により構成される画像形成システムの構成を図示したものである。図１において、符号１００は、例えば複写機からなる画像形成装置を示す。符号２００は、画像形成装置１００の側部に装着される穿孔装置付きのシート後処理装置を示す。画像形成装置１００は用紙に画像を形成する画像形成部と、用紙にトナーを熱定着させる定着部を有し、熱定着した用紙をシート後処理装置２００に搬送する。シート後処理装置２００は、画像形成装置１００より搬送された用紙に対し、穿孔装置１２１において搬送された用紙を穿孔し、穿孔後の用紙に対して後処理を行って排紙する。画像形成装置１００との連結部であるシート後処理装置２００の用紙搬送路２Ｒの入口周辺には、入口センサ３６、レシプロタイプの穿孔装置１２１、入口ローラ１および２つの分岐爪８ａ、８ｂがそれぞれ配設されている。

入口センサ３６は、排出搬送される用紙の先端および後端を検知する。各分岐爪８ａ、８ｂは、共に図示しないソレノイドおよびスプリング等により、排紙トレイ１２の方向にいく用紙と、プルーフトレイ１４の方向へといく用紙と、ステープル装置１１の方向へといく用紙とを分けるようにそれぞれ駆動される。

用紙搬送路２Ｒから排紙トレイ１２へ向かうソート・スタック用搬送路１２Ｒには、一対のローラからなる上搬送ローラ２、用紙を検知する排紙センサ３８、駆動ローラ３ａと従動ローラ３ｂとからなる排出ローラ３、用紙を一方に寄せる寄せローラ７、積載用紙により上下動する紙面検知レバー１３、積載用紙高さを検出する紙面検知センサ３２、３３がそれぞれ配置されている。排出ローラ３の従動ローラ３ｂは、通常、駆動ローラ３ａに対して自重またはスプリング等の付勢力で加圧した状態で接しており、用紙やステープル綴じされた用紙束は上記加圧力に抗して排紙トレイ１２へ排出される。

用紙搬送路２Ｒからプルーフトレイ１４へ向かう搬送路１４Ｒには、一対のローラからなる複数の搬送ローラが配設されている。プルーフトレイ１４は、コピー等のジョブ中に、ファクシミリやプリンタ等からの割り込み用紙をストックさせるものである。

用紙搬送路２Ｒからステープル装置１１へ向かうステープル用搬送路１１Ｒには、それぞれ一対のローラからなる搬送ローラ４ａ、４ｂ、４ｃ、排紙センサ（図示せず）、ブラシ状の用紙送りローラ６を含むステープルユニット１５がそれぞれ配置されている。下搬送ローラ４ａ、４ｂ、４ｃは、搬送モータ（図示せず）により駆動される。

ステープルユニット１５は、各構成部品を取り付けているステープルトレイ（図示せず）およびステープル装置１１を具備している。ステープル装置１１は、前記ステープルトレイの下側に設けられている。前記ステープルトレイには、用紙の整合を行うためのジョガーフェンス９と、戻しローラ５と、ジョガーフェンス９の背後位置に綴じた用紙束を排出するための放出ベルト１０がそれぞれ配置されている。符号１０ａは、ステープル装置１１により綴じられた用紙束の後端を係止するための、放出ベルト１０に固定された放出爪を示す。

ジョガーフェンス９は、図示しないジョガーモータによりジョガーベルト（図示せず）を介して用紙の幅方向に移動され、戻しローラ５は、戻しソレノイド（図示せず）により用紙の表面に接離する振り子運動するように構成されている。ジョガーフェンス９の下側には、用紙の後端に突き当てるための後端フェンス１９が設けられている。

ステープル装置１１は、図示しないステープル移動モータによりステープルベルト（図示せず）を介して駆動され、図１の紙面に対して垂直方向の手前側および奥側（横方向）に移動する。ステープル装置１１により綴じられた用紙束の後端は、放出ベルト１０に固定された放出爪１０ａに係止され、図示しない放出モータにより駆動される放出ベルト１０の回転によって、ガイド板２０に案内されつつ排紙トレイ１２に排出される。
なお、ステープルユニット１５の構成は、本発明の要旨ではないのでこれ以上の詳しい説明を省略する。

排紙トレイ１２は、図示しない上下リフトベルトにより吊るされている。前記上下リフトベルトは、ウォームギヤを含むギヤ列およびタイミングベルトを介して上下モータ（図示せず）により駆動され、前記上下モータの正転または逆転により上昇または下降する。また、排紙トレイ１２は、シフトモータ（図示せず）により適宜左右方向に移動される。

排紙トレイ１２のホームポジションおよび移動時の高さは、上下方向に揺動可能に軸支された紙面検知レバー１３と紙面検知センサ３２、３３とにより検出され、排紙トレイ１２上が用紙や用紙束で満杯になると、図示しない下限センサによりこれが検出される。排紙トレイ１２の上昇時に、寄せローラ７が排紙トレイ１２により押し上げられると、上限スイッチ（図示せず）がオフになり、これにより前記上下モータが回転を停止することにより、排紙トレイ１２のオーバランによる破損を防止するようになっている。

次に、穿孔装置１２１およびその周辺の構造を説明する。図２は穿孔装置１２１の内部構成を用紙Ｐの搬送方向に垂直な方向から見たときのものを図示したものである。図３は穿孔装置１２１の内部構成を用紙Ｐの搬送方向に同一な方向から見たときのものを図示したものである。この図３において、Ａ−Ａの一点鎖線で切断したときの断面図が図２に相当する。

穿孔装置１２１は、パンチ刃３０１、モータ３０２、ベルト３０３、駆動プーリ３０４、軸３０５、ホームポジションセンサ３０６、カム３０７、ホルダ３０８、ホッパ３０９、ガイドフレーム３１０、ダイフレーム３１２、熱伝達防止部材３１４、スペーサ３１５、リベット３１６、上流搬送ガイド部材３１７を有して構成されている。

パンチ刃３０１は、用紙Ｐの搬送方向に対して垂直方向に移動することで用紙Ｐを穿孔する部材である。穿孔し易くするため刃先の形状を楔型にしてある。モータ３０２はベルト３０３を介して駆動プーリ３０４を駆動する機能を有する。ベルト３０３はモータ３０２と駆動プーリ３０４を連結することでモータ３０２の駆動力を駆動プーリ３０４に伝える機能を有する。駆動プーリ３０４は、ホルダ３０８、カム３０７、軸３０５、パンチ刃３０１からなる穿孔ユニットを用紙Ｐの搬送方向に対して垂直方向に移動する機能を有する。ホームポジションセンサ３０６は穿孔ユニットの初期位置を検知する機能を有する。

ホルダ３０８はパンチ刃３０１の位置を固定しており、カム３０７が駆動プーリ３０４の動作に合わせて軸３０５に対して所定の回転動作を行うことでパンチ刃３０１を上下させることができる。

ホッパ３０９は、パンチ刃３０１が用紙Ｐを穿孔した後のパンチ屑を収容する部材である。

ガイドフレーム３１０は用紙Ｐの搬送経路の上方に配置され、搬送される用紙Ｐを上方から案内する部材である。ガイドフレーム３１０には、用紙Ｐの搬送方向に対して垂直方向に移動するパンチ刃３０１を案内するガイド穴３１１が形成されている。また、ガイドフレーム３１０は搬送される用紙Ｐを上方より直接案内する面としての形状である上方面３１０−１と、用紙Ｐの搬送方向上流側に上方に傾斜した形状である上方傾斜部３１０−２を有している。

ダイフレーム３１２は用紙Ｐの搬送経路の下方に配置され、搬送される用紙Ｐを下方から案内する部材である。ダイフレーム３１２には、用紙Ｐの搬送方向に対して垂直方向に移動するパンチ刃３０１を案内するダイス穴３１３が形成されている。また、ダイフレーム３１２は搬送される用紙Ｐを下方より直接案内する面としての形状である下方面３１２−１と、用紙Ｐの搬送方向上流側に下方に傾斜した形状である下方傾斜部３１２−２を有している。

このダイフレーム３１２は、用紙Ｐの搬送方向に対向する面、つまり、下方面３１２−１、下方傾斜部３１２−２以外の面において、切欠きＣを設けていることを特徴とする。この形態では、切欠きＣの形状はダイフレーム３１２において機能的に必要の無い部分として四角に切り取ったものであるが、本来的にはダイフレーム３１２自体の形状や、周辺部分の形状などにより決まってしまうものである。ただし、これらの要素を考慮して切欠きＣの形状を任意に変形することは可能である。

熱伝達防止部材３１４はダイフレーム３１２より熱伝導率の低い部材であり、下方傾斜部３１２−２のほぼ全領域に設けてある。画像形成装置１００における熱定着により高い熱を有する用紙Ｐが穿孔装置１２１に搬送され、その用紙Ｐは下方傾斜部３１２−２に直接向かい、その傾斜を利用して搬送経路を通過することになる。熱伝達防止部材３１４は下方傾斜部３１２−２に向かってくる用紙Ｐと直接接触することにより、用紙Ｐの有する熱が下方傾斜部３１２−２、ひいてはダイフレーム３１２全体に熱伝導することを防止する機能を有する。

この熱伝達防止部材３１４は下方面３１２−１より微少量突出した突出部３１４−２を有していることを特徴とする。一般的に、ガイドフレーム３１０とダイフレーム３１２により構成される搬送幅（上方面３１０−１と下方面３１２−１との距離）は２ｍｍ程度であるから、突出部３１４−２の突出量が０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度になるように設計すると、搬送の障害とならずに済む。そして、搬送の障害の面を考慮すると熱伝達防止部材３１４としてポリエステルフィルム等の弾性部材を用いると良い。

スペーサ３１５はガイドフレーム３１０とダイフレーム３１２により構成される搬送幅を確保する部材であり、両フレームの間に搬送経路の両脇にそれぞれ配置されている。リベット３１６はガイドフレーム３１０とダイフレーム３１２の位置関係を強固に固定する部材であり、この固定により穿孔の精度を確保することができる。

上流搬送ガイド部材３１７はガイドフレーム３１０及びダイフレーム３１２より用紙Ｐの搬送方向上流側に配置され、ガイドフレーム３１０とダイフレーム３１２の間に用紙Ｐを案内する部材である。この上流搬送ガイド部材３１７は用紙Ｐを上方から案内する上搬送ガイド部材３１８及び用紙Ｐを下方から案内する下搬送ガイド部材３１９からなっている。上搬送ガイド部材３１８は搬送される用紙Ｐを上方より直接案内する面としての形状であるシート案内面３１８−１を有し、下搬送ガイド部材３１９は搬送される用紙Ｐを下方より直接案内する面としての形状であるシート案内面３１９−１を有している。

なお、この形態では、上搬送ガイド部材３１８のシート案内面３１８−１は、ガイドフレーム３１０のガイド穴３１１が形成されている上方面３１０−１より低い位置に配置され、かつ、下搬送ガイド部材３１９のシート案内面３１９−１は、ダイフレーム３１２の下方面３１２−１より低い位置に配置されていることを特徴とする。このように設計することにより、搬送される用紙Ｐはダイフレーム３１２と接触する割合がガイドフレーム３１０と接触する割合よりも大きくなる。従って、両フレームに生じてしまう温度偏差に対する手段として、ダイフレーム３１２についてのみ考慮すれば済むことになり、ガイドフレーム３１０については特に配慮する必要が低減され、設計の簡略化を達成することができる。

図４は穿孔ユニットが用紙Ｐを穿孔する様子を（ａ）〜（ｅ）に亘って図示したものである。図４も参照しつつ穿孔装置１２１が用紙Ｐを穿孔する動作について詳細に説明する。

上搬送ガイド部材３１８のシート案内面３１８−１が、上方面３１０−１より低い位置に配置され、かつ、下搬送ガイド部材３１９のシート案内面３１９−１が、ダイフレーム３１２の下方面３１２−１より低い位置に配置されているので、画像形成装置１００より搬送された用紙Ｐは、上流搬送ガイド部材３１７により、ダイフレーム３１２の下方傾斜部３１２−２に向かって搬送される。ここで、下方傾斜部３１２−２には熱伝達防止部材３１４が設けられているので、用紙Ｐは熱伝達防止部材３１４に直接接触することになる。すると、下方傾斜部３１２−２との接触は回避され、熱伝達防止部材３１４は用紙Ｐの有する熱の伝導を防止するので、用紙Ｐが有する熱が下方傾斜部３１２−２に伝導することが低減され、ダイフレーム３１２の温度上昇を低減することができる。

また、突出部３１４−２の存在により、用紙Ｐがダイフレーム３１２に接触する割合をさらに低減することができる。つまり、搬送される用紙Ｐは搬送経路と厳密に平行ではなく、多少なりとも下方に反り返った状態で搬送されることになり、突出部３１４−２が無ければ、用紙Ｐのうち、その反り返った部分が下方面３１２−１と接触しながら搬送経路を通過することになり、用紙Ｐの熱がダイフレーム３１２に伝導される割合が高くなってしまう。しかし、突出部３１４−２を有することで、ダイフレーム３１２の入口付近において、用紙Ｐのうち、その反り返った部分が下方面３１２−１と接触することは無くなるので、接触する割合が低減され、ダイフレーム３１２の温度上昇を回避することができる。

このようにして、画像形成装置１００から搬送されてきた用紙Ｐはパンチ穴をあけるのに適正な位置で一旦停止し、穿孔動作が行われることになる。用紙Ｐの穿孔は、モータ３０２が駆動して穿孔ユニットのパンチ刃３０１を上下動させ、パンチ刃３０１がガイド穴３１１及びダイス穴３１３を通過することにより行われる。

モータ３０２からベルト３０３を介して駆動プーリ３０４及び軸３０５を回転させる。駆動プーリ３０４及び軸３０５の回転はホームポジションセンサ３０６で監視され、１回転で停止するよう制御される。軸３０５が回転すると、軸３０５に偏心して係合しているカム３０７が回転して、ホルダ３０８を上下動させる。図４を参照すると、まず穿孔ユニットは初期位置として（ａ）の位置にあり、軸３０５がカム３０７の下側に接触している。（ｂ）においてカム３０７が時計回りに回転し、パンチ刃３１０を下げる。（ｃ）のようにカム３０７がさらに回転し、軸３０５がカム３０７の上側に接触するようになりパンチ刃３１０を最も下げるようにすると用紙Ｐを穿孔することができる。（ｄ）のようにカム３０７がさらに時計回りに回転し、パンチ刃３１０を上げ、（ｅ）のように（ａ）と同じ位置に戻ると穿孔完了となり、モータ３０２は一旦停止する。このように、ホルダ３０８の上下動によってパンチ刃３０１が上下動するようになる。そして、パンチ刃３０１はガイドフレーム３１０に設けられたパンチ穴３１１とダイフレーム３１２に設けられたダイス穴３１３を通過することになる。パンチ穴３１１の穿孔処理を行った後は上述のシート後処理装置２００による用紙後処理が行われる。また、穿孔された用紙のパンチ屑はホッパ３０９に収容される。

ダイフレーム３１２に切欠きＣを設けることにより、下方面３１２−１において、下方面３１２−１に垂直な方向に対して薄肉となる下薄肉部を形成することができる。これにより、ダイフレーム３１２の形状は、下方面３１２−１に対する垂直方向からの曲げ強度が、下方面３１２−１に対する平行方向からの曲げ強度よりも小さなものとなる。

この曲げ強度について図５、６を用いて詳細に説明する。図５は、ガイドフレーム３１０とダイフレーム３１２の形状についての斜視図であり、ダイフレーム３１２において切欠きＣを設けていないものである。また、図６は、ガイドフレーム３１０とダイフレーム３１２の形状についての斜視図であり、ダイフレーム３１２において切欠きＣを設けたものである。図５（ａ）において、用紙Ｐの有する熱がダイフレーム３１２に対し伝導せず、ダイフレーム３１２が低温の状態にあるときは、ダイフレーム３１２は変形することなく、ガイド穴３１１とダイス穴３１３は同一の軸上に配置してパンチ刃３０１が通過できるようになっている。しかし、用紙Ｐが搬送されダイフレーム３１２だけが高温の状態になったときは、ダイフレーム３１２だけが大きく変形してしまう。熱による変形は、曲げ強度が相対的に小さい方向に反り返って行われる。切欠きＣが無い状態でのダイフレーム３１２では、下方面３１２−１に対する垂直方向からの曲げ強度が下方面３１２−１に対する平行方向からの曲げ強度よりも大きくなっているため、図５（ｂ）のように下方面３１２−１に対する平行方向に反り返ってしまう。これにより、ダイス穴３１３の位置が移動してしまい、ガイド穴３１１とダイス穴３１３は同一の軸上に配置することができず、パンチ刃３０１が通過できなくなってしまう。

そこで、図６のように切欠きＣを設けるようにして上記問題点を解消する。図６（ａ）はダイフレーム３１２が低温の状態にあるときの形状であるが、ダイフレーム３１２に切欠きＣを設けることにより、下方面３１２−１の大部分の領域において、下方面３１２−１に垂直な方向に対して薄肉となる下薄肉部が形成されることになる。この下薄肉部において、下方面３１２−１に対する垂直方向からの曲げ強度が下方面３１２−１に対する平行方向からの曲げ強度よりも小さくなっているため、図６（ｂ）のように下方面３１２−１に対する垂直方向に反り返ることになる。垂直方向に反り返ってくれることにより、ダイス穴３１３の位置は大きく移動することは無く、ガイド穴３１１とダイス穴３１３は同一の軸上に配置することができないという事態も起こらないため、パンチ刃３０１は通過することができる。つまり、温度偏差による影響は低減され、パンチ穴３１１とダイス穴３１３の勘合に寄与する下方面３１２−１に対する垂直方向への変形は極小とすることができ、両穴の芯ズレを低減することができる。

また、熱伝達防止部材３１４の存在により、用紙Ｐの穿孔ユニット進入時及び通過時において、用紙Ｐとダイフレーム３１２との接触を低減でき、ダイフレーム３１２の温度上昇を抑えることができる。このことは温度偏差自体を低減し、ダイフレーム３１２の下方面３１２−１に対する垂直方向への変形を極小とすることに寄与するものであり、これによりパンチ穴３１１とダイス穴３１３の両穴の芯ズレを低減することができる。

なお、上述した形態は本発明を実施するための最良のものであるが、これに限定する趣旨ではない。従って、本発明の要旨を変更しない範囲において、その実施形式を種々変形することが可能である。

例えば、上記形態は、切欠きＣ、熱伝達防止部材３１４はダイフレーム３１２に対して行った技術内容であったが、ガイドフレーム３１０に対して行っても良い。その技術内容に係る形態（以下、「他の形態」という。）について詳述する。

図７は他の形態の穿孔装置１２１の内部構成を用紙Ｐの搬送方向に垂直な方向から見たときのものを図示したものである。図８は他の形態の穿孔装置１２１の内部構成を用紙Ｐの搬送方向に同一な方向から見たときのものを図示したものである。この図８において、Ａ−Ａの一点鎖線で切断したときの断面図が図７に相当する。穿孔装置１２１を構成する部材については、図２、３に図示したものと同様であるが、その部材の幾つかの配置、形状等が異なっている。

まず、ガイドフレーム３１０は、用紙Ｐの搬送方向に対向する面、つまり、上方面３１０−１、上方傾斜部３１０−２以外の面において、切欠きＣを設けていることを特徴とする。この他の形態では、切欠きＣの形状はガイドフレーム３１０において機能的に必要の無い部分として四角に切り取ったものであるが、本来的にはガイドフレーム３１０自体の形状や、周辺部分の形状などにより決まってしまうものである。ただし、これらの要素を考慮して切欠きＣの形状を任意に変形することは可能である。一方、ダイフレーム３１２には、切欠きＣを設けていない。

熱伝達防止部材３１４はガイドフレーム３１０より熱伝導率の低い部材であり、上方傾斜部３１０−２のほぼ全領域に設けてある。画像形成装置１００における熱定着により高い熱を有する用紙Ｐが穿孔装置１２１に搬送され、その用紙Ｐは上方傾斜部３１０−２に直接向かい、その傾斜を利用して搬送経路を通過することになる。熱伝達防止部材３１４は上方傾斜部３１０−２に向かってくる用紙Ｐと直接接触することにより、用紙Ｐの有する熱が上方傾斜部３１０−２、ひいてはガイドフレーム３１０全体に熱伝導することを防止する機能を有する。

この熱伝達防止部材３１４は上方面３１０−１より微少量突出した突出部３１４−２を有していることを特徴とする。突出部３１４−２の突出量を０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度に設計して搬送の障害を避ける。そして、熱伝達防止部材３１４としてポリエステルフィルム等の弾性部材を用いても良い。

上搬送ガイド部材３１８は、搬送される用紙Ｐが上方傾斜部３１０−２に設けられた熱伝達防止部材３１４に直接接触するように構成している。そのために、この他の形態では、上搬送ガイド部材３１８のシート案内面３１８−１は、ガイドフレーム３１０のガイド穴３１１が形成されている上方面３１０−１より高い位置に配置され、かつ、下搬送ガイド部材３１９のシート案内面３１９−１は、ダイフレーム３１２の下方面３１２−１より高い位置に配置されていることを特徴とする。このように設計することにより、搬送される用紙Ｐはガイドフレーム３１０と接触する割合がダイフレーム３１２と接触する割合よりも大きくなる。従って、両フレームに生じてしまう温度偏差に対する手段として、ガイドフレーム３１０についてのみ考慮すれば済むことになり、ダイフレーム３１２については特に配慮する必要が低減され、設計の簡略化を達成することができる。

この他の形態は、穿孔ユニットが用紙Ｐを穿孔する様子に関しては図４のものと同様であるが、用紙Ｐの搬送において以下の相違点がある。

上搬送ガイド部材３１８のシート案内面３１８−１は、上方面３１０−１より高い位置に配置され、かつ、下搬送ガイド部材３１９のシート案内面３１９−１が、ダイフレーム３１２の下方面３１２−１より高い位置に配置されているので、画像形成装置１００より搬送された用紙Ｐは、上流搬送ガイド部材３１７により、ガイドフレーム３１０の上方傾斜部３１０−２に向かって搬送される。ここで、上方傾斜部３１０−２には熱伝達防止部材３１４が設けられているので、用紙Ｐは熱伝達防止部材３１４に直接接触することになる。すると、上方傾斜部３１０−２との接触は回避され、熱伝達防止部材３１４は用紙Ｐの有する熱の伝導を防止するので、用紙Ｐが有する熱が上方傾斜部３１０−２に伝導することが低減され、ガイドフレーム３１０の温度上昇を低減することができる。

また、突出部３１４−２の存在により、用紙Ｐがガイドフレーム３１０に接触する割合をさらに低減することができる。つまり、搬送される用紙Ｐは搬送経路と厳密に平行ではなく、多少なりとも上方に反り返った状態で搬送されることになり、突出部３１４−２が無ければ、用紙Ｐのうち、その反り返った部分が上方面３１０−１と接触しながら搬送経路を通過することになり、用紙Ｐの熱がガイドフレーム３１０に伝導される割合が高くなってしまう。しかし、突出部３１４−２を有することで、ガイドフレーム３１０の入口付近において、用紙Ｐのうち、その反り返った部分が上方面３１０−１と接触することは無くなるので、接触する割合が低減され、ガイドフレーム３１０の温度上昇を回避することができる。

この他の形態では、ガイドフレーム３１０に切欠きＣを設けることにより、上方面３１０−１において、上方面３１０−１に垂直な方向に対して薄肉となる上薄肉部を形成することができる。これにより、ガイドフレーム３１０の形状は、上方面３１０−１に対する垂直方向からの曲げ強度が、上方面３１０−１に対する平行方向からの曲げ強度よりも小さなものとなる。

この曲げ強度について図９、１０を用いて詳細に説明する。図９は、ガイドフレーム３１０とダイフレーム３１２の形状についての斜視図であり、ガイドフレーム３１０において切欠きＣを設けていないものである。また、図１０は、ガイドフレーム３１０とダイフレーム３１２の形状についての斜視図であり、ガイドフレーム３１０において切欠きＣを設けたものである。図９（ａ）において、用紙Ｐの有する熱がガイドフレーム３１０に対し伝導せず、ガイドフレーム３１０が低温の状態にあるときは、ガイドフレーム３１０は変形することなく、ガイド穴３１１とダイス穴３１３は同一の軸上に配置してパンチ刃３０１が通過できるようになっている。しかし、用紙Ｐが搬送されガイドフレーム３１０だけが高温の状態になったときは、ガイドフレーム３１０だけが大きく変形してしまう。熱による変形は、曲げ強度が相対的に小さい方向に反り返って行われる。切欠きＣが無い状態でのガイドフレーム３１０では、上方面３１０−１に対する垂直方向からの曲げ強度が上方面３１０−１に対する平行方向からの曲げ強度よりも大きくなっているため、図９（ｂ）のように上方面３１０−１に対する平行方向に反り返ってしまう。これにより、ガイド穴３１１の位置が移動してしまい、ガイド穴３１１とダイス穴３１３は同一の軸上に配置することができず、パンチ刃３０１が通過できなくなってしまう。

そこで、図１０のように切欠きＣを設けるようにして上記問題点を解消する。図１０（ａ）はガイドフレーム３１０が低温の状態にあるときの形状であるが、ガイドフレーム３１０に切欠きＣを設けることにより、上方面３１０−１の大部分の領域において、上方面３１０−１に垂直な方向に対して薄肉となる上薄肉部が形成されることになる。この上薄肉部において、上方面３１０−１に対する垂直方向からの曲げ強度が上方面３１０−１に対する平行方向からの曲げ強度よりも小さくなっているため、図１０（ｂ）のように上方面３１０−１に対する垂直方向に反り返ることになる。垂直方向に反り返ってくれることにより、ガイド穴３１１の位置は大きく移動することは無く、ガイド穴３１１とダイス穴３１３は同一の軸上に配置することができないという事態も起こらないため、パンチ刃３０１は通過することができる。つまり、温度偏差による影響は低減され、パンチ穴３１１とダイス穴３１３の勘合に寄与する上方面３１０−１に対する垂直方向への変形は極小とすることができ、両穴の芯ズレを低減することができる。

また、熱伝達防止部材３１４の存在により、用紙Ｐの穿孔ユニット進入時及び通過時において、用紙Ｐとガイドフレーム３１０との接触を低減でき、ガイドフレーム３１０の温度上昇を抑えることができる。このことは温度偏差自体を低減し、ガイドフレーム３１０の上方面３１０−１に対する垂直方向への変形を極小とすることに寄与するものであり、これによりパンチ穴３１１とダイス穴３１３の両穴の芯ズレを低減することができる。

本発明の穿孔装置を取り付けたプリンタ、コピー機、ファクシミリ、ＭＦＰその他の画像形成装置の開発が望まれる。

画像形成装置１００とシート後処理装置２００により構成される画像形成システムの構成を図示したものである。 穿孔装置１２１の内部構成を用紙Ｐの搬送方向に垂直な方向から見たときのものを図示したものである。 穿孔装置１２１の内部構成を用紙Ｐの搬送方向に同一な方向から見たときのものを図示したものである。 穿孔ユニットが用紙Ｐを穿孔する様子を（ａ）〜（ｅ）に亘って図示したものである。 ガイドフレーム３１０とダイフレーム３１２の形状についての斜視図であり、ダイフレーム３１２において切欠きＣを設けていないものである。 ガイドフレーム３１０とダイフレーム３１２の形状についての斜視図であり、ダイフレーム３１２において切欠きＣを設けたものである。 他の形態の穿孔装置１２１の内部構成を用紙Ｐの搬送方向に垂直な方向から見たときのものを図示したものである。 他の形態の穿孔装置１２１の内部構成を用紙Ｐの搬送方向に同一な方向から見たときのものを図示したものである。 ガイドフレーム３１０とダイフレーム３１２の形状についての斜視図であり、ガイドフレーム３１０において切欠きＣを設けていないものである。 ガイドフレーム３１０とダイフレーム３１２の形状についての斜視図であり、ガイドフレーム３１０において切欠きＣを設けたものである。

符号の説明

１００ 画像形成装置
２００ 用紙後処理装置
１２１ 穿孔装置
３０１ パンチ刃
３０２ モータ
３０３ ベルト
３０４ 駆動プーリ
３０５ 軸
３０６ ホームポジションセンサ
３０７ カム
３０８ ホルダ
３０９ ホッパ
３１０ ガイドフレーム
３１０−１ 上方面
３１０−２ 上方傾斜部
３１１ パンチ穴
３１２ ダイフレーム
３１２−１ 下方面
３１２−２ 下方傾斜部
３１３ ダイス穴
３１４ 熱伝達防止部材
３１４−２ 突出部
３１５ スペーサ
３１６ リベット
３１７ 上流搬送ガイド部材
３１８ 上搬送ガイド部材
３１８−１ （上搬送ガイド部材の）シート案内面
３１９ 下搬送ガイド部材
３１９−１ （下搬送ガイド部材の）シート案内面

Claims (5)

1. シートの搬送経路の下方に配置され、搬送されてくるシートを穿孔するためのパンチ刃を案内するダイス穴が形成されているダイフレームを有し、
   前記パンチ刃を移動して前記ダイス穴を通過させることによりシートを穿孔する穿孔装置において、
   前記ダイス穴が形成されている下方面は、前記シートの搬送方向上流側に下方に傾斜した下方傾斜部を有し、
   前記下方傾斜部の略全領域に前記ダイフレームより熱伝導率の低い熱伝達防止部材が設けられ、
   前記熱伝達防止部材は、前記下方傾斜部に向かってくる前記シートと直接接触する部位
   に設けられていることを特徴とする穿孔装置。
2. 前記熱伝達防止部材は、前記搬送されるシートを上方より直接案内する面としての形状である上方面と前記下方面との間の距離未満であって、前記下方傾斜部以外の前記下方面より突出する突出部を有していることを特徴とする請求項１に記載の穿孔装置。
3. シートの搬送経路の上方に配置され、搬送されてくるシートを穿孔するためのパンチ刃を案内するガイド穴が形成されているガイドフレームを有し、
   前記パンチ刃を移動して前記搬送経路を介して前記ガイド穴と対向する位置に設けられたダイス穴を通過させることによりシートを穿孔する穿孔装置において、
   前記ガイド穴が形成されている上方面は、前記シートの搬送方向上流側に上方に傾斜した上方傾斜部を有し、
   前記上方傾斜部の略全領域に前記ガイドフレームより熱伝導率の低い熱伝達防止部材が設けられ、
   前記熱伝達防止部材は、前記上方傾斜部に向かってくる前記シートと直接接触する部位に設けられていることを特徴とする穿孔装置。
4. 前記熱伝達防止部材は、前記上方面と前記搬送されてくるシートを下方より直接案内する面としての形状である下方面との間の距離未満であって、前記上方傾斜部以外の前記上方面より突出する突出部を有していることを特徴とする請求項３に記載の穿孔装置。
5. シートに画像を形成する画像形成部と、請求項１から４の何れか１項に記載の穿孔装置とを備え、前記画像形成部により画像が形成されたシートに対して、前記穿孔装置により穿孔することを特徴とする画像形成システム。

Images