CN101868331A - 穿孔单元 - Google Patents

Abstract

在侧板(3L、3R)上将冲头轴(10)和冲模轴(20)上下平行地配置，利用上述冲头轴(10)和冲模轴(20)自身构成构造部件(强度部件)。冲模轴(20)具有形成为中空圆筒状的冲模轴主体(21)，在其外周部与冲头轴(10)的冲头(13)对应的冲模(21b)与贯通到中空部(21a)的冲模孔(21d)嵌合，并且在冲模轴(20)的中空部(21a)内配设有固定于侧板(3R)的屑排出螺旋板(30)。孔屑在冲模轴(20)旋转时，沿着屑排出螺旋板(30)的倾斜面被运送，并从孔屑排出孔(21c)被排出。由此容易调整并可以在片材上穿设高品质的穿孔，并且能够可靠地排出孔屑。

Description

穿孔单元

技术领域

本发明涉及安装于复印机、打印机等图像形成装置，在图像形成结束的记录片材等上穿设穿孔的穿孔单元。

背景技术

一直以来，提案有如下的穿孔单元，即通过使相互平行配置且分别具有多个冲头和冲模的冲头轴和冲模轴旋转，使冲头轴的冲头与冲模轴的冲模卡合，从而在片材上穿设穿孔(例如参照日本国特开2000-301492号公报、日本国特开2000-301494号公报)。

上述冲头轴和冲模轴分别收纳在具有封闭端面的筒状的一体形成的冲头框架和冲模框架中，上述冲头框架和冲模框架成为穿孔单元的构造部件(强度部件)。此外，在冲模框架上与冲模对应的位置上设有孔屑排出孔，利用排出棒取出的孔屑从上述孔屑排出孔自然地落下而被排出。

上述穿孔单元的冲头轴和冲模轴分别存储在一体形成部件即冲头框架和冲模框架中，因此相对于组装多个板状部件而形成冲头框架和冲模框架的构造，能够减少零件个数并削减组装工时，但是对芯困难，很难调整为适合的卡合间隙。

此外，与穿孔单元的外形尺寸上的限制相应地，很难充分确保上述冲头轴和冲模轴的刚性，且会由于片材的厚度使卡合间隙产生不匀，从而降低穿孔的孔的品质。此外，由于必须有具有封闭端面的冲头框架和冲模框架，这会导致零件个数增多且花费组装时间，因此成为成本升高的原因。

进而，若任凭被排出棒取出的孔屑自然落下从孔屑排出孔排出，则孔屑不能被充分地排出。

因此，本发明的目的在于提供一种穿孔单元，将冲模轴和冲头轴自身作为穿孔单元的构造部件(强度部件)，并且在该冲模轴所形成的中空部内配设孔屑输送体，由此解决上述的问题。

发明内容

本发明的穿孔单元(1)，具备：在外周面设置有多个冲头(13)的冲头轴(10)、和在与上述冲头(13)对应的位置具有冲模(21b)的冲模轴(20)，使上述冲头轴(10)和上述冲模轴(20)旋转，并使上述冲头(13)与上述冲模(21b)卡合从而在片材上穿设穿孔，该穿孔单元的特征在于，

将上述冲头轴(10)和上述冲模轴(20)的两端部支承在框架(2)上，将上述冲头轴(10)和上述冲模轴(20)自身作为上述穿孔单元(1)的构造部件，

上述冲模轴(20)形成为大致在该冲模轴的全长上具有中空部(21a)的形状，并且具有从该中空部贯通到上述冲模轴(20)的外部的孔屑排出孔(21c)，

在从上述冲模轴(20)的外周面贯通到上述中空部(21a)的孔(21d)中设置上述冲模(21b)，并且在上述中空部(21a)配设有将来自上述冲模(21b)的孔屑向上述孔屑排出孔(21c)运送的孔屑运送体(30、80、90)。

上述冲头轴(10)形成为大致在全长上具有中空部(11a)的形状，并且上述冲头轴(10)和上述冲模轴(20)由轻合金形成。

此外，上述孔屑运送体由螺旋状的引导件(30、80、90)构成。另外，该螺旋状的引导件(30、80、90)不一定连续，也可以由多个分开的部件形成。

如图1至图3以及图7(a)所示，上述引导件是固定于上述框架(2)，且在上述冲模轴(20)的中空部(21a)内大致全长上配置的螺旋部件(30)，通过该螺旋部件(30)与上述冲模轴(20)的相对旋转来运送上述孔屑。

如图4和图7(b)所示，上述引导件是配置于上述冲模轴(20)的上述中空部(21a)的内周面，与该冲模轴(20)一体地旋转并运送上述孔屑的螺旋构造(80)。

如图5、图6以及图7(c)所示，上述引导件是在上述冲模轴(20)的中空部(21a)内的大致全长上配置，并以与上述冲模轴(20)的转速不同的转速旋转驱动的螺旋部件(90)。

另外，括号中的附图标记等是为了与附图进行对照，而不影响权利要求记载的构成。

根据本发明，由于将冲头轴和冲模轴的两端部支承于框架，将上述冲头轴和上述冲模轴自身作为穿孔单元的构造部件(强度部件)，因此不具有以往必须有的冲模框架和冲头框架，因此容易取下冲头轴和冲模轴，可以简单地调整卡合间隙(对芯调整)。此外，能够增大冲头轴和冲模轴的直径来提高刚性，由此无论片材的种类如何都能够穿设品质优良的穿孔。进而，通过在冲模轴形成中空部并在该中空部设置孔屑运送体，来运送并排出孔屑，因此能够防止孔屑在冲模和冲模轴内堵塞，并且孔屑不会飞散，能够集中排出到规定部位。

此外，利用轻合金形成冲头轴和冲模轴，并且在冲头轴大致全长上也具有中空部，由此能够将冲头轴和冲模轴高刚性并轻质地构成，能够实现提高穿孔品质以及穿孔单元的高速化。

进而，通过将孔屑运送体作成螺旋状的引导件，由此通过引导件的倾斜部运送孔屑就能够可靠地排出。

此外，通过将上述引导件作成固定于框架的螺旋部件，从而对该螺旋部件不设置专用的驱动源就能够使冲模轴与螺旋部件相对旋转并可靠地排出孔屑。

此外，通过将上述引导件配置于冲模轴的内周面，作成与冲模轴一体地旋转的螺旋构造，从而利用简单并且紧凑的构成就能够运送并排出孔屑。

此外，通过旋转驱动由螺旋部件构成的引导件，由此能够更可靠地排出孔屑。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的穿孔单元的主视图。

图2是图1表示的穿孔单元的俯视图。

图3是图1表示的穿孔单元的右视图。

图4是本发明的实施方式2的穿孔单元的主视图。

图5是本发明的实施方式3的穿孔单元的主视图。

图6是图5表示的穿孔单元的俯视图。

图7(a)是图1表示的穿孔单元的左视图，图7(b)是图4表示的穿孔单元的左视图，图7(c)是图5表示的穿孔单元的左视图。

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的穿孔单元。

(实施方式1)

穿孔单元1，如图1图3所示，具有固定在打印机等图像形成装置(包括后处理装置)的框架上的基座6，在该基座6上经多个支脚部5利用螺栓5a固定有底板4。在该底板4的左右端固定有左右侧板3L、3R，并由上述一体的底板4以及侧板3L、3R构成框架2。并且，冲头轴10和冲模轴20以其两端可自由旋转地被支承的方式平行地配置在上述侧板3L、3R上，上述冲头轴10和冲模轴20与上述框架2一起成为穿孔单元1的构造部件(强度部件)。另外，上述冲头轴10和冲模轴20以存在规定间隙W的方式被支承在上述侧板3L、3R上，该间隙W形成使片材通过的卡合间隙。

上述冲头轴10构成为包括：由铝合金等轻合金制的中空圆筒部件构成的冲头轴主体11、和设置在其两侧端部的冲头轴部，在该冲头轴主体11的轴心方向(图1箭头A、B方向)的多个部位，例如在3个部位，冲头13以防脱于圆筒内侧的中空部11a的方式从外周面突出地设置。

此外，冲头轴部以封闭冲头轴主体11侧部的开口的方式安装，嵌入有冲头齿轮15等的凸部12L、12R，并且经轴承14可自由旋转地轴支承于侧板3L、3R。如上所述，在图1的箭头B方向(以下，将图1的箭头A方向设为左方向、图1的箭头B方向设为右方向)的冲头轴部固定设置有向冲头轴10传递驱动力的冲头齿轮15，并且在与该冲头齿轮15相邻的获取齿隙的齿轮16上，借助螺钉61b安装有构成开孔位置检测装置60的检测板61。

上述开孔位置检测装置60，如图3详细表示的那样，由检测板61和由光电传感器62构成的开孔位置检测传感器62构成，该开孔位置检测传感器62安装到被螺钉63a固定设置在右侧板3R上部的L字状的托架63上。在上述检测板61上形成有检测体61a，该检测体61a经过开孔位置检测传感器62之间，由此检测出冲头13位于开孔位置。

另一方面，上述冲模轴20也与冲头轴10同样地由铝合金等轻合金形成，并具有由中空圆筒部件构成的冲模轴主体21。在该冲模轴主体21上，在轴心方向(图1的箭头A、B方向)的3个部位，与上述冲头轴10的冲头13对应地将冲模21b设置在其外周，该冲模21b形成为与从冲模轴主体21的外周面沿径向贯通到中空部21a的冲模孔(孔)21d嵌合。

在上述冲模轴主体21的右侧端部设置的右冲模轴部，经轴承23a可自由旋转地轴支承在右侧板3R上，并且在该右冲模轴部上嵌插有冲模齿轮24的凸部22R，其中冲模齿轮24将驱动力传递到冲模轴20，并且与上述冲头齿轮15啮合。此外，在冲模轴主体21的左侧端部，左冲模轴部22L经轴承23b而嵌插于左侧板3L，可自由旋转地被轴支承。

如图7(a)所示，在上述左冲模轴部22L的中心形成有与冲模轴主体21的中空部21a连通的开口部21c，并且在左侧板3L的外侧借助螺钉31a安装有安装托架31，在该安装托架31上借助螺钉32固定设置有作为孔屑运送体的屑排出螺旋板(引导件、螺旋部件)30。

上述屑排出螺旋板30由将板状部件作成螺旋状的引导件构成，通过上述左冲模轴部22L的开口部21c，从图1的箭头A方向朝向B方向在冲模轴主体21的中空部21a的大致全长上配置，通过冲模轴20旋转，将孔屑强制地沿着屑排出螺旋板30的倾斜面运送。运送孔屑时，孔屑从形成于冲模轴20左端部的上述开口部21c构成的孔屑排出孔不飞散地被排出。

另外，屑排出螺旋板30优选钢板、铝合金等金属，也可以是塑料、橡胶等，并且，也可以不是板状部件而是将棒状部件像螺旋弹簧那样形成为螺旋状。进而，也可以构成为将屑排出螺旋板30作成左右扭转方向相反、或扭转方向相反的2张螺旋板，在冲模板20的左右两端部形成上述孔屑排出孔，从上述两个孔屑排出孔排出孔屑。

此外，底板4以覆盖冲模轴20的下半部的方式截面形成为コ字状，右端部折弯成凸缘状，在该凸部4a上借助螺钉将右侧板3R一体地固定，并且借助螺钉将左侧板3L一体地固定在形成于左端部的角部的凸部4b上，构成一体的框架2。

另外，虽然未图示，但在与上述底板4的上述孔屑排出孔21c对应的位置，装卸自由地安装有孔屑箱，将通过上述屑排出螺旋板30运送的孔屑集中到该孔屑箱中。

另一方面，在右侧板3R的下端部安装有驱动穿孔单元1的双轴型电动马达50，如图3所示在图1箭头A侧设置的第二输出轴52上固定设置有检测体54，通过安装在从上述底板4延伸设置的板56上的拾取传感器55检测与该检测体54的凹凸相应的电压变化，由此来检测电动马达50的转速。

此外，在图1箭头B侧设置的第一输出轴51上固定设置有输出齿轮51a，该输出齿轮51a与中间齿轮71啮合，该中间齿轮71自由旋转地嵌插到从右侧板3R突出的中间轴70上。中间齿轮71通过销等而与传动齿轮72一体化设置，该传动齿轮72与上述冲模齿轮24啮合。

如上所述，冲模轴20的冲模齿轮24与冲头轴10的冲头齿轮15啮合，由此，来自电动马达50的驱动力经中间齿轮71和传动齿轮72而传递到冲模轴20和冲头轴10上。

接下来，对本发明的实施方式1的穿孔单元的作用进行说明。穿孔单元1通过拾取传感器55和开孔位置检测装置60检测电动马达50的转速和冲头13的位置，来控制该电动马达50的旋转。由此，冲头轴10和冲模轴20配合从图像形成装置将图像形成后的片材输送到卡合间隙W的时刻而旋转，在片材上的适当的位置使冲头与冲模21b卡合来穿设穿孔。

当利用冲头13和冲模21b在片材上穿设穿孔时，孔屑经过冲模21b和冲模孔21d向冲模轴主体21的中空部21a落下。在该中空部21a内嵌插有屑排出螺旋板30，该排出螺旋板30与中空部21a的内周大致相同直径并且固定设置在左侧板3L的安装托架31上，当冲模轴20为了穿设穿孔而旋转时，屑排出螺旋板30与冲模轴20进行相对旋转。

由此，当孔屑落到中空部21a内时，会沿着屑排出螺旋板30的斜面被运送，在到达冲模轴20的端部后从孔屑排出孔21c被排出而收集到以与其下部连通的方式安装的孔屑箱内，当该孔屑箱内存积了一定量的孔屑后，使用者将该孔屑箱卸下并扔掉孔屑。另外，孔屑箱也可以配置在图像形成装置的外侧，并从上述孔屑排出孔21c通过导管导出。

通过如上所述地构成穿孔单元1，由此不需要存储冲头轴10和冲模轴20的冲头框架和冲模框架，从而以大径形成冲头轴10和冲模轴20，因此能够提高其刚性，并且无论片材的种类如何都能够穿设品质优良的穿孔。此外，由于容易取下冲头轴10和冲模轴20，因此能够简单地进行冲头13和冲模21b的对芯来调整合适的卡合间隙，进而能够减少零件个数使穿孔单元1的装配容易，从而能够实现削减制造成本。

此外，在冲模轴主体21的中空部21a配置有固定设置于左侧板3L的安装托架31上的屑排出螺旋板30，因此无需另外设置驱动该屑排出螺旋板30的驱动源，能够使冲模轴20与屑排出螺旋板30相对旋转并可靠地运送孔屑，从而将该孔屑从孔屑排出孔21c排出而不飞散。

(实施方式2)

图4和图7(b)表示本发明的实施方式2的穿孔单元。该实施方式是将实施方式1中固定的屑排出螺旋板30作成将圆棒作成螺旋状叶片的构造，并一体地配置于冲模轴20的中空部21a，以下说明与实施方式1的构成不同的部分。

如图4和图7(b)所示，作为孔屑运送体的屑排出螺旋棒80(引导件、螺旋构造)是将圆棒作成螺旋状叶片，并嵌合到冲模轴主体21的中空部21a内部而一体地安装。因此，当冲模轴20旋转时，屑排出螺旋棒80与冲模轴主体21的中空部21a的内周面一体地旋转，孔屑基于阿基米德泵的原理而沿着屑排出螺旋棒80的叶片的倾斜面从孔屑排出孔21c被排出。即，孔屑在重力作用下存积到冲模轴20的中空部21a的下部。当冲模轴20与屑排出螺旋棒80一体地旋转时，作用了将其存积于下部的力的孔屑，与冲模轴20相对旋转，并被屑排出螺旋棒80向一个方向运送。

另外，与冲模轴主体的中空部21a一体地构成的螺旋构造，不限于上述屑排出螺旋棒80，也可以是在中空部21a内呈肋状突出设置的螺旋部件、或者在中空部内一体地形成的肋状突起或凹槽，另外其倾斜角也可以是平缓的。进而，也可以是在中空部全长上倾斜地延伸的倾斜面，并且也可以是倾斜角相反的两个倾斜面等分割为多个的构造。

即，与冲模轴20一体的螺旋构造也不一定必须是与冲模轴20分开的部件，并且也没有必要连续地形成，进而也可以是不足一圈量的倾斜面，在本发明中，上述情况也定义为螺旋或者螺旋部件(螺旋构造)。

由此，由于可靠地排出孔屑，并且将屑排出螺旋棒80保存到冲模轴主体21的中空部21a中，因此可将穿孔单元1做成紧凑且简单的构成。

(实施方式3)

图5、图6以及图7(c)是表示本发明的实施方式3的穿孔单元的图。该实施方式是将实施方式1中固定的屑排出螺旋板30变更为线圈状部件，并且利用马达来驱动该线圈部件，以下说明与实施方式1的构成不同的部分。

如图5、图6以及图7(c)所示，作为孔屑运送体的屑排出线圈(引导件、螺旋部件)90，是将金属线、塑料可挠性部件卷绕成圆筒形而形成的，在其一端部上安装有驱动齿轮94。该屑排出线圈90从图5的箭头A方向朝向B方向配设于冲模轴主体21的中空部21a，上述驱动齿轮94在左侧板3L的侧部自由旋转地被轴支承。

此外，在左侧板3L下部的底板4上借助螺钉93a安装有托架93，并保持屑排出线圈90用的屑排出马达91，并且固定设置于该屑排出马达91的输出轴上的输出齿轮92，与上述屑排出线圈90的驱动齿轮94啮合。

由此，穿孔单元1通过电动马达50使冲头轴10和冲模轴20旋转而在片材上穿设穿孔，同时借助屑排出马达91使屑排出线圈90旋转，由此使该屑排出线圈90与冲模轴20相对旋转来运送孔屑，从而高效率且可靠地将孔屑从孔屑排出孔21c排出。

另外，上述孔屑运送体优选是在中空部全长上呈螺旋状延伸的引导件，但是不限于此，也可以是传送带等其他的运送体。此外，上述引导件除了将上述板状部件作成螺旋状构造(屑排出螺旋板30)、将圆棒作成螺旋状叶片(屑排出螺旋棒80)、线圈状构造(屑排出线圈90)以外，也可以是在棒部件上呈波状安装刷的构造、在直线状的棒上呈螺旋状安装刷的构造、或者呈螺旋状倾斜地安装刷的构造等其他的形状。此外，在本发明中，螺旋状或者螺旋也不一定是具有多个卷数的构造，也包括卷绕不足一圈的倾斜面。

本发明的穿孔单元能够用于安装在打印机、复印机、印刷机等上的修整器等，特别是适合于对穿孔单元的安装空间有限制，且要求在各种片材上穿设高品质的穿孔的装置。

Claims (6)

1.一种穿孔单元，具备：在外周面设置有多个冲头的冲头轴、和在与上述冲头对应的位置具有冲模的冲模轴，使上述冲头轴和上述冲模轴旋转，并使上述冲头与上述冲模卡合从而在片材上穿设穿孔，该穿孔单元的特征在于，

将上述冲头轴和上述冲模轴的两端部支承在框架上，将上述冲头轴和上述冲模轴自身作为上述穿孔单元的构造部件，

上述冲模轴形成为大致在该冲模轴的全长上具有中空部的形状，并且具有从该中空部贯通到上述冲模轴的外部的孔屑排出孔，

在从上述冲模轴的外周面贯通到上述中空部的孔中设置上述冲模，并且在上述中空部配设有将来自上述冲模的孔屑向上述孔屑排出孔运送的孔屑运送体。

2.根据权利要求1所述的穿孔单元，其特征在于，上述冲头轴形成为大致在全长上具有中空部的形状，上述冲头轴和上述冲模轴由轻合金形成。

3.根据权利要求1或2所述的穿孔单元，其特征在于，上述孔屑运送体由螺旋状的引导件构成。

4.根据权利要求3所述的穿孔单元，其特征在于，上述引导件是固定于上述框架，且在上述冲模轴的中空部内大致全长上配置的螺旋部件，通过该螺旋部件与上述冲模轴的相对旋转来运送上述孔屑。

5.根据权利要求3所述的穿孔单元，其特征在于，上述引导件是配置于上述冲模轴的上述中空部的内周面，与该冲模轴一体地旋转并运送上述孔屑的螺旋构造。

6.根据权利要求3所述的穿孔单元，其特征在于，上述引导件是在上述冲模轴的中空部内的大致全长上配置，并以与上述冲模轴的转速不同的转速旋转驱动的螺旋部件。

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