JP2000042994A - ロータリパンチユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、穿孔により発生した穿孔屑のう
ち、回収系外に飛散するものの発生をより低減したロー
タリパンチユニットの提供。 【解決手段】 Ａ．穿孔屑がダイス穴から排出される穿
孔屑排出空間から穿孔屑がダイス穴へ落ち込むのを防止
するため、穿孔屑排出空間を階段状に拡径するものと
する、ダイス穴の穿孔屑排出空間への開口部に該ダイ
ス穴の軸方向に突出した突起部を形成する、Ｂ．穿孔屑
を軸方向に誘導するため、回転によるダイス穴の最高
位置の直下近傍に、排出側へ下り勾配の傾斜面を有する
誘導部を設ける、ダイスの周壁部の内面に該ダイス部
の回転で排出側に送り傾斜面を有する螺旋面を形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紙や合成樹脂製の
フィルム等のシート材に綴じ穴等を穿孔するためのパン
チとダイスを一対の軸上に装着したロータリ型パンチユ
ニットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コピーした用紙等のシート材をファイル
する時には、綴じ孔を穿孔する必要があるが、従来、こ
の綴じ孔を穿孔する方法としては、コピーした複数枚の
用紙の端部を人手で揃え、手動パンチによって穿孔する
方法が多用されていた。手動パンチによる方法は、用紙
の端部を揃えたり穿孔位置を確認する等の煩わしさがあ
るため、近年コピー機内に穿孔装置を内蔵させ、コピー
に続いて穿孔したいという要望が生じてきた。この穿孔
方法としてコピー機内で用紙の端部を機械的に揃え、こ
の用紙を動力を用いて往復運動するパンチと固定ダイス
で打ち抜き、穿孔する方法が知られている。

【０００３】一方、パンチとダイスを対向する一対の軸
にそれぞれ装着して互いに逆方向に同期回転させ、シー
ト材を搬送中に穿孔する、いわゆるロータリパンチが開
発された。このロータリパンチユニットにおいて、ダイ
スは通常カップ状体の周壁部にダイス穴が成形されてお
り、穿孔で発生した穿孔屑は、カップ状体の周壁部の内
側空間（該空間を穿孔屑排出空間と記す）に排出され、
該空間を軸方向に移動して該空間の軸方向端部の開口か
ら排出され、回収系を経て回収箱に収容されるが、穿孔
屑の一部は穿孔屑排出空間から回転により該空間外へ舞
い出て回収系に収容されず、その近傍にまき散らされた
り、さらには被穿孔シート搬送部に逸脱してトラブルの
原因となることがある。このような現象を防止する方法
として、特開平7-9394号は穿孔屑排出空間をその排出側
に拡径するテーパ形状にすることを提案している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平7-9394
号の穿孔屑排出空間をテーパ状にする方法でも穿孔屑が
回収系に収容されないことがあることが判った。本発明
は、パンチとダイスを同期回転させて用紙に穿孔するロ
ータリパンチユニットのおいて、穿孔屑の運動を制御し
て、回収系に収容されない穿孔屑の発生をより低減した
ロータリパンチユニットを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、ロータリパ
ンチユニットを、その一対の軸が水平状態として使用す
るときはもちろん、穿孔屑の排出方向が上側となるよう
に多少傾けて取り付けられた場合でも、穿孔屑を確実に
所定の回収系に収容するために、前記提案の方法におけ
る穿孔屑の挙動を観察し考察した。

【０００６】すなわち、本発明者は用紙のパスラインを
水平または下向きや上向きの傾斜とするシート材穿孔用
のロータリパンチユニットの対向する一対の軸のうち、
上側の軸にパンチ、下側の軸にダイスがそれぞれ配設さ
れ、該ダイスはそのダイス穴が、テーパ状とされた穿孔
屑排出空間へ開口するロータリパンチユニットでの穿孔
屑の挙動について観察および考察を行った。

【０００７】一般に穿孔屑は、穿孔後直ちにダイス穴か
ら穿孔屑排出空間へ排出される場合、発生後ダイス穴に
留まったままダイスの回転により回転を続ける、または
穿孔屑排出空間へ一旦排出された後、ダイス穴に落ち込
んで、その後再びダイスの回転によりダイス穴が最高位
置前後で穿孔屑排出空間へ排出される場合とがあり、そ
のうちの大部分のものは、穿孔屑排出空間内の軸直角断
面の最低位置の近傍で、該空間のテーパ状の底面に表裏
面を対向させるような姿勢を保ちつつ、（イ）ダイスの
回転に伴って円周方向に移動して持ち上げられる段階
と、（ロ）テーパ面がある角度に達した時点ずり落ちる
段階とを繰り返すことにより、ダイス穴に再び落ち込む
ことなく、穿孔屑排出空間の上記最低位置近傍をジグザ
グ状に移動して、その軸方向の開口から排出される。

【０００８】しかし、穿孔屑がダイス穴から穿孔屑排出
空間に高い位置から落下する際、不規則的に飛散し易
く、これにより回収系外に舞い出したり、再びダイス穴
に落ち込むことがあることがが判った。したがって、こ
の舞い出を防止するには、ダイス穴から穿孔屑排出空間
へ排出された穿孔屑の不規則な飛散を防止すべく、適当
に案内して穿孔屑排出空間の軸方向の開口側下部へ導く
こと、およびダイス穴から穿孔屑排出空間へ排出される
穿孔屑の延べ数量を少なくすること、つまり、穿孔屑の
ダイス穴への落ち込みを防止することが有効であること
が判った。

【０００９】穿孔屑排出空間とダイス穴との相貫線（丸
み付けにより必ずしも線は形成されないこともある。以
下ダイス穴の内側開口部と記す）は、穿孔屑排出空間が
テーパ状である場合は、やや湾曲した円形状の滑らかな
形状となるが、例えば、穿孔屑排出空間が階段状の場合
は、図３の１３に示すように立体的に凹凸に富むものと
なる。そして、穿孔屑排出空間が同一拡径比率なら、後
者、つまり階段状とする方が、穿孔屑排出空間からダイ
ス穴への落ち込みが少ないことが観察された。この理由
は十分検討されていないが、恐らく穿孔屑のダイス穴へ
の落ち込みは、該屑の前記（ロ）のずり落ちの経路にダ
イス穴が存在する場合に起こるが、その際、穿孔屑の外
周と上記ダイス穴の内側開口部１３とが滑り合い、した
がって、ダイス穴の内側開口部と穿孔屑の外周とが滑り
合い難いようにダイス穴の内側開口部を立体的に凹凸に
富むものとすると、穿孔屑のダイス穴への落ち込みが抑
制できると思われる。

【００１０】すなわち、本願の第１発明は、対向する一
対の軸の一方に設けられたパンチと他方に設けられたダ
イスを互いに逆方向に同期回転させて両者間に供給され
たシート材に穿孔するロータリパンチユニットにおい
て、前記ダイスは前記穿孔により発生した屑をダイス穴
に続く穿孔屑排出空間を経て該排出空間の前記軸の軸方
向の一方の開口から排出するものであり、かつ、前記穿
孔屑排出空間は前記開口側に拡径する階段状部を有し、
前記ダイス穴は該階段状部へ開口していることを特徴と
するロータリパンチユニットである。本第1発明におい
て、階段状とは、必ずしもダイス軸に垂直および平行な
直線の回転体に限定されず、要は穿孔屑の外周とダイス
穴の内側開口部とが大きな角度で交わるものであればよ
い。

【００１１】また、通常のロータリパンチユニットはパ
ンチを上側の軸、ダイスを下軸に配置する上下関係とさ
れる。したがって、穿孔屑のダイス穴への落ち込みを防
止するには、穿孔屑の穿孔屑排出空間内への排出の直後
に該穿孔屑を受け止め、これを穿孔屑排出空間の開口側
下部へ誘導してやることが有効である。具体的には、下
軸にダイス穴のダイス回転による最高位置の直下部近傍
に排出開口側に下向きの適当な傾斜を有する斜面を有す
るリング状等の穿孔屑誘導部を設けるとよい。

【００１２】すなわち、本願の第２発明は対向する一対
の軸の一方に設けられたパンチと他方に設けたダイスを
互いに逆方向に同期回転させて両者間に供給されたシー
ト材に穿孔するロータリパンチユニットにおいて、前記
ダイスは前記穿孔により発生した屑をダイス穴に続く穿
孔屑排出空間を経て該排出空間の前記軸の軸方向の一方
の開口から排出するものであり、かつ、前記ダイスの回
転によるダイス穴の最高位置の直下近傍に前記開口側を
下りとする傾斜面を有する穿孔屑誘導部を設けたことを
特徴とするロータリパンチユニットである。

【００１３】また、穿孔屑排出空間内での穿孔屑の不規
則なバウンドや転がりを防止するため、また前記（ロ）
のずり落ちによる穿孔屑のダイス穴への落ち込みを防止
するため、穿孔屑排出空間を形成するダイスの周壁部の
内面のほぼ全面、または一部、さらにはダイス穴の直前
部に排出側に送り傾斜角を有する穿孔屑誘導螺旋面を形
成することや、該ダイス穴の軸方向に突出した穿孔屑落
ち込み防止突起部を設け、穿孔屑を望ましくは穿孔屑排
出空間の軸方向へ導くことが有効である。

【００１４】すなわち、本願の第３発明は、対向する一
対の軸の一方に設けられたパンチと他方に設けたダイス
を互いに逆方向に同期回転させて両者間に供給されたシ
ート材に穿孔するロータリパンチユニットにおいて、前
記ダイスは前記穿孔により発生した屑をダイス穴に続く
穿孔屑排出空間を経て該排出空間の前記軸の軸方向の一
方の開口から排出するものであり、かつ、前記穿孔屑排
出空間を形成するダイスの周壁部の内面に該ダイスの前
記回転で前記排出側に送り傾斜角を有する穿孔屑誘導螺
旋面を形成したことを特徴とするロータリパンチユニッ
トであり、また、本願の第４発明は、対向する一対の軸
の一方に設けられたパンチと他方に設けたダイスを互い
に逆方向に同期回転させて両者間に供給されたシート材
に穿孔するロータリパンチユニットにおいて、前記ダイ
スは前記穿孔により発生した屑をダイス穴に続く穿孔屑
排出空間を経て該排出空間の前記軸の軸方向の一方の開
口から排出するものであり、かつ、前記ダイス穴の前記
穿孔屑排出空間への開口部のうち、少なくとも前記ダイ
スの回転方向側に前記ダイス穴の軸方向に突出した穿孔
屑落ち込み防止突起を設けたことを特徴とするロータリ
パンチユニットである。

【００１５】

【発明の実施の態様】まず２孔用のパンチユニットの一
般的構造を図６により説明する。図６において、２本の
平行に対向する回転軸４,５は、それぞれ筐体６,７にて
軸方向３箇所で支持され、筐体６,７の外側で歯車８,９
により互いに軸方向に同期回転するように連結されてい
る。回転軸４,５の一方にはパンチ１a,１bが、他方には
これらのパンチにそれぞれ対応するダイス２a,２bが各
２個所に取り付けられ、パンチ１a,１bとダイス２a,２b
は、歯車８,９により同期回転して相互に噛み合うよう
に配置されている。ダイス２a,２bはカップ状の周壁部
にダイス穴を成形したごとき形状である。

【００１６】次に動作について説明する。まず、図示し
ないセンサにより穿孔用紙の搬送を検出し、図示しない
駆動部から歯車９を介して回転軸４,５を駆動すると、
パンチ１とダイス２は待機位置から徐々に回転し、やが
てパンチの先端とダイス穴の外側エッジとで走行中の用
紙に穿孔する。両工具間で発生した穿孔屑は、穿孔屑排
出空間を経て通常、ダイス間に２穴共用として設けられ
た図示しない回収系に回収される。

【００１７】図１は、第1発明に係るダイスの断面図で
ある。図１において、周壁部の内周側には軸方向に階段
状に拡径する穿孔屑排出空間が形成されており、ダイス
穴は該階段状部に開口している。ダイス穴１２内で新た
に発生した穿孔屑やダイス穴に止まったまま回転する穿
孔屑や該ダイス穴に落ち込んだ穿孔屑は、階段形状の穿
孔屑排出空間１４に排出され、大部分の屑はダイス２の
回転により、前述のテーパ状穿孔屑排出空間の場合とほ
ぼ同様に前述の（イ）および（ロ）を繰り返すことによ
り、ジグザグ状等に移動しつつ穿孔屑排出空間の底部を
軸方向（右側）へ排出され、ダイス外へ舞い出すことな
く、図示しない回収系に収容される。以上は前記開示の
方法に対して、穿孔屑排出空間が階段状である以外はほ
ぼ同様である。しかし、穿孔屑排出空間が階段状に拡径
する場合はテーパ状に拡径する場合より、穿孔屑がダイ
ス穴に落ち込むことが少なく、したがって、穿孔屑排出
空間内に排出される穿孔屑の延べ数量は減少する。

【００１８】次に、図２により穿孔屑排出空間を階段状
とした場合の穿孔屑のダイス穴への落ち込み低減作用を
考察する。図２は、ダイス穴の内側開口部１３と穿孔屑
１０との関係を示す斜視図である。ダイス穴の内側開口
部１３は穿孔屑排出空間１４の形状に応じて階段状、つ
まり、立体的に凸凹に富む形状となっている。ダイスが
矢印１５の方向に回転すると、穿孔屑１０は前述の
（イ）、（ロ）を繰り返しつつ穿孔屑排出空間１４内の
底部を移動する。図２において、ダイス穴１２の内側開
口部１３が立体的に凹凸に富むから、この開口部１３と
穿孔屑の外周縁１０aとは、大きな相対角度で交わるこ
とが多く、互いに滑り合うことが少なくなるから、穿孔
屑１０がダイス穴１２内へ落ち込むことが少なくなると
思われる。

【００１９】次に図３により本願第２発明の実施例を説
明する。Ｌ字形であって、その一辺にダイス穴１２ａ、
他の辺に軸穴１２Ｂを設けられたダイス片２ｃと、該ダ
イス片２ｃとともにカップ状をなすプラスチック製ダイ
スカバー２ｄとでなるダイス２は、下軸５上にセットボ
ルト２’で固定されており、一方、ダイス穴１２ａの直
下部に穿孔屑の排出方向（右）に下り傾斜面を有するリ
ング状の穿孔屑誘導部１１は下軸５上にセットボルト１
１’で固定されている。ダイス穴１２ａの外周側エッヂ
と図示しないパンチとの穿孔作用で発生した図示しない
穿孔屑、またはダイス穴に落ち込んだ穿孔屑等は、穿孔
屑排出空間へ排出直後に、穿孔屑誘導部１１の排出方向
（図上右方向）に傾斜した面に落下して該面上を転がり
または滑ってダイス穴１２ａよりも図上右側、かつ穿孔
屑排出空間の比較下部に達するため、ダイス穴１２に落
ち込むこと、および不規則に飛散することが抑制され
る。

【００２０】図４は穿孔屑誘導部１１の変形例を説明す
る図である。aおよびbは、それぞれ円筒状および円錐状
の外形形状とされ、おねじ状螺旋面により穿孔屑を誘導
するもの、また、ｃおよびｄは、それぞれ円筒状および
円錐状外形形状とされ、主に、下り傾斜溝により誘導す
るものであり、a、bと異なり、左右の回転方向に共通し
て使用できる利点がある。次に、図５は第３発明と第４
発明を説明する図である。ダイス２eは、金属粉末の射出
成形および焼結によるＬ字形でその一辺にダイス穴１２
a、他辺に軸穴１２bを有するダイス片12fと、該ダイス片
12fとでカップ形状をなすプラスチック製のカバー１２g
とからなっている。

【００２１】まず、第３発明について説明する。ダイス
片12fのダイス穴１２aを有する辺の両側面は、先細り状
とされており、該側面の、図上で下側の面は左ねじ、上
側の面は右ねじ、また、カバー１２gの内面には、図上
で下側は左ねじ状、上側は右ねじ状のめねじ状螺旋面が
形成されている。

【００２２】穿孔屑排出空間を不規則に飛散する穿孔屑
はめねじ状の螺旋状溝に捕捉され易く、したがって該空
間内でバウンドすることが少なく、また、ダイス２eが
例えば矢印１５の方向に回転して、すなわち、ダイス穴
が穿孔屑排出空間の最低位置に到達するより以前に該空
間のほぼ最低位置近傍にある穿孔屑、つまり、ダイス穴
に対しその回転の方向側の穿孔屑は、左ねじ状のらせん
面に沿って穿孔屑排出空間の底部をその開口側へ誘導さ
れるから、ダイス穴へ落ち込むこと、および穿孔屑排出
空間内を不規則に飛散することがない。本実施例におい
て、螺旋面は多条とすることが望ましいが、一方向の一
条、一方向の多条、両方向の一条づつ、両方向の多条と
してよい。本実施例は左右両方向の回転に対応できるも
のであるから、図６の左右いずれのダイスににも共通に
使用でき、かつ多条として捕捉案内効果を大きくした利
点がある。

【００２３】次に、第４発明について述べる。該実施例
は、ダイス穴１２aの穿孔屑排出空間への開口部が、ダ
イス穴１２aの全周に亘って該ダイス穴１２aの軸方向に
突出した穿孔屑落ち込み防止突起として設けられたもの
である。穿孔屑がダイス穴へ落ち込むのは、穿孔屑排出
空間の底部を穿孔屑が前記（ロ）の段階で滑り落ちると
きであるから、この突起は、ダイス穴１２aのダイスの
回転方向側のみでもよく、また、突起の形状も穿孔屑の
直径よりやや小さい間隔で並ぶピン状等種々変化させう
る。

【００２４】

【発明の効果】以上に述べたように、パンチとダイスを
同期回転させてそれらの噛み合いにより用紙等を穿孔す
るロータリパンチユニットにおいて、穿孔屑は、ダイス
穴から、穿孔屑排出空間内へ高い位置から排出された
時、不規則に飛散して穿孔屑排出空間外へ舞い出し易い
が、本願の第１発明および第４発明によると、穿孔屑の
ダイス穴への落ち込みが減少し、したがってダイス穴か
ら穿孔屑排出空間内へ排出される穿孔屑の延べ数量が減
少するから、この舞い出しも減少する。

【００２５】また、第２発明によると、ダイス穴から排
出された穿孔屑は、直ちに誘導部に落下して、ここで、
滑り、転がり等により開口側底部に誘導されるから、飛
散しすことなく効果的に軸方向へ排出される。また、第
３発明によると、ダイス穴から穿孔屑排出空間内の高い
位置に排出された穿孔屑は、穿孔屑排出空間を形成する
ダイスの内周壁等に衝突するが、そこの穿孔屑誘導螺旋
面に捕捉され易く、ここで不規則にバウンドして、不規
則に飛散することが防止されつつ、開口側に底部に誘導
される。本発明において、第1発明と第4発明の少なくと
も一発明と、第2発明と第3発明の少なくとも一発明とを
組み合わせることが望ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願の第１発明のダイスの一実施例を示す断面
図である。

【図２】第１発明のダイスにおける穿孔屑のダイス穴へ
の落ち込み防止作用を説明する図である。

【図３】本願の第２発明の一実施例を示す断面図であ
る。

【図４】本願の第２発明の穿孔屑誘導部の変形例を示す
断面図である。

【図５】本願の第３発明および第４発明のそれぞれを説
明する断面図である。

【図６】一般的なロータリパンチユニット全体構造を示
す正面図である。

【符号の説明】

1a,1b パンチ、2ａ,2ｂ，２e ダイス、4 軸、5
軸、6,7 筐体、８ 歯車、9 歯車、10 穿孔屑、11
デフレクタ、12a ダイス穴、12b 軸穴、2c,12f ダイ
ス片、２d,12g ダイスカバー、13 ダイス穴の内側開
口部、14 穿孔屑排出空間、15 回転方向矢印

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向する一対の軸の一方に設けられたパ
   ンチと他方に設けられたダイスを互いに逆方向に同期回
   転させて両者間に供給されたシート材に穿孔するロータ
   リパンチユニットにおいて、前記ダイスは前記穿孔によ
   り発生した屑をダイス穴に続く穿孔屑排出空間を経て該
   排出空間の前記軸の軸方向の一方の開口から排出するも
   のであり、かつ、前記穿孔屑排出空間は前記開口側に拡
   径する階段状部を有し、前記ダイス穴は該階段状部へ開
   口していることを特徴とするロータリパンチユニット。
2. 【請求項２】 対向する一対の軸の一方に設けられたパ
   ンチと他方に設けたダイスを互いに逆方向に同期回転さ
   せて両者間に供給されたシート材に穿孔するロータリパ
   ンチユニットにおいて、前記ダイスは前記穿孔により発
   生した屑をダイス穴に続く穿孔屑排出空間を経て該排出
   空間の前記軸の軸方向の一方の開口から排出するもので
   あり、かつ、前記ダイスの回転による前記ダイス穴の最
   高位置の直下近傍に前記開口側を下りとする傾斜面を有
   する穿孔屑誘導部を設けたことを特徴とするロータリパ
   ンチユニット。
3. 【請求項３】 対向する一対の軸の一方に設けられたパ
   ンチと他方に設けたダイスを互いに逆方向に同期回転さ
   せて両者間に供給されたシート材に穿孔するロータリパ
   ンチユニットにおいて、前記ダイスは前記穿孔により発
   生した屑をダイス穴に続く穿孔屑排出空間を経て該排出
   空間の前記軸の軸方向の一方の開口から排出するもので
   あり、かつ、前記穿孔屑排出空間を形成するダイスの周
   壁部の内面に該ダイスの前記回転で前記排出側に送り傾
   斜角を有す穿孔屑誘導螺旋面を形成したことを特徴とす
   るロータリパンチユニット。
4. 【請求項４】 対向する一対の軸の一方に設けられたパ
   ンチと他方に設けたダイスを互いに逆方向に同期回転さ
   せて両者間に供給されたシート材に穿孔するロータリパ
   ンチユニットにおいて、前記ダイスは前記穿孔により発
   生した屑をダイス穴に続く穿孔屑排出空間を経て該排出
   空間の前記軸の軸方向の一方の開口から排出するもので
   あり、かつ、前記ダイス穴の前記穿孔屑排出空間への開
   口部のうち、少なくとも前記ダイスの回転方向側に前記
   ダイス穴の軸方向に突出した穿孔屑落ち込み防止突起を
   設けたことを特徴とするロータリパンチユニット。