JP2001088094A - パンチ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ホームポジションから負荷のかかる穿孔時ま
でにパンチストロークをゆっくりと動作させて、低トル
クで穿孔可能なものを提供する。 【解決手段】 パンチ	１３を押下し記録紙を穿孔す
るまでの穿孔動作に要する駆動カム１７の回動角度量の
方が穿孔後の元の位置へ復帰するまでの戻り動作に要す
る駆動カム１７の回動角度量の方より大きくなるよう
に、駆動カム１７のカム面を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複写機、ファク
シミリ、プリンタまたはそれらの複合機などの画像形成
装置から排出された記録紙にパンチ孔をあけることがで
きるパンチ処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置によって画像が記録された
各記録紙に、各種の後処理作業を行うことができる記録
紙後処理装置が各種開発されている。

【０００３】この記録紙後処理装置にあっては、例えば
特開平８-２５２９２号公報に記載のパンチ処理装置を
備えたものが知られている。

【０００４】このパンチ装置は、駆動カムが回転駆動す
ることによって、カムホルダが押圧され、このカムホル
ダに取り付けたパンチが押下されて記録紙にパンチ孔を
あけるようになっている。さらに、その駆動カムが回転
すると、駆動カムがカムホルダを上方へ押し上げるよう
に作用し、パンチがホームポジションである待機位置に
復帰する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このパンチ
処理装置にあっては、パンチ孔をあけるまでの駆動カム
の回動角度量、即ち、押圧角が１８０度に設定されてお
り、換言すれば、駆動カムは、穿設するのに１８０度、
復帰するのに１８０度で回動動作することを要してい
る。

【０００６】従って、このパンチ処理装置にあっては、
負荷のかかる穿孔時に、駆動カムを１８０度しか回動動
作させていないから、パンチのストローク動作をゆっく
りと行うことができず、穿孔時に大きなトルクを必要と
する、といった不都合を生じている。

【０００７】そこで、この発明は、上記した事情に鑑
み、ホームポジションから負荷のかかる穿孔時までに、
パンチストロークをゆっくりと動作させて、低トルクで
穿孔が可能となるパンチ処理装置を提供することを課題
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そのため、請求項１に記
載の発明は、画像形成装置から排出された記録紙にパン
チでパンチ孔をあけるパンチ処理装置であって、モータ
などの駆動源により回転する回転軸に固定されその回転
動作によって回動する駆動カムと、記録紙に穿孔するパ
ンチを一体に取付け前記駆動カムの回動動作によって往
復運動するカムホルダと、前記パンチの移動動作をガイ
ドするガイド部材とを備え、前記パンチを押下し記録紙
を穿孔するまでの穿孔動作に要する前記駆動カムの回動
角度量の方が穿孔後の元の位置へ復帰するまでの戻り動
作に要する前記駆動カムの回動角度量の方より大きくな
るように、前記駆動カムのカム面を形成したものであ
る。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、前記駆動カムのカム面が、パンチがホ
ームポジションから記録紙に到達するまでカムホルダに
当接する往動面と、パンチが記録紙を穿孔するまでカム
ホルダに当接する穿孔面と、パンチが穿孔動作を終えて
から下死点に到達するまで間カムホルダに当接する面と
から構成され、前記駆動カムの単位回動角度当たりのパ
ンチ移動量が、前記穿孔面が他のカム面に比べて最も少
なくなるように、駆動カムのカム面を形成したものであ
る。

【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２項に記載の発明において、前記駆動カムは、カムホル
ダを押圧動作してパンチを押下する押下カムと、カムホ
ルダを押圧動作してパンチを持ち上げる押上カムとの２
種類のカムを有するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態について添
付図面に基づき説明する。図１には、この発明に係るパ
ンチ処理装置の全体斜視図を示す。

【００１２】この実施例のパンチ処理装置１は、パンチ
１３と、回転軸１５と、駆動カム１７と、カムホルダ１
８とを備えており、図示せぬ記録紙後処理装置のケーシ
ングに下ブラケット１１を介してねじ止めされている。

【００１３】この下ブラケット１１には、略コ字形の上
ブラケット１２がねじ１１Ａで固定されており、この上
ブラケット１２との間に記録紙が通り抜けることができ
る程度の隙間が形成され、パンチをあける記録紙を一時
的に保持するようになっている。なお、下ブラケット１
１には、パンチ１３と同軸位置にパンチ１３より少し大
き目の図示せぬ孔が穿設されており、パンチ１３下端の
刃先部分が下ブラケット１１を貫通できるようになって
いる。

【００１４】上ブラケット１２は、中央部側の平面部１
２ａと、この両側に起立する壁面部１２ｂとから構成さ
れている。平面部１２ａには、軸受１４が圧入されてい
る一方、両壁面部１２ｂには、回転軸１５を回転自在に
支持するためのベアリング１６が取り付けてある。

【００１５】軸受１４には、各パンチ１３の上下動動作
をガイドするためにパンチ挿入孔が形成されている。

【００１６】回転軸１５には、図示せぬ平行ピンを挿入
するための孔が設けてあり、その平行ピンを介して駆動
カム１７が取付けてある。このように、駆動カム１７を
平行ピンで取付けているため、回転軸１５は、駆動カム
１７との間に若干の遊びを有しており、駆動カム１７に
設けたパンチ１３が軸受１４のパンチ挿入孔から多少ず
れても、そのずれを容易に吸収して組付けられるように
なっている。

【００１７】駆動カム１７は、図２（ａ）、（ｂ）に示
すように、パンチ１３を押下げるためのカム（以下、押
下カムとよぶ）１７ａと、パンチ１３を押上げるための
カム（以下、押上カムとよぶ）１７ｂとの２種のものを
有している。このうち、パンチ１３を押下げるための押
下カム１７ａは、回転軸１５を２７０度かけて回動させ
て、つまり、ゆっくりとパンチ１３を押し下げることが
できる固有のカム面を有している。

【００１８】一方、押上カム１７ｂは回転軸１５を９０
度回動させて、つまり、一気にパンチ１３を持ち上げる
ように形成されている。なお、図２において、符号１７
ｃはパンチ１３が最降下した下死点に達したときに、こ
の駆動カム１７の押下カム１７ａが次に説明するカムホ
ルダ１８に当接する面（以下、中立面とよぶ）を示す。

【００１９】カムホルダ１８は、図３（ａ）、（ｂ）に
示すように、略箱型に形成されており、駆動カム１７の
外周を取り囲むように設けられている。このカムホルダ
１８には、駆動カム１７の押下カム１７ａと接触する第
１接触面１８ａと、押上カム１７ｂと接触する第２接触
面１８ｂとを有している。さらに、このカムホルダ１８
には、駆動カム１７の回転運動により上下のブラケット
１１、１２に向けて往復運動できるようにするととも
に、そのガイドとなる長孔状の切り欠き１８ｃが形成さ
れている。この切り欠き１８ｃには、カムホルダ１８の
水平方向への回転を阻止する機能も付与されている。

【００２０】このカムホルダ１８は、駆動カム１７側の
押下カム１７ａがカムホルダ１８の床側の第１接触面１
８ａに接触したときに下方へ押下され、逆に、駆動カム
１７の押上カム１７ｂがカムホルダ１８の天井部分のう
ち左右両側部分から下がった第２接触面１８ｂに接触し
たときに上方へ持ち上げられるようになっている。な
お、このカムホルダ１８の底面部分には、パンチ１３を
取り付けるための溝１８ｄと、位置決めのための孔１８
ｅとを有している。

【００２１】パンチ１３は、圧入された軸受１４にガイ
ドされながら、上下方向に往復運動するカムホルダ１８
とともに一体に上下運動しながら記録紙等にパンチ孔を
あけるものである。そのため、このパンチ１３は、図４
（ａ）、（ｂ）に示すように、下部に刃先を設けてお
り、上部には溝１８ｄに係合状態で挿入・装着させるた
めのくびれた首部１３ｃが形成されている。なお、この
刃先の下端部には、凹状に形成された最上部１３ｂと、
この最上部１３ｂを挟んだ両端部に鋭くエッジ状に形成
された最下部１３ａとを有している。

【００２２】つぎに、この実施例にかかるパンチ処理装
置の作用について説明する。画像形成装置で画像形成さ
れ、記録紙後処理装置内を搬送される記録紙は、図１に
示すパンチ処理装置１を通過する際に、パンチ処理が行
われる。

【００２３】このパンチ処理がなされる記録紙がこのパ
ンチ処理装置１へ搬送されてくるのに先立ち、パンチ１
３は、記録紙の搬送動作の邪魔にならないように、駆動
カム１７のうち押上カム１７ｂによって持ち上げられた
状態で待機している。このときの駆動カム１７の回動姿
勢（押上カム１７ｂが鉛直上向きの状態）をホームポジ
ション（以下、ＨＰと略す）とする。なお、この実施例
では、記録紙の搬送動作を一時停止させてパンチ孔をあ
けるように構成してあるが、所定速度で搬送させながら
パンチ孔をあけるように構成してもよい。

【００２４】記録紙後処理装置内を搬送される記録紙
は、このパンチ処理される搬送位置（以下、処理位置と
よぶ）で一時停止するように制御されており、記録紙が
その処理位置に停止すると、図示せぬ駆動源であるモー
タからの駆動力が回転軸１５に伝達し、この回転軸１５
が図示せぬ平行ピンを介して駆動カム１７を回転させ
る。

【００２５】この駆動カム１７が回転をはじめると、駆
動カム１７のうち、押下カム１７ａによってカムホルダ
１８の第１接触面１８ａが徐々に下方へ押出されてい
く。この駆動カム１７によってカムホルダ１８が押下さ
れると、カムホルダ１８と一体のパンチ１３も押下され
る。駆動カム１７の回動動作によってパンチ１３の刃先
部分が記録紙に到達すると、徐々に穿孔が行われてい
く。この穿孔動作はパンチ１３の刃先において、最下部
１３ａから最上部１３ｂまでの間で行われる。

【００２６】この穿孔動作が完了すると、駆動カム１７
はさらに回動し、２７０度回動したところでパンチ１３
が下死点まで移動される。このとき、パンチ１３のスト
ローク量が最大となり、駆動カム１７は押下カム１７ａ
の中立面１７ｃでカムホルダ１８の第１接触面１８ａを
押下している。

【００２７】このようにして、回転軸１５およびこれと
一体に回動する駆動カム１７による２７０度の回動動作
により押下されたパンチ１３は、駆動カム１７による残
り９０度の回動動作により、押上カム１７ｂに第２接触
面１８ｂが一気に持ち上げられる。従って、これと一体
のパンチ１３も記録紙から離脱して上方に持ち上げられ
ていき、もとの位置（以下、ＨＰと略す）に復帰する。

【００２８】なお、ここで、記録紙に穿孔後のパンチ１
３については、ゆっくりと初期位置へ戻っても、素早く
一気に戻っても、すでに形成している穿孔には何ら悪影
響を及ぼすことがないから、できるだけ速くＨＰに戻る
ことにより、一巡するパンチ作業時間の短縮化を図るこ
とができるようになっている。

【００２９】次に、この実施例および従来技術における
駆動カム回転角とパンチストローク量について、図５を
参照しながら説明する。なお、この図５において、横軸
は駆動カムの回転角度、縦軸はパンチのストローク量を
示す。破線は従来技術に示す構成のもの（以下、従来タ
イプのもの）、実線はこの実施例にかかる駆動カム１７
およびパンチ１３を用いたもの（以下、実施例タイプの
もの）を使用するときの特性をそれぞれ示す。

【００３０】パンチストローク量がＡ点のときパンチの
刃先部分の最下部（この実施例では１３ａの位置）が記
録紙に到達し、ストローク量がＢ点のとき、パンチは刃
先部分の最上部（この実施例では１３ｂの位置）を通過
する。従来技術およびこの実施例ともにパンチのストロ
ーク量を同一にしており、駆動カムの回転角が０度もし
くは３６０度のときに、ＨＰである。

【００３１】先述したように、従来タイプの駆動カムで
は、１８０度の回動時にパンチが最大ストロークに到達
して、残りの１８０度の回動動作でＨＰに復帰する。一
方、この実施例タイプのものでは、２７０度の回動時に
パンチ１３が最大ストロークに達し、残り９０度の回動
動作でＨＰに復帰している。

【００３２】同図からわかるように、駆動カムの３６０
度の回転角度の中で、最もトルクを必要とするのは、穿
孔時（この実施例タイプの場合で説明すると、パンチ１
３の最下部１３ａが記録紙に達してから最上部１３ｂが
その記録紙を貫通・通過するまで）である。このときの
従来タイプとこの実施例タイプの回動角度量を比較する
と、この実施例タイプの方が大きい。

【００３３】従来タイプとこの実施例タイプについて、
パンチストローク量が一定（Ａ点からＢ点）で、かつ、
同一角速度で回転軸が回動する場合、駆動カムの回動角
度量が大きければ大きいほど、パンチ１３がゆっくりと
ストローク動作するため、従来タイプのものよりこの実
施例タイプの方が、低トルクで穿孔することができる。
つまり、これは、単位時間当たりのストローク変位量
（各グラフに対応する関数について、一定領域内での微
分係数に比例する）が少なくて済むからである。

【００３４】なお、この実施例タイプのものについて
は、２７０度の回動角でパンチ１３をゆっくりと押し下
げていき，２７０度から３６０度の回動角、つまり残り
９０度でパンチ１３を素早く一気に持ち上げる動作を、
駆動カム１７のみで行っているが、０度から２７０度の
回動角でパンチ１３をゆっくり押下げた後、残り９０度
の角度範囲ではスプリングなどの弾性体などを使用し
て、パンチ１３を素早く持ち上げても、同様の効果が得
られる。

【００３５】次に、この発明にかかる第２実施例につい
て説明する。この実施例において、先の第１実施例と同
一部材には同一符号を付して重複説明を避ける。

【００３６】この第２実施例のパンチ処理装置１では、
駆動カム２７のみその形状が先の第１実施例とは異なっ
ており、他の部材、即ち、パンチ１３と、回転軸１５
と、カムホルダ１８とについては第１実施例と同一のも
のが使用されている

【００３７】駆動カム２７では、図６に示すように、押
下カム２７ａが、往動面２７１と、穿孔面２７２と、移
動面２７３とから構成されている。

【００３８】往動面２７１は、カムホルダの第１接触面
に接触押下することにより、パンチの刃先部分の最下部
を記録紙まで到達させるものであり、０度から６０度ま
での角度範囲で構成されている。

【００３９】穿孔面２７２は、カムホルダの第１接触面
に接触することにより、パンチの刃先部分の最下部から
最上部までが記録紙をゆっくりと貫通させるものであ
り、６０度から１８０度の角度範囲で構成されている。

【００４０】移動面２７３は、カムホルダの第１接触面
に接触することにより、パンチを下死点（このとき駆動
カム２７は中立面２７ｃが第１接触面に当接する）まで
移動させるものであり、１８０度から２７０度の角度範
囲で構成されている。

【００４１】次に、この第２実施例および従来技術にお
ける駆動カムの回動角とパンチのストローク量につい
て、図７を参照しながら説明する。なお、この図７にお
いて、横軸、縦軸、破線、実線はそれぞれ先の第１実施
例における図５のものと同一である。

【００４２】この図からわかるように、従来タイプの駆
動カムは、１８０度の回動角度で最大ストロークに達し
て、残り１８０度の回動角度の範囲でＨＰに復帰する
が、この実施例タイプでは駆動カム２７の回転角度が２
７０度で最大ストロークに達し、残り９０度の角度範囲
でＨＰへ復帰している。

【００４３】駆動カムの回転角度について３６０度の全
角の中で、最もトルクを必要とするのは、穿孔時（パン
チの最下部が記録紙に到達してから、最上部が記録紙を
通過するまで）である。このときの従来タイプのもの
と、この実施例タイプのものとの駆動カムの回動角度量
を比較すると、この実施例タイプの方が大きい。

【００４４】パンチストローク量が一定（Ａ点からＢ
点）の場合、回動角度量は大きければ大きいほど、パン
チはゆっくりとストローク動作するので、従来タイプに
くらべて低トルクで穿孔することができる。

【００４５】ところで、この第２実施例の駆動カム２７
は、既述したように、０から６０度，６０度から１８０
度，１８０度から２７０度、２７０度から３６０度の４
種類の角度領域で異なるカム面を有するように構成され
ている。

【００４６】解くに、この実施例タイプでは、駆動カム
２７の回動角が０度から６０度の角度領域が往動面とな
っており、従来タイプに比べて時間的に早く記録紙に到
達している。この角度領域では、穿孔に直接関係しない
ので、早く記録紙に到達し、その分、パンチ孔あけの際
の実質的な穿孔時間を長く確保することができるととも
に、パンチ処理作業時間の短縮化が図れる。

【００４７】この実施例タイプでは、低トルクで穿孔で
きるようにするために、即ち、できるだけゆっくりとパ
ンチがストローク動作を行えるようにするために、駆動
カム２７の回動角が６０度から１８０度までの１２０度
を穿孔面として、角度量を大きく確保してある。

【００４８】例えば、図７のＡ点からＢ点の間につい
て、従来タイプとこの実施例タイプの駆動カムの回動角
を比較すると、この実施例タイプの方が回動角が大きい
ために、単位時間当たりのストローク変位量は小さくて
済み、パンチ１３がゆっくりとストローク動作させるこ
とができる。最も負荷のかかる穿孔時のパンチ１３のス
トロークをゆっくりと行うことで、従来タイプよりも低
トルクでの穿孔作業を行うことができる。この角度領域
は、広ければ広いほど低トルクでの穿孔作業が得られ
る。

【００４９】この実施例タイプでは、先述したように、
駆動カム２７の回転角度が１８０度から２７０度に達す
るところで、穿孔作業を終えたパンチが下死点に到達す
る。

【００５０】この実施例タイプでは、駆動カム２７の回
転角が２７０度から３６０度の角度領域で、パンチがＨ
Ｐに復帰するものであり、この場合には、別のカム面、
即ち、押上カム２７ｂを用いて、この押上カム２７ｂが
カムホルダの第２面を押圧・押動して、ＨＰに復帰す
る。

【００５１】

【発明の効果】以上、説明したように、この発明によれ
ば、パンチを押下し記録紙を穿孔するまでの穿孔動作に
要する駆動カムの回動角度量の方が穿孔後の元の位置へ
復帰するまでの戻り動作に要する駆動カムの回動角度量
の方より大きくなるように、駆動カムのカム面を形成し
たので、低トルクで穿孔可能なパンチ処理装置が提供で
きる。

【００５２】さらに、請求項２に係る発明によれば、駆
動カムに設けた各カム面のうち、パンチが記録紙を穿孔
するときにカムホルダに当接する穿孔面が、他のカム面
に比べて、駆動カムの単位回動角度当たりのパンチ移動
量が最も少なくなるように構成したので、負荷の最もか
かる穿孔時の駆動カムの単位回動角度当たりのパンチス
トローク量についても、穿孔面がカムホルダに当接する
ときの方が他のカム面がカムホルダに当接するときに比
べて小さいため、パンチをゆっくりとストローク動作さ
せることができ、低トルクで穿孔可能なものが提供でき
る。

【００５３】さらに、請求項３に係る発明によれば、駆
動カムは、カムホルダを押圧動作してパンチを押下する
押下カムと、カムホルダを押圧動作してパンチを持ち上
げる押上カムとの２種類のカムを有しており、パンチを
押下し記録紙を穿孔するまでの穿孔動作に要する駆動カ
ムの回動角度量の方が穿孔後の元の位置へ復帰するまで
の戻り動作に要する駆動カムの回動角度量の方より大き
くなるように、駆動カムのカム面を形成する構成が簡単
に実現できるので、低トルクでの穿孔が容易に実現でき
るようになる。さらに、パンチを押上するときには、小
さい回動角度に構成できるから、無駄な時間を少なく抑
えた生産性の良好なものが提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るパンチ処理装置を示す斜視図で
ある。

【図２】（ａ）はそのパンチ処理装置に使用する駆動カ
ムを示す斜視図、（ｂ）はその駆動カムを底面側からみ
た斜視図である。

【図３】（ａ）はそのパンチ処理装置に使用するカムホ
ルダを示す斜視図，（ｂ）はそのカムホルダを底面側か
らみた斜視図である。

【図４】（ａ）はそのパンチ処理装置に使用するパンチ
を示す斜視図、（ｂ）はその正面図である。

【図５】その実施例と従来とにおける駆動カムの回動角
とパンチストロークと従来の相関関係を示すグラフであ
る。

【図６】（ａ）はこの発明にかかるパンチ処理装置の第
２実施例にかかる駆動カムを示す斜視図、（ｂ）はその
駆動カムを底面側からみた斜視図である。

【図７】その実施例と従来とにおける駆動カムの回動角
とパンチストロークと従来の相関関係を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１ パンチユニット １１ 下ブラケット １２ 上ブラケット １３ パンチ １４ 軸受（ガイド） １５ 回転軸 １６ ベアリング １７ 駆動カム １７ａ 押下カム １７ｂ 押上カム １８ カムホルダ ２７ 駆動カム ２７１ 往動面 ２７２ 穿孔面 ２７３ 移動面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像形成装置から排出された記録紙にパ
   ンチでパンチ孔をあけるパンチ処理装置であって、 モータなどの駆動源により回転する回転軸に固定されそ
   の回転動作によって回動する駆動カムと、 記録紙に穿孔するパンチを一体に取付け前記駆動カムの
   回動動作によって往復運動するカムホルダと、 前記パンチの移動動作をガイドするガイド部材とを備
   え、 前記パンチを押下し記録紙を穿孔するまでの穿孔動作に
   要する前記駆動カムの回動角度量の方が穿孔後の元の位
   置へ復帰するまでの戻り動作に要する前記駆動カムの回
   動角度量の方より大きくなるように、前記駆動カムのカ
   ム面を形成したことを特徴とするパンチ処理装置。
2. 【請求項２】 前記駆動カムのカム面が、パンチがホー
   ムポジションから記録紙に到達するまでカムホルダに当
   接する往動面と、パンチが記録紙を穿孔するまでカムホ
   ルダに当接する穿孔面と、パンチが穿孔動作を終えてか
   ら下死点に到達するまで間カムホルダに当接する面とか
   ら構成され、 前記駆動カムの単位回動角度当たりのパンチ移動量が、
   前記穿孔面が他のカム面に比べて最も少なくなるよう
   に、駆動カムのカム面を形成したことを特徴とする請求
   項１に記載のパンチ処理装置。
3. 【請求項３】 前記駆動カムは、カムホルダを押圧動作
   してパンチを押下する押下カムと、カムホルダを押圧動
   作してパンチを持ち上げる押上カムとの２種類のカムを
   有することを特徴とする請求項１または２に記載のパン
   チ処理装置。