JP2001179690A - 穿孔装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】高速にパンチ処理ができるロータリー式の穿孔
装置におけるパンチ屑の排出を円滑にできる穿孔装置の
提供。 【解決手段】ポンチ手段を備えた凸刃ローラ８１と該ポ
ンチ刃と係合するダイス手段を備えた凹刃ローラ８３と
を有するロータリー式穿孔装置において、上記凹刃ロー
ラは、凹刃ローラのダイス部が下方位置に位置するとき
にその一部をダイス開口よりも外側に突出させるよう凹
刃ローラの回転に伴ってダイス内を移動する穿孔屑排出
機構８３５を備えたことを特徴とする穿孔装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、レーザプ
リンタに内蔵もしくはオプションとして組み合わせて使
用されるロータリー式の穿孔装置に関し、より詳細には
穿孔により生じたパンチ屑の排出を円滑に行うための排
出機構を備えた穿孔装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来、複写機、レーザープリンタの多機能
化に伴って用紙に穿孔を開けるパンチ機構が組み入れら
れてきている。このパンチ機構としては、大きく２つの
方法が採用されている。一つは、用紙搬送路中で一旦用
紙を停止させた上で用紙に対して垂直にパンチを実行す
るものであり、もう一つは、一旦停止させることなく、
搬送中に回転する穿孔ローラ対を利用してパンチを実行
するものである。

【０００３】前者は、一旦停止させてからパンチを実行
するために、比較的強い圧力で紙面上方より凸刃（ポン
チ）が凹刃（ダイス）に嵌入させることができる。しか
も凹刃（ダイス）に嵌入させる凸刃（ポンチ）の量も十
分にとることができるため、穿孔装置の下方側にパンチ
屑回収容器を設けるだけで、凸刃（ポンチ）の嵌入動作
によるパンチ処理に引き続いて、そのままパンチ屑を回
収容器まで送り出すことができる。しかしながら、一旦
停止させてからパンチを実行するために、パンチ処理速
度自体は速くできないのが現状である。

【０００４】これに対して後者の場合、パンチ処理機構
として凸刃（ポンチ）と凹刃（ダイス）とを同期回転さ
せながら、一旦停止させずにパンチ孔を開けることがで
きるため高速処理に適し、また装置自体もコンパクトに
設計できるという利点を有している。その反面、凸刃
（ポンチ）の凹刃（ダイス）への嵌入量自体は浅く設計
せざるを得ず、凸刃（ポンチ）の嵌入を利用して凹刃
（ダイス）内部に押し出すことが難しい。その結果とし
てパンチ屑は凹刃（ダイス）内に残り、それが蓄積して
くると凹刃（ダイス）の開口部より、搬送路中に散乱し
てしまうことがあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ロータリー
式の穿孔装置の高速性を活かし、パンチ屑を回収容器へ
確実に排出させることが可能な穿孔装置を提供するもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の請求項１の発明では、ポンチ手段を備えた凸刃ローラ
と該ポンチ刃と係合するダイス手段を備えた凹刃ローラ
とを有するロータリー式穿孔装置において、上記凹刃ロ
ーラは、凹刃ローラのダイス部が下方位置に位置すると
きにその一部をダイス開口よりも外側に突出させるよう
凹刃ローラの回転に伴って自重によりダイス内を移動す
る穿孔屑排出機構を備えたことを特徴とする穿孔装置が
提供される。かかる構成の穿孔装置では、パンチ処理に
より穿孔ローラ対の凹刃ローラのダイス開口に穿孔屑
（パンチ屑）が残っている場合でも、凹刃ローラの回転
に伴い、ダイス開口が下方に指向したとき、穿孔屑排出
機構が自重により下方側に移動し、その一部を開口より
突出することで、パンチ屑を回収容器へ押し出すことが
可能となる。

【０００７】しかも、自重を利用しているため穿孔ロー
ラ自体のコンパクトさを損なうこと無く穿孔装置を設計
することが可能となる。

【０００８】また請求項２の発明は、穿孔屑排出機構と
して球体のものを使用することに特徴を有している。こ
のように穿孔屑排出機構として球体を選択することで、
凹刃ローラの回転に伴って、ダイス開口が下方を指向し
た際の自重により移動が極めて円滑に行われる。しかも
球体であるため、ダイス開口よりも直径の大きな球体を
利用することで、球体の一部をダイス開口の全周に亘っ
て当接させることができるために、パンチ屑の押出を極
めて円滑に実施できる。

【０００９】また請求項３の発明は、上記穿孔屑排出機
構がダイス部側先端に突起部を有する円柱もしくは多角
柱形状したことに特徴を有している。かかる機構を採用
することでダイス開口より幾分直径を大きくした円筒を
設計すればよいため、排出機構自体をスリムに設計する
ことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下，添付図面を参照して，本発
明の穿孔装置の実施形態を説明する。この実施の形態
は，本発明に係る穿孔装置（パンチユニット）を複写機
のフィニッシャーに適用した具体例である。尚，この具
体例は，本発明の技術的範囲を限定する性格のものでは
なく、複写機やプリンタに直接組み込むような使用にも
適用できる。

【００１１】図１は本発明の一実施の形態に係るフィニ
ッシャー全体の概略構成を示す図である。このフィニッ
シャーは複写機本体から順次排出される画像定着後の用
紙についてパンチ処理やステイプル処理等の所定の後処
理を行ってから用紙を排出するものであり、後述するパ
ンチユニットＰｕを除けば、たとえば本願出願人が先に
出願を行った特願平１０−６８８１に詳細に記載された
フィニッシャーを使用するすることができる。

【００１２】フィニッシャーＡ１は，複数枚の用紙が収
納可能な中間トレイ６と，中間トレイ６の用紙収納面に
設けられ用紙搬送方向と直角な用紙幅方向に往復動可能
な一対のカーソル５７（用紙幅合わせガイド）と，カー
ソル５７の往復動により用紙幅方向に整列された用紙を
綴じるステイプラ８とを備える。

【００１３】フィニッシャーＡ１において，複写機から
一定の間隔で順次排出される画像転写済みの用紙Ｐは，
用紙搬送方向と直角な用紙幅方向の中心位置（いわゆる
センター位置）を基準に，用紙搬入口２０からフィニッ
シャーＡ１内に搬入される。用紙搬入口２０付近には，
フィニッシャーＡ１に搬入された用紙Ｐを検知する搬入
スイッチＳＷ１，用紙Ｐ先端の搬送方向に直交する方向
からのズレを補正しタイミングを整えてフィニッシャー
Ａ１内部に送り込むレジストローラ２１、搬入された用
紙についてパンチ処理を行うパンチユニットＰｕが設け
られている。搬入スイッチＳＷ１は，例えば反射型の光
スイッチであり、搬入された用紙Ｐによって搬入スイッ
チＳＷ１からの光が反射されると，用紙Ｐが検知されて
いることを示す用紙検知信号が搬入スイッチＳＷ１から
出力される。また、用紙検知信号の『有る』状態から
『無い』状態への推移により，用紙後端の検知も行われ
る。

【００１４】パンチユニットＰｕ（パンチユニットの詳
細については後述する）は，フィニッシャーＡ１の用紙
搬入口２０近傍に設けられており、用紙検知信号等を基
にパンチ処理を行う。またパンチユニットＰｕの下方側
には、パンチ処理を行った際に生じるパンチ屑を収納す
るパンチ屑回収容器３０が設けられている。

【００１５】搬送路５２には，用紙Ｐをノンソート用ト
レイ５３側に搬送する搬送路５４と中間トレイ６側に搬
送する搬送路５０とが連結されている。

【００１６】複写機から搬入される用紙Ｐは，揺動自在
の分岐爪５５により搬送路５０及び５４のいずれか一方
に搬送される。分岐爪５５によって搬送路５４に案内さ
れた用紙Ｐは，複写機から排出されたときと同じ面を向
けてノンソート用トレイ５３に排出される。他方，分岐
爪５５によって搬送路５０に案内された用紙は，上下方
向から少し傾いた縦方向に設けられた中間トレイ６側へ
搬送される。

【００１７】搬送路５０の上流部には，揺動自在の分岐
爪５６が設けられている。分岐爪５６が実線位置にある
場合には，用紙Ｐは搬送路５０内を矢印Ｙ２方向へ搬送
させられる。また，分岐爪５６より下流には，用紙搬送
方向上流側から下流側に向けて順に４組の分岐ローラ４
（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）と，３個の分岐爪５（５
ａ，５ｂ，５ｃ）が配列されている。各分岐爪５は，揺
動自在であり，用紙Ｐは分岐爪５に従って中間トレイ６
に搬入される。

【００１８】各分岐爪５の揺動位置は，動作開始直後の
モードスタンバイ時に，用紙Ｐの搬送方向長さに応じて
設定され，例えばＡ４用紙の場合には分岐爪５ｃ方向か
ら，Ａ３用紙の場合には分岐爪５ａ方向から中間トレイ
６に搬入される。中間トレイ６には，図１に示すよう
に，用紙搬送方向と直角の方向（用紙幅方向）に往復動
可能な一対のカーソル５７が設けられている。搬送路５
０を搬送された各用紙Ｐは，カーソル５７によって用紙
幅方向に整列させられつつ，中間トレイ６内に搬入され
る。

【００１９】中間トレイ６には，無端ベルト５８が張ら
れている。無端ベルト５８は，ベルトローラ５９間に張
られており，矢印Ｘ方向に走行することにより無端ベル
ト５８表面に固定された用紙受け７を移動させる。用紙
受け７は，用紙搬入時に中間トレイ６下部に待機してお
り，中間トレイ６に搬入された用紙Ｐの搬送方向一端を
支持する。また，用紙受け７の待機位置近傍には，用紙
幅方向の異なる２つの位置にステイプラ８がそれぞれ固
定された状態で設けられている。このステイプラ８は，
用紙受け７によって搬送方向一端が整列されると共に，
カーソル５７によって用紙幅方向が整列された一組の用
紙についてステイプル処理を行う。ステイプル処理によ
って搬送方向端部が綴じられた用紙は，無端ベルト５８
の走行により用紙受け７に支持された状態で，矢印Ｘ方
向に向けて搬送される。無端ベルト５８の上方には，用
紙Ｐを排出トレイ１０に案内するガイド部材６０及び排
出ローラ９が設けられている。排出トレイ１０は，端部
綴じされた用紙束を受けやすいように，排出方向に向け
て上向きに傾斜している。また，排出トレイ１０は，上
下に張られた無端ベルト６１に固定されており，図示せ
ぬガイド機構に案内されつつ，無端ベルト６１により，
排出される用紙量に応じて上下方向に移動される。

【００２０】次に図２、図３、図４を用いて本発明の穿
孔装置について説明する。なお、図２は本発明穿孔装置
Ａ１の構成を説明するための図であり、（ａ）は用紙搬
送方向上流側から上記穿孔装置を見た正面図、（ｂ）は
穿孔部を中心としたＡ−Ａ断面図である。また図３は、
その特徴となる主要部の作用を説明するためのＡ−Ａ断
面図であり、図４は本発明主要部の部品構成を説明する
ための部分拡大斜視図である。図２（ｂ）及び図３では
共通して、用紙は右から左へ（矢印Ｐ１の方向）通過す
る。

【００２１】図２を用いてパンチユニットＰｕの構成を
説明する。パンチユニットＰｕは、上ガイド板９０及び
下ガイド板９１の上下に配置された、上パンチロ−ラ８
０、下パンチロ−ラ８２により構成されている。上パン
チロ−ラ８０は、軸８０１と、ビス８１２にて軸の所定
位置に固定された複数個（本実施例では２個）のポンチ
コロ体８１により成る。他方、下パンチロ−ラ８２は、
軸８２１と、ビス８３２にて軸の所定位置に固定された
複数個（本実施例では２個）のダイスコロ体８３により
成る。両ローラは、パンチユニットＰｕの側板７３，７
４間に軸が軸受７９を介して回転自在に支持されてい
る。両ローラの軸は、側板７４の外側（図２（ａ）では
左側）で一対のギヤ７７，７８によって軸の回転が伝達
できるようになっている。ギヤ７７，７８は同じ歯数で
あり、上パンチロ−ラ８０が１回転すると下パンチロ−
ラ８２も性格に１回転するようになっている。上パンチ
ロ−ラ８０の軸８０１は側板７３の外側（図２（ａ）で
は右側）に延びており、その部分には入力ギヤ７５を備
えたクラッチ７６が取り付けられている。これらによ
り、図示されない駆動源からの回転力はクラッチ７６の
入力ギヤ７５に入力され、クラッチ７６のＯＮにより上
下のパンチローラが同時に回転するようになっている。

【００２２】図２（ｂ）を使ってさらにパンチユニット
Ｐｕとその周辺を説明する。上パンチロ−ラ８０と下パ
ンチロ−ラ８２の間には上ガイド板９１としたガイド板
９２が配置され、ポンチコロ体８１とダイスコロ体８３
が両ガイド板の間に割り込んだ形で配置できるような切
欠き９１１，９１２が設けられている。ガイド板９１，
９２の用紙搬送上流側延長部分（図２（ｂ）の右側）に
は、レジスト上ローラ２１１とレジスト下ローラ２１２
により成るレジストローラ対２１、及び搬入スイッチＳ
Ｗ１が設けてある。これらにより、Ｐ１の方向から入っ
て来た用紙をＳＷ１で用紙先端検出してレジストローラ
で一旦停止させ、搬送方向に直交する方向からの用紙先
端線のズレを補正し、タイミングを整えてパンチユニッ
トＰｕに向かって再給紙させる。用紙先端線のズレが発
生する恐れがないのであれば、レジストローラ対は連続
回転するローラ対と置き換えることができる。

【００２３】パンチユニットは上部カバー７０により上
パンチローラ８０が覆われており、下部カバー７１によ
り下パンチローラ８２が覆われている。下部カバー７１
の底部は切欠き穴が設けられて、ホッパ７２が取り付け
られている。更にその下部にはパンチ屑回収容器３０が
着脱自在に取り付けられる。パンチユニットから生じた
パンチ屑はホッパ７２で集められ、パンチ屑回収容器３
０蓄積されるようになっている。

【００２４】図３は、図２（ｂ）のうちパンチ機構の核
心となる部分を取り出し、用紙Ｐをパンチ処理する過程
を順を追って表わしたものである。パンチユニットＡ１
の上パンチローラ８０を構成するポンチコロ体８１は、
コロ８１１、及びそれに装着されたポンチ刃ユニット８
４により成り、全体がビス８１２にて軸８０１に固定さ
れている。ポンチ刃ユニット８４は、円盤状の鋼製刃で
成るポンチ刃８４１を円筒状の取付台８４２に取付けた
ものである。取付台８４２は、硬質ゴム等の緩衝材料で
できており、ポンチ刃８４１をポンチコロ体８１に装着
すると同時に、用紙を穿孔する時のショックを緩和する
役割を持つ。前記穿孔時のショックが極めて少ないので
あれば、取付台８４２は緩衝材料を使用する必要がな
い。

【００２５】パンチユニットＡ１の下パンチローラ８２
を構成するダイスコロ体８３は、コロ８３１、ダイス刃
８３３、球体８３５より成り、コロ８３１がビス８３２
により軸８２１に固定されている。なお下パンチローラ
８２は、ダイス刃が前述のポンチ刃と位置が正確に一致
するように固定されている。ダイスコロ体８３は、通常
ポンチコロ体８１とは接触しておらず、ダイス刃８３３
がポンチ刃８４１と会合するときのみ刃同志が接触す
る。

【００２６】本発明の特徴である穿孔屑排出機構部分を
図４で説明する。ダイス刃８３３は鋼でできており、下
パンチローラ８２外周の一部を成すように外面８３９が
カーブしている。外面８３９には前述のポンチ刃８４１
とほぼ同じ径の円孔８４０が形成され、ダイス刃の底面
まで同じ直径で貫通している。円孔８４０が外面８３９
と出会う稜部は鋭く、焼入れ等で硬く仕上げられてお
り、ポンチ刃と協働して用紙に穿孔できるようになって
いる。またコロ８３１には切欠８３６が設けられ、ダイ
ス刃８３３が圧入固定される。コロ８３１の切欠部８３
６には、取付けられたダイス刃円孔８４０の中心軸延長
部に穴８３４が設けられている。穴内部には、穴の径よ
り小さく円孔８４０より径のやや大きな球体８３５が内
装され、球体８３５は穴８３４の内底とダイス刃円孔８
４０底部の間を自由に移動できるようになっている。

【００２７】図３に戻って穿孔屑排出機構の動きを説明
する。ポンチコロ体８１のポンチ刃８４１とダイスコロ
体８３のダイス刃８３３は、用紙Ｐがレジストローラ２
１から搬送される前には、所定の待機位置、例えば各ロ
ーラの軸８０１，８２１に対して用紙搬入側の位置に停
止している（ａ）。レジストローラ２１から用紙Ｐが搬
送され所定時間が経過すると、クラッチ７６が作動し、
上パンチローラ８０及び下パンチロ−ラ８２が回転を開
始して、ポンチコロ体８１のポンチ刃８４１及びダイス
コロ体８３のポンチ刃８４１が各軸の周りを互いに逆向
き（図３の矢印の向き）に動き出す。

【００２８】用紙Ｐ先端が両コロの間を通過して後、ポ
ンチ刃８４１とポンチ刃８４１が会合を始め、同時に用
紙先端から所定距離に孔を穿つ（ｂ）。穿孔によって生
じた用紙Ｐから刳り抜かれた用紙屑Pdは、ポンチ刃８４
１によりダイス刃８３３の円孔８４０内に押し込まれ、
ポンチ刃が離脱した後も孔内に残留する（ｃ）。更にダ
イスコロ体が回転してコロ８３１に穴８３４の外側が下
方向に向き始めると、穴に内装されている球体８３５が
自重で外側に転動し、ダイス刃の円孔８４０内部に球体
の一部を突入させて嵌まり込み、内部に残留する用紙屑
Pdを押し出しダイス刃から落下させる。球体８３５は円
孔８４０より若干径が大きいので、円孔に一部を突入さ
せたまま留まる（ｄ）。このとき、球体８３５が円孔８
４０の外周のほぼ全周にわたって当接するので、用紙屑
を確実にダイス刃の外へ排出することができる。更にダ
イスコロ体が回転して穴の内側が下に向き始めると、球
体は自重で穴内部に向かって転動する。以上のようなプ
ロセスが繰り返されることにより用紙屑はダイス内部に
留まることがない。

【００２９】以上の実施形態においては、用紙屑を排出
する機構に球体の転動を用いたが、実施例３に基く変形
例として、球体のような転動体に換えて滑動体を用いる
ことができる。以下図５を用いて詳細を説明する。ダイ
スコロ８３のコロ８３１における切欠８３６には図４と
同様に、ダイス刃８３３の円孔８４０より若干径の大き
な穴８３４が設けられている。この穴８３４はコロ８３
１の中心部まで同じ直径で貫通され、穴内部は滑らかに
仕上げられている。該穴の内部には、滑動体３３５が内
装され、滑動体３３５は穴８３４の内底とダイス刃円孔
８４０底部の間を自由に移動できるようになっている。
滑動体３３５は、穴の径より小さく円孔８４０より径の
やや大きな円柱部３４１のダイス刃側先端に、ダイス刃
円孔８４０より外径の小さな突起３４２を備えている。

【００３０】この変形例の用紙屑排出作用は、図３にお
いて球体８３５を滑動体３３５に置き換えることで説明
できる。すなわち、前述の図３（ｂ）（ｃ）（ｄ）の説
明文のうち、上記置き換えの他に、「転動」を「滑動」
に、また「球体の一部」を「滑動体の突起」と置き換え
る。これにより説明された変形例のプロセスは、前述の
実施例と同様な用紙屑排出効果をもたらす。また滑動体
の円柱部は、三角柱や四角柱などの多角形でもよく、要
するに穴８３４の中を自重でスムーズに滑動すればよ
い。

【００３１】

【効果】以上説明したように、本発明によれば、パンチ
処理により穿孔ローラ対の凹刃ローラのダイス開口に穿
孔屑（用紙屑）が残っている場合でも、凹刃ローラの回
転に伴い、ダイス開口が下方に指向したとき、穿孔屑排
出機構が自重により下方側に移動し、その一部を開口よ
り突出することで、パンチ屑を回収容器へ押し出すこと
が可能となる。また、穿孔屑排出機構として球体を選択
することで、凹刃ローラの回転に伴って、ダイス開口が
下方を指向した際の自重により移動が極めて円滑に行わ
れる。しかも球体であるため、ダイス開口よりも直径の
大きな球体を利用することで、球体の一部をダイス開口
の全周に亘って当接させることができるために、パンチ
屑の押出を極めて円滑に実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の穿孔装置を組み込んだフィニッシャー
を説明するための概略図。

【図２】本発明穿孔装置Ａ１の構成を説明するための正
面図（ａ）及びＡ−Ａ断面図（ｂ）。

【図３】本発明主要部の作用を説明するための、穿孔装
置Ａ１の断面図。

【図４】本発明主要部の部品構成を説明するための部分
拡大斜視図。

【図５】本発明請求項３に属する他の実施形態の図で、
主要部部品構成を説明するための部分拡大斜視図。

【符号の説明】

Ｐｕ パンチユニット ８０ 上パンチローラ ８１ ポンチコロ体 ８２ 下パンチローラ ８３ ダイスコロ体 ８３３ ダイス刃 ８３４ 穴 ８３５ 球体 ８４０ 円孔 ８４１ ポンチ刃

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポンチ手段を備えた凸刃ローラと該ポン
   チ刃と係合するダイス手段を備えた凹刃ローラとを有す
   るロータリー式穿孔装置において、上記凹刃ローラは、
   凹刃ローラのダイス部が下方位置に位置するときにその
   一部をダイス開口よりも外側に突出させるよう凹刃ロー
   ラの回転に伴ってダイス内を移動する穿孔屑排出機構を
   備えたことを特徴とする穿孔装置。
2. 【請求項２】 上記穿孔屑排出機構が球体であることを
   特徴とする請求項１記載の穿孔装置。
3. 【請求項３】 上記穿孔屑排出機構がダイス部側先端に
   突起部を有する円柱もしくは多角柱形状であることを特
   徴とする請求項１記載の穿孔装置。