JP2001347492A - ロータリパンチユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 穿孔位置と孔数を選択して穿孔できるロータ
リパンチユニット。 【解決手段】 穿孔位置と孔数の一つの組み合わせの複
数のパンチ１１ａとダイス２１ａと、他の組み合わせの
複数のパンチ１１ｂとダイス２１ｂとが互いに円周角度
を変えて配設されたパンチ軸１０とダイス軸２０とを備
え、いずれかの組み合わせの穿孔を選択したとき、回転
検出手段１７によりその組み合わせのダイスとパンチを
待機位置に位置させ、紙端検出手段により紙端を検出し
て穿孔した後、待機位置に復帰するようにパンチ軸とダ
イス軸を回転駆動制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紙や合成樹脂のシ
ート材に、孔位置や孔の数を変更して穿孔したり、ある
いは間隔の異なる複数の綴じ孔を選択して穿孔したりす
るロータリパンチユニットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来はコピーした用紙などのシート材に
ファイルする綴じ孔を穿孔するには、その用紙などを人
手で揃えた後、手動パンチで穿孔することが行なわれて
いた。この手動で穿孔する方法は、用紙の端部を入手で
揃えて穿孔位置を確認して穿孔しなければならず、人手
を要し煩わしかった。そこで、近時自動化の要求によ
り、コピー機にパンチユニットを内蔵させて機械的に綴
じ孔を穿孔する装置が用いられるようになってきた。

【０００３】かかるパンチユニットとしては、直線運動
するパンチをダイ孔に挿入して穿孔する往復動型のパン
チユニット（例えば実開平５−２９７００号公報、特開
平１０−１８０６９３号公報など）と、パンチとダイを
設けた一対の回転軸を同期回転させてこのパンチとダイ
孔を噛み合わせてシート材に穿孔するロータリパンチユ
ニット（例えば実開昭６３−１５４１９９号公報、特開
平６−７９６９７号公報、特開平７−１３６９９２号公
報、特開平１０−２４９７９７号公報など）がある。

【０００４】前記のうちロータリパンチユニットは、被
穿孔シート材を移動しながら穿孔するフライングの穿孔
が、往復動型のパンチユニットに比して容易であるの
で、高速の穿孔が可能であるという特徴がある。

【０００５】一方、用紙に孔位置の異なる２つ孔、ある
いは３つ孔を選択して穿孔したい場合がある。このよう
な孔の位置と数を選択して穿孔するパンチとしては、手
動で穿孔するものが実開昭６２−１５４９９号公報に開
示されている。また、動力を用いて穿孔するるパンチユ
ニットとしては、出願人は先に特開平１０−１８０６９
３号公報記載のパンチユニットを開示した。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
孔の数と位置を選択して穿孔することのできるパンチユ
ニットは、いずれも前記した往復動型のパンチユニット
であり、高速のフライング穿孔が困難である。そのた
め、ロータリパンチユニットによる高速穿孔の達成が望
まれているが、現在孔の数と位置を選択して穿孔するロ
ータリパンチユニットは実現されていない。

【０００７】そこで本発明は、孔の数と位置を選択して
穿孔できる高速穿孔が可能なロータリパンチユニットを
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明のロータリパンチユニットは、穿孔位置と孔
数を選択してシート材に穿孔できるパンチユニットであ
って、それぞれパンチとダイスが設けられたパンチ軸と
ダイス軸を同期回転して相互の切刃を噛合し、両者間に
挿入されるシート材に穿孔するロータリパンチユニット
において、穿孔位置と孔数の一つの組み合わせに対応す
る複数のパンチとダイスの一つの対と、他の組み合わせ
に対応する複数のパンチとダイスの他の対とが互いに円
周角度を変えて配設されたパンチ軸とダイス軸とを備
え、いずれかの組み合わせの穿孔を選択したとき、当該
選択した対のパンチとダイスを待機位置に位置させ、穿
孔を行うようにパンチ軸とダイス軸を回転駆動制御する
制御手段を備えたことを特徴とするものである。

【０００９】前記制御手段は、前記ダイス軸またはパン
チ軸の回転位置を検出する回転検出手段と、挿入される
被穿孔シート材の紙端を検出する紙端検出手段とを備
え、前記いずれかの組み合わせの穿孔を選択したとき、
前記回転検出手段により選択した対のダイスとパンチを
待機位置に位置させ、前記紙端検出手段の検出信号によ
り、当該対のダイスとパンチを噛合させて穿孔した後、
待機位置に復帰させ、かつ選択しない対のパンチとダイ
スを挿入されるシート材の切れ目で空転させるようにパ
ンチ軸及びダイス軸を回転駆動制御することが望まし
い。

【００１０】例えば、２つ孔と３つ孔を選択して穿孔す
るパンチユニットでは、ダイス軸に２つ孔のダイス孔間
隔に一組のダイスを設け、このダイス孔と１８０度角度
の異なる位置に３つ孔のダイス孔間隔に他の一組のダイ
スを設ける。そして、２つ孔の穿孔を選択したときは、
回転検出手段によりダイス軸の回転位置を検出して、ダ
イス軸を回転駆動し２つ孔のダイス孔を待機位置に位置
させる。パンチ軸とダイス軸は同期回転しているので、
当然対応するパンチは待機位置に位置する。

【００１１】シート材の後端側に穿孔する場合は、被穿
孔シート材がパンチユニットに挿入されて通過すると、
紙端検出手段がシート材の後端を検出して穿孔指令を出
す。すると制御手段によりダイス軸が回転駆動されて、
１回転してシート材に穿孔した後待機位置にもどる。同
時にシート材は移送されて排出されフライング穿孔がさ
れる。

【００１２】この待機位置に復帰するとき、選択しない
３つ孔の位置のダイスとパンチも噛み合う。しかし、例
えばプリントやコピーの速度より、穿孔の移送速度が速
いので、穿孔されるシート材の後端と次のシート材の先
端との間には、シート材の切れ間ができる。この空間で
選択しない３つ孔のダイスとパンチが噛み合うようにし
て空転させれば、支障がなく２つ孔の穿孔が連続してで
きる。

【００１３】前記はシート材の後端側に穿孔する場合に
ついて説明したが、シート材の先端側に穿孔することも
可能である。すなわち、シート材の先端側に穿孔する場
合は、紙端検出手段によりシート材の先端を検出して、
ダイス軸を回転駆動して２つ孔の穿孔をした後、２つ孔
と３つ孔のいずれのパンチもシート材に干渉しない位置
で停止させ、前記シート材の切れ間の空間で３つ孔のダ
イスとパンチを噛み合せた後、２つ孔パンチが待機位置
に戻るように回転制御することにより穿孔できる。

【００１４】前記制御手段の回転駆動制御は、パンチの
待機位置を変えてもよく、待機位置を一定にして、パン
チの回転開始時期を変えて上記目的を達成してもよい。
この場合、パンチの待機位置を変えると、パンチ軸のエ
ンコーダを２個必要とするが、回転時期を変える方法で
は制御回路のみで対応できるメリットがある。さらに、
回路は同じでシートの検知位置を２箇所にして、どちら
を生かすかで制御する方法もある。

【００１５】このように２つ孔と３つ孔などの２組の組
み合わせの穿孔位置と孔数を選択するパンチユニットに
おいては、前記一つの対のパンチとダイスと他の対のパ
ンチとダイスとは、互いに円周角度を１８０度変えて軸
に配設されることが望ましい。

【００１６】なお、さらに４つ孔などを加えた３種類の
孔を選択して穿孔する場合には、異なる組み合わせの穿
孔位置と孔数の対のパンチとダイスを互いに１２０度に
円周角度を変えてダイス軸に配設することもできる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明のロータリパンチユ
ニットの実施の形態を図面により具体的に説明する。図
１は本発明の実施形態のロータリパンチユニットの構成
を示す斜視図、図２は図１の正面図、図３はコピー機に
組み込んだ本発明パンチユニットの全体の配列を示す図
である。

【００１８】これらの図において、コ字形断面の上、下
ビーム３、４が中央部に隙間２を設けて両端を端板５、
５により固定され箱型フレームを形成している。この箱
型フレームが被穿孔シート材の進行方向に直交して配設
され、隙間２が通紙部を形成する。駆動側の端板５と上
ビーム３の箱型内側の２箇所に立設された軸受板６，６
との３箇所にミニチュアベアリング７が設けられ、パン
チ軸１０を回転自在に軸支するようになっている。同様
に、駆動側の端板５と下ビーム４の箱型内側の２箇所に
立設された軸受板８，８との３箇所にミニチュアベアリ
ング９が設けられ、ダイス軸２０を回転自在に軸支する
ようになっている。

【００１９】パンチ軸１０には、２つ孔穿孔の位置にパ
ンチ１１ａが植設された２個のパンチボス１２ａ，１２
ａがシート材に穿孔する所定間隔に取り付けられてい
る。また、３つ孔穿孔の位置にパンチ１１ｂが植設され
た３個のパンチボス１２ｂ，１２ｂ，１２ｂが所定間隔
に取り付けられている。そして２つ孔穿孔のパンチ１１
ａと３つ孔穿孔のパンチ１１ｂとは１８０度角度を変え
て配設されている。本実施形態では、パンチ１１をパン
チボス１２に植設したが、図２に示すようにパンチ１１
を直接パンチ軸１０に植設してもよい。

【００２０】ダイス軸２０には、２つ孔穿孔のパンチ１
１ａに対応する位置に２個の円筒状のダイス２１ａ，２
１ａが固定され、３つ孔穿孔のパンチ１１ｂに対応する
位置に３個のダイス２１ｂ，２１ｂ，２１ｂが固定され
ている。それぞれのダイスのダイス孔２３ａと２３ｂ
は、パンチに１１ａ，１１ｂ対応して１８０度角度を変
えて配設されている。

【００２１】前記の穿孔位置と孔数の組み合わせに対応
するパンチとダイスの対、すなわち２個のパンチ１１
ａ，１１ａとダイス２１ａ，２１ａ及び３個のパンチ１
１ｂ，１１ｂ，１１ｂとダイス２１ｂ，２１ｂ，２１ｂ
は、穿孔トルクを低減するために、それぞれの対内でパ
ンチ軸及びダイス軸の軸線に僅かに位相を変えて取り付
けられている。そして、この位相の変異による穿孔穴の
ずれを補正するために、パンチ軸及びダイス軸を通紙方
向と直角方向に対して少し傾けて配置するようにされて
いる。

【００２２】パンチ軸１０とダイス軸２０のそれぞれの
軸端には、パンチ軸１０とダイス軸２０を互いに反対方
向に同期回転させる相互に噛み合うパンチ軸ギヤ２６と
ダイス軸ギヤ１５が装着され、ダイス駆動手段４５（図
５）によりダイス軸ギヤ１５が回転駆動されるようにな
っている。パンチ軸ギヤ２６には図６に示すシザーズ機
構が設けられ、ダイス軸ギヤ１５とバンチ軸ギヤ２６と
の噛み合いのバックラッシュが極小、望ましくは０にな
るようにされている。すなわち、図に示すように、パン
チ軸ギヤ２６にはパンチとダイスが噛み合う回転角度範
囲の歯部に同歯形の鼓形ギヤ２７が重ねて装着され、ダ
イス軸ギヤ２６と鼓形ギヤ２７の歯をずらして調整して
長孔２７ａに挿通したビス２８で固定することにより、
パンチ軸ギヤ１５との噛み合いのバックラッシュを極小
とするようにされている。

【００２３】本発明実施形態のパンチユニットでは、２
つ孔と３つ孔のパンチの噛み合う位置が１８０度対称の
位置になるので、鼓形ギヤを使用したが、対称の位置に
２つの扇形ギヤを使用しても良い。また、３種類の孔の
組み合わせを穿孔するパンチユニットでは三角形のギヤ
を使用しても良い。

【００２４】パンチ軸１０の一端にはエンコーダ１７が
設けられて回転検出手段を構成し、パンチ軸の回転角を
検出してパンチ位置を検出するようになっている。

【００２５】図５は制御手段４０の構成を示すブロック
図である。図に示すように制御手段４０は、孔選択入力
ボタン４２、パンチ位置を検出するエンコーダ１７、紙
端検知手段３１、コピー機信号４４の信号により、ダイ
ス軸を駆動するダイス駆動手段４５、給紙ローラ３２、
排紙ローラ３３をそれぞれ駆動制御するＣＰＵ４１から
なる。これらの動作については後述する。

【００２６】次に図３のコピー機に組み込んだ本発明パ
ンチユニットの全体の配列について説明する。被穿孔シ
ート材はコピー機から給紙ローラ３２により移送され、
紙端検知手段３１、パンチユニット本体１を通過して所
定の孔数と位置の穿孔が行われ、排紙ローラ３３により
排出される。この際、コピー機から移送されるシート材
は、コピー速度が移送速度より遅いのでシート材は間歇
的に移送され、先のシート材の後端と後のシート材の先
端との間には切れ間ができる。

【００２７】紙端検知手段３１は、フォトセルなど各種
の手段が使用され、送られるシート材の先端Ｓ１と後端
Ｓ２とを検知する。事務機から給紙ローラ３２の回転に
よりユニット本体に導入されたシート材は、紙端検知手
段３１によりまず先端Ｓ１の通過が検知され、進行して
排紙ローラ３３により続けて移送される。シート材が移
動して後端Ｓ２が紙端検知手段３１の位置にくると、後
端Ｓ２が検知され穿孔の指令が制御手段４０に出力され
る。

【００２８】すると、ダイス駆動手段４５により、ダイ
ス軸２０が駆動されて回転しシート材が移動しながらフ
ライングの穿孔が行われる。そして、排紙ローラ３３に
より排紙される。

【００２９】この際のパンチユニットの動作について図
３、４、及び５を用いて説明する。まず、２孔穿孔か３
孔穿孔かを選択して制御手段４０の孔選択ボタン４２に
よりＣＰＵに入力する。ここではシート材の後端側に２
孔穿孔をすることを選択した場合について説明する。

【００３０】２孔穿孔を入力すると、パンチ軸１０の回
転位置をパンチエンコーダ１７が検出し、ダイス駆動手
段により２孔穿孔パンチ１１ａが図４（ａ）のシート材
挿入側に向って水平になる待機位置に回転される。この
とき３孔穿孔パンチ１１ｂは破線のように１１ａと反対
位置になる。

【００３１】コピー機信号４４により給紙ローラ３２と
排紙ローラ３３が駆動され、シート材Ｓが移送される。
紙端検知手段３１によりシート材後端Ｓ２が検知される
と、ダイス駆動手段４５によりダイス軸２０が回転駆動
され、図４（ｂ）の位置でパンチ１１ａによりシート材
の後端側に所定の２孔が穿孔される。穿孔が終了してパ
ンチ軸１０が図４（ｃ）の位置に回転すると、シート材
の後端Ｓ２はパンチから離れ、排紙ローラ３３により移
送される。パンチ軸１０がさらに回転して図４（ｄ）の
位置にくると３孔穿孔パンチ１１ｂがシート面にくる。

【００３２】しかし、前述のようにシート材は間歇的に
移送され、先のシート材の後端Ｓ２と後のシート材の先
端Ｓ１との間には空間ができるので、この位置ではパン
チとダイスの間にシート材は存在せず３孔穿孔パンチ１
１ｂが穿孔することはない。さらにパンチ軸１０が回転
して図４（ｅ）の待機位置にくると、これをエンコーダ
１７が検出してパンチ軸１０を停止する。続いて次のシ
ート材が送られてパンチユニット１に挿入され、前記図
４（ａ）からの動作が繰り返される。

【００３３】３孔の穿孔を選択する場合も、前述２孔の
場合と同様に、３孔穿孔を選択して入力することによ
り、図４（ａ）の１１ａの位置に３孔穿孔パンチ１１ｂ
が位置して待機する。

【００３４】上記はシート材の後端側に穿孔する場合に
ついて述べたが、本発明の制御手段はシート材の先端側
に穿孔することも可能である。この場合は、紙端検出手
段３１によりシート材の先端を検出して、前記図４
（ａ）、（ｂ）のようにダイス軸２０を回転駆動してシ
ート材の先端に２つ孔を穿孔した後、いずれのパンチも
シート材に干渉しない図４（ｃ）の位置で停止させ、シ
ート材が通過したことを紙端検出手段３１が検出したと
き、シート材の切れ間の空間で図４（ｄ）のように３つ
孔のダイスとパンチを噛み合せ、図４（ｅ）のように２
つ孔パンチを待機位置に復帰させせるように回転制御す
ればよい。

【００３５】以上説明したように本発明のロータリパン
チユエットは、一軸に複数の組み合わせの穿孔位置と孔
数のダイスを互いに円周角度を変えて配設したダイス軸
と、それに対応するパンチ軸を同期して回転させて、選
択した位置と孔数の穿孔を行うものである。この際に、
ダイス軸またはパンチ軸の回転位置を回転検出手段によ
り検出し、被穿孔シート材の紙端を紙端検出手段により
検出し、いずれかの組み合わせの位置と孔数の穿孔を選
択したとき、制御手段により選択した組み合わせのダイ
スとパンチを待機位置に位置させ、その組み合わせのダ
イスとパンチを噛合させて穿孔した後、再び待機位置に
復帰するように回転駆動制御されるので、選択した組み
合わせの穿孔が容易にロータリパンチによって可能にな
る。なお、選択されないパンチとダイスは、穿孔された
シート材が通過し次のシート材の先端がパンチユニット
に挿入される前の切れ間で噛み合うので、シート材に穿
孔することはない。

【００３６】なお、上記の穿孔の制御は、パンチの待機
位置を変えても、あるいはパンチの回転開始時期を変え
ても制御することができ、シートの検知方法を変えても
制御することができる。

【００３７】本発明のロータリパンチユニットにおい
て、２種類の穿孔位置と孔数を選択するパンチユニット
では、２種の組み合わせの複数のダイスを互いに円周角
度を１８０度変えてダイス軸に配設すると良い。また、
３種類では１２０度変えて配設すれば良く、要すればそ
れ以上も可能である。

【００３８】

【発明の効果】以上述べたように本発明のロータリパン
チユニットによれば、従来往復型パンチユニットでなけ
ればできなかった１台のパンチユニットで２種以上の組
み合わせの位置と孔数の選択穿孔が可能になるので、従
来よりより高速のフライング穿孔が可能になり、事務機
の高速化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形熊のロータリパンチユエット
の斜視図である。

【図２】 図１の正面図である。

【図３】 本発明のロータリパンチを事務機器に組み合
わせた構成を示す図である。

【図４】 本発明のロータリパンチの動作を説明する図
である。

【図５】 本発明のロータリパンチの制御手段の構成を
示すブロック図である。

【図６】 本発明のロータリパンチのバックラッシュ除
去機構の一例を示す図である。

【符号の説明】

１ パンチユニット、２ 隙間（通紙部）、３ 上ビー
ム、４ 下ビーム、５端板、６ 軸受板、７ ミニチュ
アベアリング、８ 軸受板、９ ミニチュアベアリン
グ、１０ パンチ軸、１１ａ，１１ｂ パンチ、１２
ａ，１２ｂ パンチボス、１５ ダイス軸ギヤ、１７
パンチエンコーダ（回転検出手段）、２０ダイス軸、２
１ａ，２１ｂ ダイス、２３ａ，２３ｂ ダイス孔、２
６ パンチ軸ギヤ、２７ 鼓形ギヤ（シザーズ機構）、
２７ａ 長孔、２８ ビス、３１紙端検知手段、３２
給紙ローラ、３３ 排紙ローラ、４０ 制御手段、４２
孔選択ボタン、４４ コピー機信号、４５ ダイス駆動
手段、Ｓ 被穿孔シート材、Ｓ１ シート材先端、Ｓ２
シート材後端

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 穿孔位置と孔数を選択してシート材に穿
   孔できるパンチユニットであって、それぞれパンチとダ
   イスが設けられたパンチ軸とダイス軸を同期回転して相
   互の切刃を噛合し、両者間に挿入されるシート材に穿孔
   するロータリパンチユニットにおいて、穿孔位置と孔数
   の一つの組み合わせに対応する複数のパンチとダイスの
   一つの対と、他の組み合わせに対応する複数のパンチと
   ダイスの他の対とが互いに円周角度を変えて配設された
   パンチ軸とダイス軸とを備え、いずれかの組み合わせの
   穿孔を選択したとき、当該選択した対のパンチとダイス
   を待機位置に位置させ、穿孔を行うようにパンチ軸とダ
   イス軸を回転駆動制御する制御手段を備えたことを特徴
   とするロータリパンチユニット。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記ダイス軸またはパ
   ンチ軸の回転位置を検出する回転検出手段と、挿入され
   る被穿孔シート材の紙端を検出する紙端検出手段とを備
   え、前記いずれかの組み合わせの穿孔を選択したとき、
   前記回転検出手段により選択した対のダイスとパンチを
   待機位置に位置させ、前記紙端検出手段の検出信号によ
   り、当該対のダイスとパンチを噛合させて穿孔した後、
   待機位置に復帰させ、かつ選択しない対のパンチとダイ
   スを挿入されるシート材の切れ目で空転させるようにパ
   ンチ軸及びダイス軸を回転駆動制御することを特徴とす
   る請求項１に記載のロータリパンチユニット。
3. 【請求項３】 ２組の組み合わせの穿孔位置と孔数を選
   択するパンチユニットにおいて、一つの組み合わせの対
   のパンチとダイスと他の組み合わせの対のパンチとダイ
   スとは、互いに円周角度を１８０度変えて軸に配設され
   たことを特徴とする請求項１または２に記載のロータリ
   パンチユニット。