JP2002144291A - 用紙穿孔装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型で組立性に優れると共に、パンチ穴数の
変更を小さな駆動力で達成できる用紙穿孔装置を提供す
ることにある。 【解決手段】 用紙にパンチ保持手段で保持されたパン
チのうちの特定なものを選択的に作動させて穴明け加工
を行う用紙穿孔装置。パンチの選択は、一体的に構成さ
れた複数の偏心部を有するカム２４を軸方向に所定のス
トロークで往復移動させ、カム２４の偏心部を前記パン
チ保持手段に対して、パンチ１３の動作位置、非動作位
置に切換えるので、小型で組立性に優れた用紙穿孔装置
を得ることが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術】本発明は、複写機やプリンタ等か
ら排出される用紙に対して穴明け加工を行う用紙穿孔装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、複写機やプリンタ等の画像形成
装置において、画像を形成した用紙にファイル用のパン
チ穴を形成する用紙穿孔装置が付加されるようになって
いる。また、パンチ穴の数も用紙サイズに応じて、２穴
と３穴を選択できる機構が要求されている。

【０００３】例えば、特開平１０−７３０７号公報に開
示されているように、複数のカムを駆動軸に固定し、駆
動軸自体を軸方向にスライドさせることにより、作動さ
せるパンチ数を変更するものが存在する。

【０００４】また、別の例として、バラバラの複数のカ
ム駆動軸に配設し、カムを別部材でスライドさせて、カ
ムホルダに出し入れすることで切換えを行うものが提案
されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の従来例
では、切換え時に駆動軸を動かすために、大きな動力を
必要とし、切換え用の駆動系が大きくなり、用紙穿孔装
置の内部に収めることができず、装置の大型化やコスト
アップの原因となっている。また、機構が複雑化するた
め、組立性が悪い等の問題もあった。

【０００６】また、後者の従来例では、バラバラの複数
のカム駆動軸に配設して組付けるために、組み付け時に
特別な治具を必要とし、組み付け性が悪くなったり、別
部材でカムをスライドさせるため、部品点数が多くな
り、コストアップの要因となる等の不具合があった。

【０００７】そこで本発明は、上記した従来の問題点に
鑑み、小型でコストダウンが図れ、組立性の良い用紙穿
孔装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、基本的に以下に記載されたような構成を採
用するものである。すなわち本発明に係る用紙穿孔装置
は、用紙を案内するガイド板と、所定の間隔に配置され
た複数のパンチと、パンチに対応して配置された複数の
ダイと、パンチ保持手段と、前記パンチを駆動するため
の駆動手段と、駆動手段の回転運動をパンチの往復運動
に変換する変換手段と、前記変換手段のうちの特定なも
のを選択的に作動させるための切換手段とから構成さ
れ、用紙に対して垂直方向にパンチを往復運動させて穴
明け加工を行う用紙穿孔装置において、前記変換手段
は、前記駆動手段により回転駆動される駆動軸上に設
け、その軸方向に連結して一体的に構成された複数の偏
心部を有するカムからなり、前記切換手段は、前記一体
的に構成された複数の偏心部を有するカムを軸方向に所
定のストロークで往復移動させ、前記カムの偏心部を前
記パンチ保持手段に対して、パンチの動作位置、非動作
位置に切換えることを特徴とするものである。

【０００９】これにより、複数の偏心部を有するカムを
軸線方向に往復移動させることにより、用紙に明ける穿
孔穴数を変更することができる。カムは、複数の偏心部
を軸方向に連結して一体的に構成されるから、偏心部ご
とに分割して成形可能とし、金型製作を容易としてコス
トダウンを図ることができる。また、カム上に、例えば
カムホルダ等を設けることが可能となる。

【００１０】請求項２に記載のものは、請求項１に記載
の用紙穿孔装置において、前記一体的に構成された複数
の偏心部を有するカムは、偏心部を有する複数のカム要
素とそれらを連結する連結部材とで構成され、それらが
材料の弾性を利用して連結されていることを特徴とす
る。

【００１１】これにより、カム要素および連結部材を材
料の弾性を利用して連結するから、接着を行ったり、余
分な部品を必要としたりすることなく、連結を容易とし
て組立て性を向上することができる。

【００１２】請求項３に記載のものは、請求項１または
２に記載の用紙穿孔装置において、前記一体的に構成さ
れた複数の偏心部は、回転方向に位相差を有して軸方向
に連結していることを特徴とする。

【００１３】これにより、駆動軸の穿孔トルクを分散さ
せることができ、駆動系にかかる負担を軽減することが
できる。

【００１４】請求項４に記載のものは、請求項１、２ま
たは３に記載の用紙穿孔装置において、前記一体的に構
成された複数の偏心部を有するカムは、前記駆動軸に対
して軸方向にスライド可能であると共に、前記駆動軸と
共に回動することを特徴とする。

【００１５】これにより、カムを駆動手段の軸方向に移
動しても、回転駆動することができる。

【００１６】請求項５に記載のものは、請求項４に記載
の用紙穿孔装置において、前記一体的に構成された複数
の偏心部を有するカムは、端部に円盤部材を設けるとと
もに、その円盤部材が係合する溝を有し、前記カムを軸
方向にスライドする切換えアームを設けたことを特徴と
する。

【００１７】これにより、切換えアームの溝と円盤部材
の接触面積を小さくして穿孔時の摩擦負荷を小さくする
ことができる。また、切換えアームでカムを直接スライ
ドするから、部品点数を少なくすることができる。

【００１８】請求項６に記載のものは、請求項１、２、
３、４または５に記載の用紙穿孔装置において、前記パ
ンチ保持手段は、前記パンチのストローク方向の案内手
段を設けたことを特徴とする。

【００１９】これにより、パンチ保持手段（カムホル
ダ）がパンチの軸線を中心にして回転するのを防止する
と共に、カムによってカムホルダが傾くのを防止し、円
滑に穿孔することができる。

【００２０】請求項７に記載のものは、請求項１、２、
３、４、５または６に記載の用紙穿孔装置において、前
記一体的に構成された複数の偏心部を有するカムの最小
半径部が所定の回動位置にあることを検知する検知手段
を設け、所定の回動位置にある場合のみ前記切換手段が
切換動作を行うことを特徴とする。

【００２１】これにより、カムが切換動作中にカムホル
ダに引っかかることがない。

【００２２】請求項８に記載のものは、請求項１、２、
３、４、５、６または７に記載の用紙穿孔装置におい
て、前記一体的に構成された複数の偏心部を有するカム
のうち、少なくとも１つの偏心部で、偏心部の両側に隣
接する２つのパンチを切換駆動することを特徴とする。

【００２３】これにより、隣接するパンチの間隔が狭く
ても、円滑に切換動作を行うことができる。

【００２４】請求項９に記載のものは、請求項１、２、
３、４、５、６、７または８に記載の用紙穿孔装置にお
いて、前記一体的に構成された複数の偏心部を有するカ
ムの偏心部の回動軸に対し垂直な断面形状を扇型形状に
構成したことを特徴とする。

【００２５】これにより、切換動作のときカムがカムホ
ルダに引っかかることがない。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る用紙穿孔装
置の一具体例の構成を図面を参照しながら詳細に説明す
る。図１は、本発明の一例である用紙穿孔装置を示す斜
視図である。この図示例において、２穴と３穴を切換え
て選択できる用紙穿孔装置を例に説明する。

【００２７】ここで、用紙穿孔装置９は、用紙を案内す
るガイド板上１０、ガイド板下１１と、所定の間隔に配
置された複数のパンチ１３〜１７と、パンチに対応して
配置された複数のダイと、パンチ保持手段であるカムホ
ルダ１９〜２３と、駆動手段の回転運動をパンチの往復
運動に変換する変換手段であるカム２４と、パンチのう
ちの特定なものを選択的に作動させるための切換手段２
５等から構成されている。

【００２８】ガイド板上１０とガイド板下１１は所定の
隙間を有して配設されており、両者の間隙１２に沿って
用紙が搬送され、用紙が所定の穿孔位置に来たときに停
止する。ガイド板上１０の上には、パンチ１３〜１７が
所定の間隔で配設されている。また、それぞれのパンチ
１３〜１７に対応してスライド軸受１８が圧入されてい
る。

【００２９】また、ガイド板下１１には、パンチ１３〜
１７の上下動する位置にそれぞれ対応して図示しないダ
イが配設されている。

【００３０】パンチ１３は、保持手段であるカムホルダ
１９の下端に取り付けられている。他のパンチ１４〜１
７も同様にカムホルダ２０〜２３に取り付けられてい
る。

【００３１】カム２４は、それぞれ図３〜図５に示す、
偏心部を有するカム要素２６〜２９と連結部材３０〜３
２を、図６に示すように直線状に連結して一体に構成し
たものである。本図示例では、カム要素２７と２８は、
カム要素どうしが連結されているが、他のカム要素２
６、２９はそれぞれ連結部材３０、３１、３２と連結さ
れている。そして、駆動軸３３に対して軸方向にスライ
ド移動可能に配設されている。

【００３２】図３は、カム要素２６を示す斜視図であ
り、偏心部３４と貫通孔３５を有すると共に、端面に角
穴部３６を有している。また、接続用の角穴部３７、３
８が設けられている。カム要素２７、２９は、同様に構
成されている。

【００３３】図４はカム要素２８の斜視図であり、カム
要素２６等より偏心部３９の寸法が長く設定されてい
る。また、端面に接続用の一対の弾性を有した爪部４０
が突設されている。更に、貫通孔４１を有した軸部に
は、角穴部４２が設けられている。そして、角穴部４２
と爪部４０の位置関係は、平行ではなく、軸を中心とし
て約１５度の角度をもって配設されている。また、偏心
部３９には、軸線方向に延設された角穴部４３が形成さ
れている。

【００３４】図５は、連結部材３１を示す斜視図であ
る。連結部材３１は、中空の管状をしており、左右両端
にそれぞれ一対の爪部４３Ａ、４３Ｂ、４４Ａ、４４Ｂ
が設けられている。ここで、爪部４３、４４の位置関係
は、軸を中心として約１５度の角度をもって配設されて
いる。このように構成することで、カム要素２６とカム
要素２７を連結部材３１で連結した際に、カム要素２６
の偏心部とカム要素２７の偏心部とが約１５度の位相差
をもって連結される。

【００３５】同様に、カム要素２８とカム要素２９を連
結部材３２で連結すると、それぞれの偏心部を約１５度
の位相差をもって連結することが出来る。このように構
成することにより、駆動軸３３によってカム２４を回動
させた場合に、穿孔タイミングにずれが生じ、穿孔トル
クを分散することが出来る。

【００３６】連結部材３０の一端部には、円盤部材４５
が設けられており、一体的に構成されたカム２４を軸線
方向に移動させることができる。また、この様に構成さ
れたカム２４には、駆動軸３３が挿通されると共に、カ
ム要素２６〜２９の各偏心部には、駆動軸に対してラジ
アル方向の溝が設けられており、それに駆動軸３３を貫
通するように４本の平行ピンが係合している。これによ
り、カム２４は、駆動軸３３に対して軸線方向にスライ
ド可能であると共に、駆動軸３３と一緒に回転すること
ができる。

【００３７】図７は、用紙穿孔装置に使用されるパンチ
を示す斜視図である。パンチ１３は、円柱状をしており
下端に刃部１３ａを有し、上端に細径の首部１３ｂを有
している。そして、保持手段であるカムホルダ１９に取
り付けられている。他のパンチ１４〜１７も同様に形成
されている。

【００３８】図８は、カムホルダを示す斜視図である。
カムホルダ１９〜２３は、同じものが向きを違えて使用
されている。カムホルダ１９は、カムの挿通される長円
形の穴４６を有している。カムホルダの長円形の穴４６
の短径は、カム要素の同心部分よりも若干大きく形成さ
れており、長径は、パンチ１３〜１７が上下するストロ
ークに合わせて寸法が設定されている。

【００３９】このようにパンチのストローク方向の案内
手段を設けたので、カムの同心部分とカムホルダの長円
形の穴４６によりパンチがストローク方向に拘束され、
カムホルダがパンチの軸線を中心にして回転するのを防
止する。また、カムによってカムホルダ１９〜２３が傾
こうとするのを防止し、パンチ１３〜１７をガイドする
スライド軸受１８に対してかじり等を生じることなく、
円滑に穿孔動作ができる。

【００４０】また、カムホルダ１９〜２３は、下端にこ
けし型の異形穴４７が設けられており、この異形穴４７
の開口部４７ａに対してパンチ１３〜１７の首部分１３
ｂ嵌合させる。嵌合は、円形部分に首部１３ｂを押し込
むと、開口部４７ａのくびれが樹脂の弾性によって開
き、その結果パンチが保持されるようになる。

【００４１】開口部４７ａは、カムの軸線方向を向いて
設けられているので、カムホルダ１９〜２３とカム２４
と駆動軸３３を組付けたものをガイド板に組付けた後で
も、パンチをガイド板下１１から挿入すれば、カムホル
ダ１９〜２３を軸線方向に移動させてパンチを組付ける
ことができる。つまり、パンチ１３〜１７を最後に組付
けることができるので、組付け性を向上させることがで
きると共に、組付け時にパンチの刃部１３ａを損傷させ
る虞がない。

【００４２】図９は、切換手段２５を示す斜視図であ
る。切換手段２５は、カム２４の先端に形成された円盤
部材４５の係合される溝４８を有した切換えアーム４９
と、この切換えアーム４９を所定の距離だけ偏心した位
置に明けられた穴に回転自在に支持するウオームホイー
ル５０と、このウオームホイール５０をウオーム歯車５
１を介して回転駆動する駆動モータ５２と、ウオームホ
イール５０の回転を制御するマイクロスイッチ５３、カ
ム５４等から構成されている。

【００４３】ウオームホイール５０が回転すると、先端
の円盤部材４５が切換えアーム４９に係合しているカム
２４は、ウオームホイール５０の偏心穴の偏心量の２倍
の距離だけ駆動軸３３に沿って移動する。そして、ウオ
ームホイール５０が回転することにより、カム２４は往
復移動する。

【００４４】図１はカム２４が第１の位置（図中で最も
右下側）にある場合であり、カム２４の回転によりパン
チ１４、１６が作動する。図２は、カム２４が第２の位
置（図中で最も左上側）にある場合であり、カム２４の
回転によりパンチ１３、１５、１７が作動する。このよ
うにカム２４を軸線方向にスライド移動させて、第１の
位置または、第２の位置をとることにより偏心部の位置
を変更して、用紙の穿孔数を２穴または３穴に切換える
ことができる。

【００４５】第１の位置または第２の位置の検出は、ウ
オームホイール５０の下面に取り付けられたカム５４に
よって、ウオームホイール５０の回転する周囲に固定配
置されたマイクロスイッチ５３をＯＮ／ＯＦＦさせるこ
とによって行う。

【００４６】尚、以上の図示例では切換えの駆動手段と
して、駆動用ＤＣモータとウオーム歯車、ウオームホイ
ール、リンク機構を使用しているが、その他の駆動手
段、減速手段等を使用することもできる。また、穿孔穴
数は、２穴と３穴の例について説明したが、２穴と４穴
の切換えなどその他の組み合わせであっても同様に適用
することが出来る。

【００４７】図１０は、本発明の用紙穿孔装置に使用さ
れるカム２４の最小半径部を検知する検知手段を示す説
明図である。駆動軸３３は一回転クラッチ５５を介して
駆動モータ５６と接続されており、回転を始める際の位
置は、常にパンチ１３〜１７が一番上昇した位置に保持
されている。穿孔を指示する信号により、一回転クラッ
チ５５が接続されると、駆動軸３３に駆動モータ５６の
回転が伝達され、駆動軸３３が一回転すると自動的に一
回転クラッチ５５が切れる。

【００４８】また、駆動軸３３には、スリット５７付き
の円盤５８が設けられており、この円盤５８の周囲に固
定配置されたセンサ５９によって、駆動軸３３の回転角
度を検出し、パンチが中途半端な位置で停止した場合に
穿孔動作或いは切換え動作を行わない。

【００４９】穿孔穴数を切換えるためにカム２４をスラ
イド移動させる場合、各パンチ１３〜１７が一番上に保
持された状態、つまり、カム要素のそれぞれの偏心部の
最小半径部が、カムホルダ開口穴４６の内側下面に当接
した状態の時に行われる。そのため、カムホルダは常に
図外のバネによって押し上げられている。また、カム要
素２６〜２９の偏心部の断面はそれぞれ扇型形状をして
いるため、各偏心部が位相差をもって一体に構成されて
いても、切換え動作のときにカムホルダ１９〜２３に引
っかかることはない。

【００５０】次に、以上のように構成された用紙穿孔装
置の穿孔動作を説明する。先ず、用紙に２つのパンチ穴
を明ける場合、切換手段２５の駆動モータ５２によって
切換えアーム４９を回転させて、図１に示すようにカム
２４が最も右下になるよう移動する。この状態で駆動軸
３３を回転させると、カム要素２７がパンチ１４をカム
要素２８がパンチ１６を押し下げ、ガイド板上１０とガ
イド板下１１の間に停止している用紙に２個のパンチ穴
を形成する。

【００５１】また、用紙に３個のパンチ穴を明ける場
合、切換手段２５の駆動モータ５２によって切換えアー
ム４９を回転させて、図２に示すようにカム２４が最も
左上になるよう移動する。この状態で駆動軸３３を回転
させると、カム要素２６がパンチ１３をカム要素２８が
パンチ１５をカム要素２９がパンチ１７を押し下げ、ガ
イド板上１０とガイド板下１１の間に停止している用紙
に３個のパンチ穴を形成する。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の用紙穿孔
装置によれば、パンチを往復運動させるための変換手段
であるカムを選択的に作動させる切換手段は、一体的に
構成された複数の偏心部を有するカムを軸方向に所定の
ストロークで往復移動させ、前記カムの偏心部を前記パ
ンチ保持手段に対して、パンチの動作位置、非動作位置
に切換えるので、２穴または３穴の穿孔数を自由に選択
することができる。また、切換え用の駆動系を小さくす
ることができる。

【００５３】カムは、複数の偏心部を軸方向に連結して
一体的に構成されるから、偏心部ごとに分割して成形可
能とし、金型製作を容易としてコストダウンを図ること
ができる。また、カム上に、例えばカムホルダ等を設け
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例である用紙穿孔装置を示す斜視図
である。

【図２】同用紙穿孔装置の作動するパンチ数を切換えた
状態を示す斜視図である。

【図３】同用紙穿孔装置に使用される第１のカム要素を
示す斜視図である。

【図４】同用紙穿孔装置に使用される第２のカム要素を
示す斜視図である。

【図５】同用紙穿孔装置に使用されるカム要素接続する
連結部材を示す斜視図である。

【図６】同用紙穿孔装置に使用されるカムを示す斜視図
である。

【図７】同用紙穿孔装置に使用されるパンチを示す斜視
図である。

【図８】同用紙穿孔装置に使用されるカムホルダを示す
斜視図である。

【図９】同用紙穿孔装置に使用される切換手段を示す斜
視図である。

【図１０】同用紙穿孔装置に使用されるカムの最小半径
部を検知する検知手段を示す説明図である。

【符号の説明】

９ 用紙穿孔装置 １０ ガイド板上 １１ ガイド板下 １３〜１７ パンチ １９〜２３ カムホルダ（パンチ保持手段） ２４ カム ２５ 切換手段 ２６〜２９ カム要素 ３０〜３２ 連結部材 ３３ 駆動軸 ３４ 偏心部 ４５ 円盤部材 ４９ 切換えアーム ５０ ウオームホイール ５９ センサ（検知手段）

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 用紙を案内するガイド板と、所定の間隔
   に配置された複数のパンチと、パンチに対応して配置さ
   れた複数のダイと、パンチ保持手段と、前記パンチを駆
   動するための駆動手段と、駆動手段の回転運動をパンチ
   の往復運動に変換する変換手段と、前記変換手段のうち
   の特定なものを選択的に作動させるための切換手段とか
   ら構成され、用紙に対して垂直方向にパンチを往復運動
   させて穴明け加工を行う用紙穿孔装置であって、前記変
   換手段は、前記駆動手段により回転駆動される駆動軸上
   に設け、その軸方向に連結して一体的に構成された複数
   の偏心部を有するカムからなり、前記切換手段は、前記
   一体的に構成された複数の偏心部を有するカムを軸方向
   に所定のストロークで往復移動させ、前記カムの偏心部
   を前記パンチ保持手段に対して、パンチの動作位置、非
   動作位置に切換えることを特徴とする用紙穿孔装置。
2. 【請求項２】 前記一体的に構成された複数の偏心部を
   有するカムは、偏心部を有する複数のカム要素とそれら
   を連結する連結部材とで構成され、それらが材料の弾性
   を利用して連結されていることを特徴とする請求項１記
   載の用紙穿孔装置。
3. 【請求項３】 前記一体的に構成された複数の偏心部
   は、回転方向に位相差を有して軸方向に連結しているこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の用紙穿孔装置。
4. 【請求項４】 前記一体的に構成された複数の偏心部を
   有するカムは、前記駆動軸に対して軸方向にスライド可
   能であると共に、前記駆動軸と共に回動することを特徴
   とする請求項１、２または３に記載の用紙穿孔装置。
5. 【請求項５】 前記一体的に構成された複数の偏心部を
   有するカムは、端部に円盤部材を設けるとともに、その
   円盤部材が係合する溝を有し、前記カムを軸方向にスラ
   イドする切換えアームを設けたことを特徴とする請求項
   ４に記載の用紙穿孔装置。
6. 【請求項６】 前記パンチ保持手段は、前記パンチのス
   トローク方向の案内手段を設けたことを特徴とする請求
   項１、２、３、４または５に記載の用紙穿孔装置。
7. 【請求項７】 前記一体的に構成された複数の偏心部を
   有するカムの最小半径部が所定の回転位置にあることを
   検知する検知手段を設け、所定の回転位置にある場合の
   み前記切換手段が切換動作を行うことを特徴とする請求
   項１、２、３、４、５または６に記載の用紙穿孔装置。
8. 【請求項８】 前記一体的に構成された複数の偏心部を
   有するカムのうち、少なくとも１つの偏心部で、偏心部
   の両側に隣接する２つのパンチを切換駆動することを特
   徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７に記載
   の用紙穿孔装置。
9. 【請求項９】 前記一体的に構成された複数の偏心部を
   有するカムは、偏心部の駆動軸に対し垂直な断面形状を
   扇型形状に構成したことを特徴とする請求項１、２、
   ３、４、５、６、７または８記載の用紙穿孔装置。