JP2002219693A

JP2002219693A - 用紙穿孔装置

Info

Publication number: JP2002219693A
Application number: JP2001017889A
Authority: JP
Inventors: Michiya Harada; 道也原田
Original assignee: Ricoh Elemex Corp
Current assignee: Ricoh Elemex Corp
Priority date: 2001-01-26
Filing date: 2001-01-26
Publication date: 2002-08-06
Anticipated expiration: 2021-01-26
Also published as: JP4553497B2

Abstract

(57)【要約】【課題】穿孔穴数の変更を単純な構造でスムーズに行
えると共に、小型で組立性が良くコストダウンが図れる
用紙穿孔装置を提供する。【解決手段】４個のカム２６〜２７を第１と第２の位
置とに駆動軸３３に沿って所定のストロークで一体的に
切換摺動させると、一部のカム２８、２９は、第１およ
び第２のいずれの位置でもその回転運動を対応するパン
チ保持部材２０、２１に伝達できるが、他のカム２６、
２７は、第１の位置から第２の位置に切換えられたとき
は、その回転運動を対応するパンチ保持部材１９、２２
に伝達できない関係になっている。

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穴または４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
ムを駆動軸に配設し、カムを別部材でスライドさせて、
パンチを保持したカムフォロア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複数のカムと共に動かすため
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とか、高さ方向の小型化
が難しい等の問題があった。

【０００７】そこで本発明の課題は、上記した従来の問
題点に鑑み、穿孔穴数の変更を単純な構造でスムーズに
行えると共に、小型で組立性が良くコストダウンが図れ
る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、パンチをそれぞれ保持した複数のパンチ保持
部材と、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して前記パン
チ保持部材に伝達する変換手段と、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
に設けられて一体回転すると共に、該駆動軸に沿って一
体に摺動する複数のカムからなり、前記切換手段は、前
記複数のカムを第１と第２の位置とに前記駆動軸に沿っ
て所定のストロークで一体的に切換摺動させ、前記複数
のカムのうちの一部のカムは、前記第１および第２のい
ずれの位置でもその回転運動を、対応する前記パンチ保
持部材に伝達し、他のカムは、第１の位置から第２の位
置に切換えられたときは、その回転運動を、対応するパ
ンチ保持部材に伝達できない関係になっていることを特
徴とするものである。

【０００９】これにより、カムを二種類用意し、これら
を駆動軸に沿って同時に往復摺動させるだけで、用紙に
明ける穿孔穴数を変更することができる。カムは、軸方
向に連結して一体的に構成されるから、カムごとに分割
して成形できるので、金型製作が容易である。

【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、前記第１および第２のいずれ
の位置でも回転運動をパンチ保持部材に伝達する一部の
カムは、前記第２の位置に切換えられたときに回転運動
をパンチ保持部材に伝達できない他のカムよりも、前記
パンチ保持部材と係合する偏心部の幅が、前記所定のス
トロークよりも長くなっていることを特徴とする。

【００１１】これにより、二種類のカムは偏心部の幅を
異ならせるだけで、穿孔穴数を変更を実現できる。

【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、前記複数のカムは、
弾性を有する爪部と穴部とを着脱可能に嵌合させて連結
されていることを特徴とする。

【００１３】これにより、カムどうしの連結を、接着で
行ったり、余分な部品を必要としたりすることなく容易
に連結できるので、組立て性を向上させることができ
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、前記パンチ保持
部材は、対応する前記カムの偏心部と係合するカム係合
穴と、前記パンチの首部を着脱可能に嵌合させるパンチ
保持穴とを有することを特徴とする。

【００１５】これにより、各カムと各パンチ保持部材、
および各パンチ保持部材とパンチとの組付けが容易にな
る。

【００１６】請求項５に記載のものは、請求項１、２、
３または４に記載の用紙穿孔装置において、前記切換手
段は、前記連結されたカムにモータの回転を直線運動に
変換して伝達することを特徴とする。

【００１７】これにより、連結された複数のカムを駆動
軸に沿って軽快に摺動させることができる。

【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、前記カ
ムの偏心部の最小半径部が所定の回転位置にあることを
検知する回転位置検知手段を備え、前記切換手段は、こ
の回転位置検知手段による検知が行われたときに切換動
作を行うことを特徴とする。

【００１９】これにより、複数のカムが駆動軸に沿って
切換動作中にパンチ保持部材に引っかかることがない。

【００２０】

【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。この例は、２穴と４穴を切換えて選択でき
る用紙穿孔装置の場合である。

【００２１】この用紙穿孔装置は、用紙を案内するガイ
ド板下１０およびガイド板上１１と、所定の間隔に配置
された４個のパンチ１３〜１６と、これらパンチにそれ
ぞれ対応して配置された４個のダイと、パンチ保持手段
である４個のカムフォロア１９〜２２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
ムユニット２４と、４個の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２５等から構成され
ている。

【００２２】ガイド板下１０とガイド板上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１１の上には、パンチ１３〜１６が
所定の間隔で配設されている。また、それぞれのパンチ
１３〜１６に対応してスラスト軸受１８が圧入されてい
る。

【００２３】また、ガイド板下１０には、パンチ１３〜
１６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。

【００２４】パンチ１３は、パンチ保持部材であるカム
フォロア１９の下端に取り付けられている。他のパンチ
１４〜１６も同様に、それぞれカムフォロア２０〜２２
に取り付けられている。

【００２５】変換手段であるカムユニット２４は、偏心
部を有する第１〜第４の４個のカム２６〜２９と、一端
に円盤部材４５を有する連結部材３０と、２個の連結部
材３１・３２とを、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、連結部材３
０と第１のカム２６、および中間の第３のカム２８と第
４のカム２９とは直接連結されているが、第１のカム２
６と第３のカム２８とは連結部材３１にて、第４のカム
２９と第２のカム２７とは連結部材３２にてそれぞれ連
結されている。そして、これらは、駆動軸３３に対して
これと一体に回転するが、軸方向には一体に摺動自在と
なるように嵌装されている。

【００２６】図３は、第１のカム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。第２のカム２７も、これと同様に
構成されている。

【００２７】図４は、第３のカム２８の斜視図であり、
第１のカム２６および第２のカム２７より偏心部３９の
寸法が軸方向に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。

【００２８】図５は、連結部材３１を示す斜視図であ
る。この連結部材３１は、中空の管状をしており、その
両端にそれぞれ一対の爪部４３Ａ・４３Ｂ、４４Ａ・４
４Ｂが設けられている。ここで、爪部４３Ａ・４３Ｂと
４４Ａ・４４Ｂとの位置関係は、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、第１のカム２６と第３のカム２８とを、爪部を
角穴部に嵌めて連結部材３１で連結した際に、前者のカ
ム２６の偏心部と後者のカム２８の偏心部とが約１５度
の位相差をもって連結される。

【００２９】連結部材３２も連結部材３１と同様に構成
されており、第４のカム２９と第２のカム２７とを連結
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４個のカムを同時
に回転させた場合に、パンチによる穿孔タイミングにず
れが生じ、穿孔トルクを分散させて駆動系にかかる負荷
を軽減させることが出来る。

【００３０】連結部材３０と円盤部材４５とは一体に設
けられ、連結部材３０と第１のカム２６とは、上記と同
様に弾性を有する爪部を角穴部に嵌めて連結されている
ので、これらは、他のカムおよび他の連結部材と一体に
軸線方向に摺動させることができる。また、この様に構
成されたカムユニット２４には、駆動軸３３が挿通され
ると共に、４個のカム２６〜２９の各偏心部には、駆動
軸３３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、カムユニット２４は、駆動軸３
３に対して軸線方向には摺動自在であるが、駆動軸３３
と一緒に回転することができる。

【００３１】図７は、この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、上端の頭部と胴部との間
に細径の首部１３ｂを形成している。そして、パンチ保
持部材であるカムフォロア１９に取り付けられている。
他のパンチ１４〜１６も、同様に形成されている。

【００３２】図８は、パンチ保持部材であるカムフォロ
アを示す斜視図である。カムフォロア１９〜２２は、同
じものが向きを違えて使用されている。カムフォロア１
９は、カムの挿通される長円形のカム係合穴４６を有し
ている。カムフォロア１９の長円形のカム係合穴４６の
短径は、カム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１３〜１６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。他のカムフォロア２０
〜２２も、これと同じである。

【００３３】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フォロアの長
円形のカム係合穴４６によりパンチがストローク方向に
拘束され、カムフォロア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、カムによってカムフォロア
１９〜２２が傾こうとするのを防止し、パンチ１３〜１
６をガイドするスラスト軸受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。

【００３４】また、カムフォロア１９〜２２は、こけし
型のパンチ保持穴４７を有する凸部を下端に形成してお
り、その開口部４７ａに対してパンチ１３〜１６の首部
分１３ｂを嵌合させる。その際、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。

【００３５】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、カムフォロア１９〜２２とカム２
６〜２９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１０から挿入すれば、
カムフォロア１９〜２２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１３〜１６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。

【００３６】図９は、切換手段２５を示す斜視図であ
る。切換手段２５は、カムユニット２４の一端の円盤部
材４５と係合される溝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
置に明けられた枢支穴に回動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５１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
と、カム５４等から構成されている。

【００３７】ウオームホイール５０が回転すると、一端
の円盤部材４５が切換えアーム４９に係合しているカム
ユニット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に沿って摺動する。そし
て、ウオームホイール５０が回転することにより、カム
ユニット２４は往復摺動する。

【００３８】図１は、カムユニット２４が第２の位置
（図中で最も右側）にある場合である。この場合、カム
ユニット２４の回転により、駆動軸３３の軸方向に長い
２個のカム２８、２９は対応するカムフォロア２０、２
１と係合するが、短い２個のカム２６、２７は対応する
カムフォロア１９、２２と係合しないので、中間の２個
のパンチ１４、１５は作動するが、両端の２個のパンチ
１３、１６は作動しない。したがって、用紙への穿孔穴
数は２個となる。

【００３９】図２は、カムユニット２４を切換手段２５
で第１の位置（図中で最も左側）に切換えた場合であ
る。この場合、カムユニット２４の回転により、駆動軸
３３の軸方向に長い２個のカム２８、２９も、短い２個
のカム２６、２７も対応するカムフォロア２０、２１、
１９、２２に係合するので、４個のパンチ１３〜１８の
全てが作動する。したがって、用紙への穿孔穴数は４個
となる。

【００４０】このようにカムユニット２４を駆動軸３３
に沿って摺動させて、第１の位置と第２の位置とに４個
のカム２６〜２９を同時に切換えることにより、用紙の
穿孔穴数を２穴と４穴とに切換えることができる。

【００４１】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。

【００４２】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４穴の例について説明したが、２穴と３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。

【００４３】図１０は、本発明の用紙穿孔装置に使用さ
れるカムユニット２４の偏心部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１３〜１６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。

【００４４】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。

【００４５】穿孔穴数を切換えるためにカムユニット２
４を摺動させる場合、各パンチ１３〜１６が一番上に保
持された状態、つまり、カムのそれぞれの偏心部の最小
半径部が、カムフォロアのカム係合穴４６の内側下面に
当接した状態の時に行われる。そのため、カムフォロア
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フォロア１９〜２２
に引っかかることはない。

【００４６】上記のように構成されたこの用紙穿孔装置
で用紙に２個のパンチ穴を明ける場合は、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に示すようにカムユニット２４が最も右側にな
るよう摺動させる。この状態で駆動軸３３を回転させる
と、駆動軸３３に軸方向に長いカム２８と２９がそれぞ
れパンチ１４と１５を押し下げるが、短いカム２６と２
７はそれぞれパンチ１３と１６を押し下げることができ
ないので、ガイド板下１０とガイド板上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。

【００４７】一方、用紙に４個のパンチ穴を明ける場合
には、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に示すようにカムユニット
２４を最も左側になるように摺動させる。この状態で駆
動軸３３を回転させると、４個のカム２６〜２９の全て
が上記のようにカムフォロア１９〜２２と係合して、４
個のパンチ１３〜１６の全てが押し下げられ、ガイド板
下１０とガイド板上１１の間に停止している用紙に４個
のパンチ穴を形成する。

【００４８】

【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、複数のカムを第１と第２の位置とに駆動
軸に沿って所定のストロークで一体的に切換摺動させる
と、複数のカムのうちの一部のカムは、第１および第２
のいずれの位置でもその回転運動を対応するパンチ保持
部材に伝達できるが、他のカムは、第１の位置から第２
の位置に切換えられたときは、その回転運動を対応する
パンチ保持部材に伝達できない関係になっているので、
カムを二種類用意し、これらを駆動軸に沿って同時に往
復摺動させるだけで、用紙に明ける穿孔穴数を簡単にし
かもスムーズに変更することができる。また、切換え用
の駆動系を小さくすることができる。

【００４９】カムは、軸方向に連結して一体的に構成さ
れるから、カムごとに分割して成形できるので、金型製
作が容易であり、コストダウンを図ることができる。

【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を接続する連
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ユニットを示
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フォロアを示
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ガイド板下１１ガイド板上１３〜１６パンチ１３ｂ首部１９〜２２カムフォロア（パンチ保持部材）２４カムユニット２５切換手段２６〜２９カム３０〜３２連結部材３３駆動軸３４偏心部３６〜３８角穴部３９偏心部４０爪部４２、４３角穴部４３Ａ、４３Ｂ爪部４４Ａ、４４Ｂ爪部４５円盤部材４６カム係合穴４７パンチ保持穴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

【特許請求の範囲】

【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、パンチをそれぞれ保持した複数のパ
ンチ保持部材と、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して
前記パンチ保持部材に伝達する変換手段と、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
る駆動軸上に設けられて一体回転すると共に、該駆動軸
に沿って一体に摺動する複数のカムからなり、前記切換
手段は、前記複数のカムを第１と第２の位置とに前記駆
動軸に沿って所定のストロークで一体的に切換摺動さ
せ、前記複数のカムのうちの一部のカムは、前記第１お
よび第２のいずれの位置でもその回転運動を、対応する
前記パンチ保持部材に伝達し、他のカムは、第１の位置
から第２の位置に切換えられたときは、その回転運動
を、対応するパンチ保持部材に伝達できない関係になっ
ていることを特徴とする用紙穿孔装置。
【請求項２】前記第１および第２のいずれの位置でも
回転運動をパンチ保持部材に伝達する一部のカムは、前
記第２の位置に切換えられたときに回転運動をパンチ保
持部材に伝達できない他のカムよりも、前記パンチ保持
部材と係合する偏心部の幅が、前記所定のストロークよ
りも長くなっていることを特徴とする請求項１に記載の
用紙穿孔装置。
【請求項３】前記複数のカムは、弾性を有する爪部と
穴部とを着脱可能に嵌合させて連結されていることを特
徴とする請求項１または２に記載の用紙穿孔装置。
【請求項４】前記パンチ保持部材は、対応する前記カ
ムの偏心部と係合するカム係合穴と、前記パンチの首部
を着脱可能に嵌合させるパンチ保持穴とを有することを
特徴とする請求項１、２または３に記載の用紙穿孔装
置。
【請求項５】前記切換手段は、前記連結されたカムに
モータの回転を直線運動に変換して伝達することを特徴
とする請求項１、２、３または４に記載の用紙穿孔装
置。
【請求項６】前記カムの偏心部の最小半径部が所定の
回転位置にあることを検知する回転位置検知手段を備
え、前記切換手段は、この回転位置検知手段による検知
が行われたときに切換動作を行う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。