JP2010274416A - 穿孔装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シートを穿孔跡やばりがなく、大きな力を必要としないで連続的に穿孔することができる穿孔装置を提供する。
【解決手段】フレームと、前記フレームに穿孔方向に上下動可能に支持された複数のパンチと、前記パンチと紙葉束を挟んで対向する前記フレームに設けられたダイと、前記パンチを駆動するモータとを備える。前記複数のパンチは、正方向回転と逆方向回転それぞれで紙葉を穴ぐりする略Ｕ字状の刃先を有し、前記フレームには、所定ストロークで往復移動するカム板を設け、このカム板には、一方向移動と反対方向移動それぞれで前記複数のパンチを穿孔方向に往復動するカム溝が形成され、前記モータは、正方向回転で前記カム板を往方向に移動し、逆方向回転で前記カム板を復帰方向に移動し、前記パンチに正方向回転と逆方向回転を紙葉の穿孔毎に交互に伝達する。
【選択図】図１

Description

本発明は、穴ぐり体とダイを組み合わせて、紙等の被穿孔材に孔を開ける穿孔装置に係
り、特に、複写機、プリンタ、ファクシミリ、印刷機、及びこれらの複合機器等の画像形成装置に用いられて好適な穿孔装置に関する。

モータによって回転する回転軸に１対の偏心カムを一体に設け、この１対の偏心カムに、所定本数のパンチを備えたパンチ保持部材の両端を支持させ、偏心カムの回転により、パンチを案内孔に案内させて上下動し、ダイに係合して、停止している被穿孔材である紙等のシートに孔を開ける構成であった従来の穿孔装置は、パンチをシートから離れた待機位置に停止させる必要から、特許文献１に示されるように一応改善されていた。

従来の穿孔装置である特開２００１−９７９１号公報（特許文献１）開示の穿孔装置は、モータの回転運動を減速歯車機構を介してピニオンの回転運動に変え、ピニオンの回転運動をそれと歯合するラックを介してカム板の直線運動に変え、さらにカム板の直線運動をカム板に形成したカム溝を介してパンチの上下動に変換する機能に改善されていた。

特開２００１−００９７９１号公報 特開平０７−０６０６９５号公報 特開平０８−２９０３９８号公報

上記改善された従来の穿孔装置はシートに孔を開けた後、そのシートが抜き取られて、
次のシートがセットされるまで、パンチをシートから離れた待機位置に停止させるものであった。しかし、カム板は１枚のみであることから、パンチに設けたピンとカム溝との係合は一側のみとなり、カム板の左右摺動動作時カム溝の形状が変化するときピンがカム板に対し垂直方向から動作方向に不特定角度傾くことがあり、正確な倣い動作が困難となることがあった。

さらに、パンチは単に紙を打ち抜くだけなので、紙押さえもなく、極めて少ない枚数しか穿孔できないものであった。

０枚刃を用いて、穿孔すると、刃の当る表面に、刃と同心円状の穿孔跡が残る。また刃先全体が剪断力の反作用を受け穿孔時抵抗が大きくなるという問題があった。また穴ぐり円筒部が中空であると穿孔カスが穴ぐり円筒部につまってしまい、穿孔の度にカスを除去しなければならず、連続的な穿孔作業ができなかった。このために皮抜きボンチのように握り部にカスが排出される穴を設けた穿孔刃もあったが、カスが排出穴までの中空部を移動するときの摩擦抵抗が大きいため、連続的に穿孔すると、穿孔時の抵抗は、一層大きくなるとともに、刃と同心円状にできる穿孔跡や裏面にできる刃と同心円状のばりが一層強く発生するという問題も生じていた。

そこで、本発明は、穿孔用の刃をカム板にバランスよくかつ正確に連動するように関係づけるとともに、穿孔枚数を多くしても確実に穿孔できる穿孔装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、シートを穿孔跡やばりがなく、大きな力を必要としないで連続的に穿孔することができる穿孔装置用の穿孔刃を提供することを目的とする。

（１）紙葉にパンチを回転させながら穿孔する装置であって、フレーム（９８）と、前記フレームに穿孔方向に上下動可能に支持された複数のパンチ（３０，３１）と、前記パンチと紙葉束を挟んで対向する前記フレームに設けられたダイ（１２７）と、前記パンチを駆動するモータ（１１）と、を備える。
前記複数のパンチは、正方向回転と逆方向回転それぞれで紙葉を穴ぐりする略Ｕ字状の刃先（１４２）を有し、前記フレームには、所定ストロークで往復移動するカム板（１６，１７）を設け、このカム板には、一方向移動と反対方向移動それぞれで前記複数のパンチを穿孔方向に往復動するカム溝（１８，２０）が形成され、前記モータは、正方向回転で前記カム板を往方向に移動し、逆方向回転で前記カム板を復帰方向に移動し、前記パンチに正方向回転と逆方向回転を紙葉の穿孔毎に交互に伝達する。

本発明によれば次のような効果を奏することができる。
（１）モータの回転を歯車機構で減速して回転−直線変換機構へ伝達するので、モータの出力が小さくても十分強力にカム板を平行移動することができ、それによって、カム板のカムに遊挿するピンを実質的に備えた穴ぐり体、紙押さえ板用案内体および紙押上体を強力に駆動することができる。
（２）カム溝を有するカム板はフレームに沿って２枚配置され、前記フレームにはスロットルを有するので、各移動体の両側に設けた両ピンがカム溝とスロットルによって進行方向に向かって左右バランスよく移動されるので、各移動体の動作不良が発生しない。
（３）穴ぐり体は、その第１筒部に上下可能かつ回転不能に係止された従動歯車により高速回転されるので、紙の枚数に関係なく穴ぐりを行うことができる。
（４）紙押さえ機構または紙押上機構またはそれら両者の協働によって紙を挟持することができるので、穴ぐり時従来のように紙の積層厚さに制約を受けることなく多数枚を一気に穴ぐりすることができる。
（５）紙を挟持するタイミングと紙を穴ぐりするタイミングを適切にセットできるようにカム板の各カム溝が形成されているので、高速に、かつ紙の挿脱のタイミングも十分に確保した形で紙を挟持しながら穴ぐりを行うことができる。
（６）カム板の紙押上体用カム溝は、水平溝部は幅広に形成されているので、紙押上機構と紙押さえ機構とによる紙挟持時、紙の厚さに関係なく挟持することができる。
（７）紙載置機構を用紙積載板と下側ゴムブッシュを備えた支持フレームで構成できるので、構成を簡単にでき、故障を少なくできる。
（８）穴ぐり体を１体設け、支持フレームに長尺の下側ゴムブッシュを備えたダイを形成し、支持フレームを穴ぐり体に対して移動可能とすることにより、構成を簡単にでき、紙の任意の位置に穴を開けることができる。
（９）モータの回転軸に回転−直線変換機構を介してカム板を左右摺動可能に設け、前記モータの回転軸に穴ぐり体を歯合可能に設け、穴ぐり体に１枚以上のＵ字状刃を設けたので、本発明の機構に合った刃となり、刃の寿命が延びる。
（１０）穴ぐり体を上下させるカム溝は、所定の長さの水平部に続いて、Ｖ字の形をしたＶ字部があってその後水平部があり、一方挟持部材が積載紙を挟持するための力を発生するカム溝は、傾斜部があって続いて水平部があり、続いて傾斜部がある構成からなっているので、穴ぐり体がＶ字領域で穿孔動作によってモータに負荷を与える前に挟持部材が傾斜領域で紙を挟持するための力をモータにより発生し、その後水平カム溝部でその力を保持し、前記挟持力が一定に保持されている間に、穴ぐり体はＶ字領域で穿孔動作を行う。従って駆動源にかかる負荷の平均化が行われ、負荷のピークを低く押さえることが可能となり、これにより装置の省力化が達成できる。また、モータの小型化が可能なため、装置の小型化と製造コストの低下を容易に図ることができる。

本発明の穿孔装置における第１実施例の正面図である。 本発明の穿孔装置における第１実施例の紙押さえ工程の実施の形態を示す図である。 本発明の穿孔装置における第１実施例の穴ぐり工程の実施の形態を示す図である。 本発明の穿孔装置における第１実施例の全工程の終了状態の実施の形態を示す図である。 本発明の穿孔装置における第１実施例の、図７における裁断線に沿った正面側から見た断面図である。 本発明の穿孔装置における第１実施例の図１の正面図に対する背面図である。 本発明の穿孔装置における第１実施例の、紙を狭持機構に送り込んだ状態の実施の形態を示す図である。 本発明の穿孔装置における第１実施例の、狭持機構で多い枚数の紙を狭持する実態の形態を示す図である。 本発明の穿孔装置における第１実施例の、狭持機構で少ない枚数の紙を狭持する実施の形態を示す図である。 本発明の穿孔装置における第１実施例の、穴ぐり工程の途中状態を表す実施の形態を示す図である。 本発明の穿孔装置における第１実施例の、穴ぐり工程の終了状態を表す実施の形態を示す図である。 本発明の穿孔装置における第１実施例の、両カム板の並行移動機構を表す実施の形態を示す図である。 本発明の穿孔装置における、刃部の１実施の形態を示す図である。 本発明に係る穿孔装置のカム板の１ストロークに対するカム溝の対応関係を示す図である。 本発明の穿孔装置における第２実施例の側面図である。 本発明の穿孔装置における第２実施例の、狭持機構の実施の形態を示す図である。 本発明の穿孔装置における第２実施例の、紙を狭持機構に送り込んだ状態の実施の形態を示す図である。 本発明の穿孔装置における第２実施例の、狭持機構で多い枚数の紙を狭持する実施の形態を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。

（第１実施例）
図１は、本発明の穿孔装置における第１実施例の正面図である。図２は、本発明の穿孔装置における第１実施例の紙押さえ工程図である。図３は、本発明の穿孔装置における第１実施例の穴ぐり工程図である。図４は、本発明の穿孔装置における第１実施例の全工程の終了状態を示す図である。

本発明の穿孔装置は、フレームと、駆動源と、歯車機構と、回転−直線変換機構と、直交変換機構と、紙押さえ機構と、穴ぐり機構と、紙押上機構とからなる。この紙押さえ機構と紙押上機構とで紙の狭持機構を構成する。

前記フレームとしては、歯車機構（４〜６，８〜１０）を収納するブラケット１２と、回転−直線変換機構（１３，１４，１３４，１３５）、直交変換機構（１８，２０，２２，２４，２６，１１５，１１６，１１７，１１９，１２０，１２１、１２３）および一方の狭持機構となる紙押さえ機構（８８）を収納する本体フレーム９８と，他方の狭持機構となる紙押上機構（１２５）を収納する支持フレーム１２４とからなる。

前記駆動源としては種々の形式のモータ１１が採用できる。特に入力電流に対して略リニヤーに回転トルクのとれるＤＣモータが好適である。駆動源となるモータは歯車機構と歯合するようにブラケット１２に固着されている。

前記歯車機構としては、モータ１１の回転軸２に固定されている駆動歯車３と、この駆動歯車３と歯合する大径中間歯車４とこれと一体整形された小径中間歯車５と、この小径中間歯車５と歯合する第１従動歯車６と、前記駆動歯車３と歯合する第２従動歯車８と、この第２従動歯車８と歯合する広幅中継歯車１０と、この広幅中継歯車１０と歯合する第３従動歯車９とからなる。

前記大径中間歯車４およびこれと一体形成された小径中間歯車５と第１従動歯車６からなる歯車機構は、モータ１１の回転軸２の回転を減速して第１ピニオン１３に伝達する減速歯車機構７を構成し、モータ１１の回転トルクが小さくても第１ピニオン１３の回転トルクが大きくなるように構成している。

第２および第３従動歯車８，９は広幅中継歯車１０と略同径に形成されていて、モータ１１の回転軸２に固定されている駆動歯車３の回転動作を、実質的に、駆動歯車３と第２従動歯車８の歯数の比に変換するだけで格段に減速せず第３従動歯車９まで伝達する。これにより、第２および第３従動歯車８，９は第１従動歯車６に比べ高速に回転する。第２及び第３従動歯車８，９は穴ぐり体３０，３１に、その第１筒部３２の外側に長さ方向には移動可能且つ円周方向には回転不能に遊嵌されている。このため、穴ぐり体３０，３１は高速で回転し、良好に穴ぐり動作を行うことができる。両穴ぐり体３０，３１は同じ形状に構成されている。

広幅中継歯車１０は、回転軸方向の幅が、穴ぐり体３０，３１の上下動に伴う第２および第３従動歯車８，９の上下動範囲をカバーする幅に形成されている。

前記回転−直線変換機構は図１〜図４および図１２に示されている。
図１２は、本発明の穿孔装置における、両カム板の並行移動機構を表す実施の形態を示す図である。

両カム板の並行移動機構は、前記第１従動歯車６の回転軸１３６に設けられた第１ピニオン１３と、この第１ピニオン１３に歯合する第２ピニオン１３４と、これら両ピニオンに歯合する第１および第２カム板１６，１７とからなる。両ピニオンは同一形状に形成される。また、各ピニオン１３，１３４に歯合する第１および第２ラック１４，１３５も同一形状に形成される。これにより、各ピニオン１３，１３４に歯合する各ラック１４、１３５に設けた第１および第２カム板１６，１７は同一速度で同期をとって並行移動することになる。この結果、本体フレームのスロットル１０３〜１０７を上下動し各カム板１６，１７の各カム溝１８，２０，２２，２４に倣い動作するピン１１５〜１１７，１１９〜１２１，１２３を設けた移動体は、よじれることなく、バランス良く上下動できるようになる。ラック１４，１３５は、カム板１６，１７のカム溝以外の領域なら任意の箇所に設けることができる。

前記移動体としては、ピンと連動する穴ぐり機構の穴ぐり体３０，３１および穴ぐり体用案内体５４、紙押さえ機構の紙押さえ板用案内体６４，６５、紙押上機構の紙押上体１２５がある。

前記直交変換機構としては、複数種類のカム溝１８，２０，２２，２４，２６を形成した両カム板１６、１７と、それらカム溝１８，２０，２２，２４に案内されるピン１１５〜１１７，１１９〜１２１，１２３を備えた穴ぐり体用案内体５４、紙押さえ板用案内体６４，６５およびピン支持部材１３１を備えた紙押上体１２５とからなる。

穴ぐり体３０，３１が、１ストロークで、紙が挿入できる所定位置と、穴ぐり動作する位置と、紙が排出できる所定位置とをとれるように、基本的には両カム板１６，１７に穴ぐり体用カム溝１８，２０として略Ｖ字状の溝が形成されていることを要する。前記「Ｖ」字の開き角度は、モータ１１の回転トルク、カム板１６，１７の動作ストローク等の設計的事項により任意に設定できる。

図５は本発明の穿孔装置における、図７における裁断線に沿った正面側から見た断面図である。図６は本発明の穿孔装置における図１の正面図に対する背面図である。

図１〜図６に示す本発明の１実施の形態によれば、穴ぐり体用カム溝は前記Ｖ字溝の両側に加速およびタイミングを取るための水平溝が形成された形に形成されている。

紙押さえ板用案内体６４，６５が、１ストロークで、紙が挿入できる所定位置と、紙押さえ動作する位置と、紙が排出できる所定位置とをとれるように、紙押さえ板用カム溝２２，２４として基本的には両カム板１６，１７に略Ｖ字状の溝が形成されている。前記「Ｖ」字の開き角度は、モータの回転トルク、カム板の動作ストローク等の設計的事項により任意に設定できる。図１〜図６に示す本発明の１実施の形態によれば、積層した紙の厚さが少ない場合にも下側の紙押上体との協働で確実に紙を押さえることができるように動作余裕を設ける意味で前記Ｖ字溝の先端部分に水平溝が形成されている。

前記穴ぐり機構としては、一端に穿孔用の刃部３６を有し、他部に軸部４０を有し、両端間に内径の異なる第１筒部３２および第２筒部３４を有し、略中間部外側にフランジ３８を有し、内側の小径部下端に段部４４を有する穴ぐり体３０，３１と、前記穴ぐり体内に遊挿され、略中間部にバネ止め４２を突設し、上端抜け止め部５０が前記穴ぐり体の段部４４に抜け止め係止されるイジェクトピン４６，４７と、前記穴ぐり体の内側段部４４とイジェクトピン４６，４７のバネ止め４２との間に設けられる圧縮バネ４８と、前記カム板１６，１７の穴ぐり体用カム溝１８，２０に遊挿されるピン１１５〜１１７を収納すると共に両カム板１６，１７を本体フレーム９８と側板フレーム１０２に押圧支持する前記穴ぐり体３０，３１のフランジ３８に取り付けられる穴ぐり体用案内体５４とかからなる。この穴ぐり体用案内体５４の前記カム板１６，１７の摺接面は安定な摺動動作ができる程度の面積を有する平面に形成されている。

このことから、この穴ぐり体用案内体５４は直方体または立方体とすることが好ましい。

イジェクトピン４６，４７の抜け止め部５０は、円周の内の所定幅の突部からなり、穴ぐり体３０，３１の筒部内側の挿入用スリットを介してこれとは異なる動作用スリットに上下動自在に収納される。

前記フランジ３８は、２分割されていて、穴ぐり体３０，３１を収納した後で嵌合固着できるようになっている。穴ぐり体３０，３１とフランジ３８は交互に回転可能に遊嵌されている。穴ぐり体３０，３１の軸部４０はブラケット１２の開孔に案内され、同じく第１筒部３２は本体フレーム９８に取り付けた案内ブッシュ５２，５３に案内される。

前記紙押さえ機構としては、外側に前記カム板１６，１７の紙押さえ板１６，１７を本体フレーム９８と側板フレーム１０２に押圧支持する摺動腕７４を有し、頂部に案内柱７８の抜け止め部７６を係止する段部８２を形成した紙押さえ板用案内体６４，６５と、一端に抜け止め部７６を有し、他端に紙押さえ板８８の開孔に固着される突部８４を有する案内柱７８と、本体フレーム９８の長さ方向に折曲片を有し、穴ぐり体３０，３１の刃部３６と対向する部分に開孔を形成してその開孔に上側ゴムブッシュ９３，９４を装着し、本体フレーム９８にネジ固着した案内体９５〜９７を遊挿する開孔を有する略板状の紙押さえ板８８と、案内柱７８の外側に装着され紙押さえ板用案内体６４，６５の前記段部８２と紙押さえ板８８との間に装着された圧縮バネ８６とからなる。

この紙押さえ板用案内体６４，６５の摺動腕７４の前記カム板１６，１７との摺接面は安定な摺動作業ができる程度の面積を有する平面に形成されている。

前記紙押上機構としては、一端が支持フレーム１２４にネジ固定され、穴ぐり体３０、３１の刃部３６に対向して設けられた下側ゴムブッシュ１３２，１３３付きダイ１２７を備えた略板状のバネ部材１２６と、前記第１カム板１６の紙押上体用カム溝２６に本体フレーム９８の背面板部９９に形成したスロットル１０５を介して遊挿される第５ピン１２３を支持するピン支持部材１３１とからなり、これらをネジ固定したものとなっている。紙押上体用カム溝２６は、形に形成され、水平溝部分が他の溝部分より幅広に形成されている。これは、水平溝部分で積層する紙の厚さの変動を吸収するためである。
（各カム溝位置と各機構との関係）
本発明の穿孔装置の図１〜図６に示す第１実施例によれば、カム板１６，１７の左右一方向へのストローク期間内に以下の動作を行うように各カム溝位置と各機構との関係が図１４に示すように設定されている。

図１４は本発明に係る穿孔装置のカム板の１ストロークに対するピンの上下動関係、即ちカム溝の対応関係を示す図である。

図１４のＳ行程はカム板の動作行程を表し、Ａ行程は穴ぐり体および穴ぐり体用案内体の動作行程を表し、Ｂ行程は紙押さえ板用案内体の動作行程を表し、Ｃ行程は紙押上体の動作行程を表している。
（i）紙押さえ機構と紙押上機構が初期位置である紙が挿入できる位置に位置決めされている、すなわち、各機構のピンが対応する各カム溝の図１における略右端または左端に位置するように各カム溝と各機構を関係付けて配置した状態に止まっている。
（ii）制御装置（図示しない）は、上記紙押さえ機構と紙押上機構の間に紙が挿入されたことをセンサー（図示しない）により検出すると、モータ１１を作動させ、ピニオン１３，１３４とラック１４，１３５を介してカム板１６，１７を一方向に摺動開始する。
（iii）カム板１６，１７の１ストロークの内のＳ１行程では、穴ぐり体３０，３１のピン１１５〜１１７は穴ぐり体用カム溝Ａの水平溝部であるＡ１行程を移動し、紙押さえ板用案内体６４，６５のピン１１９〜１２１は紙押さえ板用カム溝Ｂの下降溝部であるＢ１行程を移動し、紙押上体１２５のピン１２３は紙押上体用カム溝Ｃの上昇溝部であるＣ１行程を移動する。
（iv）カム板１６，１７の１ストロークの内のＳ１行程の次のＳ２行程では、穴ぐり体３０，３１のピン１１５〜１１７は穴ぐり体用カム溝Ａの下降溝部であるＡ２行程を移動し、紙押さえ板用案内体６４，６５のピン１１９〜１２１は紙押さえ板用カム溝Ｂの水平溝部であるＢ２行程を移動し、紙押上体１２５の第５ピン１２３は紙押上体用カム溝Ｃの水平溝部であるＣ２行程を移動する。

このＳ２行程で、紙押さえ機構の紙押さえ板８８の上側ゴムブッシュ９３，９４と紙押上機構のバネ部材１２６の下側ゴムブッシュ１３２，１３３とで紙を連れ回りしないように狭持すると共に、穴ぐり機構の刃部３６により紙への穴ぐりを行う。
（v）カム板１６，１７の１ストロークの内のＳ２行程の次のＳ３行程では、穴ぐり体３０，３１のピン１１５〜１１７は穴ぐり体用カム溝Ａの上昇溝部であるＡ３行程を移動し、紙押さえ板用案内体６４，６５のピン１１９〜１２１は紙押さえ板用カム溝Ｂの水平溝部であるＢ３行程を移動し、紙押上体１２５の第５ピン１２３は紙押上体用カム溝Ｃの水平溝部であるＣ３行程を移動する。

このＳ３行程で、紙押さえ機構の紙押さえ板８８の上側ゴムブッシュ９３，９４と紙押上機構のバネ部材１２６の下側ゴムブッシュ１３２，１３３とで紙を連れ回りしないように狭持し続けると共に、穴ぐり機構の刃部３６を紙を穴ぐりした穴から引き抜く。
（vi）カム板１６，１７の１ストロークの内のＳ３行程の次のＳ４行程では、穴ぐり体３０、３１のピン１１５〜１１７は穴ぐり体用カム溝Ａの水平溝部であるＡ４行程を移動し、紙押さえ板用案内体６４，６５のピン１１９〜１２１は紙押さえ板用カム溝Ｂの上昇溝部であるＢ４行程を移動し、紙押上体１２５の第５ピン１２３は紙押上体用カム溝Ｃの下降溝部であるＣ４行程を移動する。

このＳ４行程の最後では、穴ぐり機構は初期状態に戻され、紙押さえ機構と紙押上機構は初期位置である紙を抜き出しできる位置に戻される。
（各機構の動作）
穴ぐり（穿孔）機構：
前記制御装置の制御により回転するモータ１１の回転トルクを駆動歯車３を介して第２従動歯車８へ、さらに幅広中継歯車１０を介して第３従動歯車９へ伝達し、第２従動歯車８と第３従動歯車９に連動する穴ぐり体３０，３１を高速回転している。このとき、上記したように第２及び第３従動歯車８，９は、穴ぐり体３０，３１に、その第１筒部３２の外側に長さ方向には移動可能且つ円周方向には回転不能に遊嵌されている。

この初期状態から、カム板１６，１７の１ストロークの内のＳ１行程では、穴ぐり体用案内体５４に設けたピン１１５〜１１７が穴ぐり体用カム溝Ａの水平溝部Ａ１を移動するので、穴ぐり体３０，３１は最初の高さ位置を保持したままの状態で推移する。

カム板１６，１７の１ストロークの内のＳ２行程では、穴ぐり体用案内体５４に設けたピン１１５〜１１７が穴ぐり体用カム溝Ａの下降溝部Ａ２を移動するので、穴ぐり体３０，３１は図１０に示すように紙の穴ぐりを行いながら下方に進行して行き、図３および図１１に示すように紙の穴ぐりを完了して刃部３６がダイ１２７の開孔１２９内に進入して下降が終了する。

この下降の途中、紙の穴ぐりが完了しないうちは紙の抵抗によりイジェクトピン４６，４７が圧縮バネ４８を圧縮しながら第２筒部３４内に押し戻される。

穴ぐりが完了すると、紙の抵抗がなくなるのでイジェクトピン４６，４７が圧縮バネ４８のバネ力により刃部３６方向に押し出され、同時に穴ぐりした紙をダイ１２７の下方に排出する。

カム板１６，１７の１ストロークの内のＳ３行程では、穴ぐり体用案内体５４に設けたピン１１５〜１１７が穴ぐり体用カム溝１８，２０の上昇溝部Ａ３を移動するので、穴ぐりを終わった穴ぐり体３０，３１の刃部が紙の穴から抜け出るように上昇する。

カム板１６，１７の１ストロークの内のＳ４行程では、穴ぐり体用案内体５４に設けたピン１１５〜１１７が穴ぐり体用カム溝Ａの水平溝部Ａ４を移動するので、穴ぐり体３０，３１は最初の高さ位置を保持し、次の戻りストロークのための待機位置に移動する。

両穴ぐり体３０，３１は、カム溝１８，２０およびスロットル１０４，１０６により動作の同期を取っている。図示実施の形態では、穴ぐり体は２体となっているが、１体でも、２体以上でも同様に配置できる。

紙押さえ機構：
図７は本発明の穿孔装置における、紙を狭持機構に送り込んだ状態の実施例を示す図である。

図１および図７に示す初期状態から、カム板１６，１７の１ストロークの内のＳ１行程では、紙押さえ板用案内体６４，６５の摺動腕７４に設けたピン１１９〜１２１が紙押さえ板用カム溝Ｂの下降溝部Ｂ１を移動するので、紙押さえ板用案内体６４，６５は最初の高さ位置から下降していく。これにつれて、圧縮バネ８６で位置保持された案内柱７８およびその先端に保持されている紙押さえ板８８も同じく下降して行く。この行程の途中の段階で紙押さえ板８８の上側ゴムブッシュ９３，９４が紙上面に当接する。この状態から紙押さえ板用案内体６４，６５はさらに図８または図９に示すように圧縮バネ８６を圧縮しながら下降する。

図８は本発明の穿孔装置における、狭持機構で多い枚数の紙を狭持する実施の形態を示す図である。図９は本発明の穿孔装置における、狭持機構で少ない枚数の紙を狭持する実施の形態を示す図である。

カム板１６，１７の１ストロークの内のＳ２行程では、紙押さえ板用案内体６４，６５に設けたピン１１９〜１２１が紙押さえ板用カム溝Ｂの水平溝部Ｂ２を移動するので、紙押さえ板用案内体６４，６５は図８または図９に示すように紙押上体１２５との協働で紙を狭持した状態を保持する。

カム板１６，１７の１ストロークの内のＳ３行程では、前記Ｓ２行程に続いて紙を狭持した状態を保持する。

カム板１６，１７の１ストロークの内のＳ４行程では、紙押さえ体用案内体６４，６５に設けたピン１１９〜１２１が紙押さえ体用カム溝Ｂの上昇溝部Ｂ４を移動するので、紙押さえ板用案内体６４，６５は最初の高さ位置に戻り、次の戻りストロークのための待機位置に移動する。

両紙押さえ板用案内体６４，６５は、カム溝２２，２４およびスロットル１０３，１０７により動作の同期を取っている。図示実施の形態では、紙押さえ板用案内体は２体となっているが、１体でも、２体以上でも同様に配置できる。

紙押上機構：
バネ部材１２６の一端はネジにより支持フレーム１２４に固定され、その他端は折り曲げられてピン支持部材１３１の一端にネジ固定されている。ピン支持部材１３１の他端には第５ピン１２３が固定されている。この第５ピン１２３は、本体フレーム９８の背面部材９９のスロットル１０５を介して、第１カム板１６の紙押上体用カム溝２６の図１の位置に遊嵌している。紙押上体用カム溝２６の溝幅は図１４に示すＣ２行程およびＣ３行程の溝幅がＣ１およびＣ４行程の溝幅より広くなっている。すなわち、前記狭持機構に狭持される積層された紙の厚さが異なってもいずれの場合にも十分に狭持できるような広い余裕のある溝幅になっている。

この初期状態から、第１カム板１６の１ストロークの内のＳ１行程では、前記第５ピン１２３が紙押上体用カム溝Ｃの上昇溝部Ｃ１を移動するので、紙押上体１２５のバネ部材１２６はそのバネ力により片持ち張り状態のまま、最初の高さ位置から上昇していく。この上昇に伴ってバネ部材１２６のダイ１２７に設けた下側ゴムブッシュ１３２，１３３は、図７の位置から図８または図９の位置に上昇し、紙の下側に当接して紙を押し上げる。

第１カム板１６の１ストロークの内のＳ２行程では、前記ピン１２３が紙押上体用カム溝Ｃの略水平溝部Ｃ２を移動するので、下側ゴムブッシュ１３２，１３３は前記Ｃ１の行程の最終状態、すなわち、紙を押し上げ続ける状態を保持し続ける。このＣ２行程で、穴ぐり機構は図２の状態から図１０の状態を介して図３および図１１の状態に遷移する。

図１０は本発明の穿孔装置における、穴ぐり行程の途中状態を表す実施の形態を示す図である。図１１は本発明の穿孔装置における、穴ぐり行程の終了状態を表す実施の形態を示す図である。

第１カム板１６の１ストロークの内のＳ３行程では、前記ピン１２３が紙押上体用カム溝Ｃの略水平溝部Ｃ３を移動するので、下側ゴムブッシュ１３２，１３３は前記Ｃ２の行程の最終状態、すなわち、紙を押し上げ続ける状態を保持し続ける。

このＣ３行程で、穴ぐり機構は、図３および図１１の状態から図１０の状態を介して、図２の状態に戻る。

第１カム板１６の１ストロークの内のＳ４行程では、下側ゴムブッシュ１３２，１３３は前記Ｃ３の行程の最終状態、すなわち、紙を押し上げる状態からピン１２３が下降溝部Ｃ４を移動する前記Ｃ１行程の逆の動作を行い図４および図７の状態に戻り、戻りのストロークの為の待機状態に移行して停止する。

上側および下側のゴムブッシュ９３，９４，１３２，１３３は、穴ぐり実行時、紙の連れ回りを阻止する機能を有する。このゴムブッシュの内径寸法は、前記穴ぐり体の刃部の外径寸法より０．１ｍｍ程度大きく形成されている。

穴ぐり体の刃部：
図１に示した穴ぐり体３０，３１の刃部３６は、一枚刃または２枚刃以上の刃の形態がある。図１３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）には２枚刃の実施例を示す。刃は、長さ方向中心線に対して左右均等で、紙に接する所が原理的に点となるように略Ｕ字形に形成されていることが好ましい。

図１３（ａ）〜（ｆ）は本発明の穿孔装置における、刃部の１実施例の形態を示す図である。

図１３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は２枚刃の実施例である。刃部１４０，１４１は内側が切除され、外側は円筒形の外側面そのままで、両刃の間にスリット１４４が形成されている。

刃部１４０，１４１は、スリット１４４を設けたことにより、穴ぐりした紙が落ちやすくなるとともに長さ方向中心線に対し左右均等に形成したので、カム板の左右交互ストローク時、刃先は交互に方向を変えて穴ぐり動作を行うことができ、刃先を一方向だけに向けて使うことによる弊害を抑制できる。また、刃先１４２は原理的に紙の一点で接することになるので、接触面積を少なくでき、熱の発生を減少でき、さらに一点で接するので紙を切断しやすくできる。また、刃先が略Ｕ字形に形成されているので、左右いずれの方向からでも同様に切断することができ、特に本発明のようにモータの正逆回転をカム板の左右摺動動作に変換する必要のある機構を採用した装置においては、モータの正逆回転すなわち回転方向が交互に変更されることを前提として製作された前記２枚刃または１枚刃は最適なものといえる。これら実施例に示すような刃を使うことにより刃の寿命が従来の片刃または０枚刃のものと比べ約２倍伸びることになる。

（第２実施例）
図１３（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は、１枚刃の実施例を示す。第２筒部３４の下側に刃部１４０が１枚刃分設けられる。刃先の形成形態等は前記２枚刃の実施例のものと同じになっている。

次に、本発明の第２実施例を図１５乃至図１８に基いて説明する。

図１５は本発明の穿孔装置における第２実施例の側面図である。図１６は本発明の穿孔装置における第２実施例の、狭持機構の実施の形態を示す図である。図１７は本発明の穿孔装置における第２実施例の、紙を狭持機構に送り込んだ状態の実施の形態を示す図である。図１８は本発明の穿孔装置における第２実施例の、狭持機構で多い枚数の紙を狭持する実施の形態を示す図である。

第２実施例は図１５および図１６に示すように構成されていて、図１５および図１６のＤ−Ｄ線より上の部分は既に述べた図１〜図４等に示された構成と同じである。第２実施例は図のＤ−Ｄ線より下の構成、即ち紙裁置機構のみに特徴を有する。

支持フレーム１６１には所定位置に下側ゴムブッシュ１３２，１３３を設けたダイ１２７が形成されている。用紙積載板１６０は、バネ板から構成され、前記下側ゴムブッシュ１３２，１３３に対応する箇所にそれより大きい内径を有する開孔が設けられており、片持ち張りである支持フレーム１６１に固定されている。

紙を載せていない状態では、図１６に示すように、下側ゴムブッシュ１３２の上面が用紙積載板１６０の上面より所定角度θに相当する距離下がっているようにオフセットされている。

この状態から、図１７のように紙を載せても下側ゴムブッシュ１３２の上面が用紙積載板１６０の上面より下がっているように設定されている。

前記用紙セットの状態から、モータの駆動により図１８のように紙押さえ板８８を下降させて紙を支持フレーム１６１に押圧操作すると、用紙積載板１６０がその弾性により撓み最終的に下側ゴムブッシュ１３２と紙押さえ板８８の上側ゴムブッシュ９３とにより紙が弾圧狭持される。この状態で、穴ぐり処理されることになる。

この第２実施例に示される本願装置は、前記第１実施例のものと比べ、下側ゴムブッシュが支持フレームに固定されているため、紙押上体１２５などの部材が省略でき安価に構成できる。また、機構が簡単になり、故障を少なくできる。

１ 穿孔装置
２ 回転軸
３ 駆動歯車
４ 大径中間歯車
５ 小径中間歯車
６ 第１従動歯車
７ 減速歯車機構
８ 第２従動歯車
９ 第３従動歯車
１０ 広幅中継歯車
１１ モータ（ＤＣ）
１２ ブラケット
１３ 第１ピニオン
１４ 第１ラック
１６ 第１カム板
１７ 第２カム板
１８，２０ 穴ぐり体用カム溝
２２，２４ 紙押さえ板用カム溝
２６ 紙押上体用カム溝
３０，３１ 穴ぐり体
３２ 第１筒部
３３，３４ 第２筒部
３６ 刃部
３８ フランジ
４０ 軸部
４２ バネ止め
４４ 段部
４６，４７ イジェクトピン
４８ 圧縮バネ
５０ 抜け止め部
５２，５３ 案内ブッシュ
５４ 穴ぐり体用案内体
５６，５７ ピン収納孔
５８ 摺動面
６４，６５ 紙押さえ板用案内体
６６ ピン収納孔
６８ 摺動面
７４ 躍動腕
７６ 抜け止め部
７８ 案内柱
８２ 段部
８４ 突部
８６ 圧縮バネ
８８ 紙押さえ板
９３，９４ 上側ゴムブッシュ
９５，９６，９７ 案内体
９８ 本体フレーム
９９ 背面板部
１００ 上側板部
１０１ 下側板部
１０２ 側板フレーム
１０３，１０４，１０５，１０６，１０７ スロットル
１１５、１１６ 第１ピン
１１７ 第２ピン
１１９，１２０ 第３ピン
１２１ 第４ピン
１２３ 第５ピン
１２４ 支持フレーム
１２５ 紙押上体
１２６ バネ部材
１２７ ダイ
１２９ 開孔
１３１ ピン支持部材
１３２，１３３ 下側ゴムブッシュ
１３４ 第２ピニオン
１３５ 第２ラック
１３６，１３７ 回転軸
１４０，１４１ 刃部
１４２ 刃先
１４４ スリット
１６０ 用紙積載板
１６１ 支持フレーム

Claims (1)

1. 紙葉にパンチを回転させながら穿孔する装置であって、
   フレームと、
   前記フレームに穿孔方向に上下動可能に支持された複数のパンチと、
   前記パンチと紙葉束を挟んで対向する前記フレームに設けられたダイと、
   前記パンチを駆動するモータと、
   を備え、
   前記複数のパンチは、
   正方向回転と逆方向回転それぞれで紙葉を穴ぐりする略Ｕ字状の刃先を有し、
   前記フレームには、所定ストロークで往復移動するカム板が設けられ、
   このカム板には、一方向移動と反対方向移動それぞれで前記複数のパンチを穿孔方向に往復動するカム溝が形成され、
   前記モータは、正方向回転で前記カム板を往方向に移動し、逆方向回転で前記カム板を復帰方向に移動し、前記パンチに正方向回転と逆方向回転を紙葉の穿孔毎に交互に伝達することを特徴とする穿孔装置。

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