JP2013063501A

JP2013063501A - 孔明け装置

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Publication number: JP2013063501A
Application number: JP2011204871A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Nishimura; 和夫西村
Original assignee: Daido Kogyo Co Ltd
Current assignee: Daido Kogyo Co Ltd
Priority date: 2011-09-20
Filing date: 2011-09-20
Publication date: 2013-04-11

Abstract

【課題】２山の高さが異なる形状のパンチを用いたものにあって、刃先部の加工が容易かつ効率的に穿孔時のピークトルクを分散・低減する刃先形状の孔明け装置を提供する。
【解決手段】低い側となる第２の山部の刃先先端位置ｈが、パンチの軸中心線Ｏ−Ｏ上の谷部の位置ｈ’と同じレベルに設定されてなる。更に、谷部Ｖの底部Ｃが、パンチ２の軸中心線Ｏ−Ｏに対して、所定量ｐオフセットされた位置にあって、該所定量ｐはパンチ２の幅方向寸法ｄの１／５〜１／３である。
【選択図】図３

Description

本発明は、パンチとダイによりシート状の被穿孔材に孔を明ける孔明け装置に係り、詳しくは、パンチの刃先形状に関する。

従来、所定形状の溝カムが形成されたカムと、溝カムに係合して上下方向に案内されるパンチと、パンチに対応するダイと、を備え、カムを直線方向又は回転方向に往復移動してパンチを上下方向に往復動させることにより、パンチとダイとの間に配置される用紙等のシート材に孔を明ける孔明け装置が知られている。

この種の孔明け装置は、パンチにピンが直交するように固定されており、ピンがフレームの長孔に案内されて上下方向に移動自在に支持されると共に溝カムに係合する。そして、溝カムを有するカムが左右方向に往復動することにより、パンチは上下方向に往復動する。

ところで、従来のパンチの刃先は、先端に谷部と山部とを有し、側面視略Ｖ字状や側面視略Ｕ字状に形成されており、一般に、事務所等ではＶ字状の刃先のパンチが多く使われている。該パンチは、同じ高さ（長さ）に形成された一対の刃先山部が、各々同時にシート材に当接してダイとの間でシート材をせん断し、穿孔する。

しかしながら、上述のパンチを有する孔明け装置は、穿孔時におけるピークトルクが高く、用紙の枚数が多くなると指数関数的に穿孔に必要な力が大きくなる。そのため、トルクの大きな駆動モータを使用したり、パンチの剛性を高くする必要があり、孔明け装置の大型化及びコストが高くなるという問題があった。

これに対しては、パンチ刃先における谷部（及び山部）の高さを異ならせて、刃先とシート状の被穿孔材との穿孔時に位相差を設けることにより、穿孔時におけるピークトルクを低減させた孔明け装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−１０９２９９号公報

しかしながら、特許文献１に記載のパンチは、パンチ刃先の谷部（及び山部）の高さが異なるように加工するものであり、パンチ刃先に微細な加工をする必要があって製作が難しい。そのため、既存の加工機械、工具及び加工方法が利用できず、コストの面でも高くついてしまうという問題があった。

また、パンチ刃先の谷部及び山部の位置をどの位置にすれば効率的にピークトルクを減らせるかの検討は、図面上では、谷部が、パンチ中心線からパンチ直径の約１／８オフセットされた位置にあるが、該オフセット位置では、ピークトルクを効率的に低減させるパンチ刃先形状としては不十分である。

そこで、本発明は、パンチ刃先の低い方の山部の高さを適正に設定し、効率的にピークトルクを低減させると共に、そのパンチの刃先形状を既存の加工機械で加工可能とし、もって上述した課題を解決した孔明け装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、軸方向に往復動するパンチ（２），（２２），（２３）とダイ（４）とにより、シート状の被穿孔材に孔を明ける孔明け装置（１）において、
前記パンチの刃先部（２ａ），（２２ａ），（２３ａ）が、谷部（Ｖ）と、該谷部（Ｖ）で形成される高さの異なる第１の山部（Ａ）と第２の山部（Ｂ）とを有し、
低い側となる第２の山部（Ｂ）の刃先先端位置（ｈ）が、前記パンチの軸方向中心線（Ｏ−Ｏ）上の前記谷部の位置（ｈ’）と同じレベル（ｈ＝ｈ’）に設定されてなる。

例えば図３を参照して、前記谷部（Ｖ）の底部（Ｃ）が、前記パンチの軸中心線（Ｏ−Ｏ）に対して、前記第１及び第２の山部を横切る方向の前記パンチの幅方向寸法（ｄ）の１／５〜１／３、低い側となる前記第２の山部（Ｂ）側へオフセットされた位置にある。

なお、前記同じレベル（ｈ＝ｈ’）は、正確に同じレベルでなくても、ピークトルクを最も分散するように実質的に同じレベルの範囲であればよい。

例えば図３を参照して、前記第１の山部（Ａ）と前記第２の山部（Ｂ）とは、同じ刃先角（θ１＝θ２）からなる。

例えば図４を参照して、前記谷部（Ｖ）は、頂角（ｂ）が９０°のＶ字状からなる。

前記パンチ（２）の幅方向寸法（ｄ）が、４．５〜８．０［ｍｍ］であり、
前記第１及び第２の山部の刃先角（θ１，θ２）が、４５〜７０°である。

例えば図３，図４を参照して、前記パンチは、断面円形からなり、前記パンチ（２）（２２）の幅方向寸法（ｄ）が直径である。

例えば図５を参照して、前記パンチ（２３）は、断面矩形からなり、前記パンチ（２３）の幅方向寸法（ｄ）が対角線の長さ（ｌ）である。

なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これにより特許請求の範囲の記載に何等影響を及ぼすものではない。

請求項１に係る本発明によると、高さの異なる第１及び第２の山部を設けてシート状の被穿孔材に時間差を設けて接触すると共に、第２の山部の切り始めは、第１の山部における穿孔トルクの最小なパンチの軸中心線上において始まり、それらが相俟ってピークトルクを効率的に分散することができる。また、刃先の山部が１つのものに比して刃先角が鋭角となり、ピークトルクを低く抑えることができる。これらピークトルクの分散と低減によって、孔明け装置の小型化、省エネルギー化が可能となり、コスト削減できる。

請求項２に係る本発明によると、パンチの幅方向寸法の１／５〜１／３というオフセット量の範囲は、幅方向寸法の１／３以上であれば高い側となる第１の山部の刃先角が低い側となる第２の山部の刃先角に比してあまりにも大きく（鈍角に）なりすぎて、ピークトルクの効率的な分散に適せず、幅方向寸法の１／５以下であればパンチの上下動ストロークが長くなりすぎて切り残りが発生してしまう傾向があるために、適正値として設定されている。したがって、大きなピークトルクを生じることなく、孔明け装置の小型化、省エネルギー化が可能となるので、コスト削減でき、切り残りの発生し難いパンチを形成することができる。

請求項３に係る本発明によると、第１の山部と第２の山部を同じ刃先角に設定したので、パンチの製作が容易で、低コストで加工できる。また、刃先角を同じにしたことで、谷部の底部は、パンチの軸中心線に対してパンチの幅方向寸法の１／４オフセットすることとなり、パンチの刃先部が長くなりすぎることはなくパンチの上下動ストロークを抑え、かつ第１の山部と第２の山部の穿孔トルクのバランスの良いパンチを形成することができる。

請求項４に係る本発明によると、パンチの谷部が、頂角が９０°のＶ字状で形成され、慣用の９０°の刃具で加工可能であるので、コストを削減できる。

請求項５に係る本発明によると、パンチの幅方向寸法が４．５〜８．０［ｍｍ］であり、第１及び第２の山部の刃先角を４５〜７０°に設定したので、従前のパンチと同寸法を取れば、本発明を適用したパンチを既存の孔明け装置に取り付け可能であって、パンチを交換するだけで孔明け装置の大幅な穿孔能力の改善（より厚い用紙の穿孔、または同じ厚さの用紙ならば高速化）を図ることができる。

請求項６に係る本発明によると、パンチが断面円形からなり、パンチの幅方向寸法が直径であるので、パンチが断面円形状の既存の孔明け装置に本発明を適用できる。

請求項７に係る本発明によると、パンチが断面矩形からなり、パンチの幅方向寸法が対角線の長さであるので、リングバインド（ルーズリーフ）用の用紙の孔明け装置等にも本発明を適用できる。

本発明を適用した孔明け装置を示す正面図。そのＢ−Ｂ矢視断面図。（ａ）はそのパンチの刃先形状を示す部分拡大図であり、（ｂ）はその底面図。本発明の第２の実施の形態によるパンチの刃先形状を示す部分拡大図。（ａ）は本発明の第３の実施の形態によるパンチの刃先形状を示す部分拡大図であり、（ｂ）はその底面図。（ａ−１），（ｂ−１），（ｃ−１）は比較例１，比較例２，実施例１のパンチの刃先形状を示す部分拡大図、（ａ−２），（ｂ−２），（ｃ−２）はそれらに対応する穿孔力及び穿孔深さの関係を示す概略図。比較例１のピークトルクに対する実施例１のピークトルクの低減率を示す図。

以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。孔明け装置１は、図１及び図２に示すように、パンチ２を支持する本体フレーム３と、ダイフレーム４とを有しており、本体フレーム３の底板３ｂとダイフレーム４の上壁４ａとが、スペーサ（図示せず）により所定間隔Ｓを有するようにして、上記本体フレーム３及びダイフレーム４は一体に固定されている。

上記本体フレーム３は、前面が開口した断面略々コ字状からなり、本体フレーム３の上板３ａ及び底板３ｂに形成された一対のガイド孔５，６に亘ってパンチ２が上下方向（図１及び図２に示すＸ方向）に移動自在に支持されている。上記本体フレーム３の後板３ｃに沿いつつ、上板３ａ及び底板３ｂの間に収納・案内されるカム板７が、左右方向（図１に示すＹ方向）に移動自在に支持されている。該カム板７は、不図示のモータ，ピニオン，ラック等からなる駆動装置によって左右方向に往復移動される。また、上記本体フレーム３の底板３ｂのガイド孔６は、底板３ｂをバーリング加工することにより、ガイド孔６周囲に上方に突出する鍔部８が形成され、確実に上記パンチ２を案内するようになっている。

上記カム板７には、図１に示すように、溝孔からなる（４個の）溝カム９（右から９_１，９_２，９_３，９_４）が形成されており、また、上記パンチ２（右から２_１，２_２，２_３，２_４）も、溝カム９に対応して４個配置されている。上記溝カム９_１，９_４は、各々１個ずつＶ字状に形成されたＶ字状部（それぞれＶ１，Ｖ４）を有し、該Ｖ字状部Ｖ１，Ｖ４の左右端から同じレベルで左右方向に延びる直線部を備える。上記溝カム９_２，９_３は、各々２個ずつＶ字状に形成されたＶ字状部（右からＶ５，Ｖ２，Ｖ６，Ｖ３）を有し、各Ｖ字状部の左右端から同じレベルで左右方向に延びる直線部を備える（例えば、９_２は、右から第１の直線部，Ｖ字状部Ｖ５，第２の直線部，Ｖ字状部Ｖ２，第３の直線部、となる）。

上記各パンチ２には、図２に示すように、その軸中心線Ｏ−Ｏに直交するようにそれぞれピン１０がネジ止め等により固定されており、該ピン１０は、カム板７に形成された上記溝カム９及び上記後板３ｃに形成された上下方向に延びる所定長さの長孔１１を貫通して延びている。上記ピン１０は、両側面が面取り１０ａ，１０ａされて小判形断面からなり、平面からなる両面取り部１０ａ，１０ａが本体フレーム３の上記長孔１１に嵌挿されて、かつピン１０の上下の円弧部１０ｂ，１０ｂがカム板７の溝カム９に係合している。

また、上記本体フレーム３の底板３ｂに対向して上記ダイフレーム４が配置されている。該ダイフレーム４には、上記パンチ２に対向する位置にダイ孔１２が形成されており、上記ダイフレーム４の上壁４ａと本体フレーム３の底板３ｂとの間にシート状の用紙スペースである上記所定間隔Ｓを隔てるようにして両者は位置決め固定されている。

なお、上記説明において、パンチ２の移動方向を上下方向（Ｘ方向）とし、カム板７の移動方向を左右方向（Ｙ方向）とし、ピン１０の軸線方向を前後方向としたが、これは、一般に用紙が水平方向に搬送され、それに垂直にパンチで孔を明けるために上述のように規定したが、これに限らず、上記各方向は、互いに直交する３方向を意味する。

第１の実施の形態では、上記パンチ２は断面円形であり、その刃先部２ａは、図３（ａ）に示すように、側面視Ｖ字状に切り欠かれている。すなわち、上記刃先部２ａは、谷部Ｖと、該谷部Ｖによって形成される、高さの異なる第１の山部Ａ及び第２の山部Ｂと、を備える。該谷部Ｖの底部Ｃは、上記パンチ２の軸中心線Ｏ−Ｏに対して、上記第１及び第２の山部を横切る方向、すなわち、パンチ２の径方向に所定量（オフセット量）ｐオフセットされている。該オフセット量ｐは、パンチの幅方向寸法である直径ｄの１／５〜１／３に設定され、好ましくは１／４ｄに設定される。更に、第１の山部Ａの刃先先端を基準にして、低い側となる第２の山部Ｂの刃先先端位置ｈと上記パンチ２の軸中心線Ｏ−Ｏ上の上記谷部Ｖの位置ｈ’は、同じレベルに設定されている（ｈ＝ｈ’）。

また、パンチ２の直径ｄは、４．５〜８．０［ｍｍ］に設定されており、好ましくは６［ｍｍ］である。該直径６［ｍｍ］のパンチは、一般的に、事務所等で多く使われているパンチ径であって、それらのパンチと取り換え可能である。第１の山部Ａの刃先角θ１と、第２の山部Ｂの刃先角θ２の合計値は、上記谷部Ｖの頂角ａと等しく（ａ＝θ１＋θ２）、第１の山部及び第２の山部の刃先角θ１，θ２は、４５〜７０°に設定され、好ましくはそれぞれ６２°に設定される。その場合、頂角ａは１２４°となる。上記オフセット量ｐが１／４ｄの場合には、上記第１の山部Ａの刃先角θ１は、上記第２の山部Ｂの刃先角θ２と等しくなり（θ１＝θ２）、刃先部２ａの軸方向（Ｏ−Ｏ方向）の長さが長くなりすぎることはなく、パンチ２の上下動ストロークを抑えることができる。更に、上記第１の山部Ａの刃先角θ１又は第２の山部Ｂの刃先角θ２の一方の刃先角が鋭角で、他方が鈍角になって穿孔トルクのバランスの良くないパンチとなることもなく、オフセット量ｐの最適値は１／４ｄである。なお、第１の山部Ａの刃先角θ１と第２の山部Ｂの刃先角θ２とは、必ずしも同じでなくともよく、オフセット量ｐが直径ｄの１／５〜１／３の範囲で、かつ第２の山部Ｂの刃先先端位置とパンチ軸中心線Ｏ−Ｏ上の谷部Ｖの位置とが等しければ、両刃先角θ１，θ２が異なってもよい。上記直径ｄの１／５〜１／３というオフセット量ｐの範囲は、幅方向寸法の１／３以上であれば高い側となる第１の山部の刃先角が低い側となる第２の山部の刃先角に比してあまりにも大きく（鈍角に）なりすぎて、ピークトルクの効率的な分散に適せず、幅方向寸法の１／５以下であればパンチの上下動ストロークが長くなりすぎて切り残りが発生してしまう傾向があるために、適正値として設定されている。

一般に、刃先形状が断面円形のパンチは、穿孔時においては、パンチ刃先部の切断面（用紙との接触面）部分の面積が大きいほど穿孔トルクが大きくなる。図３（ｂ）では、等間隔に線がひかれており、第１の山部Ａの切り始めの切断面（例えば切断面の長さｓ）は長い切断面領域を持ち、パンチの軸中心線Ｏ−Ｏに近い場所の切断面（例えば切断面の長さｔ）は狭い切断面領域を持っているのが分かる。すなわち、図３（ａ）のような正面視においては、パンチの軸中心線Ｏ−Ｏに近ければ近い領域の切断面ほど穿孔トルクは小さくなり、径方向端部（山部Ａ，Ｂの刃先先端部）に近ければ近い領域の切断面ほど穿孔トルクは大きくなる。本実施の形態では、高い側となる第１の山部Ａの穿孔がパンチ２の軸中心線Ｏ−Ｏ上に至った際［図３（ｂ）においてパンチ断面の接線が略々水平線になる時］、すなわち切断面長さが短く穿孔トルクが最小の時、低い側となる第２の山部の切り始めが始まり、効率的にピークトルクを分散している。

したがって、パンチ２は第１の山部Ａの切り始め時に、第１のピークトルクを生じ、第２の山部Ｂの切り始め時の穿孔トルク（第２のピークトルク）は、第２の山部Ｂによる切断面の長さｖと、第１の山部Ａによる切断面の長さｕとの合計（ｕ＋ｖ）となるが、この際の第１の山部Ａによる穿孔トルクｖは最小であって、第２のピークトルクは、効率的に分散される。また、第２の山部Ｂの刃先角θ２を、第１の山部Ａの刃先角θ１に比して小さく（鋭角に）することにより、第２のピークトルクを更に抑えることができる。また、第２の山部Ｂの先端位置ｈと軸中心線Ｏ−Ｏ上の谷部Ｖの位置ｈ’は、正確に同一レベルでなくてもピークトルクを最も分散するように実質的に同一であればよく、例えば図３（ｂ）において、接線が略々水平となる範囲（ｖ＋ｔ）であればよい。

本実施の形態は以上のような構成からなるので、図１に示す初期状態をホームポジションとすると、孔明け装置１は、不図示のモータ，ピニオン，ラック等からなる駆動装置によってカム板７を左右方向の一方向、例えば図１の左方向（矢印Ａ方向）に移動して、パンチ２_１，２_２，２_３，２_４に固定された各ピン１０が、まず上記溝カム９_１，９_２，９_３，９_４の直線部を上下方向に力を受けることなく通過する。次に、上記パンチ２_１，２_２，２_３，２_４のピン１０が上記溝カム９_１，９_２，９_３，９_４のＶ字状部Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４を通過する際には、上記各ピン１０が、Ｖ字状部Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４に係合することによって、本体フレーム３に設けられた長孔１１に沿って上下方向に案内されて、パンチ２_１，２_２，２_３，２_４によって本体フレーム３とダイフレーム４の間の上記所定間隔Ｓに挿入された紙等のシート材（被穿孔材）に４個の孔が明けられる。このカム板７の１ストロークが左右方向に往復動して繰り返されることで、連続して用紙等に穿孔することができる。

また、上述のように上記カム板７が左方向（矢印Ａ方向）に移動した位置（図１に示すパンチ２_３の位置と左方向に移動したカム板７のＰの位置が一致する位置）から、更に左方向（矢印Ａ方向）に移動すると、溝カム９_２のＶ字状部Ｖ５及び溝カム９_３のＶ字状部Ｖ６により、２個のパンチ２_２，２_３が上下動して、シート材に２個の孔が明けられる。なおこの際、他のパンチ２_１，２_４は、溝カム９_１，９_４の直線部を移動して、上方位置に保持される。また、上記説明は、４個のパンチによる４個の孔明け及び２個の孔明けについて説明したが、２個のパンチによる２個の孔明けや、３個のパンチによる３個の孔明けにも同様に適用できることは勿論である。

次いで、図４に沿って、第２の実施の形態について説明するが、本実施の形態は、パンチの刃先形状のみ（より詳しくは、谷部の頂角）が上記第１の実施の形態（図３参照）と相違するだけで、上記第１の実施の形態と重複する部分については、図に同一符号を付して説明を省略する。

本実施の形態を適用し得るパンチ２２の刃先部２２ａは、谷部Ｖの頂角ｂが、９０°に設定されている。なお、本実施の形態では、図４に示すように、パンチ２２の谷部Ｖの底部Ｃの軸中心線Ｏ−Ｏに対するオフセット量ｐを１／４ｄに設定し、第１の山部Ａの刃先角θ１と第２の山部Ｂの刃先角θ２とは等しく設定してもよいが（θ１＝θ２）、低い側の山部である第２の山部Ｂの刃先角θ２が、高い側の山部である第１の山部Ａの刃先角θ１より小さい角度からなる（θ１＞θ２）ように設定して、例えばパンチの切れ残りを少なくするために、パンチの上下動ストロークを抑えるように構成してもよい。

本実施の形態は、以上のような構成からなるので、頂角ｂが９０°となるように慣用の９０°の刃具で加工可能であるために、製作が容易で、新しい加工機械等を用いずに加工でき、製作コストを低く抑えることができる。

次いで、図５に沿って、第３の実施の形態について説明するが、本実施の形態は、第１の実施の形態とパンチの断面形状のみが異なるので、上記第１の実施の形態と重複する部分については、図に同一符号を付して説明を省略する。

本実施の形態を適用し得るパンチ２３は、図５（ｂ）に示すように、断面矩形からなり、パンチ２３の幅方向寸法ｄが上記矩形断面の対角線の長さｌと等しい（ｄ＝ｌ）。なお、矩形とは、正方形，長方形を含む四角形のことであり、図５（ｂ）のように正方形に限定されるものではない。また、本実施の形態は、断面円形である第１の実施の形態のパンチの断面が矩形になったものであるが、これに限らず、例えば、第２の実施の形態のパンチの断面が矩形のものでもよい。

本実施の形態は、以上のような構成からなるので、例えばリングバインド（ルーズリーフ）用の用紙の孔明け装置等にも適用できる。

図６は、パンチの刃先形状が断面円形であって、（ａ−１）は同じ高さに形成された２山のもの（比較例１）、（ｂ−１）は山が１つで一直線に傾斜しているもの（比較例２）、（ｃ−１）は２山のものであって山部の高さを異ならせて、上記第１の実施の形態のオフセット量（ｐ）が１／４ｄであるもの（実施例１）、を示す図であって、上記３つの刃先形状のパンチの穿孔深さと穿孔力の関係をそれぞれグラフで模式的に示したのが、（ａ−２）、（ｂ−２）、及び（ｃ−２）である。また、図６（ａ−１），（ｂ−１），（ｃ−１）に示すパンチの穿孔深さは、紙厚ｔの用紙を穿孔する際のピークトルク時のものであって、それぞれ穿孔する紙厚ｔとパンチの刃先の切断部分の深さは同等のものである。

比較例１のパンチの刃先形状が同じ高さに形成された２山のものは、図６（ａ−１），（ａ−２）に示すように、慣用されている代表的なＶ字状パンチであり、１山当たりの刃先角は鋭く切れ味は良く、パンチの軸中心線Ｏ−Ｏ上に谷部の底部を配置して上下動のストロークも小さくしているが、同時に２つの山が穿孔し、２つの山部Ａ，Ｂの合計の穿孔トルクが必要となる。該パンチは、穿孔トルクの大きい径方向端部（山部Ａ，Ｂの刃先先端部分）が同時に穿孔を始めるために、図６（ａ−２）に示すように、山部Ａ及び山部Ｂの切り始めに大きなピークトルクが発生してしまう。

比較例２の１山で傾斜しているパンチは、図６（ｂ−１）、（ｂ−２）に示すように、比較例１や後述の実施例１のものに対して、刃先角が鈍角で切れ味は良くないが、常に１山での切断となる。したがって、パンチの径方向端部に近い部分による穿孔となる山部Ａ切り始めと、山部Ｂの切り終わりにおいてピークトルクが発生する。また、比較例２のピークトルクは比較例１のピークトルクと同等であり、パンチ刃先の軸中心線Ｏ−Ｏ上において穿孔トルクが最小となる。

実施例１の２山の高さを異ならせて、谷部Ｖの底部Ｃの軸中心線Ｏ−Ｏに対するオフセット量が１／４ｄ、かつ低い方の山部Ｂとパンチの軸中心線Ｏ−Ｏ上の谷部の位置が同じレベルに設定されているパンチは、図６（ｃ−１）、（ｃ−２）に示すように、１山当たりの刃先角は鋭く、２つの山部Ａ，Ｂの高さを異ならせてなるので、比較例１のように切り始めにピークトルクが発生することはなく、効率良くピークトルクを分散させている。実施例１のパンチは、まず第１の山部Ａが穿孔し始め、第１の山部Ａの穿孔がパンチの軸中心線Ｏ−Ｏ上に至った所で、第２の山部Ｂの穿孔が始まる。上述したように、パンチの切断面における軸中心線Ｏ−Ｏ上は穿孔トルクが最小となる領域であり、該領域の穿孔と同時に第２の山部Ｂの穿孔が始まることで、効率的にピークトルクを分散している。その結果、図６（ｃ−２）に示すように、図６（ａ−２），（ｂ−２）に示されるピークトルクよりも大幅にピークトルクを低減させることができる。

図７に示される表は、円形断面で直径ｄ＝６［ｍｍ］、刃先角６０°、同じ高さからなる２山の慣用のパンチ（比較例１）のピークトルクに対する、円形断面で直径ｄ＝６［ｍｍ］、刃先角６２°、オフセット量が１／４ｄ＝１．５［ｍｍ］の２山パンチ（実施例１）［例えば、図４，図７（ｃ−１）参照］によるＰＰＣ６４ｇ紙を穿孔した際のピークトルクの低減率を示す表である。

図７から分かるように、１／４ｄオフセットした２山パンチは、用紙枚数２０枚の時のピークトルクの低減率が最大となり、また、２０枚以下の枚数ではもともと穿孔トルクそのものが小さく、加えてそれなりの低減率が得られるので、いろいろな枚数の用紙の穿孔において、その実用効果が大きい。

これらピークトルクの分散及び低減によって、孔明け装置の小型化、省エネルギー化が可能となり、更に刃先部の加工が容易なことが相俟って、コスト削減できる。また、従前のパンチと径方向寸法及び谷部の深さの寸法を同寸法とすれば、本発明を適用したパンチを既存の孔明け装置に取り付け可能であって、パンチを交換するだけで孔明け装置の大幅な穿孔能力の改善（より厚い用紙の穿孔、または同じ厚さの用紙ならば高速化）を図ることができる。

なお、上記実施の形態は、カム板を往復駆動してパンチを上下動する孔明け装置に適用したものについて説明したが、パンチ刃先部の形状にあっては、回転カムによりパンチを上下動するもの等の他の駆動装置によるものにも、同様に適用可能である。

１孔明け装置
２，２２，２３パンチ
２ａ，２２ａ，２３ａ刃先部
４ダイ
Ａ第１の山部
Ｂ第２の山部
Ｃ底部
Ｖ谷部
ａ，ｂ頂角
ｄ幅方向寸法
ｈ刃先先端位置
ｈ’ 谷部の位置
ｌ対角線の長さ
θ１，θ２刃先角
Ｏ−Ｏパンチの軸中心線

Claims

軸方向に往復動するパンチとダイとにより、シート状の被穿孔材に孔を明ける孔明け装置において、
前記パンチの刃先部が、谷部と、該谷部で形成される高さの異なる第１の山部と第２の山部とを有し、
低い側となる第２の山部の刃先先端位置が、前記パンチの軸方向中心線上の前記谷部の位置と同じレベルに設定されてなる、
孔明け装置。
前記谷部の底部が、前記パンチの軸中心線に対して、前記第１及び第２の山部を横切る方向の前記パンチの幅方向寸法の１／５〜１／３、低い側となる前記第２の山部側へオフセットされた位置にある、
請求項１記載の孔明け装置。
前記第１の山部と前記第２の山部とは、同じ刃先角からなる、
請求項１又は２記載の孔明け装置。
前記谷部は、頂角が９０°のＶ字状からなる、
請求項１又は２記載の孔明け装置。
前記パンチの幅方向寸法が、４．５〜８．０［ｍｍ］であり、
前記第１及び第２の山部の刃先角が、４５〜７０°である、
請求項１ないし３のいずれか記載の孔明け装置。
前記パンチは、断面円形からなり、前記パンチの幅方向寸法が直径である、
請求項１ないし５のいずれか記載の孔明け装置。
前記パンチは、断面矩形からなり、前記パンチの幅方向寸法が対角線の長さである、
請求項１ないし５のいずれか記載の孔明け装置。