JP2018069638A - ステープラ - Google Patents

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清水 利夫
Toshio Shimizu
利夫 清水
太志 亀田
Futoshi Kameda
太志 亀田
杉原 進平
Shinpei Sugihara
進平 杉原
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Abstract

【課題】綴じる用紙の枚数、綴じ位置によらず、用紙を確実に押さえて針を貫通させることが可能なステープラを提供する。【解決手段】ステープラ1Aは、軸32Aを支点とした針打出ユニット2Aに対する綴じユニット3Aの回転動作で用紙Pを挟持する用紙挟持部4Aを備え、用紙挟持部4Aは、針10Aによる用紙Pの綴じ位置Piに合わせて針打出ユニット2A側に設けられる第1の挟持部40Aと、第1の挟持部40Aに対向して綴じユニット3Aに設けられる第2の挟持部41Aと、用紙Pの挿入方向の位置を規制する用紙位置規制部42Aと、第1の挟持部40Aと用紙位置規制部42Aとの間に設けられ、第1の挟持部40Aに対して凹状で、第1の挟持部40Aと第2の挟持部41Aとの間に挟持される用紙Pの端部Pe側を、針打出ユニット2A側に退避させる用紙退避部43Aを備える。【選択図】図2

Description

本発明は、複数枚の用紙をステープルと称す針で綴じるステープラに関する。
後処理装置に使用される電動のステープラでは、針を打ち出して用紙に貫通させる針打出部と、用紙を貫通した針の針足を折り曲げて用紙を綴じる綴じ部との位置精度を向上させるため、針打出部と綴じ部を軸で支持して一体化する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。このような構成では、針打出部と綴じ部が軸を支点とした回転動作で開閉し、針打出部と綴じ部との間に用紙の束が挟持される。
用紙の端部から針による用紙の綴じ位置までの距離を選択できるようにするため、用紙の束を挟持する用紙挟持部は、用紙の挿入方向に所定の長さを有している。
さて、後処理装置に搭載される従来の電動のステープラでは、用紙を貫通した針の針足をカットする機構、カットされた針足を折り曲げて用紙を綴じる機構が綴じ部に設けられており、綴じ部側での用紙の挟持部が、用紙の挿入方向に沿って用紙挟持部の全体に形成されている(例えば、特許文献2参照)。
特開2001−18176号公報 特開2005−119246号公報
軸を支点とした回転動作で、針打出部と綴じ部が開閉して用紙を挟持する用紙挟持部を構成するステープラでは、用紙を挟持する際に、針打出部と綴じ部との少なくとも一方が、軸を支点として回転動作するので、綴じられる用紙の枚数が増加して用紙の束の厚さが増加すると、用紙挟持部の間隔は、軸に近い側が狭くなる。
針による用紙の綴じ位置と用紙の端部との距離が長い場合、用紙挟持部に対する用紙の挿入量が大きくなる。この場合、綴じ部側の用紙の挟持部に、軸に近い側で用紙が接してしまい、綴じ位置に対向する部位の挟持部と用紙との間に隙間が生じる。
これにより、針が用紙を貫通する力に対し、用紙を綴じ位置で押さえることができず、用紙が変形する。このような用紙の変形やずれにより、用紙を貫通する針が意図せずに曲がる。針が意図せずに曲がると、針足をカットする機構及び針足を折り曲げる機構に針足の先端が入らず、綴じ不良が発生する可能性がある。
本発明は、そのような課題を解決するためなされたもので、綴じる用紙の枚数、綴じ位置によらず、用紙を確実に押さえて針を貫通させることが可能なステープラを提供することを目的とする。
上述した課題を解決するため、本発明は、針を打ち出して用紙に貫通させる針打出部と、針打出部に取り付けられ、針打出部から打ち出される前の針を収納する針収納部と、用紙を貫通した針の針足を折り曲げて用紙を綴じる綴じ部と、軸を支点とした針打出部と綴じ部の相対的な回転動作で用紙を挟持する用紙挟持部を備え、用紙挟持部は、用紙の綴じ位置に合わせて針打出部側に設けられる第1の挟持部と、第1の挟持部に対向して綴じ部に設けられる第2の挟持部と、第1の挟持部と第2の挟持部との間に挟持される用紙の綴じ位置よりも端部側を退避させる用紙退避部を備えたステープラである。
また、針で用紙を綴じるステープラを備えて、画像の形成された用紙に後処理を施す後処理装置であって、ステープラは、針を打ち出して用紙に貫通させる針打出部と、針打出部に取り付けられ、針打出部から打ち出される前の針を収納する針収納部と、用紙を貫通した針の針足を折り曲げて用紙を綴じる綴じ部と、軸を支点とした針打出部と綴じ部の相対的な回転動作で用紙を挟持する用紙挟持部を備え、用紙挟持部は、用紙の綴じ位置に合わせて針打出部側に設けられる第1の挟持部と、第1の挟持部に対向して綴じ部に設けられる第2の挟持部と、第1の挟持部と第2の挟持部との間に挟持される用紙の綴じ位置よりも端部側を退避させる用紙退避部を備えた後処理装置に好適なステープラである。
更に、用紙に画像を形成して出力する画像形成装置と、画像形成装置に接続されて用紙に後処理を施す上述した後処理装置を備えた画像形成システムに好適なステープラである。
軸を支点とした回転動作で、針打出部と綴じ部が開閉して用紙を挟持するステープラでは、第1の挟持部と第2の挟持部との間に所定枚数以上の用紙が挟持される場合、用紙挟持部の間隔は、第1の挟持部が設けられている位置より、軸に近い側が狭くなる。
本発明では、綴じ対象の用紙が所定の枚数以上で、かつ、綴じ位置と用紙の端部との距離が長い場合、所定の枚数以上の用紙が用紙挟持部で挟持されると、用紙の端部側が用紙退避部に退避する。
これにより、第1の挟持部と第2の挟持部との間に用紙を挟持し、綴じ位置の用紙が押さえられる。
本発明では、綴じる用紙の枚数、綴じ位置によらず、綴じ位置で用紙を押さえることができるので、針が用紙を貫通する動作で用紙の変形やずれが抑制され、用紙の変形やずれに起因する針の曲がりを抑制することができる。これにより、用紙を確実に綴じることができる。
本実施の形態のステープラの一例を示す側面図である。 本実施の形態のステープラの一例を示す要部側面図である。 ステープラに取り付けられる本実施の形態の針カートリッジの一例を示す斜視図である。 針で用紙を綴じる動作の一例を示す説明図である。 本実施の形態の画像形成システムの概要を示す構成図である。 本実施の形態の後処理装置の一例を示す構成図である。 従来のステープラで用紙を綴じる動作及び課題を示す説明図である。
以下、図面を参照して、本発明のステープラ、ステープラを備えた後処理措置、後処理装置を備えた画像形成システムの実施の形態について説明する。
<本実施の形態のステープラの構成例>
図1は、本実施の形態のステープラの一例を示す側面図、図2は、本実施の形態のステープラの一例を示す要部側面図である。また、図3は、ステープラに取り付けられる本実施の形態の針カートリッジの一例を示す斜視図である。更に、図4は、針で用紙を綴じる動作の一例を示す説明図である。
まず、図4を参照して、ステープラ1Aで用紙Pを綴じる動作について説明する。ステープルと称す針10Aは、図4(a)に示すように、針クラウン11Aの両端が一の方向に折り曲げられて、針足12Aが形成される。すなわち、針10Aは、略コ字形状に成形される。
針10Aは、針クラウン11Aが押圧されることで、図4(b)に示すように、針足12Aが用紙Pを貫通し、針クラウン11Aが用紙Pに接する。針足12Aが用紙Pを貫通した針10Aは、図4(c)に示すように、針足12Aを折り曲げた際に互いに重なり合う針足12Aの余剰分がカット針13Aとしてカットされる。
針足12Aが所定の長さにカットされた針10Aは、図4(d)に示すように、用紙Pを貫通した針足12Aが折り曲げられて、用紙Pが針10Aで綴じられる。
次に、各図を参照して、本実施の形態のステープラ1Aの構成について説明する。ステープラ1Aは、針10Aの供給及び打ち出しが行われる針打出ユニット2Aと、針打出ユニット2Aとの協働で、針10Aの針足12Aのカット及び針足12Aの折り曲げを行って、用紙Pを針10Aで綴じる綴じユニット3Aを備える。また、ステープラ1Aは、針打出ユニット2Aと綴じユニット3Aとの間に、針打出ユニット2Aと綴じユニット3Aとで用紙Pの束を挟持する用紙挟持部4Aを備える。
以下の説明では、用紙挟持部4Aが設けられる側をステープラ1Aの前側とし、用紙挟持部4Aが設けられる側と反対側を後側とする。また、綴じユニット3Aが設けられる側をステープラ1Aの上側とし、針打出ユニット2Aが設けられる側をステープラ1Aの下側とする。
針打出ユニット2Aは針打出部の一例で、針10Aが収納された針収納部である針カートリッジ100Aが着脱可能に取り付けられる。針打出ユニット2Aは、針カートリッジ100Aから針10Aを繰り出す繰り出し部21Aと、針10Aを用紙Pに打ち込む打出部22Aを備える。
針10Aは、本例では、直線状の複数本の針10Aが接着により一体とされた針シートとして提供され、複数の針シートが積載されて針カートリッジ100Aに収納される。打出部22Aは、針シートの搬送方向の最先端の1本の針10Aを打ち出す動作に連動して、2本目もしくは3本目の針10Aを、図4(a)等に示すように、略コ字形状に成形する。
綴じユニット3Aは綴じ部の一例で、用紙Pを貫通した針10Aの針足12Aを、所定の長さでカットするカット部30Aと、用紙Pを貫通し、所定の長さにカットされた針10Aの針足12Aを、用紙Pの方向へ折り曲げるクリンチャ部31Aを備える。
用紙挟持部4Aは、針10Aによる用紙Pの綴じ位置Piが、打出部22Aとクリンチャ部31Aとの間に位置できるようにするため、ステープラ1Aの前側と、左右の両側の3方向が開口した形状である。
用紙挟持部4Aは、針打出ユニット2Aに第1の挟持部40Aを備え、綴じユニット3Aに、第1の挟持部40Aと対向して第2の挟持部41Aを備える。ステープラ1Aは、軸32Aを支点とした綴じユニット3Aの回転動作で、綴じユニット3Aが針打出ユニット2Aに近づく方向に移動することで、第1の挟持部40Aと第2の挟持部41Aの間に用紙Pが挟持される。
用紙挟持部4Aは、矢印aで示す用紙Pの挿入方向の位置を規制する用紙位置規制部42Aを備える。用紙位置規制部42Aは、矢印aで示す用紙Pの挿入方向に対して、用紙挟持部4Aの奥側で第1の挟持部40Aと第2の挟持部41Aとの間に突出する。これにより、用紙挟持部4Aに挿入された用紙Pが、用紙位置規制部42Aより奥側に挿入されることが規制される。
針カートリッジ100Aは針収納部の一例で、図1に示す打出部22Aで打ち出される針10Aをガイドする針ガイド部101Aが、図3に示すように、図示しない針シートの搬送方向の先端側に設けられる。針カートリッジ100Aは、針ガイド部101Aの前側を覆うガイド部材102Aが、ケース103Aに対して開閉可能に取り付けられる。針カートリッジ100Aは、ケース103Aが樹脂で構成され、ガイド部材102Aが金属で構成される。針カートリッジ100Aは、針打出ユニット2Aに取り付けられると、針ガイド部101A及び針ガイド部101Aの前側のガイド部材102Aと後側のケース103Aが、第2の挟持部41Aと対向して用紙挟持部4Aに露出する。
第1の挟持部40Aは、針カートリッジ100Aの針ガイド部101A及び針ガイド部101Aの前後の所定の範囲に、針カートリッジ100Aの幅方向の全体に延在する所定の形状の面を設けて構成される。
本例では、用紙挟持部4Aに露出する針ガイド部101Aの後側のケース103Aで挟持台45Aが構成され、第1の挟持部40Aは、針ガイド部101Aの後側に隣接する挟持台45Aの所定の範囲に、針カートリッジ100Aの幅方向の全体に延在する平面を設けて構成される。
用紙挟持部4Aは、第1の挟持部40Aと第2の挟持部41Aとの間に挟持される用紙Pの綴じ位置Piよりも端部Pe側を退避させる用紙退避部43Aを備える。用紙退避部43Aは、第1の挟持部40Aと用紙位置規制部42Aとの間の針カートリッジ100Aに、第1の挟持部40Aに対して凹状となる所定の形状の面、本例では平面を設けて構成される。
これにより、挟持台45Aは、第1の挟持部40Aと用紙退避部43Aの間に、針カートリッジ100Aの幅方向の全体に延在し、第1の挟持部40Aに対して用紙退避部43A側が下がる段差が形成される。
ここで、綴じユニット3Aは、第2の挟持部41Aの上側にカット部30Aとクリンチャ部31Aを備えており、第2の挟持部41Aが用紙位置規制部42Aまで延在している。
ステープラ1Aは、軸32Aを支点とした回転動作で針打出ユニット2Aに対して綴じユニット3Aが開閉するので、用紙挟持部4Aの間隔は、第1の挟持部40Aが設けられている位置より、軸32Aに近い用紙位置規制部42A側が狭くなる。
そこで、第1の挟持部40Aに対して凹状となる用紙退避部43Aを、第1の挟持部40Aより用紙位置規制部42Aに近い側に設けることで、用紙退避部43Aが設けられた位置では、用紙挟持部4Aの間隔Lが広げられる。
これにより、用紙挟持部4Aは、第1の挟持部40Aと第2の挟持部41Aとの間に、所定枚数以上の用紙Pが挟持される場合に、用紙退避部43Aが、当該用紙Pの端部Pe側を針打出ユニット2A方向に退避させる空間を形成する。
用紙挟持部4Aは、第1の挟持部40Aと第2の挟持部41Aとの間で挟持される用紙Pを押圧する押圧凸部44Aを備える。押圧凸部44Aは、針ガイド部101Aから打ち出される針10Aによる綴じ位置Piに対し、第2の挟持部41Aの矢印aで示す用紙Pの挿入方向の手前側の位置に、第1の挟持部40Aの方向に突出する凸部を設けて構成される。
ステープラ1Aは、針打出ユニット2Aと綴じユニット3Aを開閉すると共に、針打出ユニット2Aの繰り出し部21A及び打出部22Aと、綴じユニット3Aのカット部30A及びクリンチャ部31Aを駆動する駆動部5Aを備える。
駆動部5Aは、針打出ユニット2Aに設けられたモータ50Aに駆動されるカム51Aと、カム51Aの動作を各部に伝達する図示しないリンク等を備える。
ステープラ1Aは、カム51Aの動作がリンク等を介して綴じユニット3Aに伝達されることで、針打出ユニット2Aと綴じユニット3Aが離接する方向に相対移動する。本例は、軸32Aを支点とした回転動作で、綴じユニット3Aが針打出ユニット2Aに対して離接する方向に移動する。
ステープラ1Aは、カム51Aが一方向に回転する動作で、綴じユニット3Aが針打出ユニット2Aに近づく方向に移動して、所定のタイミングで用紙Pを用紙挟持部4Aで挟持する。また、ステープラ1Aは、カム51Aが更に一方向に回転する動作で、所定のタイミングで綴じユニット3Aが針打出ユニット2Aから離れる方向に移動して、用紙挟持部4Aでの用紙Pの挟持を解除する
また、ステープラ1Aは、カム51Aの動作がリンク等を介して繰り出し部21A及び打出部22Aに伝達され、カム51Aが1方向に回転する動作で、針カートリッジ100Aに収納された針10Aを繰り出し部21Aにより繰り出し、繰り出された針10Aの最先端の1本を、用紙挟持部4Aで挟持された用紙Pに打出部22Aで打ち込んで、針10Aの針足12Aを用紙Pに貫通させる。また、2本目もしくは3本目の針10Aを、図4(a)等に示すように、略コ字形状に成形する。
更に、ステープラ1Aは、カム51Aの動作がリンク等を介してカット部30A及びクリンチャ部31Aに伝達され、カム51Aが一方向に回転する動作で、用紙Pを貫通した針10Aの針足12Aをカット部30Aで所定の長さでカットし、所定の長さにカットされた針10Aの針足12Aをクリンチャ部31Aで折り曲げる。
ステープラ1Aは、カット部30Aでカットされたカット針13Aを収納するカット針収納部6Aを備える。カット針収納部6Aは、用紙挟持部4Aが設けられた側と反対のステープラ1Aの後側に、ステープラ1Aに対して着脱可能に取り付けられる。
<画像形成システム及び後処理装置の構成例>
図5は、本実施の形態の画像形成システムの概要を示す構成図、図6は、本実施の形態の後処理装置の一例を示す構成図である。
本実施の形態の画像形成システム500Aは、画像形成装置501Aと、少なくとも1種類の処理が可能な後処理装置502Aを備える。画像形成装置501Aは、装置内または外部の図示しない給紙部から繰り出した用紙Pに画像を形成して出力する。画像形成装置501Aは、本例では、走査露光による静電潜像の形成、トナーによる静電潜像の現像、トナーの用紙への転写及び定着により用紙Pに画像を形成する。
本実施の形態の後処理装置502Aは、綴じ部503Aにステープラ1Aを備える。綴じ部503Aは、画像形成装置501Aから出力された用紙Pを積載する積載部504Aを備える。
図6は、後処理装置502Aの綴じ部503Aを上側から見た図である。ステープラ1Aは、図6に示すように、積載部504Aに積載された用紙Pの一方の角部を綴じる第1の位置Pp1、用紙Pの辺PLに沿った任意の箇所を綴じる第2の位置Pp2、用紙Pの他方の角部を綴じる第3の位置Pp3に、図示しない移動部により移動する。本例では、第1の位置Pp1は、ホームポジション(HP)である基準位置を兼ねる。カット針収納部6Aの着脱は、本例では、第1の位置Pp1にステープラ1Aを移動させ、扉505Aを開くことで行われる。
<本実施の形態のステープラの作用効果例>
図7(a)及び図7(b)は、従来のステープラで用紙を綴じる動作及び課題を示す説明図である。
ステープラ1Aは、図1に示すように、軸32Aを支点とした回転動作で針打出ユニット2Aに対して綴じユニット3Aが開閉する。これにより、綴じられる用紙Pの枚数が増加すると、用紙Pの束の厚さtが増加するので、第1の挟持部40Aと第2の挟持部41Aとの間に所定枚数以上、例えば、第1の挟持部40Aと第2の挟持部41Aとが平行に対向する枚数以上の用紙Pが挟持される場合、用紙挟持部4Aの間隔は、第1の挟持部40Aが設けられている位置より、軸32Aに近い用紙位置規制部42A側が狭くなる。
図7(a)及び図7(b)に示す従来のステープラは、用紙退避部43Aが設けられておらず、挟持台45Bは、第1の挟持部40Bが用紙位置規制部42Aまで連続した形状である。針10Aによる用紙Pの綴じ位置Piと用紙Pの端部Peとの距離L1が短い場合、図7(a)に示すように、用紙挟持部4Aに対する用紙Pの挿入量が少ない。
この場合、用紙退避部43Aが設けられていなくても、第1の挟持部40Bと第2の挟持部41Aとの間に用紙Pを挟持する動作で、綴じ位置Piに対向する部位の第2の挟持部41A及び押圧凸部44Aが用紙Pに接する。
これにより、針10Aの針足12Aが用紙Pを貫通する力に対し、用紙Pを綴じ位置Piで押さえることができ、用紙Pの変形やずれを抑制することで、針10Aの針足12Aが矢印r方向に曲がることが抑制される。
しかし、針10Aによる用紙Pの綴じ位置Piと用紙Pの端部Peとの距離L2が長い場合、図7(b)に示すように、用紙挟持部4Aに対する用紙Pの挿入量が大きく、用紙Pの端部Peが用紙位置規制部42Aに近接する位置まで挿入される。
この場合、用紙退避部43Aが設けられていないことにより、第1の挟持部40Bと第2の挟持部41Aとの間に用紙Pを挟持する動作で、用紙位置規制部42Aに近い側で第2の挟持部41Aが用紙Pと接してしまい、綴じ位置Piに対向する部位の第2の挟持部41A及び押圧凸部44Aが用紙Pに接しない。このため、綴じ位置Piに対向する部位の第2の挟持部41A及び押圧凸部44Aと用紙Pとの間に隙間taが生じる。
これにより、針10Aの針足12Aが用紙Pを貫通する力に対し、用紙Pを綴じ位置Piで押さえることができず、用紙Pが矢印u方向に押されて、一点鎖線で示すように変形する。このような用紙Pの変形やずれにより、用紙Pを貫通する針10Aの針足12Aが、用紙Pの挿入方向の手前側である矢印r方向に曲がりやすい。針足12Aの曲がり量が大きくなると、針足12Aの先端がカット部30A及びクリンチャ部31Aに入らず、綴じ不良が発生する可能性がある。
これに対し、本実施の形態のステープラ1Aでは、挟持台45Aに用紙退避部43Aを設けることで、図2に示すように、針10Aによる用紙Pの綴じ位置Piと用紙Pの端部Peとの距離L2が長い場合でも、用紙Pの端部Pe側を針打出ユニット2A方向に退避させることができる。よって、第1の挟持部40Aと第2の挟持部41Aとの間に用紙Pを挟持する動作で、綴じ位置Piに対向する部位の第2の挟持部41A及び押圧凸部44Aが用紙Pに接する。
これにより、針10Aの針足12Aが用紙Pを貫通する力に対し、用紙Pを綴じ位置Piで押さえることができ、用紙Pの変形やずれを抑制することで、針10Aの針足12Aが、用紙Pの挿入方向の手前側である矢印r方向に曲がることが抑制される。よって、用紙Pを貫通した針足12Aの先端を、カット部30A及びクリンチャ部31Aに入れることができ、確実に用紙Pを綴じることができる。
<本実施の形態のステープラの変形例>
本実施の形態のステープラ1Aでは、第2の挟持部41Aにおいて、綴じ位置Piと対向する位置から用紙位置規制部42Aまでの間を凹状として、用紙退避部43Aを形成しても良い。これにより、用紙退避部43Aは、第1の挟持部40Aと第2の挟持部41Aのどちらか一方に形成しても良いし、両方に形成しても良い。
また、用紙挟持部4Aに針カートリッジ100Aが露出する構成ではなく、挟持台45Aを針打出ユニット2Aのケース等で構成し、この挟持台45Aに第1の挟持部40Aと用紙退避部43Aを形成しても良い。
更に、用紙挟持部4Aにおける用紙Pの挿入位置は、後処理装置502A側の搬送機構で制御されるので、用紙位置規制部42Aを設けない構成としても良い。
1A・・・ステープラ、10A・・・針、12A・・・針足、2A・・・針打出ユニット、21A・・・繰り出し部、22A・・・打出部、3A・・・綴じユニット、30A・・・カット部、31A・・・クリンチャ部、32A・・・軸、4A・・・用紙挟持部、40A・・・第1の挟持部、41A・・・第2の挟持部、42A・・・用紙位置規制部、43A・・・用紙退避部、44A・・・押圧凸部、45A・・・挟持台、5A・・・駆動部、6A・・・カット針収納部、100A・・・針カートリッジ、101A・・・針ガイド部、102A・・・ガイド部材、103A・・・ケース

Claims (4)

  1. 針を打ち出して用紙に貫通させる針打出部と、
    前記針打出部に取り付けられ、当該針打出部から打ち出される前の針を収納する針収納部と、
    用紙を貫通した針の針足を折り曲げて用紙を綴じる綴じ部と、
    軸を支点とした前記針打出部と前記綴じ部の相対的な回転動作で用紙を挟持する用紙挟持部を備え、
    前記用紙挟持部は、
    用紙の綴じ位置に合わせて前記針打出部側に設けられる第1の挟持部と、
    前記第1の挟持部に対向して前記綴じ部に設けられる第2の挟持部と、
    前記第1の挟持部と前記第2の挟持部との間に挟持される用紙の綴じ位置よりも端部側を退避させる用紙退避部を備えた
    ことを特徴とするステープラ。
  2. 前記用紙退避部は、前記第1の挟持部に対して凹状となる段差を設けて構成され、前記用紙の綴じ位置よりも端部側を、前記針打出部側に退避させる
    ことを特徴とする請求項1に記載のステープラ。
  3. 前記針収納部は、前記用紙挟持部に露出する挟持台を備え、前記挟持台に前記第1の挟持部と前記用紙退避部が形成される
    ことを特徴とする請求項1に記載のステープラ。
  4. 前記用紙挟持部は、用紙の挿入方向の位置を規制する用紙位置規制部を備え、
    前記用紙退避部は、前記第1の挟持部と前記用紙位置規制部との間に形成される
    ことを特徴とする請求項1または請求項3に記載のステープラ。
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