JP4219480B2 - パンチユニット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機などに装着されて複写済みの印刷用紙などにパンチ穴を穿設するパンチユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のパンチユニットは、板金加工された多数の板状部品により組み立てられたフレームにポンチシャフト及びダイシャフトが取り付けられており、ダイが装着されるフレームにはパンチかすの案内板が設けられていた。また、各シャフトは、複数のポンチ及びダイの間に設けられた複数の軸受けによって支持されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、フレームを多数の板状部品から組み立て制作することは、その加工が煩雑であるばかりかり、パンチかすの案内板などの付属の板金部品が増加して組立にも多くの手間がかかる不都合がある。更に、各シャフトを支持する軸受けが、ポンチ及びダイの間に設けられているので、その組立手順が複雑化し、時間の掛かるものとなっていた。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑み、フレームの加工が簡単で、板金部品を極力低減することが出来、その組立も短時間で簡単に行うことの出来るパンチユニットを提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ポンチフレーム（２）及びダイフレーム（３）と、
該ポンチフレーム（２）に回転自在に支持されるポンチシャフト（９）と、
前記ダイフレーム（３）に回転自在に支持されるダイシャフト（１５）と、
前記ポンチシャフト（９）に装着された複数のポンチ（１１）と、
前記ダイシャフト（１５）に装着された複数のダイ（１９）と、を備え、
前記ポンチシャフト（９）とダイシャフト（１５）を回転させることにより、前記ダイ（１９）とポンチ（１１）を係合させてシート媒体にパンチ穴を穿設することの出来るパンチユニット（１）において、
前記ポンチフレーム（２）及びダイフレーム（３）は、アルミの押し出し又は引き抜きにより一体成形された閉鎖断面を有する筒状の本体（２ａ，３ａ）と、該本体の両側端に固定される側板（４Ａ）（４Ｂ）と、からなり、
前記ダイシャフト（１５）は、前記ダイフレーム（３）の前記本体（３ａ）に収納されて、前記側板（４Ａ，４Ｂ）に回転自在に支持され、
前記ポンチシャフト（９）は、前記ポンチフレーム（２）の前記本体（２ａ）に収納されて、前記側板（４Ａ，４Ｂ）に回転自在に支持され、
前記ダイフレーム（３）及びポンチフレーム（２）の前記本体（３ａ）（２ａ）は、媒体通過空間（５）を存して対向して配置され、シート媒体の入口側（Ｅ）が前記媒体通過空間を外方に向けて広がるように離れる方向に傾斜して案内面（３ｃ）（２ｃ）を形成し、
かつ該本体の隅部の内の複数の隅部分に、前記側板固定用の溝（３ｆ…）（２ｆ…）を軸方向に形成してなる、ことを特徴とする。
【０００６】
請求項２の発明は、前記本体（２ａ，３ａ）に形成された溝（２ｆ…）（３ｆ…）は、前記案内面（２ｃ）（３ｃ）となる部分を除いた隅部分に形成され、前記媒体通過空間（５）の反対側の２箇所の隅部分に形成された溝が前記本体（２ａ）（３ａ）の内側に形成され、かつ前記シート媒体の排出側隅部分に形成された溝が、前記媒体通過空間を形成するパンチ対向面（２ｂ）（３ｂ）を延長するように前記本体の外側に形成されてなる。
【０００８】
請求項３の発明は、前記ダイフレーム（３）の本体（３ａ）内部に、少なくとも一つのパンチかすガイド面（３ｈ）が前記本体と共に一体成形されていることを特徴として構成される。
【０００９】
請求項４の発明は、前記ダイ（１９）は、筒状に形成されたダイホルダ（１７）を介して前記ダイシャフト（１５）に装着されており、
前記ダイホルダ（１７）には、該ダイホルダ（１７）の径方向の寸法（Ｗ２）を小さくする切り欠き部（１７ｂ）が形成されて構成される。
【００１０】
請求項５の発明は、前記切り欠き部（１７ｂ）は、前記ダイホルダ（１７）の複数箇所に形成されて構成される。
【００１２】
【発明の効果】
請求項１の発明は、ポンチフレーム（２）及びダイフレーム（３）の本体（２ａ、３ａ）を閉鎖断面を有する筒状の一体成形部材で形成したので、従来のフレームを多数の板状部品から組み立て形成する場合に比して、加工が極めて容易であり、部品点数を大幅に減少することが出来るばかりか、従来の多数の板状部品を組み立てる方法に比して、板金部品が大幅に減り、組立工数を大幅に削減することが可能となる。
【００１３】
また、閉鎖断面形状のポンチフレーム（２）及びダイフレーム（３）により大きな剛性を発揮することが出来、薄肉断面の一体成形部材でも、パンチ動作に耐え得る十分な強度を発揮することが出来、製品の軽量化を図ることが出来る。
【００１４】
更に、ポンチフレーム（２）及びダイフレーム（３）の本体（２ａ、３ａ）を、押し出しあるいは引き抜き加工により１行程で加工することが出来、加工工数を大幅に削減することが出来る。
【００１５】
ポンチシャフト（９）及びダイシャフト（１５）が、ポンチフレーム（２）及びダイフレーム（３）の両端部でぞれぞれ回転自在に支持されるので、従来のように、ポンチやダイの間に軸受けを配置する必要が無くなり、組み立て作業を簡単かつ迅速に行うことが出来る。
【００１６】
請求項３の発明は、パンチかすガイド面（３ｈ）が前記本体と共に一体成形されているので、従来のように板金加工されたパンチかすの案内板をいちいちフレームに取り付ける手間が無くなり、フレームの構成を単純化することが出来るばかりか、組み立て作業を簡単かつ迅速に行うことが出来る。
【００１７】
請求項４及び５の発明は、切り欠き部（１７ｂ）により、ダイフレームの寸法（Ｗ３）を、ダイホルダ（１７）の切り欠き部（１７ｂ）の寸法（Ｗ２）に合わせて小さく形成することが出来、ダイフレーム（３）の軽量小型に寄与する事が出来る。
【００１９】
なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
【００２０】
【発明の実施の形態】
パンチユニット１は、図１に示すように、側板４Ａ、４Ｂにより互いに平行に配置位置決めされたポンチフレーム２及びダイフレーム３を有しており、ポンチフレーム２及びダイフレーム３は、図３に示すように、アルミの押し出し（又は、引き抜き）材により一体形成された箱形の閉鎖断面を有する筒状の本体２ａ、３ａをそれぞれ有している。なお、側板４Ａ、４Ｂは、後述する溝２ｆ、３ｆの端部に螺設されたねじを介してねじ止めされている。
【００２１】
本体２ａ、３ａは、外周部に、パンチ対向面２ｂ、３ｂが互いに対向する形で形成されており、パンチ対向面２ｂ、３ｂ間には、媒体通過空間５が、前述の側板４Ａ、４Ｂにより所定の間隙Ｗで形成されている。パンチ対向面２ｂ、３ｂの図３右方には、案内面２ｃ、３ｃが、媒体通過空間５をパンチ対向面２ｂ、３ｂ側から図中右方の外方に向けて末広がりとなる形で形成されている。
【００２２】
媒体通過空間５の図中左方は、パンチ対向面２ｂ、３ｂが図中左方に伸延した形で形成されて媒体排出部６を形成しており、更にパンチ対向面２ｂ、３ｂには、本体２ａ、３ａの軸心方向である、図１矢印Ａ、Ｂ方向に所定の間隔でポンチ突出穴２ｄ及びダイ突出穴３ｄが、互いに対向する形で３組穿設されている。
【００２３】
ダイ突出穴３ｄの、図１下方には、各ダイ突出穴３ｄに対応する形でパンチかす排出穴３ｅがそれぞれ貫通穿設されており、パンチかす排出穴３ｂは、図３に示すように、本体３ａの紙排出部６側に設けられている。
【００２４】
本体２ａ、３ａの３隅には、図３に示すように、溝２ｆ、３ｆが本体の軸心方向に３カ所づつ矢印Ａ、Ｂ方向に形成されており、本体３ａの図３左下位置の溝３ｆの、パンチかす排出穴３ｅに対応した部分には、パンチかす排出棒７が設けられている。パンチかす排出棒７には、Ｖ字型に形成された係合部７ａが形成されており、係合部７ａは、溝３ｆに、図４破線で示すように、弾性的に係合してパンチかす排出棒７をダイフレーム３に着脱自在に装着している。
【００２５】
パンチかす排出棒７の先端は屈曲した形に形成されて掻き落とし部７ｂを形成しており、掻き落とし部７ｂは、図４に示すように、先端が後述するダイホルダ１７内に挿入されている。
【００２６】
ダイフレーム３の本体３ａの内側には、パンチかすガイド面３ｈがダイホルダ１７の回転方向である図３矢印Ｃ方向に沿った形で斜めに形成されており、ガイド面３ｈ、溝２ｆ、３ｆなどは本体２ａ、３ａの成形時に、押し出し又は引き抜きにより一体的に成形加工されている。
【００２７】
ポンチフレーム２の本体２ａには、ポンチシャフト９が本体２ａの両側の側板４Ａ、４Ｂに設けられたベアリング１０、１０を介して回転自在に支持されており、ポンチシャフト９は、両端のベアリング１０により支持される軸受け部１０ａ、１０ａの径よりも中央部のポンチ支持部９ｂの径が大径となっている。ポンチ支持部９ｂには、３個のポンチ１１が各ポンチ突出穴２ｄに対応する形で取り付けねじ１２により固着されており、各ポンチ１１は、ポンチシャフト９が１回転する間に、一度だけ各ポンチ突出穴２ｄから同時にダイ突出穴３ｄ方向に突出することが出来る。
【００２８】
ポンチ支持部９の図１右方にはギヤ１３が固着しており、ギヤ１３はダイシャフト１５の一端に設けられたギヤ１６と噛合している。ダイシャフト１５は、ダイフレーム３に側板４Ａ、４Ｂ及びベアリング１０、１０を介してその両端を回転自在に支持されている。ダイシャフト１５も、ポンチシャフト９と同様に、両端のベアリング１０により支持される軸受け部１５ａ、１５ａ及び中央部のダイ支持部１５ｂを有しており、軸受け部１５ａ、１５ａの径よりも中央部のダイ支持部１５ｂの径は大径となっている。ダイ支持部１５ｂには、３個のダイホルダ１７が各ダイ突出穴３ｄに対応する形で取り付けねじ１２により固着されており、各ダイホルダ１７に装着されたダイ１９は、ダイシャフト１５が１回転する間に、一度だけ各ダイ突出穴３ｄから同時にポンチ突出穴２ｄ方向に突出することが出来る。
【００２９】
ダイホルダ１７は、図３及び図４に示すように、略円筒状の本体１７ａを有しており、本体１７ａには直径がＤの円筒部分と、その円筒部分を切り欠いた切欠き部１７ｂが形成されている。この切り欠き部１７ｂにより、ダイホルダ１７の切り欠き部１７ｂ部分の径方向の寸法Ｗ２は、前述の直径Ｄよりも小さく、ダイフレーム３の本体３ａの、パンチ打ち抜き方向である図３上下方向の内寸Ｗ３よりも小さく形成されている。
【００３０】
本体１７ａには中実円盤状のシャフト支持部１７ｃが形成されており、シャフト支持部１７ｃの図４右方には、中空筒状に形成されたダイ支持部１７ｄが形成されている。ダイ支持部１７ｄの円筒部分にはダイ１９が、ダイ支持部１７ｄをダイシャフト１５方向に貫通する形で設けられており、本体１７ａの中央部には軸穴１７ｅが矢印Ａ、Ｂ方向に貫通穿設されている。軸穴１７ｅには、前述のダイシャフト１５が挿着されており、各ダイホルダ１７は本体１７ａに螺合した取り付けねじ１２によりダイシャフト１５に固着されている。
【００３１】
また、ポンチシャフト９及びダイシャフト１５は、ポンチフレーム２及びダイフーム３内で、ポンチ１１及びダイホルダ１７を装着した状態で、本体内面と干渉することなく回転可能に軸支されており、対応する各ポンチ１１及びダイ１９は、ポンチシャフト９及びダイシャフト１５が一回転する毎に、図３に示すように、各ポンチ１１が対応するダイ１９に同時に嵌入係合するように、各シャフト９、１５のギヤ１３、１６の噛み合い位相が調整されている。なお、ダイシャフト１５の、図１左端部は、ダイフレーム３から左方に突出しており、入力軸部１５ｃを構成している。
【００３２】
パンチユニット１は、以上のような構成を有するので、図示しない紙などのシート媒体は図３矢印Ｅ方向から搬入されパンチユニット１のポンチフレーム２とダイフレーム３の間の媒体通過空間５に挿入される。媒体通過空間５には、その入り口部が、本体２ａ、３ａに形成された案内面２ｃ、３ｃにより末広がりに形成されているのでシート媒体は、円滑に媒体通過空間５内に案内される形で挿入される。なお、シート媒体が媒体通過空間５内に挿入される時点では、ダイ１９及びポンチ１１は、媒体通過空間５に対向した状態にはなく、ポンチ１１はその先端がポンチフレーム２内の本体３ａ内部に、ダイ１９もダイホルダ１７によりダイフレーム３の本体３ａ内部に、共に退避した状態に位置決めされているので、シート媒体の媒体通過空間５内への挿入は、媒体がダイ１９及びポンチ１１にひっ掛かることなく円滑に挿入される。
【００３３】
シート媒体が媒体通過空間５内に挿入され、所定位置に停止されたところで、図示しないモータなどの駆動手段が駆動されて、ダイシャフト１５の入力軸部１５ｃを矢印Ｃ方向に回転駆動させる。すると、ダイシャフト１５もダイホルダ１７と共にＣ方向に回転を開始し、ギヤ１６、１３を介してポンチシャフト９も、図３Ｆ方向に回転を開始する。ダイシャフト１５及びポンチシャフト９が回転すると、ダイホルダ１７及びポンチ１１も矢印Ｃ、及びＦ方向に移動を開始し、両者は、ポンチ突出穴２ｄ及びダイ突出穴３ｄから媒体通過空間５内に突出し、媒体通過空間５内に挿入された状態のシート媒体を、図３の上下両側から挟み込み、ポンチ１１がダイ１９内に嵌入してシート媒体にパンチ穴を打ち抜く。
【００３４】
更に、ダイシャフト１５及びポンチシャフト９は回転し続け、ダイホルダ１７及びポンチ１１も矢印Ｃ、及びＦ方向に回転を継続すると、ポンチ１１はダイ１９から再度離れ、所定位置に停止される。このときポンチ１１が打ち抜いたパンチかす２１は、図４に示すように、ダイホルダ１７の筒状のダイ支持部１７ｄ内に落下する。
【００３５】
パンチされたシート媒体は、図３左方へ搬出され、次いで、次にパンチすべきシート媒体が図中右方から再度挿入される形で、連続的にポンチ１１及びダイ１９によるパンチ動作が行われてゆく。こうして、連続的にパンチ動作が行われると、パンチかす２１が、ダイホルダ１７のダイ１９とダイシャフト１５の間の空間２２に、図４に示すように詰まってしまう状態になるが、当該空間２２には、既に述べたように、パンチかす排出棒７の先端の掻き出し部７ｂが嵌入しているので、仮にパンチかす２１が、ダイホルダ１７のダイ１９とダイシャフト１５の間の空間２２に詰まってしまっても、ダイホルダ１７が回転する度に、パンチかす排出棒７が当該詰まったパンチかす２１をダイホルダ１７外部に掻き出すので、パンチかす２１がダイホルダ１７内に詰まってしまい、ダイ１９からの新たなパンチかす２１の排出が困難となり、パンチ動作が不安定となるような事態の発生は未然に防止される。
【００３６】
また、ダイホルダ１７からダイフレーム３の本体３ａ内部に排出されたパンチかす２１は、本体３ａ内部に形成されたパンチかすガイド面３ｈによりガイドされる形で矢印Ｃ方向に移動し、排出穴３ｅから外部に排出される。
【００３７】
パンチユニット１よるパンチ動作はこのように行われるが、このパンチユニット１を組み立てる場合には、以下の手順で行う。
【００３８】
まず、ポンチ１１をポンチシャフト９の所定位置に、取り付けねじ１２により装着すると共に、ダイ１９の装着されたダイホルダ１７をダイシャフト１５の所定位置に取り付けねじ１２により装着する。この状態で、ポンチシャフト９及びダイシャフト１５をポンチフレーム２及びダイフレーム３内に挿入し、側板４Ａ、４Ｂ、ベアリング１０を介してそれらフレーム内に回転自在に支持する。この際、ダイホルダ１７の円筒部分の直径Ｄは、ダイフレーム３の本体３ａの図３上下方向の内寸Ｗ３よりも大きく、そのままでは、ダイホルダ１７をダイフレーム３内に挿入することが出来ないが、既に述べたように、ダイホルダ１７には、径方向の寸法Ｗ２が、Ｗ３よりも小さな切り欠き部１７ｂが形成されているので、当該切り欠き部１７ｂを図３に示すように、図中下方に位置させた状態でダイフレーム３の本体３ａ内にダイシャフト１５と共に挿入することにより、ダイホルダ１７とダイフレーム３が干渉することが無くなり、円滑に組み立て動作を行うことが出来る。
【００３９】
こうして、ダイシャフト１５及びポンチシャフト９が各フレーム内に挿入されたところで、ダイ１９とポンチ１１の位相合わせを行い、ギヤ１３、１６を装着し、組立が終了する。
【００４０】
なお、ダイフレーム３に形成された排出穴３ｅは、パンチかす２１をダイフレーム３外部に排出することができれば、パンチユニット１の設置状態や、シート媒体の挿入方向などに応じて、どのような位置に形成しても良く、例えば図３の矢印Ｇに示す位置に形成する事も当然可能である。
【００４１】
また、パンチかす案内面３ｈも、パンチユニット１の設置状態や、シート媒体の挿入方向、ダイホルダ１７の回転方向などによるパンチかすの流れに応じて、ダイフレーム３の本体３ａ内部のどのような位置に形成しても良く、また図３の断面における複数箇所、例えば、図３のダイホルダ１７の左側ばかりか、右側の位置Ｈなどに形成することも可能である。
【００４２】
更に、ダイホルダ１７に形成される切り欠き部１７ｂの形状、個数及び形成位置は、ダイホルダ１７の円筒部分の直径Ｄよりも、ダイホルダ１７の径方向の寸法Ｗ２を小さくすることが出来る限り、任意である。例えば、図７に示すように、２カ所の切り欠き部１７ｂ、１７ｂを、ダイホルダ１７の両側に１８０゜ピッチで形成することも可能である。
【００４３】
本発明の実施の形態から外れるが、図７に示すように、一枚の板材２３を板金による折り曲げ加工により、図６に示すように筒状に、複数の部品に分かれることなく一体的に成形して形成したものもある。
【図面の簡単な説明】
【図１】パンチユニットの一例を示す正面図。
【図２】図１の底面図。
【図３】図１のＩ−Ｉ断面図。
【図４】図１のパンチユニットのダイホルダ部分の拡大断面図。
【図５】パンチユニットの別の例を示す断面図。
【図６】ダイフレーム及びポンチフレームの別の例を示す斜視図。
【図７】図６のダイフレーム及びポンチフレームの板金加工に際した展開図である。
【符号の説明】
１ パンチユニット
２ ポンチフレーム
３ ダイフレーム
２ａ、３ａ 本体
３ｈ パンチかすガイド面
９ ポンチシャフト
１１ ポンチ
１５ ダイシャフト
１７ ダイホルダ
１７ｂ 切り欠き部
１９ ダイ
２３ 板材
Ｗ２ 寸法

Claims (5)

1. ポンチフレーム及びダイフレームと、
   該ポンチフレームに回転自在に支持されるポンチシャフトと、
   前記ダイフレームに回転自在に支持されるダイシャフトと、
   前記ポンチシャフトに装着された複数のポンチと、
   前記ダイシャフトに装着された複数のダイと、を備え、
   前記ポンチシャフトとダイシャフトを回転させることにより、前記ダイとポンチを係合させてシート媒体にパンチ穴を穿設することの出来るパンチユニットにおいて、
   前記ポンチフレーム及びダイフレームは、アルミの押し出し又は引き抜きにより一体成形された閉鎖断面を有する筒状の本体と、該本体の両側端に固定される側板と、からなり、
   前記ダイシャフトは、前記ダイフレームの前記本体に収納されて、前記側板に回転自在に支持され、
   前記ポンチシャフトは、前記ポンチフレームの前記本体に収納されて、前記側板に回転自在に支持され、
   前記ダイフレーム及びポンチフレームの前記本体は、媒体通過空間を存して対向して配置され、シート媒体の入口側が前記媒体通過空間を外方に向けて広がるように離れる方向に傾斜して案内面を形成し、かつ該本体の隅部の内の複数の隅部分に、前記側板固定用の溝を軸方向に形成してなる、
   ことを特徴とするパンチユニット。
2. 前記本体に形成された溝は、前記案内面となる部分を除いた隅部分に形成され、前記媒体通過空間の反対側の２箇所の隅部分に形成された溝が前記本体の内側に形成され、かつ前記シート媒体の排出側隅部分に形成された溝が、前記媒体通過空間を形成するパンチ対向面を延長するように前記本体の外側に形成されてなる、
   請求項１記載のパンチユニット。
3. 前記ダイフレームの本体内部に、少なくとも一つのパンチかすガイド面が前記本体と共に一体成形されていることを特徴とする、請求項１記載のパンチユニット。
4. 前記ダイは、筒状に形成されたダイホルダを介して前記ダイシャフトに装着されており、
   前記ダイホルダには、該ダイホルダの径方向の寸法を小さくする切り欠き部が形成されている、請求項１又は２記載のパンチユニット。
5. 前記切り欠き部は、前記ダイホルダの複数箇所に形成されている、請求項４記載のパンチユニット。

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