JP5927874B2

JP5927874B2 - シート材穿孔装置

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Publication number: JP5927874B2
Application number: JP2011264330A
Authority: JP
Inventors: 直紀杉江
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2011-01-31
Filing date: 2011-12-02
Publication date: 2016-06-01
Anticipated expiration: 2031-12-02
Also published as: JP2012176482A; US20120192692A1

Description

本発明は、シート材にファイル用のパンチ孔を穿孔するシート材穿孔装置に関する。

複写機やプリンタ等の画像形成装置には、画像を形成した用紙としてのシート材にファイル用のパンチ孔を穿孔するシート材穿孔装置が付加されており、このシート材穿孔装置の一例として、特開２０００―２３３３９６号公報（特許文献１等）のものが知られている。

このシート材穿孔装置は、図１４に示すように往復駆動されるパンチＰを備えるパンチフレームＰＦの下面には、該パンチフレームＰＦの下面と通紙隙間Ｓをもって対向するようにダイス穴Ｄが設けられたダイスフレームＤＦが、その長手方向の両端側の二個所の締結部Ｆを、ネジまたはリベットにより固着されて、パンチフレームＰＦとともにフレームアッセンブリを構成している。

特開２０００―２３３３９６号公報

ところで、このようなシート材穿孔装置にあっては、例えば厚シート材、硬いシート材を穿孔しようとするとパンチＰがシート材Ｗに刺さるとき負荷が最大になるが、この時、ダイス穴Ｄを備えたダイスフレームＤＦとパンチ孔を穿孔させるパンチＰを備えたパンチフレームＰＦの締結部Ｆ及びフレーム全体に応力（穿孔反力）が発生し、各フレームの剛性に応じて撓みが発生する。（図１４ではダイスフレームＤＦの撓みを示す。）

そうなるとシート材Ｗを穿孔するためだけに使用したい力（エネルギー）が撓みへ逃げてしまい余分なエネルギーを使用することになり、効率が悪くなってしまう。そこで剛性を確保するため、パンチフレームＰＦの板厚をあげたり、コの字に曲げたり、締結部Ｆを強固にしたりして強度アップを図って対策している。しかし、そのような対策をこうじると穿孔装置自体が重量、大きさとも大きくなってしまい、しいては安価に製造できなくなってしまう。

本発明は、上記課題を解決するために鑑み、剛性を有するフレームによってダイ部を支承する構造を改良するものであり、簡素な構造を採用し、小型化を図りつつ安価な製造を可能するようにしたシート材穿孔装置を提供する。

本発明は、上記課題を解決するためのシート材穿孔装置は、搬送されるシート材に対して往復駆動されるパンチピンと、該パンチピンと協働して、前記シート材が載りそのシート材の厚み方向にパンチ孔を穿孔するためのダイ孔が形成されるダイ部と、前記シート材の搬送方向に関する上流側と下流側とに配置された壁部を有し、該ダイ部及び前記パンチピンとが前記上流側の壁部と下流側の壁部との間の空間に設けられ、前記シート材の幅方向を長手方向とするフレームと、搬送される前記シート材を通すために、前記上流側と下流側との両側の壁部に開口される通紙口と、を備え、この両側の通紙口に前記ダイ部を架けわたした状態で、前記シート材の幅方向において所定長さで当該ダイ部を支持させるようにしたことを特徴とする。

上記構成とすることにより、剛性を有するフレームにてパンチピンによる穿孔力が加わるダイ部を直接的に支持しているため、穿孔時のダイ部の撓みによる変形を抑制できる。この支持構造はフレームに形成される通紙口における搬送方向の上流側と下流側との間で架けわたされ、かつ、シート材の幅方向の所定長さにわたってダイ部が支持されるため、従来のように両端側の二個所の締結部Ｆを固着するダイスフレームＤＦよりも穿孔力に対して抗する強度を高くすることができる。また、撓みの発生によるエネルギーロスの低減を図ることができる。

本発明は、上記課題を解決するためのシート材穿孔装置は、前記フレームの両側の通紙口が開口される壁部は板状に形成される側板部とされ、この両側の側板部には前記通紙口とするために前記シート材の厚さ方向に所定間隔で開口する切り欠き部が形成され、一方、前記ダイ部は帯板部材によって形成され、このダイ部の帯幅方向の両側を前記切り欠き部間に架けわたすようにしたことを特徴とする。

上記構成とすることにより、フレーム、ダイ部も単純な板状の構造を採用でき、装置全体としての小型・軽量化を図りつつ安価な製造が可能となる。

本発明は、上記課題を解決するためのシート材穿孔装置の前記ダイ部には前記搬送方向の上流側に突出して、搬送される前記シート材の搬送先端側に接して該シート材を滑らすように前記通紙口内へと誘導するためのシート材搬入ガイド部が設けられることを特徴とする。

上記構成とすることにより、シート材をシート材搬入ガイド部によって案内できるため、確実にシート材を穿孔位置まで搬送することができる。

本発明は、上記課題を解決するためのシート材穿孔装置の前記ダイ部には自身の板厚方向に突出させる突出板部が形成され、該突出板部が前記フレームの側板部に接合されていることを特徴とする。

上記構成とすることにより、突出板部をパンチピンによる穿孔力に対する強度補強部材として機能させることができ、さらに、穿孔時のダイ部の撓みに対する強度向上が図れることとなる。

本発明は、上記課題を解決するためのシート材穿孔装置は、前記パンチピンが複数とされ、該パンチピンのそれぞれと対を成すように単一のダイ孔を有するダイ部が複数配置されることを特徴とする。

上記構成とすることにより、必要個所のみにダイ部を配置すればよく、さらなる軽量化や強度向上を図ることができる。

本発明は、上記課題を解決するためのシート材穿孔装置は、搬送されるシート材に対して往復駆動されるパンチピンと、該パンチピンと協働して、前記シート材が載りそのシート材の厚み方向にパンチ孔を穿孔するためのダイ孔が形成されるダイ部と、前記シート材の搬送方向に関する上流側と下流側とに配置された壁部を有し、前記パンチピンが前記上流側の壁部と下流側の壁部との間の空間に設けられ、前記シート材の幅方向を長手方向とするフレームと、前記ダイ部が断面Ｈ状に形成され、その中央板部には前記ダイ孔が形成されるとともに、前記中央板部に前記シート材が載るように当該シート材を通すために、前記中央板部の両側の両側板部に開口される通紙口と、を備え、前記フレームの壁部と前記ダイ部の両側の両側板部とが接合したことを特徴とする。

上記構成とすることにより、ダイ部自体を板状部材によって断面Ｈ状となして形成することができ、これによって断面係数が高まって剛性が向上するので、さらに、従来のように両端側の二個所の締結部Ｆを固着するダイスフレームＤＦよりも穿孔力に対して抗する強度を高くすることができる。また、撓みの発生によるエネルギーロスの低減を図ることができる。

本発明に係るシート材穿孔装置を示す斜視図である。図１のＡ―Ａ断面図である。パンチピンの駆動機構を示す斜視図である。シート材穿孔装置の変形例を示す断面図である。図４の第１の変形例を示す断面図である。図４の第２の変形例を示す断面図である。図４の第３の変形例を示す断面図である。図４の第４の変形例を示す断面図である。シート材穿孔装置の他の変形例を示す断面図である。シート材穿孔装置の他の変形例を示す断面図である。図１０の変形例を示す断面図である。図１１の斜視図である。フレームの別の例を示す図である。従来のシート材穿孔装置を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に係るシート材穿孔装置を示す斜視図である。図２は図１のＡ―Ａ断面図である。

図１、２において、かかるシート材穿孔装置１は図示しない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としてのシート材Ｗにファイル用のパンチ孔Ｐを穿孔するために使用される装置である。

このシート材穿孔装置１は、搬送されるシート材Ｗに対向配置されて該シート材Ｗに対して往復駆動されるパンチピン２と、該パンチピン２と協働して、シート材Ｗが載りそのシート材Ｗの厚み方向Ｔにパンチ孔Ｐを穿孔するためのダイ孔３ａが形成されるダイ部３とを備えており、これらパンチピン２とダイ部３とを内方の収容空間に設けることができるフレーム４とでアッセンブリユニットを構成している。

このフレーム４は、シート材Ｗにパンチ孔Ｐを穿孔させる際、パンチピン２を介して加わる穿孔反力に抗するように剛性を有するように、シート材Ｗの幅方向を長手方向とする長手形状に形成されている。すなわち、フレーム４は、シート材Ｗの種類に応じて、合成樹脂や、鉄板、アルミ、ステンレス、リボン鋼（焼入鋼帯）などから選択した所定板厚の板金材によって形成され、断面係数を高めて剛性を備えさせるように、本例ではコ字形断面の梁状となして、内方に収容空間を壁部としての側板部４ａで画成するようにして、シート材Ｗの幅寸法ＷＬよりも長寸とさせて形成される。

なお、フレーム４の断面形状は何ら限定されず、ようするに、シート材Ｗにパンチ孔Ｐを穿孔させる際、パンチピン２を介して加わる穿孔反力に抗することが可能となるようにした構造体であれば、一例として方形筒状、円形筒状などで形成することも可能である。なお本発明において、フレーム４は、図１３に示すように、側板部４ａ、４ａを別体の２枚の板とした形態でもよい。このように側板部４ａ、４ａを別体の２枚の板とした形態は、本発明の全ての実施形態に適用してよい。

このパンチピン２の駆動機構２ａとしては図３に示すものが挙げられ、図において、フレーム４内方に配置される略Ｌ字状に形成されるリンク２ｂは、該リンク２ｂの中間部２ｂ１にて支持ピン２ｃによりフレーム４の一方の側板部４ａに該支持ピン２ｃ回りに回転可能に支持されている。

このリンク２ｂは、一端部に形成された二股状のアーム部２ｂ２にてパンチ支持ピン２ｄを介してパンチピン２に連結されている。そして、リンク２ｂは、他端部にてフレーム４とは別体に形成され、フレーム４内方に配置されるスライドアーム２ｅに向けて突設されたアーム係合ピン２ｆを、スライドアーム２ｅの係合溝２ｇに係合させた状態で連結されている。

また、スライドアーム２ｅは図示しない駆動源により往復動され、この往復動によりリンク２ｂが支持ピン２ｃ回りに回転するのに伴って、パンチピン２が穿孔方向に往復駆動されることとなる。なお、パンチピン２の個数はファイル時に必要とされるパンチ孔Ｐに対応した個数（図１では４個のパンチピン２を配置）としている。

また、フレーム４には搬送されるシート材Ｗを通すための通紙口５が設けられている。この通紙口５は、フレーム４の長手方向と交差する方向でシート材Ｗの搬送方向Ａの上流側と下流側との両側に位置する、当該フレーム４の両側の側板部４ａに開口形成される。具体的には、フレーム４の両側の側板部４ａの長手方向にシート材Ｗの厚さ方向に所定間隔で開口する切り欠き部４ｂを形成することにより通紙口５が形成されることとなる。

この通紙口５を構成する両側の側板部４ａは、シート材Ｗの搬送方向Ａの上流側と下流側との両側に位置しており、この上下流の間にダイ孔３ａを位置させてダイ部３を架けわたしするように支持させることにより、該ダイ部３に対してパンチ孔Ｐの穿孔時にパンチピン２によって加わる穿孔力による当該ダイ部３の撓みを抑制させるダイ支持部５ａを備えている。本例では開口形成される切り欠き部４ｂにおいて、側板部４ａとしての開口縁部４ｃがダイ支持部５ａとされることとなる。

一方、ダイ部３は帯板部材によって帯板状に形成され、このダイ部３の帯幅中央側にダイ孔３ａが形成され、かかるダイ部３の帯幅方向の両側を切り欠き部４ｂの両側の開口縁部４ｃ間に架けわたしている。

このように構成されるシート材穿孔装置１にあっては、搬送されるシート材Ｗがこの通紙口５に搬入され、パンチピン２とダイ孔３ａとの間に位置された状態（図２参照）で、パンチピン２を下動させることによりパンチピン２の先端がシート材Ｗに突き刺さりながら貫通するとパンチピン２とダイ孔３ａとの協働によりシート材Ｗの厚み方向Ｔにパンチ孔Ｐが穿孔されることとなる。

この穿孔時には、パンチピン２がシート材Ｗに突き刺さるとき負荷が最大になるが、この時の穿孔反力がパンチピン２（駆動機構２ａ）を介してフレーム４に加わるも、当該フレーム４は、この穿孔反力に抗するようにして実質的な撓みが発生しない又は発生しても極めて小さくなるような剛性を有していることにより、このフレーム４に形成される両側のダイ支持部５ａでダイ部３の裏面が、シート材Ｗの幅方向における所定長さ、一例としては長手方向全域にわたって長寸で支持されているため、パンチピン２がシート材Ｗに突き刺さるときの穿孔力に対して抗する強度が高くなり、撓みの発生によるエネルギーロスの低減を図ることができる。しかも、このようにフレーム４、ダイ部３も単純な板状の構造であり、装置自体が大型、重量化しにくくなり、安価な製造が可能となる。

また、ダイ部３には搬送方向Ａの上流側に突出して、搬送されるシート材Ｗの搬送先端側Ｗ１に接してシート材Ｗを滑らすように通紙口５内へと誘導するためのシート材搬入ガイド部３ｃが設けられる。このシート材搬入ガイド部３ｃはダイ部３の帯幅方向の両側における切り欠き部４ｂの両側の開口縁部４ｃに接合される個所から一体的に突出形成される。

つぎに、シート材穿孔装置１の変形例を図４に示す。この例では、ダイ部３には自身の板厚方向に突出させる突出板部３ｄが形成され、該突出板部３ｄをフレーム４の他方（搬送方向下流側）の側板部４ａの内面に面接触状態で接合させている。この接合は部分的なスポット溶接や接着材を使用した部分接合若しくは全面接合などが挙げられる。

また、図５に示すように、突出板部３ｄをフレーム４の他方（搬送方向下流側）の側板部４ａの外面に接合させる変形例も可能である。

また図６に示す変形例も可能である。この変形例では、ダイ部３のシート搬送に関する下流側の端部に、図４と同様の突出板部３ｄを形成するとともに、ダイ部３の上流側にも突出板部３ｇを形成している。そして突出板部３ｄを、下流側の側板部４ａの内側面（つまりフレーム４の内部側の面）に、面接触により接合する。同様に、突出板部３ｇを、上流側の側板部４ａの内側面に、面接触により接合する。

図６の例では、例えばダイ部３の長手方向（シート搬送方向と直交する方向）のうちで、ダイ孔３ａが形成された領域のみに突出板部３ｄ、３ｇを形成し、他の部分（つまりダイ部３における長手方向の両側端部）には突出板部３ｄ、３ｇを形成しないとすればよい。そして、図６に示されているように、突出板部３ｄ、３ｇを形成しない部分のダイ部３は、図示側方に真っ直ぐ延設して、上下流の側板部４ａ、４ａに架け渡す。

あるいは逆に、ダイ部３の長手方向において、ダイ孔３ａが形成された領域を図示側方に真っ直ぐ延設して、上下流の側板部４ａ、４ａに架け渡し、他の部分（つまりダイ部３における長手方向の両側端部）に突出板部３ｄ、３ｇを形成してもよい。

なお図６の例では、図４におけるシート材搬入ガイド部３ｃは形成していないが、ダイ部３の上流側における突出板部３ｇを形成しない部分を、図４のように上流側に延設してシート材搬入ガイド部３ｃを形成してもよい。

また図７に示す変形例も可能である。この変形例では、ダイ部３の下流側端部に、図５と同様に突出板部３ｄを形成し、ダイ部３の上流側端部にも、突出板部３ｇを形成する。突出板部３ｄ、３ｇを、それぞれ下流側の側板部４ａ、上流側の側板部４ａの外側面（つまりフレーム４の外部側の面）に、面接触により接合する形態でもよく、しない形態でもよい。

これにより、図示のとおり、ダイ部３の突出板部３ｄ、３ｇの近傍は、側板部４ａ、４ａの開口部４ｂ、４ｂの開口縁部（ダイ支持部）に当接し、ダイ部３は側板部４ａ、４ａの開口部４ｂ、４ｂに架け渡された状態となる。

また図８に示す変形例も可能である。この変形例では、フレーム４の下流側の側板部４ａを折り曲げてシート搬送面を形成する。具体的には、フレーム４の下流側の側板部４ａにおいて、開口部４ｂの縦方向長を長くするとともに、開口部４ｂの下端を切り離さず、そこを折り曲げ線として、開口部４ｂの部分の側板部４ｂを上流側に９０度折り曲げる。そして上流側の側板部４ａの開口縁部に架け渡す。

このように折り曲げられて架け渡された状態の下流側の側板部４ａの上流側端部は、上流側の側板部４ａよりも上流側に延びるようにすればよい。図８に示されたように、架け渡された側板部４ａにはダイ孔３ａが形成されている。図８の例では、部品点数を低減することができ、さらにフレーム４とダイ３の接合も不要となるので低コストで加工、製造が行えるとの効果を奏する。

また、図９はダイ部３の変形例であり、パンチピン２が複数とされる状態において、パンチピン２のそれぞれと対を成すように単一のダイ孔３ａを有するダイ部３を複数配置させるものである。

つぎに、シート材穿孔装置１の他の変形例を図１０に示す。この例による他の構成部材について、上述の他の実施の形態における構成部材と同様な部材が使用され、それらとの相違個所を説明する。

本例では、ダイ部３が板状部材によって断面Ｈ状となして長手形状に一体形成される。ダイ部３のシート材Ｗが載る中央板部３ｅにはダイ孔３ａが形成されており、当該ダイ部３において、搬送されるシート材Ｗを通すためにフレーム４の長手方向と交差する方向でシート材Ｗの厚さ方向に所定間隔で開口形成される切り欠き部４０ｂによって通紙口５０が形成されている。

また、中央板部３ｅの両側には両側板部３ｆが形成されており、該両側板部３ｆがフレーム４の側板部４ａと面接触状態で接合されることにより、このダイ部３とフレーム４とを一体化させることにより、ダイ部３に対してパンチ孔の穿孔時にパンチピン２によって加わる穿孔力による当該ダイ部３の撓みを抑制させることができる。

図１１は、図１０の変形例を示した断面図であり、図１２は図１１の斜視図である。この変形例では、図１０における面接触の方法を変更している。具体的には、フレーム４にシート材Ｗを搬送するスペースを設け、ダイ部３と面接触させ、リベット５（あるいはボルトなど）によって、ダイ部３とフレーム４とを一体化させる。これにより、ダイ部３に対してパンチ孔の穿孔時にパンチピン２によって加わる穿孔力による当該ダイ部３の撓みを抑制させることができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、また、各々の実施の形態は、本発明の説明のために一つ実施形態の部分として述べられている構成を、別の実施の形態において利用し、更にこれらを組み合わせて別の実施の形態とすることができる。

１シート材穿孔装置
２パンチピン
３ダイ部
３ａダイ孔
３ｃシート材搬入ガイド部
３ｄ突出板部
４フレーム
４ａ側板部
４ｂ切り欠き部
５通紙口
５ａダイ支持部
Ｗシート材
Ｐパンチ孔

Claims

搬送されるシート材に対して往復駆動されるパンチピンと、
該パンチピンと協働して、前記シート材が載りそのシート材の厚み方向にパンチ孔を穿孔するためのダイ孔が形成されるダイ部と、
前記シート材の搬送方向に関する上流側と下流側とに配置された壁部を有し、該ダイ部及び前記パンチピンとが前記上流側の壁部と下流側の壁部との間の空間に設けられ、前記シート材の幅方向を長手方向とするフレームと、
搬送される前記シート材を通すために、前記上流側と下流側との両側の壁部に開口される通紙口と、を備え、
この両側の通紙口に前記ダイ部を架けわたした状態で、前記シート材の幅方向において所定長さで当該ダイ部を支持させるようにしたことを特徴とするシート材穿孔装置。
前記フレームの両側の通紙口が開口される壁部は板状に形成される側板部とされ、この両側の側板部には前記通紙口とするために前記シート材の厚さ方向に所定間隔で開口する切り欠き部が形成され、
一方、前記ダイ部は帯板部材によって形成され、このダイ部の帯幅方向の両側を前記切り欠き部間に架けわたすようにしたことを特徴とする請求項１に記載のシート材穿孔装置。
前記ダイ部には前記搬送方向の上流側に突出して、搬送される前記シート材の搬送先端側に接して該シート材を滑らすように前記通紙口内へと誘導するためのシート材搬入ガイド部が設けられることを特徴とする請求項２に記載のシート材穿孔装置。
前記ダイ部には自身の板厚方向に突出させる突出板部が形成され、該突出板部と前記フレームの側板部とが接合したことを特徴とする請求項２又は３に記載のシート材穿孔装置。
前記パンチピンが複数とされ、該パンチピンのそれぞれと対を成すように単一のダイ孔を有するダイ部が複数配置されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のシート材穿孔装置。
搬送されるシート材に対して往復駆動されるパンチピンと、
該パンチピンと協働して、前記シート材が載りそのシート材の厚み方向にパンチ孔を穿孔するためのダイ孔が形成されるダイ部と、
前記シート材の搬送方向に関する上流側と下流側とに配置された壁部を有し、前記パンチピンが前記上流側の壁部と下流側の壁部との間の空間に設けられ、前記シート材の幅方向を長手方向とするフレームと、
前記ダイ部が断面Ｈ状に形成され、その中央板部には前記ダイ孔が形成されるとともに、前記中央板部に前記シート材が載るように当該シート材を通すために、前記中央板部の両側の両側板部に開口される通紙口と、を備え、
前記フレームの壁部と前記ダイ部の両側の両側板部とが接合したことを特徴とするシート材穿孔装置。