以下、本発明の一実施形態について図1〜図17を参照しながら説明する。
この綴じ機1は、複数枚の用紙Pに打ち抜き孔P1及びカット孔P2を形成するとともに、その打ち抜き孔P1から切り起こされた切起片P5をカット孔P2に挿通させることにより、それら複数枚の用紙Pを相互に綴じて冊子Bを作ることができるようにしたものである。すなわち、綴じ機1は、アンビル22と抜き刃42及び切込刃52との間に形成された用紙挿入用隙間10に複数枚の用紙Pを配設し、それら抜き刃42及び切込刃52をアンビル22方向に移動させて用紙Pに貫通させ、それら抜き刃42及び切込刃52とアンビル22との協働により用紙Pに打ち抜き孔P1及びカット孔P2を形成し、その打ち抜き孔P1からアンビル22側に切り起こされた切起片P5の先端部分P55をカット孔P2に通過させて用紙Pの表面Pa側に導出させることにより用紙Pを相互に綴じることができるようにしたものである。
<冊子>
冊子Bは、複数枚の用紙Pを束ねてなるもので、それらの用紙Pは綴じ元側に設定した一ヵ所の接合部分P3において相互に接合されている。この接合部分P3は、用紙Pの一面である表面Pa側から貫入させた抜き刃42により各用紙Pに形成された打ち抜き孔P1と、この打ち抜き孔P1に隣接させて各用紙Pに形成された引き上げ用のカット孔P2と、打ち抜き孔P1から用紙Pの他面である裏面Pb側に切り起こされた切起片P5とから構成されている。そして、切起片P5の先端P51側を、カット孔P2に貫通させて用紙Pの表面Pa側に導出させることによって、複数枚の用紙Pの綴じ元側が相互に接合されている。
<切起片>
切起片P5は、先端P51側が膨らんだ形状、具体的には全体として矢印形状をなすもので、境界部P53を挟んで基端P52側に基端部分P54を備えるとともに、先端P51側に基端部分P54よりも幅の広い部分を有する先端部分P55を備えている。基端部分P54及び先端部分P55の両側には用紙Pの切断に伴い側端縁P541、P551が外部に表出している。
なお、切起片P5は一端が半円弧状をなす舌片状のものにする等種々変更可能であり、本実施形態のものには限られない。ここで、切起片P5の基端部分P54は、綴じられた状態、すなわち、切起片P5の先端P51側がカット孔P2を通過している状態において用紙Pの裏面Pb側に位置する部分である。また、切起片P5の先端部分P55は、綴じられた状態において用紙Pの表面Pa側に位置する部分である。そして、切起片P5の境界部P53とは、これら基端部分P54と先端部分P55との間の部分である。基端部分P54の側端縁P541は用紙Pの裏面Pb側に露出し、先端部分P55の側端縁P551は用紙Pの表面Pa側に露出することになる。切起片P5は、中心線P56を中心にして対称形状をなしている。
<打ち抜き孔>
打ち抜き孔P1は、切起片P5に対応する大きさ及び形状をなしており、抜き刃42による穿孔直後は、抜き刃42の形状に対応したスリット状のものであり、切起片P5を切り起こした後は、切起片P5の形状に対応した矢印形状をなす長孔状の空間である。また、この打ち抜き孔P1の基端側、すなわち切起片P5の基端P52近傍には、切起片P5の基端P52の両側から延びる破れ抑制用のスリット状の逃げ部P6を備えている。なお、打ち抜き孔P1の形状は種々変更可能であり、本実施形態のものには限られない。
カット孔P2は、切込刃52により形成されるもので、切起片P5を主として係わり合わせるための第1のスリットP21と、この第1のスリットP21の途中から打ち抜き孔P1方向に伸びる左右方向に対をなす第2のスリットP22とを備えている。なお、カット孔P2の形状は種々変更可能であり、本実施形態のものには限られない。
このように用紙Pを綴じる際に使用される綴じ機1について以下説明する。
<綴じ機の概要>
綴じ機1は、複数枚の用紙Pに切起片P5を形成しつつ打ち抜き孔P1を穿設する抜き刃42と、この抜き刃42に隣接して設けられ切起片P5の先端P51側を係止させるためのカット孔P2を穿設する切込刃52と、これら抜き刃42及び切込刃52を保持する本体3と、この本体3に用紙挿入用隙間10を介して配設されたパンチ台2と、切起片P5を切込刃52の窓523に挿入するための挿入部材であるインナーカム43と、このインナーカム43を抜き刃42及び切込刃52が用紙Pを貫通した段階で、切起片P5が窓523に挿入される正方向に作動させるとともに、切込刃52が一定距離抜き取り方向に移動した後に、当該インナーカム43を切起片P5が解放される逆方向に作動させる挿入部材作動機構7とを具備してなる。換言すれば、この綴じ機1は、上向き面に用紙Pが載置されるパンチ台2と、このパンチ台2の上向き面との間に用紙挿入用隙間10を形成する下向き面を備えた本体3と、この本体3内に保持される第1の刃ユニット4及び第2の刃ユニット5と、抜き刃42を備えた第1の刃ユニット4及び切込刃52を備えた第2の刃ユニット5を穿孔操作前の位置である退避位置(s)に復帰させるための刃復帰用弾性体たる刃復帰用コイルスプリング11及び刃復帰補助用コイルスプリング46と、本体3に装着され第1の刃ユニット4及び第2の刃ユニット5を作動させるための操作レバー6と、パンチ台2の側面に対して回転可能に設けられるサイドゲージ8と、用紙挿入用隙間10に近接した本体2の両側面にそれぞれ回転可能に取り付けられる奥行き調整部材9を備えている。なお、サイドゲージ8は、用紙Pの適切な場所に接合部分P3を形成するために用紙Pの縁部を合わせるものであり、図1に示すとともに、他の図面では省略している。奥行き調整部材9は、用紙Pが用紙挿入用隙間10内に入り込む奥行き寸法を調整するためものである。
<パンチ台>
パンチ台2は、ベースフレーム21と、このベースフレーム21に設けられ用紙挿入用隙間10に臨むアンビル22と、このアンビル22に密着している綴じ作業後の用紙Pをアンビル22から離れる方向に逃がすための紙逃がし23と、この紙逃がし23を含めてベースフレーム21の下面側を隠蔽する底面カバー24とを具備してなる。
ベースフレーム21は、後部分に本体3を取り付けるための本体取付部211を有するとともに、前部分にアンビル22の表面を用紙挿入用隙間10側に表出させるためのプレート表出窓212を備えており、後部分と前部分との境界に用紙挿入用隙間10に挿入される用紙Pの端部を係止するための係止壁213を有している。このベースフレーム21にアンビル22が取り付けられている。
アンビル22は、板金製のもので、切起片P5を形成しその切起片P5で用紙Pを綴じるために必要な孔22hを備えている。しかして、本実施形態のアンビル22は、綴じられた用紙Pをアンビル22の表面22aに沿って移動させて用紙挿入用隙間10から抜き取る際に、用紙Pの裏面Pb側に残る切起片P5の基端部分P54が通過する側の孔22hの縁ftに切起片P5の基端部分P54をアンビル22の表面22aに案内するための案内部たる傾斜面22sを設けている。
アンビル22の孔22hは、抜き刃42と協働して用紙Pに打ち抜き孔P1及び逃げ部P6を穿孔・形成するための穿孔部221と、切込刃52と協働して用紙Pにカット孔P2を穿設・形成するとともに打ち抜き孔P1から切り起こされた切起片P5を用紙Pの表面Pa側に引き抜くための切込刃52を受け入れるための切込刃通過部222と、用紙Pの裏面Pb側に残った切起片P5の基端部分P54の通過を許容する切起片通過部220とを備えている。この実施形態では、アンビル22が、用紙挿入用隙間10の下側に配されている。この綴じ機1は、綴じ操作完了後の綴じられた状態の用紙Pを用紙挿入用隙間10から引き抜くときは、切起片P5の中心線P56(図4に示す)と略直交する方向に引き抜くようにしている。換言すれば、この綴じ機1は、綴じ操作完了後の綴じられた状態の用紙Pを用紙挿入用隙間10から引き抜くときは、綴じ機1の正面側(例えば、図2における下方向)に向けて用紙Pを引き抜くようにしている。
アンビル22の孔22hを構成する穿孔部221、切込刃通過部222、及び切起片通過部220は、切起片P5の中心線P56に沿って配置されている。すなわち、穿孔部221、切込刃通過部222、及び切起片通過部220は、切起片P5の中心線P56に略一致する方向に並んで設けられている。傾斜面22sは、切起片5の中心線P56の側方に位置する孔22hの一方の縁ft、すなわち切起片通過部220の一方側の縁ftに設けられている。
アンビル22の案内部すなわち傾斜面22sは、板金製のアンビル22の孔22hの縁ftを折り曲げ変形させることにより形成されたものである。換言すれば、傾斜面22sは、板金製のアンビル22において孔22hを形成する縁ft部分を折り曲げ変形させることにより形成されている。傾斜面22sは、アンビル22の表面22aに対して所定のこう配を有するもので、綴じられた用紙Pをアンビル22の表面に沿って移動させて用紙挿入用隙間10から抜き取る際に、用紙Pの裏面Pb側に残る切起片P5の基端部分P54が通過する側の孔22hの縁ftに設けられる。本実施形態では、傾斜面22sは、アンビル22の表面22aに対して約25°の角度に折り曲げ変形されている。この傾斜面22sの角度は、綴じ機1における用紙Pの綴じ対応可能な枚数や、アンビル22の厚み寸法等により適宜設定されるものである。
なお、傾斜面22sは、先端s2を切起片P5の用紙P裏面Pbへの突出寸法を越える寸法だけ裏面22b側に偏って位置させているものが好ましい。すなわち、基端s1をアンビル22の水平部分に位置する表面22aに連続させるとともに先端s2を切起片P5の用紙P裏面Pbへの突出寸法を越える寸法だけ裏面22b側に偏って位置させているものが好適である。すなわち、例えば、図6を例にして説明すれば、アンビル22の表面22aに対する傾斜面22sの先端s2の位置が、用紙Pの裏面Pbに対する切起片P5の基端部分P54の突出端P542の位置よりも離れている。より具体的に言えば、傾斜面22sの先端s2の位置が、綴じられた直後の切起片Pの基端部分P54の突出端P542の位置よりも下に位置している。但し、当該傾斜面22sの先端s2の位置設定については、別体をなす用紙持ち上げ手段(例えば、紙逃がし23)の存否等によって適宜行われる。
本実施形態におけるアンビル22の傾斜面22sの先端s2は、アンビル22の開口端面22tにおける用紙P側の端部分に位置している。すなわち、傾斜面22sの先端s2は、孔22hが穿設されることに伴って形成されたアンビル22の切断端面である開口端面22tと傾斜面22sとの境界部分に位置している。
案内部である傾斜面22sは、アンビル22の表面22aに滑らかに連続するとともに用紙P側に面するものであり、傾斜面22sの先端s2は、図6に示すように、傾斜面22sにおける孔22h側の端に位置している。より具体的に言えば、先端s2は、切起片通過部220側に最も近い箇所に位置した傾斜面22sの端である。
なお、アンビル22は、後述する紙逃がし23の突起231が通過するための押圧子通過孔223を備えている。つまり、アンビル22は、連続する開口空間を形成する孔22hである穿孔部221、切込刃通過部222、及び切起片通過部220と、前述の押圧子通過孔223を有したものであり、表面22aを用紙挿入用隙間10に臨ませている。アンビル22の周縁部には、ベースフレーム21の下面側に取り付けられる取付鍔224を備えている。一方で、取付鍔224の後端部分には複数のボルト挿通孔225が形成されており、それらボルト挿通孔225を本体3の図示しないボルト挿通孔と合致させた状態で、その後端部分をベースフレーム21の下面に添接させている。そして、これらボルト挿通孔215、225に下側から挿通させたボルト20aを本体3側に設けたナットに螺合させて緊締することにより、アンビル22と本体3とをベースフレーム21に固定することができるようにしてある。
紙逃がし23は、綴じ作業後にアンビル22に密着している用紙Pをアンビル22から離れる方向に逃がすためのものである。この紙逃がし23は、アンビル22を貫通して用紙挿入用隙間10に突出する方向に弾性付勢する解放用押圧子である複数の突起231と、これら複数の突起231を用紙挿入用隙間10に突出する方向に弾性付勢する解放用弾性体である板バネ232とを具備してなる。これらの突起231と板バネ232とは合成樹脂により一体に形成されている。なお、負荷がかかっていない状態において、突起231がアンビル22の表面22aから上方に突出する寸法は、0.5mm程度に設定されている。
<本体>
本体3は、第1の刃ユニット4及び第2の刃ユニット5を昇降可能に保持するハウジング31と、このハウジング31の前面、底面及び両側面を覆うメタルフレーム32と、このメタルフレーム32の後側に装着されるリアカバー33とを備えてなる。
ハウジング31は、底壁35と、前壁36と、後壁37と、左右の側壁38とを備えたものである。底壁35は、後壁37よりも後方に延出させてある。これら底壁35、前壁36、後壁37及び左右の側壁38によって囲まれた空間39に、第1の刃ユニット4及び第2の刃ユニット5が収容されるようになっている。ハウジング31は、合成樹脂により一体に形成されている。底壁35は、下面が用紙挿入用隙間10に臨んでいるものであり、抜き刃42及び切込刃52が通過するための開口351を有している。
ここで、図8は、本体3の下向き面を構成するハウジング31の底壁35を説明するための斜視図である。同図では説明の便宜のため、ハウジング31のみを示し、他の部材は省略して示している。開口351は、切込刃52が通過するための切込刃通過開口部351aと、抜き刃42が通過するための抜き刃通過開口部351bとを備えている。開口351の周囲の一部には、綴じられた状態の切起片P5の先端部分P55が、開口351に引っ掛かるのを抑制するための逃がし部356が形成されている。逃がし部356は、底壁35の下面を部分的に凹ませてなるものである。すなわち、逃がし部356は、切込刃通過開口部351aを形成する切込刃通過開口部351aの周囲の底壁35を部分的に窪ませることにより、綴じられた切起片P5の先端部分P55が切込刃開口部351aと係わり合ってしまうことを回避する機能を発揮する。ここで、切込刃通過開口部351aの周囲を部分的に窪ませた部分とは、切込刃通過開口部351aの周囲の底壁35における綴じられた用紙Pが引き抜かれる方向に一致する部分である。
また、底壁35の開口351の周囲には、突起355が形成されている。突起355は、抜き刃42が通過する抜き刃通過開口部351bに隣接する位置に設けられている。より具体的に言えば、突起355は、底壁35における抜き刃通過開口部351bよりも前壁36側に近いほうの部分に下方に向けて突設されたものである。この突起355は、用紙Pが本体3の下向き面である底壁35の下面に引っ掛かったり、静電気等の影響を受けて吸着してしまったりする現象を抑制する機能を発揮する。
底壁35の上面側にはインナーカム43のアーム433を係止するための係止部材352を設けている。底壁35の上面には、紙押さえ53の通過を許容する貫通孔を有すボス353が設けられている。前壁36と後壁37の内面には、第1の刃ユニット4及び第2の刃ユニット5を昇降可能に案内するための案内部371(前壁36の案内部は図示せず)がそれぞれ設けられている。また、この前壁36と後壁37の内面には、後述するラッチ部材34を取り付けるためのラッチ部材取付部372(前壁36のラッチ部材取付部は図示せず)がそれぞれ設けられている。左右の側壁38には、ドライブシャフト12を挿通させるための長孔382がそれぞれ形成されている。
対をなすラッチ部材34は、前後のラッチ部材取付部372に取り付けられる基端部341と、この基端部341から上下方向に延出する弾性変形可能な板状の弾性変形部342、343と、これら弾性変形部342、343の先端側にそれぞれ設けられる上下の爪部344、345と、基端部341に形成され上下の爪部344、345の弾性変形を助けるための段部346を備えたもので、合成樹脂により一体に成形されたものである。
メタルフレーム32は、ハウジング31の底壁35の下面に添設する底板321と、ハウジング31の前壁36の外面に添設する前板322と、ハウジング31の左右側壁38の外面に添設する左右の側板323とを具備してなる板金製のものである。底板321は、ハウジング31の底壁35に対応するもので、開口351とボス353の貫通孔354を用紙挿入用隙間10に表出させるための窓324が設けられている。側板323には、第1の刃ユニット4及び第2の刃ユニット5を駆動するドライブシャフト12を昇降可能に案内するための上下案内部325と、操作レバー6の支軸65を、回転かつスライド可能に支持するための前後案内部326とが設けられている。
<第1・第2の刃ユニット>
第1の刃ユニット4は、ハウジング31の案内部371、381に案内されて一定の姿勢を維持しつつ昇降可能な第1のスライド部材41と、この第1のスライド部材41に取り付けられた抜き刃42と、この抜き刃42の内側に配され抜き刃42内に収まる初期姿勢(s)から、一部が抜き刃42外に突出する回動姿勢(r)との間で第1のスライド部材41に軸434を介して回動可能に枢支されたインナーカム43と、このインナーカム43を初期姿勢(s)に自己復帰する方向に回動付勢するコイルスプリング44とを具備してなる。
第1のスライド部材41は、抜き刃42を支持する合成樹脂製のものである。第1のスライド部材41の上面には、ドライブシャフト12を回動可能に保持するシャフト保持部411を備えており、操作レバー6に加えられる操作力がドライブシャフト12を介して第1のスライド部材41に伝達されるようになっている。また、第1のスライド部材41の中間部分には上下に貫通する孔部417が形成されており、第1のスライド部材41とは別体のキャップ部材45及びこのキャップ部材45に一端を支持させた刃復帰補助用コイルスプリング46が挿通できるようになっている。第1のスライド部材41は、刃復帰補助用コイルスプリング46によって直接押圧されることはない。
第1のスライド部材41の前面及び後面には、図9等に示すように、それぞれ、ラッチ部材34の上の爪部344が係合し得る上の係合凹部413と、ラッチ部材34の下の爪部345が係合し得る下の係合凹部414が設けられているとともに、上の係合凹部413の上側に設けられラッチ部材34の上の爪部344が当接し得る上の傾斜部415と、下の係合凹部414の下側に設けられラッチ部材34の下の爪部345が当接し得る下の傾斜部416とが設けられている。上の係合凹部413は、主として第1のスライド部材41にドライブシャフト12を挿通させる際に用いられるもので、上の爪部344を係合させておくことで、第1のスライド部材41がハウジング31の底壁35付近まで落ち込んでしまうことを抑制する。ドライブシャフト12を挿通させた後は、上の爪部344が上の傾斜部415に係わり合う位置まで第1のスライド部材41を落とし込むようにしてあり、正常な作動時には、上の爪部344が上の傾斜部415よりも常に上に位置するようになっている。すなわち、上の爪部344は、組立時以外には、上の係合凹部413には係合しないように設定してある。
抜き刃42は、用紙Pに矢尻状の切起片P5を形成するものであって、一枚の板金素材に打ち抜き加工及び折り曲げ加工を施すことにより作られている。この抜き刃42は、打ち抜き孔P1の基端部分P54を形成するための基端部分形成部421と、打ち抜き孔P1の先端部分P55を形成するための基端部分形成部422とを備えたものであり、本実施形態の抜き刃42は、用紙Pにスリット状の逃げ部P6を形成するための逃げ部形成部423をさらに備えている。
インナーカム43は、基端側に軸434を有するとともに先端側に切起片P5を切込刃52に設けられた窓523に挿入させるための押し出し部435を備えたもので、その軸434が抜き刃42及び第1のスライド部材41に支持されている。すなわち、このインナーカム43は、切起片P5を切込刃52の窓523に挿入するためのものであり、抜き刃42に保持されてなる。インナーカム43の基端側には、インナーカム43を回動させるためのアーム433が突設されている。
刃復帰補助用コイルスプリング46は、抜き刃42を備えた第1の刃ユニット4及び切込刃52を備えた第2の刃ユニット5を穿孔操作前の位置である退避位置(s)に復帰させるためのものである。刃復帰補助用コイルスプリング46は、一端側を第1のスライド部材41に対してスライド可能なキャップ部材45に保持させるとともに、他端側をハウジング31の底壁35に当接させている。キャップ部材45は、合成樹脂により作られており、その上面には、ドライブシャフト12を回動可能に保持するシャフト保持部451を備えており、操作レバー6に加えられる操作力がドライブシャフト12を介して貫通孔452を有するキャップ部材45に伝達されるようになっている。
第2の刃ユニット5は、ハウジング31の案内部371に案内されて一定の姿勢を維持しつつ昇降可能な第2のスライド部材51と、この第2のスライド部材51に取り付けられた切込刃52と、この切込刃52に隣接して設けられ用紙Pをパンチ台2方向に押さえるための一対の紙押さえ53とを具備してなる。
第2のスライド部材51は、下方に向けて開口する中空ブロック状のもので、合成樹脂により作られている。第2のスライド部材51の上面には、ドライブシャフト12を回動可能に保持するシャフト保持部511を備えており、操作レバー6に加えられる操作力がドライブシャフト12を介して第2のスライド部材51に伝達されるようになっている。
切込刃52は、ゲタ状のスリットからなるカット孔P2を形成するものであって、一枚の板金素材に打ち抜き加工及び折り曲げ加工を施すことにより作られており、第1のスリットP21を形成するための第1のブレード521と、この第1のブレード521の途中から打ち抜き孔P1の方向に延びる第2のスリットP22を形成するための第2のブレード522とを備えている。第1のブレード521は、用紙Pから打ち抜かれた切起片P5を通過させ切起片P5を係わり合わせるための窓523を備えている。
紙押さえ53は、用紙Pの刃貫通位置付近を押圧してパンチ台2側に押しつけるための固定用押圧子531と、この固定用押圧子531を用紙P方向に弾性付勢する押圧用弾性体である押圧用コイルスプリング532とを備えている。
対をなす刃復帰用コイルスプリング11は、それぞれ一端側を第2のスライド部材51に保持させるとともに、他端側をハウジング31の底壁35に当接させている。ドライブシャフト12は、対をなす刃復帰用コイルスプリング11と、既に上述した刃復帰補助用コイルスプリング46とによって、バランス良く上方に弾性付勢されるようにしてある。
<操作レバー>
操作レバー6は、基端側に支軸65を有するとともに先端側に操作部62を備え、これら支軸65と操作部62との間にドライブシャフト12を装着したものである。そして、支軸65を本体3の前後案内部326に回動可能かつ前後移動可能に支持させるとともに、ドライブシャフト12を本体3の上下案内部325に上下移動可能に支持させている。操作レバー6は、金属製のレバーフレーム63と、このレバーフレーム63の外側に装着されるレバーカバー64とを備えている。レバーフレーム63は、板金素材を折り曲げ加工したもので、天壁66と、この天壁66の両側縁から垂下する側壁67とを備えており、それら両側壁67間に支軸65及びドライブシャフト12が取り付けられている。天壁66にはU字状の係合部661を備えており、収納時等に本体3のリアカバー33に設けたフック状の係合部331に係合させてコンパクト化できるようにしている。
以上説明した綴じ機1は、インナーカム43を抜き刃42及び切込刃52が用紙Pを貫通した段階で、切起片P5が窓523に挿入される正方向に作動させるとともに、切込刃52が一定距離抜き取り方向に移動した後に、当該インナーカム43を切起片P5が解放される逆方向に作動させる挿入部材作動機構7を備えている。
<挿入部材作動機構>
挿入部材作動機構7は、切込刃52と連動する抜き刃42の貫入方向への動きを利用して挿入部材であるインナーカム43を正方向に作動させるとともに、抜き刃42の抜き取り方向への動きを利用してインナーカム43を逆方向に作動させる連動機構部71と、切込刃52と抜き刃42との連動を一時的に解除して、切込刃52が用紙Pに最も深く貫入した最貫入位置(c)から抜き取り方向へ一定距離作動するまで、抜き刃42を最貫入位置(c)に保持させておくための遅延生成部72とを備えたものである。
連動機構部71は、インナーカム43の基端から延出させたアーム433と、本体3に設けられ抜き刃42が貫入方向に作動した際にアーム433に当接してインナーカム43の押し出し部435を正方向に作動させる係止部材352と、インナーカム43の先端部432を逆方向に作動させるための復帰用弾性部材たるコイルスプリング44とを備えている。換言すれば、この連動機構部71は、インナーカム43のアーム433と、このアーム433に当接してインナーカム43を初期姿勢(s)から回動姿勢(r)まで正方向に回動させるハウジング31の底壁35に設けられた係止部材352と、アーム433を押圧してインナーカム43を回動姿勢(r)から初期姿勢(s)まで逆方向に回動させるインナーカム復帰用のコイルスプリング44とを主体に構成されたものである。
遅延生成部72は、抜き刃42を切込刃52に連動させて最貫入位置(c)まで作動させるとともに、切込刃52が最貫入位置(c)から一定距離抜き取り方向に移動する間だけ、抜き刃42の切込刃52に対する連動を解除する遊動結合要素73と、切込刃52が最貫入位置(c)から一定距離抜き取り方向に移動する間、抜き刃42を最貫入位置(c)に保持する保持要素74とを備えたものである。換言すれば、遊動結合要素73は、第1のスライド部材41のシャフト保持部411に設けられた長孔状の貫通孔412と、第2のスライド部材51のシャフト保持部511に設けられた円形状の貫通孔512と、これら貫通孔412、512を貫通するドライブシャフト12とを主体に構成されたものである。保持要素74は、第1のスライド部材41の前面及び後面に設けられた下の係合凹部414と、この係合凹部414に係り合う下の爪部345とを主体に構成されたものである。
<作動>
次いで、この綴じ機1の作動について、図12〜図17を参照して説明し、用紙Pの抜き取りについて図6を参照して説明する。
まず、操作レバー6を操作しない状態では、図12に示すように、第1のスライド部材41及び第2のスライド部材51がそれぞれ上限位置に位置し、抜き刃42及び切込刃52が元の位置である退避位置(s)にそれぞれ保持されている。インナーカム43は、前記退避位置(s)に保持された抜き刃42内に収容された初期姿勢(s)を保っている。この際には、ドライブシャフト12は第1のスライド部材41の長孔状をなす貫通孔412の上端、すなわち一端412aに係わり合っており、第1のスライド部材41はこのドライブシャフト12により懸吊支持された状態にある。
この状態で、重ね合わせた複数枚の用紙Pをパンチ台2の前部分における上向き面と、本体3の前部分における下向き面との間に形成されている用紙挿入用隙間10の奥まで挿入する。
そして、操作レバー6を下方に操作すると、この操作レバー6に加えられた力が、ドライブシャフト12に伝達され、このドライブシャフト12が刃復帰用コイルスプリング11及び刃復帰補助用コイルスプリング46の付勢力に抗して下方に移動させられる。その結果、抜き刃42を保持した第1のスライド部材41と、切込刃52及び紙押さえ53を保持した第2のスライド部材51が下方に移動する。
なお、ドライブシャフト12が一定距離移動する間、第1のスライド部材41は、ドライブシャフト12の動きに伴って下方に移動する。すなわち、第1のスライド部材41のシャフト保持部411に設けられた貫通孔412の上端、すなわち一端412aにドライブシャフト12が係止された状態で、第1のスライド部材41が下方に移動する。なお、第1のスライド部材41が下方に移動する途中で、第1のスライド部材41に保持された抜き刃42が用紙Pの一面Paに当接すると、この第1のスライド部材41のそれ以上の下方への移動が規制される。そして、ドライブシャフト12はこの貫通孔412内で遊動し、ドライブシャフト12が一端412a側から他端412b側まで一定距離移動するまでの間、操作レバー6に加えられた力は、ドライブシャフト12を介して第1のスライド部材41に伝わらない。
このようにして、ドライブシャフト12が一定距離移動した後は、操作レバー6に加えられた力が、ドライブシャフト12を介して第1のスライド部41にも伝達され、第1のスライド部材41に保持された抜き刃42と、第2のスライド部材に保持された切込刃52が用紙Pに貫入させられる。その際、紙押さえ53の固定用押圧子531の先端が用紙Pに接し、この固定用押圧子531が用紙Pを押圧支持した状態で、図14に示すように、抜き刃42及び切込刃52が用紙Pを貫通し、用紙Pに打ち抜き孔P1及びカット孔P2が形成される。
穿孔後さらに抜き刃42及び切込刃52が下降すると、図15に示すように、前記アーム433と係止部材352との当接によりインナーカム43が回動して切起片P5が押圧され、その切起片P5の先端P51側が切込刃52の窓523に挿入される。この際、本実施形態では、切起片P5が窓523に挿入される際の切起片P5の先端P51と窓523の先端側の縁524との干渉を可及的に少なくしている。具体的には、窓523への切起片P5の挿入時における切起片P5の先端P51と窓523の縁524との接触をなくすか、軽く接触する程度に設定している。そのため、切起片P5に無理な力をかけることなく窓523に挿入することができ、切起片P5の破損や切起片P5の基端P52付近の破れを軽減することができる。このようにして、第1のスライド部材41が最も降下した位置に達した段階で、下の爪部345と下の係合凹部414とが係合し、この第1のスライド部材41が最も降下した位置で保持される。すなわち、第1のスライド部材41が最も降下した位置に達する前の段階で、ラッチ部材34が下の傾斜部416の案内作用により一時的に外方に弾性変形し、最終的にこのラッチ部材34の下の爪部345が下の係合凹部414に係合することになる。
次いで、操作レバー6への操作を解除すると、刃復帰用コイルスプリング11及び刃復帰補助用コイルスプリング46の付勢力により第2の刃ユニット5及びドライブシャフト12が上動して切込刃52が用紙Pから抜き取られるとともに、第1の刃ユニット4が、前記第2の刃ユニット5に遅れて上動して、抜き刃42が用紙Pから抜き取られる。そして、抜き刃42及び切込刃52が、図17に示すように、元の状態である退避位置(s)に戻る。その際、切込刃52の窓523に挿入された切起片P5の先端P51は、用紙Pの一面Pa側に引き出されることになる。
抜き刃42及び切込刃52の抜き取り動作について詳述すれば、以下の通りである。すなわち、図15に示す状態から、操作レバー6への操作を解除すると、刃復帰用コイルスプリング11及び刃復帰補助用コイルスプリング46によりドライブシャフト12及び第2のスライド部材51が上方に移動し始める。この移動初期においては、ドライブシャフト12が一定距離移動する間(図15から図16に至るまでの間)、ラッチ部材34の下の爪部345が第1のスライド部材41の下の係合凹部414に係合した係合状態が保たれるため、第1のスライド部材41は動かない。すなわち、第1のスライド部材41のシャフト保持部411に設けられた貫通孔412が、ドライブシャフト12を上下方向に案内可能なものであり、貫通孔412の一端412aから他端412bまでの寸法がドライブシャフト12の直径よりも大きいので、ドライブシャフト12はこの貫通孔412内で遊動する。したがって、ドライブシャフト12が下端、すなわち他端412b側から上端、すなわち一端412a側まで一定距離移動するまでの間、第2のスライド部材51に加えられた力が、ドライブシャフト12を介して第1のスライド部材41に伝わらないことによるものである。ドライブシャフト12が一定距離を越えて上方に移動すると、第2のスライド部材51に加えられた力がドライブシャフト12を介して第1のスライド部材41に伝達され、本体3と第1のスライド部材41との間に配された弾性部材であるラッチ部材34の付勢力に抗して、下の弾性変形部343が弾性変形し、下の爪部345と第1のスライド部材41の下の係合凹部414との係合状態が解除される。すなわち、この動作によって、切込刃52を保持した第2のスライド部材51よりも、抜き刃42及びインナーカム43を保持した第1のスライド部材41が遅れたタイミングで抜き方向に作動し始めることになる。
このようにして、ドライブシャフト12が一定距離移動した後は、図16に示すように、ドライブシャフト12と第1のスライド部材41及び第2のスライド部材51が一体となって上方に移動させられる。それに伴って、第1のスライド部材41に保持された抜き刃42が上方に移動するとともに、第2のスライド部材51に保持された切込刃52及び紙押さえ53が上方に移動する。
なお、前述した抜き方向の移動初期においては、切込刃52が一定距離抜き方向に移動した後に抜き刃42がインナーカム43とともに抜き方向に移動し始めるため、窓523と切起片P5との接触を少なくしているにもかかわらず、切起片P5の不当な戻りを防止することができ、確実な綴じ状態を実現することができる。詳述すれば、抜き刃42及び切込刃52が上昇すると、インナーカム43がコイルスプリング44の付勢力により回動姿勢(r)から初期姿勢(s)へと復帰する。その際、切起片P5が窓523に挿入された状態で、インナーカム43の押し出し部435と前記窓523の先端側の縁524とが、同時に切起片P5に当接するタイミングが存在する。すなわち、インナーカム43の押し出し部435によって窓523に挿入された切起片P5は、インナーカム43の押し出し部435によって押圧されてその挿入状態を保っている間に、窓523の先端側の縁524が上昇して、挿入状態を保ったまま該窓523の先端側の縁524によって押圧される。そのため、切起片P5の挿入時には、切起片P5の先端P51と切込刃52の窓523との接触を少なくしたにもかかわらず、切起片P5が挿入された後は、切起片P5の先端P51と切込刃52の窓523の縁524とが接触するので、しっかりと綴じられる。すなわち、切起片P5の先端P51と切込刃52の窓523との接触が少ないまま切起片P5が挿入されると、往動作と復動作で対称的な動きを行うインナーカム43を使った場合に切起片P5が打ち抜き孔P1側へ戻ってしまいカット孔P2に切起片P5を通過させられないという問題が生じ得るが、このようなものであれば、切起片P5の先端P51側を窓523内に挿入された状態のままにし、確実にカット孔P2に引き込むことができる。以上のようにして、切起片P5の先端部分P55が用紙Pの表面Pa側に位置し、複数枚の用紙Pが綴じられた状態となる。
次いで、この綴じられた状態の用紙Pを用紙挿入用隙間10から引き抜く操作を行うと、綴じられた用紙Pはアンビル22の表面22aに沿って移動することになる(特に、図6を参照)。この際、用紙Pの裏面Pb側に残っている切起片P5の基端部分P54が、アンビル22の切起片通過部220の中央部分に位置した綴じ操作完了直後の状態から、図6における左側すなわち切起片P5の中心線P56に直交する方向である綴じ機1の正面側に移動することになる。この移動の際に、切起片P5の基端部分P54がアンビル22に設けられた傾斜面22sに当たり、この傾斜面22sに沿って切起片P5の基端部分P54が斜め上方に持ち上げられるように移動し、滑らかにアンビル22の表面Pa側に導かれる。より詳しく説明すれば、綴じられた用紙Pを引き抜く際に、切起片P5の基端部分P54における一方側の側端縁P541が、アンビル22の傾斜面22sに最初に接することになるため、アンビル22に対して切起片Pの基端部分P54が用紙Pの抜き取り過程において通過する際に引っ掛かることが抑制され、スムーズな用紙Pの取り出しを行うことができる。
以上に述べたように、本実施形態にかかる綴じ機1は、アンビル22と抜き刃42及び切込刃52との間に形成された用紙挿入用隙間10に複数枚の用紙Pを配設し、抜き刃42及び切込刃52をアンビル22方向に移動させて用紙Pに貫通させ、それら抜き刃42及び切込刃52とアンビル22との協働により用紙Pに打ち抜き孔P1及びカット孔P2を形成するものである。そして、打ち抜き孔P1からアンビル22側に切り起こされた切起片P5の先端部分P55をカット孔P2に通過させて用紙Pの表面Pa側に導出させることにより用紙Pを相互に綴じることができるようにしている。しかして、アンビル22が、切起片P5を形成しその切起片P5で用紙Pを綴じるために必要な孔22hを備えたものであり、更に、綴じられた用紙Pをアンビル22の表面22aに沿って移動させて用紙挿入用隙間10から抜き取る際に、用紙Pの裏面Pb側に残る切起片P5の基端部分P54が通過する側の孔22hの縁ftに切起片P5の基端部分P54をアンビル22の表面22aに案内するための傾斜面22sを備えている。このため、綴じられた用紙Pを用紙挿入用隙間10から抜き取る際に、切起片P5の基端部分P54が傾斜面22sにスムーズに案内され、アンビル22の表面22aに導かれるものとなる。すなわち、アンビル22に傾斜面22sを設けることにより、用紙Pを用紙挿入用隙間10から抜き出す際に切起片P5の基端部分P54(特に基端部分P54の側端縁P541)がアンビル22の孔22hの開口端面等にひっかかってしまい、切起片P5及び切起片P5の周囲が破断したり切起片P5とカット孔P2との係わり合いの程度が弱くなったりしてしまうことを好適に抑制するものとなる。
本実施形態の綴じ機1は、綴じた状態において切起片P5の中心線P56と略直交する方向に用紙Pを引き抜くようにしたものである。そして、アンビル22の孔22hが、抜き刃42と協働して打ち抜き孔P1を形成する穿孔部221と、打ち抜き孔P1から切り起こされた切起片P5を用紙Pの表面Pa側に引き抜く切込刃52を受け入れるための切込刃通過部222と、用紙Pの裏面Pb側に残った切起片P5の基端部分P54の通過を許容する切起片通過部220とを中心線P56に沿って配置したものであり、中心線P56の側方に位置する孔22hの一方の縁ftに傾斜面22sを備えている。より具体的に言えば、傾斜面22sが、切起片通過部220の縁ftに形成されている。このため、アンビル22において打ち抜き孔P1、切起片P5及びカット孔P2の形成に大きな支障が生じない部分に傾斜面22sを設けることができる。
すなわち、打ち抜き孔P1、切起片P5及びカット孔P2を形成するためには、アンビル22に形成された穿孔部221及び切込刃通過部222に対して抜き刃42及び切込刃52が密に協働する(穿孔部221及び切込刃通過部222の開口縁と抜き刃42及び切込刃52とが近接する)ことが好ましいが、切起片通過部220は、抜き刃42及び切込刃52との係わりが殆ど無く、打ち抜き孔P1、切起片P5及びカット孔P2の形成に殆ど影響を与えない部分となっている。つまり、切起片通過部220の縁ftに傾斜面22sを設けることにより、打ち抜き孔P1、切起片P5及びカット孔P2の形成に支障を与えることなく、アンビル22に傾斜面22sを設けるというシンプルな対策を講ずることによって、所期の目的を達成することができる。
傾斜面22sが、基端s1をアンビル22の表面22aに連続させるとともに先端s2を切起片P5の用紙P裏面への突出寸法を越える寸法だけ裏面22b側に偏って位置させたものであれば、用紙Pを引き抜く際に、切起片P5の基端部分P54がアンビル22の開口部分に引っかかってしまうことをより一層確実に抑制するものとなる。
アンビル22が板金製のものであるため、強度に優れるとともに生産性に優れたものとなっている。また、傾斜面22sがアンビル22の孔22hの縁ftを折り曲げ変形させることにより形成されたものであるため、容易に所望の形状を得ることができる。
アンビル22が、用紙挿入用隙間10の下側に配されたものであるため、綴じられた状態の用紙Pが自重によりアンビル22側に近接した状態であっても、傾斜面22sによって、アンビル22との引っ掛かりを抑制することができる。
本体3の下向き面を構成するハウジング31の底壁35の開口351は、切込刃52が通過するための切込刃通過開口部351aと、抜き刃42が通過するための抜き刃通過開口部351bとを備えたものであり、開口351の周囲の一部には、綴じられた状態の切起片P5の先端部分P55が、開口351に引っ掛かるのを抑制するための逃がし部356が形成されている。このため、綴じられた切起片P5の先端部分P55(特に、側端縁P551)が切込刃開口部351a又はこの周囲と引っ掛かってしまうことを好適に回避するものとなる。また、本体3の底壁35の開口351の周囲には、突起355が形成されているため、用紙Pが、本体3の下向き面である底壁35の下面に引っ掛かったり、静電気等の影響を受けて吸着してしまったりする現象を好適に抑制するものとなる。これら逃がし部356や突起355は、綴じた状態の用紙Pの切起片P5の先端部分P55が本体3の開口351側に近接する場合、例えば、本実施形態のようにパンチ台2に紙逃がし23を設けている場合や、本体3とアンビル22の位置関係が本実施形態のものと上下逆転している場合などに、特に優れた効果を発揮するものとなる。
なお、本発明は以上に述べた実施形態に限定されるものではない。
案内部は、本実施形態に示されたような傾斜面に限定されるものではなく、綴じられた用紙における切起片の基端部分をアンビルの表面側にスムーズに案内できるものであればどのようなものであってもよい。例えば、案内部が山型に尖った形状のものであっても、尖った部分がアンビルの表面側まで連続して延びているものであれば、いわゆるレールとしての機能を奏するため、切起片の基端部分をスムーズにアンビルの表面側まで案内することができる。
また、傾斜面は、平面すなわち平坦な面には限られないのはもちろんのことであり、アンビルの表面に対して傾斜する面であれば良く曲面や凹凸を有する面を含む概念である。すなわち、傾斜面は、アンビルの表面に案内する作用を奏するとともに、切起片の基端部分との引っ掛かりを惹起しないものであればどのようなものであってもよい。例えば、傾斜面は、曲面的なものであっても良いし、平面と曲面とをそれぞれ有したものであっても良い。
ここで、図18は、他の実施形態であるアンビル22を部分的に示している概略断面図である。同図では、上述した実施形態と同一又は対応する部分については、同一の符号を付して説明をすることとし、説明を省略又は簡略化することとする。このアンビル22の案内部たる傾斜面22sは曲面状に形成されている。このようなものであっても、切起片P5の基端部分P54を無理なくアンビル22の表面22aに案内することができる。なお、同図に示されるアンビル22の傾斜面22sは、前述した実施形態のもののように金属板を折り曲げることにより形成されたものとは異なっている。同図におけるアンビル22の傾斜面22sは、種々の加工により形成される。すなわち、傾斜面22sは、例えば、切削等の二次的な加工を経て形成してもよいし、あらかじめ型を用いて形成するようにしても良いし、プレス加工により形成しても良い。当該実施形態においても、傾斜面22sの基端s1がアンビル22の表面22aに連続するとともに、傾斜面22sの先端s2が切起片P5の用紙P裏面Pbへの突出寸法を越える寸法分だけ裏面22b側に偏って位置している。すなわち、アンビル22の表面22aに対する傾斜面22sの先端s2の位置が、用紙Pの裏面Pbに対する切起片P5の基端部分P54の突出端P542の位置よりも離れている。より具体的に言えば、傾斜面22sの先端s2の位置が、綴じられた直後の切起片Pの基端部分P54の突出端P542の位置よりも下に位置している。なお、この実施形態では、傾斜面22sの先端s2は、切起片通過部220側に最も近い箇所に位置しているとともに、アンビル22の裏面22bとの境界部分に位置している。
本実施形態の綴じ機では、用紙のスムーズな抜き取りのためアンビルに傾斜面を設けているとともに、このアンビルと別体の紙逃がしや本体の下向き面に逃がし部や突起を設けたものを示しているが、紙逃がしや本体の下向き面に逃がし部や突起を設けたものは必須の構成ではない。すなわち、綴じ機は、上述したような傾斜面を備えたアンビルを備えたものであれば、所期の目的を達成することができるので、紙逃がしや本体の下向き面に逃がし部や突起を設けたものが無くても良い。しかしながら、本実施形態において具体的に示すように傾斜面を備えたアンビルとともに、紙逃がしを設けたものであれば、より効果的に切起片の基端部分がアンビルに引っ掛かるという不具合を抑制するものとなる。
傾斜面が形成される部位は、本実施形態に示されるものに限定されず、孔を形成する縁の所定箇所に部分的に形成しても良いし、孔を形成する縁の全部に形成するようにしても良い。いずれにしても、綴じ操作後の綴じられた用紙を用紙挿入用隙間から引き抜く方向に少なくとも形成され、用紙を引き抜く際に、切起片の基端部分がアンビルの孔に引っ掛かること無く、アンビルの表面に案内する作用を営むことができるものであればよい。
本実施形態では、机やテーブル等にパンチ台が載置されて使用されるいわゆる卓上載置型の綴じ機を示しているが、かかる態様のものに限定されるものではなく、本発明の構成をハンディタイプの綴じ機に適用することもできる。
アンビルの設置個所は、使用時において用紙挿入用隙間よりも上に位置するものであっても良い。
アンビルの材質は、本実施形態に示したような金属製のものには限定されない。つまり、金属以外の材質を用いたものであっても良く、例えば、樹脂やセラミックや木材等を用いても良い。
また、アンビルは必ずしも1つの部品によって形成されるものではなく。例えば、アンビルの孔を形成する縁部分とその他の部分とを別体に構成したり、アンビルの穿孔部を形成する部分と切込刃通過部を形成する部分と切起片通過部を形成する部分をそれぞれ別体に構成したりしても良い。また、アンビルにおける傾斜面を形成する部位とその他の部位とを別体にしたり、或いは、アンビルにおける傾斜面を形成する部位とその他の部位とを別体且つ別材質のものにしたりしても良い。例えば、アンビルの傾斜面を形成する部位を樹脂により構成するとともにその他の部位を金属により構成する態様などが考えられる。このようなものにおいても、傾斜面は、平面すなわち平坦な面には限られないのはもちろんのことであり、曲面や凹凸を有する面であってもよい。
切込刃及び抜き刃の突没方向は、上述した実施形態に示すように、切込刃及び抜き刃の突出側を下方とし没入側を上方とするものに限られず、例えば、上下を逆向きにして、切込刃及び抜き刃の突出側を上方とし、没入側を下方として使用することも可能である。さらに、抜き刃及び切込刃の移動方向は、一時的に上方に移動することによって打ち抜き孔及びカット孔を形成するものや、左右方向、または斜め方向に移動することによって打ち抜き孔及びカット孔を形成するものであってもよい。例えば、上述した実施形態のものと上下を逆にした仕様のものも考えられる。この仕様の綴じ機は、前述した実施形態における「上方」、「下方」、「上昇」、「下降」、「上面」、または「下面」を、それぞれ「下方」、「上方」、「下降」、「上昇」、「下面」、または「上面」と読み替えた構造をなしている。
本実施形態では、抜き刃と切起片を押圧する部材(インナーカム)とを別体に構成していたが、これら抜き刃及び切起片を押圧する部材とを一体に構成したものを採用しても良い。すなわち、刃ユニットは、切込刃、抜き刃、及びインナーカムの3ピース構造のみならず、切込刃及び抜き刃の2ピース構造であってもよい。この際、抜き刃は、穿孔姿勢から回動姿勢までの間で回動可能に設けられ穿孔姿勢において打ち抜き孔を形成し得るものとするのが好ましい。
本実施形態では、パンチ台を静止させた状態で抜き刃及び切込刃を往復動作させるようにしていたが、これとは逆に、抜き刃及び切込刃を静止させた状態でパンチ台を往復動作させるように構成してもよい。
本実施形態では、操作レバーを手動で操作するものについて説明したが、電動で作動させるものであってもよい。操作レバーは、本実施形態に示した往復回動させるレバーに限らず、例えば一方向に回動させるダイヤル式のものや、直線的に作動させるスライダ式のもの等であってもよい。
その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してよい。