JPH0985688A - 複数枚シート材の穿孔装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動的に穿孔粕が排除できると共にパンチが
回転できないようにして干渉を防止し、かつ事務用機器
へ内蔵するため、小型化と高速化をした複数枚シート材
の穿孔装置を提供する。 【解決手段】 パンチが先端部に軸心方向に窪みを有け
て刃先が形成され、窪みの軸心位置には長手方向に弾性
体装着孔を有し、シート材の穿孔かす排出用弾性体は、
その一部が装着孔の外部に突出する状態で装着され、パ
ンチが往復運動して穿孔し、前記弾性体が窪みに付着し
たシート材の穿孔かすを押出排除することを特徴とし、
パンチの回転防止手段は、パンチ頭部の外周に設けられ
た平面部と、平板形状の押え板とからなり、該押え板は
突起がカムホルダに設けられたダボ孔に嵌入され、前記
パンチ頭部が前記押え板に設けられた頭部嵌入孔に嵌入
されてなる複数枚シート材の穿孔装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数枚積層された
用紙に綴じ孔を穿孔するために用いられるシート材穿孔
装置に関し、より詳しくは、刃先に弾性体を装着して容
易に穿孔かすが排除できる穿孔装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】コピーした用紙等のシート材をファイル
する時には、綴じ孔を穿孔する必要がある。近年事務用
機器が発達するのに伴って、事務用機器に穿孔装置を内
蔵しているものも多数あり、用紙の処理と同時に綴じ孔
を穿孔することで、手動で穿孔する煩わしさを排除して
いる。さらに近年の事務用機器は、数枚ないし５０枚程
度までの複数の用紙を同時に、かつ素早く穿孔が可能な
穿孔装置を搭載することを求めている。

【０００３】従来、複数の用紙を同時に穿孔するには、
一般的にモータによりパンチ自体を高速回転させたうえ
で、そのパンチを昇降させて穿孔を行うホロードリル式
が多用されている。しかしながら、パンチ自体が高速回
転しているため、用紙の穿孔部分が発熱して焦げついた
り、用紙に回転力が生じて破れたりする等の問題点があ
った。また、穿孔時間が長いことも事務用機器に搭載す
るには好ましくはなかった。パンチを高速回転させない
で複数の用紙に綴じ孔を穿孔するための従来の穿孔装置
の一例として、実公平６−３０３９７号で開示されてい
るような穿孔装置も知らているが、構造的に大型である
ため、事務用機器への内蔵は好ましくはない。また一方
で、パンチを回転させないで、上下に駆動して穿孔する
装置としては、パンチ先端にＶ字形の刃部を形成した穿
孔装置も知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したＶ字形の刃部
を有するパンチを用いて５０枚程度積層された用紙を同
時に穿孔すると、パンチにより圧縮された穿孔かすはパ
ンチ先端のＶ字部分に入り込み、パンチが下死点に到達
した後脱落するが、場合によってはＶ字形部分に穿孔か
すが挾まり、そのまま残ることがある。このようにＶ字
部分に穿孔かすが残った場合にはＶ字部分にスペースが
ないため、次の穿孔時に出る穿孔かすが入り込めず、穿
孔力が増大するのでモータの駆動力が不足して穿孔不能
となることがある。そのため、次の穿孔が開始されるま
でに何らかの手段を用いて、Ｖ字部分に挾まれた穿孔か
すを除去する必要がある。

【０００５】さらに図８に従来の通常のカムホルダと押
え板を用いた一般的なパンチの保持方法を示す。この構
造のパンチの支持は偏心カムの外周に設置するカムホル
ダには、その下側の面にパンチを挟持する切り欠き溝が
設けてあり、この切り欠き溝にパンチの首部をはめ込む
構造となっているが、単にはめ込むだけでカムホルダと
パンチとは固定されておらず、フリーな状態に組み立て
られている。また平板状の押え板の一つの面には凸状の
ダボおよびパンチ頭部の嵌入孔が設けてあり、カムホル
ダにはこのダボに対応した位置にダボ孔を設けダボ孔に
ダボを嵌入すると共に、パンチ頭部を嵌入孔に嵌入する
ことによって、パンチ、カムホルダ、および押え板の３
部品が組み立てられる。

【０００６】組み立てられた後パンチはパンチガイドの
パンチ嵌入孔を通過し、ダイスのダイ孔を貫通して用紙
の穿孔を行うが、そのためにはパンチガイドのパンチ嵌
入孔とダイ孔との芯の位置を調整して合わせておかなけ
ればならない。もしこの芯がずれていると、パンチはダ
イスに干渉して停止してしまう。そのため、パンチの外
径とパンチ嵌入孔径とのクリアランスを制限して極力ガ
タを少なくし、また、パンチの外径とダイ孔径とのクリ
アランスをある程度設けることで、この干渉を防止して
いるが、パンチもダイ孔も真円に加工することは不可能
に近いので、上述したようにパンチが回転した場合に
は、パンチ先端が微妙にダイ孔と干渉することがある。
したがって、上述したような状況からしてパンチは何ら
かの手段を用いて円周方向へ回転しないように装着する
ことが大切である。本発明は、上述したような問題点を
解消し、自動的に穿孔かすが排除できると共にパンチが
回転できないようにして干渉を防止し、かつ事務用機器
へ内蔵するため、小型化をした複数枚シート材の穿孔装
置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで本願発明は、上述
したような問題点を解消するため、種々検討してなされ
たものである。その結果、穿孔かすの除去手段として、
パンチ先端を窪み状として、その中心部に弾性体を設け
て穿孔かすを押し出すようにすればよいこと、さらにパ
ンチの回転防止手段として、カムホルダ、押え板、パン
チを回り止めとなる形状に設計すればよいことを見出し
てなされたものである。すなわち、本願発明は、パンチ
がその先端部に軸心方向の窪みを設けて刃先が形成さ
れ、前記窪みの中心、かつパンチの軸心位置に前記パン
チの長手方向にシート材の穿孔かす排出用の弾性体の装
着孔を有し、前記弾性体は、その一部が前記弾性体装着
孔の外部に突出する状態で装着されてなり、偏心カムを
介してモータの駆動力がパンチに伝達されて、パンチが
往復運動して穿孔し、前記弾性体が窪みに挾まれたシー
ト材の穿孔かすを弾性力によって押出排除することを特
徴とする複数枚シート材の穿孔装置である。

【０００８】そして、パンチの駆動モータ板に固定され
たモータのモータ軸に固定されて、その外周にカムホル
ダが装着され、先端部に、穿孔かすを排除する弾性体を
有するパンチを往復駆動する偏心カムと、該偏心カムの
平面に固定されたリミットスイッチ検出板と、パンチの
回転防止手段を有し、前記カムホルダに首部を支持され
た前記パンチと前記パンチと協働してシート材を穿孔す
るダイ孔を有するダイスが固定され、前記パンチが嵌入
されるガイド部を有するパンチガイドと、前記モータ軸
の一端を支持すると共に前記カムホルダの水平方向の抜
けを防止するカバーとからなることを特徴とする複数枚
シート材の穿孔装置である。さらに、パンチの回転を防
止する手段として、パンチ頭部の外周に少なくとも一個
所設けられた平面部と、偏心カムとカムホルダとの間に
装着された平板形状の押え板とからなり、該押え板は一
平面側に設けられた突起が前記カムホルダに設けられた
ダボ孔に嵌入され、前記パンチ頭部が前記押え板に設け
られた頭部嵌入孔に嵌入されてなることを特徴とするも
のである。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明においては、パンチ先端に
軸心方向に窪みを形成し、窪みの中心部、すなわち、パ
ンチ軸心位置には、パンチの長手方向に弾性体装着孔を
形成して弾性体を埋め込んでおく。パンチ先端部の外周
は鋭利な刃先を有するように形成し、パンチをシート材
に押圧して切断しやすくする。前記外周の刃先からパン
チの中心部（軸心）の方向に向かってテーパーのついた
窪みを設ける。窪みは通常はＶ字形でよいが、特に形状
にはこだわらない。

【００１０】弾性体は、シート材の穿孔かすを排出する
ためのもので、パンチの軸心に添って長手方向に設けら
れた前記の弾性体装着孔に装着される。この時に、弾性
体の一部が弾性体装着孔から突出していることが必要で
ある。すなわち、この突出部分の長さだけシート材の穿
孔かすの圧力を受けて弾性体は弾性体装着孔の中に弾性
的に圧縮されて縮み、下からの圧力が開放された時、す
なわち穿孔が終了した時点で弾性体は元の形状に戻ろう
として反発し、弾性体の下部に蓄積されていたシート材
の穿孔かすをパンチ先端の外部へと押し出すので、弾性
力によって自動的に穿孔かすが排除できるのである。こ
のように５０枚程度積層された用紙を穿孔した場合、パ
ンチ先端の窪みに入り込んだ穿孔かすを、弾性体の弾力
性によって排出し、かす残りが防止できるのである。

【００１１】このような構造の穿孔装置は、パンチが回
転するとその分ダイ孔とのクリアランスを多目に設定し
なければならないから、パンチが回転しないような構造
にしておくと、より滑らかな穿孔が得られるので、自動
的に穿孔かすを排出する手段と、パンチの回転を防止す
る手段を併用するとよい。そして、パンチの回転を防止
するためパンチ頭部はＤカット形状に形成するのが、加
工が楽に行なえてコスト的にも有利である。カムホルダ
の下側の面にはパンチを挟持する切り欠きが設けてあ
り、この切り欠きにパンチの首部をはめ込む。さらにカ
ムホルダには、押え板のダボに対応した位置にダボ孔を
設けている。

【００１２】平板状の押え板にはその一方の面に凸状の
ダボを形成し、また同じ面にパンチ頭部の嵌入孔を形成
する。この嵌入孔はパンチ頭部と相似形に成形し、かつ
あまりガタがあると良くない。パンチ頭部を押え板の嵌
入孔に嵌入しながら、凸状のダボをカムホルダのダボ孔
に嵌入して組み立てられる。パンチ頭部をＤカット形状
に成形した場合、押え板の嵌入孔もＤカットと相似形に
成形しＤカットの平面同士を干渉させて、回り止めにす
る。押え板はダボによりカムホルダに固定されているの
で回ることはないし、カムホルダ自体もカバーによって
回ることはないからパンチの回り止めが確実になる。

【００１３】本発明では、パンチ頭部および押え板の嵌
入孔形状をＤカットに成形すると加工が容易であるが、
この形状は最低でも一面以上の平面を形成していれば良
いので、四角形、多角形等でも良い。四角形、多角形に
すると平面部分が増えるのでパンチの回り止めがより確
実になる。さらにビス止めにしたり、併用することでも
よい。押え板に設ける突起には、凸状のダボを形成する
と加工が容易であるが、ピン状のものを用いて打ち込ん
でも支障はない。パンチ先端の窪みをＶ字形にする場合
には、Ｖ字の角度は５８°前後が最適である。このＶ字
部分には前述したように圧縮された穿孔かすが入り込め
るスペースが必要となる。積層枚数が多ければ多いほ
ど、大きなスペースが必要になるので、Ｖ字角度を小さ
しくして、Ｖ字高さを高くしなければならない。

【００１４】しかし、あまりＶ字高さを高くすると、そ
の分のストロークが必要となるため、製品自体が大型化
する傾向になる。以上のことから、積層枚数が５０枚程
度であれば、パンチ先端のＶ字角度は５０°〜６５°の
範囲が最も効果的であり望ましい。さらに、Ｖ字の谷の
部分には、大きなＲを形成しない方が良い。大きなＲが
形成されるとＲの部分では剪断角がなくなるので、穿孔
力が増大して、より強力で大型な駆動源が必要になる。
弾性体としては、ウレタンゴムなどのゴム系の弾性体や
ばねを弾性体の付勢力として使用することができる。

【００１５】

【実施例】次に実施例と図面に基づいて本発明を詳細に
説明する。図１、図２、図３、図４は、本発明の複数枚
シート材の穿孔装置の一実施例を示すそれぞれ正面図、
側面図、組立概念図、組立後の斜視図である。図１、図
２、図３、図４において、先端の刃部をＶ字の窪み１ｆ
としてその角度を５８°とし、円形のパンチ１は、頭頂
の直下の外周にこの外周を周回するようにパンチ１とカ
ムホルダ６を連結するための溝部を設けて首部１ａを形
成させ、頭部１ｄをＤカットに形成して平面部１ｅとし
てある。

【００１６】さらに、先端のＶ字形状部には中心にφ３
ｍｍの孔を形成し弾性体装着孔１ｃとし、その穴にφ３
ｍｍの円柱状に形成したウレタンゴム１２ａを埋め込
み、ゴム用接着剤で固着した。カムホルダ６には、図面
上の下側の平坦部に、パンチ保持用の切り欠き６ａとダ
ボ孔６ｂ設け、そして、平板状の押え板７はカムホルダ
のダボ孔６ｂと対応させてダボ７ａを成形し、そのダボ
成形面と同じ面にパンチ頭部の嵌入孔７ｂをＤカット形
状に成形した。

【００１７】そしてこの部分の組み立ては、モータ軸２
ａを有する駆動源であるモータ２と、リミットスイッチ
１０をモータ取り付け板３に固定する。そして、リミッ
トスイッチ検出板４は、偏心カム５に固定すし、モータ
軸２ａにこのリミットスイッチ検出板４を装着した偏心
カム５を固定する。カムホルダのパンチ保持用の切り欠
き６ａにパンチの首部１ａを挿入し、パンチ頭部１ｄを
押え板のパンチ頭部嵌入孔７ｂに嵌入しながら、突起で
あるダボ７ａをカムホルダのダボ孔６ａに嵌入する。こ
うして組み立てられたパンチ１、カムホルダ６、押え板
７の部品を一緒にしてカムホルダ６を偏心カム５の外周
上に装備する。偏心カム５の外径寸法は、押え板７の厚
さとカムホルダ６の上側の内径とでなす距離と同一寸法
になるように形成しておく。

【００１８】次に予めパンチガイドのパンチ嵌入孔８ａ
とダイスのダイ孔９ａの芯を合わせて組み立てたパンチ
ガイド８とダイス９の両部品を、モータ２を装着したモ
ータ取り付け板３に固定した。この時、パンチ１をパン
チガイド８のパンチ嵌入孔８ａに嵌入したままで固定す
る。リミットスイッチ１０を装着したリミットスイッチ
取り付け板１１もほぼ同時に取り付けた。そして、最後
にパンチガイド８とモータ取り付け板３にそれぞれカバ
ー１３を固定する。カバーには、モータ軸２ａを支持す
るため、ボールベアリング１４を設置した。

【００１９】このようにして組み立てた穿孔装置は、電
源からの指令により、モータ２が回転して、モータ軸２
ａに固定された偏心カム５とリミットスイッチ検出板４
が回転する。偏心カム５の回転により、押え板７が押圧
され、カムホルダ６とカムホルダに連結したパンチ１が
下降する。パンチ１はパンチガイドのパンチ嵌入孔８ａ
を通過し、用紙を穿孔しながら更に下降し、ダイスのダ
イ孔９ａを貫通して穿孔終了となる。穿孔後、圧縮され
た穿孔かすは、パンチ１の先端のＶ字形状部に埋め込ん
だウレタンゴム１２ａの弾性力により、下方に弾き出さ
れ、パンチ１は下死点まで到達する。更に偏心カム５は
回転し、カムホルダ６を上方へ押し上げ、リミットスイ
ッチ検出板４がリミットスイッチ１０を押して、待機位
置で停止して、１回転動作が終了する。もし穿孔動作中
に、過負荷により動作が停止した場合には、モータを逆
回転させて、待機位置に戻すような回路を使用すること
も可能である。また、これらの機構は、カバー１３によ
って覆われているため、指等を挟むようなこともない。

【００２０】本実施例は、弾性体にウレタンゴムを用い
たが、極力弾力性の強いその他の弾性体であればウレタ
ンゴムでなくても良い。一例としてばねを用いてその付
勢力によって排出する方法でも同じ効果が得られる。図
６は、穿孔かすの除去手段をばね方式にした場合におけ
る一実施例を示す断面図である。図５において、先端の
Ｖ字形状部には、ばね１２ｂの外形寸法より若干大きめ
の弾性体装着孔１ｃを設け、更にその奥には、タップ１
ｂを形成している。そのタップ１ｂにばね１２ｂをねじ
を入れる要領で埋め込み固定すれば、ウレタンゴムと同
じ効果が得られる。

【００２１】図７は、穿孔かす除去手段をばね方式に
し、その固定手段にすりわり付き止めねじを使用した場
合における一実施例を示す断面図である。図７におい
て、先端のＶ字形状部には、ばね１５の外形寸法より若
干大きめの弾性体装着孔１ｃを設け、更にその奥には、
タップ１ｂを形成した。すりわり付き止めねじ１５のね
じ部にばね１２ｂをナットを入れる要領で埋め込み、ば
ね１５を入れてない反対側のねじ部を、パンチのタップ
１ｂに入れて固定すれば良い。本実施例において、パン
チの回転防止手段としてパンチ頭部１ｄをＤカットする
方式を用いたが、パンチのその他の部位、首部や胴部を
回転防止できるような形状にしても同じ効果が得られ
る。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の複数枚シ
ート材の穿孔装置は、カムホルダ式の駆動力伝達機構
に、パンチ先端形状をＶ字形し、さらに弾力性の強い弾
性体をＶ字形のパンチの先端に装着して穿孔かす除去手
段とすることで、複雑な機構を用いず、小型化、高速化
への対応と共に穿孔かすを自動的に排除することが可能
となった。また、パンチの回転を防止する手段に、パン
チ頭部の形状と、押え板のパンチ頭部の嵌入孔の形状
を、少なくとも一面以上の平面を有する形状として、さ
らに押え板のダボとカムホルダのダボ孔を嵌入するとい
う極めて簡単な構造にすることで、コスト的にも負担を
ほとんど増加させず、組立時や調整時には作業が容易に
なり、使用時には確実な穿孔による信頼性の向上をも達
成することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の複数枚シート材の穿孔装置に係る一実
施例を示す正面図である。

【図２】本発明の複数枚シート材の穿孔装置に係る一実
施例を示す側面断面図である。

【図３】本発明の複数枚シート材の穿孔装置に係る一実
施例を示す組立概念図である。

【図４】本発明の複数枚シート材の穿孔装置に係る一実
施例を示す組立後の斜視図である。

【図５】本発明の複数枚シート材の穿孔装置に係り、パ
ンチ、カムホルダ、押え板の組立概念図である。

【図６】本発明の複数枚シート材の穿孔装置に係る他の
実施例を示し、ばね式の穿孔かす除去機構を用いた一例
を示す断面図である。

【図７】本発明の複数枚シート材の穿孔装置に係る他の
実施例を示し、すりわり付き止めねじによるばね固定の
状況を示す組立時の断面図である。

【図８】従来のシート材の穿孔装置に係り、カムホルダ
を用いてパンチの支持の一例を示す組立概念図である。

【符号の説明】

１ パンチ、１ａ 首部、１ｂ タップ、１ｃ 弾性体
装着孔、１ｄ 頭部、１ｅ 平面部、１ｆ 窪み、２
モータ、２ａ モータ軸、３ モータ取り付け板、４
リミットスイッチ検出板、５ 偏心カム、６ カムホル
ダ、６ａ パンチ保持用切り欠き、６ｂ ダボ孔、７
押え板、７ａ ダボ、７ｂ パンチ頭部嵌入孔、８ パ
ンチガイド、８ａ パンチ嵌入孔、９ ダイス、９ａ
ダイ孔、１０ リミットスイッチ、１１ リミットスイ
ッチ取り付け板、１２ 弾性体、１２ａ ウレタンゴ
ム、１２ｂ ばね、１３ カバー、１４ ボールベアリ
ング、１５ すりわり付き止めねじ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パンチがその先端部に軸心方向の窪みを
   設けて刃先が形成され、前記窪みの中心、かつパンチの
   軸心位置に前記パンチの長手方向にシート材の穿孔かす
   排出用の弾性体の装着孔を有し、前記弾性体は、その一
   部が前記弾性体装着孔の外部に突出する状態で装着され
   てなり、偏心カムを介してモータの駆動力がパンチに伝
   達されて、パンチが往復運動して穿孔し、前記弾性体が
   窪みに挾まれたシート材の穿孔かすを弾性力によって押
   出排除することを特徴とする複数枚シート材の穿孔装
   置。
2. 【請求項２】 パンチが、先端部の窪みの中心に設けら
   れた弾性体装着孔から突出して、穿孔かす排出用の弾性
   体が装着され、かつ前記パンチは、パンチ頭部が外周に
   平面部が形成されて押え板に設けられた頭部嵌入孔に嵌
   入され、前記押え板が偏心カムとカムホルダの間に装着
   されてなり、穿孔かすの排出とパンチの回転が防止され
   ることを特徴とする複数枚シート材の穿孔装置。
3. 【請求項３】 モータ板に固定されたモータのモータ軸
   に固定されてその外周にカムホルダが装着され、先端部
   の窪み中心に、穿孔かすを排除する弾性体が弾性体装着
   孔の外部に突出する状態で装着されたパンチを往復駆動
   する偏心カムと、該偏心カムの平面に固定されたリミッ
   トスイッチ検出板と、パンチの回転防止手段を有し前記
   カムホルダに首部を支持された前記パンチと、前記パン
   チと協働してシート材を穿孔するダイ孔を有するダイス
   と、該ダイスが固定され前記パンチが嵌入されるガイド
   部を有するパンチガイドと、前記モータ軸の一端を支持
   すると共に前記カムホルダの水平方向の抜けを防止する
   カバーとからなることを特徴とする複数枚シート材の穿
   孔装置。
4. 【請求項４】 パンチの回転防止手段は、パンチ頭部の
   外周に少なくとも一個所設けられた平面部と、偏心カム
   とカムホルダとの間に装着された平板形状の押え板とか
   らなり、該押え板は一平面側に設けられた突起が前記カ
   ムホルダに設けられたダボ孔に嵌入され、前記パンチ頭
   部が前記押え板に設けられた頭部嵌入孔に嵌入されてな
   ることを特徴とする請求項３に記載の複数枚シート材の
   穿孔装置。