JPH1170499A - シート材穿孔装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像処理装置本体に整備されるソータ等、複
数枚（例えば５０枚）の用紙の場合に好適な、パンチと
ダイによる穿孔装置において、モータの出力を有効に利
用して、最大の穿孔推力または最大の穿孔エネルギを引
出すことを可能とし、かつこれを小型、簡略な装置で実
現するシート材穿孔装置の提供。 【解決手段】 パンチ駆動系により駆動されるパンチを
有するシート材穿孔装置において、前記パンチ駆動系
は、共通軸上にパンチの往行程用の第１のカムとパンチ
の復帰行程用の第２のカムを配置するシート材穿孔装
置。カムは、てこを介してパンチを往復駆動させるもの
とし、該てこは第１のカムと接触して該てこを前記支点
の周りの一方向へ回動させる第１のカムフォロア部と、
第２のカムと接触して該てこを前記支点の周りの他の方
向へ回動させる第１のカムフォロア部を有するものが望
ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、印字、複写等の画
像処理をなされた中程度の枚数のシートの場合に最適
な、シート材にファイリング等のために穿孔するシート
材穿孔装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】画像処理後の用紙等のシート材に綴じ孔
を成形する作業において、シート材の縁部を人手により
揃え、穿孔位置の確認の後、手動により綴じ孔を形成す
る煩わしさを解消するため、近年、画像処理装置内に穿
孔装置を内蔵させ、画像処理に継続して綴じ孔を形成す
る画像処理装置（実開昭６２−９２１９６号）が知られ
ている。

【０００３】さらには、画像処理装置本体より排出され
た用紙を複数の棚に仕分けして収納し、仕分けにより積
層された複数枚の用紙に対して、一度に綴じ孔を形成す
る穿孔装置を搭載した画像処理装置（特開平６−３３５
８９５号）なども知られている。後者の穿孔装置は、パ
ンチ動作によって複数の用紙の全てにパンチ孔が形成さ
れなかった場合、再度パンチ動作する構造となってい
る。

【０００４】一般に穿孔方式は、穿孔枚数が特に多い場
合、ホロードリル（先端に環状の切刃を有する管状のド
リル）を高速回転しつつ積層されたシート層中に進行さ
せる方法が採用されるが、穿孔枚数が中程度またはそれ
以下の場合は、通常、パンチとダイによる打抜き法が採
用される。このうち、穿孔枚数が特に少ない場合は、パ
ンチ駆動用動力をソレノイドで得ることがあるが、一般
にはモータによることが多い。モータによるパンチの駆
動方法としては、種々の方法があるが、カムを利用する
ものと揺動スライダ機構を利用するもの、の２種が多
い。図６にカムを利用するものの主な駆動機構を示す。

【０００５】Ａは、往行程はカム（単動）により、復工
程は往行程で圧縮した復帰ばねの弾発力によるものであ
る。この方法ではカムの形状により往行程は低速度（大
推力）、復工程は高速度としたいわゆる早戻り作動が容
易にできる利点がある反面、カムで得られた推力が復帰
ばねの圧縮のために消費されると言う欠点がある。ま
た、Ｂに示すものは、偏心カムを確動カム（複動）とし
て用いているから復帰用のばねは不要で、このためのモ
ータ容量の増加はないが、早戻り作動はできない。

【０００６】確動（複動カム）は、例えばＣに示すよう
に、カムフォロアをカム溝に収容したもので、往復両行
程運動ともカムにより得られるから、復帰ばねは不要
で、かつ溝形状により早戻り作動とすることが可能であ
るが、装置が複雑化し、またそのままではカム装置がパ
ンチの後方のスペースを占め、穿孔装置を大型化する欠
点がある。早戻り作動は、１サイクルの所用時間を短縮
することのみならず、モータ出力、サイクル所用時間が
与えられた場合、最大の穿孔推力または剪断エネルギー
を得る意味でも重要である。

【０００７】本発明者らは、穿孔枚数が中程度でシート
素材が紙の場合のパンチとダイによる穿孔について、詳
細に観察検討した。その結果、パンチの所要駆動力は、
待機状態からの往行程のうち、パンチの先端が被穿孔用
紙に接触するまでは、ほぼ無負荷であり、その後先端の
矢筈状のヌスミ部の全面が用紙に接した直後に最大所要
荷重に達し、その直後に剪断が実施され、その後、用紙
の剪断面同士が互いに摩擦する過程を経て往行程を完了
するが、この剪断面同士の摩擦過程で大きな駆動力が要
求される。これは、金工の場合に比して特有の現象であ
り、金工の場合に比しフライホイールの効果は十分発揮
されない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、画像処理装
置本体に付属されるソータ等、複数枚（例えば５０枚
等）の用紙の場合に好適な、パンチとダイによる穿孔装
置において、モータの出力を有効に利用して、最大の穿
孔推力または最大の穿孔エネルギを引出すことを可能と
し、かつこれを小型、簡略な装置で実現するシート材穿
孔装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、パンチ駆動系
により駆動されるパンチと、該パンチと協動してシート
材に打抜き孔を穿孔するダイからなるシート材穿孔装置
において、前記パンチ駆動系は、共通軸上にパンチの往
行程用の第１のカムとパンチの復帰行程用の第２のカム
を配置したことを特徴とするシート材穿孔装置である。
本発明において、カムは、てこを介してパンチを往復駆
動させるものスペースの有効利用の点で望ましく、この
うち該てこは、特定の部位を支点として揺動可能に支持
され、他の特定の部位でパンチを揺動可能かつ該パンチ
に対してその往復双方向の運動を伝達可能に連結され、
さらに第１のカムと接触して該てこを前記支点の周りの
一方向へ回動させる第１のカムフォロア部と、第２のカ
ムと接触して該てこを前記支点の周りの他の方向へ回動
させる第２のカムフォロア部を有するものとすることが
望ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】前述のようにパンチの駆動源とし
て確動カムを用いれば、復帰ばねが不要となり、最大の
穿孔推力または最大の穿孔エネルギを引き出す点で有利
である。しかし、確動カム装置は一般にカム自体が大型
化するとともに、カムフォロアを含めた全体の機構が複
雑化する欠点を有する。

【００１１】本発明は一軸上に一対の単動カムを配置す
ることにより、複雑化、大型化を防止し、該一対のうち
のそれぞれのカムを往、復行程に対応させることで、そ
れぞれの行程に適合したカムおよびカムフォロア形状と
すること、つまり往行程は、大推力を発生させる必要か
ら、カムおよびカムフォロアは大曲率半径（ヘルツ応力
を制限するためや、摩擦低減の目的からカムフォロアを
ローラ型とするため）化するのに対し、復行程は大推力
は必要なく、むしろスムーズに急速に復帰させるため、
カム、カムフォロア共、比較的先鋭な形状とすること、
を可能とし、かつ復帰ばねを不要化し、また早戻りやパ
ンチの行程の中途から低速度大推力化する等、複雑な運
動を容易に得ることも可能とするものである。

【００１２】

【実施例】本発明の一実施例を第１図から第５図に基づ
いて説明する。図１、図２は、この発明によるシート穿
孔装置の構造例を示す組立後の斜視図、図３は、組立概
念図、図４、図５は作動の説明図である。図１〜図３に
おいて、パンチ１３は、パンチガイドブロック１のガイ
ド部１ｂで胴部を摺動案内され、待機状態では、その先
端（下端）と該ブロック１のダイス部１ａとの間にシー
トを必要枚数保持するに十分な間隔を確保されている。
パンチ１３は、その先端の刃部にＶ字の窪みを有し、頭
頂部をてこ板９、９からなるて８と連結されたピン１１
に当接され、また、頭部に取り付けられたコ字形のパン
チホルダ１４の上側辺の下面を介してピン１１と当接し
ており、これにより、てこ８の上下運動をパンチの穿孔
（往）行程および復帰（復）行程双方向の運動を揺動可
能に伝達されている。

【００１３】なお、パンチホルダ１４は、下端部にパン
チ保持用の切り欠きを有し、ここをパンチに形成した鉢
巻き状溝に係止されている。てこ板９、９は、その中央
部に設けた孔にパンチガイドブロック１の頂部１ｃ（図
３参照）に貫入された支点ピン１０で揺動可能に支持さ
れている。てこ板９、９の他端には、ローラピン１２を
介してローラ１６が取り付けられ、該ローラ１６はてこ
板９、９で構成されるてこ８に対して第１のカムフォロ
アー部を形成し、後述の第１のカム１５と当接可能して
いる。

【００１４】パンチガイドブロック１には、自身が挟持
されるごとく両側に配置された左右のフレーム２、３が
取付用ネジにより固定され、また該フレーム２、３には
ベアリング７a、７ｂ（図３参照）がそれぞれ嵌入され
ており、該ベアリング７a、７ｂにより、ウォームホイ
ル５、第１のカム１５、第２のカム１８を固着したシャ
フト６が回転可能に保持されている。一方のてこ板９の
側面には、てこ８に対して第２のカムフォロア部を形成
する摺動板１９が取り付けられ、該摺動板１９は第２の
カム１８と当接可能である。

【００１５】駆動源であるモータ１７の回転は、ウォー
ム４、ウォームホイル５を経て、カム軸６を図１上で時
計方向回転として伝達され、該回転は第１のカム１５、
第２のカム１８に伝達される。第１のカム１５に伝達さ
れた運動は、ローラ１６、ローラピン１２を経て、てこ
８を支点ピン１０に関して、時計回り（図１）に回動さ
せ、これによりパンチ１３は、下方に押し下げられ（往
行程運動）、ダイス部１ａとの間で複数板のシート材に
剪断とその後に続く剪断面同士を摩擦させる過程を経て
穿孔行程を完了する。この剪断のやや以前からパンチ１
３は低速度となるごとく、第１のカムの形状は決定され
ており、したがってパンチ１３は十分な推力で下降す
る。

【００１６】次に第２のカム１８の運動は摺動板１９を
経て、てこ８を支点ピン１０に関して図１上で半時計方
向に回動させ、これによりパンチ１３は急速に待機位置
に復帰する。

【００１７】図４は待機状態を示す図であり、ローラ１
６の最下部が第１カム１５の最小半径部１５aと当接し
ている。第１カム１５の反時計方向の回転により、ロー
ラ１６の最下部が該カムの最初の突起部１５ｂと当接す
るまでの期間では、パンチ１３は第１カムの回転ととも
に急速に降下して、その先端を図示しない積み重ねられ
た複数の被穿孔材の上面に対峙させ、その後ロール１６
の最下部が第２の突部部１５ｃに達するまでの期間で
は、パンチ１３の降下速度は低速度、したがって強力な
推力を発生することができる。第１のカムのさらなる回
転によって、該カムとローラ１６との係合関係は、一旦
絶たれた後、第２のカム１８は摺動板１９と接触を開始
し（図５）、さらなる回転によりてこ８を図５上で反時
計方向に回転させる。この回転によりパンチ１３は急速
に元位置に復帰するとともに、ローラ１６は第１のカム
の最小半径部１５aと接触する。

【００１８】本実施例は、てこ８の下側に、カム部と、
パンチやダイを配置して、全体の高さの増加を抑制し
た、穿孔行程のため、大きい接触力を発生する第１カム
フォロア部を十分な直径のローラ１６で構成して摩擦を
低減するとともに、カムとの接触応力（ヘルツ応力）を
低下した、第２カムと第２カムフォロア部の双方を先鋭
な突部とすることで、両者の係合関係が一気に切れ、こ
れにより第１のカムによるてこ８の運動を妨げないよう
にした等の特徴を有する。

【００１９】

【発明の効果】以上に述べたように本発明は、パンチの
往復それぞれの行程運動を一軸上に配置したそれぞれの
行程用の第１カムと第２カムで得るものであるから、装
置が簡略で、小型化可能、かつ復帰ばねが不要でこれに
よる往行程の推力の低下がなく、さらにそれぞれのカ
ム、カムフォロァは互いに独立であるから、それらの形
状や行程ダイヤグラムの設計の自由度が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のシート材穿孔装置に係わる一実施例を
示す組立状態の斜視図である。

【図２】図１の一実施例の別の方向から見た組立状態の
斜視図である。

【図３】図１の一実施例の組立概念図である。

【図４】図１のシート材穿孔装置の往行程の作動を説明
する図である。

【図５】図１のシート材穿孔装置の復行程の作動を説明
する図である。

【図６】カムによるパンチの駆動方法の例を説明する図
である。

【符号の説明】

１ パンチガイドブロック、２，３ フレーム、４ ウ
ォームギヤ、５ ウォームホイール、６ カム軸、７
軸受け、８ てこ、９ てこ板、１０ 支点ピン、１１
ピン、１２ ローラピン、１３ パンチ、１４ パン
チホルダ、１５第１のカム、１６ ローラ、１７ モー
タ、１８ 第２のカム、１９ 摺動板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パンチ駆動系により駆動されるパンチ
   と、該パンチと協動してシート材に打抜き孔を穿孔する
   ダイからなるシート材穿孔装置において、前記パンチ駆
   動系は、共通軸上に前記パンチの往行程用の第１のカム
   と前記パンチの復帰行程用の第２のカムを配置したこと
   を特徴とするシート材穿孔装置。
2. 【請求項２】 カムは、てこを介してパンチを往復駆動
   するものであり、該てこは、特定の部位を支点として揺
   動可能に支持され、他の特定の部位でパンチと揺動可能
   かつ該パンチに対してその往復双方向の運動を伝達可能
   に連結され、さらに第１のカムと接触して該てこを前記
   支点の周りの一方向へ回動させる第１のカムフォロア部
   と、第２のカムと接触して該てこを前記支点の周りの他
   の方向へ回動させる第２のカムフォロア部を有するもの
   である請求項１のシート材穿孔装置。