JP2000296499A - ロータリパンチユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 フライング穿孔機能の利点を備え、かつ共通
の機種で穿孔孔数が選択可能なパンチユニットを提供す
ること。 【解決手段】 回転駆動される第１の軸上に装着された
先端に切刃を有する複数の中空パンチと、前記第１の軸
と実質的に平行な軸心を有する第２の軸もしくはピンに
装着された弾性を有する複数の回転アンビルからなり、
前記中空パンチと前記回転アンビルの少なくとも一方を
前記第１の軸の方向に移動して、穿孔動作に関与する前
記パンチと前記回転アンビルの対の数を選択可能とし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コピーした用紙等
のシート材をファイルするための綴じ孔等を穿孔する
際、その数を選択可能としたロータリパンチユニットに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コピーした用紙等のシート材をファイル
するための綴じ孔の穿孔には、従来、用紙等を人手によ
り揃えて手動パンチで穿孔することが行なわれてきた
が、近時自動化の要求により、コピー機にパンチユニッ
トを内蔵させて機械的に穿孔するようになってきた。か
かるパンチユニットとしては、往復運動するパンチとダ
イスによるもの（例えば実開平５−２９７００号、特開
平１０−１８０６９３号など）や、一対の平行な軸の一
方にパンチ、他方にダイスを装着し、両軸を同期回転さ
せ、パンチをダイス穴に嵌入させて穿孔するロータリパ
ンチユニットが使用される。上記のロータリパンチユニ
ットは往復動型のパンチユニットに比し、被穿孔シート
材を移動しながら（フライング）穿孔できる利点があ
る。

【０００３】しかしながら、従来のロータリパンチユニ
ットは、図８（a）から（b）に示すように、パンチ４１
とダイス４２を回転してパンチ４１の刃先をダイス４２
の穴に嵌入させて穿孔するため、穿孔の際に切断開始部
分（先進側）で被穿孔シート材がパンチ刃先で突き破ら
れる状態となり、穿孔孔にバリやケバが生じ易いという
問題がある。この問題を解決するためにパンチ、ダイス
の形状に関する多数の提案があるが（実開昭６３−１５
４１９９号、特開平６−７９６９７号、特開平７−１３
６９９２号、特開平１０−２４９７９７号等）、これら
は機構が複雑化する等の欠点がある。また、これらのロ
ータリパンチユニットは、パンチ軸とダイス軸とを高精
度に同期回転させる必要があり、このため同期回転歯車
はバックラッシュを除く手段を要し、さらに各パンチは
ダイス穴に正確に嵌入し合うように組立て調整する必要
があり、これが生産工程、コスト上で大きな問題点であ
った。

【０００４】これに対し、特開昭６０−１６３９９号公
報は、中空パンチを、弾性を有するローラ（回転アンビ
ル）の表面に押圧して穿孔するロータリパンチユニット
を提案している。しかしながら、上記提案の弾性ローラ
を用いるロータリパンチユニットは、パンチ軸とローラ
軸をギヤで連結して同期回転させるものであるため、弾
性ローラが摩耗し易く早期に切れ味が低下してパンチユ
ニットの寿命が短いというやや不都合な点がある。本出
願人は、先に、この寿命が短いという不都合な点を、中
空パンチと回転アンビルを非同期回転させることで改善
したロータリパンチユニットを提案した。

【０００５】パンチユニットには、往復動型、ロータリ
型の区別なく、共通の機種で穿孔孔数を被穿孔シートの
サイズに準じて等、選択して使用したいという要求があ
る。特開平１０−１８０６９３号、特開平１０−２９６
６９４号等は、往復動型パンチユニットにおいて、互い
に対向してセットされた複数対のパンチとダイスに対し
て、選択された複数のパンチのみとカムが接触して作動
させるように、カム軸を軸方向に移動させて穿孔孔数の
選択を可能とした往復動型パンチユニットを提案してい
る。しかし、ロータリ型パンチユニットにおいては、共
通の機種で穿孔孔数を選択して使用することは困難であ
り、従来、このような提案はなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ロータリパン
チユニットのフライング穿孔機能の利点を備え、かつ共
通の機種で穿孔孔数が選択可能なパンチユニットに対す
る要求は強い。本発明は、フライング穿孔機能を有し、
かつ共通の機種で穿孔孔数の選択が可能なパンチユニッ
トを提供することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の中空パ
ンチを弾性を有するローラの表面に押圧して穿孔するロ
ータリパンチユニットでは、穿孔動作に関与する中空パ
ンチと弾性ローラの対数は、中空パンチと弾性ローラの
いずれか一方の軸方向位置を移動して両者の対向状態を
変化することで選択可能であること、およびこの軸方向
位置を変化する際、その変化量を正確に規制することは
困難であるが、該型式のロータリパンチユニットでは、
パンチとダイスによる装置のように位置および角度関係
を精密に調整する必要がないという点に着目したことに
基づくものである。

【０００８】そこで、本発明は、回転駆動される第１の
軸上に装着された先端に切刃を有する複数の中空パンチ
と、前記第１の軸と平行または実質的に平行な軸心を有
する第２の軸もしくはピンに装着された弾性を有する複
数の回転アンビルからなり、前記第１の軸の駆動回転に
より前記パンチの切刃が前記回転アンビルに圧接して、
前記中空パンチと回転アンビルとの間に供給されたシー
ト材を穿孔するロータリパンチユニットにおいて、前記
中空パンチと前記回転アンビルの少なくとも一方を前記
第１の軸の軸方向に移動することにより、穿孔動作に関
与する前記中空パンチと前記回転アンビルの対の数を選
択可能としたことを特徴とするロータリパンチユニット
である。

【０００９】本発明のロータリパンチユニットでは、中
空パンチはダイス穴に嵌入されないから、これらを高精
度に組立て調整することが不要であり、このため、穿孔
動作に関与するパンチと回転アンビルとの対の数を選択
は、パンチと回転アンビルの少なくとも一方を軸方向に
移動させることで容易に可能となり、さらに、装置全
体、特に軸のねじり剛性を高くし、同期回転ギヤのバッ
クラッシュを除去すること、高精度の組立て調整のため
の工数等は不要となる。

【００１０】本発明で第１または第２の軸とは、１本で
対象とする全ての中空パンチまたは回転アンビルをそれ
ぞれ装着するもの、ピンとは、２本以上で対象とする全
ての回転アンビルを装着するものをそれぞれ意味する。
また、中空パンチとは、切刃に続く穿孔屑を収容または
排出する部分が中空状であることを意味し、全長に亘っ
て中空状であること等を要しない。さらに、回転アンビ
ルにおける弾性とは、その中空パンチの切刃と接する部
分が弾性的であることを意味し、表面部のみが弾性を有
し内部が硬質でもあっても、表面部が硬質で内部が弾性
を有するものでも、全体的に弾性を有するものでもよ
い。

【００１１】本発明において、回転アンビルを中空パン
チに対して非同期回転させるようにすると、回転アンビ
ルはその広い表面部分が中空パンチの切刃と圧接するこ
とになるから、その特定の部分のみが摩耗して短寿命と
なることがなくなり望ましい。ここで回転アンビルを中
空パンチに対して非同期回転させるとは、中空パンチの
駆動回転に対して回転アンビルの回転数を変えて駆動回
転させることや回転アンビルを遊転可能とすることを意
味し、回転アンビルが回転しないものは含まない。この
うち、回転アンビルは、それが装着された第２の軸もし
くはピン上で、または該第２の軸もしくはピンとともに
遊転可能に支持するものは、駆動系が不要となり好都合
である。

【００１２】また本発明において、特開昭６０−１６３
９９号の不都合な点を改善する本出願人による前述の提
案で述べた種々の具体的改良点を併用することが望まし
い。すなわち、中空パンチに対して回転アンビルを差動
回転することや、回転アンビルと中空パンチの相対位置
を、これらが装着された軸もしくはピンの軸方向に回転
アンビルの幅の範囲内で相対移動すること、中空パンチ
の切刃を、ほぼ第１の軸の回転軸心を中心とする円筒面
内とすること、中空パンチを全長に亘って中空円筒状と
すること、中空パンチにその軸心に対し横方向の穿孔屑
排出口を設けること、該穿孔屑排出口に臨み、穿孔屑を
押出す穿孔屑排出手段を設けること、中空パンチにその
切刃側へ穿孔屑を押出すように穿孔屑排出手段を設ける
こと、穿孔屑に対するカバーを設けること、複数の中空
パンチを第１の軸に対して位相差を設けて装着するこ
と、等である。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明において、中空パンチは旋
回駆動する必要から共通の軸（第１の軸）に装着する。
したがって、穿孔に関与する対の選択方法として、この
第１の軸を軸方向に移動する形式が考えられる。また、
回転アンビルは必ずしも駆動回転されないから複数本の
ピンで遊転可能に支持しても良く、また共通の軸（第２
の軸）等で支持しても良い。共通の軸で支持する場合、
この共通の軸を軸方向に移動する形式が考えられる。本
発明において、中空パンチと回転アンビルの配置関係
は、穿孔屑によるトラブル防止の観点から決定すべきで
ある。一般的には、中空パンチを下に、回転アンビルを
上に配置すると、穿孔屑が穿孔部に飛散することなく、
またその回収も容易である。

【００１４】

【実施例】（実施例１）図１Ａ、Ｂは本発明の第１の実
施例を説明する図であり、Ａは３孔を、Ｂは２孔をそれ
ぞれ選択している状況を示している。ブラケット９、
９′および端板１０，１０′でなる枠体８には、軸受け
２a、２b、２cにより、パンチ軸（第１の軸）１が軸方
向位置固定、回転可能に支持され、また、軸受け５a、
５b、５cにより、回転アンビル軸（第2の軸）４が軸方
向移動可能、回転可能に支持されている。パンチ軸１上
には、先端端面に円形の切刃を有するパンチ３−a、３
−b、３−c、３−d、３−eおよび駆動歯車７が固定して
取付られている。一方、回転アンビル軸４上には、ロー
ラ状の回転アンビル６−a、６−b、６−c、６−d、６−
eおよびノブ１５が固定して、また、シフタ１１が止め
輪１２、１２により回転可能、軸方向移動不能に取付ら
れている。シフタ１１は、その外周上の2条の溝を、枠
体８にビス１４を介して取り付けられたばね１３との接
触により軸方向位置を拘束され、これにより回転アンビ
ル軸４はその軸方向の２個所の位置を選択的に取り得る
ようなっている。

【００１５】図１Ａでは、シフタ１１の左側の溝にばね
１３が嵌入されることにより、回転アンビル軸４が軸方
向右側にシフトし、したがって、中空パンチ３−a、３
−c、３−eと回転アンビル６−a、６−c、６−eがそれ
ぞれ対向して穿孔対を成しており、間隔Ａ１の３孔の穿
孔が可能となるように選択されている。Ｂでは、ノブ１
５を手動操作することにより、シフタ１１の右側の溝に
ばね１３が嵌入され、回転アンビル軸４が左側にシフト
し、したがって、中空パンチ３−b、３−dと回転アンビ
ル６−b、６−dがそれぞれ対向して間隔Ｂの2孔の穿孔
が可能となるように選択されている。

【００１６】待機状態で各中空パンチは、ほぼ被穿孔シ
ートの供給方向に向いて停止している。被穿孔シートの
供給系内に設けられた図示しないセンサにより、走行中
の被穿孔シートの縁部が検出されると、駆動歯車７を介
して第１の軸がシートを迎える方向に駆動回転され、選
択された中空パンチは、対向する回転アンビルとの間で
走行中の被穿孔シートを、俎板上の包丁の切断作用と同
様の切断作用で穿孔孔の円周経路上を順次切断して全周
の切断を完了することで、選択された数の孔を所定位置
に穿孔し、待機位置まで回転して停止する。この間、回
転アンビルは、中空パンチとで被穿孔シートを挟持した
瞬間から回転を始め、穿孔完了後も暫く惰力回転する。
本実施例は、回転アンビルを遊転としてその駆動系を省
略した、全回転アンビルを共通の軸(第2の軸)上に固定
して取付けるとともに該軸を遊転支持して回転アンビル
の支持を簡略化した、該共通の軸を軸方向に移動可能と
することで、回転駆動を必要とするパンチ側の軸方向移
動を不要とした、軸受けの配置を適正化して軸の撓みを
抑制した、等の特徴を有する。

【００１７】（実施例２）次に、図2は本発明の第２の
実施例を説明する図である。本実施例は、第１の軸（パ
ンチ軸）を軸方向に移動可能としたものであり、その特
徴は、後述の図５および６のような穿孔屑排出手段をパ
ンチに設ける場合、そのプラグ３kやノックピン３pが作
動を必要とする時のみ、カム板３m、３m′、回転アンビ
ル６、２６等に接近して接触作動するように、容易にな
し得ることである。

【００１８】第１実施例と異なる点を重点に述べる。第
１の軸２１は、軸受け２２a、２２b、２２cにより軸方
向移動と回転が可能に支持されており、該軸上には、一
方端に幅広の駆動歯車２７が固定して、他方端部の内側
にシフタ３１が軸方向移動不可能で遊転可能に、該他方
端部の外側にノブ３５が固定して、それぞれ取り付けら
れている。そして、第１の軸２１は、第１の実施例の第
２の軸４とほぼ同様にして、軸方向の位置として左右２
位置を選択的に取り得る。一方、ピン２４a、２４bおよ
び２４cは、ブラケット２９′により支持されており、
これらのピン上に回転アンビル２６−a、２６−b、２６
−c、２６−dおよび２６−eが軸方向移動不可能で遊転
可能に支持されている。第１の軸２１の軸方向位置を移
動することにより、穿孔孔数を選択し得る。本実施例
は、回転アンビル２６を遊転としてその駆動系を省略し
た、全回転アンビルを短尺のピンで回転支持すること
で、軸、軸受けを排し、コストおよび組立て工数低減を
達成した、前記穿孔屑排出手段を設置する場合、その手
段の作動、不作動の選択を、穿孔孔数の選択と同時化し
得る等の特徴を有する。なお、実施例１および２におい
て、ばね１３および３３の位置を第１の軸方向に適当量
移動可能にして、中空パンチと回転アンビルの接触位置
関係をずらして回転アンビルの作用面の偏摩耗を緩和す
るとよい。

【００１９】次に、本発明に係る中空パンチの実施例に
ついて述べる。図３は、本発明に係る中空パンチの１実
施例の断面図である。該実施例のパンチ３は、全長が中
空状とされ、切刃３aで発生した穿孔屑は該中空部を通
って反切刃側から排出されるようにしたものであり、中
空部の内径は抜きテーパ部３bを経てストレート部３cと
され、外形は、鍔部３dの後方のステム部３eを、軸１に
設けた穴に圧入して固定されている。本実施形態は、構
造、製作が最も簡単である。図４は、本発明に係る中空
パンチ３の他の実施例の断面図であり、パンチの胴部に
形成した穴３hに、Ｕ字形断面の溝３gを有する入れ子３
fを圧入固定して、穿孔屑を滑らかに軸１の軸方向に導
くようにしたものであり、穿孔屑の通過距離を短縮して
排出を容易化したものである。なお、この例でも中空パ
ンチの内径は抜きテーパ部３bを有する。また、この例
は、ステム部３eを小径として第１の軸１に設けるべき
貫通穴を小径化可能としている。

【００２０】次に本発明に係る穿孔屑排出手段について
述べる。図５は、中空パンチに穿孔屑排出手段を設けた
ものの１実施例の断面図である。中空パンチ３は、その
ステム部3eを第１の軸１に固定保持されており、胴部に
は、抜きテーパ付き穿孔屑収容穴3bに連通する第１の軸
の軸方向の貫通穴３hが設けられている。該貫通穴３hの
一方の開口部には中心側（左側）の端面にＵ字形断面の
溝を有し、リング状板バネ３ｉ（付図参照）により右向
き（抜け方向）に付勢され、ビス３jで抜止めおよび回
止めされたプラグ３kが嵌入されている。該プラグ３k
は、穿孔時を含み常時はバネ３ｉの付勢力により右側に
押圧されているが、図ではその中高の右側端面を図示し
ないブラケットで支持されたカム板３mと接触して、バ
ネ３ｉの付勢力に抗して左方向に押圧されている。した
がって、プラグ３kは、第１の軸１の回転によりその中
高面をカム板３mで押圧されて、左右に進退して穿孔屑
を強制的に排出する。図６Ａ、Ｂは、本発明に係る穿孔
屑排出手段の他の実施形態の断面図である。中空パンチ
３は、そのステム部3eを第１の軸１に嵌入して固定され
ており、軸心に沿う穴に、頭部と幹部からなるノックピ
ン3pを収容しており、該ノックピン3pは、ばね3q等によ
り付勢力を与えられ、穿孔時を含み常時はその頭部の頂
面が切刃3aより適当量窪ませている。ノックピン3pは、
図Ａでは、ボタン3sを有するピンアーム3rを備えてお
り、第１の軸の回転中にそのボタン3sを図示しないブラ
ケットで支持されたカム板3ｍ′と接触して、ばね3qの
付勢力に抗してに押圧されることで穿孔屑を排出する。
図Ｂではノックピン3pは、長い幹部を有しており、その
端面を回転中に回転アンビル６または２６で押圧されて
穿孔屑を排出する。上述の穿孔屑排出装置は、第１の軸
の移動の有無とは無関係に採用してよいが、第１の軸の
移動と併用して該第１の軸の移動により、該排出装置の
作動、不作動の選択を穿孔孔数の選択の同時化すると良
い。

【００２１】次に、図７は、第１の軸の回転により飛散
してトラブルの原因となり易い穿孔屑を一定の方向に規
則的に排出させるためのカバーを設けた例の断面図であ
り、この例で中空パンチ３は、図３で例示したもので示
している。カバー４０は、テーパ等により第１の軸の軸
方向に開く面４０aを主体とし、必要に応じて形成した
窪み部４０bを有する穿孔屑案内面を有する。穿孔屑は
該案内面を転がりまたは滑り降りることにより、該案内
面のほぼ最低部から、回転による円周方向の速度成分を
少なくして第１の軸の軸方向に排出されるため、広範囲
に不規則的に飛散することがなく、これにより、トラブ
ルを抑制し、また、回収も容易となる。

【００２２】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明は、中空パ
ンチを弾性を有する回転ローラの表面に押圧して穿孔す
るロータリパンチユニットでは穿孔対の数は中空パンチ
と回転ローラのいずれか一方の軸方向位置を変化するこ
とで選択可能であること、およびこの軸方向位置を変化
する際、その変化量を正確に規制することは困難である
が、該型式のロータリパンチユニットでは、、パンチと
ダイスによるせ穿孔装置のように位置、角度関係を精密
に調整する必要がないという点に着目し、フライング穿
孔機能の利点を備え、かつ共通の機種で穿孔孔数が選択
可能なパンチユニットを容易に実現可能としたものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を説明する図である。

【図２】本発明の第２の実施例を説明する図である。

【図３】本発明に係る中空パンチの１実施例の断面図で
ある。

【図４】本発明に係る中空パンチの他の実施例の断面図
である。

【図５】本発明に係る穿孔屑排出手段の１実施例の断面
図である。

【図６】本発明に係る穿孔屑排出手段の他の実施例の断
面図である。

【図７】穿孔屑のためのカバーを説明する断面図であ
る。

【図８】従来のパンチとダイスによるロータリパンチユ
ニットの作動を説明する図である。

【符号の説明】

１、２１：第１の軸、２、２２：軸受け、３：中空パン
チ、４：第２の軸、２４：ピン、５：軸受け、６、２
６：回転アンビル、７、２７：駆動歯車、８、２８：枠
体、９、９′、２９，２９′：ブラケット、１０、１
０′：端板、１１、３１：シフタ、１２、３２：止め
輪、１３、３３：ばね、１４、３４：ビス、１５，３
５：ノブ、４０：カバー、４１：パンチ、４２：ダイス

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動される第１の軸上に装着された
   先端に切刃を有する複数の中空パンチと、前記第１の軸
   と平行または実質的に平行な軸心を有する第２の軸もし
   くはピンに装着された弾性を有する複数の回転アンビル
   からなり、前記第１の軸の駆動回転により前記パンチの
   切刃が前記回転アンビルに圧接して、前記中空パンチと
   回転アンビルとの間に供給されたシート材を穿孔するロ
   ータリパンチユニットにおいて、前記中空パンチと前記
   回転アンビルの少なくとも一方を前記第１の軸の軸方向
   に移動することにより、穿孔動作に関与する前記中空パ
   ンチと前記回転アンビルの対の数を選択可能としたこと
   を特徴とするロータリパンチユニット。
2. 【請求項２】 回転アンビルはパンチに対して非同期回
   転する請求項１のロータリパンチユニット。
3. 【請求項３】 回転アンビルは、それが装着された第２
   の軸もしくはピンの上で、または該第２の軸もしくはピ
   ンとともに遊転可能である請求項１または２のロータリ
   パンチユニット。
4. 【請求項４】 複数の回転アンビルは、第２の軸に装着
   されており、軸方向の移動は、該第２の軸の軸方向の移
   動である請求項１、２または３のロータリパンチユニッ
   ト。