JP6566438B2 - Drilling system - Google Patents
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Description
本発明は、紙シート、プラスチックシート、金属シート、布シート等の様々なシート状の被加工物にファイル用又は他のパンチ穴を自動的に穿設するための穿孔システムに関する。 The present invention relates to a punching system for automatically punching files or other punch holes in various sheet-like workpieces such as paper sheets, plastic sheets, metal sheets, cloth sheets and the like.
従来、複写機、印刷機、ファクシミリ機等の画像形成装置やその後処理装置、製本装置等に搭載して、それら装置から搬出される紙シート等のシートに、例えばファイル用の綴じ穴を穿設するための穿孔装置が使用されている。近年、画像形成装置等から排出されるシートの高速処理が進んでおり、これに対応して穿孔装置も穿孔処理の高速化、効率化が要求されている。 Conventionally, it is mounted on image forming apparatuses such as copiers, printing machines, facsimile machines, post-processing apparatuses, bookbinding apparatuses, etc., and a binding hole for, for example, a file is formed in a sheet such as a paper sheet carried out from these apparatuses. A punching device is used to do this. In recent years, high-speed processing of sheets discharged from an image forming apparatus or the like has progressed, and in response to this, the punching device is also required to increase the speed and efficiency of the punching processing.
多くの穿孔装置は、駆動モーターでカム機構を介してパンチ部材を穿孔方向に往復動させることにより、所定位置に搬送されたシートを穿孔する。この場合、搬送されるシートを停止させることなく穿孔すると、穿設したパンチ穴からパンチ部材が抜け出る際に、該パンチ穴の縁に引っ掛かってパンチ穴を破損したり品質を低下させたり、紙詰まりを起こす虞がある。 Many perforating apparatuses perforate a sheet conveyed to a predetermined position by reciprocating a punch member in a perforating direction via a cam mechanism by a drive motor. In this case, if the conveyed sheet is punched without stopping, when the punch member is pulled out from the punched hole, the punch is caught on the edge of the punched hole, and the punched hole is damaged or the quality is deteriorated. There is a risk of causing.
そこで、パンチとダイとをシートと同じ速度で搬送しながら、穿孔する穿孔装置が知られている(例えば、特許文献1を参照)。この穿孔装置は、パンチユニットとダイユニットとを、シートの幅方向に移動可能なクランク機構によって、シート搬送方向に往復運動させる。 Therefore, a punching device that punches while conveying the punch and the die at the same speed as the sheet is known (see, for example, Patent Document 1). This punching device reciprocates the punch unit and the die unit in the sheet conveying direction by a crank mechanism that can move in the sheet width direction.
また、より簡単な構造及び制御で、同様にパンチとダイとをシートと同じ速度で搬送しながら、穿孔する穿孔装置が提案されている(例えば、特許文献2を参照)。この穿孔装置は、水平な回転軸に装着された円筒カムによって、パンチとダイとを有する穿孔ユニットをシート搬送方向に往復動させながら、円筒カムと同軸に装着された膨出カムによりパンチを往復動させることによって、シートを穿孔する。 Also, a punching device that punches with a simpler structure and control while conveying the punch and die at the same speed as the sheet has been proposed (for example, see Patent Document 2). This punching device uses a cylindrical cam mounted on a horizontal rotating shaft to reciprocate a punching unit having a punch and a die in the sheet conveying direction, and reciprocates the punch by a bulging cam mounted coaxially with the cylindrical cam. The sheet is perforated by moving it.
特許文献1の穿孔装置は、パンチユニットとダイユニットをシート搬送方向に移動させるクランク機構に加えて、シートの幅方向に移動させる別個の移動機構が必要である。そのため、装置全体が大型化、複雑化したり、複雑な制御が必要になる虞があり、最近の画像形成装置及びその後処理装置の小型化に伴う小型化、低背化の要求に対応できない等の問題を生じる。
The punching device of
特許文献2の穿孔装置は、同軸上で一体に回動する円筒カムと膨出カムとによって、パンチ及びダイのシート搬送方向への往復動とパンチの穿孔動作とを駆動している。かかる円筒カムによってパンチ及びダイの移動速度をシートの搬送速度に正確に合わせ、穿孔動作を行うことは困難である。
The punching device of
他方、移動しているシートを穿孔する場合、パンチは、穿設したパンチ穴からできる限り短時間で抜き出すことが好ましい。穿孔刃の刃先が、パンチ穴から抜け出る際に、パンチ穴周縁に触れて損傷したり、パンチ穴の品質を低下させる虞があるからである。特にシートを高速で搬送する場合、穿孔刃によるパンチ穴の損傷,品質低下の可能性が高くなる。 On the other hand, when punching a moving sheet, the punch is preferably extracted from the punched hole in as short a time as possible. This is because when the cutting edge of the punching blade comes out of the punch hole, it may be damaged by touching the periphery of the punch hole, or the quality of the punch hole may be deteriorated. In particular, when a sheet is conveyed at high speed, there is a high possibility of punch hole damage and quality deterioration by the perforating blade.
そこで、本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、比較的簡単な構成で、装置全体の小型化低背化を図りつつ、シートを搬送しながら、パンチ穴を高品質に穿設することができる穿孔システムを提供することにある。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and its purpose is to convey a sheet while reducing the size and height of the entire apparatus with a relatively simple configuration. Another object of the present invention is to provide a drilling system that can punch holes with high quality.
本発明の穿孔システムは、上記目的を達成するために、
軸線方向の一端に穿孔刃を有し、軸線方向に往復動して、所定の搬送方向に搬送されるシートにパンチ穴を穿設するパンチ部材と、パンチ部材によりシートにパンチ穴が穿設される際に、シートをその両面から挟持するシート挟持部と、を有する穿孔装置を備え、
穿孔装置が、所定の搬送方向に沿って移動可能に設けられている、ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the drilling system of the present invention provides
A punching member having a punching blade at one end in the axial direction, reciprocating in the axial direction, and punching holes in the sheet conveyed in a predetermined conveying direction, and the punching holes are formed in the sheet by the punching member. A punching device having a sheet clamping portion that clamps the sheet from both sides thereof,
The punching device is provided so as to be movable along a predetermined conveying direction.
このように構成することによって、パンチ部材によりシートを穿孔する際に、穿孔装置には、パンチ部材の外周面がそれに係合するパンチ穴周縁から所定の搬送方向に受ける力と、シート挟持部とシート面との間に発生する摩擦力とが作用する。搬送されるシートから作用するこれらの力によって、穿孔装置は、別個の駆動手段又は制御手段を用いることなく、シートと一体に同じ速度で移動しながら、パンチ穴を穿設することができる。 With this configuration, when punching a sheet with the punch member, the punching device includes a force that the outer peripheral surface of the punch member receives in the predetermined conveying direction from the periphery of the punch hole that engages with the punch member, A frictional force generated between the sheet surface and the sheet surface acts. These forces acting from the conveyed sheet allow the punching device to punch holes while moving at the same speed as the sheet without using separate drive means or control means.
このとき、パンチ穴周縁がパンチ部材外周面から受ける反力は、穿孔装置をシートと一体に移動させるのに必要な力に対して、シート挟持部とシート面間の摩擦力の分だけ小さくて済む。従って、穿孔時にパンチ穴周縁がパンチ部材外周面との係合によって損傷する虞を解消し又は大幅に低減することができる。 At this time, the reaction force that the punch hole periphery receives from the outer peripheral surface of the punch member is smaller than the force necessary to move the punching device integrally with the sheet by the friction force between the sheet clamping portion and the sheet surface. That's it. Therefore, it is possible to eliminate or greatly reduce the possibility that the punch hole periphery is damaged by the engagement with the outer peripheral surface of the punch member during drilling.
更に、シートがシート挟持部に挟持されることによって、軸線方向に関するシートの位置を、パンチ部材が穿孔してパンチ穴から離脱するまでの間、常に一定に固定しかつ維持することができる。従って、パンチ部材はより短時間でパンチ穴から離脱させることができるので、その際に穿孔刃の刃先がパンチ穴周縁に触れて損傷したり、パンチ穴の品質を低下させる虞が解消され又は大幅に低減する。 Furthermore, the sheet is clamped by the sheet clamping unit, so that the position of the sheet in the axial direction can be always fixed and maintained until the punch member is punched and removed from the punch hole. Accordingly, since the punch member can be removed from the punch hole in a shorter time, the possibility that the edge of the punching blade touches the peripheral edge of the punch hole and is damaged at that time, or the quality of the punch hole is deteriorated is eliminated or greatly reduced. To reduce.
このように、本発明によれば、別個の駆動手段や制御手段を設けることなく、穿孔装置をシートと一体に同じ速度で移動させながら、シートにパンチ穴を穿設することができ、しかも穿孔装置を移動させるために必要な力を、シートの広い部分に分散して負担させるので、シートを損傷することがない。従って、高品質で高品位のパンチ穴を形成することができる。 Thus, according to the present invention, it is possible to punch holes in the sheet while moving the punching apparatus at the same speed as the sheet integrally without providing separate driving means and control means. Since the force necessary to move the apparatus is distributed and applied to a wide part of the sheet, the sheet is not damaged. Therefore, high-quality and high-quality punch holes can be formed.
或る実施形態では、シート挟持部が、パンチ部材によりシートにパンチ穴が穿設される穿孔位置でシートを支持するシート支持面と、シート支持面にシートを押圧する押圧部材とを備える。これにより、押圧部材からシートに印加される押圧力によって、シート支持面及び押圧部材とシート各面との間に、穿孔装置を移動させる力を分担するのに必要な摩擦力を発生させることができる。また、このタイプの穿孔装置は、多くの場合、穿孔位置でシートを支持するためのシート支持面を備えており、これをシート挟持部に兼用することによって、部品点数を少なくし、装置全体の構造を簡単にすることかできる。 In one embodiment, the sheet clamping unit includes a sheet support surface that supports the sheet at a punching position where a punch hole is formed in the sheet by the punch member, and a pressing member that presses the sheet against the sheet support surface. Thereby, the pressing force applied to the sheet from the pressing member can generate a frictional force necessary to share the force for moving the punching device between the sheet supporting surface and the pressing member and each surface of the sheet. it can. Further, in many cases, this type of punching device is provided with a sheet support surface for supporting the sheet at the punching position. By using this as a sheet clamping portion, the number of parts can be reduced and the entire device can be reduced. The structure can be simplified.
別の実施形態では、押圧部材が、シートのシート支持面とは反対側の面に当接する押圧面を有し、該押圧面をシートに向けて付勢するばね部材から構成される。ばね部材を用いることによって、シートに対する必要な押圧力を比較的容易に得ることができ、装置全体の構成をより簡単にすることかできる。 In another embodiment, the pressing member includes a pressing surface that abuts against a surface of the sheet that is opposite to the sheet support surface, and includes a spring member that biases the pressing surface toward the sheet. By using the spring member, the necessary pressing force against the sheet can be obtained relatively easily, and the configuration of the entire apparatus can be further simplified.
更に別の実施形態では、ばね部材の付勢力が、パンチ部材の軸線方向の移動量によって変化することによって、パンチ部材による穿孔動作の進行に対応させて、シートに対する必要な押圧力を得ることができる。また、穿孔動作を開始する前には、ばね部材がシートの搬送を遅らせたり妨げないように調整することができる。 In yet another embodiment, the urging force of the spring member changes according to the amount of movement of the punch member in the axial direction, so that the necessary pressing force on the sheet can be obtained in accordance with the progress of the punching operation by the punch member. it can. Further, before the punching operation is started, the spring member can be adjusted so as not to delay or prevent the conveyance of the sheet.
或る実施形態では、ばね部材が、2つのばね板部分に屈曲された板ばね部材からなり、一方のばね板部分の一方の面が押圧面を形成する。これにより、必要な押圧力を発揮する付勢力の機能と押圧面とを1つの部材で実現でき、部品点数を少なくして装置全体の構成を簡単にし、かつ小型化を図ることができる。 In one embodiment, the spring member comprises a leaf spring member bent into two spring plate portions, and one surface of one spring plate portion forms a pressing surface. Thereby, the function of the urging force that exerts the necessary pressing force and the pressing surface can be realized by one member, the number of parts can be reduced, the configuration of the entire apparatus can be simplified, and the size can be reduced.
別の実施形態では、板ばね部材の一方のばね板部分と他方のばね板部分との間隔が、パンチ部材の軸線方向の移動量に対応して変化することによって、非常に簡単な構造で、パンチ部材による穿孔動作の進行に対応した必要な押圧力を得ることができる。 In another embodiment, the distance between one spring plate portion and the other spring plate portion of the leaf spring member is changed in accordance with the amount of movement of the punch member in the axial direction, thereby having a very simple structure. The required pressing force corresponding to the progress of the punching operation by the punch member can be obtained.
更に別の実施形態では、他方のばね板部分が、パンチ部材と共に軸線方向に変位することによって、パンチ部材による穿孔動作の進行に対応して板ばね部材の付勢力を変化させることができる。 In still another embodiment, the other spring plate portion is displaced in the axial direction together with the punch member, whereby the urging force of the plate spring member can be changed corresponding to the progress of the punching operation by the punch member.
また、或る実施形態では、穿孔装置を所定の搬送方向とは逆向きに付勢する付勢手段を更に備えることによって、次の穿孔動作に備えて、穿孔装置を迅速に元の穿孔開始位置に自動復帰させることができる。 In one embodiment, the punching device is further provided with biasing means for biasing the punching device in the direction opposite to the predetermined conveying direction, so that the punching device can be quickly moved to the original punching start position in preparation for the next drilling operation. Can be automatically restored.
本発明の別の側面によれば、上述した本発明の穿孔システムを備え、それによりシートを搬送しながら、パンチ穴を高品質に穿設し得るシート処理装置が提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a sheet processing apparatus provided with the above-described perforating system of the present invention, thereby enabling punch holes to be punched with high quality while conveying a sheet.
また、本発明の別の側面によれば、上述した本発明の穿孔システム又は上述した本発明のシート処理装置を備え、それにより、画像形成した後のシートを搬送しながら、パンチ穴を高品質に穿設し得る画像形成装置が提供される。 Further, according to another aspect of the present invention, the punching system of the present invention described above or the sheet processing apparatus of the present invention described above is provided, so that the punch hole is formed with high quality while conveying the sheet after image formation. An image forming apparatus that can be perforated is provided.
以下に、添付図面を参照しつつ、本発明の穿孔システムをその実施形態に基づいて詳細に説明する。
本実施形態の穿孔システムは、例えば画像形成装置又はその後処理装置等の本体装置に組み込まれ、画像形成装置から搬入される紙シート等のシートを搬送しながら、例えばファイル用の綴じ穴を穿設するために使用するものである。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a drilling system of the present invention will be described in detail based on an embodiment thereof with reference to the accompanying drawings.
The punching system of this embodiment is incorporated in a main body device such as an image forming apparatus or a post-processing device, for example, and forms a binding hole for a file while conveying a sheet such as a paper sheet carried from the image forming apparatus. It is used to do.
図1,2は、本発明の好適な実施形態である穿孔システム100の構成全体を示している。穿孔システム100は、穿孔装置1と、該穿孔装置を取り付けるフレーム2と、シートSを搬送するシート搬送機構101とから構成される。シート搬送機構101は、シート搬送方向Aに沿って穿孔装置1の上流側から下流側に延在し、互いに対向配置された上側案内プレート102と下側案内プレート103とに有する。前記上側案内プレートと下側案内プレートとの間には、一定の僅かな間隙からなるシートSの案内路104が画定される。
1 and 2 show the overall configuration of a
上側及び下側案内プレート102、103には、穿孔装置1のシート搬送方向Aの直ぐ上流側に上下1対の搬入ローラー105,106が、シート搬送方向Aに関して左右対称に1対ずつ配置されている。更に穿孔装置1のシート搬送方向Aの直ぐ下流側には、上下1対の搬出ローラー107,108が、左右対称に4対配置されている。特に、穿孔装置1側の端に配置された1対の搬出ローラー107a,108aは、穿孔装置1の穿孔位置の下流側に、左右方向の対応する位置に配置されている。
On the upper and
前記各搬入ローラー対は、上側及び下側案内プレート102、103を左右方向に横断する搬入ローラー軸109,110に回転駆動可能に軸支されている。前記各搬出ローラー対は、同様に、上側及び下側案内プレート102、103を左右方向に横断する搬出ローラー軸111,112に回転駆動可能に軸支されている。
Each of the carry-in roller pairs is rotatably supported by carry-in
上側の搬入ローラー軸109及び搬出ローラー軸111は、それぞれコイルばね113,114によって下側の搬入ローラー軸110及び搬出ローラー軸112に向けて所定の圧力で付勢されている。これにより、上側の搬入ローラー105及び搬出ローラー107の外周面は、それぞれ対応する下側の搬入ローラー106及び搬出ローラー108の外周面を前記所定の圧力で押圧する。この押圧力によって、前記各搬入及び搬出ローラーは、上側及び下側案内プレート102、103にそれぞれ開設された窓を通して案内路内104のシートSを上下から挟み、前記搬入ローラー軸及び搬出ローラー軸の回転によって搬送方向Aに搬送する。
The upper carry-in
下側の搬入ローラー軸110と搬出ローラー軸112とは、それぞれ穿孔装置1とは反対側の端部110a,112a同士が、プーリー115,116及びベルト117からなるベルト伝動機構によって連結されている。搬入ローラー軸110の反対側の端部110bは、同様にプーリー118及びベルト119からなるベルト伝動機構によって、駆動モーター120の出力軸(図示せず)と連結されている。これにより、前記駆動モーターを回転させると、下側の搬入ローラー軸110及び搬出ローラー軸112がシート搬送方向に回転駆動され、下側の搬入ローラー106及び搬出ローラー108に圧接された上側の搬入ローラー105及び搬出ローラー107が、同様にシート搬送方向に回転する。
The lower carry-in
穿孔装置1は、取付ユニット3を用いてフレーム2に固定されている。取付ユニット3は、フレーム2に固定される下側の支持部材4と、該支持部材に関して移動可能な上側の可動取付部材5とを有する。可動取付部材5は、支持部材4に設けられたガイドロッド手段(図示せず)により画定される所定の移動範囲でシート搬送方向に沿って両方向に直線的に移動することができる。
The
図3〜6は、穿孔装置1の構成全体を示している。穿孔装置1は、穿孔部11と、駆動部12と、フレーム構造13とを有する。フレーム構造13は、穿孔されるシートを案内するため、及び穿孔装置1を取付ユニット3に取り付けるための下側フレーム14と、穿孔部11及び駆動部12を組み付けるための上側フレーム15とから構成される。
3 to 6 show the entire configuration of the
フレーム2には、穿孔装置1のシート搬送方向の直ぐ上流側にピン121が突設されている。穿孔装置1とフレーム2との間には、引張コイルばね122が、その各端を上側フレーム15とピン121とに係着させて介装されている。穿孔装置1は、引張コイルばね122により上流側に、前記移動範囲の上流端のホームポジションに向けて常時付勢されている。
A pin 121 protrudes from the
図3、4に示すように、下側フレーム14は概ね矩形の平板状部材からなり、その上面は、穿孔される被加工物であるシートSを支持するための水平かつ平坦なシート支持面14aを画定する。上側フレーム15は、シート支持面14aと一定の僅かな隙間をもって対向するように配置された下部プレート16を有する。シート支持面14aと下部プレート16間の僅かな隙間によって、穿孔位置にシートSを通過させるためのシート通路17が画定される。下側フレーム14と上側フレーム15の下部プレート16とは、シート通路17とは反対側の端部でスペーサープレートを挟んで一体に結合している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
シート支持面14aは、シート搬送機構101の下側案内プレート103の上面と同一平面をなすように配置される。シート通路17は、シート搬送機構101の案内路104と実質的に同じ寸法に設定される。これにより、案内路104を搬送されるシートが、穿孔装置1のシート支持面14a上をスムーズに通過することができる。
The
図3及び図5に示すように、上側フレーム15には、シート通路17側に穿孔部11が配置され、それとは反対側に駆動部12が配置されている。上側フレーム15は、下部プレート16の駆動部12とは反対側の端部から垂直上向きに折曲された側部プレート18と、下部プレート16の上流側の端部から垂直上向きに折曲された側部プレート19と、側部プレート19の上端で内側へ下部プレート16と平行に、即ち全体としてコ字型を形成するように水平に折曲された上部プレート20とを更に有する。
As shown in FIGS. 3 and 5, the
穿孔部11は、図6に示すように、上下方向に延長し、全長に亘って略直径一定の円形ロッド状のパンチ部材21を備える。パンチ部材21は、その下端に形成された円筒状の穿孔刃22を有する。穿孔刃22は、パンチ部材21の円筒状周縁を側面方向から見てV字状に切り欠くように、即ち前記円筒状周縁の或る対向する側面位置にそれぞれV字状切欠きを画定するように形成されている。パンチ部材21には、2つの直径方向の貫通孔23,24が上部と下部とに形成され、かつ軸線方向中央付近に比較的狭幅の周方向溝25が全周に亘って凹設されている。
As shown in FIG. 6, the perforated
上側フレーム15の下部プレート16及び上部プレート20には、垂直方向に対応する位置に円形の貫通孔26,27がそれぞれ形成されている。上側の貫通孔27にはパンチ部材21の上端部が、下側の貫通孔26にはその下端部が、それぞれ回動自在にかつ軸線方向に摺動自在に挿通される。下側フレーム14には、垂直方向に下部プレート16の貫通孔26に対応する位置に、穿孔刃22によりシートSを穿孔するための円形ダイ孔28が貫設されている。
Circular through
パンチ部材21には、それと同心に円筒カムからなるカム部材31が外装される。カム部材31は、それぞれ略円筒形状の上部カム半体31aと下部カム半体31bとから構成することができる。上部カム半体31aと下部カム半体31bとは、互いに上下に嵌め合わせて、周方向に一体的に回動可能に組み立てられる。
The
上部カム半体31aの下面には、その外周縁に沿って全周に亘って連続する上側カム面32aが形成されている。下部カム半体31bの上面には、その外周縁に沿って全周に亘って連続する下側カム面32bが形成されている。両カム半体31a、31bを上述したように一体化することによって、カム部材31の外周面には、後述するように周方向に無端のカム溝33が形設される。
An
側部プレート18には、カムピン34が、カム部材31の外周面に向けて水平に突設されている。カムピン34は、カム溝33に嵌入して上側カム面32a及び/又は下側カム面32bに係合するように配置されている。
On the
カム部材31(下部カム半体31b)の下面には、パンチ部材21を挿通する軸孔の周縁から直径方向に延びる所定深さの細溝35が形成されている。カム部材31(上部カム半体31a)の上面には、前記パンチ部材を挿通する軸孔の周縁に沿って所定幅及び深さの段差36が設けられている。
On the lower surface of the cam member 31 (
カム部材31下面の細溝35には、パンチ部材21の下側貫通孔24に挿通した連結ピン37の、該貫通孔の両端から突出する両端部を嵌合させる。カム部材31上面の段差36には、例えばゴム製のリング38を嵌合させ、その直ぐ上でEリング39をパンチ部材21の周方向溝25に嵌着する。これによって、カム部材31は、パンチ部材21に軸線方向及び周方向に一体に装着される。
The
パンチ部材21には、後述するポジションセンサーのための位置検出用部材としてセンサーフラグ部材41が、カム部材31の上面に一体に固定されている。センサーフラグ部材41は、パンチ部材21の軸線を中心に半径方向外向きに水平に延出する一定幅の翼状をなす扇形の遮光板で形成される。
A
パンチ部材21には、上部プレート20の貫通孔27から上方に突出する上端部に、被動歯車42が同心に外装されている。被動歯車42は、後述するように駆動側のウォーム即ちねじ歯車に噛合するウォームホイール即ちはす歯歯車である。被動歯車42には、パンチ部材21を挿通する軸孔の全長に亘ってその周縁から直径方向に延びる細溝43が形成されている。
A driven
カム部材31下面の細溝35には、パンチ部材21の上側貫通孔23に挿通した連結ピン44の、該貫通孔の両端から突出する両端部を嵌合させる。連結ピン44の前記両端部は細溝35内に、カム部材31の回転方向には移動不能にかつ該カム部材の軸線方向には摺動可能に配置される。また、被動歯車42は、その下面を上部プレート19の上面に摺接させて支持されている。これにより、被動歯車42は、パンチ部材21に関して周方向には一体に回動可能に、かつ軸線方向には相対的に移動可能に保持される。
The
図4に示すように、上側フレーム15には、シート通路17内のシートSをシート支持面14aに押圧するためのシート押圧部70が、穿孔部11のシート搬送方向上流側に設けられている。シート押圧部70は、ばね鋼等のばね材料からなる金属薄板をV字状に屈曲した板ばね部材71を有する。板ばね部材71は、上側ばね板部分72の上面をカム部材31の下面に対面する向きに、下側ばね板部分73の下面をシート支持面14aに対面する向きにして、屈曲部74をシート搬送方向の上流側に向けて配置される。
As shown in FIG. 4, the
シート押圧部70は更に、板ばね部材71を支持するための揺動アーム75と、上側フレーム15の側部プレート19に固定された取付具76とを有する。揺動アーム75は、上側ばね板部分72の両側縁から側方に張り出し、前記両側縁に沿って屈曲部74側に該屈曲部を越えて延出する板部分を、上向き直角に折曲して形成され、その前記屈曲部側の端部で前記取付具に上下に揺動可能に軸支されている。これにより、板ばね部材71は、上側フレーム15の側部プレート19に、カム部材31とシート支持面14aとの間で上下に揺動可能に支持される。
The
図7に示すように、上側ばね板部分72は、先端部が少し下向きに屈曲されて、カム部材31の下面に当接するためのカム受け部77を形成している。下側ばね板部分73は、その中間部付近から先端側が少し上向きに屈曲されて、シート通路17内のシートSをシート支持面14aに押圧するためのシート押さえ78を形成している。
As shown in FIG. 7, the upper
シート押さえ78は、先端が下流側に向けて開口するY字形状に形成され、その開口部78a内をパンチ部材21が、上下に該開口部周縁に接触することなく貫通し得るようになっている。シート押さえ78は、パンチ部材21により形成される又は形成されたパンチ孔の周囲のシート部分に当接する。シート押さえ78の先端は、シート上面に引っ掛かることなく当接するように、少し上向きに屈曲されている。
The
カム受け部77がカム部材31下面に押し下げられて、上側ばね板部分72と下側ばね板部分73との間隔が狭まると、板ばね部材71が付勢力を発揮して、シート押さえ78が、シートSをシート支持面14aに押圧する。シート押さえ78からシートS上面に印加される押圧力は、カム受け部77がカム部材31下面に押し下げられることによる板ばね部材71の変位量、即ち前記カム部材下面の軸線方向の変位量によって増減する。
When the
駆動部12は、パンチ部材21を回転させるための駆動モーター48を備える。上側フレーム15は、穿孔部11を挟んで反対側に、側部プレート18に対向配置された側部プレート46を有する。駆動モーター48は、その出力軸49を穿孔部11に向けて水平に突出させて、側部プレート46に横置きに取り付けられている。
The
出力軸49の先端には、駆動歯車50が装着されている。駆動歯車50は、側部プレート20と側部プレート18間に回動自在に支持された水平な回転ロッド51上に一体回転可能に装着された中間歯車52が噛合している。回転ロッド51には、ウォーム53が形成され、被動歯車42と噛合している。これにより、駆動モーター48の回転をパンチ部材21に伝達し、該パンチ部材を減速して回転させることができる。
A
駆動モーター48には、その回転量を検出するために、例えば光学透過型のエンコーダー55が、穿孔部11とは反対側に設けられている。これにより、駆動モーター48の回転を、例えば穿孔装置1に対するシートSの位置と関連させて、より高精度に制御することができる。
In order to detect the rotation amount of the
上側フレーム15には、パンチ部材21の回転位置を検出するためのポジションセンサー60が、回転ロッド51とは反対側の側部プレート46の延長部47に取り付けられている。ポジションセンサー60は、透過型のフォトセンサーであり、パンチ部材21に向けてそれぞれ突出する矩形箱状の投光部62と受光部63とを有する。投光部62と受光部63とは、上下に所定の間隙をおいて対向させ、該間隙内を水平に回転するセンサーフラグ部材41が通過し得るように配置されている。ポジションセンサー60は、投光部62から受光部63へ光が通過するとオフ状態に、センサーフラグ部材41により遮光されるとオン状態になる。
In the
ポジションセンサー60は、上述した本実施形態の透過型フォトセンサーに限定されない。センサーフラグ部材41のようにパンチ部材21と一体に回転する検出子を使用するものであれば、例えば、反射型のフォトセンサーや磁気センサー、超音波センサー等の様々な公知のセンサーを用いることができる。
The
次に、本実施形態の穿孔システム100により、所定の搬送速度で案内路104内を移動しているシートSを穿孔する一連の動作を、図8〜図11を用いて説明する。図8において、穿孔装置1は、その移動範囲において最も上流側の前記ホームポジションに位置している。パンチ部材21及びカム部材31は、軸線方向の最上位置である上死点位置にあって、穿孔刃22が下部プレート16の貫通孔26内で待機している。
Next, a series of operations for punching the sheet S moving in the
この待機状態において、シート押圧部70は、シート押さえ78がシートSの上面に接している状態で、カム受け部77とカム31下面との間に少しの隙間が設けられている。この隙間によって、シートS上面には、板ばね部材71の重量の一部が掛かっているだけで、その付勢力は全く作用していない。従って、シートSは、実質的にシート押さえ77との接触に何ら妨げられることなく、シート通路17を所定の速度で搬送することができる。
In this standby state, the
この待機状態で、シートSの先端が予め設定された穿孔開始位置に達すると、穿孔装置1は穿孔動作を開始する。本実施形態において、前記穿孔開始位置は、搬出ローラー107,108の外周面が互いに圧接する圧接点位置である。シートSの先端が前記圧接点位置に達すると、これをセンサー(図示せず)が検出して、駆動モーター48を作動させ、パンチ部材21を図5の上面図において反時計周りに回転させる。カム溝33のプロファイルに従って、パンチ部材21及びカム部材31が、回転しながら前記上死点位置から軸線方向に沿って下降する。
In this standby state, when the leading edge of the sheet S reaches a preset punching start position, the
図9は、穿孔刃22の先端が貫通孔26の下端開口即ちシート通路17の上端に達する位置まで、パンチ部材21及びカム部材31が下降した状態を示している。板ばね部材71は、上側ばね板部分72のカム受け部77が、カム部材31下面によって上述した前記待機状態の最上位置から少し押し下げられている。このとき、穿孔装置1は依然として前記ホームポジションに保持され、シートSは搬送方向Aを向いて所定の搬送速度でシート通路17内を移動し続けている。この時点でシート押さえ78からシートSに作用する押圧力は、板ばね部材71の変位量が小さいので、まだシートの移動を実質的に遅らせたり妨げたりしない程度の大きさである。
FIG. 9 shows a state where the
図10は、パンチ部材21及びカム部材31が更に下降して、穿孔刃22の先端がシート通路17の下端位置に即ちシートSの上面に達した状態を示している。この状態から、実際のシートSの穿孔が開始する。シートSは、カム受け部77がカム部材31により図9の位置から更に押し下げられたことによって、シート押さえ78により比較的大きい押圧力でシート支持面14aに押し付けられる。このとき、シート押さえ78及びシート支持面14aとシートSの上下各面との間には、前記押圧力による摩擦力が発生する。
FIG. 10 shows a state in which the
また、このようにシート支持面14aに押し付けられることによって、穿孔直前のシートSは、シート通路17内で上下に変位しない。即ち、軸線方向に関するシートの位置が常に一定に固定されかつ維持されるので、シートの所望のパンチ穴形成位置に常に同じタイミングで穿孔を開始することができる。
Further, the sheet S immediately before punching is not displaced up and down in the
穿孔刃22がシートSを穿孔し始めると、パンチ部材21の上流側の周面には、穿孔されたばかりのパンチ穴の周縁が係合して、該パンチ穴周縁から前記パンチ部材を下流側に押す向きに作用力が発生する。これと略同時に、シートS各面とシート押さえ78及びシート支持面14aとの間に発生した前記摩擦力が、穿孔装置1をシート搬送方向Aに引っ張るように作用する。
When the
シートSから作用するこれらの力によって、穿孔装置1は、引張コイルばね122の付勢力に抗して、シートと一体に同じ速度で下流側に移動しながら、パンチ穴を穿設する。このとき、穿孔装置をシートと一体に移動させるのに必要な力は、シート押さえ78が当接してシート支持面14aとの間で挟持されるシートSのパンチ穴付近の領域と、パンチ穴周縁とが分担する。特に、パンチ穴周縁がパンチ部材外周面から受ける反力が、前記摩擦力の分だけ小さくて済むので、パンチ穴周縁が損傷する虞が解消され又は大幅に低減する。また、穿孔装置1は、シートSと一体に移動させるために別個の駆動手段や制御手段を必要としないので、小型化を図ることが容易である。
With these forces acting from the sheet S, the
図11は、パンチ部材21及びカム部材31が下死点位置まで下降し、穿孔刃22がダイ孔28内に最下位置まで突入してシートSにパンチ穴が形成された状態を示している。このとき、板ばね部材71からシートSに印加される押圧力、従ってシートSとシート押さえ78及びシート支持面14a間の前記摩擦力は、最大となる。
FIG. 11 shows a state in which the
この後、パンチ部材21は、前記パンチ穴から上方に離脱して下部プレート16の貫通孔24内の待機位置に戻る復帰動作を開始する。パンチ部材21が前記パンチ穴から完全に離脱するまでの間、穿孔装置1は、パンチ穴周縁からパンチ部材外周面への前記作用力と、前記シート押さえ及びシート支持面とシートS各面間の前記摩擦力とによって、シートSと一体に移動し続ける。
Thereafter, the
駆動モーター48が継続して回転することによって、パンチ部材21は回転しながら前記下死点位置から軸線方向に上昇する。パンチ部材21は、上死点位置に到達すると、次の穿孔動作に備えて待機状態に入る。前記復帰動作において前記上死点位置に達するまでのパンチ部材21及びカム部材31と板ばね部材71との関係は、図8〜図10を用いて説明した前記穿孔動作の過程とは逆の順序で進行する。
As the
シートSは、下死点位置から少なくとも孔刃22の先端が下死点位置からシート通路17の下端位置に即ちシートSの上面に達するまでの間、板ばね部材71により、穿孔過程と同様の十分な押圧力でシート支持面14aに押し付けられている。これにより、前記シート押さえ及びシート支持面との間で、穿孔装置1を移動させるのに必要な前記摩擦力を発生させることができる。
The sheet S is similar to the punching process by the
また、シートSがシート支持面14a上に維持されていることによって、パンチ部材21は、非常に短時間で前記パンチ穴から離脱させることができる。従って、シートSを高速で搬送する場合でも、穿孔刃22の刃先が、パンチ穴から抜け出る際に、その周縁に触れて損傷したり、パンチ穴の品質を低下させる虞が解消又は大幅に低減される。
Further, since the sheet S is maintained on the
パンチ部材21が前記パンチ穴から離脱して、その外周面とパンチ穴周縁との係合が解除されると、穿孔装置1は、引張コイルばね122の付勢力によって速やかに水平に移動し、前記ホームポジションに戻されて、次の穿孔動作に備えた状態に入る。パンチ部材21がパンチ穴から離脱する時間が非常に短いので、穿孔装置をより迅速に前記ホームポジションに自動復帰させることができる。
When the
他方、シートSは、シート搬送方向Aに沿って所定の搬送速度で移動し続ける。板ばね部材71からの押圧力は、パンチ部材21及びカム部材31の上昇と共に減少し、パンチ部材21が前記パンチ穴から離脱した後、シート押さえ78がシート上面に当接していても、それによりシートSの搬送が遅れたり妨げられることはない。
On the other hand, the sheet S continues to move along the sheet conveyance direction A at a predetermined conveyance speed. The pressing force from the
板ばね部材71がシートSに印加する押圧力の大きさや変化又はその割合、押圧力を印加するタイミング、シート押さえ78及び/又はシート支持面14aの摩擦係数等は、様々に設定することができる。例えば、穿孔刃22の先端がシート通路17の下端位置に達するまで、シートSを押圧しないように設定することができる。また、本実施形態では、前記押圧力が、パンチ部材21及びカム部材31の下降量に応じて連続的に変化するが、段階的に変化させることもできる。
The size, change, or ratio of the pressing force applied to the sheet S by the
また、上記実施形態では、板ばね部材71の上側ばね板部分72先端をカム部材31下面に当接させ、その移動量に応じて、シートSを押圧する付勢力を発揮するように構成した。別の実施形態では、パンチ部材21により直接又は該パンチ部材と一体に軸線方向に移動する別途の部材又は構造によって、上側ばね板部分72を押し下げるように構成することもできる。
Moreover, in the said embodiment, it comprised so that the front-end | tip of the upper side
別の実施形態では、シートSをシート支持面14aとの間で挟持するために板ばね部材以外の押圧手段を用いることができる。例えば、シート支持面14aの上方に対向配置した押圧面を、板ばね以外のばね手段、公知の様々な付勢手段又は駆動手段でシート面に押圧することができる。また、シート支持面14aに代えて、別個の部材、例えば上側フレームの下部プレート下面と適当な押圧手段との間でシートを挟持することもできる。
In another embodiment, pressing means other than the leaf spring member can be used to hold the sheet S between the
以上、本発明を好適な実施形態に関連して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、その技術的範囲において、様々な変更又は変形を加えて実施し得ることは言うまでもない。例えば、穿孔装置は、水平に搬送されるシートに対して垂直方向に往復動して穿孔するパンチ部材を備えるものであれば、上記実施形態以外の様々な構成のものを適用することができる。 As mentioned above, although this invention was demonstrated in relation to preferred embodiment, this invention is not limited to the said embodiment, In the technical scope, it can implement by adding various change or deformation | transformation. Needless to say. For example, as long as the punching apparatus includes a punch member that reciprocates in the vertical direction with respect to a horizontally conveyed sheet, various configurations other than the above-described embodiment can be applied.
1 穿孔装置
2 フレーム
3 取付ユニット
4 支持部材
5 可動取付部材
11 穿孔部
12 駆動部
13 フレーム構造
14 下側フレーム
14a シート支持面
15 上側フレーム
16 下部プレート
17 シート通路
18,20 側部プレート
19 上部プレート
21 パンチ部材
22 穿孔刃
22a 底頂部
28 ダイ孔
31 カム部材
33 カム溝
34 カムピン
41 センサーフラグ部材
42 被動歯車
48 駆動モーター
50 駆動歯車
53 ウォーム
55 エンコーダー
60 ポジションセンサー
70 シート押圧部
71 板ばね部材
75 揺動アーム
77 カム受け部
78 シート押さえ
100 穿孔システム
101 シート搬送機構
102 上側案内プレート
103 下側案内プレート
104 案内路
105,106 搬入ローラー
107,108 搬出ローラー
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記パンチ部材により前記シートにパンチ穴が穿設される際に、前記シートをその両面から挟持するシート挟持部と、
を有する穿孔装置を備え、
前記穿孔装置が、前記所定の搬送方向に沿って移動可能に設けられ、
前記穿孔装置を前記所定の搬送方向とは逆向きに付勢する付勢手段を更に備える、穿孔システム。 A punch member having a punching blade at one end in the axial direction, reciprocating in the axial direction, and punching holes in a sheet conveyed in a predetermined conveying direction;
When a punch hole is drilled in the sheet by the punch member, a sheet clamping unit that clamps the sheet from both sides;
Comprising a drilling device having
The punching device is provided movably along the predetermined conveying direction ;
The punching system further comprising biasing means for biasing the punching device in a direction opposite to the predetermined transport direction .
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