(57)【要約】【課題】厚手のシート材を穿孔する場合にも、切り込み性を良好に確保し得るパンチおよびそのパンチの加工方法を提供する。【解決手段】パンチ１０の刃面１２は、刃先平面視にて径方向に互いに直交する向きに切り込まれた断面Ｖ字状の溝１２ａ（第１溝）、溝１２ｂ（第２溝）により構成される。このパンチ１０の刃面１２は、第１溝形成工程、位置変換工程および第２溝形成工程により形成される。第１溝形成工程では、母材の刃具に対する往動により母材に溝１２ａを形成する。位置変換工程では、第１溝形成工程後、母材をその軸線回りに９０°回転させる。第２溝形成工程では、位置変換工程後、母材の刃具に対する復動により母材に溝１２ｂを形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
山部と谷部を有する刃面によりシート材を穿孔可能なパンチにおいて、
前記パンチの刃面は、刃先平面視にて径方向に互いに直交する向きに切り込まれた断面Ｖ字状の溝により構成されてなることを特徴とするパンチ。
【請求項２】
前記刃面の対向する谷部が異なる高さに設定されている請求項１に記載のパンチ。
【請求項３】
山部と谷部を有する刃面によりシート材を穿孔可能なパンチの加工方法において、
前記パンチを形成可能な母材とＶ字状溝を形成可能な刃具との相対的な往動により同母材の先端径方向に断面Ｖ字状の第１溝を形成する第１溝形成工程と、
前記第１溝形成工程の後、前記母材をその軸線まわりに９０°回転させる位置変換工程と、
前記位置変換工程の後、前記母材と前記刃具との相対的な復動により同母材の先端径方向に前記第１溝と直交する断面Ｖ字状の第２溝を形成する第２溝形成工程とを備えたことを特徴とするパンチの加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、複写機等の画像形成装置のフィニッシャーに用いられるパンチおよびそのパンチの加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のパンチとして、例えば図１１（Ａ）に示すように、断面Ｕ字状の刃面１１１が形成されたものが知られている。このパンチ１１０では、図１１（Ｂ）にてその刃面を展開して示すように、山部１１１ａ，１１１ｂと谷部１１１ｃ，１１１ｄにおける刃面１１１の接線Ｔ１，Ｔ２の方向が水平方向、すなわち、刃面１１１とシート材との接触角が０°になるので、山部１１１ａ，１１１ｂおよび谷部１１１ｃ，１１１ｄによる切り込み時に負荷が大きくなる傾向にある。
【０００３】
また、例えば図１２（Ａ）に示すように、断面Ｖ字状の刃面１２１が形成されたパンチ１２０も知られている。このパンチ１２０では、図１２（Ｂ）にてその刃面を展開して示すように、谷部１２１ｃ，１２１ｄによる切り込み時にて刃面１２１とシート材との接触角が０°より大きな所定角となるので、図１１（Ａ）のパンチ１１０の谷部１１１ｃ，１１１ｄによる切り込みの場合に比して負荷が小さくなるが、山部１２１ａ，１２１ｂにおける刃面の接線Ｔ３の方向が水平方向となるので、図１１（Ａ）のパンチ１１０の山部１１１ａ，１１１ｂによる切り込みの場合と同様、山部１２１ａ，１２１ｂによる切り込み時に負荷が大きくなる傾向にある。そして、下記特許文献１に記載されたパンチにおいては、両山部および両谷部の高さをそれぞれ変えて各山部および各谷部による切り込みタイミングをずらすことで、負荷の分散を図り、シート材に対する切り込み性を向上させている。
【特許文献１】特開平１０−１０９２９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたパンチによっても、例えば厚手のシート材を穿孔する場合には、各山部近傍および各谷部近傍による切り込み時の負荷が大きくなって、シート材に対する切り込み性を良好に確保できない場合がある。
【０００５】
本発明の課題は、厚手のシート材を穿孔する場合にも、切り込み性を良好に確保し得るパンチおよびそのパンチの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明は、
山部と谷部を有する刃面によりシート材を穿孔可能なパンチにおいて、
前記パンチの刃面は、刃先平面視にて径方向に互いに直交する向きに切り込まれた断面Ｖ字状の溝により構成されてなることを特徴とする。
【０００７】
本発明のパンチにおいては、刃面を構成する断面Ｖ字状の溝がパンチの径方向にて互いに直交する向きに切り込まれている。このため、山部近傍および谷部近傍の刃面の接線が水平線となす角度、すなわち刃面とシート材との接触角を従来技術の接触角に比して大きく設定することが可能である。したがって、切り込み当初後から切り込み完了時までの刃先の抜けが良好となるので、例えば厚いシートを穿孔する場合にも切り込み性を良好に確保することが可能である。
【０００８】
本発明の実施に際して、前記刃面の対向する谷部が異なる高さに設定されていることも可能である。この場合には、負荷が大きくなる傾向にある谷部による切り込み時に、各谷部による切り込みタイミングがずれるので、シート材に対する切り込み性をより一層向上させることが可能である。
【０００９】
また、本発明に係るパンチの加工方法は、
山部と谷部を有する刃面によりシート材を穿孔可能なパンチの加工方法において、
前記パンチを形成可能な母材とＶ字状溝を形成可能な刃具との相対的な往動により同母材の先端径方向に断面Ｖ字状の第１溝を形成する第１溝形成工程と、
前記第１溝形成工程の後、前記母材をその軸線まわりに９０°回転させる位置変換工程と、
前記位置変換工程の後、前記母材と前記刃具との相対的な復動により同母材の先端径方向に前記第１溝と直交する断面Ｖ字状の第２溝を形成する第２溝形成工程とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明のパンチの加工方法においては、母材と刃具との相対的な往動により母材に対して第１溝が形成された後、母材がその軸線回りに９０°回転され、その後、母材と刃具との相対的な復動により母材に対して第２溝が形成される。このため、通常は、次加工に備えて母材等を原点位置に復帰させるための復動工程時においても、パンチに溝を形成することが可能となって、溝加工に際しての加工時間を効率良く短縮することが可能である。また、溝切削が可能な汎用の加工機を用いて、本発明のパンチを加工することができ、加工コストも安価である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明によるパンチを、複写機のフィニッシャーに用いられるシート穿孔装置用に適用したものの外観を示していて、このシート穿孔装置においては、パンチ１０が、径方向挿通孔１１に挿通されたパンチ支持ピン２１を介してリンク２２の一端部に連結されている。
【００１２】
リンク２２は、その中間部にて支持ピン２３によりフレーム２４に同ピン２３回りに回転可能に支持され、その他端部にてアーム係合ピン２５を介してスライドアーム２６に連結されている。そして、スライドアーム２６の往復動により、リンク２２が支持ピン２３回りに回転するのに伴って、パンチ１０が穿孔方向に往復動するようになっている。
【００１３】
パンチ１０は、図２〜図６に示すように、円柱状に形成されていて、その先端部にて刃面１２を有している。刃面１２は、刃先平面視（図６参照）にて径方向に互いに直交する向き（十字状）に切り込まれた断面Ｖ字状（例えば、Ｖ字間の開き角度が１００°）の溝１２ａ，１２ｂにより形成されている。
【００１４】
各溝１２ａ，１２ｂは、図７にて刃面１２を展開して示すように、パンチ１０の外周面とで、山部Ｐ１〜Ｐ４と谷部Ｑ１〜Ｑ４を形成している。山部Ｐ１，Ｐ３はパンチ１０の軸線を中心として対向配置され、山部Ｐ２，Ｐ４は山部Ｐ１，Ｐ３から周方向に９０°ずれた位置にパンチ１０の軸線を中心として対向配置されている。同様に、谷部Ｑ１，Ｑ３はパンチ１０の軸線を中心として対向配置され、谷部Ｑ２，Ｑ４は谷部Ｑ１，Ｑ３から周方向に９０°ずれた位置にパンチ１０の軸線を中心として対向配置されている。山部Ｐ１〜Ｐ４は、すべて同じ高さに設定され、谷部Ｑ１〜Ｑ４は、すべて同じ高さに設定されている。
【００１５】
ところで、本実施形態のパンチ１０においては、図７で示したように、山部Ｐ１〜Ｐ４の角度（刃先先端角度）θが従来技術の山部の角度に比して小さく設定されるとともに、山部Ｐ１〜Ｐ４近傍および谷部Ｑ１〜Ｑ４近傍の刃面の接線Ｌ１，Ｌ２が水平線となす角度、すなわち、刃面１２とシート材との接触角が従来技術の接触角に比して大きく設定されている。したがって、山部の数（４つ）が従来技術の山部の数（２つ）よりも増えるものの、切り込み当初後から切り込み完了時までの刃先の抜けが良好となるので、例えば厚いシートを穿孔する場合にも切り込み性を良好に確保することが可能である。
【００１６】
また、本実施形態のパンチ１０では、シート材の打ち抜き時に発生する切り屑が溝１２ａ，１２ｂのＶ字壁に沿って折れるので、切り屑が静電気を帯び難くなって、切り屑処理も容易となる。
【００１７】
上記したパンチ１０の刃面１２は、例えば図８に示すように、数値制御可能な横形ＮＣフライス盤３０（以下、単にフライス盤３０という）を用いて、以下の工程を経て行われる。
【００１８】
フライス盤３０は、主軸３１にツールホルダ３２を介して一体的に取り付けられた刃具３３（例えば、サイドカッタ）の回転により、ＸＹ方向に往復動するベッド３４に電動割出台３５および治具３６（例えばチャック）を介して固定された母材Ｗの先端部に断面Ｖ字状の溝１２ａ（第１溝），１２ｂ（第２溝）を形成する。
【００１９】
最初に、第１溝形成工程では、図９（Ａ）に示す母材Ｗの原点位置から、ベッド３４の主軸３１に対するＸ方向への往動により、図９（Ｂ）に示すように、母材Ｗの先端部に断面Ｖ字状の溝１２ａが形成される。
【００２０】
次に、位置変換工程では、第１溝形成工程が終了した後、図９（Ｃ）に示すように、電動割出台３５により治具３６と共に母材Ｗがその軸線まわりに９０°回転制御される。
【００２１】
最後に、第２溝形成工程では、図９（Ｄ）に示すように、ベッド３４の主軸３１に対するＹ方向への復動により、母材Ｗの先端部に断面Ｖ字状の溝１２ｂが形成される。第２溝形成工程が終了した後は、母材Ｗが図９（Ａ）に示した原点位置に戻される。
【００２２】
上記のように構成した本実施形態のパンチ１０の加工方法においては、母材Ｗの刃具３３に対する往動により母材Ｗに対して溝１２ａが形成された後、母材Ｗがその軸線回りに９０°回転され、その後、母材Ｗの刃具３３に対する復動により母材Ｗに対して溝１２ｂが形成される。このため、通常は、次加工に備えて母材Ｗを原点位置に復帰させるための母材Ｗの復動工程時においても、パンチ１０に溝１２ｂを形成することが可能となって、溝加工に際しての加工時間を効率良く短縮することが可能である。また、汎用のフライス盤３０を用いて、本実施形態のパンチ１０を加工することができ、加工コストも安価である。
【００２３】
上記実施形態においては、パンチ１０の刃面１２における谷部Ｑ１〜Ｑ４を全て同じ高さに設定したが、これに代えて、例えば図１０に示すように、溝１１２ａ，１１２ｂの深さを径方向に変化させて、パンチ１００の刃面１１２における谷部Ｑ１’〜Ｑ４’を全て異なる高さに設定することも可能である。このようなパンチ１００の刃面１１２を加工する場合には、パンチ１００の母材が鉛直方向に対して傾斜した姿勢となるように母材を治具に固定すればよい。これによれば、負荷が大きくなる傾向にある谷部Ｑ１’〜Ｑ４’による切り込み時に、各谷部Ｑ１’〜Ｑ４’による切り込みタイミングがずれるので、シート材に対する切り込み性をより一層向上させることが可能である。
【００２４】
また、上記実施形態においては、母材Ｗの主軸３１に対する往復動により、母材Ｗに刃面１２，１１２が形成される場合について説明したが、これに限らず、主軸が母材Ｗに対して往復動可能な加工機を用いて実施することも可能である。また、加工機の種類に応じて、例えば刃先がＶ字状のエンドミル等、汎用の回転刃具を用いて上記実施形態のパンチを加工することが可能である。
【００２５】
また、上記した実施形態では、フィニッシャーに用いられるシート穿孔装置に本発明によるパンチを適用したが、例えば手動の孔あけ器に本発明によるパンチを適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明によるパンチがシート穿孔装置に組み付けられている状態を示す外観図。
【図２】図１に示したパンチ１０の外観図。
【図３】図２の別の角度からの外観図。
【図４】図２の正面図。
【図５】図２の側面図。
【図６】図２の平面図。
【図７】図２に示した刃面の展開図。
【図８】本発明によるパンチの刃面を形成可能な加工機の側面図。
【図９】（Ａ）は図８に示した加工機において母材が原点にある状態を示す説明図。（Ｂ）は第１溝形成工程を示す説明図。（Ｃ）は位置変換工程を示す説明図。（Ｄ）は第２溝形成工程を示す説明図。
【図１０】本発明によるパンチの変形実施形態を示す正面図。
【図１１】（Ａ）は従来技術のパンチ１１０の外観図。（Ｂ）は（Ａ）に示した刃面の展開図。
【図１２】（Ａ）は従来技術のパンチ１２０の外観図。（Ｂ）は（Ａ）に示した刃面の展開図。
【符号の説明】
【００２７】
１０  パンチ
１２  刃面
１２ａ  溝（第１溝）
１２ｂ  溝（第２溝）
Ｐ１〜Ｐ４  山部
Ｑ１〜Ｑ４  谷部
３０  横形ＮＣフライス盤
３１  主軸
３２  ツールホルダ
３３  刃具
３４  ベッド
３５  電動割出台
３６  治具
Ｗ  母材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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