(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートに穴を明けるパンチおよびダイと、パンチを貫通案内するパンチ案内部材とを有するシート穿孔装置において、
前記パンチ案内部材として焼結含油軸受よりなるスラスト軸受を用い、
そのスラスト軸受に、前記パンチの上下摺動を一定のクリアランスを確保して案内する内周面を設け、
その内周面のダイ側端部に内向きに突出する凸部を設けて小径部を形成し、
その小径部にてシールして、前記スラスト軸受の内周面とパンチとの隙間に、前記スラスト軸受から染み出した油が堆積するように、前記小径部に前記パンチを常時貫挿することを特徴とする、シート穿孔装置。
【請求項２】
前記小径部を、軸方向に所定の間隔をおいて複数段に突出する凸部にて形成したことを特徴とする、請求項１に記載のシート穿孔装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置から排出された、用紙等のシートに対して穴明け加工を行うシート穿孔装置に関し、シートの仕分けやスタック等を行うソータ、フィニッシャ、メイルボックス装置等に適用できるものである。
【０００２】
【従来の技術】
シート穿孔装置は、一般に画像形成装置に併設され、画像形成装置から排出されたシートの仕分け、スタック等を行うソータやフィニッシヤやメイルボックス装置等に搭載される。
【０００３】
特開平８−２５２９２号公報や特開２０００−１７６８９５号公報に開示されているように、パンチを摺動自在に貫通案内するパンチ案内部材の内周面は、全長が同じ内径のストレート面になっていた。
【０００４】
図５に、パンチとパンチ案内部材とダイの従来の構造を示す。パンチ１は、パンチ案内部材である円筒形のスライド軸受２に摺動自在に貫通案内され、下ガイド板３に設けられた孔であるダイ４と協働してシート（図示せず）に穴を明ける。スライド軸受２は、上ガイド板５に突出形成された円筒形のボス６に圧入固定されている。
【０００５】
従来、スライド軸受２の内周面は、全長が同じ内径のストレート面になっており、またスライド軸受２は、一般に含油した焼結軸受で構成されているため、次のような問題があった。
【０００６】
穿孔品質を確保するためには、つまりきれいな穴をあけるためには、設計上の目標として、パンチ１の外周面とダイ４とのクリアランス（内径差）をできるだけ狭く、かつ一定にする必要がある。そのためには、パンチ１の外周面とスライド軸受２の内周面とのクリアランスも、できるだけ小さくしかも全長にわたり一定にする必要がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、それには限度があるので、図６に示すように、パンチ１がスライド軸受２に対して傾くことは避けられず、最大に傾くのは、パンチ１の外周面がスライド軸受２の上端開口縁と下端開口縁とに接触したときで、そのとき、パンチ１の先端がダイ４から外れてダイ４の開口周縁に接触することがあった。これは、スライド軸受２がボス６に傾いて圧入されて、スライド軸受２の内周面とダイ４との同軸度が確保されていないときに、よく生ずる。
【０００８】
また、パンチ１の外周面とスライド軸受２の内周面とのクリアランスは、片側で１〜２μｍ程度と狭く、穿孔時にパンチ１が上下に摺動すると、焼結軸受であるスライド軸受２から油が染み出してパンチ１の外周面に付着する。この状態でのパンチ１は、流体軸受のように浮遊状態になる。油は粘性を持っているので、穿孔するとき、パンチ１の上下の摺動に伴い油膜を切断する様相になり、摺動負荷が増大する。この摺動負荷は、クリアランスが狭いほど大きくなる。
【０００９】
また、穿孔動作の起動時や低温時の起動時では特に負荷が大きく、伝達機構の破壊や、負荷に打ち勝つ大きな機構、動力が必要になる。
【００１０】
シート穿孔装置は、国毎で、パンチ数や径が異なっているため、パンチ数が多く、径が大きいほど穿孔時の負荷は、起動時に、より大きな負荷になり、装置もそれなりに大きなものが必要になる。因に、国内は２穴：パンチ穴径φ６、北米は３穴：パンチ穴径φ８、欧州は４穴：パンチ穴径φ６になっている。
【００１１】
また、シート穿孔装置は、画像形成装置からシートが高温で排出された直後の位置に配置されるため、熱エネルギーを持ったシートを穿孔することから、シート穿孔装置は高温状態になる。高温状態下では、スライド軸受２の含油の粘性が低下するので、油の染み出しが多くなり、パンチ１の外周に付着した油は、穿孔時に、シートの明けられた穴の外周に付着する。油が付着した状態のシートは、汚れて穿孔品質が悪いものになる。
【００１２】
一方、パンチ案内部材として、一般の金属製のものを用いた場合、穿孔時に、パンチとパンチ案内部材の上下摺動により焼き付きを生じロックしてしまう不具合があった。
【００１３】
この発明の第１の目的は、パンチ案内部材を含油軸受とした場合でも、油の染み出し量をできるだけ低減できるようにすることにある。
【００１４】
第２の目的は、パンチ案内部材に対してパンチが傾いても、パンチの先端がダイから外れてダイの開口周縁に接触することがないようにすることにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、上記第１の目的を達成するため、シートに穴を明けるパンチおよびダイと、パンチを貫通案内するパンチ案内部材とを有するシート穿孔装置において、
前記パンチ案内部材として焼結含油軸受よりなるスラスト軸受を用い、
そのスラスト軸受に、前記パンチの上下摺動を一定のクリアランスを確保して案内する内周面を設け、
その内周面のダイ側端部に内向きに突出する凸部を設けて小径部を形成し、
その小径部にてシールして、前記スラスト軸受の内周面とパンチとの隙間に、前記スラスト軸受から染み出した油が堆積するように、前記小径部に前記パンチを常時貫挿することを特徴とする。
【００１６】
請求項２に係る発明は、第２の目的をより効果的に達成するため、小径部を、軸方向に所定の間隔をおいて複数段に突出する凸部にて形成したことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の実施の形態を図面に従って詳細に説明する。
【００２０】
図１は、この発明によるシート穿孔装置を国内向けの２穴穿孔型とした実施例の斜視図、図２はその一部分の断面図である。
【００２１】
このシート穿孔装置Ａは、電気亜鉛メッキ処理鋼板（ＳＥＣＣ−Ｃ材）からなる横長の上ガイド板５と下ガイド板３とが、用紙等のシートを搬送案内するに適した隙間ａを形成して締結部材７にて締結されている。
【００２２】
上ガイド板５の両端には、Ｌ形に曲げた軸受台部５ａが立ち上げて形成され、これらのＵ形溝に軸受８が圧入固定され、これら軸受８にカム軸９が回転自在に軸受けされている。
【００２３】
カム軸９には、２個の偏心カム１０が図示しない位置決めピンにより取付け固定され、カム軸９と共に回動可能になっている。各偏心カム１０の外周には、これを囲むようにカムフォロア１１がガタなく配置されている。各カムフォロア１１の下面には、ダイス鋼からなるパンチ１が、その頭部をカムフォロア１１側の溝部に嵌合させて固定されている。
【００２４】
上ガイド板５の上面にはバーリング加工が施され、２個のパンチ１にそれぞれ対応する位置に円筒形のボス６が突出形成されている。そして、各ボス５に銅系焼結の含油軸受であるスライド軸受２が、シート搬送隙間ａを確保する深さまで圧入して固定されている。
【００２５】
下ガイド板３には、各スライド軸受２と同軸上の下部延長線上に、パンチ１の外径より片側０．０１ｍｍ程度の大きな径を持つ穴をあけてダイ４が設けられ、パンチ１との間に一定なクリアランスを確保できるようになっている。スライド軸受２の内径は、パンチ１の外径より若干大きく、例えば片側数μｍ（１〜２μｍ）程度大きく設定され、パンチ１の上下摺動を一定のクリアランスを確保して案内するようになっている。
【００２６】
スライド軸受２の内周面の下端部には、切削加工や塑性加工等にて凸部２ａが形成され、この凸部２ａの内周が内径ｄの部分的な小径部２ｂとなっており、スライド軸受２の内周面の他の大部分との間に段差が形成されているが、同軸性は確保されている。この小径部２ｂの内径ｄは、パンチ１の外径Ｄより２μｍ程度大きく設定されている。
【００２７】
次に、動作について説明する。
カム軸９の片側（図１の右側）には、図示していないが、１回転クラッチが配置され、さらに歯車からなる伝達部材、駆動するモータ、駆動の制御を行う制御基板が、ブラケットを介して配置されている。
【００２８】
シート穿孔装置Ａの初期位置は、１回転クラッチの設定位置で決まり、ここでは、偏心カム１０の偏心位置が上方に設定され、カムフォロア１１を介してパンチ１の位置は上死点で保持されている。
【００２９】
モータが回転し、上下のガイド板５・３の隙間ａにシートが図示しない搬送装置にて搬送され、制御基板から１回転クラッチへ穿孔信号が入ると、該クラッチは、１回転のみ回転し、もとの位置で停止する。これにより、パンチ１は図２の実線で示す上死点の位置にあったものが、鎖線で示す下死点へと移動した後、上死点へ復帰する。パンチ１の上死点から下死点までの移動時に、上下のガイド板５・３の隙間ａにある図示しないシートに２個の穴が明けられる。
【００３０】
図２に示すように、パンチ１の外周面とスライド軸受２の内側の小径部２ｂとの接触面積はごく小さく、油の粘性負荷がその部分しか掛からないため、低温時における装置起動時では油の粘性による摺動負荷が小さく、容易に起動できる。
【００３１】
高温時には、スライド軸受２から油が染み出し、その内周面とパンチ１との隙間に堆積するが、スライド軸受２の下端に配置された小径部２ｂにてシールされるので、染み出した油は、パンチ１の外周面を伝わって下方へ漏れるのを防止される。
【００３２】
図３は、この発明の他の実施例の要部を示す断面図である。
この実施例では、スライド軸受２の下端部において小径部２ｂを形成する凸部２ａを、上下に所定の間隔をおいて複数設けたものである。
【００３３】
凸部２ａを複数段設けることによって、動作時の油の掻き落とし効果が向上するとともに、また掛かる油の圧力も段階的に低減するので、油漏れの防止効果も大きい。
【００３４】
凸部２ａを複数有した小径部２ｂのため、パンチ１の外周面とスライド軸受２との接触面積が小さく、油の粘性負荷がその部分しか掛からないため、低温時における装置起動時では油の粘性による摺動負荷が小さく、容易に起動できる。
【００３５】
高温時には、スライド軸受２から油が染み出し、その内周面とパンチ１との隙間に堆積するが、スライド軸受２の下端に配置された複数の小径部２ｂにて数段階にシールされるので、染み出した油は、パンチ１の外周面を伝わって下方へ漏れることがより効果的に防止される。
【００３６】
また、上記のいずれの実施例の場合も、図４に示すように、小径部２ｂは、下ガイド板３の穴であるダイ４の近くに配置されているので、スライド軸受２がボス６に傾いて圧入された場合において、スライド軸受２の内周面とダイ４との同軸度が多少得られなくても、パンチ１の案内に対して、スライド軸受２の小径部２ｂが中心部に寄って配置されるため、パンチ１の先端の刃先は、ダイ４との内周面に対し、隙間が得られる。したがって、パンチ１の先端はダイ４に接触することがなく、穿孔動作によるパンチ先端刃の破損が回避される。
【００３７】
なお、上記の実施例では、スライド軸受２の小径部２ｂの断面形状をパンチ１に合わせて円形としたが、その形状は、円形に限定されるものではなく、円形以外の形状、例えばパンチに合わせて、楕円、四角、三角形状でも良い。また、２穴穿孔型のシート穿孔装置に適用したが、穴数に限定はない。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１に記載のシート穿孔装置においては、パンチとパンチ案内部材（スライド軸受）との摺動面面積が小さいので、摺動負荷の低減が可能になり、低温時における起動時にシート穿孔駆動力が小さくて済み、装置のコンパクト化が実現できる。
また、少ない動力で駆動することが可能になり、発生騒音も小さく、装置としてのコストも安くなる。
【００３９】
高温下での使用において、パンチ案内部材（スライド軸受）からの油の染み出しについては、パンチ案内部材の小径部で、パンチとのシールが確実になるため、シート穿孔時に穴周辺を汚染することが無くなり、穿孔品質が確保される。
【００４０】
請求項２に記載のシート穿孔装置は、パンチ案内部材の小径部を、軸方向に所定の間隔をおいて複数段に突出する凸部にて形成するので、その部分でのシール性能が格段に向上し、油染み出し防止効果がより大きくなる。
【００４１】
請求項１に記載のシート穿孔装置においては、小径部を、パンチ案内部材の内周面のダイ側端部に形成することによって、パンチの揺動をカムフォロアの下部とパンチ案内部材のダイ側先端で防止することになり、つまり離れた位置で行うので、パンチの垂直な上下摺動を安定して行える。
【００４２】
また、パンチ案内部材の内周面とダイとの同軸度が多少得られなくても、パンチの案内に対して、パンチ案内部材の小径部が中心部に寄って配置されるため、パンチの先端の刃先は、ダイとの内周面に対し、隙間が得られる。よって、加工上の余裕度が得られるため、安定的に作りやすく、穿孔品質の良い装置が得られる。
【００４３】
請求項１に記載のシート穿孔装置においては、加えて、パンチ案内部材に、油を含浸した焼結含油軸受を用いることにより、常時油をパンチに供給するため、油切れによる焼き付きが無くなる。粉末冶金の焼結密度を高くすることにより、油の保油性を確保し、粘度の高い油を用いることにより、高温下における油の染み出しの効果をあげることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を２穴穿孔型のシート穿孔装置に適用した実施例の斜視図である。
【図２】その要部の拡大断面図である。
【図３】この発明の他の実施例の拡大断面図である。
【図４】この発明の動作の断面図である。
【図５】従来におけるパンチとパンチ案内部材とダイの構造を示す断面図である。
【図６】その動作の断面図である。
【符号の説明】
１    パンチ
２    スライド軸受
２ａ  凸部
２ｂ  小径部
３    下ガイド板
４    ダイ
５    上ガイド板
５ａ  軸受台部
６    ボス
７    締結部材
８    軸受
９    カム軸
１０    偏心カム
１１    カムフォロア
【図１】
0004136366.tif 000002
【図２】
0004136366.tif 000003
【図３】
0004136366.tif 000004
【図４】
0004136366.tif 000005
【図５】
0004136366.tif 000006
【図６】
0004136366.tif 000007