JP2019000944A - Punching system, control method of the same, sheet processing device, and image forming system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、特に紙シート、プラスチックシートのようなシート状の被加工物にパンチ穴を自動的に穿設するための穿孔システム及びその制御方法に関する。更に本発明は、かかる穿孔システムを備えたシート処理装置及び画像形成システムに関する。 The present invention relates to a punching system for automatically punching holes in a sheet-like workpiece such as a paper sheet or a plastic sheet, and a control method therefor. The present invention further relates to a sheet processing apparatus and an image forming system provided with such a punching system.
従来、複写機、印刷機、ファクシミリ機等の画像形成装置、製本装置等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広く使用されている。かかる穿孔装置には、他の機器から独立したスタンドアローンのもの(例えば、特許文献1を参照)や、画像形成装置やその後処理装置としてのシート処理装置に組み込まれたり付設されるタイプ(例えば、特許文献2、3を参照)がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, punching devices for punching file binding holes, for example, on sheets such as paper sheets carried out from image forming apparatuses such as copying machines, printing machines, facsimile machines, and bookbinding apparatuses have been widely used. . Such a perforating apparatus is a stand-alone one that is independent from other devices (for example, see Patent Document 1), or a type that is incorporated in or attached to an image forming apparatus or a sheet processing apparatus as a post-processing apparatus (for example, (See
これら従来の穿孔装置の多くは、DC(直流)モーターの回転運動を往復運動に変換してパンチを所定のホームポジションから上下に往復運動させ、1回の往復行程で1つのパンチ穴をシートに穿設する。このとき、搬送される紙を1枚ずつ穿孔位置で停止させて生産性を低下させることがないように、特許文献3に記載の穿孔装置では、往復動するパンチ及びダイをシート搬送方向にシートの搬送速度と同じ速度で移動させながら、穿孔動作を行う。
Many of these conventional punching devices convert a rotary motion of a DC (direct current) motor into a reciprocating motion so that the punch reciprocates up and down from a predetermined home position to make one punch hole into a sheet in one reciprocating stroke. Drill. At this time, in the punching device described in
一般にパンチは、1つのパンチ穴を穿設する毎にホームポジションに戻って停止し、その停止位置から次の穿孔動作を開始する。1回の穿孔動作を短時間で行うためには、パンチを高速で往復動させ、復行程のパンチを所望のホームポジションに素早くかつ精度良く停止させることが必要である。そこで、パンチ刃がホームポジションに突入した時点から所定時間、パンチ刃駆動用のDCモーターを逆転ブレーキ制御し、所定時間の経過後は、時限監視に基づいて当該モータの逆転制動を延長して、パンチ刃を素早く停止させるようにした用紙穿孔装置及び制御方法が提案されている(例えば、特許文献4を参照)。 In general, every time one punch hole is punched, the punch returns to the home position and stops, and the next punching operation is started from the stop position. In order to perform one punching operation in a short time, it is necessary to reciprocate the punch at a high speed and stop the punch in the backward stroke at a desired home position quickly and accurately. Therefore, for a predetermined time from when the punch blade enters the home position, the DC motor for driving the punch blade is subjected to reverse brake control, and after the predetermined time has elapsed, the reverse braking of the motor is extended based on time monitoring, There has been proposed a paper punching device and a control method in which a punch blade is quickly stopped (see, for example, Patent Document 4).
また、パンチ部材の穿孔動作を駆動モーターの回転量により制御する場合、シートの厚さや材質等によってモーター回転量が異なるので、パンチ部材の停止位置がばらつく虞があり、連続して穿孔動作を実行したとき、パンチ部材の作動位置が徐々にずれて、シートのジャム(紙詰まり)等の問題を発生させる。そこで、駆動モーターを制動するタイミングを、シートの厚さ等に対応して異ならせるように制御することが提案されている(例えば、特許文献5を参照)。 In addition, when the punching operation of the punch member is controlled by the amount of rotation of the drive motor, the motor rotation amount varies depending on the sheet thickness, material, etc., so the punch member stop position may vary, and the punching operation is executed continuously. When this occurs, the operation position of the punch member gradually shifts, causing problems such as sheet jamming (paper jam). Therefore, it has been proposed to control the timing for braking the drive motor so as to vary in accordance with the thickness of the sheet (see, for example, Patent Document 5).
このように往復動してシートを穿孔するパンチ部材を用いて、1枚のシートに複数のパンチ穴、特に32穴等の多穴を挟ピッチで連続して穿設する場合、1回の穿孔動作に要する時間をより短くして穿孔効率を高めることによって、生産性が向上する。特に、駆動モーターを穿孔動作毎に逆転させてパンチ部材を連続的に往復動させる穿孔システムでは、穿孔を終えてホームポジションに戻ったパンチ部材を、オーバーランさせることなく、次の穿孔動作のために、より短時間で停止させる必要がある。駆動モーターを同一方向に回転させてパンチ部材を連続的に往復動させる穿孔システムにおいても、同様にパンチ部材をより短時間でホームポジションに停止させることは、次の穿孔動作のために停止精度を向上させる上で重要である。 When a punch member that reciprocates in this manner and punches a sheet is used to continuously punch a plurality of punch holes, particularly 32 holes or the like, at a narrow pitch in one sheet, one punch Productivity is improved by shortening the time required for operation and increasing the drilling efficiency. In particular, in a drilling system in which the punch motor is continuously reciprocated by reversing the drive motor for each drilling operation, the punch member that has finished drilling and returned to the home position can be used for the next drilling operation without overrunning. In addition, it is necessary to stop in a shorter time. Even in a drilling system in which the punch motor is continuously reciprocated by rotating the drive motor in the same direction, similarly, stopping the punch member at the home position in a shorter time also increases the stopping accuracy for the next drilling operation. It is important to improve.
一般に、DCモーターの回転を停止させるために、電源を遮断すると同時に、該DCモーターの両端を短絡してショートブレーキ回路を形成し、その逆起電力により制動する所謂ショートブレーキが多く使用されている。ショートブレーキを掛けた場合、その後暫くの間、DCモーターは惰性で回転し続けるので、完全停止までに或る程度の時間を要するのが通例である。他方、完全停止する前にDCモーターを逆転させると、そのコイルや接点に大きな負担を生じ、逆転方向の電流に逆起電力が加わって、電流負荷が高くなるという問題が発生する。 In general, in order to stop the rotation of the DC motor, a so-called short brake is often used in which the power supply is shut off and at the same time, both ends of the DC motor are short-circuited to form a short brake circuit and braking is performed by the counter electromotive force. . When the short brake is applied, the DC motor continues to rotate for a while after that, so it usually takes some time to complete the stop. On the other hand, if the DC motor is reversely rotated before it is completely stopped, a large burden is generated on the coil and the contact, and a problem arises in that the counter electromotive force is added to the current in the reverse direction and the current load increases.
上述した穿孔システムにおいて、駆動モーターが回転停止したタイミングを判断する方法として、駆動モーターの回転をパルス信号で検出して、ショートブレーキ後のパルス数をカウントしたり、ショートブレーキ後の経過時間を計測することが考えられる。駆動モーターの回転停止までのパルス数や経過時間は、事前に試験を行って、駆動モーターのパルス信号から確実に回転停止した状態を確認することによって、容易に求められる。 In the drilling system described above, as a method of determining when the drive motor stopped rotating, the rotation of the drive motor is detected by a pulse signal, and the number of pulses after a short brake is counted, or the elapsed time after the short brake is measured. It is possible to do. The number of pulses and the elapsed time until the rotation of the drive motor is stopped can be easily obtained by conducting a test in advance and confirming the state in which the rotation is reliably stopped from the pulse signal of the drive motor.
しかしながら、駆動モーターが完全に回転停止していない状態でも、ショートブレーキによる逆起電力が実質的に発生していなければ、逆転方向に電流を印加しても、駆動モーターに上述した電流負荷の問題は生じない。別言すれば、事前の試験等で確実な回転停止状態を確認したときのパルス数や経過時間よりも少ないパルス数又は経過時間で、駆動モーターの逆転を開始することは、実用上可能と考えられる。本願発明者らは、かかる知見に基づいて、ショートブレーキ後に駆動モーターが回転停止するまでの状態を様々に検討した結果、本発明を想到するに至ったものである。 However, even if the drive motor is not completely stopped in rotation, if the back electromotive force due to the short brake is not substantially generated, even if the current is applied in the reverse direction, the problem of the current load described above on the drive motor. Does not occur. In other words, it is considered practically possible to start the reverse rotation of the drive motor with a pulse number or elapsed time that is less than the pulse number or elapsed time when a reliable rotation stop state was confirmed by a preliminary test or the like. It is done. Based on such knowledge, the inventors of the present application have come up with the present invention as a result of various investigations of the state until the drive motor stops rotating after a short brake.
そこで、本発明の目的は、駆動モーターによって往復動するパンチ部材を用いてシートを穿孔する穿孔システムにおいて、1回の穿孔動作に要する時間を最小限に短縮することができ、それにより穿孔効率を高めることができ、特に多穴の穿孔において生産性を向上させ得ること、及びその制御方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to reduce the time required for one punching operation to a minimum in a punching system that punches a sheet using a punch member that reciprocates by a drive motor, thereby improving punching efficiency. An object of the present invention is to provide a method for controlling the productivity, and the productivity can be improved particularly in the drilling of multi-holes.
上記目的を達成するために、本発明の穿孔システムは、
軸線方向の一端に穿孔刃を有し、軸線方向に往復動可能なパンチ部材と、
パンチ部材をホームポジションから軸線方向に往復動させて、穿孔刃によりシートを穿孔させるための駆動モーターと、
パンチ部材を軸線方向に往復動させてシートの穿孔動作をさせるように、駆動モーターを制御する制御部とを備え、
制御部が、パンチ部材をシートの穿孔動作後にホームポジションで停止させるように駆動モーターを制動し、駆動モーターが制動により回転停止した状態になったことを、駆動モーターの制動開始後の回転量に基づいて擬制的に判定し、パンチ部材によるシートの次の穿孔動作の開始を決定する、ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the drilling system of the present invention comprises:
A punch member having a perforated blade at one end in the axial direction and reciprocating in the axial direction;
A drive motor for reciprocating the punch member in the axial direction from the home position and perforating the sheet with a perforating blade;
A control unit for controlling the drive motor so as to cause the punch member to reciprocate in the axial direction to cause the punching operation of the sheet,
The controller brakes the drive motor so that the punch member stops at the home position after punching the sheet, and the rotation amount after the start of braking of the drive motor indicates that the drive motor has stopped rotating due to braking. Based on this, it is determined in a pseudo manner, and the start of the next punching operation of the sheet by the punch member is determined.
このように駆動モーターの回転停止状態を、その制動開始後の回転量に基づいて擬制的に判定することによって、駆動モーターが完全に回転停止した状態まで待たなくても、次の穿孔動作を開始することができる。これにより、1回の穿孔動作に要する時間を最小限に短縮することができ、それにより穿孔効率を高めて、生産性を向上させることができる。しかも、駆動モーターの回転停止状態の判定のために、追加の機構や複雑な制御を必要としないので、コストの増加及び装置の大型化を回避することができる。 In this way, the rotation stop state of the drive motor is determined in a pseudo manner based on the rotation amount after the start of braking, so that the next drilling operation can be started without waiting for the drive motor to stop rotating completely. can do. As a result, the time required for one drilling operation can be shortened to the minimum, thereby increasing the drilling efficiency and improving the productivity. In addition, since an additional mechanism and complicated control are not required for determining the rotation stop state of the drive motor, an increase in cost and an increase in the size of the apparatus can be avoided.
或る実施形態では、駆動モーターを電気ブレーキにより制動することにより、駆動モーターを制動開始からより短い時間で停止させることができ、穿孔効率をより高めることができる。 In an embodiment, by braking the drive motor with an electric brake, the drive motor can be stopped in a shorter time from the start of braking, and the drilling efficiency can be further increased.
別の実施形態では、駆動モーターの回転量をパルス信号として検出するためのエンコーダーを更に備え、制御部がエンコーダーから出力されるパルス信号を用いて、駆動モーターの回転停止状態を擬制的に判定する。これにより、1回の穿孔動作に要する時間及び次の穿孔動作の開始を、より簡単かつ高精度に制御することができる。 In another embodiment, an encoder for detecting the rotation amount of the drive motor as a pulse signal is further provided, and the control unit artificially determines the rotation stop state of the drive motor using the pulse signal output from the encoder. . Thereby, the time required for one drilling operation and the start of the next drilling operation can be controlled more easily and with high accuracy.
或る実施形態では、制御部が、パルス信号のパルス数に基づいて、駆動モーターの回転停止状態を擬制的に判定する。制御部は、パルス数をカウントするだけでよいので、制御が簡単である。 In an embodiment, the control unit artificially determines the rotation stop state of the drive motor based on the number of pulses of the pulse signal. Since the controller only needs to count the number of pulses, the control is simple.
別の実施形態では、制御部が、パルス信号のパルス幅に基づいて、駆動モーターの回転停止状態を擬制的に判定する。また、別の実施形態では、制御部が、パルス信号のパルス周期に基づいて、駆動モーターの回転停止状態を擬制的に判定する。これにより、シートの厚さや材質等の相異に拘わらず、予め設定した1つの閾値で駆動モーターの回転停止状態を判定することができる。 In another embodiment, the control unit artificially determines the rotation stop state of the drive motor based on the pulse width of the pulse signal. In another embodiment, the control unit artificially determines the rotation stop state of the drive motor based on the pulse period of the pulse signal. Thereby, the rotation stop state of the drive motor can be determined by one preset threshold value regardless of the difference in thickness and material of the sheet.
或る実施形態では、パンチ部材が、所定の搬送方向に搬送されているシートを穿孔するように、穿孔中のシートのパンチ穴と係合して、所定の搬送方向にシートと共に移動可能である。このようにシートを搬送しながら穿孔することによって、穿孔効率及び生産性をより一層向上させることができる。 In some embodiments, the punch member is movable with the sheet in a predetermined transport direction by engaging a punch hole in the sheet being punched so as to punch a sheet being transported in a predetermined transport direction. . By punching while conveying the sheet in this way, the punching efficiency and productivity can be further improved.
別の実施形態では、制御部が、駆動モーターを交互に正逆転させることにより、パンチ部材によるシートの穿孔動作を連続して実行する。これにより、前の穿孔動作後にパンチ部材及び駆動モーターが停止した位置から、次の穿孔動作をより短時間で、より効率良く高度に制御して開始することができる。 In another embodiment, the control unit continuously executes the sheet punching operation with the punch member by alternately rotating the drive motor forward and backward. As a result, the next drilling operation can be started with higher efficiency and higher control in a shorter time from the position where the punch member and the drive motor are stopped after the previous drilling operation.
本発明の穿孔システム制御方法は、
軸線方向の一端に穿孔刃を有し、軸線方向に往復動可能なパンチ部材と、パンチ部材をホームポジションから軸線方向に往復動させて、穿孔刃によりシートを穿孔させるための駆動モーターとを備える穿孔システムの制御方法であって、
駆動モーターを起動して、シートを穿孔させるようにパンチ部材を軸線方向に往復動させた後、ホームポジションに停止させるように、駆動モーターを制動し、この制動により駆動モーターが回転停止した状態になったことを、駆動モーターの制動開始後の回転量に基づいて擬制的に判定し、パンチ部材によるシートの次の穿孔動作の開始を決定する、ことを特徴とする。
The drilling system control method of the present invention comprises:
A punch member having a perforating blade at one end in the axial direction and capable of reciprocating in the axial direction, and a drive motor for reciprocating the punch member in the axial direction from the home position and perforating the sheet by the perforating blade A control method for a drilling system,
The drive motor is activated, the punch member is reciprocated in the axial direction so as to perforate the sheet, and then the drive motor is braked so as to stop at the home position, and this braking causes the drive motor to stop rotating. This is characterized in that it is determined in a pseudo manner based on the rotation amount of the drive motor after the start of braking, and the start of the next punching operation of the sheet by the punch member is determined.
このように駆動モーターの回転停止状態を、その制動開始後の回転量に基づいて擬制的に判定することによって、駆動モーターが完全に回転停止した状態を確認しなくても、次の穿孔動作が開始されるように制御することができる。これにより、1回の穿孔動作に要する時間を最小限に短縮でき、穿孔効率及び生産性を向上させることができる。しかも、駆動モーターの回転停止状態の判定のために、追加の機構や複雑な制御を必要としないので、穿孔システムを安価に提供することができる。 In this way, by determining the rotation stop state of the drive motor based on the amount of rotation after the start of braking, the next drilling operation can be performed without confirming that the drive motor has completely stopped rotating. Can be controlled to start. Thereby, the time required for one drilling operation can be shortened to the minimum, and the drilling efficiency and productivity can be improved. In addition, since no additional mechanism or complicated control is required for determining the rotation stop state of the drive motor, the drilling system can be provided at low cost.
或る実施形態では、駆動モーターを電気ブレーキにより制動することにより、駆動モーターを制動開始からより短い時間で停止するように制御することができ、より高い穿孔効率が得られる。 In some embodiments, by braking the drive motor with an electric brake, the drive motor can be controlled to stop in a shorter time from the start of braking, resulting in higher drilling efficiency.
別の実施形態では、電気ブレーキにより駆動モーターに発生する逆起電力に基づいて、駆動モーターの回転停止状態を擬制的に判定する。駆動モーターの逆起電力は、駆動モーターの駆動電圧を測定することによって検出できるから、駆動モーターの回転停止状態を簡単かつ確実に判定することができる。 In another embodiment, the rotation stop state of the drive motor is determined in a pseudo manner based on the counter electromotive force generated in the drive motor by the electric brake. Since the back electromotive force of the drive motor can be detected by measuring the drive voltage of the drive motor, the rotation stop state of the drive motor can be easily and reliably determined.
また、別の実施形態では、駆動モーターの回転量をパルス信号として検出し、検出したパルス信号を用いて、駆動モーターの回転停止状態を擬制的に判定する。これにより、1回の穿孔動作に要する時間及び次の穿孔動作の開始を、より簡単かつ高精度に制御することができる。 In another embodiment, the rotation amount of the drive motor is detected as a pulse signal, and the rotation stop state of the drive motor is determined in a pseudo manner using the detected pulse signal. Thereby, the time required for one drilling operation and the start of the next drilling operation can be controlled more easily and with high accuracy.
或る実施形態では、パルス信号のパルス数に基づいて、駆動モーターの回転停止状態を擬制的に判定することにより、制御を簡単に行うことができる。 In an embodiment, the control can be easily performed by artificially determining the rotation stop state of the drive motor based on the number of pulses of the pulse signal.
別の実施形態では、パルス信号のパルス幅に基づいて、駆動モーターの回転停止状態を擬制的に判定する。更に別の実施形態では、パルス信号のパルス周期に基づいて、駆動モーターの回転停止状態を擬制的に判定する。これにより、シートの厚さや材質等の相異に拘わらず、1つの閾値を予め設定しておくだけで、駆動モーターの回転停止状態を判定することができる。 In another embodiment, the rotation stop state of the drive motor is determined in a pseudo manner based on the pulse width of the pulse signal. In yet another embodiment, the rotational stop state of the drive motor is determined in a pseudo manner based on the pulse period of the pulse signal. Thus, the rotation stop state of the drive motor can be determined only by setting one threshold value in advance, regardless of differences in sheet thickness, material, and the like.
また、或る実施形態では、駆動モーターを交互に正逆転させることにより、パンチ部材による前記シートの穿孔動作を連続して実行する。これにより、前の穿孔動作後にパンチ部材及び駆動モーターが停止した位置から、次の穿孔動作をより短時間で開始でき、より効率良く高度に制御することができる。 In one embodiment, the sheet is punched continuously by the punch member by alternately rotating the drive motor forward and backward. Thereby, the next drilling operation can be started in a shorter time from the position where the punch member and the drive motor are stopped after the previous drilling operation, and the control can be performed more efficiently and highly.
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、1回の穿孔動作に要する時間が短く、高い穿孔効率及び生産性を発揮し得る穿孔機能を備えたシート処理装置が提供される。 According to another aspect of the present invention, the sheet is provided with the above-described punching system of the present invention, whereby the time required for one punching operation is short, and the sheet has a punching function capable of exhibiting high punching efficiency and productivity. A processing device is provided.
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シート処理装置を備え、それにより、1回の穿孔動作に要する時間が短く、高い穿孔効率及び生産性を発揮し得る穿孔機能を備えた画像形成装置が提供される。 In addition, according to another aspect of the present invention, the above-described drilling system or sheet processing apparatus of the present invention is provided, so that the time required for one punching operation is short, and high drilling efficiency and productivity can be exhibited. An image forming apparatus having a punching function is provided.
以下に、本発明の好適な実施形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態の穿孔システムは、複数の紙シート等のシートを1枚ずつ搬送しながら、例えばファイル用の綴じ穴を穿設する、独立したスタンドアローンの装置である。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
The punching system of the present embodiment is an independent stand-alone device that punches, for example, a file binding hole while conveying a plurality of sheets such as paper sheets one by one.
図1〜図4は、本発明による穿孔システム100の構成全体を示している。穿孔システム100は、穿孔装置本体部1と、該穿孔装置本体部に取り付けられた穿孔ユニット2とから構成される。穿孔装置本体部1は、概ね箱型のハウジング101と、該ハウジング内に設けられたシート搬送部102とを備える。穿孔ユニット2は、後述するようにハウジング101に着脱可能に装着されている。
1 to 4 show the overall configuration of a
シート搬送部102は、シートをシート供給口103からシート排出口104まで搬送するためにシート搬送経路105を備える。シート供給口103は、ハウジング101の一方(図1、図4における右側)の側部の上部に設けられ、穿孔しようとするシートを載置するためのシート供給トレイ106が取り付けられている。シート排出口104は、前記一方の側部の下部に設けられ、穿孔したシートを積載するためのシート排出トレイ107が取り付けられている。シート供給トレイ106とシート排出トレイ107とは、上下に互いに重なるように配置される。
The
シート搬送経路105は、シート供給口103からハウジング101の他方の側部側へ概ね直線状に延長する上流側経路と、前記他方の側部側からシート排出口104に概ね直線状に延長する下流側経路と、前記他方の側部側で前記上流側経路と下流側経路と接続する湾曲した中間経路とからなるU字状に設けられる。シート搬送経路105は、U字状の内側を構成する内側ガイド部材と、外側を構成する外側ガイド部材とから形成される。前記上流側経路には、穿孔ユニット2が前記中間経路の少し手前に配設される。
The
シート搬送部102は、シート搬送経路105に沿ってシートを搬送するために、イカに説明する複数の搬送ローラーを有する。シート搬送経路105の前記上流側経路には、シートをシート供給トレイ106からシート搬送経路105に繰り出すための繰出ローラー110が設けられている。更に前記上流側経路には、繰り出されたシートを下流側に搬送するための送給ローラー111と、繰り出された前記シートを1枚に分離する分離ローラー112とが設けられている。
In order to convey the sheet along the
穿孔ユニット2の直ぐ上流側には、上下1対のレジストローラー113,114が左右対称に3対、下流側には、上下1対の搬出ローラー115,116が左右対称に3対設けられている。レジストローラー113,114は、その圧接部に、送給ローラー111及び分離ローラー112から搬送されるシートの先端を突き当てて整合させた後に、下流側の穿孔ユニット2に送給する。搬出ローラー115,116は、穿孔ユニット2により穿孔されたシートを前記中間経路に搬出する。
Three pairs of upper and lower pairs of
前記下流側経路には、前記中間経路の出口側に中間搬送ローラー117,118が、シート排出口104の直ぐ手前に排出ローラー119,120が配設されている。前記中間経路に搬出されたシートは、中間搬送ローラー117,118及び排出ローラー119,120によりシート排出トレイ107に排出される。シート供給トレイ106に載置した複数のシートは、該シート排出トレイに載置したページ順でシート排出トレイ107に積載される。
In the downstream path,
シート供給口103の直ぐ内側には、シート搬送経路105の上側にシート搬送方向の直交方向に、繰出ローラー110を一体に回動するように軸支する駆動軸122が配置されている。シート搬送経路105の下側には、送給ローラー111に下側から圧接する分離ローラー112が回動自在に軸支されている。
Immediately inside the
駆動軸122には、該駆動軸からシート搬送方向と逆向きに延長し、シート搬送方向の直交方向に離隔された1対の揺動アーム123が軸支されている。揺動アーム123は、基端部においてトルクリミッターを介して駆動軸122と一体に回動可能に連結されている。揺動アーム123の先端には、シート搬送方向の直交方向に支持軸124が回動自在に架設され、該支持軸に繰出ローラー110が、一体に回動可能に軸支されている。支持軸124は駆動軸122と、それらの一端に固定したプーリーとこれらプーリーに掛け回したベルトとからなるベルト伝動機構125を介して、連結されている。
A pair of
シート供給トレイ106と分離ローラー112との間には、シート搬送経路105の前記内側ガイド部材の一部を形成するシートガイド126と、シート整合部材127とが設けられている。シート整合部材127は、図16及び図17に示すように、シート搬送方向の先端部が上向き概ね直角に折曲されたL字型をなし、シート供給トレイ106側の基端部が揺動可能に枢支されている。シート整合部材127は、先端の上向き折曲部分が、後述するように、シート供給トレイ106に載置されたシートの先端を当接させて揃えるためのシート整合面128を形成する。
Between the
シート整合部材127の先端側は、その下側に配置された偏心カム131に支持されている。偏心カム131は、その外周に概ね円形のカム面132を有し、シート搬送方向の直交方向に延長するカム軸133に一体回動するように取り付けられている。偏心カム131は、図4に示すように、シートの穿孔を開始する前の待機状態において、シート整合部材127が最も高い位置に配置され、上向き折曲面128がシート搬送経路105を遮断して、分離ローラー112側へのシートの進入を阻止する回転位置に配置される。
The leading end side of the
図3に示すように、ハウジング101の背面には、シート繰出モーター134が取り付けられている。シート繰出モーター134の回転軸134a先端部と、ハウジング101背面から突出する駆動軸122の外端部とは、それらに取り付けられたプーリー135,136と該プーリーに巻回されたベルト137とからなるベルト伝動機構によって連結されている。更に、駆動軸122とカム軸132とが、歯車機構を介して駆動力伝達可能に連結されている。前記歯車機構は、駆動軸122の前記外端部及びカム軸132のハウジング101背面から突出する外端部にそれぞれ取り付けられた歯車138,139とそれらに噛合する中間歯車140とから構成される。
As shown in FIG. 3, a
これにより、前記シート繰出モーターを図3の反時計方向に回転させると、駆動軸122がシート搬送方向に回転駆動され、送給ローラー111が、同様にシート搬送方向に回転する。これに対し、カム軸132は図4の時計方向に回転し、偏心カム131を該カム軸からカム面132までの距離が小さくなる向きに回転させる。更に、駆動軸122の前記回転によって、揺動アーム123が繰出ローラー110をシートガイド126上面に向けて下降させる向きに回転する。
Accordingly, when the sheet feeding motor is rotated counterclockwise in FIG. 3, the
下側のレジストローラー113は、ハウジング101をシート搬送方向の直交方向に横断するレジストローラー駆動軸143に回転駆動可能に軸支されている。これに対し、上側のレジストローラー114は、ハウジング101の背面と正面とをシート搬送方向の直交方向に横断するレジストローラー支持軸144に回転自在に軸支されている。
The
同様に、下側の搬出ローラー115は、ハウジング101をシート搬送方向の直交方向に横断する搬出ローラー駆動軸145に回転駆動可能に軸支されている。これに対し、上側の搬出ローラー116は、ハウジング101をシート搬送方向の直交方向に横断する搬出ローラー支持軸146に回転自在に軸支されている。
Similarly, the lower carry-out
上側のレジストローラー支持軸144及び搬出ローラー支持軸146は、それぞれハウジング101の上部に設けられたコイルばね147,148によって、下側のレジストローラー駆動軸143及び搬出ローラー駆動軸145に向けて所定の圧力で付勢されている。これにより、上側のレジストローラー114及び搬出ローラー115の外周面は、それぞれ対応する下側のレジストローラー113及び搬出ローラー115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、前記各レジスト及び搬出ローラーは、シート搬送経路105内のシートを上下から挟み、前記レジストローラー駆動軸及び搬出ローラー駆動軸の回転によってシート搬送方向に搬送する。
The upper registration
下側の中間搬送ローラー117は、ハウジング101をシート搬送方向の直交方向に横断する中間搬送ローラー駆動軸151に回転駆動可能に軸支されている。これに対し、上側の中間搬送ローラー118は、ハウジング101をシート搬送方向の直交方向に横断する中間搬送ローラー支持軸152に回転自在に軸支されている。
The lower
同様に下側の排出ローラー119は、ハウジング101をシート搬送方向の直交方向に横断する排出ローラー駆動軸153に回転駆動可能に軸支されている。これに対し、上側の排出ローラー120は、ハウジング101をシート搬送方向の直交方向に横断する排出ローラー支持軸154に回転自在に軸支されている。
Similarly, the
図2に示すように、ハウジング101の正面には、シート搬送モーター155が取り付けられている。シート搬送モーター155の回転軸155a先端部と、ハウジング101正面から突出するレジストローラー駆動軸143の端部とは、それらに取り付けられたプーリー156,157と該プーリー間に巻回されたベルト158とからなるベルト伝動機構によって連結されている。
As shown in FIG. 2, a
同様に、ハウジング101正面から突出するレジストローラー駆動軸143、搬出ローラー駆動軸145、中間搬送ローラー駆動軸151及び排出ローラー駆動軸153の端部同士は、それぞれに取り付けられたプーリー157,160,161,162と、シート搬送方向に隣接する前記プーリー間に巻回されたベルト163,164,165とからなるベルト伝動機構によって連結されている。これにより、シート搬送モーター155を図2の反時計方向に回転させると、前記レジストローラー駆動軸、搬出ローラー駆動軸、中間搬送ローラー駆動軸及び排出ローラー駆動軸がシート搬送方向に回転駆動され、レジストローラー113,114、搬出ローラー115,116、中間搬送ローラー117,118及び排出ローラー119,120が、同様にシート搬送方向に回転する。
Similarly, the end portions of the registration
また、穿孔システム100には、シートの位置を検出するために複数のシートセンサーが設けられている。図4に示すように、シート供給トレイ106には、シートが載置されたことを検出するためのエンプティセンサー166が取り付けられている。シート搬送経路105には、搬送されるシートの先端及び後端を検出するために4つのシート端センサー167〜170が設けられている。これらシートセンサーの動作については後述する。
The
図5は、本発明による穿孔ユニット2の好適な実施形態を示している。穿孔ユニット2は、図6に示すように、シートの穿孔動作を行う穿孔本体部3と、該穿孔本体部をシート搬送方向に往復動可能に支持するベースユニット部4とから構成される。穿孔本体部3とベースユニット部4は、該ベースユニット部の取付面4aを裏側から貫通した固定ねじ6を穿孔本体部3底部の取付孔3aに螺合させることによって一体化される。一体化した穿孔ユニット2は、1つの独立したモジュール装置として、ベースユニット部4によってハウジング101に着脱可能に取り付けられる。
FIG. 5 shows a preferred embodiment of the
図7〜10は、穿孔本体部3の構成全体を示している。穿孔本体部3は、シート穿孔部11と、穿孔駆動部12と、フレーム13とを有する。フレーム13は、穿孔されるシートを案内するため、及び穿孔本体部3をベースユニット部4に取り付けるための下側フレーム14と、シート穿孔部11及び穿孔駆動部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。
7 to 10 show the entire configuration of the perforated
図7及び図9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のシート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、穿孔位置にシートを通過させるためのシート通路17が画定される。
As shown in FIGS. 7 and 9, the
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17aを挟んで一体に結合している。シート通路17の高さ寸法は、実質的にスペーサープレート17aの厚さによって決定される。本実施形態において、シート通路17の高さ寸法は、シート搬送方向に穿孔ユニット2の前後におけるシート搬送経路105の高さより小さく設定される。
The
図7及び図8に示すように、上側フレーム15には、シート通路17側にシート穿孔部11が配置され、それとは反対側に穿孔駆動部12が配置される。上側フレーム15は、下部プレート16の穿孔駆動部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上向きに垂設された側部プレート19と、下部プレート16の下流側の端部から上向きに垂設され、その上端で内側へ下部プレート16と平行に、即ち図9の側面から見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. 7 and 8, the
シート穿孔部11は、図9及び図10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 FIGS. 9 and 10, the
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、周方向に無端のカム溝33が形設される。
An
上流側の側部プレート19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。
A
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
被動歯車42の細溝43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43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10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、シート穿孔部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. 10, 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の両側縁から下向き直角に折曲した板部分により形成され、その屈曲部74側の端部付近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9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. 9, the upper
シート押さえ78は、先端が下流側に向けてY字形状に開口し、その内側をパンチ部材21が、上下にシート押さえ78に接触することなく貫通し得るように設けられている。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
穿孔駆動部12は、パンチ部材21を回転駆動するために穿孔駆動モーター48を備える。上側フレーム15には、穿孔駆動モーター48とシート穿孔部11との間に垂直プレート46が、側部プレート18に対向配置されている。穿孔駆動モーター48は、その出力軸49をシート穿孔部11に向けて水平に突出させて、垂直プレート46に横置きに取り付けられている。
The piercing
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、垂直プレート46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、穿孔駆動モーター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
穿孔駆動モーター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、シート穿孔部11とは反対側に設けられている。これにより、穿孔駆動モーター48の回転を、例えば穿孔本体部3に対するシート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 the punching
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、垂直プレート46の回転ロッド51とは反対側の延設部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
ベースユニット部4は、図11に示すように、穿孔本体部3を一体に固定するスライダー7と、該スライダーをシート搬送方向に所定の可動範囲で往復動可能に支持するベース部8と、穿孔ユニット2をハウジング101に取り付けるための取付ステー9とから構成される。スライダー7は、比較的厚い板状ブロックからなり、上述した穿孔本体部3のための取付面4aである概ね矩形の平坦な上面を有する。
As shown in FIG. 11, the
スライダー7のシート搬送方向即ち該スライダーの移動方向に沿う一方の側部には、該側部に沿ってその下面から下向きにスライドガイド171が突設されている。スライドガイド171には、その内部をスライダー移動方向に貫通するガイド孔172が形成されている。スライダー7の他方の側部には、その側面から水平外向きに1つのスライド部173が突設されている。更に前記他方の側部には、その側面から水平外向きに突出する2つの抜け止め突起174が、垂直方向にスライド部173の下端との間に少しの隙間を設けて、かつ水平方向に該スライド部の両側に位置するように設けられている。
On one side of the
ベース部8は、図12に示すように、上部を開放した概ね矩形の浅い箱形をなす支持部材176を有する。支持部材176のシート搬送方向に対向する端壁176a,176b間には、ガイドロッド177とばね保持ロッド178とがシート搬送方向に架設されている。ガイドロッド177は、スライダー7の前記一方の側部に対応する側部に沿って配置される。図6に示すように、ガイドロッド177は、スライダー7のガイド孔172に摺動可能に挿通され、その軸線方向に該スライダーを移動可能に支持する。
As shown in FIG. 12, the
ばね保持ロッド178は、ガイドロッド177より内側にかつ平行に配置される。支持部材176の底面には、その中央より幾分シート搬送方向上流側に、概ねU字形の位置決めプレート180が垂設されている。位置決めプレート180は、その各面を前記支持部材の端壁176a,176bに対向させ、そのU字形の溝内にばね保持ロッド178を遊挿するように配置される。
The
ばね保持ロッド178には、位置決めプレート180と支持部材176の下流側の端壁176bとの間に、シート搬送方向に沿って戻しばね181とばね受けリング182とが嵌装される。戻しばね181の付勢力によって、スライダー7をシート搬送方向上流側に移動させることができる。本実施形態の戻しばね181は、図示するようにコイルばねである。
A
更にばね保持ロッド178には、戻しばね181の付勢力により移動するスライダー7を停止させる際の衝撃を緩和、軽減するための緩衝機構が設けられている。この緩衝機構は、位置決めプレート180と支持部材176の上流側の端壁176aとの間で、シート搬送方向に沿ってばね保持ロッド178に嵌装された緩衝ばね183と弾性ストッパー184とからなる。緩衝ばね183は、図示するようにコイルばねである。弾性ストッパー184は、上流側の端部にフランジを有する短円筒状をなし、例えばゴム材料で、軸線方向に高弾性を発揮するように形成される。
Further, the
支持部材176のガイドロッド177とは反対側の側部には、その側壁を内側に略直角に折曲して、シート搬送方向に沿って直線状に延長する水平なガイドレール185が形成されている。スライダー7は、図6に示すように、ガイドレール185上に配置した上側のスライド部173と、その下側に配置した2つの抜け止め突起174とで上下に挟むように装着される。これにより、スライダー7は、ガイドロッド177を挿通したスライドガイド171に加えて、ガイドレール185上を摺動するスライド部173によって、シート搬送方向の直交方向の左右両側で安定して移動可能に支持される。
On the side of the
図13に示すように、スライダー7の下面には、その略中央に下向きに突出する戻しタブ187が一体に設けられている。戻しタブ187には、ばね保持ロッド178を緩挿するための貫通孔188が形成されている。戻しタブ187は、貫通孔188にばね保持ロッド178を挿通して、位置決めプレート180と戻しばね181との間に配置される。戻しタブ187を押圧する戻しばね181の作用によって、スライダー7は、常時シート搬送方向上流側に付勢されている。
As shown in FIG. 13, on the lower surface of the
他方、弾性ストッパー184は、緩衝ばね183の作用によって、常時シート搬送方向下流側に付勢されている。それにより、弾性ストッパー184は、図13に示す初期状態において、その短円筒部分184aを位置決めプレート180のU字溝内に緩やかに突入させつつ、フランジ184bを該位置決めプレートの前記U字溝の周縁部に当接係止させた状態に保持される。このとき、短円筒部分184aがそのシート搬送方向下流側の端面を位置決めプレート180より下流側に突出させるように、弾性ストッパー184の寸法は決定される。従って、戻しタブ187は常に、位置決めプレート180の少し手前で、前記弾性ストッパーの短円筒部分184aのシート搬送方向下流側端面に当接して係止される。
On the other hand, the
戻しばね181、弾性ストッパー184及び緩衝ばね183の弾性率は、上述した図13の初期状態を保持し得るように設定される。そのため、少なくとも、弾性ストッパー184と緩衝ばね183との合成弾性率を戻しばね181の弾性率より大きくすることが好ましい。
The elastic moduli of the
取付ステー9は、図11に示すように、例えば比較的高い剛性の金属プレートを加工して、平坦な水平プレート部190と、該水平プレート部から下向き直角に折曲した2つの垂直プレート部191とを有するように形成される。水平プレート部190には、ベース部8の下面に取り付けるための複数(本実施形態では3つ)の取付孔192と、ハウジング101に取り付けるための1つの取付孔193とが貫設されている。各垂直プレート部191には、ハウジング101に取り付けるためにそれぞれ1つの取付孔194が貫設されている。取付ステー9は、水平プレート部190の裏側から取付孔192に固定ビス195を貫通させ、ベース部8底面の対応するねじ孔(図示せず)に螺合させることによって、該ベース部に一体に固定される。
As shown in FIG. 11, the mounting
図14に示すように、ハウジング101には、背面パネル101aの一部を切り欠いて穿孔ユニット2の取付部200が設けられている。取付部200は、背面パネル101aの垂直部分に、取付ステー9の取付孔194に対応して形成した2つのねじ孔196を有する。更に取付部200は、その切欠き部分の内側に前記垂直部分から略直角に折曲した水平部分に、取付ステー9の取付孔193に対応して形成した1つのねじ孔197を有する。
As shown in FIG. 14, the
穿孔ユニット2は、ハウジング101に装着する際、取付部200の前記切欠き部分内に前記水平部分上に配置する。取付ビス198を取付ステー9の垂直プレート部191の取付孔194に水平方向外側から挿通して、背面パネル101aの前記垂直部分のねじ孔196に螺合させる。更に、取付ビス199を取付ステー9の水平プレート部190の取付孔193に上方から挿通して、背面パネル101aの前記水平部分のねじ孔197に螺合させる。これによって、穿孔ユニット2は、独立した穿孔機能を有する1つのモジュール装置として、穿孔システム100のハウジング101に一体にかつ着脱可能に組み付けられる。
When the
図15は、本実施形態の穿孔システム100の制御構成を概略的に示している。穿孔システム100は、穿孔ユニット2によるシートの穿孔動作及びシート搬送部102によるシート搬送を制御するための制御部80を更に備える。制御部80は、穿孔駆動モーター48、シート搬送モーター155及びシート繰出モーター134に印加される駆動電圧を制御するCPU81と、穿孔処理、シート搬送及びそれらの制御に必要な情報及びデータを記憶するメモリー82と、タイマー83とを備える。
FIG. 15 schematically shows a control configuration of the
穿孔駆動モーター48、シート搬送モーター155及びシート繰出モーター134は、共通の電源(図示せず)に接続されている。制御部80は、これらモーターと前記共通の電源との間にそれぞれ接続された、駆動モーター駆動回路84、搬送モーター駆動回路85及び繰出モーター駆動回路86に接続されている。駆動モーター駆動回路84には、穿孔駆動モーター48の端子間に適当な大きさの抵抗を有する短絡回路(所謂ショートブレーキ回路)が設けられている。制御部80は、前記短絡回路を接続することによって、穿孔駆動モーター48の回転を速やかに停止させることができる。
The punching
制御部80には、穿孔ユニット2の穿孔駆動モーターエンコーダー55及びパンチ部材ポジションセンサー60が接続されている。更に制御部80には、シート搬送部102の前記シート搬送モーター及びシート繰出モーターに設けられたエンコーダー87,88、及び4つのシートセンサー166〜169が接続されている。制御部80は、前記各エンコーダーの出力に基づいて前記各モーターの回転位置を、前記ポジションセンサーの出力に基づいて穿孔ユニット2の前記パンチ部材の動作位置を、前記各シートセンサーの出力に基づいてシートの有無又は位置を検出することができる。
The
更に制御部80には、穿孔システム100に設けられた入力部90が接続されている。ユーザーは、穿孔システム100による穿孔処理を行うために必要な情報及び/又はデータを、入力部90を介して制御部80に予め入力することができる。制御部80は、ユーザーが入力部90から直接入力したり外部から送られた情報及びデータを必要に応じてメモリー82に記憶させ、該メモリーから取り出して穿孔処理及びシート搬送を制御する。
Further, an
また、ハウジング101内には、穿孔ユニット2の下方に、穿孔されたシートから発生するパンチ屑を収容回収するためのパンチ屑回収箱91が配置されている。パンチ屑回収箱91は、例えば上部を開放した矩形箱状をなし、ハウジング101に着脱容易に装着される。更にハウジング101内には、パンチ屑回収箱91装着の有無を検知するセンサー(図示せず)、及び該パンチ屑回収箱がパンチ屑で満杯(それに近い状態を含む)になったことを検知するセンサー(図示せず)を設けることができる。これらセンサーは制御部80に接続され、前記制御部は、パンチ屑回収箱91が無いこと、及び/又はパンチ屑回収箱の満杯状態を検知すると、穿孔システム100の使用者に警告を発生する。
In the
以下に、穿孔システム100において、シート供給トレイ106からシートを搬送して穿孔処理し、シート排出トレイ107に排出する一連の動作を説明する。先ず、図16〜図20を用いて、シート供給トレイ106からシート排出トレイ107までシートを搬送する過程を説明する。
Hereinafter, a series of operations in the
図16は、複数枚のシートSをシート供給トレイ106に載置した初期状態を示している。シート供給口103は、シート整合部材127が最上位置にあって、シート整合面128がシート搬送経路105へのシートの進入を阻止している。シートSは、先端をシート整合面128に当接させることによって、その位置及び向きが揃えられる。繰出ローラー110を備えた揺動アーム123は、上方の待機位置に保持されている。このとき、制御部80には、シート供給トレイ106のエンプティセンサー166からオン信号が出力されている。
FIG. 16 shows an initial state in which a plurality of sheets S are placed on the
シート供給口103には、第1のシート端センサー167が設けられている。第1のシート端センサー167は、センサー本体203と感知レバー204とを有する。センサー本体203は、シート整合部材127の上方に固定されている。感知レバー204は、その上部がセンサー本体203に、シート搬送方向に沿って揺動可能に枢支され、該上部からシート搬送方向下流側に下向き斜めに延出し、先端が上向き鎌状に曲がっている。
The
第1のシート端センサー167は、感知レバー204が予め設定された角度位置まで回転すると、これをセンサー本体203が検知して、オン信号を発生する。感知レバー204は、図4に示すようにシート供給トレイ106にシートが無い状態の自然位置で、シート整合面128よりもシート搬送方向上流側に位置している。この自然位置で、第1のシート端センサー167の出力信号はオフである。
When the
図16では、感知レバー204が、シート整合面128に当接するシートSの先端によって、前記自然位置から該シート整合面を越えてシート搬送方向下流側に、該シートSの厚さに対応した位置まで回転している。このように穿孔システム100の穿孔動作の開始スイッチがオンされていない状態で、感知レバー204がシート整合面128を越えて回転すると、センサー本体203が検知して制御部80にオン信号を出力することができる。これによって、制御部80は、シートの穿孔動作を開始可能な状態にあると、判断することができる。
In FIG. 16, the
図16の状態で穿孔システム100の前記開始スイッチをオンすると、制御部80は、繰出モーター駆動回路86を制御して、シート繰出モーター134を反時計方向に回転させる。これにより、駆動軸122が回転して送給ローラー111をシート搬送方向に回転させる。これと同時に、駆動軸122の回転によって、揺動アーム123が前記待機位置から下方に揺動し、ベルト伝動機構125を介して繰出ローラー110がシート搬送方向に回転する。
When the start switch of the
更に、駆動軸122の回転によって、カム軸133が前記歯車機構を介して回転し、偏心カム131を図16における時計方向に回転させる。これにより、シート整合部材127は、シート整合面128がシートSの分離ローラー112側への進入を妨げない下方位置まで揺動する。
Further, the rotation of the
図17は、シート整合部材127が前記下方位置に移動した後、シート供給トレイ106上のシートSが、その最上面に当接した繰出ローラー110によって、送給ローラー111側に繰り出された状態を示している。繰り出されたシートSは、送給ローラー111を押圧する分離ローラー112の圧力によって、最上位の1枚だけが分離されて、送給ローラー111よりシート搬送経路105内に送り込まれる。
FIG. 17 shows a state in which the sheet S on the
他方、揺動アーム123は、繰出ローラー110を介してシートSから受ける反力に応じて前記トルクリッターの作用により、下方への揺動を停止する。同様に、繰出ローラー110も回転を停止する。このとき、第1のシート端センサー167は、感知レバー204が、繰り出された前記シートSによって、送給ローラー111と分離ローラー112の圧接位置と略同じ高さ位置まで回転している。これをセンサー本体203が検知してオン信号を出力することによって、制御部80は、シートSが送給ローラー111に繰り出されたと判断する。
On the other hand, the
図18は、シートSの先端がレジストローラー113,114まで搬送された状態を示している。シートSは、その先端が前記レジストローラー同士の圧接部に当接して衝止されたまま、送給ローラー111により上流側から押し出されることによって、先端の位置及びシートの向きが調整される。その後、レジストローラー113,114が回転して、シートSは、穿孔ユニット2を通過するように搬送される。
FIG. 18 shows a state where the leading edge of the sheet S is conveyed to the
レジストローラー113,114の直ぐ手前には、第2のシート端センサー168が設けられている。第2のシート端センサー168は、センサー本体205と感知レバー206とを有する。センサー本体205は、前記レジストローラーより上流側の上方位置に固定されている。感知レバー206は、その上部がセンサー本体205に、シート搬送方向に沿って揺動可能に枢支され、該上部からシート搬送方向下流側に下向き斜めに延出している。
A second
第2のシート端センサー168は、図18に想像線で示すように、感知レバー206が前記レジストローラーの上流側でシート搬送経路105を遮断する自然状態の初期位置にあるとき、その出力信号はオフである。同図に実線で示すように、少なくとも先端が前記レジストローラーに到達しているシートSによって、感知レバー206が、前記レジストローラー同士の圧接位置と略同じ高さの上方位置まで回転すると、これをセンサー本体205が検知して制御部80にオン信号を出力する。これによって、制御部80は、シートSの先端が前記レジストローラーに到達したと、判断することができる。
As indicated by an imaginary line in FIG. 18, the output signal of the second
シートSが更にシート搬送経路105を下流側に搬送されて、その後端がレジストローラー113,114を通過すると、感知レバー206は、前記上方位置から下方に前記初期位置まで揺動する。これにより、第2のシート端センサー168の出力信号が、オンからオフに切り換わるので、制御部80は、シートSの後端が前記レジストローラーを通過したと、判断することができる。
When the sheet S is further conveyed downstream in the
図19は、シートSの先端が、穿孔ユニット2による穿孔位置まで搬送された状態を示している。図1に示すように、シート搬送方向に穿孔ユニット2と略同じ位置で、シート搬送方向の直角方向の中央付近に、第3のシート端センサー169が設けられている。第3のシート端センサー169は、シート搬送方向に前記レジストローラーの直ぐ下流側の上方位置に固定されたセンサー本体207と、感知レバー208とを有する。感知レバー208は、前記第1のシート端センサーの感知レバー203と同様に、その上部がセンサー本体207に、シート搬送方向に沿って揺動可能に枢支され、該上部からシート搬送方向下流側に下向き斜めに延出し、先端が上向き鎌状に曲がっている。
FIG. 19 shows a state in which the leading end of the sheet S is conveyed to the punching position by the
第3のシート端センサー169は、図19に想像線で示すように、感知レバー208が前記レジストローラーの下流側でシート搬送経路105を遮断する自然状態の初期位置にあるとき、その出力信号はオフである。同図に実線で示すように、少なくとも先端が前記穿孔位置に到達しているシートSによって、感知レバー208が、シートSと略同じ高さの上方位置まで回転すると、これをセンサー本体207が検知して制御部80にオン信号を出力する。これによって、制御部80は、シートSの先端が穿孔ユニット2の前記穿孔位置に到達したと、判断することができる。
As indicated by an imaginary line in FIG. 19, the third
シートSが、穿孔ユニット2により穿孔されつつ、更にシート搬送経路105を下流側に搬送されて、その後端が該穿孔ユニットの前記穿孔位置を通過すると、感知レバー208は、前記上方位置から下方に前記初期位置まで揺動する。これにより、第3のシート端センサー169の出力信号が、オンからオフに切り換わるので、制御部80は、シートSの穿孔が終了して、その後端が前記穿孔位置を通過したと、判断することができる。
When the sheet S is perforated by the
図20は、穿孔されたシートSの先端が、中間搬送ローラー117,118を越えて排出ローラー118,119の直ぐ上流側まで搬送された状態を示している。前記中間搬送ローラーと排出ローラーとの間には、第4のシート端センサー170が設けられている。第4のシート端センサー170は、シート搬送方向に前記中間搬送ローラーの直ぐ下流側の上方位置に固定されたセンサー本体209と、感知レバー210とを有する。感知レバー210は、前記第1、第3のシート端センサーの感知レバー203、208と同様に、その上部がセンサー本体209に、シート搬送方向に沿って揺動可能に枢支され、該上部からシート搬送方向下流側に下向き斜めに延出し、先端が上向き鎌状に曲がっている。
FIG. 20 shows a state where the leading edge of the punched sheet S is conveyed to the upstream side of the
第4のシート端センサー170は、図20に想像線で示すように、感知レバー210が前記中間搬送ローラーの下流側でシート搬送経路105を遮断する自然状態の初期位置にあるとき、その出力信号はオフである。同図に実線で示すように、感知レバー210が、シート搬送経路105内を搬送されたシートSによってそれと略同じ高さの上方位置まで回転すると、これをセンサー本体209が検知して制御部80にオン信号を出力する。これによって、制御部80は、シートSの先端が排出ローラー118,119の直前位置まで搬送されたと、判断することができる。
As shown by an imaginary line in FIG. 20, the fourth
シートSが、前記排出ローラーによりシート排出トレイ107に排出される際、該シートの後端が第4のシート端センサー170を通過すると、感知レバー210は、前記上方位置から下方に前記初期位置まで揺動する。これにより、第4のシート端センサー170の出力信号が、オンからオフに切り換わるので、制御部80は、穿孔されたシートSが、実質的にシート排出口104からシート排出トレイ107に排出されたと、判断することができる。更に制御部80は、シート排出トレイ107に積載した穿孔済みシートSの枚数をカウントすることができる。
When the sheet S is discharged to the
次に、穿孔ユニット2が、シート搬送経路105を所定の搬送速度で移動しているシートSにパンチ穴を穿設する一連の動作及びその制御部80による制御を、図21〜図27の動作状態図及び図31のタイミングチャートを用いて説明する。図31の横軸は時間、縦軸は、穿孔駆動モーター48に印加される駆動電圧、パンチ部材21のポジションセンサー60から出力されるフラグ信号、穿孔駆動モーター48のエンコーダー55から出力されるパルス信号である。
Next, a series of operations in which the
図21(a)(b)において、穿孔ユニット2の穿孔本体部3は、ベースユニット部4のスライダー7がガイドロッド177上を移動可能な範囲で、戻しタブ187が弾性ストッパー184に衝止された最も上流側の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。
21 (a) and 21 (b), in the drilling
この待機状態において、制御部80は、シート搬送経路105を搬送されるシートSの先端が、第2又は第3のシート端センサー168,169により検出されると、タイマー83を用いて、それ以降の経過時間を計測することができる。制御部80は、計測した経過時間とレジストローラー113のシート搬送速度との積を算出することによって、第2又は第3のシート端センサー168,169の位置からのシートSの搬送量、即ちシート搬送方向におけるシートSの位置を正確に検知することができる。
In this standby state, when the leading edge of the sheet S conveyed through the
前記待機状態において、シートSがシート搬送経路105を搬送されて、予め設定された穿孔動作開始位置に達すると、制御部80は、穿孔駆動モーター48を作動させて穿孔動作を開始する。これにより、パンチ部材21はカム溝33のプロフィルに従って、図21(b)において時計周りに回転しながら、カム部材31と共に前記上死点位置から軸線方向に沿って下降する。パンチ部材21の下降開始は、ポジションセンサー60がセンサーフラグ部材41の端部41aを検出することによって、制御部80が検知する。
In the standby state, when the sheet S is transported through the
また、前記待機状態で、シート押圧部70のシート押さえ78は、穿孔本体部3のシート通路17を搬送されているシートSの上面又はシート支持面14aに接している。このとき、カム受け部77とカム31下面との間には、少しの隙間が設けられている。そのため、シート押さえ78から下向きに、板ばね部材71の重量の一部が作用しているだけで、板ばね部材71の付勢力は全く作用していない。シート通路17内のシートは、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、所定の速度で搬送され、上流側から搬送されるシートは、該シート通路内にスムーズに進入する。
Further, in the standby state, the
図22(a)、(b)は、パンチ部材21及びカム部材31が下降して、その下面がカム受け部77に接触し、下方に押圧し始めた状態を示している。このとき、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の変位量が小さく、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。穿孔本体部3は、依然として前記ホームポジションに保持されており、シートSはシート搬送方向に所定の搬送速度でシート通路17内を移動し続ける。
22A and 22B show a state in which the
図23(a)(b)は、更にパンチ部材21及びカム部材31が下降して、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、パンチ部材21が更に下降することによって、実質的にシートSの穿孔が開始する。
23A and 23B show a state in which the
図23(a)の状態において、シートSは、カム受け部77がカム部材31により図22(a)の位置から押し下げられたことによって、シート押さえ78から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。これにより、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ので、パンチ部材21の軸線方向即ち穿孔方向に関するシートの高さ位置が常に一定に固定されかつ維持される。従って、シートの所望のパンチ穴穿孔予定位置で、常に同じタイミングで穿孔を開始することができる。
In the state of FIG. 23A, the sheet S is supported by the
また、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、シート押さえ78からの前記押圧力による摩擦力が発生する。他方、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の上下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。
Further, a frictional force due to the pressing force from the
これらシートSから作用する力によって、穿孔本体部3は、スライダー7に作用する戻しばね181の付勢力に抗して、該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、穿孔本体部3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24a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。これにより、パンチ穴周縁がパンチ部材21外周面から受ける反力が軽減されるので、パンチ穴周縁を損傷する虞が解消され又は大幅に低減する。また、穿孔本体部3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、装置全体の小型化を図ることが容易である。
Due to the force acting from the sheet S, the perforating
図24(a)、(b)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。この後も、穿孔駆動モーター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し、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内の待機位置に復帰する戻り過程を開始する。
24A and 24B, the
図31のタイミングチャートにおいて、時刻t1に前記待機状態から穿孔駆動モーター48を起動させた後、パンチ部材21が下降して穿孔刃22の先端がシート上面に接触し、時刻t2に穿孔を開始するまでの時間即ちタイムラグΔT1は、予め試験結果等から得ることができる。このタイムラグΔT1にレジストローラー113のシート搬送速度を乗算したシート搬送距離を、シート上のパンチ穴を穿孔する予定位置から逆算すると、穿孔動作を開始すべきシートSの位置即ち前記穿孔動作開始位置が得られる。
In the timing chart of FIG. 31, after starting the punching
一般に、ファイル用のシートに形成される綴じ穴の数と位置は、シート寸法毎に規格化されている。従って、規格寸法のシートに規格の綴じ穴を形成する場合、事前にシート寸法毎に各綴じ穴即ちパンチ穴の穿孔動作開始位置を算出し、テーブル値としてデータ化することが可能である。このようなテーブル値は、予め制御装置のメモリー82に記憶させておくことができる。
Generally, the number and position of the binding holes formed in the file sheet are standardized for each sheet size. Therefore, when forming a standard binding hole in a standard dimension sheet, it is possible to calculate in advance a punching operation start position of each binding hole, that is, a punch hole, for each sheet dimension, and convert it into a table value. Such table values can be stored in the
制御部80は、入力部90及び前記本体装置側から送られた情報及びデータから、シート寸法及びパンチ穴の数及び位置が規格通りか規格外かを判定する。規格通りの場合、制御部80は、メモリー82に格納されている前記テーブル値から、シート搬送方向のシート寸法及び穿孔すべき全パンチ穴の穿孔動作開始位置を選択する。シート寸法、又はパンチ穴の数及び/又は位置が規格外の場合、制御部80は穿孔動作開始前に、前記タイムラグとシート搬送速度とから、各パンチ穴の穿孔動作開始位置を算出することができる。シートSが前記穿孔動作開始位置に到達するタイミングは、第2又は第3のシート端センサー168,169によるシート先端の検出を起点としてカウントされる経過時間に基づいて、制御部80が決定する。
The
パンチ部材21が前記下死点位置に達したとき、板ばね部材71からシートSへの押圧力、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。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、穿孔本体部3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。
When the
図25(a)、(b)は、シートSが、穿孔刃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の上面に到達した状態を示している。この直後、穿孔本体部3は、パンチ部材21が前記パンチ穴から完全に離脱し、該パンチ穴との係合から解放される。
25A and 25B show a state in which the sheet S has reached the lower end position of the
戻り過程においても、シートSは、穿孔刃22の先端が下死点位置からシート上面に達する(図25(a))までの間、板ばね部材71によりシート支持面14aに押し付けられている。これによって、パンチ部材21は、より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。
Also in the returning process, the sheet S is pressed against the
パンチ部材21が前記パンチ穴から完全に離脱することにより、穿孔本体部3は、戻しばね181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、前記穿孔本体部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
また、シートSには、少なくとも穿孔刃22の先端が下死点位置からシート上面に達するまで、板ばね部材71から穿孔過程と同様の十分な押圧力が作用している。従って、前記シート押さえ及びシート支持面との間には、穿孔本体部3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。
Further, a sufficient pressing force similar to that in the punching process is applied to the sheet S from the
図26(a)、(b)に示すように、カム部材31の下面がカム受け部77から離れる高さ位置までパンチ部材21が上昇すると、板ばね部材71の下向き付勢力は完全に開放される。従って、シート通路17内のシートは、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、所定の速度で搬送される。また、上流側から搬送される次のシートは、シート通路17内にスムーズに進入することができる。
As shown in FIGS. 26A and 26B, when the
パンチ部材21は、図27(a)、(b)に示すように上死点位置に到達すると、上昇を停止し、この上死点高さで回転し続ける。制御部80は、図31のタイミングチャートにおいて、パンチ部材21が上死点位置に到達した後の時刻t3に、駆動モーター駆動回路84において前記電源から穿孔駆動モーター48への給電を遮断し、かつ前記短絡回路を接続して前記穿孔駆動モーターの回転を制動する。
When the
穿孔駆動モーター48の制動を開始する時刻t3は、事前に試験結果等に基づいて設定し、メモリー82にテーブル値として記憶させておくことができる。制御部80は、上述した穿孔動作開始位置と同様に、第2又は第3のシート端センサー168,169によるシート先端の検出を起点としてカウントされる経過時間に基づいて、前記穿孔駆動モーターの制動開始を決定する。
The time t3 at which the
図31のタイミングチャートにおいて、エンコーダー55のバルス信号が或る一定時間以上継続してオン又はオフ状態にある場合、穿孔駆動モーター48は完全に回転を停止していると判断することができる。同図において、穿孔駆動モーター48が時刻t3の制動開始から時刻t4に完全に停止するまでの間、該穿孔駆動モーターの惰性回転によって、パンチ部材21は、穿孔駆動モーター48と共に、速度を落として回転し続け、所定の回転位置で停止する。このパンチ部材21の回転停止位置が、ホームポジション即ち次の穿孔動作に備えた待機位置となる。
In the timing chart of FIG. 31, when the pulse signal of the
図21(a)〜図27(a)から分かるように、本実施形態のカム溝33は、パンチ部材21が上死点位置と下死点位置との間を往復して穿孔動作を行うためのカム山が1つしか設けられていない。従って、パンチ部材21が上死点位置に到達した後に穿孔駆動モーター48の制動を開始しても、パンチ部材21をオーバーランさせて次の穿孔過程に入らせることなく、十分な余裕をもってホームポジションに停止させることができる。
As can be seen from FIGS. 21 (a) to 27 (a), the
穿孔駆動モーター48が時刻t3の制動開始から時刻t4に完全に停止するまでのタイムラグΔT2は、同様に予め試験結果等から得ることができ、従って時刻t4も、事前に容易に算出することができる。これらの時刻t2,t3,t4、タイムラグΔT1,ΔT2及び時間T0に基づいて、制御部80は、穿孔駆動モーター48の駆動を簡単にかつ正確に制御することができる。
The time lag ΔT2 from when the
別の実施形態では、カム部材31のカム溝33に、パンチ部材21が上死点位置と下死点位置との間を往復して穿孔動作を行うためのカム山を、周方向に連続して2つ又はそれ以上形成することができる。このような場合、パンチ部材21が1つのカム山を越えて上死点位置に到達した後、オーバーランして次のカム山に入らないように停止させる必要がある。
In another embodiment, a cam crest for allowing the
かかる実施形態において、制御部80は、パンチ部材21がパンチ穴から離脱すると同時に、即ち上死点位置に到達する前に、駆動モーター駆動回路84において前記電源から穿孔駆動モーター48への給電を遮断し、かつ前記短絡回路を接続して前記穿孔駆動モーターの回転を制動することができる。このように穿孔駆動モーター48の駆動を制御することによって、パンチ部材21を確実にホームポジションに停止させることができる。更に、シートSのパンチ穴にパンチ部材21が係合している時間を最小にできるので、穿孔刃22の刃先によるパンチ穴の損傷や品質低下の虞がより確実に解消され又はより一層低減される。
In this embodiment, the
別の実施形態では、制御部80が前記短絡回路を接続して穿孔駆動モーター48の回転を制動する時刻t3のタイミングを、穿孔駆動モーター48の回転量によって決定することができる。穿孔駆動モーター48の回転量は、上述したようにエンコーダー55によって検出され、制御部80に送られる。制御部80は、第2又は第3のシート端センサー168,169によるシート先端の検出と同時に、エンコーダー55から送られるパルス信号のカウントをタイマー83に開始させる。
In another embodiment, the timing t3 when the
時刻t3に対応するカウントパルス数は、予め試験結果等から得ることができる。他の時刻、タイムラグ及び時間に対応するカウントパルス数も、同様に予め試験結果等から得ることができる。これらのカウントパルス数をテーブル値として予めメモリー82に格納し、これを適宜読み出すことによって、制御部80は、穿孔駆動モーター48の駆動制御を簡単にかつ正確に行うことができる。
The number of count pulses corresponding to time t3 can be obtained in advance from the test result or the like. Similarly, the number of count pulses corresponding to other times, time lags, and times can be obtained in advance from test results and the like. By storing these count pulse numbers in advance in the
また、別の実施形態では、穿孔駆動モーター48の制動を開始するタイミングを、シート先端の検出ではなく、ポジションセンサー60から出力されるフラグ信号のオンオフを起点として決定することができる。この場合、フラグ信号の立ち上がり及び立ち下がりをパンチ部材21の軸線方向位置と、例えば穿孔開始及びパンチ穴離脱のタイミング、又は上死点位置からの下降開始及び上死点位置への到達のタイミングとが一致するように、センサーフラグ部材41を設けることができる。これにより、穿孔駆動モーター48の制動開始を、図31に示すようにフラグ信号がオフからオンに変わるタイミングで、パンチ部材21の軸線方向の往復動作から直接決定することができる。
In another embodiment, the timing for starting the braking of the punching
本実施形態において、次の穿孔動作は、直前の穿孔動作とは穿孔駆動モーター48を逆転させて、パンチ部材21をホームポジションから逆方向に回転させることによって開始される。即ち、1つの穿孔動作が終了する毎に穿孔駆動モーター48の回転方向を正逆反転させて、パンチ部材21を上死点位置と下死点位置との間で往復動させることにより、穿孔動作を連続して行う。
In the present embodiment, the next drilling operation is started by rotating the punching
このとき、パンチ部材21も、穿孔駆動モーター48の回転方向に対応して、時計方向及び反時計方向に交互に回転する。従って、穿孔駆動モーター48の回転量に基づいて、パンチ部材21の軸線方向位置及び回転位置を決定し、駆動モーター48の駆動制御を行うことが好ましい。
At this time, the
本発明の課題に関連して上述したように、穿孔駆動モーター48を完全停止する前に逆転させると、そのコイルや接点に大きな負担を生じ、逆転方向の電流に逆起電力が加わって、電流負荷が高くなる等の問題が発生する。一方、ショートブレーキによる逆起電力が実質的に発生していなければ、穿孔駆動モーター48に逆転方向の電流を印加しても、上述した問題は生じないか、無視し得る程度に軽微である。この逆起電力は、図31のタイミングチャートにおいて、モーター駆動電圧に負の電圧値として表されている。
As described above in connection with the problem of the present invention, when the
本実施形態では、ショートブレーキを掛けた後の穿孔駆動モーター48に上記逆起電力が実質的に発生している状態か否かに基づいて、穿孔駆動モーター48及びパンチ部材21が実質的な停止状態か、即ち逆転方向の電流を印加して次の穿孔動作を開始できる状態か否かを判定する。この判定は、予め停止判定条件を設定してメモリー82に格納しておき、制御部80が、前記停止判定条件と実際の穿孔駆動モーター48の状態を比較することによって、擬制的に行う。制御部80は、この比較結果に基づいて、次の穿孔動作の開始を決定する。
In the present embodiment, the
本発明の第1の実施形態では、穿孔駆動モーター48の回転量として、エンコーダー55から出力されるパルス信号をカウントし、そのカウントしたパルス数に基づいて、穿孔駆動モーター48の停止状態を擬制的に判定する。具体的には、図31のタイミングチャートにおいて、前記ショートブレーキを掛けた時刻t3を起点に、パルス信号のカウントを開始する。前記ショートブレーキによって、モーター駆動電圧は時刻t3に正から負の電圧値に大きく降下する。制御部80は、ショートブレーキ直後の最初のパルス信号I1を1個目として、それから所定数m個目のパルス信号Imをカウントしたとき、穿孔駆動モーター48が逆転可能な停止状態になったと判定する。このパルス数mは、予め試験結果等から得ることができ、メモリー82に格納される。
In the first embodiment of the present invention, the pulse signal output from the
これにより、穿孔駆動モーター48が完全停止状態である時刻t4よりも、時間ΔTsだけ早く、次の穿孔動作を開始することができる。制御部80は、穿孔駆動モーター48の停止状態判定後、いつでも次の穿孔動作の開始を決定することができる。例えば、穿孔駆動モーター48の停止状態を判定すると同時に、次の穿孔動作を開始し、穿孔駆動モーター48を逆転させて、穿孔動作を連続させることができる。従って、1つの穿孔動作から次の穿孔動作に入るまでのサイクル時間が大幅に短縮されるので、それに対応してシートの搬送速度を増大させることができ、生産性が向上する。これは特に、32穴等の多穴をシートに穿孔する場合に有利である。
Thus, the next drilling operation can be started earlier by time ΔTs than the time t4 when the
従来技術に関連して上述したように、穿孔動作中の穿孔駆動モーター48の回転量は、穿孔されるシートの厚さや材質等によって、別言すれば、パンチ部材21が穿孔時にシートから受ける抵抗の大きさが異なることによって、変化する。例えば、厚いシートは、パンチ部材21の昇降速度、即ち穿孔駆動モーター48の回転速度が薄いシートよりも遅くなる。そのため、穿孔駆動モーター48がショートブレーキ後回転停止するまでの回転量(時間、回転数等)も、厚いシートは薄いシートよりも少なくなる。
As described above in relation to the prior art, the rotation amount of the punching
穿孔駆動モーター48の停止状態を判定するパルス数を、シートの厚さや材質等の違いに因らず、1つだけ設定すると、薄いシートの場合、穿孔駆動モーター48が停止していない状態、即ち逆起電力が発生している状態で、次の穿孔動作のために逆転させてしまう虞がある。逆に、薄いシートに合わせて、穿孔駆動モーター48停止状態判定のパルス数を決定すると、厚いシートの場合、穿孔動作のサイクル時間をあまり短縮できなくなる。従って、本発明の第1の実施形態において、穿孔駆動モーター48停止状態判定のパルス数mは、シートの厚さや材質等の違いに応じて、予め決定しておくことが好ましい。
If the number of pulses for determining the stop state of the punching
本発明の第2の実施形態では、穿孔駆動モーター48の回転量としてエンコーダー55から出力されるパルス信号のパルス幅を測定し、その測定したパルス幅に基づいて、穿孔駆動モーター48の停止状態を判定する。制御部80は、図32に示すように、前記ショートブレーキを掛けた時刻t3を起点に、その直後の最初のパルス信号I1のパルス幅PW1を測定して記憶しておき、2番目以降のパルス信号のパルス幅PWを測定する。パルス幅PWが、最初のパルス信号のパルス幅PW1の所定の乗数nを掛けたn倍数以上になると、制御部80は、そのパルス信号Inにおいて穿孔駆動モーター48が逆転可能な停止状態になったと判定する。
In the second embodiment of the present invention, the pulse width of the pulse signal output from the
所定の乗数nは、予め試験結果等から得ることができ、メモリー82に格納される。また、所定の乗数nは、最初のパルス幅PW1と2番目以降のパルス幅PWiとを対比する指標であるので、シートの厚さや材質等の違いに因らず、決定することができる。実際には、制御部80は、最初のパルス幅PW1を測定して、そのn倍数のパルス幅PWnを記憶しておき、それを2番目以降のパルス幅PWと比較することによって、又は、2番目以降のパルス幅PWを最初のパルス幅PW1と比較して、そのn倍以上か否かを判断することによって、穿孔駆動モーター48の停止状態を判定する。
The predetermined multiplier n can be obtained from a test result or the like in advance and is stored in the
これにより、制御部80は、第1の実施形態と同様に、穿孔駆動モーター48が完全停止状態である時刻t4よりも、時間ΔTs′だけ早く、次の穿孔動作を開始することができる。従って、1つの穿孔動作に要するサイクル時間が大幅に短縮され、それに対応してシートの搬送速度を増大させることができるので、生産性が向上する。しかも、第2の実施形態では、設定される所定の乗数nが1つだけであっても、穿孔するシートの厚さや材質等によって、穿孔駆動モーター48が停止していない状態を生じる虞が無い。制御部80は、穿孔駆動モーター48の停止状態判定後、シートに穿設するパンチ穴のピッチを考慮して、いつでも次の穿孔動作開始のタイミングを決定し、穿孔動作を開始することができる。
As a result, similarly to the first embodiment, the
上記第2の実施形態の変形例では、穿孔駆動モーター48の回転量として、エンコーダー55から出力されるパルス信号のパルス周期を用いることができる。図32に示すように、制御部80は、前記ショートブレーキを掛けた時刻t3を起点に、その直後の最初のパルス信号I1のパルス周期PT1を測定して記憶しておき、2番目以降のパルス信号のパルス周期PTを測定する。パルス周期PTが最初のパルス信号のパルス周期PT1の所定の乗数kを掛けたk倍数以上になると、制御部80は、穿孔駆動モーター48が逆転可能な停止状態になったと判定する。
In the modification of the second embodiment, the pulse period of the pulse signal output from the
所定の乗数kは、予め試験結果等から得ることができ、メモリー82に格納される。また、所定の乗数kは、最初のパルス周期PT1と2番目以降のパルス周期PTとを対比する指標であるので、パルス幅の場合と同様に、シートの厚さや材質等の違いに因らず、決定することができる。従って、この変形例においても、上述した第2の実施形態の優れた作用効果を得ることができる。
The predetermined multiplier k can be obtained in advance from a test result or the like and is stored in the
別の実施形態では、穿孔駆動モーター48を正転方向(又は逆転方向)にのみ回転させて、パンチ部材21を一方向(本実施形態では、時計方向又は反時計方向)に回転させつつ駆動することにより、連続して穿孔動作を行うことができる。この場合にも、上記各実施形態と同様に、穿孔駆動モーター48にショートブレーキによる逆起電力が実質的に発生している状態か否か、即ち次の穿孔動作を開始可能か否かを判定して、穿孔動作の開始を決定することができる。
In another embodiment, the punching
本実施形態のように、カム部材31のカム溝33に、パンチ部材21を上死点位置と下死点位置の間で往復させるカム山が1つだけ設けられている場合、上述したように穿孔駆動モーター48の制動をパンチ部材21の上死点位置到達後に開始しても、パンチ部材21をオーバーランさせることなく、ホームポジションに停止させることができる。この場合、次の穿孔過程を開始するタイミングは、パンチ部材21が前記回転停止位置即ちホームポジションから軸線方向に下降し始めるまでの穿孔駆動モーター48の作動時間又は回転量を考慮して決定することが好ましい。
When the
他方、カム溝33に2つ又はそれ以上のカム山が連続して形成されている場合、穿孔動作から上死点位置に戻ったパンチ部材21がオーバーランして次のカム山に入る可能性がある。従って、穿孔駆動モーター48がショートブレーキによる制動後に回転停止状態と判定されるまでの前記穿孔駆動モーターの作動時間又は回転量を考慮して、その制動のタイミングを早めに設定することが好ましい。
On the other hand, when two or more cam peaks are continuously formed in the
また、別の実施形態では、穿孔駆動モーター48の停止状態を判定するために、ポジションセンサー60から出力されるフラグ信号のオンオフを、前記穿孔駆動モーターの回転量を測定する起点とすることができる。この場合、センサーフラグ部材41は、フラグ信号の立ち上がり及び立ち下がりを、パンチ部材21の軸線方向位置に合わせて、例えば穿孔開始及びパンチ穴離脱のタイミングと、又は上死点位置からの下降開始及び上死点位置への到達のタイミングと一致するように設けることができる。
In another embodiment, on / off of a flag signal output from the
例えば、図31において、フラグ信号のオフからオンへの立ち上がりをパンチ部材21のパンチ穴離脱のタイミングに合わせて設定した場合、その時刻taの直後にエンコーダー55から出力される最初のパルス信号が、穿孔駆動モーター48の回転量を測定する起点となる。この時刻ta以降に出力されるエンコーダー55のパルス信号のパルス数、パルス幅又はパルス周期に基づいて、同様に穿孔駆動モーター48の停止状態を擬制的に判定することができる。
For example, in FIG. 31, when the rise of the flag signal from OFF to ON is set in accordance with the punch hole removal timing of the
この場合、穿孔駆動モーター48の制動を開始するタイミングも、ポジションセンサー60のフラグ信号のオンオフに基づいて決定するように構成すると、制御部80は、同じ起点に基づいて、孔駆動モーター48の制動開始及び回転停止状態の判定を制御できるので、有利である。特に、カム溝33に2つ以上のカム山が連続して形成されている場合、フラグ信号の立ち上がり及び立ち下がりを穿孔開始及びパンチ穴離脱のタイミングに合わせると、穿孔駆動モーター48の制動をパンチ部材21の上死点到達より早く開始できるので、好都合である。
In this case, if the timing for starting the braking of the
パンチ部材21が前記パンチ穴から離脱して、穿孔本体部3が戻しばね181の付勢力により高速で前記ホームポジションに戻されると、スライダー7がストッパーに当たる衝撃で騒音を発生したり、該スライダー自体及び/又はベース部8を損傷する虞がある。かかる問題を解消又は軽減するために、本実施形態のベースユニット部4は、上述したように緩衝機構を備えている。以下に、図13及び図28〜図30を用いて、前記緩衝機構の動作を説明する。
When the
穿孔駆動モーター48を回転させて穿孔動作を開始した後、実際にパンチ部材21がシートの穿孔を開始する前の状態(図21〜図23)において、スライダー7は、図13に示すホームポジションに保持されている。即ち、スライダー7は、戻しばね181の付勢力によって戻しタブ187が、位置決めプレート180に係止された弾性ストッパー184の衝止面、即ち短円筒部分184aのシート搬送方向下流側端面に当接した位置で静止している。
After the
パンチ部材21がシートの穿孔を開始すると、該パンチ部材と加工されるパンチ穴周縁との係合によって、スライダー7は穿孔本体部3と一体に、戻しばね181の付勢力に抗してシート搬送方向に、シートと共に移動する。図28は、スライダー7が最大移動位置まで、即ちパンチ部材21がパンチ穴から離脱する直前の位置まで移動した状態を示している。この後、スライダー7は穿孔本体部3と一体に、戻しばね181の付勢力によって一気に前記ホームポジションに戻される。
When the
図29は、スライダー7が前記ホームポジションに戻されて、戻しタブ187が弾性ストッパー184に衝止された状態を示している。スライダー7には、一体に移動する穿孔本体部3の慣性力が加わるので、戻しタブ187と弾性ストッパー184との間には、衝突時に相当の衝撃が発生する。この衝撃によって、前記緩衝機構の弾性ストッパー184及び緩衝ばね183は、圧縮方向に弾性変形する。
FIG. 29 shows a state where the
図30は、これら弾性ストッパー184及び緩衝ばね183の弾性変形状態を部分的に拡大示している。同図において、実線部分は、戻しタブ187の衝突により前記弾性ストッパー及び緩衝ばねが最大に弾性変形した状態、想像線部分は、図13の初期状態を示している。図中、Lr1、Lr2は、弾性ストッパー184の前記初期状態及び最大弾性変形時における軸線方向長さ、Ls1、Ls2は、緩衝ばね183の前記初期状態及び最大弾性変形時における軸線方向長さである。D、dは、弾性ストッパー184の前記初期状態及び最大弾性変形時における位置決めプレート180から下流側への突出量である。
FIG. 30 is a partially enlarged view of the elastic deformation state of the
本実施形態では、戻しタブ187から受ける衝撃負荷を、弾性ストッパー184と緩衝ばね183とで分担して、変形エネルギーに変換して吸収する。弾性ストッパー184及び緩衝ばね183の最大変形量は、それぞれΔLr=Lr1−Lr2、ΔLs=Ls1−Ls2であり、それらの合計値ΔL=ΔLr+ΔLsが、前記緩衝機構全体の最大変形量である。これは、弾性ストッパー184の位置決めプレート180から下流側への突出量の変化量Δd=D−dに等しい。
In this embodiment, the impact load received from the
戻しタブ187が位置決めプレート180に衝突すると、騒音及び/又はそれらの損傷を生じる虞がある。それらを防止するためには、最大弾性変形時における弾性ストッパー184の位置決めプレート180から下流側への突出量、d=D−(ΔLr+ΔLs)>0が必要である。従って、この式が成立するように、弾性ストッパー184及び緩衝ばね183の寸法及び弾性率を設定する。これは、スライダー7及び穿孔本体部3の質量、衝突直前の速度、最大移動量等に基づいて算出される前記スライダー及び穿孔本体部の運動エネルギーに対し、前記式が成立するように、弾性ストッパー184及び緩衝ばね183の寸法及び弾性率をシミュレーションすることによって決定することができる。
If the
本発明は、当然ながら、上述した実施形態のスタンドアローン型の穿孔システム100に限定されるものではない。本発明の穿孔システム及びその制御方法は、画像形成装置や他の様々なシート処理装置に組み込むことができ、かかるシート処理装置を後処理装置として画像形成装置に接続した画像形成システムとして適用することもできる。
Naturally, the present invention is not limited to the stand-
図33は、本発明の別の実施形態による穿孔システムの構成を概略的に示している。本実施形態の穿孔システムは、画像形成装置から搬出されるシートとシートとの間に、表紙や裏表紙、カバー紙、識別用のタグ紙等の挿入シートを挿入するためのインサート装置220である。同図に示すように、インサート装置220は、例えば複写機である画像形成装置221とその後処理装置222との間に接続され、これにより全体として本発明の画像形成システムを構成している。
FIG. 33 schematically illustrates the configuration of a drilling system according to another embodiment of the present invention. The punching system according to the present embodiment is an
画像形成装置221には、本実施形態の複写機以外に、印刷機、ファクシミリ機等を用いることができる。後処理装置222は、必要に応じてシート束の綴じ処理、シートの裁断、トリミング処理又は折り処理等、様々なシート処理を行う機能を備える。但し、本実施形態では、インサート装置220が、シートにパンチ穴を穿孔する穿孔機能を有するので、後処理装置222がシートの穿孔機能を備える必要は無い。
As the
インサート装置220には、画像形成装置221から搬出されるシートを後処理装置222に搬送するために、該インサート装置の内部を左右方向に横断する略水平なシート搬送路224が設けられている。シート搬送路224の図中右端のシート入口端225は、隣接する画像形成装置221のシート搬出口226に接続するように配置されている。シート搬送路224の図中左端のシート出口端227は、隣接する後処理装置222のシート搬入口228に接続するように配置されている。
The
インサート装置220は、その上部に、複数の挿入シートSiを載置することができる挿入シートトレイ230を備える。挿入シートトレイ230は、インサート装置220の上部から画像形成装置221とは反対側に、即ち図中左側に後処理装置222の上方へ斜め上向きに傾斜させて設けられている。
The
インサート装置220の内部には、挿入シートSiを挿入シートトレイ230からシート搬送路224に搬送するために、挿入シート搬送路231が設けられている。挿入シート搬送路231は、インサート装置220内部の右側を略垂直に延長する中間部231aと、該中間部の上端及び下端にそれぞれ接続する上部湾曲部231b及び下部湾曲部231cとを有する。
An insertion
上部湾曲部231bは、その先端のシート供給口231が、挿入シートトレイ230の基端部即ち図中右側端の上部に開口し、該シート供給口の上部には、図1の穿孔システム100におけるシート搬送部102と同様に、繰出ローラー233が設けられている。挿入シートトレイ230は、図示しないが、従来より画像形成装置に使用されている公知の給紙トレイと同様に、前記基端部における底面パネルが少なくとも部分的に昇降可能に設けられている。それにより、挿入シートトレイ230から挿入シートSiを挿入シート搬送路231に繰り出す際に、挿入シートSiの右端部分を持ち上げて、その最上面を下方から繰出ローラー233に押し付け得るように構成されている。
The upper
下部湾曲部231cは、その下端が上方からシート搬送路224に接続している。下部湾曲部231cとシート搬送路224との接続部には、シート搬送方向の下流側に向けて揺動可能なフラッパー234からなる搬送路切換部が設けられている。前記搬送路切換部は、画像形成装置221からのシートを後処理装置222へ搬送する場合、前記接続部において、シート搬送路224の上流側即ちシート入口端225側を下流側即ちシート出口端227側と接続して、挿入シート搬送路231を遮断するようにフラッパー234を上向きに揺動させる。逆に、挿入シートトレイ230からの挿入シートを後処理装置222へ搬送する場合、挿入シート搬送路231をシート搬送路224の下流側と接続して、該シート搬送路の上流側を遮断するようにフラッパー234を下向きに揺動させる。
The lower
挿入シート搬送路231には、繰出ローラー233の直ぐ下流側に、送給ローラー235と、それを押圧する分離ローラー236とが配置されている。図1の穿孔システム100における送給ローラー111及び分離ローラー112と同様に、繰出ローラー233により挿入シートトレイ230から繰り出された挿入シートSiは、分離ローラー236によって最上位の1枚だけが分離されて、送給ローラー235により挿入シート搬送路231を下流側に搬送される。
In the insertion
更に挿入シート搬送路231には、中間部231aにシート搬送方向に沿って上流側から搬送ローラー対237とレジストローラー対238とが配置されている。レジストローラー対238は、一方のレジストローラーが回転駆動軸に一体回転するように軸支され、他方のレジストローラーが支持軸に回転自在に軸支され、前記両レジストローラーのローラー面を互いに圧接した状態で保持されている。レジストローラー対238は、その圧接部に挿入シートトレイ230から送られる挿入シートの先端を一旦当接衝止させ、該挿入シートの先端位置及び向きを調整した後、回転してシート搬送路224側に搬送する。
Further, in the insertion
別の実施形態では、挿入シート搬送路231に、搬送ローラー対237とレジストローラー対238との間に、公知のシート反転機構(図示せず)を設けることができる。前記シート反転機構は、例えば搬送ローラー対237の下流で挿入シート搬送路231から分岐した第1分岐路と、該第1分岐路に連続して設けられたシート反転通路と、該シート反転通路からレジストローラー対238の上流で挿入シート搬送路231に戻る第2分岐路と、前記第1分岐路と挿入シート搬送路231との間及び前記第1分岐路と前記第2分岐路との間で挿入シートの搬送方向を切り換える切換部材と、前記シート反転通路に設けられた反転ローラー対とから構成することができる。これにより、挿入シートトレイ230上の挿入シートSiを表裏引っ繰り返すことなく、画像形成装置221から搬出されるシート又はシート束の間に表紙と裏表紙として挿入することができる。
In another embodiment, a known sheet reversing mechanism (not shown) can be provided in the insertion
シート搬送路224の前記接続部より下流側には、該シート搬送路224を搬送される画像形成装置221からのシート及び挿入シートトレイ230からの挿入シートにパンチ穴を穿孔するために、本発明による穿孔ユニット2が配設されている。図34に示すように、穿孔ユニット2は、ベースユニット部4の取付ステー9をインサート装置220のハウジング240に固定することによって、所定の位置に取り付けられる。穿孔ユニット2の構成及び動作は、図1の穿孔システム100のそれと同じであるので、これ以上の説明は省略する。
In order to punch holes in the
穿孔ユニット2の直ぐ上流側には搬送ローラー対241が、直ぐ下流側には搬出ローラー対242が設けられている。シート搬送路224に沿って前記シート及び前記挿入シートを真直ぐに搬送するために、それぞれ複数対の搬送ローラー対241及び搬出ローラー対242が、該シート搬送路の搬送方向と直交する向きにかつその中心に関して対称に配置される。
A
搬送ローラー対241は、画像形成装置221からシート搬送路224に送給されるシートに対して、レジストローラー対として機能する。即ち、画像形成装置221からのシートを、その先端を搬送ローラー対241のローラー同士の圧接部にを突き当てて整合させた後、下流側の穿孔ユニット2に送給する。搬出ローラー対242は、穿孔ユニット2による穿孔の有無に拘わらず、該穿孔ユニット2を通過したシートを後処理装置222に搬出する。
The
更にシート搬送路224の前記接続部より下流側には、シートセンサー243が、搬送ローラー対241の直ぐ上流側に配設されている。シートセンサー243は、シート搬送路224を搬送される穿孔ユニット2側に向けて搬送される前記シート及び前記挿入シートの先端を検出する。図1の穿孔システム100における第2のシート端センサー168と同様に、穿孔駆動モーター48の駆動制御を行うために、シートセンサー243による前記シート先端の検出を起点として、それ以降の経過時間が計測され又はエンコーダー55からのバルス信号がカウントされる。
Further, a
次に、インサート装置220におけるシートの搬送及び穿孔ユニット2による穿孔動作について説明する。この穿孔動作は、画像形成装置221(又は後処理装置222)に設けられた制御部によって制御することができる。尚、画像形成装置221からのシートを穿孔する動作及びその制御は、上述した穿孔システム100の場合と実質的に同じであるので、説明を省略する。
Next, the sheet conveyance and the punching operation by the
挿入シートトレイ230に積載された挿入シートSiは、その最上面に当接する繰出ローラー233によって、挿入シート搬送路231をその入口端から送給ローラー235に向けて繰り出される。繰り出された挿入シートSiは、送給ローラー235を押圧する分離ローラー236により最上面の1枚だけが分離されて、送給ローラー235により挿入シート搬送路231を下流側に搬送される。
The insertion sheet Si stacked on the
更に挿入シートSiは、搬送ローラー237によって挿入シート搬送路231を下方に搬送されるが、その先端がレジストローラー対238の圧接部に当接して衝止されると、搬送は一旦停止する。これによって、挿入シート搬送路231からシート搬送路224に送り込まれる前の挿入シートSiの先端位置及び向きが調整される。
Further, the insertion sheet Si is conveyed downward along the insertion
レジストローラー対238は、該レジストローラー対に衝止されて待機している挿入シートSiが、画像形成装置221から搬送されてくるシートに対して所定の枚数位置に挿入されるように、画像形成装置221からのシート搬送タイミングに合わせて、回転を開始する。遅くともこの直前に、前記搬送路切換部のフラッパー234が操作されて、挿入シート搬送路231を挿入シート搬送路231に接続する。これにより、挿入シートSiは、画像形成装置221からのシートと衝突したり重なることなく、シート搬送路224に導入される。この後、フラッパー234は、挿入シートSiが連続して送り込まれない限り、シート搬送路224をシート入口端225に向けて開放するように駆動される。
The
シート搬送路224をシート出口端227に向けて搬送される挿入シートSiは、穿孔ユニット2を通過する際に、該穿孔ユニットによってパンチ穴を穿設することができる。画像形成装置221(又は後処理装置222)の前記制御部は、挿入シートSiの先端がシートセンサー243により検出されると、その後の経過時間と搬送ローラー対241のシート搬送速度とから、シート搬送路224における挿入シートSiの位置を正確に検知する。
The insertion sheet Si transported toward the
穿孔ユニット2は、挿入シートSiが所定の穿孔動作開始位置に達すると、穿孔駆動モーター48を作動させて穿孔動作を開始する。これにより、パンチ部材21が、回転しながら軸線方向に上死点位置と下死点位置との間を昇降して、挿入シートSiを搬送しながらパンチ穴を穿設する。穿孔ユニット2の具体的な穿孔動作及びその制御は、図21〜図27を用いて説明した図1の穿孔システム100の場合と実質的に同じであるので、詳細な説明は省略する。
When the insertion sheet Si reaches a predetermined punching operation start position, the
穿孔された挿入シートSiは、搬出ローラー対242によりシート搬送路224のシート出口端227から搬出されて、後処理装置222に送り込まれる。挿入シートSiにパンチ穴を形成しない場合、挿入シートSiは、挿入シートトレイ230から上述したように挿入シート搬送路231を搬送されてシート搬送路224に入り、そのまま穿孔ユニット2を通過して後処理装置222に搬出される。
The punched insertion sheet Si is unloaded from the
インサート装置220も、上述した図33の実施形態に限定されるものではない。例えは、別の実施形態では、挿入シートを単葉のシートではなく、ロール紙をカッターで一葉ずつ切断して送給するように構成することができる。また、インサート装置220は、後処理装置222と一体に構成することができる。この場合、後処理装置222を画像形成装置221に直接接続することによって、同様に本発明の画像形成システムを構成することができる。
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、穿孔システム及び穿孔ユニットは、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 system and the punching unit include a punch member that reciprocates vertically in a horizontally conveyed sheet and punches, various configurations other than the above embodiment are applied. Can do.
1 穿孔装置本体部
2 穿孔ユニット
3 穿孔本体部
4 ベースユニット部
7 スライダー
8 ベース部
21 パンチ部材
22 穿孔刃
31 カム部材
33 カム溝
41 センサーフラグ部材
48 穿孔駆動モーター
55 エンコーダー
60 ポジションセンサー
80 制御部
100 穿孔システム
101 ハウジング
102 シート搬送部
105 シート搬送経路
106 シート供給トレイ
107 シート排出トレイ
220 穿孔システム
221 画像形成装置
222 後処理装置
224 シート搬送路
231 挿入シート搬送路
DESCRIPTION OF
Claims (18)
前記パンチ部材をホームポジションから前記軸線方向に往復動させて、前記穿孔刃によりシートを穿孔させるための駆動モーターと、
前記パンチ部材を前記軸線方向に往復動させて前記シートの穿孔動作をさせるように、前記駆動モーターを制御する制御部とを備え、
前記制御部が、前記パンチ部材を前記シートの穿孔動作後に前記ホームポジションで停止させるように前記駆動モーターを制動し、前記駆動モーターが前記制動により回転停止した状態になったことを、前記駆動モーターの前記制動開始後の回転量に基づいて擬制的に判定し、前記パンチ部材による前記シートの次の穿孔動作の開始を決定する、穿孔システム。 A punch member having a perforation blade at one end in the axial direction and reciprocating in the axial direction;
A drive motor for reciprocating the punch member from the home position in the axial direction and perforating a sheet by the perforating blade;
A control unit for controlling the drive motor so as to cause the punch member to reciprocate in the axial direction to cause the punching operation of the sheet;
The drive motor brakes the drive motor to stop the punch member at the home position after the punching operation of the sheet, and the drive motor is in a state where the drive motor has stopped rotating due to the braking. A punching system that makes a false determination based on the rotation amount after the start of braking and determines the start of the next punching operation of the sheet by the punch member.
前記駆動モーターを起動して、前記シートを穿孔させるように前記パンチ部材を前記軸線方向に往復動させた後、前記ホームポジションに停止させるように、前記駆動モーターを制動し、前記駆動モーターが前記制動により回転停止した状態になったことを、前記駆動モーターの前記制動開始後の回転量に基づいて擬制的に判定し、前記パンチ部材による前記シートの次の穿孔動作の開始を決定する、穿孔システム制御方法。 A punch member having a perforation blade at one end in the axial direction, and a punch member capable of reciprocating in the axial direction, and a drive for reciprocating the punch member in the axial direction from a home position and perforating the sheet by the perforation blade A method for controlling a drilling system comprising a motor,
The drive motor is activated, the punch member is reciprocated in the axial direction so as to perforate the sheet, and then the drive motor is braked so as to stop at the home position. It is determined in a pseudo manner that the rotation has stopped due to braking based on the rotation amount of the drive motor after the start of braking, and the punching member determines the start of the next punching operation of the sheet by the punch member. System control method.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2022133559A (en) * | 2021-03-02 | 2022-09-14 | キヤノン株式会社 | Post-processing device and image forming system |
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2017
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