CN101152935B - 片材运送装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种片材处理装置，其能在电源起动、初始化辊子位置时防止马达同步失调，即便斜送机构不具有检测斜送辊对位置的传感器。

Description

片材运送装置

技术领域

本发明涉及一种例如用于片材处理装置的驱动装置，片材处理装置用以沿任一片材宽度方向斜送和移动装载要运送的片材。

背景技术

作为与复印机或其它成像装置连接的后处理装置，已经提出了一种片材处理装置(日本专利特许公开No.2002-193537)，其中，由沿着片材运送路径安置的斜送机构运送的片材朝着装置的前部(近侧)或朝着装置的后部(背面)斜送，也就是说，在与片材运送方向相交成直角的片材宽度方向上斜送，且根据片材的宽度移动装载(移动且装载)片材。

该斜送机构包括两个斜送辊对，它们彼此分隔开地位于与片材运送方向相交成直角的片材宽度方向上。两个斜送辊对斜对地定位成使其各自的轴线沿着片材运送方向在下游相交。

依照片材的移动方向，斜送辊对之一的辊子闭合、夹持并运送片材，而另一斜送辊对的辊子却打开，由此朝着装置的前部或后部斜送片材。两个斜送辊对的辊子的闭合和打开动作受到一个驱动单元(比如脉冲马达等)的控制。

顺便提及的是，当电源起动时，在斜送辊对闭合和打开方向上辊子的位置是不定的。为此，为了正确地确定斜送辊的初始位置，一般移动设有检测标记的斜送辊，且用传感器检测斜送辊的位置，由此基于这些检测结果正确地确定斜送辊的初始位置。

不过，在此情况下，必须给两个斜送辊对的每一个设置位置传感器，从而导致成本增加。

因此，在上述的日本专利特许公开No.2002-193537中，给可动的斜送辊设有一个抵接构件，该斜送辊在初始化过程中朝着固定不动的定位元件移动，该抵接构件与定位元件抵接，由此确定斜送辊的初始位置。因此，可正确确定斜送辊的初始位置而无需使用位置传感器，从而可以降低成本。

不过，在上述现有技术中，如果斜送辊的抵接构件已经在电源起动时抵接定位元件，就驱动马达以致在抵接构件已与定位元件抵接的情况下朝着定位元件移动可动的斜送辊。这就产生马达同步失调、静音性低下以及斜送机构的耐久性因负载大而降低的问题。

发明内容

本发明容许实现一种驱动装置，即便驱动机构不具有检测可动体位置的传感器，也能在电源起动时初始化可动体位置时通过控制驱动单元的同步失调，正确确定可动体的初始位置。

根据本发明，上述问题是通过提供一种驱动装置得以解决的，该驱动装置包括：

适于移动可动体的驱动单元，

适于与可动体抵接的抵接构件，

适于这样执行控制的控制单元，以致可动体的初始位置是通过在驱动单元电源起动时使用驱动单元使可动体与抵接构件抵接而确定的，

当驱动单元停止时，可动体与抵接构件分离。

根据本发明，提供了一种片材运送装置，包括：第一辊对，适于运送片材，第一辊对中的辊能够彼此分离；第二辊对，适于运送片材，第二辊对中的辊能够彼此分离，其中，第一辊对和第二辊对共同设置在垂直于片材运送方向的方向上；第一对可动体和抵接构件，包括第一可动体和第一抵接构件，适于使第一辊对分离或抵接，第一抵接构件适于被第一可动体抵接；第二对可动体和抵接构件，包括第二可动体和第二抵接构件，适于使第二辊对分离或抵接，第二抵接构件适于被第二可动体抵接；适于移动第一和第二可动体的驱动单元，和控制单元，该控制单元适于执行控制以致第一可动体的初始位置是通过在开始定位第一可动体时使用驱动单元使第一可动体与第一抵接构件抵接而确定的，其中，当片材运送装置停止片材运送操作时，第一可动体与第一抵接构件分离，并且其中，第一和第二辊对构成斜送机构，适于斜送在片材的一个或另一个宽度方向上运送的片材，并且第一和第二对可动体和抵接构件均适于进行移动以便在片材处于可动体和抵接构件之间的情况下相对于片材闭合和打开。

根据一实施例，第一和第二可动体受驱动单元的驱动，当第一可动体位于第一停止位置时，第二可动体位于不同于第一停止位置的第二停止位置，而当第一可动体位于第二停止位置时，第二可动体位于第一停止位置，且控制单元这样执行控制，以致在片材运送装置启动时初始化第一和第二可动体位置期间采用驱动单元使第一可动体移动到第一停止位置以与第一抵接构件抵接。

根据一实施例，所述控制单元这样执行控制，以致在片材运送装置停止片材运送操作时使第一可动体移动到第二停止位置。

本发明的其它特征将从下面参照附图的示范性实施例的说明中显而易见。

附图说明

图1是描述本发明实施例的一个实例的片材处理装置的示意横截面图；

图2是自图1所示片材处理装置的前部看去的外视图；

图3是描述斜送机构的片材斜送动作的视图；

图4A是描述斜送机构的斜送辊对的闭合和打开动作的、示出装置后部的斜送机构的视图；

图4B是示出装置前部的斜送机构的视图；

图5是描述斜送机构初始化的视图；

图6是描述传统斜送机构初始化时问题的视图；

图7是描述斜送机构的停止位置控制的视图；

图8A是示出抵接构件分离状态的视图；

图8B是示出抵接构件抵接状态的视图；

图8C是示出抵接构件分离状态的视图；

图9是本发明实施例的一个实例的片材处理装置的控制方框图；

图10是描述斜送机构的停止位置控制的流程图。

具体实施方式

现在将参照附图对本发明的优选实施例进行详细描述。应该注意，部件的相对配置、这些实施例中阐述的数值表达式和数值并不限制本发明的范围，除非另有特别的说明。

图1是描述本发明驱动装置实施例的一个实例的片材处理装置的示意横截面图，图2是自图1所示的片材处理装置的前部看去的外视图，图3是描述斜送机构的片材斜送动作的视图。图4A和4B是描述斜送机构的斜送辊对的闭合和打开动作的视图，图5是描述斜送机构初始化的视图，图6是描述传统斜送机构初始化时问题的视图，图7是描述斜送机构的停止位置控制的视图，图8A-8C是描述斜送机构初始化的视图，图9是本发明实施例的一个实例的片材处理装置的控制方框图，图10是描述斜送机构的停止位置控制的流程图。

图1是根据一实施例的片材处理装置的例证性示意横截面图。该实例中的片材处理装置101在上游与成像装置102连接，而在下游与下游装置103连接。下游装置103的实例包括装订机、整理机以及其它片材处理装置。此外，其它片材处理装置可作为独立的后处理装置连接在片材处理装置101与成像装置102之间。

片材处理装置101设有堆垛托盘213，用于将自成像装置102排出的多个片材S顺序地接纳到片材处理装置101中并装载。

堆垛托盘213通过驱动马达M1升降。片材调节元件214设在堆垛托盘213的上方。

片材调节元件214可通过驱动马达M2根据片材宽度在片材宽度方向上移动，以便改善堆垛托盘213上的片材S的装载情况。具体地说，当片材S自成像装置102排出时，有关排出片材S的片材宽度的信息自成像装置102发送到片材处理装置101。驱动马达M2基于该片材宽度信息受到控制，且片材调节元件214移到与片材宽度相匹配的位置。

收取自成像装置排出的片材S的片材入孔201设置在面向成像装置102的片材处理装置101的侧部。由片材入孔201收取的片材S沿着运送路径202运送到片材堆垛运送路径203和排出运送路径204分离的位置。此外，图1中的符号“R”表示沿着运送路径202、203和204运送片材S的运送辊。

片材堆垛运送路径203是在片材处理装置101中的堆垛托盘213上装载片材S时使用的，沿着片材堆垛运送路径203定位有斜送机构300(见图3)，如下所述。该斜送机构300能让片材的装载捆束移动装载到堆垛托盘213上。排出运送路径204是在朝着下游装置103排出片材S而不用将片材S装载到片材处理装置101中的堆垛托盘213上时使用的。

切换片材堆垛运送路径203与排出运送路径204之间的片材S的运送路线的切换挡板205位于片材堆垛运送路径203和排出运送路径204分离之处。当将片材S导向到片材处理装置101中的堆垛托盘213时，切换挡板205将片材S的运送路线切换到片材堆垛运送路径203。当朝向下游装置103排出片材S时，切换挡板205将片材S的运送路线切换到排出运送路径204。

片材处理装置101设有传感器206，以检测片材S顺序装载到堆垛托盘213上时装载片材S的顶面。基于传感器206的检测结果，驱动马达M1受到控制，以致堆垛托盘213升降到片材接收位置。

片材处理装置101还设有传感器207和传感器208，传感器207检测堆垛托盘213的下限位置，传感器208检测片材S是否装载到堆垛托盘213上。当堆垛托盘213下降到片材取出位置时，驱动马达M1使堆垛托盘213下降，直到被传感器207检测到为止。

图2是自根据一实施例的片材处理装置的前部看去的外视图。

如图1和2所示，门209设置在片材处理装置101的前侧。门209关闭，于是用户就不能在将片材装载到堆垛托盘213上时直接触摸驱动部分或片材S。在该关闭状态下，门209由门锁定机构(未示出)锁定以防止意外打开。

如图2所示，门209设有用于解锁门209的门打开按钮211以及用于检查装载在堆垛托盘213上的片材S的装载状态的窗口210。通过按压门打开按钮211，门209得以解锁且容许用户例如通过握住把手212打开门209。因此，装置内部可在取出片材S或修理卡纸时通过打开门209接触得到。

图3是描述斜送机构的片材斜送动作的视图。

如图3所示，若干斜送机构(驱动机构)300沿着片材堆垛运送路径203的片材运送方向以指定间隔安置。

斜送机构300设有：两个斜送辊对(可动体)301和302，它们彼此分隔开地位于装置101的前后(与片材S的运送方向成直角相交的片材宽度方向)；和撞击导向件303，其根据片材S的宽度尺寸在片材S的宽度方向上移动。两个斜送辊对301和302斜对安置，于是其各自的轴线就沿着片材运送方向在下游相交。

当朝着装置101的后部(表示图3装置的后侧)移动片材S时，后侧斜送辊对301的辊子闭合，夹持且运送(斜送)片材S，而前侧(表示图3装置的前侧)的斜送辊对302的辊子打开。当朝向装置101的前部移动片材S时，前侧斜送辊对302的辊子闭合，夹持且运送(斜送)片材S，而后侧斜送辊对301的辊子打开。

因此，在片材S斜送到装置101的前部或后部、撞到撞击导向件303、以及确保预定的位移量之后，片材S经由片材堆垛运送路径203移动装载到堆垛托盘213上。

如图4A和4B所示，斜送辊对301和302的辊子的轴线由凸轮闭锁元件304和305旋转支承，凸轮闭锁元件304和305在运送片材S的厚度方向上(辊子的闭合/打开方向)可绕着支点C旋转。出于此说明目的，在图4A和4B中，凸轮闭锁元件304和305仅设置在斜送辊对301和302的上侧辊子上，尽管凸轮闭锁元件304和305同样可设置在斜送辊对301和302的下侧辊子上。凸轮闭锁元件304和305受到螺旋弹簧306和307的偏压，以接近斜送辊对301和302的辊子。

偏心凸轮(抵接构件)402和403与凸轮闭锁元件304和305凸轮接合，偏心凸轮402和402与作为一个驱动单元的两轴步进马达(下文称作双轴马达)401的轴联接。偏心凸轮402和偏心凸轮403与两轴马达401的轴联接，从而具有相隔180°的相位。

当两轴马达401旋转时，凸轮闭锁元件304和305协同偏心凸轮402和403的动作绕着支点C旋转，且斜送辊对301和302的辊子各自同时执行闭合和打开的动作。

由于偏心凸轮402和403的相位相隔180°，当斜送辊对301的辊子在第一停止位置闭合(图4A的左侧)、夹持和运送(斜送)片材S时，斜送辊对302的辊子打开(图4B的左侧)且停止在第二停止位置。

当斜送辊对301的辊子打开(图4A的右侧)且位于第二停止位置时，斜送辊对302的辊子位于第一停止位置，此时它们闭合(图4B的右侧)、夹持和运送(斜送)片材S。

当斜送辊对301和302的辊子位于第一停止位置时，偏心凸轮402和403与固定不动的定位元件404和405抵接。

接下来，参照图5对片材处理装置101电源起动期间斜送机构300的初始化加以说明。

由于斜送机构300没有在片材处理装置101电源起动期间检测斜送辊对301和302的位置的部件，所以斜送辊对301和302的初始位置是不定的。

因此，当例如基于斜送辊对301实施初始化时，两轴马达401的旋转量总是等于斜送辊对301闭合位置(第一停止位置)和打开位置(第二停止位置)之间的距离。有必要让斜送辊对301一侧的偏心凸轮402与定位元件404抵接、使斜送辊对301位于它闭合点的位置(第一停止位置)、使斜送辊对302位于它打开点的位置(第二停止位置)、以及确定斜送辊对301和302的初始位置。

即便是在斜送辊对301停止于第一停止位置与第二停止位置之间的位置的情况下实施初始化，两轴马达401也会同步失调，但通过实施该初始化，偏心凸轮402最终会与定位元件404抵接。由此可正确地确定斜送辊对301和302的初始位置。

一旦确定了斜送辊对301和302的初始位置，两轴马达401旋转的量仅需等于斜送辊对301闭合位置和打开位置之间的距离，以能正确移动斜送辊对301和302到辊子打开和闭合的位置。

在确定了斜送辊对301和302的初始位置之后，斜送辊对301和302的位置被存储和管理在RAM502中(见图9)。由此就可通过根据片材S的移动位置控制两轴马达401、使斜送辊对301、302闭合和打开来实现移动装载。

不过，如图6所示，当电源起动片材处理装置101时，即便斜送辊对301总是处于闭合位置(第一停止位置)，初始化也总是需要的。也就是说，使得两轴马达401的旋转量等于斜送辊对301闭合位置(第一停止位置)与打开位置(第二停止位置)之间的距离。由于初始化是在斜送辊对301一侧上的偏心凸轮402与定位元件404抵接的情况下实现的，两轴马达401就同步失调。因此，就产生听得见同步失调的马达噪音的问题，因此降低了装置的静音性，并且斜送机构300上的载荷也降低了其耐久性。

因此，如图7所示，在片材处理装置101停止时，本实施例通过执行停止位置控制以让作为初始化参照基准的斜送辊对301总处于打开位置(第二停止位置更为优选)，维持了装置的静音性和斜送机构300的耐久性。

由于斜送辊对301和302的初始位置总是在操作之时确定的，通过让两轴马达401的旋转量等于斜送辊对301的闭合位置与打开位置之间的距离，容许斜送辊对301正确移动到打开位置。换句话说，就可在打开位置(第二停止位置)停止斜送辊对301。通过如此防止两轴马达401在初始化期间同步失调和导致装置静音性低下以及斜送机构300因载荷造成耐久性低下，确保了装置的静音性和斜送机构300的耐久性。

换句话说，参见图8A至8C，片材处理装置101电源起动时斜送机构300的初始化涉及：控制两轴马达401，以通过使两轴马达401旋转的量等于斜送辊对301闭合位置与打开位置之间的距离，使斜送辊对301自打开位置(图8A)移动到闭合位置(图8B)；让偏心凸轮402与定位元件404抵接；以及由此确定斜送辊对301和302的初始位置。此后，如图8C所示，控制两轴马达401，以致斜送辊对301的旋转量等于闭合位置与打开位置之间的距离，且在打开位置(第二停止位置)停止斜送辊对301。

利用这种停止位置控制，只要在片材处理装置101的操作中电源不关闭或不进行防止出错时装置破损的紧急停止处理，两轴马达401就不会因初始化期间斜送辊对301的定位控制而同步失调。

偏心凸轮402和403在其彼此相移180°的情况下与两轴马达401的轴联接，如上所述。因此，当斜送辊对301停止在打开位置(第二停止位置)时，斜送辊对302的辊子闭合和停止在第一停止位置。这样，当在电源起动、初始化斜送机构300时，斜送辊对302移动到打开位置。斜送辊对301和302都通过防止因马达同步失调造成的噪音产生而维持装置的静音性。也可减少斜送机构300上的载荷并提高耐久性。

优选将打开位置视作第二停止位置，即，两轴马达401已旋转的量等于自斜送辊对301的闭合位置起的闭合位置与打开位置之间的距离，但在防止因马达同步失调产生噪音方面，打开位置可以是两轴马达401已旋转的量等于要比闭合位置与打开位置之间距离或多或少短一些的距离的位置。

如果通过基于直到辊子自闭合位置打开和停止为止的旋转量旋转两轴马达401，斜送辊对301在电源起动期间可以自停止位置(也即打开位置)移动到闭合位置，就可实现相同的效果。换句话说，这不限于上述的的第二停止位置。不用说，这也应用于下列说明。

紧接着，在下面参照图9对本发明实施例的一个实例的片材处理装置101的控制系统加以说明。

如图9所示，片材处理装置101具有CPU电路部分500，而CPU电路部分500包含CPU(未示出)、ROM501以及RAM502。

CPU电路部分500利用存储在ROM501中的控制程序提供了堆垛托盘控制器504、片材运送控制器505以及斜送机构控制器506的总体控制。RAM502暂时保持控制数据并用作执行控制所需计算的工作区。

CPU电路部分500经由外部接口503与成像装置102和下游装置103通信，并在片材穿行在各个装置之间时使信息交换和定时同步。

堆垛托盘控制器504基于传感器206检测顺序装载在堆垛托盘213上的片材S的顶面的检测结果控制驱动马达M1，并升降堆垛托盘213，以致堆垛托盘213总安置在片材接收位置。堆垛托盘控制器504在取出片材S时控制驱动马达M1，从而使堆垛托盘213下降，直到传感器217检测堆垛托盘213为止。

片材运送控制器505控制运送辊R和切换挡板205。当自成像装置102排出片材S时，有关片材S的运送目的地的信息经由外部接口503送到片材处理装置101。

当片材S的运送目的地为片材处理装置101时，片材运送控制器505控制切换挡板205，从而将片材S导向片材堆垛运送路径203。当片材S的运送目的地为下游装置103时，片材运送控制器505控制切换挡板205，从而将片材S导向排出运送路径204。

此外，不同于有关片材S运送目的地的信息，比如有关片材S的运送速度或片材S的到达时间的信息，也经由外部接口503自成像装置102送到片材处理装置101。片材运送控制器505基于这些条发送自成像装置102的信息控制运送辊R和切换挡板205。

斜送机构控制器506经由外部接口503接收有关来自成像装置102的片材S的移动方向的信息。基于存储在RAM502中的斜送机构300的位置信息，两轴马达401被控制成打开和闭合斜送辊对301和302，且斜送在指定移动方向上运送的片材S。

定位控制器507和停止位置控制器508与斜送机构控制器506连接。在片材处理装置101电源起动时的初始化期间，定位控制器507控制两轴马达401，从而使斜送辊对302一侧上的偏心凸轮402与定位元件404抵接，由此确定斜送辊对301和302的初始位置。在片材处理装置101停止操作之时，停止位置控制器508控制两轴马达401，以致斜送辊对301的辊子务必位于作为初始化参照基准的第二停止位置。

接下来，参照图10对斜送机构300的停止位置控制加以说明。

控制是在给片材处理装置101供电时开始的；在步骤S101中等待完成初始化期间斜送辊对301的定位控制，一旦完成了，程序移至步骤S102。

在步骤S102中，作为初始化期间参照基准的斜送辊对301移动到打开位置(第二停止位置)，一旦电源起动期间斜送辊对301和302的初始化完成，程序移至步骤S103。

在步骤S103中，等待片材处理装置101的操作，一旦开始了，程序就移至步骤S105；要不然的话，程序移至步骤S104。

在步骤S104中，检查斜送机构300所在的门209，以确定门是否已经打开/关闭。如果门209已经打开/关闭，就存在用户触及斜送辊对301和302和它们不对准的可能性，于是程序就返回到步骤S101，但如果门209尚未打开/关闭，程序则返回到步骤S103。

在步骤S105中，等待片材处理装置101操作的停止，一旦已经停止，程序移至步骤S106。

在步骤S106中，基于存储在RAM502中的斜送机构300的位置信息，确定作为参照基准的斜送辊对301是否位于打开位置。如果斜送辊对301不在打开位置，程序移至步骤S102，且斜送辊对301移动到打开位置(第二停止位置)；如果斜送辊对301位于打开位置，程序则返回到步骤S103。

如上所述，在本实施例中，当电源起动期间初始化辊子位置时，由于斜送辊对301总停止在打开位置(第二停止位置)，偏心凸轮402位于与定位元件404分开的位置。

因此，在偏心凸轮402与定位元件404抵接的情况下，就可避免两轴马达401受到驱动以使斜送辊301移动到第一停止位置侧。

这么一来，即便驱动机构不具有检测斜送辊对301位置的传感器，仍可防止两轴马达401在电源起动时辊子位置初始化期间同步失调，且斜送辊对301和302的初始位置可正确确定。

因此，可确保两轴马达401良好的静音性，并可提高斜送机构300的耐久性。

此外，本发明不局限于上述实施例中的实例，并可在不超出本发明要旨的范围内作出适当的改进。

例如，在上述实施例中，给出的是本发明应用于片材处理装置101的斜送机构300的情况，但本发明可应用于不同于片材处理装置101的驱动装置的驱动机构，不必局限于上述情况。并且，虽然描述的是采用斜送辊对301的情况，但斜送辊对302也可总停止在打开位置(第二停止位置)。

在本发明中，由于可动体在电源起动时初始化可动体的位置时总停止在与第一停止位置分开的位置，抵接构件位于与定位元件分开的位置。

因此，就可在抵接构件与定位元件抵接的情况下避免驱动驱动单元以使可动体移向第一停止位置。

这样就通过在电源起动、初始化可动体位置时控制驱动单元的同步失调，能够正确地确定可动体的初始位置，即便驱动机构不具有检测可动体位置的传感器。

因此，可确保驱动单元的良好静音性，并可提高驱动机构的耐久性。

虽然已参照示范性实施例对本发明进行了描述，但应该理解的是，本发明不局限于所披露的示范性实施例。下列权利要求的范围要与最宽泛的解释相一致，以涵盖所有此类改进和等价的结构及功能。

Claims (3)

1.一种片材运送装置，包括：

第一辊对，适于运送片材，第一辊对中的辊能够彼此分离；

第二辊对，适于运送片材，第二辊对中的辊能够彼此分离，其中，第一辊对和第二辊对共同设置在垂直于片材运送方向的方向上；

第一对可动体和抵接构件，包括第一可动体和第一抵接构件，适于使第一辊对分离或抵接，第一抵接构件适于被第一可动体抵接；

第二对可动体和抵接构件，包括第二可动体和第二抵接构件，适于使第二辊对分离或抵接，第二抵接构件适于被第二可动体抵接；

适于移动第一和第二可动体的驱动单元，和

控制单元，该控制单元适于执行控制以致第一可动体的初始位置是通过在开始定位第一可动体时使用驱动单元使第一可动体与第一抵接构件抵接而确定的，

其中，当片材运送装置停止片材运送操作时，第一可动体与第一抵接构件分离，并且

其中，第一和第二辊对构成斜送机构，适于斜送在片材的一个或另一个宽度方向上运送的片材，并且第一和第二对可动体和抵接构件均适于进行移动以便在片材处于可动体和抵接构件之间的情况下相对于片材闭合和打开。

2.如权利要求1所述的片材运送装置，其中，

第一和第二可动体受驱动单元的驱动，当第一可动体位于第一停止位置时，第二可动体位于不同于第一停止位置的第二停止位置，而当第一可动体位于第二停止位置时，第二可动体位于第一停止位置，且控制单元这样执行控制，以致在片材运送装置启动时初始化第一和第二可动体位置期间采用驱动单元使第一可动体移动到第一停止位置以与第一抵接构件抵接。

3.如权利要求2所述的片材运送装置，其中，所述控制单元这样执行控制，以致在片材运送装置停止片材运送操作时使第一可动体移动到第二停止位置。

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