JP2004174867A - 電動ステープラー - Google Patents
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Abstract
【課題】ドライバユニット２とクリンチャユニット３に各々設けた駆動モータＭ１、Ｍ２による１サイクルの作動時間を短縮させる。
【解決手段】ステープルを打ち出すドライバユニット２と、ステープルの脚部をクリンチするクリンチャユニット３とを上下に分離させ、ドライバユニット２とクリンチャユニット３に各々駆動モータＭ１、Ｍ２を設け、ドライバユニット２およびクリンチャユニット３を駆動させる各々の駆動軸１２、３０に、各々の駆動軸の回転によりパルス信号Ｐ１、Ｐ２を発生させるエンコーダ２１、４０を形成し、制御装置４７に前記パルス信号Ｐ１、Ｐ２を入力させてカウントするとともに、カウント値に基づいて制御装置４７により各駆動モータＭ１、Ｍ２を制御する。
【選択図】 図９
【解決手段】ステープルを打ち出すドライバユニット２と、ステープルの脚部をクリンチするクリンチャユニット３とを上下に分離させ、ドライバユニット２とクリンチャユニット３に各々駆動モータＭ１、Ｍ２を設け、ドライバユニット２およびクリンチャユニット３を駆動させる各々の駆動軸１２、３０に、各々の駆動軸の回転によりパルス信号Ｐ１、Ｐ２を発生させるエンコーダ２１、４０を形成し、制御装置４７に前記パルス信号Ｐ１、Ｐ２を入力させてカウントするとともに、カウント値に基づいて制御装置４７により各駆動モータＭ１、Ｍ２を制御する。
【選択図】 図９
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ステープルを打ち出すドライバユニットとステープルの脚をクリンチするクリンチャユニットとが上下に分離されるとともに、各ユニットに駆動モータを搭載して、各々の駆動モータによってドライバ及びクリンチャ機構を駆動させるようにした電動ステープラーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば複写機や印刷機等の内部に収容されて複写や印刷された複数枚の綴じ用紙を綴じ合わせするようにした電動ステープラーが従来から知られている。このような電動ステープラーにおいては、綴じ用紙へ向けてステープルを打ち出すドライバユニットと綴じ用紙を貫通したステープルの脚を折り曲げるクリンチャユニットとが上下に分離されて互いに離反して配置され、各ユニットの間を綴じ用紙が通過できるようにされている。かかる公知の電動ステープラーは、各ユニットの間に綴じ用紙が配置された後に、クリンチャユニットを搬送路の綴じ位置に配置された綴じ用紙に向けて下降させてドライバユニットの上面との間で綴じ用紙をクランプさせ、この後ドライバユニットのドライバを動作させてクランプされた綴じ用紙に向けてステープルを打ち出し、この後クリンチャユニットのクリンチャ機構を動作させて、綴じ用紙を貫通したステープルの脚部を綴じ用紙の裏面に沿って屈曲させて綴じ用紙を綴じ、更にその後各ユニットを互いに離反されたホームポジションへ復帰させるように駆動している（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−１３６３０２号公報
【０００４】
上記特許文献には、１つの駆動モータによってカム機構やリンク機構などを用いてドライバユニットとクリンチャユニットを駆動させることによる各駆動機構の構造が複雑となり装置が大型化してしまうなどの問題を回避するため、ドライバユニットとクリンチャユニットに各々専用の駆動モータを設けて、ドライバユニットの駆動モータによってドライバを駆動させ、またクリンチャユニットの駆動モータによってクリンチャユニットのクリンチャベースを上下動させるとともにクリンチャ機構を作動させるように構成することによって、機構を簡単にして小型化を可能にした電動ステープラーが開示されている。
【０００５】
上記のように各ユニットに設けた専用の駆動モータによって各ユニットを駆動させるには、クリンチャユニットによるクランプ終了、ドライブユニットによるステープルの打ち込み終了、及びクリンチャユニットによるクリンチ終了の各時点での信号を各部に配置したセンサにより検出して、これらの信号に基づいて各々の駆動モータを駆動・停止するように制御させている。
【０００６】
上記制御装置は、図１２に示すように、綴じ用紙が綴じ位置へ配置されることにより発せられるスタート信号ｓ１により、クリンチャユニットの駆動モータｍ１を駆動してクリンチャベースを下降させてドライバユニットの上面との間で綴じ用紙をクランプさせ、綴じ用紙のクランプ終了のセンサ信号ｓ２によりクリンチャユニットの駆動モータｍ１を停止させるとともにドライバユニットの駆動モータｍ２を駆動してドライバを動作させてクランプされた綴じ用紙に向けてステープルを打ち出し、ステープルの打込み終了のセンサ信号ｓ３によりドライブユニットの駆動モータｍ２を停止して再度クリンチャユニットの駆動モータｍ１を駆動してクリンチャ機構を動作させて綴じ用紙を貫通したステープルの脚部を綴じ用紙の裏面に沿って屈曲させて綴じ用紙を綴じ、クリンチ終了のセンサ信号ｓ４によって両ユニットの駆動モータｍ１、ｍ２を駆動して各ユニットを復帰作動させ、各ユニットのＨＰ信号ｈ１、ｈ２により各駆動モータｍ１、ｍ２を停止させて各ユニットをホームポジションで停止させるようにされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術では、クリンチャユニットによるクランプが終了した時点でクリンチャユニットの駆動モータＭ１を停止させると同時にドライバユニットの駆動モータＭ２を駆動させて打ち込みをさせるようにしており、また、打ち込みが終了した時点でドライバユニットの駆動モータＭ２を停止させて再度クリンチャユニットの駆動モータＭ１を再度駆動させてクリンチ機構を作動させるようにしているものであるが、一般的にモータの駆動初期にはモータの回転が所定回転に至るまでの起動時間がかかり、この起動時間の間は本来の作動が行われず従ってこの起動時間Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の分だけステープル綴じの１サイクルの所要時間が長くなってしまうという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記従来技術における問題点を解決して、クリンチャユニットとドライバユニットに各々設けた各駆動モータによる１回のステープル綴じに要する１サイクル作動時間を短縮させることが可能な電動ステープラーを提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明の電動ステープラーは、ステープルを綴じ用紙に向けて打ち出すドライバを備えたドライバユニットと、綴じ用紙を貫通したステープルの脚部をクリンチするクリンチャ機構を保持しているクリンチャベースを備えたクリンチャユニットとを備え、前記ドライバユニットとクリンチャユニットとが上下に分離されるとともに、前記ドライバユニットにドライバを動作させるドライバ駆動モータを設け、クリンチャユニットにクリンチャベースの往復移動とクリンチャを動作させるクリンチャ駆動モータを設けた電動ステープラーであって、前記ドライバ駆動モータによって回転されて前記ドライバを作動させる駆動軸と、前記クリンチャ駆動モータによって回転されて前記クリンチャ機構及びクリンチャベースを作動される駆動軸に、各々の駆動軸の回転によりパルス信号を発生させるエンコーダを形成し、該パルス信号を制御装置に入力させてパルス信号をカウントするとともに、前記制御装置により前記パルスのカウント値に基づいて前記各駆動モータを起動・停止制御することを特徴とする。
【００１０】
また請求項２の発明は、前記制御装置が、クリンチャユニットのクリンチャ駆動モータを駆動した後のクリンチャユニットから発生するパルスの所定カウント値に基づいてクリンチャユニットによるクランプ作動の終了前にドライブユニットのドライバ駆動モータを起動させ、ドライブユニットの駆動後のドライブユニットから発生するパルスの所定カウント値によってドライブユニットによるステープルの打込み工程の終了前に再度クリンチャユニットのクリンチャ駆動モータを起動させるように制御することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による電動ステープラーの実施の形態を図面に示す実施例に基づいて説明する。電動ステープラー１は図１に示すように、例えば複写機や印刷機等の内部に収容されて複写や印刷された綴じ用紙が搬送される搬送路の途中に設けられており、該搬送路の下面側に配置されているドライバユニット２と搬送路の上面側に配置されたクリンチャユニット３とから構成されている。ドライバユニット２とクリンチャユニット３は綴じ用紙の搬送路を挟んで上下に分離されて両ユニット２、３の間に綴じ用紙が通過できるように互いに離反された状態で配置されるとともに、上記搬送路の両側に配置されたフレーム４間に架設されているガイド軸５に沿って綴じ用紙の搬送方向と直交する方向に同期して移動できるように支持されている。
【００１２】
図２に示すように、ドライバユニット２には、ドライバユニット２内に形成されている図示しないマガジン部に装着されるカートリッジ内に積層収納されているステープルＳを打出部へ順次供給する送り機構（図示せず）と、打出部へ供給されたステープルＳをドライバユニット２の上面側に配置された綴じ用紙に向けて打ち出す打込み機構６、及びこれらの送り機構や打込み機構６を駆動させる駆動機構７とを備えている。
【００１３】
一方、クリンチャユニット３には、前記打込み機構６によって打ち出されて綴じ用紙を貫通したステープルの脚を綴じ用紙の裏面側に沿って折り曲げるクリンチャ機構８と、該クリンチャ機構８を保持して前記ドライバユニット２との間で綴じ用紙を狭持する下方位置と綴じ用紙から離反される上方位置間で上下方向に移動可能なクリンチャベース９、及び前記クリンチャベース９を上下動させるとともにクリンチャ機構８を作動させる駆動機構１０とを備えている。
【００１４】
前記ドライバユニット２に設けられている打込み機構６は、図３に示すように、ドライバユニット２内に形成されているサブフレーム１１を貫通して配置されている駆動軸１２と該駆動軸１２に取り付けられたドライバカム１３と、前記サブフレーム１１に回動支軸１４によって回動自在に取り付けられたドライバリンク１５と、このドライバリンク１５に取り付けられたドライバ１６およびフォーミングプレート１７等とから構成されている。ドライバリンク１５にはローラ１８が回動自在に設けられており、図４に示すように、ドライバカム１３が回転してドライバカム１３の周面に当接している前記ローラ１８によってドライバリンク１５が回動支軸１４を中心にして回動して、ドライバ１６とフォーミングプレート１７をサブフレーム１１に形成されている長孔１９に沿って上下動させる。すなわち、ドライバカム１３が１回転することによりドライバ１６およびフォーミングプレート１７が上下に１往復作動して、ステープルをコ字形に成形するとともに綴じ用紙に向けて打ち出すようにしている。
【００１５】
上記ドライバユニット２の打込み機構６を作動させる駆動機構７は、ドライバユニット２内に配置されているドライバ駆動モータと該モータの出力軸に装着された駆動ギア、この駆動ギアに噛合された減速ギア及びこの減速ギアに噛合されるとともに前記駆動軸１２の一端に取り付けられている従動ギア２０により構成されている。駆動軸１２はサブフレーム１１の側板及びドライバユニット２を形成しているフレームの両側板を貫通してその両端部が側板の外側へ突出されており、図５に示すように、該駆動軸１２の一端側の端部には駆動軸１２が回転することによりパルス信号を発生させるエンコーダ２１が形成されている。
【００１６】
エンコーダ２１は、図５に示すように駆動軸１２に装着された周方向に沿って所定間隔に配置された複数のスリット孔が形成されスリット板２２と、該スリット板２２を挟んで対向して配置された発光素子２４と受光素子２５とからなるフォトインタラプタ２３とを備えている。スリット板２２は前記駆動軸１２に一体に取り付けられており、駆動軸１２の回転に伴ってフォトインタラプタ２３がドライバパルス信号Ｐ１を出力するようにされている。前記スリット板２２の側面の円周方向に沿った一カ所に凹部２６が形成されており、該凹部にマイクロスイッチ２７の接触子が係合されており、前記ドライバ１６が初期位置に配置される位置に駆動軸１２が回転したときにマイクロスイッチ２７がドライバＨＰ信号Ｈ１を出力するようにしている。
【００１７】
前記クリンチャユニット３に設けられているクリンチャベース９を上下方向に作動させる駆動機構１０は、図６に示すように、図示しないモータによって回転駆動される駆動軸３０に装着された駆動カム３１と、該駆動カム３１によって回動作動される第１リンク３２、該第１リンク３２の回動によって引張りバネ３３を介して作動される第２リンク３４及び前記第２リンク３４により回動される回動リンク３５によって構成されている。第１リンク３２の中間部に設けられているローラ３２ａが駆動カム３１の周面に当接して駆動カム３１が回転することにより第１リンク３２が回動される。また、第１リンク３２の上部に設けられている軸３２ｂが第２リンク３４の中間部に形成された長孔３４ａに遊嵌されており、この軸３２ｂと第２リンク３４の右端部に設けた軸３４ｂ間に引張りバネ３３が係止されており、駆動カムによって回動される第１リンク３２の回動がこの引張りバネ３４に伝達されて第２リンク３４を介して回動リンク３５が回転される。
【００１８】
回動リンク３５に形成された溝３６内にクリンチャベース９に設けたピン３７が遊嵌されており、回動リンク３５が回動されることによってクリンチャベース９が下方に作動されてクリンチャベース９の下面と前記ドライバユニット２の上面との間で綴じ用紙Ｐを狭持するように作動される。従って、駆動軸３０の一回転によってクリンチャベース９が上下方向に一往復移動するようになつている。
【００１９】
前記クリンチャベース９内に形成されているクリンチャ機構８は、前記クリンチャベース９と一体に綴じ用紙Ｐから離反した上方位置と綴じ用紙Ｐの上面に接近した下方位置間で移動され、クリンチャベース９がドライバユニット２の上面との間で綴じ用紙Ｐを狭持している間に、図８に示すように、駆動軸３０に装着されている駆動カム３８によって図示していないリンク機構等を介して作動され、綴じ用紙Ｐを貫通したステープルＳの脚部を綴じ用紙の裏面に沿って屈曲させる。駆動軸３０はクリンチャユニット３に設けられているクリンチャ駆動モータＭ２によって駆動軸３０に取り付けられている従動ギヤ３９を介して回転駆動される。
【００２０】
図８に示すように駆動軸３０には駆動軸３０の回転によりクリンチャパルス信号Ｐ２を発生させるためのエンコーダ４０が形成されている。エンコーダ４０は、駆動軸３０に装着された周方向に沿って所定間隔に配置された複数のスリット孔が形成されたスリット板４１と、該スリット板４１を挟んで対向して配置された発光素子４３と受光素子４４とからなるフォトインタラプタ４２とを備えている。スリット板４１は前記駆動軸３０に一体に取り付けられており、駆動軸３０の回転に伴ってフォトインタラプタ４２がクリンチャパルス信号Ｐ２を出力するようにされている。前記スリット板４１の側面の円周方向に沿った一カ所に凹部４５が形成されており、該凹部にマイクロスイッチ４６の接触子が係合されており、前記クリンチャベース９が上方の初期位置に復帰した位置に駆動軸３０が回転したときにマイクロスイッチ４６がクリンチャＨＰ信号Ｈ２を出力するようにしている。
【００２１】
図９に示すように、前記ドライバユニット２に設けられ打込み機構３を駆動するドライバ駆動モータＭ１と、クリンチャユニット３内に設けられてクリンチャベース９の上下作動とクリンチャ機構８を作動させるクリンチャ駆動モータＭ２は、ＣＰＵチップ等から構成されている制御装置４７によって制御される。制御装置４７には前記エンコーダ２１、４０から出力されるドライバパルス信号Ｐ１及びクリンチャパルス信号Ｐ２と、前記マイクロスイッチ２７、４６から出力されるドライバＨＰ信号Ｈ１及びクリンチャＨＰ信号Ｈ２及び、電動ステープラーによるステープル綴じ作動をスタートさせるスタート信号Ｓ１が入力され、前記ドライバパルス信号Ｐ１とクリンチャパルス信号Ｐ２をカウントするとともにこのカウントしたカウント数や、スタート信号Ｓ１、ドライバＨＰ信号Ｈ１及びクリンチャＨＰ信号Ｈ２に基づいて前記各駆動モータＭ１、Ｍ２を駆動・停止させるように制御する。
【００２２】
次に、上記実施例の電動ステープラー１の動作について図１０及び図１１を参照して説明する。電動ステープラー１が作動される前の初期状態では、図１１（ａ）示すようにドライブユニット２の打込み機構３とクリンチャユニット３のクリンチャベース９ともホームポジション位置に待機しており、各々の駆動軸１２、３０に取り付けられているスリット板２２、４１の凹部２６、４５にマイクロスイッチ２７、４６の接触子が係合してマイクロスイッチ２７、４６からドライバＨＰ信号Ｈ１及びクリンチャＨＰ信号Ｈ２が出力されている。
【００２３】
綴じ用紙Ｐが綴り位置にセットされ、複写機等からスタート信号Ｓ１が出力されると、制御装置４７はクリンチャユニット３のクリンチャ駆動モータＭ２を駆動する（図１０のＴ１）。このクリンチャ駆動モータＭ２の駆動により図１１（ｂ）に示すように駆動軸３０が回転してクリンチャベース９を下降させる。同時に駆動軸３０の回転によりスリット板４１が回転してエンコーダ４０からクリンチャパルス信号Ｐ２が出力されて制御装置４７によってパルス数がカウントされる。また、スリット板４１が所定角度まで回転するとマイクロスイッチ４６の接触子がスリット板４１の凹部４５から出るのでマイクロスイッチ４６から出力されていたクリンチャＨＰ信号Ｈ２が解除される。
【００２４】
制御装置４７は、エンコーダ４０から出力されるクリンチャパルス信号Ｐ２のパルス数が所定数に達すると（図１０のＴ２）、ドライブユニット２のドライバ駆動モータＭ１を始動させる。このＴ１の時点はクリンチャユニット３によるクランプの終了時点より前であり、ドライバ駆動モータＭ１の起動時間Ｌ１が経過した後でクランプが終了するようにパルスのカウント値が設定される。クリンチャベース９が所定距離下降すると、図１１（ｂ）に示すようにクリンチャベース９とドライバユニット２の上端面によって綴じ用紙Ｐがクランプされる。制御装置４７はこのクリンチャベース９による綴じ用紙Ｐのクランプが終了した時点のパルスカウント値（図１０のＴ３）によってクリンチャ駆動モータＭ２を停止させる。
【００２５】
既に駆動されているドライブユニット２のドライバ駆動モータＭ１によって、駆動軸１２が回転されて図１１（ｃ）に示すように、ドライバ１６が作動されてコ字状に成形されたステープルＳを前記クランプされている綴じ用紙Ｐに向けて打ち出し、ステープルＳの脚を綴じ用紙Ｐを貫通させてクリンチャ機構８側に露出させる。このドライバ１６の作動の間フォーミングプレート１７は次に打ち込まれるステープルをコ字形に成形させる。駆動軸１２の回転により、エンコーダ２１からドライバパルス信号Ｐ１が出力され、制御装置４７はこのドライバパルス信号Ｐ１をカウントしてパルスのカウント値が所定数に達した時点でクリンチャユニット３のクリンチャ駆動モータＭ２を再び起動させる（図１０のＴ４）。このＴ４の時点はドライバユニット２によるステープルの打ち込みが終了する時点より前であり、クリンチャ駆動モータＭ２の起動時間Ｌ２が経過した後でステープルの打ち込みが終了するようにパルスのカウント値が設定される。制御装置４７はドライバ１６によるステープルの打ち込みが終了した時点のパルスカウント値（図１０のＴ５）によってドライバ駆動モータＭ１を停止させる。
【００２６】
クリンチャユニット３のクリンチャ駆動モータＭ２が再度駆動されることによりクリンチャベース９内のクリンチャ機構８が作動されて、クリンチャ機構８がクランプされている綴じ用紙を貫通されたステープルの脚と係合して脚を綴じ用紙の上面に沿って屈曲させるように作動する。また、クリンチャユニット３のクリンチャ駆動モータＭ２が再度駆動されることによりエンコーダ４０からドライバパルス信号Ｐ２が出力され、制御装置４７はこのドライバパルス信号Ｐ２をカウントして所定数のカウント値の時点（図１０のＴ６）で、ドライブユニット２のドライバ駆動モータＭ１を再度起動させる。このＴ６の時点はクリンチャユニット３のクリンチャ機構８によるステープルのクリンチが終了する時点より前であり、ドライバ駆動モータＭ１の起動時間Ｌ３が経過した後でステープルのクリンチが終了するようにパルスのカウント値が設定される。
【００２７】
クリンチャユニット３のクリンチャ機構８によるステープル脚のクリンチが終了するとクリンチャユニット３のクリンチャベース９は駆動機構１０によって上方のホームポジションへ向けて作動される。また、ドライブユニット２のドライバ１６及びフォーミングプレート１７は下方のホームポジションへ向けて作動される。各々のユニットの駆動軸１２、３０がホームポジションまで回転すると、各々の駆動軸１２、３０に取り付けられているスリット板２２、４１に形成された凹部２６、４５がマイクロスイッチ２７、４６の接触子と係合してマイクロスイッチ２７、４６から各々のドライバＨＰ信号Ｈ１とクリンチャＨＰ信号Ｈ２が出力され、制御装置４７はこれらのＨＰ信号Ｈ１、Ｈ２に基づいて各々のユニット２、３を駆動しているドライバ駆動モータＭ１とクリンチャ駆動モータＭ２を停止させる（図１０のＴ７、Ｔ８）。
【００２８】
【発明の効果】
上記のように本発明によれば、ドライバユニットおよびクリンチャユニットにそれぞれを駆動させるドライバ駆動モータとクリンチャ駆動モータを設けるとともに、各々のユニットを駆動させる駆動軸に駆動軸の回転によりドライバパルス信号を発生させるエンコーダを形成し、制御装置に前記ドライバパルス信号を入力させてドライバパルス信号をカウントするとともに、該カウント値に基づいて駆動モータを起動・停止させるように制御させているので、一方側の工程の終了を待たずに先行して他方側の駆動モータを起動させることが可能となり、各駆動モータの起動時間による１サイクルの作動時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例にかかる電動ステープラーの斜視図
【図２】図１の電動ステープラーの側面図
【図３】図１と同じ電動ステープラーのドライブユニットの断面図
【図４】図３と同じドライブユニットの作動状態を示す断面図
【図５】図３と同じドライブユニットの駆動軸を示す断面図
【図６】図１と同じ電動ステープラーのクリンチャユニットの断面図
【図７】図６と同じクリンチャユニットの作動状態を示す断面図
【図８】図３と同じクリンチャユニットの駆動軸を示す断面図
【図９】図１と同じ電動ステープラーの制御系を示すブロック図
【図１０】図９と同じ制御系による駆動モータの制御タイミングチャート
【図１１】図１の電動ステープラーによる作動状態を示す側面図
【図１２】従来の電動ステープラーによる駆動モータの制御タイミングチャート
【符号の説明】
１ 電動ステープラー
２ ドライバユニット
３ クリンチャユニット
６ 打込み機構
８ クリンチャ機構
９ クリンチャベース
１２ 駆動軸
２１ エンコーダ
２２ スリット板
２３ フォトインタラプタ
２４ 発光素子
２５ 受光素子
３０ 駆動軸
４０ エンコーダ
４１ スリット板
４２ フォトインタラプタ
４３ 発光素子
４４ 受光素子
４７ 制御装置
Ｍ１ ドライバ駆動モータ
Ｍ２ クリンチャ駆動モータ
【発明の属する技術分野】
この発明は、ステープルを打ち出すドライバユニットとステープルの脚をクリンチするクリンチャユニットとが上下に分離されるとともに、各ユニットに駆動モータを搭載して、各々の駆動モータによってドライバ及びクリンチャ機構を駆動させるようにした電動ステープラーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば複写機や印刷機等の内部に収容されて複写や印刷された複数枚の綴じ用紙を綴じ合わせするようにした電動ステープラーが従来から知られている。このような電動ステープラーにおいては、綴じ用紙へ向けてステープルを打ち出すドライバユニットと綴じ用紙を貫通したステープルの脚を折り曲げるクリンチャユニットとが上下に分離されて互いに離反して配置され、各ユニットの間を綴じ用紙が通過できるようにされている。かかる公知の電動ステープラーは、各ユニットの間に綴じ用紙が配置された後に、クリンチャユニットを搬送路の綴じ位置に配置された綴じ用紙に向けて下降させてドライバユニットの上面との間で綴じ用紙をクランプさせ、この後ドライバユニットのドライバを動作させてクランプされた綴じ用紙に向けてステープルを打ち出し、この後クリンチャユニットのクリンチャ機構を動作させて、綴じ用紙を貫通したステープルの脚部を綴じ用紙の裏面に沿って屈曲させて綴じ用紙を綴じ、更にその後各ユニットを互いに離反されたホームポジションへ復帰させるように駆動している（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−１３６３０２号公報
【０００４】
上記特許文献には、１つの駆動モータによってカム機構やリンク機構などを用いてドライバユニットとクリンチャユニットを駆動させることによる各駆動機構の構造が複雑となり装置が大型化してしまうなどの問題を回避するため、ドライバユニットとクリンチャユニットに各々専用の駆動モータを設けて、ドライバユニットの駆動モータによってドライバを駆動させ、またクリンチャユニットの駆動モータによってクリンチャユニットのクリンチャベースを上下動させるとともにクリンチャ機構を作動させるように構成することによって、機構を簡単にして小型化を可能にした電動ステープラーが開示されている。
【０００５】
上記のように各ユニットに設けた専用の駆動モータによって各ユニットを駆動させるには、クリンチャユニットによるクランプ終了、ドライブユニットによるステープルの打ち込み終了、及びクリンチャユニットによるクリンチ終了の各時点での信号を各部に配置したセンサにより検出して、これらの信号に基づいて各々の駆動モータを駆動・停止するように制御させている。
【０００６】
上記制御装置は、図１２に示すように、綴じ用紙が綴じ位置へ配置されることにより発せられるスタート信号ｓ１により、クリンチャユニットの駆動モータｍ１を駆動してクリンチャベースを下降させてドライバユニットの上面との間で綴じ用紙をクランプさせ、綴じ用紙のクランプ終了のセンサ信号ｓ２によりクリンチャユニットの駆動モータｍ１を停止させるとともにドライバユニットの駆動モータｍ２を駆動してドライバを動作させてクランプされた綴じ用紙に向けてステープルを打ち出し、ステープルの打込み終了のセンサ信号ｓ３によりドライブユニットの駆動モータｍ２を停止して再度クリンチャユニットの駆動モータｍ１を駆動してクリンチャ機構を動作させて綴じ用紙を貫通したステープルの脚部を綴じ用紙の裏面に沿って屈曲させて綴じ用紙を綴じ、クリンチ終了のセンサ信号ｓ４によって両ユニットの駆動モータｍ１、ｍ２を駆動して各ユニットを復帰作動させ、各ユニットのＨＰ信号ｈ１、ｈ２により各駆動モータｍ１、ｍ２を停止させて各ユニットをホームポジションで停止させるようにされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術では、クリンチャユニットによるクランプが終了した時点でクリンチャユニットの駆動モータＭ１を停止させると同時にドライバユニットの駆動モータＭ２を駆動させて打ち込みをさせるようにしており、また、打ち込みが終了した時点でドライバユニットの駆動モータＭ２を停止させて再度クリンチャユニットの駆動モータＭ１を再度駆動させてクリンチ機構を作動させるようにしているものであるが、一般的にモータの駆動初期にはモータの回転が所定回転に至るまでの起動時間がかかり、この起動時間の間は本来の作動が行われず従ってこの起動時間Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の分だけステープル綴じの１サイクルの所要時間が長くなってしまうという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記従来技術における問題点を解決して、クリンチャユニットとドライバユニットに各々設けた各駆動モータによる１回のステープル綴じに要する１サイクル作動時間を短縮させることが可能な電動ステープラーを提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明の電動ステープラーは、ステープルを綴じ用紙に向けて打ち出すドライバを備えたドライバユニットと、綴じ用紙を貫通したステープルの脚部をクリンチするクリンチャ機構を保持しているクリンチャベースを備えたクリンチャユニットとを備え、前記ドライバユニットとクリンチャユニットとが上下に分離されるとともに、前記ドライバユニットにドライバを動作させるドライバ駆動モータを設け、クリンチャユニットにクリンチャベースの往復移動とクリンチャを動作させるクリンチャ駆動モータを設けた電動ステープラーであって、前記ドライバ駆動モータによって回転されて前記ドライバを作動させる駆動軸と、前記クリンチャ駆動モータによって回転されて前記クリンチャ機構及びクリンチャベースを作動される駆動軸に、各々の駆動軸の回転によりパルス信号を発生させるエンコーダを形成し、該パルス信号を制御装置に入力させてパルス信号をカウントするとともに、前記制御装置により前記パルスのカウント値に基づいて前記各駆動モータを起動・停止制御することを特徴とする。
【００１０】
また請求項２の発明は、前記制御装置が、クリンチャユニットのクリンチャ駆動モータを駆動した後のクリンチャユニットから発生するパルスの所定カウント値に基づいてクリンチャユニットによるクランプ作動の終了前にドライブユニットのドライバ駆動モータを起動させ、ドライブユニットの駆動後のドライブユニットから発生するパルスの所定カウント値によってドライブユニットによるステープルの打込み工程の終了前に再度クリンチャユニットのクリンチャ駆動モータを起動させるように制御することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による電動ステープラーの実施の形態を図面に示す実施例に基づいて説明する。電動ステープラー１は図１に示すように、例えば複写機や印刷機等の内部に収容されて複写や印刷された綴じ用紙が搬送される搬送路の途中に設けられており、該搬送路の下面側に配置されているドライバユニット２と搬送路の上面側に配置されたクリンチャユニット３とから構成されている。ドライバユニット２とクリンチャユニット３は綴じ用紙の搬送路を挟んで上下に分離されて両ユニット２、３の間に綴じ用紙が通過できるように互いに離反された状態で配置されるとともに、上記搬送路の両側に配置されたフレーム４間に架設されているガイド軸５に沿って綴じ用紙の搬送方向と直交する方向に同期して移動できるように支持されている。
【００１２】
図２に示すように、ドライバユニット２には、ドライバユニット２内に形成されている図示しないマガジン部に装着されるカートリッジ内に積層収納されているステープルＳを打出部へ順次供給する送り機構（図示せず）と、打出部へ供給されたステープルＳをドライバユニット２の上面側に配置された綴じ用紙に向けて打ち出す打込み機構６、及びこれらの送り機構や打込み機構６を駆動させる駆動機構７とを備えている。
【００１３】
一方、クリンチャユニット３には、前記打込み機構６によって打ち出されて綴じ用紙を貫通したステープルの脚を綴じ用紙の裏面側に沿って折り曲げるクリンチャ機構８と、該クリンチャ機構８を保持して前記ドライバユニット２との間で綴じ用紙を狭持する下方位置と綴じ用紙から離反される上方位置間で上下方向に移動可能なクリンチャベース９、及び前記クリンチャベース９を上下動させるとともにクリンチャ機構８を作動させる駆動機構１０とを備えている。
【００１４】
前記ドライバユニット２に設けられている打込み機構６は、図３に示すように、ドライバユニット２内に形成されているサブフレーム１１を貫通して配置されている駆動軸１２と該駆動軸１２に取り付けられたドライバカム１３と、前記サブフレーム１１に回動支軸１４によって回動自在に取り付けられたドライバリンク１５と、このドライバリンク１５に取り付けられたドライバ１６およびフォーミングプレート１７等とから構成されている。ドライバリンク１５にはローラ１８が回動自在に設けられており、図４に示すように、ドライバカム１３が回転してドライバカム１３の周面に当接している前記ローラ１８によってドライバリンク１５が回動支軸１４を中心にして回動して、ドライバ１６とフォーミングプレート１７をサブフレーム１１に形成されている長孔１９に沿って上下動させる。すなわち、ドライバカム１３が１回転することによりドライバ１６およびフォーミングプレート１７が上下に１往復作動して、ステープルをコ字形に成形するとともに綴じ用紙に向けて打ち出すようにしている。
【００１５】
上記ドライバユニット２の打込み機構６を作動させる駆動機構７は、ドライバユニット２内に配置されているドライバ駆動モータと該モータの出力軸に装着された駆動ギア、この駆動ギアに噛合された減速ギア及びこの減速ギアに噛合されるとともに前記駆動軸１２の一端に取り付けられている従動ギア２０により構成されている。駆動軸１２はサブフレーム１１の側板及びドライバユニット２を形成しているフレームの両側板を貫通してその両端部が側板の外側へ突出されており、図５に示すように、該駆動軸１２の一端側の端部には駆動軸１２が回転することによりパルス信号を発生させるエンコーダ２１が形成されている。
【００１６】
エンコーダ２１は、図５に示すように駆動軸１２に装着された周方向に沿って所定間隔に配置された複数のスリット孔が形成されスリット板２２と、該スリット板２２を挟んで対向して配置された発光素子２４と受光素子２５とからなるフォトインタラプタ２３とを備えている。スリット板２２は前記駆動軸１２に一体に取り付けられており、駆動軸１２の回転に伴ってフォトインタラプタ２３がドライバパルス信号Ｐ１を出力するようにされている。前記スリット板２２の側面の円周方向に沿った一カ所に凹部２６が形成されており、該凹部にマイクロスイッチ２７の接触子が係合されており、前記ドライバ１６が初期位置に配置される位置に駆動軸１２が回転したときにマイクロスイッチ２７がドライバＨＰ信号Ｈ１を出力するようにしている。
【００１７】
前記クリンチャユニット３に設けられているクリンチャベース９を上下方向に作動させる駆動機構１０は、図６に示すように、図示しないモータによって回転駆動される駆動軸３０に装着された駆動カム３１と、該駆動カム３１によって回動作動される第１リンク３２、該第１リンク３２の回動によって引張りバネ３３を介して作動される第２リンク３４及び前記第２リンク３４により回動される回動リンク３５によって構成されている。第１リンク３２の中間部に設けられているローラ３２ａが駆動カム３１の周面に当接して駆動カム３１が回転することにより第１リンク３２が回動される。また、第１リンク３２の上部に設けられている軸３２ｂが第２リンク３４の中間部に形成された長孔３４ａに遊嵌されており、この軸３２ｂと第２リンク３４の右端部に設けた軸３４ｂ間に引張りバネ３３が係止されており、駆動カムによって回動される第１リンク３２の回動がこの引張りバネ３４に伝達されて第２リンク３４を介して回動リンク３５が回転される。
【００１８】
回動リンク３５に形成された溝３６内にクリンチャベース９に設けたピン３７が遊嵌されており、回動リンク３５が回動されることによってクリンチャベース９が下方に作動されてクリンチャベース９の下面と前記ドライバユニット２の上面との間で綴じ用紙Ｐを狭持するように作動される。従って、駆動軸３０の一回転によってクリンチャベース９が上下方向に一往復移動するようになつている。
【００１９】
前記クリンチャベース９内に形成されているクリンチャ機構８は、前記クリンチャベース９と一体に綴じ用紙Ｐから離反した上方位置と綴じ用紙Ｐの上面に接近した下方位置間で移動され、クリンチャベース９がドライバユニット２の上面との間で綴じ用紙Ｐを狭持している間に、図８に示すように、駆動軸３０に装着されている駆動カム３８によって図示していないリンク機構等を介して作動され、綴じ用紙Ｐを貫通したステープルＳの脚部を綴じ用紙の裏面に沿って屈曲させる。駆動軸３０はクリンチャユニット３に設けられているクリンチャ駆動モータＭ２によって駆動軸３０に取り付けられている従動ギヤ３９を介して回転駆動される。
【００２０】
図８に示すように駆動軸３０には駆動軸３０の回転によりクリンチャパルス信号Ｐ２を発生させるためのエンコーダ４０が形成されている。エンコーダ４０は、駆動軸３０に装着された周方向に沿って所定間隔に配置された複数のスリット孔が形成されたスリット板４１と、該スリット板４１を挟んで対向して配置された発光素子４３と受光素子４４とからなるフォトインタラプタ４２とを備えている。スリット板４１は前記駆動軸３０に一体に取り付けられており、駆動軸３０の回転に伴ってフォトインタラプタ４２がクリンチャパルス信号Ｐ２を出力するようにされている。前記スリット板４１の側面の円周方向に沿った一カ所に凹部４５が形成されており、該凹部にマイクロスイッチ４６の接触子が係合されており、前記クリンチャベース９が上方の初期位置に復帰した位置に駆動軸３０が回転したときにマイクロスイッチ４６がクリンチャＨＰ信号Ｈ２を出力するようにしている。
【００２１】
図９に示すように、前記ドライバユニット２に設けられ打込み機構３を駆動するドライバ駆動モータＭ１と、クリンチャユニット３内に設けられてクリンチャベース９の上下作動とクリンチャ機構８を作動させるクリンチャ駆動モータＭ２は、ＣＰＵチップ等から構成されている制御装置４７によって制御される。制御装置４７には前記エンコーダ２１、４０から出力されるドライバパルス信号Ｐ１及びクリンチャパルス信号Ｐ２と、前記マイクロスイッチ２７、４６から出力されるドライバＨＰ信号Ｈ１及びクリンチャＨＰ信号Ｈ２及び、電動ステープラーによるステープル綴じ作動をスタートさせるスタート信号Ｓ１が入力され、前記ドライバパルス信号Ｐ１とクリンチャパルス信号Ｐ２をカウントするとともにこのカウントしたカウント数や、スタート信号Ｓ１、ドライバＨＰ信号Ｈ１及びクリンチャＨＰ信号Ｈ２に基づいて前記各駆動モータＭ１、Ｍ２を駆動・停止させるように制御する。
【００２２】
次に、上記実施例の電動ステープラー１の動作について図１０及び図１１を参照して説明する。電動ステープラー１が作動される前の初期状態では、図１１（ａ）示すようにドライブユニット２の打込み機構３とクリンチャユニット３のクリンチャベース９ともホームポジション位置に待機しており、各々の駆動軸１２、３０に取り付けられているスリット板２２、４１の凹部２６、４５にマイクロスイッチ２７、４６の接触子が係合してマイクロスイッチ２７、４６からドライバＨＰ信号Ｈ１及びクリンチャＨＰ信号Ｈ２が出力されている。
【００２３】
綴じ用紙Ｐが綴り位置にセットされ、複写機等からスタート信号Ｓ１が出力されると、制御装置４７はクリンチャユニット３のクリンチャ駆動モータＭ２を駆動する（図１０のＴ１）。このクリンチャ駆動モータＭ２の駆動により図１１（ｂ）に示すように駆動軸３０が回転してクリンチャベース９を下降させる。同時に駆動軸３０の回転によりスリット板４１が回転してエンコーダ４０からクリンチャパルス信号Ｐ２が出力されて制御装置４７によってパルス数がカウントされる。また、スリット板４１が所定角度まで回転するとマイクロスイッチ４６の接触子がスリット板４１の凹部４５から出るのでマイクロスイッチ４６から出力されていたクリンチャＨＰ信号Ｈ２が解除される。
【００２４】
制御装置４７は、エンコーダ４０から出力されるクリンチャパルス信号Ｐ２のパルス数が所定数に達すると（図１０のＴ２）、ドライブユニット２のドライバ駆動モータＭ１を始動させる。このＴ１の時点はクリンチャユニット３によるクランプの終了時点より前であり、ドライバ駆動モータＭ１の起動時間Ｌ１が経過した後でクランプが終了するようにパルスのカウント値が設定される。クリンチャベース９が所定距離下降すると、図１１（ｂ）に示すようにクリンチャベース９とドライバユニット２の上端面によって綴じ用紙Ｐがクランプされる。制御装置４７はこのクリンチャベース９による綴じ用紙Ｐのクランプが終了した時点のパルスカウント値（図１０のＴ３）によってクリンチャ駆動モータＭ２を停止させる。
【００２５】
既に駆動されているドライブユニット２のドライバ駆動モータＭ１によって、駆動軸１２が回転されて図１１（ｃ）に示すように、ドライバ１６が作動されてコ字状に成形されたステープルＳを前記クランプされている綴じ用紙Ｐに向けて打ち出し、ステープルＳの脚を綴じ用紙Ｐを貫通させてクリンチャ機構８側に露出させる。このドライバ１６の作動の間フォーミングプレート１７は次に打ち込まれるステープルをコ字形に成形させる。駆動軸１２の回転により、エンコーダ２１からドライバパルス信号Ｐ１が出力され、制御装置４７はこのドライバパルス信号Ｐ１をカウントしてパルスのカウント値が所定数に達した時点でクリンチャユニット３のクリンチャ駆動モータＭ２を再び起動させる（図１０のＴ４）。このＴ４の時点はドライバユニット２によるステープルの打ち込みが終了する時点より前であり、クリンチャ駆動モータＭ２の起動時間Ｌ２が経過した後でステープルの打ち込みが終了するようにパルスのカウント値が設定される。制御装置４７はドライバ１６によるステープルの打ち込みが終了した時点のパルスカウント値（図１０のＴ５）によってドライバ駆動モータＭ１を停止させる。
【００２６】
クリンチャユニット３のクリンチャ駆動モータＭ２が再度駆動されることによりクリンチャベース９内のクリンチャ機構８が作動されて、クリンチャ機構８がクランプされている綴じ用紙を貫通されたステープルの脚と係合して脚を綴じ用紙の上面に沿って屈曲させるように作動する。また、クリンチャユニット３のクリンチャ駆動モータＭ２が再度駆動されることによりエンコーダ４０からドライバパルス信号Ｐ２が出力され、制御装置４７はこのドライバパルス信号Ｐ２をカウントして所定数のカウント値の時点（図１０のＴ６）で、ドライブユニット２のドライバ駆動モータＭ１を再度起動させる。このＴ６の時点はクリンチャユニット３のクリンチャ機構８によるステープルのクリンチが終了する時点より前であり、ドライバ駆動モータＭ１の起動時間Ｌ３が経過した後でステープルのクリンチが終了するようにパルスのカウント値が設定される。
【００２７】
クリンチャユニット３のクリンチャ機構８によるステープル脚のクリンチが終了するとクリンチャユニット３のクリンチャベース９は駆動機構１０によって上方のホームポジションへ向けて作動される。また、ドライブユニット２のドライバ１６及びフォーミングプレート１７は下方のホームポジションへ向けて作動される。各々のユニットの駆動軸１２、３０がホームポジションまで回転すると、各々の駆動軸１２、３０に取り付けられているスリット板２２、４１に形成された凹部２６、４５がマイクロスイッチ２７、４６の接触子と係合してマイクロスイッチ２７、４６から各々のドライバＨＰ信号Ｈ１とクリンチャＨＰ信号Ｈ２が出力され、制御装置４７はこれらのＨＰ信号Ｈ１、Ｈ２に基づいて各々のユニット２、３を駆動しているドライバ駆動モータＭ１とクリンチャ駆動モータＭ２を停止させる（図１０のＴ７、Ｔ８）。
【００２８】
【発明の効果】
上記のように本発明によれば、ドライバユニットおよびクリンチャユニットにそれぞれを駆動させるドライバ駆動モータとクリンチャ駆動モータを設けるとともに、各々のユニットを駆動させる駆動軸に駆動軸の回転によりドライバパルス信号を発生させるエンコーダを形成し、制御装置に前記ドライバパルス信号を入力させてドライバパルス信号をカウントするとともに、該カウント値に基づいて駆動モータを起動・停止させるように制御させているので、一方側の工程の終了を待たずに先行して他方側の駆動モータを起動させることが可能となり、各駆動モータの起動時間による１サイクルの作動時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例にかかる電動ステープラーの斜視図
【図２】図１の電動ステープラーの側面図
【図３】図１と同じ電動ステープラーのドライブユニットの断面図
【図４】図３と同じドライブユニットの作動状態を示す断面図
【図５】図３と同じドライブユニットの駆動軸を示す断面図
【図６】図１と同じ電動ステープラーのクリンチャユニットの断面図
【図７】図６と同じクリンチャユニットの作動状態を示す断面図
【図８】図３と同じクリンチャユニットの駆動軸を示す断面図
【図９】図１と同じ電動ステープラーの制御系を示すブロック図
【図１０】図９と同じ制御系による駆動モータの制御タイミングチャート
【図１１】図１の電動ステープラーによる作動状態を示す側面図
【図１２】従来の電動ステープラーによる駆動モータの制御タイミングチャート
【符号の説明】
１ 電動ステープラー
２ ドライバユニット
３ クリンチャユニット
６ 打込み機構
８ クリンチャ機構
９ クリンチャベース
１２ 駆動軸
２１ エンコーダ
２２ スリット板
２３ フォトインタラプタ
２４ 発光素子
２５ 受光素子
３０ 駆動軸
４０ エンコーダ
４１ スリット板
４２ フォトインタラプタ
４３ 発光素子
４４ 受光素子
４７ 制御装置
Ｍ１ ドライバ駆動モータ
Ｍ２ クリンチャ駆動モータ
Claims (2)
- ステープルを綴じ用紙に向けて打ち出すドライバを備えたドライバユニットと、綴じ用紙を貫通したステープルの脚部をクリンチするクリンチャ機構を保持しているクリンチャベースを備えたクリンチャユニットとを備え、前記ドライバユニットとクリンチャユニットとが上下に分離されるとともに、前記ドライバユニットにドライバを動作させるドライバ駆動モータを設け、クリンチャユニットにクリンチャベースの往復移動とクリンチャを動作させるクリンチャ駆動モータを設けた電動ステープラーであって、
前記ドライバ駆動モータによって回転されて前記ドライバを作動させる駆動軸と、前記クリンチャ駆動モータによって回転されて前記クリンチャ機構及びクリンチャベースを作動される駆動軸に、各々の駆動軸の回転によりパルス信号を発生させるエンコーダを形成し、該パルス信号を制御装置に入力させてパルス信号をカウントするとともに、前記制御装置により前記パルスのカウント値に基づいて前記各駆動モータを起動・停止制御することを特徴とする電動ステープラー。 - 制御装置が、クリンチャユニットのクリンチャ駆動モータを駆動した後のクリンチャユニットから発生するパルスの所定カウント値に基づいてクリンチャユニットによるクランプ作動の終了前にドライブユニットのドライバ駆動モータを起動させ、ドライブユニットの駆動後のドライブユニットから発生するパルスの所定カウント値によってドライブユニットによるステープルの打込み工程の終了前に再度クリンチャユニットのクリンチャ駆動モータを起動させるように制御することを特徴とする請求項１に記載の電動ステープラー。
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