JP2010264557A - 電動ステープラおよび電動ステープラのモータ駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電動ステープラの製品数の増加や、製品外形の大型化を招くことなく、綴り処理の際の駆動音などの低減を図ること。
【解決手段】本発明に係る電動ステープラ１２は、モータ１３の回転状態に対応させて、テーブル進行ステップと、ステープル切り離しステップと、貫通ステップと、クリンチステップと、テーブル退避ステップとを実行することにより紙束の綴り処理を実現する。電動ステープラ１２には、貫通ステップとクリンチステップとを除く処理ステップにおいて、モータ１３の駆動速度を低減させるモータ駆動制御手段１７、１８が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動ステープラおよび電動ステープラのモータ駆動方法に関し、より詳細には、テーブル進行ステップと、ステープル切り離しステップと、貫通ステップと、クリンチステップと、テーブル退避ステップとを実現することにより綴り処理を行う電動ステープラおよび電動ステープラにおけるモータ駆動方法に関する。

従来、より積層された複数の紙の束（以下、紙束とする。）に対してステープルを貫通させて紙束の綴り作業を電動で行う電動ステープラが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。

図７は、電動ステープラの一例を示した斜視図である。電動ステープラ１のフレーム２の前端内部には、ステープルのフォーミングおよび射出を行うドライバ機構３が装着されている。また、フレーム２には、フレーム２に対して昇降自在に取付けられたクリンチャアーム４が設けられており、このクリンチャアーム４の先端部には、フラットクリンチ型のクリンチ装置５を備えたテーブル部１０が設けられている。

ステープルカートリッジ６は上方からフレーム２へ装填され、ステープルカートリッジ６内のステープルシートは、図示しない送り機構によって一枚ずつ前方のフォーミングプレートおよびドライバ７の位置へ送られる。ステープルシートの先頭のステープルはフォーミングプレートによって門型に折り曲げ成形され、さらにドライバ７の直上位置へ送られる。ドライバ機構３とテーブル部１０との間に紙が挿入されると、クリンチャアーム４が下降してドライバ機構３とテーブル部１０とによって複数の紙を挟み込み、ドライバ７が上昇駆動されてステープルシートからステープルが切り離される。さらに、ドライバ７が上昇駆動されてステープルの針足が紙に打ち込まれた後に、クリンチ装置５が駆動され、クリンチ装置５により紙束を貫通したステープルの両方の針足が内側に折り曲げられて、紙束の綴り処理が完了する。

一般的な電動ステープラ１では、モータの駆動により回転される主駆動ギアに対して、主駆動ギアの回転運動を昇降往復運動に変換する複数の揺動アーム（クリンチャアーム４もその１つ）が設けられており、モータの駆動により主駆動ギアが１回転するまでの間に、揺動アームの駆動に伴うテーブル部１０の昇降、フォーミング処理、ドライバ機構３によるステープルの打ち込み、クリンチ装置５によるクリンチ処理などが実行される。

具体的には、テーブル部１０が下方向へと移動して紙を挟み込むテーブル進行ステップと、ステープルシートの先頭のステープルがフォーミングプレートによって門型に折り曲げ成形されると共に、折り曲げられたステープルが、ドライバ７の上昇駆動によりステープルシートから切り離されるステープル切り離しステップと、上昇するドライバ７によりステープルが紙束に貫通される貫通ステップと、クリンチ装置５により紙を貫通したステープルの両側の針足が内側に折り曲げられるクリンチステップと、テーブル部１０を上昇させることにより、挟持されていた紙束を解放するテーブル退避ステップとが、主駆動ギアがモータにより１回転されるまでの間に実行され、この１サイクルの動作により紙束の綴り止めが完了する。

特開２００１−１９１２６５ 特開平８−１８７６８１ 特開２００６−１１６６３８

上述したような綴り処理が行われる電動ステープラに対し、今日では、綴り処理時に発生する駆動音の低減に対する要望が高まっている。電動ステープラの駆動音の低減を実現する方法として、モータの駆動速度を一律に遅くする方法が考えられている。しかしながら、例えば、２４Ｖの電圧で駆動されるように設計された電動ステープラを１２Ｖの電圧で駆動するなどしてモータの駆動速度を一律に遅くすると、ステープルを紙束に貫通させる際の貫通性能の低下や、ステープルの針足をクリンチする処理に必要なクリンチ力の低下などが生じ、電動ステープラにおける綴り性能（綴り可能な紙の枚数など）を低下させてしまうおそれがあるという問題があった。

一方で、ステープルの貫通性能の低下や、クリンチ処理におけるクリンチ力の低下を防ぎつつ、モータの駆動速度を遅くするために、低速回転であっても高いトルク特性を備えた高性能なモータを採用する方法も考えられている。しかしながら、高性能モータを使用すると、電動ステープラの価格上昇を招くと共に、モータの種類の増加に伴い製品数が増大し、管理コスト・部品コストの上昇を招くおそれがあるという問題があった。また、ギアボックスを設けたり、ベルト変速機構を設けたりする方法も考えられるが、同様に価格上昇・製品数増大を招くおそれがあった。

さらに、電動ステープラ全体を防音箱などに収容して駆動音が外部に伝播されることを防ぐ方法も考えられるが、製品外形の大型化を招いてしまうという問題があった。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、電動ステープラの製品数の増加や、製品外形の大型化を招くことなく、綴り処理の際の駆動音の低減を図ることが可能な電動ステープラおよび電動ステープラのモータ駆動方法を提供する。

上記課題を解決するために、本発明に係る電動ステープラのモータ駆動方法は、モータの回転状態に対応させて、テーブル手段とドライバ手段とを相対的に移動させることにより、当該テーブル手段と当該ドライバ手段とで協働して紙束の挟み込みを行わせるテーブル進行ステップと、フォーミングプレートによって、ステープルシートのフォーミング位置に位置するステープルを門型に折り曲げ成形させると共に、前記ドライバ手段を上昇駆動させることにより、折り曲げ成形されたステープルをステープルシートから切り離すステープル切り離しステップと、さらに前記ドライバ手段を上昇させることにより、ステープルの針足を紙束に貫通させる貫通ステップと、紙束を貫通した前記ステープルの前記針足を、クリンチ装置により内側に折り曲げるクリンチステップと、前記テーブル手段と前記ドライバ手段とを相対的に離反させる方向へ移動させることにより、挟持されていた紙束を解放するテーブル退避ステップとを実行する電動ステープラのモータ駆動方法であって、前記電動ステープラは、前記モータの駆動速度を制御するモータ駆動制御手段を有し、該モータ駆動制御手段は、前記貫通ステップと前記クリンチステップとを除く処理ステップにおいて、前記モータの駆動速度を低減させることを特徴とする。

また、本発明に係る電動ステープラは、モータの回転状態に対応させて、テーブル手段とドライバ手段とを相対的に移動させることにより、当該テーブル手段と当該ドライバ手段とで協働して紙束の挟み込みを行わせるテーブル進行ステップと、フォーミングプレートによって、ステープルシートのフォーミング位置に位置するステープルを門型に折り曲げ成形させると共に、前記ドライバ手段を上昇駆動させることにより、折り曲げ成形されたステープルをステープルシートから切り離すステープル切り離しステップと、さらに前記ドライバ手段を上昇させることにより、ステープルの針足を紙束に貫通させる貫通ステップと、紙束を貫通した前記ステープルの前記針足を、クリンチ装置により内側に折り曲げるクリンチステップと、前記テーブル手段と前記ドライバ手段とを相対的に離反させる方向へ移動させることにより、挟持されていた紙束を解放するテーブル退避ステップとを実行する電動ステープラであって、前記貫通ステップと前記クリンチステップとを除く処理ステップにおいて、前記モータの駆動速度を低減させるモータ駆動制御手段を設けたことを特徴とする。

このように、本発明に係る電動ステープラおよび電動ステープラのモータ駆動方法では、モータ駆動制御手段が、貫通ステップとクリンチステップとを除く処理ステップにおいて、モータの駆動速度を低減させるため、綴り処理におけるモータの駆動音や、電動ステープラを構成する各種の作動部材の作動音や、各種作動部材が互いに衝撃的に当接する際に発生する衝撃音などを低減させることが可能となる。

一方で、貫通ステップとクリンチステップでは、モータの駆動速度を低減させずに必要な出力トルクを維持するので、ステープルの針足を紙束に貫通させるために高い貫通荷重を必要とする貫通ステップにおいて十分なモータの駆動力を確保することができ、また、ステープルの針足を折り曲げ成形するために高い折り曲げ荷重を必要とするクリンチステップにおいて十分なモータの駆動力を確保することができる。このため、モータの駆動速度を低減させて駆動音などの低減を図る場合であっても、貫通ステップとクリンチステップとにおいて必要なモータの駆動力を確保することができるので、電動ステープラの綴り性能の低減を防止することが可能となる。

さらに、本発明に係る電動ステープラおよび電動ステープラのモータ駆動方法では、モータ駆動制御手段によってモータの駆動速度の制御を行うことができるので、テーブル進行ステップ、ステープル切り離しステップ、貫通ステップ、クリンチステップおよびテーブル退避ステップを実現するための構成部品、例えば、テーブル手段の昇降機構や、ドライバ機構の構造、クリンチ装置の構造などに一切変更などを行うことなく、様々なタイミングおよび駆動速度でモータの駆動速度制御を行うことが可能となる。このため、高性能モータや、ギアボックス、ベルト変換機構などの特別な構成部品を使用する必要性が無くなり、また部品数増加に伴う製品種別の増加や、管理コスト・部品コストの上昇を抑制することが可能となる。

また、上述した電動ステープラのモータ駆動方法は、前記モータの回転駆動に伴って回転される主駆動ギアと、該主駆動ギアの回転状態を検出する回転状態検出手段とを有し、前記モータ駆動制御手段は、前記回転状態検出手段により検出された前記主駆動ギアの回転状態に基づいて、前記貫通ステップと前記クリンチステップとを含む処理ステップの処理タイミングを判断して、前記モータの駆動速度の低減を行う方法であってもよい。

さらに、上述した電動ステープラは、前記モータの回転駆動に伴って回転される主駆動ギアと、該主駆動ギアの回転状態を検出する回転状態検出手段とが設けられ、前記モータ駆動制御手段は、前記回転状態検出手段により検出された前記主駆動ギアの回転状態に基づいて、前記貫通ステップと前記クリンチステップとを含む処理ステップの処理タイミングを判断して、前記モータの駆動速度の低減を行うものであってもよい。

このように、本発明に係る電動ステープラおよび電動ステープラのモータ駆動方法では、主駆動ギアの回転状態を回転状態検出手段で検出することにより、モータ駆動制御手段が、貫通ステップとクリンチステップとを含む処理ステップの処理タイミングを判断する。一般的な電動ステープラでは、モータの回転駆動に伴って回転される主駆動ギアの回転状態に応じて、綴り処理の各処理ステップが実行されるため、主駆動ギアの回転状態を求めることにより、容易に各種処理ステップの処理タイミングを判断することが可能となる。

本発明に係る電動ステープラおよび電動ステープラのモータ駆動方法を用いることにより、モータ駆動制御手段が、貫通ステップとクリンチステップとを除く処理ステップにおいて、モータの駆動速度を低減させるため、綴り処理におけるモータの駆動音や、電動ステープラを構成する各種の作動部材の作動音や、各種作動部材が互いに衝撃的に当接する際に発生する衝撃音などを低減させることが可能となる。

一方で、貫通ステップとクリンチステップでは、モータの駆動速度が低減されないため、ステープルの針足を紙束に貫通させるために高い貫通荷重を必要とする貫通ステップにおいて十分なモータの駆動力を確保することができ、また、ステープルの針足を折り曲げ成形するために高い折り曲げ荷重を必要とするクリンチステップにおいて十分なモータの駆動力を確保することができる。このため、モータの駆動速度を低減させて駆動音の低減を図る場合であっても、貫通ステップとクリンチステップとにおいて必要なモータの駆動力を確保することができるので、電動ステープラの綴り性能の低減を防止することが可能となる。

本実施の形態に係る電動ステープラにおいてモータの駆動制御を行う機能部の概略構成を示したブロック図である。 本実施の形態に係る主駆動ギアの回転角度に応じて、駆動されるテーブル部、ドライバ機構、クリンチ装置の駆動状況を示した図である。 本実施の形態に示した綴り処理におけるテーブル部の昇降状態、クリンチ機構の駆動状態およびフォーミング針の構成を示した図である。 本実施の形態に示した綴り処理におけるフォーミング針の貫通状態を段階的に示した図である。 本実施の形態に係る電動ステープラを用いて、２枚の紙からなる紙束の綴り処理を行ったときのモータの駆動音と、駆動音のＡ特性と、モータにおける電流値変化を示したグラフであり、（ａ）はＰＷＭ制御を行わない場合を示し、（ｂ）はデューティー比を１０％に設定してＰＷＭ制御を行った場合を示している。 本実施の形態に係る電動ステープラを用いて、５０枚の紙からなる紙束の綴り処理を行ったときのモータの駆動音と、駆動音のＡ特性と、モータにおける電流値変化を示したグラフであり、（ａ）はＰＷＭ制御を行わない場合を示し、（ｂ）はデューティー比を１０％に設定してＰＷＭ制御を行った場合を示している。 一般的な電動ステープラの構造を説明するための斜視図である。

以下、本発明に係る電動ステープラについて、図面を参照して説明を行う。なお、本実施の形態に係る電動ステープラは、既に説明した一般的な電動ステープラ１と同様の構成を備えている。そのため、既に説明した構成と同じ構成からなる部分については同一の符号を附すものとし、また、その詳細な説明を本実施の形態において行うことは省略する。

図１は、本発明に係る電動ステープラにおいてモータの駆動制御を行う機能部分の概略構成を示したブロック図である。

電動ステープラ１２は、モータ１３と、モータ１３により回転駆動が行われる主駆動ギア１４と、主駆動ギア１４の回転状態を検出する回転検出部（回転状態検出手段）１５と、電源１６よりモータ１３に対して供給され電圧の制御を行うＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御回路（モータ駆動制御手段）１７と、ＰＷＭ制御回路１７に対してＰＷＭ制御信号の出力を行う制御部（モータ駆動制御手段）１８とを有している。

モータ１３は、一般的なブラシモータにより構成されており、このモータ１３の駆動に応じて、主駆動ギア１４の回転駆動が行われる。

主駆動ギア１４には、主駆動ギア１４の回転に伴ってテーブル部（テーブル手段）１０の昇降駆動、フォーミングプレートの駆動、ドライバ７の駆動、クリンチ装置５の駆動を行うための複数の揺動アームが、直接あるいは他のギアを介して間接的に接続されており、主駆動ギア１４が１回転することにより、テーブル部１０、ドライバ機構（ドライバ手段）３（フォーミングプレートおよびドライバ７）、クリンチ装置５の駆動が行われて、紙束の綴り処置が実行される。

回転検出部１５は、フォトインタラプタにより構成されている。主駆動ギア１４には、スリットが設けられており、このスリットを挟むようにして対向設置された発光部（発光ダイオード）と受光部（フォトダイオード）とが配置されている。フォトインタラプタでは、発光部から出力された光を受光部で検出し、検出光のカウント数情報を回転情報として制御部１８に出力する。

ＰＷＭ制御回路１７は、電源１６からモータ１３に対して供給される電源の電圧値を一定値に保ちつつ電圧のオン／オフ制御をパルス制御によって行うことにより、電圧の出力が行われる時間（幅）を調節して、モータ１３の駆動制御を行う。

ＰＷＭ制御回路１７は、一般的なＦＥＴ（電界効果トランジスタ）とにより構成されており、制御部１８より受信するＰＷＭ制御信号に基づいて電圧のオン／オフ制御を行う。ＰＷＭ制御回路１７の電圧制御により、モータ１３に供給される電力量がデューティー比に応じて調整されることになる。

制御部１８は、回転検出部１５より受信した回転情報に伴って、ＰＷＭ制御回路１７におけるパルス制御状態を制御するためのＰＷＭ制御信号を、ＰＷＭ制御回路１７に出力する役割を有している。具体的に、制御部１８は、回転情報に基づいて主駆動ギア１４の回転角度を検出し、検出された回転角度に基づいて、ＰＷＭ制御回路１７におけるデューティー比の変更を行う。

図２は、主駆動ギア１４の回転角度に応じて、駆動されるテーブル部１０、ドライバ機構３、クリンチ装置５の駆動状況を示している。

主駆動ギア１４の回転角度が０度から２０度までの間では、テーブル部１０が昇降可能範囲の最上位位置に待機された状態（図２において開状態）となり、また、ドライバ機構３が昇降可能範囲の最下位位置に待機された状態（図２において待機状態）となり、さらに、クリンチ装置５のクリンチャが突出された状態（図２において出状態）となっている。この状態をホームポジション状態といい、図２に示すように、回転角度が０度から２０度までの間、および、３４０度から３６０度の間において、電動ステープラ１２ではホームポジション状態が維持されることになる。

ホームポジション状態において、ドライバ機構３とテーブル部１０との間に紙束が案内され、モータ１３の駆動が開始されて主駆動ギア１４が回転駆動されると、制御部１８では、回転検出部１５により検出される回転情報に基づいて、主駆動ギア１４の回転状態検出を行う。

回転角度が、２０度を過ぎると、クリンチ装置５のクリンチャが退避される位置（図２における待機状態）に移動を開始する。そして、回転角度が２８度を過ぎると、図３（ａ）に示すように、テーブル部１０が下降移動を開始し、回転角度が９０度に達するまでの間に、テーブル部１０とドライバ機構３とにより紙束が挟持された状態となる。このように、主駆動ギア１４の回転角度が２８度から９０度までの間（図２における矢印（１）の間）に行われるテーブル部１０の駆動処理は、本発明におけるテーブル進行ステップに該当する。

本実施の形態に係る電動ステープラ１２では、図２および図３（ａ）−１〜図３（ａ）−３に示すように、紙束１９が厚い場合には、回転角度が６０度の位置においてテーブル部１０が紙束１９に当接した状態となり、その後、テーブル部１０の動作が紙束１９との当接により停止された状態となる（図２における矢印（２）の範囲）。また、紙束１９が薄い場合（例えば２枚の用紙を綴る場合）には、回転角度が９０度の位置においてテーブル部１０が紙束１９に当接した状態となり、その後、テーブル部１０の動作が紙束１９との当接により停止された状態となる。

また、回転角度が７０度を過ぎたあたりから、ドライバ機構３のフォーミングプレートが移動され、連結された直状のステープルにより構成されるステープルシート２０のフォーミング位置にあるステープルが、門型に折り曲げ成形（フォーミング処理）される（図３（ｂ）参照）。本実施の形態に係る電動ステープラ１２では、折り曲げ成形されたステープルをフォーミング針と呼ぶことにする。図３（ｃ）に示すように、フォーミング針２２は、底面に位置するクラウン部２３とクラウン部２３の左右端部において折り曲げられて起立された左右の針足２４とにより構成されている。

ステープルがフォーミングプレートによりフォーミング針２２へ折り曲げ成形されるとともに、ドライバ７が上昇を開始してフォーミング針２２のクラウン部２３を上方へと押し進める。このドライバ７の上昇により、フォーミング針２２が、図３（ｂ）に示すように、ステープルシート２０から切断（切り離し）されることになる。本実施の形態に係る電動ステープラ１２では、図２の（３）に示すように、回転角度が１０５度あたりで、フォーミング針２２の切断が行われることになる。このように、主駆動ギア１４が７０度から１０５度まで回転された状態において行われるフォーミング処理およびフォーミング針の切断処理（図２における矢印（４）の範囲の処理）は、本発明におけるステープル切り離しステップに該当する。

次に切断されたフォーミング針２２は、ドライバ７の上昇に伴って、図４（ａ）に示すように、針足２４を紙束１９方向に向けた状態で紙束１９へと搬送され、針足２４先端が紙束１９の最下面に当接した状態となる（図２における（５））。その後、さらなるドライバ７の上昇に伴って、図４（ｂ）に示すように、フォーミング針２２の針足２４が紙束１９の貫通を開始する。本実施の形態では、１１５度あたりから（図２における（５））、フォーミング針２２の針足２４が紙束１９の貫通を開始する。

さらに、ドライバ７が上昇することにより、フォーミング針２２の針足２４が紙束１９を順次貫通し、回転角度が１６５度あたりで、図４（ｂ）に示すように、針足２４の先端が全ての紙を貫通した状態となる（図２における矢印（６）の間の状態）。その後、さらにドライバ７が上昇することにより、図２の（７）に示すように、１８７度あたりにおいて、クラウン部２３が紙束１９の最下面に到達し、さらなるドライバ７の上昇により、回転角度が２２０度になるまで、紙束１９に対するフォーミング針２２の押し込み処理が継続されて（図２における矢印（８）の間の処理、および、図４（ｂ））、フォーミング針２２によるテーブル部１０方向への紙束１９の押圧状態（追加押込状態）が維持されることになる。

なお、フォーミング針２２の押し込み処理が終了する２２０度あたりにおいて（図２におけるＡ点）、最も重い荷重がフォーミング針２２から紙束１９に対して付加されることになる。このように、主駆動ギア１４が１１５度から２２０度まで回転された状態において行われるフォーミング針２２による貫通処理（図２における矢印（９）の間の処理）は、本発明に係る貫通ステップに該当する。

その後、主駆動ギア１４の回転角度が２２０度を過ぎたあたりから、クリンチ装置５の駆動が開始され、クリンチャが紙束１９の最上面より貫出したフォーミング針２２の針足２４を、両針足２４の内側へと折り曲げる処理を開始し、２６０度に達するまで（図２における矢印（１０）の範囲）に針足の折り曲げ処理を完了する。クリンチ装置５による針足の折り曲げ処理の折り曲げ荷重が最大となるのは、この２６０度のタイミング（図２におけるＢ点）である。このように、主駆動ギア１４が２２０度から２６０度まで回転された状態（図２における矢印（１０））において行われるクリンチ装置５による針足２４の折り曲げ処理は、本発明に係るクリンチステップに該当する。

その後、回転角度が２７５度から３３０度までの間に、テーブル部１０の上昇移動が行われると共に、２８０度から３４０度までの間に、ドライバ７の下降処理（待機位置への戻り処理）が行われて、ドライバ機構３およびテーブル部１０がホームポジション位置に戻される。そして、残りの３４０度から３６０度までの間に、テーブル部１０、ドライバ機構３、クリンチ装置５がホームポジション位置で待機された状態を維持して、一連の綴り処理を終了する。このように、主駆動ギア１４が２７５度から３４０度まで回転された状態において行われるテーブル部１０の上昇移動処理およびドライバ７の下降移動処理（図２における矢印（１１）の間の処理）は、本発明におけるテーブル退避ステップに該当する。

制御部１８は、上述した綴り処理の処理内容を、回転検出部１５により検出される回転情報より判断し、貫通ステップにおいて最も重い荷重がフォーミング針２２を介してドライバ７から紙束１９に加えられる２２０度を含む１３５度から２２２度までのタイミングα（図２における矢印αの範囲）と、クリンチステップにおいて最も折り曲げ荷重の値が高い値となる２６０度を含む２４５度から２６５度までのタイミングβ（図２における矢印βの範囲）において、ＰＷＭ制御回路１７におけるＰＷＭ出力状態がデューティー比１００％になるようにＰＷＭ制御信号の内容を設定して、ＰＷＭ制御信号をＰＷＭ制御回路１７に出力する。

一方で、制御部１８は、上述したタイミングαおよびタイミングβ以外の処理過程において、ＰＷＭ制御回路１７のＰＷＭ出力状態が低い値となるように、ＰＷＭ制御信号の内容を設定してＰＷＭ制御信号をＰＷＭ制御回路１７に出力する。

上述したように、回転角度が２２０度の場合（タイミングαの処理過程）には、ドライバ７により紙束１９に加えられる荷重が最も高い状態になるため、十分な加圧処理を実現するために、モータ１３によって供給される電圧を定格状態に維持する必要がある。また、回転角度が２６０度の場合（タイミングβの処理過程）には、クリンチャによる折り曲げ荷重が最も高い状態になるため、十分な折り曲げ処理を実現するために、モータ１３に供給される電圧を定格状態に維持する必要がある。

一方で、上述したタイミングαおよびタイミングβ以外の処理過程においては、ドライバ機構３やクリンチ装置５において高い負荷が課されることがないため、モータ１３に供給される電圧を低減させても、綴り処理に支障が生じることがない。このため、制御部１８は、ＰＷＭ制御によってＰＷＭ制御回路１７においてモータ１３に供給される電圧を低減させることにより、モータの駆動音の低減を図ることが可能となる。

図５（ａ）（ｂ）は、一例として、電圧値が２４Ｖに設定されたモータにおいて、２枚の紙からなる紙束の綴り処理を行ったときのモータの駆動音と、駆動音のＡ特性と、モータにおける電流値変化を示したグラフであり、（ａ）は綴り処理において電圧値を２４Ｖに一定に保ち、ＰＷＭ制御を行わない場合を示し、（ｂ）は、テーブル退避ステップにおいてデューティー比を１０％に設定してＰＷＭ制御を行った場合を示している。

なお、Ａ特性は、正式には、Ａ特性周波数重み付け音圧レベル（A weighted sound pressure level）と称し、人間の耳の感度に対応させて測定される駆動音の音圧レベルに聴覚的な補正を行ったものである。

図５（ａ）のグラフと図５（ｂ）のグラフを比較すると、ＰＷＭ制御を行わない場合には、６３．６ｄＢであったＡ特性の値が、ＰＷＭ制御を行った場合には、６１．２ｄＢとなり、２．４ｄＢの静音化を実現することが可能となった。また、テーブル退避ステップにおいて発生するモータ１３の駆動音に関しても、ＰＷＭ制御を行わない駆動音値（（ａ）のグラフのＡ部の箇所）に比べて、ＰＷＭ制御を行った駆動音値（（ｂ）のグラフのＢ部の箇所）の方が顕著に低い値を示している。

また、ＰＷＭ制御によるモータ１３の低速駆動を行った場合には、一連の綴り処理に要する１サイクルの時間がＰＷＭ制御を行わない場合に比べて３０ｍｓｅｃ長くなったが、この程度の時間遅延であれば、綴り処理時間に遅延を感じさせないレベルであると判断することができる。

図６（ａ）（ｂ）は、電圧値が２４Ｖに設定されたモータにおいて、５０枚の紙からなる紙束の綴り処理を行ったときのモータ１３の駆動音と、駆動音のＡ特性と、モータ１３における電流値変化を示したグラフであり、（ａ）は綴り処理において電圧値を２４Ｖに一定に保ち、ＰＷＭ制御を行わない場合を示し、（ｂ）は、テーブル退避ステップにおいてデューティー比を１０％に設定してＰＷＭ制御を行った場合を示している。

図６（ａ）のグラフと図６（ｂ）のグラフを比較すると、ＰＷＭ制御を行わない場合には、６２．０ｄＢであったＡ特性の値が、ＰＷＭ制御を行った場合には、６０．０ｄＢとなり、２．０ｄＢの静音化を実現することが可能となった。また、テーブル退避ステップにおいて発生するモータ１３の駆動音に関しても、ＰＷＭ制御を行わない駆動音値（（ａ）のグラフのＡ部の箇所）に比べて、ＰＷＭ制御を行った駆動音値（（ｂ）のグラフのＢ部の箇所）の方が顕著に低い値を示している。

また、ＰＷＭ制御によるモータ１３の低速駆動を行った場合には、綴り処理における１サイクルの時間がＰＷＭ制御を行わない場合に比べて２０ｍｓｅｃ長くなったが、この程度の時間遅延であれば、綴り処理時間に遅延を感じさせないレベルであると判断することができる。

このように、本実施の形態に係る電動ステープラ１２では、ドライバ機構３やクリンチ装置５において高い負荷が必要とされる綴り処理の処理タイミングにおいて、モータに供給される電圧を定格状態に維持するので、電動ステープラにおける綴り性能の低減を防止することができ、一方で、ドライバ機構やクリンチ装置において高い負荷が必要とされない処理タイミングにおいて、モータに供給される電圧をＰＷＭ制御によって低減させることにより、綴り処理に支障を生ずることなく、モータの駆動音の低減を実現することが可能となる。

さらに、本実施の形態に係る電動ステープラ１２は、制御部１８より出力されるＰＷＭ制御信号によって、ＰＷＭ制御回路１７でモータ１３の駆動速度制御を行うため、テーブル進行ステップ、ステープル切り離しステップ、貫通ステップ、クリンチステップおよびテーブル退避ステップを実現するための構成部品、例えば、テーブル部１０の昇降機構や、ドライバ機構の構造、クリンチ装置の構造などに一切変更などを行うことなく、様々なタイミングおよび駆動速度でモータの駆動速度制御を行うことが可能である。

このように、制御部１８の制御に応じてモータ１３の速度制御を行うので、高性能モータや、ギアボックス、ベルト変換機構などの特別な構成部品を使用する必要性がなく、また部品数増加に伴う製品種別の増加や、管理コスト・部品コストの上昇を抑制することが可能となる。

以上、本発明に係る電動ステープラおよび電動ステープラにおけるモータ駆動方法について、図面を用いて詳細に説明したが、本発明に係る電動ステープラおよび電動ステープラにおけるモータ駆動方法は、上述した電動ステープラ１２のみに限定されるものではない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上述した実施の形態に係る電動ステープラ１２では、図５および図６に示すように、テーブル退避ステップのみにおいてＰＷＭ制御を行う場合を示したが、ＰＷＭ制御を行うタイミングは、テーブル退避ステップのみに限定されるものではなく、テーブル進行ステップや、ステープル切り離しステップなどであってもよい。

また、上述した電動ステープラ１２では、モータ１３に供給される電圧の低減を実現する方法としてＰＷＭ制御を用いる場合について説明を行ったが、モータ１３に供給される電圧の低減を行う方法は、ＰＷＭ制御のみに限定されるものではなく、他の方法、例えばＰＡＭ（Pulse Amplitude Modulation)制御などを用いるものであってもよい。

さらに、上述した実施の形態に係る電動ステープラ１２では、主駆動ギア１４の回転角度状態を検出する構成の一例として、フォトインタラプタを用いた構成例について説明を行ったが、回転角度状態を検出する構成は、フォトインタラプタだけに限定されるものではない。綴り処理における処理内容および処理タイミングを制御手段で判断することが可能な構成であるならば、どのような方法を用いてもよい。

例えば、主駆動ギア１４の回転が開始されてからの経過時間に基づいて制御手段が綴り処理の処理内容・処理タイミングを判断する構成であってもよく、また、綴り処理における処理内容を、主駆動ギアの所定の回転操作に応じて出力するタイミングセンサを用いることにより、制御手段が判断する構成であってもよい。

また、上述した実施の形態に係る電動ステープラ１２では、テーブル部１０を移動させて、テーブル部１０とドライバ機構３とで紙束１９を挟み込み機構を示したが、本発明に係る電動ステープラは、このような構造に限定されるものではなく、ドライバ機構側がテーブル部の方へ移動して紙束を挟み込む機構であってもよいし、ドライバ機構とテーブル部との双方が移動して紙束を挟み込む機構であってもよい。要は、ドライバ機構とテーブル部とが相対的に移動して紙束１９を挟み込める機構であればよい。

１,１２ …電動ステープラ
２ …フレーム
３ …ドライバ機構（ドライバ手段）
４ …クリンチャアーム
５ …クリンチ装置
６ …ステープルカートリッジ
７ …ドライバ
１０ …テーブル部（テーブル手段）
１３ …モータ
１４ …主駆動ギア
１５ …回転検出部（回転状態検出手段）
１６ …電源
１７ …ＰＷＭ制御回路（モータ駆動制御手段）
１８ …制御部（モータ駆動制御手段）
１９ …紙束
２０ …ステープルシート
２２ …フォーミング針（ステープル）
２３ …（フォーミング針の）クラウン部
２４ …（フォーミング針の）針足

Claims (4)

1. モータの回転状態に対応させて、
   テーブル手段とドライバ手段とを相対的に移動させることにより、当該テーブル手段と当該ドライバ手段とで協働して紙束の挟み込みを行わせるテーブル進行ステップと、
   フォーミングプレートによって、ステープルシートのフォーミング位置に位置するステープルを門型に折り曲げ成形させると共に、前記ドライバ手段を上昇駆動させることにより、折り曲げ成形されたステープルをステープルシートから切り離すステープル切り離しステップと、
   さらに前記ドライバ手段を上昇させることにより、ステープルの針足を紙束に貫通させる貫通ステップと、
   紙束を貫通した前記ステープルの前記針足を、クリンチ装置により内側に折り曲げるクリンチステップと、
   前記テーブル手段と前記ドライバ手段とを相対的に離反させる方向へ移動させることにより、挟持されていた紙束を解放するテーブル退避ステップと
   を実行する電動ステープラのモータ駆動方法であって、
   前記電動ステープラは、前記モータの駆動速度を制御するモータ駆動制御手段を有し、
   該モータ駆動制御手段は、前記貫通ステップと前記クリンチステップとを除く処理ステップにおいて、前記モータの駆動速度を低減させること
   を特徴とする電動ステープラのモータ駆動方法。
2. 前記モータの回転駆動に伴って回転される主駆動ギアと、
   該主駆動ギアの回転状態を検出する回転状態検出手段とを有し、
   前記モータ駆動制御手段は、前記回転状態検出手段により検出された前記主駆動ギアの回転状態に基づいて、前記貫通ステップと前記クリンチステップとを含む処理ステップの処理タイミングを判断して、前記モータの駆動速度の低減を行うこと
   を特徴とする請求項１に記載の電動ステープラのモータ駆動方法。
3. モータの回転状態に対応させて、
   テーブル手段とドライバ手段とを相対的に移動させることにより、当該テーブル手段と当該ドライバ手段とで協働して紙束の挟み込みを行わせるテーブル進行ステップと、
   フォーミングプレートによって、ステープルシートのフォーミング位置に位置するステープルを門型に折り曲げ成形させると共に、前記ドライバ手段を上昇駆動させることにより、折り曲げ成形されたステープルをステープルシートから切り離すステープル切り離しステップと、
   さらに前記ドライバ手段を上昇させることにより、ステープルの針足を紙束に貫通させる貫通ステップと、
   紙束を貫通した前記ステープルの前記針足を、クリンチ装置により内側に折り曲げるクリンチステップと、
   前記テーブル手段と前記ドライバ手段とを相対的に離反させる方向へ移動させることにより、挟持されていた紙束を解放するテーブル退避ステップと
   を実行する電動ステープラであって、
   前記貫通ステップと前記クリンチステップとを除く処理ステップにおいて、前記モータの駆動速度を低減させるモータ駆動制御手段を設けたこと
   を特徴とする電動ステープラ。
4. 前記モータの回転駆動に伴って回転される主駆動ギアと、
   該主駆動ギアの回転状態を検出する回転状態検出手段とが設けられ、
   前記モータ駆動制御手段は、前記回転状態検出手段により検出された前記主駆動ギアの回転状態に基づいて、前記貫通ステップと前記クリンチステップとを含む処理ステップの処理タイミングを判断して、前記モータの駆動速度の低減を行うこと
   を特徴とする請求項３に記載の電動ステープラ。

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