JP2017104938A - Punching system, control method thereof, sheet processing device and image formation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、紙シート、プラスチックシート、金属シート、布シート等の様々なシート状の被加工物にファイル用又は他の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装置に関する。 The present invention relates to a punching system for automatically punching files or other punch holes in various sheet-like workpieces such as paper sheets, plastic sheets, metal sheets, and cloth sheets, and a control method thereof. The present invention further relates to a sheet processing apparatus and an image forming apparatus 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やその後処理装置、製本装置等に搭載して、それら装置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自動的に穿設するための穿孔装置が使用されている。近年、画像形成装置等から排出されるシートの高速処理が進んでおり、これに対応して穿孔装置も穿孔処理の高速化、効率化が要求されている。 Conventionally, for example, a binding hole for a file is automatically provided on a sheet such as a paper sheet that is mounted on an image forming apparatus such as a copying machine, a printing machine, a facsimile machine, a post-processing apparatus, or a bookbinding apparatus. A drilling device for drilling is used. In recent years, high-speed processing of sheets discharged from an image forming apparatus or the like has progressed, and in response to this, the punching device is also required to increase the speed and efficiency of the punching processing.
多くの穿孔装置は、駆動モーターでカム機構を介してパンチ部材を穿孔方向に往復動させることにより、所定位置に搬送されたシートを穿孔する。このとき、搬送されるシートを減速させたり完全に停止させて穿孔すると、穿孔処理の高速化を図ることができない。そこで、パンチとダイとをシートと同じ速度で搬送しながら、穿孔する穿孔装置が知られている(例えば、特許文献1を参照)。 Many perforating apparatuses perforate a sheet conveyed to a predetermined position by reciprocating a punch member in a perforating direction via a cam mechanism by a drive motor. At this time, if the conveyed sheet is decelerated or completely stopped and punched, the punching process cannot be speeded up. Therefore, a punching device that punches while conveying the punch and the die at the same speed as the sheet is known (see, for example, Patent Document 1).
また、駆動モーターの回転量により穿孔動作を制御したとき、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ために、パンチ部材の停止位置がばらつく虞がある。この状態で穿孔動作を連続して実行すると、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)等の問題が発生する。 Further, when the punching operation is controlled by the rotation amount of the drive motor, the stop position of the punch member may vary because the motor rotation amount varies depending on the thickness and material of the sheet. If the punching operation is continuously executed in this state, the operation position of the punch member is gradually shifted, and problems such as sheet jam (paper jam) occur.
そこで、かかる問題を解消するために、パンチ部材の駆動モーターにブレーキ手段を作動させ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穿孔装置が提案されている(例えば、特許文献2を参照)。これにより、パンチ部材を常に所定の位置で停止するように制御し、穿孔動作を連続させたときに駆動モーターの回転位置とパンチ部材の動作位置とがずれないようにしている。 Therefore, in order to solve such a problem, there has been proposed a punching device that controls the timing of operating the brake means to the drive motor of the punch member so as to vary according to the thickness of the sheet (for example, Patent Document) 2). Thus, the punch member is controlled to always stop at a predetermined position so that the rotation position of the drive motor and the operation position of the punch member do not shift when the punching operation is continued.
一般に、移動しているシートを穿孔する場合、パンチ部材は、穿設したパンチ穴からできる限り短時間で抜き出すことが好ましい。パンチ穴から抜け出る時間が長くなると、それだけ穿孔刃の刃先が、パンチ穴から抜け出る際にパンチ穴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あるからである。特にシートを高速で搬送する場合、穿孔刃によるパンチ穴の損傷,品質低下の可能性が高くなる。 In general, when punching a moving sheet, the punch member is preferably extracted from the punched hole in as short a time as possible. This is because if the time for exiting from the punch hole becomes longer, the edge of the punching blade may touch the peripheral edge of the punch hole when it comes out of the punch hole, or may deteriorate the quality of the punch hole. In particular, when a sheet is conveyed at high speed, there is a high possibility of punch hole damage and quality deterioration by the perforating blade.
他方、画像形成装置等から排出されるシートを穿孔処理する場合、1つのシートにファイル用の綴じ穴として複数のパンチ穴が穿設される。特許文献2の穿孔装置は、シートに複数のパンチ穴を穿孔するために、複数のパンチ部材を1つの駆動モーターで時間差をもって交互に動作させている。この場合、駆動モーターに制動を掛けてパンチ部材を停止させるタイミングが遅れると、駆動モーターの惰性回転によって、最初に穿孔動作したパンチ部材がオーバーランし、次の穿孔動作に入った位置で停止する虞がある。
On the other hand, when punching a sheet discharged from an image forming apparatus or the like, a plurality of punch holes are punched as a file binding hole in one sheet. In the punching device of
これを防止するためには、駆動モーターの制動タイミングを、パンチ部材の所望の停止位置から逆算して設定しなければならず、それは、最後のパンチ部材が穿孔したパンチ穴から抜け出るより以前になる可能性が有る。その場合、少なくとも最後のパンチ部材がパンチ穴から抜け出るまでの時間が長くなるので、パンチ穴を損傷したり、穴品質又は位置精度を低下させる等の問題を生じる虞がある。 In order to prevent this, the braking timing of the drive motor must be set back from the desired stop position of the punch member, which is before the last punch member comes out of the punched hole. There is a possibility. In that case, since the time until at least the last punch member comes out of the punch hole becomes long, there is a possibility of causing problems such as damage to the punch hole and deterioration of hole quality or position accuracy.
そこで、本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、シートを搬送しながら、複数のパンチ穴を高品質、高精度に穿設することができる穿孔システム及びその制御方法を提供することにある。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to drill a plurality of punch holes with high quality and high accuracy while conveying a sheet. A system and a control method thereof are provided.
本発明の穿孔システムは、上記目的を達成するために、
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、
所定の搬送方向に搬送されるシートに穿孔刃によりパンチ穴を穿設するように、パンチ部材を軸線方向に往復動させる駆動モーターと、
駆動モーターを制御する制御部とを備え、
パンチ部材が、穿孔中のパンチ穴との係合によって所定の方向にシートと共に移動可能であり、
制御部が、パンチ部材がパンチ穴との係合から離脱するタイミングで、駆動モーターを停止させるための制動制御を行う、ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the drilling system of the present invention provides
A punch member having a perforated blade at one end in the axial direction and reciprocating in the axial direction;
A drive motor that reciprocates the punch member in the axial direction so that a punch hole is punched by a punching blade in a sheet transported in a predetermined transport direction;
A control unit for controlling the drive motor,
The punch member is movable with the sheet in a predetermined direction by engagement with the punch hole being drilled;
The control unit performs braking control for stopping the drive motor at a timing when the punch member is disengaged from the engagement with the punch hole.
このように構成することによって、パンチ部材が穿孔中のパンチ穴から抜け出るまで、駆動モーターにより駆動され続けるので、パンチ部材がパンチ穴に係合している時間を最小に設定することができる。これにより、穿孔時にパンチ部材との係合によるシート、特にパンチ穴周縁の負担を軽減し、パンチ部材との係合又は穿孔刃との無用な接触によりパンチ穴及び/又はその周縁が損傷したり穴品質が低下する虞を解消し又は大幅に低減することができる。 With this configuration, the drive motor continues to be driven until the punch member comes out of the punch hole being punched, so that the time during which the punch member is engaged with the punch hole can be set to the minimum. This reduces the burden on the sheet, especially the punch hole periphery due to engagement with the punch member during punching, and damages the punch hole and / or its periphery due to unnecessary contact with the punch member or the punching blade. The possibility that the hole quality is degraded can be eliminated or greatly reduced.
また、本発明の穿孔システムは、パンチ部材が、それに係合するパンチ穴に押されて、搬送されるシートと共に所定の方向に移動しながら、シートを穿孔する。パンチ部材の移動速度がシートの搬送速度に等しく、しかもパンチ穴との係合時間が非常に短いので、高品質のパンチ穴を形成することができる。 The punching system of the present invention punches a sheet while the punch member is pushed by a punch hole engaged therewith and moves in a predetermined direction together with the conveyed sheet. Since the moving speed of the punch member is equal to the conveying speed of the sheet and the engagement time with the punch hole is very short, a high quality punch hole can be formed.
或る実施形態では、制御部が、電気ブレーキを掛けて駆動モーターを制動することによって、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る。これによって、パンチ部材を常に所望の位置に停止させ、連続した穿孔動作で複数のパンチ穴を高精度に穿設することができる。 In an embodiment, the control unit can stop the drive motor in a shorter time from the start of braking by applying an electric brake to brake the drive motor. As a result, the punch member can always be stopped at a desired position, and a plurality of punch holes can be drilled with high accuracy by a continuous drilling operation.
或る実施形態では、制御部が、駆動モーターの回転時間により、パンチ部材がパンチ穴との係合から離脱するタイミングを決定する。駆動モーターの起動後にパンチ部材がパンチ穴との係合から離脱するまでの時間は、予め穿孔システムの試験結果等から知ることができるので、駆動モーターの制動を正確なタイミングで開始することができる。 In one embodiment, the control unit determines the timing at which the punch member is disengaged from the engagement with the punch hole according to the rotation time of the drive motor. Since the time until the punch member is disengaged from the engagement with the punch hole after the drive motor is started can be known in advance from the test result of the drilling system, etc., braking of the drive motor can be started at an accurate timing. .
別の実施形態では、制御部が、駆動モーターの回転量により、パンチ部材がパンチ穴との係合から離脱するタイミングを決定する。同様に、駆動モーターの起動後にパンチ部材がパンチ穴との係合から離脱するまでの駆動モーターの回転量は、予め穿孔システムの試験結果等から知ることができるので、駆動モーターの制動を正確なタイミングで開始することができる。 In another embodiment, the control unit determines the timing at which the punch member is disengaged from the engagement with the punch hole according to the rotation amount of the drive motor. Similarly, the amount of rotation of the drive motor from when the drive motor is started until the punch member is disengaged from the engagement with the punch hole can be known in advance from the test results of the drilling system. You can start with timing.
更に別の実施形態では、パンチ部材が、その軸線を中心に回転しつつ軸線方向に往復動してシートにパンチ穴を穿設し、制御部が、パンチ部材の回転位置により、パンチ部材がパンチ穴との係合から離脱するタイミングを決定する。パンチ穴との係合から離脱するパンチ部材の回転位置は、例えばパンチ部材に設けたフラグ部材と適当なセンサーとによって、容易に検出することができるので、同様に駆動モーターの制動を正確なタイミングで開始することができる。 In yet another embodiment, the punch member reciprocates in the axial direction while rotating about its axis to punch holes in the sheet, and the control unit controls the punch member according to the rotational position of the punch member. The timing for disengaging from the engagement with the hole is determined. The rotational position of the punch member that is disengaged from the engagement with the punch hole can be easily detected by, for example, a flag member provided on the punch member and an appropriate sensor. You can start with.
また、或る実施形態では、パンチ部材によりシートにパンチ穴が穿設される際に、シートをその両面から挟持するシート挟持部を更に備える。これにより、パンチ部材の穿孔過程及びパンチ穴から離脱する過程で、パンチ部材の軸線方向に関するシートの位置を常に一定に固定しかつ維持することができる。従って、パンチ部材が穿孔を開始してパンチ穴から離脱するまで、パンチ穴周縁に係合している時間をより短く設定できると共に、駆動モーターの制動を開始するタイミングをより正確に制御することができる。 Further, in an embodiment, the punching member further includes a sheet clamping unit that clamps the sheet from both sides when punch holes are formed in the sheet. Thereby, the position of the sheet in the axial direction of the punch member can be always fixed and maintained in the punching process of the punch member and the process of detaching from the punch hole. Accordingly, it is possible to set a shorter time for engaging the punch hole periphery until the punch member starts to pierce and separates from the punch hole, and more accurately controls the timing of starting the braking of the drive motor. it can.
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、所定の搬送方向に搬送されるシートに穿孔刃によりパンチ穴を穿設するように、パンチ部材を軸線方向に往復動させる駆動モーターとを備え、パンチ部材が、穿孔中のパンチ穴との係合によって所定の方向にシートと共に移動可能である穿孔システムにおいて、
駆動モーターを起動し、パンチ部材を軸線方向に往復動させてシートに穿孔刃によりパンチ穴を穿設した後、パンチ部材がパンチ穴との係合から離脱するタイミングで、駆動モーターを停止させるための制動制御を行う、ことを特徴とする。
The punching system control method according to the present invention has a punching blade at one end in the axial direction, punches a punch member that can reciprocate in the axial direction, and a punched hole in a sheet transported in a predetermined transporting direction. A punching system comprising a drive motor for reciprocating the punch member in the axial direction, and the punch member is movable with the sheet in a predetermined direction by engagement with the punch hole being punched,
To start the drive motor, reciprocate the punch member in the axial direction, punch holes in the sheet with a punching blade, and then stop the drive motor at the timing when the punch member disengages from the punch holes. The braking control is performed.
このように構成することによって、パンチ部材が、穿孔したパンチ穴から抜け出るまで駆動モーターにより駆動され続けるので、パンチ部材が穿孔中のパンチ穴に係合している時間を最小に制御することができる。これにより、穿孔時にパンチ穴の周縁がパンチ部材との係合によって、又は穿孔刃との無用な接触によって損傷したり穴品質を低下させる虞を解消し又は大幅に低減することができる。 With this configuration, the punch member continues to be driven by the drive motor until the punch member comes out of the punched punch hole, so that the time during which the punch member is engaged with the punch hole being punched can be controlled to the minimum. . Accordingly, it is possible to eliminate or significantly reduce the possibility that the peripheral edge of the punch hole is damaged by the engagement with the punch member or the unnecessary contact with the punching blade or the hole quality is deteriorated at the time of drilling.
或る実施形態では、パンチ部材がパンチ穴との係合から離脱するタイミングを、駆動モーターの回転時間によって決定する。駆動モーターの起動後にパンチ部材がパンチ穴との係合から離脱するまでの時間は、予め穿孔システムの試験結果等から知ることができるので、これをカウントすることによって駆動モーターの制動を正確なタイミングで開始することができる。 In one embodiment, the timing at which the punch member disengages from the punch hole is determined by the rotation time of the drive motor. The time until the punch member is disengaged from the engagement with the punch hole after the drive motor is started can be known in advance from the test results of the drilling system. You can start with.
別の実施形態では、パンチ部材がパンチ穴との係合から離脱するタイミングを、駆動モーターの回転量によって決定する。同様に、駆動モーターの起動後にパンチ部材がパンチ穴との係合から離脱するまでの駆動モーターの回転量は、予め穿孔システムの試験結果等から知ることができるので、これをカウントすることによって駆動モーターの制動を正確なタイミングで開始することができる。 In another embodiment, the timing at which the punch member disengages from the punch hole is determined by the amount of rotation of the drive motor. Similarly, the rotation amount of the drive motor until the punch member is disengaged from the engagement with the punch hole after the drive motor is started can be known in advance from the test results of the drilling system. The braking of the motor can be started at an accurate timing.
更に別の実施形態では、パンチ部材がその軸線を中心に回転しつつ軸線方向に往復動可能であり、パンチ部材がパンチ穴との係合から離脱するタイミングを、パンチ部材の回転位置により決定する。パンチ穴との係合から離脱するパンチ部材の回転位置は、例えばパンチ部材に設けたフラグ部材と適当なセンサーとによって、容易に検出することができるので、同様に駆動モーターの制動を正確なタイミングで開始することができる。 In yet another embodiment, the punch member can reciprocate in the axial direction while rotating about its axis, and the timing at which the punch member is disengaged from the engagement with the punch hole is determined by the rotational position of the punch member. . The rotational position of the punch member that is disengaged from the engagement with the punch hole can be easily detected by, for example, a flag member provided on the punch member and an appropriate sensor. You can start with.
また、別の実施形態では、電気ブレーキを掛けて駆動モーターの制動制御を行うことによって、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る。これにより、パンチ部材を常に所望の位置に停止させ、複数のパンチ穴を連続して高精度に穿孔することが可能になる。 In another embodiment, the drive motor can be controlled to stop in a shorter time from the start of braking by applying the electric brake to perform braking control of the drive motor. As a result, the punch member is always stopped at a desired position, and a plurality of punch holes can be continuously drilled with high accuracy.
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、それによりシートを搬送しながら、パンチ穴を高品質に穿設し得るシート処理装置が提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a sheet processing apparatus provided with the above-described perforating system of the present invention, thereby enabling punch holes to be punched with high quality while conveying a sheet.
更に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上述した本発明のシート処理装置を備え、それにより、画像形成した後のシートを搬送しながら、パンチ穴を高品質に穿設し得る画像形成装置が提供される。 Further, according to another aspect of the present invention, the punching system of the present invention described above or the sheet processing apparatus of the present invention described above is provided, whereby the punched holes can be formed with high quality while conveying the sheet after image formation. An image forming apparatus capable of being punched is provided.
以下に、添付図面を参照しつつ、本発明の穿孔システムをその実施形態に基づいて詳細に説明する。
本実施形態の穿孔システムは、例えば画像形成装置又はその後処理装置等の本体装置に組み込まれ、画像形成装置から搬入される紙シート等のシートを搬送しながら、パンチ穴を穿設するために使用するものである。特に前記穿孔システムは、例えばファイル用の綴じ穴のように、1つのシートに複数のパンチ穴を穿設するのに適している。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, a drilling system of the present invention will be described in detail based on an embodiment thereof with reference to the accompanying drawings.
The punching system of the present embodiment is incorporated in a main body device such as an image forming apparatus or a post-processing apparatus, for example, and is used for punching holes while conveying a sheet such as a paper sheet carried from the image forming apparatus. To do. In particular, the punching system is suitable for punching a plurality of punch holes in one sheet, such as a file binding hole.
図1,2は、本発明の好適な実施形態である穿孔システム100の構成全体を示している。穿孔システム100は、穿孔装置1と、該穿孔装置を取り付けるフレーム2と、シートSを搬送するシート搬送機構101とから構成される。シート搬送機構101は、シート搬送方向Aに沿って穿孔装置1の上流側から下流側に延在し、互いに対向配置された上側案内プレート102と下側案内プレート103とに有する。前記上側案内プレートと下側案内プレートとの間には、一定の僅かな間隙からなるシートSの案内路104が画定される。
1 and 2 show the overall configuration of a
上側及び下側案内プレート102、103には、穿孔装置1のシート搬送方向Aの直ぐ上流側に上下1対の搬入ローラー105,106が、シート搬送方向Aに関して左右対称に1対ずつ配置されている。更に穿孔装置1のシート搬送方向Aの直ぐ下流側には、上下1対の搬出ローラー107,108が、左右対称に4対配置されている。特に、穿孔装置1側の端に配置された1対の搬出ローラー107a,108aは、穿孔装置1の穿孔位置の下流側に、左右方向の対応する位置に配置されている。
On the upper and
前記各搬入ローラー対は、上側及び下側案内プレート102、103を左右方向に横断する搬入ローラー軸109,110に回転駆動可能に軸支されている。前記各搬出ローラー対は、同様に、上側及び下側案内プレート102、103を左右方向に横断する搬出ローラー軸111,112に回転駆動可能に軸支されている。
Each of the carry-in roller pairs is rotatably supported by carry-in
上側の搬入ローラー軸109及び搬出ローラー軸111は、それぞれコイルばね113,114によって下側の搬入ローラー軸110及び搬出ローラー軸112に向けて所定の圧力で付勢されている。これにより、上側の搬入ローラー105及び搬出ローラー107の外周面は、それぞれ対応する下側の搬入ローラー106及び搬出ローラー108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、前記各搬入及び搬出ローラーは、上側及び下側案内プレート102、103にそれぞれ開設された窓を通して案内路内104のシートSを上下から挟み、前記搬入ローラー軸及び搬出ローラー軸の回転によって搬送方向Aに搬送する。
The upper carry-in
下側の搬入ローラー軸110と搬出ローラー軸112とは、それぞれ穿孔装置1とは反対側の端部110a,112a同士が、プーリー115,116及びベルト117からなるベルト伝動機構によって連結されている。搬入ローラー軸110の反対側の端部110bは、同様にプーリー118及びベルト119からなるベルト伝動機構によって、駆動モーター120の出力軸(図示せず)と連結されている。これにより、前記駆動モーターを回転させると、下側の搬入ローラー軸110及び搬出ローラー軸112がシート搬送方向に回転駆動され、下側の搬入ローラー106及び搬出ローラー108に圧接された上側の搬入ローラー105及び搬出ローラー107が、同様にシート搬送方向に回転する。
The lower carry-in
本実施形態では、駆動側の搬出ローラー108の外径が、駆動側の搬入ローラー106の外径より少し大きく設定されている。上述したように、搬出ローラー108及び搬入ローラー106は、前記ベルト伝動機構を介して共通の駆動モーター120により回転駆動されるので、搬出ローラー108のシート搬送速度は、搬入ローラー106のシート搬送速度よりローラー外径の差だけ速くなる。
In the present embodiment, the outer diameter of the driving-side carry-out
更に、搬出側のコイルばね114の付勢力が、搬入側のコイルばね113の付勢力より弱く設定されている。それにより、搬出ローラー107,108間に作用する押圧力、即ちローラー間にシートを挟持するニップ圧は、搬入ローラー105,106間に作用するニップ圧よりも幾分低く設定される。そのため、搬出ローラー対107,108は、搬入ローラー対105,106よりもシート搬送力が弱くなるから、シートを前記搬入ローラー対と前記搬出ローラー対とで同時に挟持して搬送すると、シートとローラー面との間にすべりが生じる。従って、シートは搬出ローラー108のシート搬送速度で搬送される。
Furthermore, the biasing force of the
別の実施形態では、搬入ローラー106のローラー面を、シート類の搬送ローラーに多く使用されているゴム材料等の摩擦力に優れたローラー材料で形成するのに対し、搬出ローラー108のローラー面を、それより摩擦力の小さい材料で形成する。摩擦力の小さいローラー材料として、例えば摩擦係数が比較的低いプラスチック樹脂材料等がある。このようにローラー面の摩擦係数を低くすることによって、同様に搬出ローラー対107,108のニップ圧を搬入ローラー対105,106よりも低く設定することができる。
In another embodiment, the roller surface of the carry-in
穿孔装置1は、取付ユニット3を用いてフレーム2に固定されている。取付ユニット3は、フレーム2に固定される下側の支持部材4と、該支持部材に関して移動可能な上側の可動取付部材5とを有する。可動取付部材5は、支持部材4に設けられたガイドロッド手段(図示せず)により画定される所定の移動範囲でシート搬送方向に沿って両方向に直線的に移動することができる。
The
図3〜6は、穿孔装置1の構成全体を示している。穿孔装置1は、穿孔部11と、駆動部12と、フレーム構造13とを有する。フレーム構造13は、穿孔されるシートを案内するため、及び穿孔装置1を取付ユニット3に取り付けるための下側フレーム14と、穿孔部11及び駆動部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。
3 to 6 show the entire configuration of the
フレーム2には、穿孔装置1のシート搬送方向の直ぐ上流側にピン121が突設されている。穿孔装置1とフレーム2との間には、引張コイルばね122が、その各端を上側フレーム15とピン121とに係着させて介装されている。穿孔装置1は、引張コイルばね122により上流側に、前記移動範囲の上流端のホームポジションに向けて常時付勢されている。
A pin 121 protrudes from the
図3、4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であるシートS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Sを通過させるためのシート通路17が画定される。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を挟んで一体に結合している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
シート支持面14aは、シート搬送機構101の下側案内プレート103の上面と同一平面をなすように配置される。シート通路17は、シート搬送機構101の案内路104に実質的に連続するように、高さ位置を合わせて設けられる。これにより、案内路104を搬送されるシートは、穿孔装置1のシート支持面14a上をスムーズに通過することができる。
The
図3及び図5に示すように、上側フレーム15には、シート通路17側に穿孔部11が配置され、それとは反対側に駆動部12が配置されている。上側フレーム15は、下部プレート16の駆動部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垂直上向きに折曲された側部プレート19と、側部プレート19の上端で内側へ下部プレート16と平行に、即ち全体とし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. 3 and 5, the
穿孔部11は、図6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 FIG. 6, the perforated
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S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
側部プレート18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。
On the
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
カム部材31下面の細溝35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35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4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、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. 4, 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の両側縁から側方に張り出し、前記両側縁に沿って屈曲部74側に該屈曲部を越えて延出する板部分を、上向き直角に折曲して形成され、その前記屈曲部側の端部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7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. 7, the upper
シート押さえ78は、先端が下流側に向けて開口するY字形状に形成され、その開口部78a内をパンチ部材21が、上下に該開口部周縁に接触することなく貫通し得るようになっている。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
駆動部12は、パンチ部材21を回転させるための駆動モーター48を備える。上側フレーム15は、穿孔部11を挟んで反対側に、側部プレート18に対向配置された側部プレート46を有する。駆動モーター48は、その出力軸49を穿孔部11に向けて水平に突出させて、側部プレート46に横置きに取り付けられている。
The
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、側部プレート20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、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
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、穿孔部11とは反対側に設けられている。これにより、駆動モーター48の回転を、例えば穿孔装置1に対するシートS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 order to detect the rotation amount of the
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、回転ロッド51とは反対側の側部プレート46の延長部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
図8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、穿孔装置1によるシートの穿孔動作を制御するための制御部80を更に備える。制御部80は、駆動モーター48に印加される駆動電圧を制御するCPU81と、穿孔処理及びそ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。本実施形態において、制御部80は、穿孔システム100を組み込んだ画像形成装置又は後処理装置等の本体装置に設けられる。別の実施形態では、穿孔システム100自体に制御部80を設けることができる。
FIG. 8 schematically shows a control configuration of the
制御部80は、駆動モーター48とその電源84との間に接続されたモーター駆動回路85に接続されている。モーター駆動回路85には、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、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
制御部80には、穿孔装置1のエンコーダー55及びポジションセンサー60と、穿孔システム100に設けられた第1及び第2シートセンサー86,87が接続されている。図9(a)に示すように、第1シートセンサー86は、シート搬送方向に沿って搬入ローラー105,106上の位置又はそれより少し上流側に配置され、第2シートセンサー87は搬出ローラー107,108上の位置又はそれと前記搬入ローラーとの間に配置されて、案内路104を搬送されるシートの先端及び/又は後端を検出する。
The
更に制御部80には、前記本体装置に設けられた入力部88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又はデータを、入力部88を介して制御部80に入力することができる。制御部80は、ユーザーが入力したり前記本体装置側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に記憶させる。
Further, an
次に、本実施形態の穿孔システム100により、案内路104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9〜図15の動作状態図及び図16のタイミングチャートを用いて説明する。図9〜図15は、シートSが搬入ローラー対105,106と搬出ローラー対107,108とで同時に挟持して搬送されている場合を示している。図16の横軸は時間、縦軸は、駆動モーター48に印加される駆動電圧、ポジションセンサー60から出力されるフラグ信号、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 for punching holes in the sheet S moving along the
図9(a)(b)において、穿孔装置1は、その取付ユニット3による移動範囲において最も上流側の前記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。
9A and 9B, the
この待機状態において、案内路104を搬送されるシートSの先端が、第1又は第2シートセンサー86,87により検出されると、制御部80はタイマー83を用いて、それ以降の経過時間の計測を開始する。制御部80は、計測した経過時間と搬入ローラー106のシート搬送速度との積を算出することによって、第1又は第2シートセンサー86,87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 on the
前記待機状態で、シートSがシート搬送方向に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、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9(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により検知される。
When the sheet S reaches the punching operation start position set in advance in the sheet conveyance direction in the standby state, the
また、前記待機状態で、シート押圧部70は、カム受け部77とカム31下面との間に少しの隙間が設けられ、シート押さえ78は、穿孔装置1のシート通路17を搬送されているシートSの上面に接している。このとき、シートS上面には、板ばね部材71の重量の一部が掛かっているだけで、その付勢力は全く作用していない。従って、シートS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、シート通路17を所定の速度で搬送される。また、シート通路17にシートが存在しないときも、シート押さえ78はシート支持面14aに接しているだけであるから、該シート通路に上流側からシートが搬送される際にこれを妨げることもない。
Further, in the standby state, the
図10(a)(b)は、穿孔刃22の先端が貫通孔26の下端開口即ちシート通路17の上端位置まで、パンチ部材21及びカム部材31が下降した状態を示している。このとき、穿孔装置1は依然として前記ホームポジションに保持され、シートSはシート搬送方向Aに所定の搬送速度でシート通路17内を移動し続けている。
10A and 10B show a state where the
この時点で、板ばね部材71は、上側ばね板部分72のカム受け部77が、カム部材31下面によって上述した前記待機状態の最上位置から少し押し下げられている。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の変位量が小さいので、まだ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。
At this time, in the
図11(a)(b)は、パンチ部材21及びカム部材31が更に下降して、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。制御部80は、穿孔刃22の先端がシートS上面に達したことを、上述した第1又は第2シートセンサー86,87によるシート先端検出後の経過時間に基づいて決定する。
FIGS. 11A and 11B show a state in which the
図11(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10(a)の位置から更に押し下げられたことによって、シート押さえ78により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。これによって、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、軸線方向に関するシートの位置が常に一定に固定されかつ維持され、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 shown in FIG. 11A, 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
シートSから作用するこれらの力によって、穿孔装置1は、引張コイルばね122の付勢力に抗して、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、穿孔装置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14a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。特に、パンチ穴周縁がパンチ部材外周面から受ける反力が、前記摩擦力の分だけ小さくて済むので、パンチ穴周縁が損傷する虞が解消され又は大幅に低減する。また、穿孔装置1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、小型化を図ることが容易である。
With these forces acting from the sheet S, the
図16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に搬入ローラー106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. 16, after the
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88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。
The
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1又は第2シートセンサー86,87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。シート先端からシートに最初に穿孔されるパンチ穴までの距離が前記タイムラグの間におけるシート搬送距離よりも長い場合、その距離の差の範囲内でパンチ部材21よりも下流側に配置されていることを条件として、第2シートセンサー87によるシート先端の検出を、タイマー83による経過時間カウントの基点とすることができる。シート先端からシートに最初に穿孔されるパンチ穴までの距離が前記タイムラグの間におけるシート搬送距離と同じかそれよりも短い場合、その距離の差以上にパンチ部材21よりも上流側に配置されていることを条件として第2シートセンサー87により、又は第1シートセンサー86により、前記経過時間カウントの基点となるシート先端の検出を行う。
The timing at which the sheet S reaches the punching operation start position is determined by the
図12(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、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。
12A and 12B, 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、穿孔装置1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13(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。この状態で、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。
13A and 13B show a state in which the sheet S has reached the lower end position of the
パンチ部材21がパンチ穴に係合している間、シートSには、パンチ穴周縁がパンチ部材21外周面から受ける前記作用力の反力と、搬入ローラー対105,106のシート搬送力とが、シート搬送方向に互いに対向する向きに作用している。一方、穿孔装置1のシート通路17は、様々な厚さのシートをスムーズに通過させるために、所定の大きさの高さ寸法を有する。そのため、シートSは、例えば薄かったり柔らかいために剛性が低い場合、図12(a)に想像線S´で示すように、シート通路17内にパンチ部材21と搬入ローラー対105,106との間で高さ方向の弛みが発生する虞がある。
While the
本実施形態では、上述したように、搬出ローラー対107,108のシート搬送速度が搬入ローラー対105,106のシート搬送速度より速く設定されている。そのため、パンチ部材21が前記パンチ穴との係合から解放されると同時に、搬出ローラー対107,108は、前記高さ方向の弛みが無くなるまでの間、シートSをその上下面との間ですべりを生じることなく搬送することができる。その間、搬入ローラー対105,106は、同じ速度でシートを搬送し続けているので、次の穿孔動作で形成されるパンチ穴の位置を高精度に制御することができる。従って、複数のパンチ穴を連続して高精度に位置決めして穿孔することが可能である。
In the present embodiment, as described above, the sheet conveyance speed of the pair of carry-out
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。これにより、パンチ部材21は、非常に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
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、穿孔装置1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
制御部80は、図16のタイミングチャートにおいて時刻t3にパンチ部材21が前記パンチ穴から離脱すると同時に、モーター駆動回路85において電源84から駆動モーター48への給電を遮断し、かつ前記短絡回路を接続して駆動モーター48の回転を制動する。このように駆動モーター48の駆動を制御することによって、シートSのパンチ穴にパンチ部材21が係合している時刻t2から時刻t3までの時間T0を最小にすることができる。それにより、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 the timing chart of FIG. 16, at the time t3, the
パンチ部材21が前記パンチ穴から離脱する時刻t3は、上述した穿孔動作開始位置と同様に、第1又は第2シートセンサー86,87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。パンチ部材21が時刻t2に穿孔を開始してから時刻t3にパンチ穴を離脱するまでの時間T0は、予め試験結果等から得ることができる。従って、時刻t1にタイムラグΔT1及び時間T0を加算して時刻t3を算出することは容易である。
The time t3 at which the
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、該駆動モーターの惰性回転によって、パンチ部材21は速度を落として軸線方向に上昇し続ける。パンチ部材21は、図14(a)(b)に示すように、穿孔刃22先端が貫通孔26の下端開口即ちシート通路17の上端位置を通過し、図15(a)(b)に示すように上死点位置に到達して、駆動モーター48と共に所定の位置で停止する。
Until the
図9(a)〜図14(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が前記待機位置と待機位置との間で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がパンチ穴を離脱したときに駆動モーター48の制動を開始しても、十分な余裕をもってパンチ部材21を待機位置で、即ち次の穿孔過程に入らせることなく、停止させることができる。
As can be seen from FIGS. 9A to 14A, the
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は、予めメモリー82にテーブル値として記憶させておくことができ、これを適宜メモリー82から読み出すことによって、制御部80は、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。
Similarly, the time lag ΔT2 from when the driving
パンチ部材21が前記パンチ穴から離脱して、その外周面とパンチ穴周縁との係合が解除されると、穿孔装置1は、引張コイルばね122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、穿孔装置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
他方、シートSは、シート搬送方向Aに沿って所定の搬送速度で移動し続ける。板ばね部材71からの押圧力は、パンチ部材21及びカム部材31の上昇と共に減少し、パンチ部材21が前記パンチ穴から離脱した後、シート押さえ78がシート上面に当接していても、それによりシートSの搬送が遅れたり妨げられることはない。
On the other hand, the sheet S continues to move along the sheet conveyance direction A at a predetermined conveyance speed. The pressing force from the
パンチ部材21は、上死点位置に到達して前記所定の位置に停止すると、次の穿孔動作に備えて待機状態に入る。制御部80は、パンチ部材21が停止した時刻t4及び前記停止位置を基準として、次の穿孔動作に入るタイミングを決定する。
When the
別の実施形態では、シートSの搬送量即ちシート搬送方向のシート位置を、シート搬送機構101の駆動モーター120の回転量によって、正確に決定することができる。例えば、駆動モーター120にエンコーダーを設け、該エンコーダーが出力するパルス信号をタイマー83によりカウントして、駆動モーター120の回転量を検出する。制御部80は、第1又は第2シートセンサー86,87がシートSの先端を検出すると同時に、駆動モーター120のエンコーダーから受信するパルス信号のカウントをタイマー83に開始させる。このパルスカウント値を、予め試験結果等から得られた係数で換算することによって、シートSの搬送量が算出される。
In another embodiment, the conveyance amount of the sheet S, that is, the sheet position in the sheet conveyance direction, can be accurately determined by the rotation amount of the
また、別の実施形態では、制御部80が前記短絡回路を接続して駆動モーター48の回転を制動する時刻t3のタイミングを、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。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1又は第2シートセンサー86,87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 at time 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t2,t4、タイムラグΔT1,ΔT2及び時間T0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、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. The number of count pulses corresponding to other times t2, t4, time lags ΔT1, ΔT2 and time T0 can also be obtained in advance from the test results and the like. By storing these count pulse numbers in advance in the
本実施形態では、駆動モーター48を正転方向にのみ回転させ、パンチ部材21を一方向(本実施形態では、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。制御部80は、上述したパンチ部材21の前記停止位置から、次の穿孔過程でパンチ部材21が待機位置から軸線方向に下降し始めるまでの駆動モーター48の作動時間(又は回転量)を考慮して、駆動モーター48を再び起動させるタイミングを決定する。この駆動モーター48再起動のタイミングも、予め試験結果等から得られる場合には、同様にテーブル値化して予めメモリー82に格納しておくことができる。
In the present embodiment, the driving
別の実施形態では、1つの穿孔動作が終了する毎に駆動モーター48の回転方向を正逆反転させて、穿孔動作を連続して行うことができる。この場合、パンチ部材21も、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。この場合、駆動モーター48の回転量即ちエンコーダー55から出力されるカウントパルス数に基づいて、パンチ部材21の軸線方向位置(又は回転位置)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。
In another embodiment, the drilling operation can be continuously performed by reversing the direction of rotation of the
更に別の実施形態では、駆動モーター48の制動を開始するタイミングを、ポジションセンサー60から出力されるオンオフのフラグ信号によっ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と、パンチ部材21の穿孔開始及びパンチ穴離脱のタイミングが一致するように、センサーフラグ部材41を設ければよい。これにより、駆動モーター48の制動開始のタイミングを、パンチ部材21がパンチ穴から離脱する動作から直接決定することができる。
In yet another embodiment, the timing for starting braking of the
また、別の実施形態では、シート搬送機構101において、プーリー115,116及びベルト117からなるベルト伝動機構を省略し、駆動側の搬入ローラー106及び搬出ローラー108をそれぞれ専用の駆動モーターで駆動することができる。この場合、制御部80は、搬出ローラー108の回転数即ちシート搬送速度が搬入ローラー106の回転数即ちシート搬送速度より速くなるように、それらの駆動モーターを別個に制御する。
In another embodiment, in 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、穿孔装置は、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。また、シート押圧部には、シートをシート支持面との間で挟持するために板ばね部材以外の押圧手段を用いることができる。 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 apparatus includes a punch member that reciprocates in the vertical direction with respect to a horizontally conveyed sheet, various configurations other than the above-described embodiment can be applied. In addition, a pressing means other than the leaf spring member can be used for the sheet pressing portion in order to sandwich the sheet with the sheet support surface.
1 穿孔装置
2 フレーム
3 取付ユニット
4 支持部材
5 可動取付部材
11 穿孔部
12 駆動部
13 フレーム構造
14 下側フレーム
14a シート支持面
15 上側フレーム
16 下部プレート
17 シート通路
18,20 側部プレート
19 上部プレート
21 パンチ部材
22 穿孔刃
22a 底頂部
28 ダイ孔
31 カム部材
33 カム溝
34 カムピン
41 センサーフラグ部材
42 被動歯車
48 駆動モーター
50 駆動歯車
53 ウォーム
55 エンコーダー
60 ポジションセンサー
70 シート押圧部
71 板ばね部材
75 揺動アーム
77 カム受け部
78 シート押さえ
80 制御部
86 第1シートセンサー
87 第2シートセンサー
100 穿孔システム
101 シート搬送機構
102 上側案内プレート
103 下側案内プレート
104 案内路
105,106 搬入ローラー
107,108 搬出ローラー
120 駆動モーター
DESCRIPTION OF
Claims (13)
所定の搬送方向に搬送されるシートに前記穿孔刃によりパンチ穴を穿設するように、前記パンチ部材を前記軸線方向に往復動させる駆動モーターと、
前記駆動モーターを制御する制御部とを備え、
前記パンチ部材が、穿孔中の前記パンチ穴との係合によって前記所定の方向に前記シートと共に移動可能であり、
前記制御部が、前記パンチ部材が前記パンチ穴との係合から離脱するタイミングで、前記駆動モーターを停止させるための制動制御を行う、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 in the axial direction so that a punch hole is punched by the punching blade in a sheet transported in a predetermined transport direction;
A control unit for controlling the drive motor,
The punch member is movable with the sheet in the predetermined direction by engagement with the punch hole being drilled;
A drilling system in which the control unit performs braking control for stopping the drive motor at a timing when the punch member is disengaged from the engagement with the punch hole.
前記駆動モーターを起動し、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に前記穿孔刃によりパンチ穴を穿設した後、前記パンチ部材が前記パンチ穴との係合から離脱するタイミングで、前記駆動モーターを停止させるための制動制御を行う、穿孔システム制御方法。 A punch member having a punching blade at one end in the axial direction, and a punch member capable of reciprocating in the axial direction, and the punch member so as to punch holes in the sheet transported in a predetermined transport direction by the punching blade. A punching system control method comprising: a drive motor that reciprocates in the axial direction, wherein the punch member is movable together with the sheet in the predetermined direction by engagement with the punch hole being punched;
After the drive motor is activated and the punch member is reciprocated in the axial direction to punch holes in the sheet by the punching blade, the punch member is released from engagement with the punch holes. A drilling system control method for performing braking control for stopping the drive motor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015240841A JP2017104938A (en) | 2015-12-10 | 2015-12-10 | Punching system, control method thereof, sheet processing device and image formation apparatus |
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2015
- 2015-12-10 JP JP2015240841A patent/JP2017104938A/en active Pending
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