JP2017109257A - Drilling system, control method thereof, sheet processor and image forming 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.
また、穿孔刃の下流側で用紙を常時搬送する搬送ローラを、用紙が穿孔刃により拘束されたときに用紙に対して所定量すべるように設けて、搬送ローラから用紙に作用する張力を吸収し、用紙の撓みによる損傷を生じさせないようにした用紙穿孔装置が知られている(例えば、特許文献3を参照)。この用紙穿孔装置は、更に穿孔刃により用紙が拘束されている時間と搬送ローラによる搬送速度との積を所定値となるように設定することによって、穿孔刃が用紙に与える損傷を少なくしている。 Also, a conveyance roller that always conveys the paper downstream of the punching blade is provided so as to slide a predetermined amount with respect to the paper when the paper is restrained by the punching blade to absorb the tension acting on the paper from the conveyance roller. A paper punching device that does not cause damage due to the bending of the paper is known (see, for example, Patent Document 3). This paper punching device further reduces damage to the paper by the punching blade by setting the product of the time during which the paper is restrained by the punching blade and the transport speed by the transport roller to be a predetermined value. .
一般に、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。画像形成装置の高速処理に対応するためには、1つのシートに複数のパンチ穴を高速で高精度にかつ高品質に穿設する必要がある。 Generally, 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 order to cope with the high-speed processing of the image forming apparatus, it is necessary to punch a plurality of punch holes in one sheet at high speed with high accuracy and high quality.
しかしながら、特許文献1の用紙穿孔装置は、パンチユニット及びダイユニットを、シートの先端及び側端を検知した後にシート幅方向の所定位置に移動させ、更にシートの後端を検知した後に、シートと同じ速度でシート搬送方向下流側に移動させながら、パンチを昇降させてシートの後端に孔をあけるようになっている。従って、1枚のシートに複数のパンチ穴を穿設するためには、パンチ穴の数と同じ数のパンチユニット及びダイユニットと、それらをシートの搬送速度と同じ速度で往復運動させるためのクランク機構が必要である。そのため、装置全体が大型化し、各パンチユニット及びクランク機構の制御が複雑化し、高精度かつ高品質な穿孔及びその高速化に対応できない虞がある。
However, in the paper punching device of
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。特許文献3の用紙穿孔装置も、所定の間隔で一直線上に配置した複数の穿孔刃をそれぞれ個別の駆動手段で駆動し、用紙の後端に沿って穿設するというものである。いずれも、特許文献1の装置と同様に、装備するパンチ部材の数と同数又はそれ以下のパンチ穴を、予め設定された位置に穿設できるだけである。これらの装置も、小型化及び処理の高速化、高精度かつ高品質な穿孔に対応することは困難である。
In the punching device of
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、複数のパンチ穴を連続して高品質、高精度に穿設でき、高速処理に対応し得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。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and the purpose thereof is to continuously punch a plurality of punch holes with high quality and high accuracy while conveying a sheet. An object of the present invention is to provide a drilling system capable of handling high-speed processing and a control method thereof.
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搬送方向にシートと共に移動可能であり、
制御部が、駆動モーターを起動した後に穿孔刃がパンチ穴を穿孔し始めるまでのパンチ部材の変位量に連関させたシートの搬送量に基づいて、駆動モーターを起動させるタイミングを制御する、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 together with the sheet in a predetermined conveying direction by engagement with a punch hole being punched,
The control unit controls the timing of starting the drive motor based on the sheet conveyance amount linked to the displacement amount of the punch member until the punching blade starts to punch the punch hole after starting the drive motor. Features.
このように、パンチ穴を穿孔するパンチ部材の変位量に直接連関させて、シートの搬送量に基づいて駆動モーターの起動タイミングを制御することによって、常にシート上の所望のパンチ穴穿孔予定位置に、穿孔開始のタイミングをより正確に合わせてパンチ穴を穿設することができる。それにより、シートに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 this way, by directly linking to the displacement amount of the punch member that punches the punch hole, the start timing of the drive motor is controlled based on the sheet conveyance amount, so that the desired punch hole punching position on the sheet is always maintained. In addition, it is possible to drill the punch hole by matching the timing of the drilling start more accurately. Thereby, a plurality of punch holes can be continuously drilled in the sheet with high accuracy.
或る実施形態では、シートの搬送量が、シートの先端を起点とする所定の搬送方向の長さであり、それによって、駆動モーターを起動させるタイミングを容易にかつ正確に導き出すことができる。 In an embodiment, the conveyance amount of the sheet is a length in a predetermined conveyance direction starting from the leading edge of the sheet, whereby the timing for starting the drive motor can be easily and accurately derived.
別の実施形態では、シートの先端を検出するためのセンサーを更に備え、制御部が、センサーから出力されるシート先端の検出を起算点として、駆動モーターを起動させるタイミングを決定する。これにより、所定の搬送方向に沿ってシートの全長に亘って、パンチ穴を穿孔するために駆動モーターを起動させるタイミングを容易にかつ正確に導き出すことができる。 In another embodiment, a sensor for detecting the leading edge of the sheet is further provided, and the control unit determines the timing for starting the drive motor with the detection of the leading edge of the sheet output from the sensor as a starting point. As a result, it is possible to easily and accurately derive the timing for starting the drive motor in order to punch holes in the entire length of the sheet along the predetermined conveyance direction.
或る実施形態では、制御部が、駆動モーターの起動後の回転時間によりパンチ部材の変位量を決定する。駆動モーターの起動後にパンチ部材がパンチ穴の穿孔を開始するまでの時間は、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、駆動モーターの起動タイミングを正確に決定することができる。 In a certain embodiment, a control part determines the displacement amount of a punch member with the rotation time after starting of a drive motor. Since the time until the punch member starts punching a punch hole after the drive motor is started can be known in advance from the test result of the punch system, the start timing of the drive motor can be accurately determined.
別の実施形態では、制御部が、駆動モーターの起動後の回転量によりパンチ部材の変位量を決定する。同様に、駆動モーターの起動後にパンチ部材がパンチ穴の穿孔を開始するまでの回転量は、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、駆動モーターの起動タイミングを正確に決定することができる。 In another embodiment, a control part determines the amount of displacement of a punch member with the amount of rotations after starting of a drive motor. Similarly, since the rotation amount until the punch member starts punching a punch hole after the drive motor is started can be known in advance from the test results of the punch system, the start timing of the drive motor can be accurately determined. it can.
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、駆動モーターの起動後のパンチ部材の回転位置によりパンチ部材の変位量を決定する。駆動モーターの起動タイミングを、パンチ穴との係合から離脱するパンチ部材の回転位置から直接決定するので、より正確に制御することができる。 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 rotates the punch member after the drive motor is activated. To determine the amount of displacement of the punch member. Since the start timing of the drive motor is directly determined from the rotational position of the punch member that is disengaged from the engagement with the punch hole, it can be controlled more accurately.
また、或る実施形態では、シートを所定の搬送方向に搬送するために、パンチ部材の上流側に配置された搬送ローラー対と、下流側に配置された搬送ローラー対とを更に備え、上流側の搬送ローラー対のニップ圧が下流側の搬送ローラー対のニップ圧より大きく、下流側の搬送ローラー対のシート搬送速度が上流側の搬送ローラー対のシート搬送速度より速い。これにより、シートが上流側及び下流側双方の搬送ローラー対で挟持される間、下流側の搬送ローラー対のローラー面とシートとの間にすべりが生じることによって、シートは、上流側と下流側の搬送ローラー対の間で弛みを生じさせることなく、上流側の搬送ローラー対により決定される一定の速度で搬送されるから、常にシートの搬送量に基づいて駆動モーターの起動タイミングを正確に制御することができる。 Further, in an embodiment, in order to convey the sheet in a predetermined conveyance direction, the sheet further includes a conveyance roller pair disposed on the upstream side of the punch member and a conveyance roller pair disposed on the downstream side, The nip pressure of the transport roller pair is larger than the nip pressure of the downstream transport roller pair, and the sheet transport speed of the downstream transport roller pair is faster than the sheet transport speed of the upstream transport roller pair. As a result, while the sheet is sandwiched between both the upstream and downstream conveying roller pairs, a slip is generated between the roller surface of the downstream conveying roller pair and the sheet, so that the sheet is upstream and downstream. Because it is transported at a constant speed determined by the upstream transport roller pair without causing slack between the transport roller pairs, the drive motor start timing is always accurately controlled based on the sheet transport amount. can do.
別の実施形態では、下流側の搬送ローラー対のローラー面の摩擦係数が上流側の搬送ローラー対のローラー面の摩擦係数より小さいことによって、下流側の搬送ローラー対のローラー面とシートとの間ですべりを生じ易くすることができる。 In another embodiment, the friction coefficient of the roller surface of the downstream conveyance roller pair is smaller than the friction coefficient of the roller surface of the upstream conveyance roller pair, so that the distance between the roller surface of the downstream conveyance roller pair and the sheet is low. It is possible to make slip easily.
また、別の実施形態では、シートを所定の搬送方向に搬送するために、パンチ部材の上流側及び/又は下流側に配置された搬送ローラー対と、制御部によりパルス制御されて搬送ローラー対を駆動する搬送駆動モーターとを更に備え、シートに複数のパンチ穴を穿設するために、該複数のパンチ穴の所望の穿孔予定位置と実際の穿孔位置とのずれが、搬送駆動モーターによる1/2パルス分のシート搬送量の範囲内であるように、制御部が、搬送駆動モーターを制御する。これにより、複数のパンチ穴を所望の穿孔予定位置から最小限のずれの範囲内で穿設することができ、穴位置精度の高い穿孔システムが得られる。 In another embodiment, in order to convey the sheet in a predetermined conveyance direction, a conveyance roller pair disposed upstream and / or downstream of the punch member, and a conveyance roller pair that is pulse-controlled by the control unit. A drive driving motor for driving, and in order to make a plurality of punch holes in the sheet, a deviation between a desired drilling planned position and an actual punching position of the plurality of punch holes is 1 / The control unit controls the conveyance drive motor so that it is within the range of the sheet conveyance amount for two pulses. As a result, a plurality of punch holes can be drilled within a range of a minimum deviation from a desired planned drilling position, and a drilling system with high hole position accuracy can be obtained.
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搬送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た後に穿孔刃がパンチ穴を穿孔し始めるまでのパンチ部材の変位量に連関させたシートの搬送量に基づいて、駆動モーターを起動させるタイミングを制御する、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 that includes a drive motor that reciprocates the punch member in the axial direction, and the punch member is movable together with the sheet in a predetermined conveyance direction by engagement with the punch hole being punched,
The timing for starting the drive motor is controlled based on the sheet conveyance amount linked to the displacement amount of the punch member until the punching blade starts to punch the punch hole after starting the drive motor.
このように、パンチ穴を穿孔するパンチ部材の変位量に直接連関させて、シートの搬送量に基づいて駆動モーターの起動タイミングを制御することによって、常にシート上の所望のパンチ穴穿孔予定位置に、穿孔開始のタイミングをより正確に合わせてパンチ穴を穿設することができる。それにより、シートに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である。 In this way, by directly linking to the displacement amount of the punch member that punches the punch hole, the start timing of the drive motor is controlled based on the sheet conveyance amount, so that the desired punch hole punching position on the sheet is always maintained. In addition, it is possible to drill the punch hole by matching the timing of the drilling start more accurately. Thereby, it is possible to continuously punch a plurality of punch holes in the sheet with high accuracy.
或る実施形態では、シートの搬送量が、シートの先端を起点とする所定の搬送方向の長さであり、それによって、駆動モーターを起動させるタイミングを容易にかつ正確に導き出すことができる。 In an embodiment, the conveyance amount of the sheet is a length in a predetermined conveyance direction starting from the leading edge of the sheet, whereby the timing for starting the drive motor can be easily and accurately derived.
別の実施形態では、駆動モーターを起動する前に、搬送されるシートの先端を検出し、該シート先端の検出を起算点として、駆動モーターを起動させるタイミングを決定する。これにより、所定の搬送方向に沿ってシートの全長に亘って、パンチ穴を穿孔するために駆動モーターを起動させるタイミングを容易にかつ正確に導き出すことができる。 In another embodiment, before starting the driving motor, the leading edge of the conveyed sheet is detected, and the timing for starting the driving motor is determined using the detection of the leading edge of the sheet as a starting point. As a result, it is possible to easily and accurately derive the timing for starting the drive motor in order to punch holes in the entire length of the sheet along the predetermined conveyance direction.
或る実施形態では、駆動モーターの起動後の回転時間によりパンチ部材の変位量を決定する。駆動モーターの起動後にパンチ部材がパンチ穴の穿孔を開始するまでの時間は、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、駆動モーターの起動タイミングを正確に決定することができる。 In one embodiment, the amount of displacement of the punch member is determined by the rotation time after activation of the drive motor. Since the time until the punch member starts punching a punch hole after the drive motor is started can be known in advance from the test result of the punch system, the start timing of the drive motor can be accurately determined.
別の実施形態では、駆動モーターの起動後の回転量によりパンチ部材の変位量を決定する。同様に、駆動モーターの起動後にパンチ部材がパンチ穴の穿孔を開始するまでの回転量は、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、駆動モーターの起動タイミングを正確に決定することができる。 In another embodiment, the amount of displacement of the punch member is determined by the amount of rotation after activation of the drive motor. Similarly, since the rotation amount until the punch member starts punching a punch hole after the drive motor is started can be known in advance from the test results of the punch system, the start timing of the drive motor can be accurately determined. it can.
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、パンチ部材の変位量が、駆動モーターの起動後のパンチ部材の回転位置により決定される。駆動モーターの起動タイミングを、パンチ穴との係合から離脱するパンチ部材の回転位置から直接決定するので、より正確に制御することができる。 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 punch member displacement amount is determined by the punch member after activation of the drive motor. Determined by the rotational position. Since the start timing of the drive motor is directly determined from the rotational position of the punch member that is disengaged from the engagement with the punch hole, it can be controlled more accurately.
また、或る実施形態では、穿孔システムが、シートを所定の搬送方向に搬送するために、パンチ部材の上流側及び/又は下流側に配置された搬送ローラー対と、制御部によりパルス制御されて搬送ローラー対を駆動する搬送駆動モーターとを更に備え、シートに複数のパンチ穴を穿設するために、複数のパンチ穴の所望の穿孔予定位置と実際の穿孔位置とのずれが、搬送駆動モーターによる1/2パルス分のシート搬送量の範囲内であるように、搬送駆動モーターの回転を制御する。これにより、複数のパンチ穴を穿設する際に、所望の穿孔予定位置からのずれを最小限の範囲内に抑制することができ、穿孔システムの穴位置精度の向上させることができる。 Further, in an embodiment, the punching system is pulse-controlled by a control unit and a pair of transport rollers disposed on the upstream side and / or the downstream side of the punch member to transport the sheet in a predetermined transport direction. A conveyance drive motor for driving the pair of conveyance rollers, and in order to punch a plurality of punch holes in the sheet, a deviation between a desired drilling scheduled position of the plurality of punch holes and an actual punching position is determined by the conveyance drive motor. The rotation of the conveyance drive motor is controlled so as to be within the range of the sheet conveyance amount for 1/2 pulse. Thereby, when drilling a plurality of punch holes, it is possible to suppress deviation from a desired planned drilling position within a minimum range, and it is possible to improve the hole position accuracy of the drilling system.
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、複数のパンチ穴を高精度かつ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 punching system of the present invention, thereby enabling a plurality of punch holes to be punched with high accuracy and high quality while conveying the 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、複数のパンチ穴を高精度かつ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 a plurality of punch holes are raised while conveying the sheet after image formation. Provided is an image forming apparatus that can be punched with high accuracy and high quality.
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と実質的に同じ高さ寸法に設けられる。これにより、案内路104を搬送されるシートが、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。シートに最初のパンチ穴を穿孔する動作の制御について、以下に説明する。
The timing at which the sheet S reaches the punching operation start position is determined by the
図17(a)〜(c)は、第1シートセンサー86によるシート先端の検出に基づいて穿孔動作開始位置を決定する場合の制御を示している。同図において、P0はパンチ部材21による穿孔動作位置(パンチ部材の軸線位置)、P1はシートSの最初のパンチ穴の穿孔予定位置(パンチ穴の中心位置)、D0はシート先端Saからパンチ穴穿孔予定位置P1までの距離、D1は駆動モーター起動から穿孔開始までのタイムラグΔT1におけるシート搬送距離、L1はパンチ部材21の穿孔動作位置P0と第1シートセンサー86間の距離である。距離D0は、シート搬送距離D1より大きく、D0>D1に設定されている。
FIGS. 17A to 17C show control when the punching operation start position is determined based on detection of the sheet leading edge by the
時刻t0に、図17(a)に示すように、第1シートセンサー86がシート先端Saを検出すると、制御部80はタイマー83による計時を開始する。時刻t1に、図17(b)に示すように、パンチ穴穿孔予定位置P1とパンチ部材21の穿孔動作位置P0との間隔がタイムラグΔT1でのシート搬送距離D1と一致する位置までシートSが搬送されると、制御部80は、所定の駆動電圧を印加して駆動モーター48を起動させる。これにより、パンチ部材21が回転しつつ軸線方向に下降し始める。
At time t0, as shown in FIG. 17A, when the
時刻t0から時刻t1までのシート搬送距離は、L1+ΔD1=L1+(D0−D1)である。搬入ローラー106のシート搬送速度をv1とすると、時刻t0から時刻t1までの時間ΔT0は、(L1+ΔD1)/v1により算出される。ここで、L1は固定値、D1は事前の試験結果等からデータ化してメモリー82に保存されているテーブル値である。
The sheet conveyance distance from time t0 to time t1 is L1 + ΔD1 = L1 + (D0−D1). When the sheet conveyance speed of the carry-in
従って、シート寸法及び綴じ穴が規格通りの場合、D0は、メモリー82に保存されているテーブル値である。この場合、時間ΔT0も事前に算出して、テーブル値としてメモリー82に記憶させておくことができる。シート寸法及び綴じ穴が規格外の場合も、D0は、ユーザーが事前に入力部88に入力するデータ等から求めることができる。従って、制御部80は、時間ΔT0を穿孔処理の開始前にメモリー82のテーブル値から入手し、又は上述した式に基づいて算出することができる。
Therefore, D0 is a table value stored in the
シートSは、時刻t1からタイムラグΔT1を経過した時刻t2に、図17(c)に示すように、パンチ穴穿孔予定位置P1がパンチ部材21の穿孔動作位置P0と一致する位置まで搬送される。ここで、穿孔刃22先端がシートS上面に接触し、パンチ穴穿孔予定位置P1での穿孔が開始する。尚、D0=D1の場合、駆動モーター48の起動タイミングは、D0>D1の場合と同様に制御されるので、説明を省略する。
The sheet S is conveyed to a position where the punch hole punching scheduled position P1 coincides with the punching operation position P0 of the
図18(a)〜(c)は、図17と同様に第1シートセンサー86がシート先端Saを検出するが、距離D0がシート搬送距離D1より短く、D0<D1に設定されている。この場合、図18(a)に示すように第1シートセンサー86がシート先端Saを検出した時刻t0から、図18(b)に示すように駆動モーター48を起動する時刻t1までのシート搬送距離は、L1−ΔD1=L1−(D0−D1)であり、D0とD1との距離差ΔD1の分だけ短い。従って、駆動モーター48を起動する時刻t1を、シート先端Saが穿孔動作位置P0に達する時刻より距離差ΔD1分だけ早く設定すればよい。また、実際のシート先端Saよりもシート搬送方向下流側に距離差ΔD1だけ先行した位置を、仮想シート先端Sa′と仮定すれば、図17(a)〜(c)と同様に考えることができる。
18A to 18C, the
時刻t0から時刻t1までの時間ΔT0は、(L1−ΔD1)/v1により算出される。搬入ローラー106のシート搬送速度v1が一定であるから、シート寸法及び綴じ穴が規格通りの場合、時間ΔT0は、同様に事前にデータ化し、テーブル値としてメモリー82に記憶させておくことができる。シート寸法及び綴じ穴が規格外の場合も、D0は、ユーザーが事前に入力部88に入力するデータ等から上述した式に基づいて算出できる。
Time ΔT0 from time t0 to time t1 is calculated by (L1−ΔD1) / v1. Since the sheet conveyance speed v1 of the carry-in
制御部80は、時刻t1に、図18(b)に示すように、パンチ穴穿孔予定位置P1と穿孔動作位置P0との間隔がタイムラグΔT1でのシート搬送距離D1と一致する位置まで、即ち仮想シート先端Sa′が穿孔動作位置P0と一致する位置まで、シートSが搬送されると、制御部80は、所定の駆動電圧を印加して駆動モーター48を起動させる。これにより、パンチ部材21が回転しつつ軸線方向に下降し始める。そして、時刻t2に、図18(c)に示すように、パンチ穴穿孔予定位置P1が穿孔動作位置P0と一致する位置までシートSが搬送されると、穿孔刃22先端がシートS上面に接触し、パンチ穴穿孔予定位置P1での穿孔が開始する。
As shown in FIG. 18 (b), the
図19(a)〜(c)は、第2シートセンサー87によるシート先端の検出に基づいて穿孔動作開始位置を決定する場合の制御を示している。同図において、第2シートセンサー87は、シート搬送方向に沿って搬出ローラー108の上流側でパンチ部材21の下流側に配置されている。図中、L2は、パンチ部材21の穿孔動作位置P0と第2シートセンサー87との間隔である。
FIGS. 19A to 19C show control when the punching operation start position is determined based on detection of the sheet leading edge by the
図19(a)〜(c)では、図17(a)〜(c)と同様に、距離D0がシート搬送距離D1より大きく、D0>D1に設定されている。更に図19(a)〜(c)では、第2シートセンサー87がシート先端Saを検出したとき、パンチ穴穿孔予定位置P1が穿孔動作位置P0より上流側に位置するように、距離D0とシート搬送距離D1とが、D0≧L2+D1に設定されている。
In FIGS. 19A to 19C, as in FIGS. 17A to 17C, the distance D0 is larger than the sheet conveying distance D1, and D0> D1 is set. Further, in FIGS. 19A to 19C, when the
時刻t0に、図19(a)に示すように、第2シートセンサー87がシート先端Saを検出すると、制御部80はタイマー83による計時を開始する。時刻t1に、図19(b)に示すように、パンチ穴穿孔予定位置P1とパンチ部材21の穿孔動作位置P0との間隔がタイムラグΔT1でのシート搬送距離D1と一致する位置までシートSが搬送されると、制御部80は、所定の駆動電圧を印加して駆動モーター48を起動させる。これにより、パンチ部材21が回転しつつ軸線方向に下降し始める。
At time t0, as shown in FIG. 19A, when the
時刻t0から時刻t1までのシート搬送距離ΔD1は、ΔD1=D0−(L2+D1)である。従って、時刻t0から時刻t1までの時間ΔT0は、ΔT0={D0−(L2+D1)}/v1により算出される。ここで、L2は固定値である。 The sheet conveyance distance ΔD1 from time t0 to time t1 is ΔD1 = D0− (L2 + D1). Therefore, the time ΔT0 from time t0 to time t1 is calculated by ΔT0 = {D0− (L2 + D1)} / v1. Here, L2 is a fixed value.
従って、シート寸法及び綴じ穴が規格通りの場合、時間ΔT0も事前に算出して、テーブル値としてメモリー82に記憶させておくことができる。シート寸法及び綴じ穴が規格外の場合も、D0は、ユーザーが事前に入力部88に入力するデータ等から求められるので、制御部80は、時間ΔT0を上述した式に基づいて算出することができる。
Therefore, when the sheet size and the binding hole are in accordance with the standard, the time ΔT0 can also be calculated in advance and stored in the
シートSは、時刻t1からタイムラグΔT1を経過した時刻t2に、図19(c)に示すように、パンチ穴穿孔予定位置P1がパンチ部材21の穿孔動作位置P0と一致する位置まで搬送される。ここで、穿孔刃22先端がシートS上面に接触し、パンチ穴穿孔予定位置P1での穿孔が開始する。尚、D0=D1の場合、駆動モ ーター48の起動タイミングは、D0>D1の場合と同様に制御されるので、説明を省略する。
The sheet S is conveyed to a position at which the punch hole drilling scheduled position P1 coincides with the punching operation position P0 of the
別の実施形態では、第2シートセンサー87は、パンチ部材21と搬入ローラー106との間に配置することができる。この場合、駆動モーター48の起動タイミングは、距離D0とシート搬送距離D1との大小によって、図17又は図18の場合と同様に制御されるので、説明は省略する。
In another embodiment, the
次に、シートに最後のパンチ穴を穿孔する動作の制御について、以下に説明する。シート後端Sbが搬入ローラー106を通過した後、シートSは搬出ローラー108により、搬入ローラー106よりも高速で搬送される。従って、シート後端Sbの搬入ローラー106通過後に最後のパンチ穴を穿孔する場合、駆動モーター48の起動タイミングを調整する必要が生じる。
Next, control of the operation of punching the last punch hole in the sheet will be described below. After the sheet trailing edge Sb passes through the carry-in
本実施形態では、第2シートセンサー87によるシート先端Saの検出を起点として、タイマー83により計測される時間に基づいて、最後のパンチ穴を穿孔するために駆動モーター48を起動するタイミングを制御する。第2シートセンサー87と搬入ローラー106間の距離は固定値であるから、シートSの全長Lsから、シート後端Sbが搬入ローラー106を通過する時刻tzは事前に判明している。時刻tzにおけるパンチ部材21の穿孔動作位置P0と最後のパンチ穴穿孔予定位置Pz間の距離ΔDzも、事前に判明している。
In the present embodiment, the timing at which the
従って、時刻tzから、最後のパンチ穴穿孔予定位置Pzが穿孔動作位置P0と一致する位置までシートSが搬送される時間ΔTzは、搬出ローラー108のシート搬送速度をv2とすると、ΔTz=ΔDz/v2である。他方、駆動モーター起動から穿孔開始までのタイムラグΔT1は、シート搬送速度に関わりなく一定である。従って、ΔTz≧ΔT1の場合、制御部80は、時刻tzから時間(ΔTz−ΔT1)経過後に、駆動モーター48を起動すればよい。
Accordingly, the time ΔTz during which the sheet S is transported from the time tz to the position where the final punch hole punching scheduled position Pz coincides with the punching operation position P0 is expressed as ΔTz = ΔDz / v2. On the other hand, the time lag ΔT1 from the start of the drive motor to the start of punching is constant regardless of the sheet conveyance speed. Therefore, when ΔTz ≧ ΔT1, the
ΔTz<ΔT1の場合、搬入ローラー106によるシート搬送距離D1から距離ΔDzを引いた距離差D1−ΔDz=ΔDz1が、シートSの最後のパンチ穴穿孔予定位置Pzから下流側に距離D1の位置と穿孔動作位置P0とが一致する時点から時刻tzまでに、搬入ローラー106によって搬送される距離である。距離差ΔDz1の搬入ローラー106による搬送時間ΔTz´は、ΔTz´=ΔDz1/v1である。従って、制御部80は、時刻tzよりも時間ΔTz´だけ早く、駆動モーター48を起動すればよい。
In the case of ΔTz <ΔT1, a distance difference D1−ΔDz = ΔDz1 obtained by subtracting the distance ΔDz from the sheet conveyance distance D1 by the carry-in
別の実施形態では、第1シートセンサー86によるシート後端Sbの検出に基づいて、最後のパンチ穴を穿孔するために駆動モーター48を起動するタイミングを制御することができる。図20(a)〜(d)は、第1シートセンサー86によるシート後端Sbの検出を起点として、タイマー83により計測される時間に基づいて、穿孔動作開始位置を決定する場合の制御を示している。同図において、Dzは最後のパンチ穴穿孔予定位置Pzとシート後端Sb間の距離、Lr1はパンチ部材21の穿孔動作位置P0と搬入ローラー106間の距離である。穿孔動作位置P0と第1シートセンサー86間の距離L1は、距離Dzとシート搬送距離D1との合計より大きく設定されている。
In another embodiment, based on detection of the sheet trailing edge Sb by the
図20(a)に示すように、時刻tz0に第1シートセンサー86がシート後端Sbを検出すると、制御部80はタイマー83による計時を開始する。シートSは、図20(b)に示すように、シート後端Sbが搬入ローラー106を通過する時刻tz01まで、該搬入ローラーによって速度v1まで搬送され、その後は搬出ローラー108によって速度v2で搬送される。時刻tz0から時刻tz01までのシート搬送時間をΔTz1とすると、時刻tz01は、tz01=tz0+ΔTz1=tz0+(Lr1/v1)となる。
As shown in FIG. 20A, when the
搬出ローラー108のシート搬送速度v2は搬入ローラー106のシート搬送速度v1より速く、駆動モーター起動から穿孔開始までのタイムラグΔT1は、シート搬送速度に関わりなく一定である。従って、図20(c)において、駆動モーター48を駆動するタイミングは、搬入ローラー106により搬送される場合よりも早く、即ち最後のパンチ穴穿孔予定位置Pzから下流側に距離D1+ΔD1´の位置に設定しなければならない。ここで、距離ΔD1´は、シート搬送速度がv1からv2に上昇したことにより加算される調整距離である。
The sheet conveyance speed v2 of the carry-out
図20(b)における穿孔動作位置P0とパンチ穴穿孔予定位置Pz間の距離は、L1−Lr1−Dzである。従って、図20(b)から図20(c)までのシート搬送時間をΔTz2とすると、ΔTz2={L1−Lr1−Dz−(D1+ΔD1´)}/v2である。ここで、距離D1+ΔD1´は、(ΔT1−ΔTz1)×v2+Lr1であり、シートSの穿孔処理開始前に算出することができる。 The distance between the drilling operation position P0 and the punch hole drilling scheduled position Pz in FIG. 20B is L1-Lr1-Dz. Therefore, if the sheet conveyance time from FIG. 20B to FIG. 20C is ΔTz2, ΔTz2 = {L1−Lr1−Dz− (D1 + ΔD1 ′)} / v2. Here, the distance D1 + ΔD1 ′ is (ΔT1−ΔTz1) × v2 + Lr1, and can be calculated before the punching process of the sheet S is started.
従って、図20(c)において駆動モーター48を起動する時刻tz1=tz01+ΔTz2は、シート寸法及び綴じ穴が規格通りの場合、事前の試験結果等から算出してデータ化し、テーブル値としてメモリー82に記憶させておくことができる。また、シート寸法及び綴じ穴が規格外の場合は、穿孔処理開始前に入力部88及び/又は前記装置本体から得られるデータに基づいて、事前に算出することができる。
Therefore, the time tz1 = tz01 + ΔTz2 at which the
制御部80は、図20(c)に示すように、上述したようにテーブル値化され又は算出された時刻tz1に、所定の駆動電圧を印加して駆動モーター48を起動させる。そして、時刻tz2に、図20(d)に示すように、パンチ穴穿孔予定位置Pzが穿孔動作位置P0と一致する位置までシートSが搬送され、穿孔刃22先端がシートS上面に接触し、パンチ穴穿孔予定位置Pzでの穿孔が開始する。
As shown in FIG. 20C, the
上述したように、本実施形態では、2つのシートセンサー86,87を搬入ローラー対105,106の上流側と下流側とに配置した。しかしながら、上記説明から分かるように、一方のシートセンサーを省略することができ、下流側の第2シートセンサー87を残すことが好ましい。
As described above, in the present embodiment, the two
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
特に規格化されたファイル用の綴じ穴は、第1穴(及び/又は最終穴)の中心位置とそれに近接するシート端間の距離即ちシート端−穴間距離と、各穴中心間距離(穴ピッチ)が事前に長さ単位(例えば、ミリメートル)で決定されている。他方、上述したように駆動モーター120の回転量をパルス制御する場合、該駆動モーターの1回転に必要なパルス数が整数値であるのに対し、それにより駆動される搬入ローラー106及び搬出ローラー108の、1パルス当たりのシート送り量はラジアン単位で計算される。そのため、シート端−穴間距離及び穴ピッチを駆動モーター120のパルス数に換算すると、多くの場合、小数点以下の端数が発生する。
In particular, the standardized binding holes for files include the center position of the first hole (and / or the final hole) and the distance between the sheet edges adjacent thereto, that is, the sheet edge-to-hole distance, and the distance between each hole center (hole (Pitch) is determined in advance in length units (for example, millimeters). On the other hand, when the rotation amount of the
ところが、実際には、制御部80がパルス数(整数値)を指令して、駆動モーター120の回転量を制御するので、所望のシート搬送量(即ち、シート端−穴間距離及び穴ピッチ)と実際のシート搬送量との間に、1パルス分のシート送り量未満の誤差を生じる虞がある。この誤差がパンチ穴の穿孔毎に累積されていくと、最後のパンチ穴又はそれに至る前に、実際のパンチ穴がパンチ穴穿孔予定位置から大きくずれてしまい、シートを所望のファィルに綴じることができないという問題が発生する。
However, in practice, the
そこで、本発明の更に別の実施形態では、かかる問題の発生を解消するために、以下に説明するように、シート端−穴間距離及び穴ピッチに対応して、制御部80が出力する指令パルス数を調整し、パンチ穴毎のシート搬送量を制御する。図21は、一方の側辺(長さLs)に沿って複数(n個)のパンチ穴が連続穿孔されるシートSを示している。
Therefore, in still another embodiment of the present invention, in order to eliminate the occurrence of such a problem, a command output by the
同図において、想像線で示すH1〜Hnは、それぞれ所望の穿孔予定位置P1〜Pnに形成されるパンチ穴を仮想的に示している。d0〜dnは、所望の第1穴及び最終穴のシート端−穴間距離、及び隣接する各パンチ穴間の穴ピッチ(単位:例えば、ミリメートル)である。k0〜knは、d0〜dnを1パルス当たりのシート送り量f(単位:例えば、ミリメートル)で小数点以下(例えば、2桁)まで割った仮の送りパルス数、K0〜Knは、k0〜knを整数値に調整した実際の送りパルス数である。Q1〜Qnは、実際の送りパルス数K0〜Knに従ってシートを搬送したときのパンチ穴穿孔位置(穴中心位置)を示している。 In the figure, H1 to Hn indicated by imaginary lines virtually indicate punch holes formed at desired drilling scheduled positions P1 to Pn, respectively. d0 to dn are a sheet end-hole distance between a desired first hole and a final hole, and a hole pitch (unit: for example, millimeter) between adjacent punch holes. k0 to kn are temporary feed pulse numbers obtained by dividing d0 to dn by a sheet feed amount f (unit: millimeters) per pulse to the decimal point (for example, two digits), and K0 to Kn are k0 to kn. Is the actual number of feed pulses adjusted to an integer value. Q1 to Qn indicate punch hole punching positions (hole center positions) when the sheet is conveyed according to the actual feed pulse numbers K0 to Kn.
先ず、全部のパンチ穴H1〜Hnについて、シート端−穴間距離及び穴ピッチd0〜dnに対応する仮の送りパルス数k0〜knを調整して整数化し、暫定的に送りパルス数K0〜Knを導出する。整数化の調整は、例えば仮の送りパルス数k0〜knの小数点以下の端数を四捨五入して行う。ここでは、仮の送りパルス数k0〜knに対する切り上げ又は切り下げの調整幅が、0.5未満になるようにすることが好ましい。尚、前記小数点以下の端数が0.50の場合、本実施形態では、四捨五入により切り上げることにする。 First, for all the punch holes H1 to Hn, the provisional feed pulse numbers k0 to kn corresponding to the sheet end-hole distance and the hole pitches d0 to dn are adjusted to an integer, and the provisional feed pulse numbers K0 to Kn are provisionally set. Is derived. The adjustment to the integer is performed, for example, by rounding off the fractions after the decimal point of the temporary feed pulse numbers k0 to kn. Here, it is preferable that the adjustment range of the rounding up or down with respect to the temporary feed pulse numbers k0 to kn is less than 0.5. When the fraction after the decimal point is 0.50, in this embodiment, it is rounded up by rounding off.
これにより、第1穴H1及び最終穴Hnのパンチ穴穿孔位置Q1、Qnとそれらに近接するシート端Sa,Sb間の実際のシート端−穴間距離q0,qnが決定する。シート全長Lsから距離q0,qnを減算し、これを1パルス当たりシート送り量fで除算して、パンチ穴H1〜Hn間に割り当てられる合計の送りパルス数K(1,n-1)を算出する。この合計送りパルス数K(1,n-1)を、先に導出した各パンチ穴間の暫定の送りパルス数K1〜Kn-1の合計と比較する。一致する場合には、先に暫定的に導出した送りパルス数K0〜Knが実際の送りパルス数として決定される。 Thus, the actual sheet end-to-hole distances q0 and qn between the punch hole drilling positions Q1 and Qn of the first hole H1 and the final hole Hn and the sheet ends Sa and Sb adjacent thereto are determined. Subtract the distances q0 and qn from the total sheet length Ls and divide this by the sheet feed amount f per pulse to calculate the total number of feed pulses K (1, n-1) allocated between the punch holes H1 to Hn. To do. This total feed pulse number K (1, n-1) is compared with the sum of the provisional feed pulse numbers K1 to Kn-1 between the punch holes derived earlier. In the case of coincidence, the feed pulse numbers K0 to Kn provisionally derived earlier are determined as the actual feed pulse numbers.
一致しない場合には、それら合計送りパルス数の差のパルス数を、各パンチ穴間の暫定の送りパルス数K1〜Kn-1から、前記差のパルス数と同じ数だけ選択して振り分ける。個々の送りパルス数K1〜Kn-1に振り分けるパルス数は、+1又は−1である。この振り分けは、振り分け後の送りパルス数K1〜Kn-1により決定されるパンチ穴穿孔位置Q2〜Qn-1と所望の穿孔予定位置P2〜Pn-1とのずれが、パルス数に換算して+/−0.5未満となるように設定することが好ましい。 If they do not match, the number of differences in the total number of feed pulses is selected and distributed from the provisional number of feed pulses K1 to Kn-1 between the punch holes by the same number as that of the difference. The number of pulses assigned to the individual feed pulse numbers K1 to Kn-1 is +1 or -1. In this distribution, the difference between the punch hole drilling positions Q2 to Qn-1 determined by the number of feed pulses K1 to Kn-1 after distribution and the desired drilling scheduled positions P2 to Pn-1 is converted into the number of pulses. It is preferable to set it to be less than +/− 0.5.
このように、本実施形態によれば、所望の穿孔予定位置P1〜Pnと実際の送りパルス数K0〜Knにより決定されるパンチ穴穿孔位置Q1〜Qnとのずれを、パルス数に換算して1/2パルス分のシート搬送距離内に抑制することができる。これによって、全部のパンチ穴を、所望のパンチ穴H1〜Hnの位置から最小限のずれの範囲内で、実際に穿設することができる。 Thus, according to the present embodiment, the deviation between the desired drilling scheduled positions P1 to Pn and the punch hole drilling positions Q1 to Qn determined by the actual feed pulse numbers K0 to Kn is converted into the number of pulses. It can be suppressed within a sheet conveying distance of 1/2 pulse. As a result, all the punch holes can be actually drilled within a minimum deviation from the positions of the desired punch holes H1 to Hn.
本実施形態の変形例によれば、次のように実際の送りパルス数K0〜Knを決定することができる。先ず、同様に全部のパンチ穴H1〜Hnについて、シート端−穴間距離及び穴ピッチd0〜dnに対応する仮の送りパルス数k0〜knを調整して整数化し、暫定的に送りパルス数K0〜Knを導出する。整数化は、上述したと同様に調整されるので、説明は省略する。 According to the modification of the present embodiment, the actual number of feed pulses K0 to Kn can be determined as follows. First, similarly, for all punch holes H1 to Hn, provisional feed pulse numbers k0 to kn corresponding to the sheet end-hole distance and the hole pitches d0 to dn are adjusted to an integer to tentatively feed pulse numbers K0. ~ Kn is derived. Since the integerization is adjusted in the same manner as described above, description thereof is omitted.
次に、第1穴H1の送りパルス数K0に対応するパンチ穴穿孔位置Q1を基準に、第2穴H2の送りパルス数K1に対応するパンチ穴穿孔位置Q2を導出する。パンチ穴穿孔位置Q2は、送りパルス数K0に送りパルス数K1を加算することによりパルス数単位で、又は、シート端Saからパンチ穴穿孔位置Q1までの距離q0に、送りパルス数K1に対応するシート搬送距離(=K1×f)を加算することにより長さ単位で、導出することができる。 Next, a punch hole punching position Q2 corresponding to the feed pulse number K1 of the second hole H2 is derived with reference to the punch hole punching position Q1 corresponding to the feed pulse number K0 of the first hole H1. The punch hole punching position Q2 corresponds to the feed pulse number K1 in units of pulse number by adding the feed pulse number K1 to the feed pulse number K0 or the distance q0 from the sheet edge Sa to the punch hole punching position Q1. By adding the sheet conveyance distance (= K1 × f), it can be derived in length units.
このとき、パンチ穴穿孔位置Q2と所望の穿孔予定位置P2とのずれが、1/2パルス未満又はそれに対応するシート搬送距離未満であるかを判定する。そうであれば、暫定の送りパルス数K1を実際の送りパルス数として決定する。そうでなければ、暫定の送りパルス数K1に1を加算又は減算して、再度パンチ穴穿孔位置Q2を導出し、所望の穿孔予定位置P2とのずれが1/2パルス未満又はそれに対応するシート搬送距離未満となるように調整する。そして、暫定の送りパルス数K1に1を加算又は減算した送りパルス数を実際の送りパルス数として決定する。 At this time, it is determined whether the deviation between the punch hole punching position Q2 and the desired scheduled punching position P2 is less than 1/2 pulse or less than the corresponding sheet conveyance distance. If so, the provisional feed pulse number K1 is determined as the actual feed pulse number. Otherwise, 1 is added to or subtracted from the provisional feed pulse number K1, and the punching hole drilling position Q2 is derived again, and the deviation from the desired drilling scheduled position P2 is less than 1/2 pulse or a sheet corresponding thereto. Adjust so that it is less than the transport distance. Then, the number of feed pulses obtained by adding or subtracting 1 to the provisional number of feed pulses K1 is determined as the actual number of feed pulses.
第3穴及びそれ以降最終穴まで、残りの全パンチ穴についても、同様に暫定の送りパルス数K2〜Kn-1を調整し、実際の送りパルス数を決定する。このようにして、全部のパンチ穴について、所望の穿孔予定位置P1〜Pnと実際の送りパルス数K0〜Knによるパンチ穴穿孔位置Q1〜Qnとのずれを、パルス数に換算して1/2パルス分のシート搬送距離の範囲内に、従って所望のパンチ穴H1〜Hnの位置からのずれを最小限の範囲内に抑制することができる。 Similarly, for all remaining punch holes from the third hole to the final hole, the provisional feed pulse numbers K2 to Kn-1 are similarly adjusted to determine the actual feed pulse number. In this way, with respect to all punch holes, the deviation between the desired scheduled drilling positions P1 to Pn and the punch hole drilling positions Q1 to Qn due to the actual feed pulse numbers K0 to Kn is reduced to 1/2. The deviation from the position of the desired punch holes H1 to Hn can be suppressed within a minimum range within the range of the sheet conveyance distance for the pulse.
いずれの場合にも、決定した実際の送りパルス数K0〜Knは、シート寸法及び綴じ穴が規格通りであれば、事前に算出してデータ化し、テーブル値として予めメモリー82に格納しておくことができる。また、シート寸法及び綴じ穴が規格外の場合でも、穿孔処理開始前に入力部88及び/又は前記装置本体から得られるデータに基づいて、上述した手法によって、穿孔動作開始前に算出してメモリー82に記憶させておくことができる。
In any case, the determined actual feed pulse numbers K0 to Kn are calculated in advance and converted into data and stored in the
また、パンチ穴の所望の穿孔予定位置と実際の穿孔位置とのずれを考慮して、駆動モーター120の回転をバルス制御する上記過程は、本実施形態及びその変形例に限定されるものではない。前記穿孔予定位置と実際の穿孔位置とのずれが駆動モーター120のパルス数に換算して1/2パルス分のシート搬送距離の範囲内に抑制される限り、他の様々な過程が考えられることは当業者に明らかである。
In addition, the above-described process of controlling the rotation of 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。 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.
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 (18)
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搬送方向に前記シートと共に移動可能であり、
前記制御部が、前記駆動モーターを起動した後に前記穿孔刃が前記パンチ穴を穿孔し始めるまでの前記パンチ部材の変位量に連関させたシートの搬送量に基づいて、前記駆動モーターを起動させるタイミングを制御する、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 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 together with the sheet in the predetermined conveying direction by engagement with the punch hole being punched;
Timing at which the control unit activates the drive motor based on a sheet conveyance amount linked to a displacement amount of the punch member until the punching blade starts to punch the punch hole after the drive motor is activated. To control the perforation system.
前記駆動モーターを起動した後に前記穿孔刃が前記パンチ穴を穿孔し始めるまでの前記パンチ部材の変位量に連関させたシートの搬送量に基づいて、前記駆動モーターを起動させるタイミングを制御する、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 conveying direction by engagement with the punch hole being punched. ,
Drilling for controlling the timing of starting the drive motor based on the sheet conveyance amount linked to the displacement amount of the punch member until the punching blade starts to punch the punch hole after starting the drive motor System control method.
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- 2015-12-15 JP JP2015243911A patent/JP2017109257A/en active Pending
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