JP2017154191A - Punching system, control method thereof, sheet processing device and image forming device - 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。例えば、複数のパンチ部材を駆動モーターで穿孔方向に上下往復動させることにより、シートに複数のパンチ穴を穿設する穿孔装置が知られている(例えば、特許文献1,2を参照)。 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. For example, there is known a perforating apparatus that perforates a plurality of punch holes in a sheet by reciprocating a plurality of punch members in a perforating direction with a drive motor (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
特許文献1,2記載の穿孔装置は、駆動モーターの正逆回転を複数のパンチ部材に伝達する駆動回転軸を備え、該駆動回転軸の回転を歯車機構とカム機構により各パンチ部材の回転運動及び軸線方向の直線往復運動に変換して、複数パンチ穴の穿孔動作を実行する。1枚のシートに穿設されるパンチ穴の数は、駆動回転軸の回転方向及び回転範囲を制御することによって、穿孔動作するパンチ部材のグループを選択し、それにより2穴又は4穴(若しくは3穴)などのように選択することができる。
The perforating apparatus described in
特許文献2の穿孔装置は、パンチ部材が上死点の待機位置にある駆動回転軸の回転位置を基準位置として、該基準位置から駆動モーターを正転させると、第1グループのパンチ部材が穿孔動作し、逆転させると第2グループのパンチ部材が穿孔動作する。駆動モーターの回転方向は、駆動回転軸と一体に回転する第1、第2フラグの位置を検出する第1、第2フラグセンサからのオン・オフ信号に基づいて制御される。
In the punching device of
本体側の画像形成装置やシート処理装置が何らかの理由で電源遮断した場合、それらに搭載された穿孔装置は、駆動回転軸及び各パンチ部材が電源遮断時の状態で停止する。電源再投入時、穿孔装置のパンチ部材は、一旦電源遮断時の停止位置から上死点の待機位置に戻される。 When the image forming apparatus or the sheet processing apparatus on the main body side is cut off for some reason, the punching apparatus mounted on them stops in a state where the drive rotating shaft and each punch member are turned off. When the power is turned on again, the punch member of the punching device is once returned from the stop position when the power is shut off to the standby position at the top dead center.
上述した従来の穿孔装置は、駆動回転軸が、穿孔装置のイニシャライズ動作時に基準位置に位置するように制御されている。そのため、駆動回転軸は、電源再投入時に前記基準位置に戻すために、電源遮断時の停止位置によって最大1回転近く回転させなければならない。そのため、穿孔装置を穿孔動作開始可能な状態に復帰させる時間が長くなる、という問題が発生する。 In the conventional drilling device described above, the drive rotation shaft is controlled so as to be positioned at the reference position during the initialization operation of the drilling device. Therefore, in order to return the drive rotation shaft to the reference position when the power is turned on again, the drive rotation shaft must be rotated at a maximum of nearly one rotation depending on the stop position when the power is shut off. Therefore, there arises a problem that it takes a long time to return the punching device to a state where the punching operation can be started.
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、電源遮断後の電源投入から穿孔動作開始可能な状態になるまでの起動時間を最小限に短縮し、生産性を向上させた穿孔システム及びその制御方法を提供することにある。
更に本発明の目的は、そのような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 the object thereof is to minimize the startup time from turning on the power after the power is turned off until the punching operation can be started. An object of the present invention is to provide a drilling system with improved productivity and a control method therefor.
Another object of the present invention is to provide a sheet processing apparatus and an image forming apparatus provided with such a perforation system.
本発明の穿孔システムは、上記目的を達成するために、
穿孔位置と待機位置との間を往復動してシートを穿孔する複数のパンチ部材と、
複数のパンチ部材を駆動する正逆回転可能な駆動モーターと、
駆動モーターの回転を前記複数のパンチ部材に伝達する回転駆動軸と、
回転駆動軸と一体に回転する複数のセンサーフラグ部材と、
複数のセンサーフラグ部材にそれぞれ対応する複数のポジションセンサーと、
駆動モーターの回転を制御する制御部とを備え、
回転駆動軸の1回転内に、少なくとも1つのパンチ部材が穿孔動作している複数の作動ポジションと、全部のパンチ部材が待機位置にある、複数の作動ポジションと同数のホームポジションとが交互に設けられ、
複数のポジションセンサーが、複数の作動ポジションと同数設けられ、
1つのポジションセンサーが、複数の作動ポジション及びホームポジションに対応する複数のフラグ部を有し、かつ該複数のフラグ部のエッジ部が、それぞれ前記複数の作動ポジションとそれに隣接するホームポジションとの境界に対応するように配置され、
残りのポジションセンサーが、それぞれ異なる1つの作動ポジション及びそれに隣接するホームポジションに対応する1つのフラグ部を有し、かつ該1つのフラグ部のエッジ部が、前記1つの作動ポジション及びそれに隣接するホームポジションと、それらに隣接する作動ポジション及びホームポジションとの境界に対応するように配置され、
制御部が、複数のポジションセンサーの出力信号に基づいて、回転駆動軸の回転位置を検知する、ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the drilling system of the present invention provides
A plurality of punch members that reciprocate between the punching position and the standby position to punch the sheet;
A drive motor capable of rotating forward and reverse to drive a plurality of punch members;
A rotation drive shaft that transmits rotation of the drive motor to the plurality of punch members;
A plurality of sensor flag members that rotate integrally with the rotary drive shaft;
A plurality of position sensors respectively corresponding to a plurality of sensor flag members;
A control unit for controlling the rotation of the drive motor,
Within one rotation of the rotary drive shaft, a plurality of operating positions in which at least one punch member is perforated, and a plurality of operating positions in which all punch members are in the standby position and the same number of home positions are alternately provided. And
Multiple position sensors are provided in the same number as multiple operating positions.
One position sensor has a plurality of flag portions corresponding to a plurality of operation positions and home positions, and an edge portion of each of the plurality of flag portions is a boundary between the plurality of operation positions and a home position adjacent thereto. Are arranged to correspond to
The remaining position sensors have one flag portion corresponding to one different operation position and a home position adjacent thereto, and the edge portion of the one flag portion is the one operation position and the home adjacent thereto. It is arranged to correspond to the boundary between the position and the operating position and home position adjacent to them,
The control unit detects a rotational position of the rotational drive shaft based on output signals of a plurality of position sensors.
本発明によれば、このようにセンサーフラグ部材及びポジションセンサーを構成することによって、制御部は、回転駆動軸がどの作動ポジション又はホームポジションにあるかを容易に判別することができる。それにより、パンチ部材がいずれかの作動ポジションで停止している場合、より短時間でパンチ部材を隣接するホームポジションに移動させて、次の穿孔処理に備えることができ、パンチ部材がいずれかのホームポジションで停止している場合、そのままパンチ部材を移動させずに、次の穿孔処理に備えることができる。 According to the present invention, by configuring the sensor flag member and the position sensor in this way, the control unit can easily determine which operating position or home position the rotation drive shaft is in. As a result, when the punch member is stopped at any one of the operating positions, the punch member can be moved to the adjacent home position in a shorter time to prepare for the next drilling process. When stopped at the home position, it is possible to prepare for the next drilling process without moving the punch member as it is.
或る実施形態では、回転駆動軸の1回転が、2つの作動ポジションと2つのホームポジションとを交互に有し、複数のセンサーフラグ部材が、2つの作動ポジションと2つのホームポジションに対応する2つのフラグ部を有する第1センサーフラグ部材と、前記2つの作動ポジションの一方及びそれに隣接する前記2つのホームポジションの一方に対応する1つのフラグ部を有する第2センサーフラグ部材とからなる。作動ポジション及びホームポジションの数がそれぞれ2つであることによって、回転駆動軸の回転位置の判定及び駆動モーターの制御が容易になる。 In one embodiment, one rotation of the rotary drive shaft has two operating positions and two home positions alternately, and a plurality of sensor flag members correspond to two operating positions and two home positions. A first sensor flag member having one flag portion, and a second sensor flag member having one flag portion corresponding to one of the two operation positions and one of the two home positions adjacent thereto. Since the number of operating positions and home positions is two, determination of the rotational position of the rotational drive shaft and control of the drive motor are facilitated.
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穿孔位置と待機位置間を往復動してシートを穿孔し、パンチ部材の1回転と回転駆動軸の1回転とが対応している。これにより、パンチ部材の動作と回転駆動軸の回転との関係をより明確に把握することができる。 In another embodiment, the punch member rotates about its axis and reciprocates between the punching position and the standby position in the axial direction to punch the sheet, and the punch member and the rotation drive shaft rotate once. Corresponds. Thereby, the relationship between the operation of the punch member and the rotation of the rotary drive shaft can be grasped more clearly.
また別の実施形態では、ポジションセンサーが、透過型のフォトセンサーである。この種のフォトセンサーは、従来から多用されており、安定した制御機能を確保することができる。 In another embodiment, the position sensor is a transmissive photosensor. This type of photosensor has been widely used in the past, and can ensure a stable control function.
また、本発明の穿孔システム制御方法は、
穿孔位置と待機位置との間を往復動してシートを穿孔する複数のパンチ部材と、
複数のパンチ部材を駆動する正逆回転可能な駆動モーターと、
駆動モーターの回転を複数のパンチ部材に伝達する回転駆動軸と、
回転駆動軸と一体に回転する複数のセンサーフラグ部材と、
複数のセンサーフラグ部材にそれぞれ対応する複数のポジションセンサーとを備え、
回転駆動軸の1回転内に、少なくとも1つのパンチ部材が穿孔動作している複数の作動ポジションと、全部のパンチ部材が待機位置にある、複数の作動ポジションと同数のホームポジションとが交互に設けられ、
複数のポジションセンサーが、複数の作動ポジションと同数設けられ、
1つの前記ポジションセンサーが、複数の作動ポジション及びホームポジションに対応する複数のフラグ部を有し、かつ該複数のフラグ部のエッジ部が、それぞれ前記複数の作動ポジションとそれに隣接するホームポジションとの境界に対応するように配置され、
残りのポジションセンサーが、それぞれ異なる1つの作動ポジション及びそれに隣接するホームポジションに対応する1つのフラグ部を有し、かつ該1つのフラグ部のエッジ部が、前記1つの作動ポジション及びそれに隣接するホームポジションと、それらに隣接する作動ポジション及びホームポジションとの境界に対応するように配置された穿孔システムにおいて、
複数のポジションセンサーの出力信号に基づいて、回転駆動軸の回転位置を判定することを特徴とする。
Moreover, the drilling system control method of the present invention includes:
A plurality of punch members that reciprocate between the punching position and the standby position to punch the sheet;
A drive motor capable of rotating forward and reverse to drive a plurality of punch members;
A rotation drive shaft that transmits the rotation of the drive motor to a plurality of punch members;
A plurality of sensor flag members that rotate integrally with the rotary drive shaft;
A plurality of position sensors respectively corresponding to a plurality of sensor flag members,
Within one rotation of the rotary drive shaft, a plurality of operating positions in which at least one punch member is perforated, and a plurality of operating positions in which all punch members are in the standby position and the same number of home positions are alternately provided. And
Multiple position sensors are provided in the same number as multiple operating positions.
One position sensor has a plurality of flag portions corresponding to a plurality of operation positions and home positions, and the edge portions of the plurality of flag portions respectively correspond to the plurality of operation positions and the home positions adjacent thereto. Arranged to correspond to the boundary,
The remaining position sensors have one flag portion corresponding to one different operation position and a home position adjacent thereto, and the edge portion of the one flag portion is the one operation position and the home adjacent thereto. In the drilling system arranged to correspond to the boundary between the position and the operating position and home position adjacent to them,
The rotational position of the rotary drive shaft is determined based on output signals from a plurality of position sensors.
本発明によれば、複数のポジションセンサーの出力信号に基づいて、回転駆動軸の回転位置を、どの作動ポジション又はホームポジションにあるかを容易に判別することができる。従って、穿孔処理が終了した後、又は穿孔処理が中断した場合、穿孔システムをより短時間で次の穿孔処理を開始可能な状態に、又は穿孔処理を再開可能な状態にすることができる。 According to the present invention, based on the output signals of a plurality of position sensors, it is possible to easily determine which operating position or home position the rotational position of the rotary drive shaft is. Therefore, after the drilling process is completed or when the drilling process is interrupted, the drilling system can be brought into a state where the next drilling process can be started in a shorter time or the drilling process can be resumed.
或る実施形態では、複数のポジションセンサーから出力されるオンオフ信号から、パンチ部材が作動ポジションで停止していることが判定されると、該作動ポジションに隣接するホームポジションにパンチ部材を移動させるように、駆動モーターを制御する。これにより、より短時間で次の穿孔処理に入ることができる。 In one embodiment, when it is determined from the on / off signals output from the plurality of position sensors that the punch member is stopped at the operating position, the punch member is moved to a home position adjacent to the operating position. In addition, the drive motor is controlled. Thereby, the next drilling process can be started in a shorter time.
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、それにより電源遮断後の電源投入から穿孔動作開始可能な状態になるまでの起動時間を最小限に短縮して、生産性を向上させたシート処理装置が提供される。 According to another aspect of the present invention, the above-described drilling system of the present invention is provided, thereby reducing the start-up time from turning on the power after the power-off to the state where the drilling operation can be started to a minimum. A sheet processing apparatus with improved performance is provided.
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への穿孔動作が開始可能な状態になるまでの起動時間を最小限に短縮して、生産性を向上させた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, so that the punching operation on the sheet after image formation can be started. Thus, an image forming apparatus is provided in which the startup time is shortened to a minimum and the productivity is improved.
以下に、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。尚、添付図面において、本明細書全体を通して類似の構成要素には、同様の参照符号を付して表すこととする。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the accompanying drawings, similar components are denoted by the same reference numerals throughout the present specification.
図1は、本発明による穿孔装置を備えた画像形成システムの全体構成を概略的に示している。同図に示すように、前記画像形成システムは、シートに順次印刷を施して搬出する画像形成装置Aと、そのシート搬出方向下流側に併設されるシート後処理装置Bとから構成される。シート後処理装置Bには、本発明の穿孔装置Cが内蔵されている。 FIG. 1 schematically shows the overall configuration of an image forming system provided with a punching device according to the present invention. As shown in the figure, the image forming system includes an image forming apparatus A that sequentially prints and discharges sheets, and a sheet post-processing apparatus B that is provided on the downstream side in the sheet discharging direction. The sheet post-processing apparatus B incorporates a punching apparatus C of the present invention.
本実施形態の画像形成装置Aは、静電印刷プロセスを利用した複写機であり、画像形成ユニットA1、スキャナーユニットA2、及びフィーダーユニットA3から構成される。本発明は、プリンター、印刷機等の様々な構造の画像形成装置に適用することができる。 The image forming apparatus A according to the present embodiment is a copying machine using an electrostatic printing process, and includes an image forming unit A1, a scanner unit A2, and a feeder unit A3. The present invention can be applied to image forming apparatuses having various structures such as a printer and a printing machine.
画像形成ユニットA1は、ハウジング1の内部に給紙部2、画像形成部3、排紙部4、及び制御部(図示せず)を備える。給紙部2には、複数のシートカセット5が設けられ、前記制御部から指示されたサイズ及び向きのシートが給紙経路6に繰り出される。給紙経路6に繰り出されたシートは、レジストローラー7で先端位置を揃えた後、所定のタイミングで下流側の画像形成部3に送給される。
The image forming unit A1 includes a
画像形成部3は、例えばレーザ発光器からなるヘッド9で静電ドラム10上に形成した潜像に現像器11でトナーインクを付着させ、転写チャージャー12でシート上に転写した画像を定着ローラ13で定着させる。排紙部4には、ケーシング1に開口する排紙口14及び排紙ローラ15を配置した排紙経路16と、該排紙経路からスイッチバック式に繰り入れたシートを表裏反転させ、再びレジストローラ7ーに送ってシート裏面に画像形成するための循環経路17とが並設されている。画像形成部3で片面又は両面に画像形成したシートは、排紙ローラ15で排紙口14からシート後処理装置Bに搬出される。
For example, the
スキャナーユニットA2は、原稿シートを載置するプラテン21と、該プラテンに沿って往復動して原稿シートの画像をスキャンするキャリッジ22と、該キャリッジによるプラテン21上の原稿からの反射光を光電変換して画像形成部3に出力する光学読取手段23とを備える。プラテン21には、スキャナーユニットA2上に配置されたフィーダーユニット25から原稿シートが自動的に送給される。
The scanner unit A2 photoelectrically converts a
シート後処理装置Bは、画像形成装置Aの排紙口14からシートを導入するために、ハウジング26の搬入口27を排紙口14に位置合わせして配置される。ハウジング26には、搬入口27からシートを搬送するためのシート搬入経路28と、該シート搬入経路から搬出されるシートを積載するための排紙スタッカー29とが設けられている。
The sheet post-processing device B is disposed with the carry-in
シート搬入経路28には、穿孔装置Cが配置され、その上流側に搬入ローラー対兼シート端整合手段30と、下流側に正逆転可能な搬送ローラー31対とが設けられている。シート搬送経路28の穿孔装置Cと搬入ローラー29との間には、シート搬入経路28に搬入されたシートの後端を検出するシート検知センサーSiが設けられている。
The sheet carry-in
前記制御部は、前記シートの後端がシート検知センサSiに検知されると、搬送ローラー対31を逆転させて前記シートをスイッチバックさせ、前記シート後端がシート端整合手段30に突き当たって整合すると、搬送ローラー対31を停止させる。このようにシート後端を整合させて位置決めした状態のシートに、穿孔装置Cを作動させてパンチ穴を所定の位置に穿孔する。
When the trailing edge of the sheet is detected by the sheet detection sensor Si, the control unit reverses the conveying
図2は、穿孔装置Cの構成全体を概略的に示している。本実施形態の穿孔装置Cは、後述するようにシートに2穴又は4穴を自動穿孔するために、4つのパンチ部材を備えている。当然ながら、本発明は、2つ、3つ又は5つ以上のパンチ部材を備える構造の穿孔装置についても、同様に適用することができる。 FIG. 2 schematically shows the entire configuration of the punching device C. As will be described later, the punching device C of this embodiment includes four punch members in order to automatically punch two or four holes in the sheet. Of course, the present invention can be similarly applied to a punching device having a structure including two, three, five or more punch members.
図2〜図4に示すように、穿孔装置Cは、4つのパンチ部材40及びそれを取付支持する装置フレーム41と、前記パンチ部材を駆動する共通の駆動モーター42と、該駆動モーターの回転を前記パンチ部材に伝達する共通の回転駆動軸43とを備える。更に穿孔装置Cは、後述するように前記駆動モーターの回転を制御するための制御部を備える。
As shown in FIGS. 2 to 4, the punching device C includes four
装置フレーム41は、長手方向に平行に延在する上部フレーム44及び下部フレーム45と、それらの一方の側部(図中左側)に配置された側部フレーム46とを備える。上部フレーム44は、図6に示すように、水平な上部プレート部48と、該上部プレート部の一方の端部から垂直下向きに延長する中間プレート部49と、該中間プレート部の下端から直角に上部プレート部48と平行に延出する断面概ねL字形の下部プレート部50とを有する。
The
下部フレーム45には、その水平かつ平坦な上面によって、穿孔されるシートを支持するためのシート支持面45aが画定される。上部及び下部フレーム44,45は、それらの略全長に亘って、下部プレート部50の水平な下面とシート支持面45aとの間に、一定の僅かな隙間51が画定されるように配置され、かつそれらの左右両端で一体に結合されている。隙間51により、画像形成装置Aからシート後処理装置Bに搬入されるシートを所定の穿孔位置に配置するためのシート通路が形成される。
The
上部フレーム44には、その長手方向に沿って直線上に4つのパンチ部材40(40a〜40d)が、所定の間隔で、例えば所定の規格で設定されたファイル穴の間隔に対応させて配置されている。図6に示すように、各パンチ部材40は、図中上下方向に延長し、全長に亘って略直径一定の円形ロッド状部材からなり、その下端に形成された円筒状の穿孔刃53を有する。穿孔刃53は、パンチ部材40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。
In the
上部フレーム44には、上部プレート部48及び下部プレート部50の上下に対向する位置に、それぞれガイド孔44a、44bが貫設されている。上側のガイド孔44aにはパンチ部材40の上端部40aが、下側のガイド孔44bにはその下端部40b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。下部フレーム45には、穿孔刃41によりシートを穿孔するための円形ダイ孔54が、上部フレーム44の下側のガイド孔44bに対応する位置に貫設されている。
In the
パンチ部材40には、それと同心の円筒カムからなるカム部材56が、周方向及び軸線方向に一体に外装されている。更にパンチ部材40には、ねじ歯車からなる被動歯車57が、カム部材56の上側に、上部フレーム44の中間プレート部49から直角に前記パンチ部材に向けて水平に延出する仕切プレート58を挟んで、周方向に一体に回動可能にかつ軸線方向に相対変位可能に外装されている。カム部材56は、下部プレート部50と仕切プレート58との間で、パンチ部材40と一体に軸線方向に移動可能である。これに対し、被動歯車57は、上部プレート部48と前記仕切プレートとの間で軸線方向に実質的に変位不能に保持される。
A
カム部材56は、その外周面に全周に亘って凹設された無端のカム溝60(60a〜60d)を有する。中間プレート部49には、カムピン61が、カム部材56の外周面に向けて水平に突設されている。カムピン61は、その先端をカム溝60に嵌入させてその上側及び/又は下側カム面に係合するように配置される。
The
カム溝60は、図6に示すように、一定の低い高さ位置で周方向に延長する直線部62と、該直線部から概ね一定の割合で所定高さの頂点部まで上昇し、該頂点部から同じ割合で直線部62まで下降する傾斜部63とからなるカムプロフィルを有する。傾斜部63の前記頂点部は、カム溝60の急激な変化を回避するために、幾分湾曲させることが好ましい。
As shown in FIG. 6, the
カムピン61がカム溝60の直線部62にあるとき、パンチ部材40は、図7(a)に示すように、軸線方向の上死点位置に保持される。パンチ部材40は、前記上死点位置において、穿孔刃41の先端が下側のガイド孔44bから隙間51に突出しないように配置される。
When the
パンチ部材40は、カム部材56が回転してカムピン61がカム溝60の直線部62から傾斜部63に入ると、前記上死点位置から軸線方向下向きに下降する。カムピン61が傾斜部63の前記頂点部に至ると、パンチ部材40は、図7(b)に示す軸線方向の下死点位置に到達し、シートSを完全に貫通してパンチ穴が形成される。パンチ部材40は、カム部材56が更に回転してカムピン61が傾斜部63の前記頂点部を越えると、前記下死点位置から軸線方向上向きに上昇する。カムピン61がカム溝60の傾斜部63から直線部62に入ると、パンチ部材40は、図7(a)の前記上死点位置に到達して、軸線方向の移動を停止する。
When the
回転駆動軸43は、図4に示すように、パンチ部材40の直ぐ後側をその配列方向に沿って延在し、その左右両端付近で上部フレーム44の左右両端支持部64a,64bに回動自在に支持されている。回転駆動軸43には、ねじ歯車からなる4つの駆動歯車65が、同心にかつ周方向及び軸線方向に一体に装着されている。各駆動歯車65は、上部フレーム44の中間プレート部49から上部プレート部48に跨がって開設された窓66を介して、各パンチ部材40の被動歯車57と、互いに軸線方向を直交させた食い違い軸で噛合するように配置されている。本実施形態では、回転駆動軸43の側部フレーム46側から見た回転方向と、パンチ部材40の平面視した回転方向とが一致するように設けられている。
As shown in FIG. 4, the
駆動モーター42が、図3に示すように、その出力軸67をパンチ部材40側に向けてかつ回転駆動軸43と平行をなすように、側部フレーム46に横置きに取り付けられている。出力軸67の先端には、駆動歯車68が装着されている。上部フレーム44の支持部64aから駆動モーター42側に突出する回転駆動軸43の端部43aには、被動歯車69が装着されている。駆動歯車68と被動歯車69とは、側部フレーム46に設けられた中間歯車列70を介して接続され、駆動モーター42の回転が減速して回転駆動軸43に伝達される。本実施形態では、駆動モーター42の回転方向と回転駆動軸43の回転方向とが一致するように設定されている。
As shown in FIG. 3, the
側部フレーム46には、駆動モーター42の回転量を検出するためのエンコーダー71が、パンチ部材40とは反対側に設けられている。本実施形態のエンコーダー71は光学透過型で、駆動モーター42の出力軸67の反対側の端部に一体回転可能に装着されたコードホイール72と、側部フレーム46に前記コードホイールを挟んで対向配置された投光部及び受光部からなるセンサー部73とを有する。これにより、駆動モーター42の回転をより高精度に制御することができる。
The
更に側部フレーム46には、回転駆動軸43の回転位置を検出するための位置検出機構として、2つのポジションセンサー75,76が設けられている。本実施形態のポジションセンサー75,76は、所定の間隙をおいて対向配置した投光部と受光部とを有する透過型のフォトセンサーである。前記ポジションセンサーは、前記投光部から受光部に光が通過するとオフ状態に、前記投光部と受光部の前記間隙をセンサーフラグが通過して遮光されるとオン状態になる。第1ポジションセンサー75の前記投光部及び受光部の投受光位置を基準位置PRに設定し、これを回転角度を0°として回転駆動軸43の回転角度位置を決定することができる。
Further, two
回転駆動軸43の駆動モーター42側の端部43aには、被動歯車69よりも先端側に2つのセンサーフラグ部材77,78が、該回転駆動軸と一体に回転するように取り付けられている。より先端側の第1センサーフラグ部材77は、第1ポジションセンサー75の前記投光部と受光部の前記間隙を通過するように、第2センサーフラグ部材78は、第2ポジションセンサー76の前記投光部と受光部の前記間隙を通過するように、それぞれ配置されている。
Two
本実施形態では、装置の小型化のために、第1及び第2センサーフラグ部材77,78を回転駆動軸43の軸線方向に接近させて配置したので、第1及び第2ポジションセンサー75,76は、図4に示すように、回転駆動軸43の回転方向に位置をずらして取り付けられている。また、第2センサーフラグ部材78は、その半径が第1センサーフラグ部材77より幾分大きく形成されている。
In the present embodiment, the first and second
図8は、各パンチ部材40a〜40dのカム溝60a〜60dの展開図である。同図に示すように、図3において左端の第1パンチ部材40aは、カム溝60aが、1つの直線部62aと1つの傾斜部63aとを有する。左から2番目の第2パンチ部材40bのカム溝60bは、2つの傾斜部63b1,63b2と、それらの間を接続する2つの直線部62b1,62b2とを有する。左から3番目の第3パンチ部材40cのカム溝60cは、第2パンチ部材40bと同様に、2つの傾斜部63c1,63c2と、それらの間を接続する2つの直線部62c1,62c2とを有する。右端の第4パンチ部材40dのカム溝60dは、第1パンチ部材40aと同様に、1つの直線部62dと1つの傾斜部63dとを有する。前記各カム溝の直線部62a〜62dは同じ高さ位置に、傾斜部63a、63b1、63b2、63c1、63c2、63dは同一形状及び寸法に形成されている。
FIG. 8 is a development view of the cam grooves 60a to 60d of the
図8中、左側部分に記載されている第1〜第4パンチ部材40a〜40dの傾斜部63a、63b1、63c1、63dは、シートに4穴を穿孔するために使用される。同図の右側部分に記載されている第2、第3パンチ部材40b,40cの傾斜部63b2、63c2は、シートに2穴を穿孔するために使用される。
In FIG. 8, the
各カム溝60a〜60dに係合するカムピン61が、いずれも同じ角度位置に設けられているのに対し、前記各傾斜部の頂点位置は、互いに僅かな位相差を設けて配置されている。4穴穿孔用の傾斜部63a、63b1、63c1、63dは、各頂点位置63pa、63pb1、63pc1、63pdが周方向に沿って順に所定角度Δαずつ位相をずらして配置されている。同様に、2穴穿孔用の傾斜部63b2、63c2は、各頂点位置63pb2、63pc2が周方向に沿って順に所定角度Δβずつ位相をずらして配置されている。所定角度Δαと所定角度Δβとは、同一であっても異なる値であってもよい。
The cam pins 61 that engage with the cam grooves 60a to 60d are all provided at the same angular position, whereas the apex positions of the inclined portions are arranged with a slight phase difference. The
このように位相差を設けることによって、シートには、4穴又は2穴のパンチ穴がタイミングを少しずつずらして穿設される。これにより、複数のパンチ部材40でシートを同時穿孔する際に、前記パンチ部材の駆動モーター42に掛かる負荷を軽減することができる。
By providing the phase difference in this manner, four or two punch holes are formed in the sheet with the timing slightly shifted. Thereby, when simultaneously punching a sheet with a plurality of
図8において、カム溝60a〜60dには、全パンチ部材40a〜40dの前記直線部が同時に重なり合う2つの角度範囲が設けられている。本実施形態では、前記2つの角度範囲を第1、第2ホームポジションHp1,Hp2と称する。前記第1、第2ホームポジションでは、全パンチ部材40a〜40dが、前記上死点位置で次の穿孔動作を待機している状態である。これに対し、第1、第2ホームポジションHp1,Hp2間の2つの角度範囲は、少なくとも1つのパンチ部材40が穿孔動作を行っており、本実施形態では、これらを第1、第2作動ポジションOp1,Op2と称する。
In FIG. 8, the cam grooves 60a to 60d are provided with two angular ranges in which the linear portions of all the
パンチ部材40a〜40dが、該パンチ部材を平面視して第1ホームポジションHp1から時計方向に回転すると、カムピン61が図中右側に移動してカム溝60a〜60dの第1作動ポジションOp1に入り、2穴の穿孔動作が行われる。逆に、前記パンチ部材が第1ホームポジションHp1から反時計方向に回転すると、カムピン61が図中左側に移動して前記カム溝の第2作動ポジションOp2に入り、4穴の穿孔動作が行われる。パンチ部材40a〜40dが第2ホームポジションHp2から回転する場合は、その回転方向と2穴/4穴の穿孔動作とが逆になる。
When the
図9(a)、(b)は、回転駆動軸43の端部43aを駆動モーター42側から見た、第1及び第2センサーフラグ部材77,78と第1及び第2ポジションセンサー75,76との位置関係を示している。図9(a)に示すように、第1センサーフラグ部材77は、それぞれ回転駆動軸43の軸線を中心に半径方向外向きに延出する一定幅の翼状をなす扇形遮光板で形成された第1及び第2フラグ部80,81を有する。
9A and 9B show the first and second
回転駆動軸43の1回転は、カム部材56即ちカム溝60の1回転と対応するように設定される。第1及び第2フラグ部80,81は、それらの角度範囲が図8の第1及び第2作動ポジションOp1,Op2の角度範囲にそれぞれ対応するように設定されている。第1、第2フラグ部80,81間に画定される扇形の第1及び第2間隙部82,83は、それらの角度位置及び角度範囲が第1、第2ホームポジションHp1,Hp2のそれらと対応するように設定されている。
One rotation of the
図9(b)に示すように、第2センサーフラグ部材78は、同様に回転駆動軸43の軸線を中心に半径方向外向きに延出する一定幅の翼状をなす扇形遮光板で形成された第3フラグ部85を有する。第3フラグ部85は、その角度範囲が、図8の隣接する第2作動ポジションOp2と第1ホームポジションHp1の連続した角度範囲に対応するように設定されている。従って、第2センサーフラグ部材78の遮光板が無い空隙部分86は、図8の第1作動ポジションOp1と第2ホームポジションHp2の連続した角度範囲に対応している。また、第3フラグ部85は、その半径が第1及び第2フラグ部80,81より幾分大きく形成されている。
As shown in FIG. 9B, the second
第1ポジションセンサー75は、第1フラグ部80のエッジ部80a,80bを検出して出力信号のオンオフが切り換わるタイミングと、第1作動ポジションOp1と隣接する第1、第2ホームポジションHp1,Hp2間でその境界を越えるタイミングとがそれぞれ一致するように、第1センサーフラグ部材77に対して配置される。従って、第1ポジションセンサー75は、第2フラグ部81に対して、そのエッジ部81a,81bを検出して出力信号のオンオフが切り換わるタイミングと、第2作動ポジションOp2と隣接する第1、第2ホームポジションHp1,Hp2間でその境界を越えるタイミングとが一致する。
The
第2ポジションセンサー76は、第3フラグ部85のエッジ部85aを検出して出力信号がオフからオンに切り換わるタイミングと、第2作動ポジションOp2と隣接する第2ホームポジションHp2間でその境界を越えるタイミングとが一致するように、第2センサーフラグ部材78に対して配置される。従って、第2ポジションセンサー76は、第3フラグ部85の他方のエッジ部85bを検出して出力信号がオンからオンに切り換わるタイミングと、第1作動ポジションOp1と第1ホームポジションHp1間の境界を越えるタイミングとが一致する。
The
図10は、このように設定された回転駆動軸43の前記位置検出機構の出力信号と、パンチ部材40のカム溝60によって設定される前記ホームポジション及び作動ポジションとの関係を示している。同図に示すように、パンチ部材40が第1ホームポジションHp1にあるとき、第1ポジションセンサー75はオフ、第2ポジションセンサー76はオンとなり、パンチ部材40が第2ホームポジションHp2にあるとき、第1及び第2ポジションセンサー75,76共にオフとなる。また、パンチ部材40が第1作動ポジションOp1にあるとき、第1ポジションセンサー75はオン、第2ポジションセンサー76はオフとなり、パンチ部材40が第2作動ポジションOp2にあるとき、第1及び第2ポジションセンサー75,76共にオンとなる。
FIG. 10 shows the relationship between the output signal of the position detection mechanism of the
このように第1及び第2ポジションセンサー75,76の出力信号を検出することによって、回転駆動軸43がその1回転の範囲内でどの回転角度範囲にあるかを簡単に判定することができる。従って、パンチ部材40が第1ホームポジションHp1又は第2ホームポジションHp2に停止している場合、その位置から駆動モーター42を正転又は逆転させることによって、本体側から指定された2穴又は4穴の穿孔動作を開始することができる。
Thus, by detecting the output signals of the first and
また、パンチ部材40が、不意の電源遮断等によって、第1又は第2作動ポジションOp1,Op2に停止している場合、その位置が電源再投入によって直ぐに判定される。従って、回転駆動軸43を正転又は逆転方向に最大1/2回転させることによって、パンチ部材40を第1又は第2ホームポジションHp1、Hp2に復帰させ、所望の穿孔動作を再開することができる。
Further, when the
図11は、本実施形態の穿孔装置Cの制御構成を概略的に示している。穿孔装置Cは、シートの穿孔動作を制御するための制御部87を備える。制御部87は、駆動モーター42に印加される駆動電圧を制御するCPU88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89とを備える。別の実施形態において、制御部87は、穿孔装置Cを組み込んだ画像形成装置又はシート後処理装置等の本体装置に設けることができる。
FIG. 11 schematically shows a control configuration of the punching device C of the present embodiment. The punching device C includes a
制御部87は、駆動モーター42とその電源90との間に接続されたモーター駆動回路91と、エンコーダー71と、第1及び第2ポジションセンサー75,76とに接続されている。更に制御部87には、前記本体装置に設けられた本体制御部92が接続されている。制御部87は、本体装置から搬送されるシートに穿孔処理を行うために必要な情報を本体制御部92から得ることができる。
The
穿孔処理が正常に終了したとき、パンチ部材40は、第1ホームポジションHp1又は第2ホームポジションHp2のいずれかで停止する。制御部87は、穿孔処理の終了時における第1及び第2ポジションセンサー75,76からの出力信号によって、パンチ部材40がいずれのホームポジションに停止したかを検知できる。従って、制御部87は、本体制御部92から次の穿孔処理の指示を受けると、上述した従来技術のようにパンチ部材を唯一のホームポジションに戻すことなく、2穴又は4穴の穿孔動作を開始することができる。
When the punching process ends normally, the
また、穿孔処理が何らかの理由で正常に終了しなかったとき、制御部87は、同様に第1及び第2ポジションセンサー75,76からの出力信号によって、パンチ部材40の停止位置を検知することができる。例えば、パンチ部材40が第1又は第2作動ポジションOp1,Op2に停止したとき、制御部87は、回転駆動軸43を最大1/2回転させて、パンチ部材40を第1ホームポジションHp1又は第2ホームポジションHp2に戻し、穿孔動作の再開又は次の穿孔処理に備えることができる。
Further, when the punching process does not end normally for some reason, the
上記実施形態では、穿孔装置Cが、4つのパンチ部材を備え、2穴又は4穴の2つの穿孔パターンでシートを穿孔する場合について説明した。本発明は、3つ又はそれ以上の穿孔パターンで穿孔可能な穿孔装置についても、同様に適用することができる。その場合、回転駆動軸43に穿孔パターンの数と同数のセンサーフラグ部材とポジションセンサーを配置し、1つのセンサーフラグ部材には、カム溝60に形成されるホームポジションと作動ポジションに対応するフラグ部を、他のセンサーフラグ部材には、それぞれ異なる作動ポジションとそれに隣接するホームポジションに対応する1つのフラグ部を設ければよい。
In the above embodiment, the case where the punching device C includes four punch members and punches a sheet with two punching patterns of two holes or four holes has been described. The present invention can be similarly applied to a drilling apparatus capable of drilling with three or more drilling patterns. In that case, as many sensor flag members and position sensors as the number of drilling patterns are arranged on the
例えば、穿孔装置Cが、5つのパンチ部材を備え、2穴/3穴/4穴の3つの穿孔パターンを実行する場合、回転駆動軸43に3つのセンサーフラグ部材を装着し、それに対応する3つのポジションセンサーを配置する。1つのセンサーフラグ部材には、3つの穿孔パターンに対応する3つの作動ポジションと3つのホームポジションに対応する3つのフラグ部を形成する。他の2つのセンサーフラグ部材には、それぞれ異なる作動ポジションとそれに隣接するホームポジションに対応する1つのフラグ部を設ける。これにより、3つのポジションセンサーからの出力信号によって、同様に回転駆動軸43の回転位置及びパンチ部材の位置状態を検知することができる。
For example, when the punching device C includes five punch members and executes three punching patterns of 2 holes / 3 holes / 4 holes, three sensor flag members are attached to 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、第1及び第2ポジションセンサー75,76は、上述した透過型フォトセンサーに限定されず、前記センサーフラグ部材のように回転駆動軸43と一体に回転する検出子を使用するものであれば、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。
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, the first and
A 画像形成装置
B シート後処理装置
C 穿孔装置
40,40a〜40d パンチ部材
41 装置フレーム
42 駆動モーター
43 回転駆動軸
53 穿孔刃
56 カム部材
60 カム溝
61 カムピン
71 エンコーダー
75,76 ポジションセンサー
77,78 センサーフラグ部材
80 第1フラグ部
81 第2フラグ部
85 第3フラグ部
87 制御部
A Image forming apparatus B Sheet post-processing apparatus
Claims (8)
前記複数のパンチ部材を駆動する正逆回転可能な駆動モーターと、
前記駆動モーターの回転を前記複数のパンチ部材に伝達する回転駆動軸と、
前記回転駆動軸と一体に回転する複数のセンサーフラグ部材と、
前記複数のセンサーフラグ部材にそれぞれ対応する複数のポジションセンサーと、
前記駆動モーターの回転を制御する制御部とを備え、
前記回転駆動軸の1回転内に、少なくとも1つの前記パンチ部材が穿孔動作している複数の作動ポジションと、全部の前記パンチ部材が前記待機位置にある、前記複数の作動ポジションと同数のホームポジションとが交互に設けられ、
前記複数のポジションセンサーが、前記複数の作動ポジションと同数設けられ、
1つの前記ポジションセンサーが、前記複数の作動ポジション及び前記ホームポジションに対応する複数のフラグ部を有し、かつ前記複数のフラグ部のエッジ部が、それぞれ前記複数の作動ポジションとそれに隣接する前記ホームポジションとの境界に対応するように配置され、
残りの前記ポジションセンサーが、それぞれ異なる1つの前記作動ポジション及びそれに隣接する前記ホームポジションに対応する1つのフラグ部を有し、かつ前記1つのフラグ部のエッジ部が、前記1つの前記作動ポジション及びそれに隣接する前記ホームポジションと、それらに隣接する前記作動ポジション及び前記ホームポジションとの境界に対応
するように配置され、
前記制御部が、前記複数のポジションセンサーの出力信号に基づいて、前記回転駆動軸の回転位置を検知することを特徴とする穿孔システム。 A plurality of punch members that reciprocate between the punching position and the standby position to punch the sheet;
A drive motor capable of rotating forward and reverse to drive the plurality of punch members;
A rotation drive shaft for transmitting rotation of the drive motor to the plurality of punch members;
A plurality of sensor flag members that rotate integrally with the rotation drive shaft;
A plurality of position sensors respectively corresponding to the plurality of sensor flag members;
A controller for controlling the rotation of the drive motor,
A plurality of operating positions in which at least one punch member is perforated within one rotation of the rotational drive shaft, and the same number of home positions as the plurality of operating positions in which all the punch members are in the standby position Are provided alternately,
The plurality of position sensors are provided in the same number as the plurality of operating positions,
One position sensor has a plurality of flag portions corresponding to the plurality of operation positions and the home position, and the edge portions of the plurality of flag portions respectively include the plurality of operation positions and the home adjacent thereto. It is arranged to correspond to the boundary with the position,
The remaining position sensors have one flag portion corresponding to one different operating position and the adjacent home position, and an edge portion of the one flag portion is the one operating position and Arranged so as to correspond to the boundary between the home position adjacent thereto and the operation position and the home position adjacent thereto,
The drilling system, wherein the control unit detects a rotational position of the rotational drive shaft based on output signals of the plurality of position sensors.
前記複数のセンサーフラグ部材が、前記2つの作動ポジションと前記2つのホームポジションに対応する2つのフラグ部を有する第1センサーフラグ部材と、前記2つの作動ポジションの一方及びそれに隣接する前記2つのホームポジションの一方に対応する1つのフラグ部を有する第2センサーフラグ部材とからなることを特徴とする請求項1に記載の穿孔システム。 One rotation of the rotary drive shaft has two operation positions and two home positions alternately,
The plurality of sensor flag members include a first sensor flag member having two flag portions corresponding to the two operation positions and the two home positions, and the two homes adjacent to one of the two operation positions. The drilling system according to claim 1, comprising a second sensor flag member having one flag portion corresponding to one of the positions.
前記複数のパンチ部材を駆動する正逆回転可能な駆動モーターと、
前記駆動モーターの回転を前記複数のパンチ部材に伝達する回転駆動軸と、
前記回転駆動軸と一体に回転する複数のセンサーフラグ部材と、
前記複数のセンサーフラグ部材にそれぞれ対応する複数のポジションセンサーとを備え、
前記回転駆動軸の1回転内に、少なくとも1つの前記パンチ部材が穿孔動作している複数の作動ポジションと、全部の前記パンチ部材が前記待機位置にある、前記複数の作動ポジションと同数のホームポジションとが交互に設けられ、
前記複数のポジションセンサーが、前記複数の作動ポジションと同数設けられ、
1つの前記ポジションセンサーが、前記複数の作動ポジション及び前記ホームポジションに対応する複数のフラグ部を有し、かつ前記複数のフラグ部のエッジ部が、それぞれ前記複数の作動ポジションとそれに隣接する前記ホームポジションとの境界に対応するように配置され、
残りの前記ポジションセンサーが、それぞれ異なる1つの前記作動ポジション及びそれに隣接する前記ホームポジションに対応する1つのフラグ部を有し、かつ前記1つのフラグ部のエッジ部が、前記1つの前記作動ポジション及びそれに隣接する前記ホームポジションと、それらに隣接する前記作動ポジション及び前記ホームポジションとの境界に対応するように配置された穿孔システムにおいて、
前記複数のポジションセンサーの出力信号に基づいて、前記回転駆動軸の回転位置を判定することを特徴とする穿孔システム制御方法。 A plurality of punch members that reciprocate between the punching position and the standby position to punch the sheet;
A drive motor capable of rotating forward and reverse to drive the plurality of punch members;
A rotation drive shaft for transmitting rotation of the drive motor to the plurality of punch members;
A plurality of sensor flag members that rotate integrally with the rotation drive shaft;
A plurality of position sensors respectively corresponding to the plurality of sensor flag members;
A plurality of operating positions in which at least one punch member is perforated within one rotation of the rotational drive shaft, and the same number of home positions as the plurality of operating positions in which all the punch members are in the standby position Are provided alternately,
The plurality of position sensors are provided in the same number as the plurality of operating positions,
One position sensor has a plurality of flag portions corresponding to the plurality of operation positions and the home position, and the edge portions of the plurality of flag portions respectively include the plurality of operation positions and the home adjacent thereto. It is arranged to correspond to the boundary with the position,
The remaining position sensors have one flag portion corresponding to one different operating position and the adjacent home position, and an edge portion of the one flag portion is the one operating position and In the drilling system arranged to correspond to the boundary between the home position adjacent to it and the operating position and home position adjacent to them.
A drilling system control method, comprising: determining a rotational position of the rotary drive shaft based on output signals of the plurality of position sensors.
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