JP2017165562A - Sheet processing device, sheet processing method, and image formation 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シート処理装置及びシート処理方法に関し、更にかかるシート処理装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a sheet processing apparatus and sheet processing method for automatically punching files or other punch holes in various sheet-like workpieces such as paper sheets, plastic sheets, metal sheets, cloth sheets, and the like. The present invention relates to an image forming apparatus provided with such a sheet processing apparatus.
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、先端に穿孔刃を有する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 up and down a plurality of punch members having a perforating blade at the tip in a perforating direction with a drive motor (for example, see Patent Document 1). reference).
特許文献1の穿孔装置は、共通の駆動モーターのピニオンに噛合するラックからなる共通の歯車伝動部材を直線的に往復動させて、該歯車伝動部材に噛合する受動歯車を有する各パンチ部材に駆動モーターの回転を伝達し、パンチ穴の穿孔動作を実行する。各パンチ部材は、上死点の待機位置から回転しつつ軸線方向に下降し、シートが置かれた穿孔領域に入って穿孔し、下死点から折り返し上昇して待機位置に戻り、穿孔動作を終了する。
The punching device of
また、穿孔後の紙搬送に不具合が発生しないように、駆動モーターの停止精度が良好であり、小型かつ高速処理が可能で低コストな用紙穿孔装置及び用紙処理装置が知られている(例えば、特許文献2を参照)。特許文献2の用紙処理装置は、最初の穿孔動作を行うモーター駆動動作が停止する時又は停止する前に、パンチ刃の位置を検出してオーバーランをチェックし、所望の位置に対してズレがある場合は、所望の位置に近づけるようにモーターの再駆動を行う。
In addition, a paper punching device and a paper processing device are known that have good stop accuracy of the drive motor so as not to cause problems in paper transport after punching, are small and capable of high-speed processing, and are low in cost (for example, (See Patent Document 2). The paper processing apparatus of
特許文献2には、穿孔された用紙の搬送開始を、穿孔動作を行う駆動モーターの停止まで待って行うことが安全であること、パンチ刃がホームポジションに入った時点以降は、駆動モーターの停止前に、穿孔した用紙の搬送を開始しても、用紙又はパンチ穴のエッジがパンチ刃に引っ掛かる不具合は生じないことが記載されている。パンチ刃がホームポジションに入ったことは、ホームポジションセンサーが、駆動モーターにより回転するクランクギアの軸上に取り付けられたホームポジションフィラーの切欠きを検出することによって、検知される。
In
一般に穿孔動作中のパンチ部材には、その外周面とパンチ穴周縁間の摩擦、刃先とダイ孔との擦れ、シートの厚さや材質、性状等に起因する様々な機械的な負荷が作用する。更に駆動モーターには、モーター自体の特性のばらつき、モーター駆動電圧のばらつきが起こり得る。これらは、同じタイミングで駆動モーターを制動しても、駆動モーター及びパンチ部材の停止位置を大きく変動させたり、それらの移動速度をより遅くする虞がある。 In general, various mechanical loads due to friction between the outer peripheral surface of the punch member and the periphery of the punch hole, friction between the blade edge and the die hole, the thickness, material, and properties of the sheet act on the punch member during the punching operation. Further, the drive motor may have variations in characteristics of the motor itself and variations in motor drive voltage. In these cases, even if the drive motor is braked at the same timing, there is a possibility that the stop positions of the drive motor and the punch member are greatly fluctuated and their moving speeds are made slower.
従来技術では、特許文献2に記載されるように、各パンチ部材又はその刃先をポジションセンサーで直接検出しないのが通例であるから、パンチ部材がホームポジションの境界付近で停止又はゆっくり移動している場合、ポジションセンサーがホームポジションを検出しても、実際にはパンチ部材の刃先が穿孔領域に突出している虞がある。その状態で、穿孔されたシートを搬送すると、穿孔刃に引っ掛かってパンチ穴やシートを損傷したり、ジャム(紙詰まり)等の問題が発生する。
In the prior art, as described in
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、シートに複数のパンチ穴を常に高品質にかつ確実に穿設し得るシート処理装置及びシート処理方法を提供することにある。
更に本発明の目的は、そのようなシート処理装置を備えた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 an object of the present invention is to provide a sheet processing apparatus and sheet processing capable of always punching a plurality of punch holes in a sheet with high quality and reliability. It is to provide a method.
Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus provided with such a sheet processing apparatus.
本発明のシート処理装置は、上記目的を達成するために、
穿孔されたシートを所定の処理位置から搬送するシート搬送部と、
待機位置と穿孔位置との間を往復動して、所定の処理位置にある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待機位置と穿孔位置との間で往復動させる共通の駆動モーターと、
シート搬送部を制御する制御部とを備え、
制御部が、複数のパンチ部材の全部が待機位置にあることを判定し、該判定から駆動モーターが所定の回転量回転したとき、穿孔されたシートを所定の処理位置から搬送するように、シート搬送部を制御する、ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the sheet processing apparatus of the present invention provides
A sheet conveying unit that conveys the punched sheet from a predetermined processing position;
A plurality of punch members that reciprocate between a standby position and a punching position to punch a sheet at a predetermined processing position;
A common drive motor for reciprocating a plurality of punch members between a standby position and a punching position;
A control unit for controlling the sheet conveying unit,
The control unit determines that all of the plurality of punch members are in the standby position, and when the driving motor rotates by a predetermined rotation amount based on the determination, the sheet is conveyed so as to convey the punched sheet from the predetermined processing position. The conveyance unit is controlled.
このように制御部がシート搬送部を制御することによって、穿孔動作後に常に全部のパンチ部材が完全に待機位置にある状態で、穿孔されたシートを所定の処理位置から搬送することができる。それにより、シートに複数のパンチ穴を高品質に確実に穿設し得ると共に、シートの穿孔から搬送までの所要時間を短縮できるので、生産性の向上を図ることができる。 As described above, the control unit controls the sheet conveying unit, so that the punched sheet can be conveyed from a predetermined processing position in a state where all punch members are always in the standby position after the punching operation. As a result, a plurality of punch holes can be reliably punched with high quality in the sheet, and the required time from punching to conveyance of the sheet can be shortened, so that productivity can be improved.
或る実施形態では、駆動モーターの回転量を検出するエンコーダーを更に備え、制御部が、エンコーダーの出力パルス数によって前記所定の回転量を検出することによって、駆動モーターの回転速度に拘わらず、穿孔されたシートを所定の処理位置から搬送するタイミングをより正確に判定しかつ制御することができる。 In one embodiment, an encoder for detecting the rotation amount of the drive motor is further provided, and the control unit detects the predetermined rotation amount based on the number of output pulses of the encoder, so that the perforation is performed regardless of the rotation speed of the drive motor. It is possible to more accurately determine and control the timing at which the processed sheet is conveyed from a predetermined processing position.
別の実施形態では、駆動モーターの回転により、複数のパンチ部材を待機位置と穿孔位置との間で往復動させるように移動する共通の駆動力伝達部材を更に備え、制御部が、複数のパンチ部材の全部が待機位置にあることを、駆動力伝達部材の位置から判定する。これにより、穿孔されたシートを所定の処理位置から搬送するタイミング及びその起点をより簡単かつ確実に検知することができる。 In another embodiment, the driving unit further includes a common driving force transmission member that moves the plurality of punch members to reciprocate between the standby position and the punching position by rotation of the drive motor, and the control unit includes the plurality of punch members. It is determined from the position of the driving force transmission member that all the members are in the standby position. As a result, it is possible to more easily and reliably detect the timing for conveying the punched sheet from the predetermined processing position and its starting point.
別の実施形態では、駆動力伝達部材と一体に移動する検出子と、該検出子を検出して出力するセンサーとを更に備え、制御部が、センサーの出力に基づいて、複数のパンチ部材の全部が待機位置にあることを判定する。このような簡単な構成により、穿孔されたシートを所定の処理位置から搬送するタイミングの起点をより正確に検知することができる。 In another embodiment, the detector further includes a detector that moves integrally with the driving force transmission member, and a sensor that detects and outputs the detector, and the control unit is configured to output a plurality of punch members based on the output of the sensor. It is determined that everything is in the standby position. With such a simple configuration, it is possible to more accurately detect the starting point of the timing at which the punched sheet is conveyed from the predetermined processing position.
また別の実施形態では、駆動力伝達部材が直線的にいずれか一方の方向に移動する往行程と該往行程の後に反対方向に移動する復行程とにおいて、それぞれパンチ部材が待機位置と穿孔位置との間を1往復してシートを穿孔し、往行程及び復行程でそれぞれシートの穿孔後に複数のパンチ部材の全部が待機位置にあることを制御部が判定し得るように、検出子が複数設けられている。これにより、複数のシートに連続してパンチ穴を高品質かつ確実に穿孔でき、しかも1回の穿孔動作でシートの穿孔から搬送までの所要時間が短縮されるので、生産性を向上させることができる。 In another embodiment, the punch member is in the standby position and the punching position in the forward stroke in which the driving force transmission member linearly moves in either direction and in the backward stroke in which the driving force transmission member moves in the opposite direction after the forward stroke, respectively. A plurality of detectors so that the control unit can determine that all of the plurality of punch members are in the standby position after punching the sheet in each of the forward and backward strokes. Is provided. As a result, punch holes can be punched continuously and with high quality in a plurality of sheets, and the time required from punching to transporting a sheet can be shortened with a single punching operation, so that productivity can be improved. it can.
本発明の別の側面によれば、穿孔されたシートを所定の処理位置から搬送するシート搬送部と、待機位置と穿孔位置との間を往復動して、所定の処理位置にある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待機位置と穿孔位置との間で往復動させる共通の駆動モーターとを用いたシート処理方法であって、
複数のパンチ部材の全部が待機位置にあることを判定し、その判定から駆動モーターが所定の回転量回転したとき、穿孔されたシートを所定の処理位置から搬送するように、シート搬送部を制御する、シート処理方法が提供される。
According to another aspect of the present invention, a sheet conveying unit that conveys a punched sheet from a predetermined processing position and a standby position and a punching position are reciprocated to punch a sheet at the predetermined processing position. A sheet processing method using a plurality of punch members, and a common drive motor for reciprocating the plurality of punch members between a standby position and a punching position,
It is determined that all of the plurality of punch members are in the standby position, and when the drive motor rotates by a predetermined amount of rotation based on the determination, the sheet conveying unit is controlled to convey the punched sheet from the predetermined processing position. A sheet processing method is provided.
このようにシート搬送部を制御することによって、穿孔動作後に常に全部のパンチ部材が完全に待機位置にある状態で、穿孔されたシートを所定の処理位置から搬送することができる。それにより、シートに複数のパンチ穴を高品質に確実に穿設し得ると共に、シートの穿孔から搬送までの所要時間を短縮して、生産性の向上を図ることができる。 By controlling the sheet conveying unit in this way, it is possible to convey the punched sheet from a predetermined processing position in a state where all the punch members are always in the standby position after the punching operation. As a result, a plurality of punch holes can be reliably punched with high quality in the sheet, and the time required from the punching of the sheet to its conveyance can be shortened to improve productivity.
或る実施形態では、エンコーダーを用いて駆動モーターの回転量を検出し、エンコーダーの出力パルス数によって前記所定の回転量を検出することによって、駆動モーターの回転速度に拘わらず、穿孔されたシートを所定の処理位置から搬送するタイミングをより正確に判定しかつ制御することができる。 In an embodiment, the rotation amount of the drive motor is detected using an encoder, and the predetermined rotation amount is detected based on the number of output pulses of the encoder, so that the punched sheet is formed regardless of the rotation speed of the drive motor. It is possible to more accurately determine and control the timing of conveyance from a predetermined processing position.
別の実施形態では、駆動モーターの回転により移動する共通の駆動力伝達部材を用いて、複数のパンチ部材を待機位置と穿孔位置との間で往復動させ、複数のパンチ部材の全部が待機位置にあることを駆動力伝達部材の位置から判定する。これにより、穿孔されたシートを所定の処理位置から搬送するタイミング及びその起点をより簡単かつ確実に検知することができる。 In another embodiment, a plurality of punch members are reciprocated between a standby position and a punching position using a common driving force transmission member that is moved by rotation of a drive motor, and all of the plurality of punch members are in a standby position. Is determined from the position of the driving force transmission member. As a result, it is possible to more easily and reliably detect the timing for conveying the punched sheet from the predetermined processing position and its starting point.
また、別の実施形態では、前記所定の回転量を超えて回転した後に停止するように、複数のパンチ部材の全部が待機位置に入る前に、駆動モーターに制動をかけることにより、前記所定の回転量を確保すると共に、次の穿孔動作に備えて、駆動モーター及びパンチ部材をより早く停止させ、生産性をより高めることができる。 In another embodiment, the predetermined motor is braked before all of the plurality of punch members enter the standby position so as to stop after rotating beyond the predetermined rotation amount. In addition to ensuring the amount of rotation, it is possible to stop the drive motor and the punch member earlier in preparation for the next drilling operation, thereby increasing the productivity.
本発明の別の側面によれば、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に複数のパンチ穴を高品質に確実に穿設し得ると共に、高い生産性を得られる画像形成装置が提供される。 According to another aspect of the present invention, the sheet processing apparatus of the present invention described above is provided, whereby a plurality of punch holes can be reliably punched in the sheet after image formation, and high productivity is achieved. An image forming apparatus is provided.
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(a)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、本実施形態の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、穿孔装置Cが内蔵されている。 FIG. 1A schematically shows an overall configuration of an image forming system including a punching device according to the present invention. As shown in the figure, the image forming system according to the present embodiment 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 The sheet post-processing apparatus B includes a punching device C.
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には、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。
In 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A3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、図1(b)に示すように、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。
As shown in FIG. 1B, the sheet post-processing apparatus B aligns 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30、下流側に正逆転可能な搬送ローラー31対がそれぞれ設けられている。更にシート搬入経路28には、搬入ローラー対30の直ぐ下流にシート後端整合部33が設けられ、該シート後端整合部と穿孔装置C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34が配置されている。
In the sheet carry-in
前記制御部は、搬送ローラー対31によりシート搬入経路28を搬送される前記シートの後端がシート検知センサ34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即ち反転させる。反転してシート搬入経路28を逆送される前記シートの後端がシート後端整合部33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。
When the trailing edge of the sheet conveyed through the sheet carry-in
これにより、シートSは、図示するように、その後端をシート後端整合部33に整合させて位置決めした状態で、搬送ローラー対31によって穿孔装置Cに対して所定の穿孔処理位置に保持される。前記制御部は、穿孔装置Cを作動させて、所望の数のパンチ穴をシートSの所定の位置に穿孔する。
As a result, the sheet S is held at a predetermined perforation processing position with respect to the perforation apparatus C by 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.
同図に示すように、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駆動力伝達部材として、長手方向に直線状に延長するラック部材43とを備える。前記駆動モーターの駆動制御は、後述するように、シート後処理装置Bに設けられた制御部によって行われる。
As shown in the figure, 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と下部フレーム45とを備える。上部フレーム44は、図3に断面示するように、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。下部フレーム45は、その略全長に亘って、シート支持面45aと下部プレート部50の水平な下面との間に、一定の僅かな隙間51が画定されるように配置され、その長手方向の両端で上部フレーム44と一体に結合されている。隙間51は、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処理位置に配置するためのシート通路を形成し、該隙間内でシート支持面45aに支持されたシートにパンチ穴が穿設される。
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3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46aが、下側のガイド孔44bにはその下端部46b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、それと同心に円筒カムからなるカム部材56が、軸線方向及び周方向に一体に取り付けられている。更にパンチ部材40には、その軸線方向に沿ってカム部材56の下側に、平歯車からなる被動歯車57が、軸線方向及び周方向に一体に取り付けられている。被動歯車57は、パンチ部材40に対して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取り付けることもできる。
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。図3に示すように、上部フレーム44の中間プレート部49には、カム溝60に係合するカムフォロア部材としてのカムピン61が、ビス等の固定具で固定されている。カムピン61は、カム部材56の外周面に向けて水平に突出し、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。各カム溝60a〜60dにそれぞれ係合するカムピン54は、いずれも同じ高さに配置されている。
The
カム溝60は、図4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位置まで上昇し、該頂点位置から同じ割合で直線部62まで下降する傾斜部63とから構成される。傾斜部63の頂点位置は、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. 4, the
図5(a)〜(d)は、パンチ部材40を上方から見て時計方向に回転するときの穿孔動作を示している。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5(a)に示すように、軸線方向に上死点の待機位置に保持される。パンチ部材40は、前記待機位置において、穿孔刃53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。図5(b)に示すように、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、パンチ部材40は前記痛き位置から軸線方向下向きに下降し、穿孔刃53はシートSの穿孔を開始しようとする。
5A to 5D show a punching operation when the
図5(c)では、カム部材56が更に回転して、カムピン61が傾斜部63の上向き傾斜面を頂点位置付近まで上り、穿孔刃53はシートSを穿孔した直後の下方位置にある。カムピン61が傾斜部63の頂点位置に至ると、パンチ部材40は、図5(d)に示す軸線方向に下死点の穿孔位置に到達し、穿孔刃53がシートSを完全に貫通してパンチ穴が形成される。
In FIG. 5C, the
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の頂点位置を越えると、前記下死点から軸線方向上向きに上昇する。カムピン61が傾斜部63の下向き傾斜面から直線部62に入ると、パンチ部材40は、図5(a)の前記待機位置に戻り、軸線方向の移動を停止する。この位置でカム部材56の回転を一旦停止させた後、反時計方向に回転させると、パンチ部材40は、図5(a)〜(d)とは逆向きに回転しつつ、図5(a)〜(d)と同様に軸線方向に移動し、シートSを穿孔する。このように、パンチ部材40の回転動作は、カム溝60とカムピン61との係合によって軸線方向の直線往復動作に変換される。
When the
上述したように駆動モーター42の回転を全部のパンチ部材40a〜40dに伝達するラック部材43は、図2,図4に示すように、前記各パンチ部材の被動歯車57に噛合する歯部58を有する。歯部58は、ラック部材43のパンチ部材側の側面に長手方向に沿って略全長に亘って形設されている。
As described above, the
ラック部材43は、図3に示すように、その上辺部がカムピン61の基端部61aによってかつ下辺部が上部フレーム44の下部プレート部50上面によって上下方向に規制されると共に、前記各パンチ部材の被動歯車57と上部フレーム44の中間プレート部49とによって前後方向に規制されている。これにより、ラック部材43は、全パンチ部材40a〜40dを、その受動歯車57に歯部58を噛合させつつ、長手方向に沿って直線的に往復動させることができる。前記各パンチ部材40a〜40dは、ラック部材43の移動量に応じてそれぞれ所定角度ずつ回転する。
As shown in FIG. 3, the
ラック部材43を長手方向に往復動させるための駆動モーター42は、図2に示すように、上部フレーム44の図中左端下部にブラケット59によって固定されている。駆動モーター42の回転軸65には、その上端に駆動歯車66が装着され、該駆動歯車と噛合する中間の減速歯車列67を介して、ラック部材43の歯部58に連結されている。これにより、駆動モーター42の回転を減速してラック部材43に伝達し、該駆動モーターの回転方向に応じてラック部材をいずれかの方向に直線移動させることができる。
As shown in FIG. 2, the
駆動モーター42には、その回転量を検出するために、エンコーダー69が設けられている。エンコーダー69は、回転軸65の下端に一体回転可能に装着されたコードホイール70と、該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を有するセンサー部71とからなる光学透過型である。これにより、駆動モーター42の回転方向及び回転数を、例えば各パンチ部材40a〜40dの穿孔タイミングと関連させて、より高精度に制御することができる。
The
図6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2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。
FIG. 6 is a development view of the cam grooves 60a to 60d of the
図6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. 6, 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。尚、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
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。前記各カム溝に係合するカムピン61は、上述したように同じ角度位置及び同じ高さ位置に配置されている。従って、パンチ部材40a〜40dは、回転させると、前記位相差による時間差が生じることを除いて、軸線方向に沿って同じ量だけ移動する。
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、全部の前記パンチ部材に共通の駆動モーター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
本実施形態の穿孔装置は、各パンチ部材40a〜40dのカム溝60a〜60dに位相差Δα、Δβを持たせて前記傾斜部を形成したことによって、4穴又は2穴穿孔のいずれの場合も、最初のパンチ部材が穿孔を終了してから最後のパンチ部材が穿孔を終了して待機位置に戻るまでに、多少のタイムラグが生じる。そこで、本実施形態では、最後のパンチ部材がシートSを完全に穿孔して待機位置に戻るまで、ラック部材43を移動させ続けるように、かつ全部のパンチ部材が待機位置で停止するように、駆動モーター42の回転及び制動を制御する。
In the punching apparatus of this embodiment, the cam grooves 60a to 60d of the
図6に示すように、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3つの角度範囲が存在する。本実施形態では、前記3つの角度範囲を第1〜第3ホームポジションHp1〜Hp3と称する。前記第1〜第3ホームポジションでは、全パンチ部材40a〜40dが、前記上死点の待機位置にあって、次の穿孔動作を待機している状態である。これに対し、同図において中央に位置する第1ホームポジションHp1と左右両端に位置する第2、第3ホームポジションHp2,Hp3間の2つの角度範囲は、少なくとも1つのパンチ部材40が前記待機位置から軸線方向に移動して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。
As shown in FIG. 6, the cam grooves 60 a to 60 d have three angle ranges in which the straight portions of all the
本実施形態では、穿孔装置Cの起動時にイニシャライズ動作としてラック部材43が停止する長手方向の位置を基準位置とし、それに対応するカム溝60の基準位置PRを、図6に示すように、第1ホームポジションHp1内に設定する。従って、各パンチ部材40及びカム溝60の回転位置は、基準位置PRの角度位置を0°として、その回転方向をラック部材43の長手方向の移動方向と対応付けして決定することができる。
In the present embodiment, the position in the longitudinal direction where the
ラック部材43が長手方向に前記基準位置から図2中右側に移動して、パンチ部材40a〜40dが、第1ホームポジションHp1から該パンチ部材を平面視して時計方向に回転すると、カムピン61が図6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。前記パンチ部材が更に時計方向に回転して、カムピン61が第2ホームポジションHp2内で停止するようにして、ラック部材43の移動を停止させ、それにより2穴の穿孔動作は終了する。
When the
この停止位置からラック部材43が長手方向に図2中左側に移動して、パンチ部材40a〜40dが、第2ホームポジションHp2から反時計方向に回転すると、カムピン61が図6中左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、次の2穴の穿孔動作が行われる。同様に前記パンチ部材が更に反時計方向に回転して、カムピン61が第1ホームポジションHp1内で停止するようにして、ラック部材43の移動を停止させる。このようにラック部材43を前記基準位置から第1ホームポジションHP1と第2ホームポジションHP2間で往復動させると、その往行程及び復行程の両方で、第2、第3パンチ部材40b、40cによるシートの2穴穿孔動作が繰り返し実行される。
When the
逆に、ラック部材43が長手方向に前記基準位置から図2中左側に移動して、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6中左側に移動してカム溝60a〜60d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。前記パンチ部材が更に反時計方向に回転して、カムピン61が第3ホームポジションHp3内で停止するようにして、ラック部材43の移動を停止させることにより、4穴の穿孔動作は終了する。
Conversely, when the
この停止位置からラック部材43が長手方向に図2中右側に移動して、パンチ部材40a〜40dが、第3ホームポジションHp3から時計方向に回転すると、カムピン61が図6中右側に移動してカム溝60a〜60dの第2作動ポジションOp2に入り、次の4穴の穿孔動作が行われる。同様に前記パンチ部材が更に時計方向に回転して、カムピン61が第1ホームポジションHp1内で停止するようにして、ラック部材43の移動を停止させる。このようにラック部材43を前記基準位置から第1ホームポジションHP1と第3ホームポジションHP3間で往復動させると、その往行程及び復行程の両方で、全パンチ部材40a〜40dによるシートの4穴穿孔動作が繰り返し実行される。
When the
穿孔装置Cには、ラック部材43の長手方向位置即ち直線方向の移動位置を検出するためのラック位置検出機構73が設けられている。ラック位置検出機構73は、図2及び図7(a)に示すように、ラック部材58の左端上辺部に一体に設けられたフラグ部材74を有する。フラグ部材74は、図7(b)に示すように、その前縁部から垂直上向きに突出する第1〜第3フラグ75〜77と、図7(c)に示すように、前記前縁部から水平前方に突出する第4フラグ78とを有する。
The punching device C is provided with a rack position detection mechanism 73 for detecting the longitudinal position of the
第1〜第3フラグ75〜77は、それぞれラック部材43の長手方向に比較的短い所定の長さを有しかつ長手方向と直交する向きに一定の幅を有する略矩形の板状部からなり、それらの左右両端に長手方向に直交するエッジを有する。フラグ部材74の長手方向に沿って、略中央に第1フラグ75が、左右各端に第2、第3フラグ76,77がそれぞれ所定の間隔をもって配置されている。第4フラグ78は、図7(c)に示すように、ラック部材43の長手方向に比較的長い所定の長さを有しかつ長手方向と直交する向きに一定の幅を有する細長い略矩形の板状部からなり、その左右両端にそれぞれ長手方向に直交するエッジを有する。
The first to
第1〜第3フラグ75〜77は、それらの長手方向の長さ範囲が図6の第1〜第3ホームポジションHp1〜Hp3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フラグ75と第2、第3フラグ76,77間に画定される間隙部は、それぞれ長手方向の長さ範囲が第1、第2作動ポジションOp1,Op2の角度位置に対応するように設定されている。従って、第1フラグ75の左右エッジ75a,75bは、第1ホームポジションHp1と隣接する第1、第2作動ポジションOp1,Op2との境界に一致する。第2フラグ76の右エッジ76aは、第2ホームポジションHp2と第1作動ポジションOp1との境界に一致し、第3フラグ77の左エッジ77aは、第3ホームポジションHp3と第2作動ポジションOp2との境界に一致する。
The first to
第4フラグ78は、図中右側のエッジ78aを第1フラグ75の範囲内に配置しかつ左側のエッジ78bを第2フラグ76の範囲内に配置して、長手方向に第1フラグ75と第2フラグ76とを跨ぐように延在する。また、図7(b),(c)に示すように、本明細書中及び添付図面において説明を簡単にするために、ラック部材43が前記基準位置にあるときに、図6に示すパンチ部材40及びカム溝60の基準位置PRに対応するフラグ部材74上の長手方向位置を、その長手方向の移動の起点となる基準位置PRとして表すこととする。この場合、第4フラグ78の右エッジ78aは、図示するように、基準位置PRに一致するように設けることが好ましい。
In the
更にラック位置検出機構73は、図7(a)に示すように、上部フレーム44に断面L字形のステー80を介して取り付けられた第1〜第3ポジションセンサー81〜83を有する。各ポジションセンサー81〜83は、それぞれ所定の間隙をおいて対向させた矩形箱状の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。本実施形態の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前記フラグが通過して遮光されるとオン状態になる。これとは逆に、前記ポジションセンサーのオンオフを設定することもできる。
Furthermore, the rack position detection mechanism 73 includes first to
第1ポジションセンサー81は、第1〜第3フラグ75〜77の位置を検出する。前記第1ポジションセンサーは、ラック部材43が前記基準位置にあるとき、その前記投光部及び受光部の投受光位置が第1フラグ75の範囲内にあるように、好ましくは図7(b)に示すように、基準位置PRに一致するように配置される。従って、図6においてカムピン61がいずれかの前記ホームポジションとそれに隣接する前記作業ポジションとの境界を越えるタイミングに一致して、第1ポジションセンサー81の出力信号のオンオフが切り換わる。
The
第2ポジションセンサー82と第3ポジションセンサー83とは、第4フラグ78の位置を検出するために、図7(c)に示すように、長手方向に沿って第1ポジションセンサー81よりも左側に、左右に所定の間隔で配置されている。より具体的には、図示するようにラック部材43が前記基準位置にあるとき、第2ポジションセンサー82は長手方向に第4フラグ78の略中央に位置するように、第3ポジションセンサー83は、第4フラグ78の図中左側のエッジ78bに一致するように配置される。従って、フラグ部材74即ちラック部材43が基準位置PRから長手方向に移動すると、その向きに対応して第3ポジションセンサー83の出力信号のオンオフが切り換わる。
In order to detect the position of the
図8は、上述したように設定されたラック位置検出機構73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、第1ポジションセンサー81の出力は、パンチ部材40がいずれかのホームポジションHp1〜Hp3にあるとき、オンであり、いずれかの作業ポジションOp1、Op2にあるとき、オフである。従って、第1ポジションセンサー81の出力信号から、パンチ部材40の動作状態、即ち待機位置又は穿孔動作中であることを判定し、かつ待機位置から穿孔動作への移行又は穿孔動作から待機位置への移行を検知することができる。
FIG. 8 shows the relationship between the output signal of the rack position detecting mechanism 73 set as described above and the home position and the operating position set by the
第2ポジションセンサー82の出力は、パンチ部材40が第1ホームポジションHp1及びそれに連続する第1及び第2作業ポジションOp1、Op2の所定の範囲内にあるとき、オンであり、前記所定の範囲を越えた前記第1及び第2作業ポジションの範囲及びそれに連続する第2,第3ホームポジションHp2,Hp3の範囲内にあるとき、オフである。従って、第2ポジションセンサー82の出力信号から、2穴又は4穴穿孔動作に拘わらず、パンチ部材40の移動方向、即ち第1ホームポジションHp1を中心とした往復動の往行程か復行程かを判定することができる。
The output of the
第3ポジションセンサー83の出力は、パンチ部材40が基準位置PRから第2ホームポジションHp2を含む範囲にあるとき、オンであり、基準位置PRから第3ホームポジションHp3を含む範囲にあるとき、オフである。従って、第3ポジションセンサー83の出力信号から、パンチ部材40の穿孔動作が4穴か2穴かを判定することができる。
The output of the
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〜第3ポジションセンサー81〜83の出力信号はオン/オン/オン又はオフである。2穴穿孔動作の往行程では、第2,第3ポジションセンサー82,83がオン/オフの状態で、第1ポジションセンサー81がオンからオフになることによって、パンチ部材40が第1ホームポジションHp1から第1作業ポジションOp1即ち2穴穿孔動作に入ったことが検知される。第2ポジションセンサー82の出力がオンからオフに切り換わった後、第2,第3ポジションセンサー82,83がオフ/オフの状態で、第1ポジションセンサー81がオフからオンになることによって、パンチ部材40が第1作業ポジションOp1から第2ホームポジションHp2即ち待機位置に入ったことが検知される。
When the
2穴穿孔動作の復行程では、第2,第3ポジションセンサー82,83がオフ/オフの状態で、第1ポジションセンサー81がオンからオフになることによって、パンチ部材40が第2ホームポジションHp2から第1作業ポジションOp1即ち戻りの2穴穿孔動作に入ったことが検知される。第2ポジションセンサー82の出力がオフからオンに切り換わった後、第2,第3ポジションセンサー82,83がオン/オフの状態で、第1ポジションセンサー81がオフからオンになることによって、パンチ部材40が第1作業ポジションOp1から第1ホームポジションHp1即ち待機位置に入ったことが検知される。
In the reverse stroke of the 2-hole drilling operation, the
4穴穿孔動作の往行程では、第2,第3ポジションセンサー82,83がオン/オンの状態で、第1ポジションセンサー81がオンからオフになることによって、パンチ部材40が第1ホームポジションHp1から第2作業ポジションOp2即ち4穴穿孔動作に入ったことが検知される。第2ポジションセンサー82の出力がオンからオフに切り換わった後、第2,第3ポジションセンサー82,83がオフ/オンの状態で、第1ポジションセンサー81がオフからオンになることによって、パンチ部材40が第2作業ポジションOp2から第3ホームポジションHp3即ち待機位置に入ったことが検知される。
In the forward stroke of the four-hole drilling operation, the
4穴穿孔動作の復行程では、第2,第3ポジションセンサー82,83がオフ/オンの状態で、第1ポジションセンサー81がオンからオフになることによって、パンチ部材40が第3ホームポジションHp3から第2作業ポジションOp2即ち戻りの4穴穿孔動作に入ったことが検知される。第2ポジションセンサー82の出力がオフからオンに切り換わった後、第2,第3ポジションセンサー82,83がオン/オンの状態で、第1ポジションセンサー81がオフからオンになることによって、パンチ部材40が第2作業ポジションOp2から第1ホームポジションHp1即ち待機位置に入ったことが検知される。
In the reverse stroke of the four-hole drilling operation, the
このように第1〜第3ポジションセンサー81〜83の出力信号を検出することによって、パンチ部材40の位置、回転方向、動作状態、前記各ホームポジションと作業ポジション間での移行タイミング等を判定・検知することができる。パンチ部材40の回転は、被動歯車57及び歯部58からなる歯車機構とカム部材56及びカムピン61からなるカム機構とを介してラック部材43の長手方向の移動と、更に該ラック部材と歯部58,中間歯車列67及び駆動歯車66からなる歯車機構とを介して駆動モーター42の回転と、一元的な関係を有する。従って、第1〜第3ポジションセンサー81〜83の出力信号に基づいて駆動モーター42の回転を制御することによって、パンチ部材40の穿孔動作を一元的に制御することができる。
By detecting the output signals of the first to
図9は、本実施形態のシート後処理装置Bの制御構成を概略的に示している。シート後処理装置B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を組み込んだ又はシート後処理装置Bを併設した画像形成装置A等の本体側に設けることができる。
FIG. 9 schematically shows a control configuration of the sheet post-processing apparatus B of the present embodiment. The sheet post-processing apparatus B 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69と、第1〜第3ポジションセンサー81〜83とに接続されている。モーター駆動回路91には、駆動モーター42の回転を速やかに停止させるために、該モーターの端子間に適当な大きさの抵抗を有する短絡回路(ショートブレーキ回路)が設けられている。更に制御部87には、画像形成装置A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、画像形成装置A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(シートサイズ、シート枚数、穿孔するパンチ穴数、シートの材質・厚さ等)を本体制御部92から得ることができる。
The
図10は、4穴穿孔動作の往行程における駆動モーター42の制御を説明するためのタイミングチャートである。同図において、横軸は時間、縦軸は電流値である。線L1は、駆動モーター42を回転させて4穴の穿孔動作を行い、穿孔後に前記駆動モーターを制動して停止させるまでのモーター駆動電流の変化を示している。線L2は、第1ポジションセンサー81の出力信号であり、時刻t1に第1フラグ75のエッジ75bを越えて第1ホームポジションHp1から第2作業ポジションOp2に入り、時刻t2に第3フラグ77のエッジ77aを越えて第2作業ポジションOp2から第3ホームポジションHp3に入ることを表している。線L3は、前記駆動モーターのエンコーダー69から出力されるパルス信号である。
FIG. 10 is a timing chart for explaining the control of the
線L1において、時刻t0に駆動モーター42を起動させると、先ず最初のパンチ部材40aが第1ホームポジションHp1の待機位置から回転し始め、時刻t1に第2作業ポジションOp2に入って軸線方向に下降開始し、時刻t3に穿孔刃53の先端がシート上面に接触して穿孔を開始する。時刻t1から所定の穿孔時間経過後に、パンチ部材40aは穿孔動作を終了して第3ホームポジションHp3の待機位置に移動し、駆動モーター42の停止によって停止する。
On the line L1, when the
他の3つのパンチ部材40b〜40dも、最初のパンチ部材40aに続いて順にそれぞれ位相差Δαをもって、同様に第1ホームポジションHp1から第2作業ポジションOp2に入って穿孔動作を行い、第3ホームポジションHp3に移動して駆動モーター42の停止によって停止する。駆動モーター42は、後述するように、最後のパンチ部材40dが第3ホームポジションHp3に到達するよりも前の時刻tbrに、前記ショートブレーキを掛けて制動する。制動後の駆動モーター42は惰性回転し、全部の前記パンチ部材が第3ホームポジションHp3にある状態で完全に停止する。
Each of the other three
穿孔されたシートは、搬送ローラー対31を正転させることによって、穿孔装置Cの前記穿孔処理位置から排紙スタッカー29に向けて搬送される。別の実施形態では、シート後処理装置Bが備える別の処理部、又はシート後処理装置Bに接続された別のシート処理装置に搬送することもできる。
The punched sheet is transported from the punching processing position of the punching device C toward the
シートの搬送開始は、隙間51即ち穿孔領域内でシートが穿孔刃53に触れて損傷したりジャムを生じることを防止するという観点からすれば、全部のパンチ部材40が第3ホームポジションHp3で完全に停止した後にするのが、最も安全である。他方、シートを搬入、穿孔、搬送する一連の工程に要する処理時間を短縮して生産効率を上げるためには、穿孔刃53が前記穿孔領域に存在しないことが確認されれば、駆動モーター42が未だ回転していても、それによりパンチ部材40が未だ移動していても、搬送ローラー対31を回転させてシートを搬送することができる。
From the viewpoint of preventing the sheet from touching the
駆動モーター42が完全に停止したとき、パンチ部材40は、常に略同じ位置で、かつ十分に前記ホームポジションに入って停止することが好ましい。ところが、実際にパンチ部材40には、その外周面とパンチ穴周縁間の摩擦、穿孔刃53とダイ孔54との擦れ、シートの厚さや材質、性状等に起因して、様々な大きさの異なる機械的な負荷が作用する。更に駆動モーター42には、モーター自体の特性のばらつき、モーター駆動電圧のばらつきや、前記ショートブレーキを作動させるパルス信号のミスカウント等が起こり得る。
When the
これらの要因によって、駆動モーター42及びパンチ部材40の停止位置は、同じタイミングで制動しても、大きく変動する可能性がある。更に、制動後の駆動モーター42及びパンチ部材40の移動速度は、時間の経過に伴って遅くなる。パンチ部材40が前記作業ポジションとホームポジションとの境界付近で停止したりゆっくりと移動していると、前記ポジションセンサーが前記フラグを検知しても、前記穿孔領域内に穿孔刃53の一部が残っていたり突出している虞がある。そのような状態で、穿孔されたシートを前記穿孔処理位置から搬送したり、次のシートを搬入すると、穿孔刃53に引っ掛かってパンチ穴やシートの損傷、ジャム(紙詰まり)等が発生する。
Due to these factors, the stop positions of the
本実施形態では、最後のパンチ部材40dが第3ホームポジションHp3に入ったことを第3ポジションセンサー83が検知すると、その時点から駆動モーター42が所定の回転量だけ回転したとき、制御部87は、搬送ローラー31対を正転させる。これにより、穿孔されたシートSは、確実にパンチ部材40の穿孔刃43に接触したり引っ掛かることなく、前記穿孔処理位置から排紙スタッカー29に向けて搬送される。
In the present embodiment, when the
駆動モーター42の前記所定の回転量は、エンコーダー69の出力パルス数により設定することができる。制御部87は、第3ポジションセンサー83の出力信号がオフからオンになると、エンコーダー69のパルスカウントを開始し、所定の出力パルス数ΔNidに達すると、搬送ローラー31対を作動させる。これにより、駆動モーター42の駆動制御に加えてかつそれと協働させて、搬送ローラー31対のシート搬送制御を前記エンコーダーの出力パルス数に基づいて一元的に管理することができる。別の実施形態では、前記所定の回転量を駆動モーター42の回転角度又は回転時間によって設定することができる。
The predetermined rotation amount of the
所定の出力パルス数ΔNidは、例えば数パルス程度の比較的少ないパルス数に設定することが好ましい。これにより、穿孔刃53が確実に前記穿孔領域に残ったり突出しない状態で、パンチ部材40が第3ホームポジションHp3に入ってから比較的短い時間で、シートSの搬送を開始することができる。従って、次のシートをより早く前記穿孔処理位置に搬入して、次の穿孔処理に備えることができる。その結果、画像形成装置Aから順次搬入されるシートの穿孔処理をより高速で、効率良く実行することができる。
The predetermined output pulse number ΔNid is preferably set to a relatively small number of pulses, for example, several pulses. Thus, the conveyance of the sheet S can be started in a relatively short time after the
駆動モーター42に制動をかける時刻tbrは、前記駆動モーターが制動後に停止する時刻tsまでの惰性回転量に基づいて、所望の停止位置から逆算して決定することができる。この惰性回転量も、前記所定の回転量に合わせて、エンコーダー69の出力パルス数により決定することが好ましい。駆動モーター42の惰性回転量に対応するエンコーダー69の出力パルス数Nidは、例えば事前に繰り返し試験等のデータや計算結果から得られる。別の実施形態では、前記惰性回転量を駆動モーター42の回転角度又は回転時間によって決定することができる。
The time tbr when the
時刻tbrは、駆動モーター42の回転量であるエンコーダー69の出力パルス数に基づいて設定することができる。制御部87は、第1ポジションセンサー81の出力がオンからオフに切り換わる時刻t1から前記エンコーダーのパルスカウントを開始し、所定の出力パルス数Nbrに達すると、前記ショートブレーキ回路を接続する。所定の出力パルス数Nbrは、例えば事前に繰り返し試験等のデータや計算結果に基づいて設定される。これにより、駆動モーター42の制動タイミングを正確に判断することができる。
The time tbr can be set based on the number of output pulses of the
上述したシートの搬送制御は、4穴穿孔動作の往行程だけでなく、その復行程、2穴穿孔動作の往復行程についても、同様に適用することができる。以下に図8を用いて、4穴及び2穴穿孔動作の往復行程におけるシートの穿孔及び搬送、駆動モーター42の駆動に関する制御部87による制御について説明する。
The above-described sheet conveyance control can be applied not only to the forward stroke of the 4-hole punching operation but also to the return stroke and the reciprocating stroke of the 2-hole punching operation. Hereinafter, control by the
シート後処理装置B及び穿孔装置Cの起動時、制御部87は、駆動モーター42及びラック部材43即ちフラグ部材74が基準位置PRで待機するように、イニシャライズ動作を実行する。これにより駆動モーター42は、同図の下段に示すように、基準位置PRから起動して、4穴及び2穴穿孔動作の往復行程をそれぞれ連続的に実行可能である。尚、駆動モーター42の回転数nは、制動されるまでの穿孔動作の間、図8では図面を簡単にするために一定値で表したが、上述したように実際には、パンチ部材4及び穿孔刃53がシートから受ける抵抗やパンチ穴との摩擦等による機械的な負荷によって幾分低下することは言うまでもない。
When the sheet post-processing apparatus B and the punching apparatus C are activated, the
4穴穿孔動作の往行程において、制御部87は、駆動モーター42を起動して反時計方向に回転させ、ラック部材43を長手方向に沿って図2中左側に移動させる。第1ポジションセンサー81の出力がオンからオフに変わると、制御部87は、エンコーダー69のパルスカウントを開始する。エンコーダー69の出力パルス数が、事前に設定した制動パルス数Nbr11に達すると、制御部87は、モーター駆動回路91の前記短絡回路を接続して、駆動モーター42にショートブレーキをかける。
In the forward stroke of the four-hole drilling operation, the
この後、駆動モーター42が惰性回転し、ラック部材43が第3ホームポジションHp3に入り、第1ポジションセンサー81が第3フラグ77のエッジ77aを検知してオフからオンに変わると、制御部87は、エンコーダー69のパルスカウントを開始する。前記エンコーダーの出力パルス数が、事前に設定したシート搬送パルス数ΔNid11に達すると、制御部87は、搬送ローラー31対を作動させて、穿孔されたシートを前記穿孔処理位置から搬送する。
Thereafter, when the
駆動モーター42の惰性回転によってラック部材43は更に移動し、第3ホームポジションHp3内の位置Ps1で停止する。前記シートの搬送後に続けて4穴穿孔動作の復行程を行う場合、制御部87は、搬送ローラー31対を作動させて次のシートを搬入し、前記穿孔処理位置に位置決めして保持する。
The
4穴穿孔動作の復行程において、制御部87は、ラック部材43が位置Ps1に停止した状態から、駆動モーター42を起動して逆方向即ち時計方向に回転させ、ラック部材43を長手方向に沿って図2中右側に移動させる。第1ポジションセンサー81の出力がオンからオフに変わると、制御部87は、エンコーダー69のパルスカウントを開始し、その出力パルス数が事前に設定した制動パルス数Nbr12に達すると、前記短絡回路を接続して駆動モーター42にショートブレーキをかける。
In the backward stroke of the four-hole drilling operation, the
この後、駆動モーター42が惰性回転し、ラック部材43が更に移動して第1ホームポジションHp1に入り、第1ポジションセンサー81が第1フラグ75のエッジ75bを検知してオフからオンに変わると、制御部87は、エンコーダー69のパルスカウントを開始する。前記エンコーダーの出力パルス数が、事前に設定したシート搬送パルス数ΔNid12に達すると、制御部87は、搬送ローラー31対を作動させて、復行程で穿孔されたシートを前記穿孔処理位置から搬送する。
Thereafter, when the
駆動モーター42の惰性回転によりラック部材43は、第1ホームポジションHp1内で更に移動し、基準位置PR又はその付近で停止する。続けて4穴穿孔動作の往行程を行う場合、制御部87は、搬送ローラー31対を作動させて次のシートを搬入し、前記穿孔処理位置に位置決めして保持する。このように往復行程を繰り返すことによって、画像形成装置Aから連続して導入される複数のシートに4穴のパンチ穴を高品質にかつ確実に、効率良く形成することができる。
Due to the inertial rotation of the
2穴穿孔動作においても、上記4穴穿孔動作と同様の往復行程が行われる。2穴穿孔動作の往行程で、制御部87は、駆動モーター42を起動して時計方向に回転させ、ラック部材43を長手方向に沿って図2中右側に移動させる。第1ポジションセンサー81の出力がオンからオフに変わると、制御部87は、エンコーダー69のパルスカウントを開始し、その出力パルス数が事前に設定した制動パルス数Nbr21に達すると、前記短絡回路を接続して駆動モーター42にショートブレーキをかける。
In the 2-hole drilling operation, the same reciprocating process as that in the 4-hole drilling operation is performed. In the forward stroke of the two-hole drilling operation, the
この後、駆動モーター42が惰性回転し、ラック部材43が第2ホームポジションHp2に入り、第1ポジションセンサー81が第2フラグ76のエッジ76aを検知してオフからオンに変わると、制御部87は、エンコーダー69のパルスカウントを開始する。前記エンコーダーの出力パルス数が、事前に設定したシート搬送パルス数ΔNid21に達すると、制御部87は、搬送ローラー31対を作動させて、穿孔されたシートを前記穿孔処理位置から搬送する。
Thereafter, when the
駆動モーター42の惰性回転によってラック部材43は更に移動し、第2ホームポジションHp2内の位置Ps2で停止する。前記シートの搬送後に続けて2穴穿孔動作の復行程を行う場合、制御部87は、搬送ローラー31対を作動させて次のシートを搬入し、前記穿孔処理位置に位置決めして保持する。
The
2穴穿孔動作の復行程では、制御部87は、ラック部材43が位置Ps2に停止した状態から、駆動モーター42を起動して逆方向即ち反時計方向に回転させ、ラック部材43を長手方向の逆方向に移動させる。第1ポジションセンサー81の出力がオンからオフに変わると、制御部87は、エンコーダー69のパルスカウントを開始し、その出力パルス数が事前に設定した制動パルス数Nbr22に達すると、前記短絡回路を接続して駆動モーター42にショートブレーキをかける。
In the backward stroke of the two-hole drilling operation, the
この後、駆動モーター42が惰性回転し、ラック部材43が更に移動して第1ホームポジションHp1に入り、第1ポジションセンサー81が第1フラグ75のエッジ75aを検知してオフからオンに変わると、制御部87は、エンコーダー69のパルスカウントを開始する。前記エンコーダーの出力パルス数が、事前に設定したシート搬送パルス数ΔNid22に達すると、制御部87は、搬送ローラー31対を作動させて、復行程で穿孔されたシートを前記穿孔処理位置から搬送する。
Thereafter, when the
駆動モーター42の惰性回転によりラック部材43は、第1ホームポジションHp1内で更に移動し、基準位置PR又はその付近で停止する。続けて2穴穿孔動作の往行程を行う場合、制御部87は、搬送ローラー31対を作動させて次のシートを搬入し、前記穿孔処理位置に位置決めして保持する。このように往復行程を繰り返すことによって、画像形成装置Aから連続して導入される複数のシートに2穴のパンチ穴を高品質にかつ確実に、効率良く形成することができる。
Due to the inertial 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、駆動モーターの回転を複数のパンチ部材に伝達するために、上述したラック部材、歯車機構及びカム機構からなる構成以外の駆動力伝達機構を有する穿孔装置を備えるシート処理装置についても、本発明は同様に適用することができる。また、穿孔装置に設けられるパンチ部材の数、配列及び間隔は、様々に変更することができる。 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, the present invention also relates to a sheet processing apparatus including a punching device having a driving force transmission mechanism other than the above-described configuration including a rack member, a gear mechanism, and a cam mechanism in order to transmit rotation of a driving motor to a plurality of punch members. Can be applied as well. In addition, the number, arrangement, and interval of the punch members provided in the punching device can be variously changed.
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
42 駆動モーター
43 ラック部材
44 上部フレーム
45 下部フレーム
53 穿孔刃
56 カム部材
57 被動歯車
60、60a〜60d カム溝
61 カムピン
62 直線部
63 傾斜部
69 エンコーダー
73 ラック位置検出機構
75〜78 フラグ
81〜83 ポジションセンサー
A Image forming apparatus B Sheet post-processing apparatus
Claims (10)
待機位置と穿孔位置との間を往復動して、前記所定の処理位置にあるシートを穿孔する複数のパンチ部材と、
前記複数のパンチ部材を前記待機位置と前記穿孔位置との間で往復動させる共通の駆動モーターと、
前記シート搬送部を制御する制御部とを備え、
前記制御部が、前記複数のパンチ部材の全部が前記待機位置にあることを判定し、前記判定から前記駆動モーターが所定の回転量回転したとき、穿孔されたシートを前記所定の処理位置から搬送するように、前記シート搬送部を制御する、シート処理装置。 A sheet conveying unit that conveys the punched sheet from a predetermined processing position;
A plurality of punch members that reciprocate between a standby position and a punching position to punch the sheet at the predetermined processing position;
A common drive motor for reciprocating the plurality of punch members between the standby position and the punching position;
A control unit for controlling the sheet conveying unit,
The controller determines that all of the plurality of punch members are in the standby position, and conveys the punched sheet from the predetermined processing position when the drive motor rotates a predetermined amount of rotation based on the determination. A sheet processing apparatus that controls the sheet conveying unit.
前記複数のパンチ部材の全部が前記待機位置にあることを判定し、前記判定から前記駆動モーターが所定の回転量回転したとき、穿孔されたシートを前記所定の処理位置から搬送するように、前記シート搬送部を制御する、シート処理方法。 A sheet conveying section that conveys the punched sheet from a predetermined processing position; a plurality of punch members that reciprocate between a standby position and a punching position to punch a sheet at the predetermined processing position; A sheet processing method using a common drive motor that reciprocates the punch member between the standby position and the punching position,
It is determined that all of the plurality of punch members are at the standby position, and when the driving motor rotates a predetermined amount of rotation based on the determination, the punched sheet is conveyed from the predetermined processing position. A sheet processing method for controlling a sheet conveying unit.
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