JP4973117B2 - Paper punching device and control method thereof - Google Patents
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Description
この発明は、コピー機や印刷装置から出力される記録紙をパンチ処理する装置に適用して好適な用紙穿孔装置及びその制御方法に関するものである。 The present invention relates to a paper punching device suitable for being applied to a device for punching a recording paper output from a copying machine or a printing device, and a control method therefor.
詳しくは、往復動作可能なパンチ刃で用紙の一端に二以上の孔を穿孔するための制御を実行する制御手段を備え、パンチ刃停止制御時、ホームポジションにパンチ刃が突入したかを検出し、パンチ刃がホームポジションに突入した時点から所定時間を経過するまでパンチ刃駆動用のモータの逆転制動を実行し、パンチ刃が所定時間内で所定の位置に到達した場合は、時限監視に基づいて当該モータの逆転制動の延長し、ホームポジション内にパンチ刃を停止できるようにすると共に、用紙の厚みが薄い場合も、その厚みが厚い場合等の環境変化やブレーキ性能の変化に対しても、パンチ刃がホームポジションに停止制御されるようにしたものである。 Specifically, it is equipped with a control means that executes control for punching two or more holes at one end of the paper with a reciprocating punch blade, and detects whether the punch blade has entered the home position during punch blade stop control. The reverse rotation braking of the punch blade driving motor is executed until a predetermined time elapses from the time when the punch blade enters the home position, and when the punch blade reaches a predetermined position within the predetermined time, based on time monitoring In this way, the reverse braking of the motor is extended so that the punch blade can be stopped in the home position, and it is possible to cope with environmental changes and brake performance changes such as when the paper is thin or thick. The punch blade is controlled to stop at the home position.
近年、白黒用及びカラー用のコピー機や印刷装置等に孔あけ装置を組み合わせて使用される場合が多くなってきた。この種の孔あけ装置によれば、画像形成後の記録用紙を受入れ、その用紙の下流側にパンチ機能を利用して穿孔している。孔あけ後の用紙は、再度整列されて、その孔を利用して自動でリングバンド等の綴じ処理がなされる。 In recent years, there are many cases where a punching device is used in combination with a black-and-white and color copier or printing device. According to this type of punching apparatus, the recording paper after image formation is received and punched on the downstream side of the paper using the punch function. The punched sheets are aligned again, and a binding process such as a ring band is automatically performed using the holes.
孔あけ装置にはパンチ処理部が備えられ、このパンチ処理部には、DC(直流)モータが使用され、回転運動を往復運動に変換してパンチ刃の1ストローク動作としている。パンチ刃を短時間動作内でいつも定位置(ホームポジション)で停止させるために、モータがONされ、パンチ刃が最下点に到達した後、ショートブレーキ制御により制動力を調整している。 The punching device is provided with a punch processing section, and a DC (direct current) motor is used for the punch processing section, and the rotary motion is converted into a reciprocating motion to make a one-stroke operation of the punch blade. In order to always stop the punch blade at a fixed position (home position) within a short time operation, after the motor is turned on and the punch blade reaches the lowest point, the braking force is adjusted by short brake control.
例えば、この種の孔あけ装置に関連して、特許文献1には、用紙穿孔装置、用紙処理装置及び画像形成システムが開示されている。この用紙穿孔装置によれば、パンチモータとしてブラシレスモータを使用した場合に、回転方向フラグに基づいてモータの正転又は逆転制御すると共に、モータの回転直後から経過時間を測定するためのパルスカウントを開始する。所定時間経過後、ブレーキ開始パルスを演算し、パルスカウント値がそのブレーキ開始パルスになった時点でモータブレーキ制御を実行するものである。このようなモータ制御方法を採ると、パンチモータとしてブラシレスモータを使用した場合であっても、モータ停止精度を向上できるというものである。
For example, in relation to this type of punching device,
また、特許文献2には、用紙穿孔装置、用紙処理装置及び画像形成システムが開示されている。この用紙穿孔装置によれば、穿孔動作をするモータの駆動量を検出すると共に、穿孔される用紙の厚みを検出し、この紙厚に応じて穿孔動作をするモータの停止動作を制御するようになされる。このようなモータ制御方法を採ると、紙厚に変化した場合であっても、モータ停止精度を向上できるというものである。
更に、特許文献3には、用紙穿孔装置、用紙処理装置及び画像形成システムが開示されている。この用紙穿孔装置によれば、パンチ刃で用紙に穿孔する際に、モータの停止時又はその停止前にパンチ刃の位置を検出し、当該位置と所望の位置とを比較し、所望の位置からパンチ刃の位置がずれていた場合に、モータを再駆動制御するようになされる。このようなモータ制御方法を採ると、パンチモータとしてブラシレスモータを使用した場合であっても、モータ停止精度を向上できるというものである。
Further,
ところで、従来方式の高速パンチ刃ユニットによれば、特許文献1〜3に見られるように、DCモータが使用され、このDCモータを動作させたとき、短時間内で1パンチ動作を完結するようになされる。
By the way, according to the conventional high-speed punch blade unit, as seen in
しかし、単にブレーキの開始タイミングを変化させるだけや、用紙の厚みに応じた停止動作制御や、所望のモータ停止位置に対する前後を判別し、再駆動ないし逆転駆動させるだけでは不十分であり、DCモータの機械的時定数(遅延係数:ξ)の影響でパンチ刃ユニットがホームポジションで停止しきらず、ホームポジションから外れた位置で停止してしまう。 However, it is not sufficient to simply change the start timing of the brake, to control the stop operation according to the thickness of the paper, to determine the front and rear of the desired motor stop position, and to redrive or reversely drive the DC motor. The punch blade unit does not stop at the home position due to the mechanical time constant (delay coefficient: ξ), and stops at a position outside the home position.
また、パンチ動作を長時間続けると、モータが高温になる。これにより、ブレーキ時の制動力が低下する。換言すると、ブレーキの利きが悪くなる。従って、計算された時間だけ逆転ブレーキをかける制御方法を採った場合に、ホーム停止許容範囲内で停止せず、モータが回り過ぎてパンチ刃がホームアウトする現象を発生するおそれがある。 Further, if the punching operation is continued for a long time, the motor becomes high temperature. As a result, the braking force during braking is reduced. In other words, the brake is not good. Therefore, when the control method for applying the reverse brake for the calculated time is adopted, there is a possibility that the motor does not stop within the allowable range for stopping the home and the motor rotates too much to cause the punch blade to be homed out.
特に、ホーム停止許容範囲の狭いホームポジション内に高速動作仕様のパンチ刃を再現性良く停止させることが非常に難しい。因みに、早くブレーキをかけすぎるとホームポジションの手前でパンチ刃が停止してしまい、ブレーキが遅いとパンチ刃がホームポジションを通り過ぎてしまうおそれがある。 In particular, it is very difficult to stop a punch blade with a high-speed operation specification with high reproducibility within a home position where the home stop allowable range is narrow. Incidentally, if the brake is applied too quickly, the punch blade stops before the home position, and if the brake is slow, the punch blade may pass the home position.
そこで、この発明は上述した課題を解決したものであって、パンチ刃停止時、所定のホームポジション内にパンチ刃を再現性良く停止できるようにすると共に、用紙の厚みが薄い場合も、その厚みが厚い場合も、所定のホームポジションを基準としたパンチ刃を往復動作できるようにした用紙穿孔装置及びその制御方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention solves the above-described problem, and enables the punch blade to be stopped within a predetermined home position with good reproducibility when the punch blade is stopped. An object of the present invention is to provide a paper punching device and a control method therefor, which can reciprocate a punch blade with respect to a predetermined home position even when the thickness is thick.
上記課題を解決するために、本発明に係る用紙穿孔装置は、所定の用紙に孔を穿孔する用紙穿孔装置であって、往復動作可能なパンチ刃を駆動するためのパンチ刃駆動用のモータを有して、用紙の一端に二以上の孔を穿孔する穿孔手段と、穿孔手段を制御する制御手段とを備え、モータの端子間に正転時とは反対の極性の電圧を印加して当該モータを制動する動作を逆転制動とし、モータを電源から切り離して端子間を短絡し当該モータを制動する動作を短絡制動とし、タイマに単位監視時間を設定し、当該単位監視時間におけるモータの逆転制動に基づくパンチ刃の速度を測定する動作を時限監視としたとき、制御手段は、パンチ刃の停止位置が許容されるホームポジションよりも前の所定位置にてモータに対して第1の短絡制動を実行し、パンチ刃の停止位置が許容されるホームポジションにパンチ刃が突入したかを検出し、パンチ刃がホームポジションに突入した時点から所定時間、モータに対して逆転制動を実行すると共に時限監視に基づいてパンチ刃の速度を測定し、時限監視に基づくパンチ刃の速度測定において当該パンチ刃が所定時間内で所定の位置に到達した場合は、時限監視に基づいて当該逆転制動を延長し、逆転制動の延長後、パンチ刃の速度測定が不可となった時点で、モータの逆転制動を終了し、その後、当該モータに対して第2の短絡制動を実行し、パンチ刃をホームポジションに停止させることを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, a paper punching device according to the present invention is a paper punching device for punching holes in a predetermined paper, and includes a punch blade driving motor for driving a reciprocable punch blade. A punching means for punching two or more holes at one end of the paper, and a control means for controlling the punching means, and applying a voltage having a polarity opposite to that during forward rotation between the motor terminals. The operation of braking the motor is reverse braking, the operation of disconnecting the motor from the power supply and short-circuiting between the terminals to brake the motor is short-circuit braking, the unit monitoring time is set in the timer, and the motor reverse braking in the unit monitoring time When the operation for measuring the speed of the punch blade based on the above is timed monitoring, the control means performs the first short-circuit braking on the motor at a predetermined position before the home position where the stop position of the punch blade is allowed. Run Detects whether the punching blade has entered the home position stop position of the punch blades is allowed, a predetermined time from the time when the punching blade has entered the home position, based on the time monitoring and executes a plugging the motor measuring the speed of the punching blade, if the punching blade in the velocity measurement of the punch blades based on the time monitoring has reached a predetermined position within a predetermined time, to extend the plugging based on the time monitoring, the plugging After the extension, when the speed measurement of the punch blade becomes impossible, the reverse braking of the motor is finished, and then the second short-circuit braking is executed for the motor to stop the punch blade at the home position. It is a feature.
本発明に係る用紙穿孔装置によれば、所定の用紙に孔を穿孔する場合、制御手段が穿孔手段を制御すると、穿孔手段では用紙の一端に二以上の孔を穿孔する際に、パンチ刃駆動用のモータを駆動してパンチ刃を往復動作させる。これを前提にして、制御手段は、パンチ刃の停止位置が許容されるホームポジションよりも前の所定位置にてモータに対して第1の短絡制動を実行し、パンチ刃の停止位置が許容されるホームポジションにパンチ刃が突入したかを検出し、パンチ刃がホームポジションに突入した時点から所定時間、モータに対して逆転制動を実行すると共に時限監視に基づいてパンチ刃の速度を測定する。制御手段は、時限監視に基づくパンチ刃の速度測定において当該パンチ刃が所定時間内で所定の位置に到達した場合は、時限監視に基づいて当該逆転制動を延長し、逆転制動の延長後、パンチ刃の速度測定が不可となった時点で、モータの逆転制動を終了し、その後、当該モータに対して第2の短絡制動を実行し、パンチ刃をホームポジションに停止させるようになる。従って、パンチ刃を停止に至らせるための速度を素早く零に収束できるので、ホームポジション内にパンチ刃を再現性良く停止できるようになる。
According to the paper punching device of the present invention, when punching holes in a predetermined paper, if the control means controls the punching means, the punching means drives when punching two or more holes in one end of the paper. The motor is driven to reciprocate the punch blade. Based on this assumption, the control means executes the first short-circuit braking for the motor at a predetermined position before the home position where the punch blade stop position is allowed , and the punch blade stop position is allowed. that the home position detecting whether the punch blade has entered a predetermined time from the time when the punching blade has entered the home position, to measure the speed of the punching blade based on the time monitoring and executes a reverse braking for the motor. The control means extends the reverse braking based on the time monitoring when the punch blade reaches a predetermined position within a predetermined time in the speed measurement of the punch blade based on the time monitoring, and after extending the reverse braking, when the speed measurement of the blade becomes impossible, ends the plugging of the motor, then performs a second short brake with respect to the motor, so to stop the punching blade to the home position. Therefore, since the speed for bringing the punch blade to the stop can be quickly converged to zero, the punch blade can be stopped within the home position with good reproducibility.
本発明に係る用紙穿孔装置の制御方法は、用紙の一端に二以上の孔を穿孔する際にパンチ刃駆動用のモータを駆動してパンチ刃を往復動作させる用紙穿孔装置の制御方法であって、モータの端子間に正転時とは反対の極性の電圧を印加して当該モータを制動する動作を逆転制動とし、モータを電源から切り離して端子間を短絡し当該モータを制動する動作を短絡制動とし、タイマに単位監視時間を設定し、当該単位監視時間におけるモータの逆転制動に基づくパンチ刃の速度を測定する動作を時限監視としたとき、パンチ刃の停止位置が許容されるホームポジションよりも前の所定位置にてモータに対して第1の短絡制動を実行するステップと、パンチ刃の停止位置が許容されるホームポジションにパンチ刃が突入したかを検出するステップと、検出されたパンチ刃がホームポジションに突入した時点から所定時間、モータに対して逆転制動を実行すると共に時限監視に基づいてパンチ刃の速度を測定するステップと、時限監視に基づくパンチ刃の速度測定において当該パンチ刃が所定時間内で所定の位置に到達した場合は、時限監視に基づいて当該逆転制動を延長するステップと、逆転制動の延長後、パンチ刃の速度測定が不可となった時点で、モータの逆転制動を終了し、その後、当該モータに対して第2の短絡制動を実行し、パンチ刃をホームポジションに停止させるステップとを有することを特徴とするものである。
A control method for a paper punching device according to the present invention is a control method for a paper punching device in which a punch blade driving motor is driven to reciprocate when punching two or more holes in one end of a paper. The operation to brake the motor by applying a voltage of the opposite polarity to that during forward rotation between the motor terminals is reverse braking, and the operation to brake the motor by disconnecting the motor from the power supply and shorting between the terminals When braking, set the unit monitoring time in the timer, and measure the punch blade speed based on the reverse rotation braking of the motor during the unit monitoring time, and the timed monitoring, the punch blade stop position is allowed from the permitted home position detecting and executing a first short brake to the motor even at the previous position, whether the punch blade has entered the home position stop position of the punch blades is permitted , Measuring the speed of the punching blade from the time when the detected punch blade has entered the home position a predetermined time, based on the time monitoring and executes a plugging the motor, the speed of the punching blade that is based on the time monitoring In the measurement, when the punch blade reaches a predetermined position within a predetermined time, the step of extending the reverse braking based on the time monitoring, and the time when the speed measurement of the punch blade becomes impossible after the extension of the reverse braking in, terminates the plugging of the motor, then, are those which perform the second short brake with respect to the motor, characterized by a step of Ru to stop the punching blade to the home position.
本発明に係る用紙穿孔装置の制御方法によれば、所定の用紙に孔を穿孔する場合、パンチ刃を停止に至らせるための速度を素早く零に収束できるので、ホームポジション内にパンチ刃を再現性良く停止できるようになる。従って、用紙の厚みが薄い場合も、その厚みが厚い場合等の環境変化やブレーキ性能の変化に対しても、パンチ刃をホームポジションに再現性良く停止制御できるようになる。 According to the control method of the paper punching apparatus according to the present invention, when punching a hole in a predetermined paper, the speed for bringing the punch blade to a stop can be quickly converged to zero, so that the punch blade is reproduced in the home position. You can stop well. Therefore, the punch blade can be controlled to stop at a home position with good reproducibility even when the thickness of the sheet is small or when the environment is changed or the brake performance is changed.
本発明に係る用紙穿孔装置及びその制御方法によれば、往復動作可能なパンチ刃で用紙の一端に二以上の孔を穿孔するための制御を実行する制御手段を備え、設定されたホームポジションにパンチ刃が突入したかを検出し、パンチ刃がホームポジションに突入した時点から所定時間、パンチ刃駆動用のモータの逆転制動を実行し、所定時間を経過した後は、時限監視に基づいて当該モータの逆転制動を延長するようになされる。 According to the paper punching device and the control method thereof according to the present invention, the paper punching device and the control method thereof include a control unit that performs control for punching two or more holes in one end of the paper with a reciprocating punch blade, It is detected whether the punch blade has entered, the reverse rotation braking of the motor for driving the punch blade is executed for a predetermined time from the time when the punch blade enters the home position, and after the predetermined time has passed, The reverse braking of the motor is extended.
この構成によって、パンチ刃を停止に至らせるための速度を素早く零に収束できるので、ホームポジション内に設定された所定の停止位置にパンチ刃を再現性良く停止させることができる。従って、用紙の厚みが薄い場合も、その厚みが厚い場合も、ホームポジションを基準としたパンチ刃の往復動作を実現できるようになる。これにより、高精度かつ高信頼度の用紙穿孔装置を提供できるようになる。 With this configuration, the speed at which the punch blade is brought to a stop can be quickly converged to zero, so that the punch blade can be stopped at a predetermined stop position set in the home position with high reproducibility. Therefore, it is possible to realize the reciprocating operation of the punch blade with respect to the home position, regardless of whether the paper is thin or thick. As a result, a highly accurate and highly reliable paper punching device can be provided.
以下、図面を参照しながら、この発明の実施形態に係る用紙穿孔装置及びその制御方法について説明をする。 Hereinafter, a paper punching device and a control method thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る実施形態としての用紙穿孔装置を応用したバインド装置100の構成例を示す概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a configuration example of a
図1に示すバインド装置100は用紙穿孔装置を応用したものであり、コピー機や印刷装置から出力される記録紙(以下単に用紙3という)にパンチ処理をし、その後、所定の綴じ部品(消耗品)43で綴じ処理をして排出する装置である。もちろん、所定の用紙3に孔を穿孔してそのまま排紙する機能を備えた用紙穿孔装置に適用してよい。穿孔済みの用紙の場合は、パンチ処理を通さずに、バインド装置(バインド処理部)に供給してもよい。
The
バインド装置100は装置本体部(筐体)101を有している。バインド装置100は複写機や印刷機(画像形成装置)等と並べて使用されることが好ましく、装置本体部101は、複写機や印刷機等と同程度の高さを有している。
The
装置本体部101内には、用紙搬送部10が備えられる。用紙搬送部10は、第1の搬送路11及び第2の搬送路12を有している。搬送路11は、給紙口13及び排出口14を有しており、給紙口13から引き込んだ用紙3を所定の位置となる排出口14へ向けて搬送するスルーパス機能を有している。
In the apparatus main body 101, a
ここにスルーパス機能とは、上流側の複写機や印刷機等と下流側の他の用紙処理装置の間に位置する搬送路11が、複写機や印刷機等から他の用紙処理装置へ用紙3を直接受け渡す機能をいう。このスルーパス機能が選択された場合は、搬送ローラの加速処理やバインド処理等を省略するようになされる。用紙3は、通常、片面コピーの場合に、フェースダウンの状態で送られてくる。給紙口13には給紙センサ111が取付けられ、用紙3の先端を検知して給紙検知信号S11を制御部50へ出力するようになされる。
Here, the through-pass function means that the
搬送路12は、当該搬送路11から搬送経路が切り替え可能なスイッチバック機能を有している。ここにスイッチバック機能とは、搬送路11の所定の位置で用紙3の搬送を減速及び停止し、その後、搬送路11から搬送路12に用紙3の搬送経路を切り替え、かつ、当該用紙3を逆方向に送出する機能をいう。搬送路11には、フラップ15が設けられ、搬送経路を搬送路11から搬送路12に切換えるようになされる。
The
また、搬送路11と搬送路12との切換え点には、3連の搬送ローラ17c、19a’、19aが設けられる。搬送ローラ17c及び19aは時計方向回りに回転し、搬送ローラ19a’は反時計方向回りに回転する。例えば、搬送ローラ19a’が駆動ローラで搬送ローラ17c及び19aが従動ローラとなっている。搬送ローラ17c及び19a’により取り込まれた用紙3は、減速及び停止するが、フラップ15が上方から下方に切換えられると、搬送ローラ19a’及び19aにより給紙されて搬送路12に搬送される。3連の搬送ローラ17c、19a’、19aの手前には用紙検知センサ114が配設され、用紙の前端及び後端を検知して用紙検知信号S14を制御部50へ出力するようになされる。
Three
搬送路12の下流側には、穿孔手段の一例となるパンチ処理部20が配置されている。この例で、上述の搬送路11と搬送路12との間は、所定の角度を有するように設計されている。例えば、搬送路11の搬送面とパンチ処理部20の用紙被穿孔面の間には、第1の俯角θ1が設定されている。ここに用紙被穿孔面とは、用紙3に孔を穿孔する面をいう。パンチ処理部20は、搬送路11の搬送面を基準にして俯角θ1を有する位置に用紙被穿孔面を設定するように配置される。
On the downstream side of the
パンチ処理部20では、搬送路11からスイッチバックし、搬送路12によって搬送される用紙3の一端に二以上の綴じ用の孔を穿孔するようになされる。パンチ処理部20は、例えば、往復動作可能なパンチ刃21を駆動するモータ22を有している。用紙3はモータ22によって駆動されるパンチ刃21によって、1枚づつ穿孔される。モータ22にはDCモータが使用される。表1は、モータ22の動作モードを示している。
The
表1において、「正回転」モードとはモータ22の端子間に所定の極性の電圧を印加してモータ22を正回転させる動作(ON(CW))をいう。「逆回転」モードとはモータ22の端子間に逆極性の電圧を印加してモータ22を逆回転させる動作(ON(CCW))をいう。「ショートブレーキ」モードとは、モータ22を電源から切り離して端子間を短絡(ショート)し、モータ22を発電機として機能させ、その電機子反作用を利用して制動する動作をいう(短絡制動)。「フリーラン」モードとは、モータ22を電源から切り離して端子間を開放し、負荷トルクに対応して回転する動作をいう。
In Table 1, the “forward rotation” mode refers to an operation (ON (CW)) in which a voltage of a predetermined polarity is applied between the terminals of the
パンチ処理部20内には、孔あけ位置の基準となる開閉可能なフェンス24が設けられ、用紙3を当てつけるように使用される。更に、パンチ処理部20には、サイドジョーガー23が設けられ、用紙3の姿勢を修正するようになされる。例えば、用紙3の先端が開閉可能なフェンス24に均等に当接するようになされる。フェンス24は用紙端部の揃え時の位置基準となる。サイドジョーガー23の手前には用紙検知センサ118が配設され、用紙3の前端及び後端を検知して用紙検知信号S18を制御部50へ出力するようになされる。
An openable /
パンチ処理部20は、用紙3をフェンス24に当接させて停止させ、その後、当該用紙3の先端を穿孔する。なお、パンチ処理本体の下方には、パンチカス収納部26が設けられ、パンチ刃21によって切り落とされたパンチカスを収納するようになされる。パンチ処理部20の下流側には、用紙排出手段の一例となる排紙ローラ25が設けられ、用紙穿孔後の用紙3’を次段のユニットに搬送するようになされる。
The
パンチ処理部20の下流側には、バインダ紙揃えユニット30が配置され、パンチ処理部20から排紙される複数枚の用紙3’の孔の位置を揃えて一時保留(蓄積)するようになされる。バインダ紙揃えユニット30は、搬送部11の搬送面を基準にして第2の俯角θ2を有する位置に用紙保留面を設定するように配置される。ここに用紙保留面とは、孔があけられた用紙3’を保留(積層)する面をいう。この例では、俯角θ1と俯角θ2との関係がθ1<θ2に設定される。俯角θ1に関しては、0°<θ1<45°に設定され、俯角θ2に関しては、0°<θ2<90°に各々設定される。この設定は本体装置101の幅を縮小化するため、及び、この条件下で用紙3’を直線的に搬送するためである。
A binder
バインダ紙揃えユニット30は用紙案内押え機能を有しており、紙進入時に用紙3を所定の位置に案内し、紙進入完了後は、用紙3’の後端を押え込むようになされる。また、バインダ紙揃えユニット30は用紙先端揃え機能を有しており、紙進入時、用紙3’の先端と横端を基準位置に揃えるための多櫂状の回転部材(以下パドルローラ32という)の適正な位置に用紙3’の先端を案内するようになされる。
The binder
バインダ紙揃えユニット30の下流側には、バインド処理部40が配置され、当該ユニット30によって揃えられた複数枚の用紙束3”を綴じ部品43で綴じて冊子90を作成するようになされる。冊子90とは、綴じ部品43が嵌合され綴じられた用紙束3”をいう。
A
この例で、バインド処理部40は移動機構41を有している。移動機構41は、バインダ紙揃えユニット30の用紙搬送方向と、上述した用紙搬送部10の搬送方向と直交する位置との間を往復回転するように通過する。バインド処理部40は、バインダ(綴じ部品)カセット42を有している。バインダーカセット42には、複数個の綴じ部品がセットされる。綴じ部品は、例えば、射出金型成形され、用紙束3”の厚みに応じた複数種類が準備される。
In this example, the
移動機構41は、例えば、用紙搬送部10の搬送方向と直交する位置でバインダーカセット42から1個の綴じ部品43を引き抜いて保持し、この状態で、バインダ紙揃えユニット30の用紙搬送方向を見通せる位置に回転する。この位置で、バインド処理部40は、バインダ紙揃えユニット30から、パンチ孔が位置決めされた用紙束3”を受入れ、そのパンチ孔に綴じ部品43を嵌合して綴じ処理を実行する(自動製本機能)。
For example, the moving mechanism 41 pulls out and holds one binding
バインド処理部40の下流側には、排出ユニット60が配置され、バインド処理部40により作成された冊子90を排出処理するようになされる。排出ユニット60は、例えば、第1のベルトユニット61、第2のベルトユニット62及びスタッカ63を有して構成される。
A
ベルトユニット61は、バインダ紙揃えユニット30から落下してくる冊子90を受止めて送出方向を切換えるようになされる。例えば、バインダ紙揃えユニット30の用紙搬送方向を見通せる位置から所定の排出方向へベルトユニット本体を振り向けるようになされる。
The belt unit 61 receives the
ベルトユニット62は、ベルトユニット61によって送出方向が切換えられた冊子90を受け取ってリレー搬送するようになされる。スタッカ63は冊子蓄積部の一例を構成し、ベルトユニット61及び62によって搬送されてくる冊子90をため込むようになされる。このようにして用紙穿孔装置を応用したバインド装置100を構成する。
The
続いて、本発明に係る用紙処理方法について説明する。図2A〜Dは、バインド装置100の機能例を示す工程図である。
Next, a paper processing method according to the present invention will be described. 2A to 2D are process diagrams illustrating an example of functions of the
図2Aに示す用紙3は、当該バインド装置100の上流側から給紙されたものである。パンチ孔が開孔されていないものである。用紙3’は、図1に示した搬送路11の所定の位置に向けて搬送され、搬送路11の所定の位置で減速及び停止される。その後、搬送路11から搬送路12に用紙3’の搬送経路が切り替えられ、かつ、当該用紙3を逆方向に送出されてパンチ処理部20に搬送される。
The
パンチ処理部20では、図2Bに示すように用紙3の一端に所定の数の綴じ用の孔があけられる。綴じ用の孔部が形成された用紙3’は、バインダ紙揃えユニット30へ搬送される。バインダ紙揃えユニット30では、用紙3’が予め設定された用紙枚数に到達し、図2Cに示す用紙束3”となると、その綴じ用の孔部の位置が揃えられ、バインド処理部40と協調して綴じ部品43をその孔部へ挿入するようになされる。これにより、綴じ部品43が挿通された、図2Dに示すような冊子90を得ることができる。
In the
続いて、パンチ刃21の駆動系をユニット化したパンチ処理ユニット20’について説明をする。図3は、パンチ処理ユニット20’の構成例を示す一部破砕の側断面図である。
Next, a
図3に示すパンチ処理ユニット20’は、パンチ刃21、フェンス24、本体部201、パンチ刃ユニット202、リンク部材203、駆動機構204及びエンコーダ206を有して構成される。
The
本体部201は、前面板207及び背面板208で橋架部材209を支持されたブリッジ形状を有している。本体部201は、鉄板を所望の位置で折曲げ及びプレス加工して形成される。橋架部材209は箱形を有しており、橋架部材209には駆動機構204が備えられる。
The
駆動機構204は、モータ22、カムシャフト81、カム82、付勢部材(図示せず)及びギヤユニット205から構成される。カム82はカムシャフト81に少なくとも2箇所取り付けられる。駆動機構204は、カム82が回転することにより、パンチ刃ユニット202を駆動する。例えば、パンチ刃ユニット202は、複数のパンチ刃21を直列に取付けたボディ部210を有している。ボディ部210は、図示しないコイルバネ等の付勢部材により一定方向(この例では下方向)に付勢された状態で、駆動機構204のカムシャフト81を介して回転するカム82に可動自在に係合される。
The
ギヤユニット205は、図示しない減速歯車を有している。モータ22は減速歯車に係合され、減速歯車はカムシャフト81に取り付けられ、カムシャフト81を介してカム82を回転する。モータ22に取り付けられた歯車(小)の歯数は「12」であり、カムシャフト81に取り付けられた歯車(大)の歯数は「59」であり、歯車比は「1:4.92」である。
The
カム82はモータ22の回転運動を、コイルバネ等により一定方向に付勢されるボディ部210の上下往復駆動に変換する。ボディ部210の上下往復運動は、パンチ刃21の上下往復運動となる。上下往復運動は、上述のコイルバネ等の付勢力に打ち勝ってカムシャフト81を通じてカム駆動力により与えられる。これにより、駆動機構204によって、パンチ刃ユニット202を上下往復駆動するようになされる。パンチ刃21の上下往復運動により所定の厚みの用紙3に所定の数の孔を開孔するようになる。
The
上述の橋架部材209の内側には駆動機構204のカムシャフト81の他にソレノイド211が配置される。ソレノイド211にはリンク部材203が可動自在に取付けられる。リンク部材203の他端には、フェンス24が取付けられる。フェンス24は、用紙3の長さよりも長い板状を有しており、用紙3に対するパンチ刃の基準位置が設定されている。フェンス24は、パンチ刃ユニット202の下方に配置される。リンク部材203はソレノイド211による往復運動に基づいてフェンス24を上下に駆動(閉鎖開門動作)するようになされる。
In addition to the
上述のモータ22の回転軸にはエンコーダ206が取り付けられ、モータ回転速度を検出して速度検出信号(速度検出情報)S23を出力する。エンコーダ206は透過型の光学センサと、モータ軸に取り付けられた羽根車を有している。羽根車には、例えば、32箇所のスリットが半径方向に回転軸を中心にして放射状に配置されている。エンコーダ206は、カム1回転に付き、パルス数Px=157(歯車比4.92×スリット数32)を出力する。
An
この例で、上述の羽根車には32箇所のスリットの他に異径円上に1つのスリットが設けられ、エンコーダ206は、カム1回転に付き、パンチ刃の往復動作=1回を示すカウント値を発生する。
In this example, the above-described impeller is provided with one slit on a different-diameter circle in addition to 32 slits, and the
橋架部材209の内側には、位置センサ212が配設され、固定位置で、パンチ刃ユニット202を検知し、当該ユニット202がホームポジションHPに戻っているか否かを示す位置検出信号S24を出力する。ここにホームポジションHPとは、パンチ刃21の先端が用紙3から離れた位置にあり、パンチ刃21が挿入される用紙3の障害とならず、次のパンチの一往復動作に支障を来さない特定の停止位置範囲をいうものとする(図7参照)。このようにパンチ処理ユニット20’を構成する。速度検出信号S23及び位置検出信号S24は、図4に示す制御部50に出力される。
A
図4は、パンチ処理ユニット20’の制御系の構成例を示すブロック図である。図4に示すパンチ処理ユニット20’の制御系は、制御部50、モータ駆動部120及びソレノイド駆動部121を有して構成される。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of a control system of the punch processing unit 20 '. The control system of the
制御部50は、制御手段の一例を構成し、システムバス51を有している。システムバス51には、I/Oポート52、ROM53、RAM54及びCPU55が接続される。
The
I/Oポート52には位置センサ212が接続され、パンチ刃21の定位置(以下ホームポジションHPという)を検出して位置検出信号S24を出力する。位置センサ212には透過型の光学センサが使用される。I/Oポート52には、位置センサ212の他に速度センサの一例となるエンコーダ206が接続され、モータ回転速度を検出して速度検出信号S23をCPU55に出力する。CPU55は、速度検出信号S23に基づいてパンチ刃21の往路及び復路の速度を監視するようになる。
A
I/Oポート52にはシステムバス51が接続され、システムバス51には、ROM53が接続される。ROM53にはパンチ刃復路時の速度制御プログラムが格納される。その内容は、パンチ刃復路時の特定区間を複数に区切った分割制御区間(以下で区間#i(i=1〜n)と示す)を設定するステップと、各々の区間#i又は区間#iの集合群毎にパンチ刃21の目標通過時間(以下設定値Th1、Th2・・・という)を設定するステップと、区間#i毎にパンチ刃21の実際の通過時間Tx(測定通過時間:Time A)を測定するステップと、当該区間#iに設定された設定値Th1等と実測により得られる通過時間Txとを比較するステップと、比較結果に基づいて次の区間#i+1におけるパンチ刃駆動用のモータ22の駆動又は制動(ブレーキ)を制御するステップである。
A
CPU55は、ROM53から読み出したパンチ刃復路時の速度制御プログラムに基づいてモータ22の駆動又は制動を制御する。例えば、CPU55は、実測により得られた通過時間Txが設定値Th1等よりも小さい場合は、次の区間#i+1におけるパンチ刃駆動用のモータ22をショートブレーキにより制動し、通過時間Txが設定値Th1等よりも大きい場合は、次の区間#i+1におけるパンチ刃駆動用のモータ22をオン制御して駆動するようになされる。
The
また、CPU55には、I/Oポート52を通じてモータ駆動部120が接続され、CPU55からモータ駆動信号S20を入力し、このモータ駆動信号S20に基づいてモータ22を駆動し、駆動機構204を介して、パンチ刃ユニット202を上下往復駆動するようになされる。例えば、モータ駆動信号S20に基づく157個のパルス信号をモータ駆動部120からモータ22へ出力すると、減速歯車が一周する。この例では、減速歯車が一周すると、当該減速歯車に取り付けられているカムシャフト81を介してカム82が1回転し、パンチ刃21がホームポジションHPを出発して用紙に穿孔して再びホームポジションHPに戻ってくる。
Further, the
上述のROM53には、パンチ刃復路時の速度制御プログラムの他に、例えば、モータ22を逆転する方向に力を加えて制動することを逆転制動としたとき、その逆転制動量(以下逆転ブレーキ保持時間Yという)を演算するためのプログラムが格納されている。RAM54は、逆転ブレーキ力保持時間Yを演算する際に、ワークメモリとして使用される。RAM54には汎用メモリが使用され、演算途中のデータを一時記憶するようになされる。
In the
この逆転制動量演算用のプログラムの他に、CPU55は、パンチ刃21の復路時の速度検出信号S23に基づいて逆転ブレーキ力保持時間Yを演算し、当該パンチ刃21の定位置検出時に逆転ブレーキ保持時間Yに基づいてモータ逆転ブレーキ制御を実行する。パンチ刃21の復路時の速度検出信号S23はエンコーダ206から取得する。CPU55は、位置センサ212から出力されるパンチ刃21の位置検出信号S24及び逆転ブレーキ保持時間Yに基づいてパンチ刃21をホームポジションHPに停止させる。
In addition to the program for calculating the reverse braking amount, the
この例でCPU55は、パンチ刃21が復路時に特定区間を通過する時間をXとし、定数をα及びβとし、逆転ブレーキ力保持時間をYとしたとき、(1)式
、すなわち、
Y=−αX+β・・・・・(1)
を演算する。αは、Xが小さくなればなるほど、Yが大きくなる関係の定数である。もちろん、逆転ブレーキ力保持時間Yを求める(1)式は、一例を挙げているに過ぎず、一次式(関数)に限られることはなく、二次式、三次式等であってもよい。
In this example, when the time for the
Y = −αX + β (1)
Is calculated. α is a constant having a relation that Y becomes larger as X becomes smaller. Of course, the formula (1) for obtaining the reverse braking force holding time Y is merely an example, and is not limited to the linear formula (function), but may be a quadratic formula, a cubic formula, or the like.
上述のROM53にはパンチ刃復路時の速度制御プログラムの他に、パンチ刃停止制御時の制動プログラムが格納される。その内容は、ホームポジションHPにパンチ刃21が突入したかを検出するステップと、ここで検出されたパンチ刃21がホームポジションに突入した時点から所定時間、モータ22の逆転ブレーキ制御を実行するステップと、所定時間内に所定の位置に到達した後は、時限監視に基づいて当該モータ22の逆転ブレーキ制御を延長するステップである。
The
ここに時限監視に基づくモータ22の逆転ブレーキ制御とは、タイマ56を伴った逆転ブレーキ制御をいう。例えば、CPU55にはタイマ56が接続され、パンチ刃21の速度を示す逆転ブレーキの実行の所定時間内に、所定のパルス数nをカウントした時点で、タイマ56に単位監視時間を設定し、タイマ56を起動すると共に、逆転ブレーキ制御をそのまま延長し、タイマ56のカウント中に次のパルスn+1をカウントしたら、タイマ56をリセットすると共に逆転ブレーキ制御をそのまま延長し、タイマ56のカウント中に次のパルスn+j(j=1〜)をカウントできなかった場合は、タイマ56のカウントを終了すると共に逆転ブレーキ制御を停止する。
Here, the reverse brake control of the
CPU55は、パンチ刃停止制御時、ROM53から読み出した制動プログラムに基づいてモータ22を制動制御する。この例では、ホームポジションHPにパンチ刃21が突入したかを検出し、パンチ刃21がホームポジションHPに突入した時点から所定時間、モータ22の逆転ブレーキ制御を実行し、所定時間内に所定の位置に到達した後は、時限監視に基づいて当該モータ22の逆転ブレーキ制御を延長するようになされる。なお、逆転ブレーキ制御を停止した後は、ショートブレーキに切り換えられる。
The
また、CPU55は、パンチ刃駆動用のモータ22の時限監視に基づく逆転ブレーキ制御を実行している際に、モータ22の回転方向を監視し、このモータ22の回転方向が変わったことが検出された時点で逆転ブレーキ制御を停止する。
In addition, the
なお、上述のI/Oポート52にはモータ駆動部120の他に、接続されたソレノイド駆動部121は、CPU55からソレノイド駆動信号S21を入力し、このソレノイド駆動信号S21に基づいてソレノイド211を駆動し、フェンス24を昇降駆動するようになされる。
In addition to the
この例で、位置センサ212からの位置検出信号S24より、パンチ刃の往復動作=1回を示すカウント値を発生する。このカウント値に基づいて用紙3を何枚パンチ処理したかをCPU55で検出(識別)できるようになり、上位又は下位の制御系にパンチ回数を通知できるようになる。これにより、パンチ処理ユニット20’の制御系を構成する。
In this example, from the position detection signal S24 from the
図5A〜Eは、パンチ刃ユニット202の状態例及びモータ22の制御例を示す波形図である。図6A〜Eは、そのパンチ刃21の状態例を示す概念図である。この例で、図5Aに示す状態Iは、パンチ刃ユニット202がホームポジションHPにある場合である(図6A参照)。
5A to 5E are waveform diagrams showing an example state of the
図5Bは、モータ22の駆動例を示す電流波形図である。図5Bにおいて、ポジション(i)でモータ22をスタートすると、起動時の負荷(パンチ刃ユニット202)は重たく、波形が急激に立ち上がり、その後、徐々に負荷が軽くなり、なだらかに波形が立ち下がる。このとき、図5Aに示す状態IIでパンチ刃ユニット202は、左より用紙3を貫通開始するようになされる(図6B参照)。
FIG. 5B is a current waveform diagram illustrating an example of driving of the
その後、状態IIIでパンチ刃ユニット202が用紙3への貫通を終了する。このとき、パンチ刃ユニット202が最下点に到達する(図6C参照)。そして、パンチ刃21は復路に入る。このとき、図5Aに示す状態IVでパンチ刃ユニットは、左側よりリターンしてホームポジションHPに復帰する(図6D参照)。そして、ポジション(ii)でエンコーダ206を監視し、設定パルス数Px(0〜157)に到達したところで、モータ22に対して第1のショートブレーキ制御を実行する。ショートブレーキ制御では、モータ22を電源から切り離して端子間を短絡(ショート)し、モータ22を発電機として機能させ、その電機子反作用を利用して制動するようになされる。
Thereafter, in state III, the
図5Cは、位置センサ212によるホームポジション検出例を示す波形例である。図5Cに示す位置検出信号S24は、ハイ・レベル(以下「H」レベルという)でパンチ刃ユニットがホームポジションHPから脱出している場合である。また、ロー・レベル(以下「L」レベルという)でパンチ刃ユニット202がホームポジションHPに滞在している場合である。
FIG. 5C is a waveform example showing an example of home position detection by the
図5Dは、エンコーダ206による速度検出例を波形図である。図中、A、B及びCは制御区間を示している。エンコーダ206は、モータ22の回転中の速度検出信号S23をCPU55へ出力する。速度検出信号S23は、モータ22の回転速度が遅いとパルス周期は広くなり、その回転速度が早いとパルス周期は短くなる。
FIG. 5D is a waveform diagram of an example of speed detection by the
図5Eに示すパルス数Pxは、図4に示したエンコーダ206からの速度検出信号S23に反映される出力パルス数Pxである。表2は、パルス数Px=85〜130の特定区間と、3つの制御区間A、B及びCに対応した設定値Th1、Th2、Th3との関係を示している。
The pulse number Px shown in FIG. 5E is the output pulse number Px reflected in the speed detection signal S23 from the
この例では、パンチ刃21の復路行程の特定区間を示すパルス数Px=85〜130を15区間に分割している。1区間は3パルスとしている。区間#1はエンコーダ206がパルス数Px=85〜88を出力する区間である。区間#2は同様にしてパルス数Px=88〜91を出力する区間である。以下、区間#3〜区間#15についても、エンコーダ206がパルス数Px=91〜130を3パルス毎に出力する区間となる。
In this example, the pulse number Px = 85 to 130 indicating the specific section of the return stroke of the
このパンチ刃21の復路行程の15区間を更に3つの制御区間(グループ:集合群)A、B、Cに分割し、それぞれのグループ毎に設定値Th1、Th2、Th3が割り当てられている。表2によれば、区間#1〜区間#5には設定値Th1が設定され、区間#6〜区間#12には設定値Th2が設定され、区間#13〜区間#15には設定値Th3が設定される。三者の設定値の間には、例えば、Th1<Th2<Th3なる関係に設定される。パンチ刃21のホームポジションへの移動速度を徐々に遅く制御するためである。
The 15 sections of the return stroke of the
CPU55では、第1のショートブレーキ制御を実行した後の速度検出信号S23をサンプリングする。この例では、エンコーダ206の出力パルス数Pxを監視し、特定区間の設定パルス数Px=85〜130を3パルス毎に区切った15区間(区間#1〜#15)を通過する時間(通過時間Tx)を計測する。通過時間Txは区間毎に得られる。CPU55は通過時間Tx=t1,t2・・・を、区間毎に設定されている時間(設定値Th1等)と比較するようになされる。設値Th1等と通過時間Txとの関係が、例えば、Th1>Txの場合は、ショートブレーキ制御を次の3パルス間継続する。Th1<Txの場合は、次の区間の(3パルスの間)モータ22をCW方向にON制御して駆動する。この制御をホームポジションHPに入るまで繰り返して速度制御を実行する。
The
CPU55は、ここで演算して得た逆転ブレーキ保持時間Yに基づいてポジション(v)でモータ逆転ブレーキ制御を実行する。ポジション(vi)の保持時間に強い制動力がモータ22で発生する。このモータ逆転ブレーキ制御に連続してポジション(vii)でCPU55は、当該モータ22を第2のショートブレーキ制御を実行する。
The
このようにモータ22を制御すると、パンチ刃ユニット202の復路時の速度が基準速度よりも速い場合は、基準のブレーキ力よりも強いブレーキ力でパンチ刃ユニット202をホームポジションHPに停止できるようになり、パンチ刃ユニット202の復路時の速度が基準速度よりも遅い場合は、基準のブレーキ力よりも弱いブレーキ力でパンチ刃ユニット202をホームポジションHPに停止できるようになる。なお、図5Aに示す状態Vで、パンチ刃ユニット202がホームポジションに復帰する(図6E参照)。パンチ刃21は、このように左右に波打つようなウェーブ状にパンチ刃21を駆動して用紙3に孔を孔けるようになされる。
When the
図7A〜Fは、パンチ刃ユニット202における1サイクルのパンチ刃ストローク例を示す図である。
7A to 7F are diagrams showing examples of punch blade strokes in one cycle in the
図7Aに示すパンチ刃ユニット202は、ホームポジションHPに待機(位置)している状態である。図7Bに示すパンチ刃ユニット202は、モータ22がONされて、ホームポジションHPから用紙被開孔面に向けて降下している状態である。図7Cに示すパンチ刃ユニット202は、用紙被開孔面を貫いて最下点に到達した状態である。この用紙被開孔面を貫くときに、シート状の用紙3の一端に綴じ用の孔があけられるようになる。図中のMaxは、パンチ刃ユニット202の最大ストロークである。
The
図7Dに示すパンチ刃ユニット202は、最下点を脱して用紙被開孔面を通過してホームポジションHPへ上昇する状態である。この上昇期間中に、CPU55は、エンコーダ206によって検出されるパンチ刃復路時の速度検出信号S23を入力し、この速度検出信号S23に基づいて逆転ブレーキ保持時間Yを演算する。
The
図7Eに示すパンチ刃ユニット202は、ホームポジション検出直前の状態である。このとき、先に演算して求めて有る逆転ブレーキ保持時間Yに基づいてモータ逆転ブレーキ制御を実行する。これにより、常に、ホームポジションHP内でパンチ刃ユニット202を停止させることができる。図7Fに示すパンチ刃ユニット202は、ホームポジションHPに停止した状態であり、次の用紙3のパンチ処理を待機するようになる。
The
図8A〜Cは、パンチ刃21の復路行程(特定区間)におけるモータ制御例を示すタイミングチャートである。
8A to 8C are timing charts illustrating an example of motor control in the return stroke (specific section) of the
図8Aに示すパルス数Pxは、図4に示したエンコーダ206からの速度検出信号S23に反映される出力パルス数Pxである。この例では、パルス数Px=88が区間#1と#2とを区切っている。同様にして、そのパルス数Px=91が区間#2と#3とを区切り、パルス数Px=94が区間#3と#4とを区切り、パルス数Px=97が区間#4と#5とを区切り、パルス数Px=100が区間#5と#6とを区切り、パルス数Px=103が区間#6と#7とを区切り、パルス数Px=106が区間#7と#8とを区切っている。
The pulse number Px shown in FIG. 8A is the output pulse number Px reflected in the speed detection signal S23 from the
図8Bに示すエンコーダ206の出力波形において、CPU55は区間#1で通過時間Tx=t1を測定する。通過時間Tx=t1は当該区間中のパルス数Px=[88−85]のパルス幅から得られる。同様にして、区間#2で通過時間Tx=t2を測定する。通過時間Tx=t2はパルス数Px=[91−88]のパルス幅の合計から得られる。区間#3で通過時間Tx=t3を測定する。通過時間Tx=t3はパルス数Px=[94−91]のパルス幅の合計から得られる。
In the output waveform of the
更に、区間#4で通過時間Tx=t4を測定する。通過時間Tx=t4はパルス数Px=[97−94]のパルス幅の合計から得られる。区間#5で通過時間Tx=t5を測定する。通過時間Tx=t5はパルス数Px=[100−97]のパルス幅の合計から得られる。区間#6で通過時間Tx=t6を測定する。通過時間Tx=t6はパルス数Px=[103−100]のパルス幅の合計から得られる。CPU55は区間#15に至るまで通過時間Tx=txを測定する。
Further, the passage time Tx = t4 is measured in the
この例では、図8Cに示す出力波形において、CPU55がエンコーダ206のパルス数Px「80」を検出したとき、モータ駆動部120へモータ制御信号S20を出力する。モータ制御信号S20はハイ・レベル(以下「H」レベルという)からロー・レベル(以下「L」レベルという)に立ち下がる信号である。これにより、モータ22のショートブレーキが開始される。ショートブレーキ期間中は、モータ22から電源が切り離され、端子間がショートされる。
In this example, when the
CPU55は、図8Bに示した区間#1で計測した通過時間Tx=t1と、予め設定された設定値Th1とを比較する。この比較結果からt1<Th1を得た場合、CPU55は、区間#2に関して、ショートブレーキのまま制御を継続するようになる。
The
次に、CPU55は、区間#2で通過時間Tx=t2と設定値Th1とを比較する。この比較結果からt2>Th1を得た場合は、区間#2の比較結果を受けて、区間#3では、モータ22をCW方向のオン制御する。この例で、エンコーダ206のパルス数Pxが「91」のとき、モータ制御信号S20が「L」レベルから「H」レベルに立ち上がる。これにより、モータ22がCW方向のオン制御され、端子間に所定の電圧が印加されて駆動される。なお、モータ22には電気的時定数と機械的時定数があるため、モータ駆動部120にモータ制御信号S20を出力し、所定の電圧をモータ22に印加してから実際に、目標速度に到達するまでに、立ち上がり時間を要する。
Next, the
更に、CPU55は、区間#3で通過時間Tx=t3と設定値Th1とを比較する。この比較結果からt3>Th1を得た場合は、区間#3の比較結果を受けて、区間#4では、モータ22へのCW方向のオン制御を継続する。この例では、エンコーダ206のパルス数Pxが「94」のときも、モータ制御信号S20は「H」レベルが維持され、モータ22の端子間へ印加されている電圧がそのまま継続されて駆動される。
Further, the
また、CPU55は、区間#4で通過時間Tx=t4と設定値Th1とを比較する。この比較結果からt4<Th1が得られた場合は、区間#4の比較結果を受けて、区間#5では、モータ22のショートブレーキ制御を実行する。この例では、エンコーダ206のパルス数Pxが「97」のとき、モータ制御信号S20が「H」レベルから「L」レベルに立ち下がる。これにより、モータ22のショートブレーキが開始される。ショートブレーキ期間中、モータ22から電源が切り離され、端子間がショートされる。
Further, the
以下、区間#5で通過時間Tx=t5と設定値Th1とを比較した結果、t5<Th1が得られ、区間#6で通過時間Tx=t6と設定値Th1とを比較した結果、t6<Th1が得られ、区間#6で通過時間Tx=t6と設定値Th1とを比較した結果、t6<Th1が得られ、区間#7で通過時間Tx=t7を測定し、・・・・といったような場合に、エンコーダ206のパルス数Pxが「100」、「103」・・・のとき、モータ制御信号S20は「L」レベルが維持され、モータ22のショートブレーキが継続される。
Hereinafter, as a result of comparing the passage time Tx = t5 and the set value Th1 in the
図9A〜Cは、パンチ刃停止時の逆転ブレーキ制御例を示すタイムチャートであり、図5A〜Eに示した状態IVと状態Vとの間のポジション(vi)の拡大例である。 9A to 9C are time charts showing examples of reverse brake control when the punching blade is stopped, and are examples of enlargement of the position (vi) between the state IV and the state V shown in FIGS.
この例で、ホームポジションHPには、パンチ刃ユニット202(パンチ刃21)のホームインを検出してから、エンコーダ206が速度検出信号S23のパルス数Pxを18パルスカウントする区間に設定される。例えば、位置センサ212がパンチ刃21のホームインを検出したとき、エンコーダ206のパルス数Pxが「140」とすると、ホームポジションHPは、「140」から「157」に至る18パルスとなる。
In this example, the home position HP is set to a section where the
なお、逆転ブレーキ制御の延長を開始するため所定のパルス数は8パルスに設定される。これは、ホームポジションHPの中間であり、エンコーダ206のパルス数Pxが「147」前後となる部分である。単位監視時間に関しては2.5msがタイマ56に設定される。これは、エンコーダ206がモータ22の立ち上がりから、1パルス(通過時間)を検出するのに適した値であることによる。
The predetermined number of pulses is set to 8 pulses in order to start extending the reverse brake control. This is the middle of the home position HP, and is the part where the number of pulses Px of the
この例では、図4に示した位置センサ212がパンチ刃ユニット202(パンチ刃21)のホームインを検出すると、パンチ刃21の復路時の速度制御に続いてパンチ刃停止時の逆転ブレーキ制御が開始される。このとき、CPU55は図9Bに示す位置検出信号S24が「H」レベルから「L」レベルに立ち下がることで、パンチ刃21がホームインしたことを識別する。
In this example, when the
CPU55は、パンチ刃21がホームインする前に、図5Dで演算して得た逆転ブレーキ保持時間Yに基づいてポジション(v)でモータ逆転ブレーキ制御を実行する。これにより、ポジション(vi)の保持時間に強い制動力がモータ22で発生する。このモータ逆転ブレーキ制御に連続してパンチ刃停止時の延長を含む逆転ブレーキ制御を実行する。図9Aには、パンチ刃停止時の延長を含む逆転ブレーキ制御によるモータ22の電流波形例を示している。
The
図9Aに示す逆転ブレーキ制御例によれば、パンチ刃21のホームイン後から速度検出信号S23のパルス数をカウントし、逆転ブレーキ保持時間(TCCW)内に、所定のパルス数をカウントした場合に、その時点で単位監視時間のタイマ56を伴った逆転ブレーキ制御に切り換えられる。例えば、パンチ刃21のホームイン後の速度検出信号S23の8パルス目がカウントされた時点で、CPU55は、単位監視時間=2.5msをタイマ56に設定して、当該タイマ56を起動すると共に、逆転ブレーキ制御をそのまま延長する。更に、タイマ56のカウント中に次の9パルス目がカウントされたら、CPU55は、タイマ56をリセットすると共に逆転ブレーキ制御をそのまま延長する。同様にして、タイマ56のカウント中に次のパルスがカウントされたら、CPU55はタイマ56をリセットすると共に逆転ブレーキ制御をそのまま延長する。
According to the reverse brake control example shown in FIG. 9A, when the number of pulses of the speed detection signal S23 is counted after the punch-in
この例では、タイマ56のカウント中に次の13パルス目がカウントされない場合である。この場合、CPU55は、タイマ56のカウントを終了すると共に逆転ブレーキ制御を終了する。その後、図5Dに示したポジション(vii)でCPU55は、当該モータ22のショートブレーキ制御を実行する。このようにモータ22を制御すると、パンチ刃停止時、パンチ刃ユニット202の速度が基準速度よりも速い場合、単位監視時間=2.5msに基づいて逆転ブレーキ制御をそのまま延長することができ、パンチ刃21をオーバーランさせることなく、パンチ刃21をホームポジションHP内に停止できるようになる。
In this example, the next thirteenth pulse is not counted while the
図10A及びBは、パンチ刃停止時の反転検出例を示すタイムチャートである。 10A and 10B are time charts showing an example of inversion detection when the punching blade is stopped.
この例では、パンチ刃駆動用のモータ22の時限監視に基づく逆転ブレーキ制御の実行中に、モータ22の回転方向を監視し、このモータ22の回転方向が変わったことが検出された時点で、逆転ブレーキ制御を停止するようにした。
In this example, the rotation direction of the
この例では、前のパルス間隔(パルス1周期)と現在のパルス間隔(パルス1周期)とを比較する。例えば、図4に示した位置センサ212がパンチ刃21のホームインを検出して、図10Aに示す位置検出信号S24が「H」レベルから「L」レベルに立ち下がると、CPU55は、その後に検出される、図10Bに示すような速度検出信号S23のパルス1周期(パルス間隔)を測定し、連続した前後のパルス1周期の大小関係を比較して、モータ22の反転検出を行う。
In this example, the previous pulse interval (
例えば、前のパルス1周期よりも現在のパルス1周期の方が長い場合、CPU55は、モータ22が正回転を継続していると判断する。前のパルス1周期よりも現在のパルス1周期の方が短くなった場合は、モータ22が回転方向が反転して逆回転に転じたと判断する。すなわち、パルス間隔が直前のパルス間隔よりも短くなった場合は、回転方向が変わって加速する状態に転ずる。図10Bに示した例では、エンコーダ出力の12パルス目で、モータ22が正回転から回転方向が反転して逆回転に転じている場合である。このような回転方向の反転を検出したら、逆転ブレーキ制御を終了し、当該逆転ブレーキからショートブレーキへ制御を切り換えるようになされる。
For example, if the current pulse period is longer than the previous pulse period, the
これにより、図9Cに示したエンコーダ出力(速度検出信号S23)において、単位監視時間をタイマ56に設定して逆転ブレーキ制御を延長していた場合であっても、モータ22の回転方向が正回転から反転してそのまま逆回転で加速していく事態を防止できるようになる。
As a result, in the encoder output (speed detection signal S23) shown in FIG. 9C, even when the unit monitoring time is set to the
図11〜図14は、実施形態としてのパンチ処理ユニット20’の制御例(その1〜4)を示すフローチャートである。 FIGS. 11-14 is a flowchart which shows the control example (the 1-4) of punch processing unit 20 'as embodiment.
この実施例では、用紙3の一端に二以上の孔を穿孔する際に、パンチ刃駆動用のモータ22を駆動してパンチ刃を往復動作させる場合を前提とする。例えば、モータ22がモータ制御信号S20に基づいて回転すると、減速歯車が一周し、これに取り付けられているカムシャフト81を介してカム82が1回転し、パンチ刃21がホームポジションHPを出発して用紙に穿孔し、再びホームポジションHPに戻ってくる。エンコーダ206は速度検出信号S23に関してパルス数1〜157を出力する。この例では、パンチ刃21のホームインを検出した後に、パンチ刃停止制御に移行する場合を挙げる。
In this embodiment, it is assumed that when punching two or more holes in one end of the
これらを制御条件にして、図11に示すフローチャートのステップST1でモータ駆動部120は、CPU55からのモータ22の起動命令を入力すると、モータ22をONする。このとき、CPU55からモータ駆動部120へ出力される、モータ制御信号S20が「L」レベルから「H」レベルに立ち上がる。
Under these control conditions, the
次に、ステップST2でCPU55はパンチ刃21のホームポジションHPを監視する。このとき、位置センサ212がそのホームポジションHPを検出すると、位置検出信号S24をCPU55に出力する。CPU55は、ステップST3で位置検出信号S24を受けて、パルスカウントを開始する。このとき、エンコーダ206は速度検出信号S23をCPU55内のカウンタに出力する。カウンタは、エンコーダ206から得られるパルス数Px=1〜157をカウント(検出)する。
Next, in step ST <b> 2, the
その後、ステップST4でCPU55は、パルス数Pxが「80」に到達するのを監視する。この監視はパンチ刃21が用紙3を穿孔し、その後、再びホームポジションHPに戻る際の復路行程に突入する時点を見出すためである。パルス数Pxが「80」に到達した場合は、パンチ刃21が復路行程に突入したので、ステップST5に移行してCPU55は、ショートブレーキ制御を開始し、パルス数Pxが「84」になるまで制御を継続する。そして、ステップST6でパルス数Pxが「84」を越えたかを判別する。これはパンチ刃21が特定区間に突入したか否かを見出すためである。
Thereafter, in step ST4, the
パルス数Pxが「84」を越えた場合は、ステップST7に移行してCPU55はパルス数Pxが「99」を越えたかを判別する。パルス数Pxが85≦Px≦99である場合は、ステップST8に移行する。ステップST8で、CPU55は通過時間Txと設定値Th1を比較して制御を分岐する。
When the pulse number Px exceeds “84”, the process proceeds to step ST7, and the
通過時間Txが設定値Th1よりも大きい場合は、ステップST9に移行して、次の区間#(N+1)を通過する間、パルス数Pxに関してPx+1〜Px+3だけ、モータ22をCW方向にONする。又は、その間、モータ22をフリーランさせる。モータ22のフリーランとは、電源端子を開放し、モータ22を慣性により回転させることをいう。
When the passage time Tx is longer than the set value Th1, the process proceeds to step ST9, and the
図8Bに示した例によれば、CPU55が区間#2で通過時間Tx=t2と設定値Th1とを比較する。この比較結果からt2>Th1を得ているので、この区間#2の比較結果を受けて、区間#3では、モータ22をCW方向にオン制御するようになされる。その後、ステップST7に戻る。
According to the example shown in FIG. 8B, the
なお、通過時間Txが設定値Th1よりも小さい場合は、ステップST10に移行して次の区間#(N+1)を通過する間、パルス数Pxに関してPx+1〜Px+3だけ、モータ22のショートブレーキを継続する。図8Bに示した例によれば、CPU55が区間#1で計測した通過時間Tx=t1と、予め設定された設定値Th1とを比較する。CPU55は、比較結果からt1<Th1を得ているので、区間#2に関して、ショートブレーキのまま制御を継続するようになる。その後、ステップST7に戻る。
If the passage time Tx is smaller than the set value Th1, the short brake of the
上述のステップST7でパルス数Pxが99を越えた場合は、図12に示すステップST11に移行する。ステップST11でCPU55はパルス数Pxが「120」を越えたかを判別する。パルス数Pxが100≦Px≦120である場合は、ステップST12に移行する。ステップST12で、CPU55は通過時間Txと設定値Th2を比較して制御を分岐する。
If the pulse number Px exceeds 99 in step ST7 described above, the process proceeds to step ST11 shown in FIG. In step ST11, the
通過時間Txが設定値Th2よりも大きい場合は、ステップST13に移行して、次の区間#(N+1)を通過する間、パルス数Pxに関してPx+1〜Px+3だけ、モータ22をCW方向にONする。又は、その間、モータ22をフリーランさせる。このとき、CPU55が区間#Nで通過時間Txと設定値Th2とを比較する。この比較結果からTx>Th2を得た場合は、この区間#Nの比較結果を受けて、区間#(N+1)では、モータ22をCW方向にオン制御するようになされる。その後、ステップST11に戻る。
When the passage time Tx is longer than the set value Th2, the process proceeds to step ST13, and the
また、通過時間Txが設定値Th2よりも小さい場合は、ステップST14に移行して次の区間#(N+1)を通過する間、パルス数Pxに関してPx+1〜Px+3だけ、モータ22のショートブレーキを継続する。このとき、CPU55が区間#Nで計測した通過時間Txと、予め設定された設定値Th2とを比較する。CPU55は、比較結果からTx<Th2を得た場合は、次の区間#(N+1)に関して、ショートブレーキのまま制御を継続するようになる。その後、ステップST11に戻る。
If the passage time Tx is smaller than the set value Th2, the short brake of the
上述のステップST11でパルス数Pxが「120」を越えた場合は、図12に示すステップST15に移行する。ステップST15でCPU55はパルス数Pxが「129」を越えたかを判別する。パルス数Pxが121≦Px≦129である場合は、ステップST16に移行する。ステップST16で、CPU55は通過時間Txと設定値Th3を比較して制御を分岐する。
When the pulse number Px exceeds “120” in step ST11 described above, the process proceeds to step ST15 shown in FIG. In step ST15, the
通過時間Txが設定値Th3よりも大きい場合は、ステップST17に移行して、次の区間#(N+1)を通過する間、パルス数Pxに関してPx+1〜Px+3だけ、モータ22をCW方向にONする。又は、その間、モータ22をフリーランさせる。このとき、CPU55が区間#Nで通過時間Txと設定値Th3とを比較する。この比較結果からTx>Th3を得た場合は、この区間#Nの比較結果を受けて、区間#(N+1)では、モータ22をオン制御するようになされる。その後、ステップST15に戻る。
When the passage time Tx is longer than the set value Th3, the process proceeds to step ST17, and the
また、通過時間Txが設定値Th3よりも小さい場合は、ステップST18に移行して次の区間#(N+1)を通過する間、パルス数Pxに関してPx+1〜Px+3だけ、モータ22のショートブレーキを継続する。このとき、CPU55が区間#Nで計測した通過時間Txと、予め設定された設定値Th3とを比較する。CPU55は、比較結果からTx<Th3を得た場合は、次の区間#(N+1)に関して、ショートブレーキのまま制御を継続するようになる。その後、ステップST15に戻る。
If the passage time Tx is shorter than the set value Th3, the short brake of the
上述のステップST15でパルス数Pxが129を越えた場合は、ステップST16ないしステップST17の状態をPx=132まで維持して、図13に示すステップST19に移行する。ステップST19でCPU55は、速度検出信号S23に基づくパルス数Pxに関して、133≦Px≦137の区間の通過時間Tx=tBを測定する。なお、この区間、モータ22にはショートブレーキ状態が維持される。
When the number of pulses Px exceeds 129 in step ST15 described above, the state of steps ST16 to ST17 is maintained until Px = 132, and the process proceeds to step ST19 shown in FIG. In step ST19, the
そして、ステップST20でCPU55は、通過時間Tx=tBを(1)式のXに代入し、定数αに4.3を代入し、βに19を各々代入して、逆転ブレーキ力保持時間Y=TCCWを演算する。すなわち、上述の(1)式は、(1)’式に書き換えられる。
TCCW=−4.3tB+19 ・・・・(1)’
但し、α=4.3や、β=19は実験値であり、本発明者らが実験をして、最適な逆転ブレーキ力保持時間TCCWが得られたときの値である。CPU55は、図5に示したポジション(iv)で、上述の(1)’式を利用して逆転ブレーキ保持時間TCCWを演算するようになる。TCCWはパンチ刃21の速度を「0」とするための時間である。
Then, in step ST20, the
TCCW = −4.3tB + 19 (1) ′
However, α = 4.3 and β = 19 are experimental values, and are values when the present inventors have conducted experiments and an optimum reverse brake force holding time TCCW is obtained. The
その後、ステップST21でCPU55はパンチ刃21がホームインしたかを判別する。このとき、パンチ刃21がホームポジションHPに突入(IN)すると、ホームポジションHPに突入(IN)したことを示す位置検出信号S24が位置センサ212からCPU55へ出力される。
Thereafter, in step ST21, the
そして、CPU55は、ステップST22で位置検出信号S24を入力し、図5に示したポジション(v)で(1)’に示した関数(逆転ブレーキ保持時間Tx=TCCW[msec])に基づく逆転ブレーキを開始する。このとき、同図のポジション(vi)の保持時間に強い制動力がモータ22で発生する。
Then, the
次に、ステップST23でCPU55内の図示しないカウンタは逆転ブレーキ保持時間TCCW内に8パルスのカウントを実行する。この結果で、逆転ブレーキ保持時間TCCW内に8パルスがカウントされなかった場合は、ステップST28に移行してCPU55は、逆転ブレーキからショートブレーキに制御を切り換えるようにモータ駆動部120を介してモータ22を制御する。この制御により、ショートブレーキ制御を受けたパンチ刃21が停止するので、モータ22の速度制御を終了する。
Next, in step ST23, a counter (not shown) in the
上述の逆転ブレーキ保持時間TCCW内に8パルスがカウントされた場合は、ステップST24に移行して8パルスカウントを終了した時点から、単位監視時間=2.5msをタイマ56にセットして当該タイマ56を起動し、逆転ブレーキ制御を開始する。
When 8 pulses are counted within the above-described reverse brake holding time TCCW, the unit monitoring time = 2.5 ms is set in the
その後、ステップST25に移行してCPU55は、単位監視時間=2.5ms以内に速度検出信号S23の1パルスが検出(通過)されたか否かを判別する。単位監視時間=2.5ms以内に速度検出信号S23の1パルスが検出されなかった場合は、ステップST28に移行してCPU55は、逆転ブレーキからショートブレーキに制御を切り換えるようにモータ駆動部120を介してモータ22を制御する。この制御により、ショートブレーキ制御を受けたパンチ刃21が停止するので、CPU55は、モータ22の速度制御を終了する。
Thereafter, the process proceeds to step ST25, where the
上述のステップST25で単位監視時間=2.5ms以内に速度検出信号S23による1パルスが検出された場合は、ステップST26に移行してタイマ56をリセットして、単位監視時間=2.5msをタイマ56に再セットして当該タイマ56を起動し、逆転ブレーキ制御を延長する。これと共に、タイマ起動後の速度検出信号S23のパルス1周期(1パルス通過時間)を測定する。
If one pulse based on the speed detection signal S23 is detected within the unit monitoring time = 2.5 ms in the above step ST25, the process proceeds to step ST26 to reset the
そして、ステップST27で現在の速度検出信号S23によるパルス1周期(現在の1パルス通過時間)と、直前の速度検出信号S23によるパルス1周期(1つ前の1パルス通過時間)とを比較して大小関係を判別する。現在のパルス1周期と、直前のパルス1周期との関係が、現在のパルス1周期>直前のパルス1周期となる場合には、ステップST4に戻って上述の処理を繰り返す。
Then, in step ST27, one pulse period (current one pulse passing time) based on the current speed detection signal S23 is compared with one pulse period (one previous pulse passing time) based on the immediately preceding speed detection signal S23. Determine the magnitude relationship. When the relationship between the
また、現在のパルス1周期<直前のパルス1周期となる場合には、ステップST28に移行してCPU55は、逆転ブレーキからショートブレーキに制御を切り換えるようにモータ駆動部120を介してモータ22を制御する。この制御により、ショートブレーキ制御を受けたパンチ刃21が停止する。モータ22は、電源が切り離され、端子間がショートされたショートブレーキ状態で待機する。CPU55は、モータ22の速度制御を終了し、次の起動命令を待機する。この例で、パンチ処理命令は、上位の制御系からCPU55へ与えられる。
If the
このように、実施形態としての用紙穿孔装置を応用したバインド装置100及びその制御方法によれば、所定の用紙3に孔を穿孔する場合、CPU55は、ホームポジションHPにパンチ刃21が突入したかを検出し、パンチ刃21がホームポジションHPに突入した時点から8パルスを経過するまでパンチ刃駆動用のモータ22の逆転ブレーキ制御を実行し、8パルスを経過した後、単位監視時間=2.5msを設定し、単位監視時間内にパルスが検出されなくなるまで、当該モータ22の逆転ブレーキ制御を延長するようになされる。
As described above, according to the
以下で、パンチ刃停止時の逆転ブレーキの通常動作例及び、その逆転ブレーキの延長有無の比較例について説明する。図15A〜Cは、パンチ刃停止時の逆転ブレーキの通常動作例を示すタイムチャートである。 Hereinafter, a normal operation example of the reverse brake when the punch blade is stopped and a comparative example of whether or not the reverse brake is extended will be described. 15A to 15C are time charts showing an example of normal operation of the reverse brake when the punch blade is stopped.
図15Aに示すパンチ刃停止時の逆転ブレーキの通常動作例によれば、図15Bに示すホームインを検出した後、ホームポジション直前のスピードによって決まる逆転ブレーキ保持時間TCCWだけ、逆転ブレーキ制御を実行することで、逆転ブレーキに過不足なく、パンチ刃21をホームポジションHP内に停止できた場合である。パンチ刃21の停止によって、図15Cに示すエンコーダ出力のパルスは停止する。
According to the normal operation example of the reverse brake when the punch blade is stopped shown in FIG. 15A, after detecting the home-in shown in FIG. 15B, the reverse brake control is executed for the reverse brake holding time TCCW determined by the speed immediately before the home position. Thus, the
この場合、用紙の厚さや、環境温度、連続パンチ動作等の状況に応じて、図15Aに示す電流波形中、パンチ刃21の復路において正回転補正(図中、波線楕円VIに示す部分)が加わり、パンチ刃21の移動速度を上昇させる速度制御が行われる。従って、用紙が厚い場合等において、パンチ刃21の移動速度が通常動作時に比べて遅くなってしまう場合であっても、この正回転補正による速度制御でショートランの発生を抑制できるようになる。これは、低温環境下でのブレーキ特性は、通常動作環境下に比べて良くなるためである。
In this case, in the current waveform shown in FIG. 15A, forward rotation correction (portion indicated by a wavy ellipse VI in the figure) is performed in the return path of the
これに対して、図16A及びBは、パンチ刃停止時の逆転ブレーキの延長有無の比較例を示す動作タイムチャートである。図16Aに示すパンチ刃停止時の逆転ブレーキ制御の延長無しの動作例によれば、図15Aに示したような正回転補正を行わずに、図16Aに示すHP波形(A−2)でホームインを検出した後、ホームポジション直前のスピードによって決まる逆転ブレーキ保持時間TCCWだけで、逆転ブレーキ制御を実行した場合である。この場合は、逆転ブレーキ保持時間TCCWが不足して、パンチ刃21がホームポジションHP内に停止せずに、オーバーランする例である。
On the other hand, FIGS. 16A and 16B are operation time charts showing a comparative example of whether or not the reverse brake is extended when the punch blade is stopped. According to the operation example without extension of the reverse brake control when the punching blade is stopped as shown in FIG. 16A, the home waveform is displayed with the HP waveform (A-2) shown in FIG. 16A without performing the forward rotation correction as shown in FIG. 15A. This is a case where the reverse brake control is executed only by the reverse brake holding time TCCW determined by the speed immediately before the home position after the in is detected. In this case, the reverse brake holding time TCCW is insufficient, and the
これは連続パンチ動作等によって、モータ22が高温になると、ブレーキ性能が低下するため、図16Aの電流波形(A−1)に示す逆転ブレーキ終了後、パンチ刃21がホームポジションHP内に停止せず、図16Aのエンコーダ出力(A−3)の数パルスだけ走ってしまう。その結果、オーバーランが発生するというものである。図16AのHP波形(A−2)中、下向き矢印は、パンチ刃21がホームアウトした部分である。
This is because the brake performance decreases when the
図16Bに示すパンチ刃停止時の逆転ブレーキ制御の延長有りの動作例によれば、図15Aに示したような正回転補正を行わずに、図16Bに示すHP波形(B−2)でホームインを検出する。その後、ホームポジション直前のスピードによって決まる逆転ブレーキ保持時間TCCWだけで、逆転ブレーキ制御を実行し、パンチ刃21がホームポジションHPに突入した時点から8パルスを経過するまでパンチ刃駆動用のモータ22の逆転ブレーキ制御を実行する。更に、8パルスを経過した後、タイマ56に単位監視時間=2.5msを設定し、この単位監視時間内にパルスが検出されなくなるまで、当該モータ22の逆転ブレーキ制御を延長するようにした場合である。つまり、パンチ停止制御において、タイマ制御が機能する時である。図中、Tαは本発明に係るパンチ停止制御により、延長された逆転ブレーキ時間である。
According to the operation example with the extension of the reverse brake control when the punching blade is stopped shown in FIG. 16B, the home position is set to the HP waveform (B-2) shown in FIG. 16B without performing the forward rotation correction as shown in FIG. 15A. Detect in. Thereafter, the reverse brake control is executed only by the reverse brake holding time TCCW determined by the speed immediately before the home position, and the punch
ここで、図16Aに示した逆転ブレーキ制御と、図16Bに示した逆転ブレーキ延長制御とを比べると、タイマ制御により、逆転ブレーキ時間Tαが延長されていることが分かる。このようなタイマ56の時限監視制御が機能した場合、パンチ刃21の移動速度が十分落ちるまで、逆転ブレーキ制御を延長することで、パンチ処理ユニット20’のモータ22の回り過ぎを防止できるようになる。従って、図16Aに示した逆転ブレーキ終了後に、パンチ刃21がホームポジションHP内に停止し切れずにオーバーランするという現象を無くすことができる。
Here, comparing the reverse brake control shown in FIG. 16A with the reverse brake extension control shown in FIG. 16B, it can be seen that the reverse brake time Tα is extended by the timer control. When such timed monitoring control of the
これにより、ホームポジションHP内にパンチ刃を効率良く停止させることができる。従って、用紙の厚みが薄い場合も、その厚みが厚い場合等の環境変化やブレーキ性能が変化した場合であっても、ホームポジションHPを基準とした往復動作を実現できるようになる。また、高精度かつ高信頼度の用紙穿孔装置100を提供できるようになる。
Thereby, a punch blade can be efficiently stopped in the home position HP. Therefore, even when the thickness of the paper is small, even when the environmental change or the brake performance changes such as when the thickness is thick, the reciprocating operation based on the home position HP can be realized. In addition, it is possible to provide the
なお、タイマ56の時限監視制御に関しては、CPU55の外部にタイマ56を接続する場合について接続したが、これに限られることはなく、CPU55が内蔵するタイマを利用してもよい。同一の効果が得られる。
In addition, regarding the timed monitoring control of the
この発明は、白黒用及びカラー用のコピー機や印刷装置から出力される記録紙をバインド処理するバインド装置に適用して極めて好適である。 The present invention is very suitable when applied to a binding device that binds recording paper output from a black-and-white and color copier or printing device.
10 用紙搬送路
11 第1の搬送路
12 第2の搬送路
15 フラップ
20 パンチ処理部
20’ パンチ処理ユニット
21 パンチ刃
22 モータ
23 サイドジョーガー
30 バインダ紙揃えユニット
40 バインド処理部
41 移動機構
42 バインドカセット
43 綴じ部品
50 制御部(制御手段)
55 CPU
60 排出ユニット
61 第1のベルトユニット
62 第2のベルトユニット
100 バインド装置(用紙穿孔装置)
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
55 CPU
60 Discharging Unit 61
Claims (4)
往復動作可能なパンチ刃を駆動するためのパンチ刃駆動用のモータを有して、前記用紙の一端に二以上の孔を穿孔する穿孔手段と、
前記穿孔手段を制御する制御手段とを備え、
前記モータの端子間に正転時とは反対の極性の電圧を印加して当該モータを制動する動作を逆転制動とし、前記モータを電源から切り離して端子間を短絡し当該モータを制動する動作を短絡制動とし、タイマに単位監視時間を設定し、当該単位監視時間における前記モータの逆転制動に基づく前記パンチ刃の速度を測定する動作を時限監視としたとき、
前記制御手段は、
前記パンチ刃の停止位置が許容されるホームポジションよりも前の所定位置にて前記モータに対して第1の前記短絡制動を実行し、
前記パンチ刃の停止位置が許容されるホームポジションにパンチ刃が突入したかを検出し、
前記パンチ刃がホームポジションに突入した時点から所定時間、前記モータに対して前記逆転制動を実行すると共に前記時限監視に基づいて前記パンチ刃の速度を測定し、
前記時限監視に基づくパンチ刃の速度測定において当該パンチ刃が所定時間内で所定の位置に到達した場合は、前記時限監視に基づいて当該逆転制動を延長し、
前記逆転制動の延長後、前記パンチ刃の速度測定が不可となった時点で、前記モータの逆転制動を終了し、その後、当該モータに対して第2の前記短絡制動を実行し、前記パンチ刃をホームポジションに停止させることを特徴とする用紙穿孔装置。 A paper punching device for punching holes in a predetermined paper,
A punching means for punching two or more holes in one end of the paper, having a punch blade driving motor for driving a reciprocating punch blade;
Control means for controlling the punching means,
The operation of braking the motor by applying a voltage having a polarity opposite to that at the time of forward rotation between the terminals of the motor is reverse braking, and the operation of disconnecting the motor from the power source and short-circuiting the terminals to brake the motor. When short-circuit braking, setting a unit monitoring time in the timer, and measuring the speed of the punch blade based on reverse braking of the motor in the unit monitoring time as timed monitoring,
The control means includes
Performing the first short-circuit braking on the motor at a predetermined position before a home position where the stop position of the punch blade is allowed;
Detect whether the punch blade has entered the home position where the stop position of the punch blade is allowed,
Execute the reverse braking on the motor for a predetermined time from the time when the punch blade enters the home position and measure the speed of the punch blade based on the time monitoring,
If the punching blade in the velocity measurement of the punch blades based on the timed monitoring has reached a predetermined position within a predetermined time, it extends the plugging on the basis of the time period monitored,
After the extension of the reverse braking, when the speed measurement of the punch blade becomes impossible, the reverse braking of the motor is terminated, and then the second short-circuit braking is performed on the motor, and the punch blade Is stopped at the home position .
前記制御手段は、タイマを伴った前記逆転制動の制御を実行する際に、
前記パンチ刃の速度を示す前記モータの逆転制動実行時の所定時間内に、前記タイマが所定のパルス数をカウントした時点で、当該タイマに単位監視時間を設定し、
前記タイマを起動すると共に、前記モータの逆転制動制御をそのまま延長し、
前記タイマのカウント中に、前記パンチ刃の速度を示す次のパルスをカウントした場合は、当該タイマをリセットすると共に逆転制動制御をそのまま延長し、
前記タイマのカウント中に、前記パンチ刃の速度を示す次のパルスをカウントできなかった場合は、当該タイマのカウントを終了すると共に前記逆転制動の制御を停止することを特徴とする請求項1に記載の用紙穿孔装置。 When the punch blade enters the home position where the stop position of the punch blade is allowed,
When the control means executes the reverse braking control with a timer,
When the timer counts a predetermined number of pulses within a predetermined time when performing reverse braking of the motor indicating the speed of the punch blade, a unit monitoring time is set in the timer,
Start the timer and extend the reverse braking control of the motor as it is,
When counting the next pulse indicating the speed of the punch blade during the counting of the timer, reset the timer and extend the reverse braking control as it is,
During the count of the timer, if unable to count the next pulse indicating a speed of the punch blade, according to claim 1, characterized that you stop control of the reverse brake with stops counting of the timer The paper punching device according to 1.
前記制御手段は、
前記パンチ刃駆動用のモータの逆転制動及び短絡制動を実行する場合に、
前記モータの回転方向を監視し、
前記モータの回転方向が変わったことが検出された時点で前記逆転制動を停止し、
前記逆転制動を短絡制動に制御を切り換えることを特徴とする請求項2に記載の用紙穿孔装置。 When the punch blade enters the home position where the stop position of the punch blade is allowed,
The control means includes
When performing reverse braking and short circuit braking of the punch blade driving motor,
Monitoring the direction of rotation of the motor;
Stop the reverse braking when it is detected that the direction of rotation of the motor has changed,
Sheet punching device according to claim 2, characterized in Rukoto switching control to short-circuit braking the plugging.
前記モータの端子間に正転時とは反対の極性の電圧を印加して当該モータを制動する動作を逆転制動とし、前記モータを電源から切り離して端子間を短絡し当該モータを制動する動作を短絡制動とし、タイマに単位監視時間を設定し、当該単位監視時間における前記モータの逆転制動に基づく前記パンチ刃の速度を測定する動作を時限監視としたとき、
前記パンチ刃の停止位置が許容されるホームポジションよりも前の所定位置にて前記モータに対して第1の前記短絡制動を実行するステップと、
前記パンチ刃の停止位置が許容されるホームポジションにパンチ刃が突入したかを検出するステップと、
検出された前記パンチ刃がホームポジションに突入した時点から所定時間、前記モータに対して前記逆転制動を実行すると共に前記時限監視に基づいて前記パンチ刃の速度を測定するステップと、
前記時限監視に基づくパンチ刃の速度測定において当該パンチ刃が所定時間内で所定の位置に到達した場合は、前記時限監視に基づいて当該逆転制動を延長するステップと、
前記逆転制動の延長後、前記パンチ刃の速度測定が不可となった時点で、前記モータの逆転制動を終了し、その後、当該モータに対して第2の前記短絡制動を実行し、前記パンチ刃をホームポジションに停止させるステップとを有することを特徴とする用紙穿孔装置の制御方法。 A control method for a paper punching device that drives a punch blade driving motor to reciprocate a punch blade when punching two or more holes in one end of the paper,
The operation of braking the motor by applying a voltage having a polarity opposite to that at the time of forward rotation between the terminals of the motor is reverse braking, and the operation of disconnecting the motor from the power source and short-circuiting the terminals to brake the motor. When short-circuit braking, setting a unit monitoring time in the timer, and measuring the speed of the punch blade based on reverse braking of the motor in the unit monitoring time as timed monitoring,
Executing the first short-circuit braking on the motor at a predetermined position before a home position where the stop position of the punch blade is allowed;
Detecting whether the punch blade has entered a home position where the stop position of the punch blade is allowed; and
Performing the reverse braking on the motor for a predetermined time from the time when the detected punch blade enters the home position and measuring the speed of the punch blade based on the time monitoring ;
If the punching blade in the velocity measurement of the punch blades based on the timed monitoring has reached a predetermined position within a predetermined time, the step of extending the reverse brake, based on the timed monitoring,
After the extension of the reverse braking, when the speed measurement of the punch blade becomes impossible, the reverse braking of the motor is terminated, and then the second short-circuit braking is performed on the motor, and the punch blade A method for controlling the sheet punching apparatus , comprising: stopping the sheet at a home position .
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