(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステープラー(１)内に組み込まれる電気駆動モーター(２)を、マイクロプロセッサー(２２)によって、制御するための制御デバイス(２１)であって、
前記モーターの駆動軸(９)は、ステープル駆動機構(１３)を、規定された出発ポイントと逆転ポイントとを備える前進移動と後退移動を行うように駆動し、
前記駆動機構は、その前進移動中に、１つのステープル(１５)を加工対象物(１７)内へと駆動し、
前記制御デバイス(２１)は、前記駆動軸(９)の回転速度と、前記駆動軸の前記出発ポイントからの延べ回転数とを感知するセンサー(２３)を備え、
前記制御デバイス(２１)は、前記感知された情報を、取得した情報を解析する前記マイクロプロセッサー(２２)に送り、前記回転速度が前記延べ回転数に依存して低下し、規定された回転数を完結すると回転方向が逆転するように、前記駆動モーター(２)への電流の供給を制御する制御信号を発生し、その結果、前記駆動軸の回転速度が管理される点を特徴とする制御デバイス。
【請求項２】
電流の供給が、全ブリッジ(２７)を横断して行われ、電流の供給が、前記駆動軸(９)の回転方向と回転速度を管理するように制御される点を特徴とする請求項１記載の制御デバイス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、マイクロプロセッサーによって、ステープラー中に組み込まれ、その駆動軸が、ステープルの駆動機構を前進移動と後退移動するように駆動する電気駆動モーターを制御するための制御用デバイスに関する。この移動は、出発と逆転のポイントを規定しており、その前方への移動を行う間に、ステープル駆動機構は、ステープルを加工対象物、好ましくは紙の束中へと駆動する。
【０００２】
【従来の技術】
ステープラー内の駆動モーターの制御用デバイスは以前から知られている。前進移動と後退移動を行うステープル駆動機構は、規定されたどちらかの方向に回転する駆動軸を備え、カム構造体を介してステープル駆動機構に接続される駆動モーター、または、ステープル駆動機構の方向が逆転されるとその駆動軸も逆転される駆動モーターによって駆動される。
【０００３】
駆動モーターが逆転されると、駆動モーターは、ステープルがステープルを刺し込む加工対象物中へと駆動される距離を越えて、第１の方向に駆動機構を駆動する。ステープルが加工対象物中に完全に駆動されると、モーターは逆転され、ステープラー駆動機構は、反対方向に駆動される。もしも、ステープル駆動機構が、カム構造体を介して駆動されるならば、前方および反対方向への移動は、カム構造体によって、知られた態様で達成される。
【０００４】
モーターを逆転するために、測定部材がモーターに供給される電流を測定し、得られた値をマイクロプロセッサーに送り、マイクロプロセッサーが前記の数値を知られた態様で分析し、この分析に基づいて駆動モーターへの電流の供給を制御し、それによって、駆動モーターの駆動軸の速度と方向を制御する制御デバイスが使用される。そのような制御デバイスの欠点は、ステープルが加工対象物中に駆動されるとき、および、主としてステープルが逆転ポイントにおいてステープル駆動機構によって加圧されたときに発生する負荷をモーターが受けるときにのみ不可避的に変動する供給電流について測定が行われる点である。このことは、結果的にモーターの制御に遅延を生じるとともに、モーターにこのように不必要な負荷がかかることとなる。
【０００５】
駆動機構が、カム構造体を介して駆動されるとき、モーターは、制御されないままであり、カム構造体はしたがって、駆動機構が逆転される直前に、ステープルが加工対象物中に完全に駆動されるときに発生する増大した力を吸収する衝撃吸収部材を備えている。そのようなデバイスの欠点は、これらの衝撃吸収部材は組み込むことが困難であり、したがって、容易に磨耗するので、デバイスが効果を喪失し、このことがモーターの疲労を増大する点である。
【０００６】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
【０００７】
【特許文献１】
英国特許第２２１２４３３号明細書(第２０頁第２３行〜第２３頁第３行および第１４図〜第１７図)
【０００８】
【特許文献２】
米国特許第４４２１２６４号明細書(第５欄第１７行〜第５２行および第２図)
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
モーターが受ける増大した負荷を直ちに感知して、これに応答してモーターへの電流の供給を制御するように、駆動モーターの制御を達成する必要性が存在している。
【００１０】
モーターが逆転される場合は、正しい瞬間にモーターを逆転する必要性がやはり存在している。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、制御デバイスが、駆動軸の回転速度と、出発ポイントから完結した延べ回転数(number of rotations completed from the start point)を感知するセンサーを有し、次にこれらの感知された情報をマイクロプロセッサーに送り、このマイクロプロセッサーが、知られた態様で入力された情報を分析し、駆動モーターへの電流の供給を制御する制御信号を発生する制御デバイスを特徴とする特許請求の範囲の前文に特定されたタイプの制御デバイスによって上記の問題点を克服している。
【００１２】
この発明は更に、電流の供給が、全ブリッジを横断して行われ、この場合、電流の供給が、駆動軸の速度と回転方向が管理されるように制御される点を特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明は、以後、添付図面を参照しつつ説明される。図１、２は、第１の駆動モーター２と第２の駆動モーター３を有するステープラー１を開示している。この駆動モーター３は、歯車５が配置される出力軸(outgoing shaft)４を有する。歯車５は、中間歯車６を介して、屈曲用ダイ８が設けられる歯車ラック７を駆動する。屈曲用ダイ８の機能に付いては以下に説明する。
【００１４】
第１の駆動モーター２は、内部に駆動軸９を有しており、前記駆動軸には、歯車１０が配置され、この歯車１０は、中間歯車１１と１２を介して、ステープル駆動機構１３を駆動する。ステープラー１はまた、弾性部材１６によって前進されるステープル１５が貯蔵されるステープルマガジン１４を有する。ステープラー内には、ステープルを刺し込む対象である加工対象物１７が配置されており、前記対象物は好ましくは紙の束で構成される。駆動モーター２、３は、電源１８から電力を付与され、電流がワイヤー１９を経て駆動モーター３に導かれる。１つのレギュレーター２０が、電源１８と駆動モーター３の間に設けられており、前記レギュレーターの機能は、電流を駆動モーター３のための正確な電圧に変換することである。駆動モーター３は、屈曲用ダイを前後移動を行うように駆動し、この移動は二重の矢印Ｐによって示されている。駆動モーター３と屈曲用ダイの機能は、この発明にとって重要な意味を持っていないので以下に簡単に説明する。
【００１５】
駆動モーター２への電流の供給は、マイクロプロセッサー２２とセンサー２３を備える制御デバイス２１によって管理される。このマイクロプロセッサーは、ワイヤー２４を介してセンサー２３に接続されており、センサー２３は、感知部材２５によって駆動軸９の回転速度と、それが出発のポイントから完結した回転数とを記憶する。このマイクロプロセッサー２２とセンサー２３には、電源１８に接続されたレギュレーター２６から電流が供給される。図３は、制御デバイス２１の設計を詳細に示すとともに、駆動モーターへの電流の供給がどのように行われるかを示している。同図が示すように、駆動モーター２は、トランジスタースイッチ２８、２９、３０をを含む全ブリッジ２７に接続されている。センサー２３は、感知部材２５によって、当業者に知られた態様で駆動モーター２の駆動軸９に接続されており、これは図１、２に点線で示され、センサーはワイヤー２４を介してマイクロプロセッサー２２に接続されている。このマイクロプロセッサー２２は、トランジスタースイッチ２８-３１に接続されている。
【００１６】
ステープラーと制御デバイスの機能を図１〜３を参照しつつ説明する。加工対象物１７にステープルを刺し込もうとするときは、前記対象物は、図１に示す態様でステープラー中に配置される。屈曲用ダイ８とステープル駆動機構１３は、それらの出発位置にある。駆動モーター３は、屈曲用ダイ８を図２に示す位置に駆動し、この位置において屈曲用ダイは、加工対象物１７と接する。屈曲用ダイは、発明とは無関係なので、ここではこれ以上詳しくは説明しない。駆動モーター２には電源２８から、トランジスタースイッチ２８、駆動モーター２、およびトランジスタースイッチ３１を通過する回路でトランジスタースイッチ２８を横断して電流が知られた態様で供給される。駆動モーター２は、ステープル駆動機構１３を歯車１０、１１および１２を介して二重矢印Ｐによって示される方向に上方に駆動する。これに付いては、図１、２を参照されたい。図２においては、ステープル１５は、加工対象物１７中に圧入されている。センサー２３は、駆動軸９の両回転速度を記憶する。回転速度は、ステープルが、加工対象物中に駆動されるときに発生する抵抗と出発のポイントから完結された延べ回転数とに依存して低下し、センサー２３は、得られた数値をワイヤー２４を介してマイクロプロセッサー２２に送る。このマイクロプロセッサーは、得られた数値を知られた態様で分析して制御信号をトランジスタースイッチ２８と３１に送り、駆動モーター２への電流の供給が管理され、それによって、駆動軸９の回転速度も管理する。ステープル駆動機構１３は、ステープル１５を加工対象物１７へと駆動し、ステープル１５は、一旦駆動モーターが規定された回転数を完結すると、加工対象物１７に完全に駆動され終わる(図２参照)。回転数をカウントし続けるセンサー２３は、この情報をマイクロプロセッサー２２に送り、これが、モーター２に、トランジスタースイッチ２９、駆動モーター２、トランジスタースイッチ３０を通る回路を介して電流を供給されることを命令する制御信号を発生して、モーター２が、反対方向に回転し、ステープル駆動機構１３が、それによって、二重矢印Ｐによって示される方向において、図１に示される位置に向かって下方に移動される。屈曲用ダイ８は、その後、最初の位置に復帰される。マイクロプロセッサーは、当業者に知られた態様で規定されたプログラムでプログラミングされることが可能であり、また、センサーは、駆動軸の速度とそれが完結した延べ回転数を感知することができるので、駆動モーター２は、非常に精緻に制御されることができ、その速度は、ステープル駆動機構が逆転のポイントに到達する直前に減速されることができ、同時に、逆転が規定された延べ回転数に達した後に起こるようにシャープに区切られたポイントにおいて行われる。これに由来する利点は、駆動モーターとステープラー内に包含される機構のコンポーネントが不必要な負荷に曝されることが省かれる点である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の制御デバイスを備え、ステープル駆動機構がその出発のポイントに位置するステープラーの略図。
【図２】ステープル駆動機構が、その逆転のポイントに位置する図１に対応する図。
【図３】制御デバイスに含まれるコンポーネントとそれらの相互接続を詳細に示す回路ダイアグラム。
【符号の説明】
１…ステープラー，２…第１の駆動モーター，９…駆動軸，１５…ステープル，１７…加工対象物，２１…制御デバイス，２２…マイクロプロセッサー，２３…センサー，２７…全ブリッジ。
【図１】
0004472243.tif 000002
【図２】
0004472243.tif 000003
【図３】
0004472243.tif 000004