(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クリンチャ部とドライバ部を対向させて配置し、クリンチャ部をドライバ部に向けて移動させる第一の駆動手段と、クリンチャ部内に設けたクリンチャプッシャを介してクリンチャをドライバ部に向けて移動させる第二の駆動手段とを備え、第一の駆動手段によりクリンチャ部を移動してクリンチャ部とドライバ部とにより紙を挟持し、ドライバ部のドライバによりステープルを射出した後に前記第二の駆動手段によりクリンチャを移動してステープルの脚部を折り曲げる電動ステープラにおいて、
クリンチャ部とクリンチャプッシャとを一本の送りネジに係合させ、送りネジ機構により前記第一と第二の駆動手段を構成したことを特徴とする電動ステープラ。
【請求項２】
クリンチャ部とドライバ部とによる用紙挟持を検知する第一の検知手段と、クリンチャのクリンチ完了を検知する第二の検知手段を設け、第一の検知手段と第二の検知手段の検知信号に応じて前記送りネジを制御する制御手段を設けた請求項1記載の電動ステープラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電動ステープラに関するものであり、特に、クリンチ機構を改良した電動ステープラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
電動ステープラは、用紙テーブル上の紙の上面に接するドライバ部またはクリンチャ部にバネを用いたサスペンション機構を介装し、ドライバ部とクリンチャ部とにより紙を挟む際にサスペンション機構が収縮して紙厚の差異を吸収するように構成して種々の厚さの冊子に対応している。
【０００３】
ステープラ内蔵型の複写機においては、丁合の都合上、紙の複写面を下側にして用紙テーブルに積重ねるように構成されていて、電動ステープラのドライバ部を用紙テーブルの下に配置し、クリンチャ部を用紙テーブルの上に配置している。したがって、この場合はクリンチャ部にサスペンション機構が介装されていて、クリンチャ部が上方から下降して用紙テーブル上の紙に圧接し、ドライバ部が下方からステープルを打ち出し、紙を貫通したステープルの脚部をクリンチャ部のクリンチャアームが折り曲げて紙を綴じる。
【０００４】
上記の電動ステープラにおける欠点として、クリンチャ部が用紙テーブル上の紙に圧接する際にサスペンション機構のバネを圧縮する作動負荷が大きく、消費電力が大きいということがあげられる。また、ステープリング後にクリンチャ部が上昇するときに、サスペンション機構が圧縮を解除されて急激に初期状態に戻るので機械的騒音が大きいという問題もある。そこで、上記の欠点を解消するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は上記課題を解決することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するために提案するものであり、クリンチャ部とドライバ部を対向させて配置し、クリンチャ部をドライバ部に向けて移動させる第一の駆動手段と、クリンチャ部内に設けたクリンチャプッシャを介してクリンチャをドライバ部に向けて移動させる第二の駆動手段とを備え、第一の駆動手段によりクリンチャ部を移動してクリンチャ部とドライバ部とにより紙を挟持し、ドライバ部のドライバによりステープルを射出した後に前記第二の駆動手段によりクリンチャを移動してステープルの脚部を折り曲げる電動ステープラにおいて、クリンチャ部とクリンチャプッシャとを一本の送りネジに係合させ、送りネジ機構により前記第一と第二の駆動手段を構成したことを特徴とする電動ステープラを提供するものである。
【０００６】
また、上記電動ステープラに、クリンチャ部とドライバ部とによる用紙挟持を検知する第一の検知手段と、クリンチャのクリンチ完了を検知する第二の検知手段を設け、第一の検知手段と第二の検知手段の検知信号に応じて前記送りネジを制御する制御手段を設けた電動ステープラを提供するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を図に従って詳述する。図1は電動ステープラの正面図、図2は側面断面図、図3は図2の上半部の拡大図である。図1において1はフレーム、2はフレーム1の上下中間部に架設した用紙テーブルであり、クリンチャ部3が用紙テーブル2の上方に配置され、ドライバ部4が用紙テーブル2の下方に配置されていて、それぞれフレーム1の天井面と内底面に設けたリニアガイド5に係合している。
【０００８】
フレーム1の左端部にステープラ移動用のモータ6が配置されており、減速ギヤ7を介して垂直駆動軸8を駆動する。垂直駆動軸8の上下両端部にギヤプーリ9が取付けられていて、上部のギヤプーリ9とフレーム1の右端上部に配置した従動ギヤプーリ10とに掛け回したタイミングベルト11の両端は、クリンチャ部3を支持するスライドベース12に留め付けられている。同様に、垂直駆動軸8の下部のギヤプーリ9とフレーム1の右端下部に配置した従動ギヤプーリ10とに掛け回したタイミングベルト11の両端はドライバ部4を支持するスライドベース12に留め付けられていて、クリンチャ部3とドライバ部4とを同期して走行させるステープラ移動機構を構成している。
【０００９】
次に、クリンチャ部3の構成を説明する。図3に示すように、クリンチャ駆動モータ13はクリンチャフレーム14の後部に上向きに配置され、中間歯車15を介して最終段の歯車16を回転駆動する。平歯形の歯車16はクリンチャフレーム14に固定した歯車ホルダ17にて上下両面を支えられていて、中心に形成したネジ穴へネジ軸18がねじ込まれている。
【００１０】
図4はクリンチャ部3の昇降式クリンチ機構部を背面側（図3において右）から見た分解図であり、前後のカバーフレーム19, 20と上サポートフレーム21とによりクリンチ機構部の筐体を構成しており、筐体の下部にクリンチャユニット22が内蔵されている。前後のカバーフレーム19, 20の上半部には縦長の角穴23, 24が形成されており、歯車16は背面側カバーフレーム20の角穴24を通じて図3に示す中間ギヤ15に噛合い、歯車16を上方から見て反時計方向へ回転すると、図4において歯車16と歯車ホルダ17を除くクリンチ機構部が下降し、これとは逆に歯車16を時計方向へ回転するとクリンチ機構部が上昇する。
【００１１】
ネジ軸18は上部の大径ネジ部18aと下部の小径ネジ部18bとからなる段付オネジであって、小径ネジ部18bはクリンチャプッシャ25に形成したネジ穴へネジ込まれている。中央のネジ軸18の左右には固定ネジ軸26が垂直に配置されていて、固定ネジ軸26の下端部に前後へ向けて取付けた水平軸部26aにストッパーホルダ27を取付け、ストッパーホルダ27にストッパープレート28を左右回動自在に取付けてある。ストッパーホルダ27は固定ネジ軸26の水平軸部26aへ上下スライド自在に取付けられており、固定ネジ軸26に装着した圧縮コイルバネ29により下方へ押下げられている。
【００１２】
ストッパープレート28の下面は山形となっていて、クリンチャユニット22の上面に載っているサポートプレート22aに当接している。クリンチャプッシャ25が上昇した初期状態においては、クリンチャプッシャ25が左右のストッパープレート28の上部側面に当たって外側へ押し広げ、二つのストッパープレート28は下部が内側へ回動して相互に接近した状態となっている。詳細な動作説明は後述するが、クリンチャプッシャ25が下降するとクリンチャプッシャ25がストッパープレート28の下部内側面に接して左右のストッパープレート28を外側へ押し広げ、ストッパープレート28に押されてストッパーホルダ27が圧縮コイルバネ29を圧縮して上昇すると同時にストッパープレート28がサポートプレート22aとクリンチャユニット22を下へ押さえつける。サポートプレート22aとクリンチャユニット22は面接触しており、加圧されたクリンチャユニット22は前後にずれることが無く確実に固定される。
【００１３】
クリンチャプッシャ25が初期位置へ上昇してストッパープレート28への拡開圧力が解除されると、圧縮コイルバネ29のバネ力によりストッパーホルダ27が下がり、これにより左右のストッパープレート28の下部が閉じて初期状態に戻る。
クリンチャユニット22内の左右のクリンチャ30はそれぞれ支持軸31の外側に配置した板バネ32により上方向へ付勢されていて、クリンチャプッシャ25が下降して左右のクリンチャ30を押し下げることにより、クリンチャ30がステープルの脚部を平坦に折り曲げる。そして、クリンチャプッシャ25が上昇すると板バネ32のバネ力によりクリンチャ30の先端部が上昇して初期位置へ戻る。
【００１４】
クリンチャユニット22は、左右の支持軸31をカバーフレーム19, 20の穴33へ挿通して支持され、支持軸31の直径は穴33の内径よりも小さく、また、クリンチャユニット22の前後方向の幅がカバーフレーム19, 20の内部間隔よりも狭いので、クリンチャユニット22はその左右がそれぞれ独自に前後へ微動することができる。
【００１５】
図5はクリンチャユニット22の構成を示し、34はＵ形にプレス加工された溝形のクリンチャホルダ、35は角形のスペーサである。左右一対のクリンチャ30とスペーサ35は、それぞれ、クリンチャホルダ34の左右一対の穴36へ挿通する支持軸31に取付けられる。クリンチャ30の先端部には上方へ突出する山形の凸部が形成されていて、凸部はクリンチャホルダ34の中央天井部に形成した穴37を通じて上方へ突出し、前述したクリンチャプッシャ25の下面に対向する。クリンチャ30とスペーサ35は、右と左とで互い違いに重ねられて一方のクリンチャの先端部前面と他方のクリンチャの先端部背面とが接する状態に組付けられる。
【００１６】
クリンチャホルダ34とスペーサ35の下端には、前縁部または後縁部からクリンチャホルダ34内部へ向かって上昇傾斜したガイド面38が形成されており、図6に示すようにガイド面38はステープルSの脚部の貫通位置に対応させて配置されている。前述したようにクリンチャユニット22は前後のカバーフレーム19, 20内で前後へ微動できるので、ステープルSの脚部の位置が前後へ多少ずれたとしても、脚部の先端がガイド面38に当たることによりクリンチャユニット22が前または後へ移動され、ステープルSの脚部先端がクリンチャホルダ34とスペーサ35との間に進入して正確にクリンチャ30の下面へ当接する。このようにクリンチャユニット22には自動調芯機構が備えられていて、これによりステープルの打ち込み位置のずれによるクリンチ不良の虞を解消している。また、ステープルSの両脚部はそれぞれクリンチ完了までクリンチャホルダ34とスペーサ35との間に保持されてスペーサ35により両脚部が隔てられているので、両脚部は平行にクリンチされ、両脚部が重なって交差してしまう虞もない。
【００１７】
図4に示すように、背面側カバーフレーム20の下部にはクリンチ機構部の接地を検出するためのスライダ39及びスライダカバー40が取付けられている。図7に示すように、スライダ39は上部と左側面に爪41, 42を設け、垂直面中央に上下に長い長穴43と上下左右四箇所にガイド穴44が形成されており、図4に示すように背面側カバーフレーム20の穴へ上端の爪41を挿入し、スライダカバー取付ネジ45をスライダ39のガイド穴44へ通して背面側カバーフレーム20へ締結することにより、スライダカバー40が固定されてスライダ39は上下スライド自在な状態で保持される。尚、スライダ39が下降した初期位置にあるときは、図7に示すようにスライダ39の上端の爪41がクリンチャプッシャ25とストッパープレート28の間に入っていて、この状態ではクリンチャプッシャ25が下降してストッパープレート28の下部を拡開することはできず、クリンチャプッシャ25は下降不能な状態となっている。クリンチャプッシャ25の下端から後方（図において手前）へ向けて延びる爪46は、スライダ39及びスライダカバー40の長穴43を通じて後方へ突出する。
【００１８】
図4に示すように、スライダカバー40の左上部にはクリンチャユニット22の接地を検出するための接地センサ47が設けられており、長穴43の横にはクリンチ完了を検出するためのクリンチセンサ48が取付けられている。クリンチ機構部が下降してスライダ39が接地し、スライダ39がカバーフレーム19, 20に対して相対的に上昇すると、スライダ39の左側面の爪42が接地センサ47のアクチュエータを押して制御回路（図示せず）に接地検出信号が入力される。その後のクリンチ動作においてクリンチャプッシャ25が下降してクリンチを完了したときは、クリンチャプッシャ25の爪46がクリンチセンサ48のアクチュエータを押して制御回路にクリンチ完了信号が入力される。また、クリンチ機構部が上昇して初期位置へ戻ると、図2に示すクリンチャフレーム14に固定した初期位置検出センサ49がクリンチ機構部に押されてオンし、このオン信号により制御回路がクリンチャ駆動モータ13を停止する。
【００１９】
次にドライバ部4について説明する。図2に示すように、ドライバ部4は、ドライバ駆動モータ（図示せず）によって駆動される一本の軸50に、ドライバカム51とフォーミングカム52とステープル送りカム53を取付け、フォーミングカム52によりフォーミングプレート（図に表れていないがドライバ54の左右両側（紙面に向かって前後）に配置されている）とアンビル55とを昇降駆動し、ドライバカム51により薄板状のドライバ54を昇降駆動し、ステープル送りカム53がステープル送りカムフォロワ56を介してリンクレバー57を回動する。ステープルカートリッジ71の上部には送り爪72を取付けたスライダ73が内蔵されており、スライダ73に取付けた左右方向へ延びるアーム74へドライバ部4のリンクレバー57が係合してアーム74及びスライダ73を前後に往復駆動し、送り爪72によりステープルカートリッジ71内のステープルシートを前方（図において左）へ送る。
【００２０】
ドライバカム51とフォーミングカム52とステープル送りカム53の1サイクルの動作タイミングは、先ずステープル送りカムフォロワ56が初期位置である上昇位置から下降することにより、ステープルカートリッジ71の送り爪72が前進してステープル送りを行い、次にフォーミングプレートが上昇して直線ステープルをフォーミングし、続いてドライバ54とアンビル55が一体に上昇するように設定されている。アンビル55は上昇時に上死点の直前でアンビルガイド58の突起59に乗り上げてドライバ54の経路から前方へ退避し、ドライバ54がさらに上昇してステープルの打込みを完了する。
【００２１】
ステープル送りカム53とステープル送りカムフォロワ56の下にはそれぞれマイクロスイッチ形の射出検出センサ60と初期位置検出センサ61が配置されている。ステープル送りカム53の下の射出検出センサ60は、ステープル送りカム53を介してドライバ54が上死点に達したことを検出する。ステープル送りカムフォロワ56の下の初期位置検出センサ61は、ステープル送りカムフォロワ56が上死点（初期位置）に戻ることにより、ドライバ54が下死点（初期位置）に達したことを検出する。
【００２２】
次に、図8乃至図12にしたがってクリンチャ部3の動作工程を説明する。図8及び図11(a)は初期状態を示し、この状態から電動ステープラへ起動信号が入力されると、ドライバ駆動モータ（図示せず）とクリンチャ駆動モータ13が起動する。ドライバ部4においては、図2に示すステープル送りカム53によりステープルカートリッジ71の直線ステープルシートが前方へ送られ、ステープル送り動作より僅かに送れてフォーミングプレートが上昇を開始して先頭のステープルを門形にフォーミングする。クリンチャ部3においては、クリンチャ駆動モータ13が回転して図8及び図11(a)に示す歯車16を上方から見て反時計方向へ正転駆動し、クリンチ機構部全体が下降する。そして、スライダ39が用紙テーブル上の紙Pの表面に接地してクリンチ機構部に対して相対的に上昇すると、図4に示したスライダ39の左側面の爪42が接地センサ47のアクチュエータを押して制御回路に接地検出信号が入力され、制御回路がクリンチャ駆動モータ13を停止し、図9及び図11(b)に示すようにクリンチャユニット22により紙を押さえた状態で静止する。
【００２３】
続いて、下方のドライバ部4のドライバ54によりステープルが射出され、図12(a)に示すように紙Pを下方から貫通したステープルSの左右の脚部は、クリンチャ30の下面に当たって内側へ折り曲がる。ドライバ54による打込み完了の時点で、図2に示すドライバ部4の射出検出センサ60の出力信号が制御回路に入力され、制御回路はドライバ駆動モータを停止すると同時にクリンチャ駆動モータ13を起動して歯車16を正転駆動する。
【００２４】
このとき、クリンチ機構部は用紙テーブル上の紙Pに接しているので下降することができないが、図7に示したスライダ39の上端の爪41がクリンチャプッシャ25とストッパープレート28との間に入っている初期状態とは異なり、スライダ39が上昇して爪41がクリンチャプッシャ25とストッパープレート28との間から出ていて、クリンチャプッシャ25の下降規制が解除されているので、歯車16とネジ軸18は回転を規制されずロックして一体に回転する。これにより、ネジ軸18の小径部18bに噛合っているクリンチャプッシャ25は、ネジ軸18の送り作用により下降を開始してクリンチャ30を押し下げ、ステープルSの両脚部を平坦に折り曲げる。
【００２５】
図10及び図12(b)に示すように、クリンチャプッシャ25が下端位置に達してクリンチを完了すると、クリンチャプッシャ25の背面の爪46が、図4に示すクリンチセンサ48のアクチュエータを押して制御回路にクリンチ完了信号が入力され、これにより制御回路はドライバ駆動モータを正転駆動し、クリンチャ駆動モータ13を逆転駆動する。クリンチャ部3においては歯車16が逆転することにより、クリンチャプッシャ25がネジ軸18の小径部18bに沿って引上げられるとともにクリンチ機構部全体が引上げられて上方初期位置へ達し、これを図2に示すクリンチャ部3の初期位置センサ49が検出してクリンチャ駆動モータ13を停止する。また、ドライバ部4においては、図2に示すカムの軸50が初期位置から1回転してステープル送りカムフォロワ56が上死点（初期位置）に戻ることにより、初期位置検出センサ61から初期位置復帰信号が出力され、制御回路がドライバ駆動モータを停止して1サイクルの動作を完了する。
【００２６】
尚、この発明は上記の実施形態に限定するものではなく、この発明の技術的範囲内において種々の改変が可能であり、この発明がそれらの改変されたものに及ぶことは当然である。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電動ステープラは、送りネジ機構によりクリンチャ部の昇降及びクリンチ動作を行うように構成したので、サスペンション及びバネを用いてバネ圧によりクリンチャ部を紙へ圧接させる従来の電動ステープラとは異なり、紙を挟む際の負荷が軽減されて駆動エネルギーを節約できる。また、初期位置へ復帰する際の作動音も従来の電動ステープラよりも低減して低騒音化に効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】電動ステープラの正面図。
【図２】電動ステープラの側面断面図。
【図３】クリンチャ部の側面断面図。
【図４】クリンチ機構部の分解斜視図。
【図５】クリンチャユニットの組立図。
【図６】クリンチャユニットの斜視図。
【図７】ネジ軸及びクリンチャプッシャの斜視図。
【図８】クリンチ機構部の初期状態を示す斜視図。
【図９】クリンチ機構部の紙押さえ状態を示す斜視図。
【図１０】クリンチ機構部のクリンチ完了状態を示す斜視図。
【図１１】クリンチ機構部の動作工程を示し、(a)は初期状態の解説図、(b)は紙押さえ状態を示す斜視図。
【図１２】クリンチ機構部の動作工程を示し、(a)はステープル打込み時の状態を示す解説図、(b)はクリンチ完了状態を示す斜視図。
【符号の説明】
1     フレーム
2     用紙テーブル
3     クリンチャ部
4     ドライバ部
13     クリンチャ駆動モータ
14     クリンチャフレーム
15     歯車
17     歯車ホルダ
18     ネジ軸
19     前カバーフレーム
20     後カバーフレーム
21     上サポートフレーム
22     クリンチャユニット
22a    サポートプレート
25     クリンチャプッシャ
28     ストッパープレート
30     クリンチャ
39     スライダ
47     接地センサ
48     クリンチセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0004069355.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0004069355.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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