JP5640422B2 - Stapler driving device, post-processing device, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、ステープラ駆動装置、後処理装置、および画像形成装置に関する。 The present invention relates to a stapler driving device, a post-processing device, and an image forming apparatus.
用紙上に画像や文字をプリントするプリンタなどといった画像形成装置の後段に、後処理装置が連結されることがある。この後処理装置には、そのユーザの利用形態に応じ、用紙にパンチ穴を空けるパンチャや重ねられた複数枚の用紙からなる用紙束をステープル針でとじるステープラや用紙を折り畳む紙折り機などが装備される。 A post-processing apparatus may be connected to a subsequent stage of an image forming apparatus such as a printer that prints images or characters on paper. This post-processing device is equipped with a puncher that punches holes in the paper, a stapler that staples a stack of multiple sheets of paper with staples, and a paper folding machine that folds the paper, depending on the user's usage. Is done.
ステープラに着目すると、このステープラにはDCモータが搭載されており、そのDCモータの回転による駆動力で、用紙束にステープル針を差し込んで折り曲げるというステープル動作が行なわれる。 Focusing on the stapler, a DC motor is mounted on the stapler, and a stapling operation is performed in which a staple is inserted into the sheet bundle and bent by a driving force generated by the rotation of the DC motor.
本発明は、動作音の抑制を図るとともにとじ不良の発生を回避することを目的とする。 It is an object of the present invention to suppress operation noise and to avoid the occurrence of binding defects.
請求項1のステープラ駆動装置は、
モータを備え、そのモータの回転による駆動力で、重ねられた複数枚の記録媒体からなる束をステープル針でとじるステープル動作を実行するステープラであって、そのステープル動作に、そのステープラが初期状態にあるときにそのモータへの電力供給を開始する起動工程と、上記束を押さえる押さえ工程と、その束にステープル針を差し込んで折り曲げるとじ工程と、その束をとじた後初期状態に復帰する復帰工程と有したステープラのモータに電力を供給する電力供給部と、
上記とじ工程では、上記電力供給部に、上記モータに向けて、そのモータの定格電力を供給させ、上記押さえ工程および上記復帰工程では、その電力供給部に、そのモータに向けて、その定格電力よりも低い電力を供給させる電力制御部とを備えたステープラ駆動装置である。
The stapler driving device according to claim 1 is:
A stapler that includes a motor and executes a stapling operation for binding a bundle of a plurality of stacked recording media with a staple needle by a driving force generated by the rotation of the motor. The stapler is in an initial state during the stapling operation. A starting step for starting power supply to the motor at a certain time, a pressing step for pressing the bundle, a staple binding step for inserting and bending the staple into the bundle, and a return step for returning to the initial state after binding the bundle An electric power supply unit for supplying electric power to the stapler motor
In the binding step, the power supply unit is supplied with the rated power of the motor toward the motor, and in the pressing step and the return step, the power supply unit is supplied with the rated power toward the motor. It is a stapler drive device provided with the electric power control part which supplies lower electric power.
また、請求項2のステープラ駆動装置は、
上記モータがDCモータであり、
上記電力供給部が、上記モータに向けて、上記電力制御部からの指示に基づく出力比率にパルス幅変調された電力を供給するものであり、
上記電力制御部が、上記とじ工程では、上記電力供給部に、出力比率100%を指示し、上記押さえ工程および上記復帰工程では、その電力供給部に、100%ではない出力比率を指示するものである。
The stapler driving device according to claim 2 is:
The motor is a DC motor;
The power supply unit supplies the pulse-width-modulated power to the output ratio based on an instruction from the power control unit toward the motor,
The power control unit instructs the power supply unit to output ratio of 100% in the binding step, and instructs the power supply unit to output ratio other than 100% in the pressing step and the return step. It is.
請求項3の後処理装置は、
記録媒体上に画像を形成する画像形成装置から記録媒体を受け取り、その記録媒体を複数枚重ねて束を形成する束形成部と、
モータを備え、そのモータの回転による駆動力で、上記束をステープル針でとじるステープル動作を実行するステープラと、
上記ステープル動作に、上記ステープラが初期状態にあるときに上記モータへの電力供給を開始する起動工程と、上記束を押さえる押さえ工程と、その束にステープル針を差し込んで折り曲げるとじ工程と、その束をとじた後初期状態に復帰する復帰工程と有したステープラのモータに電力を供給する電力供給部と、
上記とじ工程では、上記電力供給部に、上記モータに向けて、そのモータの定格電力を供給させ、上記押さえ工程および上記復帰工程では、その電力供給部に、そのモータに向けて、その定格電力よりも低い電力を供給させる電力制御部とを備えた後処理装置である。
The post-processing device according to claim 3 comprises:
A bundle forming unit that receives a recording medium from an image forming apparatus that forms an image on the recording medium, and forms a bundle by stacking a plurality of the recording media;
A stapler that includes a motor and performs a stapling operation for binding the bundle with a staple by a driving force generated by the rotation of the motor;
In the stapling operation, a starting step of starting power supply to the motor when the stapler is in an initial state, a pressing step of pressing the bundle, a staple needle being inserted into the bundle, a folding and binding step, and the bundle A power supply unit for supplying power to the motor of the stapler having a return process that returns to the initial state after closing
In the binding step, the power supply unit is supplied with the rated power of the motor toward the motor, and in the pressing step and the return step, the power supply unit is supplied with the rated power toward the motor. And a power control unit that supplies lower power.
請求項4の画像形成装置は、
記録媒体上に画像を形成する画像形成部と、
上記画像形成部から記録媒体を受け取り、その記録媒体を複数枚重ねて束を形成する束形成部と、
モータを備え、そのモータの回転による駆動力で、上記束をステープル針でとじるステープル動作を実行するステープラと、
上記ステープル動作に、上記ステープラが初期状態にあるときに上記モータへの電力供給を開始する起動工程と、上記束を押さえる押さえ工程と、その束にステープル針を差し込んで折り曲げるとじ工程と、その束をとじた後初期状態に復帰する復帰工程と有したステープラのモータに電力を供給する電力供給部と、
上記とじ工程では、上記電力供給部に、上記モータに向けて、そのモータの定格電力を供給させ、上記押さえ工程および上記復帰工程では、その電力供給部に、そのモータに向けて、その定格電力よりも低い電力を供給させる電力制御部とを備えた画像形成装置である。
An image forming apparatus according to
An image forming unit that forms an image on a recording medium;
A bundle forming unit that receives a recording medium from the image forming unit and forms a bundle by stacking a plurality of the recording media;
A stapler that includes a motor and performs a stapling operation for binding the bundle with a staple by a driving force generated by the rotation of the motor;
In the stapling operation, a starting step of starting power supply to the motor when the stapler is in an initial state, a pressing step of pressing the bundle, a staple needle being inserted into the bundle, a folding and binding step, and the bundle A power supply unit for supplying power to the motor of the stapler having a return process that returns to the initial state after closing
In the binding step, the power supply unit is supplied with the rated power of the motor toward the motor, and in the pressing step and the return step, the power supply unit is supplied with the rated power toward the motor. The image forming apparatus includes a power control unit that supplies lower power.
請求項1のステープラ駆動装置によれば、動作音の抑制が図られるとともに、とじ不良の発生が回避される。 According to the stapler driving device of the first aspect, the operation noise is suppressed and the occurrence of the binding failure is avoided.
請求項2のステープラ駆動装置によれば、DCモータへの供給電力の制御が正確かつ容易に行なわれる。 According to the stapler driving device of the second aspect, the control of the power supplied to the DC motor is performed accurately and easily.
請求項3の後処理装置によれば、ステープル動作を含む後処理の動作音の抑制が図られるとともに、とじ不良の発生が回避される。 According to the post-processing apparatus of the third aspect, the operation sound of the post-processing including the stapling operation can be suppressed and the occurrence of the binding failure can be avoided.
請求項4の画像形成装置によれば、画像形成とステープル動作を含む処理の動作音の抑制が図られるとともに、とじ不良の発生が回避される。 According to the image forming apparatus of the fourth aspect, it is possible to suppress the operation sound of the processing including the image forming and stapling operation and to avoid the occurrence of the binding failure.
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、プリントシステムの全体構成図である。 FIG. 1 is an overall configuration diagram of a printing system.
この図1に示すプリントシステム1Aは、プリンタ10と、用紙搬送装置20と、後処理装置30とで構成されている。
The
プリンタ10は、図示しない上位装置等から画像信号を受信してその画像信号に基づく画像を用紙上に形成する、電子写真方式のプリンタである。概要を説明する。
The
このプリンタ10には、4台の用紙収容部111が設けられており、各用紙収容部111には、それぞれ紙種や寸法や向き(縦置き、横置き)の異なる用紙PPが収容されている。各用紙収容部111に収容されている用紙の紙種や寸法や向きの情報はあらかじめ設定され、本体制御部120に記憶されている。上位装置からプリント指令を受け取ると、その指令に応じた用紙が収容されている用紙収容部111から取出しロール112により用紙PPが取り出され、その取り出された用紙PPは供給ロール113、搬送ロール114により搬送されてその用紙先端が調整ロール115に至る。
The
一方、露光器121は、C,M,Y,Kの各色ごとに配置された各感光体122を露光し、各感光体122上に静電潜像を形成する。各感光体122上に形成された静電潜像は図示しない現像器により各色トナーで現像されてトナー像が形成され、各色のトナー像は、転写ロール125の作用により、張架ロール124により張架された状態で矢印A方向に循環する中間転写ベルト123上に各色のトナー像が互いに重なるように転写される。
On the other hand, the
先端が調整ロール115にまで達している用紙PPは、中間転写ベルト123上のトナー像と時機を合わせて二次転写位置Tに送り出され、二次転写ロール116の作用により中間転写ベルト123上のトナー像が用紙PPに転写される。トナー像の転写を受けた用紙PPはさらに搬送され、定着ロール117による加熱加圧を受けて用紙上のトナー像がその用紙PPに定着され、その用紙PP上に定着画像が形成される。定着後の用紙PPは搬送ロール118によりさらに搬送され、用紙搬送装置20が存在しないときは、そのプリンタ10の用紙排出台119上に排出される。
The paper PP having the leading end reaching the
このプリントシステム1Aでは、その用紙排出台119上に用紙搬送装置20が設置されているため、プリンタ10から排出された用紙PPは用紙搬送装置20に受け継がれてその用紙搬送装置20内の搬送ロール21によりさらに搬送され、後処理装置30に受け継がれる。後処理措置30については後述する。
In this
プリンタ10には、上位装置から、1つのジョブ単位の指令が入力される。具体的には、一例として、10枚分の画像信号と、各画像信号に基づく画像が形成された用紙をそれぞれ1〜10ページとしたとき、1〜10ページの用紙を1つの用紙束とし、用紙束ごとにステープル針でとじて、その用紙束を10束作成するように、といった指示がなされる。例えばこの例の場合、その画像の寸法等に応じた用紙が収容されている用紙収容部111から用紙PPが順次取り出され、順に取り出された各用紙PPに、1ページ目の画像,2ページ目の画像,…,10ページ目の画像,1ページ目の画像,2ページ目の画像,…,10ページ目の画像の順に、合計10束分(用紙100枚分)のプリントが順次に行なわれる。プリント後の用紙は、用紙搬送装置20を経由して後処理装置30に順次に送り込まれる。
A command for each job is input to the
後処理装置30には、パンチャ31とステープラ32と、それらの動作の制御およびプリンタ10との間の通信を担う用紙処理制御部35が備えられている。後処理装置30に取り込まれた用紙は、搬送ロール131により搬送され、用紙の縁にパンチ穴を形成することが指示されているときはパンチャ31が作動し、パンチ穴が形成された用紙がさらに搬送されて用紙受け台136上に排出される。用紙受け台136は、図1に実線で示す位置と破線で示す位置との間で上下動自在であり、用紙受け台136上に順次積層される用紙の全体の厚みに応じて順次下降する。
The
後処理装置30に装備されたステープラ32により用紙束をとじることが指示されている場合は、以下のようにしてステープラ32によるステープル動作が実行される。
When the
図2は、図1に示す後処理装置30のステープラ周りの機構の動作説明図である。
FIG. 2 is an operation explanatory view of a mechanism around the stapler of the
ここには、用紙が載置される固定板137と、矢印X−X′方向に進退自在な可動板135が備えられている。図2では可動板135は矢印X方向に進出した状態にある。また、ここには、排紙ロール132と対向ロール133が備えられている。排紙ロール132は図2に示す矢印Y−Y′方向に上下動自在である。この排紙ロール132が下降すると、その排紙ロール132と対向ロール133との間に用紙を挟み、回転して用紙を図1に示す用紙受け台136上に排出する。ここでは、排紙ロール132は、矢印Y方向に上昇した位置にある。さらにここには、パドラ134と横受け板139が備えられている。パドラ134は矢印B方向に回転し用紙をステープラ32側に押す役割りを担っている。ステープラ32側に押された用紙は突き当て壁138に突き当てられる。また、横受け板139は、その横受け板139との間に用紙を左右から挟むように配置された叩き板(図示せず)により横方向に叩かれた用紙の当接を受けて、用紙の横位置を揃える役割りを担っている。
Here, a fixed plate 137 on which a sheet is placed and a
図1に示すパンチャ31の配置領域を通過した用紙は、図2に示す用紙搬送経路P1に従って進行する。このとき、排紙ロール132は矢印Y方向に上昇した位置にあり、可動板135は、矢印X方向に進出した状態にある。用紙搬送経路P1に従って進行してきた用紙は、固定板137と可動板135とに跨って載置され、パドラ134により突き当て壁138に突き当てられるとともに叩き板(図示せず)により横受け板139に突き当てられ、これにより縦横ともに位置決めがなされる。以上の動作が1つの用紙束を形成する枚数(前述の例では10枚)の用紙が送られてくる間、繰り返され、これにより、1つの用紙束を形成する複数枚の用紙が縦横の位置を揃えて積み重ねられる。この積み重ねられた複数枚の用紙はステープラ32により1つの用紙束にとじられる。ステープラ32には、2つの突起331を有する足部33が取り付けられており、この足部33の2つの突起331は案内部材34に設けられた、図2の紙面に垂直の方向に延びる2本のレール342にそれぞれ形成された溝341に入り込んでいる。このステープラ32は、2本のレール342に案内されて図2の紙面に垂直な方向に移動自在である。したがって、用紙束をステープラ32でとじるにあたっては、レール342に案内されて移動し、例えば中央付近の2箇所、あるいは隅の1箇所など、用紙束の、指定された箇所をとじる。
The paper that has passed through the arrangement area of the
ステープラ32によるステープル動作自体については後述する。
The stapling operation itself by the
ステープラ32により用紙束がとじられるのと同期して排紙ロール132は矢印Y′方向に下降してその用紙束を対向ロール133との間に挟み、また、可動板135は、矢印X′方向に退がる。用紙束へのとじ動作が終了すると、排紙ロール132の回転によりその用紙束が用紙受け台136上に排出される。
In synchronism with the binding of the sheet bundle by the
以上のとじ動作を行なっている間にはプリンタ10(図1参照)からさらに次の用紙が搬送されて来ないように、プリンタ10と後処理装置30との間での調整により、プリンタ10におけるプリント動作の中断等が行なわれる。この中断の時間が長いと、プリントや用紙束の生産性の低下につながることになる。このため、ステープル動作の高速化が望まれるが、ステープル動作を高速化すると大きな動作音が発生する。
While the above binding operation is being performed, adjustment between the
そこで、本実施形態では、生産性の低下と動作音の発生との双方をバランス良く抑えるための制御が行なわれる。この制御方法については後述する。 Therefore, in the present embodiment, control is performed to suppress both the decrease in productivity and the generation of operation sound with a good balance. This control method will be described later.
図3は、2本のレールが形成された案内部材を示す斜視図である。 FIG. 3 is a perspective view showing a guide member on which two rails are formed.
この案内部材34の2本のレール342にはそれぞれ溝341が形成されており、図2に示す足部33の突起331が溝341に入り込んでステープラ32の移動が案内される。これらのレール342は、全体としては図2の紙面に垂直な方向に延びているが、両端近傍がわん曲した形状を有する。これは、用紙束の角をとじるときに、用紙の角部を用紙に対し斜めにとじるためである。
ここで、図1〜図3を参照して説明した後処理装置30は、図1に示す形態のプリンタにのみ連結可能なものではなく、別な形態のプリンタにも連結可能である。ここでは、別の形態のプリンタの構成を含む複写機について説明する。
Here, the
図4は、複写機と後処理装置とが連結されたプリントシステムの全体構成図である。 FIG. 4 is an overall configuration diagram of a printing system in which a copying machine and a post-processing apparatus are connected.
このプリントシステム1Bは、複写機40と後処理装置30とで構成されている。後処理装置30は、図1に示す後処理装置30と同一のものであり、ここでは、図1に付した符号と同一の符号を付して示し、説明は省略する。
The
この図4に示す複写機40には、画像読取部41、操作パネル42、および画像形成部43が備えられている。
The copying
画像読取部41には、原稿画像を読み取る透明な原稿台411と、図示しないランプ、ミラー等からなる光学走査系などが収容された本体部412とが備えられている。原稿台411には、原稿画像が原稿台411に接する向きに原稿が載せられ、光学走査系での走査によりその原稿画像が読み取られ、その原稿画像を表わす画像信号が生成される。この生成された画像信号は本体制御部450内のメモリに蓄積される。
The
また、操作パネル42では、ユーザによる操作が受け付けられる。ここでは、各種設定、画像読取りや画像形成の開始指示など、様々な操作が行なわれる。操作パネル42での各種指示等も本体制御部450内に記憶される。
The operation panel 42 accepts user operations. Here, various operations such as various settings, image reading and image formation start instructions are performed. Various instructions on the operation panel 42 are also stored in the main
画像形成部43は、本体制御部450に蓄積された画像信号に基づく画像を用紙上に形成する電子写真方式のプリンタである。
The
この画像形成部43には、3台の用紙収容部431が設けられており、各用紙収容部431には、それぞれ紙種や寸法や向き(縦置き、横置き)の異なる用紙PPが収容されている。用紙収容部431に収容されている用紙の紙種や寸法や向きの情報は、操作パネル42の操作によりあらかじめ設定され、本体制御部450に記憶されている。操作パネル42からプリント指令を受け取ると、その指令に応じた用紙が収容されている用紙収容部431から取出しロール432により用紙PPが取り出され、その取り出された用紙PPは供給ロール433、搬送ロール434により用紙搬送路R1に従って搬送され、その用紙先端が調整ロール435に至る。
The
一方、露光器435は、C,M,Y,Kの各色ごとに配置された各感光体436を露光し、各感光体436上に静電潜像を形成する。各感光体436上に形成された静電潜像は図示しない現像器により各色トナーで現像されてトナー像が形成され、各色のトナー像は、転写ロール437の作用により、張架ロール438により張架された状態で矢印A方向に循環する中間転写ベルト439上に各色のトナー像が互いに重なるように転写される。
On the other hand, the
先端が調整ロール435にまで達している用紙PPは、中間転写ベルト439上のトナー像と時機を合わせて二次転写位置Tに送り出され、二次転写ロール440の作用により中間転写ベルト439上のトナー像が用紙PPに転写される。トナー像の転写を受けた用紙PPは搬送ベルト441によりさらに搬送され、ロール442aとベルト442bとによる定着器442で加熱加圧を受けて用紙上のトナー像がその用紙PPに定着され、その用紙PP上に定着画像が形成される。定着後の用紙PPは片面印刷の場合は用紙搬送路R2に従って進行し、用紙矯正部435により用紙の湾曲が矯正され、さらに搬送されてこの複写機40から排出される。この複写機40から排出された用紙は、その後段に連結されている後処理装置30に受け継がれる。
The paper PP having the leading end reaching the
用紙の両面への印刷が指定されているときは、定着器442による第1面の画像の定着後の用紙が用紙搬送路R3に従って搬送され、さらに用紙搬送路R4に至る。その後、搬送方向が逆転し今度は用紙搬送路R5に従って進行しさらに用紙搬送路R1に従って進行する。このとき用紙は、用紙収容部431から取り出されて用紙搬送路R1を進行するときとは表裏が逆になっている。用紙搬送路R5,R1と進んできた用紙の、今度は第2面に、上記と同様にして画像が形成され、用紙搬送路R2を通ってこの複写機40から排出され、後処理装置30に受け継がれる。
When printing on both sides of the paper is designated, the paper after the image on the first side fixed by the fixing
この複写機40では、操作パネル42の操作により、1つのジョブ単位での指定が行なわれる。具体的には、一例として画像読取部41で今回順次読み取った10枚の原稿画像を1〜10ページとする複写画像の束を10束作成する、といった指示が入力される。例えばこの例の場合、その画像の寸法等に応じた用紙が収容されている用紙収容部431から用紙PPが順次取り出され、順に取り出された各用紙3に、1ページ目の画像,2ページ目の画像,・・・,10ページ目の画像,1ページ目の画像,2ページ目の画像,・・・,10ページ目の画像の順に、合計10束分(用紙100枚分)のプリントが順次に行なわれる。但し、ここでは片面プリントを例にして説明している。プリント後の用紙は後処理装置30に順次に送り込まれる。
In this copying
本体制御部450は、画像信号の記憶、操作パネル42の操作による指令の記憶のほか、この複写機40の全体の制御、さらには、後処理装置30との通信を担っている。後処理装置30との間の動作上の調整も、この本体制御部450が担っている。
The main
この複写機40は、さらに、上位装置から、画像読取部41による画像読取りに代わる画像信号の受信や操作パネル42の操作に代わる指令の受信を行なうこともできる。この場合、上位装置からの指令により用紙上に画像が形成される。この上位装置との通信も本体制御部450が担っている。
The
ここでは後処理装置30が連結される装置として図1に示すプリンタ10と図4に示す複写機40を示したが、後処理装置30を、それらのプリンタ10や複写機40に限られず、さらに電子写真方式に限られず、例えばインクジェットプリンタ等他のプリント方式のプリンタにも連結可能に構成してもよい。
Here, the
次にステープラ自体の動作について説明する。 Next, the operation of the stapler itself will be described.
図5は、ステープラの駆動力伝達機構およびセンサを示した模式図である。 FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a driving force transmission mechanism and a sensor of the stapler.
このステープラ32は押え部材328を有する。このステープラ32には、DCモータ321が備えられており、DCモータ321が回転すると押え部材328が矢印D−D′方向に回動する。
The
DCモータ321から押え部材328への駆動力伝達機構は以下の通りである。DCモータ321が回転するとギア322、中継ギア323および駆動ギア324の順に駆動力が伝達され、駆動軸325が回転する。図6、図7の説明の後、再度この図5に戻って説明する。
The driving force transmission mechanism from the
図6は、ステープラに備えられた押え部材の動作機構の説明図である。 FIG. 6 is an explanatory diagram of an operation mechanism of a pressing member provided in the stapler.
押え部材328は回転中心328aを中心に回転することにより、図6(A)に示す上位置と図6(B)に示す下位置との間で上下動する。ここで、駆動軸325には、駆動カム326が取り付けられていて、回転中心327aを中心に回転する中継カム327を経由して、押え部材328が上下動する。駆動軸325が1回転すると、押え部材が一往復し、一回のステープル動作が終了する。
The
また、駆動軸325には、駆動カム326とは軸方向(図6の紙面に垂直な方向)について異なる位置に大きさの異なる2つの遮光板511,512が取り付けられている。この2つの遮光板511,512は、駆動軸325に固定されており、駆動カム326の回転と同期して同一速度で同一回転角度だけ回転する。また2つの遮光板511,512の近傍には、HP(ホームポジション)センサ52が備えられている。
Further, two
図7は、遮光板とHPセンサの位置関係を示した図である。 FIG. 7 is a diagram showing the positional relationship between the light shielding plate and the HP sensor.
このHPセンサ52は、光を投受光する光電センサであって、回転する2つの遮光板511,512がそのHPセンサ52による光の投受光を遮るように通過する位置に固定されている。HPセンサ52は、遮光板511,512が通過している間はLレベルの信号を出力し、遮光板511,512がHPセンサ52から外れるとHレベルの信号を出力する。2つの遮光板511,512は駆動軸325の回転に伴って一緒に回転するので、このHPセンサ52により、駆動軸325の回転位置が検出される。ここではこのセンサは、駆動軸325の初期位置の検出に使われている。
The
DCモータ321に電力を供給してステープラ32にステープル動作を開始させた後、ある閾値時間(例えば500msec)を経過しても駆動軸325が一回転して初期位置に戻ったことがHPセンサ52で検出されなかったときは、ステープル動作不良とみなし、DCモータ321の回転が停止され、DCモータ321が逆転される。このDCモータ321を逆転させたときは、HPセンサ52により、ある閾値時間(例えば200msec)以内に駆動軸325が初期位置に戻るか否かが監視される。DCモータ321の逆転によりその閾値時間以内にHPセンサ52により駆動軸325が初期位置に戻ったことが検出されるか否かにより処理内容は異なるが、いずれの場合もエラー処理が行なわれる。
After the electric power is supplied to the
図5に戻り、ステープラ32に備えられている各種センサについて説明する。
Returning to FIG. 5, various sensors provided in the
このステープラ32には、HPセンサ52のほかセンサ53とセンサ54が備えられている。センサ53は、ステープル針(後述する)が、用紙束をとじるステープル動作の実行が可能な状態にあるか否かを検出するセンサである。また、センサ54は、ステープル針の残りが少なくなったことを検出するセンサである。
The
図8は、ステープル針の形状を示した図である。 FIG. 8 is a diagram showing the shape of the staple needle.
ステープル針61は、直線形状を有し、図8(A)に示すように、その直線形状のステープル針61が一枚の板形状に並べられて容易にはバラバラにならないように接着され針プレート60を形成している。ここで、使用中のステープル針61は、先頭の2本のステープル針61a,61bだけが、その両端部が針プレート60から直角に立設する方向に折り曲げられる。
The
ステープル針61の左右の先端部は、図8(B)に示すように先端ほど厚みが薄くなるようにテーパ形状に形成され、用紙束への差し込みを容易にしている。
As shown in FIG. 8B, the left and right tip portions of the
図9は、針プレートが針ストッパに突き当てられた状態を示す平面図である。針ストッパ62は、折り曲げられる前の直線形状のステープル針61の両端部が突き当てられる第1ストッパ62aと、折り曲げられた先端2本のステープル針61a,61bのうちの先頭のステープル針61aが突き当てられる第2ストッパ62bとを有する。針プレート60の上には、ガイド部材63が被せられている。このガイド部材63の先端部分は折り曲げられた2本のステープル針61a,61bの内側に入り込む寸法を有する。
FIG. 9 is a plan view showing a state in which the needle plate is abutted against the needle stopper. The
図10は、ステープル針が針ストッパに突き当てられた状態を示す側面図である。 FIG. 10 is a side view showing a state in which the staple needle is abutted against the needle stopper.
ガイド部材63には、折り曲げられた先端のステープル針61aの上部を覆い下部を露出するように斜面63aが形成されている。またこのガイド部材63は、図示しないバネにより、図10(A)に示す矢印E方向に付勢されている。
The
ステープラ32には、さらに、ステープル針61一本分の幅とほぼ同じ厚さの針押上部材71と、同様の厚さの針曲げ部材72が備えられている。針押上部材71は、折り曲げられた先頭のステープル針61aの直下に配置され、針曲げ部材72は、先頭から3本目のステープル針61、すなわち、まだ折り曲げられていない先頭のステープル針の直下に配置されている。
The
ステープラ32に備えられたDCモータ321(図5参照)が回転して駆動軸325が回転すると、針押上部材71が先端のステープル針61aを矢印G方向に押し上げて図示しない用紙束に差し込む。この押し上げ時には、ガイド部材63は、バネ付勢に抗して、図10(B)に示す矢印F方向にステープル針61の1本分の厚さだけ押し戻される。そして針押上部材71により押し上げられたステープルに続いて上昇してきた針曲げ部材72により、折り曲げられていない先頭のステープル針が、ガイド部材63の先端部分をガイドにして折り曲げられる。針押上部材71および針曲げ部材72は、針押上部材71により押し上げられたステープル針61aによる用紙束1束分のとじ動作が終了すると、図10(A)に示す初期位置まで下降する。
When the DC motor 321 (see FIG. 5) provided in the
図11〜図20は、ステープラによるステープル動作の各ステップにおける部材の動作を示す図である。前述の通り、ステープラ32にはDCモータ321(図5参照)が備えられており、そのDCモータ321の回転により駆動軸325が回転し、この駆動軸325の回転により、ステープル動作に関係する各部材が連携して動作する。
FIG. 11 to FIG. 20 are diagrams illustrating the operation of the member in each step of the staple operation by the stapler. As described above, the
図11は、ステープラに針プレート60を装填した直後の初期の状態が示されている。針プレート60は複数枚重ねられて収容されている。またここには、図9、図10を参照して説明した第1ストッパ62aと第2ストッパ62bとからなる針ストッパ62、針押上部材71、針曲げ部材72のほか、針送り用の板バネ73が示されている。この板バネ73は、積み重ねられた針プレート60のうちの最下層の針プレート60aを針ストッパ62側に送り出す役割りを担っている。またここには、図5等に示す押え部材328を構成する構成部品である、針折曲げ部材74、押え部材75および上部部材76が示されている。針折曲げ部材74は、ステープル針の用紙束を貫通した両端部分を折り曲げて用紙束に押し当てる役割りを担っており、押え部材75は、針折曲げ部材74を上から押える役割りを担っている。また、上部部材76は、用紙束を上から押える役割りを担っている。
FIG. 11 shows an initial state immediately after the
図12は、図11に示す状態の次のステップを示している。 FIG. 12 shows the next step in the state shown in FIG.
ここでは板バネ73により最下層の針プレート60aが矢印H方向に押されて移動し、その針プレート60aの先端の両側が第1ストッパ62aに突き当てられ、さらに上部部材76が、針折曲げ部材74および押え部材75を上に残したまま矢印I方向に下降している。この上部部材76には、針折曲げ部材74が入り込む溝761が形成されており、上部部材76の下降により相対的に針折曲げ部材74が上部部材76よりも上部に移動しその溝761があらわれた状態にある。
Here, the
次に、図13に示すように、針押上部材71が矢印J方向に上昇するが、この段階では、第2ストッパ62bに突き当てられているステープル針61a(図9参照)は存在せず、したがって針押上部材71は空打ちとなる。この針押上部材71の上昇に伴い針曲げ部材72も上昇し、第1ストッパ62aに突き当てられている先頭のステープル針61の両端部を針プレート60aに対し直角に折り曲げる。この時、板バネ73は、針プレート60aを矢印H方向に付勢し続ける。
Next, as shown in FIG. 13, the needle push-up
次いで、図14に示すように、押え部材75が矢印K方向に下降し、針折曲げ部材74を溝761内に押し込むが、この段階ではステープル針が存在せず空打ちとなる。板バネは73は一旦後方に移動する。
Next, as shown in FIG. 14, the
次いで、図15に示すように、上部部材76が針折曲げ部材74および押え部材75とともに矢印L方向に上昇し、針押上部材71および針曲げ部材72が矢印M方向に下降する。針プレート60aは、板バネ73に押されて、折り曲げられた先頭1本分のステープル針61aが第1ストッパ62aを擦り抜け、先頭から2本目の、まだ折り曲げられていないステープル針61bが第1ストッパ62aに突き当てられた状態となる。
Next, as shown in FIG. 15, the
次にもう一度、図13〜図15の各ステップを繰り返すと、今度は先頭の2本のステープル針61a,61bが折り曲げられて、図16に示すように、先頭のステープル針61aが第2ストッパ62bに突き当てられた状態となる。
Next, when the steps of FIGS. 13 to 15 are repeated again, the leading two
図5に示すセンサ53は、上記のようにして折り曲げられた針プレート60aの先頭のステープル針61aが第2ストッパ62bに突き当てられている状態にあることを検出するセンサである。このセンサ53によりこの状態にあることが検出されると、用紙束をとじる実際のステープル動作の実行が可能となる。
The
ここで、図13〜図15に示す空打ち動作は、最大13回繰り返される。これは板バネ73による針プレート60aの送り出しに失敗する可能性もあるからである。図13〜図15のステップを13回繰り返してもセンサ53が先頭のステープル針61aの存在を検出しなかったときは、エラー処理が実行される。
Here, the idle driving operation shown in FIGS. 13 to 15 is repeated up to 13 times. This is because the feeding of the
図16は、実際のステープル動作開始時の状態を示している。 FIG. 16 shows a state at the start of actual stapling operation.
ここでは、針プレート60aの先頭の2本のステープル針61a,61bが折り曲げられ、先頭のステープル針61aが第2ストッパ62bに突き当てられている。またこの図16には、ステープル針でとじられる予定の用紙束PSも示されている。
Here, the leading two
次に、図17に示すように、板バネ73が針プレート60aを矢印N方向に押して針プレート60aを針ストッパ62に押し付け、また上部部材76が矢印O方向に下降して用紙束PSを上から押える。このとき溝761が形成される。
Next, as shown in FIG. 17, the
次に図18に示すように針押上部材71が矢印P方向に上昇し、先頭のステープル針61aで用紙束PSを貫通させる。また針曲げ部材72も上昇し、2つ隣りの直線形状の先頭のステープル針61の両側部を上向きに折り曲げる。
Next, as shown in FIG. 18, the needle push-up
次いで、図19に示すように、押え部材75が矢印Q方向に下降し針折曲げ部材74が溝761内に押し込まれてステープル針61aの両端が内側に折り曲げられる。溝761は、ステープル針61aの、内側に折り曲げられた両端が互いにぶつからないように若干斜めに形成されている。
Next, as shown in FIG. 19, the
次いで図20に示すように、上部部材76が矢印R方向に上昇し、これに伴い、針折曲げ部材74および押え部材75も上部部材76とともに上昇する。また、針押上部材71および針曲げ部材72は、矢印S方向に下降する。針プレート60aは、板バネ73に押されて、次の先頭のステープル針が第2ストッパ62bに突き当てられる。
Next, as shown in FIG. 20, the
その後、ステープル針によりとじられた用紙束PSが、図2を参照して説明したようにして、後処理装置30の外部に排出される。
Thereafter, the sheet bundle PS bound by the staple needle is discharged to the outside of the
以上の図16〜図20の各ステップが繰り返され、ステープル針61によりとじられた用紙束PSが順次形成される。
The above steps of FIGS. 16 to 20 are repeated, and the sheet bundle PS bound by the
図5に示すもう1つのセンサ54は、上記のようにしてステープル針61を消費していった結果、残りのステープル針61の本数が少なくなったことを検出するセンサである。ステープル針61が残り少なくなると、ユーザに向け注意喚起がなされる。
Another
図21は、一連のステープル動作を構成する各工程における動作音波形を示した図である。また、この図21には2つの遮光板511,512とHPセンサ52も示されている。この図では遮光板511,512の回転方向は左回りとなっている。
FIG. 21 is a diagram showing an operation sound waveform in each process constituting a series of stapling operations. FIG. 21 also shows two
ここでは、一連のステープル動作が、起動工程T1と、押さえ工程T2と、とじ工程T3と、復帰工程T4とに分けられている。本実施形態では起動工程T1の時間長t1は、t1=50msecに固定されている。また、押さえ工程T2ととじ工程T3との境界、およびとじ工程T3と復帰工程T4との境界は、HPセンサ52の出力の変化で知ることができる。また復帰工程T4の終了タイミング(すなわち初期状態)もHPセンサ52の出力変化により知ることができる。
Here, a series of stapling operations are divided into a starting step T1, a pressing step T2, a binding step T3, and a return step T4. In the present embodiment, the time length t1 of the starting process T1 is fixed at t1 = 50 msec. Further, the boundary between the pressing step T2 and the binding step T3 and the boundary between the binding step T3 and the return step T4 can be known from the change in the output of the
起動工程T1は、図16に示す初期状態にあるときにDCモータ321(図5参照)への電力供給を開始した時点から50msecの時間である。押さえ工程T2は、起動工程T1に続き、図17の状態まで続く工程である。とじ工程T3は、押さえ工程T2に続き、図19の状態まで続く工程である。復帰工程T4は、図20を参照して説明した動作を行なう工程である。 The starting process T1 is a time of 50 msec from the time when the power supply to the DC motor 321 (see FIG. 5) is started in the initial state shown in FIG. The pressing step T2 is a step that continues to the state shown in FIG. 17 following the starting step T1. The binding process T3 is a process that continues to the state of FIG. 19 following the pressing process T2. The return step T4 is a step for performing the operation described with reference to FIG.
ここでは、起動工程T1の時間長をt1、押さえ工程T2の時間長をt2、とじ工程T3の時間長をt3、復帰工程T4の時間長をt4であらわす。 Here, the time length of the starting process T1 is represented by t1, the time length of the pressing process T2 is represented by t2, the time length of the binding process T3 is represented by t3, and the time length of the return process T4 is represented by t4.
以下では、動作音の抑制を図るとともに、とじ不良の発生を回避するための制御アルゴリズムを説明する。 Hereinafter, a control algorithm for suppressing operation noise and avoiding the occurrence of binding defects will be described.
図22は、後処理装置におけるステープラの動作制御を担う制御回路のブロック図である。 FIG. 22 is a block diagram of a control circuit responsible for operation control of the stapler in the post-processing apparatus.
ここでは、この後処理装置30は、図1に示すプリンタ10に連結されているものとする。
Here, it is assumed that the
ここには、CPU351、RAM352、モータ駆動部353および発振器354が示されている。これらは、図1等に示す用紙処理制御部35内の構成要素の一部である。
Here, a
また、ここには、ステープラ32の構成要素として、DCモータ321、前述した各種の機構要素からなるステープル機構39およびHPセンサ52が示されている。
Also shown here are the
RAM352には、この後処理装置30の電源立ち上げ時に図示しない不揮発性メモリ内に記憶されている後述する各種データが転送され、また、CPU351で動作するステープラ動作制御プログラムもこのRAM352にロードされる。CPU351には、プリンタ10から今回のプリントに用いた用紙の種類(紙種)、ひと束あたりの用紙枚数(ステープル枚数)、用紙束の数等の情報が入力される。これらの情報は、本実施形態ではモータ制御に用いられず、用紙束の形成等に用いられる。また、このCPU351には、HPセンサ52の出力信号も入力され、CPU351ではステープラ32が初期状態にあること、押さえ工程T2からとじ工程T3への切り替わりのタイミングにあること、およびとじ工程T3から復帰工程T4への切り替わりのタイミングにあることが認識される。
Various data (to be described later) stored in a non-volatile memory (not shown) is transferred to the
モータ駆動部353では、CPU351により指示を受けたデューティのパルス幅変調電力が生成される。発振器354はモータ駆動部353でのパルス幅変調電力(PWM電力)生成用のクロック信号を発生させる。
In the
ここでPWMとは、周期的なパルス状の波形に電力を変調する技術である。変調された波形でのパルス高はDCモータ321の定格電圧に等しい。そして、変調された波形におけるパルス周期に対するパルス幅の比率は、定格出力に対する実効出力の比率となる。この比率はPWM電力のデューティ(出力比率)と称され、このデューティが調整されることで、PWM電力の実効出力は、0から定格電力までの間で調整される。
Here, PWM is a technique for modulating power into a periodic pulse-like waveform. The pulse height in the modulated waveform is equal to the rated voltage of the
モータ駆動部353で生成されたPWM電力はDCモータ321に供給され、DCモータ321はその供給されたPWM電力で回転する。ここで、DCモータ321は、そのDCモータ321に供給されたPWM電力のデューティに概ね沿った回転数で回転する。
The PWM power generated by the
図23は、制御概念図である。 FIG. 23 is a conceptual diagram of control.
ここで行なおうとしている制御は、各工程ごとにデューティを調整することである。起動工程T1は、DCモータ321の回転を開始させる工程であり、大きなパワーを必要とし、ここではデューティ100%に固定される。起動工程T1の時間長t1は、前述した通り、t1=50msecに固定されている。
The control to be performed here is to adjust the duty for each process. The starting step T1 is a step of starting the rotation of the
次の押さえ工程T2では、デューティが調整され、用紙束を上から押えるときの動作音の抑制が図られる。デューティを下げるとDCモータ321の回転数が低下するが、回転数の低下にとどまらず駆動力も低下し、これが低下し過ぎると用紙束が十分に押えられずに、次のとじ工程T3でとじ不良が発生するおそれがある。そこで、この押さえ工程T2のデューティは、次のとじ工程T3でとじ不良が発生しない駆動力が確保される最低限のデューティに決められている。ここでは、一例としてデューティ50%とされている。
In the next pressing step T2, the duty is adjusted, and the operation noise when pressing the sheet bundle from above is suppressed. When the duty is lowered, the rotational speed of the
次のとじ工程T3は、ステープル針で用紙束を貫通させ、その後ステープル針の両端を内側に折り曲げる工程であり、大きなパワーを必要とするが、ここでの動作音は他の工程に比べると小さめである。そこで、このとじ工程T3では、デューティ100%に固定される。これにより、とじ不良が発生しない駆動力が確保されている。 The next binding step T3 is a step of penetrating the sheet bundle with the staple needle and then bending both ends of the staple needle inward, which requires a large amount of power, but the operation sound here is smaller than that of the other steps. It is. Therefore, in this binding step T3, the duty is fixed to 100%. As a result, a driving force that does not cause binding defects is secured.
次の復帰工程T4では、針折曲げ部材、押え部材、および上部部材76が上昇するとともに、針プレートが板バネに押され、次の先頭のステープル針が第2ストッパに突き当てられる。そこで、この復帰工程T4においてもデューティが調整され、ステープル針が第2ストッパに突き当てられるときの動作音の抑制が図られる。この復帰工程T4でも駆動力が低下し過ぎると復帰動作が不良となるおそれがある。そこで、この復帰工程T3のデューティは、復帰動作の不良が発生しない駆動力が確保される最低限のデューティに決められている。ここでは、一例としてデューティ50%とされている。
In the next return step T4, the needle bending member, the pressing member, and the
以上説明したように、とじ工程T3ではデューティ100%に固定され、押さえ工程T2および復帰工程T4では、それぞれの工程での駆動力が確保される最低限のデューティ(例えばデューティ50%)に決められているため、動作音の抑制が図られるとともに、とじ不良の発生が回避される。
As described above, the duty is fixed at 100% in the binding step T3, and the minimum duty (for example,
尚、上述した実施形態では、用紙の種類(紙種)やひと束あたりの用紙枚数(ステープル枚数)や用紙束の数等の情報は、モータ制御に用いられず、用紙束の形成等に用いられる例について説明したが、デューティとDCモータの回転数は必ずしも一対一の関係ではなく、ステープラの個体差やとじ対象の用紙の紙種や枚数等に応じて大きくばらつくことが分かっているため、ステープル枚数等の情報をモータ制御に用いてもよい。 In the embodiment described above, information such as the type of paper (paper type), the number of sheets per bundle (number of staples), and the number of sheets is not used for motor control but is used for forming a sheet bundle. However, since the duty and the rotational speed of the DC motor are not necessarily in a one-to-one relationship, it is known that the duty varies greatly depending on the individual difference of the stapler and the paper type and number of sheets to be bound. Information such as the number of staples may be used for motor control.
1A,1B プリントシステム
10 プリンタ
20 用紙搬送装置
30 後処理装置
31 パンチャ
32 ステープラ
33 足部
34 案内部材
35 用紙処理制御部
39 ステープル機構
40 複写機
41 画像読取部
42 操作パネル
43 画像形成部
511,512 遮光板
52 HP(ホームポジション)センサ
53,53a,54 センサ
60,60a 針プレート
61,61a,61b ステープル針
62,62a,62b 針ストッパ
63 ガイド部材
71 針押上部材
72 針曲げ部材
73 板バネ
74 針折曲げ部材
75 押え部材
76 上部部材
111,431 用紙収容部
112,432 取出しロール
113,433 供給ロール
114,118,121,131,434,21 搬送ロール
115,435 調整ロール
116,440 二次転写ロール
117 定着ロール
119 用紙排出台
120,450 本体制御部
134 パドラ
135 可動板
136 用紙受け台
137 固定板
138 突き当て壁
139 横受け板
321 DCモータ
322 ギア
323 中継ギア
324 駆動ギア
325 駆動軸
326 駆動カム
327 中継カム
327a,328a 回転中心
328 押え部材
331 突起
341,761 溝
342 レール
351 CPU
352 RAM
353 モータ駆動部
354 発振器
PP 用紙
PS 用紙束
R1,R2,R3,R4,R5 用紙搬送路
DESCRIPTION OF
352 RAM
353
Claims (4)
前記起動工程および前記とじ工程では、前記電力供給部に、前記モータに向けて、該モータの定格電力を供給させ、前記押さえ工程および前記復帰工程では、該電力供給部に、該モータに向けて、該定格電力よりも低い電力を供給させる電力制御部とを備えたことを特徴とするステープラ駆動装置。 A stapler that executes a stapling operation of binding a bundle of a plurality of stacked recording media with a staple needle by a driving force generated by the rotation of the motor, wherein the stapler is in an initial state. A starting step for starting power supply to the motor at a certain time, a pressing step for pressing the bundle, a staple binding step for inserting and bending the staple into the bundle, and a return step for returning to the initial state after binding the bundle An electric power supply unit for supplying electric power to the stapler motor
In the starting step and the binding step, the power supply unit is supplied with the rated power of the motor toward the motor, and in the pressing step and the return step, the power supply unit is directed toward the motor. And a power control unit for supplying power lower than the rated power.
前記電力供給部が、前記モータに向けて、前記電力制御部からの指示に基づく出力比率にパルス幅変調された電力を供給するものであり、
前記電力制御部が、前記起動工程および前記とじ工程では、前記電力供給部に、出力比率100%を指示し、前記押さえ工程および前記復帰工程では、該電力供給部に、100%ではない出力比率を指示するものであることを特徴とする請求項1記載のステープラ駆動装置。 The motor is a DC motor;
The power supply unit supplies the pulse-width-modulated power to the output ratio based on an instruction from the power control unit toward the motor;
The power control unit instructs the power supply unit to output rate of 100% in the startup process and the binding process, and the power supply unit does not output power ratio of 100% in the pressing process and the return process. The stapler driving device according to claim 1, wherein
モータを備え、該モータの回転による駆動力で、前記束をステープル針でとじるステープル動作を実行するステープラと、
前記ステープル動作に、前記ステープラが初期状態にあるときに前記モータへの電力供給を開始する起動工程と、前記束を押さえる押さえ工程と、該束にステープル針を差し込んで折り曲げるとじ工程と、該束をとじた後初期状態に復帰する復帰工程と有したステープラのモータに電力を供給する電力供給部と、
前記起動工程および前記とじ工程では、前記電力供給部に、前記モータに向けて、該モータの定格電力を供給させ、前記押さえ工程および前記復帰工程では、該電力供給部に、該モータに向けて、該定格電力よりも低い電力を供給させる電力制御部とを備えたことを特徴とする後処理装置。 A bundle forming unit that receives a recording medium from an image forming apparatus that forms an image on the recording medium, and forms a bundle by stacking a plurality of the recording media;
A stapler that includes a motor, and that performs a stapling operation for binding the bundle with a staple by a driving force generated by the rotation of the motor;
In the stapling operation, a starting step for starting power supply to the motor when the stapler is in an initial state, a pressing step for pressing the bundle, a staple needle inserted into the bundle, a folding and binding step, and the bundle A power supply unit for supplying power to the motor of the stapler having a return process that returns to the initial state after closing
In the starting step and the binding step, the power supply unit is supplied with the rated power of the motor toward the motor, and in the pressing step and the return step, the power supply unit is directed toward the motor. And a power control unit that supplies power lower than the rated power.
前記画像形成部から記録媒体を受け取り、該記録媒体を複数枚重ねて束を形成する束形成部と、
モータを備え、該モータの回転による駆動力で、前記束をステープル針でとじるステープル動作を実行するステープラと、
前記ステープル動作に、前記ステープラが初期状態にあるときに前記モータへの電力供給を開始する起動工程と、前記束を押さえる押さえ工程と、該束にステープル針を差し込んで折り曲げるとじ工程と、該束をとじた後初期状態に復帰する復帰工程と有したステープラのモータに電力を供給する電力供給部と、
前記起動工程および前記とじ工程では、前記電力供給部に、前記モータに向けて、該モータの定格電力を供給させ、前記押さえ工程および前記復帰工程では、該電力供給部に、該モータに向けて、該定格電力よりも低い電力を供給させる電力制御部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit that forms an image on a recording medium;
A bundle forming unit that receives a recording medium from the image forming unit and forms a bundle by stacking a plurality of the recording media;
A stapler that includes a motor, and that performs a stapling operation for binding the bundle with a staple by a driving force generated by the rotation of the motor;
In the stapling operation, a starting step for starting power supply to the motor when the stapler is in an initial state, a pressing step for pressing the bundle, a staple needle inserted into the bundle, a folding and binding step, and the bundle A power supply unit for supplying power to the motor of the stapler having a return process that returns to the initial state after closing
In the starting step and the binding step, the power supply unit is supplied with the rated power of the motor toward the motor, and in the pressing step and the return step, the power supply unit is directed toward the motor. And an electric power control unit for supplying electric power lower than the rated electric power.
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