JP2017135180A - ソレノイド装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プランジャー及びプランジャーにより可動する部材の衝突音を簡単な構成で抑制できるソレノイド装置、及びそれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】ソレノイド装置は、ソレノイド本体と、プランジャーと、吸引用コイルと、保持用コイルと、付勢部材と、を備える。プランジャーは、ソレノイド本体内に引き込まれた吸着位置と、ソレノイド本体から突出した復帰位置とに選択配置される。吸引用コイルは、電圧の印加によりプランジャーを復帰位置から吸着位置に移動させる力を発生させる。保持用コイルは、電圧の印加によりプランジャーを吸着位置に移動させる力であって吸引用コイルよりも小さい力を発生させる。付勢部材は、プランジャーを復帰位置方向に付勢する。ソレノイド装置は、プランジャーを復帰位置から吸着位置へ移動させる際、保持用コイルへの電圧の印加を開始した後に吸引用コイルへの電圧の印加を開始する。【選択図】図７

Description

本発明は、ソレノイド装置及びそれを備えた複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

従来、画像形成装置等の電子機器の可動部材の駆動源として、ソレノイド装置が広く用いられている。ソレノイド装置は、通常時はスプリングによりコイルから離間した位置にプランジャー（可動鉄心）があり、コイルを励磁するとプランジャーがコイル側に移動する。

上記のようなソレノイド装置においては、プランジャーが作動する際の衝突音や振動が問題となる。そこで、プランジャーの作動時に発生する衝突音や振動を抑制する方法が種々提案されており、例えば特許文献１には、フラッパー（可動片）とフラッパーを支持する支持部との間に吸音静音材を介在させた電磁ソレノイドが開示されている。

特開２０００−１２４０２８号公報

しかし、特許文献１の構成では、フラッパーの接触部に吸音静音材を挿入する構成であるため、部材点数や組み立て工数が多くなるとともに、コストも高くなるという問題点があった。また、可動片自体の作動は変化しないため、画像形成装置の切り替えガイド等のような、可動片により可動する部材の衝突音を低減することはできなかった。

本発明は、上記問題点に鑑み、プランジャーにより可動する部材の衝突音を簡単な構成で抑制できるソレノイド装置、及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、ソレノイド本体と、プランジャーと、吸引用コイルと、保持用コイルと、付勢部材と、を備えたソレノイド装置である。プランジャーは、ソレノイド本体内に引き込まれた吸着位置と、ソレノイド本体から突出した復帰位置とに選択配置される。吸引用コイルは、ソレノイド本体内に配置され、電圧の印加によりプランジャーを復帰位置から吸着位置に移動させる力を発生させる。保持用コイルは、ソレノイド本体内に配置され、電圧の印加によりプランジャーを吸着位置に移動させる力であって吸引用コイルよりも小さい力を発生させる。付勢部材は、プランジャーを復帰位置方向に付勢する。ソレノイド装置は、プランジャーを復帰位置から吸着位置へ移動させる吸着動作を行う際、保持用コイルへの電圧の印加を開始した後に吸引用コイルへの電圧の印加を開始する。

本発明の第１の構成によれば、プランジャーの吸着動作を行う際に吸引用コイルへの電圧の印加を開始する時点で、プランジャーは保持用コイルへの電圧の印加によって既に所定距離だけソレノイド本体内に引き込まれている。その結果、吸引用コイルへの電圧の印加を開始してから吸引動作が完了するまでにプランジャーに力が作用している時間が短くなるため、吸引動作の完了直前におけるプランジャーの引き込み速度が必要以上に大きくならない。従って、プランジャーがソレノイド本体内に引き込まれたときの衝撃が緩和され、プランジャーとソレノイド本体との衝突音、或いはプランジャーによって可動する可動部材の衝突音や振動の発生を効果的に抑制することができる。

本発明のソレノイド装置３０が搭載された画像形成装置１００の内部構成を示す概略断面図 図１の画像形成装置１００における用紙排出部周辺の拡大図 切り替えガイド１７を備えた排出ユニット４０の部分斜視図であり、切り替えガイド１７が用紙Ｐを第１排出ローラー対１９ａに案内する位置に配置された状態を示す図 切り替えガイド１７を備えた排出ユニット４０の部分斜視図であり、切り替えガイド１７が用紙Ｐを第２排出ローラー対１９ｂに案内する位置に配置された状態を示す図 本発明の一実施形態に係るソレノイド装置３０の断面図であり、プランジャー３１がソレノイド本体３０ａから突出した状態を示す図 本実施形態のソレノイド装置３０の断面図であり、プランジャー３１がソレノイド本体３０ａ内に引き込まれた状態を示す図 本実施形態のソレノイド装置３０における、プランジャー３１の吸引動作時に吸引用コイル３５及び保持用コイル３７に印加する電圧の変化を示すグラフ 本実施形態のソレノイド装置３０における、プランジャー３１の復帰動作時に保持用コイル３７に印加する電圧の変化を示すグラフ プランジャー３１を復帰状態から吸着状態に切り替える場合の、保持用コイル３７に電圧を印加してから吸引用コイル３５に電圧を印加するまでの時間と切り替えガイド１７の切り替えにより発生する衝撃音との関係を示すグラフ 従来のソレノイド装置における、プランジャーを復帰状態から吸着状態に切り替える場合に吸引用コイル及び保持用コイルに印加する印加電圧の変化を示すグラフ 従来のソレノイド装置における、プランジャーを吸着状態から復帰状態に切り替える場合に保持用コイルに印加する印加電圧の変化を示すグラフ

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は、本発明のソレノイド装置３０が搭載された画像形成装置１００の内部構成を示す概略図であり、図２は、図１の画像形成装置１００における用紙排出部周辺の拡大図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、いわゆる胴内排紙型のデジタル複合機であって、大きくは、本体ハウジング２０と、その上部に配設された上ハウジング２１とで構成されている。上ハウジング２１には、原稿の画像を電気信号として読み取るための後述する各種機構が設けられ、上ハウジング２１の上部には原稿搬送装置３が付設されている。他方、本体ハウジング２０には、読み取った原稿画像の電気信号に基づいて用紙に画像を転写するための後述する各種機構が設けられている。更に、画像形成装置１００内には、画像形成装置１００内の各装置、各部材の動作を制御する制御部（ＣＰＵ）８０が配置されている。

本実施形態では、本体ハウジング２０は、下ハウジング２０ａと、その上方で図１の右側部に沿って位置し、上ハウジング２１に連結される連結ハウジング２０ｂと、から構成され、下ハウジング２０ａには、用紙Ｐの給紙部４や、用紙Ｐ上にトナー画像を形成する画像形成部６や、用紙Ｐ上に形成されたトナー画像を定着するための定着部７等が設けられ、他方、連結ハウジング２０ｂには、定着後の用紙Ｐを搬送して本体ハウジング２０から排出するための用紙排出部が設けられている。また、上ハウジング２１の直下における連結ハウジング２０ｂの左側方には、左側面及び正面に向けて大きく開放された胴内排出空間２２が形成されている。

本体ハウジング２０内には、下部に配設された給紙部４と、給紙部４の側方及び上方に配設された用紙搬送部５と、給紙部４の上方に配設された画像形成部６と、画像形成部６の用紙搬送方向下流側（図１の右側）に配設された定着部７とが備えられている。画像形成部６及び定着部７は、画像形成装置１００の内部で用紙搬送方向と直交する幅方向（図１の紙面と垂直な方向）に細長く配設されている。

給紙部４には、用紙搬送方向下流側に給紙ローラー等の分離給送手段が設けられた複数の給紙カセット４ａが備えられており、この給紙カセット４ａに載置された用紙Ｐの束を、給紙ローラーの回転動作によって、最上位の用紙Ｐから１枚ずつ用紙搬送部５に給紙するものであり、用紙搬送部５は、給紙部４から給紙された用紙Ｐを、各搬送ローラー対５ａによって画像形成部６へと搬送する。

画像形成部６は、電子写真プロセスによって、用紙Ｐ上に所定のトナー像を形成するものであり、回転可能に軸支された像担持体である感光体ドラム１０と、この感光体ドラム１０の周囲にその回転方向に沿って配設される帯電装置１１、露光装置１２、現像装置１３、転写装置１４、クリーニング装置１５、及び不図示の除電装置を備えている。定着部７は、画像形成部６においてトナー像が形成された用紙Ｐを、加熱ローラーと加圧ローラーとからなる一対の定着ローラー対７ａに挟持させて加熱及び加圧して、未定着トナー像を用紙Ｐ上に定着させるものである。

上ハウジング２１内には、画像読取部８が設けられている。画像読取部８は、原稿の画像情報を読み取るものであり、原稿を１枚ずつ手置きで読み取らせる場合には、原稿搬送装置３を開いて上ハウジング２１の上面に設けられたコンタクトガラス８ａ上に原稿を載置する。また、原稿束を１枚ずつ自動的に読み取らせる場合には、原稿束を、閉じた状態の原稿搬送装置３の給紙トレイ３ａ上に載置する。原稿束が給紙トレイ３ａ上に載置された場合は、当該原稿束から原稿が１枚ずつ自動的に順次コンタクトガラス８ａ上に送り込まれるようになっている。いずれの場合でもコンタクトガラス８ａ上に位置した原稿に、不図示の露光ランプから光が照射され、その反射光は画像光として不図示の反射鏡及び結像レンズ等の光学系を介して光電変換部（ＣＣＤ）へ導かれる。

以下、上記のように構成された画像形成装置１００の基本的な動作を説明する。先ず、図１の反時計回り方向に回転する感光体ドラム１０の表面が帯電装置１１によって一様に帯電される。そして、引き続き画像読取部８で読み取られた画像情報に基づいて露光装置１２（レーザー走査ユニット等）からのレーザービームが感光体ドラム１０の周面に照射され、これによって感光体ドラム１０の表面に静電潜像が形成される。この静電潜像に現像装置１３から現像剤としてのトナーが供給されることによりトナー像が形成される。

トナー像の形成と並行して、用紙Ｐが給紙部４から用紙搬送路５に送出され、レジストローラー対９で一旦停止する。そして、レジストローラー対９で停止した用紙Ｐは所定のタイミングでトナー像が形成された感光体ドラム１０に向けて搬送され、ここで転写ローラー等からなる転写装置１４により感光体ドラム１０の表面のトナー像が用紙Ｐに転写される。そして、トナー像が転写された用紙Ｐは感光体ドラム１０から分離され、定着部７に向けて搬送され、定着ローラー対７ａを通過することで加熱、加圧処理されてトナー像が定着される。

用紙Ｐへのトナー像の転写処理が完了した感光体ドラム１０は、クリーニング装置１５で周面に残留している残留トナーが取り除かれた後、除電装置（不図示）で残留電荷を除去する除電処理が施され、その後、帯電装置１１により再び周面に帯電処理が施され、以下同様にして画像形成が行われることとなる。

そして、定着部７を通過した用紙Ｐは、そのまま垂直上方に向かう垂直搬送路１８に沿って連結ハウジング２０ｂ内に搬送される。垂直搬送路１８の上部は連結ハウジング２０ｂ内で左方に向かって上下２つの搬送路に分岐しており、分岐部に配置された切り替えガイド１７によって、用紙Ｐの搬送方向が切り替えられるようになっている。

この連結ハウジング２０ｂ内には、第１排出ローラー対１９ａと、第１排出ローラー対１９ａの直上に配置された第２排出ローラー対１９ｂと、で構成される用紙排出部が設けられている。垂直搬送路１８を搬送された用紙Ｐは、切り替えガイド１７によって上方の搬送路若しくは下方の搬送路に案内される。

切り替えガイド１７によって下方の搬送路に案内された用紙Ｐは、第１排出ローラー対１９ａから左方に排出され、胴内排出空間２２の底面に形成された第１用紙排出トレイ２４上にストックされる。一方、切り替えガイド１７によって上方の搬送路に案内された用紙Ｐは、第２排出ローラー対１９ｂから左方に排出され、第２用紙排出トレイ２５上に排出される。切り替えガイド１７は、制御部８０からの制御信号によって用紙Ｐの案内方向を切り替えるようになっている。また、用紙排出方向に対し第１排出ローラー対１９ａ及び第２排出ローラー対１９ｂの下流側直近には、第１排出ローラー対１９ａ及び第２排出ローラー対１９ｂから排出される用紙Ｐの後端を上方から押圧する用紙押さえ部材２７が揺動可能に設けられている。

一方、用紙Ｐの両面に印字を行う場合は、定着部７を通過した用紙Ｐを切り替えガイド１７によって上方の搬送路に案内する。そして、用紙Ｐの一部を一旦第２排出ローラー対１９ｂから装置外部にまで突出させる。その後、用紙Ｐは第２排出ローラー対１９ｂを逆回転させることにより搬送方向の切り替え（スイッチバック）が行われて反転搬送路２３に振り分けられ、画像面を反転させた状態でレジストローラー対９に再搬送される。そして、感光体ドラム１０上に形成された次の画像が転写装置１４により用紙Ｐの画像が形成されていない面に転写され、定着部７に搬送されてトナー像が定着された後、第１排出ローラー対１９ａを介して第１用紙排出トレイ２４に排出される。

第２排出ローラー対１９ｂを用いて両面印字を行う用紙Ｐをスイッチバックさせる上記の構成とすることで、用紙Ｐのスイッチバック動作中に後続の用紙Ｐを第１排出ローラー対１９ａから第１用紙排出トレイ２４上に排出することができる。従って、両面印字を行う用紙のスイッチバック動作の終了を待たずに後続の用紙Ｐの画像形成処理及び排出を行うことができ、画像形成効率が向上する。

なお、ユーザーが操作パネル（図示せず）上で用紙Ｐの案内方向を切り替えることもできる。例えば、通常の画像形成処理を行った用紙Ｐは第１排出ローラー対１９ａから第１用紙排出トレイ２４に排出し、ファクシミリの受信データ等を印字する場合には、用紙Ｐを第２排出ローラー対１９ｂから第２用紙排出トレイ２５上に排出することができる。

図３及び図４は、切り替えガイド１７を備えた排出ユニット４０の部分斜視図であり、それぞれ切り替えガイド１７が用紙Ｐを第１排出ローラー対１９ａに案内する位置、第２排出ローラー対１９ｂに案内する位置に配置された状態を示している。なお、図３及び図４は、排出ユニット４０を画像形成装置１００の背面側（図１の紙面奥側）から見た状態を示している。

排出ユニット４０は、第１排出ローラー１９ａと、切り替えガイド１７と、ソレノイド装置３０とを備える。切り替えガイド１７は、排出ユニット４０の筐体に揺動可能に支持されており、揺動軸の一端部にアーム部１７ａが形成されている。アーム部１７ａにはソレノイド装置３０のプランジャー３１が連結されている。

図５は、切り替えガイド１７の配置を変更する、本発明の一実施形態に係るソレノイド装置３０の断面図である。ソレノイド装置３０は、ソレノイド本体３０ａに対して突出または引き込み可能な鉄製のプランジャー３１を有している。プランジャー３１の先端には係止部３２が形成されており、ソレノイド本体３０ａと係止部３２との間にはコイルバネ３３が外挿されている。

ソレノイド本体３０ａ内には、円筒状の吸引用コイル３５、保持用コイル３７が配置されている。吸引用コイル３５は、プランジャー３１がソレノイド本体３０ａに引き込まれた状態でプランジャー３１の外周面を囲むように配置されている。保持用コイル３７は、吸引用コイル３５の外周面を囲むように配置されている。吸引用コイル３５、保持用コイル３７はコイル線の巻き方向が同方向となっている。また、保持用コイル３７のコイル線は、吸引用コイル３５のコイル線に比べて電気抵抗が大きくなっている。

次に、本実施形態のソレノイド装置３０の作動について説明する。図５はプランジャー３１がソレノイド本体３０ａから突出した状態（復帰状態）を示している。図５の状態から吸引用コイル３５に電圧を印加すると、吸引用コイル３５から発生する磁力線によってプランジャー３１が励磁され、プランジャー３１がソレノイド本体３０ａ内に移動する方向（図５の左から右方向）の力が発生する。これにより、図６に示すようにプランジャー３１がコイルバネ３３の付勢力に抗してソレノイド本体３０ａ内に引き込まれる。

第１用紙排出トレイ２４に用紙Ｐを排出する場合は、ソレノイド装置３０を図６に示す吸着状態とする。これにより、図３に示すように、ソレノイド本体３０ａ内に引き込まれたプランジャー３１がアーム部１７ａを時計回り方向に揺動させるため、切り替えガイド１７も時計回り方向（水平方向）に揺動する。その結果、切り替えガイド１７は用紙Ｐを切り替えガイド１７の裏面側（図３の下面側）に沿って第１排出ローラー対１９ａに案内する位置（以下、第１の位置という）に配置される。切り替えガイド１７が第１の位置に配置された後、保持用コイル３７に電圧を印加することにより、吸引用コイル３５への電圧の印加を遮断してもプランジャー３１は吸着状態が保持される。

図６の状態から保持用コイル３７への電圧の印加を遮断することにより、プランジャー３１がコイルバネ３３の付勢力によってソレノイド本体３０ａから突出し、図５に示した復帰状態に戻る。プランジャー３１はコイルバネ３３により復帰状態が保持される。

第２用紙排出トレイ２５に用紙Ｐを排出する場合は、ソレノイド装置３０を図５に示す復帰状態とする。これにより、図４に示すように、ソレノイド本体３０ａから突出したプランジャー３１がアーム部１７ａを反時計回り方向に揺動させるため、切り替えガイド１７も反時計回り方向（垂直方向）に揺動する。その結果、切り替えガイド１７は用紙Ｐを切り替えガイド１７の表面側（図４の左面側）に沿って第２排出ローラー対１９ｂに案内する位置（以下、第２の位置という）に配置される。

用紙Ｐに両面印字を行う場合、１面目（表面）の印字時は第２用紙排出トレイ２５に用紙Ｐを排出する第２の位置に切り替えガイド１７を配置し、２面目（裏面）の印字時は第１用紙排出トレイ２４に用紙Ｐを排出する第１の位置に切り替えガイド１７を配置する。１面目の印字と２面目の印字とは交互に繰り返され、用紙Ｐの間隔（紙間）は約５００ｍｓｅｃと非常に短いので、切り替えガイド１７の配置を迅速に切り替える必要がある。そこで、吸引用コイル３５のコイル線に大きな電流（約１Ａ）を流すことにより、切り替えガイド１７を動作させるプランジャー３１を強い力で吸引するようにしている。

また、第１用紙排出トレイ２４に用紙Ｐを連続して排出するときは、切り替えガイド１７を第１の位置に保持しておく必要があり、ソレノイド装置３０はプランジャー３１を長時間吸着状態に保持する必要がある。しかし、大きな電流の流れる吸引用コイル３５でプランジャー３１を長時間吸着状態に保持していると、ソレノイド装置３０が過熱するという問題がある。

なお、永久磁石を用いることにより、電流を流さない状態でプランジャーを吸着状態に保持するタイプのソレノイド装置（キープソレノイド）も知られているが、永久磁石を用いる分だけコストアップになる。また、キープソレノイドを用いる場合、プランジャーの移動による衝撃音を抑制するためには、吸引用コイルに印加する電圧を制御する制御装置に、周波数は変化させずに入力信号（ＤＣレベル）の大きさに応じてパルス幅のデュ−ティ・サイクル（パルス幅のＨとＬの比）を変化させるＰＷＭ（Pulse Width Modulation）機能が必要となり、コストアップになる。

プランジャー３１を吸着状態に保持する力は、プランジャー３１を復帰状態から吸着状態に切り替える力に比べて大きな力を必要としない。そこで、本実施形態では、プランジャー３１を吸着状態に保持するために、小さな電流しか流れない保持用コイル３７を用いている。保持用コイル３７のコイル線は、吸引用コイル３５のコイル線に比べて電気抵抗を大きくしている（ここでは約１０倍）ため、約０．１Ａしか電流が流れない。従って、ソレノイド装置３０の過熱による問題は発生しない。

次に、本実施形態のソレノイド装置３０を用いた切り替えガイド１７の切り替え動作時における電圧印加手順について詳細に説明する。図１０Ａは、従来のソレノイド装置における、プランジャーを復帰状態から吸着状態に切り替える場合に吸引用コイル３５及び保持用コイル３７に印加する電圧の変化を示すグラフであり、図１０Ｂは、従来のソレノイド装置における、プランジャーを吸着状態から復帰状態に切り替える場合に保持用コイル３７に印加する電圧の変化を示すグラフである。なお、図１０Ａ、図１０Ｂ、及び後述する図７、図８において、吸引用コイル３５に印加する電圧を実線で示し、保持用コイル３７に印加する電圧を破線で示す。また、吸引用コイル３５、復帰用コイル３７へ印加する電圧の切り替えは制御部８０（図１参照）によって制御される。

従来、プランジャー３１を復帰状態から吸着状態に切り替える場合、図１０Ａに示すように、吸引動作の開始時Ｔ１から吸引用コイル３５に一定の電圧Ｖ１を印加し、吸引動作の完了を予測して設定された完了予定時Ｔ２後に保持用コイル３７への電圧Ｖ１の印加を開始し（図１０Ａの破線）、その直後に吸引用コイル３５への電圧の印加を遮断（図１０Ａの実線）していた。

この場合、吸引開始直後から吸引用コイル３５によってプランジャー３１に強い吸引力が作用するため、切り替えガイド１７の配置を第２の位置から第１の位置に切り替える際の衝撃が大きくなっていた。

一方、プランジャー３１を吸着状態から復帰状態に切り替える場合は、図１０Ｂに示すように、復帰動作の開始時Ｔ１において保持用コイル３７への電圧Ｖ１の印加を遮断（図図１０Ｂの破線）することにより、コイルバネ３３の付勢力（復元力）のみによってプランジャー３１を移動させていた。その結果、切り替えガイド１７の配置を第１の位置から第２の位置に切り替える際の衝撃も大きくなっていた。

そこで、本発明では、プランジャー３１の切り替え動作時に吸引用コイル３５と保持用コイル３７への電圧の印加タイミングを調整することにより、切り替え動作時のプランジャー３１の速度を小さくして動作完了時の衝撃を低減することとした。

図７は、本実施形態のソレノイド装置３０における、プランジャー３１の吸引動作時に吸引用コイル３５及び保持用コイル３７に印加する電圧の変化を示すグラフであり、図８は、プランジャー３１の復帰動作時に保持用コイル３７に印加する電圧の変化を示すグラフである。

プランジャー３１を復帰状態から吸着状態に切り替える場合は、図７に示すように、先ず吸引動作の開始時Ｔ１に保持用コイル３７に電圧Ｖ１を印加（図７の破線）する。これにより、保持用コイル３７から発生する磁力線によってプランジャー３１が励磁され、プランジャー３１が小さな力でソレノイド本体３０ａ内に引き込まれ始める。

その後、時間Ｔ３（ここではＴ１から約５０ｍｓｅｃ後）において、吸引用コイル３５への電圧Ｖ１の印加を開始する（図７の実線）。その結果、プランジャー３１が大きな力でソレノイド本体３０ａ内に引き込まれ始める。このとき、保持用コイル３７への電圧Ｖ１の印加によりプランジャー３１は既に所定距離だけソレノイド本体３０ａ内に引き込まれているため、吸引用コイル３５への電圧Ｖ１の印加を開始してから吸引動作の完了までにプランジャー３１に力が作用している時間が短くなっている。従って、吸引動作の完了直前におけるプランジャー３１の引き込み速度が従来よりも低く抑えられるため、切り替えガイド１７の配置を第２の位置から第１の位置に切り替える際の衝撃が従来に比べて小さくなり、衝撃音も抑制される。その後、吸引動作完了後に吸引用コイル３５への電圧Ｖ１の印加を遮断する（図７の実線）。

また、プランジャー３１を吸着状態から復帰状態に切り替える場合は、図８に示すように、復帰動作の開始時Ｔ１に保持用コイル３７への電圧Ｖ１の印加を遮断（図８の破線）して、コイルバネ３３の復元力（付勢力）によるプランジャー３１の押し出しを開始する。そして、Ｔ１から所定時間が経過すると、復帰動作の完了を予測して設定された完了予定時Ｔ２の直前に、保持用コイル３７に再び電圧Ｖ１を短時間印加（図８の破線）する。その結果、プランジャー３１に復帰方向と逆方向の力が作用し、プランジャー３１の移動速度が小さくなる。これにより、切り替えガイド１７の配置を第２の位置から第１の位置に切り替える際の衝撃が従来に比べて小さくなり、衝撃音も抑制される。

上記の手順で電圧を印加することにより、吸引動作の完了直前におけるプランジャー３１の引き込み力、及び復帰動作の完了直前におけるプランジャー３１の押し出し力が必要以上に大きくならないため、プランジャー３１がソレノイド本体３０ａ内に引き込まれたとき、及びソレノイド本体３０ａから突出したときの衝撃が緩和される。従って、プランジャー３１とソレノイド本体３０ａとの衝突音や振動の発生を効果的に抑制することができ、切り替えガイド１７を第１の位置と第２の位置とに円滑に切り替えることができる。

また、プランジャー３１を吸着状態に保持する永久磁石を用いる必要がなく、電圧の切り替え制御においてＰＷＭ（Pulse Width Modulation）方式を用いる必要もないため、ソレノイド装置３０のコストダウンを図ることができる。

図９は、プランジャー３１を復帰状態から吸着状態に切り替える場合の、保持用コイル３７に電圧を印加してから吸引用コイル３５に電圧を印加するまでの時間と切り替えガイド１７の切り替えにより発生する衝撃音との関係を示すグラフである。図９に示すように、吸引動作の開始時に吸引用コイル３５のみに電圧を印加した場合は衝撃音の音圧が約９０ｄＢであった。また、吸引動作の開始時に保持用コイル３７に電圧を印加してから２４ｍｓｅｃ後、４０ｍｓｅｃ後、４８ｍｓｅｃ後、７９ｍｓｅｃ後に吸引用コイル３５に電圧を印加した場合は、衝撃音の音圧がそれぞれ約８５ｄＢ、８２ｄＢ、８０ｄＢ、７６ｄＢであった。

即ち、保持用コイル３７に電圧を印加してから吸引用コイル３５に電圧を印加するまでの時間が長くなるほど、発生する衝撃音は小さくなっていく。一方、吸引用コイル３５に電圧を印加するまでの時間が長くなると、プランジャー３１をソレノイド本体３０ａ内に吸引する力が弱くなるため切り替えガイド１７の切り替え動作時間が長くなり、用紙Ｐの間隔が短い場合に対応困難となる。

従って、吸引用コイル３５に電圧を印加するタイミングは、コイルバネ３３のバネ定数や吸着用コイル３５、復帰用コイル３７の巻き数、或いは用紙Ｐの搬送速度や用紙Ｐ間の間隔等の条件に応じて、保持用コイル３７への電圧の印加開始時（吸着動作の開始時Ｔ１）から、吸着動作の完了予定時Ｔ２までの間で適宜設定することができる。

本実施形態では、保持用コイル３７に電圧を印加してから約５０ｍｓｅｃ後に吸引用コイル３５に電圧を印加することにより、切り替えガイド１７の切り替え動作時間を所定時間内に維持しつつ、衝撃音を約８０ｄＢに低減することができた。また、吸引用コイル３５、保持用コイル３７に印加する電圧Ｖ１の大きさについても、上述した条件に応じて適宜設定することができる。

その他、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態においては、ソレノイド装置３０を用いて切り替えガイド１７を可動させているが、ソレノイド装置３０により可動させる部材は切り替えガイド１７に限らず、画像形成装置１００内の他の部材であっても良い。

また、本発明は図１に示したようなモノクロ複合機に限らず、カラー複写機、モノクロ及びカラープリンター、ファクシミリ等の、他の画像形成装置、或いはソレノイド装置を用いる他の電子機器にも適用できるのはもちろんである。

本発明は、プランジャーを吸着位置と復帰位置とに移動させるプッシュプル方式のソレノイド装置に利用可能である。本発明の利用により、プランジャー及びプランジャーにより可動する部材の衝突音を簡単な構成で抑制できるソレノイド装置、及びそれを備えた画像形成装置を提供することができる。

６ 画像形成部
１７ 切り替えガイド（可動部材）
１８ 垂直搬送路
１９ａ 第１排出ローラー対
１９ｂ 第２排出ローラー対
３０ ソレノイド装置
３０ａ ソレノイド本体
３１ プランジャー
３２ 係止部
３３ コイルバネ（付勢部材）
３５ 吸引用コイル
３７ 保持用コイル
４０ 排出ユニット
８０ 制御部
１００ 画像形成装置

Claims (6)

1. ソレノイド本体と、
   該ソレノイド本体内に引き込まれた吸着位置と、前記ソレノイド本体から突出した復帰位置とに選択配置されるプランジャーと、
   前記ソレノイド本体内に配置され、電圧の印加により前記プランジャーを前記復帰位置から前記吸着位置に移動させる力を発生させる吸引用コイルと、
   前記ソレノイド本体内に配置され、電圧の印加により前記プランジャーを前記吸着位置に移動させる力であって前記吸引用コイルよりも小さい力を発生させる保持用コイルと、
   前記プランジャーを前記復帰位置方向に付勢する付勢部材と、
   を備え、
   前記プランジャーを前記復帰位置から前記吸着位置へ移動させる吸着動作を行う際、前記保持用コイルへの電圧の印加を開始した後に前記吸引用コイルへの電圧の印加を開始することを特徴とするソレノイド装置。
2. 前記吸着動作の完了後、前記吸引用コイルへの電圧の印加を遮断するとともに、前記保持用コイルへの電圧の印加を継続することを特徴とする請求項１に記載のソレノイド装置。
3. 前記プランジャーを前記吸着位置から前記復帰位置へ移動させる復帰動作を行う際、前記保持用コイルへの電圧の印加を遮断した後、前記復帰動作の完了直前に前記保持用コイルに再び電圧を印加することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のソレノイド装置。
4. 前記保持用コイルを形成するコイル線は、前記吸引用コイルを形成するコイル線に比べて電気抵抗が大きいことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のソレノイド装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のソレノイド装置と、
   該ソレノイド装置に印加する電圧を制御する制御部と、
   前記ソレノイド装置の前記プランジャーにより駆動される可動部材と、
   を備えた画像形成装置。
6. 前記可動部材は、記録媒体の搬送路を切り替える切り替えガイドであることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。

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