WO2016143587A1

WO2016143587A1 - ソレノイド装置及びそれを備えた画像形成装置

Info

Publication number: WO2016143587A1
Application number: PCT/JP2016/056118
Authority: WO
Inventors: 丸山　啓
Original assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2015-03-09
Filing date: 2016-02-29
Publication date: 2016-09-15
Anticipated expiration: 2017-09-09

Abstract

　ソレノイド装置（３０）は、ソレノイド本体（３０ａ）と、プランジャー（３１）と、第１コイル（３９）と、付勢部材（３３）と、を備える。プランジャー（３１）は、ソレノイド本体（３０ａ）内に引き込まれた吸着位置と、ソレノイド本体（３０ａ）から突出した復帰位置とに選択配置される。第１コイル（３９）は、ソレノイド本体（３０ａ）内に配置され、基準電圧の印加によりプランジャー（３１）を復帰位置から吸着位置に移動させる力を発生させる。付勢部材（３３）は、プランジャー（３１）を復帰位置方向に付勢する。プランジャー（３１）を復帰位置から吸着位置へ移動させる吸着動作の開始後、吸着動作の完了時までの間に、第１コイル（３９）に印加する電圧が基準電圧から基準電圧よりも低い所定電圧に切り替えられる。

Description

ソレノイド装置及びそれを備えた画像形成装置

　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２０００－１２４３９５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構成は、ソレノイド本体と、プランジャーと、第１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。第１コイルは、ソレノイド本体内に配置され、基準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。付勢部材は、プランジャーを復帰位置方向に付勢する。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の開始後、吸着動作の完了時までの間に、第１コイルに印加する電圧が基準電圧から基準電圧よりも低い所定電圧に切り替えられる。

　本発明の構成によれば、吸引動作の完了直前におけるプランジャーの引き込み力が適正化され、プランジャーの移動速度が低減されるため、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る。従って、プランジャーとソレノイド本体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第１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第１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第１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３９に印加する印加電圧の変化を示すグラフ本発明の第２実施形態に係るソレノイド装置３０における、プランジャー３１の吸引動作時に復帰用コイル３７に印加する印加電圧の変化を示すグラフ本発明の第３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第３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第３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３９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、大まかには、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、から構成される。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等が設けられる。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が備えられている。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。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。画像形成部６は、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。

　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る。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に向けて搬送される。そして、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。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により感光体ドラム１０の外周面に残留している残留トナーが取り除かれる。さらに、除電装置（不図示）により感光体ドラム１０の表面の残留電荷を除去する除電処理が施される。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。

　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、用紙押さえ部材２７が揺動可能に設けられている。用紙押さえ部材２７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。

　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る。その後、用紙Ｐは定着部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の部分斜視図である。図３は、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しており、図４は、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、本発明の第１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、プランジャー３１の突出方向に近い側から順に吸着用永久磁石３５、復帰用コイル（第２コイル）３７、吸引用コイル（第１コイル）３９が配置されている。吸着用永久磁石３５、復帰用コイル３７、吸引用コイル３９は円筒状であり、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。復帰用コイル３７、吸引用コイル３９はコイル線の巻き方向が互いに逆方向となっている。

　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３９に電圧を印加すると、吸引用コイル３９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、プランジャー３１がコイルバネ３３の付勢力に抗して吸着用永久磁石３５に吸着され、図６に示すようにプランジャー３１がソレノイド本体３０ａ内に引き込まれた状態（吸着状態）となる。この状態で吸引用コイル３９への電圧の印加を遮断しても、プランジャー３１は吸着用永久磁石３５により吸着状態が保持される。

　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。

　図６の状態から復帰用コイル３７に電圧を印加すると、復帰用コイル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がソレノイド本体３０ａの外側に移動する方向（図５の右から左方向）の力が発生する。これにより、プランジャー３１が吸着用永久磁石３５の磁力に抗してソレノイド本体３０ａから突出し、図５に示した復帰状態に戻る。この状態で復帰用コイル３７への電圧の印加を遮断しても、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。

　次に、第１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。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１２に示すように、吸着動作開始時Ｔ１から吸引用コイル３９に一定の基準電圧Ｖ１を印加し、吸着動作の完了を予測して設定された完了予定時Ｔ２の経過後に電圧の印加を遮断していた。

　ここで、図５に示すように、プランジャー３１の吸引開始直後はプランジャー３１と吸引用コイル３９との距離が遠い。即ち、吸引用コイル３９へのプランジャー３１の挿入が浅い。そのため、吸引用コイル３９に高い基準電圧Ｖ１を印加してプランジャー３１を強い力で吸引する必要がある。

　一方、吸引動作の後半ではプランジャー３１が吸引用コイル３９に深く挿入されている。そのため、吸引用コイル３９に基準電圧Ｖ１を印加し続けるとプランジャー３１の吸引力が過剰となり、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大きくなる。

　なお、吸引動作の進行に伴いコイルバネ３３が圧縮されていくため、圧縮に比例してコイルバネ３３からプランジャー３１に作用する反力も大きくなる。しかし、吸引用コイル３９へのプランジャー３１の挿入も深くなるため、プランジャー３１の吸引力が急激に大きくなる。その結果、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もさらに大きくなる。

　同様に、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も、復帰動作の開始直後は吸着用永久磁石３５の磁力よりも大きい力をプランジャー３１に作用させるために復帰用コイル３７に高い基準電圧Ｖ１を印加する必要がある。一方、復帰動作の後半ではプランジャー３１が静止状態から動き出しているため、プランジャー３１に作用する慣性力が静止状態に比べて小さくなるとともに、圧縮されていたコイルバネ３３の付勢力（復元力）がプランジャー３１に作用する。そのため、復帰用コイル３７に基準電圧Ｖ１を印加し続けるとプランジャー３１の吸引力が過剰となり、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る。

　そこで、本発明では、プランジャー３１の切り替え動作の後半に復帰用コイル３７または吸引用コイル３９に印加する電圧を低下させることにより、切り替え動作後半のプランジャー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、第１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３９に印加する印加電圧の変化を示すグラフである。図７に示すように、吸着動作開始時Ｔ１には基準電圧Ｖ１を印加して、強い力でプランジャー３１の引き込みを開始する。そして、Ｔ１から所定時間が経過すると、基準電圧Ｖ１よりも低い電圧Ｖ２を吸引動作の完了予定時Ｔ２まで印加する。吸着動作の後半ではプランジャー３１は吸引用コイル３９内に深く挿入されるため、低い電圧でも十分な吸引力が発生する。その後、吸引動作の完了予定時Ｔ２の経過後に、プランジャー３１を吸着状態まで確実に移動させるために（エラー回避用に）再び電圧Ｖ１を短時間印加し、吸引用コイル３９への電圧の印加を終了する。

　また、プランジャー３１の復帰動作時においても、図７と同様に復帰動作開始時Ｔ１には基準電圧Ｖ１を印加して、強い力でプランジャー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、基準電圧Ｖ１よりも低い電圧Ｖ２を復帰動作の完了を予測して設定された完了予定時Ｔ２まで印加する。復帰動作の後半ではプランジャー３１に作用する慣性力が小さくなるとともに、コイルバネ３３の復元力も作用するため、低い電圧でも十分な押し出し力が発生する。その後、復帰動作の完了予定時Ｔ２の経過後に、プランジャー３１を復帰状態まで確実に移動させるために（エラー回避用に）再び電圧Ｖ１を短時間印加し、復帰用コイル３７への電圧の印加を終了する。

　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の押し出し力が適正化され、プランジャー３１の移動速度が低減されるため、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。

　基準電圧Ｖ１から電圧Ｖ２への切り替えタイミングは、コイルバネ３３のバネ定数や吸着用永久磁石３５の磁力の強さ、或いは復帰用コイル３７、吸引用コイル３９の巻き数等の条件に応じて、吸着動作（または復帰動作）の開始後、吸着動作（または復帰動作）の完了までの間で適宜設定することができる。また、電圧Ｖ２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。

　吸引用コイル３９、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。電圧の切り替え方式としては、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）方式を用いることができる。

　図８は、本発明の第２実施形態に係るソレノイド装置３０における、プランジャー３１の吸引動作時に復帰用コイル３７に印加する印加電圧の変化を示すグラフである。本実施形態のソレノイド装置３０は、図５及び図６に示した第１実施形態のソレノイド装置３０と同様の構成である。そして、吸引動作時に吸引用コイル３９に図７に示した電圧Ｖ１、Ｖ２を印加するとともに、図８に示すように、吸引動作開始時Ｔ１から所定時間経過後（図７で印加電圧がＶ１からＶ２に切り替えられた後）、吸引動作の完了予定時Ｔ２までの間に、復帰用コイル３７に基準電圧Ｖ１よりも低い緩衝電圧Ｖ３を短時間印加する。

　また、プランジャー３１の復帰動作時においても、復帰用コイル３７に図７に示した電圧Ｖ１、Ｖ２を印加するとともに、図８に示すように、復帰動作開始時Ｔ１から所定時間経過後（図７で印加電圧がＶ１からＶ２に切り替えられた後）、復帰動作の完了予定時Ｔ２までの間に、吸引用コイル３９に基準電圧Ｖ１よりも低い緩衝電圧Ｖ３を短時間印加する。電圧の切り替え方法は、第１実施形態と同様にＰＷＭ方式が用いられる。

　上記の手順で電圧を印加することにより、吸着動作または復帰動作の後半に緩衝電圧Ｖ３によってプランジャー３１に逆向きの力が作用するため、プランジャー３１の速度をより小さくすることができる。従って、第１実施形態に比べてプランジャー３１とソレノイド本体３０ａとの衝突音や振動の発生をより一層効果的に抑制することができる。基準電圧Ｖ１から電圧Ｖ２への切り替えタイミング、緩衝電圧Ｖ３の印加タイミング、電圧Ｖ２、緩衝電圧Ｖ３の大きさについても、第１実施形態と同様に、コイルバネ３３のバネ定数や吸着用永久磁石３５の磁力の強さ、或いは復帰用コイル３７、吸引用コイル３９の巻き数等に応じて適宜設定することができる。

　図９及び図１０は、本発明の第３実施形態に係るソレノイド装置３０の断面図である。図９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を示している。図１０は、プランジャー３１がソレノイド本体３０ａから突出した状態を示している。本実施形態のソレノイド装置３０は、吸着用永久磁石３５及び復帰用コイル３７を有しておらず、吸着動作の完了後も吸引用コイル３９に継続して電圧を印加することでプランジャー３１を吸着位置に保持する。また、復帰動作時には吸着用コイル３９への電圧の印加を遮断することで、コイルバネ３３の復元力によりプランジャー３１が復帰位置に移動する。

　図１１は、第３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３９に印加する印加電圧の変化を示すグラフである。図１１に示すように、吸着動作開始時Ｔ１には基準電圧Ｖ１を印加して、強い力でプランジャー３１の引き込みを開始する。そして、Ｔ１から所定時間が経過すると、基準電圧Ｖ１よりも低い電圧Ｖ２を吸引動作の完了予定時Ｔ２まで印加する。吸着動作の後半ではプランジャー３１は吸引用コイル３９内に深く挿入されるため、低い電圧でも十分な吸引力が発生する。その後、吸引動作の完了予定時Ｔ２の経過後に、プランジャー３１を吸着状態で保持するために再び電圧Ｖ１を継続して印加する。

　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の引き込み力が適正化され、プランジャー３１の移動速度が低減されるため、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２の位置から第１の位置に円滑に切り替えることができる。

　その他、本発明は上記各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、上記各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、上記第１及び第２実施形態では、吸引動作または復帰動作の完了予定時Ｔ２の経過後に、吸着用コイル３９または復帰用コイル３７に再び電圧Ｖ１を短時間印加しているが、これは必ずしも必要ではなく、電圧Ｖ２へ切り替えた状態で印加を終了することも可能である。

　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。

Claims

　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、基準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第１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の開始後、前記吸着動作の完了時までの間に、前記第１コイルに印加する電圧が前記基準電圧から前記基準電圧よりも低い所定電圧に切り替えられることを特徴とするソレノイド装置。
　前記ソレノイド本体内に配置され、前記基準電圧の印加により前記プランジャーを前記吸着位置から前記復帰位置に移動させる力を発生させる第２コイルと、
　前記ソレノイド本体内に配置され、前記プランジャーを前記吸着位置に保持する永久磁石と、をさらに備え、
　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の開始後、前記復帰動作の完了時までの間に、前記第２コイルに印加する電圧が前記基準電圧から前記基準電圧よりも低い所定電圧に切り替えられることを特徴とする請求項１に記載のソレノイド装置。
　前記吸着動作の開始後、前記吸着動作の完了時までの間に、前記第２コイルに前記基準電圧よりも低い緩衝電圧が印加されることを特徴とする請求項２に記載のソレノイド装置。
　前記復帰動作の開始後、前記復帰動作の完了時までの間に、前記第１コイルに前記基準電圧よりも低い緩衝電圧が印加されることを特徴とする請求項２に記載のソレノイド装置。
　前記吸着動作の完了予定時間の経過後に、前記第１コイルに印加する電圧が再び前記基準電圧に切り替えられた後、前記第１コイルへの電圧の印加が終了することを特徴とする請求項２に記載のソレノイド装置。
　前記復帰動作の完了予定時間の経過後に、前記第２コイルに印加する電圧が再び前記基準電圧に切り替えられた後、前記第２コイルへの電圧の印加が終了することを特徴とする請求項２に記載のソレノイド装置。
　請求項１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。
　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７に記載の画像形成装置。