(57)【要約】【課題】  フラッパ式のソレノイドにおいて、フラッパが離間し、回動が規制される際の騒音を安価な構成で達成する。【解決手段】  金属製のフラッパ２０２の回動を支持する支持部２０３を樹脂製のボビン２０１に一体成型で構成し、フラッパ２０２の離間時に、フラッパ２０２に設けた当接部２１５が支持部２０３に当接することで回動が規制される。金属製の当接部２１５が樹脂製の支持部に衝突するので、金属同士の当接に比べて騒音が低減される。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定鉄芯と、
前記固定鉄芯を囲むように設けられ、コイルが巻き付けられる樹脂製のボビンと、
前記固定鉄芯に取り付けられるヨークと、
前記コイル、前記固定鉄芯及び前記ヨークにより発生する磁束により回動して前記ヨーク及び固定鉄芯に向けて吸引される可動鉄芯と、
前記磁束が発生していない状態で、前記ヨーク及び前記固定鉄芯から離間する方向へ前記可動鉄芯を付勢する付勢手段と、
前記付勢手段による付勢により移動する可動鉄芯が突き当たることにより前記可動鉄芯の回動を規制する規制部と、
を有し、前記規制部は、前記ボビンに一体成型された樹脂製で構成されることを特徴とするソレノイド。
【請求項２】
前記支持部は、前記可動鉄芯が回動するように前記可動鉄芯を支持していることを特徴とする請求項１記載のソレノイド。
【請求項３】
前記可動鉄芯は開口部を有し、該開口部を前記規制部が貫通するように前記可動鉄芯が配置され、前記付勢手段による付勢により前記可動鉄芯の一部が前記規制部に突き当たるよう構成されることを特徴とする請求項１記載のソレノイド。
【請求項４】
前記可動鉄芯は、前記開口部に飛び出した当接部を有し、前記当接部が前記支持部に突き当たることにより前記可動鉄芯の回動が規制されることを特徴とする請求項３記載のソレノイド。
【請求項５】
前記磁束により前記可動鉄芯が吸引された際に、前記可動鉄芯が前記ヨークと接触することを規制するための第２の規制部を有し、前記第２の規制部が前記ボビンに一体成型された樹脂製で構成されることを特徴とする請求項１記載のソレノイド。
【請求項６】
シートを給送する給送手段と、
前記給送手段により給送されるシートの画像形成する画像形成手段と、
を有し、前記給送手段に請求項１乃至５の何れか１項に記載のソレノイドを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフラッパ型電磁ソレノイドとこれを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機などの画像形成装置には、シートを給送する給紙部などにフラッパ型のソレノイドが用いられているものがある。フラッパ型ソレノイドは、金属で形成される可動鉄片（以下、フラッパと記載）を駆動させるアクチュエータであり、コイルに通電させることで発生した磁束により解放状態にあるフラッパを吸引するよう駆動する。
【０００３】
フラッパ型ソレノイドには、コイルの通電状態に応じて可動するフラッパと、コイルを巻きつけたボビンと、ボビンの中心に配置される鉄芯とが配置されている。さらにソレノイドには、鉄芯と結合され、フラッパ部へ磁束を導くＵ字形状の金属で形成されるヨーク部と、フラッパを鉄芯から遠ざける方向に付勢するバネなどの付勢部と、付勢部により移動するフラッパの可動範囲を規制する当接部とが設けられている。
【０００４】
フラッパはある支点を中心として回転するように支持されており、コイルに通電していない状態では、フラッパは付勢部によって鉄心から遠ざかる方向に、当接部で規制される位置まで移動する。一方、コイルに通電された状態では、鉄芯とヨーク部を通る磁束によってフラッパが鉄芯に近づく方向に引き付けられるよう移動する。
【０００５】
従って、コイルに通電された状態から通電しない状態、つまりフラッパが吸引された状態から解除された状態に変化すると、フラッパはバネ力により鉄芯から離れるほうに可動する。そしてフラッパが当接部により可動範囲を規制されて停止する。このとき金属のフラッパと金属の当接部とが衝突することによる音が発生する。
【０００６】
そこで特許文献１には、フラッパを樹脂にすることで、金属の当接部との衝突による音を低減させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２２７７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載のフラッパ型ソレノイドは、フラッパを樹脂としているため、そのままではコイルに通電してもフラッパが鉄芯に吸引されず可動しない。そこで樹脂のフラッパにさらに金属板を取付けることにより、フラッパが鉄芯に吸引されるようにしている。
【０００９】
しかし、この様な構造とすることで、通常１つの部品で構成されるフラッパ部が樹脂板と金属板の２つの部品となり、部品点数や組立工数の増加によって、コストアップしてしまう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明のソレノイドは、固定鉄芯と、前記固定鉄芯を囲むように設けられ、コイルが巻き付けられる樹脂製のボビンと、前記固定鉄芯に取り付けられるヨークと、前記コイル、前記固定鉄芯及び前記ヨークにより発生する磁束により回動して前記ヨーク及び固定鉄芯に向けて吸引される可動鉄芯と、前記磁束が発生していない状態で、前記ヨーク及び前記固定鉄芯から離間する方向へ前記可動鉄芯を付勢する付勢手段と、前記付勢手段による付勢により移動する可動鉄芯が突き当たることにより前記可動鉄芯の回動を規制する規制部と、を有し、前記規制部は、前記ボビンに一体成型された樹脂製で構成されることを特徴とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、当接部を樹脂製のボビンと一体成型することで、コストアップを抑制しつつ、フラッパから鉄芯から離間される際に、フラッパの離間動作が当接部に衝突するときの音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】ソレノイドの斜視図である。
【図３】ソレノイドの断面図である。
【図４】ボビンの回動規制に係わる部分の詳細を示す図である。
【図５】フラッパ回動時のフラッパの傾斜面と鉄芯の傾斜面との関係の変化を説明する図である。
【図６】第２の実施形態のソレノイドの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１の実施の形態）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。本発明を提要したソレノイドを搭載する画像形成装置の概略構成を図１に示す。本実施形態の画像形成装置は電子写真プロセスによりカラー画像形成を行う。
【００１４】
本画像形成装置には、感光体１ａ〜１ｄ、１次帯電部２ａ〜２ｄ、露光部３ａ〜３ｄ、現像部４ａ〜４ｄ、１次転写部５３ａ〜５３ｄ、クリーナー６ａ〜６ｄ、中間転写ベルト５１、２次転写部５６，５７、中間転写ベルトクリーナー５５が設けられている。画像形成装置には更に、定着部７、シート収納庫９１、給紙ローラ８０、引抜ローラ８１、縦パスローラ８２、プレレジストレーションローラ８３、レジストレーションローラ８４、排紙ローラ８５が設けられている。
【００１５】
１次帯電部２ａ〜２ｄによって感光体１ａ〜１ｄが一様に帯電された後、画像信号に応じた露光が露光部３ａ〜３ｄによってなされることにより、感光体１ａ〜１ｄ上に静電潜像が形成される。静電潜像は、現像部４ａ〜４ｄによって各色のトナーで現像されトナー像が形成される。４個の感光体１ａ〜１ｄ上のトナー像は１次転写部５３ａ〜５３ｄによって中間転写ベルト５１に多重転写される。
【００１６】
シート収納庫９１から給紙ローラ８０、引き抜きローラ８１により給送されたシートＰは、縦パスローラ８２によりさらに搬送され、プレレジストレーションローラ８３でシート搬送の遅れ・進みが調整され、レジストレーションローラ８４まで搬送される。多重転写されたトナー像のタイミングに合わせて、レジストレーションローラ８４がシートＰを２次転写部５６，５７に搬送することにより、多重転写されたトナー像はシートＰに転写される。感光体１ａ〜１ｄ上に残った転写残トナーはクリーナー６ａ〜６ｄによって回収され、中間転写ベルト５１に残った転写残トナーは中間転写ベルトクリーナー５５によって回収される。シートＰに転写されたトナー像は定着部７によって定着され、排紙ローラ８５により装置の外へ排紙される。
【００１７】
次に、シート収納庫９１からのシートＰの給紙制御について説明する。モータ制御部１０１は給紙モータＭ１の駆動を制御する。ソレノイド制御部１０２は給紙モータＭ１の駆動力を給紙ローラ８０へ伝達したり、遮断するようソレノイド７１を制御する。プリンタ制御部１００はモータ制御部１０１、ソレノイド制御部１０２及び画像形成装置全体の動作を制御する。給紙モータＭ１は給紙ローラ８０と引抜ローラ８１を駆動する。動力伝達装置７０は欠け歯ギアを用いており、給紙モータＭ１から給紙ローラ８０への駆動力を伝達する。ソレノイド７１は、移動可能なフラッパを有するフラッパ型ソレノイドである。ソレノイド７１が通電されていない状態では、フラッパが動力伝達装置７０の欠け歯ギアの回転を抑制することで欠け歯ギアと駆動ギアが噛みあわず、駆動力の伝達を停止する。一方、ソレノイド７１が通電されている状態では、フラッパによる欠け歯ギアの回転の抑制が解除されるため、欠け歯ギアが駆動ギアと噛みあい、給紙モータＭ１の駆動力が給紙ローラ８０へ伝達される。プリンタ制御部１００がソレノイド制御部１０２へ駆動指令を出力していない状態では、ソレノイド７１は通電されず、給紙ローラ８０は停止したままであり、シートＰは給紙されない。プリンタ制御部１００がソレノイド制御部１０２へ駆動指令を出力すると、ソレノイド制御部１０２がソレノイド７１を通電させ、給紙ローラ８０が回転し、シートＰの給紙が開始される。したがって、プリンタ制御部１００は、ソレノイド７１の通電タイミングを制御することで、シート収納庫９１からの給紙タイミングを制御することができる。なお、モータ制御部１０１、ソレノイド制御部１０２の機能をプリンタ制御部１００が実行する構成でもよい。
【００１８】
画像形成動作中にシートを１枚ずつ給紙する毎に、上述したようにソレノイドのフラッパの吸引および解除が繰り返えされる。
【００１９】
本実施形態のソレノイドの構成について、図２および図３を用いて説明する。図２はソレノイド７１の斜視図、図３はソレノイド７１の断面図である。
【００２０】
コイル２００は樹脂製のボビン２０１に巻かれており、ボビン２０１の一端には金属製の可動鉄芯としてのフラッパ２０２を支える支持部２０３が設けられ、支持部２０３の支点２１７はフラッパ２０２をてこの支点のように支えている。支持部２０３は、樹脂製のボビン２０１と一体成型されている。即ち、支持部２０３も樹脂製である。
【００２１】
コイル２００からは電線２０９が引き出されており、コネクタ２１０を介してソレノイド制御部１０２に接続される。ソレノイド制御部１０２が電線２０９に電流を流すことにより磁束が発生する。
【００２２】
ソレノイド制御部１０２の制御によりコイル２００に通電されると、フラッパ２０２が鉄芯２０５及びヨーク２０６に吸引されて吸引状態となり、フラッパ位置を決める突起部２０７で規制される位置まで支持部２０３を中心に回動する。フラッパ２０２が鉄芯２０５から離間している状態では、フラッパ２０２の先端（図３における左側）は、動力伝達装置７０の欠け歯ギアに係合されて、給紙モータＭ１の駆動力がローラ８０に伝達されないようになっている。フラッパ２０２が吸引されると、フラッパ２０２の先端が動力伝達装置７０の欠け歯ギアから外れて給紙モータＭ１の駆動力がローラ８０に伝達される。
【００２３】
フラッパ２０２が突起部２０７に接触した状態で、鉄芯２０５がフラッパ２０２を突き抜けるように、フラッパ２０２には開口部２２０が設けられている。また、開口部２２０の開口面に対して傾斜して突出し、フラッパ２０２の吸引時に開口部２２０を突き抜けている鉄芯２０５に対向する対向面２１２（第２の対向面）がフラッパ２０２に設けられている。
【００２４】
また、フラッパ２０２の対向面２１２に対向する鉄芯２０５側の対向面２１１（第１の対向面）も、第２の対向面２１２と同様に斜めになっており、フラッパ２０２の吸引時には、第２の対向面２１２と第１の対向面２１１とは平行或いは略平行となる。即ち、第２の対向面２１１は、固定面２１３を基準面にしたとき、回動中心側、即ち支持部２０３側が突起部２０７側よりも図３記載のＺ方向に高くなっている傾斜を有する面となるように形成されている。言い換えれば、第１の対向面２１１は鉄芯２０５の軸に対して傾斜している。鉄芯２０５に対向する第２の対向面２１２は、フラッパ２０２の上面２１４を基準面にしたとき、支持部２０３側（対向面２１２の先端側）が支持部２０３とは反対側（付け根側）よりも図３記載のＺ方向に高くなっている傾斜を有する面となるように形成されている。更に、対向面２１１は支持部２０３側とは反対側に向いており、対向面２１２は支持部２０３側に向いている。即ち、第２の対向面２１２の先端側の方が付け根側よりもフラッパ２０２の回動中心に近くなっている。
【００２５】
フラッパ２０２の一部分２０２−２はフラッパ２０２の一部分２０２−１に対して約９０度曲がった形状となっている。この形状により、フラッパ２０２が離間状態であっても、一部分２０２−２とヨーク２０６との距離が小さくなるので、吸引する際の推進力を高めることができる。
【００２６】
次に、本発明に係わるフラッパ２０２の離間時の回動規制について説明する。
【００２７】
フラッパ２０２に設けられる当接部２１５は、磁気が発生していないときに、バネ２０４によって鉄芯２０５から離れる方向へ付勢されるフラッパ２０２の最大離間角度を規制する当接部材としての役割を果たしている。
【００２８】
図３においてＤの方向からフラッパ２０２を見た様子を図４に示す。また、図３のＤ方向からボビン２０１を見た様子を図５に示す。フラッパ２０２の開口部２１６を支持部２０３が貫通し、フラッパ２０２が固定鉄芯（以下鉄芯と称す）２０５から離間すると、図２に示すように、当接部２１５が支持部２０３の垂直面（Ｚ軸方向）に当接することで、フラッパ２０２の最大離間角度が規制される。即ち、支持部２０３の垂直面は、フラッパ２０２の回動を規制する規制部として機能する。フラッパ２０２の当接部２１５が支持部２０３に衝突する際に衝突音が発生するが、支持部２０３は樹脂製であるため、金属同士の部材の衝突に比べて音が低減される。また、支持部２０３は樹脂製のボビン２０１と一体成型されているので、支持部２０３とボビン２０１とを個別の部品として作成し、取り付ける場合に比べて取り付け工程が不要になるため、製造コストの点で優位となる。即ち、部品点数を増やすことなく騒音対策が可能となる。
【００２９】
また、ボビン２０１の中心には空洞２１８が設けられており、この空洞２１８の中に鉄芯２０５が配置されている。フラッパ２０２とは反対側となる鉄芯２０５の一端は、金属製のヨーク２０６に接合されており、ヨーク２０６は鉄芯２０５に対してバネ２０４とは反対側のボビン２０１の外面を通ってフラッパ２０２周辺まで延在されている。
【００３０】
ここで、本実施形態においては鉄芯２０５とヨーク２０６は一体成型品を用いているが、製造工程で一体に接合される別部品として構成されていてもよい。
【００３１】
ヨーク２０６（鉄芯２０５）はボビン２０１の空洞に挿入されており、抜け防止の為の抜け防止部材２０８がボビン２０１と一体成型されている。電線２０９に電流が流れて、フラッパ２０２が吸引状態になった際にヨーク２０６とフラッパ２０２の間の空隙が一定の間隔になるよう、フラッパ位置決め用の突起部２０７がボビン２０１に一体成型されている。フラッパ２０２が吸引されると、フラッパ２０２と突起部２０７とが接触することでヨーク２０６とフラッパ２０２の間の空隙が一定の間隔になる。この間隔が極度に小さい或いはなくなった場合には、コイル２００が非通電となったとしてもヨーク２０６に残留磁気が残り、フラッパ２０２が吸引され続ける場合がある。この現象を防ぐ為に一定の空隙ができるように突起部２０７が設けられている。しかし空隙が大きくなると吸引力が低下するため、空隙は残留磁気が残らない範囲でできるだけ小さくほうがよい。本実施形態では、１ｍｍ程度の空隙にしている。即ち、突起部２０７の頂部の位置はヨーク２０６の頂部の面２３０に対して１ｍｍ程度飛び出ている。このように、突起部２０７は、フラッパ２０２が吸引された際にフラッパ２０２がヨーク２０６に接触しないように、フラッパ２０２の回動を規制する第２の規制部として機能する。
【００３２】
また、突起部２０７は１つの部品としてボビン２０１と一体成型されているので、突起部２０７も樹脂性の部材である。従って、突起部２０７とボビン２０１とを個別の部品として作成し、取り付ける場合と比べ、取り付け工程が不要になるため、製造コストの点で優位となる。また、フラッパ２０２と突起部２０７との接触時の騒音低下の効果もある。
【００３３】
以上の様に、突起部２０７、支持部２０３が樹脂製のボビン２０１に一体成型により設けられているので、フラッパ型ソレノイドの製造コストを高くすることなく、フラッパの吸引時及び離間時の騒音低下を図ることができる。
【００３４】
フラッパ２０２の離間時に、フラッパ２０２の回動を規制する構成は、図６に示すような構成であってもよい。図６は、図３の矢印Ｄのちの断面図である。支持部２０３は、一部が細くくびれた形状となっており、フラッパ２０２の離間時に、フラッパ２０２の上面が支持部２０３のくびれ部分の面２１９に当接することにより、フラッパ２０２の回動が規制される。
【００３５】
また、突起部２０７の代わりに、くびれ部分を利用してもよい。即ち、フラッパ２０２が吸引された際に、フラッパ２０２の下面がくびれ部分に当接することにより、フラッパ２０２がヨーク２０６に接触することを規制する。
【符号の説明】
【００３６】
７１  ソレノイド
２００  コイル
２０１  ボビン
２０２  フラッパ
２０３  支持部
２０５  鉄芯
２０６  ヨーク
２０７  突起部
２１５  当接部
２０９  電線
【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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