ソレノイド及びシート給送装置
【課題】装着時の向きに応じた付勢力や磁力の調整を不要とし、誤投入の防止、管理コストの削減を図ることができるソレノイドを提供する。
【解決手段】フレーム部材３６と、フレーム部材３６に対し回転可能に支持され、かつ伝達部材に係止可能に構成されたアマーチュア３０と、アマーチュア３０を伝達部材に係止せしめる一方の回転方向に付勢する付勢部材３３と、アマーチュア３０の伝達部材との係止状態を解除せしめ、かつアマーチュア３０がフレーム部材３６に設けられた当接部に突き当たるまで、アマーチュア３０を付勢部材３３の付勢力に抗して他方の回転方向に回転させる磁力を通電により発生する磁力発生部材３４と、を備えるソレノイド４３において、アマーチュア３０がフレーム部材３６に支持される支点３２の位置が、アマーチュア３０の重心と略一致することを特徴とする。
【解決手段】フレーム部材３６と、フレーム部材３６に対し回転可能に支持され、かつ伝達部材に係止可能に構成されたアマーチュア３０と、アマーチュア３０を伝達部材に係止せしめる一方の回転方向に付勢する付勢部材３３と、アマーチュア３０の伝達部材との係止状態を解除せしめ、かつアマーチュア３０がフレーム部材３６に設けられた当接部に突き当たるまで、アマーチュア３０を付勢部材３３の付勢力に抗して他方の回転方向に回転させる磁力を通電により発生する磁力発生部材３４と、を備えるソレノイド４３において、アマーチュア３０がフレーム部材３６に支持される支点３２の位置が、アマーチュア３０の重心と略一致することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート給送装置に用いられるソレノイドに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置及び画像読取装置にはシート給送装置が備えられている。図７〜図９を参照して、従来例に係るシート給送装置について説明する。図７は、シート給送装置の一例を示す概略図である。図８は、ソレノイドの動作を説明する概略図であり、（ａ）はソレノイド非動作状態、（ｂ）はソレノイド動作状態を示す概略図である。図９は、ソレノイドの配置例を示す概略図であり、（ａ）はソレノイドを下側に配置した概略図、（ｂ）はソレノイドを上側に配置した概略図である。
図７において、シート給送装置は、図示しないモータ等の駆動源に接続された駆動歯車３８と、回転軸４０に固定され、駆動歯車３８と噛合可能な位置に設けられたクラッチ機構が備わっている欠歯歯車（被係止部材）３９を備えている。図８（ａ）に示すように、欠歯歯車３９には、ソレノイド５２に備えられているアマーチュア５３の係止部３１で係止される係止爪４４が設けられており、駆動歯車３８と噛合わない位置で保持される。アマーチュア５３は、支点３２においてフレーム３６に取り付けられ、バネ３３の付勢力により矢印Ｆの方向に付勢されている。ソレノイド５２は、電流を流すことにより磁気を発生するコイル３５と、コイル３５により発生した磁気を効率よく通すフレーム３６と、磁力を発生する固定鉄心３４から構成されている。
シートＳは中板４２に積載されており、中板４２の両端には中板昇降用カム４１と摺動するように中板突起部４６が設けられている。給紙ローラ１７と中板昇降用カム４１は回転軸４０に係合されており、回転軸４０の回転と一体となって回転する。
ソレノイド５２に電流が流れると、コイル３５に発生した磁気により、固定鉄心３４に磁力が生まれ、図８（ｂ）に示すように、アマーチュア５３は固定鉄心３４に引き寄せられる。アマーチュア５３が固定鉄心３４に引き付けられることで、アマーチュア５３の係止部３１と欠歯歯車３９の係止爪４４との係止が解かれ、欠歯歯車３９がＷの方向に回転し、駆動歯車３８と噛合う。欠歯歯車３９は駆動歯車３８により回転され、欠歯歯車３９と係合されている回転軸４０を回転し、回転軸４０に一体に設けられた中板昇降用カム４１も回転される。中板昇降用カム４１が回転することで中板４２の両端に設けられた中板突起部４６を介して中板４２が上がる。中板４２が上がることで、シートＳが給紙ローラ１７に圧接する。
欠歯歯車３９と給紙ローラ１７とは、共に回転軸上に固定されているため、給紙ローラ１７は欠歯歯車３９に伴って回転され、給紙ローラ１７に圧接したシートＳを給紙する（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１５３２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
画像形成装置で所定のタイミングで駆動源から回転軸に動力が伝達するシート給紙装置において、アマーチュアを備えたソレノイドには、以下のような課題があった。
バネ３３の力に対向してアマーチュア５３が固定鉄芯３４に引き付けられる力を吸引力とする。ソレノイドは、吸引力が大きいと、アマーチュアがフレームに当たる衝撃音が大きくなる。ソレノイドの吸引力が小さいと、アマーチュアが動作しないおそれがある。そのため、ソレノイドの吸引力は所定の値にする必要がある。
近年、画像形成装置において、ユーザ要求の多様化から様々な仕様の装置が生産されている。そのため、一つの生産工場の中で様々な種類の画像形成装置を組み立てる場合が増えている。一方、各々の画像形成装置の中で複数のシート給送装置の配置は最適化されている。その結果、シート給送装置で用いられているソレノイドの配置（欠歯歯車３９に対する位置や向き）も上下左右と様々な位置に配置されうる。
図９（ａ）に示すようにソレノイド５２の配置が上の場合や、図９（ｂ）に示すようにソレノイド５２の配置が下の場合、吸引力を所定の値にしようとすると、アマーチュア５３の重力を考慮して、バネ３３の付勢力やコイル３５の磁力を変える必要がある。従って、生産工場の中で、ソレノイド５２の配置が異なる多種の装置を組み立てる場合、工場のラインの中でバネ３３の付勢力やコイル３５の磁力を調整した様々なソレノイド５２が混在する状況になってしまう。そのような場合、ある装置に間違ったソレノイド５２を投入するという誤投入の問題が発生する確率が増してしまう。ソレノイド５２の誤投入を防ぐため、工場内の管理を強化すると管理コストが増えるという課題もある。また、同一の装置の中に配置が異なるソレノイドが複数存在している場合、上述の誤投入、もしくは誤投入防止の管理コスト増大の課題はさらに大きなものとなる。
【０００５】
本発明の目的は、装着時の向きに応じた付勢力や磁力の調整を不要とし、誤投入の防止、管理コストの削減を図ることができるソレノイドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明に係るソレノイドは、
駆動源から動力を得てシートの給送動作を行うシート給送装置に設けられ、駆動源からの動力を伝えるべく回転する伝達部材の回転の規制・非規制を通電により切換可能に構成されたソレノイドであって、
フレーム部材と、
前記フレーム部材に対し回転可能に支持され、かつ伝達部材に係止可能に構成されたアマーチュアと、
前記アマーチュアを伝達部材に係止せしめる一方の回転方向に前記アマーチュアを付勢する付勢部材と、
前記アマーチュアの伝達部材との係止状態を解除せしめ、かつ前記アマーチュアが前記フレーム部材に設けられた当接部に突き当たるまで、前記アマーチュアを前記付勢部材の付勢力に抗して他方の回転方向に回転させる磁力を通電により発生する磁力発生部材と、を備えるソレノイドにおいて、
前記アマーチュアが前記フレーム部材に支持される支点の位置が、前記アマーチュアの重心と略一致することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
以上説明したように、本発明によれば、装着時の向きに応じた付勢力や磁力の調整を不要とし、誤投入の防止、管理コストの削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例１に係るソレノイドを示す概略図。
【図２】画像形成装置の構成を示す概略図。
【図３】ソレノイドに作用するモーメントの概略図。
【図４】本発明の実施例２に係るソレノイドを示す概略図。
【図５】本発明の実施例３に係るソレノイドを示す概略図。
【図６】本発明の実施例４に係るソレノイドを示す概略図。
【図７】シート給送装置の一例を示す概略図。
【図８】ソレノイドの動作を示す概略図。
【図９】ソレノイドの配置例を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００１０】
（画像形成装置の全体構成）
図２を参照して、本発明に係るソレノイドを備えたシート給送装置が用いられるフルカラー画像形成装置（以下、画像形成装置という）について説明する。図２は、画像形成装置の構成を示す概略図である。なお、ここで示す画像形成装置の構成は一例であり、かかる構成に限定されるものではない。また、シート給送装置の構成は、ソレノイドの構成を除き、図７に示すものと同様であるが、これに限られるものではない。
【００１１】
画像形成装置１は、各色のトナー像を形成する複数の画像形成ユニット２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが着脱自在に構成されている。また、画像形成装置１には、中間転写体である中間転写ベルト８を有する中間転写ベルトユニット７や、定着器２０が設けられている。
ここで、各画像形成ユニット２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、像担持体である感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを有している。感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの周囲に、帯電手段としての帯電ローラ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、現像手段である現像ローラ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、およびクリーニング手段としてのクリーニングブレード６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを一体に有している。各画像形成ユニット２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、中間転写ベルト８に沿って並列配列されている。
【００１２】
各画像形成ユニット２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄにおいて、帯電ローラ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは、感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの外周表面上に設置され、感光体ドラム表面を一様に帯電する。また、現像ローラ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは各レーザ露光器（露光手段）２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄからの露光により形成された感光体ドラム表面上の各色の静電潜像を対応する色のトナーを用いて現像する。なお現像ローラ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄから離間し回転を停止させることで、現像剤（不図示）の劣化を防止できるように構成されている。すなわち、現像ローラ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは各感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに対して当接又は離間可能に構成されている。クリーニングブレード６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは、トナー画像が転写された後、感光体ドラム表面に付着している転写残りトナーを除去する。
【００１３】
中間転写ベルトユニット７は、中間転写ベルト８と、中間転写ベルト８を張架する駆動ローラ９、テンションローラ１０、一次転写ローラ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、二次転写対向ローラ１２を備えている。そして、ベルト駆動モータ（不図示）により駆動ローラ９を回転駆動させることで中間転写ベルト８を回転搬送している。感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと共に中間転写ベルト８を挟持する位置には、感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと共に一次転写部を形成する一次転写ローラ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄが対向設置されている。
【００１４】
また、二次転写対向ローラ１２と中間転写ベルト８を挟んだ位置には、二次転写対向ローラ１２と共に二次転写部２８を形成する二次転写ローラ１４が対向配置されている。この二次転写ローラ１４は、転写搬送ユニット１３によって保持されている。
【００１５】
画像形成装置の下部には、二次転写部２８にシートＳを給送するシート給送部１５が配置されている。このシート給送部１５には、複数枚のシートＳを収納する給紙カセット１
６からシートＳを給紙する給紙ローラ１７と、分離手段である分離ローラ１８を有する。給紙ローラの動作においては、本発明において特徴的なソレノイド４３を除き、従来と同じであるため、説明を割愛する。給紙カセット１６に収納されたシートＳは、給紙ローラ１７が回転することによって圧接され、分離ローラ１８によって一枚ずつ分離され搬送される。分離されたシートＳは、本体給紙搬送路２７を経て、レジストローラ対１９に搬送され、一時停止する。その際、記録材検知手段２９により、シートＳの厚みを検知する。その後、レジストローラ対１９によりシートＳは二次転写部２８に搬送される。
【００１６】
もう一つのシート給送手段として、画像形成装置の側面に手差しシート給紙部４７がある。手差しシート給紙部４７は、シートＳを積載する中板４８と、シートＳを給紙する給紙ローラ４９と、分離手段である分離パット５０を有する。手差しシート給紙部４７においても、給紙ローラ４９の動作においては、シート給送部１５と同じであるため、説明を割愛する。中板４８が持ち上がり、中板４８上に積載されたシートＳが給紙ローラ４９に圧接され、分離パット５０によって一枚ずつ分離され搬送される。そして、分離されたシートＳは手差し給紙搬送路５１を経て、レジストローラ対１９に搬送される。
【００１７】
以上、説明したように、レジストローラ対１９上流側では、２つの搬送路が合流する構成である。
【００１８】
二次転写部２８において、二次転写ローラ１４に正極性のバイアスを印加することにより、搬送されたシートＳに中間転写ベルト上の複数色のトナー像を二次転写する。定着器２０は加熱部材としての定着部材２１、加圧部材としての加圧ローラ２２があり、この定着部材２１と加圧ローラ２２との圧接により加熱ニップ部としての定着ニップ部が形成される。未定着トナー像を担持したシートＳが、定着ニップ部に搬送され、定着ニップ部を挟持搬送されることで、未定着トナー像が加熱されて熱定着される。定着ニップ部を通過したシートＳは排紙ユニット２３に設置された排紙ローラ対２４によって排出トレイ２５に排出される。
【００１９】
＜実施例１＞
図１は、本発明の実施例１に係るソレノイドを示す概略図である。上述したように、本実施例に係るソレノイド４３は、不図示の駆動源から動力を得てシートの給送動作を行うシート給送部（シート給送装置）１５、４７に設けられている。ソレノイド４３は、駆動源からの動力を伝えるべく回転する伝達部材としての欠歯歯車３９の回転の規制・非規制を切換可能に構成されている。具体的には、ソレノイド４３は、アマーチュア３０と、バネ３３と、固定鉄心３４と、コイル３５と、フレーム３６と、から構成される。コイル３５は、電流を流すことにより磁気を発生する。フレーム部材としてのフレーム３６は、コイル３５により発生した磁気を効率よく通す強磁性体で構成されている。磁力発生部材としての固定鉄心３４は、コイル３５により発生した磁力により磁力を発生する。
アマーチュア３０は、フレーム３６に対し回転可能に支持され、かつ一方の端部に設けられた係止部３１が欠歯歯車３９に係止可能に構成されている。アマーチュア３０は、一方の端部とは反対側の端部が折り曲げられており、アマーチュア３０の支点３２が略重心となるように、フレーム３６に取り付けられている。また、アマーチュア３０は付勢部材としてのバネ３３の付勢力により矢印Ｆの方向（一方の回転方向）に付勢されている。
【００２０】
ソレノイド４３は、コイル３５を通電すると、コイル３５に磁気が発生し、固定鉄心３４がアマーチュア３０をバネ３３の付勢力に抗して矢印Ｆとは反対の方向（他方の回転方向）に回転させる磁力を発生する。これにより、アマーチュア３０は、固定鉄心３４に引き寄せられ、フレーム３６の当接部３６ａに突き当たり、欠歯歯車３９との係止状態が解除される。電流を流すのをやめるとコイル３５から磁気が発生しなくなり、アマーチュア３０はバネ３３の付勢力により矢印Ｆの方向に付勢される。
【００２１】
図３に示すように、従来のソレノイド５２では、アマーチュア５３に作用する吸引力が大きいと、アマーチュア５３がフレーム３６に当たる衝撃音が大きくなる。また、アマーチュア５３に作用する吸引力が小さいと、アマーチュア５３が動作しないおそれがある。そのため、アマーチュア５３に作用する吸引力は所定の値にする必要がある。従来のソレノイド５２では、アマーチュア５３の片方に重心があるため、アマーチュア３０に支点３２まわりの重力モーメントが発生していた。そのため、ソレノイド５２の配置（向き）に応じてアマーチュア５３に作用する吸引力が所定の値となるようにバネ３３の付勢力やコイル３５の磁力を変更していた。
【００２２】
本実施例に係るソレノイド４３によれば、アマーチュア３０の支点３２が略重心となる配置にすることにより、支点３２周りの重力モーメントが発生しない。そのため、重力の影響を受けないのでソレノイド４３の配置によってバネ３３の付勢力やコイル３５の磁力を変更する必要がない。これによって、同一の本体内で複数のソレノイドや同一の工場内で組み立てられる複数のソレノイドが誤投入されるおそれがなくなり、それによる管理コストも削減できる。
【００２３】
次に、図３を参照して、コイル３５の磁力、バネ３３の付勢力、アマーチュア３０の重力の関係について、さらに詳細を述べる。図３は、従来のソレノイドに発生するモーメントの概略図であり、（ａ）はソレノイドを下側に配置したモーメントの概略図、（ｂ）はソレノイドを上側に配置したモーメントの概略図である。
【００２４】
コイル３５の磁力による支点３２の磁力モーメントをＭｋ、バネ３３の付勢力によるバネモーメントをＭｂ、アマーチュア３０重量による重力モーメントをＭｗ、ソレノイド４３が必要とされる吸引力モーメントをＭａとする。吸引力モーメントＭａがＭｍａｘを超えると、アマーチュア３０がコイル３５の磁力により引き寄せられ、フレーム３６の当接部３６ａに衝突したときの衝撃音が大きくなる。また、吸引力モーメントＭａがＭｍｉｎより下がると、アマーチュア３０がコイル３５の磁力に引かれず、動作不良となる。そのため、吸引力モーメントＭａが正常に動作するためには、次式の範囲となる。
Ｍｍａｘ＞Ｍａ＞Ｍｍｉｎ・・・（式１）
【００２５】
ソレノイド４３の配置でアマーチュア３０のモーメントの影響を考えるために、ソレノイド４３が上側に配置された時と、下側に配置された時について述べる。
【００２６】
ソレノイド４３が下に配置されている場合（鉛直方向において、アマーチュア３０が下方、固定鉄心３４やコイル３５等が上方となるように配置された場合）、ソレノイド４３の吸引力モーメントＭａは次式で表される。
Ｍａ＝（Ｍｋ−Ｍｂ）＋Ｍｗ・・・（式２）
【００２７】
また、ソレノイド４３が上に配置されている場合（鉛直方向において、アマーチュア３０が上方、固定鉄心３４やコイル３５等が下方となるように配置された場合）、ソレノイド４３の吸引力モーメントＭａは次式で表される。
Ｍａ＝（Ｍｋ−Ｍｂ）−Ｍｗ・・・（式３）
【００２８】
従って、ソレノイド４３の配置が上側、下側共に配置されたことを考慮すると、式１〜式３よりソレノイド４３の吸引力モーメントＭａは次式で表される。
Ｍｍａｘ＞（Ｍｋ−Ｍｂ）±Ｍｗ（＝Ｍａ）＞Ｍｍｉｎ
【００２９】
従来のソレノイド５２の場合、ソレノイド５２の配置によって、アマーチュア５３のモーメントＭｗが変わるため、吸引力モーメントＭａを上限Ｍｍａｘと下限Ｍｍｉｎの間の
値にする場合、コイル３５の磁力やバネ３３の付勢力を調整する必要がある。
【００３０】
本実施例１によれば、アマーチュア３０の支点３２が重心であるため、ソレノイド４３が下に配置されている場合と、ソレノイド４３が上に配置されている場合のどちらにおいても、アマーチュア３０の重力モーメントＭｗを無視できる。よって、ソレノイド４３の吸引力Ｍａは次式で表される。
Ｍｍａｘ＞（Ｍｋ−Ｍｂ）（＝Ｍａ）＞Ｍｍｉｎ・・・（式４）
【００３１】
式４より、アマーチュア３０の支点３２が重心となる構成ならば、コイル３５の磁力によるモーメントＭｋとバネ３３の付勢力によるモーメントＭｂのみでソレノイド４３の吸引力モーメントＭａが求められる。そのため、アマーチュア３０に発生するモーメントＭｗの影響がなくなり、ソレノイドを自由に配置しても吸引力モーメントＭａは変わらない。
【００３２】
ソレノイド４３を構成する一般的な部品には寸法上必ずバラつきがあるため、アマーチュア３０の支点３２が重心に対してわずかにずれる場合がある。ここで、アマーチュア３０の支点３２が重心から寸法上のバラつき範囲内でわずかにずれ、重力モーメントＭｗが厳密に０にならなくても本発明が有効であることを以下に示す。
【００３３】
コイル３５の磁力によるモーメントＭｋのバラつきをΔｋ、バネ３３の付勢力によるモーメントＭｂのバラつきをΔｂ、アマーチュアの支点回りに発生するモーメントＭｗのバラつきをΔｗとする。Δｗはアマーチュアの寸法バラつきによる支点のズレで生じる重力モーメント差である。それぞれの部品が工場で作られているとすると、部品のバラつきは、正規分布している。従って、各モーメントを組み合わせた時のバラつきは自乗平均法で求めることができ、式４でモーメントのバラつきを組み合わせると、次式で表される。
【００３４】
吸引力モーメントＭａのバラつきΔａとすると、
【００３５】
それぞれのバラつきの範囲について、コイル３５の磁力のバラつきが１０％、バネ３３の付勢力のバラつきが１０％、アマーチュア３０の寸法バラつきが２％であれば経験的に量産可能なバラつきの範囲である。従って、Δｋに１０％、Δｂに１０％、Δｗに２％を式６に代入すると、Δａは１４．３％となる。また、支点周りに発生するアマーチュア３０の重力モーメントＭｗのバラつきΔｗがなく、Δｗ＝０とすると、式３よりΔａは１４．１％となる。従って、支点周りに発生するアマーチュア３０の重力モーメントＭｗのバラつきΔｗを考慮しても、無視してもほぼ同等である。以上のことから、一般的な部品寸法のバラつき範囲内であれば、本発明は有効である。
【００３６】
また、従来のソレノイドの構成では、製品落下など強い衝撃がかかった場合、従来の構成ではアマーチュア３０端部の片方に重心があるため、アマーチュア３０の係止側の端部にモーメントＭｗが発生し、係止部３１が外れてしまうという課題があった。本実施例によれば、アマーチュア３０の支点３２を重心とした構成であるため、モーメントＭｗはアマーチュア３０の支点３２周りに発生する。そのため、アマーチュア３０の片方の端部にモーメントＭｗがかかることなく、係止部３１が外れてしまうことはない。
【００３７】
端部に係止部をもつアマーチュアを有するソレノイドにおいて、動作時の衝撃音や動作保障するために所定の吸引力が必要である。しかし、ソレノイドの配置（向き）によって
、アマーチュアの重力によるモーメントを考慮しなければならず、ソレノイドの配置ごとにアマーチュアに付勢するバネの強さやコイルの磁力が異なる。そのため、様々の仕様に設定されたソレノイドを用意する必要があり、それを原因として、誤投入や部品管理によるコストアップが発生していた。本実施例によれば、ソレノイドに備えられたアマーチュアの支点の位置を重心と略一致させることで、アマーチュア重力のバランスがとれる。そのため、ソレノイドの配置によって、吸引力を所定の値にするために、バネの付勢力やコイルの磁力を変更することはないので部品の種類が増えることはない。従って、誤投入の防止や管理コストを削減することができる。
【００３８】
＜実施例２＞
図４は、本発明の実施例２に係るソレノイドを示す概略図である。なお、ソレノイド４３の基本的な構成は実施例１と同様のため、本実施例の説明の中では説明を割愛し、本実施例の特徴となる構成部について説明する。
【００３９】
本実施例に係るソレノイド４３は、アマーチュア３０において係止部３１が備えられた一方の端部とは反対側の他方の端部に重量物３７を差し込む構成としている。アマーチュア３０の係止部３１と反対側の端部に重量物３７を設けたことで、アマーチュア３０の重心バランスをとり、アマーチュア３０の支点３２を略重心となるように構成している。例えば、アマーチュア３０の係止部３１が支点３２からより離れた構成にすると、係止部側の重量が大きくなるが、アマーチュア３０の端部に設けた重量物３７の重量調整を行うことでアマーチュア３０の支点３２を重心にすることができる。
【００４０】
以上、説明した構成とすることで、実施例１で述べた効果のほかに、アマーチュア３０の係止部３１が支点３２からより離れていても、重量物３２の重量調整で対応することができる。
【００４１】
＜実施例３＞
図５は、本発明の実施例３に係るソレノイドを示す概略図である。なお、ソレノイド４３の基本的な構成は実施例１と同様のため、本実施例の説明の中では説明を割愛し、本実施例の特徴となる構成部について説明する。
【００４２】
図５（ａ）は実施例３であり、アマーチュア３０の係止部側を肉抜きし、軽量化することで、係止部側のアマーチュア３０に発生するモーメントの影響を小さくした構成としている。肉抜きの範囲は、係止部３１と固定鉄心３４が当たる範囲を残して行うことができる。
【００４３】
図５（ｂ）は実施例３の変形例であり、アマーチュア３０の係止部側を樹脂等の軽い部材を差し込むことで、係止部側のアマーチュア３０に発生するモーメントの影響を小さくした構成としている。固定鉄心３４が当たるところまでは磁力でアマーチュア３０を引き寄せるため金属のアマーチュア３０とし、そこから先を樹脂部材の係止部４３として金属のアマーチュア３０に差し込んだ構成としている。
【００４４】
アマーチュア３０の支点３２を略重心とするという点で、実施例１と同じであるが、ここではアマーチュア３０の係止部側を肉抜きし、軽量部材とすることで、アマーチュア３０に発生するモーメントの影響を小さくすることができる。さらに、実施例１および実施例２で行ったアマーチュア３０の係止部側とは反対側の端部形状を変更することによってアマーチュア３０の重量をバランスさせ、アマーチュア３０の支点３２を略重心としている。
【００４５】
以上、説明した構成とすることで、実施例１で述べた効果のほかに、アマーチュア３０
が軽量化され、モーメントの影響も小さくできるため、係止部３１の反対側の端部形状の変更や、重量物も少なくすることができる。
【００４６】
＜実施例４＞
図６は、本発明の実施例４に係るソレノイドを示す概略図である。なお、ソレノイド４３の基本的な構成は実施例１と同様のため、本実施例の説明の中では説明を割愛し、本実施例の特徴となる構成部について説明する。
【００４７】
従来のソレノイド５２や実施例１〜３において、アマーチュア３０の係止部３１は支点３２に対して固定鉄心側にあった。本実施例では係止部３１を支点３２に対してバネ側に配置し、係止部３１の向きを図中の下向きにした構成としている。また、アマーチュア３０の支点３２はアマーチュア３０の略重心となるように配置した。
【００４８】
以上、説明した構成とすることで、実施例１で述べた効果のほかに、ソレノイド４３のスペース効率が上がる。本実施例であれば、ソレノイド４３を動作させる最低限のアマーチュア３０の構成において、アマーチュア３０の固定鉄心側に引き寄せられる部分と係止部側が支点３２に対し同じ長さにとることが可能である。これは、支点３２を重心にするために、アマーチュア３０の一端を延長したり、重りを追加したりする必要がないからである。
【００４９】
上記各実施例におけるそれぞれの特徴的な構成は、互いに組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００５０】
３０…アマーチュア、３３…バネ、３５…コイル、３６…フレーム、３９…欠歯歯車、４３…ソレノイド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート給送装置に用いられるソレノイドに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置及び画像読取装置にはシート給送装置が備えられている。図７〜図９を参照して、従来例に係るシート給送装置について説明する。図７は、シート給送装置の一例を示す概略図である。図８は、ソレノイドの動作を説明する概略図であり、（ａ）はソレノイド非動作状態、（ｂ）はソレノイド動作状態を示す概略図である。図９は、ソレノイドの配置例を示す概略図であり、（ａ）はソレノイドを下側に配置した概略図、（ｂ）はソレノイドを上側に配置した概略図である。
図７において、シート給送装置は、図示しないモータ等の駆動源に接続された駆動歯車３８と、回転軸４０に固定され、駆動歯車３８と噛合可能な位置に設けられたクラッチ機構が備わっている欠歯歯車（被係止部材）３９を備えている。図８（ａ）に示すように、欠歯歯車３９には、ソレノイド５２に備えられているアマーチュア５３の係止部３１で係止される係止爪４４が設けられており、駆動歯車３８と噛合わない位置で保持される。アマーチュア５３は、支点３２においてフレーム３６に取り付けられ、バネ３３の付勢力により矢印Ｆの方向に付勢されている。ソレノイド５２は、電流を流すことにより磁気を発生するコイル３５と、コイル３５により発生した磁気を効率よく通すフレーム３６と、磁力を発生する固定鉄心３４から構成されている。
シートＳは中板４２に積載されており、中板４２の両端には中板昇降用カム４１と摺動するように中板突起部４６が設けられている。給紙ローラ１７と中板昇降用カム４１は回転軸４０に係合されており、回転軸４０の回転と一体となって回転する。
ソレノイド５２に電流が流れると、コイル３５に発生した磁気により、固定鉄心３４に磁力が生まれ、図８（ｂ）に示すように、アマーチュア５３は固定鉄心３４に引き寄せられる。アマーチュア５３が固定鉄心３４に引き付けられることで、アマーチュア５３の係止部３１と欠歯歯車３９の係止爪４４との係止が解かれ、欠歯歯車３９がＷの方向に回転し、駆動歯車３８と噛合う。欠歯歯車３９は駆動歯車３８により回転され、欠歯歯車３９と係合されている回転軸４０を回転し、回転軸４０に一体に設けられた中板昇降用カム４１も回転される。中板昇降用カム４１が回転することで中板４２の両端に設けられた中板突起部４６を介して中板４２が上がる。中板４２が上がることで、シートＳが給紙ローラ１７に圧接する。
欠歯歯車３９と給紙ローラ１７とは、共に回転軸上に固定されているため、給紙ローラ１７は欠歯歯車３９に伴って回転され、給紙ローラ１７に圧接したシートＳを給紙する（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１５３２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
画像形成装置で所定のタイミングで駆動源から回転軸に動力が伝達するシート給紙装置において、アマーチュアを備えたソレノイドには、以下のような課題があった。
バネ３３の力に対向してアマーチュア５３が固定鉄芯３４に引き付けられる力を吸引力とする。ソレノイドは、吸引力が大きいと、アマーチュアがフレームに当たる衝撃音が大きくなる。ソレノイドの吸引力が小さいと、アマーチュアが動作しないおそれがある。そのため、ソレノイドの吸引力は所定の値にする必要がある。
近年、画像形成装置において、ユーザ要求の多様化から様々な仕様の装置が生産されている。そのため、一つの生産工場の中で様々な種類の画像形成装置を組み立てる場合が増えている。一方、各々の画像形成装置の中で複数のシート給送装置の配置は最適化されている。その結果、シート給送装置で用いられているソレノイドの配置（欠歯歯車３９に対する位置や向き）も上下左右と様々な位置に配置されうる。
図９（ａ）に示すようにソレノイド５２の配置が上の場合や、図９（ｂ）に示すようにソレノイド５２の配置が下の場合、吸引力を所定の値にしようとすると、アマーチュア５３の重力を考慮して、バネ３３の付勢力やコイル３５の磁力を変える必要がある。従って、生産工場の中で、ソレノイド５２の配置が異なる多種の装置を組み立てる場合、工場のラインの中でバネ３３の付勢力やコイル３５の磁力を調整した様々なソレノイド５２が混在する状況になってしまう。そのような場合、ある装置に間違ったソレノイド５２を投入するという誤投入の問題が発生する確率が増してしまう。ソレノイド５２の誤投入を防ぐため、工場内の管理を強化すると管理コストが増えるという課題もある。また、同一の装置の中に配置が異なるソレノイドが複数存在している場合、上述の誤投入、もしくは誤投入防止の管理コスト増大の課題はさらに大きなものとなる。
【０００５】
本発明の目的は、装着時の向きに応じた付勢力や磁力の調整を不要とし、誤投入の防止、管理コストの削減を図ることができるソレノイドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明に係るソレノイドは、
駆動源から動力を得てシートの給送動作を行うシート給送装置に設けられ、駆動源からの動力を伝えるべく回転する伝達部材の回転の規制・非規制を通電により切換可能に構成されたソレノイドであって、
フレーム部材と、
前記フレーム部材に対し回転可能に支持され、かつ伝達部材に係止可能に構成されたアマーチュアと、
前記アマーチュアを伝達部材に係止せしめる一方の回転方向に前記アマーチュアを付勢する付勢部材と、
前記アマーチュアの伝達部材との係止状態を解除せしめ、かつ前記アマーチュアが前記フレーム部材に設けられた当接部に突き当たるまで、前記アマーチュアを前記付勢部材の付勢力に抗して他方の回転方向に回転させる磁力を通電により発生する磁力発生部材と、を備えるソレノイドにおいて、
前記アマーチュアが前記フレーム部材に支持される支点の位置が、前記アマーチュアの重心と略一致することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
以上説明したように、本発明によれば、装着時の向きに応じた付勢力や磁力の調整を不要とし、誤投入の防止、管理コストの削減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例１に係るソレノイドを示す概略図。
【図２】画像形成装置の構成を示す概略図。
【図３】ソレノイドに作用するモーメントの概略図。
【図４】本発明の実施例２に係るソレノイドを示す概略図。
【図５】本発明の実施例３に係るソレノイドを示す概略図。
【図６】本発明の実施例４に係るソレノイドを示す概略図。
【図７】シート給送装置の一例を示す概略図。
【図８】ソレノイドの動作を示す概略図。
【図９】ソレノイドの配置例を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００１０】
（画像形成装置の全体構成）
図２を参照して、本発明に係るソレノイドを備えたシート給送装置が用いられるフルカラー画像形成装置（以下、画像形成装置という）について説明する。図２は、画像形成装置の構成を示す概略図である。なお、ここで示す画像形成装置の構成は一例であり、かかる構成に限定されるものではない。また、シート給送装置の構成は、ソレノイドの構成を除き、図７に示すものと同様であるが、これに限られるものではない。
【００１１】
画像形成装置１は、各色のトナー像を形成する複数の画像形成ユニット２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが着脱自在に構成されている。また、画像形成装置１には、中間転写体である中間転写ベルト８を有する中間転写ベルトユニット７や、定着器２０が設けられている。
ここで、各画像形成ユニット２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、像担持体である感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを有している。感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの周囲に、帯電手段としての帯電ローラ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、現像手段である現像ローラ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、およびクリーニング手段としてのクリーニングブレード６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄを一体に有している。各画像形成ユニット２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、中間転写ベルト８に沿って並列配列されている。
【００１２】
各画像形成ユニット２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄにおいて、帯電ローラ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは、感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの外周表面上に設置され、感光体ドラム表面を一様に帯電する。また、現像ローラ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは各レーザ露光器（露光手段）２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄからの露光により形成された感光体ドラム表面上の各色の静電潜像を対応する色のトナーを用いて現像する。なお現像ローラ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄから離間し回転を停止させることで、現像剤（不図示）の劣化を防止できるように構成されている。すなわち、現像ローラ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは各感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに対して当接又は離間可能に構成されている。クリーニングブレード６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄは、トナー画像が転写された後、感光体ドラム表面に付着している転写残りトナーを除去する。
【００１３】
中間転写ベルトユニット７は、中間転写ベルト８と、中間転写ベルト８を張架する駆動ローラ９、テンションローラ１０、一次転写ローラ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、二次転写対向ローラ１２を備えている。そして、ベルト駆動モータ（不図示）により駆動ローラ９を回転駆動させることで中間転写ベルト８を回転搬送している。感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと共に中間転写ベルト８を挟持する位置には、感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと共に一次転写部を形成する一次転写ローラ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄが対向設置されている。
【００１４】
また、二次転写対向ローラ１２と中間転写ベルト８を挟んだ位置には、二次転写対向ローラ１２と共に二次転写部２８を形成する二次転写ローラ１４が対向配置されている。この二次転写ローラ１４は、転写搬送ユニット１３によって保持されている。
【００１５】
画像形成装置の下部には、二次転写部２８にシートＳを給送するシート給送部１５が配置されている。このシート給送部１５には、複数枚のシートＳを収納する給紙カセット１
６からシートＳを給紙する給紙ローラ１７と、分離手段である分離ローラ１８を有する。給紙ローラの動作においては、本発明において特徴的なソレノイド４３を除き、従来と同じであるため、説明を割愛する。給紙カセット１６に収納されたシートＳは、給紙ローラ１７が回転することによって圧接され、分離ローラ１８によって一枚ずつ分離され搬送される。分離されたシートＳは、本体給紙搬送路２７を経て、レジストローラ対１９に搬送され、一時停止する。その際、記録材検知手段２９により、シートＳの厚みを検知する。その後、レジストローラ対１９によりシートＳは二次転写部２８に搬送される。
【００１６】
もう一つのシート給送手段として、画像形成装置の側面に手差しシート給紙部４７がある。手差しシート給紙部４７は、シートＳを積載する中板４８と、シートＳを給紙する給紙ローラ４９と、分離手段である分離パット５０を有する。手差しシート給紙部４７においても、給紙ローラ４９の動作においては、シート給送部１５と同じであるため、説明を割愛する。中板４８が持ち上がり、中板４８上に積載されたシートＳが給紙ローラ４９に圧接され、分離パット５０によって一枚ずつ分離され搬送される。そして、分離されたシートＳは手差し給紙搬送路５１を経て、レジストローラ対１９に搬送される。
【００１７】
以上、説明したように、レジストローラ対１９上流側では、２つの搬送路が合流する構成である。
【００１８】
二次転写部２８において、二次転写ローラ１４に正極性のバイアスを印加することにより、搬送されたシートＳに中間転写ベルト上の複数色のトナー像を二次転写する。定着器２０は加熱部材としての定着部材２１、加圧部材としての加圧ローラ２２があり、この定着部材２１と加圧ローラ２２との圧接により加熱ニップ部としての定着ニップ部が形成される。未定着トナー像を担持したシートＳが、定着ニップ部に搬送され、定着ニップ部を挟持搬送されることで、未定着トナー像が加熱されて熱定着される。定着ニップ部を通過したシートＳは排紙ユニット２３に設置された排紙ローラ対２４によって排出トレイ２５に排出される。
【００１９】
＜実施例１＞
図１は、本発明の実施例１に係るソレノイドを示す概略図である。上述したように、本実施例に係るソレノイド４３は、不図示の駆動源から動力を得てシートの給送動作を行うシート給送部（シート給送装置）１５、４７に設けられている。ソレノイド４３は、駆動源からの動力を伝えるべく回転する伝達部材としての欠歯歯車３９の回転の規制・非規制を切換可能に構成されている。具体的には、ソレノイド４３は、アマーチュア３０と、バネ３３と、固定鉄心３４と、コイル３５と、フレーム３６と、から構成される。コイル３５は、電流を流すことにより磁気を発生する。フレーム部材としてのフレーム３６は、コイル３５により発生した磁気を効率よく通す強磁性体で構成されている。磁力発生部材としての固定鉄心３４は、コイル３５により発生した磁力により磁力を発生する。
アマーチュア３０は、フレーム３６に対し回転可能に支持され、かつ一方の端部に設けられた係止部３１が欠歯歯車３９に係止可能に構成されている。アマーチュア３０は、一方の端部とは反対側の端部が折り曲げられており、アマーチュア３０の支点３２が略重心となるように、フレーム３６に取り付けられている。また、アマーチュア３０は付勢部材としてのバネ３３の付勢力により矢印Ｆの方向（一方の回転方向）に付勢されている。
【００２０】
ソレノイド４３は、コイル３５を通電すると、コイル３５に磁気が発生し、固定鉄心３４がアマーチュア３０をバネ３３の付勢力に抗して矢印Ｆとは反対の方向（他方の回転方向）に回転させる磁力を発生する。これにより、アマーチュア３０は、固定鉄心３４に引き寄せられ、フレーム３６の当接部３６ａに突き当たり、欠歯歯車３９との係止状態が解除される。電流を流すのをやめるとコイル３５から磁気が発生しなくなり、アマーチュア３０はバネ３３の付勢力により矢印Ｆの方向に付勢される。
【００２１】
図３に示すように、従来のソレノイド５２では、アマーチュア５３に作用する吸引力が大きいと、アマーチュア５３がフレーム３６に当たる衝撃音が大きくなる。また、アマーチュア５３に作用する吸引力が小さいと、アマーチュア５３が動作しないおそれがある。そのため、アマーチュア５３に作用する吸引力は所定の値にする必要がある。従来のソレノイド５２では、アマーチュア５３の片方に重心があるため、アマーチュア３０に支点３２まわりの重力モーメントが発生していた。そのため、ソレノイド５２の配置（向き）に応じてアマーチュア５３に作用する吸引力が所定の値となるようにバネ３３の付勢力やコイル３５の磁力を変更していた。
【００２２】
本実施例に係るソレノイド４３によれば、アマーチュア３０の支点３２が略重心となる配置にすることにより、支点３２周りの重力モーメントが発生しない。そのため、重力の影響を受けないのでソレノイド４３の配置によってバネ３３の付勢力やコイル３５の磁力を変更する必要がない。これによって、同一の本体内で複数のソレノイドや同一の工場内で組み立てられる複数のソレノイドが誤投入されるおそれがなくなり、それによる管理コストも削減できる。
【００２３】
次に、図３を参照して、コイル３５の磁力、バネ３３の付勢力、アマーチュア３０の重力の関係について、さらに詳細を述べる。図３は、従来のソレノイドに発生するモーメントの概略図であり、（ａ）はソレノイドを下側に配置したモーメントの概略図、（ｂ）はソレノイドを上側に配置したモーメントの概略図である。
【００２４】
コイル３５の磁力による支点３２の磁力モーメントをＭｋ、バネ３３の付勢力によるバネモーメントをＭｂ、アマーチュア３０重量による重力モーメントをＭｗ、ソレノイド４３が必要とされる吸引力モーメントをＭａとする。吸引力モーメントＭａがＭｍａｘを超えると、アマーチュア３０がコイル３５の磁力により引き寄せられ、フレーム３６の当接部３６ａに衝突したときの衝撃音が大きくなる。また、吸引力モーメントＭａがＭｍｉｎより下がると、アマーチュア３０がコイル３５の磁力に引かれず、動作不良となる。そのため、吸引力モーメントＭａが正常に動作するためには、次式の範囲となる。
Ｍｍａｘ＞Ｍａ＞Ｍｍｉｎ・・・（式１）
【００２５】
ソレノイド４３の配置でアマーチュア３０のモーメントの影響を考えるために、ソレノイド４３が上側に配置された時と、下側に配置された時について述べる。
【００２６】
ソレノイド４３が下に配置されている場合（鉛直方向において、アマーチュア３０が下方、固定鉄心３４やコイル３５等が上方となるように配置された場合）、ソレノイド４３の吸引力モーメントＭａは次式で表される。
Ｍａ＝（Ｍｋ−Ｍｂ）＋Ｍｗ・・・（式２）
【００２７】
また、ソレノイド４３が上に配置されている場合（鉛直方向において、アマーチュア３０が上方、固定鉄心３４やコイル３５等が下方となるように配置された場合）、ソレノイド４３の吸引力モーメントＭａは次式で表される。
Ｍａ＝（Ｍｋ−Ｍｂ）−Ｍｗ・・・（式３）
【００２８】
従って、ソレノイド４３の配置が上側、下側共に配置されたことを考慮すると、式１〜式３よりソレノイド４３の吸引力モーメントＭａは次式で表される。
Ｍｍａｘ＞（Ｍｋ−Ｍｂ）±Ｍｗ（＝Ｍａ）＞Ｍｍｉｎ
【００２９】
従来のソレノイド５２の場合、ソレノイド５２の配置によって、アマーチュア５３のモーメントＭｗが変わるため、吸引力モーメントＭａを上限Ｍｍａｘと下限Ｍｍｉｎの間の
値にする場合、コイル３５の磁力やバネ３３の付勢力を調整する必要がある。
【００３０】
本実施例１によれば、アマーチュア３０の支点３２が重心であるため、ソレノイド４３が下に配置されている場合と、ソレノイド４３が上に配置されている場合のどちらにおいても、アマーチュア３０の重力モーメントＭｗを無視できる。よって、ソレノイド４３の吸引力Ｍａは次式で表される。
Ｍｍａｘ＞（Ｍｋ−Ｍｂ）（＝Ｍａ）＞Ｍｍｉｎ・・・（式４）
【００３１】
式４より、アマーチュア３０の支点３２が重心となる構成ならば、コイル３５の磁力によるモーメントＭｋとバネ３３の付勢力によるモーメントＭｂのみでソレノイド４３の吸引力モーメントＭａが求められる。そのため、アマーチュア３０に発生するモーメントＭｗの影響がなくなり、ソレノイドを自由に配置しても吸引力モーメントＭａは変わらない。
【００３２】
ソレノイド４３を構成する一般的な部品には寸法上必ずバラつきがあるため、アマーチュア３０の支点３２が重心に対してわずかにずれる場合がある。ここで、アマーチュア３０の支点３２が重心から寸法上のバラつき範囲内でわずかにずれ、重力モーメントＭｗが厳密に０にならなくても本発明が有効であることを以下に示す。
【００３３】
コイル３５の磁力によるモーメントＭｋのバラつきをΔｋ、バネ３３の付勢力によるモーメントＭｂのバラつきをΔｂ、アマーチュアの支点回りに発生するモーメントＭｗのバラつきをΔｗとする。Δｗはアマーチュアの寸法バラつきによる支点のズレで生じる重力モーメント差である。それぞれの部品が工場で作られているとすると、部品のバラつきは、正規分布している。従って、各モーメントを組み合わせた時のバラつきは自乗平均法で求めることができ、式４でモーメントのバラつきを組み合わせると、次式で表される。
【００３４】
吸引力モーメントＭａのバラつきΔａとすると、
【００３５】
それぞれのバラつきの範囲について、コイル３５の磁力のバラつきが１０％、バネ３３の付勢力のバラつきが１０％、アマーチュア３０の寸法バラつきが２％であれば経験的に量産可能なバラつきの範囲である。従って、Δｋに１０％、Δｂに１０％、Δｗに２％を式６に代入すると、Δａは１４．３％となる。また、支点周りに発生するアマーチュア３０の重力モーメントＭｗのバラつきΔｗがなく、Δｗ＝０とすると、式３よりΔａは１４．１％となる。従って、支点周りに発生するアマーチュア３０の重力モーメントＭｗのバラつきΔｗを考慮しても、無視してもほぼ同等である。以上のことから、一般的な部品寸法のバラつき範囲内であれば、本発明は有効である。
【００３６】
また、従来のソレノイドの構成では、製品落下など強い衝撃がかかった場合、従来の構成ではアマーチュア３０端部の片方に重心があるため、アマーチュア３０の係止側の端部にモーメントＭｗが発生し、係止部３１が外れてしまうという課題があった。本実施例によれば、アマーチュア３０の支点３２を重心とした構成であるため、モーメントＭｗはアマーチュア３０の支点３２周りに発生する。そのため、アマーチュア３０の片方の端部にモーメントＭｗがかかることなく、係止部３１が外れてしまうことはない。
【００３７】
端部に係止部をもつアマーチュアを有するソレノイドにおいて、動作時の衝撃音や動作保障するために所定の吸引力が必要である。しかし、ソレノイドの配置（向き）によって
、アマーチュアの重力によるモーメントを考慮しなければならず、ソレノイドの配置ごとにアマーチュアに付勢するバネの強さやコイルの磁力が異なる。そのため、様々の仕様に設定されたソレノイドを用意する必要があり、それを原因として、誤投入や部品管理によるコストアップが発生していた。本実施例によれば、ソレノイドに備えられたアマーチュアの支点の位置を重心と略一致させることで、アマーチュア重力のバランスがとれる。そのため、ソレノイドの配置によって、吸引力を所定の値にするために、バネの付勢力やコイルの磁力を変更することはないので部品の種類が増えることはない。従って、誤投入の防止や管理コストを削減することができる。
【００３８】
＜実施例２＞
図４は、本発明の実施例２に係るソレノイドを示す概略図である。なお、ソレノイド４３の基本的な構成は実施例１と同様のため、本実施例の説明の中では説明を割愛し、本実施例の特徴となる構成部について説明する。
【００３９】
本実施例に係るソレノイド４３は、アマーチュア３０において係止部３１が備えられた一方の端部とは反対側の他方の端部に重量物３７を差し込む構成としている。アマーチュア３０の係止部３１と反対側の端部に重量物３７を設けたことで、アマーチュア３０の重心バランスをとり、アマーチュア３０の支点３２を略重心となるように構成している。例えば、アマーチュア３０の係止部３１が支点３２からより離れた構成にすると、係止部側の重量が大きくなるが、アマーチュア３０の端部に設けた重量物３７の重量調整を行うことでアマーチュア３０の支点３２を重心にすることができる。
【００４０】
以上、説明した構成とすることで、実施例１で述べた効果のほかに、アマーチュア３０の係止部３１が支点３２からより離れていても、重量物３２の重量調整で対応することができる。
【００４１】
＜実施例３＞
図５は、本発明の実施例３に係るソレノイドを示す概略図である。なお、ソレノイド４３の基本的な構成は実施例１と同様のため、本実施例の説明の中では説明を割愛し、本実施例の特徴となる構成部について説明する。
【００４２】
図５（ａ）は実施例３であり、アマーチュア３０の係止部側を肉抜きし、軽量化することで、係止部側のアマーチュア３０に発生するモーメントの影響を小さくした構成としている。肉抜きの範囲は、係止部３１と固定鉄心３４が当たる範囲を残して行うことができる。
【００４３】
図５（ｂ）は実施例３の変形例であり、アマーチュア３０の係止部側を樹脂等の軽い部材を差し込むことで、係止部側のアマーチュア３０に発生するモーメントの影響を小さくした構成としている。固定鉄心３４が当たるところまでは磁力でアマーチュア３０を引き寄せるため金属のアマーチュア３０とし、そこから先を樹脂部材の係止部４３として金属のアマーチュア３０に差し込んだ構成としている。
【００４４】
アマーチュア３０の支点３２を略重心とするという点で、実施例１と同じであるが、ここではアマーチュア３０の係止部側を肉抜きし、軽量部材とすることで、アマーチュア３０に発生するモーメントの影響を小さくすることができる。さらに、実施例１および実施例２で行ったアマーチュア３０の係止部側とは反対側の端部形状を変更することによってアマーチュア３０の重量をバランスさせ、アマーチュア３０の支点３２を略重心としている。
【００４５】
以上、説明した構成とすることで、実施例１で述べた効果のほかに、アマーチュア３０
が軽量化され、モーメントの影響も小さくできるため、係止部３１の反対側の端部形状の変更や、重量物も少なくすることができる。
【００４６】
＜実施例４＞
図６は、本発明の実施例４に係るソレノイドを示す概略図である。なお、ソレノイド４３の基本的な構成は実施例１と同様のため、本実施例の説明の中では説明を割愛し、本実施例の特徴となる構成部について説明する。
【００４７】
従来のソレノイド５２や実施例１〜３において、アマーチュア３０の係止部３１は支点３２に対して固定鉄心側にあった。本実施例では係止部３１を支点３２に対してバネ側に配置し、係止部３１の向きを図中の下向きにした構成としている。また、アマーチュア３０の支点３２はアマーチュア３０の略重心となるように配置した。
【００４８】
以上、説明した構成とすることで、実施例１で述べた効果のほかに、ソレノイド４３のスペース効率が上がる。本実施例であれば、ソレノイド４３を動作させる最低限のアマーチュア３０の構成において、アマーチュア３０の固定鉄心側に引き寄せられる部分と係止部側が支点３２に対し同じ長さにとることが可能である。これは、支点３２を重心にするために、アマーチュア３０の一端を延長したり、重りを追加したりする必要がないからである。
【００４９】
上記各実施例におけるそれぞれの特徴的な構成は、互いに組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００５０】
３０…アマーチュア、３３…バネ、３５…コイル、３６…フレーム、３９…欠歯歯車、４３…ソレノイド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源から動力を得てシートの給送動作を行うシート給送装置に設けられ、駆動源からの動力を伝えるべく回転する伝達部材の回転の規制・非規制を通電により切換可能に構成されたソレノイドであって、
フレーム部材と、
前記フレーム部材に対し回転可能に支持され、かつ伝達部材に係止可能に構成されたアマーチュアと、
前記アマーチュアを伝達部材に係止せしめる一方の回転方向に前記アマーチュアを付勢する付勢部材と、
前記アマーチュアの伝達部材との係止状態を解除せしめ、かつ前記アマーチュアが前記フレーム部材に設けられた当接部に突き当たるまで、前記アマーチュアを前記付勢部材の付勢力に抗して他方の回転方向に回転させる磁力を通電により発生する磁力発生部材と、を備えるソレノイドにおいて、
前記アマーチュアが前記フレーム部材に支持される支点の位置が、前記アマーチュアの重心と略一致することを特徴とするソレノイド。
【請求項２】
前記磁力発生部材は、前記支点に対して前記アマーチュアが伝達部材に係止する位置とは反対側に配置されることを特徴とする請求項１に記載のソレノイド。
【請求項３】
駆動源から動力を得てシートの給送動作を行うシート給送装置であって、
駆動源からの動力を伝えるべく回転する伝達部材と、
請求項１又は２に記載のソレノイドと、
を備えることを特徴とするシート給送装置。
【請求項１】
駆動源から動力を得てシートの給送動作を行うシート給送装置に設けられ、駆動源からの動力を伝えるべく回転する伝達部材の回転の規制・非規制を通電により切換可能に構成されたソレノイドであって、
フレーム部材と、
前記フレーム部材に対し回転可能に支持され、かつ伝達部材に係止可能に構成されたアマーチュアと、
前記アマーチュアを伝達部材に係止せしめる一方の回転方向に前記アマーチュアを付勢する付勢部材と、
前記アマーチュアの伝達部材との係止状態を解除せしめ、かつ前記アマーチュアが前記フレーム部材に設けられた当接部に突き当たるまで、前記アマーチュアを前記付勢部材の付勢力に抗して他方の回転方向に回転させる磁力を通電により発生する磁力発生部材と、を備えるソレノイドにおいて、
前記アマーチュアが前記フレーム部材に支持される支点の位置が、前記アマーチュアの重心と略一致することを特徴とするソレノイド。
【請求項２】
前記磁力発生部材は、前記支点に対して前記アマーチュアが伝達部材に係止する位置とは反対側に配置されることを特徴とする請求項１に記載のソレノイド。
【請求項３】
駆動源から動力を得てシートの給送動作を行うシート給送装置であって、
駆動源からの動力を伝えるべく回転する伝達部材と、
請求項１又は２に記載のソレノイドと、
を備えることを特徴とするシート給送装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２４８６８５（Ｐ２０１２−２４８６８５Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１９３３８（Ｐ２０１１−１１９３３８）
【出願日】平成２３年５月２７日（２０１１．５．２７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２７日（２０１１．５．２７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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