JP3740863B2

JP3740863B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3740863B2
Application number: JP27704698A
Authority: JP
Inventors: 浩泰佐藤
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 1998-09-30
Publication date: 2006-02-01
Anticipated expiration: 2018-09-30
Also published as: JP2000103530A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は機械や装置において、フラッパーソレノイドを用いて作動の切替を行う作動切替機構及び該作動切替機構を有する画像形成装置に関する。
【０００２】
本発明にかかる画像形成装置は複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等に使用される。
【０００３】
【従来の技術】
軸を中心に回転して、作動部材の作動と作動係止の切替をするフラッパーと称されるアーマチュアを有するフラッパーソレノイドは、画像形成装置において、記録紙を画像形成部に向けて供給する給紙部に用いられている。
【０００４】
フラッパーソレノイドを用いた従来の作動切替機構を図１により説明する。
【０００５】
図１（ａ）、（ｂ）は、従来の作動切替機構の側面図と正面図である。
【０００６】
ソレノイド１２０は、鉄心１２５の周囲に電磁コイル１２１を設けて支持枠１２３に固定し、一方、支持枠１２３の一部にアーマチュア１２２の枢着部１２４を係止して鉄心１２５の吸引部と対峙させると共に、弾性部材Ｓでアーマチュア１２２を鉄心１２５に対して常時離間する方向に設ける。
【０００７】
又、アーマチュア１２２の先端には係止部１２２ａを設け、軸１１８で回転自在に設けられた回転部材１１９の切欠部１１９ｂに前記係止部１２２ａが軸１１８の長手方向と同方向に移動して係止されている。又、回転部材１１９には突起１１９ａが形成され、突起１１９ａは図示しない作動機構に係合して、作動機構の作動を係止する。
【０００８】
図１（ａ）、（ｂ）は、アーマチュア１２２の先端に形成した係止部１２２ａが切欠部１１９ｂに落ちる瞬間を示している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
図１に示す状態において、ソレノイド１２０に通電してアーマチュア１２２を吸引して、係止部１２２ａによる係止を解除することにより、図１（ｂ）に示す矢印方向に回転部材１１９の回転を可能にしている。回転部材１１９が回転した後、一定時間後にソレノイド１２０の通電が断たれ、アーマチュア１２２は弾性部材Ｓで復帰しようとするが係止部１２２ａは回転部材１１９の側面に突き当った状態で回転部材１１９が回転を続行し、回転部材１１９が一回転して再び切欠部１１９ｂに係止部１２２ａが落ち込んで回転部材１１９の回転が阻止されて停止する。このような回転部材１１９の１回転の回転動作は突起１１９ａを介して給紙ローラの駆動機構（図４に示す）に伝達されて記録紙の送り出しが行われる。
【００１０】
以上説明した作動切替機構は回転部材１１９の回転と回転阻止とで、駆動機構の作動と作動阻止の切替を行っており、このような回転と回転阻止は、アーマチュア１２２が回転部材１１９の切欠部１１９ｂに落ち込む動作により行われる。この切替動作において、アーマチュア１２２の回転量は図８（ａ）のθ１で示す量である。
【００１１】
又、図２（ａ）、（ｂ）に示す例は、回転部材１１９の軸１１８をアーマチュア１２２の係止部１２２ａの移動方向に対してほぼ直角にした例であるが、この例ではアーマチュア１２２の回転量は図８（ｂ）のθ２で示す量である。
【００１２】
前記θ１、θ２で示す回転は、かなりの大きな音を伴う運動であることが判明した。
【００１３】
図１、図２に示す作動切替機構は、画像形成装置の給紙機構等に使用される場合、切替動作に伴って発生する音に対して、対策をとる必要があることが判明した。
【００１４】
対策の一つとして、アーマチュアの前記の回転量を小さくすることが考えられるが、そのためにアーマチュア１２２の先端部の屈曲した係止部１２２ａを短くすると、係止部１２２ａの係止力が弱くなって、切替作動の作動不良が発生し易くなって、給紙部の信頼性が低下する。
【００１６】
本発明は、作動音が十分に低く、作動の信頼性が高い、画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記の本発明の目的は、
（１）給紙ローラ、
分離ローラ、
前記給紙ローラ及び前記分離ローラを駆動する軸、
前記軸の回転駆動系に設けられた歯車の回転を許容又は阻止する回転部材並びに、
前記回転部材による前記回転の許容又は阻止を制御するアーマチュア及び該アーマチュアを制御する磁界形成手段を有するソレノイド、
を有する給紙部を備えた画像形成装置において、
前記回転部材は、前記アーマチュアが落ち込む切欠部及び作動許容部を有し、該作動許容部は、該作動許容部と前記切欠部との境界部に向かって小さな厚さとなるような傾斜面を有することを特徴とする画像形成装置又は、
（２）前記アーマチュアの係止部が前記傾斜面に接しているときに、前記アーマチュアが前記切欠部の縁部に接するように前記傾斜面を構成したことを特徴とする前記（１）に記載の画像形成装置、
によって達成される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（１）デジタル複写機
先ず、図３により本発明の実施の形態であるデジタル複写機を説明する。
【００１９】
図３は、本発明の実施の形態にかかるデジタル複写機の構成を示す図である。
【００２０】
デジタル複写機は、原稿の画像を読み取る画像読取手段Ａ、該画像読取手段Ａによって読み取られた原稿の画像に基づいて画像形成を行う画像形成手段（符号なし）、原稿載置台上に載置された原稿組から一枚の原稿を送り、画像読取手段Ａの読取位置にまで搬送する自動原稿送り手段ＡＤＦで構成される。さらに、この画像形成手段は、電子写真方式で記録紙上に画像形成を行う手段であり、画像形成部Ｂ、画像書き込み部Ｃ、給紙部Ｄなどから構成されている。
【００２１】
画像読取手段Ａにおいて、後述する自動原稿送り手段ＡＤＦによって搬送された原稿はプラテンガラス１１上に載置され、ガイドレール（不図示）上を移動するキャリッジ１２に設けられたハロゲン光源１２ａによって照明される。一対のミラー１３ａ、１３ｂが設けられた可動ミラーユニット１３は、スライドレール上を移動し、キャリッジ１２に設けられているミラー１２ｂとの組み合わせで、プラテンガラス１１上の原稿からの反射光、即ち、光学像を、レンズ読取ユニット１４へ導出する。レンズ読取ユニット１４は結像レンズ１４ａ及び撮像手段であるＣＣＤラインセンサ１４ｂから構成される。ミラー１２ｂ、１３ａ、１３ｂにより反射された原稿の画像に対応する光学像は、結像レンズ１４ａにより収束され、ＣＣＤラインセンサ１４ｂの受光面に結像され、ＣＣＤラインセンサ１４ｂによりライン上の光学像が順次電気信号に光電変換される。
【００２２】
ユーザーが操作部のコピーボタン（不図示）を押すと、モータ（不図示）によって連動して駆動されるハロゲン光源１２ａとミラー１２ｂが設けられているキャリッジ１２と可動ミラーユニット１３との動きにより１頁分の原稿の画像情報がＣＣＤラインセンサ１４ｂに読み取られる。
【００２３】
画像読取手段Ａで読み取られた原稿画像の画像信号、即ち、画像データは、画像処理部（不図示）において、濃度変換、フィルタ処理、変倍処理、γ補正などの各種画像処理が施された後、画像記憶部（不図示）を経て画像書き込み部Ｃに出力される。そして、画像書き込み部Ｃは、電子写真方式で画像形成を行う画像形成部Ｂの感光体ドラム１６上に、入力された画像データに応じて、潜像形成を行う。すなわち、画像書き込み部Ｃでは、半導体レーザー（不図示）で発生されるレーザービームを画像信号に基づいて変調する。かかるレーザービームを駆動モータ（符号なし）により回転されるポリゴンミラー１５で回転走査させ、ｆθレンズ（符号なし）を経て、反射ミラー（符号なし）により光路を曲げて、感光体ドラム１６の表面上に投射させ、一様に帯電された感光体ドラム１６上に静電潜像を形成する。
【００２４】
一方、画像形成部Ｂには、感光体ドラム１６、感光体ドラム１６を一様に帯電させるための帯電器１７、現像器１８、転写極１９、分離極２０、クリーニング装置２１、定着装置２２が備えられている。図において時計方向に回転する感光体ドラム１６は、帯電器１７により一様帯電され、上述のように画像書き込み部Ｃによって静電潜像が形成される。感光体ドラム１６上に形成された静電潜像は現像器１８によって現像されてトナー像となり、更に、トナー像が転写極１９によって別途搬送されてきた記録紙Ｐ上に転写される。転写された記録紙Ｐは分離極２０によって分離され、定着装置２２によってトナー像が記録紙Ｐ上に定着されて、原稿の複写像が得られるようにされている。また、トナー像が記録紙Ｐへ転写された感光体ドラム１６は、さらに回転を続け、クリーニング装置２１によってクリーニングされ、次のトナー像形成に備えられる。
【００２５】
給紙部Ｄは、各サイズ或いは向き毎に記録紙Ｐを収納する給紙部２３−１〜２３−４、両面コピーをする際に記録紙Ｐの表裏を反転させる両面複写ユニット（以下、ＡＤＵと言う）２４、各給紙部２３−１〜２３−４から記録紙Ｐを給紙する搬送ローラ（符号なし）や搬送ベルト（符号なし）などで構成され、記録紙サイズ或いは向きの指示に従って、前記給紙部２３−１〜２３−４の該当するものが選択されて、給紙ローラ２３−１ａ〜２３−４ａの該当するものが作動して、記録紙Ｐが取り出され、同期搬送ローラ２３Ｘに供給される。同期搬送ローラ２３Ｘは感光体ドラム１６上の画像形成と同期して作動し、記録紙を転写極１９の位置に向けて搬送する同期搬送手段である。
【００２６】
片面コピーの場合は、給紙部２３−１ａ〜２３−４ａから取り出される記録紙Ｐの片面に、トナー像が順次転写、定着されて記録紙排出トレイ２６上に排出される。一方、両面コピーの場合は、片面にトナー像が転写、定着されて送りだされた記録紙Ｐが記録紙搬送路中の定着装置２２直後に配置された切替爪２５により下方に方向転換されＡＤＵ２４へと案内される。ＡＤＵ２４では、搬送された記録紙Ｐの搬送方向を逆転させ、さらに、反転させることにより、記録紙Ｐは表裏逆転され、給紙部２３−１ａ〜２３−４ａからの給紙と同様に感光体ドラム１６へと給送される。そして、原稿裏面の画像データに基づいて形成されたトナー像が転写、定着されて両面コピーが得られる。
【００２７】
また、本実施の形態のデジタル複写機には、プラテンガラス１１上に原稿を自動搬送する自動原稿送り手段（以下、ＡＤＦ）が、画像読取手段Ａの上部に設けられている。ＡＤＦを利用してコピーする際は、原稿載置台２７上に原稿の画像面を下に向けて複数枚の原稿を重ねてセットし、コピーボタンを押すと、この原稿組から最下にある原稿を順次１枚ずつ給送して、順番にプラテンガラス１１上の所定位置に自動搬送するとともに、上述の如く原稿の画像信号の読み取りを行い、読み取りの終了した原稿をプラテンガラス１１上から取り除いて原稿排出トレー２８上に排出する。
【００２８】
（２）給紙部
図４は、給紙部２３−１における給紙機構を示す。なお、給紙部２３−２、２３−３及び２３−４の給紙機構も同様である。
【００２９】
デジタル複写機の枠体１０１Ａに設けたモータＭの駆動はベルト１０２により歯車１０３に伝達される。駆動は歯車１０３から、歯車１０４を経て歯車１０６に伝達される。歯車１０６と歯車１０７は軸１０５に一体であり、モータＭの矢印方向の回転により歯車１０７は矢印で示す方向に回転する。
【００３０】
軸１０８に回転可能に取り付けられた歯車１０９は１０９ａ、１０９ｂで示す切欠部を有するが、図示の状態では歯車１０７は切欠部１０９ａに対応しており、歯車１０７の回転は歯車１０９には伝達されない。
【００３１】
歯車１０３、１０４、１０６、１０７及び１０９はそれぞれ軸で支持されており、支持軸は枠体１０１Ａで支持されている。
【００３２】
図示の状態で歯車１０９の切欠部１０９ｂに対応する位置にある歯車１１１は複写機の枠体１０１Ｂに回転可能に支持された軸１１１ａに固定されている。
【００３３】
軸１１１ａの他端には分離ローラ１１３が固定されるとともに、可動支持枠１１２が回転可能に取り付けられている。
【００３４】
分離ローラ１１３の回転はこれと一体な歯車１１３ａから歯車１１５を介して給紙ローラ２３−１ａに伝達される。
【００３５】
１１０は枠体１０１Ｂに回転可能に取り付けられた軸である。可動支持枠１１２は給紙ローラ２３−１ａを回転可能に支持しており、自重により軸１１１ａの回りに時計方向に回転しようとするが、軸１１０の端部１１０ｂが可動支持枠１２の端部１１２ａを係止することによりその回転を阻止されている。
【００３６】
図４に示す給紙部２３−１の状態は給紙ローラ２３−１ａが記録紙Ｐから離れており、回転しない不作動の状態を示している。この状態は給紙ローラ２３−１ａがその自重で落下して記録紙に接触することなく、係止されている状態であるが、この係止機構について、下記に説明する。
【００３７】
図４の状態では、フラッパーソレノイド１２０のアーマチュア１２２の係止部１２２ａが回転部材１１９の切欠部１１９ｂに落ち込んでおり、回転部材１１９の回転を阻止している。この状態では回転部材１１９の突起１１９ａが歯車１０９に設けた突起１０９ｃに作用して歯車１０９の矢印で示す方向の回転を阻止している。
【００３８】
この状態では、歯車１０９に設けた突起１０９ｄは図５に示すように、軸１１０の矢印方向の回転、即ち給紙ローラ２３−１ａの白矢印で示す落下を阻止している。なお、図５は図４における矢印Ｄで示す方向から見た側面図である。
【００３９】
この状態では図５に示すように、給紙ローラ２３−１ａは堆積された記録紙Ｐから隔たった上方位置に止まっている。
【００４０】
次に、給紙ローラ２３−１ａが堆積された記録紙を送り出す動作を説明する。
【００４１】
モータＭが矢印で示すように、回転しているが、前記に説明したように、モータＭの回転は歯車１０９に伝達されないとともに、給紙ローラ２３−１ａは記録紙に接触していないので給紙が行われないが、給紙信号によって、フラッパーソレノイド１２０が作動して、アーマチュア１２２が作動して、係止部１２２ａが切欠部１１９ａから抜け、突起１１９ａの係止が解除される結果、歯車１０９が軸１１０の端部１１０ａにより押されて図５の反時計方向に回転する。なお、軸１１０は給紙ローラ２３−１ａの自重で回転して、前記のように突起１０９ｄを押して歯車１０９を回転させる。この回転によって、歯車１０９の刻歯部は歯車１０７に係合して、反時計方向に回転する。歯車１０９の回転開始と同時に、軸１１０が係止を解除されて、可動支持枠１１２の係止を解除し、給紙ローラ２３−１ａは自重で落下して、記録紙Ｐに接触する。
【００４２】
一方、歯車１０９の回転開始に伴って、歯車１１１は歯車１０９の切欠部１０９ｂから離れて刻歯部に係合して、回転を開始する。従って、給紙ローラ２３−１ａは記録紙に接触した時は回転しており、記録紙を白矢印Ｆで示す方向に送り出す。
【００４３】
給紙ローラで送り出された記録紙Ｐは分離ローラ１１３とトルクリミッタを介したローラ１１４によって１枚に分離されて、搬送ローラ１１７に搬送され、搬送ローラ１１７により転写部に供給される。
【００４４】
歯車１０９は図４に示す状態から３６０度回転して、再び、図４に示す状態に戻る。そして、フラッパーソレノイド１２０及び回転部材１１９により、再び、図４の状態に諸部材が維持されて、次の給紙信号を待つ状態になる。歯車１０９の３６０度回転に対応する給紙ローラ２３−１ａ及び分離ローラ１１３の回転量は送り出された記録紙の先端が搬送ローラ１１７に受け渡されて、給紙ローラ２３−１ａと分離ローラ１３が記録紙から離れても、記録紙が搬送ローラ１１７により確実に搬送される様な量に設計される。
【００４５】
（３）作動切替機構
図６は本実施の形態に係る作動切替機構を示す図である。
【００４６】
本実施の形態に係る作動切替機構は、図１に示す従来の作動切替機構における回転部材１１９の形状を以下に説明するように変更したものであり、該変更部を除いては、図１に示す作動切替機構と同一である。従って、前記変更部分のみを説明し、従来の作動切替機構を同一の部分の説明は省略する。
【００４７】
本実施の形態においては、回転部材１１９のアーマチュア１２２に接触する面に１１９ｃで示す傾斜面を設けた。傾斜面１１９ｃは回転部材１１９が図６（ｂ）の矢印Ｒで示す反時計方向に回転する際に、アーマチュア１２２の係止部１２２ａの先端に接触するが、切欠部１１９ｂとの境界である縁では、図６（ａ）に示すように、非常に小さな厚さの板を形成する面となっている。
【００４８】
回転部材の矢印Ｒで示す反時計方向の回転で、係止部１２２ａは傾斜面１１９ｃから切欠部１１９ｂに落ち込むが、落ち込む際のアーマチュア１２２の回転量は小さく、発生する音量も小さい。
【００４９】
しかも、図６に示す実施の形態では、アーマチュア１２２による回転部材１１９の係止性能は図１に示す従来のものと変わらない。
【００５０】
図７は、他の実施の形態に係る作動切替機構を示している。本実施の形態は図２に示す従来例に対応した実施の形態であり、回転部材１９の回転軸がアーマチュア１２２の係止部１２２ａの移動方向にほぼ直角にした例である。
【００５１】
本実施の形態においても、回転部材１１９に傾斜面１１９ｃを設けて、アーマチュア１２２の係止部１２２ａが切欠部１１９ｂに落ち込む際の回転量を小さな値にして、作動切替の際に発生する音量を十分に小さくしている。
【００５２】
図８を用いて、図６、図７に示した前記の実施の形態の効果を図１、図２に示した従来の作動切替装置と対比して説明する。
【００５３】
従来の作動切替装置においては、アーマチュア１２２の係止部１２２ａが切欠部１１９ｂに落ち込む際に、図８（ａ）の例では、係止部１２２ａの先端が回転部材１１９の板面で係止された状態から、切欠部１１９ｂの縁部１１９ｄにアーマチュアが接するまで回転する。その回転量はθ１である。この回転運動によって、突発音のような作動音が発生する。図２に示す従来の作動切替機構においても、図８（ｂ）に示すように、アーマチュア１２２がθ２回転して、作動音を発生する。
【００５４】
これに対して、図６に示す本発明の実施の形態においては、図８（ｃ）に示すように、回転部材１１９に傾斜面１１９ｃを設けたので、係止部１２２ａが切欠部１１９ｂに落ち込む際の回転量をθ３で示すように小さくすることができる。更に、図８（ｄ）に示すように、傾斜面１９ｃの先端部に係止部１２２ａの先端部が接しているときに、アーマチュア１２２が縁部１１９ｄに接するように構成すれば、係止部１２２ａが切欠部１９９ｂに落ち込む際のアーマチュア１２２の回転量θ３を０にすることが可能になって、作動切替時に発生する作動音を極めて小さく押さえることができる。
【００５５】
図７に示す実施の形態においても、傾斜面１１９ｃを設けることによって、図８（ｅ）に示すように、係止部１２２ａが切欠部１１９ｂに落ち込む際の回転量を小さくして作動音を押さえることができる。
【００５６】
前記に説明した作動切替機構は図３に示すデジタル複写機において、給紙部の他に、記録紙の搬送路を切り替える切替爪２５の駆動等にも使用することができる。
【００５７】
【発明の効果】
作動部材の作動と作動係止の切替を行うフラッパーの回転量を小さくすることによって、防音装置や防音部材を付加するような部品の増加を伴わずに、切替時に発生する音を低く押さえることができ、しかも、作動係止性能が十分に確保されて、信頼性の高い作動切替機構が得られる。かかる作動切替機構を画像形成装置に組み込むことによって、突発音のような作動音の発生を防止した信頼性の高い画像形成装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の作動切替機構一例を示す図である。
【図２】従来の作動切替機構の他の例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる画像形成装置の概略を示す図である。
【図４】図３に示す画像形成装置の給紙部の斜視図である。
【図５】図４における矢印Ｄで示す方向から見た給紙部の側面図である。
【図６】本発明の実施の一形態に係る作動切替機構を示す図である。
【図７】本発明の実施の他の形態に係る作動切替機構を示す図である。
【図８】作動切替機構の作動切替時の作動を説明する図である。
【符号の説明】
１０１Ａ，１０１Ｂ支持枠体
１０３，１０６，１０７，１０９歯車
１０９ａ，１０９ｂ，１１９ｂ切欠部
１１９回転部材
１０９ａ，１１９ａ突起
１２０フラッパーソレノイド
１２１電磁コイル
１２２アーマチュア
Ｍ駆動モータ

Claims

給紙ローラ、
分離ローラ、
前記給紙ローラ及び前記分離ローラを駆動する軸、
前記軸の回転駆動系に設けられた歯車の回転を許容又は阻止する回転部材並びに、
前記回転部材による前記回転の許容又は阻止を制御するアーマチュア及び該アーマチュアを制御する磁界形成手段を有するソレノイド、
を有する給紙部を備えた画像形成装置において、
前記回転部材は、前記アーマチュアが落ち込む切欠部及び作動許容部を有し、該作動許容部は、該作動許容部と前記切欠部との境界部に向かって小さな厚さとなるような傾斜面を有することを特徴とする画像形成装置。
前記アーマチュアの係止部が前記傾斜面に接しているときに、前記アーマチュアが前記切欠部の縁部に接するように前記傾斜面を構成したことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。