説明

チューブ開閉装置、及び、画像形成装置

【課題】装置が比較的小型かつ低コストで、閉鎖時におけるチューブの高い密閉性と開放時におけるチューブの高い開放性とが確保される、チューブ開閉装置、及び、画像形成装置を提供する。
【解決手段】チューブ53を押圧して閉鎖方向への移動と開放方向への移動とができるように形成された押圧部材61と、駆動手段64〜66による駆動によって正方向又は逆方向にスライド移動する動作に連動して押圧部材61を押動して閉鎖方向又は開放方向に移動させるスライド部材62と、スライド部材62と押圧部材61とにそれぞれ接触して双方の部材61、62の移動方向をそれぞれ規制するガイド部材63と、が設けられている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、粉体や気体や液体等の被搬送物が搬送されるチューブの流路を開閉するチューブ開閉装置と、それを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、粉体や気体や液体等の被搬送物が搬送されるチューブの流路を開閉するチューブ開閉装置が知られている(例えば、特許文献1、2等参照。)。
詳しくは、特許文献1等には、ゴム材料等からなり弾性を有するチューブを、ソレノイドの非通電時に復帰バネに付勢されたピンチ部材によって押し潰して流路を閉鎖して、ソレノイドの通電時に復帰バネの付勢力に抗するようにピンチ部材を移動させて流路を開放するピンチバルブが開示されている。
また、特許文献2等には、トナーや空気が搬送されるチューブを開閉するチューブ開閉装置(開閉駆動源)が設置された粉体搬送装置(画像形成装置)が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
従来のチューブ開閉装置は、閉鎖時におけるチューブの高い密閉性や開放時におけるチューブの高い開放性を確保するために、復帰バネのスプリング力やソレノイドの吸引力をある程度大きく設定する必要があった。そのため、装置全体が大型化・高コスト化してしまっていた。
特に、画像形成装置の粉体搬送装置においては、閉鎖時にチューブを確実に密閉して現像装置に余分なトナーが補給されないようにするとともに、開放時にチューブを充分に開放して現像装置にトナーが効率よく補給されるようにする必要があるため、上述した問題が無視できないものになっていた。
【0004】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、装置が比較的小型かつ低コストで、閉鎖時におけるチューブの高い密閉性と開放時におけるチューブの高い開放性とが確保される、チューブ開閉装置、及び、画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
この発明の請求項1記載の発明にかかるチューブ開閉装置は、弾性を有するチューブの内部の流路を開閉するチューブ開閉装置であって、前記チューブを押圧して流路を閉鎖する閉鎖方向への移動と、前記チューブの押圧を解除して流路を開放する開放方向への移動と、ができるように形成された押圧部材と、駆動手段による駆動によって正方向又は逆方向にスライド移動する動作に連動して前記押圧部材を押動して前記閉鎖方向又は前記開放方向に移動させるスライド部材と、前記スライド部材と前記押圧部材とにそれぞれ接触して、双方の部材の移動方向をそれぞれ規制するガイド部材と、を備えたものである。
【発明の効果】
【0006】
本発明は、スライド部材が正・逆方向にスライド移動する動作に連動して、スライド部材に押圧部材が押動されて、押圧部材が閉鎖・開放方向に移動するように構成しているため、装置が比較的小型かつ低コストで、閉鎖時におけるチューブの高い密閉性と開放時におけるチューブの高い開放性とが確保される、チューブ開閉装置、及び、画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】この発明の実施の形態1における画像形成装置を示す全体構成図である。
【図2】画像形成装置にトナー容器が装着される状態を示す斜視図である。
【図3】トナー補給機構及び作像部を示す構成図である。
【図4】トナー容器を示す斜視図である。
【図5】チューブ開閉装置を示す構成図である。
【図6】図5のチューブ開閉装置においてチューブが閉鎖された状態を示す図である。
【図7】この発明の実施の形態2におけるチューブ開閉装置を示す構成図である。
【図8】図7のチューブ開閉装置においてチューブが閉鎖された状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【0009】
実施の形態1.
図1〜図6にて、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
まず、図1及び図2にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としてのカラープリンタの装置本体、2は転写紙等の被転写材が収納される給紙部、3は作像プロセスがおこなわれる作像部、7は各色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、8Y、8M、8C、8BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像が形成される像担持体としての感光体ドラム、9は画像情報に基いたレーザ光を発する露光部(書込み部)、10は被転写材を中間転写ベルト7の位置まで搬送するレジストローラ(タイミングローラ)、11は中間転写ベルト7上に形成されたトナー像を被転写材に転写する第2転写バイアスローラ、12は被転写材上の未定着画像を定着する定着部、13は定着工程後の被転写材が載置される排紙トレイ、20Y、20M、20C、20BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナーが収容されたトナー容器、を示す。
【0010】
ここで、各トナー容器20Y、20M、20C、20BKには、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれか1色のトナーが収容されている。そして、各トナー容器20Y、20M、20C、20BKは、収容したトナーが後述する現像工程にて消費されてその残量がほぼゼロになったときに、新品のものに交換される。
詳しくは、図2に示すように、画像形成装置本体1には、トナー容器20を着脱可能(交換可能)に設置するための設置部100が設けられている。設置部100には、4色のトナー容器20をそれぞれ設置するための4つの開閉ドア103が設けられている。そして、トナー容器20を着脱する際に、対応する開閉ドア103を開閉することになる。
なお、トナー容器の構成・動作については、後で詳しく説明する。
【0011】
以下、図1及び図3にて、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
なお、図3はトナー補給機構50と作像部3とを示す構成図であり、図1の装置本体1の背面側からみた概略図である。トナー補給機構50(トナー補給装置)は、トナー色ごとに装置本体1に設置されている。4つのトナー補給機構は、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、トナー容器及び感光体ドラム等における符号のアルファベット(Y、M、C、BK)を省略して図示する。また、図3は、簡単のため、トナー補給機構50の一部の向きを90度回転させて図示している。
図1を参照して、作像部3の4つの感光体ドラム8Y、8M、8C、8BK(像担持体)は、それぞれ、図1の反時計方向(又は、図3の時計方向)に回転している。そして、まず、感光体ドラム8の表面は、帯電部25との対向位置で、一様に帯電される。その後、帯電された感光体ドラム8表面は、露光部9から射出されるレーザ光の照射位置に達する。
【0012】
一方、露光部9からは、各色の画像情報に基いたレーザ光が、それぞれ、対応する感光体ドラム8Y、8M、8C、8BK上に向けて発せられる。そして、各感光体ドラム8Y、8M、8C、8BK上に各色に対応した静電潜像が形成される。
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム8表面は、現像装置14との対向位置に達する。そして、現像装置14から感光体ドラム8上にトナーが供給されて、感光体ドラム8上の潜像が現像されてトナー像が形成される。
【0013】
その後、現像工程後の感光体ドラム8表面は、それぞれ、中間転写ベルト7との対向位置に達する。ここで、中間転写ベルト7は、3つのローラ4〜6によって張架・支持されている(図1を参照できる。)。中間転写ベルト7の内周面には、各感光体ドラム8Y、8M、8C、8BKに対向する位置に、転写バイアスローラ(不図示である。)が設置されている。そして、転写バイアスローラの位置で、感光体ドラム8Y、8M、8C、8BK上に形成された各色の画像が、中間転写ベルト7上に順次転写される。
【0014】
そして、転写工程後の感光体ドラム8表面は、それぞれ、クリーニング部26との対向位置に達する。そして、クリーニング部26の位置で、感光体ドラム8上に残存する未転写トナーが回収される。
その後、感光体ドラム8表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム8における一連の作像プロセスが終了する。
【0015】
他方、感光体ドラム8Y、8M、8C、8BK上の各色の画像が重ねて転写された中間転写ベルト7表面は、図1の図中の時計方向に走行して、第2転写バイアスローラ11の位置に達する。そして、第2転写バイアスローラ11の位置で、被転写材上に中間転写ベルト7上のフルカラーの画像が2次転写される。
その後、中間転写ベルト7表面は、不図示の中間転写ベルトクリーニング部の位置に達する。そして、中間転写ベルト7上の未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部に回収されて、中間転写ベルト7上の一連の転写プロセスが完了する。
【0016】
ここで、第2転写バイアスローラ11位置の被転写材は、給紙部2からレジストローラ10等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、被転写材を収納する給紙部2から、給紙ローラにより給送された被転写材が、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ10に導かれる。レジストローラ10に達した被転写材は、中間転写ベルト7上のトナー像とタイミングを合わせて、第2転写バイアスローラ11の位置に向けて搬送される。
【0017】
その後、フルカラー画像が転写された被転写材は、定着部12に導かれる。定着部12では、加熱ローラと加圧ローラとのニップにて、カラー画像が被転写材上に定着される。
そして、定着工程後の被転写材は、排紙ローラによって、排紙トレイ13上に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
【0018】
次に、図3にて、画像形成装置におけるトナー補給機構50(トナー補給装置)について詳述する。
図3を参照して、トナー補給機構50は、チューブ51〜53(搬送管)、チューブ開閉装置60、サブホッパ70、減圧装置90、等で構成されている。トナー補給機構50は、装置本体1の設置部100に設置されたトナー容器20内のトナーを、現像装置14内のトナー消費に応じて適宜に現像装置14内に補給するものである。
詳しくは、トナー容器20が装置本体1の設置部100にセットされると、トナー容器20と設置部100のノズル110とが接続される。このとき、トナー容器20の口金部材30に挿設された口栓部材59は、口金部材30のトナー排出口を開放する。これにより、トナー容器20のトナー収容体21内に収容されたトナーが、口金部材30を介して、ノズル110内に搬送されることになる。
【0019】
一方、ノズル110の他端は、チューブ51(第1チューブ)の一端に接続されている。チューブ51は、親トナー性が低く弾性を有するフレキシブルなゴム材料からなり、その他端がサブホッパ70の一端側の上方(搬送スクリュ71による搬送経路の上流側の天井部である。)に接続されている。
サブホッパ70には、搬送スクリュ71、ホッパ残量センサ73、補給モータ72、等が設置されている。また、サブホッパ70の他端側の上方(搬送スクリュ71による搬送経路の下流側の天井部である。)には、チューブ52(第2チューブ)を介して減圧装置90(吸気装置)が接続されている。さらに、また、サブホッパ70の他端側の下方(搬送スクリュ71による搬送経路の下流側の底部である。)には、チューブ53(第3チューブ)を介して現像装置14が接続されている。
【0020】
ここで、第2、第3のチューブ52、53は、先に説明した第1のチューブ51と同様に、親トナー性が低く弾性を有するフレキシブルなゴム材料で形成されている。さらに、第2、第3のチューブ52、53には、それぞれ、内部の流路を開閉するチューブ開閉装置60(図5及び図6をも参照できる。)が設置されているが、これについては後で詳しく説明する。
また、減圧装置90は、サブホッパ70内の空気を吸引してサブホッパ70内を減圧させる(負圧を生じさせる)ものである。減圧装置90としては、スクリューポンプやダイヤフラムポンプを用いることもできるし、特許文献2に記載されたポンプ(ピストン駆動装置)を用いることもできる。
【0021】
そして、第1のチューブ開閉装置60によって第3チューブ53が閉鎖されて、第2のチューブ開閉装置60によって第2チューブ52が開放された状態で、減圧装置90が稼働することで、サブホッパ70内が減圧されて、トナー容器20の内圧との差圧によって、トナー容器20からチューブ51を介してサブホッパ70内にトナーが供給されることになる。トナー容器20からサブホッパ70内に補給されたトナーは、補給モータ72によって回転駆動される搬送スクリュ71によって、サブホッパ70内の搬送路を搬送される。そして、第1のチューブ開閉装置60によって第3チューブ53が開放された状態で、かつ、第2のチューブ開閉装置60によって第2チューブ52が閉鎖された状態(減圧装置90による減圧がされていない状態)で、サブホッパ70からチューブ53(第3チューブ)を介して現像装置14内にトナーが補給される。
このように、本実施の形態1では、トナー容器20からのトナー搬送経路をフレキシブルなチューブ51、53で形成しているために、トナー容器20の設置部100を現像装置14から離れた位置に比較的自由にレイアウトすることができる。
【0022】
一方、現像装置14は、感光体ドラム8(像担持体)に対向する現像ローラ19、現像ローラ19に対向する第1搬送スクリュ15、仕切部材17を介して第1搬送スクリュ15に対向する第2搬送スクリュ16、現像ローラ19に対向するドクターブレード18、等で構成される。現像装置14内には、キャリアとトナーとからなる2成分現像剤が収容されている。
【0023】
先に述べた作像プロセスを、現像工程を中心にしてさらに詳しく説明する。
現像ローラ19は、図3中の矢印方向に回転している。現像装置14内の現像剤は、間に仕切部材17を介在するように配設された第1搬送スクリュ15及び第2搬送スクリュ16の矢印方向の回転によって、トナー補給機構50(サブホッパ70)から補給されたトナーとともに撹拌混合されながら長手方向に循環する(図3の紙面垂直方向の循環である。)。そして、摩擦帯電してキャリアに吸着したトナーは、キャリアとともに現像ローラ19上に担持される。
【0024】
現像ローラ19上に担持された現像剤は、その後にドクターブレード18の位置に達する。そして、現像ローラ19上の現像剤は、ドクターブレード18の位置で適量に調整された後に、感光体ドラム8との対向位置(現像領域である。)に達する。
その後、現像領域において、現像剤中のトナーが、感光体ドラム8表面に形成された静電潜像に付着して所望のトナー像が形成される。詳しくは、レーザ光が照射された画像部の潜像電位(露光電位)と、現像ローラ19に印加された現像バイアスとの、電位差(現像ポテンシャル)によって形成される電界(現像電界)によって、トナーが潜像に付着する。
【0025】
なお、トナー容器20内のトナーは、現像装置14内のトナーの消費(トナー濃度の変動)にともない、トナー補給機構50から現像装置14内に適宜に補給されるものである。
詳しくは、現像装置14内のトナーの消費は、現像装置14に設置された磁気センサ85(現像剤の透磁率を検知するセンサである。)で検知される。磁気センサ85(トナー濃度検知センサ)によって現像装置14内に収容された現像剤のトナー濃度(現像剤中のトナーの割合である。)が検知されると、その検知結果に基いてトナー濃度が所定の範囲内になるように、チューブ開閉装置60によってチューブ53を所定時間だけ開放するとともに、サブホッパ70の補給モータ72を所定時間だけ稼動して、サブホッパ70から現像装置14内に新たなトナーを供給する。
【0026】
さらに詳しくは、磁気センサ85(トナー濃度検知センサ)は、現像装置14内に収容された現像剤(2成分現像剤)の磁束密度(透磁率)を検知する手段であって、その大きさに応じた出力(検知結果)が制御部80に送られる。具体的に、現像剤のトナー濃度が低いときには、現像剤の磁束密度(透磁率)が大きくなって、磁気センサ85の出力電圧(Vt)が小さくなる。これに対して、現像剤のトナー濃度が高いときには、現像剤の磁束密度(透磁率)が小さくなって、磁気センサ85の出力電圧(Vt)が大きくなる。そして、制御部80の演算部では、磁気センサ85の検知結果(Vt)から現像剤のトナー濃度(TC)が求められる。そして、制御部80の演算部によって求められたトナー濃度の結果に基いて、現像装置14内の現像剤のトナー濃度が所定の範囲内になるように、チューブ開閉装置60によってチューブ53を所定時間だけ開放するとともに、サブホッパ70の補給モータ72を所定時間だけ稼動して、サブホッパ70から現像装置14内に新たなトナーが供給される。具体的に、制御部80の演算部によって求められたトナー濃度の大きさに応じて、補給モータ72を稼働しながらチューブ53を開放する時間が増減される。
【0027】
他方、サブホッパ70内のトナーの残量は、ホッパ残量センサ73(圧電センサ)で検知される。ホッパ残量センサ73によって、サブホッパ70内のトナーの残量が所定量以下になったことが検知されると、その検知結果に基いてトナー残量が所定量を超えるように、第2のチューブ52が開放された状態で減圧装置90が所定時間だけ稼動して、トナー容器20(スクリューポンプ60)からサブホッパ70内に新たなトナーを供給する。
【0028】
次に、図4にて、トナー容器20について詳述する。
図4を参照して、トナー容器20は、主として、トナー収容体21と口金部材30とで構成される。
トナー容器20のトナー収容体21は、袋部22とアダプタ25とからなる。トナー収容体21の袋部22は、ポリエチレン、ナイロン等からなる80〜200μm程度の厚みをもつ複数のフレキシブルなシート22a〜22eを熱溶着して形成したものである。袋部22は、側方のシート22c、22dと上方のシート22eとに、それぞれ、折り目23が設けられている。これにより、トナー収容体21内に収容されたトナーが排出されるのにともない、袋部22は折り目23にならってコンパクトに折り畳まれることになる。
このように、本実施の形態1では、トナー容器20の一部(袋部22)が変形可能に構成された袋状容器であるために、内部に収容するトナーの容量を効率的に確保できるとともに、交換時の作業性を高めることができる。
【0029】
図4を参照して、袋部22の開口部には、樹脂材料からなるアダプタ25が熱溶着にて固設されている。これにより、袋部22とアダプタ25の外周面との気密性が確保される。なお、アダプタ25には、吐出口(内部を貫通する穴である。)が設けられている。
このように構成されたトナー収容体21は、内部に収容されたトナーがアダプタ25の吐出口から吐出されることになる。
【0030】
口金部材30は、トナー収容体21のアダプタ25に対して、着脱可能に設置される。口金部材30がトナー収容体21に装着されると、トナー収容体21の吐出口と口金部材30の上面30eに設けられた送入口とが連通する。口金部材30の前面30aから後面30bにかけて貫通する排出口41は、その断面が円形に形成されていて、図3で説明した画像形成装置本体1のノズル110がスムーズに係合されるように構成されている。そして、トナー容器20の排出口41と装置本体1のノズル110とが接続された状態で、トナー容器20内のトナーが現像装置14内に補給されることになる。また、口金部材30の両側面30c、30dには、それぞれ、装置本体1への着脱方向に沿って溝部36が延設されている。
【0031】
このように構成されたトナー容器20は、図2に示す開閉ドア103を開放した状態で設置部100内に載置される。そして、トナー容器20が載置された開閉ドア103を閉鎖する動作に連動して、トナー容器20の口金部材30の溝部36が設置部100に設置された係合部に係合するとともに、トナー容器20の排出口41に挿設された口栓部材59(図3を参照できる。)が設置部100に設置されたノズル110に押動される。こうして、設置部100へのトナー容器20の装着動作が完了して、トナー容器20内のトナーがトナー補給機構50によって現像装置14に補給可能な状態になる(図3の状態である。)。
【0032】
他方、トナー容器20を設置部100から脱離するときには、上述の装着時の手順と逆の手順をおこなう。すなわち、開閉ドア103を開放すると、ノズル110は口金部材30から退避する。さらに、不図示のスプリングの付勢力によって口栓部材59が排出口41を閉鎖する位置に移動する。その後、開閉ドア103が開放された状態で、トナー容器20が設置部100から取出される。
【0033】
以下、図5及び図6を用いて、本実施の形態1における画像形成装置において、特徴的なチューブ開閉装置60について詳しく説明する。
図5は、チューブ開閉装置60を示す構成図であって、サブホッパ70から現像装置14に粉体としてのトナーを搬送するためのチューブ53の内部の流路を開放した状態を示す上面図である。また、図6は、チューブ開閉装置60においてチューブ53の内部の流路が閉鎖された状態を示す上面図である。
なお、減圧装置90によってサブホッパ70から気体としての空気を搬送するためのチューブ52(第2チューブ)にも、チューブ52の流路を開閉する第2のチューブ開閉装置60が設置されているが、搬送される対象物が異なるだけで、第3のチューブ53に設置された第1のチューブ開閉装置60とその構成・動作がほぼ同じであるため、その説明を省略する。
【0034】
図5及び図6に示すように、チューブ開閉装置60は、押圧部材61、スライド部材62、ガイド部材63、駆動手段64〜66、等で構成されている。
押圧部材61は、チューブ53を押圧して流路を閉鎖する閉鎖方向への移動と、チューブ53の押圧を解除して流路を開放する開放方向への移動と、ができるように形成されている。すなわち、押圧部材61は、図5に示す開放位置と図6に示す閉鎖位置との間を移動してチューブ53の内部の流路を開閉する。押圧部材61は、チューブ53を介して互いに対向する一対の押圧部材であって、POM(ポリアセタール樹脂)等の摺動性のよい材料で形成されている。
【0035】
スライド部材62は、駆動手段64〜66による駆動によって正方向又は逆方向にスライド移動する動作に連動して押圧部材61を押動して、押圧部材61を閉鎖方向又は開放方向に移動させる。
スライド部材62は、POM等の摺動性のよい材料で形成されて、中央部に穴部が形成された略板状部材であって、その穴部に案内壁62aや突起部62bが設けられている。
【0036】
スライド部材62の案内壁62aは、スライド部材62がスライド移動する方向に沿うように、その方向に対して穴部の両側に線対称になるように形成されている。案内壁62aは、スライド方向に平行で段差を有する平行壁部とそれらの平行壁部をつなぐ傾斜壁部とからなり、スライド部材62が正方向(図5の右方向である。)にスライド移動する動作に連動して一対の押圧部材61にそれぞれ接触する位置(壁部)を可変して一対の押圧部材61を閉鎖方向(正方向に交差する方向である。)にそれぞれ移動させる。具体的に、押圧部材61は、図5の状態から案内壁62aの傾斜壁部に押動された後に、間隔の狭い平行壁部に押動されて、チューブ53を押し潰す位置(閉鎖位置)に移動することになる(図6の状態である。)。
【0037】
また、スライド部材62の突起部62bは、スライド部材62のスライド方向に対して穴部の一端側(図5の右側である。)に形成されている。突起部62bは、穴部の中央に向かって交会するように傾斜する一対の傾斜壁部が形成されていて、スライド部材62が逆方向(図5の左方向である。)にスライド移動する動作に連動して一対の押圧部材61の間に入り込んで接触して、一対の押圧部材61を開放方向(逆方向に交差する方向である。)にそれぞれ移動させる。具体的に、押圧部材61は、図6に示す閉鎖状態から突起部62bの傾斜壁部に押動されて(押し広げられて)、チューブ53の流路が広がる位置(開放位置)に移動することになる(図5の状態である。)。
【0038】
ガイド部材63は、スライド部材62と押圧部材61とにそれぞれ接触して、双方の部材61、62の移動方向をそれぞれ規制する。
詳しくは、ガイド部材63は、図5及び図6の紙面垂直方向に延在する中空の略箱状部材であって、押圧部材61が図の上下方向にのみ移動するように押圧部材61の両側面に摺接する第1壁部63aと、スライド部材62が図の左右方向にのみ移動するようにスライド部材62の上下面に摺接する第2壁部63bと、が形成されている。本実施の形態1では、押圧部材61の移動方向と、スライド部材62のスライド方向と、がほぼ直交するように構成されている。また、ガイド部材63も、押圧部材61やスライド部材62と同様に、POM等の摺動性のよい材料で形成されている。
【0039】
スライド部材62を駆動する駆動手段には、不図示の駆動モータによって回転する回転部材64(回転板)と、回転部材64とスライド部材62とを連結する連結部材65と、が設置されている。さらに、回転部材64の回転方向の姿勢を検知する検知手段としてのフォトセンサ66が設置されていて、このフォトセンサ66(検知手段)の検知結果に基いて押圧部材61がチューブ53の流路を閉鎖した状態と開放した状態とが切り替えられることになる。
【0040】
詳しくは、回転部材64は、略円板状の回転板であって、不図示の駆動モータに接続された破線で示す回転軸を中心にして回転する。回転部材64の板面には、軸部65aを介して連結部材65が連結されている。また、連結部材65は、他端側の軸部65bを介してスライド部材62に連結されている。このような構成によって、連結部材65がクランクシャフトとして機能して、回転部材64の回転力がスライド部材62のスライド方向の往復運動(正逆方向の移動)に変換される。
【0041】
また、回転部材64の外周部の一部には、外周部から突出するように被検知部64a(突出部)が設けられている。この被検知部64aは、フォトセンサ66(検知手段)によって回転部材64の回転方向の姿勢(回転位置)を検知するためのものである。
【0042】
詳しくは、フォトセンサ66は、発光ダイオード等の発光素子、フォトダイオード等の受光素子、等で形成されている。
そして、図6に示すように、被検知部64aがフォトセンサ66の位置に達すると、フォトセンサ66において発光素子から照射された光が被検知部64aに遮られて、受光素子での受光がされなくなる。このときの受光素子の出力変動によって、回転部材64がチューブ53を閉鎖するための回転位置(図6の位置である。)にあることが検知される。
【0043】
これに対して、図5に示すように、被検知部64aがフォトセンサ66の位置にないときには、フォトセンサ66において発光素子から照射された光が、被検知部64aに遮られることなく、受光素子で受光される。このときの受光素子の出力変動によって、回転部材64がチューブ53を開放するための回転位置にあることが検知される。
なお、回転部材64がチューブ53を完全に開放するための回転位置(図5の位置である。)にある状態は、回転部材64の回転速度に基づいて、フォトセンサ66が図6の回転位置を検知してからの回転部材64の回転時間によって制御部80で求められることになる。すなわち、フォトセンサ66によって図6の回転位置を検知した状態から、回転部材64の回転駆動が開始されて所定時間が経過したときに、回転部材64が図5の回転位置にあるものとされることになる。
このようにして、フォトセンサ66の検知結果に基いて、押圧部材61がチューブ53の流路を閉鎖した状態(図6の状態である。)と、押圧部材61がチューブ53の流路を完全に開放した状態(図5の状態である。)と、が制御部80によって切り替えられることになる。
【0044】
以下、チューブ開閉装置60の動作について、まとめて説明する。
上述したフォトセンサ66による回転部材64の回転位置の検知によって、回転部材64が図5の位置にあるとき、連結部材65は図の左側に最も移動した状態になって、連結部材65に連結されたスライド部材62もガイド部材63において左側に最も移動した状態になる。このとき、一対の押圧部材61は、スライド部材62の突起部62bによって押し広げられて、第1壁部63aに沿ってそれぞれチューブ53から離れる方向に移動した状態になる。これにより、チューブ53は、押圧部材61によって押し潰されることなく、その流路がほぼ100%開放された状態になる。
そして、図5の状態から回転部材64が回転駆動されると、クランクシャフトとして機能する連結部材65によって、スライド部材62がガイド部材63の第2壁部63bに沿って右側(正方向)にスライド移動する。このとき、スライド部材62の突起部62bによる押圧部材61の押し広げ量が漸減していくとともに、スライド部材62の案内壁62aの傾斜壁部の傾斜に沿うように一対の押圧部材61が徐々に閉鎖方向に移動する。そして、フォトセンサ66によって図6の回転位置が検知されるまで回転部材64が回転されることになる。このとき、チューブ53は、押圧部材61によって押し潰されて、その流路が100%閉鎖された状態になる。
さらに、図6の閉鎖状態から図5の開放状態へ移行する場合には、上述した動作と逆の動作がおこなわれることになる。
このようなチューブ開閉装置60の開閉動作は、先に図3を用いて説明したように、現像装置14の磁気センサ85(トナー濃度検知センサ)の検知結果に基いておこなわれることになる。
【0045】
このように構成されたチューブ開閉装置60は、スライド部材62の案内壁62aによって一対の押圧部材61が位置決めされてチューブ53を閉鎖状態にするため、一対の押圧部材61同士の距離を高精度に設定することができて、閉鎖時におけるチューブ53の密閉性を高めることができる。また、スライド部材62の突起部62bによって一対の押圧部材61を強制的に押し広げるため、閉鎖状態にあった一対の押圧部材61を応答性よく確実に離間させることができて、開放時におけるチューブ53の開放性を高めることができる。そして、このような押圧部材61やスライド部材62やガイド部材63を用いてチューブ53の開閉をおこなう機構は、比較的コンパクトかつ安価に形成することができる。
さらに、駆動手段として回転部材64や連結部材65等からなるクランク機構を用いているために、チューブ53が大径化した場合等であっても、装置をそれほど大型化・高コスト化することなくチューブ53の開閉動作を確実におこなうことができる。
【0046】
以上説明したように、本実施の形態1では、スライド部材62が正・逆方向にスライド移動する動作に連動して、スライド部材62に押圧部材61が押動されて、押圧部材61が閉鎖・開放方向に移動するように構成しているため、チューブ開閉装置60を比較的小型化かつ低コスト化することができるとともに、閉鎖時におけるチューブ53の高い密閉性と開放時におけるチューブ53の高い開放性とを確保することができる。
【0047】
なお、本実施の形態1では、押圧部材61やスライド部材62やガイド部材63を摺動性のよい材料で形成することで、部材間の摺動面における摺動抵抗を低下させている。これに対して、部材間の摺動面にシリコーンオイルやフッ素グリス等の潤滑剤を塗布することで、同様の効果をもたらすこともできる。
【0048】
実施の形態2.
図7及び図8にて、この発明の実施の形態2について詳細に説明する。
図7は、実施の形態2におけるチューブ開閉装置60を示す構成図(上面図)であって、前記実施の形態1における図5に相当するである。また、図8は、チューブ開閉装置60においてチューブ53が閉鎖された状態を示す上面図であって、前記実施の形態1における図6に相当するである。
本実施の形態2におけるチューブ開閉装置60は、押圧部材61の構成が、前記実施の形態1のものと相違する。
【0049】
本実施の形態2におけるチューブ開閉装置60も、前記実施の形態1のものと同様に、押圧部材61、スライド部材62、ガイド部材63、駆動手段64〜66、等で構成され、画像形成装置1に設置されている。
ここで、図7及び図8を参照して、本実施の形態2におけるチューブ開閉装置60は、押圧部材61が、第1接触部61aと、第2接触部61bと、弾性部材としての3つの圧縮スプリング61cと、で構成されている。
【0050】
詳しくは、押圧部材61の第1接触部61aは、チューブ53とガイド部材63の第1壁部63aとに接触して、スライド部材62の突起部62bには接触可能であって案内壁62aには直接的に接触しないように構成されている。
押圧部材61の第2接触部61bは、スライド部材62の案内壁62aには接触して、チューブ53や第1壁部63aには直接的に接触しないように構成されている。
そして、複数の圧縮スプリング63c(弾性部材)が、第1接触部61aと第2接触部61bとの間に介在するように設置されている。
なお、第1接触部61aと第2接触部61bとは、いずれも、POM等の摺動性のよい材料で形成されている。
【0051】
以下、このように構成されたチューブ開閉装置60の動作について説明する。
フォトセンサ66による回転部材64の回転位置の検知によって、回転部材64が図7の位置にあるとき、連結部材65は図の左側に最も移動した状態になって、連結部材65に連結されたスライド部材62もガイド部材63において左側に最も移動した状態になる。このとき、一対の押圧部材61は、第1接触部61aがスライド部材62の突起部62bによって押し広げられて第1壁部63aに沿ってそれぞれチューブ53から離れる方向に移動した状態になり、圧縮スプリング61cのスプリング力によって第2接触部61bもスライド部材62の案内壁62aに密着した状態になる。これにより、チューブ53は、押圧部材61によって押し潰されることなく、その流路がほぼ100%開放された状態になる。
そして、図7の状態から回転部材64が回転駆動されると、クランクシャフトとして機能する連結部材65によって、スライド部材62がガイド部材63の第2壁部63bに沿って右側(正方向)にスライド移動する。このとき、スライド部材62の突起部62bによる第1接触部61a(押圧部材61)の押し広げ量が漸減していくとともに、スライド部材62の案内壁62aの傾斜壁部の傾斜に沿うように第2接触部61bが徐々に閉鎖方向に移動する。このとき、圧縮スプリング61cのスプリング力によって第1接触部61aも徐々に閉鎖方向に移動する。そして、フォトセンサ66によって図8の回転位置が検知されるまで回転部材64が回転されることになる。このとき、チューブ53は、第1接触部61a(押圧部材61)によって押し潰されて、その流路が100%閉鎖された状態になる。
さらに、図8の閉鎖状態から図7の開放状態へ移行する場合には、上述した動作と逆の動作がおこなわれることになる。
【0052】
このように構成されたチューブ開閉装置60は、押圧部材61がチューブ53を閉鎖するとき、チューブ53を閉鎖する力が圧縮スプリング61c(弾性部材)のスプリング力(弾性力)で定められる。そのため、押圧部材61やスライド部材62やガイド部材63の部品精度(寸法精度)が比較的低くても、チューブ53を閉鎖する力を狙いの値に高精度に設定することができて、閉鎖時におけるチューブ53の密閉性を高めることができる。
【0053】
以上説明したように、本実施の形態2においても、前記実施の形態1と同様に、スライド部材62が正・逆方向にスライド移動する動作に連動して、スライド部材62に押圧部材61が押動されて、押圧部材61が閉鎖・開放方向に移動するように構成しているため、チューブ開閉装置60を比較的小型化かつ低コスト化することができるとともに、閉鎖時におけるチューブ53の高い密閉性と開放時におけるチューブ53の高い開放性とを確保することができる。
【0054】
なお、前記各実施の形態では、変形可能に構成された袋状のトナー容器20が設置される画像形成装置に対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、変形しない硬質な壁部に囲まれたトナー容器(例えば、ボトル状のトナー容器や、箱状のトナー容器等である。)や、特許文献2に開示されたトナー容器が設置される画像形成装置に対しても、本発明を当然に適用することができる。その場合にも、その画像形成装置に設置されるチューブ開閉装置を前記各実施の形態のものと同様に構成することで、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0055】
また、本発明のチューブ開閉装置は、トナーが搬送されるチューブの開閉をおこなうためにのみ用いられることなく、トナー以外の粉体や気体や液体が搬送されるチューブの開閉をおこなうためにも用いることができる。
そして、その場合にも、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【0056】
なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【符号の説明】
【0057】
1 画像形成装置本体(装置本体)、
8Y、8M、8C、8BK 感光体ドラム(像担持体)、
14 現像装置、
20、20Y、20M、20C、20BK トナー容器、
50 トナー補給機構(トナー補給装置)、
51〜53 チューブ、
60 チューブ開閉装置、
61 押圧部材、
61a 第1接触部、 61b 第2接触部、
61c 圧縮スプリング(弾性部材)、
62 スライド部材、
62a 案内壁、 62b 突起部、
63 ガイド部材、
64 回転部材(駆動手段)、
65 連結部材(駆動手段)、
66 フォトセンサ(検知手段)、
70 サブホッパ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0058】
【特許文献1】特許2764157号公報
【特許文献2】特開2009−175703号公報

【特許請求の範囲】
【請求項1】
弾性を有するチューブの内部の流路を開閉するチューブ開閉装置であって、
前記チューブを押圧して流路を閉鎖する閉鎖方向への移動と、前記チューブの押圧を解除して流路を開放する開放方向への移動と、ができるように形成された押圧部材と、
駆動手段による駆動によって正方向又は逆方向にスライド移動する動作に連動して前記押圧部材を押動して前記閉鎖方向又は前記開放方向に移動させるスライド部材と、
前記スライド部材と前記押圧部材とにそれぞれ接触して、双方の部材の移動方向をそれぞれ規制するガイド部材と、
を備えたことを特徴とするチューブ開閉装置。
【請求項2】
前記押圧部材は、前記チューブを介して互いに対向する一対の押圧部材であって、
前記スライド部材は、前記正方向にスライド移動する動作に連動して前記一対の押圧部材にそれぞれ接触する位置を可変して前記一対の押圧部材を前記正方向に交差する前記閉鎖方向にそれぞれ移動させる案内壁と、前記逆方向にスライド移動する動作に連動して前記一対の押圧部材の間に入り込んで接触して前記一対の押圧部材を前記逆方向に交差する前記開放方向にそれぞれ移動させる突起部と、を具備したことを特徴とする請求項1に記載のチューブ開閉装置。
【請求項3】
前記駆動手段は、駆動モータによって回転する回転部材と、前記回転部材と前記スライド部材とを連結する連結部材と、を具備し、
前記回転部材の回転方向の姿勢を検知する検知手段を備え、
前記検知手段の検知結果に基いて前記押圧部材が前記チューブの流路を閉鎖した状態と開放した状態とを切り替えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のチューブ開閉装置。
【請求項4】
前記押圧部材は、前記チューブに接触する第1接触部と、前記ガイド部材に接触する第2接触部と、前記第1接触部と前記第2接触部との間に介在された弾性部材と、を具備したことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載のチューブ開閉装置。
【請求項5】
請求項1〜請求項4のいずれかに記載のチューブ開閉装置をトナー又は/及び空気が搬送される搬送経路に設置したことを特徴とする画像形成装置。

【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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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2013−97246(P2013−97246A)
【公開日】平成25年5月20日(2013.5.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−241162(P2011−241162)
【出願日】平成23年11月2日(2011.11.2)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】