(57)【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、
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押圧部材に接触する位置を可変して前記押圧部材を前記正方向に交差する前記閉鎖方向に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押圧部材に接触して前記押圧部材を前記逆方向に交差する前記開放方向に移動させる突起部と、を具備し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、前記スラ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。
【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、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押圧部材に接触する位置を可変して前記押圧部材を前記正方向に交差する前記閉鎖方向に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押圧部材に接触して前記押圧部材を前記逆方向に交差する前記開放方向に移動させる突起部と、を具備したものである。
【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
【図１】
0005909998.tif 000002
【図２】
0005909998.tif 000003
【図３】
0005909998.tif 000004
【図４】
0005909998.tif 000005
【図５】
0005909998.tif 000006
【図６】
0005909998.tif 000007
【図７】
0005909998.tif 000008
【図８】
0005909998.tif 000009