KR20150043527A - 현상제 보급 용기 - Google Patents

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도시아끼 나가시마
가쯔야 무라까미
후미오 다자와
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캐논 가부시끼가이샤
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Abstract

종래, 화상 형성 장치 본체측에 설치된 송기용의 펌프와 흡인용의 펌프에 의해 현상제 보급 용기 내의 현상제를 배출시키는 구성하고 있으므로, 송기에 수반하는 현상제 보급 용기의 내압 상승에 의해 현상제가 압축되어 버린다. 따라서, 현상제 보급 용기로부터 현상제를 적절하게 흡인하기 어려워져, 보급해야 할 현상제의 양이 부족해져 버린다. 현상제 보급 용기에 주름 상자 형상의 펌프를 설치하고, 이 펌프를 화상 형성 장치측으로부터 입력된 구동력에 의해, 배출구를 거친 흡기 동작과 배기 동작을 교대로 반복해서 절환되도록 구성한다. 따라서, 현상제를 충분히 용해시키는 것이 가능해져, 현상제의 배출을 적절하게 행할 수 있다.

Description

현상제 보급 용기{DEVELOPER REPLENISHING CONTAINER}
본 발명은, 현상제 보급 장치에 착탈 가능한 현상제 보급 용기 및 이들을 갖는 현상제 보급 시스템에 관한 것이다. 이 현상제 보급 용기나 현상제 보급 시스템은, 예를 들어 복사기, 팩시밀리, 프린터 및 이들의 기능을 복수 구비한 복합기 등의 화상 형성 장치에 있어서 이용될 수 있다.
종래, 복사기 등의 전자 사진식의 화상 형성 장치에는 미분말 현상제가 사용되고 있다. 이러한 화상 형성 장치에서는, 화상 형성에 수반하여 소비되어 버리는 현상제를, 현상제 보급 용기로부터 보급되는 구성으로 되어 있다.
이러한 종래의 현상제 보급 용기로서는, 예를 들어 일본 실용신안 공개 소63-6464호 공보의 것이 있다.
일본 실용신안 공개 소63-6464호 공보에 기재된 장치에서는, 현상제 보급 용기로부터 화상 형성 장치로 현상제를 일괄해서 낙하 보급시키는 방식을 채용하고 있다. 구체적으로는, 현상제 보급 용기에 수용되어 있는 현상제가 굳어져 있는 상황에 있어서도, 현상제 보급 용기로부터 화상 형성 장치로 현상제를 남기는 일 없이 보급할 수 있도록, 현상제 보급 용기의 일부를 주름 상자 형상으로 하고 있다. 즉, 현상제 보급 용기 내에서 굳어져 있는 현상제를 화상 형성 장치측으로 불출하기 위해, 사용자에 의해 현상제 보급 용기를 몇 회 누르는 것으로 주름 상자 형상의 부위를 신축(왕복 운동)시키는 구성으로 되어 있다.
이와 같이, 일본 실용 신안 공개 소63-6464호 공보에 기재된 장치에서는, 현상제 보급 용기의 주름 상자 형상의 부위를 신축시키는 동작을 사용자에 의해 수동으로 행해야만 하는 구성으로 되어 있다.
한편, 일본 특허 공개 제2002-72649호 공보에 기재된 장치에서는, 현상제 보급 용기로부터 화상 형성 장치로 펌프를 이용해서 현상제를 자동적으로 흡인하는 방식을 채용하고 있다. 구체적으로는, 화상 형성 장치 본체측에 흡인용의 펌프와 함께 송기용의 펌프를 설치하고, 이들의 펌프에 각각 연결되어 있는 흡인구와 송기구가 형성된 노즐이 현상제 보급 용기에 삽입되는 구성으로 되어 있다(일본 특허 공개 제2002-72649호 공보의 도 5 참조). 그리고 현상제 보급 용기에 삽입된 노즐을 통해, 현상제 보급 용기로의 송기 동작과 현상제 보급 용기로부터의 흡인 동작을 교대로 행하는 구성으로 되어 있다. 또한, 일본 특허 공개 제2002-72649호 공보에서는, 송기용 펌프에 의해 현상제 보급 용기 내로 보내진 에어가 현상제 보급 용기 내의 현상제층을 통과할 때에, 현상제가 유동화된다고 서술하고 있다.
이와 같이, 일본 특허 공개 제2002-72649호 공보에 기재된 장치에서는, 현상제 보급 용기로부터 현상제를 자동적으로 배출시키는 구성이므로, 사용자에게 가해지는 조작상의 부하가 경감되고 있지만, 후술하는 문제가 염려된다.
구체적으로는, 일본 특허 공개 제2002-72649호 공보에 기재된 장치에서는, 송기용 펌프에 의해 현상제 보급 용기 내로 에어를 보내주는 구성으로 하고 있으므로, 현상제 보급 용기 내의 압력(이하, 내압)이 상승해 버린다.
즉, 이러한 구성의 경우, 현상제 보급 용기 내로 보내진 에어가 현상제층을 통과할 때에 현상제를 일시적으로 확산시킬 수 있어도, 이 송기에 수반하는 현상제 보급 용기의 내압 상승에 의해 현상제층이 다시 압축되어 버리게 된다.
따라서, 현상제 보급 용기 내의 현상제의 유동성이 저하되고, 계속해서 행해지는 흡인 공정에 있어서 현상제 보급 용기로부터 현상제가 배출되기 어려워져, 보급해야 할 현상제의 양이 부족해져 버리는 것으로 이어진다.
따라서, 본 발명의 목적은, 펌프부에 의해 현상제 보급 용기의 내압을 부압 상태로 함으로써 현상제 보급 용기 내의 현상제를 적절하게 용해할 수 있는 현상제 보급 용기 및 현상제 보급 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 펌프부에 의해 현상제 보급 용기의 배출구를 거쳐 흡기 동작을 행함으로써 현상제 보급 용기 내의 현상제를 적절하게 용해할 수 있는 현상제 보급 용기 및 현상제 보급 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 기류 발생 기구에 의해 핀홀을 통해 내부를 향하는 기류와 외부를 향하는 기류를 교대로 반복하여 발생시킴으로써 현상제 보급 용기 내의 현상제를 적절하게 용해할 수 있는 현상제 보급 용기 및 현상제 보급 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 첨부 도면을 참조하면서 이하의 상세한 설명을 읽음으로써 명백해질 것이다.
제1 발명은, 현상제 보급 장치에 착탈 가능한 현상제 보급 용기이며,
현상제를 수용하는 현상제 수용부와, 상기 현상제 수용부에 수용된 현상제를 배출하는 배출구와, 상기 현상제 보급 장치로부터 구동력이 입력되는 구동 입력부와, 상기 구동 입력부가 받은 구동력에 의해 상기 현상제 수용부의 내압이 대기압보다도 낮은 상태와 높은 상태로 교대로 반복해서 절환되도록 동작하는 펌프부를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
제2 발명은, 현상제 보급 장치와, 상기 현상제 보급 장치에 착탈 가능한 현상제 보급 용기를 갖는 현상제 보급 시스템에 있어서, 상기 현상제 보급 장치는 상기 현상제 보급 용기를 제거 가능하게 장착하는 장착부와, 상기 현상제 보급 용기로부터 현상제를 수납하는 현상제 수납부와, 상기 현상제 보급 용기로 구동력을 부여하는 구동부를 갖고, 상기 현상제 보급 용기는 현상제를 수용하는 현상제 수용부와, 상기 현상제 수용부에 수용된 현상제를 상기 현상제 수납부를 향해 배출하는 배출구와, 상기 구동부로부터 구동력이 입력되는 구동 입력부와, 상기 구동 입력부가 받은 구동력에 의해 상기 현상제 수용부의 내압을 대기압보다도 낮은 상태와 높은 상태로 교대로 반복해서 절환되도록 동작하는 펌프부를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
제3 발명은, 현상제 보급 장치에 착탈 가능한 현상제 보급 용기이며, 현상제를 수용하는 현상제 수용부와, 상기 현상제 수용부에 수용된 현상제를 배출하는 배출구와, 상기 현상제 보급 장치로부터 구동력이 입력되는 구동 입력부와, 상기 구동 입력부가 받은 구동력에 의해 상기 배출구를 거친 흡기 동작과 배기 동작이 교대로 반복하여 행해지도록 동작하는 펌프부를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
제4 발명은, 현상제 보급 장치와, 상기 현상제 보급 장치에 착탈 가능한 현상제 보급 용기를 갖는 현상제 보급 시스템에 있어서, 상기 현상제 보급 장치는 상기 현상제 보급 용기를 제거 가능하게 장착하는 장착부와, 상기 현상제 보급 용기로부터 현상제를 수납하는 현상제 수납부와, 상기 현상제 보급 용기로 구동력을 부여하는 구동부를 갖고, 상기 현상제 보급 용기는 현상제를 수용하는 현상제 수용부와, 상기 현상제 수용부에 수용된 현상제를 상기 현상제 수납부를 향해 배출하는 배출구와, 상기 구동부로부터 구동력이 입력되는 구동 입력부와, 상기 구동 입력부가 받은 구동력에 의해 상기 배출구를 거친 흡기 동작과 배기 동작이 교대로 반복하여 행해지도록 동작하는 펌프부를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
제5 발명은, 현상제 보급 장치에 착탈 가능한 현상제 보급 용기이며,
4.3 × 10-4(㎏·㎡/s2) 이상 4.14 × 10-3(㎏·㎡/s2) 이하의 유동성 에너지를 갖는 현상제를 수용하는 현상제 수용부와, 상기 현상제 수용부에 수용된 현상제의 배출을 허용하는 개구 면적이 12.6(㎟) 이하의 핀홀과, 상기 현상제 보급 장치로부터 구동력이 입력되는 구동 입력부와, 상기 구동 입력부가 받은 구동력에 의해 상기 핀홀을 통해 내부를 향하는 기류와 외부를 향하는 기류를 교대로 반복하여 발생시키는 기류 발생 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
제6 발명은, 현상제 보급 장치와, 상기 현상제 보급 장치에 착탈 가능한 현상제 보급 용기를 갖는 현상제 보급 시스템에 있어서, 상기 현상제 보급 장치는 상기 현상제 보급 용기를 제거 가능하게 장착하는 장착부와, 상기 현상제 보급 용기로부터 현상제를 수납하는 현상제 수납부와, 상기 현상제 보급 용기로 구동력을 부여하는 구동부를 갖고, 상기 현상제 보급 용기는 4.3 × 10-4(㎏·㎡/s2) 이상 4.14 × 10-3(㎏·㎡/s2) 이하의 유동성 에너지를 갖는 현상제를 수용하는 현상제 수용부와, 상기 현상제 수용부에 수용된 현상제의 배출을 허용하는 개구 면적이 12.6(㎟) 이하의 핀홀과, 상기 구동부로부터 구동력이 입력되는 구동 입력부와, 상기 구동 입력부가 받은 구동력에 의해 상기 핀홀을 통해 내부를 향하는 기류와 외부를 향하는 기류를 교대로 반복하여 발생시키는 기류 발생 기구를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
도 1은 화상 형성 장치의 일례를 도시하는 단면도이다.
도 2는 도 1의 화상 형성 장치를 도시하는 사시도이다.
도 3은 현상제 보급 장치의 일 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 4는 도 3의 현상제 보급 장치를 다른 각도로부터 본 사시도이다.
도 5는 도 3의 현상제 보급 장치의 단면도이다.
도 6은 제어 장치의 기능 구성을 도시하는 블록도이다.
도 7은 보급 동작의 흐름을 설명하는 흐름도이다.
도 8은 호퍼가 없는 현상제 보급 장치와 현상제 보급 용기의 장착 상태를 도시하는 단면도이다.
도 9는 현상제 보급 용기의 일 실시예를 도시하는 사시도이다.
도 10은 현상제 보급 용기의 일 실시예를 도시하는 단면도이다.
도 11은 배출구와 경사면을 연결한 현상제 보급 용기를 도시하는 단면도이다.
도 12의 (a)는 유동성 에너지를 측정하는 장치에서 이용하는 블레이드의 사시도, (b)는 측정 장치의 모식도이다.
도 13은 배출구의 지름과 배출량과의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 14는 용기 내의 충전량과 배출량과의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 15는 현상제 보급 용기와 현상제 보급 장치의 동작 상태의 일부를 도시하는 사시도이다.
도 16은 현상제 보급 용기와 현상제 보급 장치를 도시하는 사시도이다.
도 17은 현상제 보급 용기와 현상제 보급 장치를 도시하는 단면도이다.
도 18은 현상제 보급 용기와 현상제 보급 장치를 도시하는 단면도이다.
도 19는 제1 실시예에 따른 현상제 수용부의 내압 추이를 도시하는 도면이다.
도 20의 (a)는 검증 실험에 이용한 현상제 보급 시스템(제1 실시예)을 도시하는 블록도, (b)는 현상제 보급 용기 내에서 생기는 현상을 도시하는 개략도이다.
도 21의 (a)는 검증 실험에 이용한 현상제 보급 시스템(비교예)을 도시하는 블록도, (b)는 현상제 보급 용기 내에서 생기는 현상을 도시하는 개략도이다.
도 22는 제2 실시예의 현상제 보급 용기를 도시하는 사시도이다.
도 23은 도 22의 현상제 보급 용기의 단면도이다.
도 24는 제3 실시예의 현상제 보급 용기를 도시하는 사시도이다.
도 25는 제3 실시예의 현상제 보급 용기를 도시하는 사시도이다.
도 26은 제3 실시예의 현상제 보급 용기를 도시하는 사시도이다.
도 27은 제4 실시예의 현상제 보급 용기를 도시하는 사시도이다.
도 28은 제4 실시예의 현상제 보급 용기를 도시하는 단면 사시도이다.
도 29는 제4 실시예의 현상제 보급 용기를 도시하는 부분 단면도이다.
도 30은 제4 실시예의 다른 실시 형태를 도시하는 단면도이다.
도 31의 (a)는 장착부의 정면도, (b)는 장착부 내부의 부분 확대 사시도이다.
도 32의 (a)는 제5 실시예에 따른 현상제 보급 용기를 도시하는 사시도, (b)는 배출구 주변의 모습을 도시하는 사시도, (c), (d)는 현상제 보급 용기를 현상제 보급 장치의 장착부에 장착한 상태를 도시하는 정면도 및 단면도이다.
도 33의 (a)는 제5 실시예에 따른 현상제 수용부를 도시하는 부분 사시도, (b)는 현상제 보급 용기를 도시하는 단면 사시도이고, (c)는 플랜지부의 내면을 도시하는 단면도이다. (d)는 현상제 보급 용기를 도시하는 단면도이다.
도 34의 (a), (b)는 제5 실시예에 따른 현상제 보급 용기에서의 펌프부에 의한 흡배기 동작 시의 모습을 도시하는 단면도이다.
도 35는 현상제 보급 용기의 캠 홈 형상을 도시하는 전개도이다.
도 36은 현상제 보급 용기의 캠 홈 형상의 일례를 도시하는 전개도이다.
도 37은 현상제 보급 용기의 캠 홈 형상의 일례를 도시하는 전개도이다.
도 38은 현상제 보급 용기의 캠 홈 형상의 일례를 도시하는 전개도이다.
도 39는 현상제 보급 용기의 캠 홈 형상의 일례를 도시하는 전개도이다.
도 40은 현상제 보급 용기의 캠 홈 형상의 일례를 도시하는 전개도이다.
도 41은 현상제 보급 용기의 캠 홈 형상의 일례를 도시하는 전개도이다.
도 42는 현상제 보급 용기의 내압 변화의 추이를 나타내는 그래프이다.
도 43의 (a)는 제6 실시예에 따른 현상제 보급 용기의 구성을 도시하는 사시도, (b)는 현상제 보급 용기의 구성을 도시하는 단면도이다.
도 44는 제7 실시예에 따른 현상제 보급 용기의 구성을 도시하는 단면도이다.
도 45의 (a)는 제8 실시예에 따른 현상제 보급 용기의 구성을 도시하는 사시도, (b)는 현상제 보급 용기의 단면도, (c)는 캠 기어를 도시하는 사시도, (d)는 캠 기어의 회전 결합부를 도시하는 부분 확대도이다.
도 46의 (a)는 제9 실시예에 따른 현상제 보급 용기의 구성을 도시하는 사시도, (b)는 현상제 보급 용기의 구성을 도시하는 단면도이다.
도 47의 (a)는 제10 실시예에 따른 현상제 보급 용기의 구성을 도시하는 사시도, (b)는 현상제 보급 용기의 구성을 도시하는 단면도이다.
도 48의 (a) 내지 (d)는 구동 변환 기구의 동작을 도시하는 도면이다.
도 49의 (a)는 제11 실시예에 따른 현상제 보급 용기의 구성을 도시하는 사시도, (b), (c)는 구동 변환 기구의 동작을 도시하는 도면이다.
도 50의 (a)는 제12 실시예에 따른 현상제 보급 용기의 구성을 도시하는 단면 사시도, (b), (c)는 펌프부에 의한 흡배기 동작의 모습을 도시하는 단면도이다.
도 51의 (a)는 제12 실시예에 따른 현상제 보급 용기의 다른 예를 도시하는 사시도, (b)는 현상제 보급 용기의 커플링부를 도시하는 도면이다.
도 52의 (a)는 제13 실시예에 따른 현상제 보급 용기의 구성을 도시하는 단면 사시도, (b), (c)는 펌프부에 의한 흡배기 동작의 모습을 도시하는 단면도이다.
도 53의 (a)는 제14 실시예에 따른 현상제 보급 용기의 구성을 도시하는 사시도, (b)는 현상제 보급 용기의 구성을 도시하는 단면 사시도, (c)는 현상제 수용부 단부의 구성을 도시하는 도면, (d), (e)는 펌프부의 흡배기 동작 시의 모습을 도시하는 도면이다.
도 54의 (a)는 제15 실시예에 따른 현상제 보급 용기의 구성을 도시하는 사시도, (b)는 플랜지부의 구성을 도시하는 사시도, (c)는 원통부의 구성을 도시하는 사시도이다.
도 55의 (a), (b)는 제15 실시예에 따른 현상제 보급 용기의 펌프부에 의한 흡배기 동작의 모습을 도시하는 단면도이다.
도 56은 제15 실시예에 따른 현상제 보급 용기의 펌프부의 구성을 도시하는 도면이다.
도 57의 (a), (b)는 제16 실시예에 따른 현상제 보급 용기의 구성을 도시하는 개략 단면도이다.
도 58의 (a), (b)는 제17 실시예에 따른 현상제 보급 용기의 원통부 및 플랜지부를 도시하는 사시도이다.
도 59의 (a), (b)는 제17 실시예에 따른 현상제 보급 용기의 부분 단면 사시도이다.
도 60은 제17 실시예에 따른 펌프의 동작 상태와 회전 셔터의 개폐 타이밍과의 관계를 도시하는 시간도이다.
도 61은 제18 실시예에 따른 현상제 보급 용기를 도시하는 부분 단면 사시도이다.
도 62의 (a) 내지 (c)는 제18 실시예에 따른 펌프부의 동작 상태를 도시하는 부분 단면도이다.
도 63은 제18 실시예에 따른 펌프의 동작 상태와 구획 밸브의 개폐 타이밍과의 관계를 도시하는 시간도이다.
도 64의 (a)는 제19 실시예에 따른 현상제 보급 용기의 부분 사시도, (b)는 플랜지부의 사시도, (c)는 현상제 보급 용기의 단면도이다.
도 65의 (a)는 제20 실시예에 따른 현상제 보급 용기의 구성을 도시하는 사시도, (b)는 현상제 보급 용기의 단면 사시도이다.
도 66은 제20 실시예에 따른 현상제 보급 용기의 구성을 도시하는 부분 단면 사시도이다.
도 67의 (a) 내지 (d)는 비교예에 따른 현상제 보급 용기와 현상제 보급 장치의 단면도를 도시한 것이며, 현상제 보급 공정의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 68은 다른 비교예에 따른 현상제 보급 용기와 현상제 보급 장치를 도시하는 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 현상제 보급 용기 및 현상제 보급 시스템에 대해서 구체적으로 설명한다. 또, 이하에 있어서, 특별한 기재가 없는 한, 발명의 사상 범위 내에 있어서 현상제 보급 용기의 다양한 구성을 마찬가지인 기능을 발휘하는 공지의 다른 구성으로 치환하는 것이 가능하다. 즉, 특별한 기재가 없는 한, 후술하는 실시예에 기재된 현상제 보급 용기의 구성에만 한정할 의도는 없다.
(제1 실시예)
우선, 화상 형성 장치의 기본 구성에 대해서 설명하고, 계속해서 이 화상 형성 장치에 탑재되는 현상제 보급 시스템을 구성하는 현상제 보급 장치와 현상제 보급 용기의 구성에 대해서 차례로 설명한다.
(화상 형성 장치)
현상제 보급 용기(소위, 토너 카트리지)가 착탈 가능(제거 가능)하게 장착되는 현상제 보급 장치가 탑재된 화상 형성 장치의 일례로서, 전자 사진 방식을 채용한 복사기(전자 사진 화상 형성 장치)의 구성에 대해서 도 1을 이용하여 설명한다.
도 1에 있어서, 부호 100은 복사기 본체(이하, 화상 형성 장치 본체 혹은 장치 본체라고 함)이다. 또한, 부호 101은 원고이며, 원고대 글래스(102) 위에 놓인다. 그리고 원고의 화상 정보에 따른 광상을 광학부(103)의 복수의 미러(M)와 렌즈(Ln)에 의해, 전자 사진 감광체(104)(이하, 감광체) 위에 결상시킴으로써 정전 잠상을 형성한다. 이 정전 잠상은 건식 현상기(1성분 현상기)(201)에 의해 현상제(건식 분체)로서의 토너(1성분 자성 토너)를 이용해서 가시화된다.
또, 본 예에서는, 현상제 보급 용기(1)로부터 보급해야 할 현상제로서 1성분 자성 토너를 이용한 예에 대해서 설명하지만, 이러한 예뿐만 아니라, 후술하는 바와 같은 구성으로 해도 상관없다.
구체적으로는, 1성분 비자성 토너를 이용해서 현상을 행하는 1성분 현상기를 이용할 경우, 현상제로서 1성분 비자성 토너를 보급하게 된다. 또한, 자성 캐리어와 비자성 토너를 혼합한 2성분 현상제를 이용해서 현상을 행하는 2성분 현상기를 이용할 경우, 현상제로서 비자성 토너를 보급하게 된다. 또, 이 경우, 현상제로서 비자성 토너와 함께 자성 캐리어도 아울러 보급하는 구성으로 해도 상관없다.
부호 105 내지 108은 기록 매체(이하,「시트」라고도 함)(S)를 수용하는 카세트이다. 이들 카세트(105 내지 108)에 적재된 시트(S) 중, 복사기의 액정 조작부로부터 조작자(사용자)가 입력한 정보 혹은 원고(101)의 시트 사이즈를 기초로 최적의 카세트가 선택된다. 여기서 기록 매체로서는 용지에 한정되지 않고, 예를 들어 OHP 시트 등 적절하게 사용, 선택할 수 있다.
그리고 급송 분리 장치(105A 내지 108A)에 의해 반송된 1매의 시트(S)를, 반송부(109)를 경유해서 레지스트 롤러(110)까지 반송하고, 감광체(104)의 회전과, 광학부(103)의 스캔 타이밍을 동기시켜서 반송한다.
부호 111, 112는 전사 대전기, 분리 대전기이다. 여기에서, 전사 대전기(111)에 의해, 감광체(104) 위에 형성된 현상제에 의한 상을 시트(S)에 전사한다. 그리고 분리 대전기(112)에 의해, 현상제상(토너상)이 전사된 시트(S)를 감광체(104)로부터 분리한다.
이 후, 반송부(113)에 의해 반송된 시트(S)는, 정착부(114)에 있어서 열과 압에 의해 시트 위의 현상제상을 정착시킨 후, 한쪽 면 카피인 경우에는 배출 반전부(115)를 통과하여, 배출 롤러(116)에 의해 배출 트레이(117)로 배출된다.
또한, 양면 카피인 경우에는, 시트(S)는 배출 반전부(115)를 통해, 한번 배출 롤러(116)에 의해 일부가 장치 밖으로 배출된다. 그리고 이 후, 시트(S)의 종단부가 플래퍼(118)를 통과하고, 배출 롤러(116)에 아직 협지되어 있는 타이밍에서 플래퍼(118)를 제어하는 동시에 배출 롤러(116)를 역회전시킴으로써, 다시 장치 내로 반송된다. 또한, 이후, 재급송 반송부(119, 120)를 경유해서 레지스트 롤러(110)까지 반송된 후, 한쪽 면 카피인 경우와 마찬가지의 경로를 찾아가서 배출 트레이(117)로 배출된다.
상기 구성의 장치 본체(100)에 있어서, 감광체(104) 주위에는 현상 수단으로서의 현상기(201), 클리닝 수단으로서의 클리너부(202), 대전 수단으로서의 1차 대전기(203) 등의 화상 형성 프로세스 기기가 설치되어 있다. 또, 현상기(201)는 원고(101)의 화상 정보를 기초로 하여 광학부(103)에 의해 감광체(104)에 형성된 정전 잠상에 현상제를 부착시킴으로써 현상하는 것이다. 또한, 1차 대전기(203)는, 감광체(104) 위에 원하는 정전상을 형성하기 위해 감광체 표면을 똑같이 대전하기 위한 것이다. 또한, 클리너부(202)는 감광체(104)에 잔류하고 있는 현상제를 제거하기 위한 것이다.
도 2는, 화상 형성 장치의 외관도이다. 화상 형성 장치의 외장 커버의 일부인 교환용 전방 커버(40)를 조작자가 열면, 후술하는 현상제 보급 장치(8)의 일부가 나타난다.
그리고 이 현상제 보급 장치(8) 내에 현상제 보급 용기(1)를 삽입함으로써, 현상제 보급 용기(1)는 현상제 보급 장치(8)로 현상제를 보급 가능한 상태로 세트된다. 한편, 조작자가 현상제 보급 용기(1)를 교환할 때는, 장착 시와는 반대 조작을 행함으로써 현상제 보급 장치(8)로부터 현상제 보급 용기(1)를 취출하고, 새로운 현상제 보급 용기(1)를 다시 세트하면 된다. 여기에서는, 교환용 전방 커버(40)는 현상제 보급 용기(1)를 착탈(교환)하기 위한 전용 커버이며, 현상제 보급 용기(1)를 착탈하기 위해서만 개폐된다. 또, 장치 본체(100)의 보수는, 전면 커버(100c)를 개폐함으로써 행해진다.
(현상제 보급 장치)
다음에, 현상제 보급 장치(8)에 대해서, 도 3, 도 4, 도 5를 이용하여 설명한다. 도 3은 현상제 보급 장치(8)의 개략 사시도이다. 도 4는 도 3의 이면측으로부터 본 현상제 보급 장치(8)의 개략 사시도이다. 도 5는 현상제 보급 장치(8)의 개략 단면도이다.
현상제 보급 장치(8)에는, 현상제 보급 용기(1)가 제거 가능(착탈 가능)하게 장착되는 장착부(장착 공간)(8f)가 마련되어 있다. 또한, 후술하는 현상제 보급 용기(1)의 배출구(배출 구멍)(1c)로부터 배출된 현상제를 수납하기 위한 현상제 수납구(현상제 수납 구멍)(8a)가 마련되어 있다. 또, 현상제 수납구(8a)의 지름은, 장착부(8f) 내가 현상제에 의해 더러워져 버리는 것을 가급적 방지할 목적으로, 현상제 보급 용기(1)의 배출구(1c)와 대략 동일하게 하는 것이 바람직하다. 현상제 수납구(8a)와 배출구(1c)의 지름이 동일하면, 각각의 구의 내면 이외에 현상제가 부착되어 더러워지는 것을 방지할 수 있기 때문이다.
본 예에서는, 현상제 수납구(8a)는 현상제 보급 용기(1)의 배출구(1c)에 맞추어, 미세구(핀홀)로 되어 있으며, 약 ø 2㎜로 설정되어 있다.
또한, 현상제 보급 용기(1)의 위치를 고정하기 위한 L자 형상의 위치 결정 가이드(보유 지지 부재)(8b)가 설치되어 있고, 이 위치 결정 가이드(8b)에 의해 현상제 보급 용기(1)의 장착부(8f)로의 장착 방향이 A 방향이 되도록 구성되어 있다. 또, 현상제 보급 용기(1)의 장착부(8f)로부터의 제거 방향은, A 방향과는 반대 방향이 된다.
또한, 현상제 보급 장치(8)는, 그 하부에 현상제를 일시적으로 저장해 두는 호퍼(8g)가 설치되어 있다. 이 호퍼(8g) 내에는, 도 5에 도시한 바와 같이 현상기(201)의 일부인 현상제 호퍼부(201a)로 현상제를 반송하기 위한 반송 스크류(11)와, 현상제 호퍼부(201a)와 연통한 개구(8e)가 마련되어 있다. 또한, 본 실시예에 있어서 호퍼(8g)의 용적은 130㎤로 되어 있다.
도 1에 도시한 현상기(201)는, 전술한 바와 같이, 원고(101)의 화상 정보를 기초로 하여 감광체(104) 위에 형성된 정전 잠상을, 현상제를 이용하여 현상하는 것이다. 또한, 현상기(201)에는 현상제 호퍼부(201a) 외에, 현상 롤러(201f)가 설치되어 있다.
이 현상제 호퍼부(201a)에는, 현상제 보급 용기(1)로부터 보급된 현상제를 교반하기 위한 교반 부재(201c)가 설치되어 있다. 그리고 이 교반 부재(201c)에 의해 교반된 현상제는, 반송 부재(201d)에 의해 반송 부재(201e)측으로 보내진다.
그리고 반송 부재(201e, 201b)에 의해 차례로 반송되어 온 현상제는, 현상 롤러(201f)에 담지되어, 최종적으로 감광체(104)로 공급된다.
또한, 현상제 보급 장치(8)에는, 도 3, 도 4에 도시한 바와 같이, 후술하는 현상제 보급 용기(1)를 구동하는 구동 기구로서 기능을 하는 걸림 부재(9)와 기어(10)를 가지고 있다.
이 걸림 부재(9)는, 현상제 보급 용기(1)가 현상제 보급 장치(8)의 장착부(8f)에 장착되었을 때에, 현상제 보급 용기(1)의 구동 입력부로서 기능을 하는 걸림부(3)와 걸림 고정되도록 구성되어 있다.
또한, 이 걸림 부재(9)는 현상제 보급 장치(8)의 장착부(8f)에 형성된 긴 구멍부(8c)에 헐겁게 끼워져 있고, 장착부(8f)에 대하여, 도면 중, 상하 방향으로 이동 가능한 구성으로 되어 있다. 또한, 이 걸림 부재(9)는 후술하는 현상제 보급 용기(1)의 걸림부(3)(도 9 참조)와의 삽입성을 고려하여 그 선단부에 테이퍼부(9d)가 설치되어 있고, 둥근 막대 형상으로 되어 있다.
또한, 이 걸림 부재(9)의 걸림부(9a)[걸림부(3)와 결합하는 결합 부위]는, 도 4에 도시한 레일부(9b)에 연결되어 있으며, 레일부(9b)는 현상제 보급 장치(8)의 가이드부(8d)에 그 양측단부가 보유 지지되어, 도면 중, 상하 방향으로 이동 가능한 구성으로 되어 있다.
그리고 레일부(9b)에는, 기어부(9c)가 설치되어 있고, 기어(10)와 결합하고 있다. 또한, 이 기어(10)는 구동 모터(500)와 연결되어 있다. 따라서, 화상 형성 장치(100)에 설치된 제어 장치(600)에 의해 구동 모터(500)의 회전 방향을 주기적으로 역전시키는 제어를 행함으로써, 걸림 부재(9)가 긴 구멍(8c)을 따라, 도면 중, 상하 방향으로 왕복 운동하는 구성으로 되어 있다.
(현상제 보급 장치에 의한 현상제 보급 제어)
다음에 현상제 보급 장치(8)에 의한 현상제 보급 제어에 대해서, 도 6, 도 7을 이용하여 설명한다. 도 6은 제어 장치(600)의 기능 구성을 도시하는 블록도이며, 도 7은 보급 동작의 흐름을 설명하는 흐름도이다.
본 예에서는, 후술하는 현상제 보급 용기(1)의 흡기 동작에 수반하여 현상제 보급 장치(8)측으로부터 현상제 보급 용기(1) 내로 현상제가 역류하지 않도록, 호퍼(8g) 내에 일시적으로 저류되는 현상제의 양(현상제면의 높이)을 제한하고 있다. 따라서, 본 예에서는, 호퍼(8g) 내에 수용되어 있는 현상제의 양을 검출하는 현상제 센서(8k)(도 5 참조)를 설치하고 있다. 그리고 도 6에 도시한 바와 같이, 그 현상제 센서(8k)의 출력에 따라서 제어 장치(600)가 구동 모터(500)를 작동/비작동의 제어를 행함으로써, 호퍼(8g) 내에 일정량 이상의 현상제가 수용되지 않도록 구성하고 있다. 그 제어 흐름에 대해서 설명한다. 우선, 도 7에 도시한 바와 같이, 현상제 센서(8k)가 호퍼(8g) 내의 현상제 잔량을 체크한다(S100). 그리고 현상제 센서(8k)에 의해 검출된 현상제 수용량이 소정 미만이라고 판정된 경우, 즉 현상제 센서(8k)에 의해 현상제가 검출되지 않은 경우, 구동 모터(500)를 구동하고, 일정 시간, 현상제의 보급을 실행한다(S101).
그 결과, 현상제 센서(8k)에 의해 검출된 현상제 수용량이 소정량에 달하였다고 판정된 경우, 즉, 현상제 센서(8k)에 의해 현상제가 검출된 경우, 구동 모터(500)의 구동을 오프하고, 현상제의 보급 동작을 정지한다(S102). 이 보급 동작의 정지에 의해, 일련의 현상제 보급 공정이 종료된다.
이러한 현상제 보급 공정은, 화상 형성에 수반하여 현상제가 소비되어 호퍼(8g) 내의 현상제 수용량이 소정량 미만이 되면, 반복 실행되는 구성으로 되어 있다.
또, 본 예에서는, 현상제 보급 용기(1)로부터 배출된 현상제를, 호퍼(8g) 내에 일시적으로 저류하고, 그 후, 현상기로 보급하는 구성으로 하고 있지만, 이하와 같은 현상제 보급 장치의 구성으로 해도 상관없다.
특히 장치 본체(100)가 저속기인 경우에는, 본체의 컴팩트화, 저비용화가 요구된다. 이 경우, 도 8에 도시한 바와 같이 현상제 보급 용기(1)로부터 현상제를 직접 현상기(201)에 보급하는 구성이 바람직하다. 구체적으로는, 전술한 호퍼(8g)를 생략하고, 현상제 보급 용기(1)로부터 현상기(201)로 직접적으로 현상제를 보급하는 구성이다. 이 도 8은, 현상제 보급 장치로서 2성분 현상기(201)를 이용한 예다. 이 현상기(201)에는, 현상제가 보급되는 교반실과 현상 롤러(201f)로 현상제를 공급하는 현상실을 가지고 있으며, 교반실과 현상실에는 현상제 반송 방향이 서로 반대 방향이 되는 스크류(201d)가 설치되어 있다. 그리고 교반실과 현상실은 길이 방향 양단부에 있어서 서로 연통하고 있으며, 2성분 현상제는 이들 2개의 방을 순환 반송되는 구성으로 되어 있다. 또한, 교반실에는 현상제 중의 토너 농도를 검출하는 자기 센서(201g)가 설치되어 있고, 이 자기 센서(201g)의 검출 결과를 기초로 하여 제어 장치(600)가 구동 모터(500)의 동작을 제어하는 구성으로 되어 있다. 이 구성의 경우, 현상제 보급 용기(1)로부터 보급되는 현상제는, 비자성 토너, 혹은 비자성 토너 및 자성 캐리어가 된다.
본 예에서는, 후술하는 바와 같이, 현상제 보급 용기(1) 내의 현상제는 배출구(1c)로부터 중력 작용만으로는 대부분 배출되지 않고, 펌프(2)에 의한 배기 동작에 의해 현상제가 배출되므로, 배출량의 변동을 억제할 수 있다. 그로 인해, 호퍼(8g)를 생략한 도 8과 같은 예라도, 마찬가지로, 후술하는 현상제 보급 용기(1)의 적용이 가능하다.
(현상제 보급 용기)
다음에, 본 발명의 실시 형태에 따른 현상제 보급 용기(1)에 대해서, 도 9, 도 10을 이용하여 설명한다. 도 9는 현상제 보급 용기(1)의 개략 사시도이다. 또한, 도 10은 현상제 보급 용기(1)의 개략 단면도이다.
도 9에 도시한 바와 같이, 현상제 보급 용기(1)는 현상제를 수용하는 현상제 수용부로서 기능을 하는 용기 본체(1a)를 가지고 있다. 또, 도 10에 도시한 부호 1b는, 용기 본체(1a) 내의 현상제가 수용되는 현상제 수용 공간을 나타내고 있다. 즉, 본 예에서는, 현상제 수용부로서 기능을 하는 현상제 수용 공간(1b)은, 용기 본체(1a)와 후술하는 펌프(2)의 내부 공간을 합한 것이 된다. 본 예에서는, 체적 평균 입경이 5㎛ 내지 6㎛의 건식분체인 1성분 토너가 현상제 수용 공간(1b)에 수용되어 있다.
또한, 본 예에서는, 펌프부로서, 그 용적이 변화 가능한 용적 가변형 펌프(2)를 채용하고 있다. 구체적으로는, 펌프(2)로서, 현상제 보급 장치(8)로부터 받은 구동력에 의해 신축 가능한 주름 상자 형상의 신축부(주름 상자부, 신축 부재)(2a)가 설치된 것을 채용하고 있다.
본 예의 주름 상자 형상의 펌프(2)는, 도 9, 도 10에 도시한 바와 같이, 「바깥쪽으로 접힘」부와「안쪽으로 접힘」부가 주기적으로 교대로 설치되어 있고, 그 주름에 따라(그 주름을 기점으로 하여), 절첩되거나 신장하거나 할 수 있다. 따라서, 본 예와 같이, 주름 상자 형상의 펌프(2)를 채용한 경우, 신축량에 대한 용적 변화량의 변동을 적게 할 수 있으므로, 안정된 용적 가변 동작을 행할 수 있게 된다.
여기서 본 실시예에 있어서는, 현상제 수용 공간(1b)의 전체 용적은 480㎤이고, 그 중에서, 펌프부(2)의 용적은 160㎤[신축부(2a)가 자연 길이일 때]이며, 본 예에서는 펌프부(2)를 자연 길이에서 신장하는 방향으로 펌핑 동작을 행하는 설정으로 되어 있다.
또한, 펌프부(2)의 신축부(2a)의 신축에 의한 용적 변화량은 15㎤이며, 펌프(2)의 최대 신장 시의 전체 용적은 495㎤로 설정되어 있다.
또, 현상제 보급 용기(1)에는 240g의 현상제가 충전되어 있다.
또한, 걸림 부재(9)를 구동하는 구동 모터(500)를 제어 장치(600)가 제어함으로써, 용적 변화 속도가 90㎤/s가 되도록 설정되어 있다. 또, 용적 변화량, 용적 변화 속도는 현상제 보급 장치(8)측으로부터의 요구 배출량을 감안해서 적절히 설정할 수 있다.
또, 본 예의 펌프(2)는 주름 상자 형상의 것을 채용하고 있지만, 현상제 수용 공간(1b) 내의 공기량(압력)을 변화시킬 수 있는 펌프이면, 다른 구성이라도 상관없다. 예를 들어, 펌프부(2)로서, 1축 편심 스크류 펌프를 이용하는 구성이라도 상관없다. 이 경우, 1축 편심 스크류 펌프에 의한 흡배기를 행하기 위한 개구가 별도로 필요해지고, 그 개구로부터 현상제가 누설되어 버리는 것을 방지하기 위한 필터 등의 기구가 필요해져 버린다. 또한 1축 편심 스크류 펌프를 구동하기 위한 토크가 매우 높으므로 화상 형성 장치 본체(100)로의 부하가 증대한다. 따라서, 이러한 폐해가 없는, 주름 상자 형상의 펌프 쪽이 보다 바람직하다.
또한, 현상제 수용 공간(1b)이 펌프부(2)의 내부 공간만이 되는 구성이라도 아무런 상관이 없다. 즉, 이 경우, 펌프부(2)가 현상제 수용부(1b)로서의 기능도 동시에 완수하게 된다.
또한, 펌프부(2)의 접합부(2b)와 용기 본체(1a)의 피접합부(1i)가 열 용착에 의해 일체화되어 있고, 여기에서 현상제가 누설되지 않도록 현상제 수용 공간(1b)의 기밀성이 유지되도록 구성되어 있다.
또한, 현상제 보급 용기(1)에는 현상제 보급 장치(8)의 구동 기구와 결합 가능하게 설치되고, 이 구동 기구로부터 펌프부(2)를 구동하기 위한 구동력이 입력되는 구동 입력부(구동력 받침부, 구동 연결부, 결합부)로서 걸림부(3)가 설치되어 있다.
구체적으로는, 현상제 보급 장치(8)의 걸림 부재(9)와 걸림 고정 가능한 걸림부(3)는, 펌프부(2)의 상단부에 접착제에 의해 부착되어 있다. 또한, 걸림부(3)에는, 도 9에 도시한 바와 같이, 중앙에 걸림 구멍(3a)이 형성되어 있다. 현상제 보급 용기(1)가 장착부(8f)(도 3 참조)에 장착되었을 때에 이 걸림 구멍(3a)에 걸림 부재(9)가 삽입되는 것으로, 양자가 실질적으로 일체화된다(삽입성을 고려해서 약간 덜걱거림이 있음). 이에 의해, 도 9에 도시한 바와 같이, 신축부(2a)의 신축 방향인 p 방향, q 방향에 대하여 걸림부(3)와 걸림 부재(9)의 상대 위치가 고정된다. 또, 펌프부(2)와 걸림부(3)는, 예를 들어 사출 성형법이나 블로우 성형법 등을 이용해서 일체적으로 형성된 것을 이용하는 것이 보다 바람직하다.
이와 같이 하여 걸림 부재(9)와 실질적으로 일체화된 걸림부(3)는, 걸림 부재(9)로부터 펌프부(2)의 신축부(2a)를 신축시키기 위한 구동력이 입력된다. 그 결과, 걸림 부재(9)의 상하 이동에 수반하여, 이에 추종해서 펌프부(2)의 신축부(2a)를 신축시킬 수 있게 된다.
즉, 펌프부(2)는 구동 입력부로서 기능을 하는 걸림부(3)가 받은 구동력에 의해 배출구(1c)를 통해 현상제 보급 용기의 내부를 향하는 기류와 현상제 보급 용기로부터 외부를 향하는 기류를 교대로 반복하여 발생시키는 기류 발생 기구로서 기능을 한다.
또, 본 예에서는, 둥근 막대 형상이 되는 걸림 부재(9)와 둥근 구멍 형상이 되는 걸림부(3)를 이용해서 양자를 실질적으로 일체화시키는 예로 하고 있지만, 신축부(2a)의 신축 방향(p 방향, q 방향)에 대하여 서로의 상대 위치를 고정할 수 있으면, 다른 구조로 해도 상관없다. 예를 들어, 걸림부(3)를 막대 형상 부재로 하면서 걸림 부재(9)를 걸림 구멍으로 하는 예나, 걸림부(3)와 걸림 부재(9)의 단면 형상을, 삼각형이나 사각형 등의 다각형이나, 타원이나 별 모양형 등 그 밖의 형상으로 하는 것도 가능하다. 또는, 종래 공지의 다른 걸림 구성을 채용해도 상관없다.
또한, 용기 본체(1a)의 하단부의 플랜지부(1g)에는, 현상제 수용 공간(1b)에 있는 현상제의 현상제 보급 용기(1) 밖으로의 배출을 허용하는 배출구(1c)가 형성되어 있다. 배출구(1c)에 대해서는 이후에 상세하게 설명한다.
또한, 도 10에 도시한 바와 같이, 용기 본체(1a)의 하부는 배출구(1c)를 향해 경사면(1f)이 형성되어 있고, 현상제 수용 공간(1b)에 수용된 현상제는 중력에 의해 경사면(1f)을 미끄러져서 떨어져 배출구(1c) 근방으로 모이는 형상으로 되어 있다. 본 예에서는, 이 경사면(1f)의 경사 각도[현상제 보급 용기(1)가 현상제 보급 장치(8)에 세트된 상태에 있어서의 수평면과 이루는 각도]는, 현상제인 토너의 안식각보다도 큰 각도로 설정되어 있다.
또, 배출구(1c) 주변부의 형상에 대해서는, 도 10에 도시한 바와 같이 배출구(1c)와 용기 본체(1a) 내부와의 접속부의 형상을 평평한 형상(도 10 중의 부호 1w)로 하는 것 이외에는, 도 11에 도시한 바와 같이 경사면(1f)과 배출구(1c)를 접속한 형상도 있다.
도 10에 도시한 평평한 형상에서는 현상제 보급 용기(1)의 높이 방향의 공간 효율이 좋고, 도 11에 도시한 경사면(1f)과 접속한 형상에서는 경사면(1f)에 남는 현상제가 배출구(1c)로 유도되므로 잔량이 적다고 하는 등의 이점이 있다. 이상과 같이 배출구(1c) 주변부의 형상에 대해서는 필요에 따라서 적절히 선택하는 것이 가능하다.
본 실시예에서는, 도 10에 도시한 평평한 형상을 선택한다.
또한, 현상제 보급 용기(1)는 배출구(1c)만이 현상제 보급 용기(1) 외부와 연통하고 있으며, 배출구(1c)를 제외하고 실질 밀폐되어 있다.
다음에, 배출구(1c)를 개폐하는 셔터 기구에 대해서 도 3, 도 10을 이용하여 설명한다.
현상제 보급 용기(1)를 수송할 때의 현상제 누설을 방지하기 위해, 배출구(1c)의 주위를 둘러싸도록 탄성체로 형성된 시일 부재(4)가 플랜지부(1g)의 하면에 접착, 고정되어 있다. 이 시일 부재(4)가 플랜지부(1g)의 하면과의 사이에서 압축되도록, 배출구(1c)를 밀폐하기 위한 셔터(5)가 설치되어 있다. 이 셔터(5)는, 압박 부재인 스프링(도시 생략)에 의해 폐쇄 방향으로 상시 압박된 상태(스프링의 신장력으로 압박)에 있다.
이 셔터(5)는, 현상제 보급 용기(1)를 장착하는 동작에 연동하여, 현상제 보급 장치(8)에 형성된 부딪힘부(8h)(도 3)의 단부면에 부딪힘으로써, 스프링이 줄어 개봉이 행해지도록 구성되어 있다. 이때, 현상제 보급 용기(1)의 플랜지부(1g)가 현상제 보급 장치(8)측의 위치 결정 가이드(8b)와 부딪힘부(8h) 사이에 삽입되어, 현상제 보급 용기(1)의 측면(1k)(도 9 참조)이 현상제 보급 장치(8)의 스토퍼부(8i)에 접촉한다. 그 결과, 현상제 보급 장치(8)에 대한 장착 방향(A 방향)의 위치가 결정된다(도 17 참조).
이와 같이, 플랜지부(1g)가 위치 결정 가이드(8b)에 가이드되면서 현상제 보급 용기(1)의 삽입 동작이 완료된 시점에서, 배출구(1c)와 현상제 수납구(8a)의 위치가 합치한다.
또한, 현상제 보급 용기(1)의 삽입 동작이 완료된 시점에서, 배출구(1c)와 수납구(8a) 사이는 시일 부재(4)(도 17)에 의해, 외부로 현상제가 누설되지 않도록 시일된다.
그리고 현상제 보급 용기(1)의 삽입 동작에 수반하여, 현상제 보급 용기(1)의 걸림부(3)의 걸림 구멍(3a)에 걸림 부재(9)가 삽입되어, 양자가 일체화된다.
또한, 이때, 현상제 보급 용기(1)의 현상제 보급 장치(8)에 대한 장착 방향(A 방향)과 직교하는 방향(도 3에 있어서 상하 방향)의 위치도 위치 결정 가이드(8b)의 L자부에 의해 결정된다. 즉, 위치 결정부로서의 플랜지부(1g)는 현상제 보급 용기(1)가 상하 방향[펌프(2)의 왕복 운동 방향]으로 움직여 버리는 것을 방지하는 역할도 하고 있다.
여기까지가, 현상제 보급 용기(1)의 일련의 장착 공정이 된다. 즉, 조작자가 교환용 전방 커버(40)를 닫는 것으로, 장착 공정이 완료된다.
또, 현상제 보급 장치(8)로부터의 현상제 보급 용기(1)의 제거 공정은, 전술한 장착 공정과는 반대의 순서로 조작을 행하면 좋다.
구체적으로는, 교환용 전방 커버(40)를 열고, 현상제 보급 용기(1)를 장착부(8f)로부터 취출하면 된다. 이때, 부딪힘부(8h)에 의한 간섭 상태가 해제됨으로써, 스프링(도시 생략)에 의해 셔터(5)가 폐쇄된다.
또한, 본 예에서는, 용기 본체(1a)[현상제 수용 공간(1b)]의 내압을, 대기압(외기압)보다도 낮게 한 상태(감압 상태, 부압 상태)와, 대기압보다도 높게 한 상태(가압 상태, 정압 상태)로 소정의 주기로 교대로 반복하여 변화시키고 있다. 여기서 대기압(외기압)은, 현상제 보급 용기(1)가 설치된 환경에 있어서의 것이다. 이와 같이, 용기 본체(1a)의 내압을 변화시킴으로써, 배출구(1c)로부터 현상제를 배출시키는 구성으로 되어 있다. 본 예에서는, 480㎤ 내지 495㎤ 사이를 약 0.3초의 주기로 변화(왕복 운동)시키는 구성으로 되어 있다.
용기 본체(1a)의 재질로서는, 내압의 변화에 대하여 크게 찌부러져 버리거나, 크게 팽창되어 버리거나 하지 않을 정도의 강성을 가진 것을 채용하는 것이 바람직하다.
따라서, 본 예에서는, 용기 본체(1a)의 재질로서 폴리스틸렌 수지를 채용하고, 펌프(2)의 재질로서 폴리프로필렌 수지를 이용하고 있다.
또, 사용하는 재질에 관해서, 용기 본체(1a)는 압력에 견딜 수 있는 소재이면, 예를 들어 ABS(아크릴로니트릴·부타디엔·스틸렌 공중합체), 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 수지를 사용하는 것이 가능하다. 또한, 금속제라도 상관없다.
또한, 펌프(2)의 재질에 관해서는, 신축 기능을 발휘하여 용적 변화에 의해 현상제 수용 공간(1b)의 내압을 변화시킬 수 있는 전제의 재료이면 좋다. 예를 들어, ABS(아크릴로니트릴·부타디엔·스틸렌 공중합체), 폴리스틸렌, 폴리에스테르, 폴리에틸렌 등을 얇게 형성한 것이라도 상관없다. 또한, 고무나, 그 밖의 신축성 재료 등을 사용하는 것도 가능하다.
또, 수지 재료의 두께를 조정하는 등하여, 용기 본체(1a), 펌프(2)의 각각이 전술한 기능을 충족시키는 것이면, 용기 본체(1a)와 펌프(2)를 동일한 재질로, 예를 들어 사출 성형법이나 블로우 성형법 등을 이용해서 일체적으로 성형된 것을 이용해도 상관없다.
또한, 본 예에서는, 현상제 보급 용기(1)는 외부와는 배출구(1c)를 통해서만 연통하고 있으며, 배출구(1c)를 제외하고 외부로부터 실질 밀폐된 구성으로 하고 있다. 즉, 펌프(2)에 의해 현상제 보급 용기(1)의 내압을 가압, 감압시켜 배출구(1c)로부터 현상제를 배출하는 구성을 채용하고 있으므로, 안정된 배출 성능이 유지될 정도의 기밀성이 요구된다.
한편, 현상제 보급 용기(1)를 운반할(특히, 공중 수송) 때나 장기간 보존할 때에, 환경의 급격한 변동에 의해 용기의 내압이 급격하게 변동해 버릴 우려가 있다. 예를 들어, 표고가 높은 지역에서 사용하는 경우나, 기온이 낮은 장소에 보관되어 있던 현상제 보급 용기(1)를 기온이 높은 실내로 가지고 들어가 사용하는 경우 등, 현상제 보급 용기(1)의 내부가 외기에 대하여 가압 상태로 되어 버릴 우려가 있다. 이러한 사태가 되면, 용기가 변형되거나, 개봉 시에 현상제가 분출되어 버리는 등의 문제가 생길 수 있다.
따라서, 본 예에서는, 그 대책으로서, 현상제 보급 용기(1)에 지름 ø가 3㎜인 개구를 형성하고, 이 개구에 필터를 설치하고 있다. 필터로서는, 외부로의 현상제 누설은 방지하면서 용기 안과 밖의 통기를 허용하는 특성을 구비한, 니토덴코 가부시끼가이샤 제품인 TEMISH(등록 상표명)를 이용했다. 또, 본 예에서는, 이러한 대책을 실시하고는 있지만, 펌프(2)에 의한 배출구(1c)를 거친 흡기 동작 및 배기 동작에 미치는 영향은 무시할 수 있어, 사실상, 현상제 보급 용기(1)의 기밀성은 유지되고 있다고 할 수 있다.
(현상제 보급 용기의 배출구에 대해서)
본 예에서는, 현상제 보급 용기(1)의 배출구(1c)에 대해서, 현상제 보급 용기(1)가 현상제 보급 장치(8)에 현상제를 보급하는 자세일 때, 중력 작용만으로는 충분히 배출되지 않을 정도의 크기로 설정하고 있다. 즉, 배출구(1c)의 개구 사이즈는, 중력 작용만으로는 현상제 보급 용기로부터 현상제의 배출이 불충분해질 정도로 작게 설정하고 있다[미세구(핀 홀)라고도 함]. 다시 말해서, 배출구(1c)가 현상제로 실질 폐색되도록 그 개구의 크기를 설정하고 있다. 이에 의해, 이하의 효과를 기대할 수 있다.
(1) 배출구(1c)로부터 현상제가 누설되기 어려워진다.
(2) 배출구(1c)를 개방했을 때의 현상제의 과잉 배출을 억제할 수 있다.
(3) 현상제의 배출을 펌프부에 의한 배기 동작에 지배적으로 의존시킬 수 있다.
따라서, 본 발명자들은 중력 작용만으로 충분히 배출되지 않는 배출구(1c)를 어느 정도의 크기로 설정해야 할 것인지, 검증 실험을 행하였다. 이하, 그 검증 실험(측정 방법)과 그 판단 기준을 이하에 설명한다.
저부 중앙에 배출구(원 형상)가 형성된 소정 용적의 직육면체 용기를 준비하고, 용기 내에 현상제를 200g 충전한 후, 충전구를 밀폐하고 배출구를 막은 상태에서 용기를 잘 흔들어 현상제를 충분히 용해시킨다. 이 직육면체 용기는, 용적이 약 1000㎤, 크기는 세로 90㎜ × 가로 92㎜ × 높이 120㎜로 되어 있다.
그 후, 가급적 신속하게 배출구를 연직 하방을 향하게 한 상태에서 배출구를 개봉하고, 배출구로부터 배출된 현상제의 양을 측정한다. 이때, 이 직육면체 용기는, 배출구 이외는 완전히 밀폐된 상태로 한다. 또한, 검증 실험은 온도 24℃, 상대 습도 55%의 환경 하에서 행하였다.
상기 순서로, 현상제의 종류와 배출구의 크기를 바꾸어서 배출량을 측정한다. 또, 본 예에서는, 배출된 현상제의 양이 2g 이하일 경우, 그 양은 무시할 수 있는 레벨이며, 그 배출구가 중력 작용만으로는 충분히 배출되지 않는 크기라고 판단했다.
검증 실험에 이용한 현상제를 표 1에 나타낸다. 현상제의 종류는, 1성분 자성 토너, 2성분 현상기에 이용되는 2성분 비자성 토너, 2성분 현상기에 이용되는 2성분 비자성 토너와 자성 캐리어의 혼합물이다.
이들 현상제의 특성을 나타내는 물성치로서, 유동성을 나타내는 안식각 외에, 분체 유동성 분석 장치(Freeman　Technology사 제품인 파우다레오메이터 FT4)에 의해, 현상제층의 용해되기 쉬움을 나타내는 유동성 에너지에 대해서 측정했다.
현상제 토너체적 현상제의 구성
 안식각
 유동성 에너지
(부피 밀도 0.5g/㎤)
평균입경
A
 7㎛
 2성분 비자성 토너 18°
 2.09×10-3 J
B
 6.5㎛
 2성분 비자성 토너와 22°
 6.80×10-4 J
캐리어의 혼합물
C
 7㎛
 1성분 자성 토너 35°
 4.30×10-4 J
D
 5.5㎛
 2성분 비자성 토너와 40°
 3.51×10-3 J
캐리어의 혼합물
E
 5㎛
 2성분 비자성 토너와 27°
 4.14×10-3 J
캐리어의 혼합물
이 유동성 에너지의 측정 방법에 대해서 도 12를 이용하여 설명한다. 여기서 도 12는 유동성 에너지를 측정하는 장치의 모식도이다.
이 분체 유동성 분석 장치의 원리는, 분체 샘플 중에서 블레이드를 이동시켜, 그 블레이드가 분체 중을 이동하는데 필요한 유동성 에너지를 측정하는 것이다. 블레이드는 프로펠라형으로, 회전하는 동시에 회전축 방향으로도 이동하므로 블레이드의 선단부는 나선을 그리게 된다.
프로펠라형의 블레이드(51)(이하, 블레이드라 부름)로서, 지름이 48㎜이고, 반시계 방향으로 매끄럽게 비틀린 SUS제의 블레이드(형 번호 : C210)를 사용했다. 상세하게는, 48㎜ × 10㎜의 블레이드판의 중심에 블레이드판의 회전면에 대하여 법선 방향으로 회전축이 존재하고, 블레이드판의 양 최외연부(회전축으로부터 24㎜ 부분)의 비틀림 각이 70°, 회전축으로부터 12㎜ 부분의 비틀림 각이 35°로 되어 있다.
유동성 에너지라 함은, 분체층 중에 전술한 바와 같이 나선 형상으로 회전하는 블레이드(51)를 침입시켜, 블레이드가 분체층 중을 이동할 때에 얻을 수 있는 회전 토크와 수직 하중의 총합을 시간 적분해서 얻어진 토탈 에너지를 가리킨다. 이 값이, 현상제 분체층의 용해되기 쉬움을 나타내고 있으며, 유동성 에너지가 큰 경우에는 용해되기 어렵고, 유동성 에너지가 작은 경우에는 용해되기 쉬운 것을 뜻하고 있다.
금회의 측정에서는, 도 12에 도시한 바와 같이, 이 장치의 표준 부품인 ø가 50㎜인 원통 용기(50)(용적 200㎤, 도 12의 L1 = 50㎜)에 각 현상제(T)를 분(粉)면 높이 70㎜(도 12의 L2)가 되도록 충전했다. 충전량은, 측정하는 부피 밀도에 맞추어 조정한다. 또한, 표준 부품인 ø 48㎜의 블레이드(51)를 분체층에 침입시켜, 침입 깊이 10 내지 30㎜ 사이에 얻어진 에너지를 표시한다.
측정 시의 설정 조건으로서는, 블레이드(51)의 회전 속도(tip　speed. 블레이드의 최외연부의 주속)를 60㎜/s, 또한 분체층으로의 연직 방향의 블레이드 진입 속도를, 이동 중의 블레이드(51)의 최외연부가 그리는 궤적과 분체층 표면이 이루는 각 θ(helix　angle. 이후 이루는 각이라 부름)가 10°가 되는 스피드로 했다. 분체층으로의 수직 방향의 진입 속도는 11㎜/s이다[분체층으로의 연직 방향의 블레이드 진입 속도 = 블레이드의 회전 속도 × tan(이루는 각 × π/180)]. 또한, 이 측정에 대해서도 온도 24℃, 상대 습도 55%의 환경 하에서 행하였다.
또, 현상제의 유동성 에너지를 측정할 때의 현상제의 부피 밀도는, 현상제의 배출량과 배출구 크기와의 관계를 검증하는 실험 시의 부피 밀도에 가깝게, 부피 밀도의 변화가 적어 안정되게 측정할 수 있는 부피 밀도로서 0.5g/㎤로 조정했다.
이와 같이 하여 측정된 유동성 에너지를 갖는 현상제(표 1)에 대해서, 검증 실험을 행한 결과를 도 13에 나타낸다. 도 13은, 배출구의 지름과 배출량과의 관계를, 현상제의 종류마다 나타낸 그래프이다.
도 13에 나타내는 검증 결과로부터, 현상제 A 내지 E에 대해서, 배출구의 지름 ø가 4㎜(개구 면적이 12.6㎟ : 원주율은 3.14로 계산, 이하 동일) 이하이면, 배출구로부터의 배출량이 2g 이하가 되는 것이 확인되었다. 배출구의 지름 ø가 4㎜보다고 커지면, 어떠한 현상제라도 배출량이 급격하게 많아지는 것이 확인되었다.
즉, 현상제의 유동성 에너지(부피 밀도가 0.5g/㎤)가 4.3 × 10-4[㎏·㎡/s2(J)] 이상 4.14 × 10-3[㎏·㎡/s2(J)] 이하일 때, 배출구의 지름 ø가 4㎜[개구 면적이 12.6 (㎟)] 이하이면 좋다.
또한, 현상제의 부피 밀도에 대해서는, 이 검증 실험에서는 충분히 현상제를 용해시켜 유동화한 상태에서 측정을 행하고 있으며, 통상적인 사용 환경에서 상정되는 상태(방치된 상태)보다도 부피 밀도가 낮아, 보다 배출되기 쉬운 조건으로 측정을 행하고 있다.
다음에, 도 13의 결과로부터 가장 배출량이 많아지는 현상제 A를 이용하여, 배출구의 지름 ø를 4㎜로 고정하여, 용기 내의 충전량을 30 내지 300g으로 흔들어, 마찬가지의 검증 실험을 행하였다. 그 검증 결과를 도 14에 나타낸다. 도 14의 검증 결과로부터, 현상제의 충전량을 변화시켜도 배출구로부터의 배출량은 대부분 변하지 않는 것을 확인할 수 있었다.
이상의 결과로부터, 배출구를 ø4㎜(면적 12.6㎟) 이하로 함으로써, 현상제의 종류나 부피 밀도 상태에 따르지 않고, 배출구를 아래로 한 상태[현상제 보급 장치(201)로의 보급 자세를 상정]에서, 배출구로부터 중력 작용만으로는 충분히 배출되지 않는 것을 확인할 수 있었다.
한편, 배출구(1c) 크기의 하한값으로서는, 현상제 보급 용기(1)로부터 보급해야 할 현상제(1성분 자성 토너, 1성분 비자성 토너, 2성분 비자성 토너, 2성분 자성 캐리어)가 적어도 통과할 수 있는 값으로 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 현상제 보급 용기(1)에 수용되어 있는 현상제의 입경(토너의 경우에는 체적 평균 입경, 캐리어의 경우에는 개수 평균 입경)보다도 큰 배출구로 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 보급용 현상제에 2성분 비자성 토너와 2성분 자성 캐리어가 포함되어 있는 경우, 큰 쪽의 입경, 즉, 2성분 자성 캐리어의 개수 평균 입경보다도 큰 배출구로 하는 것이 바람직하다.
구체적으로는, 보급용 현상제에 2성분 비자성 토너(체적 평균 입경이 5.5㎛) 및 2성분 자성 캐리어(개수 평균 입경이 40㎛)가 포함되어 있는 경우, 배출구(1c)의 지름을 0.05㎜(개구 면적 0.002㎟) 이상으로 설정하는 것이 바람직하다.
단, 배출구(1c)의 크기를 현상제의 입경에 가까운 크기로 설정하면, 현상제 보급 용기(1)로부터 원하는 양을 배출시키는데 필요로 하는 에너지, 즉 펌프(2)를 동작시키는데 필요로 하는 에너지가 커져 버린다. 또한, 현상제 보급 용기(1)의 제조상에 있어서도 제약이 생기는 경우가 있다. 사출 성형법을 이용해서 수지 부품에 배출구(1c)를 성형하기 위해서는, 배출구(1c)의 부분을 형성하는 금형 부품의 내구성이 엄격해져 버린다. 이상으로부터, 배출구(1c)의 지름 ø는 0.5㎜ 이상으로 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 본 예에서는, 배출구(1c)의 형상을 원 형상으로 하고 있지만, 이러한 형상에 한정되는 것은 아니다. 즉, 지름이 4㎜인 경우에 상당하는 개구 면적인 12.6㎟ 이하의 개구 면적을 갖는 개구이면, 정사각형, 직사각형, 타원이나, 직선과 곡선을 조합한 형상 등으로 변경 가능하다.
단, 원 형상의 배출구는 개구 면적을 동일하게 한 경우, 다른 형상에 비해 현상제가 부착되어 더러워져 버리는 개구 모서리의 둘레 길이가 가장 작다. 그로 인해, 셔터(5)의 개폐 동작에 연동해서 확산되어 버리는 현상제의 양도 적어, 더러워지기 어렵다. 또한, 원 형상의 배출구는 배출 시의 저항도 적어 가장 배출성이 높다. 따라서, 배출구(1c)의 형상으로서는, 배출량과 더러워짐 방지의 균형이 가장 우수한 원 형상이 더욱 바람직하다.
이상에서, 배출구(1c)의 크기에 대해서는, 배출구(1c)를 연직 하방을 향하게 한 상태[현상제 보급 장치(8)로의 보급 자세를 상정]에서, 중력 작용만으로 충분히 배출되지 않는 크기가 바람직하다. 구체적으로는, 배출구(1c)의 지름 ø는, 0.05㎜(개구 면적 0.002㎟) 이상 4㎜(개구 면적 12.6㎟) 이하의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 배출구(1c)의 지름 ø는 0.5㎜(개구 면적 0.2㎟) 이상 4㎜(개구 면적 12.6㎟) 이하의 범위로 설정하는 것이 보다 바람직하다. 본 예에서는, 이상의 관점에서 배출구(1c)를 원 형상으로 하고, 그 개구의 지름 ø를 2㎜로 설정하고 있다.
또, 본 예에서는, 배출구(1c)의 수를 1개로 하고 있지만 그에 한정되는 것은 아니며, 각각의 개구 면적이 전술한 개구 면적의 범위를 만족하도록, 배출구(1c)를 복수 마련하는 구성으로 해도 상관없다. 예를 들어, 지름 ø가 2㎜인 1개의 현상제 수납구(8a)에 대하여, 지름 ø가 0.7㎜인 배출구(1c)를 2개 마련하는 구성이다. 단, 이 경우, 현상제의 배출량(단위 시간당)이 저하되어 버리는 경향이 되므로, 지름 ø가 2㎜인 배출구(1c)를 1개 마련하는 구성의 쪽이 보다 바람직하다.
(현상제 보급 공정)
다음에, 도 15 내지 도 18을 이용하여, 펌프(2)에 의한 현상제 보급 공정에 대해서 설명한다. 도 15는 펌프(2)의 신축부(2a)가 줄어든 상태를 나타내는 개략 사시도이다. 도 16은 펌프(2)의 신축부(2a)가 신장된 상태를 나타내는 개략 사시도이다. 도 17은 펌프(2)의 신축부(2a)가 줄어든 상태를 나타내는 개략 단면도이다. 도 18은 펌프(2)의 신축부(2a)가 신장된 상태를 나타내는 개략 단면도이다.
본 예에서는, 후술하는 바와 같이, 흡기 공정[배출구(1c)를 거친 흡기 동작]과 배기 공정[배출구(1c)를 거친 배기 동작]이 교대로 반복하여 행해지도록, 구동 변환 기구에 의해 회전력의 구동 변환이 행해지는 구성으로 되어 있다. 이하, 흡기 공정과 배기 공정에 대해서, 차례로 상세하게 설명한다.
우선, 펌프를 이용한 현상제의 배출 원리에 대해서 설명한다.
펌프(2)의 신축부(2a)의 동작 원리는 전술한 바와 같다. 다시 설명하면, 도 10에 도시한 바와 같이, 신축부(2a)의 하단부는 용기 본체(1a)에 접합되어 있다. 또한, 이 용기 본체(1a)는 하단부의 플랜지부(1g)를 거쳐 현상 보급 장치(8)의 위치 결정 가이드(8b)에 의해, p 방향, q 방향(필요에 따라서 도 9 참조)으로의 이동이 저지된 상태가 된다. 그로 인해, 용기 본체(1a)와 접합되어 있는 신축부(2a)의 하단부는, 현상제 보급 장치(8)에 대하여 상하 방향의 위치가 고정된 상태가 된다.
한편, 신축부(2a)의 상단부는 걸림부(3)를 거쳐, 걸림 부재(9)에 걸림 고정되어 있고, 이 걸림 부재(9)가 상하 이동함으로써, p 방향, q 방향으로 왕복 운동한다.
따라서, 펌프(2)의 신축부(2a)는 하단부가 고정된 상태에 있으므로, 그것보다도 상측 부분이 신축 동작을 행하게 된다.
다음에, 펌프(2)의 신축부(2a)의 신축 동작(배기 동작 및 흡기 동작)과 현상제 배출과의 관계에 대해서 설명한다.
(배기 동작)
우선, 배출구(1c)를 거친 배기 동작에 대해서 설명한다.
걸림 부재(9)가 하방으로 이동하는 것에 수반하여, 신축부(2a)의 상단부가 p 방향으로 변위함으로써(신축부가 줄어듬), 배기 동작이 행해진다. 구체적으로는, 이 배기 동작에 수반하여 현상제 수용 공간(1b)의 용적이 감소되어 간다. 그때, 용기 본체(1a)의 내부는 배출구(1c)를 제외하고 밀폐되어 있어, 현상제가 배출될 때까지는, 배출구(1c)가 현상제로 실질적으로 막아진 상태로 되어 있으므로, 현상제 수용 공간(1b) 내의 용적이 감소되어 감으로써 현상제 수용 공간(1b)의 내압이 상승해 간다.
이때, 현상제 수용 공간(1b)의 내압은 호퍼(8g) 내의 압력(대기압과 거의 동등)보다도 커지므로, 도 17에 도시한 바와 같이, 현상제는 현상제 수용 공간(1b)과 호퍼(8g)와의 압력차에 의해, 공기압으로 압출된다. 즉, 현상제 수용 공간(1b)으로부터 호퍼(8g)로 현상제(T)가 배출된다. 도 17의 화살표는, 현상제 수용 공간(1b) 내의 현상제(T)로 작용하는 힘의 방향을 나타낸 것이다.
그 후, 현상제와 함께 현상제 수용 공간(1b) 내의 에어도 배출되어 가므로, 현상제 수용 공간(1b)의 내압은 저하되어 간다.
(흡기 동작)
다음에, 배출구(1c)를 거친 흡기 동작에 대해서 설명한다.
걸림 부재(9)가 상방으로 이동하는 것에 수반하여, 펌프(2)의 신축부(2a)의 상단부가 q 방향으로 변위함으로써(신축부가 신장함), 흡기 동작이 행해진다. 구체적으로는, 이 흡기 동작에 수반하여 현상제 수용 공간(1b)의 용적이 증대해 간다. 그때, 용기 본체(1a)의 내부는 배출구(1c)를 제외하고 밀폐된 상태로 되어 있고, 배출구(1c)가 현상제로 실질적으로 막아진 상태로 되어 있다. 그로 인해 현상제 수용 공간(1b) 내의 용적 증가에 수반하여, 현상제 수용 공간(1b)의 내압이 감소되어 간다.
이때, 현상제 수용 공간(1b)의 내압은 호퍼(8g)의 내압(대기압과 거의 동 등)보다도 작아진다. 그로 인해, 도 18에 도시한 바와 같이, 호퍼(8g) 내의 상부에 있는 에어가 현상제 수용 공간(1b)과 호퍼(8g)의 압력차에 의해, 배출구(1c)를 통해 현상제 수용 공간(1b) 내로 이동한다. 도 18의 화살표는, 현상제 수용 공간(1b) 내의 현상제(T)로 작용하는 힘의 방향을 나타내고 있다. 또한, 도 18의 타원으로 나타낸 Z는, 호퍼(8g)로부터 도입된 에어를 모식적으로 나타낸 것이다.
그때, 배출구(1c)를 통해 현상제 보급 장치(8)측으로부터 에어가 도입되므로, 배출구(1c) 근방에 위치하는 현상제를 용해시킬 수 있다. 구체적으로는, 배출구(1c) 근방에 위치하는 현상제에 대하여, 에어를 포함되게 함으로써 부피 밀도를 저하시켜, 현상제를 유동화시킬 수 있다.
이와 같이, 현상제를 유동화시켜 둠으로써, 다음 배기 동작 시에, 배출구(1c)로부터 현상제를 폐색하지 않고 배출시키는 것이 가능해지는 것이다. 따라서, 배출구(1c)로부터 배출되는 현상제(T)의 양(단위 시간당)을, 장기간에 걸쳐 거의 일정하게 하는 것이 가능해진다.
(현상제 수용부의 내압 추이)
다음에, 현상제 보급 용기(1)의 내압이 어떻게 변화되고 있는지에 대한 검증 실험을 행하였다. 이하, 이 검증 실험에 대해서 설명한다.
현상제 보급 용기(1) 내의 현상제 수용 공간(1b)이 현상제로 채워지도록 현상제를 충전한 다음, 펌프(2)를 15㎤의 용적 변화량으로 신축시켰을 때의 현상제 보급 용기(1)의 내압 추이를 측정했다. 현상제 보급 용기(1)의 내압 측정은, 현상제 보급 용기(1)에 압력계(가부시끼가이샤 기엔스사 제품, 형명 : AP-C40)를 접속해서 행하였다.
현상제를 충전한 현상제 보급 용기(1)의 셔터(5)를 열어 배출구(1c)를 외부의 에어와 연통 가능하게 한 상태에서, 펌프(2)를 신축 동작시키고 있을 때의 압력변화의 추이를 도 19에 나타낸다.
도 19에 있어서, 횡축은 시간을 나타내고, 종축은 대기압[기준(0)]에 대한 현상제 보급 용기(1) 내의 상대적인 압력을 나타내고 있다(+가 정압측, -가 부압측을 나타내고 있음).
현상제 보급 용기(1)의 용적이 증가하고, 현상제 보급 용기(1)의 내압이 외부의 대기압에 대하여 부압이 되면, 그 기압차에 의해 배출구(1c)로부터 에어가 도입된다. 또한, 현상제 보급 용기(1)의 용적이 감소되어, 현상제 보급 용기(1)의 내압이 대기압에 대하여 정압이 되면, 내부의 현상제에 압력이 가해진다. 이때, 현상제 및 에어가 배출된 분만큼 내부의 압력이 완화된다.
이 검증 실험에 의해, 현상제 보급 용기(1)의 용적이 증가함으로써 현상제 보급 용기(1)의 내압이 외부의 대기압에 대하여 부압이 되고, 그 기압차에 의해 에어가 도입되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 현상제 보급 용기(1)의 용적이 감소함으로써 현상제 보급 용기(1)의 내압이 대기압에 대하여 정압이 되고, 내부의 현상제에 압력이 가해짐으로써 현상제가 배출되는 것을 확인할 수 있었다. 이 검증 실험에서는, 부압측 압력의 절대치는 1.3㎪, 정압측 압력의 절대치는 3.0㎪였다.
이와 같이, 본 예의 구성의 현상제 보급 용기(1)이면, 펌프(2)에 의한 흡기 동작과 배기 동작에 수반하여 현상제 보급 용기(1)의 내압이 부압 상태와 정압 상태로 교대로 절환되어, 현상제의 배출을 적절하게 행할 수 있게 되는 것이 확인되었다.
이상 설명한 바와 같이, 본 예에서는, 현상제 보급 용기(1)에 흡기 동작과 배기 동작을 행하는 간이한 펌프를 설치한 것으로, 에어에 의한 현상제의 용해 효과를 얻으면서, 에어에 의한 현상제의 배출을 안정적으로 행할 수 있다.
즉, 본 예의 구성이면, 배출구(1c)의 크기가 매우 작은 경우라도, 현상제를 부피 밀도가 작은 유동화한 상태에서 배출구(1c)를 통과시킬 수 있으므로, 현상제에 큰 스트레스를 주는 일 없이, 높은 배출 성능을 확보할 수 있다.
또한, 본 예에서는, 용적 가변형의 펌프(2)의 내부를 현상제 수용 공간(1b)으로서 이용하는 구성으로 하고 있으므로, 펌프(2)의 용적을 증대시켜 내압을 감압시킬 때에, 새로운 현상제 수용 공간을 형성할 수 있다. 따라서, 펌프(2)의 내부가 현상제로 채워져 있는 경우라도, 간이한 구성으로 현상제에 에어를 포함시켜, 부피 밀도를 저하시킬 수 있다(현상제를 유동화시킬 수 있음). 따라서, 현상제 보급 용기(1)에 현상제를 종래 이상으로 고밀도로 충전시킬 수 있게 된다.
또, 이상과 같이, 펌프(2)의 내부 공간을 현상제 수용 공간(1b)으로서 사용하지 않고, 필터(에어는 통과할 수 있지만 토너는 통과할 수 없는 필터)에 의해 펌프(2)와 현상제 수용 공간(1b) 사이를 구획하는 구성으로 해도 상관없다. 단, 펌프의 용적 증대 시에 새로운 현상제 수용 공간을 형성할 수 있는 점에서, 전술한 실시예의 구성 쪽이 보다 바람직하다.
(흡기 공정에 있어서의 현상제의 용해 효과에 대해서)
다음에, 흡기 공정에서의 배출구(1c)를 거친 흡기 동작에 의한 현상제의 용해 효과에 대해서 검증을 행하였다. 또, 배출구(1c)를 거친 흡기 동작에 수반하는 현상제의 용해 효과가 크면, 작은 배기압(적은 펌프 용적 변화량)으로, 다음 배기 공정에 있어서 현상제 보급 용기(1) 내의 현상제의 배출을 즉시 개시시킬 수 있다. 따라서, 본 검증은 본 예의 구성이면, 현상제의 용해 효과가 현저하게 높아지는 것을 나타내기 위한 것이다. 이하, 자세하게 설명한다.
도 20의 (a), 도 21의 (a)에 검증 실험에 이용한 현상제 보급 시스템의 구성을 쉽게 나타낸 블록도를 나타낸다. 도 20의 (b), 도 21의 (b)는 현상제 보급 용기 내에서 생기는 현상을 도시한 개략도이다. 또, 도 20은 본 예와 마찬가지인 방식의 경우이며, 현상제 보급 용기(C)에 현상제 수용부(C1)와 함께 펌프부(P)가 설치되어 있다. 그리고 펌프부(P)의 신축 동작에 의해 현상제 보급 용기(C)의 배출구[본 예와 마찬가지인 배출구(1c)(도시 생략)]를 거친 흡기 동작과 배기 동작을 교대로 행하여, 호퍼(H)에 현상제를 배출하는 것이다. 한편, 도 21은 비교예의 방식인 경우이며, 펌프부(P)를 현상제 보급 장치측에 설치하고, 펌프부(P)의 신축 동작에 의해 현상제 수용부(C1)로의 송기 동작과 현상제 수용부(C1)로부터의 흡인 동작을 교대로 행하여, 호퍼(H)에 현상제를 배출시키는 것이다. 또, 도 20, 도 21에 있어서, 현상제 수용부(C1), 호퍼(H)는 동일한 내용적이며, 펌프부(P)도 동일한 내용적(용적 변화량)으로 되어 있다.
우선, 현상제 보급 용기(C)에 200g의 현상제를 충전한다.
다음에, 현상제 보급 용기(C)의 물류 후의 상태를 상정하여 15분간에 걸쳐 가진을 행한 후, 호퍼(H)에 접속한다.
그리고 펌프부(P)를 동작시켜, 배기 공정에 있어서 즉시 현상제를 배출 개시시키기 위해 필요해지는 흡기 공정의 조건으로서, 흡기 동작 시에 달하는 내압의 피크치를 측정했다. 또, 도 20의 경우에는 현상제 수용부(C1)의 용적이 480㎤가 되는 상태, 도 21의 경우에는 호퍼(H)의 용적이 480㎤가 되는 상태를 각각 펌프부(P)의 동작을 스타트시키는 위치로 하고 있다.
또한, 도 21의 구성에서의 실험은, 도 20의 구성과 공기 용적의 조건을 일치시키기 위해, 미리 호퍼(H)에 200g의 현상제를 충전한 다음 행하였다. 또한, 현상제 수용부(C1) 및 호퍼(H)의 내압은, 각각에 압력계(가부시끼가이샤 기엔스사 제품, 형명 : AP-C40)를 접속하는 것으로 측정을 행하였다.
검증 결과, 도 20에 나타내는 본 예와 마찬가지인 방식에서는, 흡기 동작 시의 내압의 피크치(부압)의 절대치가 적어도 1.0㎪이면, 다음 배기 공정에 있어서 현상제를 즉시 배출 개시시킬 수 있었다. 한편, 도 21에 나타내는 비교예의 방식에서는, 송기 동작 시의 내압의 피크치(정압)가 적어도 1.7㎪가 아니면, 다음 배기 공정에 있어서 현상제를 즉시 배출 개시시킬 수 없었다.
즉, 도 20에 나타내는 본 예와 마찬가지인 방식이면, 펌프부(P)의 용적 증가에 수반하여 흡기가 행해지므로, 현상제 보급 용기(C)의 내압을 대기압(용기 밖의 압력)보다도 낮은 부압측으로 할 수 있어, 현상제의 용해 효과가 현저하게 높은 것이 확인되었다. 이것은, 도 20의 (b)에 도시한 바와 같이, 펌프부(P)의 신장에 수반하여 현상제 보급 용기(C)의 용적이 증가함으로써, 현상제층(T)의 상부의 공기층(R)이 대기압에 대하여 감압 상태가 되기 때문이다. 그로 인해, 이 감압 작용에 의해 현상제층(T)의 체적이 팽창하는 방향으로 힘이 작용하므로(파선 화살표), 현상제층을 효율적으로 용해시키는 것이 가능해지는 것이다. 또한, 도 20의 방식에 있어서는, 이 감압 작용에 의해, 현상제 보급 용기(C) 내로 외부로부터 에어가 도입되게 되어(흰색 화살표), 이 에어가 공기층(R)으로 도달할 때에도 현상제층(T)이 용해되게 되어, 매우 우수한 시스템이라 할 수 있다. 현상제 보급 용기(C) 내의 현상제가 용해되어 있는 증거로, 본 실험에서는 흡기 동작 시에 현상제 보급 용기(C) 내의 현상제 전체의 외관 체적이 증가하고 있는 현상을 확인했다(현상제의 상면이 위로 움직이는 현상).
한편, 도 21에 나타내는 비교예의 방식에서는, 현상제 수용부(C1)로의 송기 동작에 수반하여 현상제 보급 용기(C)의 내압이 높아져 대기압보다도 정압측이 되어 버리는 현상제가 응집해 버리므로, 현상제의 용해 효과가 인정되지 않았다. 이것은, 도 21의 (b)에 도시한 바와 같이, 현상제 보급 용기(C)의 외부로부터 에어가 강제적으로 보내지므로, 현상제층(T) 상부의 공기층(R)이 대기압에 대하여 가압 상태가 되기 때문이다. 그로 인해, 이 가압 작용에 의해, 현상제층(T)의 체적이 수축되는 방향으로 힘이 작용하므로(파선 화살표), 현상제층(T)이 압밀화되어 버리는 것이다. 실제로, 본 비교예에서는 흡기 동작 시에 현상제 보급 용기(C) 내의 현상제 전체의 외관 체적이 증가하는 현상을 확인할 수 없었다. 따라서, 도 21의 방식에 있어서는, 현상제층(T)의 압밀화에 의해, 그 후의 현상제 배출 공정을 적절하게 행할 수 없을 우려가 높다.
또한, 상기한 공기층(R)이 가압 상태가 되는 것에 의한 현상제층(T)의 압밀화를 방지하기 위해, 공기층(R)에 상당하는 부위에 공기 제거용의 필터 등을 설치하여, 압력 상승을 저감하는 것도 고려되지만, 필터 등의 투기 저항분은 공기층(R)의 압력이 상승해 버린다. 또한, 압력 상승을 만약 없앴다고 해도, 전술한 공기층(R)을 감압 상태로 하는 것에 의한 용해 효과는 얻을 수 없다.
이상으로부터, 본 예의 방식을 채용함으로써, 펌프부의 용적 증가에 수반하는 「배출구를 거친 흡기 동작」이 발휘하는 역할이 큰 것이 확인되었다.
이상과 같이, 펌프(2)가 배기 동작과 흡기 동작을, 교대로 반복하여 행함으로써, 현상제 보급 용기(1)의 배출구(1c)로부터 현상제의 배출을 효율적으로 행할 수 있게 된다. 즉, 본 예에서는, 배기 동작과 흡기 동작을 동시에 병행하여 행하는 것은 아니며, 교대로 반복하여 행하는 구성으로 하고 있으므로, 현상제의 배출에 필요로 하는 에너지를 가급적으로 적게 할 수 있다.
한편, 종래와 같이 현상제 보급 장치측에 송기용의 펌프와 흡인용의 펌프를 따로따로 설치한 경우에는, 2개의 펌프 동작을 제어할 필요가 있으며, 특히 급속히 송기와 흡기를 교대로 절환하는 것은 쉽지는 않다.
따라서, 본 예에서는, 1개의 펌프를 이용해서 현상제의 배출을 효율적으로 행할 수 있으므로, 현상제 배출 기구의 구성을 간이화할 수 있다.
또, 전술한 바와 같이 펌프의 배기 동작과 흡기 동작을 교대로 반복함으로써 현상제의 배출을 효율적으로 행할 수 있지만, 배기 동작, 흡기 동작을 도중에 한번 정지하고, 다시 동작시켜도 상관없다.
예를 들어, 펌프의 배기 동작을 단번에 행하는 것이 아닌, 펌프의 압축 동작을 도중에 한번 정지하고, 그 후 다시 압축하여 배기해도 된다. 흡기 동작도 마찬가지이다. 또한, 배출량 및 배출 속도를 만족하는 것을 전제로, 각 동작을 다단계로 해도 상관없다. 단, 어디까지나 펌프의 동작은 다단계로 분할한 배기 동작 후, 흡기 동작을 행하고, 기본적으로 배기 동작과 흡기 동작을 반복하는 것에 변함은 없다.
또한, 본 예에서는, 현상제 수용 공간(1b)의 내압을 감압 상태로 함으로써 배출구(1c)로부터 에어를 도입해 현상제를 용해시키고 있다. 한편, 전술한 종래예에서는, 현상제 보급 용기(1) 외부로부터 현상제 수용 공간(1b)에 에어를 보내줌으로써 현상제를 용해시키고 있지만, 그때, 현상제 수용 공간(1b)의 내압은 가압 상태로 되어 있어, 현상제가 응집되어 버린다. 즉, 현상제를 용해시키는 효과로서는 현상제가 응집되기 어려운 감압 상태에서 용해시킬 수 있는 본 예의 쪽이 바람직하다.
(제2 실시예)
다음에, 제2 실시예의 구성에 대해서, 도 22, 도 23을 이용하여 설명한다. 도 22는 현상제 보급 용기(1)의 개략 사시도를 도시하고 있으며, 도 23은 현상제 보급 용기(1)의 개략 단면도를 도시하고 있다. 또, 본 예에서는, 펌프의 구성이 제1 실시예와 다를뿐이며, 그 밖의 구성은 제1 실시예와 거의 마찬가지이다. 따라서, 본 예에서는, 전술한 제1 실시예와 마찬가지인 구성에 관해서는 동일 부호를 붙이는 것으로 상세한 설명을 생략한다.
본 예에서는, 도 22, 도 23에 도시한 바와 같이, 제1 실시예와 같은 주름 상자 형상의 용적 가변형 펌프 대신에, 플런저형 펌프를 이용하고 있다. 이 플런저형 펌프는, 내통부(1h)의 외주면 근방을 내통부(1h)에 대하여 상대 이동 가능하게 설치된 외통부(6)를 가지고 있다. 또한, 외통부(6)의 상면에는, 제1 실시예와 마찬가지로, 걸림부(3)가 접착, 고정되어 있다. 즉, 외통부(6)의 상면에 고정된 걸림부(3)는 현상제 보급 장치(8)의 걸림 부재(9)가 삽입되는 것으로, 실질적으로 양자가 일체화되어, 외통부(6)가 걸림 부재(9)와 함께 상하 이동(왕복 운동)하는 것이 가능해진다.
또, 내통부(1h)는 용기 본체(1a)와 접속되어 있고, 그 내부 공간은 현상제 수용 공간(1b)으로서 기능을 한다.
또한, 이 내통부(1h)와 외통부(6)의 간극으로부터 에어 누설을 방지하기 위해서(기밀성을 유지하는 것으로 현상제가 누설되지 않도록), 탄성 시일(7)이 내통부(1h)의 외주면에 접착, 고정되어 있다. 이 탄성 시일(7)은 내통부(1h)와 외통부(6) 사이에서 압축되도록 구성되어 있다.
따라서, 현상제 보급 장치(8)에 움직이지 않게 고정된 용기 본체(1a)[내통부(1h)]에 대하여, 외통부(6)를 p 방향, q 방향으로 왕복 운동시킴으로써 현상제 수용 공간(1b) 내의 용적을 변화시킬 수 있다. 즉, 현상제 수용 공간(1b)의 내압을 부압 상태와 정압 상태로 교대로 반복하여 변화시킬 수 있다.
이와 같이, 본 예에 있어서도, 1개의 펌프로 흡기 동작과 배기 동작을 행할 수 있으므로, 현상제 배출 기구의 구성을 간이하게 할 수 있다. 또한, 배출구를 거친 흡기 동작에 의해 현상제 보급 용기 내를 감압 상태(부압 상태)로 할 수 있으므로, 현상제를 효율적으로 용해시키는 것이 가능해진다.
또, 본 예에서는, 외통부(6)의 형상이 원통 형상인 예에 대해서 설명했지만, 예를 들어 단면이 사각형 등의 다른 형상이라도 상관없다. 이 경우, 내통부(1h)의 형상도 외통부(6)의 형상에 대응시키는 것이 바람직하다. 또한, 플런저형 펌프에 한정되지 않고, 피스톤 펌프를 이용해도 상관없다.
또한, 본 예의 펌프를 이용한 경우, 내통과 외통의 간극으로부터의 현상제 누설을 방지하기 위한 시일 구성이 필요해져, 그 결과 구성이 복잡해지는 동시에 펌프부를 구동하기 위한 구동력이 커져 버리므로, 제1 실시예의 쪽이 보다 바람직하다.
(제3 실시예)
다음에, 제3 실시예의 구성에 대해서, 도 24, 도 25를 이용하여 설명한다. 도 24는 본 실시예의 현상제 보급 용기(1)의 펌프(12)가 신장된 상태를 나타내는 외관 사시도이며, 도 25는 현상제 보급 용기(1)의 펌프(12)가 줄어든 상태를 나타내는 외관 사시도이다. 또, 본 예에서는, 펌프의 구성이 제1 실시예와 다를뿐이며, 그 밖의 구성은 제1 실시예와 거의 마찬가지이다. 따라서, 본 예에서는, 전술한 제1 실시예와 마찬가지인 구성에 관해서는 동일 부호를 붙이는 것으로 상세한 설명을 생략한다.
본 예에서는, 도 24, 도 25에 도시한 바와 같이, 제1 실시예와 같은 주름 상자 형상의 주름이 부여된 펌프 대신에, 주름이 없는 팽창과 수축이 가능한 막 형상의 펌프(12)를 이용하고 있다. 이 펌프(12)의 막 형상부는 고무로 되어 있다. 또, 펌프(12)의 막 형상부의 재질로서는, 고무가 아닌 수지 필름 등의 유연 재료를 이용해도 상관없다.
이 막 형상의 펌프(12)는, 용기 본체(1a)와 접속되어 있고, 그 내부 공간은 현상제 수용 공간(1b)으로서 기능을 한다. 또한, 이 막 형상의 펌프(12)에는 상기실시예와 마찬가지로, 그 상부에 걸림부(3)가 접착, 고정되어 있다. 따라서, 걸림 부재(9)의 상하 이동에 수반하여, 펌프(12)는 팽창과 수축을 교대로 반복할 수 있다.
이와 같이, 본 예에 있어서도, 1개의 펌프로 흡기 동작과 배기 동작을 행할 수 있으므로, 현상제 배출 기구의 구성을 간이화할 수 있다. 또한, 배출구를 거친 흡기 동작에 의해 현상제 보급 용기 내를 감압 상태(부압 상태)로 할 수 있으므로, 현상제를 효율적으로 용해시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 예의 경우, 도 26에 도시한 바와 같이, 펌프(12)의 막 형상부의 상면에 막 형상부보다도 강성이 높은 판 형상 부재(13)를 부착하고, 이 판 형상 부재(13)에 걸림부(3)를 설치하는 것이 바람직하다. 이러한 구성으로 함으로써, 펌프(12)의 걸림부(3)의 근방만이 변형되어 버리는 것에 기인하여, 펌프(12)의 용적 변화량이 적어져 버리는 것을 억제할 수 있다. 즉, 걸림 부재(9)의 상하 이동에 대한 펌프(12)의 추종성을 향상시키는 것이 가능해져, 펌프(12)의 팽창, 수축을 효율적으로 행하게 할 수 있다. 즉, 현상제의 배출성을 향상시킬 수 있게 된다.
(제4 실시예)
다음에, 제4 실시예의 구성에 대해서, 도 27 내지 도 29를 참조하여 설명한다. 도 27은 현상제 보급 용기(1)의 외관 사시도, 도 28은 현상제 보급 용기(1)의 단면 사시도, 도 29는 현상제 보급 용기(1)의 부분 단면도이다. 또, 본 예에서는, 현상제 수용 공간의 구성이 제1 실시예와 다를뿐이며, 그 밖의 구성은 제1 실시예와 거의 마찬가지이다. 따라서, 본 예에서는, 전술한 제1 실시예와 마찬가지인 구성에 관해서는 동일 부호를 붙이는 것으로 상세한 설명을 생략한다.
도 27, 도 28과 같이, 본 예의 현상제 보급 용기(1)는 용기 본체(1a) 및 펌프(2)의 부분 X와 원통부(14)의 부분 Y의 2개의 요소로 구성되어 있다. 또, 현상제 보급 용기(1)의 부분 X의 구조는, 제1 실시예에서 설명한 것과 거의 마찬가지이며, 상세한 설명을 생략한다.
(현상제 보급 용기의 구성)
본 예의 현상제 보급 용기(1)에서는, 제1 실시예와는 달리, 부분 X[배출구(1c)가 형성된 배출부라고도 부름]의 측방에 접속부(14c)를 거쳐 원통부(14)가 접속된 구조로 되어 있다.
이 원통부(현상제 수용 회전부)(14)는, 길이 방향 일단부측은 폐색되어 있는 한편, 부분 X의 개구와 접속되는 측인 타단부측은 개구하고 있으며, 그 내부 공간은 현상제 수용 공간(1b)으로 되어 있다. 따라서, 본 예에서는, 용기 본체(1a)의 내부 공간, 펌프(2)의 내부 공간, 원통부(14)의 내부 공간의 전부가 현상제 수용 공간(1b)으로 되어 있어, 다량의 현상제를 수용하는 것이 가능하게 되어 있다. 또, 본 예에서는, 현상제 수용 회전부로서의 원통부(14)의 단면 형상이 원형으로 되어 있지만, 반드시 원형이 아니어도 상관없다. 예를 들어, 현상제 반송 시에 있어서 회전 운동을 저해하지 않는 범위이면, 현상제 수용 회전부의 단면 형상을 다각형 형상 등, 비원형 형상으로 해도 상관없다.
그리고 이 원통부(14)의 내부에는 나선 형상의 반송 돌기(반송부)(14a)가 설치되어 있고, 이 반송 돌기(14a)는 원통부(14)가 R 방향으로 회전하는 것에 수반하여, 수용된 현상제를 부분 X[배출구(1c)]를 향해 반송하는 기능을 가지고 있다.
또한, 원통부(14)의 내부에는, 반송 돌기(14a)에 의해 반송되어 온 현상제를, 원통부(14)의 R 방향으로의 회전(회전축선은 대략 수평 방향)에 수반하여, 부분 X측으로 수수하는 수수 부재(반송부)(16)가 원통부(14)의 내부에 세워 설치되어 있다. 이 수수 부재(16)는 현상제를 떠 올리는 판 형상부(16a)와, 판 형상부(16a)에 의해 떠 올려진 현상제를 부분 X를 향해 반송(가이드)하는 경사 돌기(16b)가 판 형상부(16a)의 양면에 설치되어 있다. 또한, 판 형상부(16a)에는 현상제의 교반성을 향상시키기 위해, 현상제의 왕래를 허용하는 관통 구멍(16c)이 형성되어 있다.
또한, 원통부(14)의 길이 방향 일단부측(현상제 반송 방향 하류단부측)의 외주면에는 구동 입력부로서의 기어부(14b)가 접착, 고정되어 있다. 이 기어부(14b)는, 현상제 보급 용기(1)가 현상제 보급 장치(8)에 장착되면, 현상제 보급 장치(8)에 설치된 구동 기구로서 기능을 하는 구동 기어(300)와 결합한다. 따라서, 구동 기어(300)로부터의 회전 구동력이 회전력 받침부로서의 기어부(14b)에 입력되면, 원통부(14)가 R 방향(도 28)으로 회전하게 된다. 또, 이러한 기어부(14b)의 구성에 한정되지 않고, 원통부(14)를 회전시킬 수 있는 것이면, 예를 들어 벨트나 마찰차를 이용하는 것 등, 다른 구동 입력 기구를 채용해도 상관없다.
그리고 도 29에 도시한 바와 같이, 원통부(14)의 길이 방향 일단부측(현상제 반송 방향 하류단부측)에는, 부분 X와의 접속관의 역할을 하는 접속부(14c)가 설치되어 있다. 또, 전술한 경사 돌기(16b)의 일단부가 이 접속부(14c)의 근방에 이르기까지 연장하도록 설치되어 있다. 따라서, 경사 돌기(16b)에 의해 반송되는 현상제가, 다시 원통부(14)의 저면측으로 낙하하는 것을 가급적으로 방지하여, 접속부(14c)측으로 적절하게 수수되도록 구성되어 있다.
또한, 이상과 같이 원통부(14)는 회전하는 것에 대해, 제1 실시예와 마찬가지로, 용기 본체(1a)나 펌프(2)는 플랜지부(1g)를 거쳐 현상제 보급 장치(8)에 움직이지 않게 되도록[원통부(14)의 회전축선 방향 및 회전 방향으로의 이동이 저지되도록] 보유 지지되어 있다. 그로 인해, 원통부(14)는 용기 본체(1a)에 대하여 상대 회전 가능하게 접속되어 있다.
또한, 원통부(14)와 용기 본체(1a) 사이에는 링 형상의 탄성 시일(15)이 설치되어 있고, 이 탄성 시일(15)은 원통부(14)와 용기 본체(1a) 사이에서 소정량 압축되는 것으로 시일한다. 이에 의해, 원통부(14)의 회전 중에 거기에서 현상제가 누설되어 버리는 것을 방지하고 있다. 또한, 이에 의해, 기밀성도 유지되므로, 펌프(2)에 의한 용해 작용과 배출 작용을 현상제에 대하여 낭비 없이 발생시킬 수 있게 된다. 즉, 현상제 보급 용기(1)로서 배출구(1c) 이외에는 실질 내부와 외부가 연통하는 개구가 없다.
(현상제 보급 공정)
다음에, 현상제 보급 공정에 대해서 설명한다.
조작자가 현상제 보급 용기(1)를 현상제 보급 장치(8)에 삽입, 장착시키면, 제1 실시예와 마찬가지로 현상제 보급 용기(1)의 걸림부(3)가 현상제 보급 장치(8)의 걸림 부재(9)와 걸림 고정되는 동시에, 현상제 보급 용기(1)의 기어부(14b)가 현상제 보급 장치(8)의 구동 기어(300)와 결합한다.
그 후, 구동 기어(300)를 회전 구동용의 다른 구동 모터(도시 생략)에 의해 회전 구동하는 동시에, 걸림 부재(9)를 전술한 구동 모터(500)에 의해 상하 방향으로 구동시킨다. 그러면, 원통부(14)가 R 방향으로 회전하고, 그에 수반하여 내부의 현상제가 반송 돌기(14a)에 의해 수수 부재(16)를 향해 반송된다. 그리고 원통부(14)의 R 방향으로의 회전에 수반하여, 수수 부재(16)는 현상제를 떠 올리는 동시에 접속부(14c)로 반송한다. 그리고 접속부(14c)로부터 용기 본체(1a) 내로 반송되어 온 현상제는, 제1 실시예와 마찬가지로 펌프(2)의 신축 동작에 수반하여, 배출구(1c)로부터 배출된다.
이상이, 현상제 보급 용기(1)의 일련의 장착 내지 보급 공정이다. 또, 현상제 보급 용기(1)를 교환할 때는, 조작자가 현상제 보급 장치(8)로부터 현상제 보급 용기(1)를 취출하고, 다시 새로운 현상제 보급 용기(1)를 삽입, 장착하면 된다.
제1 실시예 내지 제3 실시예와 같은 현상제 수용 공간(1b)이 연직 방향으로 긴 종형의 용기 구성인 경우, 현상제 보급 용기(1)의 용적을 크게 해 충전량을 늘리면, 현상제의 자기 중량에 의해 배출구(1c) 근방에 중력 작용이 보다 집중되어 버린다. 그 결과, 배출구(1c) 근방의 현상제가 압밀되기 쉬워져, 배출구(1c)로부터의 흡기/배기의 방해가 된다. 이 경우, 배출구(1c)로부터의 흡기로 압밀된 현상제를 용해시키거나, 또는 배기로 현상제를 배출시키기 위해서는, 펌프(2)의 용적 변화량의 증가에 의해 현상제 수용 공간(1b)의 내압(부압/정압)을 더욱 크게 해야만 된다. 그러나 그 결과, 펌프(2)를 구동시키기 위한 구동력도 증가하고, 화상 형성 장치 본체(100)로의 부하가 과대해질 우려가 있다.
그에 대하여, 본 실시예에서는 용기 본체(1a) 및 펌프(2)의 부분 X와 원통부(14)의 부분 Y를 수평 방향으로 나란히 설치하고 있으므로, 도 9에 나타내는 구성에 대하여, 용기 본체(1a) 내에 있어서의 배출구(1c) 위의 현상제층의 두께를 얇게 설정할 수 있다. 이에 의해, 중력 작용에 의해 현상제가 압밀되기 어려워지므로, 그 결과 화상 형성 장치 본체(100)에 부하를 가하는 일 없이, 안정된 현상제의 배출이 가능해진다.
이상과 같이, 본 예의 구성이면, 원통부(14)를 설치함으로써 화상 형성 장치본체에 부하를 가하는 일없이 현상제 보급 용기(1)를 대용량화할 수 있다.
또한, 본 예에 있어서도, 1개의 펌프로 흡기 동작과 배기 동작을 행할 수 있으므로, 현상제 배출 기구의 구성을 간이화할 수 있다.
또, 원통부(14)에 있어서의 현상제 반송 기구로서, 전술한 예에 한정되지 않고, 현상제 보급 용기(1)를 진동, 혹은 요동, 또는 그 밖의 방식을 이용하는 구성으로 해도 상관없다. 구체적으로는, 예를 들어 도 30과 같은 구성으로 해도 상관없다.
즉, 도 30에 도시한 바와 같이, 원통부(14) 자체는 현상제 보급 장치(8)에 실제로 움직이지 못하게(약간 덜걱거림이 있음) 고정되는 구성으로 하면서, 반송 돌기(14a) 대신에, 원통부(14)에 대하여 상대 회전함으로써 현상제를 반송하는 반송 부재(17)가 원통부 내에 내장되어 있다.
반송 부재(17)는, 축부(17a)와 축부(17a)에 고정된 가요성의 반송 날개(17b)로 구성되어 있다. 또한, 이 반송 날개(17b)는 축부(17a)의 축선 방향에 대하여 선단부측이 경사진 경사부(S)를 가지고 있다. 그로 인해, 원통부(14) 내의 현상제를 교반하면서 부분 X를 향해 반송할 수 있게 된다.
또한, 원통부(14)의 길이 방향 일단부면에는 회전력 받침부로서의 커플링부(14e)가 설치되어 있고, 이 커플링부(14e)는 현상제 보급 장치(8)의 커플링 부재(도시 생략)와 구동 연결함으로써 회전 구동력이 입력되는 구성으로 되어 있다. 그리고 이 커플링부(14e)는 반송 부재(17)의 축부(17a)와 동축적으로 결합되어 있고, 축부(17a)에 회전 구동력이 전달되는 구성으로 되어 있다.
따라서, 현상제 보급 장치(8)의 커플링 부재(도시 생략)로부터 부여된 회전 구동력에 의해 축부(17a)에 고정되어 있는 반송 날개(17b)가 회전하고, 원통부(14) 내의 현상제가 부분 X를 향해 교반되면서 반송된다.
단, 도 30에 나타내는 변형예에서는, 현상제 반송 공정에 있어서 현상제에 부여하는 스트레스가 커져 버리는 경향이 있고, 또한 구동 토크도 커져 버리므로, 본 실시예와 같은 구성의 쪽이 보다 바람직하다.
본 예에 있어서도, 1개의 펌프로 흡기 동작과 배기 동작을 행할 수 있으므로, 현상제 배출 기구의 구성을 간이하게 할 수 있다. 또한, 배출구를 거친 흡기 동작에 의해 현상제 보급 용기 내를 감압 상태(부압 상태)로 할 수 있으므로, 현상제를 효율적으로 용해시키는 것이 가능해진다.
(제5 실시예)
다음에, 제5 실시예의 구성에 대해서, 도 31 내지 도 33을 이용하여 설명한다. 또한, 도 31의 (a)는 현상제 보급 장치(8)를 현상제 보급 용기(1)의 장착 방향으로부터 본 정면도, (b)는 현상제 보급 장치(8)의 내부의 사시도이다. 도 32의 (a)는 현상제 보급 용기(1)의 전체 사시도, (b)는 현상제 보급 용기(1)의 배출구(21a) 주변의 부분 확대도, (c) 내지 (d)는 현상제 보급 용기(1)를 장착부(8f)에 장착한 상태를 도시하는 정면도 및 단면도이다. 도 33의 (a)는 현상제 수용부(20)의 사시도, (b)는 현상제 보급 용기(1)의 내부를 도시하는 부분 단면도, (c)는 플랜지부(21)의 단면도, (d)는 현상제 보급 용기(1)를 도시하는 단면도이다.
전술한 제1 실시예 내지 제4 실시예에서는, 현상제 보급 장치(8)의 걸림 부재(9)를 상하 이동시킴으로써 펌프를 신축시키는 예에 대해서 설명했지만, 본 예에서는, 현상제 보급 장치(8)로부터 현상제 보급 용기(1)가 회전 구동력만을 받는 점이 크게 다르다. 그 밖의 구성에 대해, 전술한 실시예와 마찬가지인 구성에 대해서는 동일 부호를 붙이는 것으로 상세한 설명을 생략한다.
구체적으로는, 본 예에서는 현상제 보급 장치(8)로부터 입력된 회전 구동력을 펌프를 왕복 운동시키는 방향의 힘으로 변환하고, 이것을 펌프에 전달하는 구성으로 하고 있다.
이하, 현상제 보급 장치(8), 현상제 보급 용기(1)의 구성에 대해서, 차례로 상세하게 설명한다.
(현상제 보급 장치)
우선, 현상제 보급 장치(8)에 대해서, 도 31을 이용하여 설명한다.
현상제 보급 장치(8)는 현상제 보급 용기(1)가 제거 가능(착탈 가능)하게 장착되는 장착부(장착 공간)(8f)를 가지고 있다. 현상제 보급 용기(1)는, 도 31의 (b)에 도시한 바와 같이, 장착부(8f)에 대하여 M 방향으로 장착되는 구성으로 되어 있다. 즉, 현상제 보급 용기(1)의 길이 방향(회전축선 방향)이 거의 이 M 방향과 일치하도록 장착부(8f)에 장착된다. 또, 이 M 방향은 후술하는 도 33의 (b)의 X 방향과 실질적으로 평행하다. 또한, 현상제 보급 용기(1)의 장착부(8f)로부터의 취출 방향은 이 M 방향과는 반대인 방향이 된다.
또한, 장착부(8f)에는, 도 31의 (a)에 도시한 바와 같이, 현상제 보급 용기(1)가 장착되었을 때에 현상제 보급 용기(1)의 플랜지부(21)(도 32 참조)와 접촉함으로써 플랜지부(21)의 회전 방향으로의 이동을 규제하기 위한 회전 방향 규제부(보유 지지 기구)(29)가 설치되어 있다. 또한, 장착부(8f)에는, 도 31의 (b)에 도시한 바와 같이, 현상제 보급 용기(1)가 장착되었을 때에 현상제 보급 용기(1)의 플랜지부(21)와 걸림 고정함으로써 플랜지부(21)의 회전축선 방향으로의 이동을 규제하기 위한, 회전축선 방향 규제부(보유 지지 기구)(30)가 설치되어 있다. 이 회전축선 방향 규제부(30)는, 플랜지부(21)와의 간섭에 수반하여 탄성 변형하고, 그 후, 플랜지부(21)와의 간섭이 해제된 단계에서 탄성 복귀함으로써 플랜지부(21)를 걸어 고정하는 수지로 된 스냅 로크 기구로 되어 있다.
또한, 장착부(8f)는 현상제 보급 용기(1)가 장착되었을 때에, 후술하는 현상제 보급 용기(1)의 배출구(21a)(도 32 참조)와 연통하고, 현상제 보급 용기(1)로부터 배출된 현상제를 수납하기 위한 현상제 수납구(31)를 가지고 있다. 그리고 현상제 보급 용기(1)의 배출구(21a)로부터 현상제가 현상제 수납구(31)를 통해 현상제 보급 장치(8)로 공급된다. 또, 본 실시예에 있어서, 현상제 수납구(31)의 지름 ø는, 장착부(8f) 내에서의 현상제에 의한 오염을 가급적 방지할 목적으로, 배출구(21a)와 동일하게 약 2㎜로 설정되어 있다.
또한, 장착부(8f)는 도 31의 (a)에 도시한 바와 같이, 구동 기구(구동부)로서 기능을 하는 구동 기어(300)를 가지고 있다. 이 구동 기어(300)는, 구동 모터(500)로부터 구동 기어열을 거쳐 회전 구동력이 전달되고, 장착부(8f)에 세트된 상태에 있는 현상제 보급 용기(1)에 대하여 회전 구동력을 부여하는 기능을 가지고 있다.
또한, 구동 모터(500)는, 도 31에 도시한 바와 같이, 제어 장치(CPU)(600)에 의해 그 동작이 제어되는 구성으로 되어 있다.
또, 본 예에 있어서, 구동 기어(300)는 구동 모터(500)의 제어를 간이화시키므로, 한 방향으로만 회전하도록 설정되어 있다. 즉, 제어 장치(600)는 구동 모터(500)에 대해서, 그 온(작동)/오프(비작동)만을 제어하는 구성으로 되어 있다. 따라서, 구동 모터(500)[구동 기어(300)]를 정방향과 역방향으로 주기적으로 반전시킴으로써 얻어지는 반전 구동력을 현상제 보급 용기(1)에 부여하는 구성에 비해, 현상제 보급 장치(8)의 구동 기구의 간이화를 도모할 수 있다.
(현상제 보급 용기)
다음에 현상제 보급 용기(1)의 구성에 대해서, 도 32, 도 33을 이용하여 설명한다.
현상제 보급 용기(1)는, 도 32의 (a)에 도시한 바와 같이, 속이 빈 원통형으로 형성되어 내부에 현상제를 수용하는 내부 공간을 구비한 현상제 수용부(20)(용기 본체라고도 부름)를 가지고 있다. 본 예에서는, 원통부(20k)와 펌프부(20b)가 현상제 수용부(20)로서 기능을 한다. 또한, 현상제 보급 용기(1)는 현상제 수용부(20)의 길이 방향(현상제 반송 방향) 일단부측에 플랜지부(21)(비회전부라고도 부름)를 가지고 있다. 또한, 현상제 수용부(20)는 이 플랜지부(21)에 대하여 상대 회전 가능하게 구성되어 있다.
또, 본 예에서는, 도 33의 (d)에 도시한 바와 같이, 현상제 수용부로서 기능을 하는 원통부(20k)의 전체 길이 L1이 약 300㎜, 외경 R1이 약 70㎜로 설정되어 있다. 또한, 펌프부(20b)의 전체 길이 L2(사용상의 신축 가능 범위 중에서 가장 신장된 상태일 때)는 약 50㎜, 플랜지부(21)의 기어부(20a)가 설치되어 있는 영역의 길이 L3은 약 20㎜로 되어 있다. 또한, 현상제 수용부로서 기능을 하는 배출부(21h)가 설치되어 있는 영역의 길이 L4는 약 25㎜로 되어 있다. 또한, 펌프부(20b)의 최대 외경 R2(사용상의 신축 가능 범위 중에서 가장 신장된 상태일 때)가 약 65㎜, 현상제 보급 용기(1)의 현상제를 수용할 수 있는 전체 용적이 약 1250㎤로 되어 있다. 또, 본 예에서는, 현상제 수용부로서 기능을 하는 원통부(20k)와 펌프부(20b)와 함께, 배출부(21h)가 현상제를 수용할 수 있는 영역으로 되어 있다.
또한, 본 예에서는, 도 32, 도 33에 도시한 바와 같이, 현상제 보급 용기(1)가 현상제 보급 장치(8)에 장착된 상태일 때 원통부(20k)와 배출부(21h)가 수평 방향으로 늘어서도록 구성되어 있다. 즉, 원통부(20k)는 그 수평 방향 길이가 그 연직 방향 길이보다도 충분히 길고, 그 수평 방향 일단부측이 배출부(21h)와 접속된 구성으로 되어 있다. 따라서, 현상제 보급 용기(1)가 현상제 보급 장치(8)에 장착된 상태일 때 배출부(21h)의 연직 상방에 원통부(20k)가 위치하도록 구성하는 경우에 비해, 흡배기 동작을 원활하게 행할 수 있게 된다. 왜냐하면, 배출구(21a) 위에 존재하는 토너의 양이 적어지므로, 배출구(21a) 근방의 현상제가 압밀되기 어려워지기 때문이다.
이 플랜지부(21)에는, 도 32의 (b)에 도시한 바와 같이, 현상제 수용부 내(현상제 수용실 내)(20)로부터 반송되어 온 현상제를 일시적으로 저류하기 위한 속이 빈 배출부(현상제 배출실)(21h)가 설치되어 있다[필요에 따라서 도 33의 (b), (c) 참조]. 이 배출부(21h)의 저부에는, 현상제 보급 용기(1) 밖으로 현상제의 배출을 허용하는, 즉 현상제 보급 장치(8)로 현상제를 보급하기 위한 작은 배출구(21a)가 형성되어 있다. 이 배출구(21a)의 크기에 대해서는 전술한 바와 같다.
또한, 배출부(21h) 내(현상제 배출실 내)의 저부의 내부 형상은, 잔류되어 버리는 현상제의 양을 가능한 한 저감시키기 위해, 배출구(21a)를 향해 지름이 축소되는 깔때기 형상으로 설치되어 있다[필요에 따라서 도 33의 (b), (c) 참조].
또한, 플랜지부(21)에는 배출구(21a)를 개폐하는 셔터(26)가 설치되어 있다. 이 셔터(26)는, 현상제 보급 용기(1)의 장착부(8f)로의 장착 동작에 수반하여, 장착부(8f)에 설치된 부딪힘부(8h)[필요에 따라서 도 31의 (b) 참조]와 부딪히도록 구성되어 있다. 따라서, 셔터(26)는 현상제 보급 용기(1)의 장착부(8f)로의 장착 동작에 수반하여, 현상제 수용부(20)의 회전축선 방향(M 방향과는 반대 방향)으로 현상제 보급 용기(1)에 대하여 상대적으로 슬라이드한다. 그 결과, 셔터(26)로부터 배출구(21a)가 노출되어 개봉 동작이 완료된다.
이 시점에서, 배출구(21a)는 장착부(8f)의 현상제 수납구(31)와 위치가 합치하고 있으므로 서로 연통한 상태가 되어, 현상제 보급 용기(1)로부터의 현상제 보급이 가능한 상태가 된다.
또한, 플랜지부(21)는 현상제 보급 용기(1)가 현상제 보급 장치(8)의 장착부(8f)에 장착되면, 실질적으로 움직이지 못하도록 구성되어 있다.
구체적으로는, 플랜지부(21)는, 도 32의 (c)에 도시한 바와 같이, 장착부(8f)에 설치된 회전 방향 규제부(29)에 의해 현상제 수용부(20)의 회전축선 주위의 방향으로 회전하지 않도록 규제(저지)된다. 즉, 플랜지부(21)는 현상제 보급 장치(8)에 의해 실질적으로 회전 불가능해지도록 보유 지지된다(덜걱거림 정도가 약간인 무시할 수 있는 회전은 가능하게 되어 있음).
또한, 플랜지부(21)는 현상제 보급 용기(1)의 장착 동작에 수반하여 장착부(8f)에 설치된 회전축선 방향 규제부(30)에 걸림 고정된다. 구체적으로는, 플랜지부(21)는 현상제 보급 용기(1)의 장착 동작의 도중에 회전축선 방향 규제부(30)에 접촉함으로써, 회전축선 방향 규제부(30)를 탄성 변형시킨다. 그 후, 플랜지부(21)는 장착부(8f)에 설치된 스토퍼인 내벽부(28a)[도 32의 (d) 참조]에 접촉함으로써 현상제 보급 용기(1)의 장착 공정이 완료된다. 이때, 장착 완료와 거의 동시에, 플랜지부(21)에 의한 간섭한 상태가 해제되어, 회전축선 방향 규제부(30)의 탄성 변형이 해제된다.
그 결과, 도 32의 (d)에 도시한 바와 같이, 회전축선 방향 규제부(30)가 플랜지부(21)의 엣지부(걸림부로서 기능을 함)와 걸림 고정됨으로써, 회전축선 방향[현상제 수용부(20)의 회전축선 방향]으로의 이동이 실질 저지(규제)된 상태가 된다. 이때, 덜걱거림 정도가 약간인 무시할 수 있는 이동은 가능하게 되어 있다.
이상과 같이, 본 예에서는, 플랜지부(21)가 현상제 수용부(20)의 회전축선 방향으로 스스로가 이동하는 일이 없도록, 현상제 보급 장치(8)의 회전축선 방향 규제부(30)에 의해 보유 지지되어 있다. 또한, 플랜지부(21)는 현상제 수용부(20)의 회전 방향으로 스스로가 회전하는 일이 없도록, 현상제 보급 장치(8)의 회전 방향 규제부(29)에 의해 유지되고 있다.
또, 조작자에 의해 현상제 보급 용기(1)가 장착부(8f)로부터 취출될 때에, 플랜지부(21)로부터의 작용에 의해 회전축선 방향 규제부(30)는 탄성 변형하고, 플랜지부(21)와의 걸림 고정이 해제된다. 또, 현상제 수용부(20)의 회전축선 방향은 기어부(20a)(도 33)의 회전축선 방향과 거의 일치하고 있다.
따라서, 현상제 보급 용기(1)가 현상제 보급 장치(8)에 장착된 상태에서는, 플랜지부(21)에 설치되어 있는 배출부(21h)도 현상제 수용부(20)의 회전축선 방향 및 회전 방향으로의 이동이 실질 저지된 상태가 된다(덜걱거림 정도의 이동은 허용함).
한편, 현상제 수용부(20)는 현상제 보급 장치(8)에 의해 회전 방향으로의 규제는 받는 일 없이, 현상제 보급 공정에 있어서 회전하는 구성으로 되어 있다. 단, 현상제 수용부(20)는 플랜지부(21)에 의해, 회전축선 방향으로의 이동이 실질 저지된 상태가 된다(덜걱거림 정도의 이동은 허용함).
(펌프부)
다음에, 왕복 운동에 수반하여 그 용적이 변화 가능한 펌프부(왕복 운동 가능한 펌프)(20b)에 대해서 도 33, 도 34를 이용하여 설명한다. 여기에서, 도 34의 (a)는 펌프부(20b)가 현상제 보급 공정에 있어서 사용상 최대한 신장된 상태, 도 34의 (b)는 펌프부(20b)가 현상제 보급 공정에 있어서 사용상 최대한 압축된 상태를 나타내는 현상제 보급 용기(1)의 단면도이다.
본 예의 펌프부(20b)는, 배출구(21a)를 거쳐 흡기 동작과 배기 동작을 교대로 행하게 하는 흡배기 기구로서 기능을 한다.
펌프부(20b)는, 도 33의 (b)에 도시한 바와 같이, 배출부(21h)와 원통부(20k) 사이에 설치되어 있고, 원통부(20k)에 접속, 고정되어 있다. 즉, 펌프부(20b)는 원통부(20k)와 함께 일체적으로 회전 가능해진다.
또한, 본 예의 펌프부(20b)는, 그 내부에 현상제를 수용 가능한 구성으로 되어 있다. 이 펌프부(20b) 내의 현상제 수용 공간는, 후술하는 바와 같이, 흡기 동작 시에 있어서의 현상제의 유동화에 큰 역할을 담당하고 있다.
그리고 본 예에서는, 펌프부(20b)로서 왕복 운동에 수반하여 그 용적이 변화 가능한 수지로 된 용적 가변형 펌프(주름 상자 형상 펌프)를 채용하고 있다. 구체적으로는, 도 33의 (a) 내지 (b)에 도시한 바와 같이, 주름 상자 형상의 펌프를 채용하고 있으며,「바깥쪽으로 접힘」부와 「안쪽으로 접힘」부가 주기적으로 교대로 복수 형성되어 있다. 따라서, 이 펌프부(20b)는 현상제 보급 장치(8)로부터 받은 구동력에 의해, 압축, 신장을 교대로 반복하여 행할 수 있다. 또, 본 예에서는, 펌프부(20b)의 신축 시의 용적 변화량은 15㎤(cc)로 설정되어 있다. 도 33의 (d)에 도시한 바와 같이, 펌프부(20b)의 전체 길이 L2(사용상의 신축 가능 범위 중에서 가장 신장된 상태일 때)는 약 50㎜, 펌프부(2b)의 최대 외경 R2(사용상의 신축 가능 범위 중에서 가장 신장된 상태일 때)는 약 65㎜로 되어 있다.
이러한 펌프부(20b)를 채용함으로써, 현상제 보급 용기(1)[현상제 수용부(20) 및 배출부(21h)]의 내압을, 대기압보다도 높은 상태와 대기압보다도 낮은 상태로, 소정의 주기(본 예에서는 약 0.9초)로 교대로 반복하여 변화시킬 수 있다. 이 대기압은, 현상제 보급 용기(1)가 설치된 환경에 있어서의 것이다. 그 결과, 소경(지름이 약 2㎜)의 배출구(21a)로부터 배출부(21h) 내에 있는 현상제를 효율적으로, 배출시킬 수 있게 된다.
또한, 펌프부(20b)는 도 33의 (b)에 도시한 바와 같이, 배출부(21h)측의 단부가 플랜지부(21)의 내면에 설치된 링 형상의 시일 부재(27)를 압축한 상태에서, 배출부(21h)에 대하여 상대 회전 가능하게 고정되어 있다.
이에 의해, 펌프부(20b)는 시일 부재(27)와 미끄럼 이동하면서 회전하므로, 회전 중에 있어서 펌프부(20b) 내의 현상제가 누설되는 일 없이, 또한 기밀성이 유지된다. 즉, 배출구(21a)를 거친 공기의 출입이 적절하게 행해지게 되어, 보급 중에 있어서의 현상제 보급 용기(1)[펌프부(20b), 현상제 수용부(20), 배출부(21h)]의 내압을 원하는 상태로 할 수 있도록 되어 있다.
(구동 전달 기구)
다음에, 반송부(20c)를 회전시키기 위한 회전 구동력을 현상제 보급 장치(8)로부터 받는, 현상제 보급 용기(1)의 구동 받이 기구(구동 입력부, 구동력 받침부)에 대해서 설명한다.
현상제 보급 용기(1)에는, 도 33의 (a)에 도시한 바와 같이, 현상제 보급 장치(8)의 구동 기어(300)(구동 기구로서 기능을 함)와 결합(구동 연결) 가능한 구동 받이 기구(구동 입력부, 구동력 받침부)로서 기능을 하는 기어부(20a)가 설치되어 있다. 이 기어부(20a)는, 펌프부(20b)의 길이 방향 일단부측에 고정되어 있다. 즉, 기어부(20a), 펌프부(20b), 원통부(20k)는, 일체적으로 회전 가능한 구성으로 되어 있다.
따라서, 구동 기어(300)로부터 기어부(20a)에 입력된 회전 구동력은 펌프부(20b)를 거쳐 원통부(20k)[반송부(20c)]로 전달되는 구조로 되어 있다.
즉, 본 예에서는, 이 펌프부(20b)가 기어부(20a)에 입력된 회전 구동력을 현상제 수용부(20)의 반송부(20c)로 전달하는 구동 전달 기구로서 기능을 하고 있다.
따라서, 본 예의 주름 상자 형상의 펌프부(20b)는, 그 신축 동작을 저해하지 않는 범위 내에서, 회전 방향으로의 비틀림에 강한 특성을 구비한 수지재를 이용해서 제조되어 있다.
또, 본 예에서는, 현상제 수용부(20)의 길이 방향(현상제 반송 방향) 일단부측, 즉 배출부(21h)측의 일단부에 기어부(20a)를 설치하고 있지만, 이러한 예에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 현상제 수용부(2)의 길이 방향 타단부측, 즉 최후미측에 설치해도 상관없다. 이 경우, 대응하는 위치에 구동 기어(300)가 설치되게 된다.
또한, 본 예에서는, 현상제 보급 용기(1)의 구동 입력부와 현상제 보급 장치(8)의 구동부 간의 구동 연결 기구로서 기어 기구를 이용하고 있지만, 이러한 예에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 공지의 커플링 기구를 이용하도록 해도 상관없다. 구체적으로는, 현상제 수용부(20)의 길이 방향 일단부의 저면[도 33의 (d)의 우측 단부면]에 구동 입력부로서 비원 형상의 오목부를 마련하고, 한편 현상제 보급 장치(8)의 구동부로서 전술한 오목부와 대응한 형상의 볼록부를 설치하고, 이들이 서로 구동 연결하는 구성으로 해도 상관없다.
(구동 변환 기구)
다음에, 현상제 보급 용기(1)의 구동 변환 기구(구동 변환부)에 대해서 설명한다.
현상제 보급 용기(1)에는, 기어부(20a)가 받은 반송부(20c)를 회전시키기 위한 회전 구동력을, 펌프부(20b)를 왕복 운동시키는 방향의 힘으로 변환하는 구동 변환 기구(구동 변환부)가 설치되어 있다. 또, 본 예에서는, 후술하는 바와 같이, 구동 변환 기구로서 캠 기구를 채용한 예에 대해서 설명하지만, 이러한 예에만 한정되지 않고, 제6 실시예 이후에서 설명하는 것과 같은 다른 구성을 채용해도 상관없다.
즉, 본 예에서는, 반송부(20c)와 펌프부(20b)를 구동하기 위한 구동력을 1개의 구동 입력부[기어부(20a)]로 받는 구성으로 하면서, 기어부(20a)가 받은 회전 구동력을, 현상제 보급 용기(1)측에서 왕복 운동력으로 변환하는 구성으로 하고 있다.
이것은, 현상제 보급 용기(1)에 구동 입력부를 2개 따로따로 설치하는 경우에 비해, 현상제 보급 용기(1)의 구동 입력 기구의 구성을 간이화할 수 있기 때문이다. 또한, 현상제 보급 장치(8)의 1개의 구동 기어로부터 구동을 받는 구성으로 하였으므로, 현상제 보급 장치(8)의 구동 기구의 간이화에도 공헌할 수 있다.
또한, 현상제 보급 장치(8)로부터 왕복 운동력을 받는 구성으로 한 경우, 전술한 바와 같은, 현상제 보급 장치(8)와 현상제 보급 용기(1) 사이의 구동 연결이 적절하게 행해지지 않아, 펌프부(20b)를 구동할 수 없게 될 우려가 있다. 구체적으로는, 현상제 보급 용기(1)를 화상 형성 장치(100)로부터 취출한 후, 다시 이것을 장착하는 경우에, 펌프부(20b)를 적절하게 왕복 운동시킬 수 없는 문제가 염려된다.
예를 들어, 펌프부(20b)가 자연 길이보다도 압축된 상태에서 펌프부(20b)로의 구동 입력을 정지시킨 경우, 현상제 보급 용기(1)를 취출하면, 펌프부(20b)가 자기 복원하여 신장된 상태가 된다. 즉, 화상 형성 장치(100)측의 구동 출력부의 정지 위치는 그대로임에도, 펌프부(20b)용의 구동 입력부의 위치가 현상제 보급 용기(1)가 취출되고 있는 동안에 변해 버린다. 그 결과, 화상 형성 장치(100)측의 구동 출력부와 현상제 보급 용기(1)측의 펌프부(20b)용의 구동 입력부와의 구동 연결이 적절하게 행해지지 않아, 펌프부(20b)를 왕복 운동시킬 수 없게 되어 버린다. 그러면, 현상제 보급이 행해지지 않게 되어, 그 후의 화상 형성을 할 수 없는 상황으로 빠져 버릴 염려가 있다.
또, 이러한 문제는, 현상제 보급 용기(1)가 취출되고 있을 때에, 사용자에 의해 펌프부(20b)의 신축 상태가 변경되어 버리는 경우도 마찬가지로 발생할 수 있다.
또한, 이러한 문제는 새로운 현상제 보급 용기(1)로 교환할 때에도 마찬가지로 발생할 수 있다.
본 예의 구성이면, 이러한 문제를 해결하는 것이 가능하다. 이하, 상세하게 설명한다.
현상제 수용부(20)의 원통부(20k)의 외주면에는, 도 33, 도 34에 도시한 바와 같이, 주위 방향에 있어서, 실질 등간격이 되도록, 회전부로서 기능을 하는 캠 돌기(20d)가 복수 설치되어 있다. 구체적으로는, 원통부(20k)의 외주면에 2개의 캠 돌기(20d)가 약 180°대향하도록 설치되어 있다.
여기에서, 캠 돌기(20d)의 배치 개수에 대해서는, 적어도 1개 설치되어 있으면 상관없다. 단, 펌프부(20b)의 신축 시의 항력에 의해 구동 변환 기구 등에 모멘트가 발생하여, 원활한 왕복 운동이 행해지지 않을 우려가 있으므로, 후술하는 캠 홈(21b)의 형상과의 관계가 파탄되지 않도록 복수개 설치하는 것이 바람직하다.
한편, 플랜지부(21)의 내주면에는, 이 캠 돌기(20d)가 끼워 넣어지는 종동부로서 기능을 하는 캠 홈(21b)이 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 이 캠 홈(21b)에 대해서, 도 35를 이용하여 설명한다. 도 35에 있어서, 화살표 A는 원통부(20k)의 회전 방향[캠 돌기(20d)의 이동 방향], 화살표 B는 펌프부(20b)의 신장 방향, 화살표 C는 펌프부(20b)의 압축 방향을 나타내고 있다. 또한, 원통부(20k)의 회전 방향 A에 대한 캠 홈(21c)이 이루는 각도를 α, 캠 홈(21d)이 이루는 각도를 β로 한다. 또한, 캠 홈(21b)의 펌프부(20b)의 신축 방향 B, C에 있어서의 진폭[= 펌프부(20b)의 신축 길이]을 L이라고 한다.
구체적으로는, 이 캠 홈(21b)은 이것을 전개한 도 35에 도시한 바와 같이, 원통부(20k)측으로부터 배출부(21h)측으로 경사진 홈부(21c)와, 배출부(21h)측으로부터 원통부(20k)측으로 경사진 홈부(21d)가, 교대로 연결된 구조로 되어 있다. 본 예에서는, α = β로 설정하고 있다.
따라서, 본 예에서는, 이 캠 돌기(20d)와 캠 홈(21b)이, 펌프부(20b)로의 구동 전달 기구로서 기능을 한다. 즉, 이 캠 돌기(20d)와 캠 홈(21b)은, 구동 기어(300)로부터 기어부(20a)가 받은 회전 구동력을, 펌프부(20b)를 왕복 운동시키는 방향으로의 힘[원통부(20k)의 회전축선 방향으로의 힘]으로 변환하고, 이것을 펌프부(20b)로 전달하는 기구로서 기능을 한다.
구체적으로는, 구동 기어(300)로부터 기어부(20a)에 입력된 회전 구동력에 의해 펌프부(20b)와 함께 원통부(20k)가 회전하고, 이 원통부(20k)의 회전에 수반하여 캠 돌기(20d)가 회전하게 된다. 따라서, 이 캠 돌기(20d)와 결합 관계에 있는 캠 홈(21b)에 의해, 펌프부(20b)가 원통부(20k)와 함께 회전축선 방향(도 33의 X 방향)으로 왕복 운동하게 된다. 이 X 방향은, 도 31, 도 32의 M 방향과 거의 평행한 방향으로 되어 있다.
즉, 이 캠 돌기(20d)와 캠 홈(21b)은, 펌프부(20b)가 신장된 상태[도 34의 (a)]와 펌프부(20b)가 수축된 상태[도 34의 (b)]가 교대로 반복되도록, 구동 기어(300)로부터 입력된 회전 구동력을 변환하고 있다.
따라서, 본 예에서는, 상술한 바와 같이 펌프부(20b)가 원통부(20k)와 함께 회전하도록 구성되어 있으므로, 원통부(20k) 내의 현상제가 펌프부(20b) 내를 경유할 때에, 펌프(20b)의 회전에 의해 현상제를 교반(용해시킴)시킬 수 있다. 즉, 펌프부(20b)를 원통부(20k)와 배출부(21h) 사이에 설치하고 있으므로, 배출부(21h)로 보내지는 현상제에 대하여 교반 작용을 실시할 수 있게 되어 있어, 더욱 바람직한 구성이라 할 수 있다.
또한, 본 예에서는, 상술한 바와 같이 원통부(20k)가 펌프부(20b)와 함께 왕복 운동하도록 구성되어 있으므로, 원통부(20k)의 왕복 운동에 의해 원통부(20k) 내의 현상제를 교반할(용해시킴) 수 있다.
(구동 변환 기구의 설정 조건)
본 예에서는, 구동 변환 기구는 원통부(20k)의 회전에 수반하여 배출부(21h)로 반송되는 현상제 반송량(단위 시간당)이, 배출부(21h)로부터 펌프 작용에 의해 현상제 보급 장치(8)로 배출되는 양(단위 시간당)보다도 많아지도록 구동 변환하고 있다.
이것은, 배출부(21h)로의 반송부(20c)에 의한 현상제의 반송 능력에 대하여 펌프부(20b)에 의한 현상제의 배출 능력 쪽이 크면, 배출부(21h)에 존재하는 현상제의 양이 점차로 감소해 버리기 때문이다. 즉, 현상제 보급 용기(1)로부터 현상제 보급 장치(8)로의 현상제 보급에 필요로 하는 시간이 길어져 버리는 것을 방지하기 위해서이다.
따라서, 본 예의 구동 변환 기구는, 배출부(21h)로의 반송부(20c)에 의한 현상제의 반송량을 2.0g/s, 펌프부(20b)에 의한 현상제의 배출량을 1.2g/s로 설정하고 있다.
또한, 본 예에서는, 구동 변환 기구는 원통부(20k)가 1회전하는 동안에 펌프부(20b)가 복수회 왕복 운동하도록, 구동 변환하고 있다. 이것은 이하의 이유에 따르는 것이다.
원통부(20k)를 현상제 보급 장치(8) 내에서 회전시키는 구성의 경우, 구동 모터(500)는 원통부(20k)를 상시 안정되게 회전시키기 위해 필요한 출력으로 설정하는 것이 바람직하다. 단, 화상 형성 장치(100)에 있어서의 소비 에너지를 가능한 한 삭감하기 위해서는, 구동 모터(500)의 출력을 가능한 한 작게 하는 쪽이 바람직하다. 여기에서, 구동 모터(500)에 필요한 출력은, 원통부(20k)의 회전 토크와 회전수로부터 산출되므로, 구동 모터(500)의 출력을 작게하기 위해서는, 원통부(20k)의 회전수를 가능한 한 낮게 설정하는 것이 바람직하다.
그러나 본 예의 경우, 원통부(20k)의 회전수를 작게 해 버리면, 단위 시간당의 펌프부(20b)의 동작 횟수가 감소해 버리므로, 현상제 보급 용기(1)로부터 배출되는 현상제의 양(단위 시간당)이 감소해 버린다. 즉, 화상 형성 장치 본체(100)로부터 요구되는 현상제의 보급량을 단시간에 만족시키기 위해서는, 현상제 보급 용기(1)로부터 배출되는 현상제의 양에서는 부족하게 되어 버릴 우려가 있다.
따라서, 펌프부(20b)의 용적 변화량을 증가시키면, 펌프부(20b)의 1주기당의 현상제 배출량을 늘릴 수 있으므로, 화상 형성 장치 본체(100)로부터의 요구에 따르는 것이 가능해지지만, 이러한 대처 방법에서는 이하와 같은 문제가 있다.
즉, 펌프부(20b)의 용적 변화량을 증가시키면, 배기 공정에 있어서의 현상제 보급 용기(1)의 내압(정압)의 피크치가 커지므로, 펌프부(20b)를 왕복 운동시키는데 필요로 하는 부하가 증대해 버린다.
이러한 이유로부터, 본 예에서는 원통부(20k)가 1회전하는 동안에 펌프부(20b)를 복수 주기 동작시키고 있는 것이다. 이에 의해, 원통부(20k)가 1회전하는 동안에 펌프부(20b)를 1주기밖에 동작시키지 않는 경우에 비해, 펌프부(20b)의 용적 변화량을 크게 하는 일 없이, 단위 시간당의 현상제의 배출량을 늘리는 것이 가능해진다. 그리고 현상제의 배출량을 늘릴 수 있었던 만큼, 원통부(20k)의 회전수를 줄이는 것이 가능해진다.
여기에서, 원통부(20k)가 1회전하는 동안에 펌프부(20b)를 복수 주기 동작시키는 것에 수반하는 효과에 대해서 검증 실험을 행하였다. 실험 방법은, 현상제 보급 용기(1)에 현상제를 충전하고, 현상제 보급 공정에 있어서의 현상제의 배출량과 원통부(20k)의 회전 토크를 측정했다. 그리고 원통부(20k)의 회전 토크와 이미 설정된 원통부(20k)의 회전수로부터, 원통부(20k)의 회전에 필요한 구동 모터(500)의 출력(= 회전 토크 × 회전수)을 산출했다. 실험 조건은, 원통부(20k)의 1회전당의 펌프부(20b)의 동작 횟수를 2회, 원통부(20k)의 회전수를 30rpm, 펌프부(20b)의 용적 변화량을 15㎤로 했다.
검증 실험의 결과, 현상제 보급 용기(1)로부터의 현상제 배출량은, 약 1.2g/s가 되었다. 또한, 원통부(20k)의 회전 토크(정상 시의 평균 토크)는 0.64N·m이고, 구동 모터(500)의 출력은 약 2W[모터 부하(W) = 0.1047 × 회전 토크(N·m) × 회전수(rpm). 0.1047은 단위 환산 계수]로 산출되었다.
한편, 원통부(20k)의 1회전당의 펌프부(20b)의 동작 횟수를 1회, 원통부(20k)의 회전수를 60rpm으로 설정하고, 그 이외의 조건은 상기와 마찬가지로 해서 비교 실험을 행하였다. 즉, 상기 검증 실험과 현상제의 배출량이 동일하게, 약 1.2g/s가 되도록 했다.
그러면, 비교 실험의 경우, 원통부(20k)의 회전 토크(정상 시의 평균 토크)는 0.66N·m이고, 구동 모터(500)의 출력은 약 4W로 산출되었다.
이상의 결과로부터, 원통부(20k)가 1회전하는 동안에 펌프부(20b)를 복수 주기 동작시키는 구성으로 한 쪽이 바람직한 것을 확인할 수 있었다. 즉, 원통부(20k)의 회전수를 저감시킨 상태에서도, 현상제 보급 용기(1)의 배출 성능을 유지할 수 있게 되는 것이 확인되었다. 따라서, 본 예와 같은 구성으로 함으로써, 구동 모터(500)를 보다 작은 출력으로 설정할 수 있으므로, 화상 형성 장치 본체(100)에서의 소비 에너지의 삭감에 공헌할 수 있다.
(구동 변환 기구의 배치 위치)
본 예에서는, 도 33, 도 34에 도시한 바와 같이, 구동 변환 기구[캠 돌기(20d)와 캠 홈(21b)에 의해 구성되는 캠 기구]를, 현상제 수용부(20)의 외부에 설치하고 있다. 즉, 구동 변환 기구를 원통부(20k), 펌프부(20b), 플랜지부(21)의 내부에 수용된 현상제와 접촉하는 일이 없도록, 원통부(20k), 펌프부(20b), 플랜지부(21)의 내부 공간으로부터 이격된 위치에 설치하고 있다.
이에 의해, 구동 변환 기구를 현상제 수용부(20)의 내부 공간에 설치한 경우에 상정되는 문제를 해소할 수 있다. 즉, 구동 변환 기구의 마찰 부위로의 현상제 침입에 의해, 현상제 입자에 열과 압이 가해져 연화하여 몇개의 입자끼리가 달라 붙어서 큰 덩어리(조한 입자)가 되어 버리거나, 변환 기구로의 현상제의 맞물림에 의해 토크업하는 것을 방지할 수 있다.
(펌프부에 의한 현상제 배출 원리)
다음에, 도 34를 이용하여, 펌프부에 의한 현상제 보급 공정에 대해서 설명한다.
본 예에서는, 후술하는 바와 같이, 흡기 공정[배출구(21a)를 거친 흡기 동작]과 배기 공정[배출구(21a)를 거친 배기 동작]이 교대로 반복하여 행해지도록, 구동 변환 기구에 의해 회전력의 구동 변환이 행해지는 구성으로 되어 있다. 이하, 흡기 공정과 배기 공정에 대해서, 차례로 상세하게 설명한다.
(흡기 공정)
우선, 흡기 공정[배출구(21a)를 거친 흡기 동작]에 대해서 설명한다.
도 34의 (a)에 도시한 바와 같이, 전술한 구동 변환 기구(캠 기구)에 의해 펌프부(20b)가 ω 방향으로 신장됨으로써, 흡기 동작이 행해진다. 즉, 이 흡기 동작에 수반하여, 현상제 보급 용기(1)의 현상제를 수용할 수 있는 부위[펌프부(20b), 원통부(20k), 플랜지부(21)]의 용적이 증대한다.
그때, 현상제 보급 용기(1)의 내부는 배출구(21a)를 제외하고 실질 밀폐된 상태로 되어 있고, 또한 배출구(21a)가 현상제(T)로 실질적으로 막아진 상태로 되고 있다. 그로 인해, 현상제 보급 용기(1)의 현상제(T)를 수용할 수 있는 부위의 용적 증가에 수반하여, 현상제 보급 용기(1)의 내압이 감소한다.
이때, 현상제 보급 용기(1)의 내압은 대기압(외기압)보다도 낮아진다. 그로 인해, 현상제 보급 용기(1) 밖에 있는 에어가, 현상제 보급 용기(1) 안과 밖의 압력차에 의해, 배출구(21a)를 통해 현상제 보급 용기(1) 내로 이동한다.
그때, 배출구(21a)를 통해 현상제 보급 용기(1) 밖에서 에어가 도입되므로, 배출구(21a) 근방에 위치하는 현상제(T)를 용해시킬(유동화시킴) 수 있다. 구체적으로는, 배출구(21a) 근방에 위치하는 현상제에 대하여, 에어를 포함되게 함으로써 부피 밀도를 저하시켜, 현상제(T)를 적절하게 유동화시킬 수 있다.
또한, 그 결과, 에어가 배출구(21a)를 거쳐 현상제 보급 용기(1) 내에 도입되므로, 현상제 보급 용기(1)의 내압은 그 용적이 증가하고 있음에도 대기압(외기압) 근방을 추이하게 된다.
이와 같이, 현상제(T)를 유동화시켜 둠으로써, 후술하는 배기 동작 시에 현상제(T)가 배출구(21a)에 막혀 버리는 일 없이, 배출구(21a)로부터 현상제를 원활하게 배출시키는 것이 가능해지는 것이다. 따라서, 배출구(21a)로부터 배출되는 현상제(T)의 양(단위 시간당)을, 장기간에 걸쳐 거의 일정하게 하는 것이 가능해진다.
(배기 공정)
다음에, 배기 공정[배출구(21a)를 거친 배기 동작]에 대해서 설명한다.
도 34의 (b)에 도시한 바와 같이, 전술한 구동 변환 기구(캠 기구)에 의해 펌프부(20b)가 γ 방향으로 압축되는 것으로, 배기 동작이 행해진다. 구체적으로는, 이 배기 동작에 수반하여 현상제 보급 용기(1)의 현상제를 수용할 수 있는 부위[펌프부(20b), 원통부(20k), 플랜지부(21)]의 용적이 감소된다. 그때, 현상제 보급 용기(1)의 내부는 배출구(21a)를 제외하고 실질 밀폐되어 있고, 현상제가 배출될 때까지는, 배출구(21a)가 현상제(T)로 실질적으로 막아진 상태로 되어 있다. 따라서, 현상제 보급 용기(1)의 현상제(T)를 수용할 수 있는 부위의 용적이 감소되어 감으로써 현상제 보급 용기(1)의 내압이 상승한다.
이때, 현상제 보급 용기(1)의 내압은 대기압(외기압)보다도 높아지므로, 도 34의 (b)에 도시한 바와 같이, 현상제(T)는 현상제 보급 용기(1) 안과 밖의 압력차에 의해, 배출구(21a)로부터 압출된다. 즉, 현상제 보급 용기(1)로부터 현상제 보급 장치(8)로 현상제(T)가 배출된다.
그 후, 현상제(T)와 함께 현상제 보급 용기(1) 내의 에어도 배출되어 가므로, 현상제 보급 용기(1)의 내압은 저하된다.
이상과 같이, 본 예에서는, 1개의 왕복 운동식의 펌프를 이용해서 현상제의 배출을 효율적으로 행할 수 있으므로, 현상제 배출에 필요로 하는 기구를 간이화할 수 있다.
(캠 홈의 설정 조건)
다음에, 도 36 내지 도 41을 이용해서 캠 홈(21b)의 설정 조건의 변형예에 대해서 설명한다. 도 36 내지 도 41은, 모두 캠 홈(21b)의 전개도를 나타낸 것이다. 도 36 내지 도 41에 도시한 플랜지부(21)의 전개도를 이용하여, 캠 홈(21b)의 형상을 변경한 경우의 펌프부(20b)의 운전 조건에 끼치는 영향에 대해서 설명한다.
여기에서, 도 36 내지 도 41에 있어서, 화살표 A는 현상제 수용부(20)의 회전 방향[캠 돌기(20d)의 이동 방향], 화살표 B는 펌프부(20b)의 신장 방향, 화살표 C는 펌프부(20b)의 압축 방향을 나타낸다. 또한, 캠 홈(21b) 중, 펌프부(20b)를 압축시킬 때에 사용되는 홈을 캠 홈(21c), 펌프부(20b)를 신장시킬 때에 사용하는 홈을 캠 홈(21d)으로 한다. 또한, 현상제 수용부(20)의 회전 방향 A에 대한 캠 홈(21c)이 이루는 각도를 α, 캠 홈(21d)이 이루는 각도를 β, 캠 홈의 펌프부(20b)의 신축 방향 B, C에 있어서의 진폭[= 펌프부(20b)의 신축 길이]을 L로 한다.
우선, 펌프부(20b)의 신축 길이 L에 관해서 설명한다.
예를 들어, 신축 길이 L을 짧게 한 경우, 펌프부(20b)의 용적 변화량이 감소되어 버리므로, 외기압에 대하여 발생시킬 수 있는 압력차도 작아져 버린다. 그로 인해, 현상제 보급 용기(1) 내의 현상제에 가해지는 압력이 감소하고, 결과적으로 펌프부의 1주기[= 펌프부(20b)를 1왕복 신축]당의 현상제 보급 용기(1)로부터 배출되는 현상제의 양이 감소된다.
이것으로부터, 도 36에 도시한 바와 같이, 각도 α, β가 일정한 상태에서 캠 홈의 진폭 L´를 L´< L로 설정하면, 도 35의 구성에 대하여, 펌프부(20b)를 1왕복시켰을 때에 배출되는 현상제의 양을 감소시킬 수 있다. 반대로, L´> L로 설정하면, 현상제의 배출량을 증가시키는 것도 당연히 가능해진다.
또한, 캠 홈의 각도 α, β에 관해서, 예를 들어 각도를 크게 한 경우, 현상제 수용부(20)의 회전 속도가 일정하면, 현상제 수용부(20)가 일정 시간 회전했을 때에 이동하는 캠 돌기(20d)의 이동 거리가 증가하므로, 결과적으로 펌프부(20b)의 신축 속도는 증가한다.
한편, 캠 돌기(20d)가 캠 홈(21b)을 이동할 때에 캠 홈(21b)으로부터 받는 저항이 커지므로, 결과적으로 현상제 수용부(20)를 회전시키는데 필요로 하는 토크가 증가한다.
이것으로부터, 도 37에 도시한 바와 같이, 신축 길이 L이 일정한 상태에서 캠 홈(21c)의 각도 α´, 캠 홈(21d)의 각도 β´를, α´> α 및 β´> β로 설정하면, 도 35의 구성에 대하여 펌프부(20b)의 신축 속도를 증가할 수 있다. 그 결과, 현상제 수용부(20)의 1회전당의 펌프부(20b)의 신축 횟수를 증가시킬 수 있다. 또한, 배출구(21a)로부터 현상제 보급 용기(1) 내로 들어가는 공기의 유속이 증가되므로, 배출구(21a) 주변에 존재하는 현상제의 용해 효과는 향상된다.
반대로, α´< α 및 β´< β로 설정하면 현상제 수용부(20)의 회전 토크를 감소시킬 수 있다. 또한, 예를 들어 유동성이 높은 현상제를 사용한 경우, 펌프부(20b)를 신장시켰을 때에, 배출구(21a)로부터 들어간 공기에 의해 배출구(21a) 주변에 존재하는 현상제가 불어 날려지기 쉬워진다. 그 결과, 배출부(21h) 내에 현상제를 충분히 저류할 수 없게 되어, 현상제의 배출량이 저하될 가능성이 있다. 이 경우에는, 본 설정에 의해 펌프부(20b)의 신장 속도를 감소시키면, 현상제의 불어 날림을 억제함으로써 배출 능력을 향상할 수 있다.
또한, 도 38에 나타내는 캠 홈(21b)과 같이, 각도 α < 각도 β로 설정하면, 펌프부(20b)의 신장 속도를 압축 속도에 대하여 크게 할 수 있다. 반대로, 도 40에 도시한 바와 같이 각도 α > 각도 β로 설정하면, 펌프부(20b)의 신장 속도를 압축 속도에 대하여 작게 할 수 있다.
예를 들어, 현상제 보급 용기(1) 내의 현상제가 고밀도 상태에 있는 경우, 펌프부(20b)를 신장할 때보다도 압축할 때 쪽이 펌프부(20b)의 동작력이 커져 버린다. 그 결과, 펌프부(20b)를 압축할 때 쪽이 현상제 수용부(20)의 회전 토크가 높아지기 쉽다. 그러나 이 경우에는, 캠 홈(21b)을 도 38에 나타내는 구성으로 설정하면, 도 35의 구성에 대하여 펌프부(20b)의 신장 시에 있어서의 현상제의 용해 효과를 증가시킬 수 있다. 또한, 압축 시에 캠 돌기(20d)가 캠 홈(21b)으로부터 받는 저항이 작아져, 펌프부(20b)의 압축 시에 있어서의 회전 토크의 증가를 억제하는 것이 가능해진다.
또, 도 39에 도시한 바와 같이, 캠 홈(21c, 21d) 사이에 현상제 수용부(20)의 회전 방향(도면 중 화살표 A)에 대하여 실질적으로 평행한 캠 홈(21e)을 마련해도 좋다. 이 경우, 캠 돌기(20d)가 캠 홈(21e)을 통과하고 있는 동안은 캠 작용이 작용하지 않으므로, 펌프부(20b)가 신축 동작을 정지하는 과정을 마련하는 것이 가능해진다.
그에 의해, 예를 들어 펌프부(20b)가 신장된 상태에서 동작 정지하는 과정을 마련하면, 배출구(21a) 주변에 항상 현상제가 존재하는 배출 초기에는, 동작 정지 동안, 현상제 보급 용기(1) 내의 감압 상태가 유지되므로 현상제의 용해 효과가 보다 향상된다.
한편, 배출 말기에는 현상제 보급 용기(1) 내의 현상제가 적어지는 것과, 배출구(21a)로부터 들어간 공기에 의해 배출구(21a) 주변에 존재하는 현상제가 불어 날려짐으로써, 배출부(21h) 내에 현상제를 충분히 저류할 수 없게 된다.
즉, 현상제의 배출량이 점차로 감소해 버리는 경향이 되지만, 이 경우도 신장된 상태에서 동작을 정지하는 것으로, 그 사이에 현상제 수용부(20)를 회전하여 현상제를 계속해서 반송하면, 배출부(21h)를 현상제로 충분히 채울 수 있다. 따라서, 현상제 보급 용기(1) 내의 현상제가 빌 때까지 안정된 현상제의 배출량을 유지할 수 있다.
또한, 도 35의 구성에 있어서, 펌프부(20b)의 1주기당의 현상제 배출량을 증가시킬 경우, 상술한 바와 같이 캠 홈의 신축 길이 L을 길게 설정함으로써 달성할 수 있다. 그러나 이 경우, 펌프부(20b)의 용적 변화량이 증가하게 되므로, 외기압에 대하여 발생할 수 있는 압력차도 커진다. 그로 인해, 펌프부(20b)를 구동시키기 위한 구동력도 증가하여, 현상제 보급 장치(8)에서 필요해지는 구동 부하가 과대해질 우려가 있다.
따라서, 상기 폐해를 발생시키지 않고, 펌프부(20b)의 1주기당의 현상제의 배출량을 증가시키기 위해, 도 40에 도시하는 캠 홈(21b)과 같이, 각도 α > 각도 β로 설정함으로써, 펌프부(20b)의 압축 속도를 신장 속도에 대하여 크게 해도 상관없다.
여기에서, 도 40의 구성의 경우에 대해 검증 실험을 행하였다.
검증 방법은, 도 40에 도시한 캠 홈(21b)을 갖는 현상제 보급 용기(1)에 현상제를 충전하고, 펌프부(20b)를 압축 동작 → 신장 동작의 순으로 용적 변화시켜서 배출 실험을 행하고, 그때의 배출량을 측정했다. 또한 실험 조건으로서, 펌프부(20b)의 용적 변화량을 50㎤, 펌프부(20b)의 압축 속도를 180㎤/s, 펌프부(20b)의 신장 속도를 60㎤/s로 설정했다. 펌프부(20b)의 동작 주기는 약 1.1초이다.
또, 도 35의 구성의 경우에 대해서도, 마찬가지로 현상제의 배출량을 측정했다. 단, 펌프부(20b)의 압축 속도 및 신장 속도는 모두 90㎤/s로 설정하고, 펌프부(20b)의 용적 변화량과 펌프부(20b)의 1주기에 걸리는 시간은, 도 40의 예와 동일하다.
검증 실험 결과에 대해서 설명한다. 우선 도 42의 (a)에, 펌프(20b)의 용적 변화 시에 있어서의 현상제 보급 용기(1)의 내압 변화의 추이를 나타낸다. 도 42의 (a)에 있어서, 횡축은 시간을 나타내고, 종축은 대기압[기준(0)]에 대한 현상제 보급 용기(1) 내의 상대적인 압력을 나타내고 있다(+가 정압측, -가 부압측을 나타내고 있음). 또한, 실선은 도 40, 점선은 도 35에 나타내는 캠 홈(21b)을 갖는 현상제 보급 용기(1)에서의 압력 추이를 나타낸다.
우선, 펌프부(20b)의 압축 동작 시에 있어서, 양쪽 예 모두 시간 경과와 함께 내압은 상승하고, 압축 동작 종료 시에 피크에 달한다. 이때, 현상제 보급 용기(1) 내가 대기압(외기압)에 대하여 정압으로 추이하므로, 내부의 현상제에 대하여 압력이 가해져 현상제는 배출구(21a)로부터 배출된다.
계속해서, 펌프부(20b)의 신장 동작 시에는, 펌프부(20b)의 용적이 증가하므로, 양쪽 예 모두 현상제 보급 용기(1)의 내압은 감소되어 간다. 이때는, 현상제 보급 용기(1) 내가 대기압(외기압)에 대하여 정압으로부터 부압이 되고, 에어가 배출구(21a)로부터 도입될 때까지는, 내부의 현상제에 대하여 압력이 계속해서 가해지므로, 현상제는 배출구(21a)로부터 배출된다.
즉, 펌프부(20b)의 용적 변화 시에 있어서, 현상제 보급 용기(1)가 정압 상태, 즉 내부의 현상제에 압력이 가해지고 있는 동안은 현상제가 배출되므로, 펌프부(20b)의 용적 변화 시에 있어서의 현상제의 배출량은, 압력의 시간 적분량에 따라서 증가한다.
여기에서, 도 42의 (a)에 도시한 바와 같이, 펌프(20b)의 압축 동작 종료 시의 도달압은, 도 40의 구성에서는 5.7㎪, 도 35의 구성에서는 5.4㎪가 되고, 펌프부(20b)의 용적 변화량이 동일함에도 도 40의 구성 쪽이 높아져 있다. 이것은, 펌프부(20b)의 압축 속도를 크게 함으로써 현상제 보급 용기(1) 내가 단번에 가압되고, 압력에 눌려서 현상제가 배출구(21a)에 단번에 집중함으로써, 현상제가 배출구(21a)로부터 배출될 때의 배출 저항이 커졌기 때문이다. 양쪽 예 모두 배출구(21a)는 소경으로 설정되어 있으므로, 더욱 그 경향은 현저한 것이 된다. 따라서, 도 42의 (a)에 도시한 바와 같이, 양쪽 예 모두 펌프부의 1주기에 걸리는 시간은 동일하므로, 압력의 시간 적분량은 도 40의 예 쪽이 커지고 있다.
다음에, 표 2에, 펌프부(20b)의 1주기당에 있어서의 현상제의 배출량의 실측치를 나타낸다.
현상제 배출량(g)
도 35 3.4
도 40 3.7
도 41 4.5
표 2에 나타낸 바와 같이, 도 40의 구성에서는 3.7g, 도 35의 구성에서는 3.4g이며, 도 40 쪽이 많이 배출되고 있었다. 이 결과와 도 42의 (a)의 결과로부터, 펌프부(20b)의 1주기당에 있어서의 현상제의 배출량이, 압력의 시간 적분량에 따라서 증가하는 것이 다시 확인되었다.
이상과 같이, 도 40과 같이, 펌프부(20b)의 압축 속도를 신장 속도에 대하여 크게 설정하고, 펌프부(20b)의 압축 동작 시에 현상제 보급 용기(1) 내를 보다 높은 압력에 도달시킴으로써, 펌프부(20b)의 1주기당의 현상제 배출량을 증가시킬 수 있다.
다음에, 펌프부(20b)의 1주기당의 현상제 배출량을 증가시키는 다른 방법에 대해서 설명한다.
도 41에 나타내는 캠 홈(21b)에서는, 도 39와 마찬가지로, 캠 홈(21c)과 캠 홈(21d) 사이에 현상제 수용부(20)의 회전 방향에 대하여 실질 평행한 캠 홈(21e)을 마련하고 있다. 단, 도 41에 나타내는 캠 홈(21b)에서는, 캠 홈(21e)은 펌프부(20b)의 1주기 중에서, 펌프부(20b)의 압축 동작 후에 펌프부(20b)를 압축한 상태에서, 펌프부(20b)를 동작 정지시키는 위치에 설치하고 있다.
여기에서, 마찬가지로, 도 41의 구성에 대해서도, 현상제의 배출량 측정을 행하였다. 검증 실험 방법은, 펌프부(20b)의 압축 속도 및 신장 속도를 180㎤/s로 설정하고, 그 이외는 도 40에 나타내는 예와 마찬가지로 했다.
검증 실험 결과에 대해서 설명한다. 도 42의 (b)에, 펌프부(20b)의 신축 동작 중에 있어서의 현상제 보급 용기(1)의 내압 변화의 추이를 나타낸다. 여기에서, 실선은 도 41, 점선은 도 40에 나타내는 캠 홈(21b)을 갖는 현상제 보급 용기(1)에서의 압력 추이를 나타낸다.
도 41의 경우에 있어서도, 펌프부(20b)의 압축 동작 시는 시간 경과와 함께 내압은 상승해서 압축 동작 종료 시에 피크에 달한다. 이때, 도 40과 마찬가지로, 현상제 보급 용기(1) 내가 정압 상태에서 추이하므로, 내부의 현상제는 배출된다. 또, 도 41의 예에 있어서의 펌프부(20b)의 압축 속도는 도 40의 예와 동일하게 설정했으므로, 펌프부(20b)의 압축 동작 종료 시의 도달압은 5.7㎪이고, 도 40의 시와 동등하였다.
계속해서, 펌프부(20b)를 압축한 상태에서 동작을 정지하면, 현상제 보급 용기(1)의 내압은 완만하게 감소되어 간다. 이것은, 펌프부(20b)의 동작 정지 후도, 펌프부(20b)의 압축 동작에서 발생한 압력이 남아 있으므로, 그 작용에 의해 내부의 현상제와 에어가 배출되기 때문이다. 단, 압축 동작 종료 후, 즉 신장 동작을 개시하기 보다는, 내압을 높은 상태로 유지할 수 있으므로, 그 동안에 현상제는 보다 많이 배출된다.
또한, 그 후 신장 동작을 개시시키면, 도 40의 예와 마찬가지로 현상제 보급 용기(1)의 내압은 감소되어 가, 현상제 보급 용기(1) 내가 정압으로부터 부압이 될 때까지는, 내부의 현상제에 대하여 압력이 계속해서 가해지므로 현상제는 배출된다.
여기에서, 도 42의 (b)에 있어서 압력의 시간 적분치를 비교하면, 양쪽 예 모두 펌프부(20b)의 1주기에 걸리는 시간은 동일하므로, 펌프부(20b)의 동작 정지시에 높은 내압을 유지하고 있는 만큼, 압력의 시간 적분량은 도 41의 예 쪽이 커지고 있다.
또한, 표 2에 나타낸 바와 같이, 펌프부(20b)의 1주기당에 있어서의 현상제 배출량의 실측치는, 도 41의 경우에서는 4.5g이고, 도 40의 경우(3.7g)보다 많이 배출되고 있었다. 도 42의 (b)와 표 2의 결과로부터, 펌프부(20b)의 1주기당에 있어서의 현상제의 배출량이, 압력의 시간 적분량에 따라서 증가하는 것이 다시 확인되었다.
이와 같이, 도 41의 예는 펌프부(20b)의 압축 동작 후, 펌프부(20b)를 압축한 상태에서 동작 정지하도록 설정한 구성이다. 그로 인해, 펌프부(20b)의 압축 동작 시에 현상제 보급 용기(1) 내를 보다 높은 압력에 도달시키고, 또한 그 압력을 될 수 있는 한 높은 상태로 유지함으로써, 펌프부(20b)의 1주기당의 현상제 배출량을 더욱 증가시킬 수 있다.
이상과 같이, 캠 홈(21b)의 형상을 변경함으로써, 현상제 보급 용기(1)의 배출 능력을 조정할 수 있으므로, 현상제 보급 장치(8)로부터 요구되는 현상제의 양이나 사용하는 현상제의 물성 등에 적절히 대응하는 것이 가능해진다.
또, 도 35 내지 도 41에 있어서는, 펌프부(20b)에 의한 배기 동작과 흡기 동작이 교대로 절환되는 구성으로 되어 있지만, 배기 동작이나 흡기 동작을 그 도중에서 일단 중단시키고, 소정 시간 경과 후에 배기 동작이나 흡기 동작을 재개시키도록 해도 상관없다.
예를 들어, 펌프부(20b)에 의한 배기 동작을 단번에 행하는 것이 아닌, 펌프부의 압축 동작을 도중에 일단 정지시키고, 그 후 다시 압축하여 배기해도 된다. 흡기 동작도 마찬가지이다. 또한, 현상제의 배출량이나 배출 속도를 만족할 수 있는 범위 내에 있어서, 배기 동작이나 흡기 동작을 다단계로 해도 상관없다. 이와 같이, 배기 동작이나 흡기 동작을 각각 다단계로 분할해서 실행하도록 구성했다고 해도,「배기 동작과 흡기 동작을 교대로 반복하여 행하는」 것에 변동은 없다.
이상과 같이, 본 예에 있어서도, 1개의 펌프로 흡기 동작과 배기 동작을 행할 수 있으므로, 현상제 배출 기구의 구성을 간이하게 할 수 있다. 또한, 배출구를 거친 흡기 동작에 의해 현상제 보급 용기 내를 감압 상태(부압 상태)로 할 수 있으므로, 현상제를 효율적으로 용해시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 예에서는, 반송부[나선 형상의 볼록부(20c)]를 회전시키기 위한 구동력과 펌프부[주름 상자 형상의 펌프부(20b)]를 왕복 운동시키기 위한 구동력을 1개의 구동 입력부[기어부(20a)]로 받는 구성으로 하고 있다. 따라서, 현상제 보급 용기의 구동 입력 기구의 구성을 간이화할 수 있다. 또한, 현상제 보급 장치에 설치된 1개의 구동 기구[구동 기어(300)]에 의해 현상제 보급 용기로 구동력을 부여하는 구성으로 하였으므로, 현상제 보급 장치의 구동 기구의 간이화에도 공헌할 수 있다. 또한, 현상제 보급 장치에 대한 현상제 보급 용기의 위치 결정 기구로서 간이한 것을 채용하는 것이 가능해진다.
또한, 본 예의 구성에 따르면, 현상제 보급 장치로부터 받은 반송부를 회전시키기 위한 회전 구동력을, 현상제 보급 용기의 구동 변환 기구에 의해 구동 변환하는 구성으로 한 것으로, 펌프부를 적절하게 왕복 운동시킬 수 있게 된다. 즉, 현상제 보급 용기가 현상제 보급 장치로부터 왕복 구동력의 입력을 받는 방식에 있어서 펌프부의 구동을 적절하게 행할 수 없게 되어 버리는 문제를 회피하는 것이 가능해진다.
(제6 실시예)
다음에, 제6 실시예의 구성에 대해서 도 43의 (a) 내지 (b)를 이용하여 설명한다. 도 43의 (a)는 현상제 보급 용기(1)의 개략 사시도, 도 43의 (b)는 펌프부(20b)가 신장된 상태를 나타내는 개략 단면도이다. 본 예에서는, 전술한 실시예와 마찬가지인 구성에 관해서는 동일 부호를 붙이는 것으로 상세한 설명을 생략한다.
본 예에서는, 현상제 보급 용기(1)의 회전축선 방향에 있어서 원통부(20k)를 분단하는 위치에 펌프부(20b)와 함께 구동 변환 기구(캠 기구)를 설치한 점이 제5 실시예와 크게 다르다. 그 밖의 구성은 제5 실시예와 거의 마찬가지이다.
도 43의 (a)에 도시한 바와 같이, 본 예에서는 회전에 수반하여 현상제를 배출부(21h)를 향해 반송하는 원통부(20k)는, 원통부(20k1)와 원통부(20k2)에 의해 구성되어 있다. 그리고 펌프부(20b)는 이 원통부(20k1)와 원통부(20k2) 사이에 설치되어 있다.
이 펌프부(20b)와 대응하는 위치에 구동 변환 기구로서 기능을 하는 캠 플랜지부(15)가 설치되어 있다. 이 캠 플랜지부(15)의 내면에는, 제5 실시예와 마찬가지로, 캠 홈(15a)이 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 한편, 원통부(20k2)의 외주면에는, 캠 홈(15a)에 끼워 넣어지도록 구성된, 구동 변환 기구로서 기능을 하는 캠 돌기(20d)가 형성되어 있다.
또한, 현상제 보급 장치(8)에는 회전 방향 규제부(29)(필요에 따라서 도 31 참조)와 마찬가지인 부위가 형성되어 있으며, 캠 플랜지부(15)의 보유 지지부로서 기능을 함으로써 실질 회전 불가능해지도록 보유 지지된다. 또한, 현상제 보급 장치(8)에는 회전축선 방향 규제부(30)(필요에 따라서 도 31 참조)와 마찬가지인 부위가 형성되어 있으며, 캠 플랜지부(15)의 보유 지지부로서 기능을 함으로써 실질 이동 불가능해지도록 보유 지지된다.
따라서, 기어부(20a)에 회전 구동력이 입력되면, 원통부(20k2)와 함께 펌프부(20b)가 ω 방향과 γ 방향으로 왕복 운동(신축)하게 된다.
이상과 같이, 본 예에 있어서도, 1개의 펌프로 흡기 동작과 배기 동작을 행할 수 있으므로, 현상제 배출 기구의 구성을 간이하게 할 수 있다. 또한, 배출구를 거친 흡기 동작에 의해 현상제 보급 용기 내를 감압 상태(부압 상태)로 할 수 있으므로, 현상제를 효율적으로 용해시킬 수 있게 된다.
또한, 펌프부(20b)의 설치 위치를 원통부를 분단하는 위치에 설치했다고 해도, 제5 실시예와 마찬가지로, 현상제 보급 장치(8)로부터 받은 회전 구동력에 의해 펌프부(20b)를 왕복 운동시킬 수 있게 된다.
또, 배출부(21h)에 저류되어 있는 현상제에 대하여 효율적으로 펌프부(20b)에 의한 작용을 실시할 수 있다고 하는 점에서, 펌프부(20b)가 배출부(21h)에 직접적으로 접속되어 있는 제5 실시예의 구성 쪽이 보다 바람직하다.
또한, 현상제 보급 장치(8)에 의해 실질적으로 움직이지 못하도록 보유 지지해야만 하는 캠 플랜지부(구동 변환 기구)(15)가 별도로 필요해져 버린다. 또한, 현상제 보급 장치(8)측에 캠 플랜지부(15)가 원통부(20k)의 회전축선 방향으로 이동하는 것을 규제하는 기구가 별도로 필요해져 버린다. 따라서, 이러한 기구의 복잡화를 고려하면, 플랜지부(21)를 이용하는 제5 실시예의 구성 쪽이 보다 바람직하다.
왜냐하면, 제5 실시예에서는 배출구(21a)의 위치를 실질적으로 움직이지 못하게 하기 위해 플랜지부(21)가 현상제 보급 장치(8)에 의해 보유 지지되는 구성으로 되어 있으며, 이 점에 착안하여 구동 변환 기구를 구성하는 한쪽의 캠 기구를 플랜지부(21)에 설치하고 있기 때문이다. 즉, 구동 변환 기구의 간이화를 도모하고 있기 때문이다.
(제7 실시예)
다음에, 제7 실시예의 구성에 대해서 도 44를 이용하여 설명한다. 본 예에서는, 전술한 실시예와 마찬가지인 구성에 관해서는 동일 부호를 붙이는 것으로 상세한 설명을 생략한다.
본 예에서는, 현상제 보급 용기(1)의 현상제 반송 방향 상류측의 단부에 구동 변환 기구(캠 기구)를 설치한 점과, 원통부(20k) 내의 현상제를 교반 부재(20m)를 이용해서 반송하는 점이 제5 실시예와 크게 다르다. 그 밖의 구성은 제5 실시예와 거의 마찬가지이다.
본 예에서는, 도 44에 도시한 바와 같이, 원통부(20k) 내에 원통부(20k)에 대하여 상대 회전하는 반송부로서의 교반 부재(20m)가 설치되어 있다. 이 교반 부재(20m)는, 현상제 보급 장치(8)에 회전 불가능해지도록 고정된 원통부(20k)에 대하여, 기어부(20a)가 받은 회전 구동력에 의해, 상대 회전함으로써 현상제를 교반하면서 배출부(21h)를 향해 회전축선 방향으로 반송하는 기능을 가지고 있다. 구체적으로는, 교반 부재(20m)는 축부와, 이 축부에 고정된 반송 날개부를 구비한 구성으로 되어 있다.
또한, 본 예에서는, 구동 입력부로서의 기어부(20a)가 현상제 보급 용기(1)의 길이 방향 일단부측(도 44에 있어서 우측)에 설치되어 있고, 이 기어부(20a)가 교반 부재(20m)와 동축적으로 결합된 구성으로 되어 있다.
또한, 기어부(20a)와 동축적으로 회전하도록 기어부(20a)와 일체화된 속이 빈 캠 플랜지부(21i)가 현상제 보급 용기의 길이 방향 일단부측(도 44에 있어서 우측)에 설치되어 있다. 이 캠 플랜지부(21i)에는, 원통부(20k)의 외주면에 약 180°대향하는 위치에 2개 설치된 캠 돌기(20d)와 끼워 맞추는 캠 홈(21b)이, 내면에 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있다.
또한, 원통부(20k)는 그 일단부[배출부(21h)측]가 펌프부(20b)에 고정되고, 또한 펌프부(20b)는 그 일단부[배출부(21h)측]가 플랜지부(21)에 고정되어 있다(각각 열 용착법에 의해 양자가 고정되어 있음). 따라서, 현상제 보급 장치(8)에 장착된 상태에서는, 펌프부(20b)와 원통부(20k)는 플랜지부(21)에 대하여 실질 회전 불가능해진다.
또, 본 예에 있어서도, 제5 실시예와 마찬가지로, 현상제 보급 용기(1)가 현상제 보급 장치(8)에 장착되면, 플랜지부(21)[배출부(21h)]는 현상제 보급 장치(8)에 의해 회전 방향 및 회전축선 방향으로의 이동이 저지된 상태가 된다.
따라서, 현상제 보급 장치(8)로부터 기어부(20a)에 회전 구동력이 입력되면, 교반 부재(20m)와 함께 캠 플랜지부(21i)가 회전한다. 그 결과, 캠 돌기(20d)는 캠 플랜지부(21i)의 캠 홈(21b)에 의해 캠 작용을 받아, 원통부(20k)가 회전축선 방향으로 왕복 운동을 행함으로써, 펌프부(20b)가 신축하게 된다.
이와 같이, 교반 부재(20m)가 회전함에 따라 현상제가 배출부(21h)로 반송되고, 배출부(21h) 내에 있는 현상제는 최종적으로 펌프부(20b)에 의한 흡배기 동작에 의해 배출구(21a)로부터 배출된다.
이상과 같이, 본 예에 있어서도, 1개의 펌프로 흡기 동작과 배기 동작을 행할 수 있으므로, 현상제 배출 기구의 구성을 간이하게 할 수 있다. 또한, 배출구를 거친 흡기 동작에 의해 현상제 보급 용기 내를 감압 상태(부압 상태)로 할 수 있으므로, 현상제를 효율적으로 용해시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 예의 구성에 있어서도, 제5 실시예 내지 제6 실시예와 마찬가지로, 현상제 보급 장치(8)로부터 기어부(20a)가 받은 회전 구동력에 의해, 원통부(20k)에 내장된 교반 부재(20m)의 회전 동작과 펌프부(20b)의 왕복 동작의 쌍방을 행할 수 있게 된다.
또, 본 예의 경우, 원통부(20k)에서의 현상제 반송 공정에 있어서 현상제에 부여하는 스트레스가 커져 버리는 경향이 있고, 또한 구동 토크도 커져 버리므로, 제5 실시예나 제6 실시예의 구성 쪽이 보다 바람직하다.
(제8 실시예)
다음에, 제8 실시예의 구성에 대해서, 도 45의 (a) 내지 (d)를 이용하여 설명한다. 도 45의 (a)는 현상제 보급 용기(1)의 개략 사시도, (b)는 현상제 보급 용기(1)의 확대 단면도, (c) 내지 (d)는 캠부의 확대 사시도이다. 본 예에서는, 전술한 실시예와 마찬가지인 구성에 관해서는 동일 부호를 붙이는 것으로 상세한 설명을 생략한다.
본 예에서는, 펌프부(20b)가 현상제 보급 장치(8)에 의해 회전 불가능해지도록 고정되어 있는 점이 크게 다르며, 그 밖의 구성은 제5 실시예와 거의 마찬가지이다.
본 예에서는, 도 45의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 펌프부(20b)와 현상제 수용부(20)의 원통부(20k) 사이에 중계부(20f)가 설치되어 있다. 이 중계부(20f)는, 그 외주면에 캠 돌기(20d)가 약 180°대향하는 위치에 2개 설치되어 있고, 그 일단부측[배출부(21h)측]은 펌프부(20b)에 접속, 고정되어 있다(열 용착법에 의해 양자가 고정되어 있음).
또한, 펌프부(20b)는 그 일단부[배출부(21h)측]이 플랜지부(21)에 고정(열 용착법에 의해 양자가 고정되어 있음)되어 있고, 현상제 보급 장치(8)에 장착된 상태에서는 실질 회전 불가능해진다.
그리고 원통부(20k)와 중계부(20f) 사이에서 시일 부재(27)가 압축되도록 구성되고 있으며, 원통부(20k)는 중계부(20f)에 대하여 상대 회전 가능해지도록 일체화되어 있다. 또한, 원통부(20k)의 외주부에는, 후술하는 캠 기어부(7)로부터 회전 구동력을 받기 위한 회전 받침부(볼록부)(20g)가 설치되어 있다.
한편, 중계부(20f)의 외주면을 덮도록, 원통 형상의 캠 기어부(7)가 설치되어 있다. 이 캠 기어부(7)는 플랜지부(21)에 대하여 원통부(20k)의 회전축선 방향으로는 실질적으로 움직이지 못하도록(덜걱거림 정도의 이동은 허용함) 결합하고, 또한 플랜지부(21)에 대하여 상대 회전 가능해지도록 설치되어 있다.
이 캠 기어부(7)에는, 도 45의 (c)에 도시한 바와 같이, 현상제 보급 장치(8)로부터 회전 구동력이 입력되는 구동 입력부로서의 기어부(7a)와, 캠 돌기(20d)와 결합하는 캠 홈(7b)이 마련되어 있다. 또한, 캠 기어부(7)에는, 도 45의 (d)에 도시한 바와 같이, 회전 받침부(20g)와 결합해서 원통부(20k)와 함께 회전하기 위한 회전 결합부(오목부)(7c)가 마련되어 있다. 즉, 회전 결합부(오목부)(7c)는, 회전 받침부(20g)에 대하여 회전축선 방향으로의 상대 이동이 허용되면서도, 회전 방향으로는 일체적으로 회전할 수 있는 결합 관계로 되어 있다.
본 예에 있어서의 현상제 보급 용기(1)의 현상제 보급 공정에 대해서 설명한다.
현상제 보급 장치(8)의 구동 기어(300)로부터 기어부(7a)가 회전 구동력을 받아 캠 기어부(7)가 회전하면, 캠 기어부(7)는 회전 결합부(7c)에 의해 회전 받침부(20g)와 결합 관계에 있으므로, 원통부(20k)와 함께 회전한다. 즉, 회전 결합부(7c)와 회전 받침부(20g)가 현상제 보급 장치(8)로부터 기어부(7a)에 입력된 회전 구동력을 원통부(20k)[반송부(20c)]로 전달하는 역할을 하고 있다.
한편, 제5 실시예 내지 제7 실시예와 마찬가지로, 현상제 보급 용기(1)가 현상제 보급 장치(8)에 장착되면, 플랜지부(21)는 회전 불가능해지도록 현상제 보급 장치(8)로 보유 지지되고, 그 결과, 플랜지부(21)에 고정된 펌프부(20b)와 중계부(20f)도 회전 불가능해진다. 또한 동시에, 플랜지부(21)는 회전축선 방향으로의 이동이 현상제 보급 장치(8)에 의해 저지된 상태가 된다.
따라서, 캠 기어부(7)가 회전하면, 캠 기어부(7)의 캠 홈(7b)과 중계부(20f)의 캠 돌기(20d) 사이에 캠 작용이 작용한다. 즉, 현상제 보급 장치(8)로부터 기어부(7a)에 입력된 회전 구동력이, 중계부(20f)와 원통부(20k)를[현상제 수용부(20)의] 회전축선 방향으로 왕복 운동시키는 힘으로 변환된다. 그 결과, 플랜지부(21)에 그 왕복 운동 방향 일단부측[도 45의 (b)의 좌측]의 위치가 고정된 상태에 있는 펌프부(20b)는, 중계부(20f)와 원통부(20k)의 왕복 운동에 연동해서 신축하게 되어, 펌프 동작이 행해지게 된다.
이와 같이, 원통부(20k)가 회전함에 따라 반송부(20c)에 의해 현상제가 배출부(21h)로 반송되고, 배출부(21h) 내에 있는 현상제는 최종적으로 펌프부(20b)에 의한 흡배기 동작에 의해 배출구(21a)로부터 배출된다.
이상과 같이, 본 예에 있어서도, 1개의 펌프로 흡기 동작과 배기 동작을 행할 수 있으므로, 현상제 배출 기구의 구성을 간이하게 할 수 있다. 또한, 배출구를 거친 흡기 동작에 의해 현상제 보급 용기 내를 감압 상태(부압 상태)로 할 수 있으므로, 현상제를 효율적으로 용해시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 예에서는, 현상제 보급 장치(8)로부터 받은 회전 구동력을, 원통부(20k)를 회전시키는 힘과 펌프부(20b)를 회전축선 방향으로 왕복 운동(신축 동작)시키는 힘으로 동시 변환하여, 전달하고 있다.
따라서, 본 예에 있어서도, 제5 실시예 내지 제7 실시예와 마찬가지로, 현상제 보급 장치(8)로부터 받은 회전 구동력에 의해, 원통부(20k)[반송부(20c)]의 회전 동작과 펌프부(20b)의 왕복 동작 모두를 행할 수 있게 된다.
(제9 실시예)
다음에, 제9 실시예의 구성에 대해서, 도 46의 (a), (b)를 이용하여 설명한다. 도 46의 (a)는 현상제 보급 용기(1)의 개략 사시도, (b)는 현상제 보급 용기(1)의 확대 단면도를 나타내고 있다. 본 예에서는, 전술한 실시예와 마찬가지인 구성에 관해서는 동일 부호를 붙이는 것으로 상세한 설명을 생략한다.
본 예에서는, 현상제 보급 장치(8)의 구동 기구(300)로부터 받은 회전 구동력을, 펌프부(20b)를 왕복 운동시키기 위한 왕복 구동력으로 변환한 후, 그 왕복 구동력을 회전 구동력으로 변환함으로써 원통부(20k)를 회전시키는 점이, 상기 제5 실시예와 크게 다른 점이다.
본 예에서는, 도 46의 (b)에 도시한 바와 같이, 펌프부(20b)와 원통부(20k) 사이에 중계부(20f)가 설치되어 있다. 이 중계부(20f)는, 그 외주면에 캠 돌기(20d)가 각각 약 180°대향하는 위치에 2개 설치되어 있고, 그 일단부측[배출부(21h)측]은 펌프부(20b)에 접속, 고정되어 있다(열 용착법에 의해 양자가 고정되어 있음).
또한, 펌프부(20b)는, 그 일단부[배출부(21h)측]가 플랜지부(21)에 고정(열 용착법에 의해 양자가 고정되어 있음)되어 있고, 현상제 보급 장치(8)에 장착된 상태에서는 실질 회전 불가능해진다.
그리고 원통부(20k)의 일단부와 중계부(20f) 사이에서 시일 부재(27)가 압축되도록 구성되고 있고, 원통부(20k)는 중계부(20f)에 대하여 상대 회전 가능해지도록 일체화되어 있다. 또한, 원통부(20k)의 외주부에는, 캠 돌기(20i)가 각각 약 180°대향하는 위치에 2개 설치되어 있다.
한편, 펌프부(20b)나 중계부(20f)의 외주면을 덮도록, 원통 형상의 캠 기어부(7)가 설치되어 있다. 이 캠 기어부(7)는, 플랜지부(21)에 대하여 원통부(20k)의 회전축선 방향으로는 움직이지 않도록 결합하고, 또한 상대 회전 가능해지도록 설치되어 있다. 또한, 이 캠 기어부(7)에는 제8 실시예와 마찬가지로, 현상제 보급 장치(8)로부터 회전 구동력이 입력되는 구동 입력부로서의 기어부(7a)와, 캠 돌기(20d)와 결합하는 캠 홈(7b)이 마련되어 있다.
또한, 원통부(20k)나 중계부(20f)의 외주면을 덮도록, 캠 플랜지부(15)가 설치되어 있다. 캠 플랜지부(15)는, 현상제 보급 용기(1)가 현상제 보급 장치(8)의 장착부(8f)에 장착되면, 실질적으로 움직이지 못하도록 구성되어 있다. 또한, 이 캠 플랜지부(15)에는, 캠 돌기(20i)와 결합하는 캠 홈(15a)이 마련되어 있다.
다음에, 본 예에 있어서의 현상제 보급 공정에 대해서 설명한다.
현상제 보급 장치(8)의 구동 기어(300)로부터 기어부(7a)가 회전 구동력을 받아서 캠 기어부(7)가 회전한다. 그러면, 펌프부(20b)와 중계부(20f)는 플랜지부(21)에 회전 불가능하게 보유 지지되고 있으므로, 캠 기어부(7)의 캠 홈(7b)과 중계부(20f)의 캠 돌기(20d) 사이에 캠 작용이 작용한다.
즉, 현상제 보급 장치(8)로부터 기어부(7a)에 입력된 회전 구동력이, 중계부(20f)를[원통부(20k)의] 회전축선 방향으로 왕복 운동시키는 힘으로 변환된다. 그 결과, 플랜지부(21)에 그 왕복 운동 방향 일단부측[도 46의 (b)의 좌측]의 위치가 고정된 상태에 있는 펌프부(20b)는, 중계부(20f)의 왕복 운동에 연동해서 신축 하게 되어, 펌프 동작이 행해지게 된다.
또한, 중계부(20f)가 왕복 운동하면, 캠 플랜지부(15)의 캠 홈(15a)과 캠 돌기(20i) 사이에 캠 작용이 작용하여, 회전축선 방향으로의 힘이 회전 방향으로의 힘으로 변환되어, 이것이 원통부(20k)로 전달된다. 그 결과, 원통부(20k)[반송부(20c)]가 회전하게 된다. 따라서, 원통부(20k)가 회전함에 따라서 반송부(20c)에 의해 현상제가 배출부(21h)로 반송되고, 배출부(21h) 내에 있는 현상제는 최종적으로 펌프부(20b)에 의한 흡배기 동작에 의해 배출구(21a)로부터 배출된다.
이상과 같이, 본 예에 있어서도, 1개의 펌프로 흡기 동작과 배기 동작을 행할 수 있으므로, 현상제 배출 기구의 구성을 간이하게 할 수 있다. 또한, 배출구를 거친 흡기 동작에 의해 현상제 보급 용기 내를 감압 상태(부압 상태)로 할 수 있으므로, 현상제를 효율적으로 용해시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 예에서는, 현상제 보급 장치(8)로부터 받은 회전 구동력을, 펌프부(20b)를 회전축선 방향으로 왕복 운동(신축 동작)시키는 힘으로 변환시킨 후, 그 힘을 원통부(20k)를 회전시키는 힘으로 변환하고, 전달하고 있다.
따라서, 본 예에 있어서도, 제5 실시예 내지 제8 실시예와 마찬가지로, 현상제 보급 장치(8)로부터 받은 회전 구동력에 의해, 원통부(20k)[반송부(20c)]의 회전 동작과 펌프부(20b)의 왕복 동작 모두를 행할 수 있게 된다.
단, 본 예의 경우, 현상제 보급 장치(8)로부터 입력된 회전 구동력을 왕복 구동력으로 변환한 다음 다시 회전 방향의 힘으로 변환해야만 해, 구동 변환 기구의 구성이 복잡해져 버리므로, 재변환이 불필요한 제5 실시예 내지 제8 실시예의 구성 쪽이 보다 바람직하다.
(제10 실시예)
다음에, 제10 실시예의 구성에 대해서, 도 47의 (a) 내지 (b), 도 48의 (a) 내지 (d)를 이용하여 설명한다. 도 47의 (a)는 현상제 보급 용기의 개략 사시도, (b)는 현상제 보급 용기의 확대 단면도, 도 48의 (a) 내지 (d)는 구동 변환 기구의 확대도를 나타내고 있다. 또, 도 48의 (a) 내지 (d)는 후술하는 기어링(60) 및 회전 결합부(60b)의 동작 설명의 형편상, 해당 부위가 항상 상면에 있는 상태를 모식적으로 나타낸 도면이다. 또한, 본 예에서는, 전술한 실시예와 마찬가지인 구성에 관해서는 동일 부호를 붙이는 것으로 상세한 설명을 생략한다.
본 예에서는, 구동 변환 기구로서 베벨 기어를 이용한 점이, 상기한 실시예와 크게 다른 점이다.
도 47의 (b)에 도시한 바와 같이, 펌프부(20b)와 원통부(20k) 사이에 중계부(20f)가 설치되어 있다. 이 중계부(20f)는, 후술하는 연결부(62)가 결합하는 결합 돌기(20h)가 설치되어 있다.
또한, 펌프부(20b)는, 그 일단부[배출부(21h)측]가 플랜지부(21)에 고정(열 용착법에 의해 양자가 고정되어 있음)되어 있고, 현상제 보급 장치(8)에 장착된 상태에서는 실질 회전 불가능해진다.
그리고 원통부(20k)의 배출부(21h)측의 일단부와 중계부(20f) 사이에서 시일 부재(27)가 압축되도록 구성되어 있고, 원통부(20k)는 중계부(20f)에 대하여 상대 회전 가능해지도록 일체화되어 있다. 또한, 원통부(20k)의 외주부에는, 후술하는 기어링(60)으로부터 회전 구동력을 받기 위한 회전 받침부(볼록부)(20g)가 설치되어 있다.
한편, 원통부(20k)의 외주면을 덮도록, 원통 형상의 기어링(60)이 설치되어 있다. 이 기어링(60)은 플랜지부(21)에 대하여 상대 회전 가능해지도록 설치되어 있다.
이 기어링(60)에는, 도 47의 (a), (b)에 도시한 바와 같이, 후술하는 베벨 기어(61)에 회전 구동력을 전달하기 위한 기어부(60a)와, 회전 받침부(20g)와 결합해서 원통부(20k)와 함께 회전하기 위한 회전 결합부(오목부)(60b)가 마련되어 있다. 회전 결합부(오목부)(60b)는 회전 받침부(20g)에 대하여 회전축선 방향으로의 상대 이동이 허용되면서도, 회전 방향으로는 일체적으로 회전할 수 있는 결합 관계로 되어 있다.
또한, 플랜지부(21)의 외주면에는, 베벨 기어(61)가 플랜지부(21)에 대하여 회전 가능해지도록 설치되어 있다. 또한, 베벨 기어(61)와 결합 돌기(20h)는 연결부(62)에 의해 접속되어 있다.
다음에, 현상제 보급 용기(1)의 현상제 보급 공정에 대해서 설명한다.
현상제 보급 장치(8)의 구동 기어(300)로부터 현상제 수용부(20)의 기어부(20a)가 회전 구동력을 받아서 원통부(20k)가 회전하면, 원통부(20k)는 회전 받침부(20g)에 의해 기어링(60)과 결합 관계에 있으므로, 기어링(60)은 원통부(20k)와 함께 회전한다. 즉, 회전 받침부(20g)와 회전 결합부(60b)가 현상제 보급 장치(8)로부터 기어부(20a)에 입력된 회전 구동력을 기어링(60)으로 전달하는 역할을 하고 있다.
한편, 기어링(60)이 회전하면, 그 회전 구동력은 기어부(60a)로부터 베벨 기어(61)에 전달되고, 베벨 기어(61)는 회전한다. 그리고 이 베벨 기어(61)의 회전 구동은, 도 48의 (a) 내지 (d)에 도시한 바와 같이, 연결부(62)를 거쳐 결합 돌기(20h)의 왕복 운동으로 변환된다. 이에 의해, 결합 돌기(20h)를 갖는 중계부(20f)는 왕복 운동된다. 그 결과, 펌프부(20b)는 중계부(20f)의 왕복 운동에 연동해서 신축하게 되어, 펌프 동작이 행해지게 된다.
이와 같이, 원통부(20k)가 회전함에 따라서 반송부(20c)에 의해 현상제가 배출부(21h)로 반송되고, 배출부(21h) 내에 있는 현상제는 최종적으로 펌프부(20b)에 의한 흡배기 동작에 의해 배출구(21a)로부터 배출된다.
이상과 같이, 본 예에 있어서도, 1개의 펌프로 흡기 동작과 배기 동작을 행할 수 있으므로, 현상제 배출 기구의 구성을 간이하게 할 수 있다. 또한, 배출구를 거친 흡기 동작에 의해 현상제 보급 용기 내를 감압 상태(부압 상태)로 할 수 있으므로, 현상제를 효율적으로 용해시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 예에 있어서도, 제5 실시예 내지 제9 실시예와 마찬가지로, 현상제 보급 장치(8)로부터 받은 회전 구동력에 의해, 원통부(20k)[반송부(20c)]의 회전 동작과 펌프부(20b)의 왕복 동작 모두를 행할 수 있게 된다.
또, 베벨 기어를 이용한 구동 변환 기구의 경우, 부품 개수가 많아져 버리므로, 제5 실시예 내지 제9 실시예의 구성 쪽이 보다 바람직하다.
(제11 실시예)
다음에, 제11 실시예의 구성에 대해서, 도 49의 (a) 내지 (c)를 이용하여 설명한다. 도 49의 (a)는 구동 변환 기구의 확대 사시도, (b) 내지 (c)는 구동 변환 기구를 상방으로부터 본 확대도를 도시하고 있다. 또, 본 예에서는, 전술한 실시예와 마찬가지인 구성에 관해서는 동일 부호를 붙이는 것으로 상세한 설명을 생략한다. 또, 도 49의 (b), (c)는 후술하는 기어링(60) 및 회전 결합부(60b)의 동작 설명의 형편상, 해당 부위가 항상 상면에 있는 상태를 모식적으로 나타낸 도면이다.
본 예에서는, 구동 변환 기구로서 자석(자계 발생 수단)을 이용한 점이, 상기한 실시예와 크게 다른 점이다.
도 49(필요에 따라서 도 48 참조)에 도시한 바와 같이, 베벨 기어(61)에 직육면체 형상의 자석(63)을 설치하는 동시에, 중계부(20f)의 결합 돌기(20h)에 자석(63)에 대하여 한 쪽 자극이 향하도록 막대 형상의 자석(64)이 설치되어 있다. 직육면체 형상의 자석(63)은 길이 방향 일단부측이 N극이고 타단부측이 S극으로 되어 있어, 베벨 기어(61)의 회전과 함께 그 방향을 바꾸는 구성으로 되어 있다. 또한, 막대 형상의 자석(64)은 용기의 외측에 위치하는 길이 방향 일단부측이 S극이고 타단부측이 N극으로 되어 있어, 회전축선 방향으로 이동 가능한 구성으로 되어 있다. 또, 자석(64)은 플랜지부(21)의 외주면에 형성된 긴 원 형상의 안내 홈에 의해 회전할 수 없도록 구성되어 있다.
이 구성에서는, 베벨 기어(61)의 회전에 의해 자석(63)이 회전하면, 자석(64)과 마주 향하는 자극이 교체되므로, 그때의 자석(63)과 자석(64)이 서로 끌어 당기는 작용과 서로 반발하는 작용이 교대로 반복된다. 그 결과, 중계부(20f)에 고정된 펌프부(20b)가 회전축선 방향으로 왕복 운동하게 된다.
이상과 같이, 본 예에 있어서도, 1개의 펌프로 흡기 동작과 배기 동작을 행할 수 있으므로, 현상제 배출 기구의 구성을 간이하게 할 수 있다. 또한, 배출구를 거친 흡기 동작에 의해 현상제 보급 용기 내를 감압 상태(부압 상태)로 할 수 있으므로, 현상제를 효율적으로 용해시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 예의 구성에 있어서도, 제5 실시예 내지 제10 실시예와 마찬가지로, 현상제 보급 장치(8)로부터 받은 회전 구동력에 의해, 반송부(20c)[원통부(20k)]의 회전 동작과 펌프부(20b)의 왕복 동작 모두를 행할 수 있게 된다.
또, 본 예에서는, 베벨 기어(61)에 자석을 설치한 예에 대해서 설명했지만, 구동 변환 기구로서 자력(자계)을 이용하는 구성이면, 이러한 구성이 아니어도 상관없다.
또한, 구동 변환의 확실성을 고려하면, 상기 제5 실시예 내지 제10 실시예의 구성 쪽이 보다 바람직하다. 또한, 현상제 보급 용기(1)에 수용되어 있는 현상제가 자성 현상제일 경우(예를 들어, 1성분 자성 토너, 2성분 자성 캐리어), 자석 근방의 용기 내벽 부분에 현상제가 포착되어 버릴 우려가 있다. 즉, 현상제 보급 용기(1)에 잔류하는 현상제의 양이 많아져 버릴 우려가 있으므로, 제5 실시예 내지 제10 실시예의 구성 쪽이 보다 바람직하다.
(제12 실시예)
다음에, 제12 실시예의 구성에 대해서, 도 50의 (a) 내지 (c), 도 51의 (a) 내지 (b)를 이용하여 설명한다. 또, 도 50의 (a)는 현상제 보급 용기(1)의 내부를 나타내는 단면 사시도, (b)는 펌프부(20b)가 현상제 보급 공정에 있어서 최대한 신장된 상태, (c)는 펌프부(20b)가 현상제 보급 공정에 있어서 최대한 압축된 상태를 나타내는 현상제 보급 용기(1)의 단면도이다. 도 51의 (a)는 현상제 보급 용기(1)의 내부를 도시한 개략도, (b)는 원통부(20k)의 후단부측을 나타내는 부분 사시도이다. 또, 본 예에서는, 전술한 실시예와 마찬가지인 구성에 관해서는 동일 부호를 붙이는 것으로 상세한 설명을 생략한다.
본 예에서는, 펌프부(20b)를 현상제 보급 용기(1)의 선단부에 설치한 점과, 펌프부(20b)에 구동 기어(300)로부터 받은 회전 구동력을 원통부(20k)로 전달하는 기능/역할을 담당시키고 있지 않은 점이 전술한 실시예와 크게 다른 점이다. 즉, 본 예에서는, 구동 변환 기구에 의한 구동 변환 경로 밖, 즉 구동 기어(300)로부터의 회전 구동력을 받는 커플링부(20a)[도 51의 (b) 참조]로부터 캠 홈(20n)에 이르는 구동 전달 경로 밖에 펌프부(20b)를 설치하고 있다.
이것은, 제5 실시예의 구성에서는, 구동 기어(300)로부터 입력된 회전 구동력은, 펌프부(20b)를 거쳐 원통부(20k)로 전달된 후에 왕복 운동력으로 변환되므로, 현상제 보급 공정 중은 펌프부(20b)에 상시 회전 방향으로의 힘이 작용해 버리기 때문이다. 그로 인해, 현상제 보급 공정 중에 있어서, 펌프부(20b)가 회전 방향으로 비틀려 버려 펌프 기능을 손상시켜 버릴 우려가 있다. 이하, 상세하게 설명한다.
도 50의 (a)에 도시한 바와 같이, 펌프부(20b)는, 그 일단부[배출부(21h)측]의 개방부가 플랜지부(21)에 고정(열 용착법에 의해 고정되어 있음)되어 있으며, 현상제 보급 장치(8)에 장착된 상태에서는, 플랜지부(21)와 함께 실질 회전 불가능해진다.
한편, 플랜지부(21)나 원통부(20k)의 외주면을 덮도록, 구동 변환 기구로서 기능을 하는 캠 플랜지부(15)가 설치되어 있다. 이 캠 플랜지부(15)의 내주면에는, 도 50에 도시한 바와 같이, 2개의 캠 돌기(15a)가 약 180°대향하도록 설치되어 있다. 또한, 캠 플랜지부(15)는 펌프부(20b)의 일단부[배출부(21h)측의 반대측]의 폐쇄된 측에 고정되어 있다.
한편, 원통부(20k)의 외주면에는 구동 변환 기구로서 기능을 하는 캠 홈(20n)이 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있고, 이 캠 홈(20n)에 캠 돌기(15a)가 끼워 넣어지는 구성으로 되어 있다.
또한, 본 예에서는, 제5 실시예와는 달리 도 51의 (b)에 도시한 바와 같이, 원통부(20k)의 일단부면(현상제 반송 방향 상류측)에 구동 입력부로서 기능을 하는 비원형(본 예에서는 사각형)의 볼록 형상의 커플링부(20a)가 형성되어 있다. 한편, 현상제 보급 장치(8)에는, 볼록 형상의 커플링부(20a)와 구동 연결하고, 회전 구동력을 부여하므로, 비원형(사각형)의 오목 형상의 커플링부(도시 생략)가 설치되어 있다. 이 오목 형상의 커플링부는, 제5 실시예와 마찬가지로 구동 모터(500)에 의해 구동되는 구성으로 되어 있다.
또한, 플랜지부(21)는 제5 실시예와 마찬가지로, 현상제 보급 장치(8)에 의해 회전축선 방향 및 회전 방향으로의 이동이 저지된 상태에 있다. 한편, 원통부(20k)는 플랜지부(21)와 시일부(27)를 거쳐 서로 접속 관계에 있으며, 또한 원통부(20k)는 플랜지부(21)에 대하여 상대 회전 가능해지도록 설치되어 있다. 이 시일부(27)로서는, 원통부(20k)와 플랜지부(21) 사이로부터의 에어(현상제)의 출입을 펌프부(20b)를 이용한 현상제 보급에 악영향을 끼치지 않는 범위 내에서 방지하는 동시에 원통부(20k)의 회전을 허용하도록 구성된 미끄럼 이동형 시일을 채용하고 있다.
다음에, 현상제 보급 용기(1)의 현상제 보급 공정에 대해서 설명한다.
현상제 보급 용기(1)가 현상제 보급 장치(8)에 장착된 후, 현상제 보급 장치(8)의 오목 형상의 커플링부로부터 회전 구동력을 받아 원통부(20k)가 회전하면, 그에 수반하여 캠 홈(20n)이 회전한다.
따라서, 이 캠 홈(20n)과 결합 관계에 있는 캠 돌기(15a)에 의해, 현상제 보급 장치(8)에 의해 회전축선 방향으로의 이동이 저지되도록 보유 지지된 원통부(20k) 및 플랜지부(21)에 대하여, 캠 플랜지부(15)가 회전축선 방향으로 왕복 운동하게 된다.
그리고 캠 플랜지부(15)와 펌프부(20b)는 고정되어 있으므로, 펌프부(20b)는 캠 플랜지부(15)와 함께 왕복 운동(ω 방향, γ 방향)한다. 그 결과, 펌프부(20b)는, 도 50의 (b), (c)에 도시한 바와 같이, 캠 플랜지부(15)의 왕복 운동에 연동해서 신축하게 되어, 펌핑 동작이 행해지게 된다.
이상과 같이, 본 예에 있어서도, 1개의 펌프로 흡기 동작과 배기 동작을 행할 수 있으므로, 현상제 배출 기구의 구성을 간이하게 할 수 있다. 또한, 배출구(21a)를 거친 흡기 동작에 의해 현상제 보급 용기 내를 감압 상태(부압 상태)로 할 수 있으므로, 현상제를 효율적으로 용해시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 예에 있어서도, 제5 실시예 내지 제11 실시예와 마찬가지로, 현상제 보급 장치(8)로부터 받은 회전 구동력을 현상제 보급 용기(1)에 있어서 펌프부(20b)를 동작시키는 방향의 힘으로 변환하는 구성을 채용함으로써, 펌프부(20b)를 적절하게 동작시킬 수 있게 된다.
또한, 현상제 보급 장치(8)로부터 받은 회전 구동력을 펌프부(20b)를 거치지 않고 왕복 운동력으로의 변환을 행하는 구성으로 함으로써, 펌프부(20b)의 회전 방향으로의 비틀림에 의한 파손을 방지하는 것도 가능해진다. 따라서, 펌프부(20b)의 강도를 과도하게 크게 할 필요성이 없어지므로, 펌프부(20b)의 두께를 보다 얇게 하거나, 그 재질로서 보다 저렴한 재료의 것을 선택하는 것이 가능해진다.
또한, 본 예의 구성에서는, 제5 실시예 내지 제11 실시예의 구성과 같이 펌프부(20b)를 배출부(21h)와 원통부(20k) 사이에 설치하지 않고, 배출부(21h)의 원통부(20k)로부터 벗어난 측에 설치하고 있으므로, 현상제 보급 용기(1)에 잔류하는 현상제의 양을 적게 하는 것이 가능해진다.
또, 도 51의 (a)에 도시한 바와 같이, 펌프부(20b)의 내부 공간을 현상제 수용 공간으로서 사용하지 않고, 필터(65)에 의해 펌프부(20b)와 배출부(21h) 사이를 구획하는 구성으로 해도 상관없다. 이 필터는, 에어는 용이하게 통과시키지만 토너는 실질적으로 통과시키지 않는 특성을 구비한 것이다. 이러한 구성을 채용함으로써, 펌프부(20b)의 「안쪽으로 접힘」부가 압축되었을 때에 「안쪽으로 접힘」부내에 존재하는 현상제에 스트레스를 부여해 버리는 것을 방지하는 것이 가능해진다. 단, 펌프부(20b)의 용적 증대 시에 새로운 현상제 수용 공간을 형성할 수 있는 점, 즉 현상제가 이동할 수 있는 새로운 공간을 형성해 현상제가 보다 용해되기 쉽다고 하는 점에서, 전술한 도 50의 (a) 내지 (c)의 구성 쪽이 보다 바람직하다.
(제13 실시예)
다음에, 제13 실시예의 구성에 대해서, 도 52의 (a) 내지 (c)를 이용하여 설명한다. 도 52의 (a) 내지 (c)는, 현상제 보급 용기(1)의 확대 단면도를 나타내고 있다. 또, 도 52의 (a) 내지 (c)에 있어서, 펌프 이외의 구성은, 도 50 및 도 51에 나타내는 구성과 거의 마찬가지이며, 마찬가지인 구성에 관해서는 동일 부호를 붙이는 것으로 상세한 설명을 생략한다.
본 예에서는, 도 52에 도시한 바와 같은 「바깥쪽으로 접힘」부와 「안쪽으로 접힘」부가 주기적으로 교대로 복수 형성된 주름 상자 형상의 펌프가 아닌, 도 52에 도시한 바와 같은 주름이 실제로 없고, 팽창과 수축이 가능한 막 형상의 펌프(12)를 채용하고 있다.
본 예에서는 이 막 형상의 펌프(12)로서 고무로 된 것을 이용하고 있지만, 이러한 예뿐만 아니라, 수지 필름 등의 유연 재료를 이용해도 상관없다.
이러한 구성에 있어서, 캠 플랜지부(15)가 회전축선 방향으로 왕복 운동하면, 막 형상 펌프(12)가 캠 플랜지부(15)와 함께 왕복 운동한다. 그 결과, 막 형상 펌프(12)는, 도 52의 (b), (c)에 도시한 바와 같이, 캠 플랜지부(15)의 왕복 운동(ω 방향, γ 방향)에 연동해서 신축하게 되어, 펌핑 동작이 행해지게 된다.
이상과 같이, 본 예에 있어서도, 1개의 펌프(12)로 흡기 동작과 배기 동작을 행할 수 있으므로, 현상제 배출 기구의 구성을 간이하게 할 수 있다. 또한, 배출구(21a)를 거친 흡기 동작에 의해 현상제 보급 용기 내를 감압 상태(부압 상태)로 할 수 있으므로, 현상제를 효율적으로 용해시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 예에 있어서도, 제5 실시예 내지 제12 실시예와 마찬가지로, 현상제 보급 장치(8)로부터 받은 회전 구동력을 현상제 보급 용기(1)에 있어서 펌프부(12)를 동작시키는 방향의 힘으로 변환하는 구성을 채용함으로써, 펌프부(12)를 적절하게 동작시킬 수 있게 된다.
(제14 실시예)
다음에, 제14 실시예의 구성에 대해서 도 53의 (a) 내지 (e)를 이용하여 설명한다. 도 53의 (a)는 현상제 보급 용기(1)의 개략 사시도, (b)는 현상제 보급 용기(1)의 확대 단면도, (c) 내지 (e)는 구동 변환 기구의 개략 확대도를 나타내고 있다. 본 예에서는, 전술한 실시예와 마찬가지인 구성에 관해서는 동일 부호를 붙이는 것으로 상세한 설명을 생략한다.
본 예에서는, 펌프부를 회전축선 방향과 직교하는 방향으로 왕복 운동시키는 점이, 상기 실시예와 크게 다른 점이다.
(구동 변환 기구)
본 예에서는, 도 53의 (a) 내지 (e)에 도시한 바와 같이, 플랜지부(21)에, 즉, 배출부(21h)의 상부에 주름 상자 타입의 펌프부(21f)가 접속되어 있다. 또한, 펌프부(21f)의 상단부에는 구동 변환부로서 기능을 하는 캠 돌기(21g)가 접착, 고정되어 있다. 한편, 현상제 수용부(20)의 길이 방향 일단부면에는, 캠 돌기(21g)가 끼워 넣어지는 관계가 되는 구동 변환부로서 기능을 하는 캠 홈(20e)이 형성되어 있다.
또한, 현상제 수용부(20)는, 도 53의 (b)에 도시한 바와 같이, 배출부(21h)측의 단부가 플랜지부(21)의 내면에 설치된 시일 부재(27)를 압축한 상태에서, 배출부(21h)에 대하여 상대 회전 가능하게 고정되어 있다.
또한, 본 예에서도, 현상제 보급 용기(1)의 장착 동작에 수반하여, 배출부(21h)의 양측면부(회전축선 방향 X와 직교하는 방향에 있어서의 양단부면)가 현상제 보급 장치(8)에 의해 보유 지지되는 구성으로 되어 있다. 따라서, 현상제 보급 시에, 배출부(21h)의 부위가 실질 회전하지 않도록 고정된 상태가 된다.
또한, 현상제 보급 용기(1)의 장착 동작에 수반하여, 배출부(21h)의 외저면부에 설치된 볼록부(21j)가 장착부(8f)에 설치된 오목부에 의해 걸림 고정되는 구성으로 되어 있다. 따라서, 현상제 보급 시에, 배출부(21h)가 회전축선 방향으로 실질 이동하지 않도록 고정된 상태가 된다.
여기에서, 캠 홈(20e)의 형상은 도 53의 (c) 내지 (e)에 도시한 바와 같이 타원 형상으로 되어 있고, 이 캠 홈(20e)을 따라 이동하는 캠 돌기(21g)는 현상제 수용부(20)의 회전축선으로부터의 거리(지름 방향으로의 최단 거리)가 변화되도록 구성되어 있다.
또한, 도 53의 (b)에 도시한 바와 같이, 원통부(20k)로부터 나선 형상의 볼록부(반송부)(20c)에 의해 반송되어 온 현상제를, 배출부(21h)로 반송하기 위한 판 형상의 구획벽(32)이 설치되어 있다. 이 구획벽(32)은, 현상제 수용부(20)의 일부의 영역을 대략 2분할하도록 설치되어 있고, 현상제 수용부(20)와 함께 일체적으로 회전하는 구성으로 되어 있다. 그리고 이 구획벽(32)에는 그 양면에 현상제 보급 용기(1)의 회전축선 방향에 대하여 경사진 경사 돌기(32a)가 설치되어 있다. 이 경사 돌기(32a)는 배출부(21h)의 입구부에 접속되어 있다.
따라서, 반송부(20c)에 의해 반송되어 온 현상제는, 원통부(20k)의 회전에 연동해서 이 구획벽(32)에 의해 중력 방향 하방으로부터 상방으로 긁어 올려진다. 그 후, 원통부(20k)의 회전이 진행됨에 따라서 중력에 의해 구획벽(32) 표면 위를 미끄러져서 떨어져, 이윽고 경사 돌기(32a)에 의해 배출부(21h) 측으로 수수된다. 이 경사 돌기(32a)는, 원통부(20k)가 반 바퀴 돌때마다 현상제가 배출부(21h)로 보내지도록, 구획벽(32)의 양면에 설치되어 있다.
(현상제 보급 공정)
다음에, 본 예의 현상제 보급 용기(1)의 현상제 보급 공정에 대해서 설명한다.
조작자에 의해 현상제 보급 용기(1)가 현상제 보급 장치(8)에 장착되면, 플랜지부(21)[배출부(21h)]는 현상제 보급 장치(8)에 의해 회전 방향 및 회전축선 방향으로의 이동이 저지된 상태가 된다. 또한, 펌프부(21f)와 캠 돌기(21g)는 플랜지부(21)에 고정되어 있으므로, 마찬가지로, 회전 방향 및 회전축선 방향으로의 이동이 저지된 상태가 된다.
그리고 구동 기어(300)(도 32, 도 33 참조)로부터 기어부(20a)에 입력된 회전 구동력에 의해 현상제 수용부(20)가 회전하고, 캠 홈(20e)도 회전다. 한편, 회전하지 않도록 고정되어 있는 캠 돌기(21g)는 캠 홈(20e)으로부터 캠 작용을 받으므로, 기어부(20a)에 입력된 회전 구동력이 펌프부(21f)를 상하 방향으로 왕복 운동시키는 힘으로 변환된다. 여기에서, 도 53의 (d)는 캠 돌기(21g)가 캠 홈(20e)에 있어서의 타원과 그 장축(La)의 교점[도 53의 (c)의 Y점]에 위치함으로써 펌프부(21f)가 가장 신장된 상태를 나타내고 있다. 한편, 도 53의 (e)는 캠 돌기(21g)가 캠 홈(20e)에 있어서의 타원과 그 단축(Lb)의 교점(동일하게 Z점)에 위치함으로써 펌프부(21f)가 가장 압축된 상태를 나타내고 있다.
이러한, 도 53의 (d)와 도 53의 (e)의 상태를 교대로 소정의 주기로 반복함으로써, 펌프부(21f)에 의한 흡배기 동작이 행해진다. 즉, 현상제의 배출 동작이 원활하게 행해진다.
이와 같이, 원통부(20k)가 회전함에 따라서 반송부(20c) 및 경사 돌기(32a)에 의해 현상제가 배출부(21h)로 반송되고, 배출부(21h) 내에 있는 현상제는 최종적으로 펌프부(21f)에 의한 흡배기 동작에 의해 배출구(21a)로부터 배출된다.
이상과 같이, 본 예에 있어서도, 1개의 펌프로 흡기 동작과 배기 동작을 행할 수 있으므로, 현상제 배출 기구의 구성을 간이하게 할 수 있다. 또한, 배출구를 거친 흡기 동작에 의해 현상제 보급 용기 내를 감압 상태(부압 상태)로 할 수 있으므로, 현상제를 효율적으로 용해시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 예에 있어서도, 제5 실시예 내지 제13 실시예와 마찬가지로, 현상제 보급 장치(8)로부터 기어부(20a)가 회전 구동력을 받음으로써, 반송부(20c)[원통부(20k)]의 회전 동작과 펌프부(21f)의 왕복 동작 모두를 행할 수 있게 된다.
또한, 본 예와 같이, 펌프부(21f)를 배출부(21h)의 중력 방향 상부[현상제 보급 용기(1)가 현상제 보급 장치(8)에 장착된 상태일 때]에 설치한 것으로, 제5 실시예에 비해, 펌프부(21f) 내에 잔류해 버리는 현상제의 양을 가급적 적게 하는 것이 가능해진다.
또, 본 예에서는, 펌프부(21f)로서 주름 상자 형상의 펌프를 채용하고 있지만, 제13 실시예에서 설명한 막 형상 펌프를 펌프부(21f)로서 채용해도 상관없다.
또한, 본 예에서는 구동 전달부로서의 캠 돌기(21g)를 펌프부(21f)의 상면에 접착제로 고정하고 있지만, 캠 돌기(21g)를 펌프부(21f)에 고정하지 않아도 된다. 예를 들어, 종래 공지의 패킹 고정이나, 캠 돌기(3g)를 둥근 막대 형상으로, 펌프부(3f)에 둥근 막대 형상의 캠 돌기(3g)가 끼워 넣음 가능한 둥근 구멍 형상을 마련하는 등의 구성이라도 상관없다. 이러한 예라도 마찬가지의 효과를 발휘하는 것이 가능하다.
(제15 실시예)
다음에, 제15 실시예의 구성에 대해서, 도 54 내지 도 56을 이용하여 설명한다. 도 54의 (a)는 현상제 보급 용기(1)의 개략 사시도, (b)는 플랜지부(21)의 개략 사시도, (c)는 원통부(20k)의 개략 사시도, 도 55의 (a), (b)는 현상제 보급 용기(1)의 확대 단면도, 도 56은 펌프부(21f)의 개략도를 도시하고 있다. 본 예에서는, 전술한 실시예와 마찬가지인 구성에 관해서는 동일 부호를 붙이는 것으로 상세한 설명을 생략한다.
본 예에서는, 펌프부를 복(復) 동작시키는 방향의 힘으로 변환하는 일 없이 왕(往) 동작시키는 방향의 힘으로 회전 구동력을 변환하는 점이, 상기 실시예와 크게 다른 점이다.
본 예에서는, 도 54 내지 도 56에 도시한 바와 같이, 플랜지부(21)의 원통부(20k)측의 측면에, 주름 상자 타입의 펌프부(21f)가 설치되어 있다. 또한, 이 원통부(20k)의 외주면에는 기어부(20a)가 전체 둘레에 걸쳐 설치되어 있다. 또한, 원통부(20k)의 배출부(21h)측의 단부에는, 원통부(20k)의 회전에 의해 펌프부(21f)와 접촉함으로써 펌프부(21f)를 압축시키는 압축 돌기(201)가 약 180°대향하는 위치에 2개 설치되어 있다. 이들 압축 돌기(201)의 회전 방향 하류측의 형상은, 펌프부(21f)로의 접촉 시의 쇼크를 경감시키므로, 펌프부(21f)를 서서히 압축시키도록 테이퍼 형상으로 되어 있다. 한편, 압축 돌기(201)의 회전 방향 상류측의 형상은, 펌프부(21f)를 자신의 탄성 복귀력에 의해 순간에 신장시키므로, 원통부(20k)의 회전축선 방향과 실질 평행해지도록 원통부(20k)의 단부면으로부터 수직인 면 형상으로 되어 있다.
또한, 제10 실시예와 마찬가지로, 원통부(20k) 내에는 나선 형상의 볼록부(20c)에 의해 반송되어 온 현상제를 배출부(21h)로 반송하기 위한 판 형상의 구획벽(32)이 설치되어 있다.
다음에, 본 예의 현상제 보급 용기(1)의 현상제 보급 공정에 대해서 설명한다.
현상제 보급 용기(1)가 현상제 보급 장치(8)에 장착된 후, 현상제 보급 장치(8)의 구동 기어(300)로부터 기어부(20a)에 입력된 회전 구동력에 의해 현상제 수용부(20)인 원통부(20k)가 회전하고, 압축 돌기(201)도 회전한다. 그때, 압축 돌기(201)가 펌프부(21f)와 접촉하면, 도 55의 (a)에 도시한 바와 같이, 펌프부(21f)는 화살표 γ 방향으로 압축되고, 그에 의해 배기 동작이 행해진다.
한편, 원통부(20k)의 회전이 다시 진행하고, 압축 돌기(201)와 펌프부(21f)의 접촉이 해제되면, 도 55의 (b)에 도시한 바와 같이, 펌프부(21f)는 자기 복원력에 의해 화살표 ω 방향으로 신장되어 원래의 형상으로 복귀되고, 그에 의해 흡기 동작이 행해진다.
이러한, 도 55의 (a)와 (b)의 상태를 교대로 소정의 주기로 반복함으로써, 펌프부(21f)에 의한 흡배기 동작이 행해진다. 즉, 현상제의 배출 동작이 원활하게 행해진다.
이와 같이, 원통부(20k)가 회전함에 따라서 나선 형상의 볼록부(반송부)(20c) 및 경사 돌기(반송부)(32a)(도 53 참조)에 의해 현상제가 배출부(21h)로 반송된다. 그리고 배출부(21h) 내에 있는 현상제는 최종적으로 펌프부(21f)에 의한 배기 동작에 의해 배출구(21a)로부터 배출된다.
이상과 같이, 본 예에 있어서도, 1개의 펌프로 흡기 동작과 배기 동작을 행할 수 있으므로, 현상제 배출 기구의 구성을 간이하게 할 수 있다. 또한, 배출구를 거친 흡기 동작에 의해 현상제 보급 용기 내를 감압 상태(부압 상태)로 할 수 있으므로, 현상제를 효율적으로 용해시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 예에 있어서도, 제5 실시예 내지 제14 실시예와 마찬가지로, 현상제 보급 장치(8)로부터 받은 회전 구동력에 의해, 현상제 보급 용기(1)의 회전 동작과 펌프부(21f)의 왕복 동작 모두를 행할 수 있다.
또, 본 예에서는, 펌프부(21f)는 압축 돌기(201)와의 접촉에 의해 압축되고, 접촉이 해제됨으로써 펌프부(21f)의 자기 복원력에 의해 신장하는 구성으로 되어 있지만, 반대의 구성으로 해도 상관없다.
구체적으로는, 펌프부(21f)가 압축 돌기(201)에 접촉했을 때에 양방이 걸림 고정되도록 구성하고, 원통부(20k)의 회전이 진행됨에 따라서 펌프부(21f)가 강제적으로 신장된다. 그리고 원통부(20k)의 회전이 다시 진행되어 계지가 해제되면, 펌프부(21f)가 자기 복원력(탄성 복귀력)에 의해 원래의 형상으로 복귀된다. 이에 의해 흡기 동작과 배기 동작이 교대로 행해지는 구성이다.
또한, 본 예의 경우, 펌프부(21f)가 장기간에 걸쳐 복수회 신축 동작을 반복함으로써 펌프부(21f)의 자기 복원력이 저하되어 버릴 우려가 있으므로, 상기한 제5 실시예 내지 제14 실시예의 구성 쪽이 보다 바람직하다. 또는, 도 56에 나타내는 구성을 채용함으로써, 이러한 문제에 대처하는 것이 가능하다.
도 56에 도시한 바와 같이, 펌프부(21f)의 원통부(20k)측의 단부면에 압축판(20q)이 고정되어 있다. 또한, 플랜지부(21)의 외면과 압축판(20q) 사이에, 압박 부재로서 기능을 하는 스프링(20r)이 펌프부(21f)를 덮도록 설치되어 있다. 이 스프링(20r)은 펌프부(21f)에 상시 신장 방향으로의 압박을 가하도록 구성되어 있다.
이러한 구성으로 함으로써, 압축 돌기(201)와 펌프부(21f)의 접촉이 해제되었을 때의 펌프부(21f)의 자기 복원을 보조할 수 있으므로, 펌프부(21f)의 신축 동작을 장기간에 걸쳐 복수회 행한 경우라도 확실하게 흡기 동작을 실행시킬 수 있다.
또, 본 예에서는, 구동 변환 기구로서 기능을 하는 압축 돌기(201)를 약 180°대향하도록 2개 설치하고 있지만, 설치 개수에 대해서는 이러한 예에 한정되지 않으며, 1개 설치하는 경우나 3개 설치하는 경우 등으로 해도 상관없다. 또한, 압축 돌기를 1개 설치하는 대신에, 구동 변환 기구로서 다음과 같은 구성을 채용해도 상관없다. 예를 들어, 원통부(20k)의 펌프부(21f)와 대향하는 단부면의 형상을, 본 예와 같이 원통부(20k)의 회전축선에 수직인 면으로 하지 않고 회전축선에 대하여 경사진 면으로 하는 경우이다. 이 경우, 이 경사면이 펌프부(21f)에 작용하도록 설치되므로, 압축 돌기와 동등한 작용을 실시하는 것이 가능하다. 또한, 예를 들어, 원통부(20k)의 펌프부(21f)와 대향하는 단부면의 회전 중심으로부터 펌프부(21f)를 향해 회전축선 방향으로 축부를 연장시켜, 이 축부에 회전축선에 대하여 경사진 경사판(원반 형상의 부재)을 설치한 경우이다. 이 경우, 이 경사판이 펌프부(21f)에 작용하도록 설치되므로, 압축 돌기와 동등한 작용을 실시하는 것이 가능하다.
(제16 실시예)
다음에, 제16 실시예의 구성에 대해서, 도 57의 (a) 내지 (b)를 이용하여 설명한다. 도 57의 (a) 내지 (b)는 현상제 보급 용기 중 하나를 모식적으로 나타내는 단면도를 나타내고 있다.
본 예에서는, 펌프부(21f)를 원통부(20k)에 설치하고, 이 펌프부(21f)가 원통부(20k)와 함께 회전하는 구성으로 되어 있다. 또한, 본 예에서는 펌프부(21f)에 설치한 추(20v)에 의해, 펌프부(21f)가 회전에 수반하여 왕복 운동을 행하는 구성으로 되어 있다. 본 예의 그 밖의 구성은, 제14 실시예(도 53)와 마찬가지이며, 동일 부호를 붙이는 것으로 상세한 설명을 생략한다.
도 57의 (a)에 도시한 바와 같이, 현상제 보급 용기(1)의 현상제 수용 공간으로서, 원통부(20k), 플랜지부(21), 펌프부(21f)가 기능을 한다. 또한, 펌프부(21f)는 원통부(20k)의 외주부에 접속되어 있고, 펌프부(21f)에 의한 작용이 원통부(20k) 및 배출부(21h)에 생기도록 구성되어 있다.
다음에, 본 예의 구동 변환 기구에 대해서 설명한다.
원통부(20k)의 회전축선 방향 일단부면에 구동 입력부로서 기능을 하는 커플링부(사각 형상의 볼록부)(20a)가 설치되어 있고, 이 커플링부(20a)가 현상제 보급 장치(8)로부터 회전 구동력을 받는다. 또한, 펌프부(21f)의 왕복 운동 방향 일단의 상면에는 추(20v)가 고정되어 있다. 본 예에서는, 이 추(20v)가 구동 변환 기구로서 기능을 한다.
즉, 원통부(20k)와 함께 펌프부(21f)가 일체적으로 회전하는 것에 수반하여, 펌프부(21f)가 추(20v)의 중력 작용에 의해 상하 방향으로 신축을 행한다.
구체적으로는, 도 57의 (a)는 추가 펌프부(21f)보다도 중력 방향 상측에 위치하고 있으며, 추(20v)의 중력 작용(흰색 화살표)에 의해 펌프부(21f)가 수축하고 있는 상태를 나타내고 있다. 이때, 배출구(21a)로부터 배기, 즉 현상제의 배출이 행해진다(검은 화살표).
한편, 도 57의 (b)는 추(20v)가 펌프부(21f)보다도 중력 방향 하측에 위치하고 있으며, 추(20v)의 중력 작용(흰색 화살표)에 의해 펌프부(21f)가 신장하고 있는 상태를 나타내고 있다. 이때, 배출구(21a)로부터 흡기가 행해져(검은 화살표), 현상제가 용해된다.
이상과 같이, 본 예에 있어서도, 1개의 펌프로 흡기 동작과 배기 동작을 행할 수 있으므로, 현상제 배출 기구의 구성을 간이하게 할 수 있다. 또한, 배출구를 거친 흡기 동작에 의해 현상제 보급 용기 내를 감압 상태(부압 상태)로 할 수 있으므로, 현상제를 효율적으로 용해시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 예에 있어서도, 제5 실시예 내지 제15 실시예와 마찬가지로, 현상제 보급 장치(8)로부터 받은 회전 구동력에 의해, 현상제 보급 용기(1)의 회전 동작과 펌프부(21f)의 왕복 동작 모두를 행할 수 있다.
또, 본 예의 경우, 펌프부(21f)가 원통부(20k)를 중심으로 회전하는 구성으로 되어 있으므로, 현상제 보급 장치(8)의 장착부(8f)의 공간이 커져, 장치가 대형화되어 버리므로, 제5 실시예 내지 제15 실시예의 구성 쪽이 보다 바람직하다.
(제17 실시예)
다음에, 제17 실시예의 구성에 대해서, 도 58 내지 도 60을 이용하여 설명한다. 여기서 도 58의 (a)는 원통부(20k)의 사시도, (b)는 플랜지부(21)의 사시도를 나타내고 있다. 도 59의 (a) 내지 (b)는 현상제 보급 용기(1)의 부분 단면 사시도이며, 특히 (a)는 회전 셔터가 열린 상태, (b)는 회전 셔터가 닫힌 상태를 나타내고 있다. 도 60은 펌프부(21f)의 동작 타이밍과 회전 셔터의 개폐 타이밍의 관계를 나타내는 타이밍차트이다. 또, 도 60에 있어서「수축」은 펌프부(21f)에 의한 배기 공정을 나타내고, 「신장」은 펌프부(21f)에 의한 흡기 공정을 나타내고 있다.
본 예는, 펌프부(21f)의 신축 동작 중에 있어서 배출실(21h)과 원통부(20k) 사이를 구획하는 기구를 설치한 점이, 전술한 실시예와 크게 다른 점이다. 즉, 본 예에서는, 원통부(20k)와 배출부(21h) 중 펌프부(21f)의 용적 변화에 수반하는 압력 변동이 배출부(21h)에 선택적으로 생기도록 원통부(20k)와 배출부(21h) 사이를 구획하도록 구성하고 있다.
또, 배출부(21h) 내는 후술하는 바와 같이 원통부(20k) 내로부터 반송되어 온 현상제를 수납하는 현상제 수용부로서의 기능을 갖는다. 본 예의 상기 점 이외의 구성은, 제14 실시예(도 53)와 거의 마찬가지이며, 마찬가지인 구성에 대해서는 동일 부호를 붙이는 것으로 상세한 설명을 생략한다.
도 58의 (a)에 도시한 바와 같이, 원통부(20k)의 길이 방향 일단부면은, 회전 셔터로서의 기능을 가지고 있다. 즉, 원통부(20k)의 길이 방향 일단부면에는, 플랜지부(21)로 현상제를 배출하기 위한 연통 개구(20u)와 폐지부(20h)가 설치되어 있다. 이 연통 개구(20u)는 부채형 형상으로 되어 있다.
한편, 플랜지부(21)에는, 도 58의 (b)에 도시한 바와 같이, 원통부(20k)로부터의 현상제를 수납하기 위한 연통 개구(21k)가 마련되어 있다. 이 연통 개구(21k)는 연통 개구(20u)와 마찬가지로 부채형 형상으로 되어 있으며, 연통 개구(21k)와 동일면 상에 있어서의 그 이외의 부분은 닫혀진 폐지부(21m)로 되어 있다.
도 59의 (a) 내지 (b)는, 전술한 도 58의 (a)에 나타내는 원통부(20k)와 도 58의 (b)에 나타내는 플랜지부(21)를 조립한 상태의 것이다. 연통 개구(20u), 연통 개구(21k)의 외주면은 시일 부재(27)를 압축하도록 접속되어 있고, 원통부(20k)가 고정된 플랜지부(21)에 대하여 상대 회전 가능해지도록 접속되어 있다.
이러한 구성에 있어서, 기어부(20a)가 받은 회전 구동력에 의해 원통부(20k)가 상대 회전하면, 원통부(20k)와 플랜지부(21) 사이의 관계가 연통 상태와 비통연상태로 교대로 절환된다.
즉, 원통부(20k)의 회전에 수반하여, 원통부(20k)의 연통 개구(20u)가 플랜지부(21)의 연통 개구(21k)와 위치가 합치하여 연통한 상태[도 59의 (a)]가 된다. 그리고 원통부(20k)의 또 다른 회전에 수반하여, 원통부(20k)의 연통 개구(20u)의 위치가 플랜지부(21)의 연통 개구(21k)의 위치와 맞지 않아, 플랜지부(21)가 구획되어 플랜지부(21)를 실질 밀폐 공간으로 하는 비연통인 상태[도 59의 (b)]로 절환된다.
이러한, 적어도 펌프부(21f)의 신축 동작 시에 있어서 배출부(21h)를 격리시키는 구획 기구(회전 셔터)를 설치하는 것은 이하의 이유에 의한 것이다.
현상제 보급 용기(1)로부터의 현상제 배출은, 펌프부(21f)를 수축시킴으로써 현상제 보급 용기(1)의 내압을 대기압보다도 높이는 것으로 행하고 있다. 따라서, 전술한 제5 실시예 내지 제15 실시예와 같이 구획 기구가 없는 경우, 그 내압 변화의 대상이 되는 공간이 플랜지부(21)의 내부 공간뿐만 아니라 원통부(20k)의 내부 공간도 포함되어, 펌프부(21f)의 용적 변화량을 크게 해야만 하기 때문이다.
이것은, 펌프부(21f)가 수축하기 직전에 있어서의 현상제 보급 용기(1)의 내부 공간의 용적에 대한, 펌프부(21f)가 완전히 수축된 직후에 있어서의 현상제 보급 용기(1)의 내부 공간의 용적 비율에, 내압이 의존하고 있기 때문이다.
그에 대하여, 구획 기구를 설치한 경우, 플랜지부(21)로부터 원통부(20k)로의 공기 이동이 없으므로, 플랜지부(21)의 내부 공간만을 대상으로 하면 좋아진다. 즉, 동일한 내압치로 하는 것이면, 원래 내부 공간의 용적량이 작은 쪽이 펌프부(21f)의 용적 변화량을 작게 할 수 있기 때문이다.
본 예에서는, 구체적으로는, 회전 셔터로 구획된 배출부(3h)의 용적을 40㎤로 함으로써, 펌프부(3f)의 용적 변화량(왕복 운동량)을 2㎤(제5 실시예의 구성에서는 15㎤)로 하고 있다. 이러한 적은 용적 변화량이라도, 제5 실시예와 마찬가지로, 충분한 흡배기 효과에 의한 현상제 보급을 행하는 것이 가능하다.
이와 같이, 본 예에서는, 전술한 제5 실시예 내지 제16 실시예의 구성에 비해, 펌프부(21f)의 용적 변화량을 가급적 작게 하는 것이 가능해지는 것이다. 그 결과, 펌프부(21f)의 소형화가 가능해진다. 또한, 펌프부(21f)를 왕복 운동시키는 거리(용적 변화량)를 짧게(작게) 하는 것이 가능해진다. 특히, 현상제 보급 용기(1)로의 현상제의 충전량을 많게 하기 위해 원통부(20k)의 용량을 크게 하는 구성의 경우, 이러한 구획 기구를 설치하는 것은 효과적이다.
다음에, 본 예의 현상제 보급 공정에 대해서 설명한다.
현상제 보급 용기(1)가 현상제 보급 장치(8)에 장착되고, 플랜지부(21)가 고정된 상태에서 구동 기어(300)로부터 기어부(20a)에 구동이 입력됨으로써 원통부(20k)가 회전하고, 캠 홈(20e)도 회전한다. 한편, 플랜지부(21)와 함께 현상제 보급 장치(8)에 회전 불가능하게 보유 지지되고 있는 펌프부(21f)에 고정된 캠 돌기(21g)는 캠 홈(20e)으로부터 캠 작용을 받는다. 따라서, 원통부(20k)의 회전에 수반하여, 펌프부(21f)가 상하 방향으로 왕복 운동한다.
이러한 구성에 있어서, 펌프부(21f)의 펌핑 동작(흡기 동작, 배기 동작)의 타이밍과 회전 셔터의 개폐 타이밍에 대해, 도 60을 이용하여 설명한다. 도 60은 원통부(20k)가 1회전할 때의 타이밍차트이다. 또한, 도 60에 있어서, 「수축」은 펌프부(21f)의 수축 동작[펌프부(21f)에 의한 배기 동작]이 행해지고 있을 때, 신장」은 펌프부(21f)의 신장 동작[펌프부(21f)에 의한 흡기 동작]이 행해지고 있을 때를 나타내고 있다. 또한, 「정지」는 펌프부(21f)가 동작을 정지하고 있을 때를 나타내고 있다. 또한, 「연통」은 회전 셔터가 열려 있을 때, 「비연통」은 회전 셔터가 닫혀 있을 때를 나타내고 있다.
우선, 도 60에 도시한 바와 같이, 구동 변환 기구는 연통 개구(21k)와 연통 개구(20u)의 위치가 합치하여 연통 상태로 되어 있을 때, 펌프부(21f)에 의한 펌핑 동작이 정지하도록, 기어부(20a)에 입력된 회전 구동력을 변환한다. 구체적으로는, 본 예에서는 연통 개구(21k)와 연통 개구(20u)가 연통하고 있는 상태일 때, 원통부(20k)가 회전해도 펌프부(21f)가 동작하지 않도록, 원통부(20k)의 회전 중심으로부터 캠 홈(20e)까지의 반경 거리를 동일하게 하도록 설정되어 있다.
이때, 회전 셔터가 개방 위치에 위치하고 있으므로, 원통부(20k)로부터 플랜지부(21)로의 현상제의 반송이 행해진다. 구체적으로는, 원통부(20k)의 회전에 수반하여, 현상제가 구획벽(32)에 의해 긁어 올려져, 그 후, 중력에 의해 경사 돌기(32a) 위를 미끄러져서 떨어짐으로써, 현상제가 연통 개구(20u)와 연통 개구(21k)를 통해 플랜지부(21)로 이동한다.
다음에, 도 60에 도시한 바와 같이, 구동 변환 기구는 연통 개구(21k)와 연통 개구(20u)의 위치가 어긋나 비연통 상태로 되어 있을 때, 펌프부(21f)에 의한 펌핑 동작이 행해지도록, 기어부(20a)에 입력된 회전 구동력을 변환한다.
즉, 원통부(20k)가 또 다른 회전에 수반하여, 연통 개구(21k)와 연통 개구(20u)의 회전 위상이 어긋남으로써, 폐지부(20h)에 의해 연통 개구(21k)가 폐지되어, 플랜지부(21)의 내부 공간이 격리된 비연통 상태가 된다.
그리고 이때, 원통부(20k)의 회전에 수반하여, 비연통 상태를 유지시킨 채로(회전 셔터가 폐 위치에 위치하고 있음), 펌프부(21f)를 왕복 운동시킨다. 구체적으로는, 원통부(20k)의 회전에 의해 캠 홈(20e)도 회전하고, 그 회전에 대하여 원통부(20k)의 회전 중심으로부터 캠 홈(20e)까지의 반경 거리가 변화된다. 그에 의해, 캠 작용을 받아 펌프부(21f)가 펌핑 동작을 행한다.
그 후, 다시 원통부(20k)가 회전하면, 다시 연통 개구(21k)와 연통 개구(20u)의 회전 위상이 겹쳐, 원통부(20k)와 플랜지부(21)가 연통한 상태가 된다.
이상의 흐름을 반복하면서, 현상제 보급 용기(1)로부터의 현상제 보급 공정이 행해진다.
이상과 같이, 본 예에 있어서도, 1개의 펌프로 흡기 동작과 배기 동작을 행할 수 있으므로, 현상제 배출 기구의 구성을 간이하게 할 수 있다. 또한, 배출구(21a)를 거친 흡기 동작에 의해 현상제 보급 용기 내를 감압 상태(부압 상태)로 할 수 있으므로, 현상제를 효율적으로 용해시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 예에 있어서도, 현상제 보급 장치(8)로부터 기어부(20a)가 회전 구동력을 받음으로써, 원통부(20k)의 회전 동작과 펌프부(21f)에 의한 흡배기 동작 모두를 행할 수 있다.
또한, 본 예의 구성에 따르면, 펌프부(21f)의 소형화가 가능해진다. 또한, 펌프부(21f)의 용적 변화량(왕복 운동량)을 작게 하는 것이 가능해져, 그 결과, 펌프부(21f)를 왕복 운동시키는데 필요로 하는 부하를 작게 하는 것이 가능해진다.
또한, 본 예에서는, 회전 셔터를 회전 동작시키는 구동력을 현상제 보급 장치(8)로부터 별도로 받는 구성으로 하지 않고, 반송부[원통부(20k), 나선 형상의 볼록부(20c)]를 위해 받는 회전 구동력을 이용하고 있으므로, 구획 기구의 간이화도 도모하는 것이 가능하다.
또한, 펌프부(21f)의 용적 변화량이, 원통부(20k)를 포함시킨 현상제 보급 용기(1)의 전체 용적에 의존하지 않고, 플랜지부(21)의 내부 용적에 의해 설정 가능한 것은 전술한 바와 같다. 따라서, 예를 들어 현상제 충전량이 다른 복수 종류의 현상제 보급 용기를 제조하는 데 있어서 이에 대응하기 위해 원통부(20k)의 용량(지름)을 바꾼 경우에는, 비용 절감 효과도 예상할 수 있다. 즉, 펌프부(21f)를 포함시킨 플랜지부(21)를 공통인 유닛으로서 구성하고, 이 유닛을 복수 종류의 원통부(20k)에 대하여 공통으로 조립하는 구성으로 함으로써, 제조 비용를 삭감하는 것이 가능해진다. 즉, 공통화를 하지 않는 경우에 비해, 금형의 종류를 늘릴 필요가 없는 등, 제조 비용를 삭감하는 것이 가능해진다. 또, 본 예에서는, 원통부(20k)와 플랜지부(21)가 비연통 상태인 동안에, 펌프부(21f)를 1주기분 왕복 운동시키는 예로 했지만, 제5 실시예와 마찬가지로, 그 동안에 복수 주기분 펌프부(21f)를 왕복 운동시켜도 상관없다.
또한, 본 예에서는, 펌프부의 수축 동작 및 신장 동작의 중간, 줄곧 배출부(21h)를 격리하는 구성으로 하고 있지만, 이하와 같은 구성으로 해도 상관없다. 즉, 펌프부(21f)의 소형화나 펌프부(21f)의 용적 변화량(왕복 운동량)을 작게 할 수 있는 것이면, 펌프부의 수축 동작 및 신장 동작 사이에, 약간 배출부(21h)를 개방시켜도 상관없다.
(제18 실시예)
다음에, 제18 실시예의 구성에 대해서, 도 61 내지 도 63을 이용하여 설명한다. 여기서 도 61은 현상제 보급 용기(1)의 부분 단면 사시도. 도 62의 (a) 내지 (c)는 구획 기구[구획 밸브(35)]의 동작 상황을 나타내는 부분 단면이다. 도 63은, 펌프부(21f)의 펌핑 동작(수축 동작, 신장 동작)의 타이밍과 후술하는 구획 밸브(35)의 개폐 타이밍을 나타내는 타이밍차트이다. 또, 도 63에 있어서, 「수축」은 펌프부(21f)의 수축 동작[펌프부(21f)에 의한 배기 동작]이 행해지고 있을 때,「신장」은 펌프부(21f)의 신장 동작[펌프부(21f)에 의한 흡기 동작]이 행해지고 있을 때를 나타내고 있다. 또한,「정지」는 펌프부(21f)가 동작을 정지하고 있을 때를 나타내고 있다. 또한, 「개방」은 구획 밸브(35)가 열려 있을 때, 「폐쇄」는 구획 밸브(35)가 닫혀 있을 때를 나타내고 있다.
본 예는, 펌프부(21f)의 신축 시에 있어서 배출부(21h)와 원통부(20k) 사이를 구획하는 기구로서 구획 밸브(35)를 설치한 점이, 전술한 실시예와 크게 다른 점이다. 본 예의 상기 점 이외의 구성은, 제12 실시예(도 50 및 도 51)와 거의 마찬가지이며, 마찬가지인 구성에 대해서는 동일 부호를 붙이는 것으로 상세한 설명을 생략한다. 또, 본 예에서는, 도 50 및 도 51에 나타내는 제12 실시예의 구성에 대하여, 제14 실시예에 관한 도 53에 나타내는 판 형상의 구획벽(32)이 설치되어 있다.
전술한 제17 실시예에서는 원통부(20k)의 회전을 이용한 구획 기구(회전 셔터)를 채용하고 있지만, 본 예에서는 펌프부(21f)의 왕복 운동을 이용한 구획 기구(구획 밸브)를 채용하고 있다. 이하, 상세하게 설명한다.
도 61에 도시한 바와 같이, 배출부(3h)가 원통부(20k)와 펌프부(21f) 사이에 설치되어 있다. 그리고 배출부(3h)의 원통부(20k)측에는 벽부(33)가 설치되고, 또한 벽부(33)로부터 도면 중 좌측 아래쪽에 배출구(21a)가 마련되어 있다. 그리고 이 벽부(33)에 형성된 연통구(33a)(도 62 참조)를 개폐하는 구획 기구로서 기능을 하는 구획 밸브(35)와 탄성체(이하, 시일)(34)가 설치되어 있다. 구획 밸브(35)는, 펌프부(21f) 내부의 일단부측[배출부(21h)와는 반대측]에 고정되어 있고, 펌프부(21f)의 신축 동작에 수반하여 현상제 보급 용기(1)의 회전축선 방향으로 왕복 운동한다. 또한, 시일(34)은 구획 밸브(35)에 고정되어 있고, 구획 밸브(35)의 이동에 수반하여 일체적으로 이동한다.
다음에, 현상제 보급 공정에 있어서의 구획 밸브(35)의 동작에 대해서, 도 62의 (a) 내지 (c)를 이용해서 상세하게 설명한다(필요에 따라서 도 63 참조).
도 62의 (a)는 펌프부(21f)가 최대한 신장한 상태를 나타내고 있으며, 구획 밸브(35)는 배출부(21h)와 원통부(20k) 사이에 설치된 벽부(33)로부터 이격되어 있다. 이때, 원통부(20k) 내의 현상제는, 원통부(20k)의 회전에 수반하여 경사 돌기(32a)에 의해 연통구(33a)를 거쳐 배출부(21h) 내로 수수된다(반송됨).
그 후, 펌프부(21f)가 수축되면, 도 62의 (b)에 나타내는 상태가 된다. 이때, 시일(34)은 벽부(33)에 접촉하고, 연통구(33a)를 폐쇄한 상태가 된다. 즉, 배출부(21h)가 원통부(20k)로부터 격리된 상태가 된다.
거기에서, 또한 펌프부(21f)가 수축되면, 도 62의 (c)에 나타내는 펌프부(21f)가 최대한 수축된 상태가 된다.
도 62의 (b)에 나타내는 상태로부터 도 62의 (c)에 나타내는 상태까지의 사이는, 시일(34)이 벽부(33)에 접촉된 상태이므로, 배출부(21h)의 내압이 가압되어 대기압보다도 높은 정압 상태가 되어, 배출구(21a)로부터 현상제가 배출된다.
그 후, 펌프부(21f)의 신장 동작에 수반하여, 도 62의 (c)에 나타내는 상태로부터 도 62의 (b)에 나타내는 상태까지의 사이는, 시일(34)이 벽부(33)에 접촉된 상태이므로, 배출부(21h)의 내압이 감압되어 대기압보다도 낮은 부압 상태가 된다. 즉, 배출구(21a)를 거쳐 흡기 동작이 행해진다.
펌프부(21f)가 더욱 신장되면, 도 62의 (a)에 나타내는 상태로 되돌아간다. 본 예에서는, 이상의 동작을 반복함으로써, 현상제 보급 공정이 행해진다. 이와 같이, 본 예에서는, 펌프부의 왕복 동작을 이용해서 구획 밸브(35)를 이동시키고 있으므로, 펌프부(21f)의 수축 동작(배기 동작)의 초기와 신장 동작(흡기 동작)의 후기 기간은 구획 밸브가 개방된 상태로 되어 있다.
여기에서, 시일(34)에 대해서 상세하게 서술한다. 이 시일(34)은, 벽부(33)에 접촉함으로써 배출부(21h)의 밀폐성을 확보하면서, 펌프부(21f)의 수축 동작에 수반하여 압축되는 것이므로, 시일성과 유연성을 겸비한 재질의 것을 이용하는 것이 바람직하다. 본 예에 있어서는, 그러한 특성을 구비한 발포 폴리우레탄(가부시끼가이샤 이노아크 코포레이션사 제품, 상품명 : 몰트프렌 SM-55 : 두께 5㎜)을 사용하고 있으며, 펌프부(21f)의 최대 수축 시의 두께가 2㎜(압축량 3㎜)가 되도록 설정되어 있다.
이와 같이, 펌프부(21f)에 의한 배출부(21h)에 대한 용적 변동(펌프 작용)에 대해서는, 실질적으로 시일(34)이 벽부(33)에 접촉 후 3㎜ 압축될 때까지의 사이로 한정되지만, 구획 밸브(35)에 의해 한정된 범위로 한정해서 펌프부(21f)를 작용시킬 수 있다. 그로 인해, 이러한 구획 밸브(35)를 이용했다고 해도, 현상제의 안정된 배출이 가능해진다.
이상과 같이, 본 예에 있어서도, 1개의 펌프로 흡기 동작과 배기 동작을 행할 수 있으므로, 현상제 배출 기구의 구성을 간이하게 할 수 있다. 또한, 배출구(21a)를 거친 흡기 동작에 의해 현상제 보급 용기 내를 감압 상태(부압 상태)로 할 수 있으므로, 현상제를 효율적으로 용해시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 예에 있어서도, 제5 실시예 내지 제17 실시예와 마찬가지로, 현상제 보급 장치(8)로부터 기어부(20a)가 회전 구동력을 받음으로써, 원통부(20k)의 회전 동작과 펌프부(21f)에 의한 흡배기 동작 모두를 행할 수 있다.
또한, 제17 실시예와 마찬가지로, 펌프부(21f)의 소형화나 펌프부(21f)의 용적 변화량을 작게 하는 것이 가능해진다. 또한, 펌프부의 공통화에 의한 비용 절감 메리트도 예상된다.
또한, 본 예에서는, 현상제 보급 장치(8)로부터 구획 밸브(35)를 동작시키는 구동력을 별도로 받는 구성으로 하지 않고, 펌프부(21f)의 왕복 운동력을 이용하고 있으므로, 구획 기구의 간이화를 도모하는 것이 가능하다.
(제19 실시예)
다음에, 제19 실시예의 구성에 대해서, 도 64의 (a) 내지 (c)를 이용하여 설명한다. 여기에서, 도 64의 (a)는 현상제 보급 용기(1)의 부분 단면 사시도, (b)는 플랜지부(21)의 사시도, (c)는 현상제 보급 용기의 단면도를 나타내고 있다.
본 예는, 배출실(21h)과 원통부(20k) 사이를 구획하는 기구로서 버퍼부(23)를 설치한 점이, 전술한 실시예와 크게 다른 점이다. 본 예의 상기한 점 이외의 구성은, 제14 실시예(도 53)와 거의 마찬가지이며, 마찬가지인 구성에 대해서는 동일 부호를 붙이는 것으로 상세한 설명을 생략한다.
도 64의 (b)에 도시한 바와 같이, 버퍼부(23)가 플랜지부(21)에, 회전 불가능해지도록 고정된 상태에서 설치되어 있다. 이 버퍼부(23)에는, 상방에 개구된 수납구(23a)와, 배출부(21h)와 연통한 공급구(23b)가 설치되어 있다.
이러한 플랜지부(21)가 도 64의 (a), (c)에 도시한 바와 같이, 버퍼부(23)가 원통부(20k) 내에 위치하도록, 원통부(20k)에 조립된다. 또한, 원통부(20k)는 현상제 보급 장치(8)로 이동 불가능하게 보유 지지된 플랜지부(21)에 대하여, 상대 회전 가능해지도록 플랜지부(21)에 접속되어 있다. 이 접속부에는, 링 형상의 시일이 조립되어 있고, 에어나 현상제의 누설을 방지하는 구성으로 되어 있다.
또한, 본 예에서는, 도 64의 (a)에 도시한 바와 같이, 버퍼부(23)의 수납구(23a)를 향해 현상제를 반송하므로, 경사 돌기(32a)가 구획벽(32)에 설치되어 있다.
본 실시 형태에서는, 현상제 보급 용기(1)의 현상제 보급 동작이 종료할 때까지, 현상제 수용부(20) 내의 현상제는 현상제 보급 용기(1)의 회전에 맞추어 구획벽(32) 및 경사 돌기(32a)에 의해 개구부(23a)로부터 버퍼부(23) 내에 수수된다.
따라서, 도 64의 (c)에 도시한 바와 같이, 버퍼부(23)의 내부 공간이 현상제로 채워진 상태를 유지할 수 있다.
그 결과, 버퍼부(23)의 내부 공간을 충족시키도록 존재하는 현상제가, 원통부(20k)로부터 배출부(21h)로의 공기 이동을 실질적으로 차단하게 되어, 버퍼부(23)는 구획 기구로서의 역할을 하게 된다.
따라서, 펌프부(21f)가 왕복 동작할 때에는, 적어도 배출부(21h)를 원통부(20k)로부터 격리시킨 상태로 하는 것이 가능해져, 펌프부의 소형화나 펌프부의 용적 변화량을 적게 하는 것이 가능해진다.
이상과 같이, 본 예에 있어서도, 1개의 펌프로 흡기 동작과 배기 동작을 행할 수 있으므로, 현상제 배출 기구의 구성을 간이하게 할 수 있다. 또한, 배출구(21a)를 거친 흡기 동작에 의해 현상제 보급 용기 내를 감압 상태(부압 상태)로 할 수 있으므로, 현상제를 효율적으로 용해시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 예에 있어서도, 제5 실시예 내지 제18 실시예와 마찬가지로, 현상제 보급 장치(8)로부터 받은 회전 구동력에 의해, 반송부(20c)[원통부(20k)]의 회전 동작과 펌프부(21f)의 왕복 동작 모두를 행할 수 있다.
또한, 제17 실시예 내지 제18 실시예와 마찬가지로, 펌프부의 소형화나 펌프부의 용적 변화량을 작게 하는 것이 가능해진다. 또한, 펌프부의 공통화에 의한 비용 절감 메리트도 예상된다.
또한, 본 예에서는, 구획 기구로서 현상제를 이용하고 있으므로, 구획 기구의 간이화를 도모하는 것이 가능하다.
(제20 실시예)
다음에, 제20 실시예의 구성에 대해서, 도 65 내지 도 66을 이용하여 설명한다. 여기에서, 도 65의 (a)는 현상제 보급 용기(1)의 사시도이며, (b)는 현상제 보급 용기(1)의 단면도, 도 66은 노즐부(47)를 나타내는 단면 사시도를 나타내고 있다.
본 예에서는, 펌프부(20b)에 노즐부(47)를 접속하고 이 노즐부(47)에 일단 흡입한 현상제를 배출구(21a)로부터 배출시키고 있으며, 이 구성이 전술한 실시예와 크게 다른 부분이다. 본 예의 그 밖의 구성에 대해서는, 전술한 제14 실시예와 거의 마찬가지이며, 동일 부호를 붙이는 것으로 상세한 설명을 생략한다.
도 65의 (a)에 도시한 바와 같이, 현상제 보급 용기(1)는 플랜지부(21)와 현상제 수용부(20)로 구성되어 있다. 이 현상제 수용부(20)는 원통부(20k)로 구성되어 있다.
원통부(20k) 내에는, 도 65의 (b)에 도시한 바와 같이, 반송부로서 기능을 하는 구획벽(32)이, 회전축선 방향의 전역에 걸쳐 설치되어 있다. 이 구획벽(32)의 일단부면에는, 경사 돌기(32a)가 회전축선 방향의 다른 위치에 복수 설치되어 있고, 회전축선 방향 일단부측으로부터 타단부측[플랜지부(21)에 가까운 측]을 향해 현상제를 반송하는 구성으로 되어 있다. 또한, 경사 돌기(32a)는 구획벽(32)의 타단부면에도, 마찬가지로 복수 설치되어 있다. 또한, 인접하는 경사 돌기(32a) 사이에는 현상제의 통과를 허용하는 관통구(32b)가 마련되어 있다. 이 관통구(32b)는 현상제를 교반하기 위한 것이다. 또, 반송부의 구성으로서는 다른 실시예에서 나타낸 것과 같은, 원통부(2k) 내에 나선 형상의 돌기(2c)와 플랜지부(3)에 현상제를 보내주기 위한 구획벽(6)을 조합한 것이라도 상관없다. 다음에, 펌프부(20b)를 포함하는 플랜지부(21)에 대해서 상세하게 서술한다.
플랜지부(21)는 원통부(20k)에 대하여 소경부(49) 및 시일 부재(48)를 거쳐 상대 회전 가능하게 접속되어 있다. 플랜지부(21)는 현상제 보급 장치(8)에 장착된 상태에 있어서는, 현상제 보급 장치(8)에 이동 불가능해지도록(회전 동작 및 왕복 동작을 할 수 없도록) 보유 지지된다.
또한, 플랜지부(21) 내에는 도 66에 도시한 바와 같이, 원통부(20k)로부터 반송된 현상제를 수납하는, 보급량 조정부(이하 유량 조정부라고도 함)(52)가 설치되어 있다. 또한, 보급량 조정부(52) 내에는 펌프부(20b)로부터 배출구(21a) 방향을 향해 연장되는 노즐부(47)가 설치되어 있다. 또한, 기어부(20a)가 받은 회전 구동을 왕복 운동력으로 변환하는 구동 변환 기구에 의해 펌프부(20b)가 상하 방향으로 구동된다. 따라서, 노즐부(47)는 펌프부(20b)의 용적 변화에 수반하여, 보급량 조정부(52) 내의 현상제를 흡입하는 동시에 이것을 배출구(21a)로부터 배출시키는 구성으로 되어 있다.
다음에, 본 예에 있어서의 펌프부(20b)로의 구동 전달의 구성에 대해서 설명한다.
상술한 바와 같이, 구동 기어(300)로부터의 회전 구동을, 원통부(20k)에 설치된 기어부(20a)로 받는 것으로, 원통부(20k)가 회전한다. 또한, 원통부(20k)의 소경부(49)에 설치된 기어부(42)를 거쳐 기어부(43)에 회전 구동이 전달된다. 여기에서, 기어부(43)에는 기어부(43)와 일체로 회전하는 샤프트부(44)가 설치되어 있다.
샤프트부(44)의 일단부는 하우징(46)에 회전 가능하게 저어널되어 있다. 또한, 샤프트부(44)의 펌프부(20b)에 상대하는 위치에는 편심 캠(45)이 설치되고, 전달된 회전력에 의해 편심 캠(45)이 회전 중심[샤프트(44)의 회전 중심]으로부터의 거리를 다르게 하는 궤적으로 회전함으로써, 펌프부(20b)를 밀어 내린다(용적을 줄임). 이 밀어 내림에 의해, 노즐부(47) 내의 현상제가 배출구(21a)를 통과하여 배출된다.
또한, 편심 캠(45)에 의한 밀어 내림력이 없어지면, 펌프부(20b)의 복원력에 의해 펌프부(20b)는 원래의 위치로 복귀한다(용적이 넓어짐). 이 펌프부의 복원(용적 증가)에 의해, 배출구(21a)를 거쳐 흡기 동작이 행해지고, 배출구(21a) 근방에 위치하는 현상제에 대하여 용해 작용을 실시하는 것이 가능해진다.
이상의 동작을 반복함으로써, 펌프부(20b)의 용적 변화에 의해, 현상제를 효율적으로 배출하는 구성으로 되어 있다. 또, 상술한 바와 같이, 펌프부(20b)에 스프링 등의 압박 부재를 설치하고, 복원 시(혹은 밀어 내림 시)의 서포트를 하는 구성으로 하는 것도 가능하다.
다음에, 속이 빈 원뿔형의 노즐부(47)에 대해서 더욱 자세하게 설명한다. 노즐부(47)에는, 외주부에 개구(53)가 설치되어 있고, 또한 노즐부(47)에는, 그 선단부측에 배출구(21a)를 향해 현상제를 토출하는 토출구(54)를 갖는 구성으로 되어 있다.
현상제 보급 공정 시에, 노즐부(47)의 적어도 개구(53)가 보급량 조정부(52) 내의 현상제층 중으로 침입한 상태를 만들어냄으로써, 펌프부(20b)에 의해 생기는 압력을 보급량 조정부(52) 내의 현상제에 효율적으로 작용시키는 효과를 발휘한다.
즉, 보급량 조정부(52) 내[노즐(47) 주위의]의 현상제가, 원통부(20k)와의 구획 기구의 역할을 하므로, 펌프부(20b)의 용적 변화의 효과를 보급량 조정부(52) 내라고 하는 한정된 범위에 있어서 발휘시킬 수 있게 된다.
이러한 구성으로 함으로써, 제17 실시예 내지 제19 실시예의 구획 기구와 마찬가지로, 노즐부(47)가 마찬가지인 효과를 발휘하는 것이 가능해진다.
이상과 같이, 본 예에 있어서도, 1개의 펌프로 흡기 동작과 배기 동작을 행할 수 있으므로, 현상제 배출 기구의 구성을 간이하게 할 수 있다. 또한, 배출구(21a)를 거친 흡기 동작에 의해 현상제 보급 용기 내를 감압 상태(부압 상태)로 할 수 있으므로, 현상제를 효율적으로 용해시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 예에 있어서도, 제5 실시예 내지 제19 실시예와 마찬가지로, 현상제 보급 장치(8)로부터 받은 회전 구동력에 의해, 현상제 수용부(20)[원통부(20k)]의 회전 동작과 펌프부(20b)의 왕복 동작 모두를 행할 수 있다. 또한, 제17 실시예 내지 제19 실시예와 마찬가지로, 펌프부(20b)나 노즐부(47)를 포함하는 플랜지부(21)의 공통화에 의한 비용 메리트도 예상된다.
또, 본 예에서는, 제17 실시예 내지 제18 실시예의 구성과 같이 현상제와 구획 기구가 서로 마찰되는 관계가 되지 않아, 현상제에 미치는 데미지를 회피할 수 있게 된다.
[비교예]
다음에, 비교예에 대해서, 도 67을 이용하여 설명한다. 도 67의 (a)는 현상제 보급 용기(150)에 에어를 보내주고 있는 상태를 도시하는 단면도, 도 67의 (b)는 현상 보급 용기(150)로부터 에어(현상제)를 배출시키고 있는 상태를 도시하는 단면도이다. 또한, 도 67의 (c)는 저류부(123)로부터 호퍼(8g)로 현상제를 반송하고 있는 상태를 도시하는 단면도, 도 67의 (d)는 호퍼(8g)로부터 저류부(123)로 에어를 도입하고 있는 상태를 도시하는 단면도이다. 또한, 본 비교예에서는, 전술한 실시예와 마찬가지인 기능을 발휘하는 것에 대해서는 동일 부호를 붙이는 것으로 상세한 설명을 생략한다.
본 비교예에서는, 현상제 보급 용기(150)측이 아닌, 현상제 보급 장치(180)측에 흡배기를 행하는 펌프, 구체적으로는 용적 가변형의 펌프(122)가 설치되어 있다.
본 비교예의 현상제 보급 용기(150)는, 제1 실시예에서 설명한 도 9에 나타내는 현상제 보급 용기(1)로부터 펌프(2), 걸림부(3)를 생략하고, 그 대신에, 펌프(2)와의 접속부인 용기 본체(1a)의 상면이 막아진 구성으로 되어 있다. 즉, 현상제 보급 용기(150)는 용기 본체(1a), 배출구(1c), 플랜지부(1g), 시일 부재(4), 셔터(5)를 구비하고 있다(도 67에서는 생략).
또한, 본 비교예의 현상제 보급 장치(180)는, 제1 실시예에서 설명한 도 3, 도 5에 나타내는 현상제 보급 장치(8)로부터 걸림 부재(9)나 이 걸림 부재(9)를 구동하기 위한 기구를 생략하고, 그 대신에, 후술하는 펌프, 저류부, 밸브 기구 등이 추가된 구성으로 되어 있다.
구체적으로는, 현상제 보급 장치(180)에는 흡배기를 행하는 용적 가변형의 주름 상자 형상의 펌프(122), 현상제 보급 용기(150)와 호퍼(8g) 사이에 위치하고 현상제 보급 용기(150)로부터 배출되어 온 현상제를 일시적으로 저류하는 저류부(123)가 설치되어 있다.
이 저류부(123)에는, 현상제 보급 용기(150)와의 접속을 행하기 위한 보급 파이프부(126)와, 호퍼(8g)와의 접속을 행하기 위한 보급 파이프부(127)가 연결되어 있다. 또한, 펌프(122)는 현상제 보급 장치(180)에 설치된 펌프 구동 기구에 의해 왕복 동작(신축 동작)이 행해진다.
또한, 현상제 보급 장치(180)는 저류부(123)와 현상제 보급 용기(150)측의 보급 파이프부(126)와의 연결부에 설치된 밸브(125)와, 저류부(123)와 호퍼(8g)측의 보급 파이프부(127)와의 연결부에 설치된 밸브(124)를 가지고 있다. 이들의 밸브(124, 125)는 전자 밸브가 되어, 현상제 보급 장치(180)에 설치된 밸브 구동 기구에 의해 개폐 동작이 행해진다.
이와 같이, 현상제 보급 장치(180)측에 펌프(122)를 설치한 본 비교예의 구성에 있어서의 현상제 배출 공정에 대해서 설명한다.
우선, 도 67의 (a)에 도시한 바와 같이, 밸브 구동 기구를 작동시켜서 밸브(124)를 닫는 한편, 밸브(125)를 연다. 이 상태에서, 펌프 구동 기구에 의해 펌프(122)를 줄어들게 한다. 이때 펌프(122)의 수축 동작에 의해 저류부(123)의 내압이 상승하고, 저류부(123)로부터 현상제 보급 용기(150) 내로 에어가 보내진다. 그 결과, 현상제 보급 용기(150) 내의 배출구(1c) 근방의 현상제가 용해된다.
다음에, 도 67의 (b)에 도시한 바와 같이, 밸브(124)가 폐쇄되고, 또한 밸브(125)가 개방된 상태를 유지한 채, 펌프 구동 기구에 의해 펌프(122)를 신장시킨다. 이때, 펌프(122)의 신장 동작에 의해 저류부(123)의 내압이 저하되고, 현상제 보급 용기(150) 내의 에어층의 압력이 상대적으로 높아진다. 그리고 저류부(123)와 현상제 보급 용기(150)의 압력차에 의해 현상제 보급 용기(150) 내의 에어가 저류부(123)로 배출된다. 이에 수반하여, 현상제 보급 용기(150)의 배출구(1c)로부터 에어와 함께 현상제가 배출되어, 저류부(123)에 일시적으로 저장된다.
다음에, 도 67의 (c)에 도시한 바와 같이, 밸브 구동 기구를 작동시켜서 밸브(124)를 여는 한편, 밸브(125)를 닫는다. 이 상태에서, 펌프 구동 기구에 의해 펌프(122)를 줄게 한다. 이때, 펌프(122)의 수축 동작에 의해 저류부(123)의 내압이 상승하고, 저류부(123) 내의 현상제가 호퍼(8g) 내로 반송, 배출된다.
다음에, 도 67의 (d)에 도시한 바와 같이, 밸브(124)가 개방되고, 또한 밸브(125)가 폐쇄된 상태를 유지한 채, 펌프 구동 기구에 의해 펌프(122)를 신장시킨다. 이때, 펌프(122)의 신장 동작에 의해 저류부(123)의 내압이 저하되고, 호퍼(8g)로부터 저류부(123) 내로 에어가 도입된다.
이상 설명한 도 67의 (a) 내지 (d)의 공정을 반복함으로써, 현상제 보급 용기(150) 내의 현상제를 유동화시키면서, 현상제 보급 용기(150)의 배출구(1c)로부터 현상제를 배출시킬 수 있다.
그러나 이 비교예의 구성의 경우, 도 67의 (a) 내지 (d)에 도시한 바와 같은, 밸브(124, 125)와 이들 밸브의 개폐를 제어하는 밸브 구동 기구가 필요해져 버린다. 즉, 이 비교예의 구성의 경우, 밸브의 개폐 제어가 복잡해져 버린다. 또한, 밸브와 이 밸브가 부딪히는 벽부 사이에 현상제가 맞물려져 버려, 현상제에 스트레스를 부여하여 응집 덩어리를 발생시켜 버릴 가능성이 높다. 이러한 상태가 되면, 밸브의 개폐 동작을 적절하게 행할 수 없게 되어, 그 결과, 현상제의 배출을 장기간에 걸쳐 안정되게 행할 수 없게 되어 버린다.
또한, 이 비교예에서는 현상제 보급 용기(150)의 외부로부터 에어를 공급하는 것에 수반하여 현상제 보급 용기(150)의 내압이 가압 상태가 되어 현상제가 응집되어 버리므로, 전술한 검증 실험에서 나타낸 바와 같이(도 20과 도 21의 비교), 현상제를 용해시키는 효과는 매우 작다. 즉, 현상제를 충분히 용해한 다음 현상제 보급 용기로부터 배출시킬 수 있는 전술한 제1 실시예 내지 제20 실시예 쪽이 바람직하다.
또한, 도 68에 도시한 바와 같이, 펌프(122) 대신에, 1축 편심 펌프(400)를 이용하여, 로터(401)의 정역 회전에 의해 흡배기를 행하는 방법도 고려된다. 그러나 이 경우, 현상제 보급 용기(150)로부터 배출된 현상제에 대하여, 로터(401)와 스테이터(402)의 마찰에 의해 스트레스를 부여하여 응집 덩어리를 발생시켜 버려, 화질에 영향을 미칠 염려가 있다.
이상과 같이, 흡배기를 행하는 펌프를 현상제 보급 용기(1)에 설치하는 전술한 각 실시예의 구성 쪽이, 전술한 비교예에 비해, 에어를 이용한 현상제 배출 기구를 간이화할 수 있다. 또한, 전술한 각 실시예의 구성 쪽이, 도 68에 나타내는 비교예에 비해, 현상제에 가해지는 스트레스를 작게 할 수 있다.
[산업상 이용 가능성]
제1 및 제2 발명에 따르면, 펌프부에 의해 현상제 보급 용기의 내압을 부압 상태로 함으로써 현상제 보급 용기 내의 현상제를 적절하게 용해시킬 수 있다.
제3 및 제4 발명에 따르면, 펌프부에 의해 현상제 보급 용기의 배출구를 거쳐 흡기 동작을 행함으로써 현상제 보급 용기 내의 현상제를 적절하게 용해시킬 수 있다.
제5 및 제6 발명에 따르면, 기류 발생 기구에 의해 핀홀을 통해 내부를 향하는 기류와 외부를 향하는 기류를 교대로 반복하여 발생시킴으로써 현상제 보급 용기 내의 현상제를 적절하게 용해시킬 수 있다.

Claims (1)

  1. 현상제 보급 용기.
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