CN1759036A - 粉体填充方法、粉体填充装置及粉体填充用喷嘴 - Google Patents

Abstract

一种粉体填充用喷嘴，用于向容器填充和气体混合且处于流动化状态的粉体，其包括：管状体，其具有用于向容器排出流动化状态的粉体的开口部；气体分离装置，其设于管状体的开口部附近，使和粉体一起在管状体内送流的气体通过，但不使粉体通过，利用由气体分离装置分离了气体的粉体在所述开口部形成栓状态，从而停止粉体从管状体向容器的送流。

Description

粉体填充方法、粉体填充装置及粉体填充用喷嘴

技术领域

本发明涉及用于将以电子成像方式进行的图像形成用调色剂为代表的微小的粉体填充于容器的技术，用于向在现有方式中不容易或不能进行填充的小口径容器或小容量容器中有效地填充粉体的粉体填充方法、粉体填充装置及粉体填充用喷嘴。

背景技术

作为电子成像用调色剂等粉体的填充方式有，以通过粉体的自重，使其从填充机向配置于其正下方的容器落下进行填充为基本思路的回转阀、螺旋进给装置或螺杆式等，特别是螺杆式作为有效地向一定容积的容器内填充粉体的方式是通常知道的，且被实用化(参照特开平4-87901号公报、特开平6-263101号公报)。

在刚通过这些填充方式收纳到容器内之后，在粉体间含有大量的空气，为在容器内，在高密度的状态下在短时间内收纳大量的粉体，目前是在容器内插入吸引管，使其前端埋入粉体内，进行脱气(参照特开平9-193902号公报)。

通常，螺杆式是通过使设于圆锥形料斗的排出口附近内部的螺旋状螺杆旋转，将料斗内的调色剂从排出口排出到下方的方式，在排出后，顺序将调色剂收纳在配置于输送带上进行输送的多个容器内。

近年来，对采用电子成像方式的图像形成，高速化、高精细化及高画质化等的要求很高，与此同时，将调色剂的粒径微小化到平均粒径10μm以下，在表面固定金属氧化物微粒子(称作外添加剂)，提高流动性或使用熔点低的粘结剂树脂确保低温定影性等，正在对调色剂进行各种探讨，并将其实用化。

但是，根据上述螺杆式，由于通过螺杆的旋转会对调色剂加压，因此，产生了调色剂的外添加剂从表面脱离或游离，进而埋没于调色剂中，使提高流动性这种外添加剂的本来功能降低或消失的问题。

另外，使用了低熔点的粘结剂树脂的低温定影调色剂由于螺杆的旋转引起的加压而使调色剂粉体相互之间粘附，或容易构成凝集体，有时，该凝集体固化而甚至不能还原，其结果是在料斗的出口调色剂堵塞，停止排出，对调色剂的填充作业带来障碍。另外，由于上述凝集体的带电性未呈现所希望的值等，故采用混合有上述凝集体的显影剂的复制使画质不充分。

本来，粒径微小越人容易从料斗落入容器的调色剂容易与材质无关地在气体中进行布朗运动，并形成喷雾状态，因此，其结果产生排出存在于粉体间的大量气体的必要性，难于在容器内形成调色剂的高密度填充状态，结合这样的困难性，期待解决上述问题。

另外，如上所述，螺杆式中，至少需要载置并输送多个容器的带和以料斗为主体的填充机，而构成大的装置，另外，必须在填充机的正下方配置容器进行填充，因此，具有在装置固方面受限制这样的缺点。

另外，有如下目的的提案，向和料斗相同贮存粉体的填充机内导入气体，提高粉体的流动性，然后，使搅拌机旋转，同时从设于填充机的排出口通过输送管向容器输送粉体，在容器前的输送期间通过脱气配管排出处于粉体间的气体，由此，高效地供给粉体，高密度地向容器内进行填充(参照特开2001-31002号公报)。

但是，该填充方式具有如下问题，其必须是具有同轴状正确设于填充管的脱气用配管的装置，不仅难于制造，而且重量加大，装置整体增大，并且，由于是分开配置填充机和容器，特别是在容器为小口径，或为容易排出调色剂而使用容器内壁形成螺旋凸状等各种结构的容器等时，会阻碍粉体的动作，粉体难于和容器内部的空气置换，另外，由于在将粉体向容器中输送的途中进行脱气，故难于进行粉体的输送，且由于使用搅拌机从填充机排出，故和螺杆式相同，会产生调色剂粉体上的外添加剂的脱离等和凝集的生成，存在不能进行所希望的填充等问题。

另外，作为用于将医药品或食品这种粉状体装入塑料袋等容器的螺杆式填充装置提案有，在包围连接于料斗下部的螺杆的筒状壁上设置过滤层，通过所述过滤层进行脱气，形成负压，由此，瞬时停止以使因螺杆旋转而落入袋中的粉体体瞬时停止为目的(参照特开2000-247445号公报)。

但是，该提案由于为螺杆方式，故依然存在上述的特有问题，而且，特别是在固定有外添加剂的调色剂粉体的情况下，当通过旋转的螺杆中时，容易从粉体中使外添加剂脱离，故当通过过滤层吸引粒径比粉体小的外添加剂时，容器堵塞过滤器，存在不能充分发挥过滤层的所希望的停止效果等问题。

在复印机或打印机等设有图像形成装置的一般的办公室内，当要直接向调色剂容器或装置的显影部补给时，存在不仅调色剂的粉尘飞舞，而且即使可以进行补给，也构成含有大量空气的低密度状态这样的问题。另外，特别是当向复杂结构的显影部直接补给调色剂时，填充状态不均匀，产生空隙，使得到的图像品质恶化。

本发明者等提案有用于解决调色剂填充方法中的上述诸问题的粉体流动化装置(特愿2001-102264号)。

该粉体流动化装置和通过螺杆式搅拌及通过落下从填充装置将粉体收纳入容器的方法不同，在粉体流动化装置内向粉体中均匀地导入气体，得到以最少的气体量控制的粉体的流动状态，然后，通过加压构成流动化状态，在这种状态下，将其流入并填充到和粉体流动化装置分开设置的容器内。

根据本发明者等提案的上述粉体填充方式，不产生如螺杆式这样、特别是因螺杆的旋转产生的调色剂粉体的外添加剂的脱离或凝集体的生成等，而且，填充装置为小型，运输容易，操作简单，便利性高，也可以向小口径的填充容器或复杂形状的填充容器中充分填充等，因此，对解决上述诸问题极有效。

根据该粉体填充方式，可如下控制的方法构成重要的技术事项，即在粉体流动化装置内被流动化的粉体由于被流动化且被加压，故以极高速通过输送管，快速地流入容器内，在容器内容易马上充满粉体和气体，因此，要对多个容器一个个地顺序填充所希望量的粉体，可在向一个容器中填充所希望量的粉体后，瞬时停止该流入，即良好切断地使其停止，然后再次送流，向下一个容器填充。当不能充分进行该控制时，粉体就会在填充装置周边雾状散落等，构成作业污染。

本发明者等调节设于上述现有的粉体流动化装置的压力释放阀，进行了流送压的控制，但瞬时停止向容器内的粉体流入仍不充分。该原因考虑是：由于需要从压力释放阀排出空气的时间，故降低残余压力需要时间，及从粉体流动化装置到容器的流送距离长的缘故。

另外，本发明者等采用了在插入容器内的填充喷嘴的前端部设置阀或闸门等机械停止装置作为控制装置，但随着反复进行填充作业，会形成粉体的凝集体，确认粉体流入的停止控制不能充分进行。该原因考虑是由于因机械停止装置而使粉体被加压的缘故。

发明内容

本发明是鉴于上述问题点而开发的，其目的在于，提供一种粉体填充方法、粉体填充装置、及粉体填充用喷嘴，在使向粉体中导入气体得到的流动状态的粉体流入并填充到容器内的粉体填充方式中，可在不使粉体变质的前提下实现使粉体向容器内的流送瞬时停止的控制，可以以高密度状态向容器内填充所希望的粉体。

特别是本发明的目的在于，提供一种粉体填充用喷嘴，可解决用于电子复印装置的显影的调色剂向容器等填充时的上述问题点。

为实现上述目的，本发明第一方面提供一种粉体填充用喷嘴，用于向容器填充和气体混合且处于流动化状态的粉体，其特征在于，包括：管状体，其具有用于向所述容器排出流动化状态的粉体的开口部；气体分离装置，其设于所述管状体的所述开口部附近，使和粉体一起在所述管状体内送流的气体通过，但不使粉体通过，通过由利用所述气体分离装置分离了气体的粉体在所述开口部形成栓状态，来停止从所述管状体向所述容器的粉体的送流。

为实现上述目的，本发明的第二方面提供一种粉体填充装置，其由可密闭的粉体流动化装置和粉体填充用喷嘴构成，用于将通过所述粉体流动化装置和气体混合且构成流动化状态的粉体介由送流经路从所述喷嘴排出并填充到容器中，其特征在于，所述喷嘴包括：管状体，其具有用于向所述容器排出流动化状态的粉体的开口部；气体分离装置，其设于所述管状体的所述开口部附近，使和粉体一起在所述管状体内送流的气体通过，但不使粉体通过，通过由利用所述气体分离装置分离了气体的粉体在所述开口部形成栓状态，来停止从所述管状体向所述容器的粉体的送流。

为实现上述目的，本发明的第三方面提供一种粉体填充方法，其用于使用具有可密闭的粉体流动化装置和粉体填充用喷嘴的粉体填充装置向容器填充处于流动化状态的粉体，其特征在于，所述喷嘴包括：管状体，其具有用于向所述容器排出流动化状态的粉体的开口部；气体分离装置，其设于所述管状体的所述开口部附近，使和粉体一起在所述管状体内送流的气体通过，但不使粉体通过，所述粉体填充方法包括：将收纳于所述粉体流动化装置的粉体和气体混合，使其形成流动化状态的工序；通过将所述流动化状态的粉体从所述粉体流动化装置介由送流经路送流入所述喷嘴内，将所述粉体排出并填充到所述容器内的工序；利用由所述气体分离装置分离了气体的粉体在所述开口部形成栓状态，来停止从所述管状体向所述容器排出粉体的工序。

根据本发明，可提供粉体填充用喷嘴、粉体填充装置以及粉体填充方法，可以以高密度状态顺序有效且精确地向多个容器填充规定量的粉体。即，可提供一种方法，其可向粉体中均匀地导入气体，得到以最少的气体量控制的粉体的流动化状态，向小口径填充容器或复杂形状的填充容器的纵深或底部流入流动粉体，简单地高密度且无粉尘地进行填充。而且，可正确地进行计量，可提供一种小型且可运输且操作简单的填充喷嘴及填充装置，无论是谁，无论何地都可以进行填充。

本发明的其它目的、特征及优点可通过参照附图理解下面详细说明本发明的情况而明了。

附图说明

图1是表示本发明的粉体填充装置的第一实施例的概略图；

图2是表示本发明的粉体填充装置的第二实施例的概略图；

图3是表示本发明的二重管结构的填充喷嘴之一例的剖面图；

图4A是表示本发明的三重管结构的填充喷嘴之一例的剖面图，图4B是表示在填充喷嘴上设有多个贯通孔的第三管状体的图；

图5A是表示本发明的二重管结构填充喷嘴的变形例的剖面图，图5B是图5A的填充喷嘴的第一管状体的沿B-B线的剖面图；

图6是用于说明本发明的粉体填充用喷嘴的粉体送流停止功能的图；

图7是用于说明本发明三重管结构的粉体填充用喷嘴的粉体高填充化功能的图。

具体实施方式

首先，在说明本发明的实施例之前，根据容易理解本发明的目的，说明本发明者等在先提案的用于解决调色剂填充方法中的上述诸问题的粉体流动化装置。

该粉体流动化装置和通过螺杆式这样的搅拌和落下从填充装置将粉体收纳入容器的方法不同，以如下技术为主，即，在粉体流动化装置内，向粉体中均匀地导入气体，得到以最少的气体量控制的粉体的流动状态，然后，通过加压，在流动化的状态下，使其流入并填充于和粉体流动化装置分开设置的容器内的。

参照图1及图2和本发明实施例的粉体填充装置一起说明上述粉体流动化装置。另外，图1及图2中，对应相同符号的部件为同样的部件。

图1及图2所示的粉体填充装置中，在底部设有为使粉体流动化而使用的空气导入部的粉体流动化装置10和填充喷嘴17发挥其主要的功能。

在上述填充用粉体流动化装置10内，预先插入粉体导出管24，粉体导出管的一侧前端与流动粉体输送管12连接，上述流动粉体输送管12的另一侧前端与本发明的填充喷嘴17连接。

另外，上述流动粉体输送管12的另一侧前端与填充喷嘴17连接。填充喷嘴17的未与流动粉体输送管12连接的另一侧前端插入粉体填充用容器18的内部，但不和粉体容器18的底面密接。

在使该粉体填充装置工作时，首先，将要填充的粉体从带有封闭阀的粉体投入口11投入粉体流动化装置10内，预先打开用于释放及密闭内部压力的压力释放阀13。另一方面，压力微调用的粉体流速调节阀15的操作可以通过人力进行或由电磁阀等自动操作。

在投入粉体后，关闭压力释放阀13，将气体从通气管7导入作为气体导入装置的加压气包即空气箱3中。该气体的流入可以通过压力调整、流量调整用的第一减压阀25、第二减压阀26来调整，在装置运行中持续流入。

导入的气体通过通气多孔板2均匀地分散于粉体中，使粉体构成流动化状态。流动化状态的粉体28在压力释放阀13封闭的状态下以用于其流动化的气体的压力从填充用粉体流动化装置10内压出到粉体输送管12内，并从前端插入粉体填充用容器18内部的管状填充喷嘴17的前端排出到粉体填充用容器18内。

粉体流动输送管12可使用挠性材质的管子，而且，其长度只要能发挥功能，则没有限制，因此，可将粉体流动化装置10和填充用容器18分开配置。

在这样的粉体填充装置中，在填充的最初，特别是在粉体填充用容器18的内部完全为空状态时，首先，调整填充用粉体流动化装置10的粉体流速调节阀15的开合度，保守地控制来自填充用粉体流动化装置10的粉体排出速度，避免填充的流动性的粉体在粉体填充用容器18内部的飞散，然后，在滞留于容器18中的微粉体雾的量增加到大致可围绕从填充喷嘴17的前端排出的流动化了的粉体流的程度后，可进一步打开粉体流速调节阀15，继续填充操作。

根据本发明者等提供的现有的粉体填充方式，不会产生如螺杆式那样特别是由螺杆的旋转产生的调色剂粉体的外添加剂的脱离或凝集体的生成等，而且，填充装置为小型，且输送容易，操作简便，便利性高，对小口径填充容器或复杂形状的填充容器也可以充分填充等，因此，对上述诸问题的解决是极其有效的。

根据现有的粉体填充方式，以可如下控制的方法作为重要的技术事项，即在粉体流动化装置内流动化的粉体被流动化并被加压，因此，以极高速通过输送管，顺畅地流入容器内，粉体和气体容易迅速充满容器，因此，为对多个容器一个个地顺序填充所希望量的粉体，可在一个容器中填充所希望量的粉体后，瞬时停止其流入，即，可良好地切断，且可再次打开送流，填充到下一个容器。当该控制不充分时，粉体会在填充装置的周边雾状分散等，产生作业污染。

在现有的粉体填充方式中，是调节设于粉体流动化装置10的压力释放阀13，进行流送压的控制，但瞬时停止粉体向容器内的流入不充分。该原因考虑如下，由于需要从压力释放阀排出空气的时间，故剩余压力降低耗费需时间，以及从粉体流动化装置到容器的流送距离较长。

另外，在现有的粉体填充装置中，是在插入容器内的填充喷嘴的前端部设置阀或闸门等机械性停止装置，作为控制装置，但随着反复进行填充作业，会形成粉体的凝集体，确认了粉体的排出停止的控制不能充分进行。其原因考虑应是由于机械性停止装置对粉体加压的缘故。

为解决上述课题，本发明的第一方面提供一种粉体填充用喷嘴，其在向粉体中导入气体，使得到的流动状态的粉体流入容器内，进行填充的粉体填充方式中，在不使粉体变质的前提下，实现使粉体向容器的流送瞬时停止的控制。

下面，概略说明本发明的填充喷嘴。

本发明的用于将流动化状态的粉体填充到容器中的喷嘴具有如下功能，将和粉体一起流向管状体内的气体通过上述管状体中具有的气体分离装置从上述粉体中分离，在管状体内形成由粉体构成的架桥，由此，停止来自管状体的粉体的送流。

通常，流动化状态的粉体由于被流畅地送流，故在填充作业中，在向容器供给所希望量的粉体后，必须瞬时停止从喷嘴排出粉体。

通过具有上述功能的本发明的填充喷嘴，特别是对电子成像用调色剂来说，由于没有机械性压力，故可不产生作为画质低下的一个原因的其外添加剂的脱离或凝集体的生成等，而是在流动化状态的送流的粉体瞬时停止，可有效且在可高精度控制填充量的状态下进行填充作业。

其次，列举两例具体例说明本发明的填充喷嘴。

其一是使用直径大小不同的两个管状体，将小径管状体(称为第一管状体)插入大径管状体(称为第二管状体)并固定的二重管结构，第一管状体具有将流动化状态的粉体从一侧开口送流到另一侧开口并排出到容器内的功能，同时，其排出侧开口部附近周围由可通过气体的过滤材料形成，在第二管状体上设有与外部的气体吸引装置(称为第一气体吸引装置)连接的气体排出口(称为第一气体排出口)。

根据本发明的二重管结构的填充喷嘴，当使与设于第二管状体的第一气体排出口连接的第一气体吸引装置动作时，和粉体一起在第一管状体中流动的气体不通过粉体排出口，而是通过构成第一管状体的过滤材料，将形成于第一管状体和第二管状体之间的空间作为送流路流动，从上述第一气体排出口排出，同时，使粉体吸引在形成过滤材料的部分的第一管状体整个内壁周围，使粉体构成挤压状态，瞬间形成由粉体群构成的栓状态，其结果可瞬时使停止第一管状体中粉体的送流停止。

这样，即使使用本发明的填充喷嘴形成由粉体群构成的栓状态，对粉体粒子的特征也没有恶影响，另外，调色剂不会形成凝集体，或产生外添加剂的脱离等而可进行填充作业。

本发明的二重管结构型的填充喷嘴若应用于先说明的上述填充方式，则特别有效地起作用。即，在图1及图2中，通过粉体流动化装置10流动化且加压而排出的粉体和气体一起通过流动粉体输送管12内，填充喷嘴的第一管状体内送流，排出到粉体容器18中。

此时，构成填充喷嘴的第一管状体的一侧开口部与流动粉体输送管12连接，另外，设置填充喷嘴，使其另一侧开口部配置于粉体容器18的底部附近，如此设置填充喷嘴。从第一管状体内不仅向粉体容器18内排出粉体，还排出气体，构成粉体和气体混合的状态，因此，排出的粉体在容器内构成较低密度的填充状态。

下面，以粉体为电子成像图像形成用调色剂的情况为例进行说明，为了提高填充有调色剂的容器制品的输送效率，或尽可能地不更换容器而得到多张图像，需要在一个容器中填充尽可能多的粉体，但另一方面，为不引起调色剂品质的变化，在每次图像形成时可从容器顺畅地排出调色剂，通常也要求以紧密的状态进行填充。

为以形成这种状态的高密度的方式填充粉体容器内的粉体，通常要进行将存在于容器内的粉体间的气体排出的作业(脱气作业)，但在使用本发明的二重管结构型的填充喷嘴时，是并用另外准备的气体吸引喷嘴，将其吸引口以围绕于粉体内的状态设置，进行脱气作业。

粉体的一系列填充作业不限于二重管结构类型的填充喷嘴，优选先开始从本发明的填充喷嘴向容器内排出粉体的作业，在气体吸引喷嘴的吸引口被粉体围绕而构成围绕状态后，开始脱气作业，临时性地同时进行粉体向容器的排出和气体的脱气，在容器内的粉体构成所希望的高密度的状态的定时使用本发明的填充喷嘴的功能，通过第一吸引装置的工作，停止来自填充喷嘴的粉体填充。

该粉体排出的停止瞬时进行，但通过调节第一气体吸引装置的吸引程度，可调节粉体的排出量和排出程度。在填充所希望量且所希望密度状态的粉体后，更换到其它容器，然后，解除粉体排出的停止，继续进行填充作业。

这种填充方式可适用于对多个粉体容器连续进行的自动化工厂，另外，也可以适用于技师直接向顾客的图像形成装置的显影部填充调色剂这样的个别进行的情况，其应用没有限制。

但是，在使用本发明二重管结构的填充喷嘴和气体吸引喷嘴两种喷嘴时，作为粉体容器，需要设置两个插入口，可将两个喷嘴分别插入，或设置可将两个喷嘴一起插入的大的插入口

另外，图5A表示二重管结构填充喷嘴的变形例。图5B是沿图5A的填充喷嘴的第一管状体的B-B线的剖面图

图5A的填充喷嘴如下构成，在管状体50前端部附近的管壁局部设置贯通孔53，在上述贯通孔53附近设置从在管状体50内空间部c送流的由气体和粉体构成的流动性的粉体中分离气体的气体分离装置及过滤器52。密闭性地包围上述气体分离装置53在管状体51外部设置套51。通过在套51和管状体50的管壁之间安装密封部件56，确保空间部d的密封性。上述具有密封性的套51也可以还具有与气体吸引装置(未图示)连接的开口部54。

作为用于向不符合这种条件的容器中通过上述的新的填充方式填充流动性粉体的填充喷嘴的具体例，下面对三重管结构的填充喷嘴进行说明。

本发明三重管结构的填充喷嘴，在上述二重管结构的填充喷嘴的第二管状体中再配置内径比上述第二管状体的外径大的管状体(称为第三管状体)，即将二重管结构的填充喷嘴插入第三管状体内进行固定，在位于第一管状体粉体的排出口侧的第三管状体开口部的附近周围形成气体可通过的过滤器部，并且，上述第三管状体设有与外部的气体吸引装置(称为第二气体吸引装置)连接的气体排出口(称为第二气体排出口)。

三重管结构的填充喷嘴中第一管状体和第二管状体的功能和二重管结构的填充喷嘴的情况相同。上述三重管结构的填充喷嘴中，将一侧端部的第一管状体开口部与流动粉体体输送管连接，且另一侧端部的第三管状体的过滤部被粉体围绕。

在向容器内排出粉体，构成第三管状体的过滤器部被粉体围绕的状态后，使第二气体吸引装置动作，吸引粉体间的气体，通过在第二管状体和第三管状体之间作为气体送流路形成的空间，从第二气体排出口排出气体。

这样，和使用二重管结构的填充喷嘴的情况相同，粉体以高密度状态填充到容器。

安装有以以上所述的二重管结构及三重管结构的填充喷嘴为代表的本发明填充喷嘴的新的粉体填充方式及其装置都为构成本发明的内容，下面对其进行说明。

如上所述，在通过送流流动化状态的粉体进行的新的粉体填充方式中，理想的是：通过下述装置将气体导入可密闭的填充用粉体流动化装置(粉体排出装置)中的填充用粉体中，使其均匀地形成流动化状态，该装置通过导入气体调节阀调节气体的导入程度，调节并控制填充用粉体流动化装置(粉体排出装置)内的压力，并将气体均匀地导入。

通过该气体的均匀导入装置，可将空气以所需最小限度缓缓导入填充用粉体流动化装置，可实现粉体的例如降低了布朗运动的流动化。在流动化之后，由于粉体具有高的流动性，故仅使填充用粉体流动化装置内的压力比外压稍高，就可将粉体排出到填充用粉体流动化装置外，在排出、移送通路中顺畅地气流输送到填充喷嘴前端，可不伴随填充容器中多余的搅拌而进行填充。

在本发明中，就得到采用将烧结树脂制的面板(商品名：フイルタレン)作为通气多孔板夹在丙烯圆筒和下部凸缘之间的结构时最好的效果，下面说明为了维持粉体的均质、稳定的流动状态，使用烧结树脂板(商品名：フイルタレン)的情况。作为通气多孔板还有ゴアテツクス、烧结金属板等，但来自烧结树脂板(フイルタレン)的空气流入最均匀也是理由之一。

在利用气体使粉体流动化时，不仅使用填充用粉体流动化装置的气体，在从装置外导入气体时，均匀地导入气体是重要的，因此，特别优选通过例如不太激烈地产生气包压损的的网眼细的金属网等气体分配装置导入气体。

排出流动化后的粉体，且填充到容器时的开始及结束的控制可通过迅速调节填充用粉体流动化装置内的压力来进行，这可通过设于例如填充用粉体流动化装置的压力释放阀进行，另外，可通过外部加压装置等辅助。

另外，通过另外设置且适于压力微调的粉体流速调节阀，可在粉体填充操作中改变填充用粉体流动化装置及/或粉体排出路中的压力，另外，还可进行在例如粉体填充操作的最初和途中改变粉体流出状态的压力微调。

另外，本发明中，可在通过摇动封入并密封有粉体和气体的填充用粉体收纳装置，形成流动化后，将填充用粉体收纳装置内加压，装置内的加压可利用外部压力减少填充用粉体收纳装置的内容积来进行，例如，以压溃减少内容积，将粉体排出到装置外，气流输送到填充喷嘴前端，填充到填充容器内。

通过该方法，可不需要使粉体流动化的装置或至少使其小型化，可尽可能地省略用于排出的装置。填充用粉体收纳装置可以为可通过手振动的大小、重量，也可以为通过加压空气导入用的泵动力能容易地振动或摆动的大小、重量。填充用粉体收纳装置通过小型化当预先称量好需要量时，也可以作为用尽型简易填充机使用。

粉体在流动化后被送流，从填充喷嘴前端部排出到粉体容器中，通过本发明具有的填充喷嘴的功能粉体的排出被瞬时停止，但如上所述，通过调节基于第一气体吸引装置的吸引程度可调节粉体的排出量和排出程度。

该粉体的排出量和排出程度的调节也可以通过在填充喷嘴的粉体排出停止功能上并用上述填充用粉体流动化装置的导入气体调节阀来进行。

这样，可向填充用粉体容器中高密度地填充所希望量的粉体。

其次，参照图3、图4A、图4B说明本发明的填充喷嘴，该图不是限定本发明的。另外，以下说明以本发明的填充喷嘴的应用发挥最大效果的电子成像用调色剂的填充为例。

图3是二重管结构的填充喷嘴的剖面图。

如图3所示，二重管结构的填充喷嘴由第一管状体30和比其长度稍短的第二管状体31构成，流动化的粉体从第一管状体30的开口部a送入，通过空间部c，从开口部b排出到粉体填充用容器内。

在第一管状体30排出粉体的开口部b附近设有贯通孔33，在第一管状体30周围卷绕过滤材料，覆盖上述贯通孔33，形成对应调色剂平均体积粒径10μm以下的网眼度例如3500网眼金属网、烧结玻璃过滤器的过滤部32。

第一管状体30的外径比第二管状体31的内径小，将第一管状体30插入并设置在第二管状体31内，在两个管状体之间形成空间部d，在第二管状体31的两端部，通过固定部件3536和第一管状体1固定，且在该部位密封空间部d。

在位于第一管状体30的流入粉体的开口部a侧的第二管状体31的端部附近设有与外部气体吸入装置连接的气体排出口34。

当使第一气体吸入装置动作时，在第一管状体30内送流的粉体和气体被吸引，气体自过滤部32排出，通过空间部d，从气体排出口34排出，但粉体不通过过滤部32，而被吸附在设于第一管状体30周围的过滤部32上，在过滤部32形成由粉体堵塞第一管状体30的栓状态。这样，第一管状体30内的粉体的送流被停止。

基于第一气体吸引装置的气体吸引压力优选-10～-60kPa，更优选-30～-45kPa。

另外，优选调整内压和送流速度，使第一管状体30中的粉体的体积密度为0.1～0.2程度，进行粉体送流，但通过第一气体吸引装置进行吸引，使形成栓状态的粉体的体积密度为0.4～0.5程度可不降低粉体的品质且使送流瞬时停止，故更理想。

图4A是三重管结构的填充喷嘴的剖面图。

如图4A所示，三重管结构的填充喷嘴为如下结构，使用比第二管状体31长且比其粗的第三管状体37，将上述二重管结构的填充喷嘴插入并设置于第三管状体37中，在第二管状体31和第三管状体37之间形成空间部e，在第三管状体37的两端部，通过固定部件41、42和第二管状体31固定，且由该部位密封空间部e。

在位于第一管状体30的排出粉体的开口部b侧的第三管状体37的端部附近设置贯通孔33，在第三管状体37周围卷绕过滤材料，使其覆盖上述贯通孔38，形成过滤部39。

图4B表示设于第一管状体30的多个贯通孔38。

如图4B所示，在位于第一管状体30的流入粉体的开口部a侧的第三管状体37的端部附近设有与外部的第二气体吸入装置连接的气体排出口40

构成三重管结构的填充喷嘴的第一管状体30和第二管状体31的功能和结构，与二重管结构填充喷嘴的情况相同。

在三重管结构的填充喷嘴中，当使第二气体吸入装置工作时，排出到容器内的粉体和气体被吸引，气体脱出过滤部39，通过空间部e，从气体排出口40排出，粉体不通过过滤部39而留下来，最终以高密度状态填充到容器内。

基于第二气体吸入装置的气体吸引压力优选-10～-60kPa，更优选-20～-35kPa。

下面对构成填充喷嘴的第一管状体、第二管状体及第三管状体进行说明。

各管状体通常使用长管型，不锈钢、钛、铝等金属制或塑料制均可应用。

各管状体的长度没有限制，但从填充喷嘴的功能性和加工性方面考虑，通常优选使用第一管状体最长，其次是第二管状体，第三管状体最短。

各管状体的粗细只要能发挥作为其目的的功能，则没有特别限制，但例如对第一管状体的外径来说，优选4～20mm。

特别是由于第一管状体、第二管状体及第三管状体各自的长度和粗细及形成于管状体之间的空间尺寸由于要发挥本发明填充喷嘴的功能，所以是重要的要素，优选同时满足以下的条件(1)～(5)。

(1)第一管状体的长度/第一管状体的外径：65～85

(2)第二管状体的长度/第二管状体的外径：55～75

(3)第三管状体的长度/第三管状体的外径：40～46

(4)第二管状体的内径/第一管状体的外径：1.05～1.3

(5)第三管状体的内径/第二管状体的外径：1.08～1.5

在构成本发明填充喷嘴的第一管状体中，在粉体排出口的附近周围设置粉体流停止用过滤部。

表示该过滤部的设置位置的附近是指，为充分发挥第一管状体内的粉体流的停止功能，优选不是末端，优选设于从排出口起5～25mm程度的位置。

另外，该过滤部的宽度优选为第一填充管的粉体排出开口内径的0.3倍以上，优选为4～20mm程度。

下面，说明用于形成该过滤部的两个方法。

一个方法是，如图3及图4A所示，在第一管状体的构成粉体排出口的一端部附近设置多个贯通孔，卷绕过滤材料，使其覆盖设有贯通孔的第一管状体的周围，构成过滤部。

在该第一管状体本身设置贯通孔的方法以基于可形成喷嘴挺度、用于卷绕过滤材料的加工性能及平直的喷嘴的操作性等为目的。

上述贯通孔的大小没有特别限制，但优选为第一管状体内径的2/3以下，另外，优选沿管状体的长度方向两个以上成列设置，更优选设置两列以上这样的两个以上贯通孔的列。

另一个方法是，通过将由具有过滤材料的管状部件和没有过滤性的材料的管状部件接合构成的层积结构的管状体构成第一管状体，使过滤材料的管状部件作为过滤部起作用。该方法以减少过滤部的粉体堵塞为目的。

过滤部在由气体吸引装置进行吸引时，使气体通过但不使粉体通过，这是基本要求，只要能发挥这样的功能，则构成过滤部的过滤材料没有特别限制，作为过滤材料，选定网眼是重要的，另外，可使用层积两种以上网眼的大小不同的过滤材料构成的层积体。该层积体优选外侧的网眼粗而内侧的网眼细的过滤器。另外，该层积体可特别优选应用于具有挺度弱的缺点的上述后一种方法。

另外，特别是斜织的过滤器与平织的过滤器相比，由于具有微细的漏过粒度，且表面平滑度高，致密。故作为用于本发明的使气体通过但不使粉体通过的过滤材料更理想。

另外，考虑形成于第一管状体和第二管状体的空间宽度窄，优选选定过滤材料的特别是厚度。

在本发明的三重管结构填充喷嘴的第三管状体的填充喷嘴的粉体排出口侧的附近周围设有气体吸引用过滤部。

表示该过滤部的设置位置的附近是指，为充分发挥吸入粉体容器内的气体的功能，优选不是末端，优选设于距排出口5～15mm程度的位置。另外，该过滤部的宽度由于需要排出大量的气体，故优选比第一管状体的过滤部的宽度大，优选为50～150mm程度。

该过滤部的形成方法及其材质等基本上和第一管状体的情况相同。

在和第一管状体不同，采用在管状体自身设置贯通孔而形成过滤部的方法的情况下，贯通孔优选其直径为第三管状体内径的2/3以下，另外，优选沿管状体的长度方向一列设置四个以上，更优选设置两列以上这样四个以上贯通孔构成的列。

分别设置在构成本发明填充喷嘴的第二管状体和第三管状体的设置第一气体排出口和第二气体排出口的位置两者都没有特别限制，但优选并列设于第一管状体的流动化粉体流入的开口附近。

另外，该气体排出口的口径两者均没有特别限制，但优选为4～7mm程度。

作为与本发明的上述第一气体排出口和第二气体排出口分别连接的气体吸引装置，使用真空泵吸引式、喷射泵吸引式等，其中，由于喷射泵吸引式基本不需要维修，故优选。

作为用于固定形成于第一管状体端部附近和第二管状体端部之间的空间及形成于第二管状体端部附近和第三管状体端部之间的空间，且用于防止气体泄漏的固定部件，使用环状固定部件、粘接材料、焊锡等。

其次，参照图1及图2说明安装有上述三重管结构的填充喷嘴的本发明的粉体填充装置。但是，本发明的粉体填充装置不限于这些图所示的装置。

在安装有未图示的二重管结构的填充喷嘴的本发明的粉体填充装置的情况下，要另外准备气体吸引喷嘴，另外，作为粉体容器，使用设有可分别插入两个喷嘴的两个插入口的容器，或设有可将两个喷嘴一起插入的大的插入口的容器。

另外，图1及图2记载的粉体填充装置中，对应同一符号的部件具有相同的意义。

图1及图2所示的本发明的粉体填充装置如下构成，设置在底部设有用于粉体流动化的空气导入部的粉体流动化装置10，向该填充用粉体流动化装置10内预先插入粉体导出管24，粉体导出管的一侧前端与流动粉体输送管12连接，另外，没有和上述粉体导出管24连接的上述流动粉体输送管12的前端与本发明的三重管结构的填充喷嘴17连接。

没有与填充喷嘴17的流动粉体输送管12连接的一侧的前端插入粉体填充容器18的内部，且不与粉体容器18的底面密接。

空气箱3是可使填充用粉体流动化装置10内部的压力升压的程度的若干耐压性的箱，在空气箱3中设置第三压力计p3。在与空气管3连接的压缩空气配管7上顺序设置第一减压阀25、第二减压阀26、空气流量计27，在第一减压阀25和第二减压阀26之间设有第一压力计p1，在第二减压阀26和空气流量计27之间设有第二压力计p2。

在使该粉体填充装置动作时，首先，要预先将要填充的粉体从带封闭阀的粉体投入口11投入粉体流动化装置10内，打开用于释放及密封内部压力的压力释放阀13。另一方面，使压力微调用粉体流速调节阀15的操作可以通过人力进行或由电磁阀等自动化。

在投入粉体后，关闭压力释放阀13，从通气管7向作为气体导入装置的加压空气容器即空气箱3导入气体。该气体的流入也可以通过用于压力调节、流量调节的第一减压阀25、第二减压阀26调整，在装置运行中持续流入。导入的气体通过通气多孔板2均匀地分散到粉体中，使粉体流动化。

导入的气体通过通气多孔板2均匀地分散到粉体中，使粉体流动化。流动化的粉体在压力释放阀13关闭的状态下利用用于该流动化的气体压力从填充用粉体流动化装置10内压出到粉体输送管12，从前端插入粉体填充用容器18内部的管状的本发明的填充喷嘴17的前端排出到粉体填充用容器18内。

填充喷嘴17的前端不与粉体容器底面密接地插入。通气管7可使用挠性材质的管，而且，其长度只要能发挥功能，则没有限制，因此，可将粉体流动化装置10和填充用容器18分开配置。

流动粉体输送管12可使用挠性材质的管，而且，其长度只要能发挥功能，则没有限制，因此，可将粉体流动化装置10和填充用容器18分开配置。

和粉体一起排出的大量的气体被排出到容器内，容器内被分成粉体和气体混合的下层部分和几乎仅有气体的上层部分。为排出该上层部分的气体，在安装于粉体填充用容器18口部的盖部件上至少使用粉体-气体分离筛(通气多孔板)16，从该通气孔排出上层部分的气体，调节容器内的压力。

上述盖部件至少由通气性多孔材料构成，设置用于插入上述填充喷嘴的孔，且具有可嵌合于粉体填充容器开口部的大小。上述盖部件的周围通过软质密封件卷绕，可提高嵌合性。

另外，有关存在于下层部分粉体之间的气体，在采用三重管结构的填充喷嘴的情况下，通过和设于第三管状体的第二气体排出口连接且设于外部的第二气体吸引装置的工作进行脱气。

在采用二重管结构的填充喷嘴的情况下，使用例如特开2001-31002号公报中记载的插入容器内的粉体中的气体吸引喷嘴，通过第二气体吸引装置的工作进行脱气。

在该图1及图2所示的粉体填充装置中，在填充之初，特别是在粉体填充用容器18的内部完全为空时，首先，调节填充用粉体流动化装置10的粉体流速调节阀15的开合度，控制来自填充用粉体流动化装置10的粉体排出速度，避免在填充的流动性粉体在粉体填充用容器18内部的飞散。其次，在将滞留于容器18中的微粉体云雾的量增加到可大致围绕从管状填充喷嘴17前端排出的流动化后的粉体流的程度后，可进一步打开粉体流速调节阀15，继续进行填充操作。

填充喷嘴17置于粉体填充用容器18的填充口上部，可在设置粉体填充用容器18后，自动或手动插入粉体填充用容器18内部。

另外，在上述流动粉体输送管和上述填充喷嘴的连接部附近，在将上述填充喷嘴插入上述孔的状态下固定好盖部件，将容器安装在盖部件上，在填充粉体后，更换容器，顺序向多个容器中填充粉体，这也是使用本发明的填充装置的一个方法。

而且，图中未图示，使与构成三重管结构的填充喷嘴的第一管状体连接的第一气体吸引装置动作，可将第一管状体中粉体的送流停止，停止向容器内排出粉体。

该粉体排出的停止也可以由填充用粉体流动化装置10的压力释放阀13的开放和上述气体吸引装置的动作一起进行，若通过多少打开压力释放阀13，减小作为粉体输送力的填充用粉体流动化装置10内的内压，则可有效地进行粉体送流的停止。

在图2的粉体填充装置1中拆卸自如地收纳：由软质塑料等挠性材质制造的填充用粉体流动化装置10，通过凸缘拆卸自如地结合在填充用粉体流动化装置10的下部、用于形成粉体流动层的空气通气多孔板2(烧结金属板、烧结树脂板、细眼金属网等)；设有：作为通气管7的压缩空气配管、拆装自如地嵌入通气管7的作为气体导入装置的空气箱3、带封闭阀的粉体投入口11、用于释放及密封内部压力的压力释放阀13、压力微调用粉体流速调节阀15、作为流动粉体导出管24的不锈钢管、作为流动化的粉体排向上述填充喷嘴17的排出路(移送路)12的拆装自如地连接的尿烷管及气体粉体分离筛16，所述气体粉体分离筛16设于拆装自如地连接于排出路12(尿烷管)的不锈钢制填充喷嘴17的根部，具有嵌合于粉体填充用粉体容器18口部的程度大小，在该例中具有利用由裁头圆锥形的聚丙烯环构成的软质密封件19卷绕周围的形状。

但是，和图1的装置不同，作为气体导入装置，在气体出口具有止回阀8，具有通过小型电动机5伸缩、将空气送到空气箱3中的蛇腹结构的泵6。泵6拆卸自如地固定于保持框9中，当通过小型电动机5使泵6伸缩时，介由保持框9使填充用粉体流动化装置10振动，通过该振动，利用气体将填充用粉体流动化装置10中的粉体流动化。

在图2的例子的装置中，填充用粉体流动化装置10和空气箱3都不必由加压容器特有的厚壁材料构成，可进一步促进装置整体的轻量化、小型化，仅通过将用于小型电动机5的动力线用插头21插入例如设于复印机的插座即可使其动作。

该填充装置与目前通常使用的螺杆式的填充装置的情况相比，消耗电力少，即使并非工业用200V而用家庭用100V就可以使其动作。但是，当仅依靠通常的电力时，作为环境负载的降低水平，和使用200V的情况没有大的差别。因此，作为用于使上述填充装置动作的动力源使用自然能源也构成实施形态之一。

本发明中所说的电力能量是指，从所谓电力公司通过送电线向事务所、家庭等输送的电力。另一方面，自然能量是指，电力公司制造的电力以外的、在自家制造的电力，具体地说，是指通过太阳能(太阳能发电系统)、风能(风力发热系统)得到的电力。

自然能量具体地说是无论在何地都可以得到的太阳能、风能，不容易得到的地热能量除外。

太阳能向电能的转换是对例如硅等p型半导体和n型半导体的接合部照射来自太阳的光得到直流电能的太阳电池。风能向电能的转换是通过风力使例如1～3片左右的扇叶旋转，通过将该旋转传递到配置于N极、S极间的线圈的旋转得到直流或交流电流。

准备了太阳光电极装置及两个风力发电装置。太阳光的发电能力为3KW，风力的发电能力是一个为60W，另一个为72W。

将通过本装置向100个调色剂容器(容量1560ml)填充了调色剂的结果与在夏、冬条件下仅商用电力100V的情况进行了对比。

实施时期夏季：最高气温35℃，最低气温20℃，平均风速5m/s，天气晴

实施时期冬季：最高气温15℃，最低气温5℃，平均风速10m/s，天气阴

在实施时期夏季，商用电力使用量为1/5，冬季为1/3，与仅商用电力100V相比，电力使用量的二氧化碳产生量为1/5以下，有利于改善环境。

在未图示的本发明的另一装置例中，也可以将气体和粉体一起填充，在具有一个配管连接口的密封容器中，利用通过人力容易变形的聚乙烯等软质塑料形成容器，从外部施加压力，使上述塑料容器变形，使内压升高，得到连接于配管连接口的尿烷管等，将粉体导入填充容器的底部。

或，也可以在不变形的硬质塑料等的容器中至少设置两个配管连接口，在一个上连接0.2Mpa以下的压缩空气，另一个作为粉体输送管，使粉体通过管，导入容器底部。作为压缩空气源，除通常的压缩机之外，也可以使用手动的例如自行车的气筒进行替换。

这样，如上所述，也可以通过使粉体流动化装置内的压力升压来进行粉体从粉体流动化装置10到填充喷嘴17的排出，另外，也可以通过在粉体流动化装置10上施加外部压力，减少粉体流动化装置10的内容积来进行。

这样，本发明的粉体填充装置及填充喷嘴作为可适用的粉体没有限制，特别是对静电潜像用调色剂不管其种类而应用是有效的。可应用于将平均体积粒径为0.2μm～20μm、5μm～15μm直至7μm～12μm的粉体填充到容器中的情况。

另外，作为适用于该粉体填充装置的粉体填充容器18没有特别限定，对例如电子成像图像形成用容器来说，可优选使用聚乙烯、聚酯等树脂制瓶型或盒式容器。容器形状为圆筒形、多边形、其它异形等各种形状，以圆筒形容器为例，可使用直径1～300mm程度，长度50～2000mm程度的容器。

下面，基于相对于以下的实施例和比较例进行的试验结果说明使用本发明的粉体填充用喷嘴的粉体填充方式。当然，本发明不受该实施例限制。

(1)本发明的填充喷嘴具有的粉体送流停止功能的确认

基于图1及图2所示的粉体填充装置1说明用于试验的粉体填充装置。

作为用于试验的粉体流动化装置10，准备了容量200升的大致圆筒形容器，在底部设有由树脂制空孔径10μm、气孔率30％、厚度5mm的板状体的多孔质材质构成的通气多孔板2，介由流动粉体输送管12将设于上述粉体流动化装置10的粉体导出管24和二重管结构的填充喷嘴的一端部连接，进而使上述填充喷嘴通过设于由树脂制通气多孔板16构成的盖部件的孔，插入并设置于粉体收纳容器18内。

作为用于试验的调色剂粉体填充用容器，使用内容积约1560cc、直径约100mm、长度约200mm、插入填充喷嘴的开口部直径约20mm的聚酯树脂制容器。

(2)调色剂向粉体容器的排出

作为调色剂粉体，准备理光彩色激光打印机用类型8000的平均体积粒径：7μm，比重：1.2的调色剂，从安装于粉体流动化装置10的粉体投入口11边调节粉体流速调节阀15，边向粉体流动化装置10中投入60kg的上述调色剂。

然后，调节设于粉体流动化装置10的粉体投入口11附近的压力释放阀13，从压缩空气源边介由第一减压阀25及第二减压阀26两级减压阀调节送气压，边以每分30升的比例向空气箱3送气5分钟，使粉体流动化装置10中的调色剂粉体云的粉体层和空气层平衡，使上部粉体面静止，形成调色剂粉体的流动化状态。

施加空气压，使上述容器的内部压力达到15kPa，介由填充喷嘴17使粉体流动化装置10内的调色剂粉体构成填充喷嘴被调色剂粉体围绕的状态，排出到填充用容器18内。

之后的作业由下述(3)～(6)说明。

(3)使用了本发明的填充喷嘴(下述(4)和(5)中记载)的情况的调色剂粉体排出的停止

使用本发明的填充喷嘴，如上述(2)，将调色剂粉体排出到粉体容器，填充用容器18通过秤(负载传感器·6kgf)预先测量重量，在排出调色剂粉体达到规定重量时，使气体吸引装置动作，使吸引压力达到-20kPa，此时在排出空气的同时，关闭喷嘴的出口，可使调色剂的排出瞬时停止。

(4)用于试验的二重管结构的填充用喷嘴(参照图3进行说明)

作为构成该二重管结构的喷嘴的第一管状体30准备了如下的管，即长度约400mm、内径6mm、外径7mm的不锈钢管，在距其一端部12mm的位置和距该位置5mm的位置以及在同样交叉方向的位置合计8个位置分别设置直径3mm的贯通孔33，覆盖该贯通孔在其周围以约10mm的宽度粘贴不锈钢网(斜纹交织500/3500)，形成过滤部32。

第二管状体31为长约450mm、内径8mm、外径9mm的不锈钢管，在其一端部附近设置第一气体排出口34，在该第二管状体31内部插入上述第一管状体30后，由焊锡(Sn-Pb合金)密封固定两端部，形成二重管结构的喷嘴。该第一气体排出口34与另外准备的第一气体吸引装置(ME-60コガネイ制)连接。

(4)用于试验的三重管结构的填充用喷嘴(参照图4进行说明)

作为构成该三重管结构的喷嘴的第一管状体30和第二管状体31使用和上述5的二重管结构喷嘴相同的管状体，同样由焊锡(Sn-Pb合金)密封固定两端部。

第三管状体37为长约500mm、内径11mm、外径12mm的不锈钢管，自距其一端部15mm的位置起以8mm间距在合计11个位置分别设置直径5mm的贯通孔38，且在其交叉方向，自距同一端部19mm的位置起以8mm间距在合计10个位置分别设置直径5mm的贯通孔38，覆盖该贯通孔在其周围以约100mm的宽度粘贴不锈钢网(斜纹织500/3500)，形成过滤部39。在其一端部附近设置第二气体排出口40。

在该第三管状体37内部插入将上述第一管状体30和第二管状体31的固定后的装置后，通过焊锡(Sn-Pb合金)密封固定两端部，形成三重管结构的喷嘴。该第二气体排出口40与另外准备的第二气体吸引装置(ME-60コガネイ制)连接。

(6)使用了比较用填充喷嘴时的调色剂粉体排出的停止

作为比较用填充喷嘴，使用长度约400mm、内径6mm、外径7mm的不锈钢管。使用该比较用填充喷嘴，如上述2，将调色剂粉体排出到粉体容器内，该填充用容器18通过秤(负载传感器·6kgf)预先测量重量，在排出调色剂粉体达到规定重量时，通过设于粉体流动化装置10的导入气体调节阀20停止施加空气压，同时，通过压力释放阀13释放粉体流动化装置10内的压力，使其和大气压平衡，但停止使调色剂的排出未能瞬时。

(7)填充喷嘴的粉体送流停止功能的比较评价

在使用二重管结构的填充喷嘴的情况(实施例1)、使用三重管结构的填充喷嘴的情况(实施例2)及使用比较用填充喷嘴的情况(比较例1)下，对构成理光彩色激光打印机用类型8000调色剂的四色(青绿色、品红、黄色、黑色)调色剂分别在100个容器(合计400个)中反复进行关于调色剂粉体向容器的排出的停止的上述一系列作业，对各容器内调色剂粉体相对于目标填充量的不足量利用标准偏差确认填充量的精度，评价粉体送流停止功能。

图6表示其结果(在此填充精度用3σ表示，σ：是标准偏差(以±3σ为99.6％的概率)。

由图6可知，在目标填充量为275g和550g的情况下，不足量在实施例1和实施例2中为1.1～1.5g、2.2～2.3g，与此相对，在比较例中为11.5～14.2g、24g，本发明的填充喷嘴具有极其优良的粉体送流停止功能。

本发明的三重管结构填充喷嘴具有的高填充化功能的确认

(1)基于三重管结构填充喷嘴的高填充化

在上述(1)中，边使用三重管结构填充喷嘴向容器内排出调色剂粉体，边使第二气体吸引装置动作，使吸引压力达到-30kPa，从在调色剂粉体内处于围绕状态的上述喷嘴仅吸引排出空气，减少调色剂粉体容积，同时，使喷嘴上升，在容器内形成调色剂粉体的高密度状态。

(2)填充喷嘴的粉体高填充化功能的比较评价

在使用上述(1)的三重管结构填充喷嘴使容器内调色剂粉体的体积密度构成高密度状态的情况(情况1)，和在上述(1)中使用三重管结构填充喷嘴向容器内排出调色剂粉体后原样的情况(情况2)下，对构成理光彩色激光打印机用类型8000调色剂的四色(青绿色、品红、黄色、黑色)的调色剂分别在100个容器(合计400个)中反复进行并测定容器内调色剂粉体的体积密度，算出100个容器的测定值的平均值。

体积密度的测定如下进行，在容器上设置指示容积的标记，记录填充后的容器水平，从填充调色剂粉体的重量和容积算出，另外，容器容积的标记使用由量筒计量的水设置。

其结果，如图7所示可知，本发明的三重管结构填充喷嘴充分具有高填充化功能。

(3)基于填充时间的填充方式的比较评价

在上述(1)中，测定使用二重管结构的填充喷嘴及比较用填充喷嘴向容器中排出调色剂粉体，使其直接沉降填充所需要的时间(实施例1、比较例)和使用三重管结构的填充喷嘴向容器中排出调色剂粉体后、吸引空气而填充所需要的时间(实施例2)。对上述黑色调色剂(550g/个)反复填充100个，测定平均填充时间。

其结果在实施例1中为35.1秒，在比较例中为41.8秒，与此相对，在实施例2中为18.5秒，可见当使用三重管结构填充喷嘴时，不仅是调色剂粉体的送流停止功能，还可以充分发挥高填充化功能，可有效地缩短填充时间。

由以上的说明可知，根据本发明，可提供一种粉体填充用喷嘴、粉体填充装置以及粉体填充方法，可顺序有效地且精确地在多个容器中以高密度状态填充规定量的粉体。即，可提供一种方法，向粉体中均匀导入气体，得到以最少的气体量控制的粉体的流动状态，向小口径填充容器或复杂形状的填充容器的内部或底部流入流动粉体，可简单、高密度、无粉尘地进行填充。而且，可实现如下极其优良的效果，可提供一种填充喷嘴及填充装置，其可进行准确的计量，且为小型装置，可进行手持输送，且操作简单，无论是谁，无论在何地都可以进行填充。

Claims (39)

1、一种粉体填充用喷嘴，用于向容器填充和气体混合且处于流动化状态的粉体，其特征在于，其包括：管状体，其具有用于向所述容器排出流动化状态的粉体的开口部；气体分离装置，其设于所述管状体的所述开口部附近，使和粉体一起在所述管状体内送流的气体通过但不使粉体通过，利用由所述气体分离装置分离了气体的粉体在所述开口部形成栓状态，从而停止粉体从所述管状体向所述容器的送流。

2、如权利要求1所述的粉体填充用喷嘴，其特征在于，所述管状体具有含有第一管状体和第二管状体的二重管结构，第一管状体插入设置于第二管状体内，在两个管状体之间形成作为气体送流路的间隙，上述两个管状体相互之间在两端部固定并密封上述间隙，第一管状体作为将从一侧开口部送入的流动化状态的粉体从另一侧开口部排出到上述容器的送流路起作用，上述气体分离装置至少由使气体通过但不使粉体通过的过滤部构成，第二管状体具有与外部的第一气体吸引装置连接的第一气体排出口，且第二管状体具有将通过上述气体吸引装置的动作而通过上述过滤部被吸引的第一管状体内的气体介由上述送流路从上述气体排出口排出的功能。

3、如权利要求2所述的粉体填充喷嘴，其特征在于，所述管状体具有包括内径比第二管状体的外径大的第三管状体，第二管状体插入设置于第三管状体内，在第二管状体和第三管状体之间形成作为气体送流路的间隙，第二管状体和第三管状体相互之间在两端部固定并密封所述间隙，第三管状体具有与外部的第二气体吸引装置连接的气体排出口，通过上述第二气体吸引装置的动作介由上述过滤部吸引存在于排出到上述容器的粉体内的气体，使其通过设于第二管状体和第三管状体之间的上述送流路从上述气体排出口排出。

4、如权利要求1所述的粉体填充用喷嘴，其特征在于，所述管状体的所述开口部由形成于第一管状体的贯通孔构成，所述气体分离装置由设于所述第一管状体周围、覆盖所述贯通孔的过滤部构成。

5、如权利要求2所述的粉体填充用喷嘴，其特征在于，所述第一管状体具有将过滤材料的管状部件和没有过滤性的材料的管状部件接合构成的层积结构，所述过滤材料的管状部件作为过滤部起作用。

6、如权利要求4所述的粉体填充用喷嘴，其特征在于，所述过滤部由斜纹交织的过滤材料构成。

7、如权利要求5所述的粉体填充用喷嘴，其特征在于，所述过滤部由网眼不同的两张以上的过滤材料的层积体构成。

8、如权利要求7所述的粉体填充用喷嘴，其特征在于，所述层积体随着构成所述第一管状体的内芯部侧，由网眼细的过滤材料构成。

9、如权利要求2所述的粉体填充用喷嘴，其特征在于，所述过滤部的宽度为所述第一管状体的所述开口部的内径的0.3倍以上。

10、一种粉体填充装置，其由可密封的粉体流动化装置和粉体填充用喷嘴构成，用于将由所述粉体流动化装置和气体混合且构成流动化状态的粉体介由送流经路从所述喷嘴排出并填充到容器，其特征在于，所述喷嘴包括：管状体，其具有用于向所述容器排出流动化状态的粉体的开口部；气体分离装置，其设于所述管状体的所述开口部附近，使和粉体一起在所述管状体内送流的气体通过，但不使粉体通过，利用由所述气体分离装置分离了气体的粉体在所述开口部形成栓状态，从而停止粉体从所述管状体向所述容器的送流。

11、如权利要求10所述的粉体填充装置，其特征在于，所述喷嘴具有二重管结构，所述喷嘴的一端介由构成所述送流经路的流动粉体输送管与所述粉体流动化装置连接，所述粉体填充装置具有用于吸引并排出存在于向所述容器排出的粉体内的气体的气体吸引喷嘴。

12、如权利要求10所述的粉体填充装置，其特征在于，作为用于使所述粉体填充装置动作的动力源，利用由太阳能、风能中至少一种自然能得到的电力。

13、如权利要求11所述的粉体填充装置，其特征在于，具有：第一气体吸引装置，其连接于构成所述喷嘴的第二管状体的第一气体排出口上；第二气体吸引装置，其与所述气体吸引喷嘴连接。

14、如权利要求10所述的粉体填充装置，其特征在于，所述喷嘴具有三重管结构，所述喷嘴的一端介由作为所述送流经路的流动粉体输送管与所述粉体流动化装置连接。

15、如权利要求14所述的粉体填充装置，其特征在于，具有：第一气体吸引装置，其和构成所述喷嘴的第二管状体的第一气体排出口连接；第二气体吸引装置，其和构成所述喷嘴的第三管状体的第二气体排出口连接。

16、如权利要求10所述的粉体填充装置，其特征在于，其至少使用由通气性多孔材料构成、设有用于插入所述喷嘴的孔，且可和所述容器的开口部嵌合的盖部件，在所述喷嘴插入所述孔的状态下固定在所述容器上。

17、如权利要求10所述的粉体填充装置，其特征在于，所述粉体流动化装置具有：导入气体调节阀，其可调节导入气体的流速；送流粉体流速调节阀，其可调节所述送流经路内的所述流动化状态的粉体的流速。

18、如权利要求10所述的粉体填充装置，其特征在于，所述粉体流动化装置具有用于使所述粉体形成流动化状态的气体导入装置，所述气体导入装置是可将气体送出并收纳于所述粉体流动化装置内的压力容器。

19、如权利要求10所述的粉体填充装置，其特征在于，所述粉体流动化装置具有使所述粉体构成流动化状态的气体导入装置，所述气体导入装置是带止回阀的送气泵。

20、如权利要求10所述的粉体填充装置，其特征在于，所述粉体流动化装置具有使所述粉体构成流动化状态的气体导入装置，和用于将气体均匀导入所述粉体流动化装置内的气体分配装置。

21、如权利要求10所述的粉体填充装置，其特征在于，所述粉体是静电潜像显影用调色剂。

22、一种粉体填充方法，其用于使用具有可密封的粉体流动化装置和粉体填充用喷嘴的粉体填充装置向容器填充处于流动化状态的粉体，其特征在于，所述喷嘴包括：管状体，其具有用于向所述容器排出流动化状态的粉体的开口部；气体分离装置，其设于所述管状体的所述开口部附近，使和粉体一起在所述管状体内送流的气体通过，但不使粉体通过，所述粉体填充方法具有：将收纳于所述粉体流动化装置的粉体和气体混合，使其形成流动化状态的工序；通过将所述流动化状态的粉体从所述粉体流动化装置介由送流经路送流入所述喷嘴内，将所述粉体排出并填充到所述容器内的工序；利用由所述气体分离装置分离了气体的粉体在所述开口部形成栓状态，停止粉体从所述管状体向所述容器的排出的工序。

23、如权利要求22所述的粉体填充方法，其特征在于，送流中的粉体的体积密度为0.1～0.2。

24、如权利要求22所述的粉体填充方法，其特征在于，介由所述喷嘴、向嵌合有插入所述喷嘴且保持所述喷嘴的盖部件的所述容器内排出粉体。

25、如权利要求22所述的粉体填充方法，其特征在于，通过向所述粉体流动化装置导入追加气体，使粉体形成流动化状态。

26、如权利要求22所述的粉体填充方法，其特征在于，通过使所述粉体流动化装置振动，进行基于所述气体的粉体的流动化。

27、如权利要求22所述的粉体填充方法，其特征在于，从所述粉体流动化装置到所述喷嘴的粉体的送流通过将所述粉体流动化装置内的压力升压来进行。

28、如权利要求22所述的粉体填充方法，其特征在于，从所述粉体流动化装置到所述喷嘴的粉体的送流通过对所述粉体流动化装置施加外部压力，减少所述粉体流动化装置的内容积来进行。

29、如权利要求22所述的粉体填充方法，其特征在于，通过使第一气体吸引装置动作，使通过所述粉体流动化装置流动化的粉体的送流停止。

30、如权利要求22所述的粉体填充方法，其特征在于，停止时的粉体的体积密度为0.4～0.5。

31、如权利要求22所述的粉体填充方法，其特征在于，通过调节基于第一气体吸引装置的动作的吸引压力，控制所述流动化状态的粉体的排出量。

32、如权利要求29所述的粉体填充方法，其特征在于，基于所述第一气体吸引装置的气体吸引压为-10～-60kPa。

33、如权利要求22所述的粉体填充方法，其特征在于，通过调节所述粉体流动化装置的导入气体调节阀或排出粉体流速调节阀的开合，控制所述流动化状态的粉体的排出量。

34、如权利要求22所述的粉体填充方法，其特征在于，所述喷嘴具有二重管结构，和所述喷嘴并用的气体吸引喷嘴的前端设置为被所述容器内的粉体围绕，通过使第二气体吸引装置动作，排出存在于排出到所述容器的粉体内的气体。

35、如权利要求22所述的粉体填充方法，其特征在于，所述喷嘴具有三重管结构，所述喷嘴的前端被所述容器内的粉体围绕，通过使第二气体吸引装置动作，排出存在于排出到所述容器的粉体内的气体。

36、如权利要求34所述的粉体填充方法，其特征在于，基于所述第二气体吸引装置的气体吸引压为-10～-60kPa。

37、如权利要求29所述的粉体填充方法，其特征在于，在规定量的粉体填充到所述容器内的时刻，停止粉体的送流，从所述容器拆下所述盖部件。

38、如权利要求22所述的粉体填充方法，其特征在于，所述粉体是静电潜像显影用调色剂。

39、一种容器，其利用权利要求22所述的粉体填充方法填充所述粉体。

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