JP2005067653A - Method for filling powder and system for filling powder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、粉体を容器内に充填する粉体充填方法及び粉体充填システムに関する。 The present invention relates to a powder filling method and a powder filling system for filling powder in a container.
特許文献1〜6には、トナーなどの粉体に空気を導入して流動化させ、この流動粉体を容器内に導入する技術が開示されている。 Patent Documents 1 to 6 disclose techniques for introducing air into powder such as toner and fluidizing the powder and introducing the fluid powder into a container.
特許文献1〜3に開示の技術は、底部に排出口を有するホッパを用い、このホッパの内壁面に設けた通気性内壁より粉体に空気を導入して粉体を流動化する方式が開示されている。 The techniques disclosed in Patent Documents 1 to 3 disclose a method of fluidizing powder by using a hopper having a discharge port at the bottom and introducing air into the powder from a breathable inner wall provided on the inner wall surface of the hopper. Has been.
また、特許文献4〜6に開示の技術は、粉体を収納した粉体収納容器の底部に通気性の多孔板を備えた気体−粉体分離篩を介して粉体に空気を導入して流動化する方式が開示されている。 In addition, in the techniques disclosed in Patent Documents 4 to 6, air is introduced into the powder through a gas-powder separation sieve having a breathable perforated plate at the bottom of the powder storage container storing the powder. A method of fluidization is disclosed.
しかしながら、特許文献4〜6に開示の技術において、粉体を流動化する装置(粉体流動化装置)と容器とは導管で連結せれている。最近のように粉体の容器への高充填率が要求される充填では、粉体流動化装置からの送粉速度の方が気体−粉体分離篩の脱気速度より圧倒的に速く、導管内でトナーが詰まってしまうという不具合がある。 However, in the techniques disclosed in Patent Documents 4 to 6, a device for fluidizing powder (powder fluidizing device) and a container are connected by a conduit. In recent fillings that require a high filling rate of powder into the container, the feeding speed from the powder fluidizer is much faster than the degassing speed of the gas-powder separation sieve, There is a problem that toner is clogged inside.
また、かかる技術において、導管と容器との間にロートを設け、粉体を容器内に充填しながら一部はロート内に貯蔵し、余剰エアー吸引管を下降させて容器内で停止すると同時に粉体内の空気を吸引して容器内に粉体を充填する方式を用いることが考えられるが、送粉速度に対し2倍以上の充填時間がかかってしまう不具合がある(ロート内で粉体を貯蔵する時間のロスがある)。 Further, in this technique, a funnel is provided between the conduit and the container, a part of the powder is stored in the funnel while being filled in the container, and the surplus air suction pipe is lowered to stop the powder in the container. Although it is conceivable to use a method of sucking air in the body and filling the container with powder, there is a problem that it takes more than twice the filling time for the feeding speed (powder is stored in the funnel) There is a loss of time to do).
そして、このような不具合は特許文献1〜3に開示の技術においても同様に発生する。 Such a problem also occurs in the techniques disclosed in Patent Documents 1 to 3.
本発明の目的は、粉体を速やかに容器内に充填することを可能として、粉体流動化装置などから粉体を導入する導管の詰まりなどを防止することである。 An object of the present invention is to enable a powder to be quickly filled into a container, and to prevent clogging of a conduit for introducing the powder from a powder fluidizer or the like.
本発明は、粉体を充填する容器内を減圧する減圧工程と、この減圧後の前記容器の内外の気圧差により前記粉体の前記容器内への導入を促進させながら当該粉体の当該容器内への充填を行なう充填工程と、を含んでなる粉体充填方法である。 The present invention provides a depressurizing step for depressurizing the inside of a container filled with powder, and the introduction of the powder into the container by promoting the introduction of the powder into the container by the pressure difference between the inside and outside of the container after the depressurization. And a filling step of filling the inside.
また、別の本発明は、粉体に気体を導入して流動化する粉体流動化装置と、この流動化後の粉体を容器内に導入する導入路と、前記容器内を減圧する第1の減圧装置と、前記容器外を減圧する第2の減圧装置と、を備えている粉体充填システムである。 In another aspect of the present invention, there are provided a powder fluidizing device for introducing and fluidizing a gas into the powder, an introduction path for introducing the fluidized powder into the container, and a pressure reducing device for decompressing the inside of the container. It is a powder filling system provided with 1 decompression device and the 2nd decompression device which decompresses the outside of the container.
本発明によれば、あらかじめ容器内を減圧してから粉体を導入することができるので、粉体を速やかに容器内に充填することができる。 According to the present invention, since the powder can be introduced after the inside of the container has been decompressed, the powder can be quickly filled into the container.
また、請求項2,4に記載の発明によれば、容器内のみならず容器外も減圧するので、容器の変形を防止して充填される粉体の嵩密度も向上させることができる。 In addition, according to the second and fourth aspects of the invention, since the pressure is reduced not only inside the container but also outside the container, the bulk density of the powder to be filled can be improved by preventing deformation of the container.
本発明を実施するための最良の一形態について説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described.
図1は、本実施の形態の粉体充填システム50の概略構成を示す説明図である。 FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a powder filling system 50 of the present embodiment.
この粉体充填システム50は、大別して粉体流動化装置51と粉体充填装置52とからなる。
This powder filling system 50 is roughly divided into a powder fluidizing
粉体流動化装置51は、粉体収納容器10、空気ヘッダ11、通気多孔板12、粉体導出管13、粉体充填用容器14、充填用ノズル15、軟質パッキン16、通気多孔板17、圧力開放弁18、粉体流速調節弁19、粉体投入口20、流動粉体輸送管21、第1圧力計22、第2圧力計23、第3圧力計24、第4圧力計25、第1減圧弁26、第2減圧弁27、空気流量計28、導入気体調節弁29、圧縮空気配管30などから構成される。
The powder fluidizing
粉体収納容器10は、容器本体となるもので、粉体31を通常密閉して収納する。空気ヘッダ11及び通気多孔板12などにより、粉体31に空気を供給して流動層を形成する流動層形成装置62を構成する。空気ヘッダ11は、粉体収納容器10の底部に設けられ、粉体31の流動層を形成する為の空気を粉体31に供給する通気多孔板12を取外し自在に収納し、圧縮空気配管30が取付け取外し自在に嵌め込まれる。なお、通気多孔板12は、気体と粉体とを分離する篩であって、焼結金属板、焼結樹脂板、目の細かい金網などで構成される。
The
粉体収納容器10の上部の開口に装着される蓋体63には、粉体投入口20、圧力開放弁18、粉体流速調整弁19、粉体導出管13などが設けられている。
The lid 63 attached to the upper opening of the
閉鎖弁付きの粉体投入口20は、粉体収納容器10に収納する粉体31の投入口である。圧力開放弁18は、粉体収納容器10内の内部圧力を開放又は密封する為のものである。粉体流速調整弁19は、粉体収納容器10内の内部圧力を微調節するものである。圧縮空気配管30は、例えばステンレス管で構成される。
The
流動粉体輸送管21は、流動化された粉体31を輸送する輸送路であり、ウレタンチューブ等で構成される。
The fluidized
第1〜第4圧力計22〜25は、所定部分の圧力を計測するものである。第1及び第2減圧弁26、27は、所定部分を減圧させる為の弁である。空気流量計28は、空気ヘッダ11に流入される空気の流量を計量するものである。導入気体調節弁29は、空気ヘッダ11に流入される気体の量を調節するものである。
The 1st-4th pressure gauges 22-25 measure the pressure of a predetermined part. The first and second
このような構成の粉体充填装置1によれば、粉体収納容器10の底部の開口に装着された流動層形成装置2により空気を供給して粉体収納容器10内の粉体31を流動化させ、流動化された粉体31の導出路となる粉体導出管13、さらには、流動粉体輸送管21、通気多孔板17、充填用ノズル15を介して、この流動化させた粉体31を粉体充填用容器14に充填することができる。
According to the powder filling apparatus 1 having such a configuration, air is supplied by the fluidized bed forming apparatus 2 attached to the opening at the bottom of the
粉体充填装置52は、粉体流動化装置51から導入路となる流動粉体輸送管21を介して供給される流動化した粉体31を容器1に充填する装置である。粉体充填装置52は、流動粉体輸送管21を介して供給される流動化した粉体31が収容されるホッパ2と、流動粉体輸送管21を開閉する弁3と、ホッパ2と容器1を接続して粉体31などの通路となる導管4と、導管4に導管5を介して接続された第1の減圧装置である真空発生器6と、導管4と導管5の接続部に設けられ、ホッパ2と容器1又は真空発生器6と容器1を選択的に導通させる三方弁7と、導管4に接続された排気管8と、この排気管8を開閉する弁9などから構成されている。
The
次に、粉体充填システム50を用いて実行する粉体充填方法について説明する。 Next, a powder filling method executed using the powder filling system 50 will be described.
(1)まず、粉体流動化装置51から粉体充填装置52への粉体31の供給は次のように行う。すなわち、流動層形成装置62により粉体収納容器10内の粉体31に空気を供給して流動層を形成し、この流動化した粉体31を流動化に利用した空気の圧力により、流動粉体輸送管21を介して粉体充填装置52のホッパ2内に供給する(流動化工程)。
(1) First, the
(2)次に、粉体充填装置52で実行する工程について説明する。
(2) Next, the steps executed by the
1.第1工程
まず、三方弁7を真空発生器6と容器1を導通させるように切り替えて、容器1内を真空発生器6により減圧する(減圧工程)。このとき、弁9も閉じられている。
1. First Step First, the three-way valve 7 is switched so that the vacuum generator 6 and the container 1 are electrically connected, and the inside of the container 1 is decompressed by the vacuum generator 6 (decompression step). At this time, the
2.第2工程
次に、三方弁7をホッパ2と容器1を導通させるように切り替え、弁9も開く。これにより、ホッパ2内の流動化された粉体31は容器1内に導入される。この際、減圧されている容器1の内外の圧力差により容器1内に急速に移動して、粉体31の容器1内への充填が促進される(充填工程)。流動化された粉体31が収納された容器1内の余剰な空気は排気管8から排出される。
2. Second Step Next, the three-way valve 7 is switched so that the hopper 2 and the container 1 are electrically connected, and the
図2は、粉体充填装置52の別の構成例を示す説明図である。図2において、図1と同一符号の部材は図1と同様の部材であるため、詳細な説明は省略する。なお、図2においては、容器1を粉体充填装置52から取り外した状態で図示している。
FIG. 2 is an explanatory view showing another configuration example of the
図2において、粉体充填装置52は、供給する粉体31を貯蔵するホッパ2は、ホッパ2の低部が傾斜する傾斜部72bと、傾斜部72bの下端に連結して粉体31を供給する粉体供給管72cと、粉体供給管72cの上部を開閉する円錐形状の弁体72dと、弁体72dが押し付けるシール部材72eとからなり、粉体供給管72cは弁体72dとシール部材72eを空気洗浄するクリーニング装置75とからなる。
In FIG. 2, the
この粉体充填装置52では、粉体容器1内を真空圧とする為に、粉体充填装置52のホッパ2と粉体供給管72cとの間に図示するような弁体72dを設けている。そして、ホッパ2の上部から、上下駆動装置72fで弁体72dをシール部材72eに押し付ける構造になっていて、その押圧で凝集物ができない様な微圧調整が可能になっている。従って、通常のボールバルブやバタフライバルブが用いられる際における、粉体31の凝集物の異物を生成して充填することは防止されるようになっている。
In the
また、クリーニング装置75は、内管75aと、この内管75aに少なくとも一個以上を設けた穴部75bと、穴部75bの外側に形成したメッシュ状の網部材75cと、網部材75cをロウ付け等で内管75aに取付け、網部材75cの外側に回路を形成する外管75dと、集塵部材75eとからなり、粉体充填装置52の粉体31を貯蔵するホッパ2から粉体容器1内に充填後に、弁体72dとシール部材72eをエアー洗浄することで、更に、凝集物等の異物の生成が防止され、設備や装置が長期間安定して充填できるように構成している。
また、充填後に、クリーニング装置75によって、エアー洗浄された凝集物等の異物は、集塵部材75eに収納されて廃棄されるようになっている。
The
In addition, after the filling, foreign substances such as agglomerates that have been air-washed by the
図3、図4は、粉体充填装置52の別の構成例を示す説明図である。図3、図4において、図1、図2と同一符号の部材は図1、図2の装置と同様の部材であるため、詳細な説明は省略する。
3 and 4 are explanatory views showing another configuration example of the
この粉体充填装置52が図2の粉体充填装置52と相違するのは以下の点である。まず、図3の粉体充填装置52は集塵部材75eが設けられていない。そして、容器1外を減圧する第2の減圧装置である真空発生器73cを備えている。この真空発生器73cは、弁73c2を開くことにより、ケース73c1内を減圧することができる。容器1は、このケース73c1内に収納され、ケース73c1内を減圧することで、容器1の外部が減圧される。なお、ケース73c1は、粉体容器外側ケース水平方向分割移動機構73c12によって図示の矢印(C)方向の水平方向に分割して移動することによって、速やかに着脱可能になっている(図3を参照)。又は、粉体容器外側ケース上下方向分割移動機構73c11によって図示の矢印(D)方向の上下方向に分割して移動することによって、簡単で小型な構造で着脱可能になっている(図4を参照)。
The
このような装置構成で、前述の第1工程では、前述のように粉体容器1の内側を減圧装置73bにより減圧するのみならず、容器1にケース73c1を装着した状態で弁73c2を開き、粉体容器1の外側も減圧する(減圧工程)。 With such an apparatus configuration, in the first step described above, not only the pressure inside the powder container 1 is reduced by the pressure reducing device 73b as described above, but also the valve 73c2 is opened with the case 73c1 attached to the container 1, The outside of the powder container 1 is also depressurized (depressurization step).
よって、粉体容器1内の内部圧力(Ip)と外部圧力(Op)の圧力差(Ip−Op)による膨張圧力(Ip−Op)を速やかに所定の圧力値以内にして容器1内を膨張した後に、減圧装置3bの減圧装置で容器1内を脱気して、粉体31を容器1内に急速に充填することができる。これにより、容器1の変形を防止して充填される粉体31の嵩密度も向上させることができる。
Therefore, the expansion pressure (Ip-Op) due to the pressure difference (Ip-Op) between the internal pressure (Ip) and the external pressure (Op) in the powder container 1 is quickly set within a predetermined pressure value to expand in the container 1. After that, the inside of the container 1 can be deaerated with the decompression device of the decompression device 3b, and the
1 容器
6 第1の減圧装置
21 導入路
73c 第2の減圧装置
50 粉体充填システム
51 粉体流動化装置
52 粉体充填装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Container 6
Claims (4)
この減圧後の前記容器の内外の気圧差により前記粉体の前記容器内への導入を促進させながら当該粉体の当該容器内への充填を行なう充填工程と、
を含んでなる粉体充填方法。 A decompression step of decompressing the inside of the container filled with the powder;
A filling step of filling the container with the powder while promoting the introduction of the powder into the container due to a pressure difference between the inside and outside of the container after the decompression;
A powder filling method comprising:
この流動化後の粉体を容器内に導入する導入路と、
前記容器内を減圧する第1の減圧装置と、
前記容器外を減圧する第2の減圧装置と、
を備えている粉体充填システム。
A powder fluidizing device for fluidizing by introducing gas into the powder;
An introduction path for introducing the fluidized powder into the container;
A first decompression device for decompressing the inside of the container;
A second decompression device for decompressing the outside of the container;
Equipped with powder filling system.
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