JP2005074261A

JP2005074261A - 粉体容器洗浄装置

Info

Publication number: JP2005074261A
Application number: JP2003305396A
Authority: JP
Inventors: Masaki Serizawa; 正樹芹澤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-08-28
Filing date: 2003-08-28
Publication date: 2005-03-24

Abstract

【課題】高圧エアー洗浄では除去できない粉体容器の口部近傍の突起部に固着した粉体を洗浄除去する装置を提供する。
【解決手段】底が浅く上部を開放した円筒状容器本体と、該上部開放口を塞ぐ蓋体とで構成された粉体容器洗浄装置であって、該容器本体は内部に洗浄液が供給され、及び穂先が上向いたブラシを有しており、該蓋体は洗浄される粉体容器の口部及び突起部が収まる開放部を有する上壁と、この上壁に連続しかつ内径が該容器本体の外周壁の外径よりも大きい側壁からなることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は粉体容器の洗浄装置に関し、詳しくは、粉体容器内の粉体が消費された後、その空になった粉体容器の口部近傍の突起部等に付着固着した粉体を除去する洗浄装置に関するものである。

粉体例えばトナー（静電荷像現像用トナー）等の微細粉体は粉体容器に充填されて、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの装置に搭載され出力に供される。

充填されたトナーが使用尽くされて、空になった粉体容器は、多くの場合、前記複写機等の装置から出され、洗浄されて粉体容器として再使用される。
また、空の粉体容器にトナーが充填された際、容器口部又はその近傍がトナーで汚染されることもあり、このため、トナー充填された容器も洗浄されるのが普通である。

この粉体容器の洗浄は、一般には、高圧エアーを用いて行なわれるが、例えば容器口部近傍の突起部等に固着した粉体は高圧エアー洗浄では除去しえないのが実情である。このため、このような粉体固着物の除去は、人間がウエスや歯ブラシ等に洗浄液を染み込ませ又は付着させ、これで洗浄するという手法が採用されている。しかし、こうした人手による洗浄作業は効率が悪いという欠点がある。なお、上記の「突起部」はこれが複写機等の駆動部に係止されて、内部に螺旋状の突起が設けられた粉体容器を回転させ、粉体容器内のトナーを容器口部から排出させるものである。

本発明は、高圧エアー洗浄では除去不可能な汚れ（粉体容器の突起部の粉体固着など）を容易に洗浄除去することのできる装置を提供することをその課題とする。

本発明者は粉体容器の洗浄について検討してきた結果、穂先を上向きにしたブラシに洗浄液を付着させ、これで粉体容器の突起部等の粉体固着を接触させ擦るようにすれば、突起部に固着した粉体が良好に除去できることを見出した。本発明はこれに基いてなされたものである。

本発明によれば、下記の粉体容器洗浄装置が提供される。
（１）底が浅く上部を開放した円筒状容器本体と、該上部開放口を塞ぐ蓋体とで構成され、該容器本体は内部に洗浄液が供給され、及び穂先が上向いたブラシを有しており、該蓋体は洗浄される粉体容器の口部及び突起部が収まる開放部を有する上壁と、これに連続しかつ内径が該容器本体の外周壁の外径よりも大きい側壁からなることを特徴とする粉体容器洗浄装置。

（２）前記突起部が収まる開放部は、非洗浄時には塞がれるものである上記（１）に記載の粉体容器洗浄装置。

（３）前記円筒状容器本体への洗浄液の供給が洗浄液タンクから重力を利用した自動供給で行なわる上記（１）または（２）に記載の粉体容器洗浄装置。

（４）前記蓋体がフリーに回転できるものである上記（１）（２）または（３）に記載の粉体容器洗浄装置。

（５）前記円筒状容器本体に洗浄液を含有することのできる多孔性物質が納められている上記（１）（２）（３）または（４）に記載の粉体容器洗浄装置。

本発明の粉体容器洗浄装置によれば、これまで高圧エアー洗浄で除去しえなかった容器口部近傍の突起部の粉体固着を洗浄剤で溶解するとともに、ブラシで物理的かつ強制的に除去することが可能となる。また、本発明の粉体容器洗浄装置は簡単な構造からなっており、その取扱も容易である。

以下本発明をさらに詳細に説明する。
図１は本発明の粉体容器洗浄装置における洗浄容器本体１と蓋２との位置関係、並びにこれらと粉体容器との位置関係を説明するための図である。

洗浄容器本体１は円形底部１１ａとその端部から立ち上がる側面部１１ｂとからなり上部が開放された容器内に、穂先が上向きに揃えられたブラシ１３が収められている。ここでブラシ１３の中央部は粉体容器３の口部３１が差込まれるため、ブラシが存在しない空間部を形成していてもよい。また、ブラシ１３は洗浄液に溶解しない例えば合成樹脂製のものである。

容器１１には粉体固着を溶解しうる洗浄液（好ましくはエタノールである）が洗浄液タンク４から供給される。この洗浄液の供給は、好ましくは一定量の洗浄液が重力を利用した自動供給されるもので、洗浄時には常に洗浄容器本体１に存在するようにされる。
また、洗浄容器本体１内に多孔性物質（スポンジ等）を存在させておき、これに洗浄液を含浸させておくようにすれば、粉体固着の溶解が容易となる上でより好ましい。

蓋２は洗浄容器本体１の上部開放口を塞ぐとともに、粉体容器３の口部３１、突起部３２を洗浄容器本体１中の洗浄液及びブラシ１３に接触させるため、開放部２１、２２が設けられている。ここで、開放部２２の数は粉体容器３に設けられた突起部３２の数で決められる。また、開放部２２は洗浄が行なわれないときは、図２（ａ）で示したように、蓋２２ａで塞がれているのが好ましい。洗浄時には蓋２２ａが開くようになっている（図２（ｂ））。
このように、蓋２に設けられる開放部２１、２２は極力少なくしてあるので、洗浄装置の未使用でも洗浄液の蒸発を最小限に留めることができる。
蓋２の周壁部の内径は少なくとも洗浄容器本体１の側面部１１ｂの外径よりも大きくなっており、蓋２は洗浄容器本体１の上部開放部を塞いで、かつ、フリーに回転駆動することができる。このため、単に粉体容器３又は蓋２を回転させるだけで手動によるブラシ洗浄が容易に行える。

本発明の洗浄装置は、粉体容器３の口部３１及び突起部３２の形状あるいは突起部３２の数等に合わせた蓋２を変えるだけで洗浄が行えるため、粉体容器３の形態を選ばない利点もある。

本発明の洗浄装置は、粉体充填装置と隣接させて、洗浄された粉体容器に粉体充填装置によって粉体を充填すれば、或いは、粉体充填装置によって粉体が充填された粉体容器を洗浄するようにすれば、容器洗浄と粉体充填との一貫した操作が行なえる。

粉体充填装置としては、従来から知られている、ロータリーバルブ、スクリューバルブ、オーガー式充填機などを用いることができるが、好ましくは、特開平８−１９８４５４号公報、特開平８−１９８２０３号公報、特開平８−１９８２０２号公報、特開平７−１２５７０１号公報、特許第３３７０２０３号公報、特開２００２−２９３３０１号公報、特開２００２−３３７８０１号公報、特開２００３−１０４３０１号公報などに記載されている粉体充填装置が用いられる。

上記の好ましく用いられる粉体充填装置は、少なくとも、該粉体を密閉して収納する収納手段と、該収納手段に気体を導入して該粉体を流動化させる気体導入手段と、該収納手段から流動化された粉体を吐出させて該洗浄された粉体容器に充填する充填手段とを有する装置である。
図３に粉体充填装置の一例の概要を示す。この例の粉体充填装置（１）は、密閉可能な（通常密閉）充填用粉体流動化装置（１０）、この粉体流動化装置（１０）の下部に、フランジで、取付取外し自在に結合され、粉体の流動層を形成するための空気の通気多孔板としての気体粉体分離篩（２）（焼結金属板、焼結樹脂板、目の細かい金網など）を取外し自在に収納し、導入気体調節弁（２０）が付された通気管としての圧縮空気配管（７）、圧縮空気配管（７）が取付取外し自在に嵌め込まれた気体導入手段としての空気ヘッダ（３）、閉鎖弁付粉体の投入口（１１）、内部圧力の開放及び密封のための圧力開放弁（１３）、圧力微調整用の粉体流速調節弁（１５）、粉体流動化装置（１０）内部の圧力をチェックするための圧力計（１４）、粉体導出管（２４）に連なる流動粉体輸送管（１２）としてのポリウレタンチューブの先に取外自在に結合された粉体充填用ノズル（１７）から構成され、粉体充填用ノズル（１７）の根本には粉体充填用の粉体容器（１８）の口部に嵌合する程度の大きさの、この例では裁頭円錐形のポリプロピレン環からなる軟質パッキン（１９）で周囲が巻かれた形の気体粉体分離篩（１６）が設けられている。

空気ヘッダ（３）は充填用粉体流動化装置（１０）内部の圧力の昇圧することができる程度の若干耐圧性のものであり、空気ヘッダ（３）には第３圧力計（ｐ３）が設けられる。空気ヘッダ（３）に接続する圧縮空気配管（７）には順に、第１減圧弁（２５）、第２減圧弁（２６）、空気流量計（２７）が設けられ、第１減圧弁（２５）と第２減圧弁（２６）の間には第１圧力計（ｐ１）が、第２減圧弁（２６）と空気流量計（２７）の間には第２圧力計（ｐ２）がそれぞれ設けられている。また、この例の粉体充填装置における粉体充填用容器（１８）としては、透明の樹脂製のトナー容器のような容器を好ましく用いることができる。

この例の装置においては、充填しようとする粉体を閉鎖弁付き粉体投入口（１１）から充填用粉体流動化装置（１０）内に投入し、内部圧力の開放及び密封のための圧力開放弁（１３）を開放しておく。一方、圧力微調整用の粉体流速調節弁（１５）の操作は人力または電磁弁などで自動化されても良い。その後粉体投入口（４）の圧力開放弁（１３）を閉じ、気体導入手段としての加圧空気溜である空気ヘッダ（３）に通気管（７）から気体を導入する。この気体の流入は圧力調整、流量調整としての第１減圧弁（２５）、第２減圧弁（２６）により調整されても良く装置が運転中は流入を継続する。

導入された気体は、通気多孔板（２）で均一に粉体中に分散され粉体を流動化する。先端が粉体容器の底面に密着しないよう斜めまたは一部突起を備えた粉体排出輸送導管（１２）に連らなる充填ノズルとしての充填管（１７）の先端を粉体充填用容器（１８）の内部に挿入し圧力開放弁（１３）を閉じると粉体はその流動化に使用した気体の圧力で充填用粉体流動化装置（１０）内から粉体輸送管（１２）に押出され、先端を粉体充填用容器（１８）の内部に挿入された管状の充填ノズル（１７）の先端から粉体充填用容器（１８）内に排出される。

この例の装置においては、充填の最初、特に、粉体充填用容器（１８）の内部が完全に空である場合には、最初、充填用粉体流動化装置（１０）の粉体流速調節弁（１５）の開閉度を加減して、充填用粉体流動化装置（１０）からの粉体排出速度を控え目にして、充填された流動性の粉体の粉体充填用容器（１８）内部でのアバレ、拡散を避け、次に、容器（１８）中に滞留する微粉体雲の量が、管状充填ノズル（１７）の先端から吐出される流動化済み粉体流をほぼ囲繞できる程度に増した後、粉体流速調節弁（１５）をより開にして、充填操作を続けることができる。

充填管（１７）は粉体充填用容器（１８）の充填口上部に置かれ、粉体充填用容器（１８）のセット後に粉体充填用容器（１８）内部に自動的に挿入されても手動で挿入されても良い。そして、圧力開放弁（１３）を開放することにより輸送力となっていた充填用粉体流動化装置（１０）内の内圧がなくなり粉体の排出を停止できる。

粉体の輸送原動力となっている充填用粉体流動化装置（１０）の内圧をすばやく上げるために、充填用粉体流動化装置（１０）には流動のための圧縮空気導入口とは別の圧縮空気導入口が流動化した粉体の粉面以上の位置に設けられても良い。粉体充填用容器（１８）内の管状充填ノズル（１７）は単純な配管としても、また、図に示されるように二重管としての外壁の一部を３０００メッシュ以上の細かい金属スクリーンまたは焼結プラスチック板で通気構造とし、内外壁間の圧力を空気インクジェクション効果で減圧することにより、二重管外壁の通気構造を介し充填した粉体中の気体を抜き、粉体密度を更に上げても良い。

図４には、粉体充填装置の他の一例の概要が示される。この例の粉体充填装置（１）においては、軟質プラスチック等の可撓性材質で作成された充填用粉体流動化装置（１０）、充填用粉体流動化装置（１０）の下部に、フランジで取付取外し自在に結合され、粉体の流動層を形成するための空気の通気多孔板（２）（焼結金属板、焼結樹脂板、目の細かい金網など）を取外し自在に収納し、通気管（７）としての圧縮空気配管、通気管（７）が取付取外し自在に嵌め込まれた気体導入手段としての空気ヘッダ（３）、閉鎖弁付粉体の投入口（１１）、内部圧力の開放及び密封のための圧力開放弁（１３）、圧力微調整用の粉体流速調節弁（１５）、流動粉体導出管（２４）としてステンレス管、流動化された粉体の前記充填ノズル（１７）への排出路（移送路）（１２）としての取付取外し自在に接続されたウレタンチューブ、排出路（１２）（ウレタンチューブ）に取付取外し自在に接続されたステンレス製の充填ノズル（１７）の根本には粉体充填用の粉体容器（１８）の口部に嵌合する程度の大きさの、この例では裁頭円錐形のポリプロピレン環からなる軟質パッキン（１９）で周囲が巻かれた形の気体粉体分離篩（１６）が設けられている。

但し、図１の装置と異なり、気体導入手段として、気体出口に逆止弁（８）を有し小型電動機（５）により伸縮して空気ヘッダ（３）に空気を送る蛇腹構造のポンプ（６）を有する。ポンプ（６）は保持枠（９）中に取外自在に固定されており、小型電動機（５）によりポンプ（６）が伸縮すると、保持枠（９）を介して充填用粉体流動化装置（１０）が振動され、この振動により、充填用粉体流動化装置（１０）中の粉体が気体で流動化される。

この例の装置においては、充填用粉体流動化装置（１０）も空気ヘッダ（３）も加圧容器特有の肉厚材料で構成する必要がなく、装置全体の軽量化、小型化を一層促進することができ、小型電動機（５）のための動力線用プラグ（２１）を、例えば複写機に設けたコンセントに差し込むだけで、稼働させることができる。

さらに、本発明においては、粉体と共に気体が充填され、一本の配管接続口がついた密閉容器で容器が人力で容易に変形するポリエチレンなどの軟質プラスチックで形成し、外部から圧力を加えて該プラスチック容器を変形させ、内圧を高めて配管接続口に接続されたウレタンチューブなどを得て粉体を充填容器の底部に導いても良い。または変形しない硬質プラスチック等の容器に少なくとも２本の配管接続口を設け、一本には０．２Ｍｐａ以下の圧縮空気を接続し、他の一本は粉体輸送管とし粉体をチューブを通して容器底部に導くようにしても良い。圧縮空気元としては通常のコンプレッサの他に、手動の例えば自転車の空気入れも代用できる。

このように、粉体充填装置においては、収納粉体流動化装置（１０）の通気多孔板としての気体排出開口部（２）の開口面積を、充填ノズル（１７）の通気多孔板としての気体排出開口部（１６）の開口面積の１．００２倍以上とすることにより、気体排出開口部（１６）の気体の流速が気体排出開口部（２）の気体の流速よりも高くされて、流動化粉体を前記収納粉体流動化装置から流動化粉体の経路及び充填ノズルを経由して前記充填用容器に自然流出に近い状態で排出することができる。無論、上記のように、粉体の粉体流動化装置（１０）から充填ノズル（１７）までの排出を、粉体流動化装置（１０）内の圧力を昇圧することにより行なってもよく、また、粉体流動化装置（１０）に外部圧力を加えて粉体流動化装置（１０）の内容積を減容させることにより行なってもよい。

このような粉体充填装置は、粉体中に均一に気体を導入し最少の気体量で制御された粉体の流動状態を得て、小口径充填容器や複雑な形状の充填容器の奥または底部に流動粉体を流入し、容器内で充填ノズルに設けられた気体粉体分離篩により充填後の粉体から脱気させ、簡単に高密度、無粉塵で充填できる方法を提供でき、さらに、誰でも、どんな場所でも充填できるように、小型で持ち運びができ、操作が簡単である充填機を提供することができるという極めて優れた効果を奏するものである。

本発明の粉体容器洗浄装置を説明するための図である。本発明の粉体容器洗浄装置の使用時の説明図である。粉体充填装置の一例の構成図である。粉体充填装置の他の例の構成図である。

符号の説明

（図１、図２において）
１洗浄容器本体
２蓋
３粉体容器
４洗浄液タンク
１１ａ洗浄容器本体の底部
１１ｂ洗浄容器本体の側面部
２１、２２開放部
２１ａ開放部２１に設けられた蓋
３１粉体容器の口部
３２粉体容器の突起部
（図３、図４において）
１粉体充填装置
２気体−粉体分離篩（通気多孔板）
３空気ヘッダ
４粉体投入口
５小型電動機（モータ）
６ポンプ
７圧縮空気配管
８逆止弁
９保持枠
１０充填用粉体流動化装置
１１粉体の投入口
１２流動粉体輸送管（排出・移送路）
１３圧力開放弁
１４圧力計
１５粉体流速調節弁
１６気体−粉体分離篩（通気多孔板）
１７充填用ノズル
１８粉体容器
１９軟質パッキン
２０導入気体調節弁
２１動力線用プラグ
２４粉体導出管
２５第１減圧弁
２６第２減圧弁
２７空気流量計
ｐ１第１圧力計
ｐ２第２圧力計
ｐ３第３圧力計

Claims

底が浅く上部を開放した円筒状容器本体と、該上部開放口を塞ぐ蓋体とで構成され、該容器本体は内部に洗浄液が供給され、及び穂先が上向いたブラシを有しており、該蓋体は洗浄される粉体容器の口部及び突起部が収まる開放部を有する上壁と、これに連続しかつ内径が該容器本体の外周壁の外径よりも大きい側壁からなることを特徴とする粉体容器洗浄装置。
前記突起部が収まる蓋体の開放部は、非洗浄時には塞がれるものである請求項１記載の粉体容器洗浄装置。
前記円筒状容器本体への洗浄液の供給が洗浄液タンクから重力を利用した自動供給で行なわる請求項１または２記載の粉体容器洗浄装置。
前記蓋体がフリーに回転できるものである請求項１〜３のいずれかに記載の粉体容器洗浄装置。
前記円筒状容器本体に洗浄液を含有することのできる多孔性物質が納められている請求項１〜４のいずれかに記載の粉体容器洗浄装置。