JP2012131584A - 粉体の定量供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】流動性の高い粉体でも安定して連続的に定量供給することができるようにした粉体の定量供給装置を提供することである。
【解決手段】ハウジング１の内部に擦り切り板１４を組み込んでハウジング１の底壁２上にテーブル収容空間を設け、そのテーブル収容空間内に組み込まれて一方向に回転される回転テーブル１９の外周部に小容積の多数のポケット２０を等間隔に設け、そのポケット２０のそれぞれを、内端が外端に対して周方向で位置がずれるように傾斜させ、それぞれのポケット２０がハウジング１の底壁２に形成された排出口１７の一方の内側面と斜交する状態で回転して、排出口１７に対する連通位置がポケット２０の長さ方向で変化するようにして、ポケット２０内の粉体がポケット２０の長さ方向に沿って排出口１７内に順次排出されるようにする。
【選択図】図１

Description

この発明は、複写機の現像用トナーや医薬品、農薬、金属、化学物質等の各種の粉体の定量供給装置に関する。

粉体収容用の複数のポケットを外周部に有する回転テーブルを一方向に連続回転させて粉体を定量供給するようにした粉体の定量供給装置は従来から知られている。

例えば、特許文献１には、粉体収容筒内に複数の隔壁を、その周縁の一部に形成された開口が反対位置に配置されるよう上下に複数段設け、粉体収容筒の底壁には、最下段の隔壁に形成された開口と反対の位置に排出口を設け、上記隣接する隔壁間および最下段の隔壁と粉体収容筒の底壁間に形成された環状空間内に粉体収容用のポケットが外周部に放射状に等間隔に形成された回転テーブルを組込み、上記隔壁の開口から回転テーブルのポケット内に収容される粉体を回転テーブルの回転により周方向に搬送して、その下方に配置された隔壁の開口から下段の回転テーブルのポケット内に順次送り込むとともに、最下段の回転テーブルのポケットから排出口に粉体を落下排出させるようにしている。

上記の粉体の定量供給装置においては、回転テーブルの外周部に放射状に等間隔に形成されたポケットが貫通孔から形成されて隣接するポケットと完全に独立しており、しかも、隔壁と回転テーブルの外周上縁間はシール部材によりシールされて間隙が存在しないため、流動性の高い粉体でもフラッシングを生じさせることなく定量供給することができるという特徴を有している。

ここで、フラッシングとは、回転テーブルの周囲に形成される隙間から粉体がリークすることをいう。

実公昭６３−４６４２７号公報

ところで、上記特許文献１に記載された粉体の定量供給装置において、回転テーブルの外周部に形成されたポケットが扇形であり、粉体収容筒の底壁に形成された排出口がそのポケットと同一の形状で同一の大きさとされていると、ポケットの一部が排出口に連通し始めてから回転テーブルがわずかに回転すると、ポケットと排出口の連通面積が大きく変化し、流動性の高い粉体の場合には、ポケット内の全ての粉体が排出口内に瞬時に流れ落ちて次工程に供給されることになり、粉体の供給がバッチ式になって、連続的に定量供給することができないという不都合がある。

この発明の課題は、流動性の高い粉体でも安定して連続的に定量供給することができるようにした粉体の定量供給装置を提供することである。

上記の課題を解決するため、この発明においては、底付き筒状ハウジングの内部に、そのハウジングの底壁との間でテーブル収容空間を形成する擦り切り板を設け、その擦り切り板の外周部に流入口を形成し、その流入口に粉体を貯留するホッパの下部出口を連通し、前記テーブル収容空間内にはモータにより回転駆動される回転テーブルを組込み、その回転テーブルの外周部に粉体収容用のポケットを周方向に等間隔に形成し、前記ハウジングの底壁には前記流入口から周方向に１８０°ずれた位置に排出口を設け、前記流入口からポケット内に流入する粉体を回転テーブルの回転により周方向に搬送して、前記排出口から流出させるようにした粉体の定量供給装置において、前記ポケットが、回転テーブルの外周面から内方に向けて延びる小容積の細長孔とされて前記回転テーブルの外周部に多数形成され、その細長孔からなるポケットが回転テーブルの回転に伴って排出口の一方の内側面と斜交する関係をもって回転するようポケットを排出口の一方の内側面に対して傾斜させた構成を採用したのである。

上記のように、細長孔からなるポケットを排出口の一方の内側面に対して傾斜させることにより、回転テーブルの回転に伴い、ポケットは排出口の一方の内側面に対して斜交する関係をもって回転し、排出口に対するポケットの連通位置がポケットの長さ方向に変化する。

このため、ポケット内の粉体は排出口に直ちに流れ落ちるというようなことがなく、ポケットの長さ方向に沿って排出口に順次排出されることになり、流動性の高い粉体の場合であっても、粉体は連続して定量供給されることになる。

ここで、排出口を、その周方向で対向する一対の内側面が排出口の中心と回転テーブルの回転中心を結ぶ直線に平行する角形とし、ポケットを回転テーブルの回転中心を通る半径方向の直線に対して傾斜させ、そのポケットの内端をこれに隣接するポケットの外端に対して周方向に一致またはオーバラップさせることにより、ポケット内の粉体が全て排出口に排出されると略同時に回転方向後行側のポケット内の粉体が排出口に排出され始めることになり、粉体をより安定して連続的に定量供給することができる。

また、ハウジングの底壁の上面に回転テーブルの回転軸心上に中心を有する環状のシール溝を形成し、そのシール溝内に組み込まれたシールリングを回転テーブルの下面に弾性接触させて回転テーブルと底壁の対向面間をシールすることにより、回転テーブルと底壁の対向面間に粉体がフラッシングするのを防止することができ、粉体を精度よく定量供給することができる。

この発明においては、上記のように、回転テーブルの回転に伴って、その回転テーブルの外周部に形成された多数の小容積のポケットが排出口に順次連通し、その排出口に対するポケットの連通位置がポケットの長さ方向に変化するため、そのポケット内の粉体は排出口に直ちに流れ落ちるようなことがなくなってポケットの長さ方向に沿って順に排出口に排出されることになり、粉体を連続して定量供給することができる。また、特に、流動性の高い粉体であっても、ポケットの容積を小さくして排出口に順次連通させることにより粉体供給の定量性を確保することができる。

この発明に係る粉体の定量供給装置の実施の形態を示す縦断面図 図１の一部を拡大して示す断面図 図１のIII−III線に沿った断面図 図１のIV−IV線に沿った断面図 ポケットの他の例を示し、（イ）乃至（ハ）は粉体の供給動作を段階的に示す横断面図

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、この発明に係る粉体の定量供給装置は、ハウジング１を有している。ハウジング１は、底壁２の外周に円筒状の周壁３を設け、その周壁３の上端に外向きのフランジ４を設けた構成とされている。

図１および図３に示すように、ハウジング１上には粉体を貯蔵する円筒状のホッパ５が設けられ、そのホッパ５の下端部外周に設けられたフランジ６がハウジング１のフランジ４上に重ね合わされ、両フランジ４、６の周囲に巻き付くヘルールクランプ７の締付けによってハウジング１にホッパ５が連結されている。

ハウジング１の下方には、モータ８および減速機９が設けられ、その減速機９に駆動軸１０が接続されている。駆動軸１０は縦方向に延び、その上部はハウジング１の底壁２に形成された軸挿入孔１１に挿通され、ハウジング１の内部に臨む上端部に棒状の撹拌羽根１２が取り付けられている。

図２に示すように、ハウジング１における周壁３の内周には段部１３が形成され、その段部１３によって円形の擦り切り板１４の外周部が支持され、ホッパ５のフランジ６下面に設けられた押えリング１６により段部１３に押し付けられて固定の配置とされている。

図４に示すように、擦り切り板１４の外周部には、矩形の流入口１５が形成され、一方、ハウジング１の底壁２には、上記流入口１５から周方向に１８０°ずれた位置に排出口１７が設けられている。

排出口１７は矩形状をなし、対向一対の内側面１７ａ、１７ｂは底壁２の中心と排出口１７の中心を結ぶ直線に平行している。

ハウジング１内に対する上記擦り切り板１４の組込みによって、その擦り切り板１４とハウジング１の底壁２間に円形のテーブル収容空間１８が設けられている。テーブル収容空間１８内には円形の回転テーブル１９が組み込まれている。この回転テーブル１９は駆動軸１０に取り付けられて、駆動軸１０と一体に回転するようになっている。

回転テーブル１９の外周部には粉体収容用の多数のポケット２０が周方向に等間隔に形成されている。ポケット２０は回転テーブル１９の外周面から内方に向けて長く延びる小容積の細長孔からなっている。この細長孔からなるポケット２０は、回転テーブル１９の回転方向（図４の矢印で示す方向）に傾斜して、その内端が外端に対してテーブル回転方向の後行側に位置がずれている。

なお、ポケット２０の傾斜方向は図示例に限定されず、図４とは反対に、その内端が外端よりテーブル回転方向の先行側に位置ずれする方向に傾斜させるようにしてもよい。

図２に示すように、ハウジング１の底壁２の上面には駆動軸１０の軸心上に中心を有する環状のシール溝２１が形成され、そのシール溝２１に組み込まれたシールリング２２が回転テーブル１９の下面に弾性接触して、回転テーブル１９と底壁２の対向面間をシールしている。

実施の形態で示す粉体の定量供給装置は上記の構造からなり、モータ８の駆動により回転テーブル１９を図４の矢印で示す方向に回転させると、その回転テーブル１９の外周部に形成されたポケット２０が擦り切り板１４に形成された流入口１５の下方を順次通過し、その流入口１５と上下で対向する状態で、ホッパ５内に貯留された粉体が流入口１５からポケット２０内に流入する。

ポケット２０内に流入した粉体は回転テーブル１９の回転により周方向に搬送され、排出口１７と対向する位置まで搬送されると、その排出口１７内に落下して排出シュートから次工程に搬送される。

ここで、ハウジング１の底壁２に形成された排出口１７および回転テーブル１９の外周部に形成されたポケット２０のそれぞれが従来例のように大容積の扇形とされて同一の大きさとされていると、ポケット２０の一部が排出口１７と連通し始めて回転テーブル１９がわずかに回転すると、ポケット２０と排出口１７の連通面積が大きく変化する。このため、流動性の高い粉体の場合、ポケット２０内の全ての粉体が排出口１７内に瞬時に流れ落ちて次工程に供給されることになり、粉体の供給がバッチ式になって、連続的に定量供給することができない。

しかし、実施の形態においては、ポケット２０が小容積の細長孔とされ、その細長孔からなるポケット２０が回転テーブル１９の回転方向に傾斜しているため、回転テーブル１９の回転に伴い、多数の小容積のポケット２０は排出口１７に順次連通し、しかも、それぞれのポケット２０は排出口１７の一方の内側面１７ａに対して斜交する関係をもって回転することになり、排出口１７に対するポケット２０の連通位置がポケット２０の長さ方向に変化する。

このため、ポケット２０内の粉体は排出口１７に直ちに流れ落ちるようなことがなくなってポケット２０の長さ方向に沿って順に排出口１７に排出されることになり、粉体は連続して定量供給されることになる。

特に、流動性の高い粉体であっても、ポケット２０の容積を小さくして排出口１７に順次連通させることにより粉体供給の定量性が確保されることになる。

また、回転テーブル１９とハウジング１の底壁２の対向面間はシールリング２２によりシールされているため、上記対向面間に粉体がフラッシングするというようなこともない。

ここで、粉体が付着性の高い場合、ポケット２０内に流入した粉体は全てが排出口１７内に落下排出されることなくポケット２０の内周面に付着して残る可能性がある。

そのような不都合の発生を防止するため、ここでは、図２および図４に示すように、ハウジング１における周壁３の排出口１７の上側部位にノズル２３を設け、付着性の高い粉体の定量供給の際にのみ、そのノズル２３から排出口１７に連通するポケット２０内に向けて圧縮エアを吹き込み、その圧縮エアとの衝突によりポケット２０の内面に付着する粉体を取り除くようにしている。２４は、ノズル２３に接続されたエア供給管を示す。

図５の（イ）乃至（ハ）は、ポケット２０の他の例を示す。この例においては、回転テーブル１９の外周部に等間隔に形成された複数の細長孔からなるポケット２０を回転テーブル１９の回転中心を通る半径方向の直線に対して傾斜させ、そのポケット２０の内端をこれに隣接するポケット２０の外端に対して周方向にオーバラップさせるようにしている。図５の（イ）に示すδはラップ量を示している。

上記のように、ポケット２０の内端をこれに隣接するポケット２０の外端に対して周方向にオーバラップさせることにより、図５（イ）に示すように、ポケット２０ａ内の粉体が全て排出口１７に排出される手前の状態で回転方向後行側のポケット２０ｂ内の粉体が排出口１７に排出され始めることになり、粉体をより安定して連続的に定量供給することができる。

なお、図５では、ポケット２０の内端をこれに隣接するポケット２０の外端に対して周方向にオーバラップさせるようしたが、一致させるようにしてもよい。

なお、図４および図５では、回転テーブル１９の外周部に形成されたポケット２０を、その内端と外端が周方向で位置がずれるように傾斜させ、一方、矩形の流入口１５および排出口１７のそれぞれを回転テーブル１９の回転中心に向けて形成したが、ポケット２０を回転テーブル１９の回転中心に向けて形成して放射状の配置とし、矩形の流入口１５および排出口１７のそれぞれを、その対向内側面が各口の中心と底壁２の中心を結ぶ直線に対して傾きをもつよう傾斜させるようにしてもよい。

１ ハウジング
２ 底壁
５ ホッパ
８ モータ
１４ 擦り切り板
１５ 流入口
１７ 排出口
１７ａ 一方の内側面
１８ テーブル収容空間
１９ 回転テーブル
２０ ポケット
２１ シール溝
２２ シールリング

Claims (3)

1. 底付き筒状ハウジングの内部に、そのハウジングの底壁との間でテーブル収容空間を形成する擦り切り板を設け、その擦り切り板の外周部に流入口を形成し、その流入口に粉体を貯留するホッパの下部出口を連通し、前記テーブル収容空間内にはモータにより回転駆動される回転テーブルを組込み、その回転テーブルの外周部に粉体収容用のポケットを周方向に等間隔に形成し、前記ハウジングの底壁には前記流入口から周方向に１８０°ずれた位置に排出口を設け、前記流入口からポケット内に流入する粉体を回転テーブルの回転により周方向に搬送して、前記排出口から流出させるようにした粉体の定量供給装置において、
   前記ポケットが、回転テーブルの外周面から内方に向けて延びる小容積の細長孔とされて前記回転テーブルの外周部に多数形成され、その細長孔からなるポケットが回転テーブルの回転に伴って排出口の一方の内側面と斜交する関係をもって回転するようポケットを排出口の一方の内側面に対して傾斜させたことを特徴とする粉体の定量供給装置。
2. 前記排出口を、その周方向で対向する一対の内側面が排出口の中心と回転テーブルの回転中心を結ぶ直線に平行する角形とし、前記細長孔からなるポケットを、回転テーブルの回転中心を通る半径方向の直線に対して傾斜させ、そのポケットの内端をこれに隣接するポケットの外端に対して周方向に一致またはオーバラップさせた請求項１に記載の粉体の定量供給装置。
3. 前記ハウジングの底壁の上面に回転テーブルの回転軸心上に中心を有する環状のシール溝を形成し、そのシール溝内に組み込まれたシールリングを回転テーブルの下面に弾性接触させて回転テーブルと底壁の対向面間をシールした請求項１又は２に記載の粉体の定量供給装置。

Images