JP2017047970A - 充填装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、移動部が粉体を収容する収容部の内周面との間の粉体を下側に移動させない場合に比べて、収容部と移動部との間の粉体を滞留させ難い充填装置の提供を目的とする。【解決手段】充填装置は、下端に穴が形成され、上端側から下端に亘って径が徐々に小さくなる内周面を有し、粉体を収容する収容部と、前記内周面に対向して配置され、前記内周面の周方向に回転して粉体を前記回転の軸側に移動させながら、前記内周面との間の粉体を下側に移動させる移動部と、を備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、充填装置に関する。

特許文献１には、アクチュエータと、取付部材と、駆動装置とを備えた目詰まり解消装置が記載されている。そして、アクチュエータは、ホッパーの底部側の窄まった部位に取付部材を用いて装着され、金属板の先端側が粉体に直接接触するように設けられて、電気エネルギーを振動エネルギーに変換して粉体を振動させるようになっている。

特許文献２には、内部に粉粒状物を充填し縦に立設された本体容器の下部のホッパー部にホッパー壁揺動手段を設けた構成が記載されている。そして、ホッパー壁揺動手段は、斜め下方に向けて傾斜したテーパ形ホッパー壁に同ホッパー壁を内部側に押し込む力と外部側に引き上げる力とを反復して加えるようになっている。

特開２０１５−２０９０３号公報 特開２００９−６７４００号公報

下端に穴が形成され、上端側から下端に亘って径が徐々に小さくなる内周面を有し、粉体を収容する収容部と、内周面に対向して配置され、内周面の周方向に回転して粉体を前記回転の軸側に移動させる移動部と、を備え、粉体を充填する充填装置が知られている。この充填装置の場合、移動部が回転しても、移動部と収容部の内周面との間の粉体が当該間に滞留する場合がある。

本発明は、移動部が粉体を収容する収容部の内周面との間の粉体を下側に移動させない場合に比べて、収容部と移動部との間の粉体を滞留させ難い充填装置の提供を目的とする。

請求項１に記載の充填装置は、下端に穴が形成され、上端側から下端に亘って径が徐々に小さくなる内周面を有し、粉体を収容する収容部と、前記内周面に対向して配置され、前記内周面の周方向に回転して粉体を前記回転の軸側に移動させながら、前記内周面との間の粉体を下側に移動させる移動部と、を備えている。

請求項２に記載の充填装置は、請求項１に記載の充填装置であって、前記移動部は、前記周方向に沿って回転しながら、粉体を前記軸側に移動させる第１移動部と、前記第１移動部に固定され、回転方向における下流側から上流側に亘って前記穴の縁からの高さが低くなる下面を有し、前記内周面との間の粉体を下側に移動させる第２移動部と、を有する。

請求項３に記載の充填装置は、請求項２に記載の充填装置であって、前記軸に対する前記下面が向く方向の角度は、前記軸に対する前記内周面の角度よりも小さい。

請求項４に記載の充填装置は、請求項２又は３に記載の充填装置であって、前記第２移動部は、回転方向における下流側の部分であって前記第１移動部に連結されている連結部と、前記連結部から回転方向における上流側に延びた本体部と、を有し、前記連結部の幅は、前記本体部の最大幅よりも狭い。

請求項５に記載の充填装置は、請求項２又は３に記載の充填装置であって、前記第２移動部は、前記第１移動部から前記軸側に突起している。

請求項１に記載の充填装置は、移動部が粉体を収容する収容部の内周面との間の粉体を下側に移動させない場合に比べて、収容部と移動部との間の粉体を滞留させ難い。

請求項２及び５に記載の充填装置は、移動部が粉体を収容する収容部の内周面との間の粉体を下側に移動させる第２移動部を有していない場合に比べて、収容部と移動部との間の粉体を滞留させ難い。

請求項３に記載の充填装置は、軸に対する第２移動部の下面が向く方向の角度が、軸に対する収容部の内周面の角度と同等以上の場合に比べて、収容部と移動部との間の粉体を下側に移動させ易い。

請求項４に記載の充填装置は、連結部の幅が本体部の最大幅と同等以上である場合に比べて、収容部内における移動部の回転の軸側の粉体の嵩密度を高くすることができる。

実施形態の充填装置を用いて容器にトナーを充填している状態を示す概略図(正面図)である。 実施形態の充填装置の部分断面図（正面図）である。 実施形態の充填装置の部分断面図（正面図）である。 実施形態の充填装置の部分断面図（上面図）である。 実施形態の充填装置を構成するホッパーの収容部の一部におけるトナーの嵩密度の分布を示す模式図である。 実施形態の充填装置を構成するアジテータ、オーガ及び回転軸の一部の拡大図である。 実施形態の充填装置を構成するアジテータ、オーガ及び回転軸の一部の拡大図（部分断面図）である。 第１比較形態の充填装置の部分断面図（正面図）である。 第１比較形態の充填装置を構成する収容部内において、アジテータが回転方向に回転している状態でのトナーの下側に向く速度の分布を示すシミュレーション結果（有限体積法によるシミュレーション結果）である。 実施形態の充填装置を構成する収容部内において、アジテータが回転方向に回転している状態でのトナーの下側に向く速度の分布を示すシミュレーション結果（有限体積法によるシミュレーション結果）である。 第３比較形態の充填装置を構成するアジテータ、オーガ及び回転軸の一部の拡大図である。 他の実施形態（第１変形例）の充填装置を構成するアジテータ、オーガ及び回転軸の一部の拡大図（部分断面図）である。 他の実施形態（第２変形例）の充填装置を構成するアジテータ、オーガ及び回転軸の一部の拡大図（部分断面図）である。 他の実施形態（第３変形例）の充填装置の一部の斜視図である。 他の実施形態（第３変形例）の充填装置の部分断面図（上面図）である。 他の実施形態（第３変形例）の充填装置を構成するアジテータ、オーガ及び回転軸の一部の拡大図（部分断面図）である。

≪概要≫
以下、発明を実施するための形態（実施形態）について、図面を参照しつつ説明する。まず、実施形態の充填装置１０の構成について説明する。次いで、実施形態の充填装置１０を用いた後述するトナーカートリッジ１００の製造方法について説明する。次いで、実施形態の作用について説明する。以下、図面における矢印Ｈ方向を高さ方向として説明する。また、以下の説明において、「上側」とは「高さ方向の上側」、「下側」とは「高さ方向の下側」を意味するものとする。

＜充填装置の構成＞
充填装置１０は、一例として電子写真方式の画像形成装置（図示省略）で用いられるトナーＴを、図１のカートリッジ本体９０（以下、容器９０という。）内に充填する機能を有する。充填装置１０は、図１に示されるように、充填装置１０の下端の開口（後述する円筒部２４の開口２４Ｂ）からトナーＴを排出し、下側に配置されている容器９０内に充填するようになっている。そのため、容器９０の上側には、開口９０Ａが形成されている。ここで、トナーＴは、粉体の一例である。トナーＴとは、トナーＴを構成するトナー粒子の集合体を意味する。トナーＴは、画像形成装置において消耗品とされている。そのため、トナーＴが充填された容器９０（トナーカートリッジ１００）は、画像形成装置の交換部品として用いられる。

充填装置１０は、ホッパー２０と、オーガ３０と、伝達軸４０と、アジテータ５０と、駆動源６０と、輸送装置７０と、制御部８０と、秤（図示省略）と、を含んで構成されている（図１、図２及び図３参照）。

［ホッパー］
ホッパー２０は、図１、図２及び図３に示されるように、収容部２２と、円筒部２４と、を有している。

〔収容部〕
収容部２２は、トナーＴを収容する機能を有する。収容部２２は、図２及び図３に示されるように、円錐台状の筒体であって、上端及び下端にそれぞれ開口２２Ａ、開口２２Ｂが形成され、上端から下端に亘って径が徐々に小さくなる内周面２２Ｃを有している。ここで、開口２２Ｂは、穴の一例である。なお、収容部２２には、開口２２Ａからトナータンク（図示省略）内のトナーＴが送り込まれるようになっている。

〔円筒部〕
円筒部２４は、収容部２２から送り込まれて容器９０に排出されるトナーＴの搬送路としての機能を有する。円筒部２４は、図１、図２及び図３に示されるように、収容部２２の下側に配置されている。円筒部２４は、上端及び下端にそれぞれ開口２４Ａ、開口２４Ｂが形成された円筒とされている。開口２４Ｂの径は、収容部２２の開口２２Ｂの径と同等とされている。そして、円筒部２４は、開口２４Ａの縁で収容部２２の開口２２Ｂの縁に繋がっている。

なお、ホッパー２０は、高さ方向に沿う軸Ｃに対して対称に構成されている。

［オーガ］
オーガ３０は、円筒部２４内のトナーＴを上側から下側に搬送させる機能を有する。オーガ３０は、図２及び図３に示されるように、回転軸３２と、螺旋部３４と、を有している。回転軸３２は、軸Ｃを回転中心として回転するようになっている。螺旋部３４は、回転軸３２の外周に螺旋状に形成されている。なお、図中の矢印Ｒ２方向は、オーガ３０の回転方向を示している。

オーガ３０は、円筒部２４内と収容部２２内とに配置されている。具体的には、オーガ３０の一部は、円筒部２４内に配置されている。オーガ３０の残りの一部、すなわち、オーガ３０における円筒部２４の上端からはみ出している部分は、収容部２２内の下側の部分に配置されている。なお、オーガ３０は、ホッパー２０の内周面（収容部２２の内周面２２Ｃ及び円筒部２４の内周面２４Ｃ）から離間している。

［伝達軸］
伝達軸４０は、駆動源６０のトルクをオーガ３０に伝達する機能を有する。伝達軸４０は、図２及び図３に示されるように、一部が収容部２２内に配置されて、残りの一部が収容部２２の上端からはみ出している。伝達軸４０は、上端部で駆動源６０に接続され、下端部でオーガ３０の回転軸３２が固定されている。そして、伝達軸４０は駆動源６０により駆動されて矢印Ｒ２方向に回転して、オーガ３０にトルクを伝達するようになっている。

［アジテータ］
アジテータ５０は、軸Ｃを回転中心として矢印Ｒ１方向（図２、図３及び図４参照）に回転して、収容部２２内のトナーＴを軸Ｃ側に移動させながら、収容部２２の内周面２２Ｃとの間のトナーＴを下側に移動させる機能を有する。ここで、アジテータ５０は、移動部の一例である。また、軸Ｃを回転中心として回転するとは、内周面２２Ｃの周方向に回転することを意味する。アジテータ５０は、図２及び図３に示されるように、支持棒５２と、第１羽根５４と、第２羽根５６と、を有している。

〔支持棒〕
支持棒５２は、第１羽根５４を支持する機能を有する。支持棒５２は、図２及び図３に示されるように、１ヶ所が屈曲した状態の棒とされ、一部が収容部２２の上端からはみ出した状態で、収容部２２内に配置されている。そして、支持棒５２は、一端部が駆動源６０に接続され、他端部が第１羽根５４に繋がっている。

〔第１羽根〕
第１羽根５４は、収容部２２内のトナーＴを軸Ｃ側に移動させる機能を有する。ここで、第１羽根５４は、第１移動部の一例である。第１羽根５４は、図２及び図３に示されるように、収容部２２内に配置されている。また、第１羽根５４は、一例として長尺状の板とされている。第１羽根５４は、その上端が収容部２２の内周面２２Ｃにおける上端（開口２２Ａの縁）よりも下側の部位に、その下端が内周面２２Ｃにおける開口２２Ｂの縁より上側の部位に位置した状態で、内周面２２Ｃに対向している。別言すると、第１羽根５４は、内周面２２Ｃの周方向（矢印Ｒ１方向）と交差する方向（内周面２２Ｃの周方向と直交し、かつ、内周面２２Ｃに沿って軸Ｃに対して傾斜する方向）に延びた状態で内周面２２Ｃに対向している。そして、第１羽根５４は、内周面２２Ｃの周方向に沿って回転しながら、トナーＴを軸Ｃ側に移動させるようになっている。

第１羽根５４における軸Ｃ側を向く平面（以下、平面５４Ａという。）は、アジテータ５０の回転方向（矢印Ｒ１方向）の下流側ほど軸Ｃからの径方向の距離が遠くなるように傾斜している（図４参照）。そのため、アジテータ５０が回転すると、第１羽根５４は、収容部２２内のトナーＴのうち平面５４Ａに接触したトナーＴを軸Ｃ側に移動させるようになっている。

なお、第１羽根５４により収容部２２内のトナーＴが軸Ｃ側に移動することに伴い、トナーＴの嵩密度は、収容部２２の径方向において、内周面２２Ｃ側よりも軸Ｃ側の方が高くなる傾向にある。また、前述のとおり、収容部２２は、円錐台状の筒体であって、上端から下端に亘って径が徐々に小さくなる内周面２２Ｃを有している。以上の構成により、第１羽根５４は、収容部２２内のトナーＴの嵩密度を、図５に示されるように、収容部２２の高さ方向において、収容部２２内の上側よりも下側の方が高くするようになっている。また、収容部２２内のトナー粒子同士の離間距離は近づくことから、第１羽根５４の回転に伴い、収容部２２内の空気は開口２２Ａから抜け続けるようになっている。
なお、第２羽根５６を有していないアジテータ５０Ａの場合（後述する第１比較形態（図８参照））も、その第１羽根５４により、収容部２２の高さ方向において、収容部２２内の上側よりも下側の方が高くするようになっている。

〔第２羽根〕
第２羽根５６は、アジテータ５０（の第１羽根５４）と収容部２２（の内周面）との間のトナーＴを下側に移動させる機能を有する。ここで、第２羽根５６は、第２移動部の一例である。なお、図２、図３、図４及び図６に示されるように、実施形態の第２羽根５６は、複数（一例として２枚）とされており、第１羽根５４の平面５４Ａの２ヶ所に固定された板とされている。各第２羽根５６は、収容部２２の内周面２２Ｃから離間している。また、第２羽根５６は、連結部１１０と本体部１２０とを有している。以下、第２羽根５６について、全体的な観点と、連結部１１０及び本体部１２０に分けた観点と、から説明する。

〈全体的な観点〉
第２羽根５６は、図２及び図３に示されるように、アジテータ５０の回転方向における下流側から上流側に亘って、開口２２Ｂの縁からの高さが低くなるように傾斜した状態で、第１羽根５４に固定されている。別言すると、第２羽根５６は、アジテータ５０の回転方向における下流側から上流側に亘って、開口２２Ｂの縁からの高さが低くなる下面（以下、下面５６Ａという。図２参照）を有している（以下、第１の要件という。）。

また、図７に示されるように、軸Ｃに対する下面５６Ａが向く方向の角度を角度θ１、軸Ｃに対する内周面２２Ｃの角度（第１羽根５４の延びた方向の角度）を角度θ２とすると、角度θ１は、角度θ２よりも小さい（以下、第２の要件という。）。

そして、第２羽根５６は、前述の第１及び第２の要件を有していることから、アジテータ５０が回転方向に回転すると、第２羽根５６は、収容部２２内のトナーＴのうち下面５６Ａに接触したトナーＴを、下側に移動させるようになっている。これに伴い、第２羽根５６は、第１羽根５４と収容部２２（の内周面）との間のトナーＴを下側に移動させるようになっている。なお、第２羽根５６が下面５６Ａに接触したトナーＴを下側に移動させることに伴い、第１羽根５４と収容部２２（の内周面２２Ｃ）との間のトナーＴを下側に移動させることのメカニズムについては、作用の説明の中で説明する。

〈連結部及び本体部に分けた観点〉
前述のとおり、第２羽根５６は、連結部１１０と本体部１２０とを有している。ここで、図６における第２羽根５６の二点鎖線ＬＮは、連結部１１０と本体部１２０との境界を示している。ただし、実施形態における連結部１１０と本体部１２０とは、一例として一体構成とされていることから、二点鎖線ＬＮは仮想線である。

連結部１１０は、アジテータ５０の回転方向における下流側の部分であって、第１羽根５４に連結されている部分をいう。連結部１１０は、図６に示されるように、板厚方向から見て、一例として三角形の部分とされており、アジテータ５０の回転方向における下流側から上流側にかけて径方向の幅が広くなるように、配置されている。

本体部１２０は、図６に示されるように、連結部１１０からアジテータ５０の回転方向における上流側に延びた部分とされている。本体部１２０は、板厚方向から見て、一例として六角形の部分とされている。具体的に、本体部１２０は、矩形の板から、収容部２２の内周面２２Ｃ側の２つの角を含む部分をそれぞれ斜めに削ったような形状とされている。なお、本体部１２０の最大幅Ｌ１は、連結部１１０の幅Ｌ２よりも広い。別の見方をすると、連結部１１０の幅は、本体部１２０の最大幅Ｌ１よりも狭い。

［駆動源］
駆動源６０は、伝達軸４０及びアジテータ５０を、軸Ｃを回転中心として回転させる機能を有する。

［輸送装置］
輸送装置７０は、トナーカートリッジ１００の製造の際、容器９０を矢印Ｒ３方向に輸送する機能を有する（図１参照）。輸送装置７０は、図１に示されるように、容器９０を載せて容器９０を輸送するためのベルト７０Ａを有している。実施形態の輸送装置７０は、一例としてベルトコンベア方式の装置とされている。

［秤］
秤は、トナーカートリッジ１００の製造の際、トナーＴが充填されている容器９０の質量を測定する機能を有する。秤は、ベルト７０Ａの下側であって、位置Ｂ（図１参照）に配置されている。

［制御部］
制御部８０は、トナーカートリッジ１００の製造工程の際、充填装置１０を構成する構成要素等を制御する機能を有する。前述したオーガ３０を駆動させる駆動源は前述の構成要素の一例であるが、具体的な説明は、トナーカートリッジ１００の製造方法の説明とともに行う。

以上が、実施形態の充填装置１０の構成の説明である。

＜充填装置を用いたカートリッジの製造方法＞
次に、充填装置１０を用いたトナーカートリッジ１００の製造方法について図面を参照しつつ説明する。当該製造方法は、配置工程と、輸送工程と、充填工程と、を含む。

［配置工程］
まず、作業者が、輸送装置７０のベルト７０Ａ上の定められた位置に、複数の容器９０を、ベルト７０Ａの移動方向に沿って１列に等間隔で配置する（図１参照）。そして、配置工程が終了する。

［輸送工程］
次いで、制御部８０は、輸送装置７０を稼動させる。具体的には、制御部８０が、ベルト７０Ａ上の位置Ａに配置されている容器９０を、ホッパー２０の円筒部２４の下側であって高さ方向から見て開口９０Ａの軸が軸Ｃに重なる位置Ｂに輸送する（図１参照）。そして、輸送工程が終了する。

［充填工程］
次いで、制御部８０は、駆動源６０を駆動させてアジテータ５０及びオーガ３０を、軸Ｃを回転中心として回転させる（図２及び図３参照）。

アジテータ５０の回転に伴い、収容部２２内に収容されているトナーＴは、軸Ｃ側に移動する。また、オーガ３０の回転に伴い、収容部２２内の下側に収容されているトナーＴであって収容部２２内にはみ出しているオーガ３０の軸方向に隣り合う螺旋部３４間のトナーＴは、収容部２２内から円筒部２４内に移動する。以上のとおり、アジテータ５０の回転に伴い、内周面２２Ｃ側のトナーＴが軸Ｃ側に移動し、更に、軸Ｃ側に移動したトナーＴが、オーガ３０の回転に伴い、円筒部２４内に移動する。

円筒部２４内に移動したトナーＴは、オーガ３０の回転により下側に搬送されて開口２４Ｂに到達した後、その上側のトナーＴによって押されて円筒部２４の下端から排出される。さらに、円筒部２４の下端から排出されたトナーＴは、自重により下側に落下し、位置Ｂに配置されている容器９０内に充填される。そして、容器９０内に充填されたトナーＴの量が予め定められた量に達すると、制御部８０は、駆動源の駆動を停止しオーガ３０の回転を停止する。その結果、充填工程が終了する。なお、制御部８０は、秤（図示省略）が測定する容器９０の質量の測定値に基づいて、予め定められた量に達したことを判断する。

実施形態のトナーカートリッジ１００の製造方法では、１つの容器９０内へのトナーＴの充填工程の後、制御部８０が、輸送装置７０によりトナーＴが充填された容器９０を位置Ｂから矢印Ｒ３方向側に輸送し、別の容器９０を位置Ｂに輸送する。そして、トナーカートリッジ１００の製造方法では、輸送工程と充填工程とが交互に行われ、ベルト７０Ａの定められた位置に配置されたすべての容器９０内へトナーＴの充填がされて、最後にトナーＴが充填された容器９０がベルト７０Ａの搬送方向下流側に輸送されて終了する。なお、トナーＴが充填された容器９０の開口９０Ａの形成された部分には別の工程で蓋（図示省略）が取り付けられて、トナーカートリッジ１００となる。

以上が、実施形態のカートリッジの製造方法の説明である。

＜作用＞
次に、実施形態の作用（第１、第２及び第３の作用）について図面を参照しつつ説明する。

［第１の作用］
第１の作用は、実施形態のアジテータ５０が、アジテータ５０の回転に伴い、収容部２２（の内周面）との間のトナーＴを下側に移動させる機能を有することの作用である。以下、実施形態の作用について、実施形態を第１比較形態と比較して説明する。なお、第１比較形態において、実施形態の充填装置１０と同様の部品等を用いる場合、図示しなくてもその部品等の符号をそのまま用いて説明する。

第１比較形態のアジテータ５０Ａ（図８参照）は、第２羽根５６を有していない点以外、実施形態のアジテータ５０（図２参照）と同様の構成とされている。また、第１比較形態の充填装置１０Ａは、上記の点以外、実施形態の充填装置１０と同様の構成とされている。

第１比較形態の場合、アジテータ５０Ａの回転に伴い、収容部２２内のトナーＴのうち第１羽根５４の平面５４Ａに接触したトナーＴは、軸Ｃ側に移動する。収容部２２の軸Ｃ側に移動したトナーＴは、オーガ３０の回転に伴い、収容部２２内から円筒部２４内に送り込まれる。このようなメカニズムにより、収容部２２内のトナーＴは、ホッパー２０内を移動して、円筒部２４の開口２４Ｂから排出される。

ところで、第１羽根５４の平面５４Ａは、アジテータ５０Ａの回転に伴い、アジテータ５０Ａ（の第１羽根５４）と収容部２２（の内周面２２Ｃ）との間を通過することがない。そのため、第１比較形態の場合、アジテータ５０Ａ（の第１羽根５４）と収容部２２（の内周面２２Ｃ）との間のトナーＴは、当該間に滞留し易い。

実施形態の場合も、アジテータ５０の回転に伴い、第１羽根５４の平面５４Ａに接触したトナーＴは、軸Ｃ側に移動する。しかしながら、実施形態の場合、軸Ｃ側に移動したトナーＴのうち第２羽根５６の下面５６Ａに接触したトナーＴは、第２羽根５６に押されることで下側に移動する。また、前述のとおり、収容部２２の内周面２２Ｃは、上端から下端に亘って径が徐々に小さくなっている（図２及び図３参照）。以上の構成により、第１羽根５４と収容部２２の内周面２２Ｃとの間のトナーＴは、第２羽根５６により当該下側に移動するトナーＴにより押されて、内周面２２Ｃに沿って下側に移動すると推認される。第２羽根５６がトナーＴを下側に移動させることに伴い、第１羽根５４と内周面２２Ｃとの間のトナーＴが下側に移動するメカニズムは、以上のとおりと推認される。

なお、図９は、第１比較形態において、アジテータ５０Ａが回転方向に回転している状態での収容部２２内のトナーＴの下側に向く速度の分布の有限体積法によるシミュレーション結果を示している。また、図１０は、実施形態において、アジテータ５０が回転方向に回転している状態での収容部２２内のトナーＴの下側に向く速度の分布の有限体積法によるシミュレーション結果を示している。図９及び図１０を比較すると、実施形態の場合、比較形態の場合に比べて、トナーＴの下側に向く速度が高い領域（図９及び図１０の破線で囲まれた領域ＡＲを参照）が軸Ｃ側からアジテータ５０側に拡張している。そして、実施形態の場合、比較形態の場合に比べて、領域ＡＲのトナーＴの下側に向く速度が高いことで、領域ＡＲのトナーＴにより第１羽根５４と収容部２２の内周面２２Ｃとの間のトナーＴを下側に移動させ易いと推認される。

したがって、実施形態の充填装置１０によれば、アジテータ５０ＡがトナーＴを収容する収容部２２の内周面２２Ｃとの間のトナーＴを下側に移動させない場合に比べて、収容部２２とアジテータ５０との間のトナーＴを（当該間に）滞留させ難い。

なお、実施形態の充填装置１０は、アジテータ５０の回転に伴うアジテータ５０と収容部２２（の内周面）との間のトナーＴを下側に移動させる機能を、下面５６Ａを有する第２羽根５６を備えることで実現している。

したがって、実施形態の充填装置１０によれば、アジテータ５０ＡがトナーＴを収容する収容部２２の内周面２２Ｃとの間のトナーＴを下側に移動させる第２羽根５６を有していない場合に比べて、収容部２２とアジテータ５０との間のトナーＴを（当該間に）滞留させ難い。

［第２の作用］
第２の作用は、軸Ｃに対する下面５６Ａが向く方向の角度θ１が、軸Ｃに対する内周面２２Ｃの角度θ２よりも小さいこと（前述の第２の要件）の作用である。以下、実施形態の作用について、実施形態を以下に想定する第２比較形態と比較して説明する。なお、第２比較形態において、実施形態の充填装置１０と同様の部品等を用いる場合、図示しなくてもその部品等の符号をそのまま用いて説明する。

第２比較形態の第２羽根５６は、第１羽根５４の平面５４Ａに対して直交する方向に沿って、平面５４Ａに固定されている（図示省略）。別言すると、第２比較形態の場合、軸Ｃに対する下面５６Ａの向く方向の角度は、角度θ２と同等とされている（図７参照）。第２比較形態のアジテータ（図示省略）は、第２羽根５６の軸Ｃに対する下面５６Ａが向く方向の角度が角度θ２であること以外、実施形態のアジテータ５０（図２参照）と同様の構成とされている。また、第２比較形態の充填装置（図示省略）は、上記の点以外、実施形態の充填装置１０と同様の構成とされている。なお、第２比較形態のアジテータ（図示省略）は第２羽根５６を有することから、第２比較形態の充填装置は、前述の第１の作用を奏するものである。すなわち、第２比較形態の充填装置は、本発明の技術的範囲に属する。

第２比較形態の場合、第２羽根５６の下面５６Ａに接触したトナーＴは、収容部２２の内周面２２Ｃに沿った方向に押圧され易い。

これに対して、実施形態の場合、軸Ｃに対する下面５６Ａが向く方向の角度θ１は、軸Ｃに対する内周面２２Ｃの角度θ２よりも小さい（図７参照）。そのため、実施形態の場合、第２比較形態の場合に比べて、下面５６Ａに接触したトナーＴは、第１羽根５４と収容部２２の内周面２２Ｃとの間のトナーＴを押して内周面２２Ｃに沿って下側に移動させ易い。

したがって、実施形態の充填装置１０によれば、軸Ｃに対する第２羽根５６の下面５６Ａが向く方向の角度が、軸Ｃに対する収容部２２の内周面２２Ｃの角度と同等以上の場合に比べて、収容部２２と第１羽根５４との間のトナーＴを下側に移動させ易い。

［第３の作用］
第３の作用は、連結部１１０の幅Ｌ２は、本体部１２０の最大幅Ｌ１よりも狭いことの作用である。以下、実施形態の作用について、実施形態を以下に想定する第３比較形態と比較して説明する。なお、第３比較形態において、実施形態の充填装置１０と同様の部品等を用いる場合、図示しなくてもその部品等の符号をそのまま用いて説明する。

第３比較形態の第２羽根５６Ｂは、図１１に示されるように、連結部１１０Ｂと本体部１２０Ｂとを有している。また、連結部１１０Ｂは、板厚方向から見て、矩形とされている。そして、連結部１１０Ｂの幅Ｌ２と、本体部１２０Ｂの幅Ｌ１とは、同等とされている。第３比較形態の第２羽根５６Ｂ（アジテータ５０Ｂ）は、上記の点以外、実施形態の第２羽根５６（アジテータ５０）と同様の構成とされている。また、第３比較形態の充填装置１０Ｂは、第２羽根５６に換えて第２羽根５６Ｂを備えている点以外、実施形態の充填装置１０と同様の構成とされている。すなわち、第３比較形態の充填装置１０Ｂは、前述の第１及び第２の作用を奏することから、本発明の技術的範囲に属する。ここで、アジテータ５０Ｂは、移動部の一例である。また、第２羽根５６Ｂは、第２移動部の一例である。

第３比較形態の場合、実施形態の場合と同様に、第１羽根５４が回転しながら内周面２２Ｃ側のトナーＴを軸Ｃ側に移動させ続けることに伴い、収容部２２内の空気は、開口２２Ａ（上側）から抜け続ける。これに対して、第１羽根５４とともに回転する第２羽根５６Ｂは、開口２２Ａ（上側）に移動する空気の抵抗となる。すなわち、第３比較形態の場合、第２羽根５６Ｂは、第１羽根５４の機能の邪魔をする。

ところで、実施形態の場合、前述のとおり、第１羽根５４が回転しながら内周面２２Ｃ側のトナーＴを軸Ｃ側に移動させ続けることに伴い、収容部２２内の第１羽根５４が通過する部分の空気は、開口２２Ａ（上側）から抜け続ける。そして、実施形態の場合も、第２羽根５６は、開口２２Ａ（上側）に移動する空気の抵抗となる。しかしながら、実施形態の第２羽根５６は、第３比較形態の場合（図１１参照）と異なり、連結部１１０の幅Ｌ２は、本体部１２０の最大幅Ｌ１よりも狭い（図６参照）。そのため、実施形態の連結部１１０は、第３比較形態の連結部１１０Ｂに比べて、開口２２Ａ（上側）に移動する空気に対する抵抗が小さい。すなわち、実施形態の場合、第３比較形態の場合に比べて、連結部１１０（第２羽根５６）は、第１羽根５４の機能の邪魔になり難い。別言すると、実施形態は、第３比較形態に比べて、第１羽根５４と第２羽根５６とがそれぞれの機能を発揮し易いといえる。

したがって、実施形態の充填装置１０によれば、連結部１１０の幅Ｌ２が本体部１２０の幅Ｌ１と同等以上である場合に比べて、収容部２２内のトナーＴの嵩密度を高くすることができる。

以上が、実施形態の作用の説明である。

以上のとおり、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明の技術的範囲は前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明の技術的範囲には、下記のような形態も含まれる。

実施形態では、粉体の一例がトナーＴであるとして説明した。しかしながら、粉体はトナーＴでなくてもよい。例えば、実施形態の充填装置で用いられる粉体は、薬品用、食料用、工業材料用その他の用途に用いられる粉体であってもよい。すなわち、実施形態の充填装置は、薬品用、食料用、工業材料用その他の用途に用いられる粉体の充填に用いられてもよい。

また、実施形態で説明した第２羽根５６の形状（図６参照）は一例であり、第２羽根５６の形状は、下面５６Ａに接触したトナーＴを下側に移動させることができれば、実施形態と異なる形状であってもよい。例えば、板厚方向から見て、全体として円形、多角形その他の形状であってもよい。

また、実施形態では、第２羽根５６の下面５６Ａは平面であるとして説明した。しかしながら、接触したトナーＴを下側に移動させる機能を有すれば、下面５６Ａは平面でなくてもよい。例えば、下面５６Ａは曲面であってもよい。また、下面５６Ａは平面と曲面との複合面であってもよい。

また、実施形態では、第２羽根５６は２枚であるとして説明した。しかしながら、アジテータ５０の回転に伴いトナーＴを下側に移動させる機能を有すれば、第２羽根の枚数は２枚でなくてもよい。例えば、第２羽根５６の枚数は、１枚又は３枚以上であってもよい。

また、実施形態では、アジテータ５０は第１羽根５４と第２羽根５６とを含んで構成されているとし、第２羽根５６はアジテータ５０の回転に伴いトナーＴを下側に移動させる機能を有するとして説明した。しかしながら、アジテータの回転に伴い、トナーＴを下側に移動させる機能を有すれば、アジテータに第２羽根５６が含まれていなくてもよい。例えば、第１羽根５４の平面５４Ａに切欠（図示省略）を形成して、当該切欠を形成する面によりトナーＴを下側に移動させるようにしてもよい。

また、実施形態では、２枚の第２羽根５６は、第１羽根５４の平面５４Ａに角度θ１の角度で固定されているとして説明した。しかしながら、各第２羽根５６が収容部２２内のトナーＴを下側に移動させることができれば、各第２羽根５６の角度が異なっていてもよい。例えば、図１２に示される第１変形例のように、下側に固定されている第２羽根５６の角度θ１を角度θ１Ａとし、上側に固定されている第２羽根５６の角度θ１を角度θ１Ｂ（＜角度θ１Ａ）としてもよい。第１変形例の場合、実施形態に比べて、収容部２２内のトナーＴのうち上側に収容されているトナーＴほど下側に移動させることができる点で有効である。

また、実施形態では、２枚の第２羽根５６は、同等の大きさであるとして説明した。しかしながら、各第２羽根５６が収容部２２内のトナーＴを下側に移動させることができれば、各第２羽根５６の形状、大きさ等が異なっていてもよい。例えば、図１３に示される第２変形例のように、下側に固定されている第２羽根５６の幅を幅Ｌ１Ａとし、上側に固定されている第２羽根５６の幅２Ｌ１Ａ（幅Ｌ１Ａの２倍の幅であって、２倍の面積を有する。）としてもよい。第２変形例の場合、実施形態に比べて、収容部２２内のトナーＴのうち上側に収容されているトナーＴほど下側に移動させることができる点で有効である。

また、実施形態並びに第１及び第２変形例では、第２羽根５６を第２移動部の一例であるとして説明した。しかしながら、収容部２２の周方向への回転に伴い、粉体を下側に移動させる機能を有すれば、第２移動部の一例は、実施形態並びに第１及び第２変形例の第２羽根５６でなくてもよい。例えば、図１４、図１５及び図１６に示される第３変形例のように、第２羽根５６に換えてリブ５６Ｃとしてもよい。ここで、リブ５６Ｃは、第１羽根５４の平面５４Ａから軸Ｃ側に突起している。また、リブ５６Ｃは、アジテータ５０の回転方向（矢印Ｒ１方向）における下流側から上流側に亘って収容部２２の開口２２Ｂの縁からの高さが低くなる下面５６Ｃ１を有している。すなわち、本変形例のリブ５６Ｃは、実施形態における第１の要件を満たしている。また、軸Ｃに対する下面５６Ａ１が向く角度θ１は、軸Ｃに対する内周面２２Ｃの角度（第１羽根５４の延びた方向の角度）とされる角度θ２よりも小さい。すなわち、本変形例のリブ５６Ｃは、実施形態における第２の要件を満たしている。なお、本変形例は、上記の点以外は実施形態の場合と同様の構成とされている。以上の説明により、本変形例のリブ５６Ｃは、実施形態の作用の中で説明した第１及び第２の作用を奏するといえる。

また、実施形態では、第２羽根５６は、連結部１１０と、本体部１２０とを有しており、連結部１１０の下面は、下面５６Ａの一部を構成しているとして説明した。しかしながら、本体部１２０の下面がアジテータ５０の回転方向における下流側から上流側に亘って開口２２Ｂの縁からの高さが低くなっていれば、連結部１１０の下面は当該回転方向における下流側から上流側に亘って開口２２Ｂの縁からの高さが低くなっていなくてもよい。

１０ 充填装置
１０Ｂ 充填装置
２２ 収容部
２２Ｂ 開口（穴の一例）
２２Ｃ 内周面
５０ アジテータ（移動部の一例）
５０Ｂ アジテータ（移動部の一例）
５４ 第１羽根（第１移動部の一例）
５６ 第２羽根（第２移動部の一例）
５６Ａ 下面
５６Ｂ 第２羽根（第２移動部の一例）
５６Ｃ リブ（第２移動部の一例）
５６Ｃ１ 下面
１１０ 連結部
１１０Ｂ 連結部
１２０ 本体部
１２０Ｂ 本体部
Ｃ 軸
Ｌ１ 本体部の最大幅
Ｌ２ 連結部の幅
Ｔ トナー（粉体の一例）

Claims (5)

1. 下端に穴が形成され、上端側から下端に亘って径が徐々に小さくなる内周面を有し、粉体を収容する収容部と、
   前記内周面に対向して配置され、前記内周面の周方向に回転して粉体を回転の軸側に移動させながら、前記内周面との間の粉体を下側に移動させる移動部と、
   を備えた充填装置。
2. 前記移動部は、前記周方向に沿って回転しながら、粉体を前記軸側に移動させる第１移動部と、前記第１移動部に固定され、回転方向における下流側から上流側に亘って前記穴の縁からの高さが低くなる下面を有し、前記内周面との間の粉体を下側に移動させる第２移動部とを有する、
   請求項１記載の充填装置。
3. 前記軸に対する前記下面が向く方向の角度は、前記軸に対する前記内周面の角度よりも小さい、
   請求項２記載の充填装置。
4. 前記第２移動部は、前記回転方向における下流側の部分であって前記第１移動部に連結されている連結部と、前記連結部から回転方向における上流側に延びた本体部と、を有し、
   前記連結部の幅は、前記本体部の最大幅よりも狭い、
   請求項２又は３に記載の充填装置。
5. 前記第２移動部は、前記第１移動部から前記軸側に突起している、
   請求項２又は３に記載の充填装置。