JP2018154430A - 粉体搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送先に向けて粉体を安定的に搬送することが可能となる粉体搬送装置を提供する。
【解決手段】搬送元である貯蔵容器３から粉体２の搬送先である充填容器１３に粉体２を案内する粉体搬送路である搬送用配管４０と、搬送用配管４０の貯蔵容器３側の端部に接続され、粉体２を受け入れる粉体受入部である受入デバイス１と、搬送用配管４０の貯蔵容器３側と充填容器１３側との間に粉体２を搬送する圧力差を発生させる圧力差発生手段である減圧ポンプ８とを備える粉体搬送装置１００において、受入デバイス１が、粉体２をすくい取り、すくい取った粉体２を保持するシャベル形状を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、粉体搬送装置に関するものである。

従来、粉体搬送装置として、搬送元から搬送先に粉体を案内する粉体搬送路と、粉体搬送路の搬送元側の端部に接続され粉体を受け入れる粉体受入部と、粉体搬送路の搬送元側と搬送先側との間に圧力差を発生させる圧力差発生手段とを備えるものが知られている。
特許文献１には、この種の粉体搬送装置として、搬送元である粉体貯蔵容器内に粉体受入部を投入する構成が記載されている。この粉体搬送装置では、圧力差発生手段である吸引手段によって搬送先に負圧を発生させ、粉体貯蔵容器内の粉体を粉体受入部から吸引して搬送先に搬送する。

特許文献１の粉体搬送装置のように、搬送元に粉体受入部を投入する構成では、投入後の粉体受入部の周辺の粉体の状態によって、粉体搬送が不安定になるおそれがある。

上述した課題を解決するために、本発明は、搬送元から搬送先に粉体を案内する粉体搬送路と、前記粉体搬送路の搬送元側の端部に接続され、前記粉体を受け入れる粉体受入部と、前記粉体搬送路の前記搬送元側と搬送先側との間に前記粉体を搬送する圧力差を発生させる圧力差発生手段とを備える粉体搬送装置において、前記粉体受入部が、前記粉体をすくい取り、すくい取った前記粉体を保持する形状を有することを特徴とするものである。

本発明によれば、搬送先に向けて粉体を安定的に搬送することが可能となる、という優れた効果がある。

実施形態１に係る粉体搬送装置の概略構成図。 実施形態１の受入デバイスの説明図。 実施形態２に係る粉体搬送装置の概略構成図。 実施形態２の受入デバイスの説明図。 実施形態３に係る粉体搬送装置の概略構成図。 実施形態３の受入デバイスの説明図。 変形例１の受入デバイスと加振源との概略説明図。 変形例２の受入デバイスで粉体をすくい取る様子を示す説明図。 変形例３の受入デバイスで粉体をすくい取る様子を示す説明図。

〔実施形態１〕
以下、本発明を適用した粉体搬送装置の一つ目の実施形態（以下、「実施形態１」という）について説明する。
図１は、実施形態１に係る粉体搬送装置１００の概略構成図である。
粉体搬送装置１００の搬送対象となる粉体２は、貯蔵容器３に入った状態で貯蔵されている。粉体搬送装置１００は主に受入デバイス１、圧縮ポンプ４、減圧ポンプ８及びサイクロン１２などによって構成される。

図２は、実施形態１の受入デバイス１の説明図である。
図２（ａ）は、バルク状の粉体２の表層を受入デバイス１ですくい取る様子を示す概略説明図であり、図２（ｂ）は、受入デバイス１における空気及び粉体２の流れを示す概略説明図である。

圧縮ポンプ４は、受入デバイス１内に配置された多孔質体７２に向けて粉体流動化用の空気を供給する。減圧ポンプ８は、受入デバイス１内で流動化した粉体２を空気搬送するために搬送先を減圧状態にする。サイクロン１２は、気体と粉体２とを分離する。

図１に示すように、受入デバイス１の形状は、粉体２をすくい取るのに適したシャベル形状となっている。貯蔵容器３の傍に立つ作業者Ａはシャベル状の受入デバイス１を用いてシャベルを使う要領でバルク状の粉体２をすくい取る。圧縮ポンプ４で作られた圧縮空気はレギュレータ（減圧弁）５、圧力計６、バルブ付きの排出流量計７によって圧力、流量を調整され、受入デバイス１内の底面に配置された多孔質体７２を通って受入デバイス１の粉体保持空間に排出される。この空気を粉体２が抱き込むことで受入デバイス１内の粉体２は流動化状態となる。

減圧ポンプ８は、充填容器１３内部の空気を排出して負圧状態にすることで、受入デバイス１との間に空気の流れを発生させている。
このとき流れる空気の量や真空度はバルブ付きの吸引流量計９、及び真空計１０によって管理される。この空気の流れは、三方弁１４によって搬送開始のタイミングまでは大気中との間で流れている。そして、搬送開始のタイミングに作業者Ａの手によって三方弁１４の向きを切り替えることで、受入デバイス１と連通されて搬送が開始される。

連通されると空気の流れに乗せて受入デバイス１内の流動化された粉体２が運ばれ、サイクロン１２で粉体２と空気とが分離され、粉体２は充填容器１３に充填される。一方、分離された空気にも微量の粉体２が残存しているためフィルター１１によって空気と粉体２を再度分離する。こうすることで減圧ポンプ８に流れ込む粉体２の量を減らすことが可能となる。

搬送の途中で粉体２が配管を詰まらせた場合などは、真空計１０の数値が極端に上昇するため、この時点で減圧ポンプ８を停止もしくは三方弁１４を大気開放すれば機器の破損を防ぐことができる。

実施形態１の粉体搬送装置１００において、例えばＧｅｌｄａｒｔの粒子分類におけるＡ粒子に属する微粒体として、平均粒子径が４０［μｍ］、密度が２５００［ｋｇ/ｍ^３］のガラスビーズを充填する工程について以下で示す。

搬送対象となるガラスビーズは貯蔵容器３に貯蔵されており、作業者Ａはシャベル型の受入デバイス１を使ってガラスビーズを一定量すくい取る。このとき受入デバイス１内には圧縮ポンプ４で作られた圧縮空気が導入される。この圧縮空気は、レギュレータ５、圧力計６及び排出流量計７によって圧力を０．０１〜０．５［ＭＰａ］、流量を１．０〜１０．０［ｌ／ｍｉｎ］に絞った状態で受入デバイス１の底面の多孔質体７２の孔部を通じて導入されている。多孔質体７２は多数の孔を備える形状を容易に形成できる焼結体からなる。

圧縮空気を導入する際には、作業者Ａは多孔質体７２が粉体２（ガラスビーズ）の下方部に来るように受入デバイス１を縦向きに持つことが望ましい。受入デバイス１内ではガラスビーズが空気を抱き込むことで流動化を始める。
一方、充填容器１３には搬送のために、減圧ポンプ８によって減圧状態を作る必要がある。搬送距離を約２．０［ｍ］とした場合、吸引流量計９によって流れる空気の流量を１．０〜１０．０［Ｌ／ｍｉｎ］とする。
作業者Ａが受入デバイス１内で粉体２（ガラスビーズ）の流動化を確認後、三方弁１４の流路を切り替えて、受入デバイス１と充填容器１３とを連通させると、流動化したガラスビーズは充填容器１３に向けて流れる。

充填容器１３に向けて流れたガラスビーズは、サイクロン１２によって空気と分離され、充填容器１３に充填される。また、サイクロン１２によって空気と分離されなかった残留物はフィルター１１によって捕集されため、減圧ポンプ８に流れ込む量を抑えることができる。
受入デバイス１内部の粉体２（ガラスビーズ）がなくなったら三方弁１４の流路を切り替え、再び大気開放させてからすくい取り作業に戻る。

受入デバイス１は、円筒形状を斜めにカットした竹やり形状の筒状部１０２と、筒状部１０２の筒状の一端を塞ぐ底板部である多孔質体７２とを備え、筒状部１０２の他端側であるデバイス開口部１０２ａから粉体２をすくい取る形状である。また、受入デバイス１は、作業者Ａが手で持つための把持部１０１を備える。筒状部１０２としては、断面が円形の円筒形状に限らず、断面が四角形等の多角形のものでもよい。

実施形態１では、受入デバイス１は、筒を壁面に対して斜めにカットすることで、デバイス開口部１０２ａの縁の一部が突出したデバイス先端部１０２ｃを形成し、粉体２をすくい取るのに適したシャベル形状としている。シャベル形状としては、筒をカットしたものに限らず、平面状または曲面状の板状部の一部を粉体に差し込み、差し込んだ部分を持ち上げることで、粉体２をすくい取り、保持することができる形状であればよい。
さらに、受入デバイス１の形状としては、粉体２への差し込みに適したデバイス先端部１０２ｃを備えたシャベル形状に限らず、粉体２をすくい取り、保持することができる形状であれば、筒を壁面に直角にカットしたコップ形状としてもよい。

圧縮ポンプ４で作られた圧縮空気は、図２（ｂ）中の矢印「Ｂ」で示すように、空気供給配管２０を通って、受入デバイス１に供給される。この圧縮空気は、受入デバイス１内の空気供給路１０３を通過し、図２（ｂ）中の矢印「Ｃ」で示すように、受入デバイス１の底部に設置された多孔質体７２から受入デバイス１内に向かって送入される。

受入デバイス１でバルク状の粉体２の一部をすくい取ると、多孔質体７２から受入デバイス１内の粉体２に向かって圧縮空気が送入され、受入デバイス１内の粉体２は圧縮空気を含むと流動化状態となり、流動性が良くなる。受入デバイス１内の粉体２が受ける圧力（この場合は大気圧）と搬送先の圧力（この場合は負圧）に差を作ることで、流動化した粉は図２（ｂ）中の矢印「Ｄ」で示すように、搬送用配管４０を通って充填容器１３に向かって空気搬送される。

ここで、従来の粉体搬送方法について説明する。
バルク状態（袋や独立した製造装置内に入った状態）の粉を他所の容器へと移送する方法としては、近距離の移送ならば人がシャベルなどで直接すくって移すことも多い。しかし、比較的長い距離の移送が必要となった場合は吸引機を使ったり、一度シャベルなどで流動化容器に粉を移して流動化させ、粉の嵩密度を減らしてから空気搬送したりすることがある。

これらの粉体搬送方法のうち、吸引機を使う方法では、吸引口をバルク状態の粉体内に差し込んで吸引するだけという作業的な簡便さはある。しかし、バルク状態の粉体は圧密されて嵩密度が高い状態にあることも多く、吸引口を差し込んだままでは、何れ粉体が搬送配管を閉塞する可能性が高いという問題があった。
また、一度流動化容器に粉体を移す方法では、粉体を流動化状態にしてから搬送できるため、配管の閉塞リスクや配管内壁との擦れなどによる粉体の品質劣化リスクなどを抑えることはできる。しかし、流動化容器への移し替えという手間が増えるとともに、移し替えの際に粉体の飛散を生じる恐れがあるという問題があった。

実施形態１の粉体搬送装置１００では、シャベル状の受入デバイス１で粉体２をすくい取り、すくい取った粉体２を吸引して搬送する。作業者Ａが粉体２をすくい取って、粉体保持空間１０２ｂに粉体２を保持した状態で、吸引を行うため、粉体受入部の周辺に粉体２が無くなることに起因して粉体の吸引・搬送ができなくなることを抑制できる。また、すくい取る動作によって粉体２がほぐれ、流動性が高まり、受入デバイス１や搬送用配管４０に粉体２が詰まることに起因して粉体２を吸引・搬送ができなくなることを抑制できる。よって、搬送先である充填容器１３に向けて粉体２を安定的に搬送することが可能となる。

また、実施形態１の粉体搬送装置１００では、バルク状態の粉体２を離れた場所に移送する際に、シャベル形状の受入デバイス１ですくい取り、受入デバイス１内に保持した粉体２を吸引して搬送する。
上述した粉体の飛散が生じる原因は、粉体をすくい取るときよりも、移し入れるときに空気を巻き込むことが主な原因と考えられる。このため、シャベル形状の受入デバイス１で粉体２をすくい取った時点では、粉体の飛散はあまり生じない。

また、実施形態１では、受入デバイス１に導入された粉体２は、圧縮空気が供給されることで流動化され、嵩密度流を減らした状態で受入デバイス１の中から直接搬送されて充填容器１３へと送られる。このため、作業者Ａはバルク状態の粉体２から粉体２の一部をすくい取る作業を続けるだけで粉体２を手元から離れた場所へと移送できる。よって、流動化容器への移し変えの手間がなく、また、移し変えの際に生じる粉体の飛散を抑制できる。さらに、圧縮空気によって流動化するため、搬送に伴う配管閉塞のリスクや品質劣化のリスクなども低減できる。

特許文献１には、バルク状態のトナー（粉体）に対して堆積状態の表面に流動化手段を配置し、トナー流動化手段を表面から堆積物中に振動を加えて埋没させながら空気を出すことで、粉体トナーを局所的に流動化状態として吸引搬送する構成が記載されている。
しかし、バルク状態の粉体に向けて空気を出して粉体を流動化する場合、粉体の種類によってはチャネリング（空気孔が形成される現象）が発生してしまうことがある。チャネリングが発生すると、空気がチャネリングで形成された空気孔から抜けて、粉体の流動化に寄与しにくくなる。そして、粉体が流動化しないことにより粉体の搬送が不安定になるおそれがある。微粒子の性質として粒径が小さくなるほど付着凝集性が強くなる傾向にあり、チャネリングが生じ易くなり、チャネリングに起因する不具合が生じ易くなる。

実施形態１の粉体搬送装置１００では、圧縮気体を受入デバイス１ですくい取った粉体２に送入する構成であり、バルク状態よりもほぐれた状態の粉体２に圧縮気体を送入するため、チャネリングの発生を抑制できる。さらに、作業者Ａが手で持つことができる受入デバイス１内の粉体２にチャネリングが発生しても、手に持った受入デバイス１を揺らす等により、容易にチャネリングを解消することが可能である。このため、搬送対象の粉体２が、付着性の強い粉体であってもチャネリングに起因する不具合の発生を抑制し、粉体を安定的に搬送することが可能となる。

受入デバイス１は、筒状部１０２の内部空間が、すくい取った粉体２を保持する粉体保持空間１０２ｂであり、筒状部１０２の内壁面と多孔質体７２の粉体保持空間１０２ｂと対向する面とが、保持空間形成面である。粉体保持空間１０２ｂを形成することで、受入デバイス１ですくった粉体２を、受入デバイス１内で保持し、圧力差によって受入デバイス１内の粉体２を充填容器１３に搬送する構成を実現できる。

〔実施形態２〕
次に、本発明を適用した粉体搬送装置の二つ目の実施形態（以下、「実施形態２」という）について説明する。
図３は、実施形態２に係る粉体搬送装置１００の概略構成図である。図４は、実施形態２の受入デバイス１の説明図である。実施形態１の粉体搬送装置１００の部材と同様の機能を備える部材については同じ符号を付している。

実施形態２の粉体搬送装置１００は、受入デバイス１の粉体保持空間１０２ｂ内の圧力を高くして充填容器１３に粉体を圧送する構成である。
圧送式である実施形態２の粉体搬送装置１００は、密閉用の蓋体１５を取り付けることが可能なシャベル形状の受入デバイス１を用いる。

粉体２の搬送を行う際には、受入デバイス１内に粉体２が入った状態で蓋体１５を取り付ける。このとき蓋体１５につながれた蓋用バルブ１６は大気開放されている。次に、圧縮ポンプ４からの空気の供給により、受入デバイス１の内部の粉体２が流動化し、搬送を開始したい任意のタイミングで作業者Ａが蓋用バルブ１６を閉じる。これにより、粉体取得デバイス内部は陽圧となり、搬送先の圧力（この場合は大気圧）との間に圧力差が生まれるため、空気の流れに乗せて充填容器１３へと搬送できる。
実施形態２の粉体搬送装置１００のように、搬送方式を圧送式とした場合には、搬送先を負圧にする減圧ポンプ８が不要となる。これにより、減圧ポンプ８に粉体２が入り込むことを抑制する構成として、実施形態１では、気体と粉体２との分離を行うために設けていたサイクロンやフィルター１１が不要となり、より簡易な装置仕様となる。

実施形態２の粉体搬送装置１００において、例えばＧｅｌｄａｒｔの粒子分類におけるＡ粒子に属する微粒体として、平均粒子径が６０［μｍ］、密度が１１３０［ｋｇ/ｍ^３］のナイロン樹脂を充填する工程について以下で示す。

搬送対象のナイロン樹脂は貯蔵容器３に貯蔵されており、作業者Ａはシャベル型の受入デバイス１を使ってナイロン樹脂を一定量すくい取る。このとき受入デバイス１内には圧縮ポンプ４で作られた圧縮空気が導入される。この圧縮空気は、レギュレータ５、圧力計６及び排出流量計７によって圧力を０．０１〜０．５［ＭＰａ］、流量を１．０〜１０．０［ｌ／ｍｉｎ］に絞った状態で受入デバイス１の底面の多孔質体７２を通じて導入されている。

圧縮空気を導入する際には、作業者Ａは多孔質体７２が粉体２（ナイロン樹脂）の下方部に来るように受入デバイス１を縦向き（デバイス開口部１０２ａが上方を向く状態）に持つことが望ましい。受入デバイス１内ではナイロン樹脂が空気を抱き込むことで流動化を始める。

次に蓋体１５を受入デバイス１に取り付け、任意のタイミングで蓋用バルブ１６を閉じると、流動化したナイロン樹脂が搬送用配管４０を通じて充填容器１３に充填される。このときの搬送速度の調整は、排出流量計７の流量を変えることで可能である。受入デバイス１内の粉体２がなくなったタイミングで再び蓋用バルブ１６を開いたのち、蓋体１５を取り外して、受入デバイス１を使ってナイロン樹脂をすくい取る工程から始まる一連の作業を繰り返す。

〔実施形態３〕
次に、本発明を適用した粉体搬送装置の三つ目の実施形態（以下、「実施形態３」という）について説明する。
図５は、実施形態３に係る粉体搬送装置１００の概略構成図である。図６は、実施形態２の受入デバイス１の説明図である。実施例２の粉体搬送装置１００の部材と同様の機能を備える部材については同じ符号を付している。

実施形態３の粉体搬送装置１００も、実施形態２と同様に受入デバイス１の粉体保持空間１０２ｂ内の圧力を高くして充填容器１３に粉体を圧送する構成であり、密閉用の蓋体１５を取り付けることが可能なシャベル形状の受入デバイス１を用いる。

さらに、実施形態３の粉体搬送装置１００は、シャベル形状の受入デバイス１に対して取り付け可能な蓋体１５に蓋用バルブ１６の他に圧縮空気送入用の穴として補助空気導入穴２１ａを追加し、ここに搬送用補助空気配管２１を接続している。そして、粉体２を搬送する際には、図６中の矢印「Ｅ」で示すように、搬送用補助空気配管２１を介して搬送用の空気（搬送補助用空気）を供給する。これにより、粉体２の流動化に寄与する空気供給配管２０から送入する空気の流量を変えることなく、搬送用配管４０を用いた粉体２の搬送速度を上昇させることができる。

搬送補助用空気の流量の調整は補助用減圧バルブ１７、補助用圧力計１８、補助用バルブ付きの補助用排出流量計１９を使って変化させることができる。一般に流動化させる際に必要とする空気の流量（粉の種類や量で異なる流量）と、搬送に必要とする流量（搬送速度の要求仕様の流量）とは異なる。このため、搬送補助用空気を供給することで、流動化用の空気の流量を増やすことなく搬送速度を上昇させることができる。
実施形態３では、粉体保持空間１０２ｂを加圧する圧縮空気の供給源を追加することで、搬送用配管４０内の空気の流量を補助的に調整できる。

〔変形例１〕
次に、上述した各実施形態に適用可能な受入デバイス１に係る構成の一つ目の変形例（以下、「変形例１」と呼ぶ）について説明する。
図７は、変形例１の粉体搬送装置１００が備える受入デバイス１と加振源２２との概略説明図である。
変形例１の粉体搬送装置１００は、受入デバイス１に対して内部の粉体２ごと振動を加える加振源２２を備える。

粉体２の種類によっては多孔質体７２から空気を送入するだけではチャネリング（粉体２に空気の通り道＝チャネルを生じる現象）することによって流動化状態とならない場合も考えられる。そのような粉体２の場合、変形例１では、受入デバイス１に対して内部の粉体ごと揺動を与える加振源２２によって振動を加えることで、チャネル（空気の通り道）を崩して粉体２の流動化状態を作ることができる。加振源２２としては、エアシリンダーやロボシリンダー等の往復揺動機構を用いることができる。往復揺動機構としては、偏芯カムとモーターとで構成され、回転運動を往復運動に変換する機構も用いることができる。

加振源２２を備える変形例１の粉体搬送装置１００において、例えばＧｅｌｄａｒｔの粒子分類におけるＣ粒子に属する微粒体として、平均粒子径が１０［μｍ］以下、密度が２２００［ｋｇ/ｍ^３］のアモルファスシリカを充填する工程について以下で示す。

貯蔵容器３に貯蔵されているアモルファスシリカを受入デバイス１ですくい取り、受入デバイス１を縦向きに持ち、多孔質体７２を通して圧縮空気を送入したときに、チャネリングを生じると、粉体２は流動化状態を形成できない。そこで図７に示すように、受入デバイス１を縦向きに加振源２２に設置し、図７中の矢印「Ｆ」で示すように、加振源２２の一部を往復運動させる。このときの往復運動として、振幅を１０〜５０［ｍｍ］とし、加減速を０．５〜１．０［Ｇ］として、受入デバイス１に振動を加えると、発生したチャネルを断続的に破壊できるため受入デバイス１内の粉体２を流動化できる。
このように振動を加えることで受入デバイス１内の粉体２の流動化状態を維持しながら、搬送用配管４０に圧力差に起因した空気の流れを生じさせることで、充填容器１３に搬送対象の粉体２であるアモルファスシリカを充填できる。

〔変形例２〕
次に、上述した各実施形態に適用可能な受入デバイス１に係る構成の二つ目の変形例（以下、「変形例２」と呼ぶ）について説明する。
図８は、変形例２の受入デバイス１で粉体２をすくい取る様子を示す説明図である。
変形例２の受入デバイス１は、筒状部１０２の内壁面であって、粉体２をすくい取る際に、粉体２が触れる側に、粉体保持空間１０２ｂに向けて空気を送入する給気口を形成する付着防止用多孔質体２３を備える。ここで粉体２が触れる側の内壁面とは、受入デバイス１で粉体２をすくい取る動作を行うときに、最初に粉体２の塊の表面に差し込むデバイス先端部１０２ｃを有する側の内壁面である。

変形例２の受入デバイス１は、縦向きにしたときに粉体２を載せる底面に設けた多孔質体７２だけでなく、粉体２が触れる側面も多孔質構造となるように、付着防止用多孔質体２３を備えている。そして、変形例２の粉体搬送装置１００は、多孔質体７２とは別に付着防止用多孔質体２３に向けて圧縮空気を供給できる付着防止用空気供給配管２４を備える。さらに、この付着防止用空気供給配管２４を介して付着防止用多孔質体２３に供給する空気の流量を調整する調整手段である付着防止用空気供給装置２４０とを備える。

変形例２の受入デバイス１では、粉体保持空間１０２ｂを形成する壁面のうち、図８に示すように粉体２をすくい取る際に粉体２が触れる側の壁面に付着防止用多孔質体２３を設けている。さらに、この付着防止用多孔質体２３に付着防止用空気供給配管２４を接続し、圧縮空気を付着防止用多孔質体２３から粉体保持空間１０２ｂに向けて排出させる。これにより、壁面と粉体２との間に空気の層を作り、粉体２が壁面に付着することを低減できる。特に付着性の強い粉を取り扱う際に、壁面での粉体２の付着及び凝集の防止を図ることができる。また、変形例２では、付着防止用多孔質体２３は、受入デバイス１の筒状部１０２の外面から外側に向けても圧縮空気を排出させており、筒状部１０２の粉体２に差し込む部分の外面での粉体２の付着及び凝集の防止を図ることができる。

〔変形例３〕
次に、上述した各実施形態に適用可能な受入デバイス１に係る構成の三つ目の変形例（以下、「変形例３」と呼ぶ）について説明する。
図９は、変形例３の受入デバイス１で粉体２をすくい取る様子を示す説明図である。
変形例３の粉体搬送装置１００は、受入デバイス１の筒状部１０２の内壁面であって粉体２をすくい取る際に粉体２が触れない側に集塵口２５を設けた集塵手段である集塵装置２６０を備える。ここで粉体２が触れない側の内壁面とは、粉体保持空間１０２ｂを挟んでデバイス先端部１０２ｃとは反対側の内壁面である。

変形例３の受入デバイス１では、粉体保持空間１０２ｂを形成する壁面のうち、図９に示すように粉体２をすくい取る際に粉体が触れない側の壁面に集塵口２５を設置している。さらに、この集塵口２５を、集塵用気流配管２６を通じて集塵装置２６０に繋いでいる。これにより、すくい取りの際にわずかに生じる粉塵の飛散を集塵でき、作業者Ａの作業環境の向上を図ることができる。

上述した各実施形態の粉体搬送装置１００は、シャベル形状の広い口（デバイス開口部１０２ａ）と、内部で粉を一時的にためられる形状（粉体保持空間１０２ｂ）とを持った受入デバイス１を用いて、実際に作業者Ａの手でバルク状の粉体２の一部をすくい取る。この受入デバイス１の内部の粉体が乗る底面には多孔質体７２が敷かれており、この底面からは多孔質体７２で分散された圧縮空気が排出されているため、すくい取って導入した粉体２を受入デバイス１の内部で流動化状態とすることができる。
このため、粉体２に対して下部から空気を含ませなければ均一に流動化しないような粉体２に対して、流動化容器への移し替えの手間や移し変えの際の粉塵の飛散リスクを抑制しつつ、搬送用配管４０等の配管の閉塞や粉体２の品質劣化といったリスクも低減できる。
さらに、シャベル形状の受入デバイス１で粉体２をすくい取って、受入デバイス１と搬送先との間に圧力差を発生させるという簡便な搬送方法で、上述したリスクを低減できる。

上述した各実施形態の粉体搬送装置１００で搬送する粉体２として、ガラスビーズやナイロン樹脂及びアモルファスシリカを搬送する工程について説明したが、粉体２としては、これに限るものではない。例えば、画像形成に用いられるトナーを挙げることができる。また、粉体搬送装置１００は、粉体２の流動性を高めて搬送できる。このため、ストレスに弱い粉体や付着し易い粉体の搬送手段として上述した各実施形態の粉体搬送装置１００を用いることで、ストレスに弱い粉体の損傷や付着し易い粉体の凝集を防止しつつ、粉体の搬送を行うことができる。

上述した各実施形態の粉体搬送装置１００は、搬送元が大型の容器の貯蔵容器３であり搬送先が小型の容器の充填容器１３であるが、これに限るものではない。搬送元の粉体を搬送先に搬送する構成であれば、上述した各実施形態の粉体搬送装置１００を用いることができる。例えば、小分け容器に粉体を計量して充填する定量充填装置における充填前の粉体を収容する粉体収容部に向けて、大容量の容器に収容されたバルク状態の粉体を搬送する搬送手段としても上述した各実施形態の粉体搬送装置１００を用いることができる。

作業者がシャベル状の粉体受入部を手で持って、粉体をすくい取る構成について説明した。シャベル状の粉体受入部ですくい取る動作を行うことができれば、ロボットに粉体受入部を設けて、粉体をすくい取る動作を行わせる構成としてもよい。

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。

（態様Ａ）
貯蔵容器３等の搬送元から充填容器１３等の粉体の搬送先に粉体２等の粉体を案内する搬送用配管４０等の粉体搬送路と、粉体搬送路の搬送元側の端部に接続され、粉体を受け入れる受入デバイス１等の粉体受入部と、粉体搬送路の搬送元側と搬送先側との間に前記粉体を搬送する圧力差を発生させる減圧ポンプ８等の圧力差発生手段とを備える粉体搬送装置１００等の粉体搬送装置において、粉体受入部が、粉体をすくい取り、すくい取った粉体を保持する形状（シャベル形状またはコップ形状等）を有する。
これによれば、実施形態１について説明したように、搬送先に向けて粉体を安定的に搬送することが可能となる。これは以下の理由による。
すなわち、従来の搬送元に粉体受入部を投入して粉体を吸引する構成では、粉体受入部の周囲の吸引可能な範囲（圧力差によって搬送可能な範囲）から粉体が無くなると、搬送元に粉体があるにも関わらず、粉体を吸引できず搬送不良となるおそれがある。また、搬送元に投入した粉体受入部の周囲の吸引可能な範囲に、嵩密度が高く、流動性が低い粉体が存在すると、粉体受入部や粉体搬送路に粉体が詰まり、粉体を吸引できず搬送不良となるおそれがある。
これに対して、態様Ａでは、粉体受入部を手で持った作業者や粉体受入部を設けられたロボット等の機械が、搬送元の粉体をすくい取ることで粉体受入部に粉体を保持し、粉体受入部で保持した粉体を圧力差発生手段が発生する圧力差によって搬送先に搬送する。すくい取った粉体を圧力差で搬送するため、圧力差によって搬送可能な範囲から粉体が無くなることに起因して、搬送不良となることを抑制できる。また、すくい取る動作によって粉体がほぐれ、粉体の流動性が高まる。このため、粉体受入部や粉体搬送路に粉体が詰まることに起因して粉体の搬送ができなくなることを抑制できる。よって、搬送先に向けて粉体を安定的に搬送することが可能となる。

（態様Ｂ）
態様Ａにおいて、受入デバイス１等の粉体受入部の形状がシャベル形状である。
これによれば、実施形態１について説明したように、粉体２等の粉体をすくい取り、すくい取った粉体を保持することができる形状を実現できる。

（態様Ｃ）
態様ＡまたはＢにおいて、受入デバイス１等の粉体受入部は、すくい取った粉体２等の粉体を保持する粉体保持空間１０２ｂ等の粉体保持空間を形成する保持空間形成面の少なくとも一部に、粉体保持空間に向けて気体を送入する多孔質体７２の孔部等の給気口を有し、給気口から送入する空気等の気体を供給する圧縮ポンプ４等の気体供給手段を備える。
これによれば、上記実施形態１について説明したように、給気口から送入した気体によって粉体保持空間内の粉体を流動化し、この流動化された粉体を圧力差によって搬送することができる。粉体を流動化した状態で搬送することで、搬送用配管４０等の粉体搬送路の閉塞や粉体の品質劣化といった不具合の発生を抑制できる。

（態様Ｄ）
態様Ｃにおいて、受入デバイス１等の粉体受入部は、筒状部１０２等の筒状部と、筒状部の筒状の一端を塞ぐ多孔質体７２等の底板部とを備え、筒状部の他端側のデバイス開口部１０２ａ等の開口部から粉体２等の粉体をすくい取る形状であり、筒状部の内部空間が粉体保持空間１０２ｂ等の粉体保持空間であり、筒状部の内壁面と底板部の内部空間と対向する面とが保持空間形成面である。
これによれば、上記実施形態１について説明したように、粉体保持空間を形成する構成を実現することができる。

（態様Ｅ）
態様Ｄにおいて、多孔質体７２等の底板部に給気口（多孔質体７２等の孔部）を有する。
これによれば、上記実施形態１について説明したように、デバイス開口部１０２ａ等の開口部が上になるように受入デバイス１等の粉体受入部を縦向きすると、粉体保持空間１０２ｂ等の粉体保持空間内の粉体２等の粉体に下方から空気等の気体を供給できる。

（態様Ｆ）
態様ＤまたはＥにおいて、筒状部１０２の内壁面等の内壁面であって前記粉体をすくい取る際に粉体２等の粉体が触れる側に付着防止用多孔質体２３の孔部等の給気口を有する。
これによれば、上記変形例２について説明したように、受入デバイス１等の粉体受入部の壁面での粉体の付着及び凝集の防止を図ることができる。

（態様Ｇ）
態様Ｄ乃至Ｆの何れかの態様において、筒状部１０２の内壁面等の内壁面であって粉体２等の粉体をすくい取る際に粉体が触れない側に集塵口２５等の集塵口を設けた集塵装置２６０等の集塵手段を備える。
これによれば、上記変形例３について説明したように、すくい取りの際にわずかに生じる粉塵の飛散を集塵でき、作業環境の向上を図ることができる。

（態様Ｈ）
態様Ｃ乃至Ｇの何れかの態様において、給気口を形成する多孔質体７２及び付着防止用多孔質体２３等の多孔質構造体を有する。
これによれば、上記実施形態１や上記変形例２について説明したように、粉体２等の粉体に対して下方から空気等の気体を供給する構成を実現できる。

（態様Ｉ）
態様Ｈにおいて、多孔質体７２及び付着防止用多孔質体２３等の多孔質構造体が焼結体である。
これによれば、上記実施形態１や上記変形例２について説明したように、多数の孔を備える形状を容易に形成できる。

（態様Ｊ）
態様Ｃ乃至Ｉの何れかの態様において、圧力差発生手段として、圧縮ポンプ４等の気体供給手段と粉体保持空間１０２ｂ等の粉体保持空間を密閉する蓋体１５等の蓋部材とを備える。
これによれば、上記実施形態２について説明したように、蓋部材を取り付けて気体供給手段で圧縮空気等の気体を供給することで粉体保持空間内を加圧することができる。これにより、受入デバイス１等の粉体受入部と充填容器１３等の搬送先との圧力差によって、搬送先に向かう気流を搬送用配管４０等の粉体搬送路内に発生させることができ、気流による粉体搬送を行う構成を実現ができる。

（態様Ｋ）
態様Ｊにおいて、蓋体１５等の蓋部材に、粉体保持空間１０２ｂ等の粉体保持空間に向けて気体を送入する補助空気導入穴２１ａ等の蓋部給気口を有し、蓋部給気口から送入する空気等の気体を供給する補助用減圧バルブ１７、補助用圧力計１８、補助用排出流量計１９及び圧縮ポンプ４等の蓋部気体供給手段を備える。
これによれば、上記実施形態３について説明したように、粉体保持空間を加圧する圧縮空気等の気体の供給源を追加することで、搬送用配管４０等の粉体搬送路内の気体の流量を補助的に調整できる。

（態様Ｌ）
態様Ａ乃至Ｋの何れかの態様において、圧力差発生手段として、充填容器１３等の搬送先に負圧を発生させる減圧ポンプ８等の負圧発生手段を備える。
これによれば、上記実施形態１について説明したように、受入デバイス１等の粉体受入部と搬送先との圧力差によって、搬送先に向かう気流を搬送用配管４０等の粉体搬送路内に発生させることができ、気流による粉体搬送を行う構成を実現ができる。

（態様Ｍ）
態様Ａ乃至Ｌの何れかの態様において、受入デバイス１等の粉体受入部を振動させる加振源２２等の振動発生手段を備える。
これによれば、上記変形例１について説明したように、振動によって流動化を促すことができる。また、気体供給手段を備える構成では、チャネル等の空気の通り道が形成された際に、振動によって空気の通り道を崩すことができ、供給された気体が空気の通り道から抜けることを抑制し、粉体に対して効率的に気体を供給し、流動化を図ることができる。

（態様Ｎ）
態様Ｍにおいて、加振源２２等の振動発生手段として、エアシリンダーやロボシリンダー等の往復揺動機構を備える。
これによれば、上記変形例１について説明したように、受入デバイス１等の粉体受入部を振動させる振動発生手段を備える構成を実現することが可能となる。

１ 受入デバイス
２ 粉体
３ 貯蔵容器
４ 圧縮ポンプ
５ レギュレータ
６ 圧力計
７ 排出流量計
８ 減圧ポンプ
９ 吸引流量計
１０ 真空計
１１ フィルター
１２ サイクロン
１３ 充填容器
１４ 三方弁
１５ 蓋体
１６ 蓋用バルブ
１７ 補助用減圧バルブ
１８ 補助用圧力計
１９ 補助排出流量計
２０ 空気供給配管
２１ 搬送用補助空気配管
２１ａ 補助空気導入穴
２２ 加振源
２３ 付着防止用多孔質体
２４ 付着防止用空気供給配管
２５ 集塵口
２６ 集塵用気流配管
４０ 搬送用配管
７２ 多孔質体
１００ 粉体搬送装置
１０１ 把持部
１０２ 筒状部
１０２ａ デバイス開口部
１０２ｂ 粉体保持空間
１０２ｃ デバイス先端部
１０３ 空気供給路
２４０ 付着防止用空気供給装置
２６０ 集塵装置
Ａ 作業者

特開２００７‐１１４７４５号公報

Claims (14)

1. 搬送元から搬送先に粉体を案内する粉体搬送路と、
   前記粉体搬送路の搬送元側の端部に接続され、前記粉体を受け入れる粉体受入部と、
   前記粉体搬送路の前記搬送元側と搬送先側との間に前記粉体を搬送する圧力差を発生させる圧力差発生手段とを備える粉体搬送装置において、
   前記粉体受入部が、前記粉体をすくい取り、すくい取った前記粉体を保持する形状を有することを特徴とする粉体搬送装置。
2. 請求項１の粉体搬送装置において、
   前記粉体受入部の形状がシャベル形状であることを特徴とする粉体搬送装置。
3. 請求項１または２の粉体搬送装置において、
   前記粉体受入部は、すくい取った前記粉体を保持する粉体保持空間を形成する保持空間形成面の少なくとも一部に、前記粉体保持空間に向けて気体を送入する給気口を有し、
   前記給気口から送入する前記気体を供給する気体供給手段を備えることを特徴とする粉体搬送装置。
4. 請求項３の粉体搬送装置において、
   前記粉体受入部は、筒状部と、前記筒状部の筒状の一端を塞ぐ底板部とを備え、前記筒状部の他端側の開口部から前記粉体をすくい取る形状であり、
   前記筒状部の内部空間が前記粉体保持空間であり、前記筒状部の内壁面と前記底板部の前記内部空間と対向する面とが前記保持空間形成面であることを特徴とする粉体搬送装置。
5. 請求項４の粉体搬送装置において、
   前記底板部に前記給気口を有することを特徴とする粉体搬送装置。
6. 請求項４または５の粉体搬送装置において、
   前記内壁面であって前記粉体をすくい取る際に前記粉体が触れる側に前記給気口を有することを特徴とする粉体搬送装置。
7. 請求項４乃至６の何れか一に記載の粉体搬送装置において、
   前記内壁面であって前記粉体をすくい取る際に前記粉体が触れない側に集塵口を設けた集塵手段を備えることを特徴とする粉体搬送装置。
8. 請求項３乃至７の何れか一に記載の粉体搬送装置において、
   前記給気口を形成する多孔質構造体を有することを特徴とする粉体搬送装置。
9. 請求項８の粉体搬送装置において、
   前記多孔質構造体が焼結体であることを特徴とする粉体搬送装置。
10. 請求項３乃至９の何れか一に記載の粉体搬送装置において、
    前記圧力差発生手段として、前記気体供給手段と前記粉体保持空間を密閉する蓋部材とを備えることを特徴とする粉体搬送装置。
11. 請求項１０の粉体搬送装置において、
    前記蓋部材に、前記粉体保持空間に向けて気体を送入する蓋部給気口を有し、
    前記蓋部給気口から送入する前記気体を供給する蓋部気体供給手段を備えることを特徴とする粉体搬送装置。
12. 請求項１乃至１１の何れか一に記載の粉体搬送装置において、
    前記圧力差発生手段として、前記搬送先に負圧を発生させる負圧発生手段を備えることを特徴とする粉体搬送装置。
13. 請求項１乃至１２の何れか一に記載の粉体搬送装置において、
    前記粉体受入部を振動させる振動発生手段を備えることを特徴とする粉体搬送装置。
14. 請求項１３の粉体搬送装置において、
    前記振動発生手段として、往復揺動機構を備えることを特徴とする粉体搬送装置。

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