JP2520181Y2 - 粉体充填装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、例えば画像形成装置に
使用されるトナー等の粉体を、所定の容器内に高速でか
つ高密度に充填し得る粉体充填装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機等の画像形成装置に使用
されるトナーは、通常、ボトル状、あるいは円筒状の容
器内に充填されて、運搬や保管等が行われる。このよう
な容器内へのトナーの充填は、例えば、特開平１−１２
４５０３号公報に開示されているように、内部を減圧状
態として、所定量のトナーが収容された粉体供給器と容
器内との間に生じた圧力差を利用する真空充填法により
実施される。このような真空充填法では、粉体供給器か
ら高密度のトナー等の粉体を、高速で、かつ高密度に充
填することができる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】このような構成の粉体
充填装置では、粉体供給器から容器内に落入される粉体
は、その容器内が予め減圧状態とされているため、高速
で該容器内へ充填される。しかも、容器内は略真空状態
であるために、容器内へ落入された粉体は空気を含ま
ず、その嵩密度が減少するおそれがないという利点を有
している。

【０００４】しかし、その反面、容器内に落入する粉体
の落入速度が大きく、しかも、容器内の空気量が少ない
ために、容器内に充填される粉体が圧縮され過ぎる傾向
がある。特に、粉体供給器内の圧力と容器内の圧力との
差が大きい充填初期には、容器内に落入した粉体が、容
器の底面に激しく衝突して、その粉体に大きな圧縮力が
作用する。その結果、粉体の粒径によっては、容器内の
底部に、粉体がブロック状の塊りに固まるおそれがあ
る。容器内に充填される粉体が電子写真複写機等の画像
形成装置に使用されるトナーである場合には、容器内の
トナーが固まった状態になっていると、その容器が画像
形成装置に装着されて使用される場合に、容器から画像
形成装置にトナーが円滑に補給されないおそれがある。

【０００５】本考案は上記従来の問題を解決するもので
あり、その目的は、容器内にトナー等の粉体を高速でか
つ高密度に充填し得て、しかも、容器内に充填された粉
体が固まることを確実に防止し得る粉体充填装置を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本考案の粉体充填装置
は、粉体が充填される内部と外部とを減圧した状態で、
容器の上方に配設された粉体供給器から粉体供給管路を
通して該容器内へ粉体を落下させるとともに、該容器の
外部の圧力を上昇させる粉体充填装置であって、該粉体
供給器管路の粉体通流域の断面積を、粉体の落下直後に
狭めた状態にするとともに、その後に広げた状態とする
粉体通流域変更手段を有することを特徴としてなり、そ
のことにより上記目的が達成される。

【０００７】

【作用】本考案の粉体充填装置では、減圧状態の容器内
部に粉体供給器から粉体供給管路を通して高速で粉体が
落下される際に、該粉体供給管路の粉体通過域の断面積
が、当初は狭められた状態になっている。従って、粉体
の落下直後では、容器内に充填される粉体の流量が制限
されて、流速が低減されるために、容器の底部への粉体
の衝突が緩和される。そして、その後に、粉体供給管路
内の粉体通流域が広げられるために、粉体の流速が増加
し、所定量の粉体が確実に容器内に充填される。

【０００８】

【実施例】以下に本考案を実施例について説明する。

【０００９】本考案の粉体充填装置は、電子写真複写機
等の画像形成装置に使用されるトナーを容器内に充填す
るために使用される。

【００１０】本考案の粉体充填装置は、図１に示すよう
に、微細な粉体であるトナーを所定量ずつ供給し得るト
ナー供給器10と、該トナー供給器10の下方に配設され、
トナーが充填される容器90が内部に保持される減圧ケー
ス20とを具備する。

【００１１】トナー供給器10は、例えば粉体貯留タンク
から所定量のトナーを切り出し得る図外のトナー切り出
し器と、該トナー切り出し器に連結され、該トナー切り
出し器にて切り出された所定量のトナーを貯留し得るト
ナーホッパー11と、該トナーホッパー11におけるトナー
落下口と減圧ケース20内とを連通させる粉体供給管路12
と、該粉体供給管路12に介装された開閉弁13とを有し、
該開閉弁13が開放されることにより所定量のトナーがト
ナーホッパー11から減圧ケース20内へ落下されるように
構成されている。

【００１２】粉体供給管路12には、図２に示すように、
粉体通流域変更手段30が配設されている。該粉体通流域
変更手段30は、粉体供給管路12の内周面に密着して取り
付けられた膨張可能な環状の袋体31と、該袋体31内に圧
縮空気を送給し、かつ該袋体31内の空気を排出し得るエ
アーポンプ32とを有している。該袋体31は、内部に圧縮
空気が送給されることにより、内径が順次小さくなるよ
うに膨張し、粉体供給管路12における内部のトナー通流
域の断面積を順次減少させる。

【００１３】減圧ケース20は、上下に分割可能な上部半
体21と、下部半体22とから構成されている。下部半体22
は上部半体21に対して接合および離隔し得るように、エ
アーシリンダ70にて昇降される。そして、該エアーシリ
ンダ70により下部半体22が上昇されることにより、該下
部半体22は上部半体21に接合される。両者が接合する部
分には、例えば軟質ゴムにて形成されるシール部材21a
および22aがそれぞれ設けられており、エアーシリンダ7
0で上昇された下部半体22が上部半体21に接合されるこ
とにより、各シール部材21aおよび22aが気密に係合し、
該減圧ケース20内は気密状態とされる。

【００１４】減圧ケース20の上部半体21は、前記粉体供
給管路12の下部に固定的に取付けられている。上部半体
21の上面部には、下方へ突出する粉体供給ノズル24が設
けられており、該粉体供給ノズル24内に粉体供給管路12
の下端部が挿通されている。粉体供給ノズル24の上部外
周面には、軟質ゴム製のパッキン25aを係止する当接面
部25が設けられている。該当接面部25より下方は、下側
になるに連れて順次縮径された逆円錐台状のノズル部26
になっている。ノズル部26の下端面中心部には、粉体供
給管路12の下端が粉体投入口28として開口している。ノ
ズル部26の上端における外径は、減圧ケース20内周面に
保持される容器90の上端部に形成された充填口部93の内
径とほぼ同じとされている。

【００１５】減圧ケース20の下部半体22には、粉体充填
容器90を保持して、この粉体充填容器90を昇降させる容
器昇降手段60が設けられている。該容器昇降手段60は、
下部半体22内の下部内に略水平状態で昇降可能に配設さ
れた昇降台62と、該昇降台62と下部半体22の底面との間
に介装され、昇降台62を常時上方へ付勢する押ばね63と
を有している。昇降台62には、粉体充填容器90の容器本
体91の下端部を保持する保持枠62aを有している。該保
持枠62aは、容器本体91の下端部に嵌合して、該容器本
体91を略鉛直状態に保持できるようになっている。そし
て、容器本体91が昇降台62に載置された状態で、下部半
体22が上昇するようにエアーシリンダ70を動作させる
と、容器本体91が上昇してその充填口94内に粉体供給ノ
ズル24のノズル部26が挿入される。下部半体22が上部半
体21に完全に接合されると、容器本体91は押ばね63によ
り上方へ付勢され、その充填口部93の上端がパッキン25
aに気密に圧接される。

【００１６】減圧ケース20における上部半体21の上面部
には、減圧ケース20内を適宜減圧し得る減圧手段40と、
この減圧状態から適宜圧力を上昇させ得る圧力上昇手段
50とがそれぞれ備えられている。

【００１７】減圧手段40は、真空ポンプ44と減圧ケース
20の内部とを連通状態で連結する第１減圧管路41と、該
第１減圧管路41に介装された開閉弁42および流量調整弁
43と、粉体供給管路12と真空ポンプ44側の第１減圧管路
41との間に連結された第２減圧管路45と、該第２減圧管
路45に介装された開閉弁46および流量調整弁47とを有し
ている。

【００１８】このような構成の本考案の粉体充填装置の
動作は次の通りである。

【００１９】まず、トナーホッパー11の下方に配設され
た開閉弁13を閉状態としておき、減圧ケース20の下部半
体22を下降させるべくエアーシリンダ70を動作させて、
該下部半体22を上部半体21より分離する。このような状
態で、粉体充填容器90を、その充填口部93が上側に位置
するように昇降台62の所定位置に載置する。次いで、下
部半体22が上部半体21に接合されるまで、エアーシリン
ダ70を動作させる。下部半体22が上部半体21に接合され
ると、減圧ケース20内に保持された粉体充填容器90は、
容器本体91が押ばね63により上方へ付勢され、その充填
口部93が粉体供給ノズル24のノズル部26外周面に気密に
圧接される。

【００２０】このとき、圧力上昇手段50では、大気導入
管51に介装された開閉弁52は閉状態とされて、減圧ケー
ス20内が気密に保持される。また、各減圧管路41および
45に介装された流量調整弁43および47は、減圧ケース20
内の容量および該減圧ケース20内に保持された容器90の
容量に対応させて、各管路内を通流する気体の流量がそ
れぞれ予め設定されている。さらに、粉体供給管路12内
に配設された粉体通流域変更手段30の袋体31には、エア
ーポンプ32により圧縮空気が送給されて、膨張した状態
になっている。従って、粉体供給管路12内の粉体通流域
の断面積は、狭められた状態になっている。

【００２１】このような状態で、第１減圧管路41および
第２減圧管路45に介装された開閉弁42および46をそれぞ
れ開状態とし、真空ポンプ44を駆動させる。これによ
り、減圧ケース20内における粉体充填容器90の外部の空
気が、第１減圧管路41を介して真空ポンプ44により、流
量調整弁43にて規定される所定の流量ずつ吸引されると
共に、該減圧ケース20内に保持された粉体充填容器90の
容器本体91内の空気が粉体供給管路12の下部および第２
減圧管路45を介して、真空ポンプ44により流量調整弁47
にて規定される所定の流量ずつ吸引される。各流量調整
弁43および47の流量は、真空ポンプ44による容器本体91
の内部および外部の減圧がほぼ平衡した状態で行われる
ように定められる。容器本体91内と、容器本体91を取り
囲む減圧ケース20内の圧力が平衡状態で略真空状態にな
ると、開閉弁42および46は閉状態にされる。

【００２２】次に、トナーホッパー11の下方に配設され
た開閉弁13を開状態にすると共に、大気導入管51に介装
された開閉弁52を開状態にする。その直後に、粉体供給
管路12内にて膨張された状態の袋体31は、エアーポンプ
32により内部の空気が排出されて、収縮される。これに
より、トナーホッパー11内に貯留された所定量のトナー
が、当初は袋体31により狭められた状態から広くなる粉
体通流域を通流して、粉体充填容器90内へ落入される。
粉体充填口28から容器本体91内へ流入するトナーは、落
下当初は、袋体31によりトナー通流域が狭められた粉体
供給管路12内を比較的低速で通流することになり、容器
90の底部へのトナー衝突が緩和される。その結果、容器
90の底部に衝突したトナーは、ブロック状に固まるおそ
れがない。容器90の底部にトナーが衝突した後には、環
状の袋体31が収縮することにより、粉体供給管路12内の
トナー通過域が広げられて、トナーの流下速度が高速化
され、所定量のトナーが、確実に容器90内に充填され
る。

【００２３】また、減圧ケース20内には流量調整弁53に
て規定される所定流量の大気が流入して、該減圧ケース
20内の圧力が上昇されるため、容器本体91内にトナーが
落入することにより、容器本体91内の圧力が上昇して
も、容器本体91の内部と外部の圧力が平衡しており、容
器本体91が破損されるおそれもない。

【００２４】トナーホッパー11内のトナーが全て容器本
体91内へ充填されると、エアーシリンダ70が下部半体22
を下降させるべく駆動される。そして、下部半体22が上
部半体21から分離されると、容器本体91内にトナーが充
填された粉体充填容器90が該下部半体22内から取り出さ
れる。

【００２５】

【考案の効果】本考案の粉体充填装置は、このように、
減圧された容器内に高速で落入する粉体は、粉体供給管
路における粉体通流域の断面積が、落入開始直後は狭め
られた状態になっているために、流下速度が遅くされ
て、粉体が容器の底部に衝突してブロック状に固まるこ
とが防止される。その後は、粉体供給管路における粉体
通流域の断面積が広げられることにより、粉体の流下速
度が速くなり、所定量の粉体が確実に容器内に充填され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の粉体充填用容器を使用した粉体充填装
置の一例を示す概略図。

【図２】図１の要部の断面図。

【符号の説明】

10 トナー供給器 20 減圧ケース 30 粉体通流域変更手段 31 袋体 32 エアーポンプ 40 減圧手段 50 圧力上昇手段 60 容器昇降手段 90 粉体充填容器 91 容器本体 93 充填口部

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 粉体が充填される内部と外部とを減圧し
   た状態で、容器の上方に配設された粉体供給器から粉体
   供給管路を通して該容器内へ粉体を落下させるととも
   に、該容器の外部の圧力を上昇させる粉体充填装置であ
   って、該 粉体供給器管路の粉体通流域の断面積を、粉体の落下
   直後に狭めた状態にするとともに、その後に広げた状態
   とする粉体通流域変更手段を有することを特徴とする粉
   体充填装置。