JPH01111601A - 粉体充填装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は９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一つ高密度に充填し得
る粉体充填装置に関する。

（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
２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、従来、該容器をトナー供給器の下方に位
置させて、トナー供給器内のトナーを容器内に自然落下
させることにより行われていた。

このような方法では、容器内に存在する空気のためにト
ナーは高速で容器内へ落下されず、しかも、容器内へ落
人されるトナーは容器内の空気と混合されるため、嵩密
度が小さくなり、高密度には充填されない、このため、
所定量のトナーを一度の自然落下により容器内へ充填す
ることができず１例えば、容器内に充填すべきトナー量
の半分程度のトナーを自然落下により一旦充填し、所定
時間経過後に残りのトナーを充填するという方法が採用
されている。このような方法では、トナーを効率よく容
器内に充填することができず１作業効率が非常に悪かっ
た。

特開昭６０−６８２０１号公報には、粉粒体を包装内に
高速でかつ高密度でに充填し得る装置が開示されている
。該公報に開示された充填装置は、粉粒体供給器の下方
に、密閉可能な充填筒が配設されており、該充填筒内に
包装を保持した状態で該充填筒内を減圧することにより
、充填筒と同時に包装内を減圧し、このような状態で、
粉粒体供給器から粉粒体を充填筒内の包装内に落人させ
て、粉粒体を包装内に充填するものである。

該充填装置は、包装内が減圧状態であるため。

包装内に粉粒体を高速で、しかも高密度で充填し得ると
いう利点を存する。

（発明が解決しようとする問題点） 上記公報に開示された充填装置では、変形可能な包装内
に粉粒体を充填するものであるため、充填筒内に保持さ
れる包装は、充填筒内と同時に減圧されるように、粉粒
体が投入される開口部を介して充填筒内とは連通状態と
されている。そして。

充填筒内に位置される粉粒体供給器の投入口および包装
の開口部の周囲にフィルタを配設して、充＠筐内を減圧
することにより該充填筒と同時にフィルタを介して包装
内を減圧して包装を変形させている。また、該フィルタ
は、粉粒体供給器から包装内に粉粒体を投入する際に、
粉粒体が充填筒内へ飛散することを防止している。

しかしながら、微粉体であるトナーを、ボトル状あるい
は円筒状の容器内に充填する際に、このような充填装置
を用いれば、容器内へトナーを落人させる際にトナーが
飛散し、フィルタがトナーにて目詰まりするおそれがあ
る。容器内が減圧状態であれば、トナーは容器内に急激
に落人するため容器の開口部から多量のトナーが飛散し
、フィルタは急激に目詰まりする。フィルタに目詰まり
が生ずれば、該フィルタを通しての容器内の減圧が迅速
に行えず、トナー充填の作業効率が著しく低下する。ま
た、ボトル状あるいは筒状の容器は。

通常１合成樹脂等の変形できない材質であるため。

フィルタに目詰まりが生ずれば、該容器内を減圧するべ
く充填筒内を減圧すると、容器内が減圧されずに該容器
の外部である充填筒内が減圧されるため、容器の内部と
外部とに圧力差が生じ、該容器が破損するおそれもある
。

本発明は上記従来の問題を解決するものであり。

その目的は２合成樹脂等の変形しない材料で構成された
容器内に該容器を破損することなく、トナー等の粉体を
高速で、かつ高密度に充填し得る粉体充填装置を提供す
ることにある。

本発明の他の目的は、粉体供給器内の粉体を容器内へ充
填する際に、粉体が通流する管路に、粉体が付着するお
それがなく、従って容器内に充填される粉体の歩留りを
著しく向上させ得る粉体充填装置を提供することにある
。

（問題点を解決するための手段） 本発明の粉体の充填装置は、粉体を所定量ずつ供給し得
る粉体供給器と、内部を気密に保持することができ、粉
体が充填される容器をその内部に保持し得る容器保持器
と、前記粉体供給器と該容器保持器内とを連通すべく該
容器保持器内に端部が位置されており、その端部に該容
器保持器に保持された容器の投入口が気密に嵌合される
連結管と、該連結管および前記容器保持器とはそれぞれ
管路を介して連結されており、該連結管に装着された容
器および該容器保持器内を同時に減圧し得る減圧装置と
、前記各管路にそれぞれ配設されており、該減圧装置に
よる容器内および容器保持器内の減圧状態をそれぞれ調
整し得る減圧調整手段と、ｆＪＩｉ圧された前記容器保
持器内の圧力上昇手段と、を具備してなり、そのことに
より上記目的が達成される。

また２本発明の粉体の充填装置は、粉体を所定量ずつ供
給し得る粉体供給器と、内部を気密に保持することがで
き、粉体が充填される容器をその内部に保持し得る容器
保持器と、前記粉体供給器と該容器保持器内とを連通す
べく該容器保持器内に端部が位置されており、その端部
に該容器保持器に保持された容器の投入口が気密に嵌合
される連結管と、該連結管および前記容器保持器とはそ
れぞれ管路を介して連結されており、該連結管に装着さ
れた容器および該容器保持器内を同時に減圧し得る減圧
装置と、前記各管路にそれぞれ配設されており、該減圧
装置による容器内および容器保持器内の減圧状態をそれ
ぞれ調整し得る減圧調整手段と、減圧された前記容器保
持器内の圧力上昇手段と、前記連結管と前記管路との接
続部に配設されており、該管路に連通ずるべく該連結管
に開設された吸引口を、該連結管の管壁内周面と面一に
閉塞し得る弁体と、を具備してなり、そのことにより上
記目的が達成される。

（実施例） 以下に本発明を実施例について説明する。

本発明の粉体充填装置であるトナー充填装置は。

第１図に示すように、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１
０の下方に配設され、トナーが充填される容器８０が内
部に保持される箱状の容器保持器２０とを具備する。

トナー供給器１０は９例えばタンクより所定量のトナー
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、８亥トナーホツパー１１におけるトナー落下
口に配設された開閉弁１２とを有し。

該開閉弁１２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から落下される。

該開閉弁１２には、略鉛直に配設された連結管３０の上
端部が連結されており、該連結管３０の下端部は、容器
保持器２０内に位置している。該開閉弁１２を通ってト
ナーホッパー１１から落下するトナーは。

該連結管３０を通って容器保持器２０内へ落人する。

箱状の容器保持器２０は、上部半体２１と下部半休２２
とに分割可能であり、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を用いたシール部材２１
ａおよび２２ａがそれぞれ配設されており。

エアーシリンダ７０により下部半体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２
２ａが気密に係合し、該容器保持器２０内は気密状態と
される。

下部半体２２内の下部には、容器載置板２３が、該下部
半体２２に対して略水平状態での昇降可能に配設されて
いる。該容器載置板２３と下部半体２２の底面との間に
は、押ばね２４が介装されており、該押ばね２４にて容
器載置板２３が常時上方へ付勢されている。該容器載置
板２３には、下部半体２２が下降されて、上部半体２１
から分離された際に、内部にトナーを充填すべき例えば
ボトル状の容器８０が載置される。

上部半体２１は、前記連結管３０の下部に固定的に取付
けられている。該連結管３０の下端部は、上部半体２１
の上面を貫通して、該上部半体２１内に位置しており、
その下端部に１例えば軟質ゴム製のパツキン３１が装着
されている。該パツキン３１は、トナーを充填すべき容
器８０を下部半体２２内に位置させた状態で、下部半体
２２を上部半体２１に接合させた場合に、該容器８０が
押ばね２４の付勢力により上方へ付勢されることにより
、該容器８０の投入口８１内に気密に嵌合される。

容器保持器２０における上部半体２１の上面には。

第１減圧管路４１の一端部が該上部半体２１内部と連通
状態で取付けられている。該減圧管路４１の他端部は１
例えば減圧装置である真空ポンプ４４に連結されており
、該減圧管路４１には、上部半体２１側から開閉弁４２
および流ｍ調整弁４３が順次介装されている。また該減
圧管路４１における真空ポンプ４４と流量調整弁４３と
の間には、第２減圧管路４５の一端が連通しており、該
第２減圧管路４５の他端は、連結管３０に連通している
。該第２減圧管路４５にも。

連結管３０側から開閉弁４６および流量調整弁４７が順
次介装されている。

さらに、上部半体２１の上面には、大気導入管５１の一
端部が、該上部半体２１内部と連通ずるように取付けら
れており、該大気導入管５１の他端は、開閉弁５２およ
び流量調整弁５３を介して大気に開放されている。

このような構成の本発明の充填装置により、トナーは次
のように容器８０内に充填される。まず。

トナーホッパー１１の下方に配設された開閉弁１２を閉
状態としておき、容器保持器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を上部半休２１より分離する。このよう
な状態で、トナーが充填されるボトル状の容器８０を、
その投入口８１が上側に位置するように下部半体２２内
に配設された容器載置板２３上の所定位置に載置する。

次いで、エアーシリンダ７０を動作させ、下部半体２２
のシール部材２２ａと上部半休２１のシール部材２１ａ
とを気密に接合させるべく、下部半体２２を上昇させる
。そして、下部半体２２と上部半体２１とが接合される
と、容器保持器２０内に保持された容器８０は、押ばね
２４により上方へ付勢され。

その投入口８１が連結管３０の下端部に装着されたパツ
キン８１に気密に嵌合される。次いで、大気導入管５１
に介装された開閉弁５２を閉状態として、容器保持器２
０内を気密に保持する。

このとき、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、容器保持器２０内の容量およ
び該容器保持器２０内に保持された容器８０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。

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、
容器保持器２０内における容器８０の外側の空気が、第
１減圧管路４１を介して真空ポンプ４４により、該第１
減圧管路４１に介装された流量調整弁４３にて規定され
る所定の流量ずつ吸引されると共に、該容器保持器２０
内に保持された容器８０内の空気が連結管３０および第
２減圧管路４５を介して。

真空ポンプ４４により、該第２減圧管路４２に介装され
た流Ｍ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８０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。

そして、容器８０の内部と、該容器８０を取り囲む容器
保持器２０内の圧力が平衡状態で略真空状態になると、
各減圧管路４１および４５に介装された開閉弁４２およ
び４６は閉状態にされると共に、真空ポンプ４４の駆動
が停止される。

次に、トナー供給器１０におけるトナーホッパー１１の
下方に配設された開閉弁１２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。

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、連結管３０を介して容器保持器２０内の容
器８０内へ一括して落人される。

このとき、容器保持器２０内には、大気導入管５１から
、該大気導入管５１に介装された流量調整弁５３にて規
定される所定流量の大気が流入して、該容器保持器２０
内の圧力が上昇される。このため、容器８０内にトナー
が落人することにより、容器８０内圧力が上昇しても、
容器８０の内部と外部の圧力が平衡しており、容器８０
は破損されない。大気導入管５１から流入する大気の量
は、該大気導入管５１に介装された流量調整弁５３にて
規定されており、トナーホッパー１１から容器８０内へ
落人されるトナー量に対応して、該流Ｉ調整弁５３の流
量が規定される。

トナーホッパー１１から落人されるトナーは、容器８０
内が予め減圧状態とされているため、高速で容器８０内
へ充填される。しかも、容器８０内は略真空状態である
ため、容器８０内へ落人されたトナーは空気を含まず、
その嵩密度が減少するおそれがない。従って、容器８０
内に充填されるべき所定量のトナーが、容器８０から溢
れることなく確実に充填される。

トナーホッパー１１内のトナーが全て容器８０内へ充填
されると、エアーシリンダ７０が、容器保持器２０にお
ける下部半体２２を下降させるべく駆動される。

トナーを充填すべき容器の容量が変更された場合には、
第１減圧管路４１および第２減圧管路４２に介装された
流量調整弁４３および４７が調整され、その容器の内部
の圧力と外部の圧力が平衡した状態で減圧される。また
、大気導入管５１に介装された流量調整弁５３も調整さ
れ、容器８０内へトナーを落人させる際に容器８０の内
部と外部との圧力が平衡した状態で圧力が上昇する。

第１図に示すトナー充填装置において、連結管３０には
第２減圧管路４５の一端が連通状態で連結されている。

そのため、該連結管３０内を通流するトナーの一部は、
該第２減圧管路４５内へ流入し、該第２減圧管路４５内
に滞留するおそれがある。第２減圧管路４５内にトナー
が滞留すれば、容器８０内には所定量のトナーが充填さ
れない。減圧装置である真空ポンプ４４が駆動されると
、該第２減圧管路４５内のトナーが真空ポンプ４４に吸
引されるため。

真空ポンプ４４の周囲の環境を汚染するおそれもある。

このようなおそれをなくすために１例えば第２図に示す
ように、連結管３０と第２減圧管路４５とは開閉弁６０
を介して接続され、第２″＄ｉ圧管路４５に介装された
開閉弁４６が取り除かれる。

該開閉弁６０は９例えば第３図に示すように、連結管３
０の管壁に開設された吸引口３０ａに連通ずる入口ボー
ト６１ａが一方の端面に開設された円筒状のハウジング
６１を有する。該ハウジング６１の他方の端部の周面に
は、第２減圧管路４５の一端部が嵌合される出口ボー）
６１ｂが開設されている。入口ボート６１ａの内周面は
、ハウジング６１の端面側になるに連れて縮径するテー
パ状をしており、連結管３０の管壁に開設された吸引口
３０ａ内周面も、該ムロボート６１ａ内周面に連続する
テーパ状をしている。そして、該入口ボート６１ａおよ
び吸引口３０ａに嵌合するテーパ面を先端部に有する円
筒状の弁体６３が、ハウジング６１内に配設されている
。

該弁体６３は磁性を有し、その基端部は１円筒状のスペ
ーサ６４の一端部にＯリング６５を介して摺動自在に内
嵌されている。該スペーサ６４は中央部に仕切板６４ａ
が配設されており、該仕切板６４ａと弁体６３との間に
は、該弁体６３を連結管３０方向へ付勢する押ばね６６
が介装されている。該スペーサ６４の他端部には、電磁
石６７の一部が内嵌されている。

該電磁石６７は、ハウジング６１内側面に適当な方法で
固定されており、該電磁石６７にスペーサ６４が取付け
られている。

弁体６３は２通常は押ばね６６にて、ハウジング６１の
入口ボート６１ａおよび連結管３０の吸引口３０ａを閉
塞すべく付勢されており、閉塞時にはその先端面は、連
結管３０の管壁内周面とは面一になる。これに対し、電
磁石６７が通電されると、第４図に示すように、該電磁
石６７は、弁体６３を押ばね６６の付勢力に抗して牽引
し、連結管３０に開設された吸引口３０ａおよび該吸引
口３０ａと連通ずる入口ボート６１ａが開放される。

このような構成の充填装置は、第１図に示す充填装置と
同様に、容器保持器２０内に容器８０を保持させ、該容
器保持器２０内を気密状態にすると共に。

容器８０の投入口８１を連結管３０のパツキン３１に気
密に嵌合させておく。このような状態で、第１減圧管路
４１に介装された開閉弁４２を開状態にすると共に、連
結管３０と第２減圧管路４５との間に介装された開閉弁
６０の電磁石６７へ通電して該電磁石６７を動作させ、
弁体６３を、第４図に示すように、ハウジング６１内へ
牽引して、ハウジング６１の入口ポート６１ａおよび連
結管３０の吸引口３０ａを開放する。そして、真空ポン
プ４４を駆動することにより第２減圧管路４５および連
結管３０を介して容器８０内を減圧すると共に、第１減
圧管路４１を介して容器保持器２０内を同時に減圧する
。

容器８０および容器保持器２０内が略真空状態になると
、第１ｔＩｉ圧管路４１に介装された開閉弁４２を開状
態にする。同時に、連結管３０と第２減圧管路４５との
間に介装された開閉弁６０における電磁石への通電を停
止する。これにより、弁体６３は、第３図に示すように
、押ばね６６の付勢力にて、ハウジング６１の入口ボー
ト６１ａおよび連結管３０の吸引口３０ａ内へ移動し、
その先端部が入口ボート６１ａおよび吸引口３０ａ内に
嵌合する。このとき、弁体６３の先端面は、連結管３０
内周面とは凹凸のない平坦な面一状態となる。

このような状態で、トナー供給器１０における開閉弁１
２が開状態とされ、同時に、大気導入管５１に介装され
た開閉弁５２が開状態とされる。開閉弁１２が開状態に
なると、トナーホッパー１１内°のトナーが、連結管３
０を通流して容器保持器２０内に保持された容器８０内
に充填される。このとき、連結管３０に開設された吸引
口３０ａは、開閉弁６０における弁体６３にて、その管
壁の内周面が面一となるように閉塞されているため、該
連結管３０内を通流するトナーがその吸引口３０ａに滞
留あるいは付着するおそれがなく２円滑に容器８０内へ
落人される。

（発明の効果） 本発明の粉体充填装置は、このように、粉体が充填され
る変形しない容器の内部を、その外部と平衡状態で減圧
することができ、しかも粉体を容器へ充填する際にも容
器の内部と外部との圧力を平衡させることができるため
、容器は変形および破損するおそれがなく、容器内へ粉
体を高速でかつ高密度で充填し得る。容器の容量が変更
された場合にも、容器の内部圧力と外部圧力とが平衡し
た状態で減圧し得るように容易に調整し得る。

さらに１本発明の充填装置は、粉体供給器から管路内を
通流される粉体が、その管路内に付着するおそれがなく
、容器内に所定量の粉体が確実に充填される。

４、゛の′　なＵ 第１図は本発明の粉体充填装置であるトナー充填装置の
一例を示す概略図、第２図は同じくトナー充填装置の別
の例の概略図、第３図は開閉弁の一例を示す断面図、第
４図はその動作説明図である。

１０・・・トナー供給器、１１・・・トナーホッパー、
１２・・・開閉弁、２０・・・容器保持器、３０・・・
連結管、３０ａ・・・吸引口、　４１．４５・・・減圧
管路、　４２．４６・・・開閉弁、４３゜４７・・・流
量調整弁、４４・・・真空ポンプ、　５１・・・大気導
入管、５２・・・開閉弁、５３・・・流量調整弁、６０
・・・開閉弁。

６３・・・弁体、６７・・・電磁石、７０・・・エアー
シリンダ。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、粉体を所定量ずつ供給し得る粉体供給器と、内部を
   気密に保持することができ、粉体が充填される容器をそ
   の内部に保持し得る容器保持器と、前記粉体供給器と該
   容器保持器内とを連通すべく該容器保持器内に端部が位
   置されており、その端部に該容器保持器に保持された容
   器の投入口が気密に嵌合される連結管と、 該連結管および前記容器保持器とはそれぞれ管路を介し
   て連結されており、該連結管に装着された容器および該
   容器保持器内を同時に減圧し得る減圧装置と、 前記各管路にそれぞれ配設されており、該減圧装置によ
   る容器内および容器保持器内の減圧状態をそれぞれ調整
   し得る減圧調整手段と、 減圧された前記容器保持器内の圧力上昇手段と、を具備
   する粉体充填装置。 ２、前記減圧調整手段は、前記各管路内を通流する気体
   の流量調整弁を有する特許請求の範囲第１項に記載の粉
   体充填装置。 ３、前記減圧装置と前記連結管を連結する管路には開閉
   弁が介装されている特許請求の範囲第１項に記載の粉体
   充填装置。 ４、前記圧力上昇手段は、前記容器保持器内に大気を導
   入し得る大気導入管および該大気導入管に介装された開
   閉弁を有する特許請求の範囲第１項に記載の粉体充填装
   置。 ５、前記大気導入管は、該大気導入管内を通流する気体
   の流量調整弁を有する特許請求の範囲第４項に記載の粉
   体充填装置。 ６、粉体を所定量ずつ供給し得る粉体供給器と、内部を
   気密に保持することができ、粉体が充填される容器をそ
   の内部に保持し得る容器保持器と、前記粉体供給器と該
   容器保持器内とを連通すべく該容器保持器内に端部が位
   置されており、その端部に該容器保持器に保持された容
   器の投入口が気密に嵌合される連結管と、 該連結管および前記容器保持器とはそれぞれ管路を介し
   て連結されており、該連結管に装着された容器および該
   容器保持器内を同時に減圧し得る減圧装置と、 前記各管路にそれぞれ配設されており、該減圧装置によ
   る容器内および容器保持器内の減圧状態をそれぞれ調整
   し得る減圧調整手段と、 減圧された前記容器保持器内の圧力上昇手段と、前記連
   結管と前記管路との接続部に配設されており、該管路に
   連通するべく該連結管に開設された吸引口を、該連結管
   の管壁内周面と面一に閉塞し得る弁体と、 を具備する粉体充填装置。