JPH01124501A - 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２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。

（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
１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
いう利点を有する。

（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、充填筒内を減圧
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２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９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、簡潔な構成であって、操作も比較
的容易であ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
、該減圧装置と前記連結管とを連結する管路を該連結管
に連結すべく介装されており。

該管路が気密に閉塞されて該連結管が粉体供給器と容器
保持器とを連通ずる状態、該管路と連結管の容器保持器
側とを連通ずると共に該連結管の粉体供給器側を閉塞す
る状態、および該連結管と該管路とを共に気密に閉塞す
る状態とに選択的に切換える回転弁と、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１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とを有する。

トナーホッパー１１は、連結管３０を介して容器保持器
２０に連結されている。該連結管３０は、略鉛直に配設
された上部管３１および下部管３２を有し２両者は回転
弁６０を介して連結されている。上部管３１は上端部を
トナーホッパー１１に連結され、下端部を回転弁６０に
連結されており、下部管３２は上端部を回転弁６０に連
結され、下端部を容器保持器２０に連結されている。該
下部管３２の下端は、容器保持器２０内に位置している
。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、下部半休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により下部半休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における下部管３２の
下部に固定的に取付けられている。該下部管３２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２例えば軟質ゴム製の
パツキン３２ａが装着されている。

該パツキン３２ａ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２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
および流量調整弁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に介装された回
転弁６０に連結されている。

該第２減圧管路４５には、流量調整弁４７が介装されて
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。

連結管３０における上部管３１および下部管３２と第２
減圧管路４５とを連結する回転弁６０は、第２図（イ）
に示すように、ケーシング６１と、該ケーシング６１内
に回転可能に配設された円筒状の弁体６２とを有する。

ケーシング６１の上部には連結管３０における上部管３
１の下端部が連結されており、ケーシング６１の下部に
は下部管３２の上端部が連結されている。また、ケーシ
ング６１の側部には、第２減圧管４５の端部が連結され
ている。ケーシング６１に連結された上部管３１．下部
管３２および第２減圧管４５の各端面は回転可能となっ
た弁体６２の外周面に摺接し得る。

弁体６２は、上部管３１と下部管３２とを連通状態とし
得る流通路６２ａををする。また、該第１流通路６２ａ
には、中央部よりケーシング６１側へ略直角に延出する
第２流通路６２ｂが該第１流通路６２ａとは連通状態で
配設されている。第２図（イ）は、第１流通路６２ａが
、上部管３１と下部管３２とを連通状態にして、トナー
ホッパー１１と容器保持器２０とを連通状態とし、第２
流通路６２ｂが、ケーシング６１にて気密に閉塞される
位置にくるように弁体６２を回転させた状態を示す。

第１流通路６２ａは、このような状態から弁体６２を第
２図（イ）に矢印Ａで示す方向へ９０度回動させること
により、第２図（ロ）に示すように、該第１流通路６２
ａの一端が第２減圧管路４５に連通状態になると共に、
他端がケーシング６１にて気密に閉塞された状態となり
、第２流通路６２ｂが下部管３２と連通した状態になる
。その結果、真空ポンプ４４と容器保持器２０とが連通
状態になると共に、トナーホッパー１１が閉塞状態にな
る。さらに、このような状態から弁体６２を第２図（ロ
）に矢印Ａで示す方向へ４５度回転すると、各流通路６
２ａおよび６２ｂの端面は、第２図（ハ）に示すように
、ケーシング６１内周面にて閉塞された状態になり、上
部管３１．下部管３２および第２減圧管４５の各端面は
。

ケーシング６１にて気密状態とされる。

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。

回転弁６０の弁体６３を回転させて、第２図（ハ）に示
すように、上部管３１．下部管３２および第２減圧管路
４５の各端面を気密に閉塞しておく。このような状態で
、容器保持器２０の下部半体２２を下降させるべ（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。そして、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裁置板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と上部半体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。

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２０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に介装された開閉
弁４２を開状態とし、また２回転弁６０の弁体６２を、
第２図（ハ）に示す状態から矢印Ａで示す方向と逆方向
に回動して、第２図（ロ）に示すように、第２流通路６
２ｂを下部管３２と連通状態とし。

第１流通路６２ａの一方の端面を第２減圧管路４５に連
通させる。そして、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４
３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における下部管３１９回転弁６０．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４５に介装された流量調整弁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、
第１減圧管路４１に介装された開閉弁４２および回転弁
６０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２回転弁６０の弁体６２を矢印Ａで示す方向とは逆
方向に回動して、第２図（イ）に示すように。

第１流通路６２ａを介して上部管３１と下部管３２とが
連通ずると共に、第２流通路６２ｂが閉塞され、かつ第
２減圧管路４５が閉塞された状態とする。同時に大気導
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の上部管３１１回転弁６０における
第１流通路６２ａおよび下部管３２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２ｏ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８゜内
の圧′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５
１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８ｏ内へ落人されるトナー
量に対応して、該流量調整弁５３の流量が規定される。

トナーホッパ−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８ｏ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。そして
、該容器保持器２０に保持された容器が。

内部にトナーが充填された状態で取り出される。

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
体を高速でがつ゛ｌ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。

容器内の減圧、および粉体供給器から容器への粉体の投
入が回転弁の操作で行なえるように構成されているため
、構成が筒略化され、操作も容易である。

４　　゛　　の　　　なＩ 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（イ）〜（ハ）は弁体の動
作説明のための断面図である。

１０・・・トナー供給器、１１・・・トナーホッパー、
　２０・・・容器保持器、３０・・・連結管、３０ａ・
・・吸引口、　４１．４５・・・減圧管路、４２．・・
・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・・・回転弁、６１・・・
ケーシング。

６２・・・弁体、６２ａ、６２ｂ・・・流通路。

第２図

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、 該減圧装置と前記連結管とを連結する管路を該連結管に
   連結すべく介装されており、該管路が気密に閉塞されて
   該連結管が粉体供給器と容器保持器とを連通する状態、
   該管路と連結管の容器保持器側とを連通すると共に該連
   結管の粉体供給器側を閉塞する状態、および該連結管と
   該管路とを共に気密に閉塞する状態とに選択的に切換え
   られる回転弁と、 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、前記各管路には、前記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
   手段が配設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。 ３、前記減圧調整手段は、前記各管路内を通流する気体
   の流量調整弁である特許請求の範囲第２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。