JPH03176303A - 粉体充填方法 - 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、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する粉
体充填、方法に関する。

（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
、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
ことはできず、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て、ト
ナーが沈静する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、作業
効率が非常に悪かった。

そこで、本願本出願人は、例えば、特開平１−１２４５
０３号公報に開示されているように、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、しかも構成
が比較的簡素である粉体充填装置を提案した。

この粉体充填装置は、充填対象となる容器内を減圧状態
とし、容器内と粉体供給器との間に生じた圧力差を利用
して、粉体供給器から高密度の粉体を一度に容器内へ充
填できるようにしたものである。

（発明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、粉体供給器から落
人される粉体は、容器内が予め減圧状態とされているた
め、高速で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
人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。

しかし、その反面、容器内に落人する粉体の落人速度が
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、容器内に落人した粉体が、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。

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、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、充填された粉体が、容器内にて固まること
を防止し得る粉体充填方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の粉体充填方法は、粉体が充填される容器の内部
と外部とが平衡状態となるように減圧した状態から、該
容器の内部および外部を同時に昇圧し、さらにそれと同
時に、粉体の投入口から容器の開口部内に粉体を落下さ
せることにより、粉体を該容器内に充填する粉体充填方
法であって、容器内に落下される粉体が、減速されるよ
うに、該容器の内部に設けられた伸縮可能な袋体に衝突
させることを特徴としてなり、そのことにより上記従来
の問題が解決される。

（実施例） 以下に本発明を実施例について説明する。

本発明の粉体充填方法は、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に充填する際に実施され
る。

該粉体充填方法の実施に使用される容器は、第２図に示
すように、所定量のトナーが充填される円筒状の本体部
９１と、該本体部９１の上端面から上方へ突出する円筒
状の充填口９２とを有している。

該容器９０の本体部９１内には、袋体９６が収容されて
いる。該袋体９６は、その口部が充填口９２の内周面に
、両面テープ等の接着材にて張られている。また、該袋
体９６の外面には、両面テープが貼着されている。該袋
体９６は、ポリイソブチレン−ポリエチレン等の伸縮性
に富んだ極薄のシート材料にて構成されており、容器９
０の充填口９２より容器９ｏ内にトナーが充填される際
には、該袋体９６が本体部９１内へと膨張し、最終的に
は、第３図に示すように、該袋体９６が容器９０の本体
部９１の内周面に沿った形状になって、両面テープによ
り、該本体部９１内周面に接着された状態で、トナーが
収容される。

容器本体９１の底部には、排気孔９５が設けられている
。

本発明の粉体充填方法の実施に使用される粉体充填装置
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ｌＯと、該トナー供給
器ｌＯの下方に配設され、トナーが充填される容器９ｏ
が内部に保持される減圧ケース２０とを具備する。

トナー供給器ｌＯ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ｉｔ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が解放されることにより所定員のトナー
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。

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隔離し得るように、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がそれぞれ固設されており、エ
アーシリンダ７０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。

減圧ケース２０の上部半体２１は、前記粉体供給管路１
２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が固設
され、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、軟質ゴム製のパツキン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、
下方へ向かうに連れて順次縮径する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２
６の上端における外径は、減圧ケース２０内に保持され
る粉体充填用容器９０の上部に設けられた充填口９３の
内径とほぼ等しくされている。

減圧ケース２０の下部半体２２には、円筒状の粉体充填
用容器９０を保持して、この粉体充填用容器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２
６を常時上方へ付勢す・る押しばね６３とを有している
。昇降台６２には、容器９０の下端部を保持する保持枠
６２ａが設けられており、該保持枠６２ａが、容器９０
の下端部に嵌合して、該容器９Ｇ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９０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９０が上昇して
その充填口９２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９０は押ばね６３により上方へ付勢され、その充填口
９２の上端がパツキン２Ｓａに気密に圧接される。

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。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ｆｆｉ調整弁４３と、粉体供給管
路３０と真空ポンプ４４側の第、ｌ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。

このような構成の充填装置により、本発明方法は次のよ
うに実施される。

まず、トナーホッパー１１の下方に配設された開閉弁１
２を開状態としておき、この状態で、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
。そして、下部半体２２内の昇降台６２上に容器９０を
載置する。該容器９０の充填口９２の内周面には、予め
袋体９６の口部周縁が気密状態で張り付けられている。

また、昇降台６２上に容器９０が載置されても、容器９
０底部の排気孔９５は閉塞されないようになっている。

従って、昇降台６２上に載置された容器９０の内部は、
底部の排気孔９５のみを介して該容器９０の周囲と連通
状態になる。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内に保持された容
器９０は、押しばね６３により上方へ付勢され、その充
填口９２が粉体供給ノズル２４の粉体充填口２８に気密
に連結される。

引き続き、大気導入管５１に介装された開閉弁５２を閉
状態として、減圧ケース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、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。

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内における容器９０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、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内に保持された容器９０内の空気が
、その底部に設けられた排気口９５から粉体供給管路１
２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ｔｇ整弁４７にて規定される所定の流量ず
つ吸引される。各流ｔａ整弁４３および４７の流量は、
真空ポンプ４４による容器９０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。

このとき、容器９０の本体部９１内に設けられた袋体９
６は、該本体部９１内が減圧することにより、若干膨張
した状態になるが、自身の弾性力により、さほど膨張し
ない。

そして、容器９０の内部と、該容器９０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は開状態にされる。

次に、前記開閉弁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。

これにより、トナーホッパー１１内に貯留されていたト
ナーが減圧状態の容器９０内に向けて粉体供給管路１ｚ
を高速で落下する。粉体供給管路１２を落下して粉体投
入口２８より噴出したトナーは、袋体９６を膨張させな
がら、容器９０の本体部９１内に落人する。その結果、
第２図に示すように、トナーは、容器９０の内面に沿っ
た形状に変形した袋体９６内に収容されて、容器９０内
に保持される。このとき、容器９０内に落人される粉体
は、袋体９６に衝突して減速された状態で、袋体９６を
膨張させつつ容器９０の本体部９１内に落人する。従っ
て、容器９０内における袋体９６内に充填されたトナー
は固まるおそれはない。袋体９６は、容器９０における
本体部９１内周面に密着した状態になると、外面に設け
られた両面テープにより、該本体部９１内周面に接着さ
れた固定状態になる。また、袋体９６は、その収容前は
収縮した状態になっており、膨張時も粉体供給管路１２
からトナーが落人される以外は、内部に空気の流入する
おそれがない。そのため、袋体９６に収容されたトナー
は空気を含まず、その落人速度が低下しても嵩密度は殆
ど低下しない。さらに、容器９０内にトナーが充填され
るに連れて、減圧ケース２０内には、大気導入管５１か
ら流１１ｗ４整弁５３にて規定される所定流量の大気が
流入する。そのため、容器９０内にトナーが充填されて
も、そのトナーから容器９０が過度の押圧力を受けるお
それもない。

従って、容器９０の破損が防止される。

トナーホッパー１１内のトナーが全て容器９０内へ充填
されると、エアーシリンダ７０が、下部半休２２を下降
すべく駆動される。これにより容器９０の充填口９２か
ら粉体供給ノズル２４のノズル部２６が引き抜かれる。

そして、下部半体２２が上部半体２１から完全に分離す
ると、トナーが充填された容器９０が下部半体２２内か
ら取り出される。

容！９０に充填されたトナーは、本体部９１の内周面に
密着した袋体９６内に収容されているので、該トナーが
容器９０底部の排気孔９５から漏出するおそれはない。

（発明の効果） 本発明の粉体充填方法は、このように、減圧された容器
内へ粉体を高密度で充填する際に、容器内へ落下される
粉体を伸縮性の袋体に衝突させているために、該粉体が
減速されて容器内に充填される。従って、容器内に充填
された粉体が固まることが防止される。また、粉体が衝
突された袋体は、容器内に膨張して粉体の収容体になる
。従って、容器内へ粉体が充填された後に該シートを容
器外へ取り出す必要がなく、該袋体により、容器内へ充
填された粉体の漏出防止が図られる。

４　　　　　の　　　な！　日 第１図は本発明方法の実施状態の一例を示す概略図、第
２図は本発明方法の実施に使用される容器の一例を示す
断面図、第３図はそのトナー充填状態を示す断面図、第
４図は従来のトナー充填方法を説明するための概略図で
ある。

１０・・・トナー供給器、２０・・・減圧ケース、４０
・・・減圧手段、５０・・・圧力上昇手段、６０・・・
容器昇降手段、９０・・・容器、９６・・・袋体。

以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、粉体が充填される容器の内部と外部とが平衡状態と
   なるように減圧した状態から、該容器の内部および外部
   を同時に昇圧し、さらにそれと同時に、粉体の投入口か
   ら容器の開口部内に粉体を落下させることにより、粉体
   を該容器内に充填する粉体充填方法であって、 容器内に落下される粉体が、減速されるように、該容器
   の内部に設けられた伸縮可能な袋体に衝突させることを
   特徴とする粉体充填方法。