JPH0528161Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （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、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、容器内へ落入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つた。

そこで、本願本出願人は、例えば、特開平１−
124503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。

その充填装置の概略構成を第３図に示す。該充
填装置は、内部空間を減圧状態とする減圧手段７
２および減圧状態から圧力を上昇させる圧力上昇
手段７３をそれぞれ設けられた減圧ケース７１を
有する。該減圧ケース７１内には、上部に充填口
２を有する容器１が設置される。該容器１の充填
口２内には、減圧ケース７１内に配設された粉体
供給ノズル７４が挿入される。該粉体供給器７４
には粉体供給口７５が設けられており、該粉体供
給口７５に、粉体供給器７５から粉体が所定量ず
つ供給される。

減圧ケース７１は、第４図に示すように、上下
に離隔可能な上部半体７１ａおよび下部半体７１
ｂを有しており、下部半体７１ｂは、上端部は外
周部のみが上方へ突出した嵌入部７１ｃになつて
おり、この嵌入部７１ｃ内に上部半体７１ａの下
端部が挿入されるようになつている。嵌入部７１
ｃ内には、環状のゴムパツキン７９が保持されて
おり、該嵌入部７１ｃ内に挿入された上部半体７
１ａの下端面と嵌入部７１ｃの底面とにより、該
ゴムパツキン７９が圧縮された状態で、上部半体
７１ａと下部半体７１ｂとが気密状態に結合され
る。減圧ケース７１内に配設された容器１は、容
器昇降手段８０により上方へ押し上げられること
により、該容器１の上部に設けられた充填口２
が、粉体供給ノズル７４のパツキン７７に圧接さ
れて、該容器１内が密閉されるようになつてい
る。

このような構成の粉体充填装置は次のように動
作する。まず、減圧ケース７１の上部半体７１ａ
と下部半体７１ｂとを上下に分離した状態で、下
部半体７１ｂ内に容器１を設置する。次いで、上
部半体７１ａと下部半体７１ｂとを気密に結合す
る。この段階では、容器１は、その充填口２と粉
体供給ノズル７６との間に間隙が形成された状態
となつている。そして、粉体供給管路７７に設け
られた開閉弁７８を閉状態としておき、減圧ケー
ス７１内を密閉状態として減圧手段７２により減
圧ケース７１内を減圧状態とする。この減圧操作
により、減圧ケース７１及び容器１内はそれぞれ
減圧状態となる。次に、容器１を上昇手段８０に
より上昇させて、その充填口４を粉体供給ノズル
７４のパツキン７９に密接させることにより容器
１内を気密化する。その後、粉体供給管路７７を
開放すると同時に、圧力上昇手段７３により減圧
ケース７１内の圧力を上昇させる。これにより、
粉体供給器７５から粉体供給管路７７を介して所
定量の粉体が、容器１内へ勢い良く落入される。
また、粉体の供給と同時に減圧ケース７１内の圧
力が上昇することにより、容器１の内部と外部の
圧力が平衡し、容器１は破損されない。

（考案が解決しようとする課題） このような粉体充填装置では、容器１を減圧ケ
ース７１内に封入した状態で、該減圧ケース７１
内が略真空状態になるまで減圧される。そのた
め、減圧ケース７１の上部半体７１ａと下部半体
７１ｂとの間に介装されて減圧ケース７１内を密
封するゴムパツキン７９が、減圧ケース７１内へ
強く吸引され、上部半体７１ａと下部半体７１ｂ
とにより挟まれた状態になつているだけでは、該
ゴムパツキン７９は、上部半体７１ａとの下部半
体７１ｂとの間から減圧ケース７１内へ外れるお
それがある。このため、該ゴムパツキン７９は、
下部半体７１ｂの底面上から移動しないように該
下部半体７１ｂの嵌入部７１ｃに、接着剤等によ
り接着されることがある。これによりゴムパツキ
ン７９のずれ等が防止され、減圧ケース７１内の
気密性は確保される。しかし、下部半体７１ｂに
ゴムパツキン７９を接着した状態では、下部半体
７１ｂのメンテンナス等の作業性が低下するとい
う問題がある。また、ゴムパツキン７９が嵌入さ
れる嵌入部７１ｂの内径に対して、ゴムパツキン
７９の外径が小さすぎる場合には、該嵌入部７１
ｃの内周面全周にゴムパツキン７９が接着させる
ことができないために、ゴムパツキン７９が嵌入
部からはずれやすい。逆に、嵌入部７１ｃの内径
よりもゴムパツキン７９の外径が大きい場合に
も、ゴムパツキン７９の一部が内方へ撓んだ状態
になり、減圧ケース７１内の気密性が損なわれ
る。従つて、ゴムパツキン７９には高い寸法精度
が要求される。

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、減圧ケースにゴムパツキン等の
シール部材を固着することなく、減圧ケースにシ
ール部材が確実に保持され、さらに、そのシール
部材を厳密な寸法精度に製造する必要もない粉体
充填装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本考案の粉体充填装置は、上下に離隔可能にな
つた上部半体および下部半体を有した減圧ケース
内に、該上部半体と下部半体とが気密状態に接合
された状態で封入された容器の内部および該容器
を取り囲む減圧ケースの内部を減圧し、減圧され
た容器内へ粉体を落下させると共に、該容器を取
り囲む減圧ケースの内部の圧力を上昇させる粉体
充填装置であつて、 前記上部半体又は下部半体のいずれか一方の接
合端部に、外径が他部よりも小径になつた薄肉状
に形成され、他方の接合端部内に基部を除く先端
側が挿入されるように設けられた嵌合部と、 該嵌合部の基部に外周側に向けて段差状に連設
された平坦な係止面と、 該嵌合部の基部に外嵌され、前記上部半体と下
部半体とが接合された状態で、他方の接合端部の
先端面と該係止面とにより圧接される弾性を有す
る環状のシール部材と、 を具備しており、そのことにより上記目的が達成
される。

（実施例） 以下に本考案を実施例について説明する。

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に充填す
る際に用いられる。該粉体充填装置は、第２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１０の下方に配設され、トナーが充填される容
器１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ツパー１１と、該トナー
ホツパー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１２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ツパー１１から減圧ケース２
０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２
２は上部半体２１に接合される。

両者が接合される部分は、第１図に示すよう
に、上部半体２１の下端部内に下部半体２２の上
端部が挿入されるように、下部半体２２の上端部
内周面が上方に突出した嵌合部２２ａになつてい
る。今少し説明すると、下部半体２２の上端部
は、外径が下部よりも小径になつた薄肉状に形成
され、この薄肉部の基部（下端部）を除く上端側
が嵌合部２２ａになつている。嵌合部２２ａの外
径は上部半体２１の内径より僅かに小さくなつて
いる。また、嵌合部２２ａの下端には外周側に向
けて段差状に連設された平坦な係止面２２ｂが設
けられている。この係止面２２ｂの外周端は上部
半体２１の外周端よりも外方に位置している。す
なわち、下部半体２２の嵌合部２２ａを除く部分
の外径は上部半体２１の外径よりも若干大径にな
つている。嵌合部２２ａの下端部には、断面方形
状の環状シール部材２３が、下面を係止面２２ｂ
に接触させた状態で外嵌されている。該シール部
材２３は、ゴム等の弾性材料よりなり、嵌合部２
２ａを若干締め付けた状態で、該嵌合部２２ａの
外面側に保持されている。シール部材２３の幅
は、係止面２２ｂの幅にほぼ等しい。

下部半体２２が上昇するようにエアーシリンダ
７０が駆動されると、上部半体２１の下端部内に
下部半体２２の嵌合部２２ａが挿入され、上部半
体２１の下端面がシール部材２３の上面に圧接さ
れる。これにより、上部半体２１と下部半体２２
とが気密に接合されて、減圧ケース２０内が気密
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３０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２
４内に粉体供給管路３０の下端部が挿通されてい
る。粉体供給ノズル２４の外周面には、軟質ゴム
製のパツキン２５ａを係止するために当接面部２
５が設けられている。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になつている。ノズル部２６の下端
面の中心部には、粉体供給管路１２の下端面が、
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、減圧ケース内に保持さ
れる容器１の充填口２の内径と略等しくされてい
る。

減圧ケース２０の下部半体２２には、トナーが
充填される例えば円筒状の容器１を保持して、こ
の容器１を昇降させる容器昇降手段６０が設けら
れている。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
容器１の下端部を保持する保持枠６２ａが設けら
れ、この保持枠６２ａが容器１の下部に嵌合し
て、該容器１を略鉛直状態に保持できるようにな
つている。該容器１は、下部半体２２が下降され
て上部半体２１から分離された状態で下部半体２
２内に挿入され、該昇降台６２上に載置される。
容器１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１が上昇してその充填口２に粉
体供給ノズル２４のノズル部２６が挿入される。
そして、下部半体２２が上部半体２１に気密に接
合された状態では、容器１は、押しばね６３にて
上方へ押圧されて、充填口２の上端がパツキン２
５ａ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４
７とを有している。圧力上昇手段５０は、減圧ケ
ース２０に取付けられた大気導入管５１と、該大
気導入管５１に介装された開閉弁５２および流量
調整弁５３とを有している。

このような構成の粉体充填装置により、トナー
は次のように容器１内に充填される。まず、トナ
ーホツパー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２
２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、容器１を、その充填口２
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を上昇させるべ
く、エアシリンダ７０を動作させる。これによ
り、下部半体２２の上端部に設けられた嵌合部２
２ａが、上部半体２１の下端部内に挿入されて、
上部半体２１の下端面がシール部材２３の上面に
圧接される。このようにして、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１は、押しばね６３により上方へ
付勢され、その充填口２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１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４
６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１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、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１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１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１の内部と、該粉体充填用容器８０を取り囲
む減圧ケース２０内の圧力が平衡状態で、予め設
定された略真空状態である減圧状態になると、開
閉弁４２および４６は閉状態にされる。

とき、減圧ケース２０の上部半体２１と下部半
体２２との間に介装されたシール部材２３は、上
部半体２１の下端面と下部半体２２の係止面２２
ｂとの間に圧縮された状態になつている。しか
も、シール部材２３は、下部半体２２の嵌合部２
２ａに外嵌され、該シール部材２３の内周面が嵌
合部２２ａ外周面に圧接された状態になつている
ために、減圧ケース２０内が略真空状態まで減圧
された状態でも、シール部材２３が減圧ケース２
０内に吸引されるおそれがない。従つて、上部半
体２１と下部半体２２との間から減圧ケース２０
内に外気が進入するおそれがない。

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。開閉弁１３が開状態にされることによ
り、トナーホツパー１１内に貯留されていたトナ
ーが、粉体供給管路１２を介して容器１内へ高速
で落入される。

容器１にトナーが落入されるに際して、容器１
内が減圧されているために、容器１内に落入され
たトナーは空気をほとんど含まないために、容器
１内にはトナーが高密度で充填される。さらに、
開閉弁１３の開放と同時に、大気導入管５１に介
装された開閉弁５２が開状態にされるので、減圧
ケース２０内には、大気導入管５１から流量調整
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内の圧力が上昇する。この
ため、容器１内にトナーが落入することにより、
容器１内の圧力が上昇しても、容器１の内部と外
部の圧力が平衡しているので、容器１が破損され
るおそれがない。

トナーホツパー１１内のトナーがすべて容器１
内に充填されると、エアシリンダ７０が、下部半
体２２を下降させるべく駆動される。これによ
り、減圧ケース２０の上部半体２１の下端部内か
ら、下部半体２２の嵌合部２２ａが引き抜かれ、
引き続き、容器１の充填口２より粉体供給ノズル
２４のノズル部２６が引き抜かれる。そして、上
部半体２１から下部半体２２が完全に離隔される
と、トナーが充填された容器１が下部半体２２内
より取り出される。

減圧ケース２０のメンテナンスを行う場合に
は、下部半体２２の嵌合部２２ａからシール部材
２３を取外し、メンテナンス後は、該シール部材
２３を嵌合部２２ａに再装着する。このとき、シ
ール部材２３は、その弾性力により嵌合部２２ａ
の外周面に圧接されて保持されているだけである
ので、該シール部材２３の装着および取り外しを
極めて簡単に行うことができる。

しかも、シール部材２３の内周径が嵌合部２２
ａの外径よりも小さくても、嵌合部２２ａの外周
面に沿つてシール部材２３が変形するために、シ
ール部材２３は嵌合部２２ａの全周に密着され
る。従つて、シール部材２３の寸法許容範囲が広
がり、その設計および製作が容易になる利点があ
る。

なお、上記実施例では、シール部材が外嵌され
る嵌合部を下部半体に設けたが、上部半体の下端
部に嵌合部を設けてシール部材を保持するように
してもよい。

さらに、上記実施例では、カートリツジ内部お
よび外部の減圧を、２系統の減圧経路により行う
ようにしたが、このような２系統の減圧経路に限
らず、例えば、本願出願人の出願である特開平１
−124503号公報に開示されているような１系統の
減圧経路を使用してもよい。

（考案の効果） 本考案の粉体充填装置は、このように、減圧ケ
ースの上部半体と下部半体における一方に設けら
れた嵌合部に環状のシール部材が外嵌されている
ために、減圧された減圧ケース内にシール部材が
引き込まれるおそれがなく、減圧ケース内の気密
性が確保される。また、減圧ケースにシール部材
を固着する必要がなく、シール部材の装着および
取り外しが容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の粉体充填装置の一例における
その減圧ケースの結合部を示す断面図、第２図は
その全体の概略図、第３図は従来の粉体充填装置
の概略図、第４図はその減圧ケースの接合部の断
面図である。 １０……トナー供給器、２０……減圧ケース、
２０……上部半体、２２……下部半体、２２ａ…
…嵌合部、２２ｂ……係止面、２３……シール部
材、４０……減圧手段、５０……圧力上昇手段、
６０……容器昇降手段。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 上下に離隔可能になつた上部半体および下部半
   体を有した減圧ケース内に、該上部半体と下部半
   体とが気密状態に接合された状態で封入された容
   器の内部および該容器を取り囲む減圧ケースの内
   部を減圧し、減圧された容器内へ粉体を落下させ
   ると共に、該容器を取り囲む減圧ケースの内部の
   圧力を上昇させる粉体充填装置であつて、 前記上部半体又は下部半体のいずれか一方の接
   合端部に、外径が他部よりも小径になつた薄肉状
   に形成され、他方の接合端部内に基部を除く先端
   側が挿入されるように設けられた嵌合部と、 該嵌合部の基部に外周側に向けて段差状に連設
   された平坦な係止面と、 該嵌合部の基部に外嵌され、前記上部半体と下
   部半体とが接合された状態で、他方の接合端部の
   先端面と該係止面とにより圧接される弾性を有す
   る環状のシール部材と、 を具備する粉体充填装置。