JPH07110291A

JPH07110291A - 粉体サンプラ

Info

Publication number: JPH07110291A
Application number: JP25301893A
Authority: JP
Inventors: Yuji Nogami; 雄司野上; Keisuke Kato; 敬介加藤
Original assignee: Nikkiso Co Ltd
Current assignee: Nikkiso Co Ltd
Priority date: 1993-10-08
Filing date: 1993-10-08
Publication date: 1995-04-25

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単な構造を有し、正確な採取量で粉体を採
取することのできる粉体サンプラを提供することであ
る。【構成】この発明は、その先端外周面に切欠凹部を有
し、および前記切欠凹部がプロセスライン内外を出没可
能に形成されかつその軸線を中心にして回転可能に形成
されてなるシャフトと、前記シャフトの外周面に接触可
能に形成されてなるダストシールとを有してなることを
特徴とする粉体サンプラである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粉体サンプラに関し、
詳しくは構造が簡単であり、正確な採取量をもって粉体
を採取することのできる粉体サンプラに関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】プロセス
ラインでサンプリングを行ない、得られた粉体試料を分
析することが、工程管理や品質管理等を目的として重要
である。プロセスラインより粉体をサンプリングする従
来の手段として、図２に示すような粉体サンプラが知ら
れている。

【０００３】図２は、プロセスラインより粉体であるト
ナーをサンプリングするための粉体サンプラを示す。こ
の粉体サンプラＡはプロセスラインＰに設置される。こ
の粉体サンプラＡによるサンプリングは、シャフト４に
固定されたカップ１をプロセスラインＰ内に挿入するこ
とにより行なわれる。図２は、カップ１をプロセスライ
ンＰ内に挿入した状態を示し、この状態でプロセスライ
ンＰ内を落下するトナーの一部がカップ１に採取され
る。その後、カップ１は後述の手段により水平方向に後
退してホッパ２の上方に持ち来され、そこでシャフト４
がその軸線を中心にして回転することにより、固定され
たカップ１も回転して二点鎖線ａで示されるように逆さ
状態になる。これによって、採取されたトナーはホッパ
２に投出され、取出口３より外部に排出される。排出さ
れたトナーは各種の処理系を経て計測あるいは分析に供
される。なお、カップ１を何度か回転させることによ
り、前記試料投出時に、採取したトナーの一部がカップ
１に残留するのが防止される。

【０００４】前記シャフト４のその軸線を中心とした回
転は、シャフト４のプロセスラインＰ内へ挿入されるシ
ャフト先端とは反対の端部に取り付けられたロータリア
クチュエータ５により行なわれる。

【０００５】また、前記カップ１のプロセスラインＰ内
への挿入および水平方向の移動は、カップ１を保持する
シャフト４の駆動により行われる。すなわち、カップ１
はシャフト４のプロセスラインＰ内へ挿入する側（図に
おいて左側）の一端の先端部よりわずかに内側よりの部
分に固定され、シャフト４の他端部に取り付けられた前
記ロータリアクチュエータ５にはさらにシリンダ（往復
動アクチュエータ）６の作動部６ａが連結されることに
よって、作動部６ａに連動する。

【０００６】図２中、７および８はカップ１の両側に位
置させてシャフト４に取り付けられたシール板で、シャ
フト４のプロセスラインＰ内挿入側先端に設けられたシ
ール板７は、シャフト４が図の右側方向へ移動したと
き、つまりカップ１がホッパ２上方部に位置するとき仕
切板９に密接してプロセスラインＰとホッパ２とを隔離
する。同様に、他方のシール板８は、カップ１がプロセ
スラインＰに挿入されたとき仕切板９に密接してプロセ
スラインＰとホッパ２とを隔離する。

【０００７】しかしながら、このような粉体サンプラに
は、（ａ）カップ１にトナーを採取したとき、その盛高
が採取毎に異なること、（ｂ）トナーをカップ１から完
全に投出することが困難であり、カップ１内にトナーが
残留し易く、残留したトナーが次のサンプリング時に次
の試料中に混入すること、つまり試料にコンタミナーシ
ョンが生じ易いこと、（ｃ）プロセスラインＰとホッパ
２との隔離性が悪くてホッパ２内へ気圧等の外乱により
トナー飛散が発生し易いこと、およびこれらの問題が複
合してサンプリング量にバラツキが発生し、定量採取の
再現性が悪くて分析精度が低いという問題を有してい
た。

【０００８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、本発明の目的は構造が簡単であり、正確に
定量の試料粉体をサンプリングすることのできる粉体サ
ンプラを提供することにある。

【０００９】

【前記課題を解決するための手段】前記課題を解決する
ための請求項１に記載の発明は、その先端外周面に切欠
凹部を有し、および前記切欠凹部がプロセスライン内外
を出没可能に形成されかつその軸線を中心にして回転可
能に形成されてなるシャフトと、前記シャフトの外周面
に接触可能に形成されてなるダストシールとを有してな
ることを特徴とする粉体サンプラであり、請求項２に記
載の発明は、採取部をプロセスラインに挿入して落下す
る粉体を採取した後、上記採取部をホッパ上方部におい
て回転させて上記採取した粉体を投出するようにした粉
体サンプラにおいて、上記プロセスラインと上記ホッパ
上方部との間を貫通し、スライドかつ回転可能なシャフ
トを設け、上記採取部を該シャフトの切欠凹部により形
成すると共に、上記シャフトを上記プロセスラインと上
記ホッパとを隔離するダストシールに密接挿通するよう
に構成したことを特徴とする粉体サンプラであり、請求
項３に記載の発明は、上記ダストシールの位置より若干
上記プロセスライン側に寄った位置に、上記シャフトが
挿通する除去板を設けたことを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載の粉体サンプラであり、請求項４に記載の
発明は、上記ホッパ上方部に位置し下向きの上記切欠凹
部に端部が挿入可能なかき取り棒を設けたことを特徴と
する特許請求の範囲第２項または第３項記載の粉体サン
プラであり、請求項５に記載の発明は、上記ホッパ上部
に該部を開閉するシャッタを設けたことを特徴とする特
許請求の範囲第２項〜第４項のいずれかに記載の粉体サ
ンプラである。

【００１０】

【作用】請求項１に記載の粉体サンプラにおいては、先
ず初期状態として、縦に配置されたプロセスラインの外
側に切欠凹部が存在するような位置で、かつ切欠凹部の
開口部が上方に向けられた状態でシャフトが待機してい
る。粉体を採取するには、切欠凹部が上記状態を維持し
た状態でシャフトが前進し、切欠凹部がプロセスライン
中に挿入される。プロセスライン内には粉体が流通落下
しているので、切欠凹部内に粉体が収容される。所定時
間の経過後にシャフトを後退させる。このとき、切欠凹
部に収容された粉体が切欠凹部の開口部で山盛り状態に
なっていたとしても、シャフトが後退するときにダスト
シールが山盛り状態の粉体を擦り切る。切欠凹部が前記
ダストシールを通過した後には、切欠凹部における粉体
は擦り切り状態になっている。シャフトが初期状態の位
置にまで退避すると、シャフトがその軸線を中心にして
回転する。シャフトの回転により、切欠凹部の開口部が
下方に向けられるので、切欠凹部内の粉体が落下する。

【００１１】このように、シャフトには、切欠凹部が設
けられ、シャフトが前後進および軸線中心の回転が可能
に形成され、またダストシールがシャフトに接触して設
けられているので、請求項１に記載された構成の粉体サ
ンプラは、構造が極めて簡単であり、しかも正確な採取
量でもって粉体を採取することができるようになってい
る。

【００１２】請求項２〜３に記載された粉体サンプラに
おいては、初期状態として、シャフトの先端部がプロセ
スラインの外側にあり、切欠凹部が上方を向くようにし
てシャフトが退避した状態にある。

【００１３】粉体を採取するには、先ず、シャフトをプ
ロセスラインに挿入する。プロセスライン中を落下する
粉体を、採取部である切欠凹部で受ける。所定時間の経
過後にシャフトをプロセスラインから退避させる。この
とき、採取部においては粉体が山盛り状態になってい
る。シャフトを退避させると、ダストシールがシャフト
に密接しているので、山盛り状態の粉体がダストシール
で擦り切られる。シャフトが初期状態に戻ったときに
は、切欠凹部における粉体は擦り切り状態になってい
る。シャフトをその軸線を中心にして回転させて採取部
である切欠凹部を下方に向けると、採取部に収容されて
いる粉体がホッパ内に落下する。

【００１４】この粉体サンプラにおいて、前記ダストシ
ールの位置より若干前記プロセスライン側に寄った位置
に、前記シャフトが挿通する除去板を設けておくと、採
取部で山盛り状態になっている粉体をこの除去板とダス
トシールとで擦り切ることになるので、粉体の定量採取
がより一層確実になる。

【００１５】この粉体サンプラにおいては、前記ホッパ
の上方部に、下向きの上記切欠凹部に先端部が挿入可能
なかき取り棒を設けておくと、粉体をホッパに投入した
後に採取部である切欠凹部内の残留粉体を前記かき取り
棒でかき取ることができ、切欠凹部内での粉体の残留を
皆無にすることができるようになる。

【００１６】この粉体サンプラにおいては、前記上記ホ
ッパ上部に該部を開閉するシャッタを設けているので、
必要時にのみホッパ上部を開いて採取された粉体をホッ
パ内に受け入れることができるようになる。したがっ
て、ホッパ内に正確に粉体が供給されるようになる。こ
れによっても粉体の採取量が正確になる。

【００１７】

【実施例】

（実施例）以下、本発明の一実施例である粉体サンプラ
について、図１を参照しながら説明する。

【００１８】図１は粉体サンプラＢの断面説明図であ
る。なお、従来の図２に示す従来の粉体サンプラＡと共
通する構成部分には同じ符合を付してある。

【００１９】図１に示すように、粉体サンプラＢは、縦
方向に立設した導管であるプロセスラインＰの周面に、
設けられる。

【００２０】すなわち、プロセスラインＰの外周面に
は、フランジ１１’を周端部に有する開口部が設けられ
る。このフランジ１１’と粉体サンプラＢにおける外側
ケース１０の一端開口部端に設けられたフランジ１１と
を重ねて密接に結合することにより、プロセスラインＰ
の周面に、プロセスラインＰの軸線に直交する方向に、
粉体サンプラＰが、取りつけられる。

【００２１】このプロセスラインＰにおいては、前記開
口部における下方面が傾斜面に形成されている。

【００２２】この粉体サンプラＢのケース１０の、プロ
セスラインＰ側の一端開口部には、その一端開口部を閉
鎖するように設けられた隔壁とその隔壁の中心部に設け
られた筒状体とが設けられている。その筒状体内には軸
受け１３が設けられ、その軸受け１３の前後には環状の
ダストシール１４，１５が設けられている。その隔壁の
プロセスラインＰに向かう面には、前記筒状体の軸線を
共有する軸線を有する円形挿通孔２６ａを有し、プロセ
スラインＰにおける開口部の大部分を覆蓋するが、前記
傾斜面とは所定の間隔を有する下端部を備えることによ
りプロセスラインＰにおける開口部の一部を解放状態に
している覆蓋板２６を備える。

【００２３】前記軸受け１３には、シャフト１２が、こ
の軸受け１３内で前記シャフト１２がスライド可能に、
支持されている。そのシャフト１２の先端部であって先
端より内側の外周上面には切欠凹部１２ａが開設され
る。このシャフト１２における前記切欠凹部１２ａの開
設位置は、このシャフト１２が退避した場合に、切欠凹
部１２ａが後述するホッパ１８の上方に位置し、かつシ
ャフト１２の先端部が軸受け１３により軸支されるよう
に、決定される。前記円形挿通孔２５ａの直径は、この
シャフト１２の直径よりもわずかに大きな寸法に決定さ
れている。

【００２４】前記粉体サンプラＢのケース１０の底面に
は、ホッパ１８が設けられている。このホッパ１８の下
端開口部は、たとえば試料受器に連絡するパイプ（図示
せず。）が接続されている。このホッパ１８のケース１
０における開口部には、この開口部を覆蓋するようにシ
ャッタ１９が配置されている。このシャッタ１９は、板
状であり、ケース１０の内部に配置された第２エアーシ
リンダー２０の駆動により前記ホッパ１８の開口部を閉
鎖しあるいは開放することができるようになっている。
このシャッタ１９の開閉動作は、前記シャフト１２の後
進動作と同期しており、シャフト１２が後退するにつれ
てシャッタ１９も退避動作をすることによりホッパ１８
の開口部が開くようになっており、シャフト１２におけ
る切欠凹部１２ａがホッパ１８の上部に位置したときに
はホッパ１８が完全に開放された状態になり、シャフト
１２が前進するとその前進につれてシャッタ１９がホッ
パ１８の開口部を閉鎖するようになっている。

【００２５】前記粉体サンプラＢのケース１０の天井面
には、第１エアーシリンダー１７が設けられ、この第１
エアーシリンダー１７における作動ロッド１７ａにはロ
ータリーアクチュエータ１６が結合されている。このロ
ータリーアクチュエータ１６は、前記シャフト１２の後
端部に結合されている。

【００２６】前記粉体サンプラＢのケース１０の天井面
であって、前記ホッパ１８の上方に位置するところに
は、第３アクチュエータ２５が取り付けられている。こ
の第３アクチュエータ２５の作動軸には、先端部をＵ字
状に折曲してなる掻き取り部２４ａを備えた掻き取り棒
２４が結合されている。この掻き取り棒２４は前記第３
アクチュエータ２５により上下動可能になっている。

【００２７】なお、このケース１０内には、前記シャフ
ト１２が前進した場合に、シャフト１２の先端部がプロ
セスラインＰの内壁に衝突しないようにシャフト１２の
前進を阻止する第１ストッパ２１が設けられ、また、前
記シャフト１２が後退した場合に、シャフト１２の後端
部が所定位置以上に後退しないようにシャフト１２の後
進を阻止する第２ストッパ２２が設けられている。

【００２８】次に、以上構成の粉体サンプラの作用につ
いて説明する。

【００２９】初期状態として、シャフト１２が退避して
おり、切欠凹部１２ａの開口部を上方に向けた状態でシ
ャフト１２の先端部が軸受け１３により軸支され、切欠
凹部１２ａがホッパ１８の開口部上方に位置しているも
のとする。

【００３０】粉体を採取するときには、第１エアーシリ
ンダー１７の駆動によりシャフト１２をプロセスライン
Ｐに向けて前進させる。このときにはロータリアクチュ
エータ１６は動作していない。シャフト１２が前進する
と、このシャフト１２の先端部は円形挿通孔２６ａを挿
通し、プロセスラインＰ内に至り、第１ストッパ２１に
より前進が阻止されたところで停止する。停止したと
き、シャフト１２の先端部はプロセスラインＰの内壁面
に臨み、切欠凹部１２ａは上方に向けられた状態になっ
ている。

【００３１】この状態のとき、プロセスラインＰ内を落
下流通している粉体が前記切欠凹部１２ａ内にたまり、
所定時間の経過後においては、粉体が切欠凹部１２ａに
山盛り状態で収容される。

【００３２】次いで、第１エアーアクチュエーター１７
を駆動してシャフト１２を後進させる。シャフト１２が
円形挿通孔２６ａを通過していくと、この円形挿通孔２
６ａを設けた除去板２６によって、シャフト１２の上側
周面に積もった粉体および切欠凹部１２ａにある山盛り
状態の粉体が擦り切られて行く。擦り切られた粉体はプ
ロセスラインＰ内を落下して行く。

【００３３】このように、擦り切られた粉体は全てプロ
セスラインＰ内に戻されるので、試料として必要な量以
上の粉体をプロセスラインＰ外に持ち出すことがなく、
したがって、無駄がない。

【００３４】更にシャフト１２が後進すると、切欠凹部
１２ａが環状のダストシール１２を通過する。このと
き、切欠凹部１２ａにおける、シャフト１２の外周面よ
りわずかに突出して盛り上がっている粉体が前記ダスト
シール１２により擦り切られて、切欠凹部１２ａに収容
されている粉体の上面がシャフト１２の外周面と面一に
なる。このときに擦り切られた粉体は、プロセスライン
Ｐにおける前記開口部の傾斜面に落下し、この傾斜面を
滑落してプロセスラインＰ内に落下して行く。

【００３５】シャフト１２が後進して切欠凹部１２ａが
ダストシール１４を通過し、シャフト１２の後端部が第
２ストッパ２２に到達すると、シャフト１２の後進が停
止する。

【００３６】前記シャフト１２の後進と同期して第２エ
アシリンダー２０が駆動し、シャッター１９が移動して
ホッパ１８の開口部が開放され始める。そして、前記シ
ャフト１２の後進が停止した時点においては、ホッパ１
８の開口部が完全に開放され、しかも、切欠凹部１２ａ
がホッパ１８の上方に位置している。

【００３７】このとき、ロータリアクチュエータ１６が
駆動してシャフト１２がその軸線を中心にして回転する
ことにより、切欠凹部１２ａが回転する。回転により切
欠凹部１２ａに収容されている粉体がホッパ１８内に放
出される。

【００３８】シャフト１２の回転により切欠凹部１２ａ
の開口部が下方に向かうようになったときには、理論的
には切欠凹部１２ａ内の粉体全てがホッパ１８内に放出
されるはずであるが、一部の粉体が切欠凹部１２ａ内に
付着して残留する可能性がある。

【００３９】切欠凹部１２ａ内に残留する粉体は次のよ
うにして除去される。すなわち、第３エアーシリンダー
２５が駆動を開始することにより、掻き取り棒２４が上
下し、これによって掻き取り部２４ａが切欠凹部１２ａ
内に残留する粉体を掻き取る。このような掻き取り操作
の後、第３エアーシリンダー２５の駆動が停止する。次
いで、ロータリアクチュエータ１６が駆動してシャフト
１２が回転し、切欠凹部１２ａの開口部が上方に向いた
ところで、ロータリアクチュエータ１６の駆動が停止し
て初期状態に戻る。

【００４０】（変形例）この発明は前記実施例に限定さ
れるものではなく、この発明の要旨の範囲内で適宜に設
計変形をすることができることは言うまでもない。

【００４１】たとえば、シャフトの前進及び後進を実現
する駆動装置として、前記第１エアーシリンダーに限ら
ず、通常のモータ、ボールネジなど種々の公知の駆動手
段を採用することができる。

【００４２】前記シャフトをその軸線を中心にして回転
させる回転駆動装置として、前記ロータリーアクチュエ
ータに限らず、シャフトの後端部外周に設けた歯車、そ
の歯車に噛合する一個または複数の動力伝達歯車、それ
らの歯車を駆動するモータなどからなる回転駆動装置な
どを挙げることができる。

【００４３】前記軸受けもシャフトの前進後進を妨げる
ことなく、かつシャフトを支持することができる機構で
あるならば、特にその装置構成に制限はない。

【００４４】前記環状のダストシールの材質としては、
シャフトの移動によりシャフトに積もった粉体および切
欠凹部に盛り上がっている粉体を掻き取る機能がある限
りその材質に制限がない。

【００４５】シャフトの前進停止位置および後進停止位
置を規制する手段として、前記第１ストッパおよび第２
ストッパのような機械的構成に限らず、たとえば光電セ
ンサやリミットスイッチなどを所定の停止位置を検出す
ることのできる位置に配置し、それらのセンサから位置
検出信号が出力されるとシャフトの前後進を駆動する駆
動装置の駆動を停止させるようにした制御手段を設けて
構成しても良い。

【００４６】この粉体サンプラは全ての種類の粉体を採
取する場合にも適用することができる。この粉体サンプ
ラで採取するのに好適な粉体としては、合成したポリマ
ー粉、顔料粉、染料粉、無機物質粉、有機物質粉、食物
粉、小麦粉、トナーなど各種の粉体を挙げることができ
る。

【００４７】

【発明の効果】この発明によれば、余剰粉体はダストシ
ールによって確実に除去されるので、粉体の採取量はよ
り正確となり、ダストシールによりプロセスラインから
漏洩する粉体を確実に遮断することができる。また、除
去板を設けることにより上記余剰粉体の除去を助長する
ことができる。また、ホッパへ投出する際にはかき落と
すようにすれば採取部の粉体残留量を確実に少なくする
ことができ、再現性の良い定量サンプリングが可能とな
る。さらにホッパの上部にシャッタを設けることにより
処理系の蒸気等の影響を遮蔽することができ、残留トナ
ーの付着による故障、腐食等を極力避け、清掃メンテナ
ンスの頻度を低くすることもできる。

【００４８】この発明の粉体サンプラは、シャフトの外
周面に切欠凹部ないし採取部を設けているので、従来の
構造の粉体サンプラに比べて極めて簡単な構造を有して
いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例である粉体サンプラを
示す断面説明図である。

【図２】図２は従来の粉体サンプラを示す断面説明図で
ある。

【符合の説明】

Ｂ・・・サンプラ、Ｐ・・・プロセスライン、１２・・
・シャフト、１２ａ・・・切欠凹部、１４、１５・・・
ダストシール、１８・・・ホッパ、１９・・・シャッ
タ、２４・・・掻き取り棒、２６・・・除去板、２６ａ
・・・円形挿通孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】その先端外周面に切欠凹部を有し、およ
び前記切欠凹部がプロセスライン内外を出没可能に形成
されかつその軸線を中心にして回転可能に形成されてな
るシャフトと、前記シャフトの外周面に接触可能に形成
されてなるダストシールとを有してなることを特徴とす
る粉体サンプラ。
【請求項２】採取部をプロセスラインに挿入して落下
する粉体を採取した後、上記採取部をホッパ上方部にお
いて回転させて上記採取した粉体を投出するようにした
粉体サンプラにおいて、上記プロセスラインと上記ホッパ上方部との間を貫通
し、スライドかつ回転可能なシャフトを設け、上記採取
部を該シャフトの切欠凹部により形成すると共に、上記
シャフトを上記プロセスラインと上記ホッパとを隔離す
るダストシールに密接挿通するように構成したことを特
徴とする粉体サンプラ。
【請求項３】上記ダストシールの位置より若干上記プ
ロセスライン側に寄った位置に、上記シャフトが挿通す
る除去板を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第２
項記載の粉体サンプラ。
【請求項４】上記ホッパ上方部に位置し下向きの上記
切欠凹部に端部が挿入可能なかき取り棒を設けたことを
特徴とする特許請求の範囲第２項または第３項記載の粉
体サンプラ。
【請求項５】上記ホッパ上部に該部を開閉するシャッ
タを設けたことを特徴とする特許請求の範囲第２項〜第
４項のいずれかに記載の粉体サンプラ。