JPH10508114A - 材料分配装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 微粒子材料分配装置は、分配すべき材料（Ｔ）を貯蔵するためのホッパー（２３）と、放出ノズル（１３）を有する放出チューブ（１２）と、貯蔵されている材料（Ｔ）をホッパーから放出チューブ（１２）へ移送するための、スクリューコンベア（２５）含む送り手段とを備えている。スクリューコンベア（２５）によって放出チューブ（１２）へ移送される量を計量する計量手段（３５）によって微粒子材料が調節される。充填すべき容器（Ｃ）を放出ノズルに対して位置決めすることにより、材料（Ｔ）が容器に移送される。このとき、スクリューコンベア（２５）は所定量の材料（Ｔ）をホッパー（２３）から放出チューブ（１２）へ移送する。容器（Ｃ）からの材料を含有する空気（Ｔ’）は沈降チューブ（１５）に逃げ、そこで排出空気（Ｔ’）中の材料が鎮静して重力によって容器（Ｃ）中に落ちる。

Description

【発明の詳細な説明】 材料分配装置 本発明は分配装置に関し、特に写真複写機およびレーザプリンタ用のトナー等 の微粒子材料を分配するための装置に関する。「トナー」は複写において使用さ れる語で、普通紙に像を形成する、「インク」の働きをする静電化合物のことを 指す。 自動プロセスにおいて微粒子材料を取り扱うのは困難とされている。特に材料 がある容器から別の容器に移されるような場合である。材料がある容器から別の 容器に移される時、排出される空気はいくらかの微粒子を含有する。この手法で は、吸い込むと有害な粒子を含んだ空気をつくり出すため、しばしば不満足な結 果をもたらす。更に蓄積した材料は機械装置に悪影響を与え、また除去するのが 困難であろう。 既に周知の半自動プロセスにおいては、微粒子材料は貯蔵ホッパーから使用用 カートリッジへ分配される。材料はレーザプリンタ、写真複写機等に使用するト ナーで、特定の機械に適応したカートリッジに充填されるために使用される。分 配装置は所定量のトナーをトナーカートリッジのサイズに合わせて計量すること が要求され、ホッパー、垂直に配置されたスクリューコンベア及び分配ノズルか ら成る。この注入プロセスにおいて、空のカートリッジは分配ノズルの下に保持 され、スクリューコンベアは予め設定された回転数だけ回転され、これにより要 求された量の材料がノズルに送られる。排出された空気はは大量のトナーを含有 する。更に微粒子材料は液体のように流れるため、スクリューコンベアから分配 されるトナーの量は許容できないほど変化する。 本発明の目的は上記のような欠点を軽減し、トナー等の微粒子材料用の改善さ れた分配装置を提供することである。 従って、本発明は、 分配すべき材料を貯蔵するためのホッパーと、 放出ノズルを有する放出チューブと、 貯蔵されている材料をホッパーから放出チューブへ移送するための送り手段と 、 送り手段によって放出チューブへ移送される材料を調整するための微粒子材料 計量手段と、 沈降チューブとを備え、 材料を充填すべき容器が放出ノズルに近接配置され、送り手段は所定量の材料 をホッパーから放出チューブへ移送し、また容器から排出された、材料を含有す る空気は沈降チューブに入り、そこで排出空気中の材料が鎮静して重力によって 容器中に落ちるようにしたことを特徴とする微粒子材料分配装置を提供する。 送り手段はスクリューコンベアを含むことが便利である。 スクリューコンベアを通過して運ばれる微粒子材料がスクリューコンベアに残 るかまたはホッパーに戻るように微粒子材料にバイアスが加えられるようにスク リューコンベアが配置され、スクリューコンベアが止まると材料の流れも停止す るようになっているのが有利である。 余分な材料がホッパーから放出チューブに漏れるのを防ぐために、スクリュー コンベアは好ましくはほぼ水平に置かれる。 スクリューコンベアは、定速度モーターによって回転されるのが有利である。 計量手段は、スクリューコンベアの回転数を調節するためのタイマ式スイッチ 手段を含むのが便利であり、これにより送り手段を通過して送り出される材料は 、正確且つむらなく計量される。 好ましい実施態様においては、放出チューブおよび沈降チューブは垂直に配置 されたチューブの一部を形成しており、チューブの上端部から離れたところに位 置する結合点に、スクリューコンベアにより材料が送られる。材料は、結合点か らチューブの下端部に位置する放出ノズルへ落ち、排出された空気は放出チュー ブを通って上方へ逃げ、沈降チューブ中に出る。そこで、排出された空気に含有 された材料は鎮静し、重力によって放出ノズルに近接配置された容器中へ落ちる 。 本装置は、放出ノズルの下に位置する容器保持手段を有し、この保持手段が、 容器をノズルと気密係合させるよう動作可能なバイアス手段を有するプレートを 含むことが有利である。 種々の容器注入孔との気密係合を容易にするためにノズルがテーパー形状を有 するのが便利である。 ホッパーには、攪拌機が任意的に設けられる。この攪拌機は、好ましくはスク リューコンベア、またはスクリューコンベアモーターによって駆動される回転ブ レードを含む。 この装置は、好ましくは一つの大きなホッパー、多数の送り手段、およびそれ に結合した放出チューブを含む。 以下、添付の図面を参照しながら本発明について更に詳しく述べる。この図面 は、本発明による分配装置の一実施態様を示すものであるが、これは単に例示に すぎない。 図１は分配装置の正面図である。 図２は分配装置の側面図である。 図３は図１のIII−III線に沿った装置の側断面図である。 最初に図面の内、図１および図２を参照する。分配装置１０は２つの分配口を 有し、各々は分配ノズル１３を有する分配チューブ１２から成る。各分配チュー ブ１２の上には、空気を放出するために端部が開いた沈降チューブ１５が配置さ れている。 更に装置１０は、図３に詳しく示すように、ホッパー２３及び各分配口のため のスクリューコンベア２５を収容するハウジング２０を含む。使用時、トナーＴ を充填すべきトナーカートリッジＣはスプリングによってバイアスのかけられた プレート３０の上に置かれる。プレートはカートリッジＣを不慮の損傷から守る ための発泡パッド３２を有している。カートリッジＣは注入孔を有し、この注入 孔が分配ノズル１３と係合される。分配ノズル１３はテーパー形状となっており 、ノズルとカートリッジ注入孔との間が実質的にシールされた形態で接触する。 コントロールパネル３５は各分配口に設けられている。各コントロールパネル３ ５にはＬＥＤまたはＬＣＤディスプレイ３６、予めプログラムできるファンクシ ョンキー３７および数値入力キー３８が設けられている。カートリッジＣを充填 する時、使用者はパネル３５から機能を選択し、対応するキー３７、３８の一つ を押す。モーター４０は、選択された入力によって決定された期間、一定の速度 でスクリューコンベア２５を回転させる。スクリューコンベア２５の回転につれ 、 ホッパー２３からのトナーは、スクリューコンベア２５に沿って送られ、重力に よって分配チューブ１２内に落ちる。トナーＴはノズル１３を介してカートリッ ジＣに流れ込む。カートリッジＣにトナーＴが充填されるにつれ、トナーによっ ておしのけられた空気がノズル１３を介して押し戻される。この排出空気はトナ ー微粒子Ｔ’を含有し、分配チューブ１２を通過して上方へ移動し、沈降チュー ブ１５に入る。排出空気の乱れが減少するとトナー微粒子Ｔ’の動きも静まり、 下降して分配チューブ１２へ戻る。実質的に清浄な排出空気は、沈降チューブ１ ５の頂部開口を介して外部に逃げる。 スプリングによってバイアスのかけられたプレート３０および先細形の分配ノ ズル１３によって、種々のカートリッジＣを充填できる。容積の大小に係わらず 、必要な重量、または必要とされるトナーの容量に比例する期間スクリューコン ベア２５を作動させることによって、カートリッジに所定量のトナーを正確に満 たすことができる。 分配されるトナー量の精度は、精密に制御された期間でのスクリューコンベア ２５の定速回転に依存し、またスクリューコンベア２５の向きにも依存する。ス クリューコンベアは水平に配置されているため、スクリューコンベアの回転が一 旦止まると分配チューブへのトナーの供給も止まる。もし、従来技術のようにス クリューコンベアの分配端がスクリューコンベアのホッパー供給端よりかなり低 い場合、トナーの流れ特性が精度に影響を与える。例えば、スクリューコンベア の回転が止まってもトナーが短期間ランダムに流れ続ける。本発明における別の 実施態様では、スクリューコンベアの分配端はホッパー供給端よりもかなり高い 位置にある。この実施態様（図示なし）ではホッパーの貯蔵容量を増加でき、分 配される材料の量も正確に維持できる。 本発明は、レーザプリンタ等のプリンタおよび写真複写機に使用するトナー用 の分配装置を対象にしたものであるが、この装置はいかなる微粒子材料を分配す る場合にも適していることは明白であろう。 ホッパー２３には、トナーＴが固まるのを防ぐための攪拌機が任意的に設けら れる（図示なし）。攪拌機は直接スクリューコンベア２５から、またはモーター ４０から直接動力を得る。 本発明の実施態様はモジュール形式への使用にも適用でき、これにより分配装 置列の組み立ても可能となる。 言うまでもなく、本発明は本明細書に例示として記載された特定の細部に限定 されるものではなく、添付の請求の範囲内で種々の変形および変更が可能である 。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年９月９日 【補正内容】 明細書 材料分配装置 本発明は分配装置に関し、特に写真複写機およびレーザプリンタ用のトナー等 の微粒子材料を分配するための装置に関する。「トナー」は複写において使用さ れる語で、普通紙に像を形成する、「インク」の働きをする静電化合物のことを 指す。 自動プロセスにおいて微粒子材料を取り扱うのは困難とされている。特に材料 がある容器から別の容器に移されるような場合である。材料がある容器から別の 容器に移される時、排出される空気はいくらかの微粒子を含有する。この手法で は、吸い込むと有害な粒子を含んだ空気をつくり出すため、しばしば不満足な結 果をもたらす。更に蓄積した材料は機械装置に悪影響を与え、また除去するのが 困難であろう。 パーフィル（Per-Fil）装置（Per-Fil Industries，Inc.、米国ニュージャー ジー州リバーサイド、０８０７５）によって例示されるような公知の半自動プロ セスにおいては、微粒子材料は貯蔵ホッパーから使用用カートリッジへ分配され る。材料はレーザプリンタ、写真複写機等に使用するトナーで、特定の機械に適 応したカートリッジに充填されるために使用される。分配装置は所定量のトナー をトナーカートリッジのサイズに合わせて計量することが要求され、ホッパー、 垂直に配置されたスクリューコンベア及び分配ノズルから成る。この注入プロセ スにおいて、空のカートリッジは分配ノズルの下に保持され、スクリューコンベ アは予め設定された回転数だけ回転され、これにより要求された量の材料がノズ ルに送られる。排出された空気はは大量のトナーを含有する。更に微粒子材料は 液体のように流れるため、スクリューコンベアから分配されるトナーの量は許容 できないほど変化する。 本発明の目的は上記のような欠点を軽減し、トナー等の微粒子材料用の改善さ れた分配装置を提供することである。 従って、本発明は、 分配すべき材料を貯蔵するためのホッパーと、 放出ノズルを有する放出チューブと、 貯蔵されている材料をホッパーから放出チューブへ移送するための全体として 水平に配置された送り手段と、 送り手段によって放出チューブへ移送される材料を調整するための微粒子材料 計量手段と、 沈降チューブと、 材料を充填すべき容器を放出ノズルと密封係合させるよう動作可能なバイアス 手段とを備え、 使用時、容器が放出ノズルに対して密封状態にされ、送り手段は所定量の材料 をホッパーから放出チューブへ移送し、また容器からの材料を含有する空気は沈 降チューブに逃げ、そこで排出空気中の材料が鎮静して重力によって容器中に落 ちるようにしたことを特徴とする微粒子材料分配装置を提供する。 送り手段は、ほぼ水平に配置されたスクリューコンベアを含むことが好ましい 。 スクリューコンベアを通過して運ばれる微粒子材料がスクリューコンベアに残 るかまたはホッパーに戻るように微粒子材料にバイアスが加えられるようにスク リューコンベアが配置され、スクリューコンベアが止まると材料の流れも停止す るようになっているのが有利である。 スクリューコンベアは、定速度モーターによって回転されるのが有利である。 計量手段は、スクリューコンベアの回転数を調節するためのタイマ式スイッチ 手段を含むのが便利であり、これにより送り手段を通過して送り出される材料は 、正確且つむらなく計量される。 好ましい実施態様においては、放出チューブおよび沈降チューブは垂直に配置 されたチューブの一部を形成しており、チューブの上端部から離れたところに位 置する結合点に、スクリューコンベアにより材料が送られる。材料は、結合点か らチューブの下端部に位置する放出ノズルへ落ち、排出された空気は放出チュー ブを通って上方へ逃げ、沈降チューブ中に出る。そこで、排出された空気に含有 された材料は鎮静し、重力によって放出ノズルに近接配置された容器中へ落ちる 。 バイアス手段を有するプレートによって放出ノズルに対して容器が密封される のが有利である。 種々の容器注入孔との密封係合を容易にするために放出ノズルがテーパー形状 を有するのが便利である。 好ましくは、ホッパー中の材料を攪拌する手段が設けられる。 この攪拌手段は送り手段によって駆動されるのが有利である。 この装置は、好ましくは単一のホッパー（２３）を含み、また、送り手段（２ ５）とこれに連結した放出チューブを複数組含む。 請求の範囲 １．分配すべき材料（Ｔ）を貯蔵するためのホッパー（２３）と、 放出ノズル（１３）を有する放出チューブ（１２）と、 貯蔵されている材料（Ｔ）をホッパーから放出チューブ（１２）へ移送するた めの全体として水平に配置された送り手段（２５）と、 送り手段（２５）によって放出チューブ（１２）へ移送される材料（Ｔ）の量 を調整するための微粒子材料計量手段（３５）と、 沈降チューブ（１５）と、 材料（Ｔ）を充填すべき容器（Ｃ）を放出ノズルと密封係合させるよう動作可 能なバイアス手段とを備え、 使用時、容器（Ｃ）が放出ノズル（１３）に対して密封状態にされ、送り手段 （２５）は所定量の材料（Ｔ）をホッパー（２５）から放出チューブ（１２）へ 移送し、また容器（Ｃ）からの材料（Ｔ’）を含有する空気は沈降チューブ（１ ５）に逃げ、そこで排出空気中の材料（Ｔ’）が鎮静して重力によって容器（Ｃ ）中に落ちるようにしたことを特徴とする微粒子材料（Ｔ）を分配する装置（１ ０）。 ２．送り手段（２５）がほぼ水平に配置されたスクリューコンベア（２５）を 含む、請求項１に記載の分配装置。 ３．スクリューコンベア（２５）を通過して運ばれる微粒子材料（Ｔ）がスク リューコンベア（２５）に残るかまたはホッパー（２３）に戻るように微粒子材 料（Ｔ）にバイアスが加えられるようにスクリューコンベア（２５）が配置され 、スクリューコンベア（２５）が停止すると材料（Ｔ）の流れも停止するように した、請求項２に記載の分配装置。 ４．計量手段（３５）が、スクリューコンベア（２５）の回転数を調節するた めのタイマ式スイッチ手段を含み、これにより送り手段を通過して送り出される 材料が、正確且つ安定して計量されるようにした、請求項２または３に記載の分 配装置。 ５．放出チューブ（１２）および沈降チューブ（１５）は垂直に配置されたチ ューブの一部を形成しており、チューブの上端部から離れたところに位置する結 合点に、スクリューコンベア（２５）により材料が送られるようにした、請求項 ２〜４の何れかに記載の分配装置。 ６．バイアス手段を有するプレート（３０）によって容器（Ｃ）が放出ノズル （１３）に対して密封状態にされるようにした、上記請求項の何れかに記載の分 配装置。 ７．種々の容器注入孔との密封係合を容易にするために放出ノズル（１３）が テーパー形状を有している、上記請求項の何れかに記載の分配装置。 ８．ホッパー（２３）中の材料（Ｔ）を攪拌するための手段を含む、上記請求 項の何れかに記載の分配装置。 ９．攪拌手段が送り手段（２５）によって駆動される、請求項８に記載の分配 装置。 １０．単一のホッパー（２３）を含み、また送り手段（２５）とこれに連結さ れた放出チューブ（１２）とを複数組含む、上記請求項の何れかに記載の分配装 置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｋ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．分配すべき材料（Ｔ）を貯蔵するためのホッパー（２３）と、 放出ノズル（１３）を有する放出チューブ（１２）と、 貯蔵されている材料（Ｔ）をホッパーから放出チューブ（１２）へ移送するた めの送り手段（２５）と、 送り手段（２５）によって放出チューブ（１２）へ移送される材料（Ｔ）を調 整するための微粒子材料計量手段（３５）と、 沈降チューブ（１５）とを備え、 材料（Ｔ）を充填すべき容器（Ｃ）が放出ノズル（１３）に近接配置され、送 り手段（２５）は所定量の材料（Ｔ）をホッパー（２３）から放出チューブ（１ ２）へ移送し、また容器（Ｃ）からの材料を含有する空気（Ｔ’）は沈降チュー ブ（１５）に逃げ、そこで排出空気（Ｔ’）中の材料が鎮静して重力によって容 器（Ｃ）中に落ちるようにしたことを特徴とする微粒子材料分配装置（１０）。 ２．送り手段（２５）がスクリューコンベアを含む、請求項１に記載の分配装 置。 ３．スクリューコンベア（２５）を通過して運ばれる微粒子材料（Ｔ）がスク リューコンベア（２５）に残るかまたはホッパー（２３）に戻るように微粒子材 料（Ｔ）にバイアスが加えられるようにスクリューコンベア（２５）が配置され 、スクリューコンベア（２５）が停止すると材料（Ｔ）の流れも停止するように した、請求項２に記載の分配装置。 ４．余分な材料（Ｔ）がホッパー（２３）から放出チューブ（１２）に漏れる のを防ぐために、スクリューコンベアがほぼ水平に置かれた、請求項２または３ に記載の分配装置。 ５．計量手段（３５）が、スクリューコンベア（２５）の回転数を調節するた めのタイマ式スイッチ手段を含み、これにより送り手段を通過して送り出される 材料が、正確且つ安定して計量されるようにした、請求項２〜４の何れかに記載 の分配装置。 ６．放出チューブ（１２）および沈降チューブ（１５）は垂直に配置されたチ ューブの一部を形成しており、チューブの上端部から離れたところに位置する結 合点に、スクリューコンベア（２５）により材料が送られるようにした、請求項 ２〜５の何れかに記載の分配装置。 ７．容器をノズル（１３）と気密係合させるよう動作可能なバイアス手段を有 するプレート（３０）によって容器（Ｃ）が放出ノズル（１３）に隣接して保持 されるようにした、上記請求項の何れかに記載の分配装置。 ８．種々の容器注入孔との気密係合を容易にするために放出ノズル（１３）が テーパー形状を有している、上記請求項の何れかに記載の分配装置。 ９．ホッパー（２３）中の材料（Ｔ）を攪拌するための手段を含む、上記請求 項の何れかに記載の分配装置。 １０．攪拌手段が送り手段（２５）によって駆動される、請求項９に記載の分 配装置。 １１．単一のホッパー（２３）を含み、また送り手段（２５）とこれに連結さ れた放出チューブ（１２）とを複数組含む、上記請求項の何れかに記載の分配装 置。