KR100500228B1

KR100500228B1 - 미세 분말체의 충전 방법 및 충전 장치

Info

Publication number: KR100500228B1
Application number: KR10-2003-0005781A
Authority: KR
Inventors: 이치카와히데오; 리모토마사노리; 나카다마사카즈
Original assignee: 가부시키가이샤 리코
Priority date: 2002-01-30
Filing date: 2003-01-29
Publication date: 2005-07-11
Also published as: EP1568609A2; EP1568610A3; EP1568610A2; DE60308237T2; EP1568612A2; EP1334906A2; US20030155035A1; TWI220896B; DE60323864D1; EP1568611A3; CN1276863C; DE60321819D1; EP1334906B1; EP1568609A3; EP1568610B1; TW200302187A; KR20030065400A; CN1435356A; EP1568611B1; DE60308237D1

Abstract

본 발명은 토너의 각종 물성 및 배합성을 손상시키지 않고, 주변에 대한 오염이 적으며, 자동화가 용이하고 또한 취급성이 뛰어나며, 대형 용기 내에 저장되어 있는 토너를 유동화시켜 소형 용기에 신속하고도 정확하게 배분하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 일시 저장 용기로부터의 취출뿐만 아니라 제조 라인 도중에서의 토너 이송용 장치로서도 이용할 수 있는 기술을 제공하는 것을 다른 목적으로 하고, 나아가 정전 잠상 현상용의 분말체 토너의 소망량을 과부족 없이 대형 용기로부터 소형 토너 용기에 충전하는 방법 및 장치, 특히 정전 잠상 현상용 토너에 특별한 스트레스를 주지 않고 작업 환경 및 작업자를 더럽히지 않으며 또한 위험 없이 소망량을 신속하게 소형 토너 용기에 충전하는 방법 및 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

대형 용기 내의 미분말체 토너를 계량조로 이송한 후에 이 계량조로부터 소형 토너 용기에 충전하는 토너 충전 장치로서, 상기 계량조는 충전되는 토너 토출용의 토출 개구부에 이 토출 개구부를 개폐하여 상기 계량조 내로 이송된 토너 중 소정량만을 상기 소형 토너 용기에 충전하기 위한 충전량 규제 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

미세 분말체의 충전 방법 및 충전 장치{APPARATUS AND METHOD OF FILING MICROSCOPIC POWDER}

본 발명은 평균 입경이 미크론 단위인 매우 미세한 정전 잠상 현상용 분말체 토너의 소망량을 과부족 없이 대형 용기로부터 소형 토너 용기에 충전하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 정전 잠상 현상용 토너에 특별한 스트레스를 주지 않고 작업 환경 및 작업자를 더럽히지 않으면서 또 위험 없이 소망량을 신속하게 소형 토너 용기에 충전하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 이와 같은 충전 방법 및 충전 장치는 토너의 제조 공정에서 일시적으로 저장하는 대형 용기로부터 분할 보관이나 출하를 위하여 소구분할 때에도, 또 예컨대 극단적으로는 최종 사용자 측에 있는 소형 토너 용기로 주문(On Demand)에 의해 충전할 때에도 이용할 수 있다.

종래, 정전 잠상 현상용의 분말체 토너를 대형 용기로부터 소구분하여 다른 용기에 충전하는 것은 종종 행해지고 있다. 예컨대, 특허 공개 평 9－193902호 공보에는 내부에 토너 교반용 오거(auger)를 구비하고 저부에 로터리 밸브를 구비한 토너 공급용 용기로부터 토너 받이 용기에 토너 분말체를 충전하는 방법으로, 이 토너 공급용 용기 내에서 교반되고 있는 토너에 기체를 도입하여 토너의 유동성을 높이는 공정, 이 토너를 이송 배관을 이용하여 토너 받이 용기에 이송하고 토너 받이 용기로 이송된 토너를 압축하여 고밀도화로 충전하는 공정을 포함하며, 그 때에 상기 이송 배관의 도중과 토너 공급용 용기의 사이에 순환용 배기관을 마련하고 이 순환용 배기관에 의하여 기체를 분리하며, 분리 기체 중에 수반되는 토너를 이 기체와 함께 상기 토너 공급용 용기에 재차 반송하는 것을 내용으로 하는 토너 분말체의 충전 방법이 개시되어 있다.

그러나, 정전 잠상 현상용 토너는 극히 소입경의 분말체이며, 세라믹 재료 등의 다른 분말체보다 밀도 비중이 비교적 작은 것에 비해 유동성이 나쁘고 응집성이 높으며, 특히 최근에는 현상된 화상의 해상도 상승에 대한 요구에 응답하기 위해 더욱 더 소입경화가 진척되고 있고, 또 에너지 절약화 및 순간 고속 정착의 요구에 응답하기 위해 더욱 더 저온 용해성 수지가 채용되는 경향이 있기 때문에, 응집성 및 타물체 표면에 대한 부착성이나 필름성이 문제가 됨으로써 이들 성질을 개선하고 유동성 저하 및 응집을 피하기 위해 많은 경우, 토너 입자 표면에 유동성 향상제나 응집 방지제 등의 초미립자를 담지시키고, 또 대전 특성 개선을 위한 전하 조절제 초미립자를 담지시킨 형태로 이용되고 있으므로, 토너 표면에 담지시킨 이들 초미립자의 분리, 탈락을 방지하여 대전 특성, 유동성 및 내응집을 유지한다는 관점으로부터는 토너에 과잉 스트레스를 주는 오거나 스크루 컨베이어와 같은 수단에 의한 교반이나 이송은 바람직하지 않다.

특히, 컬러용 토너는 높은 해상성을 얻기 위해 입경이 작고 표면에 유동성 향상제나 대전 조절제, 유동화제, 응집 방지제 및 융착 방지제 등의 성분을 담지하고 있기 때문에, 입자 서로가 얽혀 유동성이 나쁘고, 게다가 강한 외력이 더해지면 토너의 특성을 손상시킬 위험이 있어 로터리 밸브나 오거와 같은 종래의 기계적 처리 장치는 바람직하지 않다.

또, 토너의 뉴매틱(pneumatic) 처리를 위해 토너와 공기를 혼합하면, 매우 미세한 토너의 부유에 의한 토너 구름(토너와 기체의 혼합에 의하여 형성되는 구름 모양의 토너 부유물)이 생겨 취급해야 할 용적이 팽창되는데, 이 토너 구름으로부터 기체를 신속하게 분리하여 취급을 용이하게 하기 위해서는 분리 배관의 구조 형상이나 위치 등만에 의해서는 달성하기 어렵기 때문에 이와 같은 배관 수단을 이용한 이송용 기체의 분리에 의하여 토너의 압축량을 제어하는 것은 어렵다.

또, 극히 미세한 토너를 대상으로 한 경우, 공급 공기량이 너무 많으면 유동상(流動相)이 급속히 확대하여 용이하게 분진상(粉塵相)으로 이행하고 또한 일단 생성한 분진상으로부터 토너를 회수하는 데에 장시간이 필요하거나 주변을 분진으로 오염시키는 경우가 있다. 예컨대, 일단 토너 구름이 형성되면 토너만을 자연 낙하에 의하여 저면에 축적시키려면 수 시간 내지 수십 시간이 필요하다. 큰 토너 구름의 생성을 억제하기 위해, 완만한 공급 공기를 제어하면서 축적되고 있는 토너를 유동화시켜 소구분용의 소형 용기로 이동시키기 위한 조작은 용이하지 않다.

또, 대형 저장 용기로부터 다수의 소구분 용기에 배분하면, 당초 균일하게 혼합되어 있던 토너가 저장 용기 내로 공급하는 공기의 영향으로 차츰 성분 불균일을 발생시키는 경우가 있어 그 대책을 강구할 필요도 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기의 종래 기술을 감안하여 토너의 각 물성 및 배합성을 손상시키지 않고 주변에 대한 오염이 적으며, 자동화가 용이하고 또한 취급성이 뛰어나며, 대형 용기 내에 저장되어 있는 토너를 유동화시켜 소형 용기에 신속하고도 정확하게 배분하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것에 있다. 또, 일시 저장 용기로부터의 취출뿐만 아니라, 제조 라인 도중에 있어서의 토너의 이송용 장치로서도 이용할 수 있는 기술을 제공하는 것에 있다. 나아가 정전 잠상 현상용의 분말체 토너의 소망량을 과부족 없이 대형 용기로부터 소형 토너 용기에 충전하는 방법 및 장치, 특히 정전 잠상 현상용 토너에 특별한 스트레스를 주는 일이 없이 작업 환경 및 작업자를 더럽히지 않으며 또한 위험 없이 소망량을 신속히 소형 토너 용기에 충전하는 방법 및 장치를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 상기 종래 기술을 감안하여 일시 저장용인 플라스틱제 주머니 내의 토너를 충전 장치에 공급함에 있어서, 주위의 작업 환경 및 작업자를 더럽히는 일 없이 또한 위험 없이 소망량을 신속히 충전 장치에 공급하는 장치를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 토너와 같은 극히 미세한 입자로 공중에 비산(飛散) 하기 쉽고(공기와 혼합하기 쉽고), 또한 공기와의 혼합물을 장시간 방치하여도 용이하게 고-액 분리하기 어려운 분말체의 충전 계량에 적절한 분말체의 신규 충전 계량 장치를 제공하는 것에 있고, 특히 계량 후 충전 호퍼 또는 로토로부터 신속하게 수납 용기 중으로 충전할 수 있어 불필요한 공기의 혼합 비율이 적게 밀집하여 충전할 수 있고 또한 소정량을 정확하게 충전할 수 있는 분말체의 신규 충전 계량 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 과제는 본 발명의

(1) [대형 용기 내의 미분말체 토너를 계량조(計量槽)에 이송한 후에 이 계량조로부터 소형 토너 용기에 충전하는 토너 충전 장치로서, 상기 계량조는 충전되는 토너 토출용의 토출 개구부에 이 토출 개구부를 개폐하여 상기 계량조 내로 이송된 토너 중 소정량만을 상기 소형 토너 용기에 충전하기 위한 충전량 규제 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치].

(2) [토너 보급용의 대형 용기내의 미분말체 토너를 계량조에 이송한 후에 이 계량조로부터 소형 토너 용기에 충전하는 토너 충전 장치로서, 상기 계량조는 충전되는 토너 토출용의 토출 개구부에 이 토출 개구부를 개폐하여 상기 계량조 내로 이송된 토너 중 소정량만을 상기 소형 토너 용기에 충전하기 위한 충전량 규제 수단을 구비하고, 상기 대형 용기는 유연한 플라스틱 필름제의 주머니 형상을 하고 있는 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치],

(3) [상기 유연한 플라스틱 필름제의 주머니 형상 대형 용기의 재질이 두께 30~200 ㎛인 것임을 특징으로 하는 상기 제(2)항 기재의 토너 충전 장치],

(4) [상기 유연한 플라스틱 필름제의 주머니 형상 대형 용기의 형식은 평평한 주머니 또는 선단이 가늘어진 주머니인 것을 특징으로 하는 상기 제(2)항 기재의 토너 충전 장치],

(5) [소형 토너 용기에 충전되기 전의 토너로 채워진 상기 유연한 플라스틱 필름제의 주머니 형상 대형 용기는 이 대형 주머니 용기의 일부를 충전기에 걸어 설치함으로써 충전기에 설치되는 것을 특징으로 하는 상기 제(2)항 기재의 토너 충전 장치],

(6) [소형 토너 용기에 충전되기 전의 토너로 채워진 상기 유연한 플라스틱 필름제의 주머니 형상 대형 용기는 이 대형 주머니 용기를 경사판 상에 실어 설치함으로써 충전기에 설치되는 것을 특징으로 하는 상기 제(2)항 기재의 토너 충전 장치],

(7) [상기 대형 주머니 용기와 계량조를 연결하기 위한 커넥터를 구비하고, 이 커넥터는 토너에 유동성을 부여하기 위한 공기 토출용의 다공질 부재를 구비하는 토너 이송관인 것을 특징으로 하는 상기 제(2)항 기재의 토너 충전 장치],

(8) [상기 커넥터 토너 이송관의 상기 대형 주머니 용기측 단면은 이 대형 주머니 용기의 설치 위치와 대체로 일치하는 것을 특징으로 하는 상기 제(7)항 기재의 토너 충전 장치],

(9) [상기 커넥터는 상기 대형 주머니 용기측과 상기 계량조측으로 2 분할 되어 있고, 충전 작업시에는 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 제(7)항 기재의 토너 충전 장치].

(10) [상기 커넥터 및 상기 대형 주머니 용기 중 어느 하나 이상에 과잉 공기의 탈기용 밸브 또는 배기관을 마련한 것을 특징으로 하는 상기 제(7)항 기재의 토너 충전 장치],

(11) [상기 대형 주머니 용기 내의 토너에 대하여 송풍되는 공기의 공급 타이밍(통기 타이밍)은 상기 계량조에 토너를 이송하는 타이밍에 적합하게 간헐적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 상기 제(2)항 기재의 토너 충전 장치],

(12) [상기 통기 타이밍은 상기 계량조로의 토너 이송이 필요하게 되었을 때에 ON 되고, 상기 계량조 내의 토너 분말 면이 규정 위치로 되었을 때 OFF 되도록 제어가 행해지는 것을 특징으로 하는 상기 제(11)항 기재의 토너 충전 장치],

(13) [상기 통기에 이용되는 공기는 제습한 건조 공기인 것을 특징으로 하는 상기 제(11)항 기재의 토너 충전 장치],

(14) [상기 대형 주머니 용기와 계량조를 연결하는 커넥터에 설치되는, 토너에 유동성을 주기 위한 공기 토출용의 다공질 부재가 상기 대형 주머니 용기측의 커넥터 단면에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 제(7)항 기재의 토너 충전 장치],

(15)[상기 다공질 부재는 커넥터 내의 토너 이송관 내의 저면에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 제(14)항 기재의 토너 충전 장치].

(16) [상기 충전량 규제 수단은 충전되는 토너의 자유 토출, 토출 정지, 및 부분 토출로 구성되는 적어도 3단 이상의 단계적 충전량 토출을 수행하는 것을 특징으로 하는 상기 제(1)항 기재의 토너 충전 장치].

(17) [상기 대형 용기와 계량조는 대형 용기의 토너 배출부와 계량조의 토너 입구 사이의 연결관에 의해 연통되고, 상기 계량조는 그 토출 개구부에 상기 대형 용기로부터 상기 연결관을 통하여 도입된 토너를 유동화시켜 계량조의 토출 개구부로부터 상기 소형 토너 용기에 충전하는 제1의 토너 유동화 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 제(1)항 기재의 토너 충전 장치].

(18) [상기 대형 용기와 계량조는 상기 대형 용기의 토너 배출구와 계량조의 토너 입구의 사이의 연결관에 의하여 연통하고 있고, 이 연결관은 상기 대형 용기로부터 배출되는 토너를 유동화시켜 상기 계량조에 도입시키는 제2의 토너 유동화 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 제(1)항 기재의 토너 충전 장치].

(19) [상기 대형 용기는 경사진 내벽 부분을 적어도 일부 구비하고, 이 경사진 내벽 부분에 의하여 내부에 수납된 미분말체 토너가 토너 배출구까지 원활하게 배출되는 것을 특징으로 하는 상기 제(1)항 기재의 토너 충전 장치].

(20) [상기 경사진 내벽 부분은 상기 대형 용기 하부의 호퍼형 구조 부분의 일부인 것을 특징으로 하는 상기 제(19)항 기재의 토너 충전 장치].

(21) [상기 경사진 내벽 부분은 소구배(小勾配)의 골짜기 부분을 구비하고, 이 골짜기부에 미분말체 토너의 원활한 낙하를 촉진하는 유동화를 위한 제3의 토너 유동화 수단이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 제(19)항 기재의 토너 충전 장치].

(22) [상기 대형 용기와 계량조는 상기 연결관의 상부에 설치된 상부 연통관에 의해서도 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 제(17)항 또는 제(18)항 기재의 토너 충전 장치].

(23) [상기 계량조의 토출 개구부의 충전량 규제 수단은 토출 개구부를 구비하는 탄성체 링과, 상기 토출 개구부로부터의 토너 토출을 제어하는 토출 제어 수단으로 구성되고, 이 토출 제어 수단은 상기 계량조 내를 승강하는 토출 제어 레버에 장착된 토출량 제어 부재로 구성되며, 이 토출량 제어 부재는 상기 토출 개구부에 삽입-이탈하여 이 토출 개구부를 개폐하는 원추형의 부재인 것을 특징으로 하는 상기 제(1)항 기재의 토너 충전 장치].

(24) [상기 토출 개구부의 개폐 정도는 상기 토출 제어 레버의 상기 계량조 내에서의 승강 정도에 의존하는 상기 원추형 토출 제어 부재가 상기 탄성체 링의 개구부로 삽입하는 삽입 정도에 의하여 조절되는 것을 특징으로 하는 상기 제(23)항 기재의 토너 충전 장치].

(25) [상기 토출 제어 레버의 승강은 구동 장치에 의하여 행해지는 것을 특징으로 하는 상기 제(23)항 기재의 토너 충전 장치].

(26) [상기 소형 토너 용기 중의 공기를 흡인하도록 상기 소형 토너 용기 중에 삽입되는 흡인관을 구비하고, 이 흡인관의 삽입 개구 단부에는 충전된 토너 입자를 통과시키지 않고 공기만을 통과시키는 메시 부재가 장착된 것을 특징으로 하는 상기 제(1)항 기재의 토너 충전 장치].

(27) [상기 대형 용기와 계량조는 대형 용기의 토너 배출부와 계량조의 토너 입구 사이의 연결관에 의해 연통되고, 상기 계량조는 그 토출 개구부에 상기 대형 용기로부터 상기 연결관을 통하여 도입된 토너를 유동화하여 상기 계량조의 토출 개구부로부터 상기 소형 토너 용기에 충전하는 제1의 토너 유동화 수단을 구비하고, 상기 연결관은 상기 대형 용기로부터 배출되는 토너를 유동화하여 상기 계량조에 도입하는 제2의 토너 유동화 수단을 구비하며, 상기 대형 용기는 내부에 수납된 미분말체 토너가 토너 배출구까지 원활하게 배출되도록 해주고 상기 대형 용기 하부의 호퍼형 구조 부분의 일부인 경사진 내벽 부분을 적어도 일부 구비하고, 상기 경사진 내벽 부분은 미분말체 토너의 원활한 낙하를 촉진하는 유동화를 위한 제3의 토너 유동화 수단이 설치되는 작은 구배의 골짜기 부분을 구비하고, 상기 제 1의 토너 유동화 수단에는 기체를 분출시키기 위한 다수의 미세 구멍이 있고 각 미세 구멍에는 내부에서 서로 연통하고 있는 다공체로 가압 기체를 도입시키는 제1의 기체 도입관이 부설되며, 제2의 토너 유동화 수단에는 기체를 분출시키기 위한 다수의 미세 구멍이 있고 각 미세 구멍에는 내부에서 서로 연통하고 있는 다공체로 가압 기체를 도입시키는 제2의 기체 도입관이 부설되며, 제3의 토너 유동화 수단에는 기체를 분출시키기 위한 다수의 미세 구멍이 있고 각 미세 구멍에는 내부에서 서로 연통하고 있는 다공체로 가압 기체를 도입시키는 제3의 기체 도입관이 부설되는 것을 특징으로 하는 상기 제(1)항 기재의 토너 충전 장치].

(28) [상기 제 1의 기체 도입관은 송기(送氣)를 정지 및 개시하고, 또한 송기량을 조절하는 제1의 송기 조절 밸브를 구비하고, 상기 제 2의 기체 도입관은 송기를 정지 및 개시하고, 또한 송기량을 조절하는 제2의 송기 조절 밸브를 구비하며, 상기 제 3의 기체 도입관은 송기를 정지 및 개시하고, 또한 송기량을 조절하는 제3 송기 조절 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 제(27)항 기재의 토너 충전 장치].

(29) [상기 연결관은 상기 제 2의 기체 도입관으로부터 분출된 기체에 의하여 유동화한 분말체 토너가 상기 대형 용기로부터 계량조로 이송되는 하강 구배를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 제(27)항 기재의 토너 충전 장치].

(30) [상기 대형 용기와 계량조는 상기 연결관의 상부에 설치된 상부 연통관에 의해서도 연결되고, 상기 상부 연통관은 상기 제 1 기체 도입관으로부터 도입된 기체가 상기 계량조를 거쳐 상기 대형 용기로 빠져나가는 상승 구배를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 제(27)항 기재의 토너 충전 장치].

(31) [상기 대형 용기 및 계량조 중 적어도 한쪽에 내부 기압을 증감시키는 압력 조절 수단을 마련한 것을 특징으로 하는 상기 제(1)항 기재의 토너 충전 장치].

(32) [상기 소형 토너 용기로의 충전 분말체 토너량을 관리하기 위한 충전 토너 중량 관리 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 제(1)항 기재의 토너 충전 장치].

(33) [상기 충전 토너 중량 관리 수단은 충전 토너 중량을 측정하기 위한 로드 셀을 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 제(32)항 기재의 토너 충전 장치].

(34) [상기 로드 셀에 의하여 측정된 충전 분말체 토너 중량을 표시하기 위한 모니터 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 제(33)항 기재의 토너 충전 장치].

(35) [상기 충전 토너 중량 관리 수단은 상기 로드 셀에 있어서의 상기 소형 토너 용기의 빈 중량과 토너가 충전된 이 소형 토너 용기의 총중량으로부터 충전이 끝난 토너 중량을 연산하는 연산 처리 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 제(34)항 기재의 토너 충전 장치].

(36) [상기 연산 처리 장치는 입력 수단을 구비하고, 이 입력 수단에 의하여 토너의 충전 예정 중량의 입력, 및 입력된 충전 예정 중량을 변경할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 상기 제(35)항 기재의 토너 충전 장치].

(37) [상기 계량조의 토출 개구부의 충전량 규제 수단은 토출 개구부를 구비하는 탄성체 링과 이 토출 개구부로부터의 토너 토출을 제어하는 토출 제어 수단으로 구성되고, 이 토출 제어 수단은 상기 계량조 내를 승강하는 토출 제어 레버에 장착된 토출량 제어 부재로 구성되며, 이 토출량 제어 부재는 상기 토출 개구부에 삽입-이탈하여 이 토출 개구부를 개폐하는 원추형의 부재이고, 상기 토출 제어 레버의 승강은 구동 장치에 의하여 행해지며, 상기 연산 처리 장치는 상기 연산 결과에 기초하여 상기 구동 장치를 위한 구동 제어 장치로 구동 명령 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 상기 제(36)항 기재의 토너 충전 장치].

(38) [상기 대형 용기와 계량조는 대형 용기의 토너 배출부와 계량조의 토너 입구 사이의 연결관에 의해 연통되고, 상기 계량조는 그 토출 개구부에 상기 대형 용기로부터 상기 연결관을 통하여 도입된 토너를 유동화하여 상기 계량조의 토출 개구부로부터 상기 소형 토너 용기에 충전하는 제1의 토너 유동화 수단을 구비하고, 상기 연결관은 상기 대형 용기로부터 배출되는 토너를 유동화하여 상기 계량조에 도입하는 제2의 토너 유동화 수단을 구비하며, 상기 대형 용기는 내부에 수납된 미분말체 토너가 토너 배출구까지 원활하게 배출되도록 해주고 상기 대형 용기 하부의 호퍼형 구조 부분의 일부인 경사진 내벽 부분을 적어도 일부 구비하고, 상기 경사진 내벽 부분은 미분말체 토너의 원활한 낙하를 촉진하는 유동화를 위한 제3의 토너 유동화 수단이 설치되는 작은 구배의 골짜기 부분을 구비하고, 상기 제1 내지 제3의 토너 유동화 수단 각각에는 기체를 분출하기 위한 다수의 미세 구멍이 있고 각 미세 구멍에는 내부에서 서로 연통하고 있는 다공체로 가압 기체를 도입하는 기체 도입관이 부설되며, 상기 각각의 기체 도입관은 송기를 정지 및 개시하고, 또한 송기량을 조절하는 송기 조절 밸브를 구비하고, 상기 연산 처리 장치는 상기 연산 결과에 기초하여 상기 송기 조절 밸브를 위한 개폐 명령 신호를 송신하는 것임을 특징으로 하는 상기 제(37)항 기재의 토너 충전 장치]에 의해 달성된다.

또한, 상기 과제는 본 발명의

(39) 「충전용 용기의 충전용 개구부에 틈새없이 끼워맞춤 가능한 분말체 배출부를 구비하는 로토(roto)체와, 상기 충전용 용기의 중량을 재치하는 용기 재치(載置) 수단을 구비하는 계량 수단과, 상기 로토체에 피계량 충전 분말체를 계량 공급하기 위한 분말체 계량 공급조를 구비하며, 상기 용기 재치 수단은 상기 충전용 용기의 중량을 측정하기 위한 계량 수단과 상기 충전용 용기의 내부에 충전되어 부풀어진 상태의 분말체로부터 공기를 제거하여 밀집 상태로 하기 위한 내부 공기 제거 수단을 구비하고, 상기 분말체 계량 공급조에는 상기 로토체로 분말체를 배출하기 위한 배출구와 상기 분말체 계량 공급조로 분말체를 공급하기 위한 공급구가 있으며, 상기 분말체 계량 공급조의 배출구에는 분말체의 상기 로토체로의 공급을 단속(斷續)하기 위한 분말체 공급 단속 수단도 마련되는 것을 특징으로 하는 분말체의 계량 충전 장치」,

(40) [상기 로토체는 그 중의 분말체가 이미 상기 충전용 용기로 배출이 끝난 상태인지 아닌지를 외부로부터 식별 가능하고, 상기 계량 수단은 끼워맞춤 상태의 상기 로토체와 상기 충전용 용기의 비어있는 상태에서의 합계 중량과, 또한 상기 로토체와 상기 충전용 용기 및 그 양자에 존재하는 분말체의 합계 중량을 계량할 수 있는 것을 특징으로 하는 제(39)항 기재의 분말체 계량 충전 장치],

(41) [상기 로토체에 분말체가 아직 잔존하고 있는 단계에서 계량된 상기 로토체와 상기 충전용 용기 및 그 양자에 존재하는 분말체의 합계 중량에 근거하여 상기 분말체 계량 공급조의 배출구에 설치된 분말체 공급 단속 수단을 단속시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 제(40)항 기재의 분말체의 계량 충전 장치],

(42) [상기 로토체에 분말체가 아직 잔존하고 있는 단계에서 계량된 상기 로토체와 상기 충전용 용기 및 그 양자에 존재하는 분말체의 합계 중량에 근거하여 부족 분의 분말체를 추가 공급하기 위한 추가 분말체 공급 수단을 더 구비하고, 이 추가 분말체 공급 수단의 분말체 공급 능력이 상기 로토체의 분말체 공급 능력보다 작음으로써 소망 충전량에 이를 때의 미세 조절 공급이 가능한 것을 특징으로 하는 상기 제(40)항 기재의 분말체의 계량 충전 장치],

(43) [상기 충전용 용기의 내부에 충전되어 부풀어진 상태의 분말체로부터 공기를 제거하여 밀집 상태로 하기 위한 상기 내부 공기 제거 수단은 상기 충전용 용기 내부에서 외부로 연신된 배기관인 것을 특징으로 하는 상기 제(39)항 기재의 분말체의 계량 충전 장치],

(44) [상기 배기관은 상기 로토체와 함께 상기 충전용 용기에 착탈이 가능한 상태로 로토체의 상기 분말체 배출부 내에 배치된 것을 특징으로 하는 제(43)항 기재의 분말체의 계량 충전 장치],

(45) 상기 배기관은 상기 충전용 용기의 내부에서 흡인구의 위치를 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 제(43)항 기재의 분말체의 계량 충전 장치],

(46) [상기 충전용 용기의 내부에 충전되어 부풀어진 상태의 분말체로부터 공기를 제거하여 밀집 상태로 하기 위한 상기 내부 공기 제거 수단은 공기 분리용 메시를 구비하는 분말체 표면 압축 수단인 것을 특징으로 하는 상기 제(39)항 기재의 분말체의 계량 충전 장치]에 의해 해결된다.

또한 상기 과제는 본 발명의

(47) [대형 용기내의 미분말체 토너를 계량조에 이송한 후에 이 계량조로부터 소형 토너 용기에 충전하는 토너 충전 방법으로서, 상기 계량조는 충전되는 토너 토출용의 토출 개구부에 이 토출 개구부를 개폐하여 상기 계량조 내로 이송된 토너 중 소정량만을 상기 소형 토너 용기에 충전시키기 위한 충전량 규제 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 토너 충전 방법].

(48) [상기 충전량 규제 수단은 충전되는 토너의 자유 토출, 토출 정지, 및 부분 토출로 구성되는 적어도 3단 이상의 단계적 충전량 토출을 행하는 것을 특징으로 하는 상기 제(47)항 기재의 토너 충전 방법].

(49) [상기 계량조의 토출 개구부에 마련된 제1 토너 유동화 수단에 의하여 소형 토너 용기에 충전되는 토너의 토출이 원활화되는 것을 특징으로 하는 상기 제(47)항 기재의 토너 충전 방법].

(50) [상기 대형 용기와 계량조는 이 대형 용기의 토너 배출구와 이 계량조의 토너 입구 사이의 연결관에 의하여 연통되어 있고, 이 연결관에 마련된 제2의 토너 유동화 수단에 의하여 상기 대형 용기로부터 상기 계량조로 도입되는 토너의 이송이 원활화되는 것을 특징으로 하는 상기 제(47)항 기재의 토너 충전 방법].

(51) [상기 대형 용기로서 경사진 내벽 부분을 적어도 일부 구비하는 대형 용기가 이용되고, 이 경사진 내벽 부분에 의하여 내부에 수납된 미분말체 토너가 토너 배출구까지 원활하게 배출되는 것을 특징으로 하는 상기 제(47)항 기재의 토너 충전 방법].

(52) [상기 경사진 내벽 부분은 상기 대형 용기 하부의 호퍼형 구조 부분의 일부인 것을 특징으로 하는 상기 제(51)항 기재의 토너 충전 방법].

(53) [상기 경사진 내벽 부분은 소구배의 골짜기 부분을 구비하고, 이 골짜기 부분에 미분말체 토너의 원활한 낙하를 촉진하는 유동화를 위한 제3의 토너 유동화 수단이 마련되어 있는 대형 용기를 이용하는 것을 특징으로 하는 상기 제(51)항 기재의 토너 충전 방법].

(54) [상기 대형 용기와 계량조는 상기 연결관의 상부에 마련된 상부 연통관에 의해서도 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 제(47)항 기재의 토너 충전 방법].

(55) [상기 계량조의 상기 토출 개구부의 충전량 규제 수단은 기본적으로, 상기 토출 개구부의 개구도를 규제하는 개구도 규제 부재로 구성되고, 상기 토출 개구부는 탄성체 재료로 형성된 것이며, 상기 개구도 규제 부재는 기본적으로, 상기 토출 개구부에 삽입-이탈하는 정도에 따라 그 토출 개구부의 개폐 정도를 규제하는 원추형의 부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 상기 제(47)항 기재의 토너 충전 방법].

(56) [상기 계량조의 상기 토출 개구부의 충전량 규제 수단은 기본적으로, 상기 토출 개구부의 개구도를 규제하는 개구도 규제 부재로 구성되고, 상기 토출 개구부는 탄성체 재료로 형성된 것이며, 상기 개구도 규제 부재는 상기 토출 개구부에 인접하여 면방향으로 진퇴하는 판상 부재인 것을 특징으로 하는 상기 제(47)항 기재의 토너 충전 방법].

(57) [상기 개구도 규제 부재의 구동은 구동 장치에 의하여 행해지는 것을 특징으로 하는 상기 제(55)항 기재의 토너 충전 방법].

(58) [상기 소형 토너 용기중의 공기를 흡인하기 위하여 그 소형 토너 용기중에 장착되는 흡인관이 이용되고, 이 흡인관의 삽입 개구 단부에는 충전된 토너 입자를 통과시키지 않고 공기만을 통과시키는 메시가 장착된 것을 특징으로 하는 상기 제(47)항 기재의 토너 충전 방법].

(59) [상기 계량조의 토출 개구부에 설치된 제1의 토너 유동화 수단에 의하여 소형 토너 용기로 충전되는 토너의 토출이 원활화되고, 상기 대형 용기와 계량조는 상기 대형 용기의 토너 배출구와 계량조의 토너 입구 사이의 연결관에 의하여 연통되어 있고, 이 연결관에 마련한 제2의 토너 유동화 수단에 의하여 상기 대형 용기로부터 상기 계량조로 도입되는 토너의 이송이 원활화되며, 상기 대형 용기로서 내부에 수납된 미분말체 토너가 토너 배출구까지 원활하게 배출되도록 해주고 상기 대형 용기 하부의 호퍼형 구조 부분의 일부인 경사진 내벽 부분을 적어도 일부 구비하는 대형 용기가 이용되고, 상기 경사진 내벽 부분은 미분말체 토너의 원활한 낙하를 촉진하는 유동화를 위한 제3의 토너 유동화 수단이 설치되어 있는 소구배의 골짜기 부분을 구비하며, 상기 제 1의 토너 유동화 수단에는 기체를 분출시키기 위한 다수의 미세 구멍이 있고 각 미세 구멍에는 내부에서 서로 연통하고 있는 다공체에 가압 기체를 도입시키는 제1의 기체 도입관이 마련되며, 제2의 토너 유동화 수단에는 기체를 분출시키기 위한 다수의 미세 구멍이 있고 각 미세 구멍에는 내부에서 서로 연통하고 있는 다공체에 가압 기체를 도입하는 제2의 기체 도입관이 마련되며, 제3의 토너 유동화 수단에는 기체를 분출시키기 위한 다수의 미세 구멍이 있고 각 미세 구멍에는 내부에서 서로 연통하고 있는 다공체에 가압 기체를 도입하는 제3의 기체 도입관이 마련되는 것을 특징으로 하는 상기 제(47)항 기재의 토너 충전 방법].

(60) [상기 제 1의 기체 도입관은 송기를 정지 및 개시하고, 또한 송기량을 조절하는 제1 송기 조절 밸브를 포함하고, 상기 제 2의 기체 도입관은 송기를 정지 및 개시하고, 또한 송기량을 조절하는 제2 송기 조절 밸브를 포함하며, 및/또는 상기 제 3의 기체 도입관은 송기를 정지 및 개시하고, 또한 송기량을 조절하는 제3 송기 조절 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 제(59)항에 기재의 토너 충전 방법].

(61) [상기 연결관은 상기 제 2의 기체 도입관으로부터 분출된 기체에 의하여 유동화한 분말체 토너가 상기 대형 용기로부터 계량조로 이송되는 하강 구배를 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 제(59)항 기재의 토너 충전 방법].

(62) [상기 대형 용기와 계량조는 상기 연결관의 상부에 설치된 상부 연통관에 의해서도 연결되고, 상기 상부 연통관은 상기 제 1 기체 도입관으로부터 도입된 기체가 상기 계량조를 거쳐 상기 대형 용기로 빠져나가는 상승 구배를 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 제(61)항 기재의 토너 충전 방법].

(63) [상기 대형 용기 및 계량조 중의 적어도 한쪽의 내부 기압을 토너의 충전 조작 도중, 충전 조작 전 및/또는 충전 조작 후에 증감시키는 것을 특징으로 하는 상기 제(47)항 기재의 토너 충전 방법].

(64) [상기 소형 토너 용기로의 충전 분말체 토너량을 관리하기 위한 충전 토너 중량 관리 수단이 이용되는 것을 특징으로 하는 상기 제(47)항 기재의 토너 충전 방법].

(65) [상기 충전 토너 중량 관리 수단은 충전 토너 중량을 측정하기 위한 로드 셀을 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 제(64)항 기재의 토너 충전 방법].

(66) [상기 로드 셀에 의하여 측정된 충전 분말체 토너 중량을 표시하기 위한 모니터 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 상기 제(65)항 기재의 토너 충전 방법].

(67) [상기 충전 토너 중량 관리 수단은 상기 로드 셀에 있어서의 상기 소형 토너 용기의 빈 중량과 토너가 충전된 이 소형 토너 용기의 총중량으로부터 충전이 끝난 토너 중량을 연산하는 연산 처리 장치를 이용하는 것을 특징으로 하는 상기 제(66)항 기재의 토너 충전 방법].

(68) [상기 연산 처리 장치는 입력 수단을 구비하고, 이 입력 수단에 의하여 토너의 충전 예정 중량의 입력, 및 입력된 충전 예정 중량을 변경할 수 있는 것을 특징으로 하는 상기 제(67)항 기재의 토너 충전 방법].

(69) [상기 계량조의 상기 토출 개구부의 충전량 규제 수단은 기본적으로, 상기 토출 개구부의 개구도를 규제하는 개구도 규제 부재로 구성되고, 이 개구도 규제 부재의 구동은 구동 장치에 의해 행해지며, 상기 연산 처리 장치는 상기 연산 결과에 따라 상기 구동 장치를 위한 구동 제어 장치로 구동 명령 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 상기 제(68)항 기재의 토너 충전 방법].

(70) [상기 계량조의 토출 개구부에 설치된 제1의 토너 유동화 수단에 의하여 소형 토너 용기로 충전되는 토너의 토출이 원활화되고, 상기 대형 용기와 계량조는 상기 대형 용기의 토너 배출구와 계량조의 토너 입구 사이의 연결관에 의하여 연통되어 있고, 이 연결관에 마련한 제2의 토너 유동화 수단에 의하여 상기 대형 용기로부터 상기 계량조로 도입되는 토너의 이송이 원활화되며, 상기 대형 용기로서 내부에 수납된 미분말체 토너가 토너 배출구까지 원활하게 배출되도록 해주고 상기 대형 용기 하부의 호퍼형 구조 부분의 일부인 경사진 내벽 부분을 적어도 일부 구비하는 대형 용기가 이용되고, 상기 경사진 내벽 부분은 미분말체 토너의 원활한 낙하를 촉진하는 유동화를 위한 제3의 토너 유동화 수단이 설치되어 있는 소구배의 골짜기 부분을 구비하며, 상기 제1 내지 제3의 토너 유동화 수단 각각에는 기체를 분출하기 위한 다수의 미세 구멍이 있고 각 미세 구멍에는 내부에서 서로 연통하고 있는 다공체에 가압 기체를 도입하는 기체 도입관이 구비되며, 상기 기체 도입관 각각은 송기를 정지 및 개시하고, 또한 송기량을 조절하는 송기 조절 밸브를 포함하며, 상기 연산 처리 장치는 상기 연산 결과에 따라 상기 송기 조절 밸브의 개폐 명령 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 상기 제(69)항 기재의 토너 충전 방법]에 의해 달성된다.

또, 상기 과제는 본 발명의

(71) [분말체 충전용 용기의 충전용 개구부에 구비되거나 미리 세트된 분말체 충전용 로토와의 합계 빈 중량을 미리 계량하고, 다음에 충전되는 분말체와 분말체 충전용 용기와 분말체 충전용 로토와 분말체의 합계 중량을 이 분말체가 충전용 로토에 잔존하고 있는 충전 도중에 계량하여 이 계량 결과를 비교함으로써 충전 종료전에 분말체 충전량을 식별하는 것을 특징으로 하는 분말체 충전 방법],

(72) [상기 충전 종료전에 식별된 분말체 충전량에 근거하여 분말체의 목표 충전량에 부족하는 추가 충전량을 미조정된 보충 비율로 추가 충전하여 분말체의 목표 충전량을 보충하는 것을 특징으로 하는 상기 제(71)항 기재의 분말체 충전 방법],

(73) [상기 추가 충전량을 충전용 로토와는 분리되어 설치된 추가 충전량 수단에 의해 추가 충전하는 충전용 용기 세트부와 로토를 마련하여 일정량을 계량 충전하는 것을 특징으로 하는 상기 제(72)항 기재의 분말체 충전 방법],

(74) [강제 탈기 수단을 이용하여 상기 분말체 충전용 용기 내의 공기를 강제 탈기함으로써 분말체를 원활히 충전하는 것을 특징으로 하는 상기 제(71)항 기재의 분말체 충전 방법],

(75) [상기 충전 용기 내의 공기를 자연 배기하기 위한 관을 구비한 로토를 이용하여 분말체를 원활하게 충전하는 것을 특징으로 하는 상기 제(71)항 기재의 분말체 충전 방법],

(76) [상기 충전용 용기와 용기 내의 공기를 자연 배기하기 위한 관을 구비한 로토를 함께 세트하여 충전되는 분말체의 중량을 계량할 때, 용기 및 로토와 분리된 위치에 구비된 가동 흡인 소관(小管)에 의해 용기내의 공기를 강제 탈기하는 것을 특징으로 하는 상기 제(71)항 기재의 분말체 충전 방법]에 의해 해결된다.

이하, 본 발명을 더 상세하게 설명한다.

본 발명에 있어서는 미분말체 토너를 수납 또는 저장하는 대형 용기로부터 직접 소형 토너 용기에 토너를 충전할 때에 일어나는 여러 문제가 해결된다.

미분말체 토너는 특이한 유동 특성을 가지므로, 미분말체 토너에 스트레스를 가하지 않고 항상 일정한 비율로 대형 용기로부터 배출시키는 것은 어렵지만, 한편 항상 일정한 비율로 배출시키지 않고 맥을 치면서 배출시키거나, 배출이 끊기거나 또는 과량 낙하로 배출시키면, 소형 토너 용기에 소망량만을 정확하게 충전시키는 것이 곤란하다. 게다가 토너의 유출 비율을 변화시키는 것도 필요한 바, 예컨대 소형 토너 용기에 충전된 양이 예정값에 근접했을 때에는 예정값에 이르렀는지 여부를 확인하면서 또는 잔량이 어느 정도의 충전으로 예정값에 이르는지를 예측하면서 토너를 조금씩 충전하는 경우가 때로는 있듯이, 조절하면서 충전 작업을 실시하는 경우도 많다. 본 발명의 충전 기술에 의하면 신속하고 간단하고도 정확하게 충전을 수행할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는 일단 대형 용기로부터 계량조로 토너를 배출하고, 다음에 이 계량조로부터 소형 토너 용기에 소망량만을 충전하지만, 나중의 설명으로부터 알 수 있듯이, 대형 용기로부터 계량조로의 배출과 계량조로부터 소형 토너 용기로의 충전을 반드시 순서대로 행하여야 되는 것은 아니고, 본 발명에 있어서는 양자를 거의 동시에 평행으로 실시할 수도 있다.

즉, 본 발명에 있어서는 대형 용기로부터 계량조로의 배출은 다량 토너의 신속 배출에 적절하고, 한편 계량조로부터 소형 토너 용기로의 충전은 소망량만의 토너의 정확한 충전에 적절하므로 양자를 조합시킴으로써 충전 작업이 개량된다.

대형 용기로부터 소형의 계량 용기로 옮기고 이 소형 계량 용기 자체의 용량을 충전 단위량으로서 충전을 행하는 것도 생각할 수 있는 바, 본 발명에 있어서도 이것은 가능하지만, 본 발명에서는 계량조 자체의 용량을 충전 단위량으로서 충전을 행하는 것이 아니라 계량조 내의 토너 중 소망량만을 충전량 규제 수단에 의하여 충전할 수 있다. 대형 용기와 계량조를 동시에 이용하기 때문에, 만일 대량으로 배출하는 전자와 소량을 정확하게 충전하는 후자의 사이에 공정 타이밍이 반드시 항상 일치하다고 말할 수 없는 점에 대해 본 발명에 있어서는 나아가 계량조에 마련한 충전량 규제 수단의 구조 및 동작을 정확하게 함으로써 계량조로부터 소형 토너 용기로 소망량만의 토너를 원활하고도 정확하게 충전하는 것에 적절하도록 하는 것이 불가결한 요건은 아니지만 가능해질 뿐만 아니라, 토너의 신속 충전도 가능하게 할 수 있고, 나아가 특히 계량조에 마련한 제1의 토너 유동화 수단을 충전량 규제 수단과 함께 운동시킴으로써 토너를 한층 더 신속하고도 정확하게 충전할 수 있다. 그리고, 이 제1의 토너 유동화 수단으로부터의 기체 취입량을 조절함으로써도 소형 토너 용기로의 토너 충전량을 어느 정도 조절할 수 있다.

그리고 토너에 기계적 스트레스를 주는 일 없이 충전을 원활히 수행할 수 있다.

또 본 발명의 대형 용기로부터 계량조로의 배출에 대해 보다 바람직한 양태를 설명하면, 대형 용기의 저면에 구배를 마련하고 구배면을 따라 배치된 제3의 토너 유동화 수단으로부터 기체 취입하는 것을 추가로 마련함으로써 용기 내에 충전되어 있는 분말체 층을 약간 팽창 또한 부동화시켜 토너에 기계적 스트레스를 주는 일 없이 저부의 토너 배출구로의 원활한 낙하가 촉진되고, 또한 토너 배출구로부터의 배출이 원활해진다. 또, 제3의 토너 유동화 수단으로부터의 기체 취입량을 조절함으로써 대형 용기로부터 계량조로의 배출량을 조절하고, 또는 배출을 정지할 수 있다. 이와 같은 구성은 토너의 용기 내벽에 축적하거나 응집하는 것을 방지하여 토너의 단속적인 배출을 막음과 동시에, 저부의 토너 배출구에 축적되고 있는 분말체가 눌러져 밀집화되는 것을 방지하여 계량조로의 배출을 돕는 역할을 담당하고 있다.

대형 용기와 계량조는 반드시 일체화될 필요는 없고, 대형 용기로부터 배출된 토너는 바람직하기는 대형 용기와 계량조 사이의 토너 연락로인 연결관을 지나 계량조로 이동한다. 이 연결관에는 보다 바람직하기는 제2의 토너 유동화 수단이 설치되어 있고 이 제2의 토너 유동화 수단으로부터의 기체 취입량을 조절함으로써 연결관 내에서의 입자 가교를 방지하고, 연결관을 거쳐 계량조로 배출되는 토너의 배출량을 조절하며, 또는 기체 취입을 정지함으로써 배출을 정지시킬 수 있다. 또, 본 발명에 있어 반드시 불가결한 것은 아니지만 대형 용기 및 계량조 중 적어도 한쪽에 내부 기압을 증감시키는 압력 조절 수단을 마련할 수 있다.

또, 상기 소형 토너 용기중의 공기를 흡인하여 토너 부유에 의한 토너 구름(토너와 기체의 혼합에 의하여 형성되는 구름 모양의 토너 부유물)을 진정시키기 위하여, 이 소형 토너 용기중에 흡인관을 삽입하여 충전된 토너 입자를 통과시키지 않고 공기만을 흡인할 수 있다.

본 발명에 있어서는 상기 소형 토너 용기로 충전되는 분말체 토너량을 관리하기 위한 충전 토너 중량 관리 수단을 마련하는 것이 바람직하고, 이와 같은 충전 토너 중량 관리 수단은 예컨대, 위에 놓여진 물품의 중량을 측정하기 위한 관용 로드 셀일 수 있고, 또한 측정된 중량값을 표시하는 모니터가 붙은 것으로 할 수도 있다.

또, 본 발명에 있어서는 필요 불가결한 요건은 아니지만, 로드 셀로 측정된 토너 중량에 따라 상기 충전량 제어 수단의 원활 동작을 제어하도록 구성할 수 있고, 또 상기 제 1 내지 제 3의 토너 유동화 수단으로부터의 기체 취입량을 조절하도록 구성할 수 있으며, 나아가 그 것을 위한 제어 신호, 조절 신호를 중앙 처리 장치로부터 발신하도록 구성하고, 이와 같은 신호 발신을 위한 타이밍을 연산시킬 수 있다. 또, 이와 같은 중앙 처리 장치를 소요 충전량을 미리 설정 변경할 수 있는 것으로 할 수 있고, 그 것을 위한 명령이나 변경 명령을 입력할 수 있는 입력 수단을 마련한 것으로 할 수 있다.

실시예

이하, 도면에 따라 본 발명을 구체적으로 설명한다.

도 1에 본 발명의 충전 장치 일례의 개요를 나타낸다.

도 1의 충전 장치 예에 있어서, 대형 용기(10) 내의 미분말체 토너는 계량조(30)를 통하여 소형 토너 용기(40)에 충전된다. 대형 용기(10)와 계량조(30)는 대형 용기(10)의 토너 배출구(11)와 계량조(30)의 토너 입구 사이의 연결관(20)에 의하여 연통되어 있고, 계량조(30)는 충전되는 토너 토출용의 토출 개구부(31)에 이 토출 개구부(31)를 개폐하여 상기 소형 토너 용기(40)에 소정량만 충전하기 위한 충전량 규제 수단(32)을 구비한다.

대형 용기(10)는 내부에 수납된 토너의 원활한 낙하를 방해하지 않는 정도로 경사진 내벽 부분(12)을 구비하고, 이 경사진 내벽 부분(12)에 의하여 내부에 수납된 미분말체 토너가 토너 배출구(11)까지 원활하게 배출된다. 이 예의 장치에서는 경사진 내벽 부분(12)이 상기 대형 용기(10) 하부의 호퍼형 구조 부분(13)의 일부로 되어 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 이 예의 장치에서는 대형 용기(10)의 호퍼형 구조 부분(13)은 1매의 수직 기판(13a)의 각각 양측의 내측이 경사진 대략 삼각형의 측판(13b)(13c)과, 수직 기판(13a)에 대향하는 내측이 경사진 대략 삼각형의 뒤판(13d)(13e)으로 구성되고, 단면이 역사다리꼴의 내리막 구배를 가진 각 원추형(角圓錐形)으로 되어 있고, 뒤판(13d)(13e)이 접합한 골짜기 부분(14)은 구배가 가장 작게 되어 있는데 이 소구배의 골짜기 부분(14)에는 미분말체 토너의 원활한 낙하를 촉진하는 유동화를 위한 제3의 토너 유동화 수단(15)이 설치되어 있다. 제3의 토너 유동화 수단(15)을 위한 제3의 기체 도입관(15a)은 이 골짜기 부분(14)의 저부와 양 벽부의 합계 3개로 분기되고, 각 도입관(15a)에는 각각 송기 조절 밸브(15b)가 설치되어 있다.

계량조(30)에 설치된 제1의 토너 유동화 수단(33)의 경우, 연결관(20)에 설치된 제2의 토너 유동화 수단(21)의 경우도 마찬가지이지만, 본 발명에 있어서는 이와 같은 토너 유동화 수단에 의하여 토너 유출의 중단, 또는 반대로 과량 낙하를 방지할 수 있는 한편, 이와 같은 토너 유동화 수단에 대한 송기량을 가감함으로써 토너 유출량을 조절할 수 있고 송입된 기체와의 혼합에 의하여 형성되는 토너 구름의 크기를 조절할 수 있다.

대형 용기(10)와 계량조(30)는 연결관(20)의 상부에 설치된 상부 연통관(50)에 의해서도 연결되어 있고, 이 상부 연통관(50)은 계량조(30)로부터 대형 용기(10)를 향해 윗방향으로 경사지고 있다. 이 상부 연통관(50)은 계량조(30) 내의 압력을 대형 용기(10) 내의 압력과 동일하게 유지하는 역할을 하는 것 외에 제1의 토너 유동화 수단(33)으로부터 분출되는 기체의 양이 너무 많은 등 어떠한 이유에 의하여 계량조(30) 중에 소망 이상으로 큰 토너 구름이 형성되었을 경우에는 이 상부 연통관(50)에 의하여 과잉 기체를 대형 용기(10)로 빠지도록 하고, 윗방향으로 경사짐으로써 수반하는 토너 입자를 계량조(30)로 되돌릴 수 있다.

대형 용기(10) 저부의 토너 배출구(11)로부터 배출된 토너 분말체는 연결관(20)을 지나 계량조(30)로 이동한다. 연결관(20)의 적어도 저면 부분에는 길이 방향 거의 전면에 걸쳐 도입 기체가 송출되는 다공질 판의 에어 슬라이더, 즉 제2의 토너 유동화 수단(21)이 설치되고, 이 제2의 토너 유동화 수단(21)으로부터 송출된 기체는 연결관(20)으로부터 계량조(30)로 이동되는 토너를 유동화시킨다.

연결관(20)은 계량조(30)를 향해 아랫방향으로 경사짐으로써 유동화된 토너가 계량조(30)로 원활하게 낙하하는 것이 이 경사에 의해서도 보조된다.

토너 배출구(11)로부터 배출된 토너 분말체는 연결관(20)을 거쳐 계량조(30)로 보내진다. 이 예에 있어서의 계량조(30)는 소망량만의 토너를 정확하고도 원활하게 충전하기 위한 충전량 규제 수단(32)을 토출 개구부(31)에 구비하고 있다. 이 「소망량」은 적당히 다시 설정할 수 있다.

이 예의 장치에서의 충전량 규제 수단(32)은 토출 개구부(31)를 구비하는 탄성체 링(32a)과 토출 개구부(31)로부터의 토너 토출을 제어하는 토출 제어 수단(32b)으로 구성되고, 토출 제어 수단(32b)은 계량조(30) 내를 승강하는 토출 제어 레버(32c)에 장착된 토출 제어 부재(32d)로 구성되고, 토출 제어 부재(32d)는 토출 개구부(31)와 삽입-이탈하여 이 토출 개구부(31)를 개폐하는 원추형의 부재이며, 토출 개구부(31)의 개폐 정도는 토출 제어 레버(32c)가 계량조(30) 내에서 승강하는 정도에 의존하는 원추형의 토출 제어 부재(32d)가 탄성체 링(32a)의 개구부(31)로 삽입하는 정도에 의하여 조절된다.

토출 제어 부재(32d)의 소반경의 원추 선단이 개구부(31)로부터 완전히 빠져 나올 때까지 상승했을 때에는 전개방 상태(충전되는 토너의 자유 토출)이며, 토출 제어 부재(32d)의 대반경의 원추 밑부분까지 개구부(31)에 완전히 끼워지도록 하강하여 삽입되었을 때에는 전폐쇄 상태(토너의 토출 정지)이며, 그 도중 상태 즉 토출 제어 부재(32d)가 이 개구부(31)로부터 완전히 다 빠지지 않고 또한 완전히 다 하강하지 않는 상태로서, 토출 제어 부재(32d)의 중간 정도 크기의 원추 반경의 곳과 이 개구부(31)의 사이에 틈새가 유지되는 정도로 삽입되었을 때는 그 삽입 레벨에 응한 반개방 상태(토너의 부분 토출)이다. 도면중, 부호 37로 나타내는 유연성 있는 커버 부재는 토출 개구부(31) 아래의 슬리브(30a)에 마련한 것이지만, 본 발명에 있어서 이 커버 부재(37)는 생략할 수도 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 탄성체 링(32a)은 외주 가장자리로부터 내부의 토출 개구부(31)를 향하여 두께가 얇아지는 단면 쐐기형을 하고 있고, 따라서 토출 제어 부재(32d)가 완전 삽입되었을 때에 접촉할 수 밖에 없는 내측 쪽이 유연성이 크다. 본 발명에 있어서 이와 같은 구조의 탄성체 링(32a)으로 했을 경우에는 토출 제어 부재(32d)와 접촉해도 탄성체 링(32a)이나 토출 제어 부재(32d) 표면에 토너의 필름을 형성하지 않는다는 것을 발견하였다. 탄성체 링(32a)이 토출 제어 부재(32d)와 접촉해도 양자간에 불가피적으로 잔존하는 토너에 스트레스를 거의 주지 않기 때문이라고 생각할 수 있다.

그러나 본 발명에 있어서는 계량조(30)의 토출 개구부(31)의 충전량 규제 수단은 이 예시된 것에 한정하지 않고 예컨대, 토출 개구부(31)를 탄성체 재료로 적당한 형상으로 형성하고, 개구도(開口度) 규제 부재를 이 토출 개구부에 인접하여 면방향으로 소정 거리 슬라이드 또는 진퇴하는 판 모양 부재로 할 수 있고, 또 토출 개구부에 합치한 구멍을 구비하는 부재의 이동에 인한 양 구멍의 상대적 위치 관계에 의하여 개구 정도를 조절하도록 할 수 있다.

그리고, 이와 같은 토출 제어 레버(32c)의 승강은 구동 제어 장치(39a)로 제어되는 구동원(39b)에 의하여 구동되는 구동 장치(39)에 의하여 행해진다. 토출 제어 레버(32c)를 승강시키기 위한 구동 장치(39)는 공기압 실린더, 모터, 유압 실린더 등의 적당한 수단에 의하여 구성할 수 있지만, 이 예의 장치에 있어서는 공기압 실린더를 이용하고 있다. 이것에 의하여 제1의 토너 유동화 수단(33), 제2의 토너 유동화 수단(21), 제3의 토너 유동화 수단(15)에 이용되는 공기를 위한 압축 공기용 원배관으로부터 분기시켜 구동원으로서 이용할 수 있다.

그리고, 이 예에 있어서의 제1의 토너 유동화 수단(33)에는 기체를 분출하기 위한 다수의 미세 구멍이 있고, 각 미세 구멍에는 내부에서 서로 연통되어 있는 다공체에 가압 기체를 도입하는 제1의 기체 도입관(33a)이 구비되어 있다.

마찬가지로 제2의 토너 유동화 수단(21)에도 기체를 분출하기 위한 다수의 미세 구멍이 있고 각 미세 구멍에는 내부에서 서로 연통되어 있는 다공체에 가압 기체를 도입하는 제2의 기체 도입관(21a)이 구비되어 있으며, 제3의 토너 유동화 수단(15)에도 기체를 분출하기 위한 다수의 미세 구멍이 있고 각 미세 구멍에는 내부에서 서로 연통되어 있는 다공체로 가압 기체를 도입하는 제3의 기체 도입관(15a)이 구비되어 있다. 이 예의 장치에 있어서는 표면이 평활한 다공질 소결체(燒結體)를 이용하고 있다. 또 도시하고 있지 않지만, 유동화한 토너의 분진 폭발을 방지하기 위하여 이 예의 토너 충전 장치에 있어서는 발생한 정전기를 방전시키기 위한 방전 수단이 설치되어 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 이 예의 장치에 있어서는 소요의 토너 토출 고성능을 얻기 위해 제1의 토너 유동화 수단(33)이 계량조(30)의 토출 개구부(31) 근처에 원주의 전체 둘레에 걸쳐 설치되어 있으며, 따라서 일부에만 가는 띠모양의 제3의 토너 유동화 수단(15)이 설치되어 있는 대형 용기(10)의 경우와 상이한 것을 알 수 있다. 토너 분말체의 이동량은 취입 공기량에 비례하는 범위가 있는데 공급 기체량을 조절하여 이동량을 거의 일정하게 할 수 있지만, 각 토너 유동화 수단(33,21,15)의 면적에 따라서 동일한 기체 분출 재료가 이용되었을 경우에는 구멍 부분의 많고 적음이 공급 가능 기체량에도 크게 관계한다. 특히 토출 개구부(31)를 향해 단면이 좁아지는 구조의 계량조(30)에서는 토너에 의한 가교 현상을 방지하기 위해서 원주면을 따라 기체의 분출구를 몇 단계 연속적으로 마련하거나 나선 방향으로 기체가 송출(送出)되는 송출 구조로 할 수 있다.

또, 제1의 기체 도입관(33a)은 송기를 정지 및 개시하고, 또한 송기량을 조절하는 제1 송기 조절 밸브(33b)를 구비하고, 마찬가지로 제2의 기체 도입관(21a)은 송기를 정지 및 개시하고, 또한 송기량을 조절하는 제2 송기 조절 밸브(21b)를 구비하며, 제3의 기체 도입관(15a)은 송기를 정지 및 개시하고, 또한 송기량을 조절하는 제3 송기 조절 밸브(15b)를 구비하지만, 본 발명에 있어서는 이들 제 1~3의 기체 도입관(33a, 21a, 15a) 중 적어도 어느 하나는 상기와 같은 송기 조절 밸브를 구비하는 것이 바람직하다.

또, 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 충전 장치에 있어서는 계량조(30)에 내부 기압을 증감시키는 압력 조절 수단(36)을 마련할 수 있고, 또 이와 같은 압력 조절 수단은 대신에 대형 용기(10)에 마련할 수 있으며 또는 계량조(30)와 대형 용기(10)에 병설(倂設)할 수 있다. 이와 같은 압력 조절 수단은 상기 제 1~3의 토너 유동화 수단으로부터 기체가 송입된 대형 용기(10) 및/또는 계량조(30) 내의 압력 상태, 토너 구름 상태의 조절에 도움이 된다.

나아가, 본 발명의 충전 장치는 장치 자신뿐만 아니라 토너가 충전되는 소형 토너 용기중의 공기를 흡인하기 위하여 흡인관을 소형 토너 용기중에 삽입하도록 구성할 수 있다.

즉, 도 3에 나타낸 바와 같이, 토출 제어 레버(32c)를 중공 관상체로 하고 그 중공부로부터 흡인관(38)을 소형 토너 용기(40) 중에 삽입하고, 그 선단부로부터 소형 토너 용기 중의 공기를 흡인한다. 흡인관(38)의 삽입 선단은 충전된 토너 입자를 통과시키지 않고 공기만을 통과시키는 메시 부재(38a)를 장착한 것이다.

이와 같은 이중 구조를 채용함으로써 흡인관(38)의 진동을 억제할 수 있고, 또는 흡인관(38)의 진동에 의한 소리를 억제할 수 있다. 게다가 중공관 모양의 토출 제어 레버(32c)와 그 중에 삽입된 흡인관(38)으로 구성되는 이중 구조관의 공명을 막기 위해 양자의 틈새의 소망 장소에 공명 방지 재료를 충전할 수 있고, 중공 관 모양의 토출 제어 레버(32c)와 그 중에 삽입된 흡인관(38)으로 구성되는 이중 구조를

고정하기 위한 고정 재료로서 공명 방지 재료를 채용할 수도 있다.

또, 도 4에 나타낸 바와 같이, 토출 제어 레버(32c)와는 다른 위치로부터 소형 토너 용기(40) 중에 흡인관(38)을 삽입하고 그 선단부로부터 소형 토너 용기 중의 공기를 흡인하는 것도 물론 수행할 수 있다. 이와 같은 분리 구조를 채용함으로써 토출 제어 레버(32c) 및 흡인관(38)에 엄밀한 치수 정밀도를 요하지 않고 본 발명의 토너 충전 장치를 융통성 있게 제조할 수 있다.

한편, 본 발명의 토너 충전 장치는 소형 토너 용기(40)에 충전하는 분말체 토너량을 관리하기 위한 충전 토너 중량 관리 수단을 구비하는 것이 바람직하고, 이 예의 장치에서의 충전 토너 중량 관리 수단(60)은 소형 토너 용기(40)를 그 위에 올려놓고 충전 토너 중량을 측정하기 위한 로드 셀(61)을 구비한다. 로드 셀(61)은 이 로드 셀을 승강시켜 계량조(30)와 소형 토너 용기(40)의 간격을 적당히 변경하기 위한 리프터(61a) 상에 설치되어 있다. 또, 로드 셀(61)에는 측정된 충전 분말체 토너 중량을 표시하기 위한 모니터 수단(63)이 설치되어 있다(도 1 참조).

이와 같은 모니터 수단으로서는 중량이나 압력을 받아 탄성 변형하는 정도에 따라 변화한 전압을 검지하는 수압(受壓) 검지 수단으로부터의 전압 신호에 근거하여 또는 수압력에 응하여 직접 기전력(起電力)을 변화시키는 압전 소자 등의 압력 검지 소자의 발생 신호에 근거하여 측정 중량을 표시할 수 있는 공지의 표시 수단을 이용할 수 있고, 모니터 수단(63)에 표시된 중량을 보고 토너의 충전량을 확인하면서 충전을 수행 또는 종료할 수 있다.

또, 본 발명에 있어서 필요 불가결한 것은 아니지만, 이 예의 토너 충전 장치에서의 충전 토너 중량 관리 수단(60)은 로드 셀(61)에 있어서의 상기 소형 토너 용기(40)의 예컨대, 빈 중량과 토너가 충전된 이 소형 토너 용기(40)의 총중량으로부터 충전이 끝난 토너 중량을 연산하는 연산 처리 장치(62)를 구비한다.

그리고, 연산 처리 장치(62)는 입력 수단(64)을 구비하고, 이 입력 수단(64)에 의하여 예컨대, 모니터 수단(63)에 표시된 중량을 보면서 토너의 충전 예정 중량의 입력, 및 입력된 충전 예정 중량의 변경을 행할 수 있다. 또, 연산 처리 장치(62)는 그 연산 결과에 근거하여 통신 회선(67)으로부터 구동 장치(39)의 구동원(39b)을 위한 구동 제어 장치(39a)로 구동 명령 신호를 송신하고, 구동 제어 장치(39a)는 이 신호에 근거하여 토출 제어 레버(32c)를 승강시킨다. 연산 처리 장치(62)로서는 간단한 아날로그식 전압 비교기로부터 마이크로 컴퓨터 칩과 같은 것을 포함한 각종 CPU까지 여러가지가 이용(아날로그식 전압 비교기의 경우에는, 물론 소정 전위 차이에 응한 예컨대 펄스 신호로 변환하는 AD변환기를 부속시킨다)할 수 있다.

앞에서 설명한 바와 같이, 토출 제어 레버(32c)를 승강시켜 토출 제어 부재(32d)의 소반경의 원추 선단이 개구부(31)로부터 완전히 빠져 나올 때까지 상승했을 때에는 전개방(全開放) 상태이며, 토출 제어 부재(32d)의 대반경의 원추 밑부분까지 개구부(31)에 완전히 끼워지도록 하강하여 삽입되었을 때에는 전폐쇄 상태이며, 그 도중의 상태 즉, 토출 제어 부재(32d)가 이 개구부(31)로부터 완전히 다 빠지지 않고 또한 완전히 전부 하강하지 않는 상태로서, 토출 제어 부재(32d)의 중간 정도 크기의 원추 반경의 곳과 이 개구부(31) 사이에 틈이 유지되는 정도로 삽입되었을 때는 그 삽입 레벨에 따른 반개방 상태이며, 따라서 몇 단계의 레벨로도 조절할 수 있지만, 도 1에 나타내는 토너의 충전 장치예에 있어서는 제1~3의 각 기체 도입관(33a,21a,15a)으로의 송기량의 조절에 의해서도 충전을 조절할 수 있으므로, 토출 제어 레버(32c)의 승강 정도는 전폐쇄 상태와 전개방 상태와 이들의 중간인 반개방 상태로 하고 있다.

이 예에 있어서의 입력 수단(64)은 코드 발생기(2진(binary) 코드)로서의 디지털 스위치의 단추 겸 회전 손잡이지만, 연산 처리 장치(62)를 CPU로 하는 경우에는 키보드로 할 수 있고, 그 경우에는 물론 중량을 포함한 각종 데이터를 (연산의 결과 및/또는 입력 수단으로부터의 입력 신호의 결과에 따라)고쳐 쓰기 가능하게 격납(즉 순서대로 CPU에 호출되어 연산되며 연산 결과를 재차 순서대로 격납)하는 RAM 및 이 각종 데이터를 연산 처리하기 위한 처리 프로그램과 각종 명령 정보 발신 프로그램을 포함한 각종 프로그램을 호출 자유롭게 격납하는 ROM에 첨부할 수 있고, 또 연산 처리 장치(62)는 상기 연산 결과에 따라 예컨대 상기 제 1~3의 송기 조절 밸브(33b, 21b, 15b)의 개폐 명령 신호를 송신하는 바와 같은 프로그램을 구비하는 것으로 구성할 수 있다.

또, 도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 토너 충전 장치는 대형 용기(10)와 계량조(30)를 연결하는 연통관을 복수개 마련하고, 각 연통관의 개구부가 대형 용기의 상이한 위치로부터 미세 분말체를 충전 실린더로 이송할 수 있도록 하고, 나아가 여기서 그 중의 하나는 계량조(30)의 상부 공간의 압력을 대기압 이하로 유지하는 압력 조정 부재로 할 수 있다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 토너 충전 장치에 있어서의 탄성 링(32a)은 탄성체 윗면의 경사를 강하게 하고 아랫면의 경사를 느슨하게 함으로써 외주로부터 내주로 토출 개구부(31)를 향해 두께가 얇아지는 구조로 하여 탄성 링(32a) 표면에 대한 토너 부착을 보다 더 방지하고, 이 탄성 링(32a)의 토출 개구부(31)가 없는 슬리브(31a)의 외주에 가까운 곳에 상기 흡인관(38)을 대신하는 흡인 수단(34)을 배치할 수 있으며, 또 제1의 유동화 수단(33)에 의한 송기를 균일하게 수행하기 위한 송기용 배분 장치(35)를 마련할 수 있다.

본 발명의 충전 장치에 있어서는 대형 용기의 배출구측의 토너 축적량이 증가하면, 그 만큼 공기의 저항이 커지고 연결관 내의 토너 분말체의 이송 속도가 작아져 이송이 자동적으로 정지하는 경우가 있다. 토너의 유동화는 이것을 막는데, 대형 용기 내로 송입한 공기에 의한 토너층의 팽창 정도(토너 구름의 크기 정도)는 토너층의 깊이(20%~500%) 정도로 조정해야 하고, 이것보다 적으면 원활하게 배출되기 어렵고, 이것보다 많으면 용기 내에서 분말체가 국부적으로 와류, 또는 뿜어 올려짐이 발생하여 바람직하지 않다. 계량조 내의 토너층의 팽창 정도(토너 구름의 크기 정도)는 토너층의 깊이(25%~600%) 정도로 조정하는 것이 바람직하다.

또, 유동화한 토너층의 부피 밀도를 높이는 수단으로서 다공질 판의 에어 슬라이더를 분할하여 간헐적으로 공급 공기를 보내어 분말체를 분할한 펄스형으로 하여 수송할 수도 있다.

도 1에 나타나는 토너 충전 장치를 이용한 토너 충전 방법의 예를 설명하면, 이 토너 충전 장치는 토너 제조 공장 내의 보관 및 출하 부문, 사무소 내에서의 예컨대 복사기 근처에서 사용할 수 있는데, 예컨대 복사기 근처에서 사용하는 경우에는 캐스터가 부착된 캐리지 상에 기체 공급원으로서의 압력 용기와 함께 마련하는 것이 바람직하고, 또 압력 용기에 압축 공기를 저축하기 위한 압축기를 부속시킬 수 있다.

도 10은 본 발명의 충전 장치 일례의 개요를 나타낸 도면이다.

도 10의 충전 장치예에 있어서 플라스틱 필름 주머니제의 대형 용기(110) 내의 미분말체 토너는 계량조(130)를 통하여 소형 토너 용기(140)에 충전된다. 대형 용기(110)와 계량조(130)는 대형 용기(110)인 플라스틱 필름 주머니의 일각에 마련한 구멍(111)과 계량조(130)의 토너 입구 사이의 연결관(120)에 의해 연통되어 있고, 계량조(130)는 충전되는 토너 토출용의 토출 개구부(131)에 이 토출 개구부(131)를 개폐하여 상기 소형 토너 용기(140)에 소정량만 충전하기 위한 충전량 규제 수단을 구비한다.

대형 용기(110)는 내부에 수납된 토너 중량에 의해 끊어지거나 깨지지 않을 정도의 강도를 구비하고, 또한 주머니로서의 취급이 용이한(주머니의 입구를 묶거나 쥐어 짜기 쉬운) 두께(유연성)를 구비할 것이 필요하게 된다(예컨대 폴리에틸렌 필름이면 30~200 ㎛정도의 두께). 그리고, 이 주머니제의 대형 용기는 충전기의 상부에 달아 매거나 충전기의 상부에 마련한 경사판(112) 위에 실려서 사용된다.

도 11에 나타낸 바와 같이, 이 예의 장치에서는 대형 주머니 용기(110)는 연결관(120)에 고무 밴드 등의 결속재(113)에 의해 간단하게 결합되는데, 연결관(120)의 단부는 주머니의 설치 위치와 대체로 일치됨으로써 이 대형 주머니 용기(10) 내에 남는 토너의 양을 최소한으로 하여 소형 토너 용기(40)로 충전할 수 있다.

도 12에 나타낸 바와 같이, 이 연결관(20)은 그 외측으로 다공질의 공기가 이송됨으로써 대형 주머니 용기(10) 내의 토너에 유동성을 부여하고, 이 연결 공기 토출 부재(121)에 의해 외측으로부터 공기를 끌어들이는 공기 취입관(122)의 내측부(123)를 지나 계량조(130)로 토너를 송출한다.

계량조(130)로 이송되고 있는 토너는 토너 토출용의 토출 개구부(131)의 개폐에 의해 토출량이 제어되어 소형의 토너 용기(140)에 규정 양만 충전된다.

［분말체의 계량 충전 방법］

도 13은 본 발명의 기본이 되는 원리를 나타낸 것이고, 분말체 계량 공급조의 하류에 배치되는 분말체 충전용 로토와 분말체 충전용 용기에 있어서의 피충전 분말체의 시간 경과에 따른 관계를 설명하기 위한 것이다.

본 발명에 있어서는 분말체 충전용 용기(203)의 충전용 개구부(231)에 구비되거나 미리 세트된 분말체 충전용 로토(202)에 분말체 계량 공급조(201)로부터 피충전 분말체가 공급된다(도 13(A)). 이 피충전 분말체가 토너와 같은 초미립자의 경우에는 분말체 접촉 경사면으로부터 쉽게 미끄러지지 않고 또 분말체 입자끼리의 접촉 미끄럼(유동성)이 부족하므로 신속하게 분말체 충전용 용기(203)에 충전되기 어려운 반면, 매체 공기 중에 비산하기 쉽고 또한 침강하기 어렵기 때문에 조심하여 취급하고, 또 분말체 충전용 용기(203)의 충전용 개구부(231)와 분말체 충전용 로토(202)의 분말체 배출부(222)를 틈새 없게 밀봉하여 틈새로부터 빠지는 공기에 수반하여 계통 밖으로 분말체가 날아 나오지 않게 함과 동시에 분말체 배출부(222)의 관 직경을 적당히 하여 분말체 충전용 용기(203)로의 분말체 흐름의 급격한 분출을 피한다.

이와 같은 조치에 의해 분말체 충전용 로토(202)로 공급된 피충전 분말체는 일부가 분말체 충전용 용기(203) 내에 충전되지만, 다른 일부는 분말체 충전용 로토(202) 내에 머물게 된다(도 13(B)). 분말체 충전용 용기(203) 내에서 탈기되지 않고 체류하는 공기의 영향도 받아 충전 속도도 높지 않다. 그래서 본 발명에 있어서는 이 체류한 피충전 분말체를 얼마나 신속하게 분말체 충전용 용기(203) 내로 충전하는가의 문제와 분말체의 충전 상태, 충전량을 얼마나 신속하게 인식 파악하여 과부족없게 소정량만 밀집 충전하기 위한 추가 조치에 대비하는가의 문제를 동시에 해결하기 위한 수단을 제공하고 있다.

즉, 본 발명에 있어서는 분말체 충전용 로토(202)와 분말체 충전용 용기(203)의 양자에 존재하는 충전 도중의 분말체량을 충전 조작을 중단하지 않고 동시 병행적으로 계량하는데, 그 때문에 분말체 충전용 로토(202)와 분말체 충전용 용기(203)의 합계 빈 중량과 이들 양자에 존재하는 충전 도중의 분말체량과 양자의 합계 중량을 계량 대비하여(도 13(C)), 분말체 충전용 용기(203)로의 충전 종료전에 충전량을 신속하고도 정확하게 할 수 있는 것이다(도 13(B)).

또, 본 발명에 있어서는 예컨대, 이 미리 인식 파악된 충전 분말체량에 따라 분말체의 목표 충전량에 부족하는 추가 충전량을 미조정된 보충 비율로 추가 충전함으로써 목표 충전량을 정확하게 보충할 수 있다. 그 때문에, 충전용 로토(202)와는 별도의 추가 충전량 수단을 분리 설치하고 이 추가 충전량 수단에 의해 일정량의 추가 충전량을 미조정하면서 계량 충전할 수 있다. 예컨대 충전용 로토(202)에는 소정량 충전량을 넘지 않는 오히려 소정량보다 약간 적은 양의 피충전 분말체를 공급하여 충전용 로토(202) 상에 아직도 피충전 분말체가 남아 있는 동안에 그 정확한 공급량을 파악하고 이 추가 충전량 수단으로부터 소량의 부족분을 미조정하기 위해 완만한 속도로 가감하면서 추가할 수 있다.

또, 본 발명에 있어서는 분말체를 보다 원활히 분말체 충전용 용기(203)로 충전하기 위해, 강제 탈기 수단을 이용하여 상기 분말체 충전용 용기내의 공기를 강제 탈기시키는 것이 보다 조속한 충전을 위해 바람직하다. 이것에 의해, 충전 시의 분말체 충전용 용기(203) 내에 체류하는 공기가 방해되어 분말체의 도입이 원활하게 되지 않는다는 점이 개선되고, 또 공기와 혼합한 결과 부풀어진 상태의 분말체 충전용 용기(203)내의 분말체를 보다 밀집한 상태로 함으로써 후속하는 도입 분말체를 수용하기 위한 공간을 확보할 수 있다.

예컨대, 강제 탈기 수단으로서 도 14에 나타낸 바와 같이, 용기 내의 공기를 자연 배기하기 위한 배기관(223)을 구비한 로토(202)를 이용하여 분말체를 원활히 충전할 수 있다. 또, 동일 양태이지만 가동하는 흡인 소관을 추가 충전량 수단에 마련할 수 있다.

［분말체의 계량 충전 장치］

그리고, 이와 같은 토너와 같은 미분말체의 충전 방법을 실시하는데 적합한 본 발명에 따른 분말체의 계량 충전 장치예는 도 15에 나타낸 장치가 토너를 계량 충전하는데 특별히 적합하므로, 아래에 토너의 경우에 대해 설명한다. 도 15에 나타낸 바와 같이, 분말체 계량 공급조(201) 대형 용기(210) 내의 미분말체 토너는 분말체 계량 공급조(201)를 통하여 소형의 분말체 충전용 용기(203)에 충전된다.

대형 용기(210)와 분말체 계량 공급조(201)는 대형 용기(210)의 토너 배출구(211)와 분말체 계량 공급조(201)의 토너 입구 사이의 연결관(220)에 의해 연통되어 있고, 분말체 계량 공급조(201)는 충전되는 토너 토출용의 토출 개구부(222)에 이 토출 개구부(222)를 개폐하여 상기 분말체 충전용 용기(203)에 소정량만 충전하기 위한 충전량 규제 수단(232)을 구비한다.

도 15의 계량 충전 장치예에 있어서, 대형 용기(210) 내의 미분말체 토너는 분말체 계량 공급조(201)를 통하여 분말체 충전용 용기(203)에 충전된다. 대형 용기(210)와 분말체 계량 공급조(201)는 대형 용기(210)의 토너 배출구(211)와 계량조(230)의 토너 입구 사이의 연결관(220)에 의해 연통되어 있고, 계량조(230)는 충전되는 토너 토출용의 토출 개구부(222)에 이 토출 개구부(222)를 개폐하여 상기 로토체(202)로부터 분말체 충전용 용기(203)에 소정량만 충전하기 위한 충전량 규제 수단(232)을 구비한다.

로토체(202)는 그 중의 분말체가 이미 상기 충전용 용기에 배출이 끝난 상태인지 아닌지를 외부로부터 식별할 수 있도록 예컨대, 광 투과성인 것이 바람직하고, 또 충전용 용기(203)의 충전용 개구부(231)에 틈새없게 끼워맞춤이 가능한 분말체 배출부(222)를 구비한다.

이 예에서는 호퍼형의 대형 용기(210)는 내부에 수납된 토너의 원활한 낙하를 방해하지 않는 정도로 경사진 내벽 부분(214)을 구비하고, 이 경사진 내벽 부분(214)에 의해 내부에 수납된 미분말체 토너의 토너 배출구(211)까지의 배출이 원활화된다. 이 예의 장치에 있어서는 경사진 내벽 부분(214)이 상기 대형 용기(210) 하부의 호퍼형의 구조 부분(213)의 일부로 되어 있다.

대형 용기(210)와 분말체 계량 공급조(201)는 연결관(220)의 상부에 설치된 상부 연통관(250)에 의해서도 연결되어 있고, 이 상부 연통관(250)은 분말체 계량 공급조(201)로부터 대형 용기(210)를 향해 윗방향으로 경사져 있다. 이 상부 연통관(250)은 분말체 계량 공급조(201) 내의 압력을 대형 용기(210) 내의 압력으로 동일하게 유지하는 역할을 하는 것 외에, 토너 유동화 수단(233)으로부터의 분출 기체의 양이 너무 많은 등의 어떠한 이유에 의해 분말체 계량 공급조(201) 중에 소망 이상으로 큰 토너 구름이 형성된 경우에는, 이 상부 연통관(250)에 의해 과잉 기체가 대형 용기(10)로 빠져 나갈 수 있도록 윗방향으로 경사짐으로써 수반하는 토너 입자를 분말체 계량 공급조(201)에 되돌릴 수 있다.

대형 용기(210) 저부의 토너 배출구(211)로부터 배출된 토너 분말체는 연결관(220)을 지나 분말체 계량 공급조(201)로 이동한다. 연결관(220)의 적어도 저면 부분에는 길이 방향의 거의 전면에 걸쳐서 도입 기체가 송출되어 나오는 다공질판의 공기 슬라이더, 즉 토너 유동화 수단(233)이 설치되고 이 토너 유동화 수단(233)으로부터 송풍된 기체는 연결관(220)으로부터 분말체 계량 공급조(201)로 이동되는 토너를 유동화시킨다. 연결관(220)은 분말체 계량 공급조(201)를 향해 아랫방향으로 경사져 있어 유동화된 토너의 분말체 계량 공급조(201)로의 원활한 낙하가 이것에 의해서도 보조된다.

토너 배출구(211)로부터 배출된 토너 분말체는 연결관(220)을 통하여 분말체 계량 공급조(201)로 보내진다. 이 예에 있어서의 분말체 계량 공급조(201)는 소정량만의 토너를 정확하고도 원활하게 충전하기 위한 충전량 규제 수단(232)을 토출 개구부(222)에 구비하고 있어도 좋다. 이 「소정량」은 상기와 같이 적당히 다시 설정할 수 있다.

이 예의 장치에 있어서의 충전량 규제 수단(232)은 토출 개구부(222)를 구비하는 탄성체 링(232a)과 토출 개구부(222)로부터의 토너의 토출을 제어하는 토출 제어 수단(232b)으로 구성되고, 토출 제어 수단(232b)은 분말체 계량 공급조(201) 내를 승강하는 토출 제어 레버(232c)에 장착된 토출 제어 부재(232d)로 구성되며, 토출 제어 부재(232d)는 토출 개구부(222)와 삽입-이탈하여 이 토출 개구부(222)를 개폐하는 원추형의 부재이며, 토출 개구부(222)의 개폐 정도는 토출 제어 레버(232c)의 분말체 계량 공급조(201) 내에서의 승강 정도에 의존하는 원추형의 토출 제어 부재(232d)가 탄성체 링(232a)의 개구부(222)에 삽입하는 정도, 끼워맞춤 정도에 의해 조절된다.

토출 제어 부재(232d)의 소반경의 원추 선단이 개구부(222)로부터 완전히 빠져 나갈 때까지 상승했을 때에는 전개방 상태(충전되는 토너의 자유 토출)이며, 토출 제어 부재(232d)의 대반경의 원추 밑부분까지 개구부(222)에 완전하게 끼워지도록 하강하여 삽입했을 때에는 전폐쇄 상태(토너의 토출 정지)이며, 그 도중 상태 즉 토출 제어 부재(232d)가 이 개구부(231)로부터 완전하게 다 빠지지 않고 또한 완전하게 다 하강하지 않는 상태로서, 토출 제어 부재(232d)의 중간 정도 크기의 원추 반경의 곳과 이 개구부(222) 사이에 틈새가 유지되는 정도로 삽입되었을 때에는 그 삽입 레벨에 응한 반개방 상태(토너의 부분 토출)이다. 도면중, 유연성 있는 커버 부재(237)는 토출 개구부(222) 아래의 슬리브(230a)에 마련한 것이지만, 본 발명에 있어서 이 커버 부재(237)는 생략할 수도 있다.

도 15에 나타낸 바와 같이, 탄성체 링(232a)은 외주 가장자리로부터 내부의 토출 개구부(222)를 향하여 두께가 얇아지는 단면 쐐기형을 하고 있고, 따라서 토출 제어 부재(232d)가 완전 삽입되었을 때에 접촉하지 않을 수 없는 내측이 유연성이 크다. 본 발명에 있어서 이와 같은 구조의 탄성체 링(232a)으로 했을 경우에는 토출 제어 부재(232d)와 접촉해도 탄성체 링(232a)이나 토출 제어 부재(232d) 표면에 토너의 필름을 형성하지 않는다. 탄성체 링(232a)이 토출 제어 부재(232d)와 접촉해도 양자간에 불가피적으로 잔존하는 토너에 스트레스를 거의 주지 않기 때문이라고 생각된다.

그러나, 본 발명에 있어서는 분말체 계량 공급조(201)의 토출 개구부(222)의 충전량 규제 수단은 이 예시된 것에 한정되지 않고, 예컨대 토출 개구부(222)를 탄성체 재료에 적당한 형상으로 형성하고, 개구도 규제 부재를 이 토출 개구부에 인접하여 면방향으로 소정 거리 슬라이드 또는 진퇴하는 판 모양의 부재로 할 수 있으며, 또 토출 개구부에 합치한 개구를 구비하는 부재의 이동에 의한 양 개구의 상대적 위치 관계에 의해 개구 정도를 조절 가능하게 할 수 있다.

그리고, 이와 같은 토출 제어 레버(232c)의 승강은 구동 제어 장치(239a)에 의해 제어되는 구동원(239b)에 의해 구동되는 구동 장치(239)에 의해 행해진다.

토출 제어 레버(232c)의 승강을 위한 구동 장치(239)는 공기압 실린더, 모터, 유압 실린더 등의 적당한 수단에 의해 행할 수 있지만, 이 예의 장치에서는 공기압 실린더를 이용하고 있다. 이것에 의해, 토너 유동화 수단(233)에 이용되는 공기를 위한 압축 공기용 원배관으로부터 분기시켜 구동원으로서 이용할 수 있다.

그리고, 이 예에 있어서의 토너 유동화 수단(233)은 기체를 분출하기 위한 다수의 미세 구멍을 구비하고, 각 미세 구멍은 내부에서 서로 연통하고 있는 다공체에 가압 기체를 도입하는 기체 도입관(233a)을 구비한다. 이 예의 장치에서는 표면이 평활한 다공질 소결체를 이용하고 있다. 또 도시하고 있지 않지만, 유동화한 토너의 분진 폭발을 방지하기 위해 이 예의 토너 충전 장치에 있어서는 발생한 정전기를 방전하기 위한 방전 수단이 설치되어 있다.

도 15에 나타낸 바와 같이, 이 예의 장치에서는 토너 유동화 수단(233)이 소요의 토너 토출 고성능을 얻기 위해, 분말체 계량 공급조(201)의 토출 개구부(222) 근처에 원주의 전체 둘레에 걸쳐서 설치되어 있는 바, 일부에만 가는 띠모양의 토너 유동화 수단(233)이 설치되어 있는 대형 용기(210)의 경우와 상이한 것을 알 수 있다. 토너 분말체의 이동량은 취입 공기량에 비례하는 범위가 있고 공급 기체량을 조절하여 이동량을 거의 일정하게 할 수 있지만, 각 토너 유동화 수단(233)의 면적에 따라서 동일한 기체 분출 재료가 이용되었을 경우에는 구멍 부분의 많고 적음이 공급 가능 기체량에도 크게 관계한다. 특히 토출 개구부(222)를 향해 단면이 좁아지는 구조의 분말체 계량 공급조(201)에서는 토너에 의한 가교 현상을 방지하기 위해 원주면을 따라 기체의 분출구를 수 단계 연속적으로 마련하거나 나선 방향으로 기체가 송출되는 송풍 구조로 할 수 있다.

또, 기체 도입관(233a)은 송기를 정지 및 개시하고, 또한 송기량을 조절하는 송기 조절 밸브(233b)를 구비하고 있는데, 본 발명에 있어서는 이와 같은 기체 도입관(233a) 가운데 적어도 하나는 그러한 송기 조절 밸브를 구비하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 충전 장치에 있어서는 분말체 계량 공급조(201)에 내부 기압을 증감시키는 압력 조절 수단을 마련할 수 있고, 또 이와 같은 압력 조절 수단은 대신 대형 용기(210)에 마련할 수 있으며 또는 대형 용기(210)에도 병설할 수 있다. 이와 같은 압력 조절 수단은 앞서 본 토너 유동화 수단으로부터 기체가 송입된 상태의 대형 용기(210) 및/또는 분말체 계량 공급조(201) 내의 압력 상태, 토너 구름 상태의 조절에 도움이 된다.

상기와 같이, 본 발명의 충전 장치는 장치 자체뿐만 아니라, 토너가 충전되는 토너 충전용 용기(203) 중의 공기를 흡인하기 위해 배기관(223)을 토너 용기(203) 중에 장착하도록 구성할 수 있다. 로토(202)의 분말체 배출부를 중공 관상체로 하여 그 중공부로부터 배기관(223)을 분말체 충전용 용기(203) 중에 삽입하고 충전용 용기(203)의 개구(231)와 삽입 이탈 자유롭게 되도록 로토(202)와 일체화하여 그 선단부로부터 용기 중의 공기를 배기한다. 이 예에 있어서의 배기관(223)의 장착 개구단은 충전된 토너 입자를 통과시키지 않고 공기만을 통과시키는 메시재를 장착한 것이다.

한편, 본 발명의 계량 충전 장치는 분말체 충전용 용기(203)로의 충전 분말체 토너량을 관리하기 위한 충전 토너 중량 관리 수단을 구비한다. 이 예의 장치에 있어서의 충전 분말체 중량의 계량기(241)는 분말체 충전용 용기(203)를 그 위에 올려놓고 충전 토너 중량을 측정하기 위한 로드 셀(261)을 구비한다(도 15 참조). 로드 셀(261)은 이것을 승강시켜 분말체 계량 공급조(201)와 분말체 충전용 용기(203)의 간격을 적당히 변경하기 위한 용기 재치 수단으로서의 리프터(261a) 상에 설치되어 있다. 또, 로드 셀(261)에는 측정된 충전 분말체 토너 중량을 표시하기 위한 모니터 수단(263)이 설치되어 있다.

이와 같은 모니터 수단으로서는 중량이나 압력을 받아 탄성 변형하는 정도에 따라 변화한 전압을 검지하는 수압 검지 수단으로부터의 전압 신호에 근거하여 또는 수압력에 응해 직접 기전력을 변화시키는 압전 소자 등의 압력 검지 소자로부터의 발생 신호에 근거하여 측정 중량을 표시할 수 있는 공지의 표시 수단을 이용할 수 있고, 모니터 수단(263)에 표시된 중량을 보고 토너의 충전량을 확인하면서 충전을 수행 또는 종료할 수 있다.

또, 본 발명에 있어 필요 불가결한 것은 아니지만, 이 예의 토너 충전 장치에 있어서의 충전 토너 중량 관리 수단(260)은 로드 셀(261)에서의 상기 분말체 충전용 용기(203)와 충전 로토(202)와 배기관(223)의 합계 빈 중량과 토너가 공급된 충전 로토(202)와 배기관(223)과 용기(203)의 총 중량으로부터 충전이 끝난 토너 중량을 연산하는 연산 처리 장치(262)를 구비한다.

그리고, 연산 처리 장치(262)는 입력 수단(264)을 구비하고, 이 입력 수단(264)에 의해 예컨대, 모니터 수단(263)에 표시된 중량을 보면서 토너의 충전 예정 중량의 입력, 및 입력된 충전 예정 중량의 변경을 행할 수 있다. 또, 연산 처리 장치(262)는 그 연산 결과에 따라 구동 장치(239)의 구동원(239b)을 위한 구동 제어 장치(239a)로 통신 회선(267)으로부터 구동 명령 신호를 송신하고, 구동 제어 장치(239a)는 거기에 따라 토출 제어 레버(232c)를 승강시킨다. 연산 처리 장치(262)로서는 간단한 아날로그식 전압 비교기로부터 마이크로 컴퓨터 칩과 같은 것을 포함한 각종 CPU까지 여러가지의 것을 이용(아날로그식 전압 비교기의 경우에는, 물론 소정 전위차에 응한 예컨대 펄스 신호로 변환하는 AD변환기를 부속시킨다)할 수 있다.

앞에서 설명한 바와 같이, 토출 제어 레버(232c)를 승강시켜 토출 제어 부재(232d)의 소반경의 원추 선단이 개구부(222)로부터 완전히 빠져 나갈 때까지 상승했을 때에는 전개방 상태이며, 토출 제어 부재(232d)의 대반경의 원추 밑부분까지 개구부(222)에 완전히 끼워지도록 하강하여 삽입했을 때에는 전폐쇄 상태이며, 그 도중 상태 즉, 토출 제어 부재(232d)가 이 개구부(222)로부터 완전하게 다 빠지지 않고 또한 완전하게 다 하강하지 않는 상태로서, 토출 제어 부재(232d)의 중간 정도 크기의 원추 반경의 곳과 이 개구부(222)의 사이에 간격이 유지되는 정도로 삽입되었을 때에는 그 삽입 레벨에 따른 반개방 상태이며, 따라서 몇 단계의 레벨로도 조절할 수 있지만, 도 15에 나타내는 토너의 충전 장치예에 있어서는 각 기체 도입관(233a)으로의 송기량 조절에 의해서도 충전을 조절할 수 있으므로, 토출 제어 레버(232c)의 승강 정도는 전폐쇄 상태와 전개방 상태와 그 중간의 반개방 상태로 하고 있다.

이 예에 있어서의 입력 수단(264)은 코드 발생기(2진(binary) 코드)로서의 디지털 스위치의 단추 겸 회전 손잡이지만, 연산 처리 장치(262)를 CPU로 하는 경우에는 키보드로 할 수 있고, 그 경우에는 물론 중량을 포함한 각종 데이터를(연산의 결과 및/또는 입력 수단으로부터의 입력 신호의 결과에 따라) 고쳐 쓰기 가능하게 격납(즉 순서대로 CPU에 호출되어 연산되며 연산 결과를 재차 순서대로 격납)하는 RAM, 및 이 각종 데이터를 연산 처리하기 위한 처리 프로그램과 각종 명령 정보 발신 프로그램을 포함한 각종 프로그램을 호출 자유롭게 격납하는 ROM에 첨부할 수 있고, 또 연산 처리 장치(262)는 상기 연산 결과에 따라, 예컨대 상기 각 송기 조절 밸브(233b)의 개폐 명령 신호를 송신하는 등 프로그램을 구비한 것으로 구성할 수 있다.

이와 같이, 도 15에 나타내는 장치는 충전용 용기(203)의 충전용 개구부(231)에 틈새없이 끼워맞춤 가능한 분말체 배출부(222)를 구비하는 로토체(202)와 충전용 용기(203)의 중량을 재치하는 용기 재치 수단(261a)을 구비하는 계량 수단(241)과, 상기 로토체(202)에 피계량 충전 분말체(상기 예에서는 토너)를 공급하기 위한 분말체 계량 공급조(1)를 구비하고, 이 용기 재치 수단(261a)은 상기 로토체(202)와 충전용 용기(203)의 양자(및 정확하게는 나아가 배기관(223)을 포함한다)의 중량을 측정하기 위한 계량 수단(241)과 이 충전용 용기(203)의 내부에 충전되어 부풀어진 상태의 분말체로부터 공기를 제거하여 밀집 상태로 하기 위한 내부 공기 제거 수단(223)을 구비하며, 상기 분말체 계량 공급조(201)는 상기 로토체(202)로 분말체를 배출하기 위한 배출부(222)와 이 분말체 계량 공급조(202)로 분말체를 공급하기 위한 공급구(220)를 구비하며, 이 분말체 계량 공급조(202)의 배출부(222)는 나아가 분말체의 상기 로토체로의 공급을 단속(斷續)하기 위한 분말체 공급 단속 수단(232)을 구비하는 것을 특징으로 하는 분말체의 계량 충전 장치이다.

또, 상기 로토체(202)는 그 중의 분말체가 이미 상기 충전용 용기(203)로 배출이 끝난 상태인지 아닌지를 외부로부터 식별 가능하고, 상기 계량 수단(241)은 끼워맞춤 상태의 상기 로토체(202)와 상기 충전용 용기(203)의 합계 빈 중량, 또한 상기 로토체(202)와 상기 충전용 용기(203)와 양자에 존재하는 분말체의 합계 중량을 계량 가능한 것을 특징으로 하는 분말체의 계량 충전 장치이다.

또, 상기 로토체(202)에 분말체가 아직 잔존하고 있는 단계에서 계량된 이 로토체(202) 및 상기 충전용 용기(203) 및 그 양자에 존재하는 분말체의 합계 중량에 근거하여 상기 분말체 계량 공급조(202)의 배출부(222)에 설치된 분말체 공급 단속 수단(232)을 단속할 수 있다.

또, 로토체(202)에 분말체가 아직 잔존하고 있는 단계에서 계량된 이 로토체(202)와 상기 충전용 용기(203) 및 그 양자에 존재하는 분말체의 합계 중량에 근거하여 부족 분의 분말체를 추가 공급하기 위한 추가 분말체 공급 수단을 더 구비하여도 좋고, 이 경우 이 추가 분말체 공급 수단의 분말체 공급 능력이 상기 로토체의 분말체 공급 능력보다 작음으로써 소요 충전량에 도달할 때의 미조절 공급이 가능해진다.

또 도 16에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 장치는 캐스터(291)가 붙은 가설대(290)에 마련하여 이동 가능한 양태의 것으로 할 수 있다.

아래에 본 발명의 토너 충전 방법의 실시예에 대해 구체적으로 설명한다.

<토너 충전 장치의 실시예>

이 장치의 사양, 특히 대형 용기(10)의 형상, 재질 예는 도 8에 나타낸다. 이 대형 용기(10)의 용량은 25~500 l(liter)이며, 대형 용기(10)의 토너 수납량은 일반적으로 10~200 kg이다. 대형 용기(10) 저부의 경사 각도는 바람직하기는 30~60°이며, 연결관(20) 설치 경사 각도는 30~60° 인 것이 바람직하다.

이 예에 있어서의 계량조(30)의 용량은 0.5~20 리터이며, 계량조(30) 내의 토너량은 일반적으로 50~2000 g인 것이 바람직하다. 이 예의 장치는 2 성분 비자성 토너(컬러 토너, 흑백 토너), 1 성분 비자성 토너(컬러 토너, 흑백 토너), 1 성분 자성 토너(흑백 토너), 페라이트계 캐리어 현상제, 마그네타이트계 캐리어 현상제 등에 적용할 수 있다.

이 예의 장치에서의 토너 유동화 개시와 안정화 예에 대해 설명하면, 3~5 kg/cm2의 유동화 공기압, 0.1~1 리터/분의 유동화 공기 유량으로 운전할 수 있지만, 유동화 안정까지 요하는 시간은 일반적으로 5~20초이다.

앞서 설명한 바와 같이, 토너를 유동화시키기 위하여 공기를 유입하여 계량조(30) 내에서 공기 함유량(고체와 기체의 비율)을 더욱 안정화(일정화) 시킨다.

다음에, 토너의 충전 개시에 대해 설명하면, 이 예의 장치에서의 토출 제어 부재(32d)의 외경은 5~50 mm인 것이 바람직하고, 탄성체 링(32a)의 내경은 5~50 mm인 것이 바람직하다. 토출 제어 부재(32d)의 외경과 탄성체 링(32a)의 내경의 차이는 일반적으로 -0. 5 ∼＋2. 0 mm이다.

도 9에는 토출 제어 부재(32d)의 형상과 재질을 상세하고도 구체적으로 나타내고 있다. 이 토출 제어 부재(32d)를 상승시킴으로써 탄성체 링(32a)과의 틈새를 크게 비워 그 사이로 토너를 낙하시켜 소형 용기(40)로의 충전을 개시한다.

토너의 정지는 다음과 같이 행해진다. 즉, 탄성체 링(32a)으로의 토출 제어 부재(32 d)의 삽입과 토출 개구부(31)의 개폐가 행해지는데, 탄성체 링(32a)으로의 토출 제어 부재(32d)의 삽입 정도와 토출 개구부(31)의 개폐도는 제1 단계에서 삽입 정도 0∼10% - 개폐도 95∼100%, 제2 단계에서 삽입 정도 40∼60% - 개폐도 5∼30%, 제3 단계에서 삽입 정도 95∼100% - 개폐도 0∼5%가 기준이 된다.

제1 단계에서 소형 용기(40)로의 규정 충전량의 대부분을 충전하고, 제2 단계에서 규정 중량이 될 때까지 정밀 충전을 행하여 규정량에 이르면 제3 단계에서 토너의 흐름을 정지한다.

＜토너 충전 장치의 사양 예＞

대형 용기(110)의 탱크 용적　　　40~50［리터］

토너량　　　　　　　　　　　　　10~15［kg］

충전 방식 토너 유동화에 따른 중력 낙하에 의한 충전 방식

토너　　　 2 성분 비자성 컬러 토너, 1 성분 비자성 컬러 토너,

　　　　　　 1 성분 비자성 흑색 토너, 1 성분 자성 흑색 토너

＜유동화 개시＞

공기 도입으로 균일하게 될 때까지의 시간　　　5~15［분］

＜대형 주머니 용기의 형식＞

평평한 주머니, 또는 앞이 가늘어진 주머니

＜토너 유동화(연결관으로부터 이송된 대형 주머니 용기내 토너의 유동화)＞

유동화 수단 다공질 재료(수지, 공동(空洞) 직경：2~15［㎛］, 기공율：30［%］, 두께：5 m)를 사용

공기 흐름량　　　　　　　1∼5［리터/분］

◎유동 상태

부피 밀도：토너의 종류에 의해 상이한 값(예：0. 2 ∼ 0. 3［g/cc］)인 공기를 포함한 외관상의 부피 밀도를 측정했다.

유동의 균일성：시각에 의해 확인했지만, 광학적 수단을 마련하여 광 투과도에 의해 확인하는 것도 가능.

◎결과, 및 충전물 상태

충전 속도：내용적 400 cm3의 소형 토너 용기(140)에 7 ∼ 20초로 충전할 수 있었다.

충전물 상태：부피 밀도(단, 종래의 고밀도 충전과 같음/저밀도라도 가능)

토너 입자：외첨제의 이탈, 박힘이 방지되었다(종래의 오거 방식으로는 토너에 압력이 가해져 문제가 있었음).

이상, 상세하고도 구체적인 설명으로부터 명백하듯이, 본 발명에 의하면 평균 입경이 미크론 단위인 매우 미세한 정전 잠상 현상용 분말체 토너의 소망량을 과부족 없이 대형 용기로부터 소형 토너 용기에 충전하는 방법 및 장치가 제공되고, 특히 정전 잠상 현상용 토너에 특별한 스트레스를 주지 않고, 토너의 각종 물성 및 배합성을 손상시키지 않으며, 작업 환경 및 작업자를 더럽히지 않고 또한 위험성이 없이 소망량을 신속히 소형 토너 용기에 충전하는 방법 및 장치가 제공된다. 이와 같은 충전 방법 및 충전 장치는 토너의 제조 공정에서 일시적으로 저장하는 대형 용기로부터 분할 보관이나 출하를 위한 소구분 시에도, 또 예컨대 극단적으로는 최종 사용자의 가까이에 있는 소형 토너 용기로의 주문에 의한 충전 시에도 이용할 수 있다는 아주 뛰어난 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 평균 입경이 미크론 단위인 매우 미세한 정전 잠상 현상용의 분말체 토너의 소망량을 과부족없이 대형 용기로부터 소형 토너 용기에 충전하는 장치가 제공되고, 본 충전기의 대형 수납 용기 부분을 염가로 벌크 제조 공정에서 사용하고 있는 주머니 용기로 겸용할 수 있어 공급 토너의 보급을 주위의 환경이나 작업자를 더럽히지 않으면서 수행할 수 있다.

나아가, 본 발명에 의하면, 종래에는 로토가 충전기 본체 지지대 측에 설치되어 있어 로토 내의 분말체 중량을 계량할 수 없었지만, 지지대로부터 분리하여 계량기에 설치함으로써 로토 내에 남아 있는 분말체를 포함하여 용기에 충전하는 분말체의 중량 전체를 계량하여 규정량을 충전할 수 있다.

용기 및 로토와 비접촉으로 흡인봉을 설치함으로써 계량값에 영향주는 일 없이 강제 탈기에 의해 분말체를 빨리 용기 내로 옮길 수 있다.　또한 계량값에 영향주는 일 없이 용기 내의 공기를 배기할 수 있어 충전 속도를 높일 수 있다.

용기에 로토를 직접 세트하고 그 조합에 의해 이동 가능하게 함으로써 로토 내의 분말체가 완전히 용기 내로 이동하기 전에 충전구로부터 이동할 수 있고, 다음의 용기와 로토를 세트함으로써 충전 택트(tact)를 높일 수 있다.

용기 및 로토와 비접촉으로 흡인봉을 설치함으로써 계량값에 영향주지 않고 강제 탈기에 의해 분말체를 빨리 용기 내로 옮길 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 충전 장치의 일례를 설명하는 단면도.

도 2는 도 1의 대형 용기의 단면도.

도 3은 본 발명의 충전 장치의 다른 예를 설명하는 단면도.

도 4는 본 발명의 충전 장치의 또 다른 예를 설명하는 단면도.

도 5는 본 발명의 충전 장치의 또 다른 예를 설명하는 단면도.

도 6은 본 발명의 충전 장치의 또 다른 예를 설명하는 단면도.

도 7은 본 발명의 충전 장치의 또 다른 예를 설명하는 단면도.

도 8은 본 발명의 충전 장치의 또 다른 예를 설명하는 도면.

도 9는 본 발명의 토출 제어 부재의 한 구체적인 예를 설명하는 도면.

도 10은 본 발명에 있어서의 충전 장치의 일례를 설명하는 단면도.

도 11은 도 10의 대형 주머니 용기와 연결관의 결합 단면도.

도 12는 본 발명의 연결관의 일례를 설명하는 단면도.

도 13은 본 발명의 기본이 되는 원리를 나타낸 것으로서, 용기, 로토, 분말체의 시간 경과에 따른 관계를 나타낸, 직접 중량 계량 방식의 분말체 충전 방법을 나타낸 도면.

도 14는 로토가 충전기에 구비되는 예를 나타낸 도면.

도 15는 본 발명의 한 구체적인 예의 개요도를 나타내는 도면.

도 16은 본 발명의 다른 한 구체적인 예의 개요도를 나타내는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 대형 용기

11 토너 배출구

12 내벽 부분

13 호퍼형 구조 부분

13a 수직 기판

13b 측판

13c 측판

13d 뒤판

13e 뒤판

14 골짜기 부분

15 제3 토너 유동화 수단

15a 제3 도입관

15b 송기 조절 밸브

20 연결관

21 제2 토너 유동화 수단

21a 제2 도입관

21b 송기 조절 밸브

30 계량조(計量槽)

30a 슬리브(sleeve)

31 토출 개구부

32 충전량 규제 수단

32a 탄성체 링

32b 토출 제어 수단

32c 토출 제어 레버

32d 토출 제어 부재

33 제1 토너 유동화 수단

33a 제1 도입관

33b 송기 조절 밸브

34 흡인 수단

35 송기용 분배 장치(distributor)

36 압력 조절 수단

37 커버 부재

37a 센서

38 흡인관

38a 메시 부재

39 구동 장치

39a 구동 제어 장치

39b 구동원

40 소형 토너 용기

50 상부 연통관

60 충전 토너 중량 관리 수단

61 로드 셀

61a 리프터

62 연산 처리 장치

63 모니터 수단

64 입력 수단

65 통신 회선

66 통신 회선

67 통신 회선

68 통신 회선

Claims

대형 용기 내의 미분말체 토너를 계량조(計量槽)에 이송한 후에 이 계량조로부터 소형 토너 용기로 충전하는 토너 충전 장치로서, 상기 계량조는 충전되는 토너를 토출(吐出)하기 위한 토출 개구부(開口部)에 이 토출 개구부를 개폐하여 상기 계량조 내로 이송되는 토너 중 소정량만을 상기 소형 토너 용기에 충전하기 위한 충전량 규제 수단을 구비하는데,

상기 충전량 규제 수단은 토출 개구부를 구비하는 탄성체 링과 이 토출 개구부로부터의 토너 토출을 제어하는 토출 제어 수단으로 구성되고, 이 토출 제어 수단은 상기 계량조 내를 승강하는 토출 제어 레버에 장착된 토출량 제어 부재로 구성되며, 이 토출량 제어 부재는 상기 토출 개구부에 삽입-이탈하여 이 토출 개구부를 개폐하는 원추형의 부재인 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
토너 보급용의 대형 용기내의 미분말체 토너를 계량조에 이송한 후에 이 계량조로부터 소형 토너 용기로 충전하는 토너 충전 장치로서, 상기 계량조는 충전되는 토너 토출용의 토출 개구부에 이 토출 개구부를 개폐하여 상기 계량조 내로 이송된 토너 중 소정량만을 상기 소형 토너 용기로 충전하기 위한 충전량 규제 수단을 구비하고, 상기 대형 용기는 유연한 플라스틱 필름제의 주머니 형상을 하고 있는 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제2항에 있어서, 상기 유연한 플라스틱 필름제의 주머니 형상 대형 용기의 재질은 두께 30 ∼ 200 ㎛의 것임을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제2항에 있어서, 상기 유연한 플라스틱 필름제의 주머니 형상 대형 용기의 모양은 평평한 주머니 또는 선단이 가늘어진 주머니인 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제2항에 있어서, 소형 토너 용기에 충전되기 전의 토너로 채워진 상기 유연한 플라스틱 필름제의 주머니 형상 대형 용기는 이 대형 주머니 용기의 일부를 걸어서 설치함으로써 충전기에 설치되는 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제2항에 있어서, 소형 토너 용기에 충전되기 전의 토너로 채워진 상기 유연한 플라스틱 필름제의 주머니 형상 대형 용기는 이 대형 주머니 용기를 경사판 상에 실어서 설치함으로써 충전기에 설치되는 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제2항에 있어서, 상기 대형 주머니 용기와 상기 계량조를 연결하기 위한 커넥터를 구비하고, 이 커넥터는 토너에 유동성을 부여하기 위한 공기 토출용의 다공질 부재를 구비하는 토너 이송관인 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제7항에 있어서, 상기 커넥터 토너 이송관의 상기 대형 주머니 용기측 단면은 이 대형 주머니 용기 설치 위치와 대체로 일치하는 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제7항에 있어서, 상기 커넥터는 상기 대형 주머니 용기측과 상기 계량조측으로 2 분할 되어 있고, 충전 작업시에는 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제7항에 있어서, 상기 커넥터 및 상기 대형 주머니 용기 중 어느 하나 이상에 과잉 공기의 탈기용 밸브 또는 배기관이 마련되는 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제2항에 있어서, 상기 대형 주머니 용기내의 토너에 대하여 불어넣는 공기의 공급 타이밍(통기 타이밍)은 상기 계량조에 토너를 이송하는 타이밍에 적합하게 간헐적으로 행해지는 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제11항에 있어서, 상기 통기 타이밍은 상기 계량조로의 토너 이송이 필요하게 되었 때에 ON 되고, 상기 계량조 내의 토너 분말 면이 규정 위치로 되었을 때 OFF 되도록 제어가 행해지는 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제11항에 있어서, 상기 통기에 이용되는 공기는 제습한 건조 공기인 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제7항에 있어서, 상기 대형 주머니 용기와 상기 계량조를 연결하는 커넥터에 설치되는, 토너에 유동성을 주기 위한 공기 토출용의 다공질 부재는 상기 대형 주머니 용기측의 커넥터 단면에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제14항에 있어서, 상기 다공질 부재는 커넥터의 토너 이송관 내의 저면에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제1항에 있어서, 상기 충전량 규제 수단은 충전되는 토너의 자유 토출, 토출 정지, 및 부분 토출의 적어도 3단 이상의 단계적 충전량 토출을 수행하는 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제1항에 있어서, 상기 대형 용기와 계량조는 대형 용기의 토너 배출부와 계량조의 토너 입구 사이의 연결관에 의해 연통되고, 상기 계량조는 그 토출 개구부에 상기 대형 용기로부터 상기 연결관을 통하여 도입된 토너를 유동화하여 상기 계량조의 토출 개구부로부터 상기 소형 토너 용기에 충전하는 제1의 토너 유동화 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제1항에 있어서, 상기 대형 용기와 계량조는 상기 대형 용기의 토너 배출구와 계량조의 토너 입구 사이의 연결관에 의하여 연통되어 있고, 이 연결관은 상기 대형 용기로부터 배출되는 토너를 유동화하여 상기 계량조에 도입하는 제2의 토너 유동화 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제1항에 있어서, 상기 대형 용기는 경사진 내벽 부분을 적어도 일부 구비하고, 이 경사진 내벽 부분에 의하여 내부에 수납된 미분말체 토너가 토너 배출구까지 원활하게 배출되는 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제19항에 있어서, 상기 경사진 내벽 부분은 상기 대형 용기 하부의 호퍼형 구조 부분의 일부인 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제19항에 있어서, 상기 경사진 내벽 부분은 작은 구배의 골짜기 부분을 구비하고, 이 골짜기부에 미분말체 토너의 원활한 낙하를 촉진하는 유동화를 위한 제3의 토너 유동화 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 대형 용기와 계량조는 상기 연결관의 상부에 설치된 상부 연통관에 의해서도 연결되는 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 토출 개구부의 개폐 정도는 상기 토출 제어 레버가 상기 계량조 내에서 승강되는 정도에 의존하는 상기 원추형 토출 제어 부재가 상기 탄성체 링의 개구부로 삽입하는 삽입 정도에 의하여 조절되는 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제1항에 있어서, 상기 토출 제어 레버의 승강은 구동 장치에 의하여 행해지는 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제1항에 있어서, 상기 소형 토너 용기 중의 공기를 흡인하도록 그 소형 토너 용기 중에 삽입되는 흡인관을 구비하고, 이 흡인관의 삽입 개구 단부에는 충전된 토너 입자를 통과시키지 않고 공기만을 통과시키는 메시 부재가 장착되는 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제1항에 있어서, 상기 대형 용기와 계량조는 대형 용기의 토너 배출부와 계량조의 토너 입구 사이의 연결관에 의해 연통되고, 상기 계량조는 그 토출 개구부에 상기 대형 용기로부터 상기 연결관을 통하여 도입된 토너를 유동화하여 상기 계량조의 토출 개구부로부터 상기 소형 토너 용기에 충전하는 제1의 토너 유동화 수단을 구비하고, 상기 연결관은 상기 대형 용기로부터 배출되는 토너를 유동화하여 상기 계량조에 도입하는 제2의 토너 유동화 수단을 구비하며, 상기 대형 용기는 내부에 수납된 미분말체 토너가 토너 배출구까지 원활하게 배출되도록 해주고 상기 대형 용기 하부의 호퍼형 구조 부분의 일부인 경사진 내벽 부분을 적어도 일부 구비하고, 상기 경사진 내벽 부분은 미분말체 토너의 원활한 낙하를 촉진하는 유동화를 위한 제3의 토너 유동화 수단이 설치되는 작은 구배의 골짜기 부분을 구비하고, 상기 제1의 토너 유동화 수단에는 기체를 분출하기 위한 다수의 미세 구멍이 있고 각 미세 구멍에는 내부에서 서로 연통하고 있는 다공체로 가압 기체를 도입하는 제1의 기체 도입관이 부설되며, 제2의 토너 유동화 수단에는 기체를 분출하기 위한 다수의 미세 구멍이 있고 각 미세 구멍에는 내부에서 서로 연통하고 있는 다공체로 가압 기체를 도입하는 제2의 기체 도입관이 부설되며, 제3의 토너 유동화 수단에는 기체를 분출하기 위한 다수의 미세 구멍이 있고 각 미세 구멍에는 내부에서 서로 연통하고 있는 다공체로 가압 기체를 도입하는 제3의 기체 도입관이 부설되어 있는 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제27항에 있어서, 상기 제 1의 기체 도입관은 송기를 정지 및 개시하고, 또한 송기량을 조절하는 제1의 송기 조절 밸브를 구비하고, 상기 제 2의 기체 도입관은 송기를 정지 및 개시하고, 또한 송기량을 조절하는 제2의 송기 조절 밸브를 구비하며, 상기 제 3의 기체 도입관은 송기를 정지 및 개시하고, 또한 송기량을 조절하는 제3 송기 조절 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제27항에 있어서, 상기 연결관은 상기 제 2의 기체 도입관으로부터 분출된 기체에 의하여 유동화한 분말체 토너가 상기 대형 용기로부터 계량조로 이송되는 하강 구배를 포함하는 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제27항에 있어서, 상기 대형 용기와 계량조는 상기 연결관의 상부에 설치된 상부 연통관에 의해서도 연결되고, 상기 상부 연통관은 상기 제 1 기체 도입관으로부터 도입된 기체가 상기 계량조를 거쳐 상기 대형 용기로 빠져나가는 상승 구배를 포함하는 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제1항에 있어서, 상기 대형 용기 및 계량조 중 적어도 어느 한쪽에 내부 기압을 증감시키는 압력 조절 수단을 마련한 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제1항에 있어서, 상기 소형 토너 용기로 충전되는 분말체 토너량을 관리하기 위한 충전 토너 중량 관리 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제32항에 있어서, 상기 충전 토너 중량 관리 수단은 충전 토너 중량을 측정하기 위한 로드 셀을 구비하는 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제33항에 있어서, 상기 로드 셀에 의하여 측정된 충전 분말체 토너 중량을 표시하기 위한 모니터 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제34항에 있어서, 상기 충전 토너 중량 관리 수단은 상기 로드 셀에 있어서의 상기 소형 토너 용기의 빈 중량과 토너가 충전된 이 소형 토너 용기의 총중량으로부터 충전이 끝난 토너 중량을 연산하는 연산 처리 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제35항에 있어서, 상기 연산 처리 장치는 입력 수단을 구비하고, 이 입력 수단에 의하여 토너의 충전 예정 중량의 입력, 및 입력된 충전 예정 중량을 변경할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제36항에 있어서, 상기 계량조의 토출 개구부의 충전량 규제 수단은 토출 개구부를 구비하는 탄성체 링과 이 토출 개구부로부터의 토너 토출을 제어하는 토출 제어 수단으로 구성되고, 이 토출 제어 수단은 상기 계량조 내를 승강하는 토출 제어 레버에 장착된 토출량 제어 부재로 구성되며, 이 토출량 제어 부재는 상기 토출 개구부에 삽입-이탈하여 이 토출 개구부를 개폐하는 원추형의 부재이고, 상기 토출 제어 레버의 승강은 구동 장치에 의하여 행해지며, 상기 연산 처리 장치는 상기 연산 결과에 따라 상기 구동 장치를 위한 구동 제어 장치로 구동 명령 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
제37항에 있어서, 상기 대형 용기와 계량조는 대형 용기의 토너 배출부와 계량조의 토너 입구 사이의 연결관에 의해 연통되고, 상기 계량조는 그 토출 개구부에 상기 대형 용기로부터 상기 연결관을 통하여 도입된 토너를 유동화하여 상기 계량조의 토출 개구부로부터 상기 소형 토너 용기에 충전하는 제1의 토너 유동화 수단을 구비하고, 상기 연결관은 상기 대형 용기로부터 배출되는 토너를 유동화하여 상기 계량조에 도입하는 제2의 토너 유동화 수단을 구비하며, 상기 대형 용기는 내부에 수납된 미분말체 토너가 토너 배출구까지 원활하게 배출되도록 해주고 상기 대형 용기 하부의 호퍼형 구조 부분의 일부인 경사진 내벽 부분을 적어도 일부 구비하고, 상기 경사진 내벽 부분은 미분말체 토너의 원활한 낙하를 촉진하는 유동화를 위한 제3의 토너 유동화 수단이 설치되는 작은 구배의 골짜기 부분을 구비하고, 상기 제1 내지 제3의 토너 유동화 수단 각각에는 기체를 분출하기 위한 다수의 미세 구멍이 있고 각 미세 구멍에는 내부에서 서로 연통하고 있는 다공체로 가압 기체를 도입하는 기체 도입관이 부설되며, 상기 각각의 기체 도입관은 송기를 정지 및 개시하고, 또한 송기량을 조절하는 송기 조절 밸브를 구비하고, 상기 연산 처리 장치는 상기 연산 결과에 따라 상기 송기 조절 밸브를 위한 개폐 명령 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 토너 충전 장치.
충전용 용기의 충전용 개구부에 틈새없이 끼워맞춤 가능한 분말체 배출부를 구비하는 로토(roto)체와, 상기 충전용 용기를 재치(載置)하는 용기 재치 수단을 구비하는 계량 수단과, 상기 로토체에 피계량 충전 분말체를 계량 공급하기 위한 분말체 계량 공급조(供給槽)를 구비하며, 상기 용기 재치 수단은 상기 충전용 용기의 중량을 측정하기 위한 계량 수단과 상기 충전용 용기의 내부에 충전되어 부풀어진 상태의 분말체로부터 공기를 제거하여 밀집 상태로 하기 위한 내부 공기 제거 수단을 구비하고, 상기 분말체 계량 공급조에는 상기 로토체로 분말체를 배출하기 위한 배출구와 이 분말체 계량 공급조로 분말체를 공급하기 위한 공급구가 마련되며, 상기 분말체 계량 공급조의 배출구에는 분말체의 상기 로토체로의 공급을 단속(斷續)시키기 위한 분말체 공급 단속 수단도 마련되는 것을 특징으로 하는 분말체의 계량 충전 장치.
제39항에 있어서, 상기 로토체는 그 중의 분말체가 이미 상기 충전용 용기로 배출이 끝난 상태인지 아닌지를 외부로부터 식별 가능하고, 상기 계량 수단은 끼워맞춤 상태의 상기 로토체와 상기 충전용 용기의 비어있는 상태에서의 합계 중량, 및 상기 로토체와 상기 충전용 용기 및 그 양자에 존재하는 분말체의 합계 중량을 계량할 수 있는 것을 특징으로 하는 분말체 계량 충전 장치.
제40항에 있어서, 상기 로토체에 분말체가 아직 잔존하고 있는 단계에서 계량된 그 로토체와 상기 충전용 용기 및 그 양자에 존재하는 분말체의 합계 중량에 근거하여 상기 분말체 계량 공급조의 배출구에 설치된 분말체 공급 단속 수단을 단속시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 분말체의 계량 충전 장치.
제40항에 있어서, 상기 로토체에 분말체가 아직 잔존하고 있는 단계에서 계량된 그 로토체와 상기 충전용 용기 및 그 양자에 존재하는 분말체의 합계 중량에 근거하여 부족 분의 분말체를 추가 공급하기 위한 추가 분말체 공급 수단을 더 구비하고, 이 추가 분말체 공급 수단의 분말체 공급 능력이 상기 로토체의 분말체 공급 능력보다 작음으로써 소망 충전량에 이를 때의 미세 조절 공급이 가능한 것을 특징으로 하는 분말체의 계량 충전 장치.
제39항에 있어서, 상기 충전용 용기의 내부에 충전되어 부풀어진 상태의 분말체로부터 공기를 제거하여 밀집 상태로 하기 위한 상기 내부 공기 제거 수단은 상기 충전용 용기 내부에서 외부로 연신된 배기관인 것을 특징으로 하는 분말체의 계량 충전 장치.
제43항에 있어서, 상기 배기관은 상기 로토체와 함께 상기 충전용 용기에 착탈 가능한 상태로 로토체의 상기 분말체 배출부 내에 배치된 것을 특징으로 하는 분말체의 계량 충전 장치.
제43항에 있어서, 상기 배기관은 상기 충전용 용기의 내부에서 흡인구의 위치를 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 분말체의 계량 충전 장치.
제39항에 있어서, 상기 충전용 용기의 내부에 충전되어 부풀어진 상태의 분말체로부터 공기를 제거하여 밀집 상태로 하기 위한 상기 내부 공기 제거 수단은 공기 분리용 메시를 구비하는 분말체 표면 압축 수단인 것을 특징으로 하는 분말체의 계량 충전 장치.
대형 용기내의 미분말체 토너를 계량조에 이송한 후에 이 계량조로부터 소형 토너 용기로 충전하는 토너 충전 방법으로서, 상기 계량조는 충전되는 토너를 토출하기 위한 토출 개구부에 이 토출 개구부를 개폐하여 상기 계량조 내로 이송된 토너 중 소정량만을 상기 소형 토너 용기로 충전하기 위한 충전량 규제 수단을 구비하는데,

상기 충전량 규제 수단은 기본적으로, 상기 토출 개구부의 개구도(開口度)를 규제하는 개구도 규제 부재로 구성되고, 상기 토출 개구부는 탄성체 재료로 형성된 것이며, 상기 개구도 규제 부재는 기본적으로, 상기 토출 개구부에 삽입-이탈하는 정도에 따라 토출 개구부의 개폐 정도를 규제하는 원추형의 부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 토너 충전 방법.
제47항에 있어서, 상기 충전량 규제 수단은 충전되는 토너의 자유 토출, 토출 정지, 및 부분 토출의 적어도 3단 이상의 단계적 충전량 토출을 수행하는 것을 특징으로 하는 토너 충전 방법.
제47항에 있어서, 상기 계량조의 토출 개구부에 설치된 제1의 토너 유동화 수단에 의하여 소형 토너 용기로 충전되는 토너의 토출이 원활화되는 것을 특징으로 하는 토너 충전 방법.
제47항에 있어서, 상기 대형 용기와 계량조는 상기 대형 용기의 토너 배출구와 계량조의 토너 입구 사이의 연결관에 의하여 연통되어 있고, 이 연결관에 마련한 제2의 토너 유동화 수단에 의하여 상기 대형 용기로부터 상기 계량조로 도입되는 토너의 이송이 원활화되는 것을 특징으로 하는 토너 충전 방법.
제47항에 있어서, 상기 대형 용기로서 경사진 내벽 부분을 적어도 일부 구비하는 대형 용기가 이용되고, 이 경사진 내벽 부분에 의하여 내부에 수납된 미분말체 토너가 토너 배출구까지 원활하게 배출되는 것을 특징으로 하는 토너 충전 방법.
제51항에 있어서, 상기 경사진 내벽 부분은 상기 대형 용기 하부의 호퍼형 구조 부분의 일부인 것을 특징으로 하는 토너 충전 방법.
제51항에 있어서, 상기 경사진 내벽 부분은 소구배의 골짜기 부분을 구비하고, 이 골짜기 부분에 미분말체 토너의 원활한 낙하를 촉진하는 유동화를 위한 제3의 토너 유동화 수단이 설치되어 있는 대형 용기를 이용하는 것을 특징으로 하는 토너 충전 방법.
제50항에 있어서, 상기 대형 용기와 계량조는 상기 연결관의 상부에 설치된 상부 연통관에 의해서도 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 토너 충전 방법.
삭제
제47항에 있어서, 상기 계량조의 상기 토출 개구부의 충전량 규제 수단은 기본적으로, 상기 토출 개구부의 개구도를 규제하는 개구도 규제 부재로 구성되고, 상기 토출 개구부는 탄성체 재료로 형성된 것이며, 상기 개구도 규제 부재는 상기 토출 개구부에 인접하여 면방향으로 진퇴하는 판상 부재인 것을 특징으로 하는 토너 충전 방법.
제47항에 있어서, 상기 개구도 규제 부재의 구동은 구동 장치에 의하여 행해지는 것을 특징으로 하는 토너 충전 방법.
제47항에 있어서, 상기 소형 토너 용기중의 공기를 흡인하도록 그 소형 토너 용기중에 삽입되는 흡인관이 이용되고, 이 흡인관의 삽입 개구 단부에는 충전된 토너 입자를 통과시키지 않고 공기만을 통과시키는 메시 부재가 장착되는 것을 특징으로 하는 토너 충전 방법.
제47항에 있어서, 상기 계량조의 토출 개구부에 설치된 제1의 토너 유동화 수단에 의하여 소형 토너 용기로 충전되는 토너의 토출이 원활화되고, 상기 대형 용기와 계량조는 상기 대형 용기의 토너 배출구와 계량조의 토너 입구 사이의 연결관에 의하여 연통되어 있고, 이 연결관에 마련한 제2의 토너 유동화 수단에 의하여 상기 대형 용기로부터 상기 계량조로 도입되는 토너의 이송이 원활화되며, 상기 대형 용기로서 내부에 수납된 미분말체 토너가 토너 배출구까지 원활하게 배출되도록 해주고 상기 대형 용기 하부의 호퍼형 구조 부분의 일부인 경사진 내벽 부분을 적어도 일부 구비하는 대형 용기가 이용되고, 상기 경사진 내벽 부분은 미분말체 토너의 원활한 낙하를 촉진하는 유동화를 위한 제3의 토너 유동화 수단이 설치되어 있는 소구배의 골짜기 부분을 구비하며, 상기 제 1의 토너 유동화 수단에는 기체를 분출하기 위한 다수의 미세 구멍이 있고 각 미세 구멍에는 내부에서 서로 연통하고 있는 다공체에 가압 기체를 도입하는 제1의 기체 도입관이 구비되며, 제2의 토너 유동화 수단에도 기체를 분출하기 위한 다수의 미세 구멍이 있고 각 미세 구멍에는 내부에서 서로 연통하고 있는 다공체에 가압 기체를 도입하는 제2의 기체 도입관이 구비되며, 제3의 토너 유동화 수단에도 기체를 분출하기 위한 다수의 미세 구멍이 있고 각 미세 구멍에는 내부에서 서로 연통하고 있는 다공체에 가압 기체를 도입하는 제3의 기체 도입관이 마련되는 것을 특징으로 하는 토너 충전 방법.
제59항에 있어서, 상기 제 1의 기체 도입관은 송기를 정지 및 개시하고, 또한 송기량을 조절하는 제1 송기 조절 밸브를 포함하고, 상기 제 2의 기체 도입관은 송기를 정지 및 개시하고, 또한 송기량을 조절하는 제2 송기 조절 밸브를 포함하며, 상기 제 3의 기체 도입관은 송기를 정지 및 개시하고, 또한 송기량을 조절하는 제3 송기 조절 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 토너 충전 방법.
제59항에 있어서, 상기 연결관은 상기 제 2의 기체 도입관으로부터 분출된 기체에 의하여 유동화한 분말체 토너가 상기 대형 용기로부터 계량조로 이송되는 하강 구배를 포함하는 것을 특징으로 하는 토너 충전 방법.
제61항에 있어서, 상기 대형 용기와 계량조는 상기 연결관의 상부에 설치된 상부 연통관에 의해서도 연결되고, 상기 상부 연통관은 상기 제 1 기체 도입관으로부터 도입된 기체가 상기 계량조를 거쳐 상기 대형 용기로 빠져나가는 상승 구배를 포함하는 것을 특징으로 하는 토너 충전 방법.
제47항에 있어서, 상기 대형 용기 및 계량조 중의 적어도 어느 한쪽의 내부 기압을 토너의 충전 조작 도중, 충전 조작 전 또는 충전 조작 후에 증감시키는 것을 특징으로 하는 토너 충전 방법.
제47항에 있어서, 상기 소형 토너 용기로 충전되는 분말체 토너량을 관리하기 위한 충전 토너 중량 관리 수단이 이용되는 것을 특징으로 하는 토너 충전 방법.
제64항에 있어서, 상기 충전 토너 중량 관리 수단은 충전 토너 중량을 측정하기 위한 로드 셀을 구비하는 것을 특징으로 하는 토너 충전 방법.
제65항에 있어서, 상기 로드 셀에 의하여 측정된 충전 분말체 토너 중량을 표시하기 위한 모니터 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 토너 충전 방법.
제66항에 있어서, 상기 충전 토너 중량 관리 수단은 상기 로드 셀에 있어서의 상기 소형 토너 용기의 빈 중량과 토너가 충전된 이 소형 토너 용기의 총중량으로부터 충전이 끝난 토너 중량을 연산하는 연산 처리 장치를 이용하는 것을 특징으로 하는 토너 충전 방법.
제67항에 있어서, 상기 연산 처리 장치는 입력 수단을 구비하고, 이 입력 수단에 의하여 토너의 충전 예정 중량의 입력, 및 입력된 충전 예정 중량을 변경할 수 있는 것을 특징으로 하는 토너 충전 방법.
제68항에 있어서, 상기 계량조의 상기 토출 개구부의 충전량 규제 수단은 기본적으로, 상기 토출 개구부의 개구도를 규제하는 개구도 규제 부재로 구성되고, 이 개구도 규제 부재의 구동은 구동 장치에 의하여 행해지며, 상기 연산 처리 장치는 상기 연산 결과에 따라 상기 구동 장치를 위한 구동 제어 장치로 구동 명령 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 토너 충전 방법.
제69항에 있어서, 상기 계량조의 토출 개구부에 설치된 제1의 토너 유동화 수단에 의하여 소형 토너 용기로 충전되는 토너의 토출이 원활화되고, 상기 대형 용기와 계량조는 상기 대형 용기의 토너 배출구와 계량조의 토너 입구 사이의 연결관에 의하여 연통되어 있고, 이 연결관에 마련한 제2의 토너 유동화 수단에 의하여 상기 대형 용기로부터 상기 계량조로 도입되는 토너의 이송이 원활화되며, 상기 대형 용기로서 내부에 수납된 미분말체 토너가 토너 배출구까지 원활하게 배출되도록 해주고 상기 대형 용기 하부의 호퍼형 구조 부분의 일부인 경사진 내벽 부분을 적어도 일부 구비하는 대형 용기가 이용되고, 상기 경사진 내벽 부분은 미분말체 토너의 원활한 낙하를 촉진하는 유동화를 위한 제3의 토너 유동화 수단이 설치되어 있는 소구배의 골짜기 부분을 구비하며, 상기 제1 내지 제3의 토너 유동화 수단 각각에는 기체를 분출하기 위한 다수의 미세 구멍이 있고 각 미세 구멍에는 내부에서 서로 연통하고 있는 다공체에 가압 기체를 도입하는 기체 도입관이 구비되며, 상기 기체 도입관 각각은 송기를 정지 및 개시하고, 또한 송기량을 조절하는 송기 조절 밸브를 포함하며, 상기 연산 처리 장치는 상기 연산 결과에 따라 상기 송기 조절 밸브의 개폐 명령 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 토너 충전 방법.
분말체 충전용 용기의 충전용 개구부에 구비되거나 미리 세트된 분말체 충전용 로토와의 합계 빈 중량을 미리 계량하고, 다음에 충전되는 분말체와 분말체 충전용 용기와 분말체 충전용 로토와 분말체의 합계 중량을 이 분말체가 충전용 로토에 잔존하고 있는 충전 도중에 계량하여 이 계량 결과를 비교함으로써 충전 종료전에 분말체 충전량을 식별하는 것을 특징으로 하는 분말체 충전 방법.
제71항에 있어서, 상기 충전 종료전에 식별된 분말체 충전량에 근거하여 분말체의 목표 충전량에 부족하는 추가 충전량을 미조정된 보충 비율로 추가 충전하여 분말체의 목표 충전량을 보충하는 것을 특징으로 하는 분말체 충전 방법.
제72항에 있어서, 상기 추가 충전량을 충전용 로토와는 분리되어 설치된 추가 충전량 수단에 의해 추가 충전하는 충전용 용기 세트부와 로토를 마련하여 일정량을 계량 충전하는 것을 특징으로 하는 분말체 충전 방법.
제71항에 있어서, 강제 탈기 수단을 이용하여 상기 분말체 충전용 용기 내의 공기를 강제 탈기함으로써 분말체를 원활히 충전하는 것을 특징으로 하는 분말체 충전 방법.
제71항에 있어서, 상기 충전 용기 내의 공기를 자연 배기하기 위한 관을 구비한 로토를 이용하여 분말체를 원활하게 충전하는 것을 특징으로 하는 분말체 충전 방법.
제71항에 있어서, 상기 충전용 용기와 용기 내의 공기를 자연 배기하기 위한 관을 구비한 로토를 함께 세트하여 충전되는 분말체의 중량을 계량할 때, 용기 및 로토와 분리된 위치에 구비된 가동 흡인 소관(小管)에 의해 용기 내의 공기를 강제 탈기하는 것을 특징으로 하는 분말체 충전 방법.