WO2004083038A1

WO2004083038A1 - 粉体充填装置および粉体充填方法

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Publication number: WO2004083038A1
Application number: PCT/JP2004/003417
Authority: WO
Inventors: Hirosato Amano
Original assignee: Ricoh Company Ltd.
Priority date: 2003-03-20
Filing date: 2004-03-15
Publication date: 2004-09-30
Also published as: DE602004030323D1; US20070157990A1; CN1791533A; EP1616793A4; CN1791533B; EP1616793A1; EP1616793B1; US7980277B2

Abstract

本発明は、計量槽から粉体充填容器に充填する新規な充填方式を具体的に実施するにあたり、粉体流量が安定で、充填作業中に粉体漏れとか飛散のない充填装置と充填方法を提供することであり、また、粉体を短時間で充填可能な充填装置と充填方法を提供することを目的とする。　そのため、粉体吐出口を有しかつ該粉体吐出口近傍部に充填量規制手段が設けられた計量槽と、該計量槽の粉体吐出口を下に向けその下側に設置して用いられる開放口部のある補助容器とから少なくともなる粉体充填装置であって、該補助容器のさらに下側に配置した粉体充填容器中に、該計量槽中に外部から移入された粉体を該粉体吐出口から充填量規制手段によって制御しながら吐出させて、該補助容器に一旦落下させ、さらに粉体充填容器内に落下させて充填するのに用いられることを特徴とする粉体充填装置を用いた。

Description

明細書粉体充填装置および粉体充填方法技術分野

本発明は、平均粒径がミクロン単位の超微細な静電潜像現像用の粉体の所望量を過不足なく大型容器から小型粉体容器に充填する方法及び装置に関し、特に静電 «現像用トナーに特段のストレスを与えることなく、作業環境及び作^ を汚すことなくカつ危険なく、所望量を迅速に、小型粉体容器に充填する方法及び装置に関する。このような充填方法及び充填装置は、粉体の製造工程で一時的に貯蔵する大型容器から分割保管や出荷のための小分けの際にも、また例えば極端には、ェンドユーザのもとにおける小型トナー容器へのオンデマンド充填の際にも用いることができる。背景技術

従来電子写真用トナー粉等のような粉体の充填方式として、粉体の自重によつて大型容器からその真下に配置した小型トナー容器に落下させて充填することを基本的考え方とする、ロータリーバルブ、スクリューフィーダ一あるいはオーガ一式などがあり、特にオーガ一式は一定容積の容器に粉体を効率よく充填する方式として、一般的に知られ実用化されているものである（例えば、特許文献 1、 2参照丄

これらの充填方式によって小型トナー容器内に収納された直後には、粉体間には多量の空気が含まれ、容器内に高密度状態で多量の粉体を短時間で収納するのに、容器内に先端が粉体内に埋没するように吸引管を挿入して、脱気することが行なわれている（例えば、特許文献 3参照。）。

通常オーガ一式は、円錐形のホッパーの排出口近傍内部に設けられたスクリュ一状のオーガ一を回転させることによって、ホッパー内のトナー粉を排出口から下方に排出する方式であって、排出後搬送ベルト上に配置され搬送される複数の容器内に順次トナー粉を収納し行なわれている。近年、電子写真方式による画像形成に対して、高速化、高精細化および高画質ィ匕等の要望が高まり、それに伴い、トナー粉の粒径を微小化し、表面に金属酸化物微粒子を固着させて（外 ¾ ^という）流動性を高め、あるいは融点の低い結着剤樹脂を用いて低温定着性を確保するなど、トナー粉について様々な検討がなされ、実用化されている。

しかしながら、前記のオーガ一式によると、オーガ一の回転によってトナー粉を加圧することになるために、トナー粉の外添剤が表面から脱離あるいは遊離し、さらにトナー粉中に埋没し、流動性を高めるという外 »Jの本来の機能を軽減あるいは消失させてしまう問題が生じている。 '

また、低融点の結着剤樹脂が用いられた低温定着トナー粉は、オーガ一の回転による加圧によってトナー粉同士が付着したり凝集体をつくりやすくなり、時としてその凝集体が元に戻らないほどに固化してしまうこともあって、その結果ホッパーの出口でトナー粉が詰って、排出が停止することになり、トナーの充填作業に支障をきたすといった問題も発生している。

本来、トナー粉は、その粒径が微小になればなるほど、ホッパーから容器に落下したトナー粉は、材質に関係なく気体中でブラゥン運動をし噴霧状態を作りやすくなるために、その結果粉体間に存在することになる多量の気体を排出する必要性が生じ、容器内におけるトナー粉の高密度の充填状態を形成することを難しくすることになり、このような困難性に相俟って上記の問題が解決されることが期待されている。

さらに、オーガ一式は、上述のように、複数の小型トナー容器を載せて搬送するベルトとホッパーを主体とした充填機が少なくとも必要となって大掛かりな装置となり、また充填機の真下に容器を配置して充填しなければならないので、装置が固定的で制約があるものとなるといつた欠点を有するものである。

さらに換言し説明すれば、特に静電薩現像用のトナー粉体は、極く小粒径であって、セラミック材料等の他の粉体に比べ密度比重が比較的小さい割に流動性が悪く、凝集性が高く、特に最近では、現像された画像の高解像力化の要求に答えるためますます小粒径化が進み、また、省エネルギー化及び瞬時高速定着の要求に答えるためますます低温溶融性の樹脂が採用される傾向にあることもあって、纖性及び他物体表面への付着性やフィルミング性が問題となり、したがってこれら性質を改善し、流動性低下及び凝集を避けるため、多くの、トナー粒子表面に流動性向上剤や凝集防止剤等の超微粒子を担持させ、また、帯電特性改善のための電荷調節剤超微粒子を担持させた形で用いられているので、トナー表面に担持させたこれら超微粒子の分離、脱落を防いで、帯電特性、流動性及ぴ耐凝集を保持するという観点からは、トナーに過剰なストレスを与えるオーガ一やスクリュコンベアのような手段による撹拌や移送は望ましくはない。

特に、カラー用のトナーは、高レ、角军像性を得るために粒径力 S小さく、表面に流動性向上剤や帯電調節剤、流動化剤、 »防止剤及ぴ融着防止剤などの成分を担持しているため、粒子相互が絡み合って流動性が悪く、その上、強い外力が加わるとトナ一の特性を損なう危険性があり、ロータリ一パルプやオーガ一といった従来の機械的処理装置は好ましくない。

また、トナーのニューマチック処理のため、トナーと空気を混合すると、超微細なトナーの浮遊によるトナー雲（トナーと気体との混合により开$成される雲状のトナー浮遊物）が生じて取り扱うべき容積が膨張してしまうが、このトナー雲カゝら気体を速やかに分離して取り扱いを容易にするためには、分離配管の構状や位置等のみによっては達成が難しく、したがってこのような配管手段を用いた移送用気体の分離によりトナーの圧縮量をコントロールすることは難しい。また、極く微細なトナーを対象にした場合、供給空気量が多過ぎると流動相が急速に拡大して容易に粉塵相に移行し、かつー且生成した粉塵相からトナーを回収するのに長時間を要したり、周辺を粉塵で汚染したりすることがある。例えば、いつたんトナー雲が形成すると、トナーのみを自然落下によって底面に堆積させるには数時間から数十時間の静置を要する。大きなトナー雲の生成を抑制するため、緩やかな供給空気をコントロールしながら、堆積しているトナーを流動化させて小分け用の小型容器に移動させるための操作は容易ではない。

また、大型の貯蔵容器から多数の小分け容器に分取すると、当初均一に混合していたトナーが、貝宁蔵容器内へ供給する空気の影響で、次第に成分むらを発生することがあり、その対策を講じる必要も提案されている。

この提案内容は、オーガ一式のような攪拌と落下によってトナー粉体を大型容器から直接小型^^に充填するのではなく、大型容器内の微粉体トナーを一且計量槽に移送した後に、該計量槽から小型トナー容器に充填する方法であって、該計量槽のトナー吐出用の吐出開口部に、前記計量槽の中に移送されたトナーのうちの所定量のみを前記小型トナー容器に排出するための充填量規制手段が設けられたものを用いることを骨子とするものである。

以下に、この提案による新規充填方式について、それに用いる充填装置の一例が示される、図 1の概念図に ¾づいて説明する。

図 1の充填装置例において、大型容器（10) 内の微粉体トナーは、計量槽 ( 30) を介して小型トナー容器 (40) に充填される。大型容器（10) と計量槽（30) とは、大型容器（10) のトナー排出口（11) と計量槽（30) のトナー入口の間の連結管（20) により連通しており、計量槽 (30) は、充填されるトナー吐出用の吐出開口部（31) に、この吐出開口部（31) を開閉して編己小型トナー容器 (40) に所定量のみ充填するための充填量規制手段 (3 2) を有する。

大型^^ (10) は、内部に収納されたトナーの滑落を妨げない程度に斜した内壁部分（12) を有し、この傾斜した内壁部分（12) により、内部に収納された微粉体トナーのトナー排出口（11) までの排出が円滑化される。この例の装置においては、傾斜した内壁部分 (12) 、編己大型容器 (10) 下部のホッパー状の構造部分（13) の 1部になっている。

大型容器（10) と計量槽（30) とは、違結管 (20) の上部に設けられた上部連通管（50) によっても連結しており、この上部連通管（50) は計量槽 (30) から大型容器 (10) に向かって上方向に傾斜している。この上部連通管（50) は、計量槽（30) 内の圧力を大型容器（10) 内の圧力に等しく保つ役割を有する他、第 3のトナー流動化手段（33) 力^の嘖出気体の量が多すぎた等の何らかの理由により計量槽（30) 中に所望以上に大きなトナー雲が形成された場合には、この上部連通管（50) により、過剰な気体を大型容器 (1 〇）に抜き去ることができ、上方向に傾斜していることにより、随伴するトナー粒子を計量槽 (30) に戻すことができる。

大型容器（10) 底部のトナー排出口（11) カら排出されたトナー粉体は、連結管（20) を通って計量槽 (30) に送られる。この例における計量槽 (3 0) は、所望量のみのトナーの的確、力つ円滑な充填のための充填量規制手段 ( 32) が吐出開口部（3 1) に設けられている。

この例の装置における充填量規制手段（32) は、吐出開口部（3 1) を有する弾性体リング（32 a) と、吐出開口部（31) カらのトナーの吐出を制御する吐出制御手段 (32 b) と力らなり、吐出制御手段 (32 b) は、計量槽 (3 0) 内を昇降する吐出制御扞（32 c) に装着された吐出制御部材（32 d) からなり、吐出制御部材（32 d) は、吐出開口部（31) と挿入一離脱して該吐出開口部（31) を開閉する円錐状の部材であり、吐出開口部（31) の開閉程度は、吐出制御扦（32 c) の計量槽（30) 内での昇降程度に依存する円錐状の吐出制御部材 (32 d) の弾性体リング（32 a) の吐出開口部（31) への挿入程度、嵌合程度によって調節される。

吐出制御部材（32 d) の小半径の円錐先端が吐出開口部（3 1) より完全に抜け去るまで上昇したときには全開状態（充填されるトナーの自由吐出）であり、吐出制御部材（32 d) の大半径の円錐根本端まで吐出開口部（31) に完全に嵌合するように下降し挿入したときには全閉状態（トナーの吐出停止）であり、その途中の状態即ち吐出制御部材（32 d) が該吐出開口部（31) 力 ^完全に抜け切らずかつ完全に下降し切らない状態であって、吐出制御部材（32 d) の中程度の大きさの円錐半径箇所と該吐出開口部（3 1) との間に間隙が保持される程度に挿入されたときはその挿入レベルに応じた半開状態（トナーの部分吐出）である。

以上、説明した本出願人によって提案された新規粉体充填方式は、大型繊内の粉体を一且計量槽に移送した後に、該計量槽から直接粉体充填容器に充填し、該計量槽の吐出開口部に所定量の粉体のみを排出するための充填量規制手段が設けられていることを特徴とするものである。

本発明者は、これらの新規な充填方式を具体的に実施するにあたり、次のような新たな問題があることを確認した。

1. 粉体の充填と容器内の空気置換ができないため、粉体が溢れる場合がある。

2. 粉体量と気体量との比率がばらつくため、流量が不安定になる場合がある。 3. 粉体充填容器内の気体排出の必要性から、計量槽の粉体吐出口と粉体充填容器の開口部が密閉できないため、粉体が隙間から洩れて飛散し、装置近辺を汚染する。 ...

したがって、本発明の課題は、計量槽から粉体充填容器に充填する新規な充填方式を具体的に実施するにあたり、粉 «量が安定で、充填作業中に粉体漏れや飛散のない充填装置と充填方法を提供することである。

さらに本発明の課題は、前記の新規な充填方式を具体的に実施するにあたり、粉体を短時間で充填可能な充填装置と充填方法を提供することである。

[特許文献 1 ]特開平 4— 8 7 9 0 1号公報

[特許文献 2]特開平 6— 2 6 3 1 0 1号公報

[特許文献 3 ]特開平 9一 1 9 3 9 0 2号公報発明の開示

以上説明した新規粉体充填方式における充填量規制手段の改良技術として、図 2に示されるような、計 *ϋの粉体吐出口近傍部に、気体を通過し粉体を通過させないフィルター材料から少なくともなり、該充填量規制手段と連通させた気体吸引手段によってフィルター材料に粉体を引き付け、その吸引程度によって粉体の吐出量を制御するようにした方式も考えられる。

この方式は、該特殊な充填量規制手段によると、粉体、特に電子写真用トナーに機械的なストレスを与えないため、粉体の特性の低下を生じさせない点で特に効果的であるが、上記の問題を全て解決するには充分ではなレ、。

そこで、本発明では、上記の問題を、粉体吐出口を有しかつ該粉体吐出口近傍部に充填量規制手段が設けられた計量槽と、該計量槽の粉体吐出口を下に向けその下側に設置して用いられる開放口部のある補助容器とから少なくともなる粉体充填装置であって、該補助容器のさらに下側に配置した粉体充填容器中に、該計量槽中に外部から移入された粉体を該粉体吐出口から充填量規制手段によつて制御しながら吐出させて、該捕助容器に一旦落下させ、さらに粉体充填容器内に落下させて充填するのに用いられることを特徴とする粉体充填装置により、また、粉体吐出口を有し力ゝっ該粉体吐出口近傍部に充填制手段が設けられた計量槽と、該計量槽の粉体吐出口を下に向けその下側に設置して用いる補助容器とから少なくともなる粉体充填装置を用いて、該捕助容器のさらに下側に粉体充填容器を配置し、該計量槽中に外部から移入された粉体を該粉体吐出口から充填量規制手段によつて制御しながら吐出させ、該捕助容器に一旦落下させて補助容器内の粉体間の気体の自然放出させ、さらに粉体充填^!内に落下させて充填することを特徴とする粉体充填方法により、解決する。

本楽明は、粉体吐出口を有しかつ該粉体吐出口近傍部に充填量規制手段が設けられた計量槽と、該計量槽の粉体吐出口を下に向けその下側に設置して用いられる開放口部のある補助容器とから少なくともなる粉体充填装置を用い、該補助容器のさらに下側に粉体充填容器を配置して、該計量槽中に外部から移入された粉体を該粉体吐出口から充填量規制手段によつて制御しながら吐出させ、一旦該補助容器に落下させ溜める工程を設けることによって、粉体流量が安定で、充填作業中に粉体漏れや飛散が発生しないで、結果的に粉体を短時間で粉体充填容器に充填することが可能としたものである。

これは、開放口部のある補助容器を用いることによって、該開放口部からー且溜めた粉体間にある気体が放出するため、粉体充填容器内に落下させても気体量が少なくなり、さらに粉体充填容器内にある気体も該開放口部から放出しゃすく · なり、結果的に粉体充填容器内に気体が充満することがなくなるためである。また、上記問題は、粉体吐出口を有し力ゝっ該粉体吐出口近傍部に充填量規制手段が設けられた計量槽と、該計量槽の粉体吐出口を下に向けその下側に設置して用いられ気体置換手段を有する補助容器とから少なくともなる粉体充填装置であつて、該補助容器のさらに下側に配置した粉体充填容器中に、該計量槽中に外部から移入された粉体を該粉体吐出口から充填量規制手段によつて制御しながら吐出させて、該補助容器に一且落下させ、さらに粉体充填容器内に落下させて充填するのに用いられることを特徴とする粉体充填装置により、解決する。

当該粉体充填装置は、粉体吐出口を有し力ゝっ該粉体吐出口近傍部に充填量規制手段が設けられた計量槽と、該計量槽の粉体吐出口を下に向けその下側に設置して用いられ気体置換手段が設けられた補助容器とから少なくともなる粉体充填装置を用い、該補助容器のさらに下側に粉体充填容器を配置して、該計量槽中に外部から移入された粉体を該粉体吐出口から充填量規制手段によつて制御しながら吐出させ、一且該補助容器に落下させ溜める工程を設けることによって、粉 ί« 量が安定で、充填作業中に粉体漏れや飛散が発生しないで、結果的に粉体を短時間で粉体充填容器に充填することを可能としたものである。

これは、補助容器に設けた気体置換手段によって、粉体充填容器内に粉体と共に流入される気体が補助容器内に戻り、結果的に粉体充填容器内に気体が充満することがなくなるためである。図面の簡単な説明

図 1は、粉体充填装置の一例を説明する断面図である。

図 2は、充填装置の他の例を説明する断面図である。

図 3 Α, 図 3 Βは、本発明の粉体充填装置に用いる充填量規制手段を説明する断面図である。

図 4は、本発明の粉体充填装置の一例を説明する断面図である。

図 5は、気体置換手段を有するロート状捕助容器の説明図である。

図 6は、本発明における粉体の供給メ力ニズムを説明するための断面図である。図 7は、粉体供給ホッパーを用いた本努明の粉体充填システムの一例の断面図である。

図 8は、本発明における粉体流動化ホッパーの一例を示す斜視図である。図 9は、粉体供給ホッパーを用いた本発明の粉体充填システムの他の例の断面図である。発明を実施するための最良の形態

次に、本発明の形態について説明する。

[第 1の形態]

まず、本発明の第 1の形態について説明する。本発明は、粉体吐出口を有しかっ該粉体吐出口近傍部に充填量規制手段が設けられた計量槽と、該計量槽の粉体吐出口を下に向けその下側に設置して用いられる開放口部のある補助容器とから少なくともなる粉体充填装置を用い、該補助容器のさらに下側に粉体充填容器を配置して、該計量槽中に外部から移入された粉体を該粉体吐出口から充填量規制手段によつて制御しながら吐出させ、一且該捕助容器に落下させ溜める工程を設けることによって、粉{«量が安定で、充填作業中に粉漏れや飛散力 ^S発生しないで、結果的に粉体を短時間で粉体充填容器に充填することが可能としたものである。

これは、開放口部のある捕助容器を用いることによって、該開放口部からー且溜めた粉体間にある気体が放出するため、粉体充填容器內に落下させても気体量が少なくなり、さらに粉体充填容器内にある気体も該開放口部から放出しやすくなり、結果的に粉体充填容器内に気体が充満することがなくなるためである。この該補助容器としては、編己のように、計量槽から落下し該補助容器に一旦溜めた粉体間にある気体、あるいは粉体充填容器内にある気体を、自然放出できる開放口部を少なくとも有するものでありさえすれば、特に限定されるものではないが、特に、ロート状物であるものが好ましい。

該ロート状補助容器は、その円錐底部を爾己開放口部とし、該開放口部と反対側に排出口を有する管状体部を、粉体充填容器の開口部に揷入するようにして設置し固定されるように、両者は相互に嵌合し密閉可能な構造であることが好ましい。

また該ロート状補助容器は、計量槽から吐出される粉体を受け入れるように、該計量槽の粉体吐出口の真下に該ロート状補助容器の円錐底部を上に向けて設置される。

該ロート状補助容器は、円錐底部の開放口部が計量槽の粉体吐出口より広いので、吐出された粉体を受け入れやすいため、装置周辺を汚すような粉体飛散が発生しにくく、また粉体間に存在する気体が放出しやすく、気体と粉体との比率がばらっかないため安定な流量となり、その結果満杯になるまで止めずに充填できること力充填時間を短縮するのに有効に作用し、途中で停止したり、あふれ出たりせず、トナー漏れも起さず、連続的なトナー充填が可能となる。

その結果得られる効果として、例えば、このような補助容器を用いないに比べて、充填速度が 1 5乃至 3 0 %短縮できる。

該ロート状補助容器の各部サイズは、特に限定的でなく、例えば円錐底部の直径について言えば 1 3 0〜1 8 O mm程度のものが用いられ、また円錐頂部の角度（，，）が 5 0〜7 0 °であるものを用いると、該補助容器から粉体充填容器への落下排出を円滑に行なうのに好ましい。

該捕助容器の材質に特に制限はないが、樹脂製のものが加工性の点で好ましく、例えばポリエステル、ポリカーボネイトあるいはアクリル系樹脂が用いられ、透光性であると内部の粉体の排出状態が確認可能となるため好ましレ、。

また、ロート状補助容器の管状体部先端に、スポンジのようなクッション製の材質からなる口金（パッキン）を貼りつけるなどして固定して排出口を形成すると、補助容器と粉体充填容器とを、粉体充填容器の開口部がこの口金にあたるようにして設置するようにすれば、衝撃を緩和できるので好ましい。

また、該補助容器を昇降するための昇降手段を具備する粉体充填装置を用い、該補助容器を昇降させると、粉体充填^^の取り替えを容易にすることができるので好ましい。

本発明は、このように捕助容器を用いることによって、本発明の課題を解決することができ、本出願人が先に提案した新規粉体充填方式をより一層有効なものとしたものである。

本発明に用いられる計量槽は、粉体吐出口近傍に設けられた特殊な充填量規制手段を有するものであり、計量槽中に外部から何らかの手段によって移入させた粉体を粉体吐出口から吐出させ粉体充填容器に落下させて充填するに際し、この特殊な充填量規制手段によって特段のストレスを粉体に与えないで吐出量を規制できることが該計量槽の利点であり、従って先述の新規粉体充填方式におけるような大型容器（以下、粉 ί様動化ホッパーという）に連結させて用いることを必ずしも必要とするものではない。

また、本発明における「計量槽 J の語句は、図 1あるいは図 2に示される例のように、重量管理手段（具体例としてはロードセル）上に載せた粉体充填容器を計量し、充填される粉体量を、充填量規制手段による規制と重量管理手段による計量とを連動させながら制御して行なうとレヽぅ意味があつて表現されたものである力本発明における計量槽は、このような連動制御を行なわない場合にも適用可能なものである。本発明においては、計量槽に粉 ί«動化ホッパーを連結させることも可能であり、そのような粉体充填装置についても本発明に包含される。

該粉#¾¾動化ホッパーに設けられた流動化手段によつて一旦流動化された粉体が迅速に計量槽に排出されるため、その後に行なわれるこの計量槽から補助容器への移送と粉体充填容器への充填工程と合わせて、所望量の粉体の充填を多数の容器に連続的に、粉体の特性を損じることなく、迅速、簡単かつ的確に行なうことができる。

なお、粉動化ホッパーから計量槽への排出と、計量槽から補助容器への移送と粉体充填容器への充填とを、逐次行なうことは必ずしも不可欠ではなく、本発明においては両者をほぼ同時平行的に行なうこともできる。

すなわち、該粉体流動化ホッパーから計量槽への排出と捕助容器から粉体充填容器への充填は、多建本の充填を迅速に行なうのに適し、一方、計量槽から補助容器への移送は所望量のみの粉体の特性を損なわずに的確に充填するのに適したものである。

また、本発明における粉体流動化ホッパーから計量槽への排出について、より好ましい態様を説明すると、粉体流動化ホッパーの底面に勾配を設け、勾配面に沿つて配置された粉体流動化手段からの気体吹込をさらに設けることによって、容器内に充填してレヽる粉体層を僅かに膨張な V、し浮動化させて、粉体に機械的ストレスを与えることなく、該ホッパー底部の粉体排出口への滑落が促進され、かつ、粉体排出口からの排出が円滑化される。

また、粉体流動化手段からの気体吹込量を調節することにより、 «動化ホッパーから計量槽への排出量を調節し、或いは排出停止をすることができる。このような構成は、粉体の容器内壁に堆積や凝集を防止して粉体の断続的な排出を防ぐと共に、底部の粉体排出口に堆積している粉体の圧密化を防止して、計量槽への排出を助ける役割を担っている。

また、本発明において必ずしも不可欠ではないが、粉体流動化ホッパー及ぴ計量槽のうちの少なくとも一方に、内部気圧を増減させる圧力調節手段を設けることができる。

本発明においては、前記粉体充填容器への充填粉体量を管理するための充填粉体重量管理手段を設けることが好ましく、このような充填粉体重量管理手段は、例えば、上に载置された物品の重量を測定するための慣用のロードセルであることができ、つ、測定された重量値を表示するモニタ付のものとすることができる。

また、本発明においては必要不可欠な要件ではないが、ロードセルで測定された粉体重量に基いて、計量槽の前記充填量制御手段の円滑作動を制御するように吸引手段による気体吸引量を調節するように構成することができ、また、粉体流動化ホッパーの粉体流動化手段からの気体吹込量を調節するように構成することができ、さらにそのための制御信号、調節信号を、中央処理装置から発信するようになし、そのような信号発信のためのタイミングを演算させることができる。また、このような中央処理装置を、所要充填量を予め設定し、また変更できるものとすることができ、そのための指令や変更指令を入力できる入力手段を付したものとすることができる。

[第 1の形態の詳細]

以下、図面に基づいて、本努明の第 1の形態を具体的に説明する。

図 4は、本発明の粉体充填装置の一例の概要図であり、図 1に示す粉体充填装置に、補助容器を設置したものである。

図 4の充填装置例において、粉 ί核動化ホッパー（10) 内の粉体は、計量槽 (30) 移送された後、先ず補助容器 (70) に一且排出され、そこから粉体充 ±真容器（40) 内に充填される。

粉体流動化ホッパー（10) と計量槽 (30) とは、粉体流動化ホッパー（1 0) の粉体排出口（11) と計量槽 (30) の粉体入口の間の連結管 (20) により連通しており、計量槽 (30) には、粉体吐出口（31) と充填量規制手段 (32) が設けられ、該充填量規制手段によってこの粉体吐出口（31) の広さを制御して、所定量のみ觸己補助容器 (70) に排出し、前記粉体充填容器（4 0) に充填される。

図 4においては、該補助容器 (70) として円錐形ロート状物が用いられ、該捕助容器 (70) の円錐底部（71) 力吐出される粉体を受け入れるように該計量槽（30) の粉体吐出口（31) の真下に設置され、また該補助容器 (70 ) の排出口のある管状体部（72) を粉体充填容器 (40) の該開口部に嵌合させて該補助容器と粉体充填容器とが固定される。

また、該補助容器 (70) は、粉体充填容器 (40) に所定量の粉体が充填後、別の粉体充填容器に取り換えるために、昇降手段（73) によって昇降させることができる。

また、該補助容器 (70) は、前述のように、計量槽から落下し該補助容器に —且溜める粉体間に存在し、あるいは充填^!内に存在する気体、すなわち主として気体を円錐底部（.71) の開放口部から放出させ脱気させるために、設置されるが、この気体をさらに早期に放出させるのに、補助容器内の粉体中に脱気管を揷入して、吸引させることもできる。

粉体流動化ホッパー（10) は、内部に収納された粉体の滑落を妨げない程度に慨斜した内壁部分（12) を有し、この斜した内壁部分（12) により、内部に収納された粉体の排出口（11) までの排出が円滑ィ匕される。この例の装置においては、傾斜した内壁部分（12) 力前記粉体流動化ホッパー（10) 下部のホッパー状の構造部分（13) の 1部になっている。

粉体流動化ホッパー（10) と計量槽（30) とは、連結管（20) の上部に設けられた上部連結管（16) によっても連結させることもでき、この上部連結管（16) は粉体流動化ホッパー（10) から計量槽（30) に向かって下方向に傾斜している。

この上部連通管（16) は、計量槽（30) 内の圧力を粉体流動化ホッパー（ 10) 内の圧力に等しく保つ役割を有する他、第 1の «動化手段（15) からの噴出気体の量が多すぎた等の何らかの理由により計量槽（30) 中に所望以上に大きなトナー雲が形成された:^には、この上部連通管（50) により、過剰な気体を粉体流動化ホッパー（10) に抜き去ることができ、下方向に傾斜していることにより、随伴する粉体粒子を計量槽 (30) に戻すことができる。粉体流動化ホッパー（10) 底部の粉体排出口（11) 力 ^排出された粉体は、連結管（20) を通って計量槽 (30) へ送られる。

該連結管 (20) の少なくとも底面部分には、長さ方向のほぼ全面に亘つて導入気体が吹き出す例えば多孔質板のエアースラィダからなる流動化手段（図示しない）を設けることができ、この流動化手段から吹き込まれた気体は、連結管（ 20) から計量槽 (30) へ移動される粉体をさらに流動化し、粉体の計量槽への排出を迅速化させるのに好ましい。

連結管（20) は、計量槽（30) に向かって下方向に傳斜しており、流動化されたトナーの計量槽（30) への滑落がこれによつても捕助される。

なお、粉体流動化ホッパー（10) については、先述した出願（特願第 200 2— 20980号）に記載されている大型容器の条件が適用可能である。

次に、計量槽について説明する。

計量槽は、その材質として特に限定的でなく、ステンレス、チタン、アルミ二ゥムなどのような金属製でもプラスチック製でも適用可能であり、また縮径した少なくとも充填量規制手段設置部位から粉体吐出口にかけて、あるいは管状構造体からなり、特に円筒形のものが好ましく用いられる。太い部分の径が 50〜2 0 Omm程度のものを用いることが好ましく、孝た、縮径された計量槽 (30) の粉体吐出口が設けられた細 V、部分の径が 5〜 15 mm程度のものを用いることが好ましく、さらに上記太い部分の円筒体の底部は、計量槽の壁部と一体成形された同じ材料により閉じられた構造である。

図 4に示される充填装置における充填量規制手段（32) としては、図 1について先に説明したものが用いられる。

すなわち、吐出開口部（31) を有する弾性体リング（32 a) と、粉体吐出口（31) 力のトナーの吐出を制御する吐出制御手段（32 b) とからなり、吐出制御手段 (32b) は、計量槽 (30) 內を昇降する吐出制御杆（32 c) に装着された吐出制御部材（32 d) からなり、吐出制御部材（32 d) は、粉体吐出口（31) と挿入一離脱して該粉体吐出口（31) を開閉する円錐状の部材であり、粉体吐出口（31) の開閉程度は、吐出制御杆（32 c) の計量槽 ( 30) 内での昇降程度に依存する円錐状の吐出制御部材 (32 d) の弾性体リング（32 a) の粉体吐出口（31) への揷入程度、嵌合程度によって調節されるこの粉体吐出口（31) の開閉程度によって粉体の充填量を規制することが、図 4に示される充填装置における充填量規制手段（32) の基本的な考え方である。 .

また、先に本出願人によって出願（特願 2 0 0 3— 7 0 9 2 9号）され図 2に示される粉体充填装置に捕助容器を用いて、本発明のを解決することができる。図 2の粉体充填装置に補助容器を適用した状態を示す図は省略するが、その場合の計量槽に設ける充填量規制手段について詳しく説明する。

充填量規制手段 ( 3 4) は、計量槽（3 0 ) の粉体吐出口（3 1 ) 近傍に設けられ、気体が通過し粉体が通過しないフィルター材料が用いられる。特に、計量槽（3 0 ) が、図 2に示されるように、上部が円筒体であってある部位から！^ 構造となり、縮径の終了部から粉体吐出口（3 1 ) に向けて円筒体である構造の場合には、該充填量規制手段（3 4) の設置部位は、縮径の終了部近辺に設けると効果的である。

充填量規制手段 ( 3 4) と連結した、計量槽（3 0 ) の外部に設けられた気体吸引手段 ( 3 4 a ) を稼働させると、計量槽 ( 3 0 ) 内の粉体間に存在する気体が吸引され、気体が該メッシュ部と気体吸引手段とが連結される気体吸引管（3 4 b ) を通して排出されると同時に、該メッシュ部の壁面に吸引されたトナー粉体が絞り状態になって粉体群を形成し、吸引圧を調節することによつて粉体群の大きさを変化させ、その結果充填量が調節される。

該充填量規制手段が設けられる部位には、予め 1つ以上の貫通孔を設けておき、フィルター材料を該貫通孔を覆うように固定され、また該フィルター材料固定部位の外側に空間部を形成し気体漏れがないような壁が設けられたものである。該貫通孔は、フィルター材料が管状体に支持されたものになって、強度が向上させることができる。

一方、該壁には、気体排出口が設けられ、該気体排出口を気体吸引手段と連通させてある。該壁を構成する材質は限定的でないが、計量槽に用いる材質と同じであることが好ましい。また該壁は、フィルター材料を通して吸引される気体が漏れない状態になりさえすれば、管状体の一部周囲でも全周囲にでも形成することができる。

さらに、この充填量規制手段を、粉体吐出口に近い順に、吐出停止機能部と吐出量調整機能部との 2つの部分に機能分離して設けると、吸引手段による気体吸引圧の調整がスムースに行なうことができ、吸引圧が強過ぎて詰ってしまうようなことも起こらずに、所定の粉体量を正確カゝっ迅速に小型粉体容器内に充填することができるので、好ましい。

図 3 Aは、充填量規制手段を吐出停止機能部と吐出量調整機能部との 2つの部分に分けてない場合の充填量規制手段設定部位の断面概念図を示すものであり、計量槽（3 0 ) の粉体吐出口（3 1 ) 近傍に貫通孔（5 0 ) が設けられ、この貫通孔（5 0 ) を覆うようにフィルター材料（5 1 ) が固定され、さらにフィルタ一材料（5 1 ) の外側に気体漏れのなレヽ壁（5 2 ) 力 S、空間部（5 3 ) が形成されるように、設けられている。

一方、図 3 Bは、充填量規制手段を吐出量調整機能部 (A) と吐出停止機能部 (B) との 2つの部分に分けた場合の断面概念図を示すものであり、それぞれに貫通孔（5 0 )、フィルター材料（5 1 )、壁（5 2) および空間部（5 3 ) が設けられている。

この壁（5 2 ) は、フィルター材料（5 1 ) を通して吸引される気体が漏れない状態になりさえすれば、管状体の一部周囲でも全周囲にでも形成することがでさる。.

充填量規制手段は、幅 5〜5 O mmのフィルター材料で管状構造体周囲の 6 0 %〜 1 0 0 %の部分を卷くようにして形成することが有効である。

また、フィルター材料として綾畳織のものが、空気が通過しトナー粉体が通過しない機能を有するものとして、特に好ましく、メッシュが 5 0 0 Z 3 5 0 0のものがさらに好ましい。

また、メッシュの異なる 2枚以上のフィルタ一材料の積層体で構成されたものを用いることが好ましく、さらに該積層体として管状体の内芯部側になるに従い、メッシュの細かいフィルター材料で構成されたものが、特に充填量規制手段に用いるものとして有効である。

該充填量規制手段と連結させて用いられる気体吸引手段としては、特に限定されないが、例えば真空ポンプ吸引式、ェジェクタ一吸引式などが用いられ、中でもェジェクタ一吸引式はメンテナンスがほとんど要らない点で好ましい。

また、該気体吸引手段によって得られる吸引圧についても限定されるものではないが、一 5〜一 5 0 k P a程度で吸引すると、充填量を効果的に規制できるので好ましい。この吸引圧の調節は、調節弁（非図示）を設けて行なうことも可能である。 '

また、計量槽から粉体充填容器への粉体は、計量槽中の充填量規制手段部位の内圧と送流速度を調整して停止することができるが、その際の粉体の嵩密度を 0 . 4〜0 . 5程度になるようにすることが好ましい。

本発明の充填装置に用いる充填量規制手段としては、以上に説明した 2種類のものに限定されないが、特に例示したこれらの充填量規制手段を用いると、粉体に機械的なストレスがかからないために、特にトナーの流動性を高めるために表面に付着させる添ロ剤（外添剤）の脱離等が起こりにくく、また低融点樹脂を含有させた低温定着用トナーの場合にも凝集体が生成しにくくなって、トナーの特性を低減させることがなく、また吐出開口部に付着して容器への排出を妨げたりすることがなく、充填作業効率を高めることを可能とするものである。

図 4における第 1の粉 ί«動ィヒ手段（1 5 ) は、気体を噴出するための多数の微細孔を有し、各微細孔は内部で相互に連通している多孔体へ加圧気体を導入する気体導入管（1 5 a ) を有する。この例の装置においては、表面が平滑な多孔質燒結体を用いている。また図示してないが、流動化した粉体の粉塵爆発を防止するため、この例のトナー充填装置においては、発生した静電気を除電するための除電手段が設けられている。

図 4に示されるように、粉体の移動量は吹込み空気量に比例する範囲があり、供給気体量を調節して移動量をほぼ一定にすることができるが、各粉«動化手段（1 5 ) の面積の大小、したがって同様な気体噴出材料が用いられた場合には、孔部の多少は、供給可能気体量にも大いに関係する。

また、本発明の充填装置においては、計量槽（3 0 ) に、内部気圧を増減させる圧力調節手段（非図示）を設けることができ、また、このような圧力調節手段は代わりに粉体流動化ホッパー（1 0 ) に設け、または粉体流動化ホッパー（1 0 ) にも併設することができる。このような圧力調節手段は、粉体流動化手段から気体が送気された状態の粉体流動化ホッパー（1 0 ) 及び/または計量槽 ( 3 0 ) 内の圧力状態、トナー雲状態の調節に資する。 —方、本発明の粉体充填装置は、粉体充填容器 (40) への充填粉体量を管理するための充填粉体重量管理手段を有することが好ましく、この例の装置における充填粉体重量管理手段（60) は、粉体充填容器 (40) をその上に载置して充填粉体重量を測定するためのロードセル（61) を有する。

ロードセル（61) は、これを昇降して補助容器（70) と粉体充填容器（4 0) の間隔を適宜変更するためのリフター（61 a) 上に設けられている。また、ロードセル（61) には、測定された充填粉体重量を表示するためのモニタ手段（63) が設けられている。

なお、補助容器 (70) は、粉体充填装置を稼働させ充填作業を開始する前に、補助容器昇降手段 (73) によって、計量槽（30) の吐出口部との間で適当な位置に昇降し固定される。

このようなモニタ手段としては、重量や圧力を受け弾性変形する程度に応じて変化した電圧を検知するような受圧検知手段からの信号に基いて、または受圧力に応じて直接起電力を変化させる圧電素子等の圧力検知素子からの発生信号に基いて、測定重量を表示できる公知の表示手段を用いることができ、モニタ手段（63) に表示された重量を見て粉体の充填量を It ながら、充填を行ないまたは終了することができる。

また、本発明において必要不可欠ではないが、この例の粉体充填装置における充填粉体重量管理手段（60) は、ロードセノレ（61) における前記小型粉体容器（40) の例えば空重量と粉体が充填された該小型粉体容器 (40) の総重量と力ら、充填済み粉体重量を演算する演算処理装置（62) を有する。

そして、演算処理装置（62) は、入力手段（64) を有し、該入力手段（6 4) により、例えばモニタ手段（63) に表示された重量を見つつ、粉体の充填予定重量の入力、及び、入力された充填予定重量の変更を行なうことができる。また、演算処理装置（62) は、その演算結果に基いて、気体吸引手段に指令信号を送信し、吸引圧を調節して、粉体の充填量を規制することができる。演算処理装置（62) としては、簡単なアナログ式比較器からマイコンチップのようなものを含む各種 C P Uまで種々のものを用いる（アナ口グ式電圧比較器の場合には、無論、所定電位差に応じた例えばパルス信号に変換する AD変 «を付属させる）ことができる。

この例における入力手段 ( 6 4 ) は、コード発生器（バイナリーコード）としてのデジタルスィッチの釦兼回転摘みであるが、演算処理装置（6 2 ) を C P U とする^には、キーボードと'することができ、その場合には、無論、重量を含む各種データを (演算の結果及び/または入力手段からの入力信号の結果に基いて) 書替可能に格納 (即ち逐次 C P Uに呼出され、演算され、演算結果を再度逐次格納 ) する RAM、及び、該各種デタを演算処理するための処理プログラムと各種指令情報発信プログラムとを含む各種プログラムを呼出自在に格納する R OMを付すことができ、そして、演算処3¾置（6 2) は、前記演算結果に基いて、例えば前記第 1〜3の送気調節弁（2 1 b )、（1 5 b ) あるいは吸引調節弁（3 3 )、の開閉指令信号を送信するようなプログラムを有するものに構成することができる。

本発明の充填装置においては、粉体流動化ホッパーの排出口側の粉体堆積量が増えると、その分空気の抵抗が大きくなり、連結管内の粉体の移送速度が小さくなり、移送が自動的に停止することがある。

粉体の流動化はこれを防ぐが、粉体流動化ホッパー内への送気による粉体層の膨張の程度（粉 «の大きさ程度）は、粉体層の深さの（2 0 %〜5 0 0 %) 程度に調整すべきであり、これより少ないと円滑な排出ができにくく、多いと容器内で粉体の局部的渦流や、吹き上げが起きて好ましくない。

計量槽内の粉体層の膨張の程度（粉体雲の大きさ程度）は、粉体層の深さの（ 2 5 %〜6 0 0 %) 程度に調整することが好ましい。また、流動化した粉体層のかさ密度を高める手段として、多孔質板のエアスライダを分割して間欠的に供給空気を送り、粉体を分割したノ、。ルス状にして輸送することもできる。

本発明の粉体充填装置は、粉体の種類を限定することなく適用可能なものであるが、特に電子写真用トナーに効果的であり、その種類も限定的でなく、例えば 2成分非磁性ブラック一トナー、 1成分非磁性カラートナー、 1成分非磁性黒色トナーあるいは 1成分磁性黒色トナー等を用いることができる。

また、本発明の粉体充填装置は、トナー製造工場内、保管及び出荷部門、オフィス内での例えば複写機近傍で使用することができるが、例えば複写機近傍で使用する:^には、キャスタ付台車上に気体供給源としての圧力容器と共に設けることが望ましく、また圧力容器に圧縮空気を蓄えるためのコンプレッサを付属させることができる。

さらに、本発明の粉体充填装置を用いた粉体の充填作業は、通常、該粉 ί機動化ホッパー内の粉体を常時流動化状態にしておいて、粉体充填容器自体の重量を測定した上で、該粉体充填容器を前記補助容器に設置して、所定量の粉体を粉体充填容器に充填して行ない、この工程を繰り返し行なって、粉体が充填された複数の粉体充填容器を作製することできる。

[第 1の形態の例]

以下、本発明の第 1の形態に示した粉体充填装置と充填方法について、図 2に示される粉体充填装置に補助容器を設置したものを電子写真用トナーを用いた例によって説明する。

1. 粉«動化ホッパー内のトナー流動化

(1) 粉体流動化ホッパーと使用するトナー

·粉体流動化ホッパー（10) の容積： 60 [リットル]

• トナーの種類： 2成分非磁性ブラック一トナー（外添剤付着トナー）

(リコーカラーレーザプリンター用タイプ 8000トナー. 平均体積粒径： 7. 0„m. 真比重： 1. 2) • トナー量： 20 [k g]

·充填方式：流動落下式

( 2 ) トナー流動化手段の流動床を構成する材料

•材料：多孔質ポリエチレン、厚さ： 5 mm

•多孔質の内容：平均空孔径： 10 [，,m]、気孔率： 30 [%]

(3) トナーの流動化

'空気導入開始から均一になるまでの時間： 5 [分]

•空気の導入：横から出さないように注意しながら、トナー接触面の全面から均一に送る。

空気の速度 (トナーの粉体面が静止したところでパランスする送風量）

： 90 Om 1 /200 cm². 1 m i n [単位時間単位流動床面積当りの空気 ¾]

(4) 流動化状態の ¾m

•嵩密度 (0. 2〜0. 3 [g/c c])

(空気を含んだ見かけの嵩密度であり、流動床真上近傍は低く、離れるに従い高くなることを？した。）

流動の均一性：上方から目視により均一であることを確認した。

3. 計量槽への粉体移送プロセス

気体導入管側のバルブを開いてから、外部から圧力をかけた後、パルプを閉じて外部圧力止めて、流動状態のトナーを計量槽へ移送する。

4. 計量槽の仕様

粉体吐出口を有する円筒体が途中から拡径して太くなつたステンレス製の円筒形体。

全体の長さ： 40 Omm、太部の直径： 10 Omm、粉体吐出口の直径 1 Om m、粉体吐出口から拡径部までの長さ： 8 Omm 拡径部角度； 70°および充填量規制手段の粉体吐出口から設置位置： 50 mm。

充填量規制手段

'吐出量調整機能部 (A) と吐出停止機能部 (B) とを設けたもの（図 3B) -吐出量調整機能部（A) と吐出停止機能部（B) とをそれぞれ設ける円筒体の各部位周囲に等間隔に 4つの貫通孔を設け、この周囲に（A) については 30 mmの幅の、（B) については 10 mmの幅のステンレスメッシュ（綾畳織. 50 0/3500) を巻くように貼りつける。

•さらに各フィルター材料の外側周囲に空間部を形成し気漏れがないようなステンレス製の壁を設け、さらにこの壁に気体排出口を設ける。

'気体吸引手段として 2つの ME— 60 (コガネィ製）を用い、気体排出口それぞれを 1つの気体吸引手段に連結する。

5. 捕助容器への移送 '

補助容器の仕様

排出口にスポンジ製口金を貼りつけたポリエステル製ロート形状容器、円錐底部直径： 165 mm、全長： 28 Omm、排出口が設けられた管状体部の直径： 1 lmm, 円錐頂部角度（，，）： 60°.

捕助容器の設置

充填作業を始める前に、捕助容器昇降手段によって、補助容器の円錐底部のほぼ中心が計量槽の粉体吐出口に合うような、所定位置に設定し固定する。

6. 粉体充填容器への充填

粉体充填容器の仕様

直径： 100 mm, 長さ： 200 mm、容積： 1560 c c、開口部の直径 2 0mmのポリエステレ製のもの。

(2) 充填作業

重量管理手段としてロードセルを用い、粉体が入っていない空の粉体充填容器 (40) をこのロードセル（61) 上に載せて重量を測定した後、リフター（6 l a) を、粉体充填容器の開口部が計量槽の粉体吐出口（31) を揷入され所定の位置になるまで上げて、セットする。

粉体流動化ホッパー（10) 内で流動化され計量層（30) 内に移入されたトナーを、粉体吐出口（31) から小型粉体容器（40) 内に 55 g/s e cの流量条件で落下させ、該容器内のトナーが所定量の 90%になった時点で、計量槽の充填量規制手段のうち吐出量調整機能部 (A) に連結する吸引手段を一 15 k P aで稼働させて 5 g Z s e cの流量条件に減じて行ない、トナ一の充填作業を完了した。

1つの充填容器へのトナー充填作業が完了したら、計量槽の充填量規制手段のうち吐出停止機能部 (B) に連結する吸引手段を稼働させてトナーの落下を停止させ、次の小型粉体容器を計量槽にセットした後、吐出停止機能部 (B) に連結する吸引手段の稼働を停止して、トナーの落下を開始し、同様にしてトナー充填作業を行ない、この一連の作業を繰返して、粉体が充填された複数の小型粉体容器を製造した。

なお、この繰り返し作業は、粉体流動化ホッパー内の粉体を常時流動化状態にして行なった。

6. 本発明の充填装置の効果

(1) 充填速度： 15 s e c (550 g/1個の容器）充填容器内のトナーの充填密度： 0. 3 8 g/ c c

( 3 ) 充填後のトナーの外添剤の状態：

外漏の離脱と埋没状態について、 S EM写真によって充填前に状態と比較し観察したところ、トナー粒子表面に外添剤が正常に付着していることを^^した。

(4 ) 充填後のトナーにより得られる画像：

充填後のトナーを用い、リコー製カラープリンター.ィプシオカラ一 8 0 0 0 によって、 2 0 0 0 0枚の画像を連続印字した結果、いずれも地汚れなどの不良画像の発生がないものであった。

[第 2の形態]

次に、本発明の第 2の形態について説明する。本発明は、粉体吐出口を有しかっ該粉体吐出口近傍部に充填量規制手段が設けられた計量槽と、該計量槽の粉体吐出口を下に向けその下側に設置して用いられ気体置換手段が設けられた補助容器とから少なくともなる粉体充填装置を用い、該捕助容器のさらに下側に粉体充填容器を配置して、該計量槽中に外部から移入された粉体を該粉体吐出口から充填量規制手段によつて制御しながら吐出させ、一且該補助容器に落下させ溜める工程を設けることによって、粉体流量が安定で、充填作業中に粉体漏れや飛散が発生しないで、結果的に粉体を短時間で粉体充填容器に充填すること.を可能としたものである。

これは、補助容器に設けた気体置換手段によって、粉体充填容器内に粉体と共に流入される気体が補助容器内に戻り、結果的に粉体充填容器内に気体が充満することがなくなるためである。その結果得られる効果として、例えば、このような捕助容器を用いない場合に比べて、充填速度が 4 0乃至 6 0 %短縮することができる。

この該補助容器としては、特に限定されるものではないが、円錐形ロート状物であるものが好ましく、またロート状補助容器に設けられる気体置換手段が、該補助容器先端の粉体排出口近傍部から該補助容器上部にかけて設置固定された気体通気管で構成されたものであることが好ましく、さらに、該気体通気管が、該捕助容器と一体に形成されたものであることが特に好ましレ、。該ロート状捕助容器は、円錐底部と反対側の排出口のある管状部を、粉体充填容器の開口部に挿入するようにして設置し固定される構造であることが好ましいまた、該ロート状捕助容器は、計量槽から吐出される粉体を受け入れるように、該計量槽の粉体吐出口の真下に該ロート状補助容器の円錐底部を上に向けて設置され、力つ計量槽の該粉体吐出口が挿入されるような開口部が円錐底部に設けられたものである。

該補助容器の円錐項部の角度（„) が 5 0〜 7 0。であるものを用いると、該補助容器から粉体充填容器への落下排出を円滑に行なうのに好ましい。

該補助容器の材質に特に制限はないが、樹脂製のものが加工性の点で好ましく

、透光性であると内部の粉体の排出状態を ¾m可能となるため好ましく、例えばポリカーボネィトあるいはアタリ/レ系樹脂が用いられる。

また、該補助容器を昇降するための昇降手段を具備する粉体充填装置を用い、該補助容器を昇降させると、粉体充填容器の取り替えを容易にすることができるので好ましい。

本努明に用いられる計量槽は、粉体吐出口近傍に設けられた特殊な充填量規制手段を有するものであり、計量槽中に外部から何らかの手段によって移入させた粉体を粉体吐出口から吐出させ粉体充填容器に落下させて充填するに際し、この特殊な充填量規制手段によって特段のストレスを粉体に与えないで吐出量を規制できることが該計量槽の利点であり、従って先述の新規粉体充填方式におけるような大型容器（以下、粉{«動化ホッパーという）に連結させて用いることを必ずしも必要とするものではない。

また、本発明における「計量槽」の!^]は、図 1あるいは図 2に示される例のように、重量管理手段（具体例としてはロードセル）上に載せた粉体充填容器を計量し、充填される粉体量を、充填量規制手段による規制と重量管理手段による計量とを連動させながら制御して行なうという意味があって表現されたものであるが、本発明における計量槽は、このような連動制御を行なわない場合にも適用可能なものである。

本発明においては、計量槽に粉{«動化ホッパーを連結させることも可能であり、そのような粉体充填装置についても本発明に包含される。

該粉{«動化ホッパーに設けられた流動化手段によつて一旦流動化された粉体が迅速に計量槽に排出されるため、その後に行なわれるこの計量槽から捕助容器への移送と粉体充填容器への充填工程と合わせて、所望量の粉体の充填を多数の容器に連続的に、粉体の特性を損じることなく、迅速、簡単かつ的確に行なうことができる。

なお、粉体流動ィ匕ホッパーから計量槽への排出と、計量槽から補助容器への移送と粉体充填容器への充填とを、逐次行なうことは必ずしも不可欠ではなく、本発明においては両者をほぼ同時平行的に行なうこともできる。

すなわち、本発明においては、粉体流動化ホッパーから計量槽への排出は多量粉体の迅速排出に適し、一方、計量槽から捕助容器への移送と粉体充填容器への充填は所望量のみの粉体の特性を損なわずに的確に充填するのに適したものである。

また、本努明における粉体流動化ホッパーから計量槽への排出について、より好ましい態様を説明すると、粉体流動化ホッパーの底面に勾配を設け、勾配面に沿って配置された粉{«動化手段からの気体吹込をさらに設けることによって、容器內に充填している粉体層を僅かに膨張なレ、し浮動化させて、粉体に機械的ストレスを与えることなく、該ホッパー底部の粉体排出口への滑落が促進され、かつ、粉体排出口からの排出が円滑化される。

また、粉体流動化手段からの気体吹込量を調節することにより、粉体流動化ホッパーから計量槽への排出量を調節し、或いは排出停止をすることができる。このような構成は、粉体の容器内壁に堆積や凝集を防止して粉体の断続的な排出を防ぐと共に、底部の粉体排出口に堆積している粉体の圧密化を防止して、計量槽への排出を助ける役割を担っている。

また、本発明において必ずしも不可欠ではないが、粉体流動化ホッパー及び計量槽のうちの少なくとも一方に、内部気圧を増減させる圧力調節手段を設けることができる。

本発明におレ、ては、前記粉体充填容器への充填粉体量を管理するための充填粉体重量管理手段を設けることが好ましく、このような充填粉体重量管理手段は、例えば、上に载置された物品の重量を測定するための慣用のロードセルであることができ、力つ、測定された重量値を表示するモニタ付のものとすることができる。

[第 2の形態の詳細]

以下、図面に基づいて、本発明の第 2の形態を具体的に説明する。

図 4の充填装置例において、粉体流動化ホッパー（10) 内の粉体は、計量槽 (30) 移送された後、先ず捕助容器 (70) にー且排出され、そこから粉体充填容器（40) に充填される。

粉体流動化ホッパー（10) と計量槽（30) とは、粉体流動化ホッパー（1 0) の粉体排出口（11) と計量槽 (30) の粉体入口の間の連結管（20) により連通しており、計量槽（30) には、粉体吐出口（31) と充填量規制手段 (32) が設けられ、この粉体吐出口（31) を開閉して所定量のみ前記補助容器（70) にし、前記粉体充填容器 (40) に充填される。

図 4においては、該補助容器 (70) として円錐形ロート状物が特に好ましく、また気体置換手段 (74) が設けられたものが用いられ、該捕助容器 (70) の円錐底部（71) 力吐出される粉体を受け入れるように該計量槽（30) のの真下に設置され、また捕助容器（70) の排出口（72 a) のある円筒部（7 2) を粉体充填容器 (40) の該開口部に揷入させて該補助容器と粉体充填容器とが設置される。

該ロート状補助容器の各部サイズは、特に限定的でなく、例えば円錐底部の直径について言えば 130〜18 Omm程度のものが用いられ、また、該補助容器の材質が、透光性であると内部の粉体の排出状態を? 可能となるため好ましレヽまた、ロート状補助容器の管状体部先端に、スポンジのようなクッション製なる材質からなる口金（パッキン）を貼りつけるなどして固定して、排出口を形成すると、補助容器と粉体充填容器とを、粉体充填容器の開口部がこの口金にあたるようにして設置するようにすれば、衝撃を緩和できるので好ましい。

そして、計量槽内から落下し該補助容器 (70) に一旦溜まった粉体を、さらに粉体容器内へ落下させ、それを繰返すると粉体容器内に気体が充満してくるが、この気体は該補助容器（70) に設けられた気体置換手段によって該補助容器

(70) に再循環されるため、粉体充填の時間を短縮させるなどの効果をもたらすことになる。

更に、図 5に基づいて、気体置換手段 (74) が設けられた該捕助容器 (70 ) の一例を説明する。

計量槽（30) の先端の粉体吐出口（31) 1 捕助容器 (70) の円錐底部

(71) の開口部（71 a) に挿入されるように設置され、また該補助容器 (7 0) の排出口（72 a) のある円筒部（72) 力粉体充填容器（40) の開口部（41) に揷入されるように設置されている。

気体置換手段 (74) は、補助容器 (70) に一体に設けられたものである。該気体置換手段 (74) は、通気管 (74 a) から構成され、補助容器 (70 ) の前記排出口（72 a) の周囲に一方の通気口（74b) 力補助織（70 ) の円錐壁部（75) の上部に他方の通気口（74 c) がそれぞれ形成されている。

該捕助容器 (70) の円錐壁部（75) から円筒部（72) に変わる部位近辺の通気管部位 (74 d) の形状を、円錐底部（71) に平行なほぼ平面にして、その平面部分周囲にクッション性材料からなる口金（76) が貼り付けられている。

この口金（76) は、粉体充填容器を設置する際に、その粉体充填容器 (40 ) の開口部（41) による衝撃を和らげ、カゝっ補助容器と粉体容器との密閉状態をつくる機能を有するものである。

粉体流動化ホッパー（10) については、先述の出願（特願第 2002— 20 980号）に記載され、先に説明した大型容器の全ての条件が適用可能である。粉体流動化ホッパー（10) は、内部に収納された粉体の滑落を妨げない程度に傾斜した内壁部分（12) を有し、この傾斜した内壁部分（12) により、内部に収納された粉体の排出口（11) までの排出が円滑化される。この例の装置においては、傾斜した内壁部分（12) 力前記粉体流動化ホッパー（10) 下部のホッパー状の構造部分（13) の 1部になっている。

この上部連通管（16) は、計量槽（30) 内の圧力を粉体流動化ホッパー（ 10) 内の圧力に等しく保つ役割を有する他、第 1の粉体流動化手段（15) からの噴出気体の量が多すぎた等の何ら力の理由により計量槽（30) 中に所望以上に大きなトナー雲が形成されたには、この上部連通管（50) により、過剰な気体を粉体流動化ホッパー（10) に抜き去ることができ、下方向に傾斜していることにより、随伴する粉体粒子を計量槽 (30) に戻すことができる。粉体流動化ホッパー（10) 底部の粉体排出口（11) カら排出された粉体は、連結管（20) を通って計量槽（30) へ送られる。

該連結管 (20) の少なくとも底面部分には、長さ方向のほぼ全面に亘つて導入気体が吹き出す例えば多孔質板のエアースライダからなる流動化手段（図示しない）を設けることができ、この流動化手段から吹き込まれた気体は、連結管（

20) から計量槽 (30) へ移動される粉体をさらに流動化し、粉体の計量槽への排出を迅速化させるのに好ましい。

連結管（20) は、計量槽（30) に向かって下方向に傾斜しており、流動化されたトナーの計量槽（30) への滑落がこれによつても捕助される。

次に、計量槽について説明する。

計量槽は、その材質として特に限定的でなく、ステンレス、チタン、アルミ二ゥムなどのような金属製でもプラスチック製でも適用可能であり、また一部が、すなわち少なくとも充填量規制手段設置部位から粉体吐出口にかけて、あるいは全体が管状構造（管状体という）からなり、特に円筒形のものが好ましく用いられる。その径が 50〜20 Omm程度のものを用いることが好ましく、また、計量槽（30) の粉体吐出口の径が 5〜15 mm程度のものを用いることが好ましい。なお、粉体吐出口と反対側が閉じられていることは言うまでもないことである。

すなわち、吐出開口部（31) を有する弾性体リング（32 a) と、粉体吐出口（31) 力のトナーの吐出を制御する吐出制御手段 (32b) とからなり、吐出制御手段 (32 b) は、計量槽 (30) 内を昇降する吐出制御杆（32 c) に装着された吐出制御部材（32 d) からなり、吐出制御部材（32 d) は、粉体吐出口（31) と挿入一離脱して該粉体吐出口（31) を開閉する円錐状の部材であり、粉体吐出口（31) の開閉程度は、吐出制御杆（32 c) の計量槽 (

30) 内での昇降程度に依存する円錐状の吐出制御部材 (32 d) の弾性体リング（32 a) の粉体吐出口（31) への挿入程度、嵌合程度によって調節されるこの粉体吐出口（31) の開閉程度によって粉体の充填量を規制することが、図 4に示される充填装置における充填量規制手段（32) の基本的な考え方である。また、先に本出願人によって出願（特願 2 0 0 3— 7 0 9 2 9号）され図 2に示される粉体充填装置に補助容器を用いて、本発明の課題を解決することができる。図 2の粉体充填装置に捕助容器を適用した状態を示す図は省略するが、その場合の計量槽に設ける充填量規制手段について詳しく説明する。

充填量規制手段（3 4 ) は、計量槽（3 0 ) の粉体吐出口（3 1 ) 近傍に設けられ、気体が通過し粉体が通過しないフィルター材料が用いられる。特に、計量槽（3 0) ίΚ 図 2に示されるように、上部が円筒体であってある部位から構造となり、縮径の終了部から粉体吐出口（3 1 ) に向けて円筒体である構造の場合には、該充填量規制手段（3 4) の設置部位は、縮径の終了部近辺に設けると効果的である。

充填量規制手段（3 4 ) と連結した、計量槽（3 0 ) の外部に設けられた気体 '吸引手段 ( 3 4 a ) を稼働させると、計量槽 ( 3 0 ) 内の粉体間に存在する気体が吸引され、気体が該メッシュ部と気体吸引手段とが連結される気体吸引管（3 4 b ) を通して排出されると同時に、該メッシュ部の壁面に吸引されたトナー粉体が絞り状態になって粉体群を形成し、吸引圧を調節することによって粉体群の大きさを変化させ、その結果充填量が調節される。

該管状体自体には、予め 1つ以上の貫通孔が設けておき、該充填量規制手段は、フィルター材料を該貫通孔を覆うように固定され、また該フィルター材料固定部位の外側に空間部を形成し気体漏れがないような壁が設けられたものである。該貫通孔は、フィルター材料が管状体に支持されたものになって、強度が向上させることができる。.

さらに、この充填量規制手段を、粉体吐出口に近い順に、吐出停止機能部と吐出量調整機能部との 2つの部分に機能分離して設けると、吸引手段による気体吸引圧の調整がスムースに行なうことができ、吸引圧が強過ぎて詰ってしまうようなことも起こらずに、所定の粉体量を正確カゝっ迅速に小型粉体容器內に充填することができるので好ましい。

図 3 Aは、充填量規制手段を吐出停止機能部と吐出量調整機能部との 2つの部分に分けてない場合の充填量規制手段設定部位の断面概念図を示すものであり、計量槽（3 0) の粉体吐出口（3 1 ) 近傍に貫通孔（5 0 ) が設けられ、この貫通孔（5 0 ) を覆うようにフィルター材料（5 1 ) が固定され、さらにフィルタ一材料 ( 5 1 ) の外側に気体漏れのない壁 ( 5 2) 空間部（5 3 ).が形成されるように、設けられている。

一方、図 3 Bは、充填量規制手段を吐出糞調整機能部 (A) と吐出停止機能部 (B) との 2つの部分に分けた場合の断面概念図を示すものであり、それぞれに貫通孔（5 0 )、フィルター材料（5 1 )、壁（5 2) および空間部（5 3 ) が設けられている。

この壁（5 2 ) は、フィルター材料（5 1 ) を通して吸引される気体が漏れない状態になりさえすれば、管状体の一部周囲でも全周囲にでも形成することができる。

充填量規制手段は、幅 5〜 5 0 mmのフィルタ一材料で管状構造体周囲の 6 0 %〜 1 0 0 %の部分を巻くようにして形成することが有効である。

また、フィルター材料として綾畳織のものが、空気が通過しトナー粉体が通過しない機能を有するものとして、特に好ましく、メッシュが 5 0 0 / 3 5 0 0のものがさらに好ましい。

また、該気体吸引手段によって得られる吸引圧についても限定されるものではないが、一 5〜一 5 0 k P a程度で吸引すると、充填量を効果的に規制できるので好ましい。この吸引圧の調節は、調節弁（非図示）を設けて行なうことも可能である。

また、計量槽から小型充填装置への粉体は、計量槽中の充填量規制手段部位の内圧と送流速度を調整して停止することができるが、その際の粉体の嵩密度を 0 . 4〜0. 5程度になるようにすることが好ましい。

本発明の充填装置に用いる充填量規制手段としては、以上に説明した 2種類のものに限定されないが、特に例示したこれらの充填量規制手段を用いると、粉体に機械的なストレスがかからないために、特にトナーの流動性を高めるために表面に付着させる添加剤（外添剤）の脱離等が起こりにくく、また低融点樹脂を含有させた低温定着用トナーのにも凝集体が生成しにくくなつて、トナーの特性を低減させることがなく、また吐出開口部に付着して容器への排出を妨げたりすることがなく、充填作業効率を高めることを可能とするものである。

図 4における第 1の粉体流動化手段 ( 1 5 ) は、気体を噴出するための多数の微細孔を有し、各微細孔は内部で相互に連通してレヽる多孔体へ加圧気体を導入する気体導入管（1 5 a ) を有する。この例の装置においては、表面が平滑な多孔質燒結体を用いている。また図示してないが、流動化した粉体の粉塵爆発を防止するため、この例のトナー充填装置においては、発生した静電気を除電するための除電手段が設けられている。

図 4に示されるように、粉体の移動量は吹込み空気量に比例する範囲があり、供給気体量を調節して移動量をほぼ一定にすることができるが、各粉体流動化手段（1 5 ) の面積の大小、したがって同様な気体噴出材料が用いられた場合には、？し部の多少は、供給可能気体量にも多いに関係する。

また、本発明の充填装置においては、計量槽（3 0 ) に、内部気圧を増減させる圧力調節手段（非図示）を設けることができ、また、このような圧力調節手段は代わりに粉体流動化ホッパー（1 0 ) に設け、または粉体流動化ホッパー（1 0 ) にも併設することができる。このような圧力調節手段は、粉 ί様動化手段から気体が送気された状態の粉 «動ィ匕ホッパー（1 0 ) 及ひブまたは計量槽 ( 3 0 ) 内の圧力状態、トナー雲状態の調節に資する。

—方、本発明の粉体充填装置は、粉体充填容器 ( 4 0 ) への充填粉体量を管理するための充填粉体重量管理手段を有することが好ましく、この例の装置における充填粉体重量管理手段（60) は、粉体充填容器 (40) をその上に載置して充填粉体重量を測定するためのロードセル（61) を有する。

なお、捕助容器 (70) は、粉体充填装置を稼働させ充填作業を開始する前に、補助容器昇降手段（73) によって、計量槽（30) の吐出口部との間で適当な位置に昇降し固定される。

このようなモニタ手段としては、重量や圧力を受け弾性変形する程度に応じて変化した電圧を検知するような受圧検知手段からの信号に基いて、または受圧力に応じて直接起電力を変化させる圧電素子等の圧力検知素子からの発生信号に基いて、測定重量を表示できる公知の表示手段を用いることができ、モニタ手段（63) に表示された重量を見て粉体の充填量をながら、充填を行ないまたは終了することができる。

また、本発明において必要不可欠ではないが、この例の粉体充填装置における充填粉体重量管理手段（60) は、ロードセル（61) における前記小型粉体容器（40) の例えば空重量と粉体が充填された該小型粉体容器 (40) の総重量と力ら、充填済み粉体重量を演算する演算処理装置（62) を有する。

そして、演算処理装置（62) は、入力手段（64) を有し、該入力手段 (6 4) により、例えばモニタ手段（63) に表示された重量を見つつ、粉体の充填予定重量の入力、及ぴ、入力された充填予定重量の変更を行なうことができる。また、演算処理装置（62) は、その演算結果に基いて、気体吸引手段に指令信号を送信し、吸引圧を調節して、粉体の充填量を規制することができる。演算処理装置（62) としては、簡単なアナログ式 Hffi比較器からマイコンチップのようなものを含む各種 C P Uまで種々のものを用いる（アナ口グ式電圧比較器の場合には、無論、所定電位差に応じた例えばパルス信号に変換する AD変 »を付属させる）ことができる。この例における入力手段（6 4 ) は、コード発生器（バイナリーコード）としてのデジタルスィッチの釦兼回転摘みであるが、演算処理装置（6 2 ) を C P U とする ^には、キーボードとすることができ、その場合には、無論、重量を含む各種データを (演算の結果及び/または入力手段からの入力信号の結果に基いて) 書替可能に格納 (即ち逐次 C P Uに呼出され、演算され、演算結果を再度逐次格納 ) する RAM、及び、該各種データを演算処理するための処理プログラムと各種指令情報発信プロダラムとを含む各種プロダラムを呼出自在に格納する R OMを付すことができ、そして、演算処理装置（6 2 ) は、前記演算結果に基いて、例えば前記第 1〜3の送気調節弁（2 1 b )、 ( 1 5 b ) あるいは吸引調節弁（3 3 b )、の開閉指令信号を送信するようなプログラムを有するものに構成することができる。

本発明の充填装置にぉレヽては、粉体流動化ホッパーの排出口側の粉 ίΦ±Ι積量が增ぇると、その分空気の抵抗が大きくなり、連結管内の粉体の移送速度が小さくなり、移送が自動的に停止することがある。

粉体の流動化はこれを防ぐが、粉体流動化ホッパー内への送気による粉体層の膨張の程度（粉体雲の大きさ程度）は、粉体層の深さの（2 0 %〜5 0 0 %) 程度に調整すべきであり、これより少ないと円滑な排出ができにくく、多いと容器内で粉体の局部的渦流や、吹き上げが起きて好ましくない。

計量槽内の粉体層の膨張の程度（粉体雲の大きさ程度）は、粉体層の深さの（ 2 5 %〜 6 0 0 %) 程度に調整することが好まし!/、。また、流動化した粉体層の力さ密度を高める手段として、多孔質板のエアスライダを分割して間欠的に供給空気を送り、粉体を分割したパルス状にして輸送することもできる。

本発明の粉体充填装置は、種々の粉体適用可能である力特に電子写真用トナ一に効果的であり、その種類も限定的でなく、例えば 2成分非磁性ブラックートナー、 1成分非磁性カラートナー、 1成分難性黒色トナーあるいは 1成分磁性黒色トナー等を用いることができる。

また、本発明の粉体充填装置は、トナー製造工場内、保管及び出荷部門、オフィス内での例えば複写機近傍で使用することができるが、例えば複写機近傍で使用する^には、キャスタ付台車上に気体供給源としての圧力容器と共に設けることが望ましく、また圧力容器に圧縮空気を蓄えるためのコンプレッサを付属させることができる。

さらに、本発明の粉体充填装置を用いた粉体の充填作業は、通常、該粉体流動化ホッパー内の粉体を常時流動化状態にしておいて、粉体充填容器自体の重量を測定した上で、該粉体充填容器を前記補助容器に設置して、所定量の粉体を粉体充填容器に充填して行い、この工程を繰り返し行なって、粉体が充填された複数の粉体充填を作製することできる。

[第 2の形態の例]

以下、本発明の第 2の形態に示した粉体充填装置と充填方法について、図 2に示される粉体充填装置に補助容器を設置したものを電子写真用トナーを用いた例によって説明する。

1. 粉«動化ホッパー内のトナー流動化

(1) 粉体流動化ホッパーと使用するトナー

•粉 f機動化ホッパー（10) の容積： 60 [リットル]

· トナーの種類： 2成分非磁性ブラック一トナー（外^ IJ付着トナー）

(リコーカラーレーザプリンター用タイプ 8000トナー. 平均体積粒径： 7. 0,,m. 真比重： 1. 2) • トナー量： 20 [k g]

•充填方式：流動落下式 '

(2) トナー流動化手段の流動床を構成する材料

•材料：多孔質ポリエチレン、厚さ： 5 mm

•多孔質の内容：平均空孔径： 10 [，，m]、気孔率： 30 [%]

(3) トナーの流動化

•空気導入開始から均一になるまでの時間： 5 [分]

·空気の導入：横から出さないように注意しながら、トナー接触面の全面から均一に送る。

空気の速度 (トナーの紛体面が静止したところでパランスする送風量）

： 900m 1 /200 cm², lmi n

[単位時間単位流動床面積当りの空気量] (4) 流動化状態の鵷

•嵩密度：（0. 2〜0. 3 [g/c c])

(空気を含んだ見かけの嵩密度であり、流動床真上近傍は低く、離れるに従い高くなることを、した。）

3. 計量槽への粉体移送プロセス

気体導入管側のパルプを開いてから、外部から圧力をかけた後、バルブを閉じて外部圧力止めて、流動状態のトナーを計量槽へ移送する。

4. 計量槽の仕様

粉体吐出口を有する円筒体が途中から拡径して太くなったステンレス製の円筒形体。

全体の長さ： 400mm, 太部の直径： 100mm、粉体吐出口の直径 10m m、粉体吐出口から拡径部までの長さ： 8 Omm、拡径部角度； 70°およぴ充填量規制手段の粉体吐出口から設置位置： 50 mm。

充填量規制手段

•吐出量調整機能部 (A) と吐出停止機能部 (B) とを設けたもの（図 3B) •吐出量調整機能部 (A) と吐出停止機能部 (B) とをそれぞれ設ける円筒体の各部位周囲に等間隔に 4つの貫通孔を設け、この周囲に（A) については 30 mmの幅の、（B) については 1 Ommの幅のステンレスメッシュ（綾畳織. 50 0/3500) を卷くように貼りつける。

•さらに各フィルター材料の外側周囲に空間部を形成し気体漏れがないようなステンレス製の壁を設け、さらにこの壁に気体排出口を設ける。

5. 捕助容器への移送

捕助容器の仕様

ポリエステル製ロート形状容器：排出口にスポンジ製口金が貼りつけられ、かつ管状体部の排出口近傍部から、図 5に記載されるような、気体置換手段としての気体通気管が口一ト壁上部に貫通し一体に設けられたもの。円錐底部直径： 165mm、全長： 28 Omm、排出口が設けられた管状体部の直径： 11 mm、円錐頂部角度： 60。.

補助容器の設置

充填作業を始める前に、捕助容^ 降手段によって、補助容器の円錐底部のほぼ中心が計量槽の粉体吐出口に合うような、所定位置に設定し固定する。

6. 粉体充填容器への充填

粉体充填容器の仕様

直径： 10 Omm、長さ： 20 Omm、容積： 1560 c c、開口部の直径 2 Ommのポリエステノレ製のもの。

充填作業

重量管理手段としてロードセルを用い、粉体が入っていない空の粉体充填容器

(40) をこのロードセル（61) 上に载せて重量を測定した後、リフター（6 l a) を、小型粉体容器の開口部が計量槽の粉体吐出口（31) を挿入され所定の位置になるまで上げてセットする。

粉体流動化ホッパー（10) 内で流動化され計量層（ 30 ) 内に移入されたトナーを、粉体吐出口（31) から小型粉体容器（40) 内に 55 g/s e cの流量条件で落下させ、該容器内のトナーが所定量の 90%になった時点で、計量槽の充填量規制手段のうち吐出量調整機能部 (A) に違結する吸引手段を一 15 k P aで稼働させて 5 g / s e cの流量条件に減じて行なレヽ、トナ一の充填作業を完了した。

1つの充填容器へのトナー充填作業が完了したら、計量槽の充填量規制手段のうち吐出停止機能部 (B) に連結する吸引手段を稼働させてトナーの落下を停止させ、次の小型粉体容器を計量槽にセットした後、吐出停止機能部（B) に連結する吸引手段の稼働を停止して、トナーの落下を開始し、同様にしてトナー充填作業を行ない、この一連の作業を繰返して、粉体が充填された複数の小型粉体容器を製造した。

なお、この繰り返し作業は、粉 ί極動化ホッパー内の粉体を常時流動ィ匕状態にして行なった。

6. 本発明の充填装置の効果 (1) 充填速度： 10 s e c (550 g/l個の容器）

充填容器内のトナーの充填密度： 0. 38 g/c c

(3) 充填後のトナーの外添剤の状態：

外 »Jの離脱と埋没状態について、 S EM写真によって充填前に状態と比較し観察したところ、トナー粒子表面に外添剤が正常に付着していることを ¾mした。

(4) 充填後のトナーにより得られる画像：

充填後のトナーを用い、リコー製カラープリンター.ィプシオカラ一 8000 によって、 20000枚の画像を連続印字した結果、いずれも地汚れなどの不良画像の発生がないものであった。

[第 3の形態]

次に、本発明の第 3の形態について説明する。本発明は、粉体を溜める収納部と該粉体を排出する筒状部とからなる粉体供給ホッパーの下部に、粉体排出口を有し粉動化手段を具備する «動化ホッパーを配置して、該粉体供給ホッパー内の粉体を該 «動化ホッパー内に供給した後、該粉体排出口から排出する方法であって、該粉体排出口を閉じた状態にして、該粉体流動化手段によって気体を導入して、該粉体流動化ホッパー内に供給された粉体層が形成する表面部分に、流動化部分と非流動化部分とを形成し、形成された該非流動化部分に該粉体供給ホッパーの筒状部の少なくとも先端が埋没するように挿入した後に、該粉体排出口を開放することによって、該粉体供給ホッパー内の粉体を、自動的連続的に該粉体流動化ホッパー内に供給し、かつ該粉体流動化ホッパーから自動的連続的に排出することを可能にしたものである。

この自動的連続的に行うことができる、粉体の粉体供給ホッパーから粉体流動化ホッパーへの粉体供給メ力ニズムについて、図 6に基づいて説明する。

図 6は、以下に説明するような、粉体供給ホッパー（80) の粉体層の表面（ s) に流動ィ匕部分（a) と非流動化部分（b) が形成され、円筒部（81) を該非流動化部分（b) 内に埋没するように設置した時点の状態を示すものである。粉体流動化ホッパー（10) の粉体排出口（11) を閉じた上で、粉体供給ホッパー（80) 内の粉体を粉{«動ィ匕ホッパー（10) に供給して、粉体流動化ホッパー（10) 内の粉体が所定の量に達した後に、粉体流動化ホッパー（10 ) に設けられた粉体流動化手段（1 5) を稼働させて空気を送り込むと、粉体層全体が流動化部分（a) と非流動化部分（b) に分力れてくる。

粉体層の表面（s) に、流動化部分 (a) と非流動化部分 (b) が形成されたら、粉体供給ホッパー（80) の円筒部（81) の先端を'該表面の非流動化部分 ( i) 内に埋没するように設置し、その後藤己粉体排出口（1 1) を開放する。粉体排出口（1 1) を開放されると、粉体排出口（1 1) 付近の粉体の排出から始まって、引き続いて流動化状態の粉体が排出され、非流動化部分（b) の粉体層が崩れて、排出した粉体量に見合った量の非流動化部分（b) の粉体が、境界面（c) から流動化部分（a) に流れ、その流れた量に見合った該粉体供給ホッパー（80) 内の粉体が粉«動化ホッパー（1 0) に落下するといつたサイクルが繰り返されて、粉体が粉体供給ホッパー（80) から粉体流動化ホッパー (10) に自動的連続的に供給される。

このように供給され流動化された粉体は、粉体流動化ホッパー（1 0) の粉体排出口（1 1) 力ら連続的に排出される。

従って、流動化手段が設けられた粉体流動化ホッパーが用いられ、粉体供給ホッパー内の粉体が連続的に粉{«動化ホッパーに間断なく供給され、かつ該供給された粉体が粉体流動ィ匕ホッパーから連続的に排出されている状態は、本発明の粉体連続供給排出方法が用いられているものと認識することができる。

すなわち、この供給方式によると、流動化部分と非流動化部分の間で少量の粉体が移動する結果、非流動部分では粉体層の下部へ移動し、それに伴って新たな粉体を粉体供給ホッパーから粉体流動化ホッパーに自然落下させて自動的に供給することができる。そのため、複雑な機構を必要とせずに、該粉体供給ホッパーからの粉体流動化ホッパーへの粉体の供給が過剰となって、粉体流動化ホッパーから粉体が溢れ出たり、該粉体供給ホッパーから粉 ί様動化ホッパーへ粉体の供給が停止してしまうとレ、う問題は発生しないで、多量の粉体連続的処理と多数の粉体充填容器の連続的生産を可能としたものである。

特に、本発明の連続粉体供給方法は、粉 ί極動化ホッパーの該粉体排出口と、該粉体供給ホッパーの筒状部が挿入される粉体層の表面の非流動化部分との位置関係が重要である。

通常、該粉体排出口（1 1 ) は、該粉体流動化ホッパーの底部の一端部に設けられるが、該粉体排出口（1 1 ) と該粉体供給ホッパーの筒状部が挿入される粉体層の表面（s ) の非流動化部分 ( b ) 力この該粉体排出口（1 1 ) から離れた位置であるほうが、前記メカニズムに基づいて粉体供給ホッパーから粉 ί«動化ホッパーへの粉体の供給を自動的連続的に行なわれるようにするために有効である。

従って、底部（1 4 ) の、該粉体排出口（1 1 ) が設けられる端部と反対側の端部（e ) に近い位置の上方に筒状部を挿入して行なうのが特に効果的であり、すなわちそのように筒状部を挿入できるように非流動化部分を形成することが好ましい。

この場合、粉体供給ホッパーの筒状部が挿入された非流動化部分は、その筒状部の先端部はじめ周囲の非流動化状態が、粉体供給ホッパーから粉体流動化ホッパーに粉体が供給されている間は維持されていることが重要であり、従って非流動化部分の面積が筒状部の先端部面積より広くなるように、特に 1 . 5倍以上になるように形成されることが好ましい。

本発明の上記粉体の連続供給排出方法は、電子写真用トナーばかりでなく薬品や食品に代表される広範囲の微粉体に適用可能である。

また、上記粉体の連続供給排出方法は、排出後の粉体を容器に充填するのに特に有効であり、以下にその連続粉体充填方法について説明する。

本発明の連続粉体充填方法においては、先に説明したような、充填量規制手段を具備する計量槽を粉体流動化ホッパーの粉体排出口に連通させて用いることによって、該粉体流動化ホッパー内で流動化した粉体は粉体排出口から迅速に排出して該計量槽内に移送され、該計量槽から粉体を排出し粉体充填用容器への充填が行なわれるが、該計量槽の充填量規制手段によって該計量槽から排出される粉体量を制御することができる。 - こうすることによって、本発明の連続粉体充填方法は、粉体充填用容器内に所望量の粉体を過不足なく迅速カゝっ精確に充填でき、また、作業環境及び作^ を汚すことなく力つ危険ないものとすることができ、さらに、電子写真用トナーに特段のストレスを与えることなく、トナーの諸物性並びに配合性を損なわずに行なえるものとすることができる。

この充填量規制手段は、前記計量槽の粉体排出口部に設けられた該排出口の開口度規制手段から基本的になるものである。

本発明においては、この開口度規制手段として用いられるものに制限はないが、特に、前記粉体排出口部に挿入しかつ離脱できる部材からなり、その部材を揷入'離脱させてその程度に応じて前記充填用粉体排出口部の開閉程度を規制するやり方と、あるいは MIB粉体排出口近傍部に設けられた気体を通過し粉体を通過させない部材とそれと連通する外部気体吸引手段からなり、該気体吸引手段によつて空気を排出し粉体を引き付け、その吸引程度に応じて前記充填用粉体排出口部の開閉程度を規制するやり方が好ましく用いられる。

なお、本発明における「計量槽」の語句は、図 7に示される例のように、重量管理手段のロードセル上に載せた粉体充填用容器を計量し、充填される粉体量を、充填量規制手段による規制と重量管理手段による計量とを連動させながら制御して行なうという意味があって表現されたものであるが、本発明における計量槽は、このような連動制御を行なわない場合にも適用可能なものである。

さらに、計量槽と粉体充填用容器との間に補助容器を配置して、計量槽から粉体をー且該ロート形状補助容器に溜めて、粉体間の空気を該補助容器の開放口部から自然放出させるようにすると、粉体充填用容器に落下した後に粉体間の空気を除去する作業を改めて行なう必要性が少なくなるため、粉体が高密度に充填された粉体充填容器を作製するに必要な時間が短縮され、充填速度を高めるのに有効である。この、捕助容器から粉体と共に空気が多少粉体充填容器内に移入されるが、この空気については、該補助容器の排出口部と粉体充填用容器の開口部間に隙間を設けておき、この隙間から放出させるようにしても良い。

またさらに、該補助容器として、特にロート形状のものが好ましく用いられ、このロート形状補助^^の円形底部が編己計量槽の前記粉体排出口を揷入する開口部が設けられた平面状壁をなし、かつ該ロート形状補助容器はその小径口部と円形底部またはその近傍部とを結ぶ通気管が設けられたものを用い、 tfriE計量槽と粉体充填用容器との間に該ロート形状補助容器を配置し、前記計量槽から排出される粉体を該補助容器に次いで粉体充填用容器に順次落下させる。

落下した後に粉体充填用容器に粉体と共に存在する空気は、該通気管を通つて該補助容器内に循環して、該補助容器の前記開口部と計量槽の前記粉体排出口を有する筒状体部との間に設けた隙間から外部に放出し、粉体充填用容器内に空気残るには、該ロート形状補助容器の排出口部と粉体充填用容器の開口部間に隙間を設けておき、この隙間から放出させるようにしても良い。

通気管が設けられたロート形状補助容器を用レ、るやり方によると、粉体充填用容器に落下した後に粉体間の空気を除去する作業を改めて行なう必要性が少なくなるため、粉体が高密度に充填された粉体充填容器を作製するに必要な時間が短縮され、充填速度を高めるのに有効である。

粉体流動化ホッパー内の粉体層の少なくとも表面に流動化部分と非流動化部分とを形成して、粉体供給ホッパ"から粉体流動化ホッパーへ連続的に粉体が供給でき、しかも計量槽に粉体をスムースに移送可能とするには、特に流動化手段について、例えば空気導入部の設置位置、空気導入部の幅あるいは空気流量の制御などを工夫することが重要である。

この流動化手段を構成する空気導入部は、粉体に機械的ストレスを与えることなく、導入する空気によって、前記のように粉体層に流動化部分と非流動化部分とを形成し、また粉体層に僅かに膨張ないし浮動化させた状態を形成させ、導入する空気吹込量を導入調節弁によって調節することによって、流動化部分と非流動化部分との形成状態と粉体流動化ホッパーから計量槽への排出量を調節することができる。

流動化手段の空気導入部については、粉 ί«動化ホッパーの底部に設置することが必ずしも必要ではないが、粉体供給ホッパーから粉{«動化ホッパ¹ >連続的に粉体を供給するための流動化部分と非流動化部分とを効果的に形成するためには、底部に設置する方が好ましく、また粉体層の表面に形成される非流動化部分の真下より粉体排出口側に設置することが好ましく、さらに該空気導入部の幅は、あまり広くないほうが好ましい。

従って、粉体流動化ホッパーの形状は、特に限定的でなく、内壁側面が筒状体でも立方体でも良いが、前記空気導入部に粉体が移動しやすいように、内壁側面の途中から底部に向けて勾配を設けた谷筋部分を有し、この谷筋部分に空気導入部を設け、さらに前記空気導入部が底部の全面でなく部分的に設けたものであることが好ましい。

さらに、粉体流動化ホッパーの底面の谷筋部分を粉体排出口に向けて下降勾配を設けたものにすることによって、計量槽への粉体の移送をより円滑に行なわせることができる。

このような内壁側面の途中から底部に向けて勾配を設けた谷筋部分を有する底部内壁部分は、粉体流動化ホッパーの構造部分の 1部として一体に形成されることが好まし!/、。

以上説明した、特に粉 ί«動ィ匕ホッパーの構成は、粉体流動化ホッパーから溢れることなく、また途中で停止することなく、粉体供給ホッパーから粉体流動化ホッパ一^ ·連続的に粉体を供給可能とし、しかも粉体流動化ホッパー底部の粉体排出口に堆積している粉体の圧密化を防止して、計量槽への排出を助ける役割を担っている。

粉体流動化ホッパーと計量槽は必ずしも一体化している必要はなく、粉体流動化ホッパーから排出された粉体は、好ましくは、粉{«動ィ匕ホッパーと計量槽の間の粉体連絡路である連結管を通つて計量槽へ移動する。

この連結管に、第 2の粉体流動ィ匕手段を設けることによって、この第 2の粉体流動化手段からの気体吹込量を調節して、連結管內での粒子架橋を防止し、連結管を経て計量槽へ排出される粉体の排出量を調節し、或いは気体吹込を停止することにより、排出停止をすることができる。

本発明の連続充填方法とその充填システムにおいては、前記粉体充填用容器への充填粉体量を管理するための充填粉体重量管理手段を用いることが好ましく、このような充填トナー重量管理手段は、例えば、上に载置された物品の重量を測定するための慣用のロードセルであることができ、かつ、測定された重量値を表示するモニタ付のものとすることができる。また、本努明においては必要不可欠な要件ではないが、ロードセルによる粉体重量の測定と、前記充填量規制手段とを連動させて制御するように構成することができ、また、嫌己粉体流動化手段からの気体吹込量を調節するように構成することができ、さらにそのための制御信号、調節信号を、中央処理装置から発信するようになし、そのような信号発信のためのタイミングを演算させることができる。また、このような中央処«¾置を、所要充填量を予め設定し、また変更できるものとすることができ、そのための指令や変更指令を入力できる入力手段を付したものとすることができる。

本発明の、該粉体流動化ホッパー内の粉体層の表面部分に流動化部分と非流動化部分を形成し、その表面非流動化部分に該粉体供給ホッパーの筒状部を揷入することによって、粉体供給ホッパー内の粉体を粉体流動化ホッパーに連続的に供給するやり方は、それ自体従来にないものであり広範囲に適用可能なものである従って、該粉体流動化ホッパー内に粉体を供給した後に、該粉体流動化ホッパ一から排出される粉体の移送先が前記計量槽に限定されるものではない。

[第 3の形態の詳細]

以下、図面に基づいて本発明の第 3の形態を具体的に説明する。

図 7は、本発明の連続粉体充填方法に適用される充填システムの一例を示す概念図である。

図 7に示される粉体充填システムでは、粉体を溜める粉体供給ホッパー（80 )、その粉体が供給される粉体流動化ホッパー（10)、該粉体流動化ホッパー（ 10) と連結管（20) によって連結し、粉体流動化ホッパー（10) 力らの粉体を移入する計量槽 (30)、該計量槽 (30) の粉体排出口の下に配置される口ート形状捕助容器、および粉体重量管理手段（60) 上に載せた粉体充填用容器 (40) とが設置されている。

粉体供給ホッパー（80) 内の粉体は、粉体流動化ホッパー（10) に供給された後、粉体流動化ホッパー（10) に具備する流動化手段（15) によって流動化状態になって計量槽（30) 内に移送され、その後移送された粉体は該計量槽（30) の粉体排出口（31) の近傍部に設けられた充填量規制手段（32) と ffflS粉体重量管理手段 (60) とによって排出量を制御しながら、 ΙίίΙΕ粉体充填用容器 (40) 内に落下させて、所定量の粉体が充填された粉体充: »器（4 0) が作製される。

粉体供給ホッパー（80) としては、粉体を外側から供給するための開放口（ 82) と、先端が粉体流動化ホッパー（10) に排出する排出口となる筒状部 ( 81) を有するものであれば、形状、材質およびサイズは特に限定的でないが、ロート形状のステンレス製で、開放口（82) の直径が 500〜100 Omm、筒状部（81) の排出口の直径が 300〜60 Ommで筒状部（81) の長さが 400〜600mm程度、ロート形状の円錐壁部（84) と筒状部（81) とのなす角度（,，）が 45〜 65。程度で、容量が 150〜 350リツトル程度のものが好ましく用いられる。

粉体流動化ホッパー（10) としては、粉体流動化手段と粉体排出口とを有し

、力っ該粉動化手段によつて粉体層の表面部に流動化部分と非流動化部分を形成し、非流動化部分に該粉 ί«動ィ匕ホッパー（10) の筒状部（81) を挿入した場合に、粉体供給ホッパー（80) 内の粉体を連続的に粉体流動化ホッパー (10) に供給可能とするものでありさえすれば、形状、材質おょぴサイズは特に限定されず、側壁部（13) 力 S円筒形状でも立方体形状でも良く、プラスック製でもステンレス製でも使用可能であり、容量が 35〜55リツ'トル程度のものが好ましく用いられる。

図 8は、粉体流動化ホッパーの一例を示す斜視図である。

この粉体流動化ホッパー（10) は、側壁部 (13 a), (13b)、（13 c) および（13 d) からなる立方体形状部と、これらの側壁部（13 a)、 (13 ) および（13 c) のそれぞれに連なる傾斜した内壁部分（12 a)、 (12 b) および（12 c) と、この傾斜した 3つの内壁部分と側壁部（13 d) によって形成される谷筋部分からなる底部（14) から構成され、その底部（14) の一端部に粉体排出口（11) が設けられたものであり、底部（14) は粉体排出口に向かって下降斜し、また該底部（14) には粉体流動化手段を構成する気体導入部として流動床が設けられてある。

傾斜した内壁部分を設けることによって、底部（14) に粉体が集まり流動化しゃすくなり、また粉体排出口に向けて下降傾斜した底部（14) は、流動化した粉体を円滑に排出しやすぐする。

內壁部分の傾斜角度は、 30〜 60。であることが好ましく、粉体排出口に向けての底部の ί 斜角度は、 30〜60。であることが好ましい。

図 7.において、粉体流動化ホッパー（10) の底部（14) には、流動床（非図示）が設けられ、該流動床とそれに連なる気体導入管（15 a) とから粉 « 動化手段（15) が構成されている。外部に設けた気体導入手段（非図示）から

、気体を気体導入管（15 a) を通して流動床に送り込んで、粉体を流動化させる。この気体の導入は、エア圧を 0. 1〜0. 5Mp aで送気量を 750〜15 0 Om 1/200 cm², lmi n [単位時間単位流動床面積当りの空気量] で行なうことが好ましい。

該流動床は、気体を噴出するための多数の微細孔を有し、各微細孔は内部で相互に連通している多孔質体から構成され、気体導入管（15 a) から該多孔質体に導入される加圧気体は、送気調節弁（15 b) で調節することが好ましい。この多孔質体としては、表面が平滑な燒結体（金属製、樹脂製）あるいは纖織などの金属製メッシュ材などが好ましく用いられる。

多孔質体が用いられてなる該流動床の数は、限定されないが、好ましくは 1〜

5箇所に分けて設置することが好ましく、また該流動床の大きさが幅 5〜 15 m m、長さ 60〜13 Ommであることが好ましい。

複数の流動床の数が多い場合には、粉体流動化ホッパーの底部全面に設け、数が少ない場合には、粉体排出口側によせて設けることが好ましい。

複数の流動床を設けるにも、なるべく粉体排出口側寄りの流動床のみから気体を導入するようにしたほうが、本発明のように粉体層表面に筒状部を揷入する非流動性部分を形成するのに有効であり、また数少ない流動床を設けるには、筒状部が挿入される非流動性部分の真下より粉体排出口側に近い場所に設けることが好ましい。

送気された気体との混合により形成される粉体雲（粉体と気体との混合により形成される雲状の粉体浮遊物）の大きさを調節することができる。

また図示してないが、流動化した粉体の粉塵爆発を防止するため、この例の粉体充填システムにおいては、発生した静電気を除電するための除電手段が設けられている。

図 7の例の粉体充填システムは、該粉体流動化ホッパー（10) の粉体排出口と連結管（20) によって連結される計量槽（30) が具備されたものである。この連結管（20) には、流動化手段（21) を設けることができ、気体導入管（21 a) を通して気体が導入調節弁（21 b) によって調節されながら導入され、該粉 ί«動化ホッパー（10) から計量槽（30) へ移入する粉体の流動状態を維持し、移入を円滑に行なわせている。

この計量槽について説明する。

計量槽は、その材質として特に限定的でなく、ステンレス、チタン、アルミ二ゥムなどのような金属製でもプラスチック製でも適用可能であり、また一部が、すなわち少なくとも充填量規制手段設置部位から粉体吐出口にかけて、あるいは全体が管状構造（管状体という）力^なり、特に円筒形のものが好ましく用いられる。その径が 50〜20 Omm程度のものを用いることが好ましく、また、計量槽（30) の粉体吐出口の径が 5〜15mm程度のものを用いることが好ましレ、。なお、粉体吐出口と反対側が閉じられていることは言うまでもないことである。

図 7の計量槽における充填量規制手段（32) について説明する。

すなわち、この例の装置における充填量規制手段（32) は、吐出開口部（3 1) を有する弾性体リング（32 a) と、吐出開口部（31) からの粉体の吐出を制御する吐出制御手段 (32b) と力らなる。

該吐出制御手段 (32b) は、計量槽（30) 内を昇降する吐出制御管（32 c) に装着された吐出制御部材（32 d) からなり、吐出制御部材（32 d) は、粉体吐出口（31) と挿入一離脱して該吐出開口部（31) を開閉する円錐状の部材である。

粉体吐出口（31) の開閉程度は、吐出制御管（32 c) の計量槽（30) 内での昇降程度に依存する円錐状の吐出制御部材 (32 d) の弾性体リング（32 a) の粉体吐出口（31) への挿入程度、嵌合程度によって調節される。

吐出制御部材（32 d) の小半径の円錐先端が粉体吐出口（31) より完全に抜け去るまで上昇したときに、全開状態（充填される粉体の自由吐出）であり、吐出制御部材（32 d) の大半径の円錐根本端まで粉体吐出口（31) に完全に嵌合するように下降し挿入したときに、全閉状態（粉体の吐出停止）である。さらに、その途中の状態即ち吐出制御部材（32 d) が該粉体吐出口（31) 力ら完全に抜け切らずかつ完全に下降し切らない状態であって、吐出制御部材 ( 32 d) の中程度の大きさの円錐^ S箇所と該粉体吐出口（31) との間に間隙が保持される程度に揷入されたときには、その揷入レベルに応じた半開状態（粉体の部分吐出）である。 -.

図中、符号（37) で示される柔軟ある覆部材は、粉体吐出口（31) の下のスリーブ（30 a) に設けたものであるが、本発明において、この覆部材 (3 7) は、省略することも可能である。

図 7に示されるように、弾性体リング（32 a) は、外周縁から内部の粉体吐出口（31) に向かうにつれて肉厚が薄くなつた断面くさぴ形をしており、したがって、吐出制御部材（32 d) が完全挿入されたときに接触せざるを得ない内側の方が、柔軟性が大きい。

このような構造の弾性体リング（32 a) とした場合には、吐出制御部材 (3 2 d) と接触しても、弾性体リング（32 a) や吐出制御部材（32 d) 表面に粉体のフィルミングを生じないが、これは、弾性体リング（32 a) が吐出制御部材（32 d) と接触しても、両者の間に不可避的に残存する粉体にストレスをほとんど与えないためと想われる。

本発明においては、計量槽（30) の吐出開 β部（31) の充填量規制手段として、例えば粉体吐出口（3 1) を弾性体材料で適宜の形状に形成し、開口度規制部材を、この吐出開口部に隣接して面方向に所定距離スライド又は進退する板状部材とすることができ、また、吐出開口部に合致した開口を有する部材の移動による両開口の相対的位置関係により開口程度を調節可能なものとすることがで含る。

そして、このような吐出制御管（32 c) の昇降は、駆動制御装置（39 a) により制御される駆動源（39 b) によって駆動される駆動装置（39) により行われる。吐出制御管（32 c) の昇降のための駆動装置（39) は、エアー圧シリンダ、モータ、油圧シリンダ等の適宜手段により行うことができるが、この例の装置においては、エアー圧シリンダを用いている。

また、本発明の粉体充填システムに用いられる計量槽の他の充填量規制手段として、先に本出願人が出願（特願 2003— 70929号）したものについて、説明する。

図 9は、本発明に用いられる粉体充填システムの一例を示すものであって、粉体供給ホッパー（80)、その粉体が供給される粉体流動化ホッパー（10)、計量槽（30) および粉体重量管理手段（60) の口—ドセル（6 1) 上に載せた粉体充填用容器（40) とが設置されている。この例において、計量槽（30) と粉体充填用容器 (40) との間にロート形状補助容器を設置することも可能である。

充填量規制手段 (34) は、計量槽（30) の粉体吐出口（31) 近傍に設けられ、気体が通過し粉体が通過しないフィルター材料が用いられる。特に、計量槽（30) 力上部が円筒体であってある部位から構造となり、の終了部から粉体吐出口（31) に向けて円筒体である構造の場合には、該充填量規制手段 (34) の設置部位は、縮径の終了部近辺に設けると効果的である。

充填量規制手段 (34) と連結した、計量槽（30) の外部に設けられた気体吸引手段 (34 a) を稼働させると、計量槽（30) 内の粉体間に存在する気体が吸引され、気体が該メッシュ部と気体吸引手段とが連結される気体吸引管（3 4 b) を通して排出されると同時に、該メッシュ部の壁面に吸引されたトナー粉体が絞り状態になって粉体群を形成し、吸引圧を調節することによって粉体群の大きさを変化させ、その結果充填量が調節される。

該管状体自体には、予め 1つ以上の貫通孔が設けておき、該充填量規制手段は、フィルター材料を該貫通孔を覆うように固定され、また該フィルター材料固定部位の外側に空間部を形成し気体漏れがないような壁が設けられたものである。該貫通孔は、フィルター材料が管状体に支持されたものになって、強度が向上させることができる。

一方、該壁には、気体排出口が設けられ、該気体排出口を気体吸引手段と連通させている。該壁を構成する材質は限定的でなく、計量槽に用いる材質と同じでも良い。

また該壁は、フィルター材料を通して吸引される気体が漏れない状態になりさえすれば、管状体の一部周囲でも全周囲にでも形成することができる。

さらに、この充填量規制手段を、粉体吐出口に近い順に、吐出停止機能部と吐出量調整機能部との 2つの部分に機能分離して設けると、吸引手段による気体吸引圧の調整がスムースに行なうことができ、吸引圧が強過ぎて詰まってしまうようなことも起こらずに、所定の粉体量を正確かつ迅速に粉体充填用容器内に充填することができるので、好ましい。

図 3 Aは、充填量規制手段設定部位の断面概念図で、充填量規制手段を吐出停止機能部と吐出量調整機能部との 2つの部分に分けてない場合を示すものである計量槽（3 0 ) の粉体吐出口（3 1 ) 近傍に貫通孔（5 0 ) が設けられ、この貫通孔（5 0 ) を覆うようにフィルター材料（5 1 ) が固定され、さらにフィルター材料 ( 5 1 ) の外側に気 ί極れのない壁 ( 5 2 ) 力空間部（5 3 ) が形成されるように、設けられている。

一方、図 3 Βは、充填量規制手段を吐出量調整機能部 (Α) と吐出停止機能部 (Β) との 2つの部分に分けた場合の断面概念図を示すものであり、それぞれに貫通孔（5 0 )、フィルター材料 ( 5 1 )、壁（5 2) および空間部（5 3 ) 力 S設けられている。

この壁（5 2 ) は、フィルター材料（5 1 ) を通して吸引される気体が漏れない状態になりさえすれば、管状体の一部周囲でも全周囲にでも形成することがでさる。

充填量規制手段は、幅 5〜 5 0 mmのフィルタ一材料で管状構造体周囲の 6 0 %~ 1 0 0 %の部分を巻くようにして形成することが有効である。

また、フィルター材料として綾畳織のものが、空気が通過しトナー粉体が通過しない機能を有するものとして、特に好ましく、メッシュが 5 0 0 3 5 0 0のものがさらに好ましい。

また、メッシュの異なる 2枚以上のフィルタ一材料の積層体で構成されたものを用いることが好ましく、さらに^ ¾層体として管状体の内芯部側になるに従い、メッシュの細かいフィルター材料で構成されたものが、特に充填量規制手段に用いるものとして有効である。

該充填量規制手段と連結させて用いられる気体吸引手段としては、特に限定されないが、例えば真空ポンプ吸引式、ェジェクタ一吸引式などが用いられ、中でもェジェクタ一吸引式はメンテナンスがほとんど要らない点で好まし、。

また、計量槽から粉体充填容器への粉体は、計量槽中の充填量規制手段部位の内圧と送流速度を調整して停止することができるが、その際の粉体の嵩密度を 0 . 4〜0. 5程度になるようすることが、好ましい。

本発明の充填システムに用いる充填量規制手段としては、以上に説明した 2種類のものに限定されないが、特に例示したこれらの充填量規制手段を用いると、粉体に機械的なストレスがかからないために、特にトナーの流動性を高めるために表面に付着させる添加剤（外添剤）の脱離等が起こりにくく、また低融点樹脂を含有させた低温定着用トナーのにも凝集体が生成しにくくなって、トナーの特性を低減させることがなく、また吐出開口部に付着して容器への排出を妨げたりすることがなく、充填作業効率を高めることを可能とするものである。また、本幾明の充填システムにおいては、計量槽（3 0 ) に、内部気圧を増減させる圧力調節手段を設けることができ、また、このような圧力調節手段は代わりに粉体流動化ホッパー（1 0 ) に設け、又は粉体流動化ホッパー（1 0 ) にも併設することができる。このような圧力調節手段は、前記の粉体流動化手段から気体が送気された状態の粉体流動化ホッパー（1 0 ) 及び/又は計量槽（3 0 ) 内の圧力状態あるいは粉体雲状態の調節を可能とする。

次に、図 7に示される粉体充填システムのように、計量槽 ( 3 0 ) と粉体充填用容器 (4 0 ) との間に設置することが可能な補助容器 ( 7 0 ) について説明する。該補助容器 (70) としては、円錐形ロート状物が特に好ましく、また気体置換手段 (74) が設けられたものが用いられ、該捕助容器 (70) の円錐底部 ( 71) に設けられた開放口（71 a) 力吐出される粉体を受け入れるように該計量槽（30) の真下に設置され、また補助容器 (70) の排出口（72 a) のある円筒部（72) を粉体充填容器 (40) の該開口部に揷入させて該補助容器と粉体充填容器とが設置される。

該ロート状補助容器の各部サイズは、特に限定的でなく、例えば円錐底部の直径について言えば 130〜18 Omm程度のものが用いられ、また円錐頂部の角度（,，）が 50〜70°であるものを用いると、該補助容器から粉体充填容器への落下排出を円滑に行なうのに好ましい。

該補助容器の材質に特に制限はないが、樹脂製のものが加工性の点で好ましく、例えばポリエステル、ポリカーボネイトあるいはアクリル系樹脂が用いられ、透光性であると内部の粉体の排出状態を視認可能となるため好ましい。

また、ロート状補助容器の管状体部先端に、スポンジのようなクッション製なる材質からなる口金（パッキン）を貼りつけるなどして固定して、排出口を形成すると、捕助容器と粉体充填用容器とを、粉体充填用容器の開口部がこの口金にあたるようにして設置するようにすれば、衝撃を緩和できるので好ましい。

また、該補助容器を昇降するための昇降手段を具備する粉体充填装置を用い、該補助を昇降させると、粉体充填用容器の取り替えを容易にすることができるので好ましい。

また、該補助容器 (70) は、粉体充填用容器 (40) に所定量の粉体が充填後、別の粉体充填容器に取り換えるために、昇降手段 (73) によって昇降させることができる。

図 7に示される該捕助容器 (70) は、前述のように、計量槽から落下し該補助容器に一旦溜める粉体間にする気体、すなわち主として空気を円錐底部（71 ) の開放口から自然放出させるために設置され、その後粉体を粉体充填用容器 ( 40) 內に落下させるが、その落下後粉体充填用容器 (40) に空気が存在する場合には、該補助容器 (70) の該円筒開口部（72) と粉体充填用容器 (40 ) との隙間から放出させ、さらに粉体充填用容器 (40) 内の粉体中に脱気管を挿入して、吸引放出させることも可能である。

さらに、本発明の粉体充填システムに用いられる補助容器（70) としては、気体置換手段が設けられたのものが適用可能である。

その一例を図 5に基づいて説明するが、気体置換手段 (74) が設けられた補助容器（70) としてはこの例に限定されない。

計量槽 (30) の先端の粉体吐出口（31) 力補助容器 (70) の円錐底部 (71) の開口部（71 a) に挿入されるように設置され、また該補助容器 (7 0) の排出口（72 a) のある円筒部（72) 力粉体充填容器 (40) の開口部（41) に揷入されるように設置されている。

気体置換手段 (74) は、捕助^! (70) に一体に設けられたものである。該気体置換手段 (74) は、通気管（74 a) から構成され、捕助容器 (70 ) の前記排出口（72 a) の周囲に一方の通気口（74 b) 1 補助容器 (70 ) の円錐底部（75) の上部に他方の通気口（74 c) がそれぞれ形成されている。

該補助容器 (70) の円錐壁部（75) から円筒部（72) に変わる部位近辺の通気管部位 (74 d) の形状を、円錐底部（71) に平行かつほぼ平面にして、その平面部分周囲にクッション性材料からなる口金（76) が貼り付けられている。

計量槽から排出される粉体は、該気体置換手段が設けられた該ロート形状補助容器に、次レ、で粉体充填用容器に順次落下して充填が行なわれる。

該ロート形状捕助容器から落下した後に粉体充填用容器に粉体と共に存在する空気は、該通気管を通って該補助容器內に循環して、該補助容器の前記開口部と計量槽の前記粉体排出口を有する筒状体部との間に設けた隙間から外部に放出し、粉体充填用容器内に空気が残るには、該ロート形状捕助容器の排出口部と粉体充填用容器の開口部間に隙間を設けておき、この隙間から放出させるようにしても良い。通気管が設けられたロート形状補助容器を用いるやり方によると、粉体充填用容器に落下した後に粉体間の空気を除去する作業を改めて行なう必要性が少なくなるため、粉体が高密度に充填された粉体充填容器を作製するに必要な時間が短縮され、充填速度を高めるのに有効である。

また本発明の充填システムにおいては、計量槽（30) 内に、内部気圧を増減させる圧力調節手段（非図示）を設けることができ、また、このような圧力調節手段は代わりに粉体流動ィヒホッパー（10) に設け、又は粉{«動化ホッパー（ 10) にも併設することができる。このような圧力調節手段は、前記粉体流動化手段（15) から気体が送気された状態の粉体流動化ホッパー（10) 及ひブ又は計量槽 (30) 内の圧力状態、トナー雲状態の調節に資する。

—方、本発明の粉体充填システムは、粉体充填用容器 (40) への充填粉体量を管理するための充填粉体重量管理手段を有することが好ましく、この例のシステムにおける充填粉体重量管理手段（60) は、粉体充填用容器 (40) をその上に載置して充填トナー重量を測定するためのロードセル（61) を有する。ロードセル（61) は、これを昇降して計量槽 (30) と粉体充填用容器 (4 0) の間隔を適宜変更するためのリフター（61 a) 上に設けられている。

また、ロードセル（61) には、測定された充填粉体重量を表示するためのモニタ手段（63) が設けられている。

このようなモニタ手段としては、重量や圧力を受け弾性変形する程度に応じて変化した電圧を検知するような受圧検知手段からの電圧信号に基いて、又は受圧力に応じて直接起電力を変化させる圧電素子等の圧力検知素子からの発生信号に基いて、測定重量を表示できる公知の表示手段を用いることができ、モニタ手段 (63) に表示された重量を見てトナーの充填量を β、ながら、充填を行ない又は終了することができる。

また、本発明の粉体充填装置においては、充填粉体重量管理手段（60) を用いることができるが、その場合には、前記粉体充填用容器 (40) の例えば空重量と粉体が充填された前記粉体充填用容器 (40) の重量を測定して、充填済み粉体重量を演算する演算処理装置（62) を設けることができる。

そして、演算処理装置（62) は、入力手段 (64) を有し、該入力手段 (6 4 ) により、例えばモニタ手段（6 3 ) に表示された重量を見つつ、粉体の充填予定重量の入力、及び、入力された充填予定重量の変更を行うことができる。また、演算処理装置（6 2) は、その演算結果に基いて、駆動装置（3 9 ) の駆動源 ( 3 9 b ) ための駆動制御装置 ( 3 9 a ) に通信回線 ( 6 7 ) から駆動指令信号を送信し、駆動制御装置（3 9 a ) は、それに基いて充填量規制手段の吐出制御管（3 2 c ) を昇降させ、計量槽の吐出口の開閉程度を調整する。

計量槽の充填量規制手段が、計量槽の粉体吐出口近傍部に設けられた気体を通過し粉体を通過させなレヽ部材とそれと連通する外部気体吸引手段からなるものを用いる場合にも、同様に駆動指令信号に基づいて、該気体吸引手段による気体吸引程度を調整することができる。

なお、該演算処理装置（6 2 ) としては、簡単なアナログ式 «]£比較器からマイコンチップのようなものを含む各種 C P Uまで種々のものを用いる（アナログ式電圧比較器の場合には、無論、所定電位差に応じた例えばパルス信号に変換する AD変を付属させる）ことができる。

この例における入力手段（6 4 ) は、コード発生器（バイナリーコード）としてのデジタルスィッチの釦兼回転摘みである力演算処理装置（6 2 ) を C PU とする場合には、キーボードとすることができ、その場合には、無論、重量を含む各種データを（演算の結果及び/又は入力手段からの入力信号の結果に基レ、て）書替可能に格納（即ち逐次 C P Uに呼出され、演算）される。

この演算結果を再度逐次格納する RAM、及ぴ、該各種データを演算処理するための処理プログラムと各種指令情報発信プロダラムとを含む各種プログラムを呼出自在に格納する R OMを付すことができる。

そして、演算処理装置（6 2) は、前記演算結果に基いて、例えば前記各送気調節弁の開閉指令信号を送信するようなプログラムを有するものに構成することができる。

また、本発明の粉体充填システムにおいては、粉体流動化ホッパー（1 0 ) と計量槽（3 0 ) をつなぐ連結管を複数本設け（例えば、図 3における連結管（1 6 ) )、各連結管の開口が粉体流動化ホッパーの異なった位置から粉体を充填シリンダに移送するようにすることもでき、さらに、ここで、その連結管の 1つは、計量槽（3 0 ) の上部空間の圧力を大気圧以下に維持する圧力調整部材とすることができる。

本癸明の充填システムにおいては、粉体流動化ホッパーの粉体排出口側の粉体堆積量が増えると、その分空気の抵抗が大きくなり、連結管内の粉体の移送速度が小さくなり、移送が自動的に停止することがある。

粉体の流動化はこれを防ぐが、粉体流動化ホッパー内への送気による粉体層の膨張の程度（粉体雲の大きさ程度）は、粉体層の深さの 2 0 %〜 5 0 0 %程度に調整すべきであり、これより少ないと円滑な排出ができにくく、多いと容器内で粉体の局部的渦流や、吹き上げが起きて好ましくない。

計量槽内の粉体層の膨張の程度（トナー雲の大きさ程度）は、粉体層の深さの 2 5 %〜6 0 0 %程度に調整することが好ましい。また、流動化した粉体層のかさ密度を高める手段として、多孔質板のエアスライダを分割して間欠的に供給空気を送り、粉体を分割したノ、°ルス状にして輸送することもできる。

本発明の連続粉体充填方法と充填システムは、種々の粉体が適用可能であるが、特に電子写真用トナーに効果的であり、その種類も限定的でなく、例えば 2成分非磁性ブラック一トナー、 1成分非磁性カラートナー、 1成分非磁性黒色トナ一あるいは 1成分磁性黒色トナ一等を用いることができる。

[第 3の形態の例]

以下、本発明の第 3の形態に示した連続粉体充填方法とその充填システムを、図 7に示される粉体充填システムであって、補助容器（ 7 0 ) として気体置換手段を具備するものを用いて電子写真用トナーに適用した例によって、説明する。先ず、粉体充填システムの各構成要素およびそれに付随して用いる各要素の仕様について説明する。

粉体供給ホッパー

ロート形状のステンレス製、容量： 2 5 0リツトル、

開放口の直径： 7 0 O mm, 筒状部の排出口の直径： 1 4 O mm、

筒状部の長さ： 4 5 O mm、

ロート形状の円錐壁部と筒状部とのなす角度（，,）： 6 0。

使用するトナー 2成分非磁性ブラックートナー（外、»J付着トナー）

(リコーカラーレーザプリンター用タイプ 8000トナー.

平均体積粒径： 7. 0„m. 真比重： 1. 2)

3. 粉{«動化ホッパー

'形状と材質：図 4に示されるステンレス製のもの

•容量とサイズ.

容量： 45リットル

幅（側壁 13 aと 13b)： 470 mm、

奥行（側壁 13 cと 13 d) : 400 mm

装置高さ（h) ： 750 mm, 立方体部高さ（k) ： 36 Omm

•底部（14) に設ける流動床.

燒結樹脂多孔質材を用いた流動床を 5箇所に設置した。

燒結樹脂多孔質材：

多孔質ポリエチレン、 5 mm (厚さ) X 10 mm (幅) x 100 mm (長さ）平均空孔径： 10，，m、気孔率： 30%

4. 計量槽 .

全体の長さ： 40 Omm_s 太部の直径： 10 Omm、粉体吐出口の直径 1 Om m、粉体吐出口から拡径部までの長さ： 8 Omm、拡径部角度； 70°および充填量規制手段の粉体吐出口からの設置位置： 50mm₀

充填量規制手段（図 6 bに示されるもの）

•吐出量調整機能部 (A) と吐出停止機能部 (B) とを設けたもの

•吐出量調整機能部 (A) と吐出停止機能部 (B) とをそれぞれ設ける円筒体の各部位周囲に等間隔に 4つの貫通孔を設け、この周囲に（A) については 3 Ommの幅の、（B) については 1 Ommの幅のステンレスメッシュ（綾畳織. 5 00/3500) を卷くように貼りつける。

•さらに各フィルター材料の外側周囲に空間部を形成し気体漏れがないようなステンレス製の壁を設け、さらにこの壁に気体出口を設ける。 '気体吸引手段として 2つの ME— 60 (コガネィ製）を用い、気体排出口それぞれを 1つの気体吸引手段に連結する。

5. 補助容器

•ポリエステル製ロート形状容器。

·排出口にスポンジ製口金が貼りつけられ、かつ図 7に記載される.ように、気体通気管が管状体部の排出口近傍部から、気体置換手段としてのロート壁上部に貫通し一体に設けられたもの。

•円錐底部直径： 165 mm, 全長： 28 Omm、排出口が設けられた管状体部の直径： 11 mm 円錐頂部角度： 60°.

6. 粉体充填容器

直径： 10 Omm、長さ： 20 Omm、容積： 1560 c c、開口部の直径 2 0 mmの円筒形ポリエステノレ製のもの。

このような要素からなる粉体充填システムを用いて、本発明の連続粉体充填方法によって、約 8 tのトナーを連続的に処理した具体的な内容について、説明する。

予め、上記の各構成要素が、図 7に示されるように設置された粉体充填システムを準備した。

また、捕助容器昇降手段によって、捕助容器の円錐底部のほぼ中心が計量槽の粉体吐出口に合うような所定位置に設定し固定する。

さらに、重量管理手段としてロードセルを用い、粉体が入っていない空の粉体充填用容器（40) をこのロードセル（61) 上に載せて重量を測定した後、リフタ一（61 a) を、粉体充填用容器の開口部が捕助容器の排出口（72 a) 近傍の口金（76) の位置まで上げて、固定する。

はじめに、粉体供給ホッパー内に容量の 70 %程度に溜めておいたトナーを、粉体流動化ホッパーの粉体排出口を閉じた状態にして、粉体流動化ホッパー内に落下させて、容量の 80 %になるように溜めた。

次に、粉体流動化ホッパーの 5箇所の流動床のうち、粉体排出口側の 4箇所の流動床から内部に空気を、約 0. 3 MP aのエア圧で約 5分一定速度（トナーの粉体層表面が静止したところでバランスする送風量。 900ml/200 cm² • l m i n [単位時間単位流動床面積当りの空気量]) 条件で導入して、粉体流動化ホッパー内の粉体層表面に流動化部分と非流動化部分を形成した。

この粉体層表面の非流動化部分に粉体供給ホッパーの筒状部を約 1 5 c m挿入した後に、粉体流動化ホッパーの粉体排出口を開いて、粉体流動化ホッパー内の粉体の計量槽への排出移入を開始した。開始後も、 8 tのトナーの充填処理が完了するまで、同じ条件で空気の導入を継続した。

計量層 ( 3 0 ) 内に移入されたトナーを、計 » の粉体吐出口（3 1 ) から口ート状補助容器に落下させてから、さらに該補助容器から粉体充填用容器 (4 0 ) 内に落下させて、 1個の容器へのトナーの充填作業を完了させた。 '

この場合、当初 5 5 g Z s e cの流量条件で落下させたが、該容器内のトナーが所定量の 9 0 %になった時点で、計量槽の充填量規制手段のうち吐出量調整機能部 (A) に連結する吸引手段を一 1 5 k P aで稼働させて 5 g / s e cの流量条件に減じて行なった。

1つの充填容器へのトナー充填作業が完了したら、計量槽の充填量規制手段のうち吐出停止機能部（B ) に連結する吸引手段を稼働させてトナーの落下を停止させ、次の粉体充填用容器を補助容器にセットした後、吐出停止機能部 (B) に連結する吸引手段の稼働を停止して、トナーの落下を開始し、同様にしてトナー充填の繰り返し作業を連続的に行なレヽ、 8 tのトナ一の容器への充填作業が約 1 2 0時間で完了し、トナ一が充填された容器を 1 4， 5 0 0本生産した。

この約 1 2 0時間で行なれた充填作業は、粉体供給ホッパーから粉体流動化ホッパーへのトナーの供給が、滞ることなくまた粉体流動化ホッパーから溢れることもなく行なわれ、トナーが充填された容器を連続的に間断なく生産することができた。

なお、 8 tのトナーは、粉体供給ホッパーが空にならないようなタイミングで、粉体供給ホッパーに 4 0 0 k g ロットの割合で 2 0回供給された。

こうして行なわれた本発明の連続粉体充填方法は、さらに次のような効果があることを確認した。

なお、充填速度は、 1本の容器が充填装置にセットされた後から充填が完了するまでに要する時間であり、容器のセット時間を含む準備時間は含まれていない ( 1 ) 充填速度： 1 0 s e c ( 5 5 0 g Z l個の容器）

充填容器内のトナーの充填密度： 0 · 3 8 g / c c

( 3 ) 充填後のトナーの外添剤の状態：

外の離脱と埋没状態について、 S EM写真によって充填前に状態と比較し観察したところ、トナー粒子表面に外添剤が正常に付着していることをした。

(4 ) 充填後のトナーにより得られる画像：

(比較例）

本発明の連続粉体充填方法のような、粉体流動化ホッパー内のトナー層表面に流動化部分と非流動化部分を形成することをしないで行なった場合の、粉体供給ホッパーから粉体流動化ホッパーへのトナー供給状態を観察した。

1 ) 粉体流動化ホッパー内のトナ一層全体を流動化した場合粉体供給ホッパーからのトナーの供給が過剰となり、粉体流動化ホッパーから溢れ、その溢れを止めるためにナイ口ン製の柔軟なカバーで粉体流動化ホッパー上部開放口を覆ったが、隙間からトナ一は飛散してしまレ、、トナー充填容器の連続生産が不可能であることを確認した。

2 ) 粉体流動化ホッパー内のトナー層全体を非流動化とした場合

粉体流動化ホッパーから計量槽へのトナーの移送が、 9本のトナー充填容器が生産された時点で止まってしまレ、、また粉体供給ホッパー内のトナー層には穴（ラットホール）が形成し、トナーのブリッジ化する状態が発生して、トナー充填容器の連続生産が不可能であることを mmした。産業上の利用可能性

以上、詳細力具体的な説明から明らかなように、本発明の粉体充填装置と充填方法によれば、平均粒径がミクロン単位の超微細な粉体、特に静電潜像現像用トナーを、迅速に、特段のストレスを与えずその諸物性並びに配合性を損なわずに、かつ所望量を過不足なく粉体充填に充填することができる。

また、本発明の粉体充填装置と充填方法によれば、作業環境及び作業者を汚すことなくカゝっ危険なく、粉体充填^!に充填することができる。

このよ.うな充填方法及び充填装置は、トナーの製造工程で一時的に貯蔵する大型容器から分割保管や出荷のための小分けの際にも、また例えば極端には、ェンドユーザのもとにおける粉体充填容器へのオンデマンド充填の際にも用いることができるという極めて優れた効果が発揮される。

Claims

請求の範囲

1 . 粉体吐出口を有しかつ該粉体吐出口近傍部に充填量規制手段が設けられた計量槽と、該計量槽の粉体吐出口を下に向けその下側に設置して用いられる開放口部のある捕助容器とから少なくともなる粉体充填装置であって、該補助容器のさらに下側に配置した粉体充填容器中に、該計量槽中に外部から移入された粉体を該粉体吐出口から充填量規制手段によつて制御しながら吐出させて、該補助容器に一且落下させ、さらに粉体充填容器内に落下させて充填するのに用いられることを特徴とする粉体充填装置。

2. 該補助容器が円錐形ロート状物であって、該粉体充填容器の開口部内に該ロ一ト状物の排出口のある管状体部が揷入されように配置されることを特徴とする請求項 1に記載の粉体充填装置。

3 . 該ロート状補助容器の円錐頂部の角度が 5 0〜7 0。であることを特徴とする請求項 2に記載の粉体充填装置。

4. 該補助容器を昇降するための昇降手段を備えることを特徴とする請求項 1記載の粉体充填装置。

5 . 該充填量規制手段が、充填される粉体の自由吐出、吐出停止、及び部分吐出からなる少なくとも 3段以上の階段的充填量吐出をするものであることを特徴とする請求項 1記載の粉体充填装置。

6 . 該計量槽は少なくとも充填量規制手段設置部位から粉体吐出口にかけて円筒体からなることを特徴とする請求項 1記載の粉体充填装置。

7.前記充填量規制手段が、該計量槽の粉体吐出口に固定された弾性体リングと、該粉体吐出口からの粉体の吐出を制御する吐出制御手段と力らなり、該吐出制御手段は、前記計量槽内を昇降する吐出制御杆に装着された吐出 4 J御部材からなり、該吐出量制御部材は、該粉体吐出口に揷入一離脱して該粉体吐出口を開閉する円錐状の部材であることを特徴とする請求項 1記載の粉体充填装置。

8. 該粉体吐出口の開閉程度が、前記吐出制御扞の前記計量槽内での昇降程度に依存する前記円錐状の吐出制御部材の該弾性体リングの開口部への揷入程度によつて調節されることを特徴とする請求項 7に記載の粉体充填装置。

9. 前記充填量規制手段が、気体を通過し粉体を通過させないフィルター材料から少なくともなり、該充填量規制手段と連通させた気体吸引手段によってフィルター材料に粉体を引き付け、その吸引程度によって粉体の吐出量を制御するようにしたことを特徴とする請求項 1記載の粉体充填装置。

1 0. 該充填量規制手段は、前記フィルター材料が該管状体自体に設けられた貫通孔を覆うように固定され、また該フィルター材料固定部位の外側に空間部を形成し気漏れがないような壁が設けられたものであることを特徴とする請求項 9 に記載の粉体充填装置。

1 1 . tin己フィルター材料が綾畳織であることを特徴とする請求項 9記載の粉体充填装置。

1 2. 該計量槽と連結する粉体流動化ホッパーを備え、該粉 ί«動化ホッパー内の粉体を一旦計量槽に移送した後、該計量槽中の粉体を小型粉体容器に移送するようにして用いることを特徴とする請求項 1記載の粉体充填装置。

1 3. 該粉{«動化ホッパーの粉体排出口と該計量槽の粉体入口の間が連結管によつて連通されていることを特徴とする請求項 1 2に記載の粉体充填装置。

4. 前記粉体流動化ホッパーは、少なくとも 1部に傾斜した内壁部分を有し、この傾斜した内壁部分により、内部に収納された粉体の粉体排出口までの排出が円滑化されることを特徴とする請求項 1 2記載の粉体充填装置。

1 5 . 肅己粉体流動化ホッパーが粉体流動化手段を備え、粉{«動化手段から噴出させた気体によって流動化した粉体流動化ホッパー内の粉体を、計量槽に移送するようにすることを特徴とする請求項 1 2記載の粉体充填装置。

1 6 . 前記粉体流動化手段が、気体を嘖出するための多数の微細孔を有し各微細孔は内部で相互に連通している多孔体へ加圧気体を導入する気体導入管を付設していることを特徴とする請求項 1 5に記載の粉体充填装置。

1 7. 複数の粉(«動化手段を備え、各粉{«動化手段に気体導入管を付設していることを特徴とする請求項 1 5記載の粉体充填装置。

1 8 . ftllE粉体流動ィ匕手段が、前記の傾斜した内壁部分に備えられたものであることを特徴とする請求項 1 4記載の粉体充填装置。 ■

1 9 . tirlB連結管は、前記気体導入管から噴出された気体によって流動化した粉体が前記粉 ί«動化ホッパーから計量槽へ移送される下り勾配を有するものであることを特徴とする請求項 1 3記載の粉体充填装置。

2 0. 嫌己粉体流動化ホッパー及び計量槽のうちの少なくとも一方に、内部気圧を増減させる圧力調節手段を設けたことを特徴とする請求項 1 2記載の粉体充填装置。

2 1 . 前記粉体充填容器への充填粉体量を管理するための充填粉体重量管理手段を有することを特徴とする請求項 1記載の粉体充填装置。

2 2. 歸 S充填粉体重量管理手段が、前記ロードセルにおける前記小型粉体容器の空重量と粉体が充填された該小型粉体容器の総重量と力ゝら、充填済み粉体重量を演算する演算処理装置を有することを特徴とする請求項 2 1に記載の粉体充填装置。

2 3 . 漏己粉体流動化ホッパーに粉体を供給する粉体供給ホッパーを備え、該粉体供給ホッパーの、該粉体を供給する筒状部の少なくとも先端は、当該粉体流動化ホッパーの粉体層が形成する表面部分に埋没するように設置されることを特徴とする請求項 1 2記載の粉体充填装置。

2 4. 粉体吐出口を有しかつ該粉体吐出口'近傍部に充填量規制手段が設けられた計量槽と、該計量槽の粉体吐出口を下に向けその下側に設置して用いる補助容器とから少なくともなる粉体充填装置を用いて、該補助容器のさらに下側に粉体充填容器を配置し、該計量槽中に外部から移入された粉体を該粉体吐出口から充填量規制手段によって制御しながら吐出させ、該補助容器にー且落下させて補助容器内の粉体間の気体の自然放出させ、さらに粉体充填容器内に落下させて充填することを特徴とする粉体充填方法。

2 5. 肅己充填量規制手段によって、充填される粉体の自由排出、排出停止、及ぴ部分出からなる少なくとも 3段以上の階段的充填量吐出を可能にしたことを特徴とする請求項 2 4に記載の粉体充填方法。

2 6. ttff己計量槽に連結され粉体流動化手段を有する粉体流動化ホッパーを具備してなる粉体充填装置を用いて、該粉体流動化ホッパー内の粉体を流動化させて計量槽に移送させることを特徴とする請求項 2 4記載の粉体充填方法。

2 7. ttiia粉体流動化ホッパーと計量槽のうちの少なくとも一方の内部気圧を、粉体の充填操作途中、充填操 i^tii及び zまたは充填操作後に増減させることを特徴とする請求項 2 6に記載の粉体充填方法。

2 8 . 粉体充填装置が演算処理装置を有する充填粉体重量管理手段を備えたものであって、小型粉体容器の空重量と粉体が充填された該小型粉体容器の総重量とから、充填済み粉体重量を該演算処理装置によって演算することを特徴とする請求項 2 4記載の粉体充填方法。

2 9 · 前記演算処理装置によって、粉体の充填予定重量を入力し、及び入力された充填予定重量を変更することを特徴とする請求項 2 8に記載の粉体充填方法。

3 0 . 該粉 f«動化ホッパー内の粉体を常時流動化状態にしておいて、小型粉体容器自体の重量を測定した上で、該小型粉体容器を前記計量槽に設置して、所定量の粉体を小型粉体容器に充填する工程を繰り返し行なって、粉体が充填された複数の小型粉体容器を製造することを特徴とする請求項 2 4記載の粉体充填方法。

3 1 . 小型粉体容器全体の重量を重点前後に計測し、粉体量を充填量規制手段によつて規制して行なうことを特徴とする請求項 2 4記載の粉体充填方法。

3 2 . 粉体吐出口を有しかつ該粉体吐出口近傍部に充填量規制手段が設けられた計量槽と、該計量槽の粉体吐出口を下に向けその下側に設置して用いられ気体置換手段を有する補助容器とから少なくともなる粉体充填装置であって、該捕助容器のさらに下側に配置した粉体充填容器中に、該計量槽中に外部から移入された粉体を該粉体吐出口から充填量規制手段によつて制御しながら吐出させて、該捕助容器に一且落下させ、さらに粉体充填容器内に落下させて充填するのに用いられることを特徴とする粉体充填装置。 3 3 . 該補助容器が円錐形ロート状物であり、該ロート状物の先端は粉体排出口を有し該粉体充填容器の開口部内に挿入されるような円筒体であり、一方、該ロート状物の円錐底部は該計量槽の該粉体吐出口が挿入される開放口部を有するものであることを特徴とする請求項 3 2に記載の粉体充填装置。

3 4. 円錐形ロート状捕助容器に設けられる気体置換手段が、該補助^^先端の粉体排出口近傍部から該補助容器上部にかけて設置固定された気体通気管で構成されたものであることを特徴とする請求項 3 3に記載の粉体充填装置。 3 5. 該気体通気管が、該補助容器と一体に形成されたものであることを特徴とする請求項 3 4に記載の粉体充填装置。

3 6 . 該補助容器の円錐頂部の角度が 5 0〜 7 0。であることを特徴とする請求項 3 3記載の粉体充填装置。

3 7. 該補助容器を昇降するための昇降手段を備えることを特徴とする請求項 3 2記載の粉体充填装置。

3 8. 該充填量規制手段が、充填される粉体の自由吐出、吐出停止、及び部分吐出からなる少なくとも 3段以上の階段的充填量吐出をするものであることを特徴とする請求項 3 2記載の粉体充填装置。

3 9. 該計量槽は少なくとも充填量規制手段設置部位から粉体吐出口にかけて管状体からなることを特徴とする請求項 3 2記載の粉体充填装置。 ,

4 0. 前記充填量規制手段が、該計量槽の粉体吐出口に固定された弾性体リングと、該粉体吐出口からの粉体の吐出を制御する吐出制御手段とからなり、該吐出制御手段は、前記計量槽内を昇降する吐出制御杆に装着された吐出量制御部材からなり、該吐出量制御部材は、該粉体吐出口に挿入一離脱して該粉体吐出口を開閉する円錐状の部材であることを特徴とする請求項 3 2記載の粉体充填装置。

4 1 · 該粉体吐出口の開閉程度が、前記吐出制御扦の前記計量槽内での昇降程度に依存する前記円錐状の吐出制御部材の該弾性体リングの開口部への挿入程度によって調節されることを特徴とする請求項 4 0に記載の粉体充填装置。

4 2. 観己充填量規制手段が、気体を通過し粉体を通過させないフィルター材料から少なくともなり、該充填量規制手段と連通させた気体吸引手段によってフィルター材料に粉体を引き付け、その吸引程度によって粉体の吐出量を制御するようにしたことを特徴とする請求項 3 2記載の粉体充填装置。

4 3 . 該充填量規制手段は、前記フィルター材料が該管状体自体に設けられた貫通孔を覆うように固定され、また該フィルター材料固定部位の外側に空間部を形成し気漏れがないような壁が設けられたものであることを特徴とする請求項 4 2に記載の粉体充填装置。

4 4. ΙΐίΙ己フィルタ一材料が綾畳織であることを特徴とする請求項 4 2記載の粉体充填装置。 4 5. 該計量槽と連結管によって連結する粉体流動化ホッパーを備え、該粉体流動化ホッパー内の粉体を一旦計量槽に移送した後、該計量槽中の粉体を粉体充填容器に移送するようにして用いることを特徴とする請求項 3 2粉体充填装置。

4 6. tiftS粉体流動化ホッパーは、少なくとも 1部に傾斜した内壁部分を有し、この傾斜した内壁部分により、内部に収納された粉体の粉体排出口までの排出が円滑化されることを特徴とする請求項 4 5に記載の粉体充填装置。

4 7. Ιΐίΐ己粉体流動化ホッパーが粉体流動化手段を備え、粉体流動化手段から噴出させた気体によって流動化した粉体流動化ホッパー内の粉体を、計量槽に移送するようにすることを特徴とする請求項 4 5記載の粉体充填装置。

4 8. 前記粉体流動化手段が、気体を嘖出するための多数の微細孔を有し各微細孔は内部で相互に連通している多孔体へ加圧気体を導入する気体導入管を付設していることを特徴とする請求項 4 7に記載の粉体充填装置。

4 9. ΙΐίϊΕ粉体流動化手段が、前記の傾斜した内壁部分に設けられたものであることを特徴とする請求項 4 7記載の粉体充填装置。 5 0. tin己連結管は、前記気体導入管から噴出された気体によつて流動化した粉体が前記粉{«動化ホッパーから計量槽へ移送される下り勾配を有するものであることを特徴とする請求項 4 5記載の粉体充填装置。

5 1 . 前記粉体充填容器への充填粉体量を管理するための充填粉体重量管理手段を有することを特徴とする請求項 3 2記載の粉体充填装置。

5 2. 編己充填粉体重量管理手段が、嫌己ロードセルにおける前記小型粉体容器の空重量と粉体が充填された該小型粉体容器の総重量と力ら、充填済み粉体重量を演算する演算処理装置を有することを特徴とする請求項 5 1に記載の粉体充填装置。

5 3 . 前記粉体流動化ホッパーに粉体を供給する粉体供給ホッパーを備え、該粉体供給ホッパーの、該粉体を供給する筒状部の少なくとも先端は、当該粉{«動化ホッパーの粉体層が形成する表面部分に埋没するように設置されることを特徴とする請求項 4 5記載の粉体充填装置。

5 4. 請求項 3 2記載の粉体充填装置に用いられる気体置換手段が設けられた口一ト状補助容器。