JPH03240601A - 粉体充填装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば画像形成装置に使用されるトナー等の
粉体を、所定の容器内に高速でかつ高密度に充填し得る
粉体充填装置に関する。

（従来の技術〉 電子写真複写機等の画像形成装置に使用されるトナーは
、通常、ボトル状、あるいは円筒状の容器内に充填され
て、運搬や保管等が行われる。このような容器内へのト
ナーの充填は、従来、該容器をトナー供給器の下方に位
置させて、トナー供給器内のトナーを容器内に自然落下
させることにより行われていた。

このような方法では、容器内に存在する空気のためにト
ナーは高速で容器内へは落下されず、しかも、容器内へ
落人されるトナーは容器内の空気と混合されるため、嵩
密度が小さくなり、高密度に充填されない。このため、
所定量のトナーを一度の自然落下により容器内へ充填す
ることはできず、例えば、容器内に充填すべきトナー量
の半分程度のトナーを、自然落下により一旦充填して、
トナーが沈静した所定時間経過後に残りのトナーを充填
するという方法が採用されている。このような方法では
、トナーを効率よく容器内に充填することができず、作
業効率が非常に悪かった。

そこで、本願本出願人は、例えば、特開平ｌ−１２４５
０３号公報に開示されているように、トナー等の粉体を
高速で、かつ高密度に充填することができ、しかも構成
が比較的簡素である粉体充填装置を提案した。

この粉体充填装置は、被充填対象となる容器内を減圧状
態とし、該容器内と粉体供給器との間に生じた圧力差を
利用して、粉体供給器から高密度の粉体を一度に容器内
へ充填できるようにしたものである。該装置では、また
、容器が破損されることを防止するために、容器を所定
の減圧ケース内に収容して、容器内部の減圧時に減圧ケ
ース内も同時に減圧することが行われている。

（発明が解決しようとする課題） このような粉体充填装置では、容器内に所定量の粉体を
所定の短時間で充填するためには、容器内を所定の減圧
状態にする必要がある。しかし、容器内および減圧ケー
ス内を所定の減圧状態とするためには、減圧ケース内に
容器を収容して、該減圧ケースおよび容器を密閉した状
態にしなければならない。このような状態で、容器内お
よび減圧ケース内を、例えば真空ポンプ等の減圧機によ
り減圧しても、減圧機による減圧能力は、運転開始当初
は低く、容器内および減圧ケース内を所定の減圧度にす
るためには比較的時間がかかる。従って、粉体を短時間
で容器内に充填できるにもかかわらず、容器等の減圧に
時間がかかるために、一連の充填作業の効率が阻害され
ている。容器内の減圧作業効率を向上させるためには、
容器内および減圧ケース内を減圧するための真空ポンプ
等の減圧機を高能力化すれば、ある程度は作業効率が向
上するが、高能力な減圧機は高価であるために経済性が
損なわれる。

本発明は、上記従来の問題を解決するものであり、その
目的は、容器内への粉体充填作業を短時間化することが
でき、従って、一連の充填作業が高効率で行え、多数の
容器に連続して短時間で粉体を充填し得る粉体充填装置
を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の粉体充填装置は、粉体が充填される容器の内部
と外部とが平衡状態となるように減圧した状態から、該
容器の内部および外部を同時に昇圧し、さらにそれと同
時に、粉体の投入口から容器の開口部内に粉体を落下さ
せることにより、粉体を該容器内に充填する粉体充填装
置であって、内部が減圧されるように減圧機に連結され
ており、粉体が充填される容器の内部と外部とに開閉手
段を介して連通された真空タンクを具備してなり、その
ことにより上記目的が達成される。

（作用） 本発明の充填装置は、容器内に粉体を充填する際には、
容器の内部および外部と真空タンクの内部とが開閉手段
により遮断状態とされた状態で、すでに該真空タンク内
が減圧機により減圧状態にされている。このような状態
で、減圧された真空タンクの内部が容器の内部と外部と
の開に連通されて、容器の内部と外部とが短時間に減圧
される。

このようにして容器の内部と外部とが減圧された状態で
、所定量の粉体が容器内に一度に短時間で粉体が充填さ
れる。

（実施例） 以下に本発明を実施例について説明する。

本発明の粉体充填装置は、第１図に示すように、微細な
粉体であるトナーを所定量ずつ供給し得るトナー供給器
ｌＯと、該トナー供給器１０の下方に配設されて、トナ
ーが充填される容器８０が内部に保持される減圧ケース
２０とを具備する。

トナーが内部に充填される容器８０は、ボトル状をして
おり、円筒状の本体部８１と、該本体部８１の上面から
上方へ突出する円筒状の充填口部８２とを有している。

トナー供給器１０は、例えば粉体貯留タンクから所定量
のトナーを切り出し得る図外のトナー切り出し器と、該
トナー切り出し器に連結され、該トナー切り出し器にて
切り出された所定量のトナーを貯留し得るトナーホッパ
ー１１と、該トナーホッパ＝１１におけるトナー落下口
と減圧ケース２０内とを連通させる粉体供給管路１２と
、該粉体供給管路１２に介装された開閉弁１３とを有し
、該開閉弁１３が開放されることにより所定量のトナー
がトナーホツバ−１１から減圧ケース２０内へ落下され
るように構成されている。

減圧ケース２０は、上下に分割可能な上部半体２１と、
下部半体２２とから構成されている。下部半体２２は上
部半体２１に対して接合および隔離し得るように、エア
ーシリンダ７０にて昇降される。そして、該エアーシリ
ンダ７０により下部半体２２が上昇されることにより、
該下部半体２２は上部半体２１に接合される。上部半体
２１および下部半体２２には、それぞれが接合される部
分に、例えば軟質ゴムにて形成されるシール部材２１ａ
および２２ａがそれぞれ固設されており、エアーシリン
ダ７０で上昇された下部半体２２が上部半体２１に接合
されることにより、各シール部材２１ａおよび２２ａが
気密に係合し、該減圧ケース２０内は気密状態とされる
。

減圧ケース２０の上部半体２１は、前記粉体供給管路１
２の下部に固定的に取付けられている。上部半休２１０
ノ上面部には、下方へ突出する粉体供給ノズル２４が固
設されており、該粉体供給ノズル２４内を粉体供給管路
１２の下端部が挿通されている。該粉体供給ノズル２４
は、下側になるに連れて順次縮径するテーパー状になっ
ており、その上部外周面には、軟質ゴム製のパツキン２
５が嵌合されている。

該パツキン２５には、容器８０の充填口部８２上面が当
接される。

減圧ケース２０の下部半体２２には、円筒状の粉体充填
用容器８０を保持して、この粉体充填用容器８゜を昇降
させる容器昇降手段６０が設けられている。

該容器昇降手段６０は、下部半体２２内の下部内に略水
平状態で昇降可能に配設された昇降台６２と、該昇降台
６２と下部半体２２の底面との間に介装され、昇降台２
６を常時上方へ付勢する押しばね６３とを有している。

昇降台６２には、粉体充填用容器８ｏの下端部を保持す
る保持枠６２ａが設けられており、該保持枠６２ａが、
粉体充填用容器８０の下端部に嵌合して、該粉体充填用
容器８ｏを略鉛直状態に保持できるようになっている。

そして、粉体充填用容器８０が昇降台６２に載置された
状態で、下部半体２２が上昇するようにエアーシリンダ
７０を動作させると、粉体充填用容器８０が上昇してそ
の充填口部８２内に粉体供給ノズル２４が挿入される。

下部半体２２が上部半体２１に完全に接合されると、粉
体充填用容器８０は押ばね６３により上方へ付勢され、
その充填口部８２上端がパツキン２５ａに気密に圧接さ
れる。

減圧ケース２０における上部半体２１の上面部には、減
圧ケース２０内を適宜減圧し得る減圧手段４ｏと、この
減圧状態から適宜圧力を上昇させ得る圧力上昇手段５０
とがそれぞれ連結されている。

減圧手段４０は、減圧機としての真空ポンプ４４が連結
された真空タンク４８と減圧ケース２０の内部とを連通
状態で連結する第１減圧管路４１と、該第１減圧管路４
１に介装された開閉弁４２および流量調整弁４３と、粉
体供給管路３０と前記真空タンク４８との間に連通状態
で連結する第２減圧管路４５と、該第２減圧管路４５に
介装された開閉弁４６および流量調整弁４７とを有して
いる。

真空タンク４８は、その上部に真空ポンプ４４が連結さ
れており、また、その下部に第１減圧管路４１および第
２減圧管路４５が連結されている。該真空タンク４８は
、真空ポンプ４４により内部が減圧状態とされる。

圧力上昇手段５０は、減圧ケース２０の内部とは連通状
態になった大気導入管５１と、該大気導入管５１に介装
された開閉弁５２および流量調整弁５３とを有している
。

このような構成の本発明の充填装置により、容器８０内
に、トナーが、次のように充填される。

まず、トナーホッパー１１の下方に配設された開閉弁１
３を閉じた状態で、図示しないトナーの切り出し器によ
り、トナーを、容器８０内に充填すべき所定量だけ切り
出して、トナーホッパー１１内に貯留する。トナーホッ
パー１１内に貯留されるトナー量は、容器８０内に充填
されるべきトナー量に相当する。

同時に、減圧手段における第１減圧管路４１および第２
減圧管路４５にそれぞれ介装された開閉弁４２および４
３を閉状態として、真空タンク４８と容器８゜の内部お
よび該容器８ｏの外部である減圧ケース２゜の内部との
連通を遮断状態とし、真空タンク４８に連結された真空
ポンプ４４を動作させる。これによリ、真空タンク４８
の内部は順次減圧される。

このとき、各減圧管路４１および４５に介装された流１
１調整弁４３および４７は、減圧ケース２０内の容量お
よび該減圧ケース２０内に保持された粉体充填用容器８
０の容量に対応させて、各管路内を通流する気体の流量
がそれぞれ設定されている。

トナーホッパー１１内にトナーが貯留されると、減圧ケ
ース２０の下部半体２２を下降させるべくエアーシリン
ダ７０を動作させて、該下部半体２２を上部半体２１よ
り分離する。このような状態で、粉体充填用容器８０を
、その充填口部８３が上側に位置するように昇降台６２
の所定位置に載置する。

次に、該減圧ケース２０における下部半体２２が上部半
体２１に接合されるまで、エアシリンダ７０を動作させ
る。下部半体２２が上部半体２１に接合されると、減圧
ケース２０内に保持された粉体充填容器８０は、押しば
ね６３により上方へ付勢され、その充填口部８２が粉体
供給ノズル２４の粉体充填口２８に気密に連結される。

このとき、圧力上昇手段５０の大気導入管５１に介装さ
れた開閉弁５２は開状態とされており、減圧ケース２０
の内部は、上部半体２１および下部半体２２とが接合さ
れることにより、気密状態になる。

このような状態で、第１減圧管路４１および第２減圧管
路４５に介装された開閉弁４２および４６をそれぞれ開
状態とする。このとき、真空ポンプ４４により真空タン
ク４８内は減圧された状態になっており、各開閉弁４１
および４６が開放されることにより、減圧ケース２０内
および容器８０内は、減圧ケース２０の内部および容器
８０の内部は減圧された真空タンク４８と連通状態にな
る。その結果、減圧ケース２０の内部における粉体充填
用容器８０の外側の空気が、第１減圧管路４１を介して
真空タンク４８内に急速に吸引されると共に、該減圧ケ
ース２０内に保持された粉体充填用容器８０の内部の空
気が粉体供給ノズル２の下部および第２減圧管路４５を
介して、真空タンク４８内に急速に吸引される。その結
果、粉体充填用容器８０の内部と、該粉体充填用容器８
０を取り囲む減圧ケース２０の内部とが、短時間に所定
の略真空状態とされる。このような状態になると、開閉
弁４２および４６は閉状態とされる。各開閉弁４２およ
び４６が閉状態とされた後も、真空タンク４８に連結さ
れた真空ポンプ４４は駆動を継続され、次に、容器８０
および減圧ケース２０の内部を減圧するために、真空タ
ンク４８内が減圧される。

開閉弁４２および４６が閉状態にされると、次に、トナ
ーホッパー１１の下方に設けられた前記開閉弁１３を開
状態にすると共に、大気導入管５１に介装された開閉弁
５２を開状態にする。開閉弁１３が開状態になることに
より、トナーホッパー１１内に貯留されていたトナーが
、粉体供給管路１２を介して容器８０内へ高速で落人さ
れる。

容器８０にトナーが落人されるに際して、容器８０内が
減圧されているために、容器８０内に落人されたトナー
は空気をほとんど含まず、容器８ｏ内にはトナーが高密
度で充填される。さらに、開閉弁１３の開放と同時に、
大気導入管５１に介装された開閉弁５２が開状態にされ
るので、減圧ケース２０内には、大気導入管５１から流
量調整弁５３にて規定される所定流量の大気が流入して
、該減圧ケース２０内の圧力が上昇する。このため、容
器８０内にトナーが落人することにより、容器８０内の
圧力が上昇しても、容器８０の内部と外部の圧力が平衡
しているので、容器８０が破損されるおそれがない。

このようにして、容器８０内にトナーが充填されると、
減圧ケース２０の下部半体２２が取り付けられたエアー
シリンダー７０が駆動されて、該下部半体２２が上部半
体２１に対して下降される。そして、該下部半体２２内
からトナーが充填された容器８０が取り出され、新たに
、まだトナーが充填されていない空の容器８０を下部半
体２２内に装着する。このような状態で、上述の動作と
同様の動作が繰り返され、その容器８０内にトナーが充
填される。この場合にも、容器８０および減圧ケース２
０の内部を減圧する場合には、すでに真空タンク４８内
が減圧された状態になっているために、短時間にて容器
８０および減圧ケース２０の内部が減圧される。

本実施例では、真空ポンプ４４が真空タンク４８の上部
に連結されており、また、各減圧管路４１および４５が
真空タンク４８の下部に連結されているために、各減圧
管路４１および４５から真空タンク４８内に容器８０内
に充填されるトナーが進入しても、そのトナーが真空ポ
ンプ４４内に混入することが緩和される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、粉体が充填される容器の内部と外部とが平衡状態と
   なるように減圧した状態から、該容器の内部および外部
   を同時に昇圧し、さらにそれと同時に、粉体の投入口か
   ら容器の開口部内に粉体を落下させることにより、粉体
   を該容器内に充填する粉体充填装置であって、 内部が減圧されるように減圧機に連結されており、粉体
   が充填される容器の内部と外部とに開閉手段を介して連
   通された真空タンクを具備する粉体充填装置。