JPH0487901A - 粉体充填方法 - 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】 （１）発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は、微粉体の充填方法、と（に画像形成装置に
使用するトナーを容器へ充填するのに適した充填方法で
ある。

（在来技術と解決すべき課題） 微粉体を容器に充填する手段には従来から幾多の方法が
提案されているが、平均粒径が２０Ｉｔｍ以下の微粉体
に適用できるものは少なく、静電複写機のトナーのよう
に流動性のよい微粉体をフラッシングさせることな（定
量的に充填できる手段としては、オーガーフィーダ、テ
ーブル式フィーダ、振動フィーダなどに限定されている
のが実情である。

これらについて略述すると、第４図はオーガフィーダの
構成を略述するもので、スクリュー状のオーガー２１を
回転させることによって、ホッパー２２内の粉体を下方
から排出するもので、このような仕方によって流動性の
よい微粉体でもフラッシングさせることなく充填が可能
であり、画像形成装置のトナーの充填にも最も広く実用
されている。

第５図はテーブルフィーダをしめすもので、テブル３１
が回転すると、そのうえに安定した粉体層が形成され、
これをスクレーパ３２でかきとることによって、容器に
粉体を定量供給するようになっている。

第６図は振動フィーダの一例を示すもので、ホッパ４２
内の粉体はゲート４３によって排出量が蜆制されながら
、振動トラフ４１によって定速で図示右方に搬送される
。

ところで、よく知られているように、粉体はソリッドな
固体あるいは液体と異なり、粒子の大きさ形状などにバ
ラツキがあるために容器に充填した場合常時一定の密度
となるとは限らず、これに包含される空気の量によって
見掛けの比重が一定しない。

そして、ある程度の空気を包含している場合には、全体
としての流動性か増し、流体に近い状態で処理すること
ができるが、空気の量が少なくなると流動性が極端に悪
くなって固体に近い状態となる。

このため、たとえば前記のオーガーフィーダの場合、ホ
ッパ内に撹拌手段を配設して粉体を撹拌し、粉体に積極
的に空気を混入させるようなことが行なわれている。

このように、粉体を容器に充填する場合には、空気を含
有させて、流動性の増大した状態で充填を行なう必要が
あるが、反面、これでは一定容量の容器に収納される粉
体の絶対量が、当然ながら少な（なるので、充填後、放
置して空気を抜き、さらには、適度の振動を与えて抜気
を促進したりして、容器内の粉体の容積の減少をまって
、さらに充填を行なう様にするのが普通である。

しかしながら、このような方法では、充填ステーション
が１つの場合には、−次充填後、粉体の容器内での沈降
をまち、その後、必要に応じて充填ステーションの設定
条件を変えて２次充填を行ない、さらに高密度充填を行
なう場合には同様にして、３次充填、４次充填を行なう
、というように作業するので、遊び時間をなくするため
に（才、その都度容器を交換する必要があり、その分動
率が悪く充填タクト（容器１個あたりの充填時間）は長
（なる。

このような問題を解決するべく、たとえば特開昭４８−
３１３５５号公報にみるように、充填口数分の充填ステ
ーションを設け、第１のステーションでは一次充填、第
２のステーションでは２次充填を行なう、というように
し、粉体の沈降は、ステーション間を容器を搬送する間
に行なうようにして、システム全体として効率の向上を
はかるように構成したものが提案されている。

しかしながら、このようなものも、複写機など画像形成
装置に使用するトナーの充填処理の場合には問題があっ
た。

即ち、この種のトナー容器は、複写機、プリンタなど本
体自体のコンパクト化、カートリッジ方式の場合その長
寿命化、現像剤補給操作の操作性の向上、コストの低減
などのために、常にコンパクト化が要請されている。就
中、現像剤容器がプロセスカートリッジに組み込まれて
いる場合、現像剤容器が本体のホッパーを兼用して本体
内に装着したまま使用される場合などでは、トナー容器
の大小、形状がそのまま本体の大きさ、形状に影響する
ので、トナー容器に対する要求はとくにシビアである。

このため、トナー容器にはさらに高密度でトナーを充填
することが望まれ、前述のような公知の手段を基準とし
て考えると、■充填ステーションをふやす、■沈降時間
を長くする、■容器の形状をデッドスペースを生じにく
い様にするなどの対策が考えられる。

しかしなから、上記■の場合について云うと、充填ステ
ーションはこれを１つ増設するにも多額の投資を必要と
し、また充填シスデム全体としての所要スペースが太き
（なるという問題があり、■については、粉体の沈降速
度は時間の経過とともに遅くなるので、充填回数を増し
ても追加充填可能な量は急激に少な（なり、設備が大型
化する割りに充填密度は高く出来ない。また、沈降時間
を長くすることはステーション間の距離を長くするか、
容器の搬送速度を遅くすることになるが、前者の場合は
装置が全体としてさらに大型化することになり、後者の
場合には処理効率の低下を招来することになる。

本発明は以上のような現状に鑑みてなされたものであっ
て、特段の複雑、大型の装置や設備を必要とぜずより高
密度で微粉体を容器に収容出来、とくに画像形成装置に
使用するトナーの充填に適用するに好適な粉体充填方法
を提供することを目的とするものである。

（２）発明の構成 （課題を解決する技術手段、その作用）上記の目的を達
成するため、本発明は、容器本体の充填用開口部に補助
容器を取付け、該補助容器を含む容器内部に粉体を充填
し、補助容器部分の粉体が容器本体内に沈降するまで放
置し、粉体の沈降後、前記補助容器を容器本体から除去
することを特徴とする粉体充填方法である。

このような充填方法によって、充填システムか簡単とな
り、公知の手段に比して格段に高密度で粉体を容器に充
填することが出来る。

（実施例の説明） 第１図は本発明を画像形成装置用のトナーの充填に適用
した場合の、充填工程を示すものである。

図示符号ａないしｈはトナー充填工程の各段階を示すも
ので、搬送手段１５に置かれたトナー容器１１に（ａ）
、補助容器１２を取り付けてここで風袋の重量を測定し
た（ｂ）のち、オーガー式充填装置１３によってトナー
１４を充填する（Ｃ）。

ついで、ｄの位置で充填後の重量を測定して所定量のト
ナーが充填されたことを確認する。

符号ｅは容器内トナーの沈降をはかる部分で、この位置
を通過することによってトナーの沈降が終了すると補助
容器１２は空になり、符号ｆのような状態になる。

つぎに、補助容器１２を取り除き（ｇ）、さらに容器１
１は栓１６で密閉されて（ｈ、　）作業が終了すること
になる。

上記の場合、補助容器１２の大きさはトナー容器１１の
容積と合わせて所定量のトナーを収納できればよいが、
容器１１の１０〜７０％程度の大きさが好適である。

補助容器１２の形状にはとくに制限はないが、容器１１
ヘトナーをスムースに落下させるべく、内面を平滑にし
、下方をロート状に構成するのがよく、その角度は４５
°以上が好ましい。また、補助容器の全体形状としては
トナーの沈降を促進するため垂直方向に細長い形状とす
るのが好適である。

補助容器の材質は、軽量で耐久性に冨む合成樹脂とする
のがよい。

容器１１と補助容器１２の結合部分は、密閉状態を維持
する必要があるので、第２図に略本するように、補助容
器側の開口部周辺にポリウレタンスポンジなどの弾性シ
ール部材１７を配設するものとする。

充填後トナーの沈降をまつ時間はトナーの特性によって
３０秒ないし３分程度の範囲で適宜に設定するものとす
る。

次に本発明による方法と公知の充填方法とを比較した実
験例を示す。

実験例 ５００　ｃｍ３のトナー容器に２５０ｃｍ”の補助容器
を取り付け、体積平均粒径１２μｍ、真比重が１．５の
トナーを上述のような仕方で充填した。

沈降工程（前記符号ｅ）を１分とし、この間沈降を促進
すべく振動を与えた。

この結果、３５０ｇｒのトナーを収容することができた
。（このときの充填率は０．７ｇｒ／ｃｍ３）比較例 第３図に示すように、補助容器を使用しないほかは前述
第１図の場合と同様の条件で、トナーの充填を行なった
。

同図では、第１図の場合と対応する部分には同一の符号
を付して示してあり、それらについての説明は省略する
。

この場合、−次充填によって最大２５０ｇｒまで充填で
き、２次充填を行なうことによって、合計２８０ｇｒま
で充填することができた。

第１図では充填装置としてオーガー式充填装置を使用し
たが、これに限定されるものでないことは勿論で、前述
のような、テーブルフィーダ式、振動フィーダ式などの
充填装置も利用でき、また、人手で充填することも可能
である。

（３）発明の詳細 な説明したように、本発明によるときは、充填ステーシ
ョンの数を増加することなく、１回の充填操作で高密度
の充填が可能であり、大直径の排出口を備えた充填装置
の使用が可能であるので充填タクトを短縮でき、充填シ
ステムの簡単なこととあいまって、コストダウンに顕著
な効果がある。

また、本発明を、とくに複写機、プリンタなど、画像形
成装置の現像剤収納部位に使用することによって現像剤
容器の小型コンパクト化、操作性の向上、コストの低減
をはかることができ、これによって画像形成装置自体の
コンパクト化が促進される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による充填方法を示す工程図、第２図は
容器本体と補助容器の結合態様を示す要部の側断面図、 第３図は公知の充填方法を示す工程図、第４図乃至第６
図はいずれも公知の充填装置の例を示す要部側面図、 １１・・・容器、１２・・・補助容器、１３・・・オー
ガーフィーダ、１７・・・弾性シール部材。 Ａ 一

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）容器本体の充填用開口部に補助容器を取付け、 該補助容器を含む容器内部に粉体を充填し、補助容器部
   分の粉体が容器本体内に沈降するまで放置し、 粉体の沈降後、前記補助容器を容器本体から除去する粉
   体充填方法。
2. （２）粉体が容器本体に沈降するまでの間、抜気手段に
   よって粉体内の空気のを強制的に排出する特許請求の範
   囲第１項記載の粉体充填方法。
3. （３）粉体が画像形成装置に使用する現像剤である特許
   請求の範囲第１項または第２項のいずれか記載の粉体充
   填方法。