(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧ホッパを有する粉体充填装置であって、
前記加圧ホッパが、粉体を排出する排出部と、少なくとも前記加圧ホッパ内の粉体により形成される粉体層表面よりも上方に位置する気体導入部とを有しており、
前記加圧ホッパに連通し、加圧可能な空間の容積を大きくするための補助容器が設けられており、
前記粉体層は加圧ホッパ内において前記排出部を塞ぐように形成されるものであり、
前記排出部を閉じた状態で、前記気体導入部より気体を導入して、前記加圧ホッパ内を加圧し、加圧後、前記排出部を開放することにより、圧力を利用して、前記排出部を塞ぐように形成されている粉体層を排出し、粉体を被充填容器に充填することを特徴とする粉体充填装置。
【請求項２】
前記加圧ホッパと前記補助容器との間には、空気を通し粉体を遮断するフィルターが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の粉体充填装置。
【請求項３】
前記補助容器は、前記粉体層の表面よりも上方で前記加圧ホッパと接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の粉体充填装置。
【請求項４】
加圧ホッパを有する粉体充填装置を用いて行う粉体充填方法であって、
前記加圧ホッパが、粉体を排出する排出部と、少なくとも前記加圧ホッパ内の粉体により形成される粉体層表面よりも上方に位置する気体導入部とを有しており、
前記粉体充填装置は、前記加圧ホッパに連通し、加圧可能な空間の容積を大きくするための補助容器を有しており、
前記粉体層は加圧ホッパ内において前記排出部を塞ぐように形成し、
前記排出部を閉じた状態で、前記気体導入部より気体を導入して、前記加圧ホッパ内を加圧し、加圧後、前記排出部を開放することにより、圧力を利用して、前記排出部を塞ぐように形成されている粉体層を排出し、粉体を被充填容器に充填することを特徴とする粉体充填方法。
【請求項５】
加圧ホッパの加圧時の導入圧が、１０〜１５０ｋＰａであることを特徴とする請求項４に記載の粉体充填方法。
【請求項６】
前記加圧ホッパと前記補助容器との間には、空気を通し粉体を遮断する補助容器フィルターが設けられていることを特徴とする請求項４又は５に記載の粉体充填方法。
【請求項７】
前記補助容器は、少なくとも前記粉体層表面よりも上方で前記加圧ホッパと接続されていることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項に記載の粉体充填方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電式複写機、プリンタ等の画像形成装置の現像装置に用いられるトナー等の微粉体を、被充填容器に充填する粉体充填装置、粉体充填方法、及び、該粉体充填方法で粉体の充填が行われたプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トナー等の微粉体は、スクリューフィーダー、オーガー式充填機、粉体自身の重力による自由落下、若しくは、空気を用いて粉体を搬送する手段等により粉体を被粉体充填容器に充填している。例えば、特許文献１には、空気を用いて粉体を搬送する方法の一例が記載されている。
【０００３】
特許文献１には、粉体供給機に貯留した粉体に気体を導入して粉体の流動性を高めた後、導入した気体の圧力を利用し粉体を被充填容器へ充填する構成が開示されている。特許文献１では、導入した圧力により粉体供給機中の粉体を搬送チューブへと搬送し、その搬送チューブを介して被充填容器へと粉体を供給し、所望の充填量に達した後、粉体供給機中の圧力を開放することで粉体の搬送を停止している。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されている構成においては、気体で粉体供給機中に貯留している粉体の流動性を高めた後に被充填容器へと粉体を充填しているため、粉体を必要以上に流動化してしまい、粉体を高密度に被充填容器に充填することが困難であった。また、更には必要以上に流動化することで、充填に長時間を要するようになっていた。
【０００５】
また、特許文献２では、粉体の流動性を高めることなく気体で搬送する充填方法が提案されている。
特許文献２においては、先ず測定チャンバを減圧状態にすることで、粉体を測定チャンバに定量充填し、その後、測定チャンバの粉体搬送方向上流側から圧力を導入し、その圧力導入により粉体を充填する方法が開示されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献２に開示されている構成においては、測定チャンバの大きさにより粉体充填量が決まってしまうため、例えば、充填量の異なる充填を同じ装置で行う場合、測定チャンバ自体を交換することとなり、その負荷は大きいものとなる。また、多量の粉体を充填する際、本構成では、減圧により測定チャンバに充填する段階で、充填する粉体でフィルターが詰まりやすく、所定量の充填が困難になりやすいものであった。
【０００７】
また、特許文献３及び特許文献４には、粉体に含まれる気体を脱気することで粉体を高密度にした後に被充填容器に充填する構成が開示されている。
【０００８】
すなわち、特許文献３においては、内室及び外室を持つ中空円筒形の容器に粉体を充填し、その後、内室に設けた孔から粉体に含まれる空気を抜き、粉体を締固めた後に粉体を下方のフレキシブルな被充填容器に充填する構成が開示されている。
【０００９】
また、特許文献４においては、同様のフィルター機能を有する粉体充填室へ横型オーガスクリューを用いて粉体を充填し、充填と共に脱気を行い粉体を高密度にし、その後、被充填容器へと粉体を充填する構成が開示されている。
【００１０】
更に、被充填容器へ粉体を高密度に充填する方法として、以下の技術も開示されている。
特許文献５には、粉体充填装置の充填ノズルが、充填容器内の粉体によって囲繞された状態で粉体を充填することにより、粉体の飛散を避けつつ、容器底部から徐々に上側に空気を追い出す方法であり、特に充填容器が細く狭い形状である場合には有効な方法が開示されている。
また、特許文献６には，粉体充填装置のエア吸引管を予め容器内部へ挿入した状態から、粉体の充填量にともなってエア吸引管を上昇させながら粉体を充填することにより、粉体内の気体を吸引し、粉体を高密度かつ高速に被充填容器へ充填する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−２９３３０１号公報
【特許文献２】特公平０６−０６２１２１号公報
【特許文献３】特開平０３−２２６４０２号公報
【特許文献４】特公平０７−１００４８１号公報
【特許文献５】特開２００２−３３７８０１号公報
【特許文献６】特開平０８−１９８２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、粉体を高密度に充填することができる粉体充填装置及び粉体充填方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、粉体を短時間で充填することができる粉体充填装置及び粉体充填方法を提供することにある。
更に、本発明の目的は、上記の粉体充填方法によって現像剤の充填を行った電子写真用プロセスカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
即ち、本発明は、加圧ホッパを有する粉体充填装置であって、前記加圧ホッパが、粉体を排出する排出部と、少なくとも前記加圧ホッパ内の粉体により形成される粉体層表面よりも上方に位置する気体導入部とを有しており、前記粉体層は加圧ホッパ内において前記排出部を塞ぐように形成されるものであり、前記排出部を閉じた状態で、前記気体導入部より気体を導入して、前記加圧ホッパ内を加圧し、加圧後、前記排出部を開放することにより、圧力を利用して、前記排出部を塞ぐように形成されている粉体層を排出し、粉体を被充填容器に充填することを特徴とする粉体充填装置に関する。
【００１４】
また、本発明は、加圧ホッパを有する粉体充填装置を用いて行う粉体充填方法であって、前記加圧ホッパが、粉体を排出する排出部と、少なくとも前記加圧ホッパ内の粉体により形成される粉体層表面よりも上方に位置する気体導入部とを有しており、前記粉体層は加圧ホッパ内において前記排出部を塞ぐように形成し、前記排出部を閉じた状態で、前記気体導入部より気体を導入して、前記加圧ホッパ内を加圧し、加圧後、前記排出部を開放することにより、圧力を利用して、前記排出部を塞ぐように形成されている粉体層を排出し、粉体を被充填容器に充填することを特徴とする粉体充填方法に関する。
【００１５】
更に、本発明は、蓋と粉体収納部に分かれた被充填容器に粉体を充填する粉体充填方法であって、被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部が、粉体収納部に充填された粉体の表面形状として求められる形状と実質的に等しい形状を有しており、粉体収納部における粉体の表面形状を求められる形状に成形して充填を行うことを特徴とする粉体充填方法に関する。
【００１６】
更に、本発明は、蓋と粉体収納部に分かれた被充填容器に粉体を充填する粉体充填方法であって、被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部が、被充填容器の蓋の内面側形状と実質的に等しい形状を有しており、粉体収納部における粉体の表面形状を該蓋の内面側形状と実質的に等しい形状に成形して充填を行うことを特徴とする粉体充填方法に関する。
【００１７】
更に、本発明は、上記の粉体充填方法によって現像剤の充填を行った電子写真用プロセスカートリッジに関する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の充填装置並びに充填方法を用いることで、高密度な充填を短時間で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施例に係る充填装置の概略図である。
【図２】第２の実施例に係る充填装置の概略図である。
【図３】第３の実施例に係る充填装置の概略図である。
【図４】第３の実施例に係る脱気装置１７の詳細図である。
【図５】第３の実施例に係る蓋１４−１の装着工程を示した図である。
【図６】第４の実施例に係る充填装置を示した図である。
【図７】第４の実施例に係る脱気装置１８の詳細図である。
【図８】分散度測定装置の概略図である。
【図９】第５の実施例に係る充填装置（全体）の概略図である。
【図１０Ａ】第５の実施例に係る貯留部１９の構成を示した図である。
【図１０Ｂ】第５の実施例に係る貯留部１９の構成を示した図である。
【図１１】第５の実施例に係る被充填容器１４の構成を示した図である。
【図１２】第６の実施例に係る被充填容器１４の構成を示した図である。
【図１３】第６の実施例に係る被充填容器脱気部の詳細図である。
【図１４】第７の実施例に係る被充填容器１４の構成を示した図である。
【図１５】第７の実施例に係る被充填容器脱気部の詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明について説明する。
第１の発明は、加圧ホッパを有する粉体充填装置であって、前記加圧ホッパが、粉体を排出する排出部と、少なくとも前記加圧ホッパ内の粉体により形成される粉体層表面よりも上方に位置する気体導入部とを有しており、前記粉体層は加圧ホッパ内において前記排出部を塞ぐように形成されるものであり、前記排出部を閉じた状態で、前記気体導入部より気体を導入して、前記加圧ホッパ内を加圧し、加圧後、前記排出部を開放することにより、圧力を利用して、前記排出部を塞ぐように形成されている粉体層を排出し、粉体を被充填容器に充填することを特徴とする粉体充填装置に関する。
第１の発明の粉体充填装置では、排出部を閉じた状態で加圧することにより粉体を圧縮し、その後、排出部を開放することによって、密度が高められた粉体が排出されるため、被充填容器へのより高密度な充填を容易に行うことができる。
【００２１】
また、第２の発明は、第１の発明に示した粉体充填装置において、前記加圧ホッパと前記粉体層が接する部分の少なくとも一部に、空気を通し粉体を遮断するフィルターが設けており、前記フィルターを介して、加圧ホッパ内の粉体層中に含まれる気体を脱気することを特徴とする。
第２の発明の粉体充填装置を用いることで、前記粉体を更に高密度に充填することができる。
【００２２】
更に、第３の発明は、第１の発明に示した粉体充填装置において、前記加圧ホッパに連通し、加圧可能な空間の容積を大きくするための補助容器が設けられていることを特徴とする。
第３の発明の粉体充填装置を用いることで、種々の充填量に対応できるようになり、装置の汎用性を向上できる。
【００２３】
更に、第４の発明は、第３の発明に示した粉体充填装置において、前記加圧ホッパと前記補助容器との間に、空気を通し粉体を遮断するフィルターを設けたことを特徴とする。
第４の発明の粉体充填装置を用いることで、前記補助容器に前記粉体が入り込んでしまうことを防ぐことができる。
【００２４】
更に、第５の発明は、第３の発明に示した粉体充填装置において、前記補助容器が、前記粉体層の表面よりも上方で前記加圧ホッパと接続されていることを特徴とする。
第５の発明の粉体充填装置を用いることで、前記補助容器内の加圧エアーを効率良く前記粉体の搬送に用いることができる。
【００２５】
更に、第６の発明は、第１の発明に示した粉体充填装置において、前記被充填容器に充填された粉体の充填量を検知する検知手段と、該検知手段によって検知される充填量が所定量になった際、一旦前記加圧ホッパからの粉体の排出を停止し、停止した後、再び充填を行う制御手段とを有することを特徴とする。
第６の発明の粉体充填装置では、一旦加圧ホッパからの粉体の排出を停め、粉体を落ち着かせてから再充填を行うことで、前記被充填容器への粉体の充填量の制御精度を向上させることができる。
【００２６】
更に、第７の発明は、第６の発明に示した粉体充填装置において、前記検知手段が、前記加圧ホッパの質量の減少を検知することで、前記被充填容器の粉体の充填量を検知することを特徴とする。
第７の発明の粉体充填装置を用いることで、粉体充填装置の汎用性を向上させ、更に粉体の充填量の制御精度を向上させることができる。
【００２７】
更に、第８の発明は、第１の発明に示した粉体充填装置において、被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部が、被充填容器内に充填された粉体の表面形状として求められる形状と実質的に等しい形状を有することを特徴とする。
尚、以降の発明においても同じであるが、排出部の後端部とは、加圧ホッパの排出部そのものの後端部であっても良く、或いは、加圧ホッパの排出部に連結されたチューブの如き搬送路の後端部であっても良い。さらには、後端部とは、排出部或いは搬送路に接続された脱気装置の如き部材を指す場合も含む。また、後端部とは、粉体の排出方向の下流側の端部のことである。
第８の発明の粉体充填装置を用いることで、前記粉体の充填量を更に増やし、蓋をする場合等においてもトナーの飛散等を抑制することができる。
【００２８】
更に、第９の発明は、第１の発明に示した粉体充填装置において、被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部が、被充填容器の蓋の内面側形状と実質的に等しい形状を有していることを特徴とする。
第９の発明の粉体充填装置を用いることで、前記粉体の充填量を更に増やすことができる。また、蓋の内面側形状と実質的に等しい形状を有している粉体層表面とすることができるため、蓋をかぶせる場合においても、蓋の凸部等によって粉体層が荒らされることがなく、接合面や周辺にトナーを飛散させたりすることなく良好な接合を行うことができる。
【００２９】
更に、第１０の発明は、第８の発明に示した粉体充填装置において、被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部が、被充填容器内を脱気する脱気装置を備えていることを特徴とする。
第１０の発明の粉体充填装置を用いることで、前記粉体を更に高密度に充填することができる。また、前記被充填容器の蓋を接合する際の前記粉体の飛散を防止できる。
【００３０】
更に、第１１の発明は、第９の発明に示した粉体充填装置において、被充填粉体への粉体の充填が、脱気装置を用いて粉体収納部内を脱気しながら行われるものであり、被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部に、被充填容器の蓋の内面側形状と実質的に等しい形状を有するフィルターが付けられており、前記フィルターを介して脱気が行われることを特徴とする。
第１１の発明の粉体充填装置を用いることで、前記粉体を更に高密度に充填することができる。また、前記被充填容器の蓋を接合する際の前記粉体の飛散を防止できる。
【００３１】
更に、第１２の発明は、第１の発明に示した粉体充填装置において、被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部には、被充填容器と密着させるためのシール部材が備えられていることを特徴とする。
第１２の発明の粉体充填装置を用いることで、充填中の前記粉体の被充填容器外への漏れを防ぐことができる。
【００３２】
更に、第１３の発明は、第１〜１２のいずれか１つの発明に示した粉体充填装置において、前記加圧ホッパと前記被充填容器との間に、前記粉体を貯留する貯留部が設けられており、前記貯留部は、少なくともその壁面の一部が、空気を通し粉体を遮断する貯留部フィルターで構成されており、前記貯留部は、前記粉体を前記被充填容器へと排出する貯留部粉体排出口を封止するシャッターを有していることを特徴とする。
第１３の発明の粉体充填装置を用いることで、前記粉体を被充填容器に更に高密度に充填することができる。また、前記粉体を素早く充填できる。また、高密度に充填しながら、充填による粉体への負荷を軽減できる。また、粉体による装置汚れの発生を抑制できる。
【００３３】
また、第１４の発明は、第１３の発明に示した粉体充填装置において、前記貯留部フィルターを介して前記貯留部内を脱気する貯留部脱気装置が接続されていることを特徴とする。
第１４の発明の粉体充填装置を用いることで、前記粉体を更に高密度に、且つ短時間で充填することができる。
【００３４】
更に、第１５の発明は、第１３の発明に示した粉体充填装置において、前記貯留部フィルターを介して前記貯留部内へ気体を導入する貯留部給気装置が接続されていることを特徴とする。
第１５の発明の粉体充填装置を用いることで、前記貯留部フィルターに付着する粉体の量を減らせ、充填精度を高めることができる。また、更には、前記貯留部フィルターの寿命を延長させることができる。また、更には前記貯留部フィルターの通気性能を安定化でき、耐久後に至るまで充填精度を安定化させることができる。
【００３５】
更に、第１６の発明は、第１３の発明に示した粉体充填装置において、前記貯留部粉体排出口の大きさが、前記被充填容器に設けられた粉体充填用の充填口よりも小さいことを特徴とする。
第１６の発明の粉体充填装置を用いることで、前記貯留部から被充填容器への充填時の粉体に起因する汚れの発生を抑制することができる。
【００３６】
また、第１７の発明は、加圧ホッパを有する粉体充填装置を用いて行う粉体充填方法であって、前記加圧ホッパが、粉体を排出する排出部と、少なくとも前記加圧ホッパ内の粉体により形成される粉体層表面よりも上方に位置する気体導入部とを有しており、前記粉体層は加圧ホッパ内において前記排出部を塞ぐように形成し、前記排出部を閉じた状態で、前記気体導入部より気体を導入して、前記加圧ホッパ内を加圧し、加圧後、前記排出部を開放することにより、圧力を利用して、前記排出部を塞ぐように形成されている粉体層を排出し、粉体を被充填容器に充填することを特徴とする粉体充填方法に関する。
第１７の発明の粉体充填方法を用いることで、より高密度に、且つ短時間で、被充填容器への粉体の充填を行うことができる。
【００３７】
更に、第１８の発明は、第１７の発明に示した粉体充填方法において、加圧ホッパの加圧時の導入圧が、１０〜１５０ｋＰａであることを特徴とする。
第１８の発明の粉体充填方法を用いることで、前記粉体を短時間で高密度に充填することができる。
【００３８】
更に、第１９の発明は、第１７の発明に示した粉体充填方法において、前記加圧ホッパと前記粉体層とが接する部分の少なくとも一部に、空気を通し粉体を遮断するフィルターが設けられており、前記フィルターを介して加圧ホッパ内の粉体層に含まれる気体を脱気した後、被充填容器への粉体の充填が行われることを特徴とする。
第１９の発明の粉体充填方法を用いることで、前記粉体を更に高密度に充填することができる。
【００３９】
更に、第２０の発明は、第１７の発明に示した粉体充填方法において、前記加圧ホッパに連通し、加圧可能な空間の容積を大きくするための補助容器が設けられていることを特徴とする。
第２０の発明の粉体充填方法を用いることで、種々の充填量に対応できる充填方法とすることができ、充填方法の汎用性を向上できる。
【００４０】
更に、第２１の発明は、第２０の発明に示した粉体充填方法において、前記加圧ホッパと前記補助容器との間に、空気を通し粉体を遮断する補助容器フィルターを設けたことを特徴とする。
第２１の発明の粉体充填方法を用いることで、前記補助容器側に前記粉体が入り込んでしまうことを防ぐことができる。
【００４１】
更に、第２２の発明は、第２０の発明に示した粉体充填方法において、前記補助容器が、少なくとも前記粉体層表面よりも上方で前記加圧ホッパと接続されていることを特徴とする。
第２２の発明の粉体充填方法を用いることで、前記補助容器内の加圧エアーを効率良く前記粉体の搬送に用いることができる。
【００４２】
更に、第２３の発明は、第１７の発明に示した粉体充填方法において、前記加圧ホッパからの粉体排出時、少なくとも１回は前記排出部からの粉体の排出量を減らす或いは排出を停止する工程を含むことを特徴とする。
第２３の発明の粉体充填方法では、加圧ホッパからの粉体の排出を一旦停める或いは緩めて粉体を落ち着かせてから、再度充填を行うことで、前記被充填容器への粉体の充填量の制御精度を向上させることができる。
【００４３】
更に第２４の発明は、第１７の発明に示した粉体充填方法において、前記加圧ホッパからの粉体排出時、少なくとも１回は前記排出部からの粉体の排出を停止する工程を含み、排出停止時の１回あたりの時間が０．２秒以上であることを特徴とする。
第２４の発明の粉体充填方法では、加圧ホッパからの粉体の排出を一旦停めて粉体を落ち着かせてから、再度充填を行うことで、前記被充填容器への粉体の充填量の制御精度を向上させることができる。
【００４４】
更に、第２５の発明は、第２４の発明に示した粉体充填方法において、前記加圧ホッパからの排出を停止するタイミングが、前記被充填容器への最終的な充填量の７０％から９５％を排出した時点であることを特徴とする。
第２５の発明の粉体充填方法を用いることで、前記被充填容器への粉体の充填量の精度を向上させ、且つ、短時間で充填することができる。上記のタイミングで一旦排出を停止した場合には、加圧ホッパ内の加圧度が程度であり、所望の最終的な充填量に対する微調整を行いやすい。
【００４５】
更に、第２６の発明は、第１７の発明に示した粉体充填方法において、排出前の前記加圧ホッパ内の粉体量が、前記被充填容器への最終的な充填量よりも多いことを特徴とする。
第２６の発明の粉体充填方法を用いることで、前記被充填容器への粉体の充填量の制御精度を向上させることができる。最終的に加圧ホッパ内に粉体を残すことにより、充填の最後まで排出口を塞ぐことができ、加圧ホッパ内の圧力を利用した安定した充填が可能となる。
【００４６】
更に、第２７の発明は、第１７の発明に示した粉体充填方法において、充填開始時からの前記加圧ホッパの質量を測定することで、前記被充填容器に充填された充填量を検知することを特徴とする。
第２７の発明の粉体充填方法を用いることで、前記被充填容器への粉体の充填量の制御精度を向上させることができる。
【００４７】
更に、第２８の発明は、第１７の発明に示した粉体充填方法において、被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部が、被充填容器の粉体収納部に充填された粉体の表面形状として求められる形状と実質的に等しい形状を有しており、粉体収納部における粉体の表面形状を所望の形状に成形して充填を行うことを特徴とする。
第２８の発明の粉体充填方法を用いることで、前記粉体の充填量を更に増やし、また、蓋をする場合等においてもトナーの飛散等を抑制することができる。
できる。
【００４８】
更に、第２９の発明は、第１７の発明に示した粉体充填方法において、被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部が、被充填容器の蓋の内面側形状と実質的に等しい形状を有しており、被充填容器の粉体収納部における粉体の表面形状を該蓋の内面側形状と実質的に等しい形状に成形して充填を行うことを特徴とする。
第２９の発明の粉体充填方法を用いることで、前記粉体の充填量を更に増やすことができる。また、蓋の内面側形状と実質的に等しい形状を有している粉体層表面とすることができるため、蓋をかぶせる場合においても、蓋の凸部等によって粉体層が荒らされることがなく、接合面や周辺にトナーを飛散させたりすることなく、良好な接合を行うことができる。
【００４９】
更に、第３０の発明は、第１７の発明に示した粉体充填方法において、被充填容器内への粉体の充填が、被充填容器内を脱気しながら行われることを特徴とする。
第３０の発明の粉体充填方法を用いることで、前記粉体を更に高密度に充填することができる。
【００５０】
更に、第３１の発明は、第２９の発明に示した粉体充填方法において、被充填容器内への粉体の充填が、脱気装置を用いて粉体収納部内を脱気しながら行われるものであり、被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部に、被充填容器の蓋の内面側形状と実質的に等しい表面形状を有する蓋形状フィルターが付けられており、前記蓋形状フィルターを介して脱気装置により脱気が行われることを特徴とする。
第３１の発明の粉体充填方法を用いることで、前記粉体の充填量を更に高めることができる。
【００５１】
更に、第３２の発明は、第１７〜第３１のいずれか１つの発明に示した粉体充填方法において、前記加圧ホッパと前記被充填容器との間に、前記粉体を貯留する貯留部が設けられており、前記貯留部は、少なくともその壁面の一部が、空気を通し粉体を遮断する貯留部フィルターで構成されており、前記貯留部は、前記粉体を前記被充填容器へと排出する貯留部粉体排出口を封止するシャッターを有しており、前記貯留部粉体排出口が前記シャッターにより封止されている状態で、前記粉体を前記加圧ホッパから前記貯留部へ前記粉体を充填し、その後、前記シャッターを開放することで前記粉体を貯留部より被充填容器へと充填することを特徴とする。
第３２の発明の粉体充填方法を用いることで、前記粉体を被充填容器に更に高密度に充填することができる。また、前記粉体を素早く充填できる。また、高密度に充填しながら、充填による粉体への負荷を軽減できる。また、粉体による装置汚れの発生を抑制できる。
【００５２】
また、第３３の発明は、第３２の発明に示した粉体充填方法において、前記貯留部に粉体を充填する際、貯留部脱気装置を用いて、前記貯留部フィルターから前記貯留部内を脱気することを特徴とする。
第３３の発明の粉体充填方法を用いることで、前記粉体を更に高密度に、且つ短時間で充填することができる。
【００５３】
更に、第３４の発明は、第３２の発明に示した粉体充填方法において、前記貯留部内の粉体を被充填容器に充填する際、貯留部給気装置を用いて、前記貯留部フィルターから前記貯留部の内部へ気体を送ることを特徴とする。
第３４の発明の粉体充填方法を用いることで、前記貯留部フィルターに付着する粉体の量を減らすことができ、充填精度を高めることができる。また、更には、前記貯留部フィルターの寿命を延長させることができる。また、更には前記貯留部フィルターの通気性能を安定化でき、耐久後に至るまで充填精度を安定化させることができる。
【００５４】
更に、第３５の発明は、第３２の発明に示した粉体充填方法において、前記貯留部粉体排出口の大きさが、前記被充填容器に設けられた粉体充填用の充填口よりも小さいことを特徴とする。
第３５の発明の粉体充填方法を用いることで、前記貯留部から被充填容器への充填時の粉体に起因する汚れの発生を抑制することができる。
【００５５】
更に、第３６の発明は、第１７の発明に示した粉体充填方法において、前記被充填容器は、粉体充填用の被充填容器粉体充填口と、前記粉体収容部内の気体を脱気する被充填容器脱気部とを有しており、前記被充填容器粉体充填口よりも上方に、被充填容器脱気部が設けられており、前記被充填容器脱気部には、気体を通し、粉体を遮断する被充填容器脱気フィルターが設けられており、前記被充填容器脱気部より、脱気しながら、前記被充填容器への粉体の充填が行われることを特徴とする。
第３６の発明の粉体充填方法を用いることで、粉体の落下による嵩密度低下を抑制することができる。また粉体噴出部よりも被充填容器脱気部が上方に配置されていることにより、スムーズに脱気が行われ、粉体収容部への粉体のより高密度な充填を短時間で行うことができる。
【００５６】
第３７の発明は、第３６の発明に示した粉体充填方法において、前記被充填容器粉体充填口が、前記被充填容器の粉体収容部の鉛直方向の下端或いはその近傍に配置されており、前記被充填容器脱気部が前記粉体収容部の鉛直方向の上端或いはその近傍に配置されることを特徴とする。
第３７の発明の粉体充填方法を用いることで、トナーよりも比重の軽い気体を粉体収容部内から効率よく安定して脱気でき、より高密度に安定して充填することができる。
【００５７】
更に、第３８の発明は、第１７〜第３５のいずれか１つの発明に示した粉体充填方法において、前記被充填容器は、粉体が収容される粉体収容部と被充填容器脱気部とを有しており、前記被充填容器が充填時の姿勢にて、前記粉体収容部の鉛直上方側から下方へ延在する充填補助管を有し、前記被充填容器脱気部は、前記粉体収容部の鉛直上方に配置されており、前記被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部が前記充填補助管の上端部に接続され、前記粉体収容部内の気体を前記被充填容器脱気部から脱気しながら、粉体を前記粉体収容部へ前記充填補助管を通して充填することを特徴とする。
第３８の発明の粉体充填方法を用いることで、排出部より排出された粉体を粉体収容部内の下方から充填でき、短時間で、より高密度な充填を行うことができる。また、粉体収容部に充填補助管を設けることにより、粉体充填装置の省スペース設計が可能になるとともに，充填時の粉体飛散を防止することができる。
【００５８】
第３９の発明は、第３８の発明で示した粉体充填方法において、前記充填補助管の上端部と前記被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部との接続部に、該接続部を密封する密閉シールが前記粉体充填装置と前記被充填容器との少なくとも一方に設けられていることを特徴とする。
第３９の発明の粉体充填方法を用いることで、充填中期から後期であっても、排出部から排出された粉体を充填補助管を通して、粉体収容部の下方へ確実に案内でき、より安定して粉体の充填を行うことができる。
【００５９】
第４０の発明は、第３８の発明で示した粉体充填方法において、前記被充填容器脱気部に脱気装置が設けられていることを特徴とする。
第４０の発明の粉体充填方法を用いることで、スムーズに脱気が行われ、粉体収容部への粉体のより高密度な充填を短時間で行うことができる。また充填時の粉体の飛散を防止する事ができる。
【００６０】
また、第４１の発明は、蓋と粉体収納部に分かれた被充填容器に粉体を充填する粉体充填方法であって、被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部が、粉体収納部に充填された粉体の表面形状として求められる形状と実質的に等しい表面形状を有しており、粉体収納部における粉体の表面形状を求められる形状に成形して充填を行うことを特徴とする粉体充填方法に関する。
第４１の発明の粉体充填方法を用いることで、粉体の充填量を高めることができる。
【００６１】
また、第４２の発明は、蓋と粉体収納部に分かれた被充填容器に粉体を充填する粉体充填方法であって、被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部が、被充填容器の蓋の内面側形状と実質的に等しい表面形状を有してり、粉体収納部における粉体の表面形状を該蓋の内面側形状と実質的に等しい形状に成形して充填を行うことを特徴とする粉体充填方法に関する。
第４２の発明の粉体充填方法を用いることで、粉体の充填量を高めることができる。また、前記被充填容器の蓋を接合する際の前記粉体の飛散を防止できる。
【００６２】
更に、第４３の発明は、第４１又は第４２の発明に示した粉体充填方法において、粉体収納部への粉体の充填を、脱気装置を用いて粉体収納部内を脱気しながら行うことを特徴とする。
第４３の発明の粉体充填方法を用いることで、粉体をより高密度に充填することができる。
【００６３】
更に、第４４の発明は、第４２の発明に示した粉体充填方法において、被充填粉体への粉体の充填が、脱気装置を用いて粉体収納部内を脱気しながら行われるものであり、被充填容器内に粉体を送り込む排出部の後端部に、被充填容器の蓋の内面側形状と実質的に等しい表面形状を有する蓋形状フィルターが付けられており、前記蓋形状フィルターを介して脱気装置により脱気が行われることを特徴とする。
第４４の発明の粉体充填方法を用いることで、粉体の充填量をより高めることができる。
【００６４】
更に、第４５の発明は、第４３の発明に示した粉体充填方法において、前記脱気装置には１つ以上の穴が設けられ、前記穴を通って前記粉体の前記粉体収納部への充填が行われることを特徴とする。
第４５の発明の粉体充填方法を用いることで、粉体をより高密度に充填することができる。
【００６５】
更に、第４６の発明は、第４１又は４２の発明に示した粉体充填方法において、前記粉体の充填は、気体により粉体を搬送することにより行われることを特徴とする。
第４６の発明の粉体充填方法を用いることで、粉体をより高密度に充填することができる。
【００６６】
また、第４７の発明は、第１７〜第４６の発明に記載のいずれかの粉体充填方法によって、現像剤の充填が行われた電子写真用プロセスカートリッジに関するものである。そして、第４７の発明の該電子写真用プロセスカートリッジは、高密度に現像剤が充填されたものである。
【００６７】
（実施例１）
次に第１の実施例について説明する。
図１に本発明に係る充填装置を用いた充填装置システムの一例を示す。図１において、１が粉体貯留容器で、充填する粉体４を多量に貯留するものである。粉体貯留容器１の下方には、粉体４を定量的に搬送する搬送手段２が設けられており、搬送手段２は駆動手段３から駆動を受け、粉体貯留容器１に貯留された粉体４を、下方に設けた加圧ホッパ５へ搬送する。
加圧ホッパ５にはコンプレッサ６、駆動制御装置８、搬送チューブ９、粉体導入バルブ１０、加圧バルブ１２、粉体排出バルブ１３、内圧計１５、ロードセル１６がそれぞれ設けられている。
【００６８】
粉体貯留容器１から搬送された粉体４は、粉体導入バルブ１０を開放することにより、加圧ホッパ５の粉体導入口５−１から加圧ホッパ５内に導入される。この際には、粉体排出バルブ１３によって搬送チューブ９は閉じられている。ロードセル１６が加圧ホッパ５の重量をモニターしており、加圧ホッパ５内に所定量粉体４が導入されると、その情報はロードセル１６から駆動制御装置８へ伝達され、駆動制御装置８から駆動手段３へ停止信号が出され、駆動手段３は駆動を停止する構成となっている。
【００６９】
加圧ホッパ５に所定量の粉体４が導入された後、導入バルブ１０が閉じられ、加圧ホッパ５内は気密状態になる。その後、コンプレッサ６と加圧バルブ１２の開放により、加圧ホッパ５内が加圧される。その後、加圧バルブ１２を閉じ、排出バルブ１３を開けると粉体４は粉体排出口（排出部）５−２から押し出され、搬送チューブ９内に搬送され、搬送チューブ９の端部より粉体が押し出される。搬送チューブ９を被充填容器１４に接続しておくことで被充填容器１４に粉体４を充填することができる。
【００７０】
以上が本充填装置の基本的な構成である。以下に各部分の詳細を説明する。
まず、加圧ホッパ５について説明する。
本実施例において、加圧ホッパ５はＳＵＳ製で上側が円筒形状、下側が円錐形状の容器である。加圧ホッパ５は、約９００ｇの粉体を保持するためには１５００〜３０００ｃｍ３の容量であることが好ましく、本実施例においては２０００ｃｍ３の容量の加圧ホッパを用いた。また、導入圧は、１０〜１５０ｋＰａが好ましく、より好ましくは３５〜１２０ｋＰａ、特に好ましくは３５〜１００ｋＰａである。尚、加圧時の加圧ホッパの内圧は、上記の導入圧に１０１．３ｋＰａ（大気圧）を加えた圧となる。また、加圧ホッパ５の上部には円筒状の粉体導入口５−１が設けられており、その内側に粉体導入バルブ１０を設けている。なお、粉体導入口５−１と、粉体貯留容器１の開口部１−１とは接続せずに離間している。これは、加圧ホッパ５の重量をロードセル１６によりモニターしているためで、重量を精度良く検知するためには、粉体導入口５−１と開口部１−１とを離間させることが必要である。加圧ホッパ５に粉体４を供給する際に、粉体４が前記離間部から飛散することを防止するため、粉体導入開口部５−１を開口部１−１よりも太くし、開口部１−１の先端の一部を粉体導入開口部５−１に挿入する構成としても良い。
【００７１】
また、加圧ホッパ５の天面部には加圧バルブ１２を介しコンプレッサ６が設けられている。  本実施例において、コンプレッサ６は加圧ホッパ５の天面から接続しているが、加圧ホッパ５内の粉体層の表面が低い場合は、前記表面よりも高くなる位置の加圧ホッパ５の側面に設けてもよい。
【００７２】
更に、加圧ホッパ５の側面下部には加圧ホッパ５の重量を検知するロードセル１６が設けられており、ロードセル１６により加圧ホッパ５内の粉体４の量を検知している。
【００７３】
更に、加圧ホッパ５の円錐形状の最下端には粉体排出開口部（排出部）５−２が設けられており、粉体排出開口部（排出部）５−２と搬送路としての搬送チューブ９とが接続されている。その結果、粉体４は加圧ホッパ５内にて、加圧エアーにより押し出され、粉体排出開口部５−２から搬送チューブへと搬送される。粉体排出開口部５−２の径は、粉体搬送チューブ９の径と略等しくしている（外径８ｍｍ程度）。
【００７４】
次にコンプレッサ６の構成について説明する。
コンプレッサ６は加圧ホッパ５に設定圧力までの圧力を与える装置であり、付属の圧調整手段（不図示）により、設定圧力を調整できるものを用いている。
コンプレッサ６は加圧バルブ１２を介して、加圧ホッパ５の天面部分に接続している。また、コンプレッサ６から注入する空気を加湿空気とすることで、特に静電式複写機若しくはプリンター等の画像形成装置の現像装置に用いられる現像剤の場合、搬送に伴い高まる現像剤の静電気量の増加を抑制することができる。
【００７５】
次に、駆動制御装置８の構成について説明する。
駆動制御装置８は本実施例においては粉体貯留容器１からの粉体４の搬送を制御している。即ち、先ず、駆動制御装置８から駆動手段３へ駆動開始の信号が送られる。すると、駆動手段３は駆動を開始し、粉体貯留容器１内の粉体４の搬送を開始する。その後、粉体４が搬送され加圧ホッパ５内の重量が所定量に達したら、駆動制御装置８から駆動手段３へ停止信号が送られ、粉体４の搬送が停止される。この制御により、加圧ホッパ５内の粉体４の重量をある程度一定にすることで、その結果、加圧ホッパ５内の粉体４の密度をある程度一定にすることができる。密度を一定とすることで、結果的には被充填容器１４への充填量の精度が向上する。なお、本実施例において、充填前の加圧ホッパ５内の粉体４の充填量を約９００ｇとし、その内の４００ｇを被充填容器１４に充填する。また、加圧ホッパへの導入圧は４０ｋＰａとした。
【００７６】
次にロードセル１６について説明する。
本実施例においてロードセル１６は加圧ホッパ５の重量を検知するものであり、充填前には加圧ホッパ内の粉体４の充填量を、充填時においては被充填容器１４への粉体４の充填量を検知している。
【００７７】
充填時において、ロードセル１６は加圧ホッパ５の充填開始時の重量と終了時の重量差を検知し、充填量の制御を行っている。即ち、加圧ホッパ５内に所定の圧力が導入されると、内圧計１５から粉体排出バルブ１３へ信号が送られ、粉体排出バルブ１３は開き、充填が開始される。その後、加圧ホッパ５の初期重量からの重量差に基づき、被充填容器１４に所望の充填量粉体が充填されたことをロードセル１６が検知した後、ロードセル１６から粉体排出バルブ１３に停止信号が送られ、粉体バルブ１３が閉じられる。
【００７８】
なお、１回の粉体排出バルブ１３の開閉制御で充填すると充填に要する時間を短くできるという利点があるが、充填精度を高めるためには、充填の途中で、排出部からの粉体の排出量を一旦減らす或いは充填を停止する工程を行ったほうがよい。より好ましくは、０．５秒以上排出を停止することである。但し、充填に要する時間を短縮するという観点から停止時間は１．０秒以下であることが好ましい。所定量に達する前に粉体バルブを０．５秒程度閉じ、再度開けて残りを充填するといった方法で充填を行う場合には、粉体を一旦落ち着かせることに加えて、再開後の２段目の充填が低い圧力でゆっくりと行われるようになるため、充填精度を向上させることができる。
【００７９】
なお、本実施例においては４００ｇの粉体を充填するのに３５０ｇを１段目に充填し、０．５秒閉じた後、残りの５０ｇ充填した。その結果、１回の充填では達成できなかった充填量精度４００ｇ±３ｇ（３９７ｇ〜４０３ｇ）を達成することができた。
【００８０】
そして、ロードセル１６により、所定量粉体４が充填されたと検知され、粉体排出バルブ１３が閉じられる。その後、粉体導入バルブ１０が開かれ、駆動制御装置８から駆動手段３へと駆動開始の信号が行き、粉体貯留容器１から加圧ホッパ５への粉体４の再供給が開始され、次の充填が開始されるのである。
【００８１】
次に搬送チューブ９の構成について説明する。
搬送チューブ９は、加圧ホッパ５の排出部に連結され、被充填容器１４へ粉体を搬送する搬送路となるものであり、本実施例においては、内径６ｍｍ、外形８ｍｍのシリコーン樹脂製のチューブを用いた。加圧ホッパ５から押し出された粉体４は搬送チューブ９を通って被充填容器１４へ搬送される。本チューブを採用することで、加圧ホッパ５に対する被充填容器１４の位置を自由に配置することができる。
【００８２】
次に粉体排出バルブ１３の構成について説明する。
粉体バルブ１３は内圧計１５からの信号でバルブを開け、ロードセル１６からの信号でバルブを閉じる。粉体バルブ１３の構成は電磁弁であり、搬送チューブ９を挟んでつぶすことで閉じ、解除することで開けるという制御をしている。なお、本実施例においては、加圧ホッパ５の排出開口部５−２の付近に粉体バルブ１３を設けた構成を示したが、搬送チューブ９の被充填容器１４側に設けても良い。また、本実施例においては、搬送チューブ９を用いて被充填容器１４内に粉体を充填する形態としたが、加圧ホッパ５の排出部にそのまま被充填容器を接続する形態であってもよい。その場合には、加圧ホッパ５の排出部に排出バルブを設け、加圧ホッパ内の加圧状態及び粉体の排出を制御する。
【００８３】
次に被充填容器１４の構成について説明する。
被充填容器１４には搬送チューブ９が接続する部分が設けられており、その部分から被充填容器１４内に粉体４が充填される。なお、充填終了後は搬送チューブ９を被充填容器１４から取り外し、被充填容器１４の充填に使用した穴部をキャップにより封止したり、別部材を接着したり、若しくはライトガイド等の機能部材を溶着して封止する。
【００８４】
最後に粉体４について説明する。
本発明の粉体充填装置及び粉体充填方法で充填される粉体４としては、例えば、電子写真画像形成装置に用いられる現像剤を挙げることができる。特に、非磁性一成分現像剤を充填する場合に好適に用いられる。
本現像剤の如き粉体としては、少なくともカーの噴流性指数が４０以上であることが好ましく、より好ましくは６０以上であり、更に好ましくは８０以上である。
【００８５】
以下、カーの流動性指数及びカーの噴流性指数の測定方法について述べる。
カーの流動性指数及び噴流性指数は、パウダーテスターＰＴ−Ｒ型（ホソカワミクロン株式会社製）を用い、「改訂  増補  粉体物性図説（粉体工学会  日本粉体工業技術協会編）」１５１〜１５５頁に記載の方法に準じて測定されるものである。その具体的方法は以下の通りである。
（カーの流動性指数の測定方法）
下記の４項目に関する測定を行い、表１に示す換算表に基づき、各々の指数を算出する。その合計値を流動性指数とする。
Ａ）安息角
Ｂ）圧縮度
Ｃ）スパチュラ角
Ｄ）凝集度
【００８６】
【表１】
0005539450.tif 000002
【００８７】
Ａ）安息角測定方法
直径８ｃｍの円板上に漏斗を介して粉体を落下させ、形成された円錐状の堆積層の角度を、分度器を用いて直接測定する。その際の現像剤の供給は、漏斗の上に目開き６０８μｍ（２４メッシュ）の篩いを配置し、その上に粉体を乗せ、振動を加え漏斗へ供給する。
【００８８】
Ｂ）圧縮度測定方法
圧縮度Ｃは下記式により算出する。
Ｃ＝［（ρＰ−ρＡ）／ρＰ］×１００
ここで、ρＡは嵩密度であり、直径５．０３ｃｍ、高さ５．０３ｃｍの円筒容器へ現像剤を目開き６０８μｍ（２４メッシュ）の篩いを通して上方から均一に供給し、上面をすり切って秤量することによりρＡを得る。
ρＰはタッピング密度であり、上記ρＡ測定後円筒状のキャップをはめ、この上縁まで粉体を加えてタップ高さ１．８ｃｍのタッピングを１８０回行う。終了後、キャップを外して容器の上面で粉体をすり切って秤量し、この状態の密度をρＰとする。
【００８９】
Ｃ）スパチュラ角測定方法
幅２２ｍｍ×長さ１２０ｍｍの金属製のスパチュラを上下に昇降する受け皿のすぐ上に水平にセットし、その上に目開き６０８μｍ（２４メッシュ）の篩を通過させた粉体を堆積させる。十分に堆積させた後、受け皿を静かに下げ、その時のスパチュラ上に堆積した粉体の側面の角度をＡとする。次にスパチュラを支持するアーム上に重錐落下による衝撃を一回加えて再び測定した角度をＢとする。上記ＡとＢの平均値（（Ａ＋Ｂ）／２）をスパチュラ角とする。
【００９０】
Ｄ）凝集度測定方法
測定は３種類の目開きの篩を目開きの粗い方から上、中、下段に重ね、その上に２ｇの粉体を設置し、１ｍｍの振幅で振動を加えた後の篩上の残存量から凝集度を算出する。用いる篩は嵩密度の値により決定する。嵩密度が０．４ｇ／ｃｍ３未満の場合には、目開き３５５μｍ（４０メッシュ）、２６３μｍ（６０メッシュ）、１５４μｍ（１００メッシュ）の篩を使用する。嵩密度が０．４ｇ／ｃｍ３以上０．９ｇ／ｃｍ３未満の場合には、目開き２６３μｍ（６０メッシュ）、１５４μｍ（１００メッシュ）、７７μｍ（２００メッシュ）の篩を使用する。嵩密度が０．９ｇ／ｃｍ３以上である場合には、目開き１５４μｍ（１００メッシュ）、７７μｍ（２００メッシュ）、４３μｍ（３２５メッシュ）の篩を使用する。
その際の振動時間Ｔ（ｓｅｃ）は、下記式より決定される。
Ｔ＝２０＋｛（１．６−ρW）／０．０１６｝
ρＷ＝（ρＰ−ρＡ）×（Ｃ／１００）＋ρＡ
凝集度は上、中、下段の振動後の残存量ｗ１、ｗ２、ｗ３を測定し、下記式により求める。
Ｃ０＝ｗ１×１００×（１／２）
＋ｗ２×１００×（１／２）×（３／５）
＋ｗ３×１００×（１／２）×（１／５）
【００９１】
［カーの噴流性指数測定方法］
下記の４項目に関する測定を行い、表２に示す換算表に基づき、各々の指数を算出する。その合計値を噴流性指数とする。
Ｅ）流動性
Ｆ）崩壊角
Ｇ）差角
Ｈ）分散度
【００９２】
【表２】
0005539450.tif 000003
【００９３】
Ｅ）流動性
流動性は、流動性指数を用いて、指数を求める。
【００９４】
Ｆ）崩壊角
崩壊角は、安息角を測定した後に、注入安息角ベースを乗せた短形バットに重錐落下による一定の衝撃を与えて、堆積層を崩壊させ、崩壊後の斜面の角度を崩壊角とする。
【００９５】
Ｇ）差角
安息角と崩壊角の差を差角とする。
【００９６】
Ｈ）分散度
図８に示すように、内径９８ｍｍ、長さ３４４ｍｍのガラス円筒２１を通して上方に設置されたホッパから１０ｇの粉体を一度に落下させて時計皿２２の上にたまった量ｗ（ｇ）を測定して、下記式より求める。
分散度（％）＝｛（１０−ｗ）／１０｝×１００
なお、これらの物性の測定は、相対湿度が５０％、温度が２０℃の環境下で行うこととする。
【００９７】
上記に示した粉体充填装置を用いることで、加圧ホッパ５内の粉体４の流動性を必要以上に高めることなく粉体４の充填を行えるため、従来の粉体層下側から気体を導入させて充填する装置と比較してより高密度な状態での粉体搬送が可能となる。その結果、高密度な充填、及び充填時間の短縮が可能となる。
【００９８】
また、本構成では、加圧ホッパ５と被充填容器１４とを搬送チューブ９で接続していることから、加圧ホッパ５と被充填容器１４との位置関係を自由に配置できる。更には、加圧ホッパ５内を加圧して粉体４を搬送するため、加圧ホッパ５よりも高い位置に被充填容器１４を配置することが可能となる。
従って、充填装置としては、よりコンパクトな設計が可能となり、充填方法としては、作業者が充填しやすい配置が可能となり、両者を両立させ得る充填装置、及び充填方法とすることができる。
【００９９】
（実施例２）
次に、第２の実施例について説明する。
図２に第２の実施例に係る充填装置の一例を示す。図２において、粉体貯留容器１、加圧ホッパ５、コンプレッサ６、駆動制御装置８、搬送チューブ９、粉体導入バルブ１０、加圧バルブ１２、粉体排出バルブ１３、内圧計１５、ロードセル１６等は実施例１と同じ構成であるので説明は省略する。尚、粉体４としては、実施例１で述べたものと同じ物を用いることができる。
第２の実施例に係る充填装置の特徴的な部分は、補助容器７及び補助容器用バルブ１１を加圧ホッパ５に連結させた点である。
【０１００】
補助容器７の構成について図２を用いて説明する。
図２に示すように補助容器７は加圧ホッパ５の天面部に接続されている。この目的は、補助容器７側に粉体４を入り込ませないようにするためであり、加圧ホッパ５内の粉体層の表面が低い場合は、表面よりも高くなる位置の加圧ホッパ５の側部円筒面に設けてもよい。
また、補助容器７の接続部に空気は通過できるが粉体は通過できないフィルター７−１を設けている。フィルター７−１を設けることで、補助容器７内への粉体４の入り込みを防止することができる。補助容器７側に粉体４が入り込むと、その粉体は被充填容器１４に搬送されないとともに、補助容器７の容積を減らす結果となり好ましくない。但し、フィルター７−１は本充填装置に必須な構成ではなく、無くてもよい。フィルターとしては、特に限定されるものではなく、空気と粉体とを分けることができるものであれば良い。
また同様に、補助容器７の接続部を粉体層の表面よりも常に上になる位置に設けることによって、補助容器７内の加圧エアーを、粉体を排出開口部５−２に対し後ろ側から押し出すように作用させることができ、補助容器７の機能を十分に果たすことができる。
【０１０１】
本発明の粉体充填装置においては、加圧ホッパ５への導入圧力を一定として考えると、粉体４の搬送量は加圧ホッパ５の容積に依存する。粉体４が静電式複写機若しくはプリンター等の画像形成装置の現像装置に用いられる現像剤の場合、製品の仕様により製品毎に充填量がそれぞれ異なる。それら充填量の異なる製品群に対応するべく、加圧ホッパ５に補助容器用バルブ１１を介して補助容器７を接続している。即ち、充填量の多い製品に粉体４を充填する際には補助容器用バルブ１１を開放することで、補助容器７の内容積まで使用することができ、見かけ上加圧ホッパ５の容積を大きくできる。そのため、加圧ホッパ５内の導入圧力を同じに設定しても、結果として搬送できる粉体４の量をふやすことができる。
また、補助容器７の容積が可変とするとさらに汎用性が向上でき、より好適な構成にすることができる。
【０１０２】
尚、導入圧力を高めることで粉体４の搬送量を増やすこともできるが、導入圧力を著しく高めると粉体４の時間当たりの搬送量が多くなり、その結果、粉体４の充填量の制御が困難となり、充填量の精度が低下してしまう。
また、一方で導入圧力を低くすると、粉体４の時間当たりの搬送量が少なくなりすぎて、充填時間の延長を招く結果となる。
即ち、充填量の精度・充填時間の最適化を行うには、注入圧力をある一定の範囲内に調整することが好ましく、その場合、加圧ホッパ５の容積を可変としなければ、粉体４の充填量を大きく変えることができなくなる。
そのため補助容器７を設けることで、加圧ホッパ５内の容積を大きさを見かけ上大きくすることができ、その結果、種々の充填量に対応し得る充填装置とすることができ、且つ、高精度の充填を安定して行うことができる。
【０１０３】
本実施例においては、充填前の加圧ホッパ５内の粉体４の充填量を約９００ｇとし、その内の６００ｇを被充填容器１４に充填する。また、加圧ホッパとして容積が２０００ｃｍ３のものを用い、補助容器７として容量が１０００ｃｍ３のものを用い、補助容器と連結された加圧ホッパへの導入圧は４０ｋＰａとした。６００ｇの粉体を充填するのに５５０ｇを１段目に充填し、０．８秒閉じた後、残りの５０ｇ充填した。その結果、充填量精度６００ｇ±３ｇ（５９７ｇ〜６０３ｇ）を達成することができた。
【０１０４】
（実施例３）
次に、第３の実施例について説明する。
図３に第３の実施例に係る充填装置の一例を示す。図３において、粉体貯留容器１、加圧ホッパ５、コンプレッサ６、駆動制御装置８、搬送チューブ９、粉体導入バルブ１０、加圧バルブ１２、粉体排出バルブ１３、内圧計１５、ロードセル１６等は実施例１と同じ構成であるので説明は省略する。尚、粉体４としては、実施例１で述べたものと同じ物を用いることができる。
【０１０５】
第３の実施例に係る充填装置の特徴的な部分は、被充填容器内に粉体を送り込む排出部に連結された搬送路（搬送チューブ９）の後端部が、被充填容器の粉体収納部に充填された粉体層の表面形状として求められる形状と実質的に等しい形状を有している脱気フィルターを有する脱気装置１７で形成されていることである。尚、図３では、搬送チューブの後端部に後述の脱気装置を設け、該脱気装置の形状を所望の粉体層の表面形状とした例が記載されているが、被充填容器の粉体層の表面を成形するためだけであれば、脱気の機構を有さないものであっても良い。また、図３の如く、搬送チューブ９が連結されている必要はなく、加圧ホッパ５の排出部の後端部が、そのまま脱気装置を有する構成であっても良い。
このような粉体充填装置を用いて、粉体の充填を行う場合には、被充填容器１４としては、蓋１４−１と粉体収納部１４−２から構成されたものが用いられる（図５参照）。
【０１０６】
充填時においては、被充填容器の蓋１４−１を外して、被充填容器１４の粉体収納部１４−２に充填された粉体層の表面形状として求められる形状と実質的に等しい形状を有している該後端部を、粉体収納部１４−２に接合し、粉体の充填が行われる。
【０１０７】
次に、脱気装置１７の構成について図４を用いて説明する。
脱気装置１７は、脱気装置枠体１７−１、粉体導入部１７−２、蓋形状フィルター（脱気フィルター）１７−３（フィルター凹部１７−６、フィルター凸部１７−７）、負圧接続部１７−４、脱気パッキン１７−５とを有する。
脱気装置枠体１７−１は、被充填容器１４の蓋１４−１と粉体収納部１４−２との接合部に沿った形状をしており、粉体収納部１４−２に対して上方から嵌合する。なお、嵌合部には嵌合状態を密にする脱気パッキン１７−５が設けられている。脱気装置枠体１７−１の接合部と反対側には負圧接続部１７−４が設けられ、この部分と負圧源とが接続されており、脱気が行われる。
また、粉体導入部１７−２は本実施例においては中央部に１ヶ所設けているが、充填速度向上のため、粉体導入部１７−２部を複数設けても良いし、また、位置についても中央部ではなく端部であっても良い。
更に蓋形状フィルター１７−３については、五層の金属焼結フィルターを使用し、その目開きは粉体４と接する側から１層目：縦、横ともに１５０μｍ（１００メッシュ）、２層目：縦７．５μｍ（２０００メッシュ）、横１０．７μｍ（１４００メッシュ）、３層目：縦、横ともに１５０μｍ（１００メッシュ）、４層目：縦１４００μｍ（１２メッシュ）、横２３４μｍ（６４メッシュ）、５層目：縦１４００μｍ（１２メッシュ）、横２３４μｍ（６４メッシュ）といったフィルターを用いた。但し、蓋形状フィルター１７−３の構成については上記構成に限定するものではなく、粉体４を通過せずに気体のみを通過できる構成であれば良い。
このような脱気装置１７を用いることで、主に被充填容器１４内にて粉体層に含まれた気体を脱気することができ、その結果、粉体４を高密度に充填できる。
【０１０８】
次に蓋１４−１の接合について図５を用いて説明する。
粉体４が粉体収納部１４−２に所定量充填されたことが検知されたら、粉体排出バルブ１３を閉じて粉体４の排出を止める。その後、脱気装置１７は粉体収納部１４−２から外され、別途用意された蓋１４−１と粉体収納部１４−２とが接合される。例えば、この蓋１４−１と粉体収納部１４−２との接合は、公知の手段である超音波溶着等により行われる。
【０１０９】
また、脱気装置１７を用いることで、粉体収納部１４−２に充填した粉体層の表面形状を蓋１４−１の内面側形状と実質的に等しい形状に容易に成形できる。凹部や凸部を有する蓋を用いる場合には、粉体収納部１４−２に充填された粉体層の表面形状を成形しておくことが好ましい。例えば、蓋１４−１に凹部１４−１−１がある場合には、蓋形状フィルター１７−３に前記凹部に合わせた凹部１７−６を設けることで、その凹部にまで粉体を充填可能となり、更に多くの粉体を充填することが可能となる。また、蓋１４−１に凸部１４−１−２がある場合においては、蓋形状フィルター１７−３に前記凸部に合わせた凸部１７−７を設けることで、次工程である蓋１４−１を載せて接合する工程において、蓋１４−１を載せることに伴う粉体４の飛散を少なくすることができる。なお、凸部１７−７についてはフィルター１７−３を加工して設けてもよく、脱気枠体１７−１にフィルター機能を有さない凸部を設けても良い。
【０１１０】
図５には蓋１４−１の中央部に凹部１４−１−１がある構成を示している。このように蓋１４−１に凹部１４−１−１がある構成においては、凹部１４−１−１に十分に充填を行うことは困難であるが、本構成のように、蓋形状フィルター１７−３に凹部１４−１−１に実質的に合わせた凹部１７−６を設けることで、脱気により粉体４を蓋形状フィルター１７−３の形状に成形できるため、凹部１４−１−１にも十分に充填できる。
【０１１１】
一方、蓋１４−１の側端部には凸部１４−１−２が設けてある。このように蓋１４−１の側端部に凸部１４−１−２が設けてある構成においては、蓋１４−１を粉体収納部１４−２に装着する工程において、蓋１４−１の凸部１４−１−２により粉体４が押し出され、粉体４の飛散が発生しやすい。しかしながら、脱気装置１７に蓋１４−１に合わせた凸形状１７−７を設けることで、蓋１４−１の凸部１４−１−２に対応する部分の粉体４を予め除くことができ、その結果、粉体４の飛散を軽減することができる。
【０１１２】
即ち、粉体４の飛散を軽減することで粉体４のムダを防止でき、更には蓋１４−１と粉体収納部１４−２との接合部への粉体４の巻き込みを防止でき、その結果、蓋１４−１と粉体収納部１４−２との接着の安定性が向上させることができる。
【０１１３】
なお、本実施例において、負圧源の負圧力は−５〜−１０ｋＰａ程度が好ましい。前記脱気装置１７を用いて脱気処理を行うことで、単位容積あたりの粉体の充填量を、０．３５ｇ／ｃｍ３から０．５０ｇ／ｃｍ３に向上させることができた。即ち、１０００ｃｍ３の容積の被充填容器においては、粉体の充填量を３５０ｇから５００ｇに増量することができた。
【０１１４】
（実施例４）
次に第４の実施例について説明する。
図６に第４実施例の充填装置の一例を示す。図６において、粉体貯留容器１、加圧ホッパ５、コンプレッサ６、搬送チューブ９、粉体導入バルブ１０、加圧バルブ１２、粉体排出バルブ１３、内圧計１５、ロードセル１６等は実施例１と同じ構成であるので説明は省略する。尚、粉体４としては、実施例１で述べたものと同じ物を用いることができる。
第４の実施例に係る充填装置の特徴的な部分は、加圧ホッパ５の下方円錐形状部の周面に脱気装置１８を設けた点である。
【０１１５】
脱気装置１８の構成について図７を用いて説明する。
脱気装置１８は、脱気装置枠体１８−１、フィルター（脱気フィルター）１８−２、負圧接続部１８−３、脱気バルブ１８−４とを有する。
本実施例においては、脱気フィルター１８−２として、実施例３で説明した脱気装置１７のフィルターと同様の五層の金属焼結フィルターを使用したが、本フィルターの構成についても上記構成に限定するものではない。脱気フィルター１８−２としては、粉体４を通過せずに気体のみを通過できるものであれば良い。
脱気バルブ１８−４についても、気密状態を確保できるバルブであれば特に限定するものではなく、本実施例においてはピンチバルブを用いた。
【０１１６】
次に本装置を用いた充填方法について説明する。
粉体貯留容器１に貯留された粉体４は搬送手段２によって、下方に設けた加圧ホッパ５へ搬送される。所定量の粉体４が加圧ホッパ５内に搬送された後、脱気バルブ１８−４が開き、加圧ホッパ５内の粉体４の脱気が行われる。なお、脱気のタイミングは加圧ホッパ５に粉体４を搬送している段階に行っても良い。
所定時間脱気した後、脱気バルブ１８−４、粉体導入バルブ１０が閉じられ、加圧ホッパ５内が気密となり、その後、コンプレッサ６と加圧バルブ１２により、加圧ホッパ５内が加圧される。内圧計１５により、加圧ホッパ５内が所定圧に達したことが検知されると、信号が粉体排出バルブ１３に送られ、粉体排出バルブ１３が開かれ、粉体４の充填が開始される。
なお、以後の制御については、第１の実施例と同じであるので、説明は省略する。
上記に述べた脱気装置１８を用いる場合、圧力−５〜−１０ｋＰａ程度で脱気を行うことが好ましい。
【０１１７】
本実施例においては、脱気装置１８を用いて−１０ｋＰａで脱気処理を行った後、加圧ホッパに導入圧４０ｋＰａを加え、実施例１と同様にして充填を行うことで、搬送チューブ９から排出される粉体の見かけ嵩密度を、脱気処理を行わない場合の見かけ嵩密度０．３５ｇ／ｃｍ３から０．４０ｇ／ｃｍ３に向上させることができた。
【０１１８】
（実施例５）
次に、第５の実施例について説明する。
図９に第５の実施例に係る充填装置の一例を示す。図９において、粉体貯留容器１、加圧ホッパ５、コンプレッサ６、駆動制御装置８、搬送チューブ９、粉体導入バルブ１０、加圧バルブ１２、粉体排出バルブ１３、内圧計１５、ロードセル１６等は実施例１と同じ構成であるので説明は省略する。尚、粉体４としては、実施例１で述べたものと同じ物であっても良いが、本実施例においては磁性１成分トナーを用いた。
第５の実施例に係る充填装置の特徴的な部分は、加圧ホッパと前記被充填容器との間に、前記粉体を貯留する貯留部が設けられた点である。
【０１１９】
次に貯留部１９の構成について説明する。
貯留部１９は、貯留部枠体１９−１、貯留部フィルター１９−２、接続部１９−３、シャッター１９−４、貯留部粉体排出口１９−５とを有する。なお貯留部１９は内径１００ｍｍの円筒形状であり、貯留部粉体排出口１９−５も内径１００ｍｍである。一方、対応する被充填容器１４は内径１２０ｍｍの円筒形状を有している。
本実施例においては、貯留部フィルター１９−２として、実施例３で説明した脱気装置１７のフィルターと同様の五層の金属焼結フィルターを使用したが、本フィルターの構成についても上記構成に限定するものではない。貯留部フィルター１９−２としては、粉体４を通過せずに気体のみを通過できるものであれば良い。
シャッター１９−４は、スライドして貯留部１９の下方に設けられた貯留部粉体排出口１９−５を封止状態と開封状態とに制御する。
【０１２０】
次に本装置を用いた充填方法についても図９を用いて説明する。
粉体４は加圧ホッパ５内に注入された空気圧により、粉体排出バルブ１３を開放することで搬送チューブ９を経て貯留部１９に搬送される。このとき、貯留部１９の貯留部粉体排出口１９−５はシャッター１９−４により気密に封止されているため、粉体４は貯留部１９に粉体の飛散などを起こすことなく充填できる。貯留部１９に設けられた接続部１９−３を負圧源に接続することで、貯留部フィルター１９−２を介して貯留部１９内を脱気しながら粉体４の充填が行える。従って、粉体４は貯留部１９の充填されるともに脱気され、その結果、粉体４の見かけ密度は高まり、その体積は減少する。一方、その間も搬送チューブ９を経て粉体４は貯留部１９に充填され続けるため、粉体４の体積が減少したその減少分にも即座に充填が行え、その結果、粉体４を高密度に、且つ、早く充填できるのである。なお、図９では、貯留部フィルター１９−２と接続部１９−３とにより貯留部内を脱気した例を示しているが、貯留部１９内の空気を抜くだけであれば、接続部１９−３を有さないものであっても良い。この場合、貯留部１９内は強制的に脱気されることはないが、加圧ホッパ５からの圧力により、粉体４は貯留部フィルター１９−２に押し付けられるように充填され、比較的高密度な状態で充填できる。
【０１２１】
次に貯留部１９に充填した粉体４を被充填容器１４に充填する状況を図１０Ａ及び１０Ｂを用いて説明する。所定量粉体４が充填されたことが検知された後、粉体バルブ１３が閉じられる。その時の貯留部１９の状態が図１０Ａである。その後、シャッター１９−４を開封することで、貯留部１９内の粉体４が被充填容器１４へ充填される。なお、シャッター１９−４の開封と共に、接続部１９−３を加圧源に接続し貯留部フィルター１９−２を介し貯留部９に空気を逆に注入しても良い。空気を注入することで、負圧により貯留部フィルター１９−２の表面に付着していた粉体４は貯留部フィルター１９−２から剥がされ、その結果、貯留部フィルター１９−２に付着し、残留する粉体４を低減させることができる。また、更には貯留部フィルター１９−２の目詰りを防止でき、その結果、貯留部フィルター１９−２の寿命の延長できる。また、更には貯留部フィルター１９−２の通気性能を維持することができ、その結果、充填精度を良化でき、また、長期にわたる充填の安定化を図ることができる。なお、空気を注入の無くした場合、貯留部１９への充填を繰り返し行うと、たまに、今まで出来ていた充填量の充填が途中で止まって出来なくなる現象が見られた。更に、その状態で貯留部フィルター１９−２を使用し続けると、貯留部フィルター１９−２の目に完全に粉体４が詰まってしまい、空気で洗浄しても粉体４が抜けなくなってしまう。その状態となると、前記貯留部フィルター１９−２を交換する必要があり、結果として充填後に貯留部フィルター１９−２に空気の注入を行うことで、貯留部フィルター１９−２の寿命が延長できるのである。
【０１２２】
シャッター１９−４の開封とともに、粉体４は貯留部１９から被充填容器１４へ重力により落下し充填される。その時の充填状況を観察すると、粉体４は貯留部での締め固められた状態のまま落下するため、落下時に空気をまき込みずらく、その結果、嵩密度を低下させずに被充填容器１４に充填される。その時の貯留部１９と被充填容器１４の状態が図１０Ｂである。なお、この充填時に被充填容器１４側に振動をかけると、粉体４の粉面が平らにできるため、蓋の装着時における粉体４の飛散を防止でき、更には充填率の向上も見込める。
【０１２３】
また、貯留部１９の内径が１００ｍｍであるのに対し、被充填容器１４の内径及び充填口の内径は１２０ｍｍであるため、貯留部１９から被充填容器１４へ粉体４を充填する際、被充填容器１４の外への飛散を抑制できる。なお、貯留部１９と被充填容器１４との接合部をシールするシール部材を貯留部１９側、又は、被充填容器１４側に別途設けてもよい。そして、粉体４が十分に被充填容器１４に充填された後、蓋１４−１を接着することにより封止し、被充填容器１４への充填が完了となる。この状況を示したのが図１１である。
【０１２４】
上記構成において、内周１００ｍｍの周面全域にフィルターを設けた高さ４１０ｍｍ、内容積３２００ｃｍ３の貯留部１９を設けた充填装置を用い、磁性１成分トナーを用いて充填を行ったところ、貯留部１９内での充填量は２３００ｇ〜２３７０ｇであり、単位容積あたりの充填量は約０．７２ｇ／ｃｍ３〜０．７４ｇ／ｃｍ３であった。また、被充填容器１４として内径１２０ｍｍ、高さ３００ｍｍ、内容積３３９０ｃｍ３の円筒状の容器を用いた場合、被充填容器１４へ３００ｍｍ落下させて充填した後においても単位容積あたりの充填量で約０．６８ｇ／ｃｍ３〜０．７０ｇ／ｃｍ３で充填することができた。なお、充填は、加圧ホッパ４への導入圧を１００ｋＰａ、貯留部１９の脱気圧を−２０ｋＰａとし、搬送チューブは、内径１５ｍｍのシリコーン樹脂製のものを用いて行った。
【０１２５】
一方、貯留部１９内を脱気しなかった場合であっても、貯留部１９における充填量は約２２４０ｇであって、貯留部１９における単位容積あたりの充填量は約０．７０ｇ／ｃｍ３であった。
【０１２６】
また、上記の如くにして被充填容器に充填された磁性１成分トナーを目開き３８μｍ（４００メッシュ）の篩いを通したところ、充填の前後で篩上に残る粒子数は、貯留部を経由させずに充填を行った場合に比べて増加傾向は見られなかった。
【０１２７】
尚、本実施例５においては、実施例１の如き充填装置において貯留部を設けた構成としたが、実施例２乃至４の如き構成を有する充填装置に貯留部を設ける構成とすることもできる。
【０１２８】
（実施例６）
次に、第６の実施例について説明する。
第６の実施例においては、図１の搬送チューブ９の後端部に図１２に示される被充填容器を、被充填容器粉体充填口よりも上方に被充填容器脱気部がくるように接続したことを特徴とする。
【０１２９】
先ず、被充填容器１４の構成について図１２を用いて説明する。
被充填容器１４には、粉体を収容する粉体収容部２０と、内部粉体を撹拌搬送する搬送部材２１、搬送チューブとの接続部が設けられた被充填容器粉体充填口２２が設けられており、前記被充填容器粉体充填口２２から粉体収容部２０内に粉体４が充填される。また粉体４を充填する際には、粉体収容部２０からの粉体４の漏れが無いように、被充填容器粉体充填口２２、脱気部１７は不図示のシール材等で隙間は完全に密閉された状態であることが好ましい。また、図示した搬送部材２１の構成については特に制限は無く、被充填容器が自転や公転することによって、内部の粉体を搬送するように、粉体収容部２０の内壁にらせん状の溝（不図示）が設けられていても良い。
【０１３０】
続いて、図１３を用いて、被充填容器脱気部１７の構成について説明する。
被充填容器１４の粉体収容部２０への粉体４の充填が行われる搬送チューブ９に接続された被充填容器粉体充填口２２よりも上方に被充填容器脱気部１７がくるようにして充填は行われる。図１３に示すように被充填容器脱気部１７は主に、粉体４を遮断し粉体収容部２０内の気体を通過可能な被充填容器脱気フィルター１７−１と、被充填容器脱気フィルター１７−１と一体化し、粉体収容部２０に接続するための枠体１７−２、粉体収容部２０と被充填容器脱気部１７との接続部からの粉体４の漏れを防ぐシール材１７−３によって構成される。すなわち、被充填容器脱気部１７に被充填容器脱気フィルター１７−１を密閉した状態で設けることにより、粉体収容部２０内の気体のみを確実に脱気できる。
【０１３１】
粉体収容部２０において、被充填容器粉体充填口２２よりも上方に被粉体容器脱気部１７を配置することで、脱気をスムーズに行うことができ、粉体４の充填密度を高めることが可能となる。また、粉体収容部２０の鉛直方向下端部に被充填容器粉体充填口２２を接続し、前記被充填容器粉体充填口２２に対向する粉体収容部２０の鉛直方向上端部に被充填容器脱気部１７を接続することがより好ましく、本実施例においては、このような構成で粉体の充填を行った。
【０１３２】
本実施例においては、被充填容器脱気フィルター１７−１として、実施例３で説明した脱気装置のフィルターと同様の五層の金属焼結フィルターを使用したが、本フィルターの構成については上記構成に限定するものではない。被充填容器脱気フィルター１７−１としては、粉体４を通過せずに気体のみを通過できるものであれば良い。尚、本実施例においては、脱気装置を用いなかったが、被充填容器脱気フィルターに脱気装置を接続し、積極的に脱気することもできる。
【０１３３】
本実施例においては、加圧ホッパへの導入圧を５０ｋＰａとして、被充填容器内を脱気しながら、被充填容器粉体充填口より磁性１成分トナーの充填を行ったところ、０．７０ｇ／ｃｍ３の高密度な充填をスムーズに行うことができた。
【０１３４】
尚、本実施例６においては、実施例１の如き充填装置において被充填容器を変更した構成としたが、実施例２乃至４の如き構成を有する充填装置において被充填容器を変更した構成とすることもできる。
【０１３５】
（実施例７）
次に、第７の実施例について説明する。
第７の実施例においては、図１の搬送チューブ９の後端部に、図１５に示される被充填容器脱気部を装着した図１４に示される被充填容器を接続したことを特徴とする。
【０１３６】
先ず、被充填容器１４の構成について図１４、図１５を用いて説明する。
図１４に示すように被充填容器１４には、粉体収容部２０と、粉体収容部２０の上方から下方へ延在する充填補助管２９、封止キャップ３０が設けられている。また、粉体収容部２０内の不図示の規制部によって、充填補助管２９の下端部２３と粉体収容部２０の底部とは、１〜１２０ｍｍの距離を有して保持されることが好ましく、より好ましくは１５〜８５ｍｍである。この範囲内である場合に、特に良好に粉体の飛散の抑制とスムーズな充填を両立できる。
【０１３７】
被充填容器１４が充填時の姿勢において、充填補助管２９の上端部２２が被充填容器粉体充填口７と接続される。粉体４は、被充填容器粉体充填口７より導入され、充填補助管２９内を経て充填補助管２９の下端部２３より、粉体４の層面が粉体収容部２０の底部から徐々に上昇するようにして、粉体収容部２０内へ充填される。また、粉体収容部２０の上部には被充填容器脱気部１７が接続されており、粉体収容部２０内の気体を被充填容器脱気部１７より粉体収容部２０外へ脱気しながら、粉体収容部２０内への粉体４の充填が行われる。尚、本実施例においては、粉体収容部は長手の長さが３５０ｍｍであり、充填補助管２９は内径が１５ｍｍ、長手の長さが３００ｍｍであり、充填補助管２９の下端部２３と粉体収容部２０の底部との距離が約５０ｍｍであった。また、搬送チューブ９としては内径１５ｍｍのものを用いた。
【０１３８】
次いで、被充填容器脱気部１７の構成について説明する。
被充填容器脱気部１７は、充填時の姿勢において、被充填容器粉体導入部７が接続される充填補助管２９の上端部２２を避けるように、粉体収容部２０の上部に配置される。図１５に示すように被充填容器脱気部１７は主に、粉体４を遮断し、粉体収容部２０内の気体を通過可能な被充填容器脱気フィルター１７−１と、被充填容器脱気フィルター１７−１と一体化し、粉体収容部２０に接続するための枠体１７−２、粉体収容部２０と被充填容器脱気部１７との接続部からの粉体４の漏れを防ぐシール材１７−３によって構成される。すなわち、被充填容器脱気部１７に被充填容器脱気フィルター１７−１を密閉した状態で接続されることにより、粉体収容部２０内の気体のみを確実に脱気でき、粉体収容部２０からの粉体の飛散を防止することができる。また、枠体１７−２は粉体収容部２０に装着し易いように、粉体収容部２０の内周に入りこむようなインロー形状となっていることが好ましい。
【０１３９】
また、搬送チューブ９の先端に接続された被充填容器粉体充填口７が、被充填容器脱気フィルター１７−１を貫通して、被充填容器脱気部１７と一体に設けられている。さらに、被充填容器粉体充填口７の先端には充填補助管２９と被充填容器粉体充填口７とを密閉し接続する密閉シール３１が設けられている。この密閉シール３１によって、被充填容器粉体充填口７から噴出された粉体４が接続部から漏れること無く、確実に充填補助管２９内に案内される。ここで、上記密閉シール３１は後述する充填補助管２９の上端部に設けてあっても良い。
【０１４０】
本実施例においては、被充填容器脱気フィルター１７−１として、実施例３で説明した脱気装置のフィルターと同様の五層の金属焼結フィルターを使用したが、本フィルターの構成については上記構成に限定するものではない。被充填容器脱気フィルター１７−１としては、粉体４を通過せずに気体のみを通過できるものであれば良い。尚、本実施例においては、脱気装置を用いなかったが、被充填容器脱気フィルターに脱気装置を接続し、積極的に脱気することもできる。
【０１４１】
本実施例においては、加圧ホッパへの導入圧を５０ｋＰａとして、被充填容器内を脱気しながら、被充填容器粉体充填口より磁性１成分トナーの充填を行ったところ、０．６９ｇ／ｃｍ３の高密度な充填をスムーズに行うことができた。
【０１４２】
尚、本実施例７においては、実施例１の如き充填装置において被充填容器を変更した構成としたが、実施例２乃至４の如き構成を有する充填装置において被充填容器を変更した構成とすることもできる。
【符号の説明】
【０１４３】
１      粉体貯留容器
２      搬送手段
３      駆動手段
４      粉体
５      加圧ホッパ
６      コンプレッサ
８      駆動制御装置
９      （粉体）搬送チューブ
１０    粉体導入バルブ
１２    加圧バルブ
１３    粉体排出バルブ
１５    内圧計
１６    ロードセル
５−１  粉体導入口
５−２  粉体排出口（粉体排出開口部）
１４    被充填容器
１−１  開口部
７    補助容器
１１  補助容器用バルブ
７−１  フィルター  
１７    脱気装置
１４−１  被充填容器の蓋
１４−２  被充填容器の粉体収納部
１７−１  脱気装置枠体
１７−２  粉体導入部
１７−３  蓋形状フィルター（脱気フィルター）
１７−４  負圧接続部
１７−５  脱気パッキン
１７−６  フィルター凹部
１７−７  フィルター凸部
１４−１−１  蓋凹部
１４−１−２  蓋凸部
１８    脱気装置
１８−１  脱気装置枠体
１８−２  フィルター（脱気フィルター）
１８−３  負圧接続部
１８−４  脱気バルブ
１９    貯留部
１９−１  貯留部枠体
１９−２  貯留部フィルター
１９−３  接続部
１９−４  シャッター
１９−５  貯留部粉体排出口
２０  粉体収容部
２１  搬送部材
２３  充填補助管の下端部
２２  被充填容器粉体充填口
２９  充填補助管
３０  封止キャップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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