(57)【要約】【課題】  現像装置にトナー及び磁性粒子からなる２成分現像剤を搬送・充填するために、現像剤による閉塞を抑止した現像剤充填装置を提供する。【解決手段】  現像装置に使用するトナー及び磁性粒子からなる２成分現像剤を搬送・充填する現像剤充填装置において、充填ホッパ部Ａが充填ホッパ７及びニードル弁１０を含み、前記充填ホッパ７に段差７ａを螺旋状に設けた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉状の現像剤を搬送・充填する現像剤充填装置であって、トナーを保持しつつ充填出口から排出する充填ホッパ部と、該充填ホッパ部内に進退自在に配置されて前記充填出口を開閉するニードル弁と、を備えたものにおいて、前記充填ホッパの内壁に現像剤流下速度遅延用の螺旋状の段差を設けたことを特徴とする現像剤充填装置。
【請求項２】
粉状の現像剤を搬送・充填する現像剤充填装置であって、トナーを保持しつつ充填出口から排出する充填ホッパ部と、該充填ホッパ部内に進退自在に配置されて前記充填出口を開閉するニードル弁と、を備えたものにおいて、前記ニードル弁の先端に螺旋状の段差を設けたことを特徴とする現像剤充填装置。
【請求項３】
前記ニードル弁の先端部外周に螺旋状の段差を設けたことを特徴とする請求項１に記載の現像剤充填装置。
【請求項４】
前記充填ホッパに設けた前記段差は、Ｖ溝であることを特徴とする請求項１、又は３に記載の現像剤充填装置。
【請求項５】
前記ニードル弁に設けた段差は、Ｖ溝であることを特徴とする請求項１記載の現像剤充填装置。
【請求項６】
前記段差は突起であり、該突起の断面形状は半円形であることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の現像剤充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体の定量吐出充填装置、とくに電子写真方式の画像形成装置に装備される現像装置に用いられるトナー及び磁性粒子からなる２成分現像剤を、封入ケースに吐出させ充填する現像剤充填装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機、ファクシミリ、プリンタなどの電子写真プロセス方式の画像形成装置に装備される現像装置において使用する、トナー及び磁性粒子からなる２成分現像剤を、封入ケースに充填する現像剤充填装置が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
この封入ケースに充填された現像剤は、複写機、現像装置等を工場から出荷する際に、現像装置の現像容器内に現像剤を充填する際に用いられる。また、ユーザサイドにおいても、現像装置内のキャリアが減少した場合にこれを補充するために使用される。
特許文献１には、現像剤に空気を付与することで現像剤の移送を可能にしている現像剤移送方法及び画像形成装置が開示されている。特許文献２には、現像剤充填用ロートの閉塞を防止する方法としてロートの排出径を制限することで防止している現像剤充填用ロートが開示されている。
図６は現像剤を吐出する一般的な現像剤充填装置を充填ホッパの拡大断面図とともに示す概略図である。図７は現像剤充填方法をニードル弁先端が封止位置にある状態で説明する概略図である。図８は現像剤充填方法をニードル弁先端が封止位置から上昇された状態で説明する概略図である。
図６ないし図８において、現像剤充填装置１は基台２上の支柱３から延びるフレーム４を備えている。このフレーム４に現像剤供給ホッパ５が支持され、この現像剤供給ホッパ５はシュータパイプ６を介して充填ホッパ７と接続されるように構成されている。また、基台２上には電子天秤８があり、それにカップ（封入ケース）９が載った状態で示されている。
拡大図で示されるように、充填ホッパ７内にはニードル弁１０があり、このニードル弁１０の上方はエアシリンダ１１に接続され、また、このエアシリンダ１１にはニードル開閉時間タイマ１２が接続されている。現像剤は、現像剤供給ホッパ５に投入され、シュータパイプ６内を落下通過して、充填ホッパ部Ａの充填ホッパ７へ到達する。
【０００３】
図７に示すように、充填ホッパ部Ａでは、充填出口１３を充填出口径より大きいニードル弁１０の先端１０Ａを押し付けて封止し、現像剤落下を止めている。このニードル弁１０を上方向に移動させて充填出口を開放することにより（図８）、充填ホッパ７内の現像剤は自重落下する。ここで、ニードル開閉時間タイマ１２によってニードル弁１０による充填出口の開閉時間を制御することにより吐出量を設定している。
ここで、現像剤が充填途中に現像剤排出部（充填出口１３）等で一次的に多量に滞ってしまい、結果的に充填ホッパ７にて現像剤が閉塞することが度々発生するという問題点があった。
この原因は、充填ホッパ７からの排出スピードに現像剤の流動性が噛み合わず、粉体圧を最も受け易い絞り込まれた現像剤排出部で現像剤の閉塞が発生するためである。
【特許文献１】特開２００３−０２９５０９公報
【特許文献２】特開平６−３１４０２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これを防ぐには充填ホッパ７からの現像剤の排出スピードを閉塞が発生しない程度に低下させることが有効であるが、排出スピードを遅くすると充填時間が長くなるという問題もある。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、現像装置にトナー及び磁性粒子からなる２成分現像剤、その他の粉体を搬送・充填するために、現像剤による閉塞を抑止した現像剤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】
【０００５】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、粉状の現像剤を搬送・充填する現像剤充填装置であって、トナーを保持しつつ充填出口から排出する充填ホッパ部と、該充填ホッパ部内に進退自在に配置されて前記充填出口を開閉するニードル弁と、を備えたものにおいて、前記充填ホッパの内壁に現像剤流下速度遅延用の螺旋状の段差を設けたことを特徴とする。
請求項２の発明は、粉状の現像剤を搬送・充填する現像剤充填装置であって、トナーを保持しつつ充填出口から排出する充填ホッパ部と、該充填ホッパ部内に進退自在に配置されて前記充填出口を開閉するニードル弁と、を備えたものにおいて、前記ニードル弁の先端に螺旋状の段差を設けたことを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１において、前記ニードル弁の先端部外周に螺旋状の段差を設けたことを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１又は３において、前記充填ホッパに設けた前記段差は、Ｖ溝であることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１において、前記ニードル弁に設けた段差は、Ｖ溝であることを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項１、２又は３において、前記段差は突起であり、該突起の断面形状は半円形であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、現像剤充填ホッパの内面に螺旋状の段差を設けることにより、本来ならば閉塞が頻繁に生じる現像剤量を投入しても排出部へ到達する時間に差が生じるため現像剤の閉塞を抑止した現像剤充填装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明による現像剤充填装置の充填ホッパ部の第１の実施の形態を示す概略縦断面図である。図２は図１の充填ホッパ部の下部の寸法を説明する概略縦断面図である。この充填ホッパ部を使用する現像剤充填装置は、一般的な現像剤充填装置として図６に示したものである。従って、図６を併せて参照し、同一部分には同一符号を付して説明する。
この現像剤充填装置は、略述すると、現像剤を蓄え供給する現像剤供給ホッパ５、ニードル弁１０の開閉により現像剤を吐出する充填ホッパ部Ａ、現像剤供給ホッパ５と充填ホッパＡを連結するシュータパイプ部６、ニードル弁１０の開閉時間、開閉動作を制御する制御部（ＣＰＵ）、及び、所望の吐出重量を確認する計量部８で構成されている。
そして、この実施形態は、粉状の現像剤を搬送・充填する現像剤充填装置であって、トナーを保持しつつ充填出口７Ａから排出する充填ホッパ部Ａと、該充填ホッパ部内に進退自在に配置されて充填出口を開閉するニードル弁１０と、を備えたものにおいて、充填ホッパの内壁に現像剤流下速度遅延用の螺旋状の段差７ａを設けた構成が特徴的である。この充填装置は、例えば二成分現像剤を封入ケース内に充填する手段として用いられる。
即ち、図１の充填ホッパ部Ａにおいて、充填ホッパ７内にはニードル弁１０が図示しない制御部によって制御される図示しない駆動源（エアシリンダ、モータ等）によって上下動作可能に配置されていて、充填出口７Ａを開閉可能にしている。充填ホッパ７の下部内壁には半円の段差（突起、突条）７ａを螺旋状に設けてある。この段差７ａの断面形状は任意であるが、この例では円弧状（半円状）になっており、所定ピッチ、所定の巻き数にて下部内壁に螺旋を描いている。この螺旋状の段差７ａに関連する寸法は図２に示すようになっている。
充填ホッパ７にシュータパイプ６より現像剤（トナー、或いは、トナー及び磁性粒子）が投入されると、現像剤は充填ホッパ７の底部内面に設けられた段差７ａにより、幾つかの塊に分けられる。これにより、段差７ａの影響を受けて出口へ向かう流れが遅くなる現像剤ができることになる。
したがって、通常、現像剤の流動性と現像剤の投入量とが噛み合わずに排出口７Ａで閉塞を起す量を投入しても、排出口に到達する現像剤量が少なくなるため、結果的には投入量を少なくしたことと同じことになり排出口における閉塞を抑止できる。
【０００８】
比較例として、図７に示した従来の充填ホッパ７の形状を参照する。排出径Φ６、傾斜角１２０°、開口径Φ１４０の充填ホッパの場合、１７０ｇの現像剤を充填しようとすると１０回に８回の割合で排出口７Ａにて現像剤の閉塞が起こり、充填作業に支障を来たしていた。また、閉塞を生じない場合の充填時間は１０６秒ほどであった。
本発明の第１の実施の形態では、図２に示したように、現像剤充填ホッパ７の形状（排出径φ６、傾斜角１２０°、開口径Φ１４０）にピッチ１０、半径２の螺旋状の段差７ａを付けた。
これによって現像剤が充填ホッパ７内面の螺旋状の段差７ａにより幾つかの塊に分けられる。現像剤の流れは段差７ａの影響を受けた流れ方と影響を受けない流れ方が生じ、これによりロート閉塞が一番起こりやすい現像剤排出部への現像剤の到達時間に差異が生じる。
したがって、投入した現像剤量と現像剤の流動性とが噛み合わないことによる排出口の閉塞を防止した現像剤充填が行なえる。この形状にすることにより、１７０ｇの現像剤を投入時、排出部でのロート閉塞は２０回に１回の割合まで減少した。
図３は本発明による現像剤充填装置の充填ホッパ部の第２の実施の形態を示す概略図である。この第２の実施の形態において、充填ホッパ７内のニードル弁１０の先端部１０Ａ自体に半径１ｍｍ、ピッチ３ｍｍの段差（凹所、或いは凸所）１０ａを設けている。この段差は、螺旋状であってもよいし、単なる溝状であってもよいし、散点状に配置してもよい。これによってロート閉塞は１０回に１回の割合に減少した。
凹所に代えて、ニードル弁先端外周に、図１の如き半円状の段差を螺旋状、その他の配置にて突設してもよい。
ニードル弁１０に段差１０ａを設けることにより本来ならば閉塞が生じる現像剤量を投入しても排出口へ到達する時間に差が生じるため現像剤の閉塞を抑止した現像剤充填装置を提供できる。
また、図２と図３の第１の実施の形態と第２の実施の形態を合わせた構成である第３の実施の形態の充填ホッパ部（図示せず）によれば、ロート閉塞は２２回に１回の割合まで減少した。
このように、現像剤充填ホッパの内面及びニードル弁に段差を設けることにより、本来ならば閉塞が頻繁に生じる現像剤量を投入しても排出部へ到達する時間に差が生じるため現像剤の閉塞を抑止した現像剤充填装置を提供できる。
【０００９】
図４は本発明による現像剤充填装置の充填ホッパ部の第４の実施の形態を示す概略図である。図４において、充填ホッパ７の下部外周に段差として、幅５ｍｍ、深さ３ｍｍのＶ溝７ｂ（或いは、Ｖ突起）を付けて段差付き充填ホッパの形状となっている。この段差としてのＶ溝７ｂは内壁全周に掛けて連続形成してもよいし、断続的に配置してもよい。或いは、このＶ溝を螺旋状に設けても良い。これにより現像剤の流下速度が低下して、ロート閉塞が１０回に３回の割合に減少した。
このように、現像剤充填ホッパの内面に螺旋状の段差を設ける代わりに、Ｖ溝にすることで充填ホッパの製作において切削方法によっても作成が可能になり、製作が容易な現像剤充填装置を提供できる。
図５は本発明による現像剤充填装置の充填ホッパ部の第５の実施の形態を示す概略図である。図５において、充填ホッパ７内のニードル弁１０の先端１０Ａには、深さ１ｍｍ、間隔３ｍｍの段差としてのＶ溝１０ｂを設けてある。これによりロート閉塞が１５回に１回の割合に減少した。充填ホッパ７の下部内壁にも、必要に応じてＶ溝７ｂを形成する。
したがって、ニードル弁先端部にＶ溝（段差）を形成することで充填ホッパ及びニードル弁の効果によって、排出口の閉塞が抑止でき、また、充填ホッパの製作において切削でも作成が可能になり、製作が容易な現像剤充填装置を提供できる。
なお、本発明は二成分現像剤のみならず、トナー単体、現像剤以外の粉体を容器（封入ケース、トナーカートリッジ等）に充填するための充填装置にも適用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による現像剤充填装置の充填ホッパ部の第１の実施の形態を示す概略図。
【図２】図１の充填ホッパ部の下部の寸法を説明する概略図。
【図３】本発明による現像剤充填装置の充填ホッパ部の第２の実施の形態を示す概略図。
【図４】本発明による現像剤充填装置の充填ホッパ部の第４の実施の形態を示す概略図。
【図５】本発明による現像剤充填装置の充填ホッパ部の第５の実施の形態を示す概略図。
【図６】現像剤を吐出する一般的な現像剤充填装置を充填ホッパの拡大図とともに示す概略図。
【図７】現像剤充填方法をニードル弁先端が封止位置にある状態で説明する概略図。
【図８】現像剤充填方法をニードル弁先端が封止位置から上昇された状態で説明する概略図。
【符号の説明】
【００１１】
Ａ  充填ホッパ部、５  現像剤供給ホッパ、７  充填ホッパ、７ａ  段差（突起、突条）、８  電子天秤、９  カップ、１０  ニードル弁、１０ａ  段差（ニードル弁の）、１１  エアシリンダ、１２  ニードル開閉時間タイマ
【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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