(57)【要約】【課題】オーガーを使用せずに、充填時間が短くて生産性がよくしかも充填精度が確保される粉体充填方法および粉体充填装置を提供する。【解決手段】粉体を収容したホッパー１自体を回転させ、粉体に渦を発生させながらホッパーから粉体を排出し、対象容器に充填することを特徴とする。【選択図】　　　　図１
2004059069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体を収容したホッパー自体を回転させ、粉体に渦を発生させながらホッパーから粉体を排出し、対象容器に充填することを特徴とする粉体充填方法。
【請求項２】
上部に全周にわたってフランジを有するホッパーと、そのフランジの底部を支持してホッパーに回転運動を伝える駆動ローラと、駆動ローラを駆動するモータおよび減速器と、回転するホッパーを支える従動ローラとを備えたことを特徴とする粉体充填装置。
【請求項３】
ホッパーの内部にあって上下動可能な円錐弁と、円錐弁を上下動させるエアーシリンダと、円錐弁のロッドとエアーシリンダのロッドを互いに回転自在にする回転自在継ぎ手とを備えたことを特徴とする請求項２記載の粉体充填装置。
【請求項４】
ホッパーの内壁面に沿って形成された羽根を有することを特徴とする請求項２記載の粉体充填装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微細な粉体、例えば複写機、プリンタなどの画像形成装置に使用される現像剤を容器などに定量充填するための粉体充填方法および粉体充填装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やプリンターに使用される現像剤を専用のケースやユニットに充填するには、充填精度、生産性等の観点から充填装置を用いることが多い。従来、充填装置はオーガー方式の大掛かりな設備を用いることが多かったが、近年、多品種少量生産に対応するため、また設備コストを小さく抑えるために、簡易充填装置を用いる場合が増えてきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これらの簡易充填治具においては、図３に示すように、オーガーの替わりに弁１８を用いる場合が多いため、現像剤１７がホッパー１６から排出されるのは、現像剤１７の自重落下に依存するものがほとんどである。
【０００４】
ところが、これらの弁方式では、強制排出ではないために、オーガー方式に比べて現像剤の排出に時間を要し、生産性が低いという課題があった。また、排出口を大きくすれば排出時間は短縮できるが、充填精度が悪くなるという課題があった。図３において、符号１９は蓋、２０はエアーシリンダ、２１は現像剤ケースを示す。
【０００５】
本発明は上記の課題を解決し、オーガーを使用せずに、充填時間が短くて生産性のよい、しかも充填精度が確保される、粉体充填方法および粉体充填装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、粉体を収容したホッパー自体を回転させ、粉体に渦を発生させながらホッパーから粉体を排出し、対象容器に充填する粉体充填方法を最も主要な特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、上部に全周にわたってフランジを有するホッパーと、そのフランジの底部を支持してホッパーに回転運動を伝える駆動ローラと、駆動ローラを駆動するモータおよび減速器と、回転するホッパーを支える従動ローラとを備えた粉体充填装置を最も主要な特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、ホッパーの内部にあって上下動可能な円錐弁と、円錐弁を上下動させるエアーシリンダと、円錐弁のロッドとエアーシリンダのロッドを互いに回転自在にする回転自在継ぎ手とを備えた請求項２記載の粉体充填装置を主要な特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、ホッパーの内壁面に沿って形成された羽根を有する請求項２記載の粉体充填装置を主要な特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態に係る粉体充填装置の全体構成図である。ただし、各構成部品を保持する構造体の図は省略してある。本粉体充填装置は、粉体８を収容するホッパー１と、ホッパー１の上部にあるホッパーフランジ２の底部を受ける駆動ローラ３および従動ローラ４と、駆動ローラ３を駆動するためのモータ６および減速器７と、円錐弁１０と、蓋５と、蓋５の上面にあって円錐弁１０を上下させるエアーシリンダ１１と、円錐弁１０のロッドとエアーシリンダ１１のロッドを繋ぐ回転自在継ぎ手１３とから構成されている。符号９は排出口、１２はフレーム、１４は粉体供給口を示す。
【００１１】
従動ローラ４は２個ないし３個あり、駆動ローラ３とバランスよく配置されて、ホッパー１を支えているものである。また、蓋５は図示されない構造体により支持されており、ホッパー１とは非接触の状態になっている。
【００１２】
次にその動作を説明する。ホッパーフランジ２が駆動ローラ３、従動ローラ４の上に乗っているので、駆動ローラ３が回転することにより、ホッパー１も、円錐弁１０のロッドを中心として回転する。その時、ホッパー１内の粉体８もホッパー１の内壁との摩擦により、ホッパー１と同じ方向に回転運動し、粉体８に渦が発生する。
【００１３】
そのような状態で円錐弁１０を下げて排出口９を開けると、回転の中心、すなわち円錐弁１３のロッド周りから集中的に粉体８が落下する。すなわち粉体８が整流されながら落下するため、図３のように整流されない場合と比べて短時間で落下可能となり、しかも、単位時間当たりの落下量も安定するので精度よく充填が可能となる。
【００１４】
ただし、円錐弁１３の開閉は、図示されないシステムにより制御されている。この制御方法としては例えば、弁の開放時間制御法や、排出重量の計測値フィードバッグ法などがある。
【００１５】
また、円錐弁１０は回転自在継ぎ手１３により、エアーシリンダ１１とは回転自在になっているので、ホッパー１および粉体８と一緒に回転することができるため、排出口９で粉体８が擦られて圧片などが発生することがない。
【００１６】
図２はホッパーの内壁面に羽根が形成されている例を示す粉体充填装置の簡略図である。羽根１５の数は、２個ないし３個である。この粉体充填装置は、粉体８とホッパー１の摩擦係数が小さい場合に好適である。すなわち、ホッパー１が回転しても粉体８が十分に回転しない場合に、羽根１５を介して粉体８に回転力を伝達することで、図１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１、２記載の発明によれば、粉体を整流しながら排出するので、短時間でホッパーから粉体が落下可能となり、しかも、単位時間当たりの落下量も安定することで精度よく対象物の容器に粉体を充填することが可能となる。
【００１８】
請求項３記載の発明によれば、円錐弁はホッパーおよび粉体と一緒に回転しながら排出口の開閉を行うため、排出口で粉体が擦られることがなく、圧片などの不具合が発生しない。
【００１９】
請求項４記載の発明によれば、粉体とホッパーの摩擦係数が小さい場合でも、ホッパーに収容された粉体に回転力を伝達して渦を発生させ、粉体を整流しながら排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る粉体充填装置の全体構成図である。
【図２】ホッパーの内壁面に羽根が形成されている例を示す粉体充填装置の簡略図である。
【図３】従来例に係る粉体充填装置の構成図である。
【符号の説明】
１　ホッパー
２　ホッパーフランジ
３　駆動ローラ
４　従動ローラ
６　モータ
７　減速器
【図１】
2004059069.tif 000003
【図２】
2004059069.tif 000004
【図３】
2004059069.tif 000005