(57)【要約】【課題】吐出バラツキを防止し、シンプルな構成で低コストの現像剤充填装置を提供することにある。【解決手段】現像装置に用いる現像剤を計量カップ２４に吐出・充填する現像剤充填装置において、現像剤を蓄え供給する現像剤供給ホッパー２１と、ニードル弁３１の開閉により現像剤を吐出する充填ホッパー２０と、前記現像剤供給ホッパー２１と前記充填ホッパー２０を連結するシューターパイプ２３と、前記ニードル弁３１の開閉時間を制御する制御手段３３と、所望の吐出重量を確認する計量手段３６とによって構成され、前記ニードル弁３１に、前記充填ホッパー２０内側に沿って前記シューターパイプ２３を封止する封止部分３１ａを設けた。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像装置に用いる現像剤を計量カップに吐出・充填する現像剤充填装置において、現像剤を蓄え供給する現像剤供給ホッパーと、ニードル弁の開閉により現像剤を吐出する充填ホッパーと、前記現像剤供給ホッパーと前記充填ホッパーを連結するシューターパイプと、前記ニードル弁の開閉時間を制御する制御手段と、所望の吐出重量を確認する計量手段とによって構成され、前記ニードル弁に、前記充填ホッパー内側に沿って前記シューターパイプを封止する封止部分を設けたことを特徴とする現像剤充填装置。
【請求項２】
前記ニードル弁に設けた前記シューターパイプ封止部分の位置を可変とした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３】
前記ニードル弁に設けた前記シューターパイプ封止部分外周に、前記充填ホッパー内面に沿うように現像剤落下防止リングを設けたことを特徴とする請求項１または２記載の現像剤充填装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタなど電子写真方式の画像形成装置に用いる現像装置の現像剤（例えばトナーおよび磁性粒子からなる２成分現像剤）を計量カップに吐出・充填する現像剤充填装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９は充填ホッパーの拡大詳細図を含んでいる現像剤を吐出する現像剤充填装置の概略図である。図９において、現像剤充填装置は現像剤供給ホッパー１、この現像剤供給ホッパー１を支持するフレーム２、充填ホッパー１０、現像剤供給ホッパー１と充填ホッパー１０を接続するシューターパイプ３、充填ホッパー１０から吐出された現像剤を受容する計量カップ４、およびフレーム２を支持するベース５を含んでいる。
【０００３】
充填ホッパー１０は内部にニードル弁１１、外部にエアシリンダ１２を備え、このエアシリンダ１２にはニードル弁１１の開閉用時間タイマ１３が接続されている。
【０００４】
図１０は現像剤封止状態にある図９の充填ホッパーを示す概略図である。図１１は現像剤吐出状態にある図９の充填ホッパーを示す概略図である。図９において現像剤供給ホッパー１に投入された現像剤はシューターパイプ３内を落下通過して、充填ホッパー１０へ到達する。
【０００５】
図１０に示すように、充填ホッパー１０では、充填出口１４に充填出口径より大きいニードル弁１１を押し付けて封止し、現像剤の落下を止めている。このニードル弁１１を上方向に移動させることにより、充填ホッパー１０内の現像剤は自重落下する（図１１）。ここで、ニードル弁１１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。
【０００６】
現像剤充填工程では、現像剤の吐出重量を計量確認した後、作業者により現像剤ケースに注入している。この現像剤充填装置は、シンプルな構成で低コストを目的とした現像剤充填治具である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、現像剤を連続して吐出すると、現像剤供給ホッパー１内の現像剤は、充填ホッパー１０へ落下していくので、中心付近より擂り鉢状に凹んでくる。このとき、現像剤の安息角を超えると、凹んだ周囲の現像剤が、中央部へ落ち込むことになる。この際に、シューターパイプ３内および充填ホッパー１０内の現像剤の詰まり具合が変化し、吐出量がバラツクことになる。
【０００８】
また、現像剤供給ホッパー１内の現像剤残量が減少すると、現像剤の自己自重による詰まり具合が変化する。残量が少なくなると、自己自重による嵩密度が小さくなり、一定時間での吐出量は減少する。現像剤を現像剤供給ホッパー１に補給すると、自重による嵩密度が増して吐出量が増加し、バラツクことになる。
【０００９】
現像剤充填工程では、吐出量を計量器で確認した後、ケースへ注入しているが、上述のようなバラツキが生じると、現像剤重量の修正（余分な場合は除去、不足の場合は剤を追加する）作業が必要となる。
【００１０】
本発明の目的は、吐出バラツキを防止し、シンプルな構成で低コストの現像剤充填装置を提供することにある。
【００１１】
【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、現像装置に用いる現像剤を計量カップに吐出・充填する現像剤充填装置において、現像剤を蓄え供給する現像剤供給ホッパーと、ニードル弁の開閉により現像剤を吐出する充填ホッパーと、前記現像剤供給ホッパーと前記充填ホッパーを連結するシューターパイプと、前記ニードル弁の開閉時間を制御する制御手段と、所望の吐出重量を確認する計量手段とによって構成され、前記ニードル弁に、前記充填ホッパー内側に沿って前記シューターパイプを封止する封止部分を設けた現像剤充填装置を最も主要な特徴とする。
【００１２】
請求項２記載の発明は、前記ニードル弁に設けた前記シューターパイプ封止部分の位置を可変とした請求項１記載の現像剤充填装置を主要な特徴とする。
【００１３】
請求項３記載の発明は、前記ニードル弁に設けた前記シューターパイプ封止部分外周に、前記充填ホッパー内面に沿うように現像剤落下防止リングを設けた請求項１または２記載の充填装置を主要な特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は充填ホッパーの拡大詳細図を含んでいる現像剤を吐出する、本発明による現像剤充填装置の実施の形態を示す概略図である。
【００１５】
図１において、現像剤充填装置は現像剤供給ホッパー２１、この現像剤供給ホッパー２１を支持するフレーム２２、充填ホッパー２０、現像剤供給ホッパー２１と充填ホッパー２０を接続するシューターパイプ２３、充填ホッパー２０から吐出された現像剤を受容する計量カップ２４、およびフレーム２２を支持するベース２５を含んでいる。
【００１６】
充填ホッパー２０は内部にニードル弁３１、外部にエアシリンダ３２を備え、このエアシリンダ３２にはニードル弁３１の開閉用時間タイマ（制御手段）３３が接続されている。充填ホッパー２０の充填出口３４を封止するニードル弁３１胴部に、シューターパイプ出口３５を封止するシューターパイプ封止部分３１ａを設ける。ニードル弁３１が封止位置にあるとき、シューターパイプ封止部分３１ａはシューターパイプ出口３５を封止する。
【００１７】
現像剤を吐出するためにニードル弁３１が上方向へ移動すると、シューターパイプ封止部分３１ａも一緒に上昇し、シューターパイプ出口３５が開口して、現像剤が充填ホッパー２０内に流れ込み、充填ホッパー２０の充填出口３４から自重落下し吐出される。
【００１８】
予めタイマにより設定された吐出時間になると、ニードル弁３１は再び下降し、充填ホッパー２０の充填出口３４を封止すると共に、シューターパイプ封止部分３１ａも封止する。このとき、充填ホッパー２０内には、吐出しきらなかった現像剤が残るが、これは、次回のニードル弁開閉で吐出される。また、吐出重量は、計量手段、例えば、電子天秤３６で計量して確認している。
【００１９】
図２は現像剤封止状態にある充填ホッパーを示す概略図である。図３は現像剤吐出状態にある充填ホッパーを示す概略図である。図１において現像剤供給ホッパー２１に投入された現像剤はシューターパイプ２３内を落下通過して、充填ホッパー２０へ到達する。
【００２０】
上述のように、ニードル弁３１が充填出口３４を封止する際に、シューターパイプ出口３５を封止するようにした。現像剤充填装置において、充填ホッパー２０の充填出口径はφ２５、ニードル径はφ３０、充填ホッパー内径φ８０、シューターパイプ径はφ４０、充填ホッパー２０とシューターパイプ封止部分３１ａのクリアランスは０．１ｍｍとした。
【００２１】
また、シューターパイプ封止部分３１ａには、エア抜きの穴３１ｂを設けて、充填ホッパー２０内の現像剤落下に影響しないようにしている。
【００２２】
図４はニードル弁のシューターパイプ封止部分の第１の変形例を示す概略図である。図５はこのニードル弁のシューターパイプ封止部分の第１の変形例を使用した充填ホッパーの封止状態を示す概略図である。図６は図４のニードル弁のシューターパイプ封止部分の第１の変形例を使用した充填ホッパーの第１の吐出状態を示す概略図である。図７は図４のニードル弁のシューターパイプ封止部分の第１の変形例を使用した充填ホッパーの第２の吐出状態を示す概略図である。
【００２３】
この第１の変形例は、ニードル弁３１に対してシューターパイプ封止部分３１ａの位置を調整可能となるようにした。シューターパイプ封止部分３１ａの位置を上げることでニードル弁３１を開くときにシューターパイプ２３の出口３５の開口部が広がり（第１の吐出状態）、下げることでニードル弁３１を開くときにシューターパイプ２３の出口３５の開口部は狭くなる（第２の吐出状態）。
【００２４】
フルカラー対応の現像剤は、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、ＢＫ（ブラック）の４色ある。ここで、現像剤色によって流動性が異なっている。本例では、比較的流動性の悪いＣ（シアン）、Ｙ（イエロー）はシューターパイプ２３の出口３５の開口部を広く設定し、比較的流動性の良いＭ（マゼンダ）、ＢＫ（ブラック）はシューターパイプ２３の出口３５の開口部を狭く設定した。
【００２５】
図８はニードル弁のシューターパイプ封止部分の第２の変形例を示す概略図である。このニードル弁３１のシューターパイプ封止部分３１ａの第２の変形例では、ニードル弁３１およびシューターパイプ封止部分３１ａにおいて、シューターパイプ封止部分３１ａの外周部に現像剤落下防止リング３１ｃを設けた。この変形例では、Ｏリングを使用して、現像剤落下防止を図っている。
【００２６】
本発明は複写機、ファクシミリ、プリンタなど電子写真方式の画像形成装置に用いる現像装置の現像剤の充填装置として説明したが、他の粉体の定量吐出充填装置にも応用可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、吐出封止時に、シューターパイプ開口部を封止することにより、現像剤供給ホッパー側での現像剤崩れや現像剤補給時の現像剤自重による嵩密度の変化による吐出バラツキ、および、充填ホッパー内の現像剤量も一定に保てるので、嵩密度の変化が少なくなり吐出バラツキを防止できることになり、シンプルな構成で低コストの現像剤充填装置を提供できる。
【００２８】
請求項２によれば、シューターパイプ封止部分の位置を設定することにより、ニードル弁開時のシューターパイプ開口部の広さを設定できる。それによりフルカラー対応の現像剤、すなわち、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、ＢＫ（ブラック）の４色の現像剤の異なる流動性に対応してシューターパイプの開口部を設定することにより、現像剤色に対応して、吐出バラツキを防止できる。
【００２９】
請求項３によれば、シューターパイプ封止部分の外周にＯリングを設け、充填ホッパー内面との密着性を向上させることにより、ニードル弁封止放置時のシューターパイプから充填ホッパー内への現像剤落下を防止し、吐出バラツキを防止することができ、シンプルな構成で低コストの現像剤充填装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】充填ホッパーの拡大詳細図を含んでいる現像剤を吐出する、本発明による現像剤充填装置の実施の形態を示す概略図である。
【図２】現像剤封止状態にある充填ホッパーを示す概略図である。
【図３】現像剤吐出状態にある充填ホッパーを示す概略図である。
【図４】ニードル弁のシューターパイプ封止部分の第１の変形例を示す概略図である。
【図５】図４のニードル弁のシューターパイプ封止部分の第１の変形例を使用した充填ホッパーの封止状態を示す概略図である。
【図６】図４のニードル弁のシューターパイプ封止部分の第１の変形例を使用した充填ホッパーの第１の吐出状態を示す概略図である。
【図７】図４のニードル弁のシューターパイプ封止部分の第１の変形例を使用した充填ホッパーの第２の吐出状態を示す概略図である。
【図８】ニードル弁のシューターパイプ封止部分の第２の変形例を示す概略図である。
【図９】従来の充填ホッパーの拡大詳細図を含んでいる現像剤を吐出する現像剤充填装置の概略図である。
【図１０】現像剤封止状態にある図９の充填ホッパーを示す概略図である。
【図１１】現像剤吐出状態にある図９の充填ホッパーを示す概略図である。
【符号の説明】
２０　充填ホッパー
２１　現像剤供給ホッパー
２３　シューターパイプ
２４　計量カップ
３１　ニードル弁
３１ａ　シューターパイプ封止部分
３１ｃ　現像剤落下防止リング
３３　制御手段（ニードル弁開閉時間タイマ）
３６　計量手段（電子天秤）
【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】
2004106864.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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