(57)【要約】      （修正有）【課題】電子写真画像形成装置用トナー等の充填に用いるもので、粉体を変質させずに、容器への粉体の送流を瞬時に停止させる制御が可能な方法とその装置および充填ノズルを提供する。【解決手段】気体と混合され流動化状態にある粉体を容器に充填するために用いられる管状体３０、３１からなるノズルであって、気体分離手段３２によって第１管状体３０内を粉体と共に送流される気体を該粉体から第２管状体３１側へ吸引分離して、粉体からなるブリッヂを管状体３０内に形成させて、管状体３０内の粉体の送流を停止する機能を有することを特徴とする粉体充填用ノズル。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体と混合され流動化状態にある粉体を容器に充填するために用いられる管状体からなるノズルであって、気体分離手段を具備し、該気体分離手段によって管状体内を粉体と共に送流される気体を該粉体から分離して、粉体からなるブリッヂを管状体内に形成させて、管状体内の粉体の送流を停止する機能を有することを特徴とする粉体充填用ノズル。
【請求項２】
第１管状体の外径が第２管状体の内径より小さい２つの管状体を用い、２つの管状体間に気体の送流路となる間隙が形成されるように第１管状体が第２管状体内に挿入設置され、該２つの管状体同士が両端部で前記間隙が封じられように固定されてなる、二重管構造のノズルであって、第１管状体は一方の開口部から送入される流動化状態の粉体を他方の開口部から容器内に排出する送流路としての機能を有するものであり、第１管状体の粉体排出口となる開口部近傍は気体を通過させるが粉体を通過させないフイルタ部で少なくとも構成され、第２管状体は外部の第１気体吸引手段に連なる第１気体排出口を有し、該第２管状体は前記第１気体吸引手段の稼働によって前記フイルタ部を通過し吸引される第１管状体内の気体を、両管状体間に形成される前記送流路を通過し該気体排出口から排出する機能を有し、かつ前記フイルタ部が前記気体分離手段として機能するものであることを特徴とする請求項１に記載の粉体充填用ノズル。
【請求項３】
第２管状体の外径より内径が大きい第３管状体を用い、第２管状体と第３管状体との間に気体の送流路となる間隙が形成されるように、請求項２に記載の粉体充填用ノズルが第３管状体内に挿入設置され、第２管状体と第３管状体同士が両端部で前記間隙が封じられように固定されてなる、三重管構造のノズルであって、該第３管状体は外部の第２気体吸引手段に連なる気体排出口を有しかつ該第１管状体の粉体排出口となる開口部側は気体を通過させるが粉体を通過させないフイルタ部で少なくとも構成され、容器内に排出された粉体間に存在する気体を前記第２気体吸引手段によって前記フイルタ部を通して吸引し、第２管状体と第３管状体との間に設けられた前記送流路を通過して該気体排出口から排出する機能を有し、かつ前記フイルタ部が前記気体分離手段として機能するものであることを特徴とする請求項１に記載の粉体充填用ノズル。
【請求項４】
第１管状体の粉体を排出する開口部近傍に貫通孔が設けられ、該貫通孔を覆うように第１管状体周囲にフイルタ材料が巻かれてなるフイルタ部が設けられたことを特徴とする請求項２または３に記載の粉体充填用ノズル。
【請求項５】
第１管状体がフィルター材料で形成される管状体とフィルター性のない材料で形成される管状体とを接合したものであり、フィルター材料で形成された部分をフィルター部とすることを特徴とする請求項２乃至４の何れか１に記載の粉体充填用ノズル。
【請求項６】
綾畳織のフィルター材料を用いることを特徴とする請求項４または５に記載の粉体充填用ノズル。
【請求項７】
フィルター部がメッシュの異なる２枚以上のフィルター材料の積層体で構成されたものであることを特徴とする請求項２乃至６の何れか１に記載の粉体充填用ノズル。
【請求項８】
積層体が、第１充填管の内芯部側になるに従い、メッシュの細かいフィルター材料で構成されたものであることを特徴とする請求項７に記載の粉体充填用ノズル。
【請求項９】
フィルター部の幅が、第１充填管の粉体排出開口内径の０．３倍以上であることを特徴とする請求項２乃至８の何れか１に記載の粉体充填用ノズル。
【請求項１０】
密閉可能な粉体流動化手段と、粉体排出開口部を有する充填ノズルを有し、該粉体流動化手段で流動化状態にされた粉体を送流経路を介して該充填ノズルの粉体排出開口部から充填容器に排出し充填するために用いられる粉体充填装置であって、該充填ノズルが請求項１乃至９の何れか１に記載の充填ノズルであることを特徴とする粉体充填装置。
【請求項１１】
前記充填ノズルが請求項２、請求項４乃至１０の何れか１に記載の二重管構造の充填ノズルであり、該充填ノズルの一端部が前記送流経路となる流動粉体輸送管を介して前記粉体流動化手段と連結され、かつ粉体が容器内に排出後に粉体間に存在する気体を吸引し排出するための気体吸引ノズルを備えることを特徴とする請求項１０に記載の粉体充填装置。
【請求項１２】
二重管構造の前記充填ノズルを構成する第２管状体の第１気体排出口と連結された第１気体吸引手段および前記気体吸引ノズルと連結された第２気体吸引手段を備えることを特徴とする請求項１１に記載の粉体充填装置。
【請求項１３】
前記充填ノズルが請求項３乃至９の何れか１に記載の三重管構造の充填ノズルであり、該充填ノズルの一端部が送流経路となる流動粉体輸送管を介して前記粉体流動化手段と連結されたものであることを特徴とする請求項１０に記載の粉体充填装置。
【請求項１４】
三重管構造の前記充填ノズルを構成する第２管状体の第１気体排出口と連結された第１気体吸引手段および三重管構造の前記充填ノズルを構成する第３管状体の第２気体排出口と連結された第２気体吸引手段を備えることを特徴とする請求項１３に記載の粉体充填装置。
【請求項１５】
少なくとも通気性多孔材料からなり前記充填ノズルを挿入するための穴が設けられ、かつ粉体充填容器の開口部と嵌合可能な蓋部材を用い、前記充填ノズルが前記穴に挿入された状態で固定されていることを特徴とする請求項１０乃至１４の何れか１に記載の粉体充填装置。
【請求項１６】
前記粉体流動化手段が、導入気体の流速を加減可能な導入気体調節弁と、前記流動化粉体の送流経路の送流粉体の流速を調節可能な送流粉体流速調節弁とを有することを特徴とする請求項１０乃至１５の何れか１に記載の粉体充填装置。
【請求項１７】
前記粉体流動化手段が更に、前記粉体流動化のための気体導入手段を有し、該気体導入手段が、気体を前記粉体流動化手段に送出可能に収納する圧力容器であることを特徴とする請求項１０乃至１６の何れか１に記載の粉体充填装置。
【請求項１８】
前記粉体流動化手段が更に、前記粉体流動化のための気体導入手段を有し、該気体導入手段が、逆止弁付きの送気ポンプであることを特徴とする請求項１０乃至１７の何れか１に記載の微細粉体の充填装置。
【請求項１９】
前記粉体流動化手段が更に、前記粉体流動化のための気体導入手段との間に、気体を該粉体流動化手段内に均一に導入するための気体分配手段を有することを特徴とする請求項１０乃至１８の何れか１に記載の粉体充填装置。
【請求項２０】
前記粉体が、静電潜像現像用トナーであることを特徴とする請求項１０乃至１９の何れか１に記載の粉体充填装置。
【請求項２１】
動力源として、太陽光エネルギー及び風力エネルギーの少なくとも一つの自然エネルギーによって得られる電力が利用されるものであることを特徴とする請求項１０乃至２０の何れか１に記載の粉体充填装置。
【請求項２２】
請求項１０乃至２１の何れか１に記載の粉体充填装置を用いて、充填用粉体を収納する密閉可能な粉体流動化手段中の該粉体を気体によって流動化した後、該流動化された粉体を該収納粉体流動化手段から送流経路を介して前記充填ノズル内を送流することを特徴とする粉体の充填方法。
【請求項２３】
送流中の粉体の嵩密度が０．１〜０．２であることを特徴とする請求項２２に記載の粉体の充填方法。
【請求項２４】
前記充填ノズルが挿入され、かつ充填ノズルを保持する蓋部材が開口部に嵌合された前記粉体充填容器内に、送流された粉体を前記充填ノズル内を送流させて排出することを特徴とする請求項２２または２３に記載の粉体の充填方法。
【請求項２５】
前記収納粉体流動化手段内への追加気体の導入により、前記粉体の流動化が行なわれることを特徴とする請求項２２乃至２４の何れか１に記載の粉体の充填方法。
【請求項２６】
前記収納粉体流動化手段が振動されることにより、前記気体による粉体の流動化が行なわれることを特徴とする請求項２２乃至２５の何れか１に記載の粉体の充填方法。
【請求項２７】
前記粉体の前記粉体流動化手段から前記充填ノズルまでの送流が、前記粉体流動化手段内の圧力を昇圧することにより行なわれることを特徴とする請求項２２乃至２６の何れか１に記載の粉体の充填方法。
【請求項２８】
前記粉体の前記粉体流動化手段から前記充填ノズルまでの送流が、該粉体流動化手段に外部圧力を加えて該粉体流動化手段の内容積を減容させることにより行なわれることを特徴とする請求項２２乃至２７の何れか１に記載の粉体の充填方法。
【請求項２９】
第１気体吸引手段を稼働することによって、前記粉体流動化手段によって流動化された粉体の送流を停止させることを特徴とする請求項２２乃至２８の何れか１に記載の粉体の充填方法。
【請求項３０】
停止時の粉体の嵩密度が０．４〜０．５であることを特徴とする請求項２９に記載の粉体の充填方法。
【請求項３１】
前記流動化粉体の排出量及び排出程度を、第１気体吸引手段の稼働による吸引程度の調節によって制御されることを特徴とする請求項２９または３０に記載の粉体の充填方法。
【請求項３２】
第１気体吸入手段による気体吸引圧が−１０〜−６０ｋＰａであることを特徴とする請求項２９乃至３１の何れか１に記載の粉体の充填方法。
【請求項３３】
前記流動化粉体の排出量及び排出程度が、前記粉体流動化手段の設けられた該導入気体調節弁の開閉程度の調節又は／及び該排出粉体流速調節弁の開閉程度の調節により制御されることを特徴とする請求項２９乃至３２の何れか１に記載の粉体の充填方法。
【請求項３４】
二重管構造の充填ノズルと併用する気体吸引ノズルの先端が、粉体充填容器内の粉体内に囲繞されるように設置され、第２気体吸引手段を稼働することによって、充填ノズルから粉体充填容器内排出された粉体間に存在する気体を排出することを特徴とする請求項２２乃至３３の何れか１に記載の粉体の充填方法。
【請求項３５】
三重管構造の充填ノズルの先端が粉体充填容器内の粉体内に囲繞されるように設置され、第２気体吸引手段を稼働することによって、充填ノズルから粉体充填容器内排出された粉体間に存在する気体を排出することを特徴とする請求項２２乃至３３の何れか１に記載の粉体の充填方法。
【請求項３６】
第２気体吸入手段による気体吸引圧が−１０〜−６０ｋＰａであることを特徴とする請求項３４または３５に記載の粉体の充填方法。
【請求項３７】
粉体充填容器内に所定量の粉体が充填された時点で、粉体の送流を停止して該粉体充填容器から蓋部材を取り外すことを特徴とする請求項２９乃至３６の何れか１に記載の粉体の充填方法。
【請求項３８】
前記粉体が、静電潜像現像用トナーであることを特徴とする請求項２２乃至３７の何れか１に記載の粉体の充填方法。
【請求項３９】
請求項２２乃至３８の何れか１に記載の充填方法によって、前記粉体が充填された容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式による画像形成用のトナーに代表される微小の粉体を容器に充填するための技術であって、従来方式では充填が困難あるいは不可能であった、小口径容器あるいは小容量容器に効率的に充填するための方法、装置およびその冶具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真用トナー粉等のような粉体の充填方式として、粉体の自重によって充填機からその真下に配置した容器に落下させて充填することを基本的考え方とする、ロータリーバルブ、スクリューフィーダーあるいはオーガー式などがあり、特にオーガー式は一定容積の容器に粉体を効率よく充填する方式として、一般的に知られ実用化されているものである（例えば、特許文献１、２参照。）。
これらの充填方式によって容器内に収納された直後には、粉体間には多量の空気が含まれ、容器内に高密度状態で多量の粉体を短時間で収納するのに、容器内に先端が粉体内に埋没するように吸引管を挿入して、脱気することが行なわれている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００３】
通常オーガー式は、円錐形のホッパーの排出口近傍内部に設けられたスクリュー状のオーガーを回転させることによって、ホッパー内のトナー粉を排出口から下方に排出する方式であって、排出後搬送ベルト上に配置され搬送される複数の容器内に順次トナー粉を収納し行なわれている。
【０００４】
近年、電子写真方式による画像形成に対して、高速化、高精細化および高画質化等の要望が高まり、それに伴い、トナー粉の粒径を平均体積粒径１０μｍ以下に微小化し、表面に金属酸化物微粒子を固着させて（外添剤という）流動性を高め、あるいは融点の低い結着剤樹脂を用いて低温定着性を確保するなど、トナー粉について様々な検討がなされ、実用化されている。
しかしながら、前記のオーガー式によると、オーガーの回転によってトナー粉を加圧することになるために、トナー粉の外添剤が表面から脱離あるいは遊離し、さらにトナー粉中に埋没し、流動性を高めるという外添剤の本来の機能を軽減あるいは消失させてしまう問題が生じている。
【０００５】
また、低融点の結着剤樹脂が用いられた低温定着トナー粉は、オーガーの回転による加圧によってトナー粉同士が付着したり凝集体をつくりやすくなり、時としてその凝集体が元に戻らないほどに固化してしまうこともあって、その結果ホッパーの出口でトナー粉が詰って、排出が停止することになり、トナーの充填作業に支障をきたすといった問題も発生している。さらに、前記の凝集体の帯電性が所望の値を呈さない等のことから、該凝集体の混在する現像剤によるコピーは、画質が不充分なものとなる。
【０００６】
本来、トナー粉は、その粒径が微小になればなるほど、ホッパーから容器に落下したトナー粉は、材質に関係なく気体中でブラウン運動をし噴霧状態を作りやすくなるために、その結果粉体間に存在することになる多量の気体を排出する必要性が生じ、容器内におけるトナー粉の高密度の充填状態を形成することを難しくすることになり、このような困難性に相俟って上記の問題が解決されることが期待されている。
【０００７】
さらに、オーガー式は、上述のように、複数の容器を載せて搬送するベルトとホッパーを主体とした充填機が少なくとも必要となって大掛りな装置となり、また充填機の真下に容器を配置して充填しなければならないので、装置が固定的で制約があるものとなるといった欠点を有するものである。
【０００８】
また、ホッパーと同様に粉体を貯留した充填機内に気体を導入して、粉体の流動性を高めた後、攪拌機を回転させながら、充填機に設けられた排出口から粉体を搬送配管を通して容器に向けて搬送し、容器前の搬送間に脱気配管を通して粉体間にある気体を排出することによって、粉体を効率良く供給して容器に高密度に充填することを目的とした提案がある（例えば、特許文献４参照。）。
【０００９】
しかしながら、この充填方式は、充填管に同軸状に正確に設けた脱気用配管付きのものとせねばならず、製作が難しい上に、重量が大きくなって装置全体が大掛りなものになるのに加えて、充填機と容器とを離間して配置するために、特に容器が小口径のものとか、容器内壁がトナー排出を容易とするため螺旋凸状のような様々な構造の容器等を用いる場合に、粉体の動きを阻害され、粉体が容器内部の空気と置換され難く、また容器に粉体に搬送される途中で脱気するため粉体の搬送を難しくする上に、攪拌機を用いて充填機から排出するため、オーガー式と同じようにトナー粉体上の外添剤の脱離等と凝集体の生成が生じることになって、所望の充填ができないなどの問題がある。
【００１０】
さらに、医薬品とか食料品のような粉状体をビニール袋などの容器に詰めるためのオーガー式の充填装置であって、ホッパー下部に連なるオーガーを囲む筒状壁にフイルター層が設けられ、該フイルター層を通して脱気し負圧にすることによって、オーガー回転によって袋に落下する粉状体を瞬時に停止することを狙いとする提案がある（例えば、特許文献５参照。）。
【００１１】
しかしながら、この提案は、オーガー式であるために依然として先述の特有の問題があることに加えて、特に外添剤が固着したトナー粉体の場合には、回転するオーガー中を通過すると粉体から外添剤を脱離しやすくなるために、粒径が粉体より小さい外添剤がフイルター層を通して吸引されると、フイルターに目詰まりを起しやすくなって、フイルター層の所期の停止効果が十分発揮されない等の問題がある。
【００１２】
複写機やプリンターなどの画像形成装置が設置されている一般のオフィス内で、トナー容器あるいは装置の現像部に直接補給しようとすると、トナーの粉塵が舞う上に、たとえ補給できたとしても、空気を多く含んだ低密度状態のものになって問題となっている。
また、特に複雑な構造の現像部に直接トナーを補給すると、充填状態が均一でなく空隙ができてしまうことがあったりして、得られる画像は品質の悪いものになる。
【００１３】
本発明者等は、トナー充填方法における前述の諸問題を解決するための提案を先に行なった（特願２００１−１０２２６４号）。
この提案内容は、オーガー式のような攪拌と落下によって充填装置から粉体を容器に収納するやり方とは異なり、粉体流動化装置内で粉体中に均一に気体を導入し最少の気体量で制御された粉体の流動状態を得た後、加圧によって流動化状態のまま、粉体流動化装置と離間して設置された容器に流入させ、充填することを骨子とするものである。
以下に、この提案内容を図１および図２に例示する粉体充填装置に基づいて説明する。なお、図１および図２において、同一符号番号に対応するものは同一の意味を持つものとする。
【００１４】
新たな粉体充填方式に基づいた図１および図２に示される粉体充填装置は、底部に粉体流動化のために用いられる空気導入部が設けられた粉体流動化装置（１０）がその主たる機能を発揮するものである。
該充填用粉体流動化装置（１０）内には、予め粉体導出管（２４）が挿入され、粉体導出管の一方の先端は流動粉体輸送管（１２）に連らなり、該流動粉体輸送管（１２）の他方先端は充填ノズルとしての充填管（１７）に連らなっている。
さらに該流動粉体輸送管（１２）の他方先端は、充填ノズルとしての充填管（１７）に連らなっている。該充填管（１７）の流動粉体輸送管（１２）に連らない他方先端は、粉体容器（１８）の底面に密着しないように、粉体充填用容器（１８）の内部に挿入されている。
【００１５】
この粉体充填装置を稼働するにおいては、先ず、充填しようとする粉体を閉鎖弁付き粉体投入口（１１）から粉体流動化装置（１０）内に投入し、内部圧力の開放及び密封のための圧力開放弁（１３）を開放しておく。一方、圧力微調整用の粉体流速調節弁（１５）の操作は人力または電磁弁などで自動化されても良い。
粉体投入後、圧力開放弁（１３）を閉じ、気体導入手段としての加圧空気溜である空気ヘッダ（３）に通気管（７）から気体を導入する。この気体の流入は圧力調整、流量調整としての第１減圧弁（２５）、第２減圧弁（２６）によって調整されても良く、装置が運転中は流入を継続する。
導入された気体は、通気多孔板（２）を通して、均一に粉体中に分散されて、粉体を流動化する。
流動化した粉体は、圧力開放弁（１３）が閉じた状態で、その流動化に使用した気体の圧力で充填用粉体流動化装置（１０）内から粉体輸送管（１２）に押出され、先端を粉体充填用容器（１８）の内部に挿入された管状の充填ノズル（１７）の先端から粉体充填用容器（１８）内に排出される。
流動粉体輸送管（１２）は、可撓性の材質のものを用いることができ、しかもその長さは機能を発揮しさえすれば限定されないので、粉体流動化装置（１０）と充填用容器（１８）とは離間して配置することができる。
【００１６】
このような粉体充填装置においては、充填の最初、特に、粉体充填用容器（１８）の内部が完全に空である場合には、最初、充填用粉体流動化装置（１０）の粉体流速調節弁（１５）の開閉度を加減して、充填用粉体流動化装置（１０）からの粉体排出速度を控え目にして、充填された流動性の粉体の粉体充填用容器（１８）内部でのアバレ、拡散を避け、次に、容器（１８）中に滞留する微粉体雲の量が、管状充填ノズル（１７）の先端から吐出される流動化済み粉体流をほぼ囲繞できる程度に増した後、粉体流速調節弁（１５）をより開にして、充填操作を続けることができる。
【００１７】
本発明者等によって提案された上記の粉体充填方式によると、オーガー式のように特にオーガーの回転によって発生する、トナー粉体の外添剤の脱離とか凝集体の生成等が発生せず、しかも充填装置が小型で持ち運びが容易で、操作が簡単で利便性が高く、小口径充填容器や複雑な形状の容器にも十分な充填ができる等の理由から、先述の諸問題の解決に極めて有効であり、従来皆無のものである。
この新規な粉体充填方式によると、粉体流動化装置内で流動化された粉体が、流動化し加圧されているがために極めて高速で輸送管を通って容器内に勢い良く流れ込み、容器に粉体と気体が直ぐに充満しやすいために、複数の容器の１つ１つに所望量の粉体を順次充填していくには、１つの容器に所望量の粉体が充填されたら瞬時にその流入を止めて、すなわち切れ良く止めることができて、また送流を再開して次の容器に充填できるように、制御できる方法が重要な技術的事項となる。この制御が十分できないと、粉体が充填装置周辺に霧散するなどして、作業汚れとなってしまう。
【００１８】
本発明者等は、図１に示される、粉体流動化装置（１０）に設けられた圧力開放弁（１３）を調節して流送圧の制御を行なったが、容器内への粉体流入を瞬時に停止させることについては不十分であった。これは圧力開放弁から空気の抜ける時間が必要な為、残圧低下に時間がかかること及び粉体流動化装置から容器までの流送距離が長いためではないかと考えられる。
さらに、本発明者等は、容器内に挿入する充填ノズルの先端部に、バルブあるいはシャッター等の機械的な停止手段を設けて制御手段としたが、充填作業を繰り返し行なうにつれて、粉体の凝集体が形成されることがあって、所期の制御が十分行なわれないことを確認した。これは、機械的手段によって粉体が加圧されるためではないかと考えられる。
【００１９】
【特許文献１】特開平４−８７９０１号公報
【特許文献２】特開平６−２６３１０１号公報
【特許文献３】特開平９−１９３９０２号公報
【特許文献４】特開２００１−３１００２号公報
【特許文献５】特開２０００−２４７４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明の課題は、粉体中に気体を導入して得られた流動状態の粉体を容器内に流入させて充填する新規な粉体充填方式に用いられ、粉体を変質させずに、容器への粉体の送流を瞬時に停止させる制御が可能な充填方法とその装置およびそれに用いる充填ノズルを提供することである。
さらに本発明の課題は、新規な粉体充填方式に用いられ、粉体を変質させずに、容器への粉体の流入を瞬時に停止させることができ、しかも所望量の粉体を高密度状態で容器に充填可能な充填方法とその装置およびそれに用いる充填ノズルを提供することである。
特に、電子写真画像形成装置を用いて画像形成を行う際に、現像に供されるトナーを各種収納容器等に充填する際に発生する上記問題を解決可能とする充填ノズルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記課題は、本発明の（１）「気体と混合され流動化状態にある粉体を容器に充填するために用いられる管状体からなるノズルであって、気体分離手段を具備し、該気体分離手段によって管状体内を粉体と共に送流される気体を該粉体から分離して、粉体からなるブリッヂを管状体内に形成させて、管状体内の粉体の送流を停止する機能を有することを特徴とする粉体充填用ノズル」、（２）「第１管状体の外径が第２管状体の内径より小さい２つの管状体を用い、２つの管状体間に気体の送流路となる間隙が形成されるように第１管状体が第２管状体内に挿入設置され、該２つの管状体同士が両端部で前記間隙が封じられように固定されてなる、二重管構造のノズルであって、第１管状体は一方の開口部から送入される流動化状態の粉体を他方の開口部から容器内に排出する送流路としての機能を有するものであり、第１管状体の粉体排出口となる開口部近傍は気体を通過させるが粉体を通過させないフイルタ部で少なくとも構成され、第２管状体は外部の第１気体吸引手段に連なる第１気体排出口を有し、該第２管状体は前記第１気体吸引手段の稼働によって前記フイルタ部を通過し吸引される第１管状体内の気体を、両管状体間に形成される前記送流路を通過し該気体排出口から排出する機能を有し、かつ前記フイルタ部が前記気体分離手段として機能するものであることを特徴とする前記第（１）項に記載の粉体充填用ノズル」、（３）「第２管状体の外径より内径が大きい第３管状体を用い、第２管状体と第３管状体との間に気体の送流路となる間隙が形成されるように、請求項２に記載の粉体充填用ノズルが第３管状体内に挿入設置され、第２管状体と第３管状体同士が両端部で前記間隙が封じられように固定されてなる、三重管構造のノズルであって、該第３管状体は外部の第２気体吸引手段に連なる気体排出口を有しかつ該第１管状体の粉体排出口となる開口部側は気体を通過させるが粉体を通過させないフイルタ部で少なくとも構成され、容器内に排出された粉体間に存在する気体を前記第２気体吸引手段によって前記フイルタ部を通して吸引し、第２管状体と第３管状体との間に設けられた前記送流路を通過して該気体排出口から排出する機能を有し、かつ前記フイルタ部が前記気体分離手段として機能するものであることを特徴とする前記第（１）項に記載の粉体充填用ノズル」、（４）「第１管状体の粉体を排出する開口部近傍に貫通孔が設けられ、該貫通孔を覆うように第１管状体周囲にフイルタ材料が巻かれてなるフイルタ部が設けられたことを特徴とする前記第（２）項または第（３）項に記載の粉体充填用ノズル」、（５）「第１管状体がフィルター材料で形成される管状体とフィルター性のない材料で形成される管状体とを接合したものであり、フィルター材料で形成された部分をフィルター部とすることを特徴とする前記第（２）項乃至第（４）項の何れか１に記載の粉体充填用ノズル」、（６）「綾畳織のフィルター材料を用いることを特徴とする前記第（４）項または第（５）項に記載の粉体充填用ノズル」、（７）「フィルター部がメッシュの異なる２枚以上のフィルター材料の積層体で構成されたものであることを特徴とする前記第（２）項乃至第（６）項の何れか１に記載の粉体充填用ノズル」、（８）「積層体が、第１充填管の内芯部側になるに従い、メッシュの細かいフィルター材料で構成されたものであることを特徴とする前記第（７）項に記載の粉体充填用ノズル」、（９）「フィルター部の幅が、第１充填管の粉体排出開口内径の０．３倍以上であることを特徴とする前記第（２）項乃至第（８）項の何れか１に記載の粉体充填用ノズル」により達成される。
【００２２】
また、上記課題は、本発明の（１０）「密閉可能な粉体流動化手段と、粉体排出開口部を有する充填ノズルを有し、該粉体流動化手段で流動化状態にされた粉体を送流経路を介して該充填ノズルの粉体排出開口部から充填容器に排出し充填するために用いられる粉体充填装置であって、該充填ノズルが前記第（１）項乃至第（９）項の何れか１に記載の充填ノズルであることを特徴とする粉体充填装置」、（１１）「前記充填ノズルが前記第（２）項、第（４）項乃至第（１０）項の何れか１に記載の二重管構造の充填ノズルであり、該充填ノズルの一端部が前記送流経路となる流動粉体輸送管を介して前記粉体流動化手段と連結され、かつ粉体が容器内に排出後に粉体間に存在する気体を吸引し排出するための気体吸引ノズルを備えることを特徴とする前記第（１０）項に記載の粉体充填装置」、（１２）「二重管構造の前記充填ノズルを構成する第２管状体の第１気体排出口と連結された第１気体吸引手段および前記気体吸引ノズルと連結された第２気体吸引手段を備えることを特徴とする前記第（１１）項に記載の粉体充填装置」、（１３）「前記充填ノズルが前記第（３）項乃至第（９）項の何れか１に記載の三重管構造の充填ノズルであり、該充填ノズルの一端部が送流経路となる流動粉体輸送管を介して前記粉体流動化手段と連結されたものであることを特徴とする前記第（１０）項に記載の粉体充填装置」、（１４）「三重管構造の前記充填ノズルを構成する第２管状体の第１気体排出口と連結された第１気体吸引手段および三重管構造の前記充填ノズルを構成する第３管状体の第２気体排出口と連結された第２気体吸引手段を備えることを特徴とする前記第（１３）項に記載の粉体充填装置」、（１５）「少なくとも通気性多孔材料からなり前記充填ノズルを挿入するための穴が設けられ、かつ粉体充填容器の開口部と嵌合可能な蓋部材を用い、前記充填ノズルが前記穴に挿入された状態で固定されていることを特徴とする前記第（１０）項乃至第（１４）項の何れか１に記載の粉体充填装置」、（１６）「前記粉体流動化手段が、導入気体の流速を加減可能な導入気体調節弁と、前記流動化粉体の送流経路の送流粉体の流速を調節可能な送流粉体流速調節弁とを有することを特徴とする前記第（１０）項乃至第（１５）項の何れか１に記載の粉体充填装置」、（１７）「前記粉体流動化手段が更に、前記粉体流動化のための気体導入手段を有し、該気体導入手段が、気体を前記粉体流動化手段に送出可能に収納する圧力容器であることを特徴とする前記第（１０）項乃至第（１６）項の何れか１に記載の粉体充填装置」、（１８）「前記粉体流動化手段が更に、前記粉体流動化のための気体導入手段を有し、該気体導入手段が、逆止弁付きの送気ポンプであることを特徴とする前記第（１０）項乃至第（１７）項の何れか１に記載の微細粉体の充填装置」、（１９）「前記粉体流動化手段が更に、前記粉体流動化のための気体導入手段との間に、気体を該粉体流動化手段内に均一に導入するための気体分配手段を有することを特徴とする前記第（１０）項乃至第（１８）項の何れか１に記載の粉体充填装置」、（２０）「前記粉体が、静電潜像現像用トナーであることを特徴とする前記第（１０）項乃至第（１９）項の何れか１に記載の粉体充填装置」、（２１）動力源として、太陽光エネルギー及び風力エネルギーの少なくとも一つの自然エネルギーによって得られる電力が利用されるものであることを特徴とする前記第（１０）項乃至第（２０）項の何れか１に記載の粉体充填装置」により達成される。
【００２３】
また、上記課題は、本発明の（２２）「前記第（１０）項乃至第（２１）項の何れか１に記載の粉体充填装置を用いて、充填用粉体を収納する密閉可能な粉体流動化手段中の該粉体を気体によって流動化した後、該流動化された粉体を該収納粉体流動化手段から送流経路を介して前記充填ノズル内を送流することを特徴とする粉体の充填方法」、（２３）「送流中の粉体の嵩密度が０．１〜０．２であることを特徴とする前記第（２２）項に記載の粉体の充填方法」、（２４）「前記充填ノズルが挿入され、かつ充填ノズルを保持する蓋部材が開口部に嵌合された前記粉体充填容器内に、送流された粉体を前記充填ノズル内を送流させて排出することを特徴とする前記第（２２）項または第（２３）項に記載の粉体の充填方法」、（２５）「前記収納粉体流動化手段内への追加気体の導入により、前記粉体の流動化が行なわれることを特徴とする前記第（２２）項乃至第（２４）項の何れか１に記載の粉体の充填方法」、（２６）「前記収納粉体流動化手段が振動されることにより、前記気体による粉体の流動化が行なわれることを特徴とする前記第（２２）項乃至第（２５）項の何れか１に記載の粉体の充填方法」、（２７）「前記粉体の前記粉体流動化手段から前記充填ノズルまでの送流が、前記粉体流動化手段内の圧力を昇圧することにより行なわれることを特徴とする前記第（２２）項乃至第（２６）項の何れか１に記載の粉体の充填方法」、（２８）「前記粉体の前記粉体流動化手段から前記充填ノズルまでの送流が、該粉体流動化手段に外部圧力を加えて該粉体流動化手段の内容積を減容させることにより行なわれることを特徴とする前記第（２２）項乃至第（２７）項の何れか１に記載の粉体の充填方法」、（２９）「第１気体吸引手段を稼働することによって、前記粉体流動化手段によって流動化された粉体の送流を停止させることを特徴とする前記第（２２）項乃至第（２８）項の何れか１に記載の粉体の充填方法」、（３０）「停止時の粉体の嵩密度が０．４〜０．５であることを特徴とする前記第（２９）項に記載の粉体の充填方法」、（３１）「前記流動化粉体の排出量及び排出程度を、第１気体吸引手段の稼働による吸引程度の調節によって制御されることを特徴とする前記第（２９）項または第（３０）項に記載の粉体の充填方法」、（３２）「第１気体吸入手段による気体吸引圧が−１０〜−６０ｋＰａであることを特徴とする前記第（２９）項乃至第（３１）項の何れか１に記載の粉体の充填方法」、（３３）「前記流動化粉体の排出量及び排出程度が、前記粉体流動化手段の設けられた該導入気体調節弁の開閉程度の調節又は／及び該排出粉体流速調節弁の開閉程度の調節により制御されることを特徴とする前記第（２９）項乃至第（３２）項の何れか１に記載の粉体の充填方法」、（３４）「二重管構造の充填ノズルと併用する気体吸引ノズルの先端が、粉体充填容器内の粉体内に囲繞されるように設置され、第２気体吸引手段を稼働することによって、充填ノズルから粉体充填容器内排出された粉体間に存在する気体を排出することを特徴とする前記第（２２）項乃至第（３３）項の何れか１に記載の粉体の充填方法」、（３５）「三重管構造の充填ノズルの先端が粉体充填容器内の粉体内に囲繞されるように設置され、第２気体吸引手段を稼働することによって、充填ノズルから粉体充填容器内排出された粉体間に存在する気体を排出することを特徴とする前記第（２２）項乃至第（３３）項の何れか１に記載の粉体の充填方法」、（３６）「第２気体吸入手段による気体吸引圧が−１０〜−６０ｋＰａであることを特徴とする前記第（３４）項または第（３５）項に記載の粉体の充填方法」、（３７）「粉体充填容器内に所定量の粉体が充填された時点で、粉体の送流を停止して該粉体充填容器から蓋部材を取り外すことを特徴とする前記第（２９）項乃至第（３６）項の何れか１に記載の粉体の充填方法」、（３８）「前記粉体が、静電潜像現像用トナーであることを特徴とする前記第（２２）項乃至第（３７）項の何れか１に記載の粉体の充填方法」により達成される。
【００２４】
また、上記課題は、本発明の（３９）「前記第（２２）項乃至第（３８）項の何れか１に記載の充填方法によって、前記粉体が充填された容器」により達成される。
【００２５】
以下、本発明を詳細に説明する。
まず、本発明の充填ノズルの概略を説明する。
本発明の流動化状態の粉体を容器に充填するために用いられるノズルは、管状体内を粉体と共に送流する気体を、該管状体に具備される気体分離手段によって、該粉体から気体を分離し粉体からなるブリッヂを管状体内に形成して、管状体からの粉体の送流を停止する機能を有するものである。
通常、流動化状態の粉体は、勢い良く送流されるため、充填作業においては、容器に所望量の粉体が供給されたらノズルから粉体が排出されるのを瞬時に停止させる必要がある。
前記の機能を有する本発明の充填ノズルによると、特に電子写真用トナー粉体にとって、機械的な圧力がかからないために、画質低下の一因となるその外添剤の脱離とか凝集体の生成等を発生させずに、流動化状態で送流される粉体を瞬時に停止することができ、効率的に、かつ充填量が精度良く制御可能な状態で充填作業を進めることができる。
【００２６】
次に、本発明の充填ノズルについて、２種類の具体例を挙げて説明する。
１つは、径の大きさの違う２本の管状体を用い、小さい管状体（第１管状体という）を大きな管状体（第２管状体という）内に挿入して端部で固定された二重管構造のものであって、該第１管状体として、流動化状態の粉体を一方の開口から他方の開口に送流し容器内に排出する機能を有すると共に、その排出側先端部近傍の管壁一部周囲に貫通孔が設けられ、その貫通孔に、気体と粉体からなる流動粉体から気体を分離する気体分離手段、すなわちフィルターを設け、第２管状体には、外部の気体吸引手段（第１気体吸引手段という）に連なる気体排出口（第１気体排出口という）が設けられたもの（二重管構造の充填ノズルの第１の例という）が用いられる。
【００２７】
また、この二重管構造の充填ノズルの変形例として、第１管状体として、貫通孔が先端部近傍の管壁一部に設けられ、該貫通孔に、気体と粉体からなる流動粉体から気体を分離する気体分離手段、すなわちフィルターを設けられたものを用いるが、第２管状体として、ほぼ該分離手段設置部分のみを密閉性をもって取り囲むように設けられた、二重管構造の充填ノズルの上記第１の例で用いるものより短いものを用いて作製されることを特徴とするものであり、該密閉性を有する囲いはさらに、気体吸引手段に連結する構造を有するものであり、また、該フイルターが気体分離手段として機能するものである。
【００２８】
本発明の二重管構造の充填ノズルによれば、第２管状体に設けられた第１気体排出口に連なる第１気体吸引手段を稼働させると、第１管状体の中を粉体と共に流れている気体は、粉体排出口ではなく第１管状体を構成するフイルター材料を通って、第１管状体と第２管状体との間に形成される空間を送流路にして流れ、前記第１気体排出口から排出されると同時に、フイルター材料が形成される部分の第１管状体内壁全周囲に粉体が吸引され、粉体が絞り状態になって瞬間的に粉体群からなる「栓」状態が形成されて、その結果第１管状体の中の粉体の送流を瞬時に停止させることができる。この送流の停止状態を形成する粉体群は、通常「ブリッジ」を形成しているが、本発明においては、必ずしもブリッジに限定されるわけではなく、粉体群からなる「栓」状態によって送流の停止状態を形成していさえすれば「ブリッジ」に包含されるものとする。
このように本発明の充填ノズルを用いて粉体群からなる「栓」状態を形成しても、粉体粒子の特性に悪影響はなく、またトナー粉については凝集体を形成したり外添剤の脱離など起さずに、充填作業を進めることができる。
【００２９】
本発明のこの二重管構造タイプの充填ノズルは、先に説明した新規な充填方式に適用すれば、特に有効に機能する。
すなわち、図１および図２において、粉体流動化装置（１０）によって流動化され加圧されて排出される粉体は、気体と共に流動粉体輸送管（１２）内を通り、充填ノズルの第１管状体内を送流して、粉体容器（１８）に排出される。
この場合、充填ノズルを構成する第１管状体の一方の開口部は、流動粉体輸送管（１２）に連結され、また他方の開口部が粉体容器（１８）の底部近傍に位置するように、充填ノズルが設置される。
第１管状体内から粉体容器（１８）内に粉体ばかりでなく気体も排出されて、粉体と気体が混じりあった状態となっているため、排出された粉体は容器内で極めて低密度の充填状態となっている。
粉体が電子写真画像形成用のトナー粉である場合を例にとると、トナー粉を充填した容器製品の運送効率性のために、あるいは容器を可能な限り交換しないで多数枚の画像をとるためには、１つの容器に可能な限り多量の粉体を充填する必要があるが、一方でトナー粉の品質の変化を起さないで画像形成毎に容器からトナー粉がスムースに排出できるような密度状態で充填されることも通常要求されている。
粉体容器内における粉体が、このような状態の「高密度」を形成されるように充填されるには、容器内の粉体間に存在する気体を排出する作業（脱気作業）が通常行なわれるが、本発明の二重管構造タイプの充填ノズルを用いる場合には、別途準備する気体吸引ノズルを併用して、その吸引口を粉体内に囲繞状態に設置して脱気作業が行われる。
【００３０】
粉体の一連の充填作業は、二重管構造タイプの充填ノズルに限らず、好ましくは、本発明の充填ノズルから粉体を容器内に排出する作業を先に開始し、気体吸引ノズルの吸引口が粉体で囲繞状態になったら脱気作業を開始し、一時的には容器への粉体の排出と気体の脱気とが並行に行われ、容器内の粉体が所望量の高密度状態になったタイミングで、本発明の充填ノズルの機能を用い第１気体吸引手段の稼働によって、充填ノズルからの粉体排出の停止が行なわれる。
この粉体排出の停止は瞬時に行なわれるが、第１気体吸引手段による吸引程度を調節することによって、粉体の排出量と排出程度を調節することができる。
所望量かつ所望密度状態の粉体が充填されたら、別の容器に取り替えた後、粉体排出の停止を解除して、充填作業を継続する。
このような充填方式は、多数の粉体容器に連続的に行なう自動化工場において適用可能であるが、またサービスマンが顧客の画像形成装置の現像部にトナー粉を直接充填するような個別に行なう場合にも適用可能であり、その応用については制限されない。
【００３１】
しかしながら、本発明の二重管構造の充填ノズルと気体吸引ノズルの２種類のノズルを用いる場合、粉体容器としては、２つの挿入口を設けて２つのノズルを別々に挿入できるもの、あるいは２つのノズルが纏めて挿入可能な広めの挿入口を設けたものが必要になる。
このような条件に合致しない容器に、先述の新規な充填方式によって流動化粉体を充填するために用いる充填ノズルの具体例として、三重管構造の充填ノズルについて以下に説明する。
【００３２】
本発明の三重管構造の充填ノズルは、前記二重管構造の充填ノズルの第２管状体の中に、さらに該第２管状体の外径より内径が大きな管状体（第３管状体という）を配置したもの、言わば二重管構造の充填ノズルを第３管状体内に挿入して固定したような構造のものあって、第１管状体の粉体の排出口側に位置する第３管状体の開口部の近傍周囲には気体の通過が可能なフイルター部が形成され、さらに該第３管状体は、外部の気体吸引手段（第２気体吸引手段という）に連なる気体排出口（第２気体排出口という）が設けられたものである。
三重管構造の充填ノズルにおける第１管状体と第２管状体の機能は、二重管構造の充填ノズルの場合と同じである。
該三重管構造の充填ノズルは、一方の端部の第１管状体開口部を流動粉体輸送管に連結し、かつ他方の端部の第３管状体のフイルター部が粉体に囲繞されるように設置される。
【００３３】
容器内に粉体が排出され、第３管状体のフイルター部が粉体に囲繞状態になったら、第２気体吸引手段を稼働させて粉体間の気体を吸引し、第２管状体と第３管状体の間に気体送粒路として形成される空間を通して、第２気体排出口から気体が排出される。
このように、二重管構造の充填ノズルを用いた場合と同様にして、粉体が粉体容器に高密度状態で充填される。
【発明の効果】
【００３４】
以上及び以下の、詳細かつ具体的な説明から明らかなように、本発明によって、多数の容器に所定量の粉体を高密度状態に順次効率的かつ精確に充填することを可能とする充填ノズルおよび充填方法とその装置を提供でき、すなわち、粉体中に均一に気体を導入し最少の気体量で制御された粉体の流動状態を得て、小口径充填容器や複雑な形状の充填容器の奥または底部に流動粉体を流入し、簡単に高密度、無粉塵で充填できる方法を提供でき、しかも、正確な計量が可能で、誰でも、どんな場所でも充填できるように、小型で持ち運びができ、操作が簡単である充填ノズルおよび充填装置を提供することができるという極めて優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明の充填ノズルを図を用い、本発明の充填ノズルの適用が最大の効果を発揮する電子写真用トナーの充填を例に挙げて説明するが、この図及び説明によって本発明は限定されるものではない。
図３は、二重管構造の充填ノズルの第１の例を説明する断面図である。
第１管状体（３０）の粉体が排出する開口部（ｂ）近傍に、貫通孔（３３）が設けられ、該貫通孔（３３）を覆うように第１管状体（３０）周囲にフイルタ材料が巻かれ、トナー平均体積粒径１０μｍ以下に対応するメッシュ度、例えば３５００メッシュ金属メッシュ、燒結ガラスフイルタのフイルタ部（３２）が形成されている。
第１管状体（３０）の外径は第２管状体（３１）の内径よりも小さいものであって、第１管状体（３０）が第２管状体（３１）に挿入され設置され、２つの管状体に間に空間部（ｄ）を形成し、第２管状体（３１）の両端部で第１管状体（１）と固定部材（３５）（３６）によって固定されかつその部位で空間部（ｄ）が封止される。
第１管状体（３０）の粉体が流入する開口部（ａ）側にある、第２管状体（３１）の端部近傍には、外部の第１気体吸入手段に連なる気体排出口（３４）が設けられてある。
【００３６】
第１気体吸入手段を稼働させると、第１管状体（３０）内を送流する粉体と気体が吸引され、気体はフイルタ部（３２）を抜け、空間部（ｄ）を通って、気体排出口（３４）から排出されるが、一方粉体はフイルタ部（３２）を通らず第１管状体（１）全周囲に設けられたフイルタ部（３２）に引き付けられて、フイルタ部（３２）位で第１管状体（３０）が粉体によって詰った栓状態が形成され、こうして第１管状体（３０）内の粉体の送流は停止される。
第１気体吸入手段による気体吸引圧としては、−１０〜−６０ｋＰａが好ましく、さらに−３０〜−４５ｋＰａであることがよりが好ましい。
また、第１管状体（３０）中を粉体の嵩密度が０．１〜０．２程度になるように、内圧と送流速度を調整して、粉体を送流することが好ましいが、一方栓状態が形成された粉体の嵩密度が０．４〜０．５程度になるように、第１気体吸入手段によって吸引することが、粉体が品質を低下させずかつ送流を瞬時に停止させるために、特に好ましい。
【００３７】
図４は、二重管構造の充填ノズルの変形例を説明する断面図である。
該二重管構造の充填ノズルの変形例の特徴は、第１管状体として貫通孔が先端部近傍部のみに設けられたものを用い、また、第２管状体として該貫通孔上に設けられる、気体と粉体からなる流動粉体から気体を分離する分離手段としてのフィルター部分のみを取り囲み得るような、長さの短いものを用いることにある。
すなわち図４において、貫通孔（３３）は第１管状体（３０）の粉体が排出する開口部（ｂ）近傍に設けられ、フイルタ部（３２）は該貫通孔（３３）を覆うように第１管状体（３０）周囲に巻かれ、また、第２管状体（３１）は、第１管状体（３０）を巻くフイルタ部（３２）の幅よりも多少長いが、第１管状体（３０）よりかなり短いものが用いられ、第１管状体（３０）の先端部近傍に固定部材（３６）によって固定されかつその部位で空間部（ｄ）が封止されている。
以上説明した点を除いては、第１の例の上記充填ノズルを構成する各条件が用いられ、第１の例の上記充填ノズルの場合と同様に、気体排出口（３４）に繋がる外部の第１気体吸入手段を稼働させて、第１管状体（３０）内の粉体の送流を瞬時に停止し、流動化された粉体を第１管状体（３０）の開口部（ａ）から排出して粉体充填用容器内に充填する。
二重管構造の変形例の充填ノズルは、第１の例の上記充填ノズルと同じ作用効果を有するものであるが、さらに、図４から明らかなように、第１管状体（３０）と第２管状体（３１）との間に形成される空間（ｄ）が気体溜まり室となって渦状の気体流を形成するために、瞬時の粉体送流停止効果を向上させ、さらに気体排出口（３４）が貫通孔（３３）上の極めて近くに位置するために、この効果を一層高めることができ、また、第１の上記充填ノズルよりもコンパクトであるために使用勝手が良いという利点を有するものである。
【００３８】
図５（ａ）は、三重管構造の充填ノズルの断面図である。
三重管構造の充填ノズルは、第２管状体（３１）より長くかつより太い第３管状体（３７）が用いられ、前記二重管構造の充填ノズルを第３管状体（３７）に挿入され設置された構造であって、第２管状体（３１）と第３管状体（３７）の間に空間部（ｅ）を形成し、第３管状体（３７）の両端部で第２管状体（３１）と固定部材（４１）、（４２）によって固定されかつその部位で空間部（ｅ）が封止されたものである。
第１管状体（３０）の粉体が排出する開口部（ｂ）側にある、第３管状体（３７）の端部近傍には、複数の貫通孔（３８）が設けられ、該貫通孔（３８）を覆うように第３管状体（３７）周囲にフイルタ材料が巻かれてフイルタ部（３９）が形成されている。
【００３９】
図５（ｂ）は、第１管状体（３０）に設けられた複数の貫通孔（３８）を示すものである。
第１管状体（３０）の粉体が流入する開口部（ａ）側にある、第３管状体（３７）の端部近傍には、外部の第２気体吸入手段に連なる気体排出口（４０）が設けられてある。
三重管構造の充填ノズルを構成する第１管状体（３０）と第２管状体（３１）の機能と構成は、二重管構造の充填ノズルの場合と同じである。
【００４０】
三重管構造の充填ノズルにおいて、第２気体吸入手段を稼働させると、容器内に排出された粉体と気体が吸引され、気体はフイルタ部（３９）を抜け、空間部（ｅ）を通って、気体排出口（４０）から排出されるが、一方粉体はフイルタ部（３９）を通らずに残り、最終的に容器内に高密度状態で充填される。
第２気体吸入手段による気体吸引圧としては、−１０〜−６０ｋＰａが好ましく、さらに−２０〜−３５ｋＰａであることがよりが好ましい。
【００４１】
充填ノズルを構成する第１管状体と第２管状体および第３管状体について、説明する。
それぞれの管状体としては、通常長尺のパイプ型のものが用いられ、ステンレス、チタン、アルミニウムなどのような金属製でもプラスチック製でも適用可能である。
それぞれの管状体の長さは、限定的でないが、第１管状体が一番長く、次に第２管状体、そして一番短い第３管状体が、充填ノズルの機能性と加工性に面から通常好ましく用いられる。
それぞれの管状体の太さも、狙いとする機能が発揮しさえすれば、特に限定的でないが、例えば第１管状体の外径について言えば、４〜２０ｍｍが好ましい。
特に、第１管状体、第２管状体および第３管状体のそれぞれの長さと太さおよび管状体の間に形成される空間巾は、本発明の充填ノズルの機能を発揮させるために重要な要素であり、次のような条件（１）〜（５）を同時に満足するものであることが好ましい。
（１）第１管状体の長さ／第１管状体の外径；６５〜８５
（２）第２管状体の長さ／第２管状体の外径；５５〜７５
（３）第３管状体の長さ／第３管状体の外径；４０〜４６
（４）第２管状体の内径／第１管状体の外径；１．０５〜１．３
（５）第３管状体の内径／第２管状体の外径；１．０８〜１．５
【００４２】
本発明の充填ノズルを構成する第１管状体には、粉体流停止用のフィルター部が、粉体排出口の近傍周囲に設けられている。
このフィルター部の設置箇所を示す「近傍」とは、第１管状体内の粉体流の停止機能が十分発揮するためには、末端でない方が好ましいことを意味しており、排出口から５〜２５ｍｍ程度の位置に設けることが好ましい。
またこのフィルター部の幅としては、第１充填管の粉体排出開口内径の０．３倍以上が好ましく、４〜２０ｍｍ程度であることが好ましい。
【００４３】
次に、このフィルター部を形成するための、２つのやり方について説明する。
その１つは、図３、図４および図５に示されるように、第１管状体のフィルター部となる、粉体排出口となる一端部近傍に複数の貫通孔を設け、貫通孔が設けられた第１管状体部周囲を覆うようにフィルター材料を巻いて、フィルター部とするやり方である。
この第１管状体自体に貫通孔を設けるやり方は、ノズルの腰の強さ、フィルター材料を巻くための加工性および真直ぐなノズルが形成できることによる操作性等を狙いとしたものである。
該貫通孔の大きさは制限されないが、第１管状体の内径の２／３以下であることが好ましく、また管状体の長さ方向に２個以上一列に設けることが好ましく、さらにこのような２個以上の列を２列以上設けることが好ましい。
【００４４】
もう１つのやり方は、第１管状体がフィルター材料で形成される管状体とフィルター性のない材料で形成される管状体とを接合したものであり、フィルター材料で形成される管状体をフィルター部とするものであって、フィルター部の粉体づまりが少ないといった利点を狙いとしたものである。
【００４５】
フィルター部は、気体吸引手段で吸引すると、気体を通すが粉体を通さないものであることが基本的に必要であり、そのような機能を発揮するものでありさえすれば、フィルター部を構成するフィルター材料として特に制限されるものでない。
フィルター材料として、メッシュを選定することが重要であり、またメッシュの大きさの違うフィルター材料を２種類以上積層したものを使用することができる。この積層体は外側を粗いメッシュで内側を細かいメッシュのフィルタであることが好ましい。また、この積層体は、腰が弱い欠点を有する前記の後者のやり方に、特に好ましく適用できるものである。
また、特に綾畳織のフィルタは、平畳織のフィルタよりも、微細なろ過粒度を有しかつ表面平滑度が高く緻密であるため、本発明に用いられる気体を通すが粉体を通さないフィルター材料として最も好ましいものである。
また、第１管状体と第２管状体とに形成される空間巾が狭いことを考慮して、フィルタ材料の特に厚さを選定することが好ましい。
【００４６】
本発明の三重管構造充填ノズルの第３管状体の、充填ノズルの粉体排出口側の近傍周囲には、気体吸引用のフィルター部が設けられている。
このフィルター部の設置箇所を示す「近傍」とは、粉体容器内の気体を吸入する機能が十分発揮するためには、末端でない方が好ましいことを意味しており、排出口側先端から５〜１５ｍｍ程度の位置に設けることが好ましく、またこのフィルター部の幅は、多量の気体を排出する必要があるために第１管状体のフィルター部の幅より広いことが好ましく、５０〜１５０ｍｍ程度であることが好ましい。
【００４７】
このフィルター部の形成方法およびその材質等については、基本的に第１管状体の場合と同じである。
第１管状体と違って、フィルター部を、管状体自体に貫通孔を設けて形成するやり方に従う場合、貫通孔はその径が第３管状体の内径の２／３以下であることが好ましく、また管状体の長さ方向に４個以上一列に設けることが好ましく、さらにこのような４個以上の列を２列以上設けることが好ましい。
【００４８】
本発明の充填ノズルを構成する第２管状体と第３管状体のそれぞれに設けられる、第１気体排出口と第２気体排出口を設ける位置は、双方ともに特に限定的でないが、第１管状体の流動化粉体が流入する開口近傍に並べて設置することが好ましい。
また、この気体排出口の口径についても、双方ともに特に限定的でないが、４〜７ｍｍ程度であることが好ましい。
【００４９】
本発明における前記の第１気体排出口と第２気体排出口のそれぞれに連なる気体吸引手段としては、真空ポンプ吸引式、エジェクター吸引式などが用いられ、中でもエジェクター吸引式はメンテナンスがほとんど要らない点で好ましい。
第１管状体の端部近傍と第２管状体の端部との間に形成される空間、および第２管状体の端部近傍と第３管状体の端部との間に形成される空間を、固定しかつ気体が漏れるのを防止するための固定部材としては、リング状の固定部材、接着材、ハンダ等が用いられる。
【００５０】
次に、上記の三重管構造の充填ノズルが取付けられた、本発明の粉体充填装置を、図１および図２に基づいて説明する。しかし、本発明の該装置は、これらの図に示されるものに限定されない。
図示していない二重管構造の充填ノズルが取付けられた本発明の粉体充填装置の場合には、別途気体吸引ノズルを用意し、また粉体容器として２つのノズルを別々に挿入できる２つの挿入口が設けられたもの、あるいは２つのノズルが纏めて挿入可能な広めの挿入口を設けたものが用いられる。
なお、図１および図２に記載される粉体充填装置において、同一符号番号に対応するものは同一の意味を持つものとする。
【００５１】
図１および図２に示される本発明の粉体充填装置は、底部に粉体流動化のために用いられる空気導入部が設けられた粉体流動化装置（１０）を設け、その充填用粉体流動化装置（１０）内には、予め粉体導出管（２４）が挿入され、粉体導出管の一方の先端は流動粉体輸送管（１２）に連らなり、さらに該粉体導出管（２４）と連らない該流動粉体輸送管（１２）の先端は、本発明の三重管構造の充填ノズルである充填管（１７）に連らなって構成されている。
該充填管（１７）の流動粉体輸送管（１２）に連らない側の先端は、粉体容器（１８）の底面に密着しないように、粉体充填用容器（１８）の内部に挿入されている。
【００５２】
空気ヘッダ（３）は充填用粉体流動化装置（１０）内部の圧力の昇圧することができる程度の若干耐圧性のものであり、空気ヘッダ（３）には第３圧力計（ｐ３）が設けられる。空気ヘッダ（３）に接続する圧縮空気配管（７）には順に、第１減圧弁（２５）、第２減圧弁（２６）、空気流量計（２７）が設けられ、第１減圧弁（２５）と第２減圧弁（２６）の間には第１圧力計（ｐ１）が、第２減圧弁（２６）と空気流量計（２７）の間には第２圧力計（ｐ２）がそれぞれ設けられている。
【００５３】
この粉体充填装置を稼働するにおいては、先ず、充填しようとする粉体を閉鎖弁付き粉体投入口（１１）から粉体流動化装置（１０）内に投入し、内部圧力の開放及び密封のための圧力開放弁（１３）を開放しておく。一方、圧力微調整用の粉体流速調節弁（１５）の操作は人力または電磁弁などで自動化されても良い。
粉体投入後、圧力開放弁（１３）を閉じ、気体導入手段としての加圧空気溜である空気ヘッダ（３）に通気管（７）から気体を導入する。この気体の流入は圧力調整、流量調整としての第１減圧弁（２５）、第２減圧弁（２６）によって調整されても良く、装置が運転中は流入を継続する。
導入された気体は、通気多孔板（２）を通して、均一に粉体中に分散されて、
粉体を流動化する。
【００５４】
導入された気体は、通気多孔板（２）で均一に粉体中に分散され粉体を流動化する。
流動化した粉体は、圧力開放弁（１３）が閉じた状態で、その流動化に使用した気体の圧力で充填用粉体流動化装置（１０）内から粉体輸送管（１２）に押出され、先端を粉体充填用容器（１８）の内部に挿入された管状の本発明の充填ノズル（１７）の先端から粉体充填用容器（１８）内に排出される。
充填ノズル（１７）の先端は、粉体容器の底面に密着しないように挿入される。
通気管（７）は、可撓性の材質のものを用いることができ、しかもその長さは機能を発揮しさえすれば限定されないので、粉体流動化装置（１０）と充填用容器（１８）とは離間して配置することができる。
【００５５】
流動粉体輸送管（１２）は、可撓性の材質のものを用いることができ、しかもその長さは機能を発揮しさえすれば限定されないので、粉体流動化装置（１０）と充填用容器（１８）とは離間して配置することができる。
容器内には粉体と共に排出される多量の気体が排出され、容器内は粉体と気体とが混ざり合った下層部分と、ほぼ気体のみの上層部分とに分かれる。
この上層部分の気体を排出するために、粉体充填用容器（１８）の口部に取付ける蓋部材に少なくとも粉体−気体分離篩（通気多孔板）（１６）が用いられ、この通気孔から上層部分の気体が排出されて、容器内の圧力が調節される。
【００５６】
該蓋部材は、少なくとも通気性多孔材料からなり前記充填ノズルを挿入するための穴が設けられ、かつ粉体充填容器の開口部に嵌合可能な大きさを有するものである。該蓋部材の周囲が軟質パッキンで巻かれたものを用いて、嵌合性を高めることができる。
【００５７】
また、下層部分の粉体間に存在する気体については、三重管構造の充填ノズルの場合には、第３管状体に設けられた第２気体排出口と連なり外部に設置した第２気体吸引手段の稼働によって脱気が行なわれる。
二重管構造の充填ノズルの場合には、例えば特許文献４に記載されているような、容器内の粉体中に挿入された気体吸引ノズルを用い、第２気体吸引手段の稼働によって脱気が行なわれる。
【００５８】
この図１および図２に示される例の充填装置においては、充填の最初、特に、粉体充填用容器（１８）の内部が完全に空である場合には、最初、充填用粉体流動化装置（１０）の粉体流速調節弁（１５）の開閉度を加減して、充填用粉体流動化装置（１０）からの粉体排出速度を控え目にして、充填された流動性の粉体の粉体充填用容器（１８）内部でのアバレ、拡散を避け、次に、容器（１８）中に滞留する微粉体雲の量が、管状充填ノズル（１７）の先端から吐出される流動化済み粉体流をほぼ囲繞できる程度に増した後、粉体流速調節弁（１５）をより開にして、充填操作を続けることができる。
【００５９】
充填ノズル（１７）は粉体充填用容器（１８）の充填口上部に置かれ、粉体充填用容器（１８）のセット後に粉体充填用容器（１８）内部に自動的に挿入されても手動で挿入されても良い。
また、蓋部材を該前記流動粉体輸送管と前記充填ノズルとの連結部近傍に、前記充填ノズルが前記穴に挿入された状態で固定しておいて、容器を蓋部材に取付け、粉体充填後に容器を取り替え、多数の容器に順次粉体を充填することも、本発明の充填装置を用いた１つのやり方である。
そして、図示していないが、三重管構造の充填ノズルを構成する第１管状体に連なる第１気体吸引手段を稼働させて、第１管状体中の粉体の送流を停止し、容器内への粉体の排出を停止できる。
この粉体排出の停止は、充填用粉体流動化装置（１０）の圧力開放弁（１３）の開放と前記気体吸引手段の稼働とを並行して行なうこともでき、圧力開放弁（１３）を多少開放することによって、粉体の輸送力となっていた充填用粉体流動化装置（１０）内の内圧を減じると、粉体送流停止を効果的に行なうことができる。
【００６０】
図２の粉体充填装置（１）においては、軟質プラスチック等の可撓性材質で作成された充填用粉体流動化装置（１０）、充填用粉体流動化装置（１０）の下部に、フランジで取付取外し自在に結合され、粉体の流動層を形成するための空気の通気多孔板（２）（焼結金属板、焼結樹脂板、目の細かい金網など）を取外し自在に収納し、通気管（７）としての圧縮空気配管、通気管（７）が取付取外し自在に嵌め込まれた気体導入手段としての空気ヘッダ（３）、閉鎖弁付粉体の投入口（１１）、内部圧力の開放及び密封のための圧力開放弁（１３）、圧力微調整用の粉体流速調節弁（１５）、流動粉体導出管（２４）としてステンレス管、流動化された粉体の前記充填ノズル（１７）への排出路（移送路）（１２）としての取付取外し自在に接続されたウレタンチューブ、排出路（１２）（ウレタンチューブ）に取付取外し自在に接続されたステンレス製の充填ノズル（１７）の根本には粉体充填用の粉体容器（１８）の口部に嵌合する程度の大きさの、この例では裁頭円錐形のポリプロピレン環からなる軟質パッキン（１９）で周囲が巻かれた形の気体粉体分離篩（１６）が設けられている。
【００６１】
但し、図１の装置と異なり、気体導入手段として、気体出口に逆止弁（８）を有し小型電動機（５）により伸縮して空気ヘッダ（３）に空気を送る蛇腹構造のポンプ（６）を有する。ポンプ（６）は保持枠（９）中に取外自在に固定されており、小型電動機（５）によりポンプ（６）が伸縮すると、保持枠（９）を介して充填用粉体流動化装置（１０）が振動され、この振動により、充填用粉体流動化装置（１０）中の粉体が気体で流動化される。
【００６２】
図２の例の装置においては、充填用粉体流動化装置（１０）も空気ヘッダ（３）も加圧容器特有の肉厚材料で構成する必要がなく、装置全体の軽量化、小型化を一層促進することができ、小型電動機（５）のための動力線用プラグ（２１）を、例えば複写機に設けたコンセントに差し込むだけで、稼働させることができる。
【００６３】
また、本発明の粉体充填装置は、従来一般的に用いられていたオーガー式の粉体充填装置の場合と比べて消費電力が少なくて済むと言う利点を有するものであり、工業用の２００Ｖでなくても家庭用の１００Ｖ程度のエネルギーで稼動させることができる。
しかしながら、通常の電力エネルギーのみに頼ると、環境に対する負荷を低減させる目的には１００Ｖを使用しても２００Ｖを使用した場合と大差がない。
本発明においては、上記の利点を活かすために粉体充填装置を稼動させるための動力源として自然エネルギーを好ましく用いることができる。
本発明でいう電力エネルギーとは、所謂電力会社から送電線によって事務所、家庭等に送られてくる電力を意味する。一方、自然エネルギーとは電力会社でつくられる電力以外のもので自家で作られる電力を意味しており、具体的には、太陽光エネルギー（太陽熱発電システム）、風力エネルギー（風力発熱システム）、地熱エネルギーによって得られる電力を指している。
特に、入手が容易な太陽光エネルギー及び風力エネルギーが好ましく用いられる。
太陽光エネルギーの電気エネルギーへの変換には、例えばケイ素などのｐ型半導体とｎ型半導体の接合部に太陽からの光を照射して、直流の電気エネルギーを得る太陽電池が有効に用いられる。
また、風力エネルギーの電気エネルギーへの変換は、例えば１〜３枚程度の羽根を風力によって回転させ、この回転をＮ極、Ｓ極の間に配置されたコイルの回転に伝達することによって直流または交流の電流を得るというものである。
【００６４】
図示していない本発明の別の装置例においては、粉体と共に気体が充填され、一本の配管接続口がついた密閉容器で容器が人力で容易に変形するポリエチレンなどの軟質プラスチックで形成し、外部から圧力を加えて該プラスチック容器を変形させ、内圧を高めて配管接続口に接続されたウレタンチューブなどを得て粉体を充填容器の底部に導いても良い。
または変形しない硬質プラスチック等の容器に少なくとも２本の配管接続口を設け、一本には０．２Ｍｐａ以下の圧縮空気を接続し、他の一本は粉体輸送管とし粉体をチューブを通して容器底部に導くようにしても良い。圧縮空気元としては通常のコンプレッサの他に、手動の例えば自転車の空気入れも代用できる。
【００６５】
このように、上記のように、粉体の粉体流動化装置（１０）から充填ノズル（１７）までの排出を、粉体流動化装置（１０）内の圧力を昇圧することにより行なってもよく、また、粉体流動化装置（１０）に外部圧力を加えて粉体流動化装置（１０）の内容積を減容させることにより行なってもよい。
【００６６】
そしてこのように本発明の粉体充填装置および充填ノズルは、適用可能な粉体としては限定されないが、特に静電潜像現像用トナーに、その種類を問わず適用すると有効であり、平均体積粒径が０．２μｍ〜２０μｍのみならず、５μｍ〜１５μｍさらに７μｍ〜１２μｍの粉体を容器に充填するのに適用できる。
また、この粉体充填装置に適用される粉体充填用容器（１８）としては、特に限定されず、例えば電子写真画像形成用の容器について言えば、ポリエチレン、ポリエステル等の樹脂製でボトルタイプあるいはカートリッジタイプのものを好ましく用いることができ、形状は、円筒形、多角形、その他異形等様々であり、円筒形容器を例にとると、直径が１０〜３００ｍｍ程度で長さが５０〜２０００ｍｍ程度のものが用いられる。
【実施例】
【００６７】
次に、本発明の充填ノズルが用いられた新規な粉体充填方式について、以下の実施例と比較例に基づいて説明するが、本発明はこの実施例によって限定されるものではない。
【００６８】
１）（本発明の充填ノズルが持つ粉体送流停止機能の確認）
実験に用いる粉体充填装置と粉体充填用容器
粉体充填装置については、図１および図２に示される粉体充填装置（１）に基づいて説明する。
粉体流動化装置（１０）として、容量が２００リットルのほぼ円筒形で、底部には、樹脂製の空孔径１０μｍ、気孔率３０％、厚さ５ｍｍの板状体の多孔質材料からなる通気多孔板（２）を設置されたものを用意し、該粉体流動化装置（１０）に設けた粉体導出管（２４）と二重管構造の充填ノズルの一端部とが流動粉体輸送管（１２）を介して連結させ、さらに該充填ノズルは、樹脂製の通気多孔板（１６）からなる蓋部材に設けた穴を通して、粉体収納容器（１８）内に挿入設置されている。
トナー粉体の充填用容器としては、内容積が約１５６０ｃｃ、直径が約１００ｍｍ、長さが約２００ｍｍおよび充填ノズルが挿入される開口部の径が約２０ｍｍのポリエステル樹脂製のものを用いる。
【００６９】
（２）粉体容器へのトナーの排出
トナー粉体として、リコーカラーレーザープリンター用タイプ８０００トナー（平均体積粒径；７μｍ．比重；１．２）を準備し、粉体流動化装置（１０）に装着された粉体投入口（１１）から粉体流速調節弁（１５）を調節しながら、６０ｋｇの前記トナー粉体を粉体流動化装置（１０）に投入した。
次に粉体流動化装置（１０）の粉体投入口（１１）近傍に設けた圧力開放弁（１３）を調節して、圧縮空気源から第１減圧弁（２５）及び第２減圧弁（２６）の２段の減圧弁を介して送気圧を調節しながら、空気ヘッダ（３）に毎分３０リットルの割合で５分間送気して、粉体流動化装置（１０）中におけるトナー粉体雲の粉体層と空気層とをバランスさせ、上部粉体面を静止させて、トナー粉体の流動化状態を形成した。
【００７０】
該容器の内部圧を１５ｋＰａになるように空気圧を印加し、粉体流動化装置（１０）内のトナー粉体を充填ノズル（１７）を介して、充填ノズルがトナー粉体に囲尭された状態にして、充填用容器（１８）に排出した。
この後の作業については、下記（３）および（６）に説明する。
【００７１】
（３）（本発明の充填ノズル（下記（４）と（５）に記載）を用いた場合のトナー粉体排出の停止）
この本発明の充填ノズルを用いて、前記（２）のようにトナー粉体を粉体容器に排出し、充填用容器（１８）は秤（ロードセル・６ｋｇｆ）によって予め重量が計測されていて、排出トナー粉体が所定の重量に到達したときに、気体吸引手段を吸引圧力がー２０ｋＰａになるように稼働させると、空気が排出されると同時にノズルの出口が閉じ、瞬時にトナーの排出を停止することができた。
【００７２】
（４）実験に用いる二重管構造の充填用ノズル（図３に基づいて説明する）
この二重管構造のノズルを構成する第１管状体（３０）として、長さ約４００ｍｍ、内径６ｍｍおよび外径７ｍｍのステンレスパイプであって、その一端部から１２ｍｍの位置とそれより５ｍｍの位置に、さらに同様に交差方向の位置に、合計８箇所にそれぞれ直径３ｍｍの貫通孔（３３）を設けたものを用意し、その貫通孔を覆うようにその周りに約１０ｍｍの幅にステンレスメッシュ（綾畳織．５００／３５００）を貼りつけてフイルタ部（３２）が形成されたものを用いる。
また、第２管状体（３１）として、長さ約４５０ｍｍ、内径８ｍｍおよび外径９ｍｍのステンレスパイプであって、その一端部近傍に第１気体排出口（３４）を用意し、この第２管状体（３１）内部に前記第１管状体（３０）を挿入後、両端部をハンダ（Ｓｎ―Ｐｂ合金）によってシールして固定し、二重管構造ノズルを形成する。この第１気体排出口（３４）は、別途用意した第１気体吸引手段（ME-60、コガネイ製）に連結されている。
【００７３】
（５）実験に用いる三重管構造の充填用ノズル（図４に基づいて説明する）
三重管構造のノズルを構成する第１管状体（３０）と第２管状体（３１）として、前記（５）の二重管構造ノズルと同じものを用い、同様にして両端部をハンダ（Ｓｎ―Ｐｂ合金）によってシールして固定する。
さらに、第３管状体（３７）として、長さ約５００ｍｍ、内径１１ｍｍおよび外径１２ｍｍのステンレスパイプであって、その一端部から１５ｍｍの位置からピッチ８ｍｍで合計１１箇所にそれぞれ直径５ｍｍの貫通孔（３８）を設け、さらにその交差方向に同じ端部から１９ｍｍの位置からピッチ８ｍｍで合計１０箇所にそれぞれ直径５ｍｍの貫通孔（３８）を設けたものを用意し、その貫通孔を覆うようにその周りに約１００ｍｍの幅にステンレスメッシュ（綾畳織．５００／３５００）を貼りつけてフイルタ部（３９）が形成され、その一端部近傍に第２気体排出口（４０）が設けられたものを用いる。
この第３管状体（３７）内部に、前記の第１管状体（３０）と第２管状体（３１）とを固定したものを挿入後、両端部をハンダ（Ｓｎ−Ｐｂ合金）によってシールして固定し、三重管構造ノズルを形成する。この第２気体排出口（４０）は、別途用意した第２気体吸引手段（ＭＥ−６０、コガネイ製）に連結されている。
【００７４】
（６）（比較用充填ノズルを用いた場合のトナー粉体排出の停止）
比較用充填ノズルとして、長さ約４００ｍｍ、内径６ｍｍおよび外径７ｍｍのステンレスパイプを用いた。
この比較用充填ノズルを用いて、前記（２）のようにトナー粉体が粉体容器に排出され、この充填用容器（１８）は秤（ロードセル・６ｋｇｆ）によって予め重量が計測されていて、排出トナー粉体が所定の重量に到達したときに、粉体流動化装置（１０）に設けられてある導入気体調節弁（２０）によって空気圧の印加を停止し、同時に圧力開放弁（１３）によって粉体流動化装置（１０）内の圧力を開放して大気圧とバランスさせたが、トナーの排出を瞬時に停止させることができなかった。
【００７５】
（７）（充填ノズルの粉体送流停止機能の比較評価）
容器へのトナー粉体排出停止についての上述のような一連の作業を、二重管構造の充填ノズルを用いる場合（実施例１）、三重管構造の充填ノズルを用いる場合（実施例２）および比較用の充填ノズルを用いる場合（比較例１）を、リコーカラーレーザープリンター用タイプ８０００トナーを構成する４色（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）のトナーについて、それぞれ１００本の容器（合計４００本）に繰り返し行ない、各容器内トナー粉体の目標充填量に対する不足量を標準偏差によって充填量の精度を確認して、粉体送流停止機能を評価した。その結果を表１に示す（ここで充填精度を３σで示す。σ：標準偏差（±３σで９９．６％の確率））。
表１から、目標充填量が２７５ｇと５５０ｇとした場合に、不足量が、実施例１と２では１．１〜１．５ｇ、２．２〜２．３ｇであるのに対して、比較例では１１．５〜１４．２ｇ、２４ｇであり、本発明の充填ノズルが極めて優れた粉体送流停止機能を有していることが明らかである。
【００７６】
【表１】
2004238082.tif 000003
【００７７】
２）（本発明の三重管構造充填ノズルが持つ高充填化機能の確認）
（１）（三重管構造充填ノズルによる高充填化）
前記１）において、三重管構造充填ノズルを用いて容器内にトナー粉体を排出しながら、第２気体吸引手段を吸引圧がー３０ｋＰａになるように稼働させて、トナー粉体内に囲繞状態にある該ノズルから空気のみを吸引排出し、トナー粉体容積を減容しつつノズルを上昇させて、容器内でトナ粉体の高密度状態を形成する。
【００７８】
（２）（充填ノズルの粉体高充填化機能の比較評価）
容器内のトナー粉体の嵩密度を、前記（１）の三重管構造充填ノズルを用いて高密度状態にした場合（ケース１）と、前記１）において三重管構造充填ノズルを用いて容器内にトナー粉体が排出されたままの場合（ケース２）を、リコーカラーレーザープリンター用タイプ８０００トナーを構成する４色（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）のトナーについて、それぞれ１００本の容器（合計４００本）に繰り返し行なって測定し、１００本についての測定値の平均値を算出した。
嵩密度の測定は、容器に容積の解る目印を付けておき、充填直後の容積レベル
を記録して、充填トナー粉体重量と容積から算出し、また容器の容積の目印は、
メスシリンダーで計量した水を用いて付けた。
その結果は、表２に示されるとおりであり、本発明の三重管構造充填ノズルが
高充填化機能を十分有するものであることが明らかである。
【００７９】
【表２】
2004238082.tif 000004
【００８０】
（３）（充填時間による充填方式の比較評価）
前記１）において二重管構造の充填ノズルおよび比較用充填ノズルを用いて、容器中にトナー粉体を排出し、そのまま沈降させて充填するに要する時間（実施例１、比較例）と、三重管構造の充填ノズルを用い、容器中にトナー粉体を排出した後、空気を吸引して充填するに要する時間（実施例２）を測定した。前記ブラックトナー（５５０ｇ／本）について１００本繰り返して行ない、平均充填時間を測定した。
その結果、実施例１では３５．１秒、比較例では４１.８秒であるのに対して、実施例２では１８．５秒であり、三重管構造充填ノズルを用いると、トナー粉体の送流停止機能であるばかりでなく、高充填化機能を十分に発揮して、充填時間の短縮に効果があることを確認された。
【００８１】
３）（本発明の粉体充填装置の自然エネルギーによる稼働）
太陽光エネルギーの電気エネルギーへの変換には、例えばケイ素などのｐ型半導体とｎ型半導体の接合部に太陽からの光を照射して、直流の電気エネルギーを得る太陽電池を用いた。
また、風力エネルギーの電気エネルギーへの変換は、例えば１〜３枚程度の羽根を風力によって回転させ、この回転をＮ極、Ｓ極の間に配置されたコイルの回転に伝達することによって直流または交流の電流を得るというものである。
太陽光電極装置及び２つの風力発電装置を用意した。太陽光の発電能力は３ＫＷであり、風力の発電能力は片方が６０Ｗ、片方が７２Ｗである。
本装置によりトナー容器（容量１５６０ｍｌ）１００本にトナーを充填した結果を夏、冬の条件で商用電力１００Ｖのみの場合と対比した。
実施時期夏：最高気温３５℃最低気温２０℃、平均風速５ｍ／ｓ、天候晴れ
実施時期冬：最高気温１５℃最低気温５℃、平均風速１０ｍ／ｓ、天候曇り
実施時期夏では商用電力使用量は１／５、冬では１／３となり、商用電力１００Ｖのみと比べて電力使用料は二酸化炭素発生量が１／５以下となり環境に優しいものであった。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明における粉体充填装置の一例を示す概略図である。
【図２】本発明における粉体充填装置の他の一例を示す概略図である。
【図３】本発明の二重管構造の粉体充填ノズルの簡略化した断面図である。
【図４】本発明の二重管構造の粉体充填ノズルの変形例の簡略化した断面図である。
【図５】本発明の三重管構造の粉体充填ノズルの簡略化した断面図及び粉体充填ノズルに複数の貫通孔が設けられた第３管状体を示す図である。
【符号の説明】
【００８３】
１  粉体充填装置
２  気体−粉体分離篩（通気多孔板）
３  空気ヘッダ
４  気体分配板
５  小型電動機（モータ）
６  ポンプ
７  圧縮空気配管
８  逆止弁
９  保持枠
１０  充填用粉体流動化装置
１１  粉体投入口
１２  流動粉体輸送管（排出・移送路）
１３  圧力開放弁
１４  圧力計
１５  粉体流速調節弁
１６  気体−粉体分離篩（通気多孔板）
１７  充填用ノズル
１８  粉体容器
１９  軟質パッキン
２０  導入気体調節弁
２１  動力線用プラグ
２４  粉体導出管
２５  第１減圧弁
２６  第２減圧弁
２７  空気流量計
ｐ１  第１圧力計
ｐ２  第２圧力計
ｐ３  第３圧力計
３０  第１管状体
３１  第２管状体
３２  フイルタ部
３３  貫通孔
３４  気体排出口
３５  固定部材
３６  固定部材
３７  第３管状体
３８  貫通孔
３９  フイルタ部
４０  気体排出口
４１  固定部材
４２  固定部材
ａ  開口部
ｂ  開口部
ｃ  空間部
ｄ  空間部
ｅ  空間部
【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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